KR20070012391A - 보호 의류용 직물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 착용자를 위한 보호 의류의 단일 층 또는 외부 층으로 사용하기 위한 내열성 및 난연성 홑겹 직물에 관한 것이다. 상기 직물은 적어도 하나의 날실 계 및 적어도 2 개의 씨실 계를 포함한다. 상기 날실 계는 60 내지 90 중량％의 폴리-m-페닐렌이소프탈아미드(메타-아라미드) 및 10 내지 40 중량％의 폴리-p-페닐렌테레프탈아미드(파라-아라미드)의 배합물을 포함한다. 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제1 씨실 계는 85 내지 95 중량％의 메타-아라미드 및 5 내지 15 중량％의 파라-아라미드의 배합물을 포함한다. 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제2 씨실 계는 파라-아라미드를 주로 포함한다.
보호 의류, 내열성, 난연성, 씨실, 날실, 메타-아라미드, 파라-아라미드

Description

보호 의류용 직물 {Fabric for Protective Garments}
본 발명은 보호 의류의 단일 층 또는 외부 층으로 사용하기 위한 내열성 및 난연성 직물에 관한 것이다.
열과 화염에 대한 보호 의류는 "소방복"으로도 알려져 있으며, 예를 들면 소방관을 식별하기 위한 제복으로 일반적으로 사용된다. 그러한 의류는 의류 자체의 질량 및 두께가 통상적으로 보호를 부여하는 주요 요인이기 때문에 일반적으로 매우 무겁다. 그러한 의류의 착용자는 따라서 그 움직임에 제약을 받으며 열 응력을 받아 전반적인 착용의 안락함이 크게 감소한다. 지난 20 년 동안, 그러한 보호 의류의 착용시 안락함을 개선하기 위해 신규 소재를 개발하려는 시도가 계속 있었다. 예를 들면, 보다 가볍지만 부피가 더 큰 단열 재료가 이러한 목적으로 개발되어 왔다. 상기 물질은 최종 보호 의류에 보다 더 가벼움을 제공하지만 이들은 그의 다루기 어려운 치수로 인하여 착용자의 호흡 활동에 영향을 줄 수 있다. 또한, 상기 재료를 사용함으로써 움직임의 자유가 반드시 개선되는 것은 아니다.
열과 화염에 대한 보호 의류는 통상적으로 하나 이상의 층으로 만들어진다. 최종 보호 의류를 구성하는 다양한 재료 및 층수의 선택은 의류 자체의 특정 용도에 의존한다.
신규 보호 의류를 고안할 때에는, 관계된 국내 및 국제 규정의 모든 기준이 만족되도록 주의를 기울여야 한다. 예를 들면, 내열성 및 난연성 의류는 EN-340, EN-531, EN 469 뿐만 아니라 NFPA 1971:2000, NFPA 2112:2001 및 NFPA 70E:2000에 따라 제조되어야 한다. 예를 들면, 더 가벼운 보호 의류는 더 가벼운 재료를 단순히 이용하여 제조될 수 있을 것이다. 그러나, 이는 통상적으로 보호 의류의 기계적 및 열적 성질의 감소와 연관된다.
더 나아가서, 소방복은 통상적으로 대부분의 소방대에 의해 평균 5년의 기간 동안 사용되며, 따라서 이들은 내열성 및 난연성의 면에서, 뿐만 아니라 그 미적 외관의 면에서 상기 기간 동안 그 성능을 완전히 유지할 것이 기대된다.
WO 00/066823은 폴리-m-페닐렌이소프탈아미드(메타-아라미드) 섬유를 포함할 수 있는 직조된 면을 가진 직물을 포함하는 난연성 직물 재료를 개시하고 있으며, 상기 직물은 낮은 열 수축 섬유의 직조된 망사 뒷면을 포함한다.
WO 02/079555는 그 바탕 직물의 얀을 제조하는 것보다 높은 기계적 성질을 갖는 재료로 제조된 날실 및 씨실 얀으로 구성된 보강된 격자를 그 배면 상에 갖는 바탕 직물을 포함하는 보강된 직물을 개시한다. 그러한 보강된 직물에서, 상기 보강 격자는 상기 바탕 직물 위의 여러 지점에서 고정되며 상기 바탕 직물의 외부에서 서로 교차하는 그의 날실 및 씨실 얀에 의해 바탕 직물에 결합되어 있다.
