KR101887166B1 - 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단, 이를 위한 제조방법 및 이에 의한 특수복 - Google Patents

유독물질 방호용 필터라이즈드 원단, 이를 위한 제조방법 및 이에 의한 특수복 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유독물질 방호용 원단에 관한 것이다. 본 발명은 통기성 재질로 이루어진 제1 레이어, 제2 레이어 및 제3 레이어, 그리고 이들 사이에 구비되는 활성탄 성분의 제2 수착층 및 활성탄 비드로 구성된다. 본 발명은 활성탄 비드 및 수착층들을 통해 다단계로 유독물질을 여과할 수 있다.

Description

유독물질 방호용 필터라이즈드 원단, 이를 위한 제조방법 및 이에 의한 특수복 {FILTERIZED TEXTILE FOR TOXIC AGENT PROTECTION, MANUFACTURING METHOD THEREFOR AND SPECIAL CLOTHES THEREBY}
본 발명은 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단, 이를 위한 제조방법 및 이에 의한 특수복에 관한 것으로서, 좀더 자세하게는 활성탄을 통해 유독물질을 수착하고, 세탁 후 재사용할 수 있는 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단, 이를 위한 제조방법 및 이에 의한 특수복에 관한 것이다.
일반적으로 일반적으로 현대전에서 대량 살상무기의 개발과 보유국가가 증가함에 따라 인체나 장비를 보호할 수 있는 제품들이 요구되고 있다. 대량 살상무기 중 화학무기는 생산비용이 저가이며, 소형화된 제조설비로 빠른 시간 내에 대량 생산이 가능하고 상대적으로 관리 취급이 용이함과 동시에 위협도가 매우 크다.
이에 따라, 인체를 보호할 수 있는 각종 보호 장비들, 예컨대 CBRN(chemical, bacteriological, radiological, or nuclear/화생방 또는 핵)에 사용되는 화생방 보호복 및 방독면 등이 요구되고 있다. 화생방 보호복의 종류에는 공기의 통기성으로 구분하여 크게 통기성 보호복 및 불통기성 보호복으로 나뉠 수 있다.
불통기성 보호복의 경우 외부의 유체가 출입할 수 없도록 차단하는 보호복으로 유독물질에 대한 방호는 뛰어나지만, 체내에서 방출하는 수증기와 열기를 외부로 방출하기 어렵다는 치명적인 단점을 지니고 있다.
반면, 통기성 보호복은 불통기성 보호복과는 달리 어느 정도의 유체 출입이 진행되며, 유독물질이 인체에 직접적인 영향을 준다고 여겼기 때문에 유독물질을 흡착하여 걸러낼 수 있는 활성탄이 포함된 원단과 그 위에 위장성능이 부여된 원단을 적용한 이중 구조를 채택하고 있다.
이러한 통기성 보호복의 선행기술로는 한국등록특허 제10-1041415호의 "유연성이 개선된 화학방호복용 원단", 한국등록특허 제10-1146573호의 "흡착 여과 재료", 한국등록특허 제10-1406311호의 "화생방 보호의용 원단 및 이에 의한 화생방 보호의" 및 한국등록특허 제10-1139300호의 "개선된 착용 생리기능을 가지는 화생방 보호 의류를 제조하기 위한 흡착 필터 재료"가 있다.
이러한 선행기술에 따르면, 기체 및/또는 액체로 이루어진 유체상태의 유독물질로부터 인체를 보호하기 위해 폴리에스터 계열의 섬유 소재 등에 라텍스 고무 등이 얇게 도포된 상태의 직물을 사용하여 내피를 보호하고 액체 및 고체 상태의 유독물질을 일차적으로 차단하는 역할을 하는 외피와, 접착제를 사용하여 활성탄으로 표면이 처리됨에 따라 유독물질을 흡착하여 제거할 수 있는 내피로 구성된다.
특히, 전술한 선행기술들은 미세한 기공을 갖는 다공성 구슬의 형태로 성형된 수착제를 내피와 외피 사이에 마련함으로써, 유독물질을 흡착하여 걸러내게 된다.
그러나, 전술한 바와 같은 선행기술(선행기술1)은 수착제가 구슬의 형태를 갖기 때문에 구슬들 사이에 간극이 형성되어 상기 간극을 통해 유독물질의 일부가 필터링되지 않고 침투되는 문제가 있다.
또한, 상기와 같이 수착제가 구슬의 형태로 외피와 내피 사이에 마련됨에 따라 구슬형 수착제의 상부 및 하부만이 외피 및 내피에 부착되므로 세탁 시 구슬형 수착제가 외피와 내피로부터 탈락되는 현상이 발생할 수 있어서 수차례에 걸쳐 세탁을 실시할 경우 유독물질의 흡착성능이 현저하게 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
아울러, 수착제가 구형으로 형성됨에 따라 외피로 유입되는 공기와 사실상 완전하게 대면하지 못하므로 비표면적이 실질적으로 감소되는 문제가 발생할 수도 있다.
따라서, 전술한 문제를 해결하고자, 최근 구슬 형태의 수착제가 아닌 분말형의 활성탄을 적용한 제품이 국내(대한민국)에서 출시된 바가 있다. 이러한 제품(선행기술2)은 활성탄 분말을 부직포와 같은 원단에 단순히 살포한 후 가압한 것에 불과하여 착용 후 활동시 다량의 활성탄이 원단에서 이탈되는 문제가 있고, 이에 더하여 세탁시 활성탄이 부분적으로 유실됨에 따라 재사용이 불가하다는 문제가 있다.
이러한 제품은 활성탄이 분말형태이므로 접착제를 사용하여 원단에 부착할 경우, 접착제의 내부로 활성탄이 매립됨에 따라 활성탄의 흡착기능을 발휘할 수 없고, 특히 접착제가 원단을 차폐하여 원단의 통기성이 상실되므로 어쩔 수 없이 활성탄을 원단에 단순히 살포한 것이다.
KR, B, 10-1041415, (2011.06.08) KR, B, 10-1146573, (2012.05.09) KR, B, 10-1406311, (2014.06.03) KR, B, 10-1139300, (2012.04.17)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 세탁시 활성탄의 탈락을 보호할 수 있고, 활성탄을 통해 다단으로 유독물질을 수착하여 여과할 수 있으며, 활성탄이 구형 및 면상으로 통기로를 차단하여 유독물질의 수착을 위한 비표면적을 종래보다 대폭적으로 확장시킬 수 있는 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단, 이를 위한 제조방법 및 이에 의한 특수복을 제공하기 위함이 그 목적이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 원단은, 통기성 재질의 원단으로 이루어진 제1 레이어; 상기 제1 레이어의 하부에 이격상태로 배치되고, 통기성 재질의 원단으로 이루어진 제2 레이어; 상기 제1 레이어 및 상기 제2 레이어 사이에 고정되고, 상기 제1 레이어를 투과한 공기에서 유독물질을 수착하는 다수의 활성탄 비드; 상기 제1 레이어의 하부면과 상기 활성탄 비드가 고정된 상기 제2 레이어의 상부면 중 적어도 어느 하나에 마련되어 상기 활성탄 비드를 부착하여 고정하는 접착제; 및 상기 접착제로 고정된 상기 활성탄 비드들 사이를 통해 상기 제2 레이어를 투과한 공기에서 유독물질을 수착하는 제2 수착층;을 포함한다.
상기 제2 수착층은, 상기 제2 레이어를 투과한 유독물질을 수착하도록, 상기 제2 레이어의 하부면에 일체적으로 구비되거나, 상기 제2 레이어의 하부에 중첩되는 통기성 재질로 이루어진 제3 레이어의 상부면에 구비되고, 분말형 활성탄과 용매와 점성질의 열경화성 내지 열가소성 재질의 매트릭스 및 상기 분말 활성탄에 응착되는 다수의 미립자로 구성되어 경화되는 상기 매트릭스에서 추출됨에 따라 상기 매트릭스에 기포형태의 공동으로 이루어진 기공을 제공하는 가용성의 미립자 필러로 구성된 수착성 도막제에 의해 상기 제2 레이어나 상기 제3 레이어에 필름형태로 마련되되, 상기 제2 레이어나 상기 제3 레이어에 불연속적으로 성형(예: 이격된 반점 내지 선형의 형태)되어 유독물질을 수착하면서 이격된 틈새를 통해 공기가 소통되는 통기로를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 수착층은, 상기 수착성 도막제가 상기 활성탄 100중량부에 대해 24 내지 75중량부의 매트릭스, 106 내지 205중량부의 용매 및 0.2 내지 57중량부의 미립자 필터가 혼합된 겔이나 콜로이드로 이루져서 도포 후 경화됨에 따라 필름형태로 성형되어도 상기 기공의 확보가 가능하여 유독물질의 수착이 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 제2 수착층은, 상기 제2 레이어와 대면하는 상기 제3 레이어의 표면(상부면)에 필름형태로 마련되고, 상기 접착제가 상부면에 마련되어 상부면이 상기 제2 레이어의 하부면에 부착되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 수착층은, 상기 제3 레이어와 대면하는 상기 제2 레이어의 하부면에 일체적으로 마련되고, 상기 접착제에 의해 상기 제3 레이어에 부착되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 수착성 도막제가 상기 제1 레이어의 하부면에 이격상태를 이루면서 후막의 형태로 도포된 후 경화됨에 따라 필름형태로 상기 제1 레이어에 일체적으로 구비되고, 상기 제1 레이어를 투과한 공기에서 유독물질을 수착하는 제1 수착층;을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 수착층은, 상기 제2 수착층의 반점과 크기가 서로 상이하게 구성된 반점으로 구성될 수 있다.
상기 제1 수착층 및 상기 제2 수착층은 서로 어긋나는 형태로 성형될 필요가 있다.
상기 제1 수착층은, 상기 접착제가 표면에 도포됨에 따라 상기 접착제를 통해 상기 활성탄 비드의 상단이 고정될 수 있다.
상기 제3 레이어는, 상기 제2 수착층의 반대편에 위치한 하부면에 상기 수착성 도막제로 이루어져서 이격상태를 이루면서 후막의 형태로 도포되어 경화됨에 따라 필름형태를 이루는 제3 수착층;을 더 포함할 필요가 있다.
상기 제3 수착층은, 상기 제2 수착층과 동일하거나 상이한 지름을 갖는 반점으로 상기 제3 레이어의 하부면에 성형되는 것이 바람직하다.
상기 제3 수착층은, 상기 제2 수착층과 엇갈리는 형태로 상기 제3 레이어의 하부면에 성형될 필요가 있다.
본 발명은, 상기 제3 레이어의 하부에 마련되는 통기성 재질의 제4 레이어; 및 상기 수착성 도막제로 이루어져서 상기 제4 레이어의 상부면에 이격상태를 이루면서 후막의 형태로 도포되어 경화됨에 따라 필름형태를 이루는 제4 수착층;을 더 포함할 필요도 있다.
본 발명은, 상기 제3 레이어나 상기 제4 레이어의 하부에 마련되어 이들의 하부를 차폐하고, 통기성 재질의 원단으로 이루어진 쉴드;를 더 포함할 수 있다.
상기 쉴드는, 상기 접착제에 의해 상기 제3 레이어나 상기 제4 레이어에 부착되어 고정될 수 있다.
전술한 바와 같은 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단은 유독물질 방호용 특수복으로 제조될 수 있다.,
그리고, 상기 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단은, 통기성 재질의 원단으로 이루어진 외피에 상부가 차폐되고, 통기성 재질의 원단으로 이루어진 내피에 차폐되어 상기 외피 및 내피 사이에서 유독물질을 필터링하는 중간피로 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 제조방법은, 통기성 재질의 원단으로 이루어진 제1 레이어와 제2 레이어 및 제3 레이어를 준비하는 레이어 준비단계; 분말형 활성탄과 용매와 점성질의 열경화성 내지 열가소성 재질의 매트릭스 및 상기 활성탄에 응착되는 다수의 미립자로 구성되어 경화되는 상기 매트릭스에서 추출됨에 따라 상기 매트릭스에 기포형태의 공동으로 이루어진 기공을 제공하는 가용성의 미립자 필러로 구성된 수착성 도막제를 제조하는 도막제 제조단계; 상기 수착성 도막제를 상기 제1 레이어나 상기 제2 레이어의 하부면 또는 상기 제3 레이어의 상부면에 불연속적 형태(예: 이격상태로 반점이나 선형의 형태)를 갖는 후막의 형태로 도포하는 도막제 도포단계; 상기 도포된 도막제를 경화시켜서 상기 제1 레이어나 상기 제2 레이어 또는 상기 제3 레이어에 유독물질을 수착하는 제1 수착층 또는 제2 수착층을 필름형태로 성형하는 수착층 성형단계; 상기 제1 수착층 또는 제2 수착층에서 다수의 미립자로 이루어진 미립자 필러를 추출하여 추출된 상기 미립자 필러에 의해 기포형태의 공동으로 이루어진 기공을 상기 제1 수착층 또는 제2 수착층에 형성하는 기공형성단계; 상기 제2 레이어나 상기 제3 레이어에 성형되고, 상기 기공이 형성된 상기 제2 수착층에 접착제를 도포하는 1차 접착제 도포단계; 상기 제2 레이어의 표면에 상기 접착제를 도포하는 2차 접착제 도포단계; 상기 2차 접착제가 도포된 상기 제2 레이어의 표면(상부면)에 과립이나 구형태로 이루어진 활성탄 비드의 하단을 고정하는 비드 하단 고정단계; 상기 제2 수착층에 도포된 상기 1차 접착제를 통해 상기 제2 레이어 및 상기 제3 레이어를 접합하여 합지하는 합지단계; 및 상기 제3 레이어가 하부에 합지되고, 상기 활성탄 비드의 하단이 상부면 고정된 상기 제2 레이어의 상부에 상기 제1 레이어를 적층시켜서 상기 제2 레이어의 상부를 차폐하는 상부 차폐단계;를 포함한다.
