KR20020074868A - 난연 처리된 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비스코스로 된 비실(VISIL) 및 그 혼합물을 이용하여 난연성이고 값도 적당한 난연 처리된 필터에 관한 것으로, 그래스 스크림(1)을 중심으로 하부에는 섬유층(2)이 부착되고 상부에는 비실층(3)이 부착되며 상기 섬유층(2)은 아라미드, P.P.S., 아크릴릭, 폴리이미드중에서 선택될 수 있고 그래스 스크림(1)을 제외한 비실층(3)과 섬유층(2)의 중량 혼합비율은 50:50 으로 이루어져 난연성이 증가되며 천천히 타며 유독가스를 발생시키지 않는 효과를 제공한다.

Description

난연 처리된 필터{Non-flammable filter}

본 발명은 난연 처리된 필터에 관한 것으로, 특히 비스코스로 된 비실(VISIL) 및 그 혼합물을 이용하여 난연성이고 값도 적당한 난연 처리된 필터에 관한 것이다.

VISIL 섬유는 규산을 함유하는 지연 셀루로우즈 섬유이다. 이러한 섬유는 규소와 고농도 화학수를 가져서 천천히 타고 유독가스를 발생시키지 않는다.

유해 작업장에서 일하는 소방관, 금속을 다루는 사람 등은 위험으로부터 보호될 수 있는 난연피복을 필요로 한다. 이러한 요구에 부응하여 면과 양모와 같은 천연섬유가 어느 정도의 내화재로 제조된다. 또한 피부에 딱딱하고 착용감이 좋지 않으며 비싼 여려가지 고성능 폴리머 섬유들도 시장에서 유통된다.

난연성이고 값도 적당한 비스코스 재료가 VISIL 로 제조된다. 이러한 섬유의 외관은 표준 비스코스와 유사하다. 또한 이러한 섬유는 우수한 염색성과 취급성을 가져서 제품의 외관을 좋게 한다.

이러한 섬유는 비록 비스코스가 타기는 하지만 난연성 규소가 연소중에 열과 연기를 방출하는데 장애물의 역할을 한다. 이러한 섬유가 탈 때 적은 양의 연기와 CO 및 CO₂가스를 방출한다. 기타 내화성 섬유와는 달리, 이러한 섬유는 HCL 및 할로겐과 같은 유독 가스를 방출하지는 않는다.

또한 이러한 섬유는 그 형태를 보존하며 불꽃에 노출되어도 녹지 않아 이것이 불의 확산을 막는다.

연소 실험을 통하여 이러한 섬유는 다른 피복층을 보호하는 효과적인 장애물로 작용하여 난연재로서 사용하기에 충분하다는 것이 확인된다.

이러한 섬유를 아라미드, 모다크릴릭 등과 함께 혼합하여 사용하면 난연성을 증가시킨다. 또한 자연섬유와도 혼합할 수 있어 착용감이 좋다.

이러한 섬유는 금속 공장의 주물 작업자의 보호복, 매트리스의 난연 섬유 및 공공건물, 버스, 기차 및 비행기의 가구에 대한 내화 피복 섬유로 사용된다.

이러한 섬유의 고온 열화성을 이용하여 이러한 섬유가 SiO₂실리카로 연소되면 토양에 대한 무독성 고체 충진재로 사용될 수 있다.

VISIL 섬유는 셀루로즈와 폴리실리카 산 성분의 변형된 비스코스 섬유이다. 이러한 합성 섬유는 2개의 재생공정으로 제조된다.

특수한 SiO₂: Na₂O 분자비를 가지는 워터 글래스가 비스코스 용액에 첨가되어 방울 형태를 이루고 합성 섬유는 상온의 산-염기 응고 배스속에서 웨트 스핀된다. 계속해서 이러한 합성 섬유는 열수 배스를 통과하여 스트레치되어 셀루로즈 매트릭스 존재하에서 폴리실리카 산 중합체 속의 분자로 배치된다.