상기 언급된 두 종래 기술 문헌 하에 개발된 제품들은 홑겹 구조의 기계적 및 열적 성능을 증가시킨다. 그러나, 그러한 보강 격자를 홑겹 층의 배면에 가함으로써, 종래 기술 문헌에 따르는 직물은 반 이중직 구조가 되어, 그 비중이 완전 한 홑겹 직물의 것보다 어쩔 수 없이 더 높다.
따라서 본 발명의 근원적 문제점은 수 년 동안 그 성능 및 미적 외관을 유지하며, 보호 의류의 단일 층 또는 외부 층으로 사용될 경우, 착용 안락함을 증가시키고 착용자에 의해 발생된 증기 및 열의 방산의 개선을 가능하게 하는 내열성 및 난연성 홑겹 직물을 제공하는 것이다.
발명의 간단한 요약
적어도 하나의 날실 계 및 적어도 2 개의 씨실 계를 포함하며, 상기 날실 계는 60 내지 90 중량％의 폴리-m-페닐렌이소프탈아미드(메타-아라미드) 및 10 내지 40 중량％의 폴리-p-페닐렌테레프탈아미드(파라-아라미드)의 배합물을 포함하고, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제1 씨실 계는 85 내지 95 중량％의 메타-아라미드 및 5 내지 15 중량％의 파라-아라미드의 배합물을 포함하고, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제2 씨실 계는 파라-아라미드를 주로 포함하며, 날실 계의 약 55 중량％ 내지 약 80 중량％가 착용자와 대향하는 직물 측에 나타나며, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제1 씨실 계의 약 55 중량％ 내지 약 80 중량％가 착용자의 반대편 직물 측에 나타나며, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제2 씨실 계의 약 70 중량％ 내지 약 90 중량％가 착용자와 대향하는 직물 측에 나타나도록 직조되는 것을 특징으로 하는, 착용자를 위한 보호 의류의 단일 층 또는 외부 층으로 사용하기 위한 내열성 및 난연성 홑겹 직물에 의해 상기 언급된 문제점들이 극복될 수 있음이 본 발명에 이르러 놀랍게도 발견되었다.
본 발명의 또 다른 국면은 단일 층 또는 외부 층으로 상기 직물을 포함하는, 열 및 화염에 대한 보호용 의류이다.
본 발명에 따르는 의류는 일반적 및 결정적 상황 모두에서 착용자의 안락함을 크게 개선한다. 이는 유사한 기계적 및 열적 성질을 갖는 종래의 의류보다 더 가볍고 얇으며, 착용자 표면으로부터 외부로 더 높은 열 및 증기 방산을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명에 따르는 직물의 직조 구조를 도식적으로 나타낸 것이다 (실시예 1).
도 2는 비교용 직물의 직조 구조를 도식적으로 나타낸 것이다 (실시예 2).
그 독특한 구조로 인하여, 본 발명에 따르는 직물은 보호 의류의 단일 층 또는 외부 층으로 사용될 경우 필적하는 기계적 성질 및 열적 성질을 갖는 종래의 직물보다 더 낮은 비중을 가질 수 있다.
본 발명의 직물은 상당한 양의 메타-아라미드 섬유를 포함하는 얀과 파라-아라미드 섬유를 주로 포함하는 얀의 교대되는 서열로 구성되는 그의 씨실 계의 구조로 인하여 특히 양호한 기계적 성질을 갖는다. 착용자와 대향하는 직물 측이 착용자의 반대편 직물 측보다 더 많은 파라-아라미드 섬유를 포함하는 특별한 직조 구조는 본 발명에 따르는 직물에 시간 경과에 따라 적정화된 열적 보호 및 미적 외관을 제공할 수 있게 한다.
본 발명에 따른 직물의 양 측에 걸쳐 메타-아라미드 및 파라-아라미드 섬유의 적정 양 및 분포는 구체적 용도 및 사용되는 재료에 의존한다. 일반적으로 말하면, 파라-아라미드 섬유의 양이 많을수록 열적 노출 도중 직물 자체의 물리적 성능 및 브레이크 오픈(break open)에 대한 내성이 우수하다. 반면에, 상기 직물 중 파라-아라미드 섬유의 농도가 너무 높으면 그 굴곡성 및 미적 외관에 영향을 준다. 바람직하게는, 상기 파라-아라미드 섬유는 상기 직물의 총 중량의 약 15 내지 약 30 중량％를 차지한다.