상기 합지단계는, 상기 제3 레이어를 상기 제2 레이어와 적층상태로 압착시켜서 상기 제2 수착층에 도포된 상기 접착제를 통해 상기 제3 레이어 및 제2 레이어를 부착시킨다.
상기 도막제 제조단계는, 상기 매트릭스에 용매와 활성탄 및 미립자 필러를 투입하여 혼합물을 제조하는 혼합물 제조단계; 및 상기 혼합물을 교반하여 분산시키는 교반단계;를 포함한다.
상기 혼합물 생성단계는, 상기 활성탄 100중량부에 대해 24 내지 75중량부의 매트릭스, 106 내지 205중량부의 용매 및 0.2 내지 57중량부의 미립자 필터를 혼합하여 겔이나 콜로이드 형태로 상기 혼합물을 제조한다.
본 발명은, 상기 합지단계 및 상기 상부 차폐단계 사이에 마련되고, 상기 제2 레이어와 대면하는 상기 제1 레이어의 하부면에 상기 접착제를 도포하는 3차 접착제 도포단계; 및 상기 3차 접착제를 통해 상기 제1 레이어의 하부면에 상기 활성탄 비드의 상단을 접착시켜서 고정하는 비드 상단 고정단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 도막제 도포단계는, 상기 제1 레이어의 하부면에 상기 수착성 도막제를 불연속적 형태를 갖는 후막의 형태로 도포하는 1차 도막제 도포단계; 및 상기 수착성 도막제를 불연속적 형태를 갖는 후막의 형태로 상기 제2 레이어의 하부면이나 상기 제3 레이어의 상부면에 도포하되, 상기 1차 도막제 도포단계에서 도포된 반점이나 선형의 크기 보다 작은 크기로 도포하는 2차 도막제 도포단계;를 포함한다.
본 발명은, 상기 수착층 성형단계를 통해 상기 제1 레이어의 하부면에 필름형태로 성형된 상기 제1 수착층에 상기 접착제를 도포하는 추가 접착제 도포단계; 및 상기 제2 레이어에 하단이 고정된 상기 활성탄 비드의 상단을 상기 제1 수착층의 접착제에 고정하는 비드 상단 고정단계;를 더 포함할 필요가 있다.
상기 비드 상단 고정단계는, 상기 접착제가 도포된 상기 제1 수착층을 갖는 상기 제1 레이어를 상기 활성탄 비드가 부착된 상기 제2 레이어에 적층상태로 합포하는 레이어 합포단계; 상기 합포된 제1 레이어 및 상기 제2 레이어 중 적어도 어느 하나를 압착시키는 압착단계; 및 상기 제1 수착층에 도포된 상기 접착제를 경화시켜서 상기 활성탄 비드의 상단을 상기 제1 수착층의 표면에 고정하는 접착제 경화단계;를 포함한다.
상기 비드 하단 고정단계는, 상기 접착제가 도포된 상기 제2 레이어의 상부면에 상기 활성탄 비드를 살포하는 비드 살포단계; 상기 활성탄 비드가 살포된 상기 제2 레이어의 상부면을 가압하여 상기 활성탄 비드를 압착하는 비드 압착단계; 상기 제2 레이어에 도포된 상기 접착제를 경화시켜서 상기 활성탄 비드의 하단을 상기 제2 레이어에 고정하는 접착제 경화단계; 및 상기 제2 레이어를 진동시키거나 상기 제2 레이어의 상부면에 진공압을 제공하여 상기 접착제에 부착되지 않은 상기 활성탄 비드를 상기 제2 레이어에서 제거하는 미부착 비드 제거단계;를 포함한다.
전술한 바와 같은 제조방법은 유독물질 방호용 특수복의 제조에 이용될 수 있다.
한편, 전술한 상기 제1 내지 제4 수착층의 반점은, 면상의 원형이나 타원형 또는 다각의 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 제3 및 제4 수착층은 전술한 제1 및 제2 수착층과 동일한 방법으로 제3 레이어나 제4레이어에 성형된다. 또한, 제3 레이어나 제4 레이어는 전술한 바와 같은 방식으로 다른 레이어에 합지되어 단일체를 이룰 수 있다.
상기 제1 내지 제4 수착층은, 제1 레이어 내지 제4 레이어의 표면에 전술한 반점 내지 선형의 형태로 이격되어 후막의 형태로 도포된 후 경화됨에 따라 이격된 틈새를 통해 공기가 소통되는 통기로를 제공한다.
전술한 바와 같은 본 발명의 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단은, 분말 활성탄이 함유된 제1 내지 제4 수착층이 면상으로 제1 내지 제4 레이어에 성형되므로 구형의 활성탄 비드보다 확장된 비표면적을 제공할 수 있고, 이와 별개로 활성탄 비드가 구비됨에 따라 제1 내지 제4 수착층의 수착성능을 보완할 수 있을 뿐만 아니라 다단으로 유독물질을 여과하여 정화할 수 있으며, 제1 레이어 내지 제5 레이어가 통기성 재질로 구성되어 공기를 통기시킴에 따라 유독물질 방호용 특수복으로 제조될 경우 착용감을 향상시킬 수 있다.
특히, 제1 내지 제4 수착층이 수착성 도막제의 재질특성과 수착성 도막제에 혼합된 성분들의 성분비 및 물성으로 인하여 제1 내지 제4 레이어의 표면에 필름형태로 형성되므로 세탁 내구성을 제공할 수 있고, 이에 따라 세탁시 활성탄의 손실을 최대한 억제할 수 있을 뿐만 아니라 매트릭스의 탄성력에 의해 착용감을 향상시킬 수 있으며, 다수의 미립자로 구성된 가용성의 미립자 필러가 매트릭스에서 추출되어 매트릭스에 기포형태의 공동으로 이루어진 미세 기공을 제공하므로 활성탄과 연통되는 기공을 통해 활성탄에 유독물질을 안내할 수 있고, 이에 따라 활성탄의 표면이 매트릭스로 차폐되는 것이 최대한 방지됨에 따라 활성탄의 비표면적을 최대한 안정적으로 확보할 수 있다.
그리고, 매트릭스가 탄성, 친수성, 내약품성, 내열성 및 내습성을 갖는 물질로 구성되므로 탄성력 제공을 통해 전술한 바와 같이 착용감을 향상시킬 수 있고, 친수성에 의해 가용성을 확보할 수 있으며, 내약품성과 내열성 및 내습성에 의해 내화학성 및 열에 대한 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 방수성도 향상시킬 수 있으며, 증발되거나 건조 내지 소산되는 용매에 의해 매트릭스 및 이에 의한 필름형태의 수착층에 미세한 다공형의 포어(Pore)를 제공하여 매트릭스에 내장된 활성탄, 즉 수착층에 내포된 활성탄에 전술한 기공과 함께 유독물질을 공급할 수 있으므로 수착성능을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 활성탄이 0.1㎛ 내지 300㎛의 크기로 구성되어 유효면적이 우수하므로 활성탄의 수착성능을 향상시킬 수 있고, 첨가물이 첨가되므로 도막제의 인쇄성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 분산성과 안정성 등의 물성도 향상시킬 수 있다.
아울러, 제1 내지 제4 수착층이 제1 내지 제4 레이어에 이격상태로 형성될 경우 제1 내지 제4 레이어의 강성이 부분적으로 약화되므로 원단형태로 이루어진 필터라이즈드 원단의 유연성을 좀더 확보할 수 있다.
게다가, 제1 수착층이 제1 레이어에 반점이나 선형을 이루면서 이격상태의 필름형태로 성형됨에 따라 제1 레이어를 통과하는 유독물질을 실질적으로 분산시켜서 활성탄 비드에 제공할 수 있으므로 활성탄 비드가 용이하게 유독물질을 수착할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 수착층 및 제2 수착층이 반점이나 선형의 패턴을 이루면서 이격되어 제1 내지 제4 레이어에 필름형태로 성형되므로 이격된 틈새를 통해 공기를 원활하게 소통시킬 수도 있다.
그리고, 제1 내지 제4 수착층의 반점이 원형이나 타원 또는 다각의 형태(예: 삼각 내지 팔각)로 형성되므로 면상의 패턴을 용이하게 구현할 수 있고, 제1 수착층이 제2 수착층 보다 작게 형성되되 미세한 지름으로 형성되므로 제1 레이어를 투과하는 공기를 용이하게 분산시켜서 활성탄 비드에 제공할 수 있으며, 제1 및 제2 수착층이 어긋나는 형태로 성형되므로 제2 수착층이 제1 수착층의 이격된 틈새를 통해 유입되는 공기에서 유독물질을 용이하게 수착할 수 있다.
또, 제3 수착층이나 제4 수착층이 구비될 경우 추가적인 필터링이 가능하므로 여과성능을 더욱더 향상시킬 수 있고, 제2 레이어의 하부면에 제2 수착층을 구비하거나, 제 3레이어의 상부면 및 하부면에 제3 및 제4 수착층을 구비할 경우 통기성 원단의 양면을 필터로 활용할 수 있다.
또한, 쉴드가 신축성을 갖는 니트나 트리코트로 구성될 경우 착용시의 착용감을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 제조방법은 제1 수착층이나 제2 수착층 또는 제2 레이어에 접착제를 도포하여 접착제를 통해 수착층이나 활성탄 비드를 부착하므로 활성탄 비드를 부재들 사이에 견고하게 고정하거나, 제2 레이어나 제3 레이어에 제2 수착층을 견고하게 고정할 수 있다.
그리고, 제2 레이어의 접착제를 용융시킨 상태로 활성탄 비드를 살포한 후 활성탄 비드를 가압하므로 활성탄 비드를 견고하게 부착시킬 수 있고, 활성탄 비드의 가압 후 제2 레이어를 진동시키거나 진공압을 통해 흡입하여 제2 레이어에 살포된 활성탄 비드들 중에서 미부착된 활성탄 비드를 제거하므로 미부착된 활성탄 비드를 다시 회수할 수 있다.
이와 달리, 제2 레이어를 뒤집은 후 활성탄 비드에 압착시켜서 활성탄 비드를 제2 레이어에 고정하므로 활성탄 비드를 제2 레이어에 용이하게 고정할 수 있고, 제1 수착제에 도포된 접착제를 용융하여 활성탄 비드의 상단을 부착하므로 제1 수착제에 활성탄 비드를 견고하게 고정할 수 있으며, 제2 수착층에 도포된 접착제를 용융하여 제2 수착층을 제2 레이어의 하부면이나 제3 레이어의 상부면에 부착하므로 제2 수착층을 제2 레이어나 제3 레이어에 견고하게 고정할 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 공정에 의해 제1 내지 제3 레이어가 사실상 다중으로 합포되므로 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단을 1장의 원단처럼 제조할 수 있다.
한편, 전술한 제1 수착층을 생략할 경우 활성탄 비드가 접착제를 통해 제1 레이어 및 제2 레이어에 고정된 상태로 유독물질을 흡착하고, 제2 레이어를 투과한 일부의 유독물질을 제2 수착층 내지 제4 수착층 중 적어도 어느 하나가 흡착하므로 활성탄 비드가 흡착하지 못한 유독물질을 흡착할 수 있을 뿐만 아니라, 제2 내지 제4 수착층 중 적어도 어느 하나만 구성할 경우 세탁시 활성탄 비드가 탈락된 부분의 흡착성능을 제2 내지 제4 수착층을 통해 보완할 수 있는 동시에 원단의 전체적인 중량을 감소시킬 수 있다.
다른 한편, 미립자 필러와 화학반응하는 반응제에 필터 레이어를 접촉시켜서 미립자 필러를 추출하여 제거하므로 미립자 필러를 용이하게 제거할 수 있다.
또 다른 한편, 본 발명에 의한 특수복은 전술한 바와 같이 제조된 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단을 이용하므로 종래에 비해 여과성능이 개선될 뿐만 아니라 세탁 내구성도 향상된다.
