KR101719062B1 - 다기능성 난연 소재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다기능성 난연 소재의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초경량 난연사를 이용하여 방염, 발수, 방수, UV 차단 가공을 할 수 있도록 난연사와 일반사를 혼용하며 폴리에스테르 재질의 40 데니어로 이루어진 경사와, 난연사 재질의 75 데니어로 이루어진 위사를 형성한 후, 상기 경사와 위사로 제직되는 원단을 구성하되, 상기 원단 이면에는 1차로 암모늄폴리인산염이 함유된 방염 나이프 코팅부, 2차로 폴리우레탄 나이프 코팅부를 각각으로 형성하게 되며, 상기 원단 표면에는 1차로 불소계로 발수 나이프 코팅부와, 2차로 UV 차단 코팅부를 각각으로 형성하여 초경량 친환경 섬유로 형성시킬 수 있도록 구성되는 다기능성 난연 소재의 제조방법에 관한 것이다.

Description

다기능성 난연 소재의 제조방법{Environmental fabric fiber material and its making method}

본 발명은 다기능성 난연 소재의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초경량 난연사를 이용하여 방염, 발수, 방수, UV 차단 가공을 할 수 있도록 난연사와 일반사를 혼용하며 폴리에스테르 재질의 40 데니어로 이루어진 경사와 난연사 75 데니어로 이루어진 위사를 형성한 후, 상기 경사와 위사로 제직되는 원단을 구성하되, 상기 원단 이면에는 암모늄폴리인산염이 함유된 방염 나이프 코팅부 및 폴리우레탄 나이프 코팅부를 적층 형성하고, 상기 원단 표면에는 불소계 발수 나이프 코팅부 및 UV 차단 코팅부를 적층 형성하여 초경량 친환경 섬유로 형성시킬 수 있도록 구성되는 다기능성 난연 소재의 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 원단의 방염, 발수, 방수, UV차단 등 단독 기능을 부여하는 가공방법을 채택하여 수행해오고 있었으나, 시대의 변화에 따른 소비자들이 친환경적이며 웰빙 등 다기성 제품을 요구하고 있는 실정이며, 사회적 웰빙인 로하스형 에코플렌들리의 복합적인 다기능이 요구되고 있다.

그리고, 잘 알려진 바와 같이, 섬유의 방염이나 방화성은 섬유에 불꽃이 접촉한 후 제거하였을 때 섬유가 불꽃을 내며 연소하는 것을 방지 또는 억제하도록 하는 것으로서, 섬유의 특성으로 인하여 유리 섬유나 석면 섬유일 경우에도 완벽하게 불연화하는 것은 매우 어렵다.

더구나 석면이나 유리 섬유는 발암성과 유독 성분을 지니고 있고, 분진이 발생하기 때문에 인체에 치명적인 해로움을 유발하여 그 사용이 규제되고 있다.

한편, 섬유의 방염이나 난연은 주로 처음에는 주로 의류용으로서 셀룰로오스 섬유를 대상으로 발전하여 왔으나 최근에는 합성 섬유의 방염이나 난연의 목적으로 많은 연구가 이루어지고 있으며, 합성 섬유 중에서도 특수한 용도의 산업자재용의 고기능성 섬유로서 아라미드 섬유나 탄소 섬유가 개발되고 있다.

예를 들면, 2008년 등록된 등록특허 제0839124호(내열성 단열 복합 섬유사를 이용한 복합 섬유 및 그 제조방법)에서는 아크릴계 탄소 섬유와 파라아라미드 섬유 및 실리카 섬유를 혼합하여 구성된 단열 복합 섬유사로 제직 또는 편직하여 내열성의 단열복합섬유를 구성함으로써, 고온에서 장시간에 걸쳐 섬유의 성질을 유지하고, 내화성 및 단열성이 좋음은 물론 온도 변화에 따른 신축성이 없어 안정성이 우수하고 전기절연성이 뛰어나다고 개시되어 있습니다.

상술한 바와 같이 난연, 내열 섬유의 환경이 발전하여 난연 섬유는 인테리어를 중심으로, 내열 섬유는 방화복을 중심으로 개발되어 왔으며, 난연, 내열 성능을 가진 난연 직물의 개발이 지속적으로 진행되고 있다.

그리고, 국내공개특허 제2005-79352호에서는 '직물 벽지 및 그 제조방법'으로 직물지에 2차에 걸친 방염처리로 인하여 화재를 미연에 방지하고, 방오, 발수, 발유성을 동시에 해결할 수 있는 직물벽지가 개시되어 있는바, 그 제조공정의 요지는 직물의 박리지 상에 폴리우레탄 수지 5.5부, 메틸에틸케톤(MEK) 23부, N,N-디메틸포름아미드(N,N-DIMETHYLFORMAMIDE: DMF) 4.5부, 산화안티몬(SB2O3) 7부, 브롬

(BROMINE) 11부 및 기능성 재료가 숯, 황토, 머드, 광 촉매 등이 혼합된 코팅액을 이용하는 방법이 개시되어 있다.