또한, 본 발명에 따른 직물은 홑겹 구조를 직조하기 위한 종래의 기계를 이용하여 표준 공정 조건 하에 제조될 수 있으므로, 그 제조가 더욱 쉽고 비용 효율적이다.
본 발명에 따른 직물의 제조에 적합한 아라미드 재료는 상기 직물의 구체적 용도에 따라 다양한 물리적 성질 및 화학적 성질을 가질 수 있다. 적합한 메타-아라미드 및 파라-아라미드 물질은 예를 들면, 각각 노멕스(NOMEX(R)) 및 케블러(KEVLAR(R))라는 상표로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(E. I. du Pont de Nemours and Company, 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 시판된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 적어도 2 개의 씨실 계 중 제1 씨실 계와 제2 씨실 계 사이의 비율은, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 메타-아라미드 및 파라-아라미드 사이의 총 중량％ 비율이 상기 날실 계 중 메타-아라미드 및 파라-아라미드 사이의 중량％ 비율과 실질적으로 동일하도록 선택된다. "실질적으로 동일하다"라는 용어는 날실 및 씨실 계의 메타-/파라-아라미드 중량％ 비율 값 사이의 차가 상기 날실 또는 씨실 계의 메타-/파라-아라미드 중량％ 비율 값의 약 30％를 초과하지 않는 것을 의미한다. 유리하게는, 상기 차는 상기 날실 또는 씨실 계의 메타-/파라-아라미드 중량％ 비율 값의 약 20％를 초과하지 않는다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 직물의 날실 및 씨실 계는 서로 독립적으로 필라멘트, 단일 얀 및 꼬인 얀을 기재로 한다. "필라멘트"는 결국 필라멘트 얀으로 변환되는, 필라멘트로 압출되는 제조된 섬유를 의미한다. 유리하게는, 본 발명에 따르는 직물의 날실 및 씨실 계는 꼬인 얀으로 만들어진다.
상기 날실 및 씨실 계를 형성하는 얀의 선 질량(linear mass)은 직물의 구체적 용도에 의존한다. 선 질량 값은 전형적으로 약 200 내지 약 500 dtex 사이이다.
본 발명의 또 하나의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제1 씨실 계를 구성하는 섬유는 약 1.1 내지 약 1.4 dtex의 선 질량을 가지고, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제2 씨실 계를 구성하는 섬유는 약 1.7 내지 약 2.4 dtex의 선 질량을 가지며, 날실 계를 구성하는 섬유는 약 1.7 내지 약 2.2 dtex의 선 질량 값을 갖는다. 날실 및 씨실 계를 구성하는 섬유의 선 질량에서의 이러한 차이는, 섬유가 가늘수록 더 우수한 단열을 제공한다는 사실에 주로 기인한 것이며, 그에 따라 더 미세한 섬유가 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제1 씨실 계를 위해 유리하게 사용될 것이며, 상기 씨실 계는 착용자의 반대편 직물 측에 주로 나타난다.
따라서, 특히 3 초 이내의 열 및 화염에 대한 노출의 경우, 상기 직물의 단열 효과를 더 증가시키기 위해, 상기 씨실 계를 구성하는 섬유의 선 질량 값은 날실 계를 구성하는 섬유의 것보다 바람직하게는 낮을 것이며, 상기 씨실 계는 착용자의 반대편 직물 측에 주로 나타날 것이다.
바람직하게는, 본 발명의 직물은 2 개의 씨실 계를 가지며, 그의 전체적인 비중은 전형적으로 약 170 내지 약 250 g/m2, 바람직하게는 약 180 내지 약 220 g/m2의 범위이다.
유리하게는, 본 발명에 따르는 직물의 적어도 2 개의 씨실 계 중 제1 씨실 계와 날실 계는 각각 4 중량％ 이하의 정전방지 섬유를 포함한다. 그러한 섬유의 존재가 상기 직물의 표면 상에 생성될 수 있는 전기적 전하를 방지하거나, 방산하거나 적어도 크게 감소시킬 수 있게 한다. 상기 목적에 적합한 임의의 종류의 정전방지 섬유가 사용될 수 있다. 그 예로서 폴리아미드로 시트화된 탄소 섬유와 같은 유도성 섬유, 구리나 은으로 피복된 폴리아미드 또는 폴리에스테르와 같은 반도체성 섬유 또는 스틸 섬유와 같은 전도성 섬유가 있다.