도 1은 종래기술에 의한 원단의 종단면도;
도 2 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예에 의한 원단의 종단면도;
도 6은 도 2에 도시된 원단의 실물사진;
도 7은 도 2에 도시된 수착층을 개념적으로 도시한 개념도;
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 특수복의 종단면도;
도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 의한 원단의 실험결과를 도시한 그래프;
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 의한 원단의 종단면도;
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 의한 원단의 종단면도;
도 14는 본 발명의 제7 실시예에 의한 원단의 종단면도;
도 15는 도 2에 도시된 원단의 내부구성을 개념적으로 도시한 종단면도;
도 16은 도 15에 도시된 활성탄을 확대 도시한 단면도;
도 17은 도 2에 도시된 원단의 기공을 도시한 종단면도; 및
도 18은 본 발명의 실시예를 실험한 실험결과표이다.
이하, 첨부된 도 2 내지 도 18을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단, 이를 위한 제조방법 및 이에 의한 특수복을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 의한 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단은, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 레이어(L1), 제1 수착층(F1), 활성탄 비드(B), 제2 레이어(L2), 제3 레이어(L3) 및 제2 수착층(F2)을 포함한다.
제1 레이어(L1), 제2 레이어(L2) 및 제3 레이어(L3)는 공기의 소통이 가능한 원단으로 구성된다. 특히, 제1 레이어(L1), 제2 레이어(L2) 및 제3 레이어(L3)는 도 6에 도시된 바와 같이 반대편을 투시할 정도로 제조된 원단으로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 원단은 예컨대, 니트나 트리코트로 구성될 수 있으나, 도 6에 도시된 바와 같은 부직포로 구성될 수도 있다. 이때, 부직포는 후술되는 제1 내지 제4 수착층(F1~F4)의 성형 용이성을 위해 표면에 박막의 핫멜트가 도포된 핫멜트 부직포로 구성될 수 있다. 핫멜트 부직포는 제1 내지 제4 수착층(F1~F4)의 성형 전 열에 의해 표면의 핫멜트가 용융되도록 전처리될 수 있다(선택사항). 즉, 핫멜트 부직포는 표면의 핫멜트가 용융에 의해 미세한 요철을 제공하여 제1 내지 제4 수착층(F1~F4)의 원활한 성형(코팅)을 위한 프라이머 역할을 한다.
제1 수착층(F1)은 수착성 도막제에 의해 제1 레이어(L1)의 표면(하부면)에 형성된다. 이러한 수착성 도막제는 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 분말 활성탄(11), 매트릭스(12: Matrix), 용매(S) 및 미립자 필러(A)가 혼합된 도료형의 물질로 구성된다.
매트릭스(12)는 활성탄(11)이 혼합되고, 액상에서 고상으로 경화되는 열경화성 내지 열가소성 재질의 겔이나 콜로이드로 구성되며, 경화되어 후술되는 바와 같이 시트형태의 수착층(F1~F4)을 제공한다. 즉, 매트릭스(12)는 박막으로 도포되어 경화됨에 따라 후술되는 바와 같이 제1 내지 제4 레이어(L1~L4)의 표면에 필름형태로 성형된다.
매트릭스(12)는 예컨대, 저온경화 조건에서도 섬유와의 접착력이 우수하여 섬유에 대한 부착성이 우수하고, 수착층에 탄성을 부여함으로써 후술되는 본 발명의 실시예에 의한 수착층의 내구성을 향상시키는 환경친화적인 수계의 우레탄이 단독으로 사용되거나, 추가적으로 요구되는 물성에 따라 내습성과 경도 및 성형성이 우수한 아크릴 또는 멜라민 수지, 그리고 접착성과 강도 및 내약품성과 내열성을 갖는 에폭시, 실리콘, 페놀 및 폴리아믹산 등이 단독 또는 혼합되어 사용될 수 있다. 매트릭스(12)는 경화시 활성탄(11)을 결속하여 활성탄(11)의 유동을 방지한다. 즉, 매트릭스(12)는 바인더의 역할을 한다.
활성탄(11)은 도 15에 도시된 바와 같이 점성질의 매트릭스(12)에 혼합된 후 매트릭스(12)의 경화에 의해 결속된다. 활성탄(11)은 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이 매트릭스(12)에 혼합되어도 자체적으로 형성된 다공(미도시) 및 후술되는 기공(H)을 통해 유독물질을 수착한다. 즉, 활성탄(11)은 인체에 유해한 화생방작용제나 화학물질과 같은 유독성 화학물질, 특히 액상이나 기상의 유독성물질을 수착하여 여과한다. 활성탄(11)은 액상의 매트릭스(12)에 용이하게 혼합되도록 분말로 구성된다.
활성탄(11)은 예컨대, 그래핀(graphene), 흑연, 금속산화물(Al2O3, Fe2O3, SiO2, MgO, CaO, TiO2, ZnO, V2O5) 중 단독 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. 그리고, 활성탄(11)은 유독물질의 종류에 따른 선택적 흡착성능을 강화시킬 수 있도록 Cu, Ag, Fe, Ce를 함유할 수 있다. 활성탄(11)은 0.1㎛ 내지 300㎛의 입도(입자의 크기)로 형성되는 것이 바람직하며, 3㎛ 내지 20㎛의 크기가 가장 바람직하다. 활성탄은 입자의 크기가 작을수록 매트릭스(12)와 혼합될 경우의 분산성 및 흡착을 위한 유효면적이 우수하므로 이러한 크기가 가장 바람직하다. 활성탄(11)은 다양한 종류들 중에서 예컨대, 친수성의 야자계로 구성되는 것이 바람직하다.
용매(12)는 도 15에 도시된 바와 같이 매트릭스(11)에 혼합되며, 매트릭스(11)가 너무 빨리 경화되는 것을 방지한다. 용매(S)는 예컨대, 다른 성분과 상용성이 있고, 경화 및 작업 조건에 적합한 물성을 갖는 적어도 하나의 물질로 구성될 수 있다. 즉, 용매(12)는 매트릭스(11)나 후술되는 유동성 조절 첨가제와 혼화가 용이한 물질로 구성된다. 특히, 용매(12)는 후술되는 바와 같은 열처리 공정시 열에 의해 증발되거나 건조 내지 소산되는 물질로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 용매(S)는 매트릭스(12)와의 상용성이 있으면서 혼합시의 작업성을 위해 요구되는 시간 동안에는 잔존하는 물질로 구성되는 것이 바람직하다. 용매(S)는 예컨대, 알콜이, 물, 에틸렌글리콜, 부틸카비톨, 부틸셀루솔부, 터피네올 중에 적어도 어느 하나로 구성할 수 있다. 즉, 용매(S)는 열거된 물질들을 단독 또는 혼합하여 구성할 수 있다.
용매(S)는 매트릭스(12)의 경화시 증발되거나 건조 내지 소산되면서 경화된 매트릭스(12)에 땀구멍과 같이 미세한 다공형의 포어(Pore)를 제공한다. 따라서, 매트릭스(12)는 포어를 통해 유독물질을 활성탄(11)으로 공급할 수 있다.
미립자 필러(A)는 다수의 미립자로 구성되며, 도 15에 도시된 바와 같이 활성탄(11) 및 용매(S)와 함께 매트릭스(12)에 혼합된다. 미립자 필러(A)는 매트릭스(12)에 용이하게 혼합되도록 가용성이 우수한 물질로 구성되는 것이 바람직하다. 미립자 필러(A)는 도 16의 (a)에 도시된 바와 같이 활성탄(11)의 외주면에 응착되며, 매트릭스(12)가 경화된 후 매트릭스(12)에서 추출되어 제거된다. 이때, 미립자 필러(A)는 도 16의 (b)에 도시된 바와 같이 활성탄(11)의 외주면에 기포형태의 공동으로 이루어진 기공(H)을 제공한다. 즉, 기공(H)은 미립자 필러(A)가 제거됨에 따른 미립자 필러(A)의 빈자리로 인해 매트릭스(12)의 내부에 도 17에 도시된 바와 같은 기포형태의 미세한 동공들을 형성하여, 즉, 미세기공들을 형성하여 활성탄(11)의 외주면에 유독물질을 안내하는 통로를 제공한다. 따라서, 활성탄(11)은 매트릭스(12)에 혼합되어도 기공(H)에 의해 유독물질과 접촉되는 수착면적, 즉 비표면적(노출면적)이 확장되므로 흡착성능이 향상된다.
미립자 필러(A)는 용매(S)와 동일 내지 대동소이한 입도를 갖거나, 용매(S)와 상이한 입도(크거나 작음)를 갖는 액상 또는 액화 기체로 이루어진 물질이다. 이러한 미립자 필러(A)는 용매(S)와 같이 매트릭스(12)의 경화시 증발하거나 건조 내지 소산되면서 매트릭스(12)에서 추출될 수 있다. 이와 달리, 미립자 필러(A)는 별도의 추출용매, 즉 반응제에 접촉되어 반응제와의 화학반응을 통해 매트릭스(12)에서 추출될 수도 있다. 미립자 필러(A)는 예컨대, 암모니아나 프레온 또는 염소, 질소, 이산화탄소 중 적어도 어느 하나로 구성할 수 있다. 즉, 미립자 필러(A)는 액상 및/또는 기상의 물질로 구성될 수 있다. 그리고, 반응제는 전술한 암모니아나 프레온 또는 염소, 질소, 이산화탄소와의 화학반응을 통해 이들을 추출하는 탈기제나 소포제 등으로 구성할 수 있다.
여기서, 전술한 기공(H)은 미립자로 구성된 미립자 필러(A)의 공동에 의해 형성되므로 경화된 매트릭스(12)로 물이 투과하는 것을 방지하면서 공기와 같은 기체의 투과를 허용하는 크기로 형성된다. 따라서, 기공(H)은 활성탄(11)으로 사실상 기체형태의 유독물질을 안내한다. 하지만, 기공(H)은 증기형태로 이루어진 액상의 유독물질도 활성탄(11)으로 안내할 수 있다.
결론적으로, 미립자 필러(A)는 미세기공을 제공하되, 공기만을 투과시킬 수 있는 미세기공의 제공이 가능한 크기로 이루어진 미립자로 구성되고, 경화된 매트릭스(12)에서 제거되어 매트릭스(12)에 미세기공을 제공하는 기공형성 물질이다. 그리고, 매트릭스(12)는 박막으로 도포된 후 경화됨에 따라 도 17에 도시된 바와 같이 도막형태의 시트로 형성될 경우, 미립자 필러(A) 및 용매(S)에 의한 미세 포어 및 공동(미세기공)에 의하여 통기성이 확보된다.
한편, 활성탄(11)은 미립자 필러(A)가 매트릭스(12)에 혼합되지 않을 경우 외주면이 매트릭스(12)에 의해 차폐되고, 일부만이 전술한 용매(S)의 포어에 의해 개방된다. 하지만, 활성탄(11)은 매트릭스(12)에 미립자 필러(A)가 혼합된 후 제거될 경우, 도 17에 도시된 바와 같이 외주면에 전술한 기공(H)이 형성되므로 외주면의 개방면적이 용매(S)만 혼합된 경우보다 확장된다. 따라서, 활성탄(11)은 수착성능의 향상을 위해 매트릭스(12)에 미립자 필러(A)가 혼합되는 것이 매우 바람직하다.
다른 한편, 전술한 수착성 도막제는 100중량부의 활성탄(11)에 대해 매트릭스(12)가 24 내지 75중량부로 혼합된다. 용매(S)는 100중량부의 활성탄(11)에 대해 106 내지 205중량부로 혼합된다. 미립자 필러(A)는 100중량부의 활성탄(11)에 대해 0.2 내지 57중량부로 혼합된다. 이를 위해, 수착성 도막제는 약 5 내지 70 wt%의 활성탄(11), 약 5 내지 30 wt%의 매트릭스(12), 약 0.1 내지 20wt%의 미립자 필러(A) 및 잔부의 용매(S)가 혼합되어 제조된다. 이때, 용매(S)는 약 37wt% 내지 72wt%로 구성되는 것이 바람직하다(이러한 혼합비율은 후술되는 바와 같은 최적의 혼합비율임-후술 참고).
활성탄(11)은 함량이 5wt% 미만일 경우 소망하는 흡착용량을 기대할 수 없고, 70wt%를 초과할 경우 인쇄성이 저하될 뿐만 아니라 세탁 내구성이 저하된다. 매트릭스(12)는 함량이 5wt% 미만일 경우 원단과의 접착력 저하로 세탁내구성에 문제가 있고, 함량이 30wt%를 초과할 경우 활성탄(11)의 비표면적 및 활성사이트에 영향을 주어 수착력이 저하되기 때문에 5 내지 30 wt%로 혼합되는 것이 바람직하다. 미립자 필러(A)는 0.1wt% 미만일 경우 원하는 기공(H)을 기대할 수 없고, 20wt%를 초과할 경우 매트릭스(12)의 점도가 높아져서 인쇄성을 저하시킬 수 있다. 용매(S)는 37wt% 미만일 경우 매트릭스(12)의 경화속도를 너무 빨리 촉진시키고, 72wt%를 초과할 경우 매트릭스(12)의 경화속도를 너무 과도하게 연장시킨다.
