KR20020087917A - 독성 가스 및 화생방 물질 제거용 활성탄소섬유 내장보호의/방호복 - Google Patents

독성 가스 및 화생방 물질 제거용 활성탄소섬유 내장보호의/방호복 Download PDF

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Abstract

본 발명은 살갗에 닿기만 하여도 상해를 주고 피부에 침투하여 인체에 치명적인 영향을 주는 독성이 강한 화학무기 및 산업용 독성물질로부터 인체를 방호하기 위한 보호/방호복에 있다. 종래의 보호의/방호복은 화생방전 상황하에서 입은채 전투를 수행할 목적인 전투용과 위험한 화학물질을 취급하는 현장에서 유해한 화학물의 비산에 의한 사고와 작업자의 안전을 위한 산업용으로 구분된다. 현재 군용으로는 활성탄을 내장한 침투성 보호의를 사용하고 있으며 산업용은 폴리우레탄 재질 등의 불침투성 방호복을 사용하고 있다. 그러나, 군용은 두껍고 무겁우며 재생이 불가능하고 산업용은 통기성이 떨어져 체열이 쌓이고 땀이 배출되지 않아 별도의 air-line 을 연결하는 등 문제점이 발생하고 있다. 이에 본 발명은 독성 및 유해물질 제거능력이 기존의 첨착 활성탄에 비하여 월등히 우수한 활성탄소섬유②를 외피① 및 내피③와 함께 사용하여 얇고도 가벼우며 재생이 가능한 군용/민수용 보호의/방호복에 관한 것으로 이들 오염물질의 정화효율 향상과 재생이 가능하며 환경친화적으로 장기간 사용할 수 있는 장점이 있다.