마지막으로 이러한 섬유는 종래의 섬유 기계의 최종 처리공정에서 절단된다.

VISIL 의 열분해 및 연소성은 자유 폴리실리카 산의 분자 고리와 셀루로즈 매트릭스속의 분자 고리에 부분적으로 결박된 알루미늄으로부터 기인한 난연성으로부터 존재한다.

셀루로즈 속의 자유 및 부분 결박된 분자 네트워크가 불활성 희석제인 수증기의 방출을 통하여 가연 휘발물 형성비를 제어하여 셀루로즈의 탈수과정을 강화시킨다. 또한 이러한 주변 네트워크의 도입은 셀루로즈의 결정화도를 감소시켜서 열분해 과정에 영향을 준다.

VISIL 에 대한 DTA 분석결과는 320℃에서 처음의 발열 피크를 나타내고 두 번째로 480℃의 발열 피크가 나타나며 이 때 나머지 숯이 산화되는 것을 나타낸다.

이러한 DTA 곡선의 또 다른 중요한 요인은 260 - 320℃의 흡열부의 존재이다. 이러한 흡열부의 강화는 섬유내의 알루미늄의 퍼센트를 증가시키고 알루미나와 실리카의 상승효과를 나타낸다. 세 번째 흡열반응은 열에너지를 소모하여 셀루로즈의 열분해율을 저하시키고 응축된 상태의 숯 형성 메커니즘을 증진시킨다.

폴리실리카 산에 의해 결박된 물은 셀루로즈의 연소성질에 영향을 주며 다른 요인은 알루미늄으로 변형된 경우 폴리실리카 산의 표면 성질이다. 열분해중에 무기부의 표면은 라디칼을 묶어두어 불꽃을 지연시킨다. 이러한 이유와 화학수의 방출로 인해, 셀루로즈는 매우 천천히 타며 점화원이 제거되면 스스로 꺼지는 능력을 가진다. 물의 방출은 매우 중요한 요인이다. 이것은 열분해가 이러한 섬유의 구조와 체적에 따르기 때문이다.

연기의 발생은 상기에 언급한 연소성질에 따라서 매우 늦게 된다.

본 발명의 목적은 상기한 비실을 이용하여 난연성이 우수한 필터를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 하나의 난연 처리된 필터는 그래스 스크림을 중심으로 하부에는 섬유층이 부착되고 상부에는 비실층이 부착되며 상기 섬유층은 아라미드, P.P.S., 아크릴릭, 폴리이미드중에서 선택될 수 있고 그래스 스크림을 제외한 비실층과 섬유층의 중량 혼합비율은 50:50 으로 이루어진다.

본 발명의 다른 난연 처리된 필터는 그래스 스크림을 중심으로 상하부에는 비실과 아라미드 섬유층이 부착되고 상기 비실과 아라미드 섬유층은 중량 혼합비율 50:50 으로 브렌딩되어 이루어진다.

본 발명의 또 다른 난연 처리된 필터는 폴리에스터 스크림을 중심으로 하부에는 폴리에스터 섬유층이 부착되고 폴리에스터 스크림의 상부에는 비실층이 부착되며 폴리에스터 스크림을 제외한 비실층과 폴리에스터 섬유층의 중량 혼합비율은 30:70 으로 이루어진다.

도 1은 본 발명의 필터 구성을 도시하는 하나의 실시예를 도시하는 단면도

도 2는 본 발명의 필터 구성을 도시하는 다른 실시예를 도시하는 단면도

도 3은 본 발명의 필터 구성을 도시하는 또 다른 실시예를 도시하는 단면도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 >

1 : 그래스 스크림 2 : 섬유층

3 : 비실층 4 : 비실과 아라미드 섬유층

5 : 폴리에스터 스크림 6 : 폴리에스터 섬유층

7 : 비실층

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 그 실시예가 상세히 설명된다.