한편, 전술한 바와 같이 구성된 수착성 도막제는 경우에 따라 유동성 조절 첨가제가 더 포함될 수 있다. 이러한 유동성 조절 첨가제는 예컨대, 계면활성제(음, 양, 중성이온 포함)로 구성할 수 있다. 유동성 조절 첨가제는 잉크나 페인트와 같은 도료로 제조되는 수착성 도막제의 인쇄성을 향상시키고, 분산성, 안정성 등의 물성을 조절한다. 특히, 유동성 조절 첨가제는 활성탄(11)의 분산 특성을 향상시키고, 매트릭스(12)의 점도 및 유동성을 조절하여 보관시의 안정성과 코팅 또는 도포시에 원활한 작업성과 인쇄성을 제공하며, 도막형 인쇄물의 표면 물성을 균일하게 유지시킨다.
여기서, 전술한 유동성 조절 첨가제는 예컨대, 100중량부의 활성탄(11)에 대해 0.1 내지 50중량부로 혼합되도록 약 0.035wt% 내지 17.5wt%로 구성되는 것이 바람직하다. 첨가물은 함량이 0.035wt% 미만일 경우 전술한 수착성 도막제의 요변성이 높아 원활한 인쇄가 불가능하고, 함량이 17.5wt%를 초과할 경우 요변성이 저하되어 작업성이 나쁠 뿐만 아니라 활성탄(11)의 외주면이 매트릭스(12)로 차폐되어 흡착성능이 저하된다.
이상과 같이 구성된 수착성 도막제는, 매트릭스(12)에 용매(S)와 활성탄(11) 및 미립자 필러(A)가 제각기 투입된 후 교반에 의해 혼합되어 겔이나 콜로이드와 같은 액상의 도료로 제조된다. 이때, 수착성 도막제는 전술한 유동성 조절 첨가제 가 혼합될 수도 있다. 수착성 도막제는 도 15에 도시된 바와 같이 제1 레이어(L1)와 동일한 재질의 원단(T)에 도포된 후 경화되어 필름형태의 수착층(F)을 제공한다. 즉, 수착성 도막제는 수착층(F)을 갖는 원단(T)을 제공한다.
본 발명의 출원인은 이러한 원단(T), 즉 수착층(F)이 전면도포된 원단(T)을 이용하여 실험용 시편을 만들어서 아래와 같이 실험하였다. 이때, 시편은 도 18에 도시된 바와 같이 다양한 조성비로 이루어진 수착성 도막제에 의해 "실험용 실시예1 내지 15"로 구성한 후 실험하되, 세탁 전 및 후의 흡착용량을 측정하는 방식으로 실험하였다. 그리고, 종래기술에서 언급된 구슬형 활성탄을 적용한 선행기술1의 제품 및 활성탄 분말을 단순히 살포한 선행기술2의 제품을 비교예로써 함께 실험하였다. 이때, 각 원단들은 실제 화학작용제를 사용하는 것이 불가하여 이와 유사한 분자구조 및 특성을 갖는 유사작용제를 이용하여 액상시험법으로 방호성능을 평가하였다. 예를 들어, 유사작용제는 Soman(GD)의 유사품인 인(P)를 포함하는 DMMP(Dimethyl methylphosphonate)와 Mustard(HD)의 유사품인 황(S)을 포함하고 있는 Thiophenol을 사용하였다. 그리고, 실험시 각 원단(수착제 시편)을 유사작용제(액상시료)에 노출(예: 침지 또는 분사)시켜서 설정된 시간 동안 유독물질을 흡착시킨 후 시간단위로 흡착성능을 측정하였다. 이어서, 각 원단을 GC/UV/Vis spectroscopy로 분석한 후 분석데이터를 기반으로 검량선에 대입하여 잔존농도를 산출해서 수착층의 흡착용량(수착용량)을 계산하였다.
세탁 성능의 측정실험은 특정 세제를 45kg의 각 원단(세탁물)과 함께 32~43℃의 물에 충분히 침잠시킨 후 4~6분간 1차 세탁한 후, 다시 동일한 방법으로 2분간 2차로 세탁한 다음, 32~34℃의 물에 침잠시켜서 2분 동안 1차 행굼을 실시한 후 동일한 방법으로 다시 2차 및 3차로 행굼을 실시하였고, 이어서 3~5분간 탈수한 후 19℃에서 35~50분간 건조하여 세탁 후의 흡착용량을 측정하였다.
측정결과, 도 18에 도시된 바와 같이 실험용 실시예1의 경우 내세탁성은 우수하지만 활성탄(11)의 혼합량이 부족하여 세탁 전 및 후의 흡착용량이 전무함에 따라 흡착성능이 없었고, 실험용 실시예2 의 경우 저점도로 인쇄성이 불량하여 흡착층의 두께를 충분히 형성시키지 못하였을 뿐만 아니라 내세탁성도 저하되었으며, 실험용 실시예 3의 경우 내세탁성은 우수하지만 활성탄(11)의 외주면에 기공(H)이 형성되지 못해 활성탄(11)의 비표면적이 최대한 확보되지 않아 흡착성능이 저하되었다. 실험용 실시예 4의 경우 활성탄(11) 대비 매트릭스(12)의 비율이 부적합하여 세탁 내구성은 우수하나 활성탄(11) 양의 부족으로 흡착성능이 부족하였고 실험용 실시예 5와 6은 세탁 내구성을 좌우하는 매트릭스(12)의 함량은 충분하여 내세탁성은 확보되었으나 활성탄(11)과 미립자 필러(A)의 비율이 부적절하여 인쇄성의 문제가 발생하였다. 실험용 실시예 7에서 10을 거치면서 세탁내구성이 확보되는 매트릭스(12)의 함량을 고정하고, 이에 대한 활성탄(11)과 미립자 필러(A)의 조성을 변화시킴으로써 인쇄성과 흡착성능을 개선하였으나 실험용 실시예 10만 세탁 전, 후의 흡착성능이 소망하는 흡착용량(선행기술1과 대등한 정도)을 발휘하였다. 추가적인 흡착성능 확보를 위해 활성탄(11)의 함량을 비해 매트릭스(12)를 과도하게 줄인 실험용 실시예 11 및 13의 경우, 흡착성능은 개성되나 세탁 내구성이 저하되는 경향을 보였으며, 실험용 실시예 12는 활성탄(11)과 매트릭스(12) 및 미립자 필러(A)의 혼합비가 최적으로 조성되어 세탁 전, 후의 흡착성능이 이상적인 흡착용량(선행기술1 보다 우수)을 발휘하였다.
여기서, 실험용 실시예 12는 도 18에 도시된 바와 같이 비교예의 선행기술1 보다 비표면적이 작지만 흡착성능이 우수하다. 그 이유는, 선행기술1의 경우 활성탄 비드가 구형으로 형성되어 비표면적이 넓지만 구형의 형상적 특성으로 인해 유독물질이 활성탄 비드의 외주면으로 스쳐가기 때문에 흡착성능이 비표면적에 비해 작은 것으로 생각된다. 반면, 실험용 실시예 12는 면상으로 형성됨에 따라 유독물질과 직접대면하므로 비표면적이 작아도 선행기술1 보다 흡착성능이 우수한 것으로 생각된다.
반면, 선행기술2의 경우 세탁 전 흡착용량은 우수하였으나 세탁시 활성탄이 모두 이탈됨에 따라 흡착성능이 상실되었음을 확인하였다.
결론적으로, 전술한 수착성 도막제는 위와 같은 실험결과를 통해 앞서 설명된 바와 같은 최적의 비율로 활성탄(11)과 매트릭스(12) 및 미립자 필러(A)가 혼합될 경우 비교예들 보다 우수한 흡착성능을 제공할 수 있다는 것을 명확히 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 출원인은 전술한 실험들을 통해 앞서 설명된 바와 같은 최적의 혼합비율을 찾을 수 있었다.
한편, 전술한 실험용 실시예 12의 경우, 수착성 도막제에 혼합된 후 추출되는 미립자 필러(A)에 의해 수착층의 활성탄(11) 외주면에 기공(H)이 형성되면서 활성탄(11)의 비표면적이 최대한 확보되고, 수착층이 활성탄 비드(B)와 별개의 비표면적을 제공함에 따라 흡착성능이 크게 향상된 것으로 생각된다. 이에 따라, 수착층이 복수로 구성될 경우 더욱더 흡착성능이 강화될 것으로 생각된다. 그리고, 이렇게 기존의 제품보다 우수한 흡착성능을 제공하므로 활성탄 비드(B)의 크기를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 원단의 전체적인 무게도 절감할 수 있을 것으로 예상된다.
다른 한편, 전술한 제1 수착층(F1)은 전술한 바와 같이 제조된 수착성 도막제가 도 2에 도시된 바와 같이 제1 레이어(L1)의 하부면에 대략 등간격으로 조밀하게 이격되어 후막의 형태로 도포된 후 경화됨에 따라 필름형태로 제1 레이어(L1)에 일체적으로 구비된다. 이러한 제1 수착층(F1)은 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄 또는 잉크젯이나 3D프린터와 같은 통상의 인쇄기를 통해 후막의 형태로 도포된다(후술되는 수착층(F2~F4)도 동일함). 이러한 제1 수착층(F1)은 제1 레이어(L1)를 투과한 공기에서 유독물질을 수착하여 정화된 공기를 제공한다.
전술한 활성탄 비드(B)는, 도 2에 도시된 바와 같이 전술한 제1 수착층(F1)의 지름보다 크지만 후술되는 제2 수착층(F2)의 지름보다 작은 지름을 갖는 구형의 활성탄으로 구성되며, 다수로 구성되어 상단 및 하단 중 적어도 어느 한 곳이 제1 수착층(F1)나 후술되는 제2 레이어(L2)에 각각 고정된다. 이러한 활성탄 비드(B)는 제1 수착층(F1)의 하부에 구비됨에 따라 제1 수착층(F1)의 이격된 틈새들 사이를 통해 제1 레이어(L1)를 투과한 공기에서 유독물질을 수착하여 정화된 공기를 제공한다.
전술한 통기성 재질의 제2 레이어(L2)는 도 2에 도시된 바와 같이 표면(상부면)에 접착제(AD)가 구비됨에 따라 접착제(AD)를 통해 활성탄 비드(B)의 하단이 고정된다.
전술한 통기성 재질의 제3 레이어(L3)는 도 3에 도시된 바와 같이 제2 레이어(L2)의 하부에 이격상태로 중첩된다.
전술한 제2 수착층(F2)은 도 2에 도시된 바와 같이 전술한 수착성 도막제로 구성되고, 제3 레이어(L3)의 상부면에 대략 등간격의 이격상태를 이루면서 도막형태로 도포되어 경화됨에 따라 필름형태로 제3 레이어(L3)에 일체적으로 구비된다. 제2 수착층(F2)은 도시된 바와 같이 상부면에 접착제(AD)가 구비됨에 따라 접착제(AD)를 통해 제2 레이어(L2)의 하부면에 부착되어 고정된다. 제2 수착층(F2)은 활성탄 비드(B)들 사이를 통해 제2 레이어(L2)를 투과한 공기에서 유독물질을 수착하여 정화된 공기를 제공한다.
전술한 접착제(AD)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 수착층(F1)의 표면 및 활성탄 비드(B)가 고정된 제2 레이어(L2)의 상부면 중 적어도 어느 하나에 마련될 수 있으며, 도시된 바와 같이 두 곳 모두 마련되는 것이 바람직하다. 이때, 접착제(AD)는 예컨대, 도트형태나 반점형태를 형성하도록 마련될 수 있다. 접착제(AD)는 활성탄 비드(B)의 상단 및 하단을 제1 수착층(F1)의 표면 및 제2 레이어(L2)의 상부면에 각각 부착시켜서 고정한다. 접착제(AD)는 다양한 접착제들 중에서 접착성이 우수한 핫멜트 접착제로 구성할 수 있다.