그러나 상기 난연제를 사용해도 섬유소재의 난연화는 충분하지 않고, 또한 <섬유소재가 일정 온도 이상으로 가온되는 경우 착화는 되지 않으나 고온에서 뚝 뚝 녹아 흘러내리는 현상을 방지할 수 없는 한계점을 갖고 있었다.

특허등록제10-1302974호 (2013. 08. 26)

본 발명은 친환경적이며 다기능 복합적인 기능이 있고, 초경량 친환경 섬유소재를 사용하여 방염, 발수, 방수, UV 차폐 기능을 갖는 소방 보호복, 군용 보호복, 작업자 보호복, 자동차 덮개 등으로 사용될 수 있는 다기능성 난연 소재의 제조방법을 제공 하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 초경량 난연사를 이용하여 방염, 발수, 방수, UV 차단 가공을 할 수 있도록 난연사와 일반사를 혼용하며 폴리에스테르 재질의 40 데니어로 이루어진 경사와 난연사 75 데니어로 이루어진 위사를 형성한 후, 상기 경사와 위사로 제직되는 원단을 구성하되, 상기 원단 이면에는 암모늄폴리인산염이 함유된 방염 나이프 코팅부 및 폴리우레탄 나이프 코팅부를 상호 적층 형성하고, 상기 원단 표면에는 불소계 발수 나이프 코팅부 및 UV 차단 코팅부를 상호 적층 형성하여 초경량 친환경 섬유로 형성시킬 수 있도록 구성되는 다기능성 난연 소재의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 다기능성 난연 원단은 적당한 보온 효과가 있고 섬유의 부드러운 질감과 풍부한 입체감이 돋보이게 할 수 있는 특징이 있다.

그리고, 난연 원단은 보온, 흡음, 방수 발수성이 우수하며 부드러운 태(handle) 기능도 갖고 있어 인체를 보호할 수 있고 편리하게 착용할 수 있는 소방 보호복, 군용 보호복, 작업자 보호복, 자동차 덮개 등으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 작업을 공정을 통하여 완성된 원단의 평면도.
도 2는 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 단면도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제어하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 난연사와 일반사를 혼용하며 폴리에스테르 재질의 40 데니어로 이루어진 경사(10) 및 난연사 75 데니어로 이루어진 위사(11)를 준비하게 된다.

그리고 상기 경사(10)와 위사(11)로 제직되는 원단(20)을 구비한다.

여기서 상기 원단(20) 이면에는 암모늄폴리인산염이 함유된 방염 나이프 코팅부(21)를 우선적으로 형성한다.

이때 방염 나이프 코팅부(21)는 일정한 두께로 도포되도록 전처리한 후 침적된 원단 기재물을 100 ~ 120℃의 가공기(미도시됨)를 통과시켜 난연성을 부여하게 된다.

다음, 상기 방염 나이프 코팅부(21)의 상측에는 폴리우레탄 나이프 코팅부(22)를 형성한다.

이때 폴리우레탄 나이프 코팅부(22)는 일정한 두께로 도포되도록 한 후 열풍을 가하면서 150 ~ 190℃ 범위 온도를 유지하는 가공기(미도시됨)를 통과시켜 발포시킴으로써 통기성을 부여하게 된다.

상기 원단(20) 표면에는 불소계 발수 나이프 코팅부(23)를 우선적으로 형성한다.

여기서 불소계 발수 나이프 코팅부(23)는 원단의 통기성을 부여하기 위한 공정이며, 불소계 발수 나이프 코팅부(23)는 일정한 두께로 도포되도록 한 후 열풍을 가하면서 140 ~ 170℃의 범위의 온도를 유지하는 가공기(미도시됨)를 통과시켜 발수성을 부여하는 구성이다.

다음, 상기 불소계 발수 나이프 코팅부(23)의 상측에는 UV 차단 코팅부(24)를 적층하여 형성한다.

이때 UV 차단 코팅부(24)는 자외선 차단 물질이 함유된 상태로 코팅 실시하고 원단 기재물을 100 ~ 120℃의 온도로 가공기(미도시됨)를 통과시켜 UV 차단 기능을 부여하게 된다.

이상과 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작업 공정을 자세히 설명하면 다음과 같다.