Description

독성 가스 및 화생방 물질 제거용 활성탄소섬유 내장 보호의/방호복{A ctivated Carbon Fiber Lined NBC Protection Clothing/ Protective Cloth for Removal of Toxic Gases and Chemical Warfare Agents.}
본 발명은 독성 및 유해성 물질 제거용 활성탄소섬유를 내장한 보호의/방호복을 이용하여 독성 및 유해성 물질의 피부 침투를 방지하고 재생 가능한 환경친화적 보호의/방호복 등에 활용하기 위한 것이다.
일반적으로 보호의/방호복은 독성이 강한 화학무기 및 산업용 물질중에서 살갗에 닿기만 하여도 상해를 주고 피부에 침투하여 인체에 치명적인 영향으로부터 방호하기 위해 제작되었다.
종래의 군용 보호의는 침투성 보호의로 활성탄을 처리한 내피와 직물을 사용한 외피로 구성되었다. 내피는 증기나 기체 상태의 화학작용제가 활성탄에 흡착되어 피부에까지 도달하는 것을 막으며, 외피는 액체 상태와 고체 상태의 화학작용제를 일차적으로 차단하고 내피를 보호하며 전투복으로서의 역할을 한다. 내피로 활성탄을 처리한 우레탄 폼이나 보강천을 덧대어서 사용하고 있다. 산업용 방호복은 불침투성으로 폴리우레탄 또는 부틸고무를 나일론 등의 직물에 도포한 고모도포 직물을 사용하여 살갗과 독성물질사이를 물리적으로 차단, 액체 독성물질이 피부로 침투되는 것을 막는다.
이와같이 구성된 종래의 보호의/방호복은 활성탄을 사용하기 때문에 무겁고 두꺼우며 재생이 어렵고 활성탄 가루가 보강천을 통과하여 검게 묻어나거나, 땀을 흘릴 경우 군복을 검게 만드는 원인이 되며, 빨래가 되지 않아 한번 사용한 후 폐기해야 하는 단점이 있다. 또한 공기 투과성이 떨어져 더운 날씨에는 체열이 쌓이고 땀배출이 어려워 열사상자가 발생하고 있다. 그리고 산업용은 통기성이 전혀 없고 무거워 더운 기후에서는 매우 제한적인 것이 현실이다. 그러나, 본 발명에서 사용하는 독성 및 유해성 물질 제거용 활성탄소섬유는 활성탄에 비하여 비표면적이 월등히 클 뿐만 아니라 발달된 세공들이 모두 미세공들로만 이루어져 있고 동시에 이들이 모두 표면과 관통되어 있어서 기체상 오염물질의 제거효율이 탁월하여 적은 양으로도 활성탄과 같은 흡착능력을 나타낼 수 있어 매우 효과적이라 할 수 있으며, 활성탄 보다 무게가 1/10이상 가벼우므로 무게를 줄일 수 있을 것이다. 그리고 재생이 용이하기 때문에 장기간 사용할 수 있음으로 막대한 예산절약이 가능하다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 도 2에 나타낸 바와 같이 외부에서부터 외피, 활성탄소섬유층, 보강천 순으로 제작되며, 보호의/방호복으로서의 성능은 군용 보호의의 성능 기준 물질인 사염화탄소(CCl4)의 제거에서 120분 이상의 능력을 가진다.
본 발명의 목적은 가스 흡착에 사용되는 활성탄소섬유의 이용에 있다. 이 활성탄소섬유는 미세공 충전 이론에 의하여 흡착속도가 빠르며, 흡착용량이 크기 때문에 보호의/방호복의 무게를 줄일 수 있으며 재생이 가능하므로 군용 및 산업용 보호의/방호복 등에 효과적으로 사용할 수 있다.
본 발명은 활성탄소섬유를 외피와 보강천 사이에 추가하여 독성 및 유해성 물질를 제거하기 위한 보호의/방호복에 관한 것이다. 즉, 독성 및 유해성 물질로부터 보호의/방호복을 착용한 사람의 피부를 보호하며 일반 산업시설에서 발생되는 독성 및 유해성물질이 발생되는 사업장에서도 사용이 가능한 것이다.
종래의 군용 보호의는 침투성 보호의로 활성탄을 처리한 내피와 직물을 사용한 외피로 구성되었다. 내피는 증기나 기체 상태의 화학작용제가 활성탄에 흡착되어 피부에까지 도달하는 것을 막으며, 외피는 액체 상태와 고체 상태의 화학작용제를 일차적으로 차단하고 내피를 보호하며 전투복으로서의 역할을 한다. 내피로 활성탄을 처리한 우레탄 폼이나 부직포는 강도가 낮아 쉽게 찢어지거나 뚫어지기 때문에 보강천을 덧대어서 내피로 쓴다. 산업용 방호복은 불침투성으로 폴리우레탄 또는 부틸고무를 나일론 등의 직물에 도포한 고모도포 직물을 사용하여 살갗과 독성물질사이를 물리적으로 차단, 액체 독성물질이 피부로 침투되는 것을 막는다.
활성탄소섬유는 비표면적이 월등히 클 뿐만 아니라 발달된 세공들이 모두 미세공들로만 이루어져 있고 동시에 이들이 모두 표면과 관통되어 있어서 적은 양으로도 활성탄과 같은 흡착능력을 나타낼 수 있으며, 무게가 매우 가볍다. 활성탄소섬유는 직포와 부직포로 가공이 가능하며, 황산이나 염산으로 처리하여 표면관능기를 부여하면 황화수소, 암모니아 등과 같은 극성 및 악취물질을 효과적으로 제거할 수 있고, 크롬.구리 등 금속을 첨착하면 독성가스를 효과적으로 흡착, 제거할 수 있다.