여기서, 전술한 제1 레이어(L1)는 후술되는 도 12에 도시된 바와 같이 전술한 제1 수착층(F1)이 구비되지 않을 수도 있다. 그리고, 전술한 제1 레이어(L1) 및/또는 제2 레이어(L2)는 통상의 핫멜트 부직포로 구성될 경우, 즉 핫멜트 접착제가 함유된 부직포로 구성될 경우 전술한 접착제(AD)를 별도로 도포할 필요가 없다. 이러한 경우, 핫멜트 부직포는 외부에서 가해지는 열에 의해 접착제가 용융되면서 전술한 접착제(AD)를 제공한다. 따라서, 활성탄 비드(B)는 이러한 접착제(AD)에 의해 핫멜트 부직포로 구성된 제1 레이어(L1) 및/또는 제2 레이어(L2)에 고정된다(도 2 및 도 12 참고)
접착제(AD)는 도 2에 도시된 바와 같이 제3 레이어(L3)의 상부면에 성형된 제2 수착층(F2)의 상부면에 마련(예: 도트 형태를 형성하도록 마련됨)될 수도 있다. 이러한 경우, 제2 수착층(F2)은 접착제(AD)를 통해 상부면이 제2 레이어(L2)의 하부면에 부착될 수 있다. 이때, 제3 레이어(L3)는 제2 수착층(F2)에 의해 도시된 바와 같이 제2 레이어(L2)의 하부에 실질적으로 합포되어 제2 레이어(L2)와 사실상 단일체를 이룬다. 하지만, 제2 수착층(F2)은 제2 레이어(L2) 및 제3 레이어(L3)가 이격되어 이들 사이에 공기층이 형성되도록 제2 레이어(L2)의 하부에 부착되지 않을 수도 있다. 이러한 경우, 제2 수착층(F2)은 공기층을 통해 유독물질이 원활하게 유동하고, 상부면에 접착제(AD)가 생략되어 비표면적이 확장됨에 따라 좀더 많은 양의 유독물질을 수착할 수 있다.
여기서, 전술한 제1 수착층(F1) 및 제2 수착층(F2)은, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 제1 레이어(L1) 및 제3 레이어(L3)에 반점 내지 선형(직선, 사선, 곡선 또는 격자 등)의 형태로 대략 등간격의 이격상태로 성형됨에 따라 이격된 틈새를 통해 공기가 소통되는 통기로를 제공한다. 즉, 제1 수착층(F1) 및 제2 수착층(F2)은 불연속적인 형태로 성형된다.(참고: 후술되는 제3 및 제4 수착측도 불연속적인 형태로 성형됨)
제1 수착층(F1) 및 제2 수착층(F2)은 전술한 바와 같이 반점형태의 패턴을 갖는 도막으로 성형되되, 도 6에 도시된 바와 같이 면상의 원형(타원 가능)이나 다각(삼각 내지 팔각 등)의 형태로 구성되는 것이 바람직하다. 원형이나 다각으로 구성할 경우 제1 수착층(F1) 및 제2 수착층(F2)은 패턴간의 이격거리가 용이하게 유지되록 성형될 수 있다.
제1 수착층(F1) 및 제2 수착층(F2)은 대략 5~70㎛의 두께로 성형되는 것이 바람직하다. 제1 수착층(F1) 및 제2 수착층(F2)은 두꺼울수록 활성탄의 함량이 증가하여 여과성능이 향상되지만 5㎛ 미만으로 두께가 구성될 경우 여과성능이 거의 없고, 70㎛를 초과할 경우 원단의 무게가 증가하여 활동성이 저하되는 문제가 있다.
제1 수착층(F1) 및 제2 수착층(F2)은 도 7에 도시된 바와 같이 0.1mm~5mm의 지름(크기)으로 성형되는 것이 바람직하다. 그리고, 제1 수착층(F1) 및 제2 수착층(F2)은 도 2에 도시된 바와 같이 반점의 크기(지름)가 서로 상이하게 구성되는 것이 바람직하다. 특히, 제1 수착층(F1)은 제1 레이어(L1)를 투과하는 공기가 미세하게 분산되도록 도시된 바와 같이 제2 수착층(F2)의 지름보다 작은 지름으로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 제1 수착층(F1)은 공기의 충분한 분산을 위해 약 0.1mm~0.5mm의 지름으로 구성되는 것이 바람직하고, 약 0.1~0.2mm의 간격으로 이격되는 것이 바람직하다. 그리고, 제2 수착층(F2)은 공기와 면접촉이 원활하도록 약 2~5mm의 크기(지름) 및 약 2~5mm의 간격으로 이격되는 것이 바람직하다. 제1 수착층(F1)은 0.1mm 미만의 지름으로 구성될 경우 수착성능이 충분하지 않고, 0.5mm를 초과할 경우 공기를 원활하게 분산시키지 못하며, 0.1mm 미만의 간격으로 구성될 경우 통기성이 저하되고, 0.2mm를 초과하여 이격될 경우 너무 많은 공기를 투과시키는 문제가 있다. 제2 수착층(F2)은 2mm 미만의 지름으로 구성될 경우 수착성능이 저하되고, 5mm를 초과할 경우 통기성이 저하되며, 2mm 미만으로 이격될 경우 통기성이 나쁘고, 5mm를 초과하여 이격될 경우 너무 많은 양의 공기를 투과시키므로 유독물질의 누기가 발생될 수 있다. 따라서, 제1 수착층(F1) 및 제2 수착층(F2)은 전술한 바와 같은 지름 및 간격으로 성형되는 것이 바람직하다.
제1 수착층(F1) 및 제2 수착층(F2)은 도 2에 도시된 바와 달리 서로 어긋나는 형태로 성형될 수 있다. 이러한 경우 제2 수착층(F2)은 제1 수착층(F1)의 이격된 틈새로 유입되는 공기와 사실상 대면할 수 있다. 따라서, 제2 수착층(F2)은 유입된 공기에서 더 많은 유독물질을 수착할 수 있다.
한편, 제3 레이어(L3)는, 도 3에 도시된 바와 같이 제2 수착층(F2)의 반대편에 위치한 하부면에 전술한 수착성 도막제로 이루어져서 대략 등간격의 이격상태를 이루면서 도막 내지 필름형태로 성형되는 제3 수착층(F3)이 마련될 수 있다. 이러한 제3 수착층(F3)은 전술한 제1 수착층(F1)과 동일한 크기(지름) 및 동일한 이격거리로 성형된다. 하지만, 제3 수착층(F3)은 도 4에 도시된 바와 같이 전술한 제2 수착층(F2)과 동일한 크기 및 이격거리로 성형될 수도 있고, 제2 수착층(F2)과 어긋나는 형태로 성형될 수도 있다. 제3 수착층(F3)은 제3 레이어(L3)를 투과한 공기에서 유독물질을 추가적으로 수착하여 정화된 공기를 제공한다.
또 한편, 제3 레이어(L3)는 도 5에 도시된 바와 같이 하부에 제4 레이어(L4)가 구비될 수도 있다. 제4 레이어(L4)는 전술한 통기성 재질의 원단으로 구성된다. 제4 레이어(L4)는 도시된 바와 같이 전술한 수착성 도막제로 이루어져서 대략 등간격의 이격상태를 이루면서 도막의 형태로 도포되어 경화됨에 따라 필름형태를 이루는 제4 수착층(F4)이 구비된다. 이러한 제4 수착층(F4)은 도시된 바와 같이 전술한 제2 수착층(F2)과 동일한 크기로 형성되거나 전술한 제1 수착층(F1)과 동일한 크기로 형성될 수 있다. 제4 수착층(F4)은 도시된 바와 같이 전술한 접착제(AD)에 의해 제3 레이어(L3)의 하부에 부착될 수 있다. 하지만, 제4 수착층(F4)은 제3 레이어(L3) 및 제4 레이어(L4)들 사이에 공기층이 형성되도록 제3 레이어(L3)에 부착되지 않을 수도 있다. 제4 수착층(F4)은 도시된 바와 달리 제2 수착층(F2)과 어긋나도록 성형될 수도 있다. 제4 수착층(F4)은 제3 레이어(L3)를 투과한 공기에서 유독물질을 추가적으로 수착하여 정화된 공기를 제공한다.
다른 한편, 전술한 제3 레이어(L3)나 제4 레이어(L4)는 도 2 내지 도 5에 가상선으로 도시된 바와 같이 쉴드(L5)가 하부에 구비될 수 있다. 쉴드(L5)는 통기성 재질의 원단으로 구성되어 제3 레이어(L3)나 제4 레이어(L4)의 하부를 차폐한다. 쉴드(L5)는 예컨대, 박막의 부직포로 구성할 수 있으나 착용감의 향상을 위해 니트나 트리코트와 같이 신축성이 우수한 재질로 구성하는 것이 바람직하다. 쉴드(L5)는 제3 레이어(L3)나 제4 레이어(L4)에서 혹시라도 유출되는 활성탄 분말이나 활성탄 비드(B)가 외부로 이탈되는 것을 방지한다.
이상과 같이 구성된 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단은, 제1 내지 제4 레이어(L1~L4)가 통기성 재질로 구성되고, 이들 사이에 제1 내지 제4 수착층(F1~F4)이나 활성탄 비드(B)가 구비되므로 공기를 통기시키면서 유독물질을 여과하여 정화된 공기를 인체에 제공할 수 있다. 특히, 제1 내지 제4 수착층(F1~F4)이 다단으로 공기를 여과하므로 활성탄 비드(B)가 탈락되어도 유독물질로부터 인체를 보호할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단은, 전술한 바와 달리 도 12에 도시된 바와 같이 구성(제5 실시예)될 수도 있다. 이러한 원단은 모든 구성이 전술한 실시예와 동일하되, 도시된 바와 같이 전술한 제1 수착층(F1)이 생략된 것이 다른점이다.
이와 같은 원단은, 도 12에 도시된 바와 같이 활성탄 비드(B)의 상단이 전술한 제1 수착층(F1)에 부착되지 않고, 제1 레이어(L1)의 하부면에 접착제(AD)를 통해 부착된다. 따라서, 활성탄 비드(B)는 제1 레이어(L1)를 투과한 공기에서 유독물질을 여과한다. 물론, 제2 수착층(F2)은 활성탄 비드(B)들 사이를 통해 제2 레이어(L2)를 투과한 공기에서 유독물질을 2차적으로 여과하여 정화된 공기를 제공한다. 이러한 원단은 활성탄 비드(B) 및 제2 수착층(F2)을 통해 다중으로 유독물질을 여과할 수 있다.
여기서, 전술한 제1 레이어(L1)는 활성탄 비드(B)가 제2 레이어(L2)의 접착제(AD)를 통해 제2 레이어(L2)에 견고하게 고정될 경우, 하부면에 접착제(AD)가 생략될 수도 있다. 즉, 활성탄 비드(B)는 하단만 고정되도록 구성될 수도 있다. 다만, 활성탄 비드(B)는 하단만 고정될 경우 세탁시 탈락할 우려가 있으므로 앞서 설명한 바와 같이 상단 및 하단이 모두 고정되는 것이 바람직하다.
그리고, 전술한 제2 수착층(F2)은 도 12에 확대 도시된 바와 같이 제2 레이어(L2)의 하부면에 성형될 수도 있다. 이러한 경우, 제2 수착층(F2)은 필터라이즈드 원단의 전체적인 무게 경감을 위해 제3 레이어(L3)가 생략되고, 전술한 쉴드(L5)나 후술되는 내피(IL)가 제3 레이어(L3) 대신 마련될 수도 있다. 제2 수착층(F2)은 확대 도시된 바와 같이 제3 레이어(L3)가 구비될 경우, 제3 레이어(L3)와 단일체로 구성되도록 확대 도시된 바와 같이 접착제(AD)를 통해 제3 레이어(L3)에 부착될 수도 있다. 이러한 제3 레이어(L3)는 제2 수착층(F2)이 확대 도시된 바와 같이 구성될 경우 요구되는 여과성능에 의해 적용이 결정된다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단은, 도 13에 도시된 바와 같이 구성(제6 실시예)될 수도 있다. 이러한 원단은 전술한 도 2의 제1 실시예와 동일하고, 다만 제1 레이어(L1)의 제1 수착층(F)에 접착제(AD)가 생략되고, 제2 수착층(F2)이 부직포나 트리코드로 구성된 제2 레이어(L2)의 하부면에 구비된 것이 차이점이다.
제2 레이어(L2)는 도 13에 도시된 바와 같이 하부면에 제3 레이어(L3)가 구비되고, 하부면에 필름형태로 성형된 제2 수착층(F2)을 통해 활성탄 비드(B)들 사이로 유입된 유독물질을 여과한다. 제2 레이어(L2)는 도시된 바와 같이 제2 수착층(F2)에 접착제(AD)가 마련될 경우 제3 레이어(L3)에 합지될 수 있다. 이러한, 제2 레이어(L2)는 제3 레이어(L3) 대신 전수한 쉴드(L5) 또는 가상선으로 도시된 내피(IL)가 구비될 경우, 필터라이즈드 원단의 전체적인 무게 경감을 위해 제3 레이어(L3) 및 제2 수착층(F2)의 접착제(AD)가 생략될 수 있다. 하지만, 제2 레이어(L2)는 제3 레이어(L3)가 생략될 경우 제2 수착층(F2)이 쉴드(L5)나 내피(IL)에 접촉되어 착용감이 저하될 수 있으므로 제3 레이어(L3)가 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단은, 도 14에 도시된 바와 같이 구성(제7 실시예)될 수도 있다. 이러한 원단은 전술한 도 13과 동일하게 구성되고, 다만 제2 수착층(F2)이 제3 레이어(L3)의 상부면에 구비된 것이 차이점이다. 이러한 제7 실시예는 도시된 바와 같이 제2 수착층(F2)이 접착제(AD)를 통해 부직포나 트리코트로 구성된 제2 레이어(L2)의 하부면에 부착될 수 있다. 따라서, 제3 레이어(L3)는 부직포나 트리코트로 구성되어 제2 레이어(L2)에 실질적으로 합포됨에 따라 제2 레이어(L2)와 단일체를 이룬다. 그리고, 제1 레이어(L1)는 활성탄 비드(B)가 안정적으로 고정되도록, 확대 도시된 바와 같이 제1 수착층(F1)에 접착제(AD)가 구비되어 활성탄 비드(AD)의 상단이 제1 수착층(F1)에 고정될 수 있다.