도1에는 본 발명의 필터 구성을 도시하는 하나의 실시예가 단면도로서 도시되는데, 그래스 스크림(Glass scrim)(1)을 중심으로 하부에는 여러 가지 섬유층(2)이 부착된다.

섬유층(2)은 아라미드(Aramide), P.P.S., 아크릴릭(Acrylic), 폴리이미드(Polyimide) 중에서 선택될 수 있다.

섬유층(2)은 카딩되고 층의 형태로 성형되며 펀칭된 후 그래스 스크림(1)에 부착된다.

그래스 스크림(1)의 상부에는 비실층(3)이 부착된다. 비실층(3)도 카딩되고 층의 형태로 성형되며 펀칭된 후 그래스 스크림(1)에 부착된다.

여기서 그래스 스크림(1)을 제외한 비실층(3)과 섬유층(2)의 중량 혼합비율은 50:50 이다.

도1에는 그래스 스크림(1)이 도시되었으나 폴리에스터 스크림(Polyester scrim)도 사용 가능하다.

도2에는 본 발명의 필터 구성을 도시하는 다른 실시예가 단면도로서 도시되는데, 그래스 스크림(Glass scrim)(1)을 중심으로 하부에는 비실과 아라미드 섬유층(4)이 부착된다.

비실과 아라미드 섬유층(4)은 중량 혼합비율 50:50 으로 브렌딩되고 카딩되며 층의 형태로 성형되고 펀칭된 후 그래스 스크림(1)에 부착된다.

그래스 스크림(1)의 상부에도 비실과 아라미드 섬유층(4) 부착된다.

도2에는 그래스 스크림(1)이 도시되었으나 폴리에스터 스크림(Polyester scrim)도 사용 가능하다.

도3에는 본 발명의 필터 구성을 도시하는 또 다른 실시예가 단면도로서 도시되는데, 폴리에스터 스크림(5)을 중심으로 하부에는 폴리에스터 섬유층(6)이 부착된다.

폴리에스터 섬유층(6)은 카딩되며 층의 형태로 성형되고 펀칭된 후 폴리에스터 스크림(5)에 부착된다.

폴리에스터 스크림(5)의 상부에는 비실층(7)이 부착된다. 비실층(7)도 카딩되고 층의 형태로 성형되며 펀칭된 후 폴리에스터 스크림(5)에 부착된다.

여기서 폴리에스터 스크림(5)을 제외한 비실층(7)과 폴리에스터 섬유층(6)의 중량 혼합비율은 30:70 이다.

도3에는 폴리에스터 스크림(5)이 도시되었으나 그래스 스크림도 사용 가능하다.

본 발명에 따른 난연 처리된 필터는 비실을 이용하여 제조되므로 난연성이증가되며 천천히 타며 유독가스를 발생시키지 않는 효과를 제공한다.

Claims (3)

1. 그래스 스크림(1)을 중심으로 하부에는 섬유층(2)이 부착되고 상부에는 비실층(3)이 부착되며 상기 섬유층(2)은 아라미드, P.P.S., 아크릴릭, 폴리이미드중에서 선택될 수 있고 그래스 스크림(1)을 제외한 비실층(3)과 섬유층(2)의 중량 혼합비율은 50:50 인 난연 처리된 필터.
2. 그래스 스크림(1)을 중심으로 상하부에는 비실과 아라미드 섬유층(4)이 부착되고 상기 비실과 아라미드 섬유층(4)은 중량 혼합비율 50:50 으로 브렌딩되는 난연 처리된 필터.
3. 폴리에스터 스크림(5)을 중심으로 하부에는 폴리에스터 섬유층(6)이 부착되고 폴리에스터 스크림(5)의 상부에는 비실층(7)이 부착되며 폴리에스터 스크림(5)을 제외한 비실층(7)과 폴리에스터 섬유층(6)의 중량 혼합비율은 30:70 인 난연 처리된 필터.