또한 발달된 미세공의 구조적 특성에 의하여 흡착가스의 완전한 탈착이 가능한 장점이 있다. 따라서, 제거하고자 하는 물질에 따라 금속을 첨착하거나 표면을 처리한 활성탄소섬유 또는 활성탄소섬유직포를 포함함을 알 수 있을 것이다.
이러한 금속 첨착 활성탄소섬유는 본 발명자들이 특허출원 10-2000-0081449에서 출원중에 있어 본 특허에서도 사용이 가능하다.
본 발명은 활성탄소섬유를 군사용, 산업용 등으로 사용하는 보호의/방호복에 내장하여 독성/생화학 물질 등을 효과적으로 제거하는데 있다. 즉, 기존에 사용되고 있는 활성탄 대신에 소량의 활성탄소섬유를 이용하여 보호의/방호복을 가볍게할 뿐만 아니라 제거하고자 하는 물질에 따라 활성탄소섬유에 요구되는 금속을 첨착 또는 표면처리하므로서 용도에 알맞는 보호의/방호복을 제공할 수 있다. 그리고 경량성을 높여 상시 유사시 방호준비가 가능하고 실제 대피용으로 사용가능할 것이며, 재생이 가능함으로 경제적으로 여러번 사용할 수 있다. 기술적과제는 여러 가지 오염물질의 동시 흡착에 요구되는 표면처리기술, 금속의 효과적인 첨착기술, 효과적인 재생기술이라고 볼 수 있다.
제 1도는 본 발명에 의한 보호의/방호복
제 2도는 본 발명에 의한 보호의/방호복 단면도
본 발명은 제 2도에 나타낸 바와 같이 ①외피 ②활성탄소섬유 ③보강천 등으로 구성되어 있다. ①외피는 액체물질이 묻으면 방울져 떨어지게끔 발수, 발유 처리를 실시하고 필요시 근 적외선에 대해서 위장성과 핵 섬광의 피해를 줄이기 위한 난연성 부여하고 ②활성탄소섬유는 황산 등으로 표면처리하면, 극성 악취물질을 효과적으로 제거할 수 있으며, 크롬,구리 등 금속을 첨착하여 독성 및 유해물질을 효과적으로 차단할 수 있고, 순수 활성탄소섬유는 유기인화합물을 효과적으로 제거할 수 있다. 따라서, 제거하고자 하는 독성 및 유해가스의 종류에 따라 활성탄소섬유의 수와 표면처리, 첨착이 결정됨을 알 수 있을 것이다. ③보강천은 얇고 공기투과도가 커서 가볍고 부드러운 착용감을 제공하며, 활성탄소섬유는 섬유로 되어 있어 활성탄에서 발생하는 검은색 분진의 발생을 없앨 수 있다.
이하. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 독성 가스 및 화생방 물질 제거용 활성탄소섬유 내장 보호의/방호복에 대하여 설명한다.
실시예1]
활성탄소섬유의 사염화탄소(CCl4)에 대한 흡착능력을 살펴보면, 표1에 나타낸 바와 같이 보호의 성능시험 규격물질인 CCl4파과점 (10㎍/ℓ 기준)에서 1g당 0.41g의 CCl4를 흡착함으로, 활성탄의 0.17g에 비하여 약 2.4배 이상 뛰어남을 알수 있다.
실시 예2]
그림 1은 독성 모델가스인 DMMP(Dimethyl Methyl Phosphonate)를 흡착 후 121℃, 1atm, 30분 동안 3회 재생(4회 흡착)한 것으로 독성 가스를 흡착 후 일정조건에서 쉽게 재생할 수 있음을 알 수 있다.
실시 예3]
활성탄소섬유의 Chloropicrin(PS)에 대한 흡착능력을 살펴보면, 표2에 나타낸 바와 같이 독성 모델가스인 PS 파과점 (0.005mg/ℓ기준)에서 1g당 0.50g의 PS를흡착함으로, 현용 활성탄의 0.027g에 비하여 약 18.5배 이상 뛰어남을 알 수 있다.
표 2. 현용 활성탄(AC)과 활성탄소섬유의 파과점에서의 PS 흡착량 비교
단위 : g/g-ACF(AC)
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 활성탄소섬유를 이용한 보호의/방호복에 의하면, 종래의 보호의/방호복은 폴리우레탄 폼에 활성탄을 입히거나, 불침투성 폴리우레탄 폼이나 부틸고무를 이용하여 독성가스나 화생방 물질을 제거하고 있으나, 본 발명에서는 독성가스 및 화생방 물질에 따라 요구되는 금속을 첨착 또는 표면처리하므로서 용도에 알맞는 보호의/방호복 기능을 동시에 갖음으로써 효율적인 정화성능을 발휘할 수 있으며, 군 · 경의 휴대장비/물자의 경량화와 작전의 효율성이 증대되겠다. 또한 재생이 가능함으로 환경친화적이며, 여러번 반복하여 사용할 수 있다.

Claims (2)

  1. 독성 가스 및 화생방 물질 제거용 보호의/방호복에 있어서;
    상기 발수/발유, 위장, 난연 처리된 외피①와,
    상기 외피① 아래 독성 및 화생방 물질을 제거할 수 있는 활성탄소섬유②(표면처리 또는 금속첨착)와,
    상기 활성탄소섬유② 아래에 활성탄소섬유 누출 방지 및 공기투과성/착용감이 우수한 보강천③을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 독성 가스 및 화생방 물질 제거용 보호의/방호복
  2. 청구항 1에 있어 가공이 가능한 cloth와 부직포를 포함한 활성탄소섬유②.
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