또 한편, 전술한 실시예들에 구비된 제1 레이어(L1)는 도 13에 가상선으로 도시된 바와 같이 외부를 향햐는 상부면(예: 제1 수착층의 반대편)이 외피(OL)로 차폐될 수 있다. 이러한 외피(OL)는 통기성 재질로 이루어지고, 발수 내지 발유가 가능한 재질의 원단으로 구성될 수 있다. 외피(OL)는 예컨대, 공기는 투과시키면서 액상의 물질은 투과가 방지되는 통상의 고어텍스와 같은 원단으로 구성되거나, 내약품성이 뛰어나며 고온에서도 특성이 변화하지 않는 PTFE(Polytetrafluoroethylene), 방수, 방풍, 투습성을 동시에 갖춘 EPTFE(Expanded polytetrafluoroethylen) 재질의 필름이나 멤브레인이 구비된 원단으로 구성될 수 있다.
여기서, 전술한 제1 레이어(L1)는 전술한 외피(OL)와 동일한 원단으로 구성될 수도 있다. 즉, 제1 레이어(L1)는 통기 및 발수가 가능한 원단으로 구성될 수도 있다. 이러한 경우, 전술한 외피(OL)는 생략이 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의한 필터라이즈드 원단은 전체적인 무게가 경감될 수 있다.
다른 한편, 설명된 모든 실시예들은 도면에 일일이 도시되지 않았지만 전술한 쉴드(L5) 및/또는 내피(IL)가 구비된다. 내피(IL)는 통기성이 우수한 원단(예: 니트나 트리코트)로 구성될 수 있으며, 착용자의 피부와 인접하므로 착용감을 향상시킨다. 내피(IL)는 접착제(AD)에 의해 접착이 가능하고, 쉴드(L5)가 구비될 경우 생략이 가능하다. 즉, 쉴드(L5)는 내피(IL)의 역할을 할 수 있으므로 내피(IL)를 생략할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 도 1 내지 도 5의 원단을 제조하기 위해서는, 먼저 액상에서 고상으로 경화가 가능한 점성질의 열경화성 내지 열가소성 재질의 매트릭스에 유독물질을 수착하는 분말 활성탄과 용매 및 미립자 필러를 혼합하여 혼합물을 만들고, 혼합된 성분들이 분산되도록 교반하여 수착성 도막제를 제조한다. 이때, 수착성 도막제는 활성탄 100중량부에 대해 24 내지 75중량부의 매트릭스, 106 내지 205중량부의 용매 및 0.2 내지 57중량부의 미립자 필터를 혼합 및 교반하여 겔이나 콜로이드 형태로 제조한다.
이어서, 제1 수착층(F1)이 필요할 경우, 수착성 도막제를 통기성 재질의 원단으로 이루어진 제1 레이어(L1)의 표면(하부면)에 대략 등간격의 이격상태를 이루면서 반점이나 선형의 형태를 이루도록 후막의 형태로 도포하고, 약 80℃ 내지 200℃, 특히 120 내지 180℃의 조건에서 약 2분 내지 25분간, 특히 4분 내지 15분간 열처리(가열)한 후 상온에서 서냉으로 냉각하여 경화시킨다. 이때, 수착성 도막제는 통상의 스크린 인쇄방식에 의해 이격상태로 성형된다. 따라서, 제1 레이어(L1)의 하부면에 유독물질을 수착하는 제1 수착층(F1)이 필름형태로 성형된다.
다음, 접착이 필요할 경우, 제1 수착층(F1)의 표면에 열경화성 내지 열가소성 재질(예: 수지 또는 핫멜트 등)의 접착제(AD)를 도포(예: 도트 형태로 도포)하되, 통상의 스크린 인쇄방식이나 그라비아 인쇄방식을 통해 제1 수착층(F1)의 두께와 유사하거나 동일한 두께로 도포한다(추가 접착제 도포단계). 이와 별개로, 제1 레이어(L1)의 하부에 설치되고, 통기성 재질의 원단으로 이루어진 제2 레이어(L2)의 표면(상부면)에 접착제(AD)를 도포(예: 도트형태를 형성하도록 도포)한다(2차 접착제 도포단계). 이때, 접착제(AD)는 제2 레이어(L2)가 핫멜트 부직포로 구성될 경우 별도로 도포하지 않고 제2 레이어(L2)에 함유된 접착제를 이용한다. 이어서, 접착제(AD)가 도포된 제2 레이어(L2)의 표면(상부면)에 과립이나 구형태로 이루어진 활성탄 비드(B)의 하단을 고정한다.
그 다음, 활성탄 비드(B)의 상단을 접착제(AD)가 도포된 상기 제1 수착층(F1)의 표면에 고정한 후, 도시된 바와 같이 제2 레이어(L2)의 하부에 설치되는 제3 레이어(L3)의 표면(상부면)에 수착성 도막제를 반점이나 선형의 형태로 이격시켜서 후막의 형태로 도포한 다음 상온방치 또는 가열 후 냉각으로 경화시켜서, 제3 레이어(L3)의 상부면에 제2 수착층(F2)을 필름형태로 성형한다. 이때, 제2 수착층(F2)은 제3 레이어(L3)의 상부면이 아닌 제2 레이어(L2)의 하부면에 성형될 수도 있다.
이어서, 수착성 도막제에 의해 미립자 필러(A)가 내포된 필름형태의 제2 수착층(F2)을 미립자 필러를 추출하는 반응제에 침지하거나 반응제로 세척하여 반응제와 접촉시킨다. 이때, 반응제는 제2 수착층(F2)에 함유된 미립자 필러와 화학반응하여 제2 수착층(F2)으로부터 미립자 필러(A)를 제거한다. 따라서, 제2 수착층(F2)은 활성탄(11)의 외주면에 전술한 기공(H)이 형성된다.
계속해서, 제2 수착층(F2)을 반응제에서 탈거한 후 건조하여 제2 수착층(F2)에서 반응제를 제거한다. 하지만, 반응제는 건조 이외의 방법, 예를 들어 수세 등에 의해 제거될 수도 있다.
여기서, 전술한 반응제는 전술한 제1 수착층(F1)이나 제3 및 제4 수착층(F3, F4)에도 전술한 방법으로 접촉된 후 전술한 방법으로 제거된다. 따라서, 제1 수착층(F1)이나 제3 및 제4 수착층(F3, F4)은 기공(H)이 확보된다.
이후, 제3 레이어(L3)의 표면(상부면)에 성형된 제2 수착층(F2)을 제2 레이어(L2)의 표면(하부면)에 고정한다. 제2 수착층(F2)은 접착되기 전에 표면에 접착제(AD)가 도포(1차 접착제 도포단계)됨에 따라 접착제(AD)를 통해 제2 레이어(L2)에 부착된다. 따라서, 제3 레이어(L3)는 제2 수착층(F2)을 통해 제2 레이어(L2)에 부착되어 합지된다. 이때, 제3 레이어(L3)는 제2 레이어(L2)와 적층된 후 압착됨에 따라 제2 레이어(L2)에 견고하게 합지된다.
마지막으로, 제1 레이어(L1)를 활성탄 비드(B)가 고정된 제2 레이어(L2)의 상부에 제1 레이어(L1)를 적층시켜서 제2 레이어(L2)의 상부를 차폐한다. 이때, 제1 레이어(L1)는 전술한 바와 같이 접착제(AD)가 도포되어 후술되는 바와 같이 활성탄 비드(B)의 상단에 접착되는 제1 수착층(F1)을 통해 제2 레이어(L2)에 합지될 수 있다. 이와 달리, 제1 레이어(L1)는 제1 수착층(F1)이나 접착제(AD)가 없는 상태로 제2 레이어(L2)의 상부에 적층되어 제2 레이어(L2)를 차폐할 수도 있고, 제1 수착층(F1)이 없이 접착제(AD)만 도포되어 후술되는 바와 같이 접착제(AD)를 통해 제2 레이어(L2)에 고정될 수도 있다.
여기서, 전술한 활성탄 비드(B)는 하기의 방법들에 의해 하단이 고정된다.
(1) 액상이나 용융상태의 접착제(AD)가 도포된 제2 레이어(L2)의 상부면에 활성탄 비드(B)를 살포하고, (2) 이러한 활성탄 비드(B)의 하단이 접착제(AD)에 매립되어 부착되도록 제2 레이어(L2)의 상부면을 미도시된 통상의 압연롤러 등을 통해 가압하여 활성탄 비드(B)를 압착한 후, (3) 활성탄 비드(B)가 접착제(AD)에 의해 견고하게 고정되도록 접착제(AD)를 상온건조 또는 열을 통해 경화시킨 다음, (4) 접착제(AD)에 미부착된 활성탄 비드(B)들이 제거되도록 미도시된 통상의 바이브레이터(예: 진동모터 등)로 제2 레이어(L2)를 진동시켜서 미부착 활성탄 비드(B)들을 털어내거나, 제2 레이어(L2)의 상부면에 진공압을 제공하여 미부착된 활성탄 비드(B)들을 흡입하여 제거한다.
이와 다른 방법으로는, (1) 액상이나 용융상태의 접착제(AD)가 도포된 제2 레이어(L2)의 상부면이 하방을 향하도록 뒤집어서 다수의 활성탄 비드(B)가 저장된 저장통(미도시)에 삽입하고, (2) 저장통에 삽입된 제2 레이어(L2)를 가압하여 용융된 접착제(AD)에 활성탄 비드(B)를 부착시킨 후, (4) 활성탄 비드(B)가 부착된 제2 레이어(L2)의 상부면이 다시 상방을 향하도록 뒤집어서 반전시킨 다음, (5) 활성탄 비드(B)가 접착제(AD)에 의해 견고하게 고정되도록 접착제(AD)를 상온건조 또는 열을 통해 경화시킨다.
또, 활성탄 비드(B)는 하기의 방법에 의해 상단이 고정될 수도 있다.
(1) 액상이나 용융상태의 접착제(AD)가 도포된 제1 수착층(F1)을 갖는 제1 레이어(L1)를 활성탄 비드(B)가 부착된 제2 레이어(L2)에 적층상태로 합포하고, (2) 합포된 제1 레이어(L1) 및 제2 레이어(L2) 중 적어도 어느 하나를 앞서 설명된 방식과 동일한 방식을 통해 압착시킨 후 (3) 제1 수착층(F1)에 도포된 접착제(AD)를 앞서 설명된 방식을 통해 경화시켜서 활성탄 비드(B)의 상단을 제1 수착층(F1)의 표면에 고정한다.
또한, 제3 레이어(L3) 및 제2 레이어(L2)는 하기의 방법에 의해 합지된다.
(1) 제3 레이어(L3)의 상부면이나 제2 레이어(L2)의 하부면에 성형된 제2 수착층(F2)의 표면에 액상의 접착제(AD)를 도포(예: 도트형태를 형성하도록 도포)하고, (2) 제3 레이어(L3)를 제2 레이어(L2)와 적층상태로 압착시켜서 접착제(AD)를 통해 제3 레이어(L3) 및 제2 레이어(L2)를 합지한다.
여기서, 전술한 활성탄 비드(B)는 전술한 바와 같이 제2 레이어(L2)에 하단이 먼저 부착된 후 제1 수착층(F1)에 상단이 부착될 수 있으나, 이와 반대로 상단이 먼저 제1 수착층(F1)에 부착된 후 하단이 제2 레이어(L2)에 부착될 수도 있다. 이러한 순서는 필요에 따라 선택적으로 변경될 수 있다.
한편, 앞서 설명된 제3 및 제4 수착층(F3, F4)는 전술한 제1 또는 제2 수착층(F2)과 동일한 방법으로 제3 레이어(L3) 및/또는 제4 레이어(L4)에 성형된다. 따라서, 이러한 제3 및 제4 수착층(F3, F4)이 제3 레이어(L3) 및/또는 제4 레이어(L4)에 성형되는 과정이나 합지되는 과정은 생략하기로 한다.