난연사와 일반사를 혼용하며 폴리에스테르 재질의 40 데니어로 이루어진 경사(10)를 준비하는 제1단계와, 난연사 75 데니어로 이루어진 위사(11)를 준비하는 제2단계와, 상기 경사(10)와 위사(11)로 제직되는 원단(20)을 형성하는 제3단계와, 상기 원단(20) 이면에 형성되는 암모늄폴리인산염이 함유된 방염 나이프 코팅부(21)는 일정한 두께로 도포되도록 전처리한 후 침적된 원단 기재물을 100 ~ 120℃의 가공기(미도시됨)를 통과시켜 난연성을 부여하는 제4단계와, 상기 방염 나이프 코팅부(21) 상측에 형성되는 폴리우레탄 나이프 코팅부(22)는 소정의 두께로 도포되도록 한 후 열풍을 가하면서 150 ~ 190℃ 범위 온도를 유지하는 가공기(미도시됨)를 통과시켜 발포시킴으로써 통기성이 부여되도록 구성하는 제5단계와, 상기 원단(20) 표면에 형성되는 불소계 발수 나이프 코팅부(23)는 원단의 발수성을 부여하기 위하여 일정한 두께로 도포되도록 한 후 열풍을 가하면서 140 ~ 170℃ 범위의 온도를 유지하는 가공기(미도시됨)를 통과시켜 통기성을 부여하는 제6단계와, 상기 불소계 발수 나이프 코팅부(23) 상측에 형성되는 UV 차단 코팅부(24)는 자외선 차단 물질이 함유된 상태로 코팅 실시하고 원단 기재물을 100 ~ 120℃의 온도로 가공기(미도시됨)를 통과시켜 UV 차단 기능을 부여하는 제7단계로 이루어진다.

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상기와 같은 단계로 이루어진 본 발명의 다기능성 난연 원단은 적당한 보온성이 있으며 섬유의 부드러운 질감과 풍부한 입체감이 돋보이게 할 수 있는 특징이 있다.

그리고, 난연 원단은 보온, 흡음, 방수 발수기능이 우수하며 부드러운 태(handle) 기능도 갖고 있어 인체를 보호할 수 있고 편리하게 착용할 수 있는 소방 보호복, 군용 보호복, 작업자 보호복, 자동차 덮개 등으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합 된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10. 경사
11. 위사
20. 원단
21. 방염 나이프 코팅부
22. 폴리우레탄 나이프 코팅부
23. 불소계 발수 나이프 코팅부
24. UV 차단 코팅부

Claims (2)

1. 폴리에스테르 재질의 30 ~ 50 데니어로 이루어진 경사(10)와,
   난연사 50 ~ 100 데니어로 이루어진 위사(11)를 형성한 후, 상기 경사(10)와 위사(11)로 제직되는 원단(20)을 구성하되,
   상기 원단(20) 이면에는 암모늄폴리인산염이 함유된 방염 나이프 코팅부(21)를 형성한 후 방염 나이프 코팅부(21) 상측으로 폴리우레탄 나이프 코팅부(22)를 형성하며,
   상기 원단(20) 표면에는 불소계 발수 나이프 코팅부(23)를 형성한 후 불소계 발수 나이프 코팅부(23) 상측으로 UV 차단 코팅부(24)를 형성하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 다기능성 난연 소재의 제조방법.
   
2. 난연사와 일반사를 혼용하며 폴리에스테르 재질의 30 ~ 50 데니어로 이루어진 경사(10)를 준비하는 제1단계;
   난연사 50 ~ 100 데니어로 이루어진 위사(11)를 준비하는 제2단계;
   상기 경사(10)와 위사(11)로 제직되는 원단(20)을 형성하는 제3단계;
   상기 원단(20) 이면에 형성되는 암모늄폴리인산염이 함유된 방염 나이프 코팅부(21)는 일정한 두께로 도포되도록 전처리 한 후, 침적된 원단 기재물을 100 ~ 120℃의 가공기를 통과시켜 난연성을 부여하는 제4단계;
   상기 방염 나이프 코팅부(21) 상측에 형성되는 폴리우레탄 나이프 코팅부(22)는 소정의 두께로 도포되도록 한 후, 열풍을 가하면서 150 ~ 190℃ 범위 온도를 유지하는 가공기를 통과시켜 발포시킴으로써 통기성이 부여되도록 하는 제5단계;
   상기 원단(20) 표면에 형성되는 불소계 발수 나이프 코팅부(23)는 원단의 통기성을 부여하기 위하여 일정한 두께로 도포되도록 한 후, 열풍을 가하면서 140 ~ 170℃의 범위의 온도를 유지하는 가공기를 통과시켜 통기성을 부여하는 제6단계;
   상기 불소계 발수 나이프 코팅부(23) 상측에 형성되는 UV 차단 코팅부(24)는 자외선 차단 물질이 함유된 상태로 코팅 실시하고 원단 기재물을 100 ~ 120℃의 온도로 가공기를 통과시켜 UV 차단기능을 부여하는 제7단계;
   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다기능성 난연 소재의 제조방법.

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