다른 한편, 전술한 도 12에 도시된 원단은, 전술한 방법과 동일한 방법으로 제조되되, 다만 전술한 제1 수착층(F1)의 제조방법을 생략하고, 대신 제1 레이어(L1)의 표면에 접착제(AD)를 마련하여 접착제(AD)를 통해 활성탄 비드(B)의 상단을 제1 레이어(L1)의 표면에 고정한다. 이때, 접착제(AD)는 제1 레이어(L1)가 핫멜트 부직포로 구성될 경우 제1 레이어(L1)에 함유된 접착제를 이용한다.
활성탄 비드(B)는 하단이 전술한 제2 레이어(L2)의 접착제(AD)를 통해 제2 레이어(L2)의 상부면에 고정된 후, 상단이 제1 레이어(L1)의 접착제(AD)를 통해 제1 레이어(L1)의 하부면에 고정된다. 그리고, 제1 레이어(L1)는 활성탄 비드(B)가 고정(하단 고정)된 제2 레이어(L2)에 합포된 다음 압착되며, 이후 접착제(AD)가 앞서 설명된 방법으로 경화된다. 따라서, 활성탄 비드(B)는 상단 및 하단이 제1 레이어(L1) 및 제2 레이어(L2)에 견고하게 고정된다.
여기서, 전술한 활성탄 비드(B)는 전술한 바와 같이 제2 레이어(L2)에 하단이 먼저 부착된 후 제1 레이어(L1)에 상단이 부착될 수 있으나, 이와 반대로 상단이 먼저 제1 레이어(L1)에 부착된 후 하단이 제2 레이어(L2)에 부착될 수도 있다. 이러한 순서는 필요에 따라 선택적으로 변경될 수 있다.
다른 한편, 도 13에 도시된 원단은 전술한 방법과 대동소이한 방법으로 제조되되, 다만 제1 수착층(F1)에 접착제(AD)의 도포를 생략하고, 제2 수착층(F2)을 제2 레이어(L2)의 하부에 성형한 것이 차이점이다. 그리고, 도 14에 도시된 원단도 전술한 방법과 대동소이한 방법으로 제조되되, 제1 수착층(F1)에 접착제(AD)의 도포를 생략한 것이 차이점이다. 따라서, 도 13 및 도 14의 원단은 전술한 방법으로 제조가 가능하다.
다른 한편, 전술한 바와 같이 제조된 원단은 유독물질 보호용 특수복으로 제조될 수 있다. 즉, 전술한 원단은 화학보호복이나 침투성보호의와 같은 특수복으로 제조될 수 있다. 이러한 원단은 특수복으로 제조될 경우, 도 8에 도시된 상부 및 하부에 외피(OL) 및 내피(IL) 중 적어도 어느 하나가 구비될 수 있으며, 이러한 외피(OL)및 내피(IL)들 사이에 중간피로 제공된다. 외피(OL)는 발수 및 통기가 가능한 재질(예: 고어텍스)로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 내피(IL)는 착용감이 우수하면서 통기가 가능한 원단(예: 부직포나 트리코트)으로 구성되는 것이 바람직하다. 외피(OL) 및 내피(IL)는 통기성 확보를 위해 도시된 바와 같이 중간피(ML)와 이격되어 공기층(SP)이 형성되는 것이 바람직하다.
또 다른 한편, 전술한 바와 같은 실시예에 의한 필터라이즈드 원단의 통기성이나 무게 또는 흡착성능을 사염화탄소(CCL4)를 이용하여 비교예와 실험한 결과는 다음과 같다. 먼저, 본 발명의 실시예에 의한 원단은 도 9의 실선 그래프와 같이 세탁횟수(washing time)가 증가하여도 유독성의 사염화탄소(CCL4)에 대한 저항력이 크게 감소되지 않는 반면, 활성탄 비드(B)만 구비된 원단(예: 선행기술1)의 경우 점선 그래프와 같이 세탁시간이 경과 할수록 활성탄 비드가 탈락하여 유독물질에 대한 방호성능이 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 이때, 활성탄 비드나 분말 활성탄의 탈락여부는 그래프상의 무게(Weight)로 확인할 수 있다.
그리고, 본 발명의 원단은 도 10에 도시된 바와 같이 활성탄 비드(B)를 접착하는 접착제(AD)의 도포에 사용되는 스크린을 150~300메쉬로 적용하여 각각 실험한 실험결과이다. 이때, 도면의 검정 및 백색 막대그래프는 세탁전 및 세탁후의 활성탄 무게(Weight)를 각각 도시한 것이고, 도면의 실선 및 점선 그래프는 세탁전 및 세탁후의 방호성능(Protection Performance)을 각각 도시한 것이다. 실선 그래프(세탁 전)를 살펴보면, 메쉬가 증가할수록 스크린이 촘촘하여 접착제(AD)의 양이 감소되지만, 활성탄 비드(B)가 충분히 부착됨에 따라 세탁전의 방호성능은 소망하는 성능을 발휘하였다. 하지만, 점선 그래프(세탁 후)를 살펴보면, 300메쉬의 경우 접착제(AD)의 양이 현저히 감소함에 따라 세탁시 활성탄 비드(B)의 탈락이 발생하여 백색 막대그래프와 같이 전체적인 무게가 감소되는 동시에 방호성능이 요구되는 성능을 충족하지 못하였다. 즉, 300메쉬의 경우 활성탄 비드(B)의 탈락으로 인하여 방호용 필터로서의 기능을 발휘하지 못하였다. 따라서, 접착제(AD)를 도포하기 위한 스크린은 150 내지 250메쉬가 적당하다는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 도 11은 도 2 내지 도 5에 도시된 원단의 방호성능 및 무게를 실험한 것으로서, 좌측의 첫번째 막대그래프는 도 2에 도시된 원단(제1 실시예)의 방호성능에 관한 것이고, 두번째 막대그래프는 도 3에 도시된 원단(제2 실시예)의 방호성능에 관한 것이고, 세번째 막대그래프는 도 4에 도시된 원단(제3 실시예)의 방호성능에 관한 것이고, 네번째 막대그래프는 도 5에 도시된 원단(제4 실시예)의 방호성능에 관한 것이다. 그리고, 실선 그래프는 원단의 무게에 관한 것이다. 도시된 바와 같이, 도 2 내지 도 5에 도시된 원단들은 막대그래프로 표시된 바와 같이 흡착성능이 1.3mg/cm2 이상이어야 한다는 규정을 모두 충족하는 것으로 확인되었다. 하지만, 실선 그래프를 보면, 도 2의 원단에서 도 5의 원단으로 갈수록 무게가 무거워짐을 알 수 있었다. 따라서, 무게 및 방호성능을 대비하여 가장 효율적인 원단은 도 2의 원단이 가장 효율적인 것으로 확인되었다.
한편, 하기의 표 1은 도 2 내지 도 5에 도시된 제1 내지 제4 실시예에 의한 원단(외피 및 내피 제외)들의 무게와 통기성 및 방호성능을 표기한 것이다.
구분 제1 실시예 제2 실시예 제3 실시예 제4 실시예
원단 무게
(g/m2)		 354 376 428 425
통기성
(CFM)		 1.02 1.16 1.17 1.12
방호성능
(mg/m2)		 2.18 2.34 2.77 2.68
위의 표에서 제1 실시예는 도 2의 원단이고, 제2 실시예는 도 3의 원단이며, 제 3실시예는 도 4의 원단이고, 제4 실시예는 도 5의 원단이다. 참고로, 종래의 활성탄 비드만이 구비된 원단(선행기술1/ 외피 및 내피 제외)은 측정해본 결과 무게가 391g이고, 원단 및 외피로 구성된 시험편의 통기성이 1.20CFM이며, 방호성능이 2.75mg/cm2이었다.도 2의 원단은 표에 기재된 바와 같이 무게가 가장 작고, 원단의 통기성이 모두 종래의 원단보다 우수하였으며, 방호성능만 다른 실시예들에 비해 다소 낮은 것으로 나타났으나, 규정( 1.3mg/cm2 이상)에는 적합한 방호성능을 나타냈다. 그리고, 도 3의 원단부터 도 5의 원단은 도 2의 원단에 비해 무게가 너무 과도하게 무거운 것으로 나타났고, 통기성 및 방호성능은 모두 충족하는 것으로 나타났다. 따라서, 도 2의 원단이 가장 효율적인 것을 알 수 있었다.
한편, 제5 실시예 내지 제6 실시예는 전술한 실시예들과 거의 유사한 결과를 보였다. 이를, 하기의 표 2를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
구분 제5 실시예 제6 실시예 제7 실시예
원단 무게
(g/m2)		 세탁전
347		 세탁후
336		 세탁전
358		 세탁후
347		 세탁전
359		 세탁후
348
통기성
(CFM)		 1.40 1.12 1.20 1.12 1.11 1.01
방호성능
(mg/m2)		 2.67 2.75 2.81 2.77 2.84 2.79
위의 표에서 제5 실시예는 도 12의 원단이고, 제6 실시예는 도 13의 원단이며, 제7 실시예는 도 14의 원단이다. 제5 실시예 내지 제7 실시예는 원단(외피 및 내피 제외)의 통기성이 모두 종래의 원단(선행기술1/ 외피 및 내피 제외)과 거의 대등하였고, 방호성능의 경우 대부분 대등하거나 우수한 것으로 나타났다. 특히, 세탁 후의 방호성능이 모두 규정( 1.3mg/cm2 이상)에는 적합한 방호성능을 나타냈으며, 제6실시예 및 제7 실시예가 가장 우수한 것을 알 수 있었다.한편, 도면의 미설명부호 51은 제1 레이어(L1) 및 제1 수착층(F1)으로 구성된 제1 필터시트이고, 미설명부호 52는 활성탄 비드(B) 및 제2 레이어(L2)로 구성된 제2 필터시트이며, 미설명부호 53은 제3 레이어(L1) 및 제2 또는 제3 수착층(F2, F3)으로 구성된 제3 필터시트이고, 미설명부호 54는 제4 레이어(L4) 및 제4 수착층(F4)으로 구성된 제4 필터시트이다. 즉, 본 발명의 실시예에 의한 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단은 제1 내지 제4 필터시트(51-54)로 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의한 원단은 다단으로 유독물질을 여과할 수 있다.
전술한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하므로 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되지 않으며, 본질적 특징이 충족될 수 있을 경우 동일 사상의 범주내에서 적절한 변형(구조나 구성의 변경이나 부분적 생략 또는 보완)이 가능하다. 또한, 전술한 실시예들은 특징의 일부 또는 다수가 상호 간에 조합될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 구조 및 구성은 변형이나 조합에 의해 실시할 수 있으므로 이러한 구조 및 구성의 변형이나 조합이 첨부된 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
AD: 접착제 B: 활성탄 비드
F1: 제1 수착층 F2: 제2 수착층
L1: 제1 레이어 L2: 제2 레이어
L3: 제3 레이어 L4: 제4 레이어

Claims (15)

  1. 통기성 재질의 원단으로 이루어진 제1 레이어;
    상기 제1 레이어의 하부에 이격상태로 배치되고, 통기성 재질의 원단으로 이루어진 제2 레이어;
    상기 제1 레이어 및 상기 제2 레이어 사이에 고정되고, 상기 제1 레이어를 투과한 공기에서 유독물질을 수착하는 다수의 활성탄 비드;
    상기 제1 레이어의 하부면과 상기 활성탄 비드가 고정된 상기 제2 레이어의 상부면 중 적어도 어느 하나에 마련되어 상기 활성탄 비드를 부착하여 고정하는 접착제; 및
    상기 접착제로 고정된 상기 활성탄 비드들 사이를 통해 상기 제2 레이어를 투과한 공기에서 유독물질을 수착하는 제2 수착층;을 포함하고,
    상기 제2 수착층은,
    상기 제2 레이어를 투과한 유독물질을 수착하도록, 상기 제2 레이어의 하부면에 일체적으로 구비되거나, 상기 제2 레이어의 하부에 중첩되는 통기성 재질로 이루어진 제3 레이어의 상부면에 구비되고, 분말형 활성탄과 용매와 점성질의 열경화성 내지 열가소성 재질의 매트릭스 및 상기 분말 활성탄에 응착되는 다수의 미립자로 구성되어 경화되는 상기 매트릭스에서 추출됨에 따라 상기 매트릭스에 기포형태의 공동으로 이루어진 기공을 제공하는 가용성의 미립자 필러로 구성된 수착성 도막제에 의해 상기 제2 레이어나 상기 제3 레이어에 필름형태로 마련되되, 상기 제2 레이어나 상기 제3 레이어에 불연속적으로 성형되어 유독물질을 수착하면서 이격된 틈새를 통해 공기가 소통되는 통기로를 제공하는 것을 특징으로 하며,
    상기 제2 수착층은,
    상기 도막제에 의해 상기 제2 레이어나 상기 제3 레이어에 도막형태로 성형되어 필름형태로 경화된 후, 상기 도막제에 혼합된 상기 미립자 필러가 추출되어 제거되면서 기공을 제공함에 따라 기공을 갖는 필름형태를 이루되,
    상기 기공이 상기 도막제의 상기 분말 활성탄을 구성하는 각 활성탄의 표면과 각 활성탄들 사이에 형성됨에 따라 상기 기공으로 구성되어 상기 분말 활성탄으로 유독물질을 안내하는 통로가 구비된 필름형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단.
  2. 통기성 재질의 원단으로 이루어진 제1 레이어;
    상기 제1 레이어의 하부에 이격상태로 배치되고, 통기성 재질의 원단으로 이루어진 제2 레이어;
    상기 제1 레이어 및 상기 제2 레이어 사이에 고정되고, 상기 제1 레이어를 투과한 공기에서 유독물질을 수착하는 다수의 활성탄 비드;
    상기 제1 레이어의 하부면과 상기 활성탄 비드가 고정된 상기 제2 레이어의 상부면 중 적어도 어느 하나에 마련되어 상기 활성탄 비드를 부착하여 고정하는 접착제; 및
    상기 접착제로 고정된 상기 활성탄 비드들 사이를 통해 상기 제2 레이어를 투과한 공기에서 유독물질을 수착하는 제2 수착층;을 포함하고,
    상기 제2 수착층은,
    상기 제2 레이어를 투과한 유독물질을 수착하도록, 상기 제2 레이어의 하부면에 일체적으로 구비되거나, 상기 제2 레이어의 하부에 중첩되는 통기성 재질로 이루어진 제3 레이어의 상부면에 구비되고, 분말형 활성탄과 용매와 점성질의 열경화성 내지 열가소성 재질의 매트릭스 및 상기 분말 활성탄에 응착되는 다수의 미립자로 구성되어 경화되는 상기 매트릭스에서 추출됨에 따라 상기 매트릭스에 기포형태의 공동으로 이루어진 기공을 제공하는 가용성의 미립자 필러로 구성된 수착성 도막제에 의해 상기 제2 레이어나 상기 제3 레이어에 필름형태로 마련되되, 상기 제2 레이어나 상기 제3 레이어에 불연속적으로 성형되어 유독물질을 수착하면서 이격된 틈새를 통해 공기가 소통되는 통기로를 제공하는 것을 특징으로 하며,
    상기 제2 수착층은,
    상기 수착성 도막제가 상기 활성탄 100중량부에 대해 24 내지 75중량부의 매트릭스, 106 내지 205중량부의 용매 및 0.2 내지 57중량부의 미립자 필터가 혼합된 겔이나 콜로이드로 이루져서 도포 후 경화됨에 따라 필름형태로 성형되어도 상기 기공의 확보가 가능하여 유독물질의 수착이 가능한 것을 특징으로 하고,
    상기 제2 수착층은,
    상기 도막제에 의해 상기 제2 레이어나 상기 제3 레이어에 도막형태로 성형되어 필름형태로 경화된 후, 상기 도막제에 혼합된 상기 미립자 필러가 추출되어 제거되면서 기공을 제공함에 따라 기공을 갖는 필름형태를 이루되,
    상기 기공이 상기 도막제의 상기 분말 활성탄을 구성하는 각 활성탄의 표면과 각 활성탄들 사이에 형성됨에 따라 상기 기공으로 구성되어 상기 분말 활성탄으로 유독물질을 안내하는 통로가 구비된 필름형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제2 수착층은,
    상기 제2 레이어와 대면하는 상기 제3 레이어의 표면(상부면)에 필름형태로 마련되고, 상기 접착제가 상부면에 마련되어 상부면이 상기 제2 레이어의 하부면에 부착되는 것을 특징으로 하는 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제2 수착층은,
    상기 제3 레이어와 대면하는 상기 제2 레이어의 하부면에 일체적으로 마련되고, 상기 접착제에 의해 상기 제3 레이어에 부착되어 고정되는 것을 특징으로 하는 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 의한 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단으로 제조된 유독물질 방호용 특수복.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단은, 통기성 재질의 원단으로 이루어진 외피에 상부가 차폐되고, 통기성 재질의 원단으로 이루어진 내피에 차폐되어 상기 외피 및 내피 사이에서 유독물질을 필터링하는 중간피로 사용되는 것을 특징으로 하는 유독물질 방호용 특수복.
  7. 통기성 재질의 원단으로 이루어진 제1 레이어와 제2 레이어 및 제3 레이어를 준비하는 레이어 준비단계;
    분말형 활성탄과 용매와 점성질의 열경화성 내지 열가소성 재질의 매트릭스 및 상기 활성탄에 응착되는 다수의 미립자로 구성되어 경화되는 상기 매트릭스에서 추출됨에 따라 상기 매트릭스에 기포형태의 공동으로 이루어진 기공을 제공하는 가용성의 미립자 필러로 구성된 수착성 도막제를 제조하는 도막제 제조단계;
    상기 수착성 도막제를 상기 제1 레이어나 상기 제2 레이어의 하부면 또는 상기 제3 레이어의 상부면에 불연속성을 갖는 후막의 형태로 도포하는 도막제 도포단계;
    상기 도포된 도막제를 경화시켜서 상기 제1 레이어나 상기 제2 레이어 또는 상기 제3 레이어에 유독물질을 수착하는 제1 수착층 또는 제2 수착층을 필름형태로 성형하는 수착층 성형단계;
    상기 제1 수착층 또는 제2 수착층에서 다수의 미립자로 이루어진 미립자 필러를 추출하여 추출된 상기 미립자 필러에 의해 기포형태의 공동으로 이루어진 기공을 상기 제1 수착층 또는 제2 수착층에 형성하는 기공형성단계;
    상기 제2 레이어나 상기 제3 레이어에 성형되고, 상기 기공이 형성된 상기 제2 수착층에 접착제를 도포하는 1차 접착제 도포단계;
    상기 제2 레이어의 표면에 상기 접착제를 도포하는 2차 접착제 도포단계;
    상기 2차 접착제가 도포된 상기 제2 레이어의 표면(상부면)에 과립이나 구형태로 이루어진 활성탄 비드의 하단을 고정하는 비드 하단 고정단계;
    상기 제2 수착층에 도포된 상기 1차 접착제를 통해 상기 제2 레이어 및 상기 제3 레이어를 접합하여 합지하는 합지단계;
    상기 제3 레이어가 하부에 합지되고, 상기 활성탄 비드의 하단이 상부면 고정된 상기 제2 레이어의 상부에 상기 제1 레이어를 적층시켜서 상기 제2 레이어의 상부를 차폐하는 상부 차폐단계; 및
    상기 하단이 고정된 상기 비드의 상단을 상기 접착제를 통해 상기 제1 레이어의 하부면이나 상기 제1 수착층에 고정함으로써, 상기 비드의 양단을 상기 제1 레이어 및 상기 제2 레이어들 사이에 고정시키는 비드 양단 고정단계;를 포함하는 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 도막제 제조단계는,
    상기 매트릭스에 용매와 활성탄 및 미립자 필러를 투입하여 혼합물을 제조하는 혼합물 제조단계; 및
    상기 혼합물을 교반하여 분산시키는 교반단계;를 포함하고,
    상기 혼합물 생성단계는,
    상기 활성탄 100중량부에 대해 24 내지 75중량부의 매트릭스, 106 내지 205중량부의 용매 및 0.2 내지 57중량부의 미립자 필터를 혼합하여 겔이나 콜로이드 형태로 상기 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 도막제 도포단계는,
    상기 제1 레이어의 하부면에 상기 수착성 도막제를 불연속적 형태를 갖는 후막의 형태로 도포하는 1차 도막제 도포단계; 및
    상기 수착성 도막제를 불연속적 형태를 갖는 후막의 형태로 상기 제2 레이어의 하부면이나 상기 제3 레이어의 상부면에 도포하되, 상기 1차 도막제 도포단계에서 도포된 반점이나 선형의 크기 보다 작은 크기로 도포하는 2차 도막제 도포단계;를 포함하는 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단의 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 비드 양단 고정단계는,
    상기 합지단계 및 상기 상부 차폐단계 사이에 마련되고, 상기 제2 레이어와 대면하는 상기 제1 레이어의 하부면에 상기 접착제를 도포하는 3차 접착제 도포단계; 및
    상기 3차 접착제를 통해 상기 제1 레이어의 하부면에 상기 활성탄 비드의 상단을 접착시켜서 고정하는 비드 상단 고정단계;를 더 포함하는 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단의 제조방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 기공형성단계는,
    상기 미립자 필러를 추출하는 반응제에 상기 제1 수착층이나 상기 제2 수착층을 접촉시켜서 상기 반응제 및 상기 미립자 필러의 화학반응을 통해 상기 제1 수착층이나 상기 제2 수착층으로부터 상기 미립자 필러는 추출하는 미립자 필러 추출단계; 및
    상기 반응제를 상기 필터 레이어에서 제거하는 반응제 제거단계;를 포함하는 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단의 제조방법.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 비드 양단 고정단계는,
    상기 수착층 성형단계를 통해 상기 제1 레이어의 하부면에 필름형태로 성형된 상기 제1 수착층에 상기 접착제를 도포하는 추가 접착제 도포단계; 및
    상기 제2 레이어에 하단이 고정된 상기 활성탄 비드의 상단을 상기 제1 수착층의 접착제에 고정하는 비드 상단 고정단계;를 더 포함하는 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 비드 상단 고정단계는,
    상기 접착제가 도포된 상기 제1 수착층을 갖는 상기 제1 레이어를 상기 활성탄 비드가 부착된 상기 제2 레이어에 적층상태로 합포하는 레이어 합포단계;
    상기 합포된 제1 레이어 및 상기 제2 레이어 중 적어도 어느 하나를 압착시키는 압착단계; 및
    상기 제1 수착층에 도포된 상기 접착제를 경화시켜서 상기 활성탄 비드의 상단을 상기 제1 수착층의 표면에 고정하는 접착제 경화단계;를 포함하는 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단의 제조방법.
  14. 제 7 항에 있어서, 상기 비드 하단 고정단계는,
    상기 접착제가 도포된 상기 제2 레이어의 상부면에 상기 활성탄 비드를 살포하는 비드 살포단계;
    상기 활성탄 비드가 살포된 상기 제2 레이어의 상부면을 가압하여 상기 활성탄 비드를 압착하는 비드 압착단계;
    상기 제2 레이어에 도포된 상기 접착제를 경화시켜서 상기 활성탄 비드의 하단을 상기 제2 레이어에 고정하는 접착제 경화단계; 및
    상기 제2 레이어를 진동시키거나 상기 제2 레이어의 상부면에 진공압을 제공하여 상기 접착제에 부착되지 않은 상기 활성탄 비드를 상기 제2 레이어에서 제거하는 미부착 비드 제거단계;를 포함하는 유독물질 방호용 필터라이즈드 원단의 제조방법.
  15. 제 7 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되는 유독물질 방호용 특수복.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030153457A1 (en) * 2000-06-19 2003-08-14 Yasushi Nemoto Adsorbents, process for producing the same, and applications thereof
JP2009006012A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Kuraray Co Ltd 防護衣類用の積層構造体および防護衣類
KR101041415B1 (ko) 2011-01-06 2011-06-15 삼양화학공업주식회사 유연성이 개선된 화학방호복용 원단
KR101146573B1 (ko) 2007-06-11 2012-05-16 블뤼허 게엠베하 통합된 입자- 및/또는 연무질-여과 기능을 갖는 흡착 여과 재료 및 그것의 용도
KR101139300B1 (ko) 2007-04-27 2012-05-24 블뤼허 게엠베하 특히 개선된 착용 생리기능을 가지는 화생방 보호 의류를 제조하기 위한 흡착 필터 재료
KR101406311B1 (ko) 2014-03-31 2014-06-12 주식회사 산청 화생방 보호의용 원단 및 이에 의한 화생방 보호의

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030153457A1 (en) * 2000-06-19 2003-08-14 Yasushi Nemoto Adsorbents, process for producing the same, and applications thereof
KR101139300B1 (ko) 2007-04-27 2012-05-24 블뤼허 게엠베하 특히 개선된 착용 생리기능을 가지는 화생방 보호 의류를 제조하기 위한 흡착 필터 재료
KR101146573B1 (ko) 2007-06-11 2012-05-16 블뤼허 게엠베하 통합된 입자- 및/또는 연무질-여과 기능을 갖는 흡착 여과 재료 및 그것의 용도
JP2009006012A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Kuraray Co Ltd 防護衣類用の積層構造体および防護衣類
KR101041415B1 (ko) 2011-01-06 2011-06-15 삼양화학공업주식회사 유연성이 개선된 화학방호복용 원단
KR101406311B1 (ko) 2014-03-31 2014-06-12 주식회사 산청 화생방 보호의용 원단 및 이에 의한 화생방 보호의

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