본 발명의 두 번째 국면은 전술한 직물의 적어도 한 층으로 만들어진 구조를 포함하는 열 및 화염에 대한 보호 의류이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 의류는 내부 층, 선택적으로 통기성 방수 재료로 만들어진 중간 층, 및 전술한 본 발명의 직물로 만들어진 외부 층을 포함하는 구조를 포함한다.
착용자의 신체와 대향하는 내부 층은 예를 들면 2, 3 겹 또는 그 이상의 겹으로 만들어진 단열 라이닝일 수 있다. 상기 라이닝의 목적은 착용자를 열로부터 더욱 보호하는 추가의 단열 층을 갖도록 하는 것이다.
상기 내부 층은 직포, 편직포, 또는 부직포 및 이들의 복합재로 만들어질 수 있다. 바람직하게는, 상기 내부 층은 용융이 불가능한 난연성 재료를 포함하는 직물, 예를 들면 둘 다 메타-아라미드로 만들어진 솜털을 넣고 누빈 직포로 만들어진다.
본 발명에 따른 의류는 임의의 가능한 방식으로 제조될 수 있다. 이는 예를 들면 목면 또는 다른 재료로 만들어진 추가의 최고 내부 층을 포함할 수 있다. 최고 내부 층은 착용자의 피부 또는 착용자의 속옷과 직접 접촉한다.
본 발명에 따른 의류는 재킷, 겉옷, 바지, 장갑, 작업복 및 싸개를 비제한적으로 포함하는 임의의 종류일 수 있다.
본 발명을 이하의 실시예에서 더욱 설명한다.
실시예 1 (본 발명)
- 75 중량％의 안료첨가된 폴리-메타페닐렌 이소프탈아미드(메타-아라미드) 1.7 dtex 스테이플 섬유;
- 23 중량％의 폴리-파라페닐렌 테레프탈아미드(파라-아라미드) 1.7 dtex 섬유; 및
- 2 중량％의, 폴리아미드로 시트화된 탄소 섬유 (정전방지 섬유)로 이루어 지고 5 cm의 절단 길이를 갖는, 노멕스(R) N305라는 상품명으로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 시판되는 섬유의 배합물을 통상의 목면 스테이플 가공 장치를 이용하여 단일 스테이플 얀(Y1)으로 고리 방적하였다.
Y1은 Nm 55/1 또는 182 dtex의 선 질량 및 Z 방향에서 미터 당 871 회(TPM)의 꼬임을 가졌고, 이를 그 후 증기로 처리하여 주름지려는 경향을 안정화시켰다.
다음, 두 Y1 얀을 겹치고 한데 꼬았다. 수득되는 겹 얀(TY1)은 Nm 55/2 또는 364 dtex의 선 밀도 및 S 방향에서 621 TPM의 꼬임을 가졌다. TY1은 날실 얀으로 사용되었다.
- 88 중량％의 안료첨가된 폴리-메타페닐렌 이소프탈아미드(메타-아라미드) 1.4 dtex 스테이플 섬유;
- 10 중량％의 폴리-파라페닐렌 테레프탈아미드(파라-아라미드) 1.7 dtex 섬유; 및
- 2 중량％의, 폴리아미드로 시트화된 탄소 섬유(정전방지 섬유)로 이루어지고 5 cm의 절단 길이를 갖는, 노멕스(R) N313이라는 상품명으로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 시판되는 섬유의 배합물을 통상의 목면 스테이플 가공 장치를 이용하여 단일 스테이플 얀(Y2)으로 고리 방적하였다.
Y2는 Nm 55/1 또는 182 dtex의 선 질량 및 Z 방향에서 890 TPM의 꼬임을 가 졌고, 이를 그 후 증기로 처리하여 주름지려는 경향을 안정화시켰다. 다음, 두 Y2 얀을 겹치고 한데 꼬았다. 수득되는 겹의 꼬인 얀(TY2)은 Nm 55/2 또는 364 dtex의 선 밀도 및 S 방향에서 620 TPM의 꼬임을 가졌다. TY2는 씨실 얀으로 사용되었다.
케블러(R) T970 블랙이라는 상품명으로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 시판되는 신장 절단된 섬유(100 중량％)를 종래의 스테이플 소모 가공 장치를 이용하여 단일 스테이플 얀(Y3)으로 고리 방적하였다.
Y3는 Nm 50/1 또는 200 dtex의 선 밀도 및 Z 방향에서 560 TPM의 꼬임을 가졌고, 이를 그 후 증기로 처리하여 주름지려는 경향을 안정화시켰다.
다음, 두 Y3 얀을 겹치고 한데 꼬았다. 수득되는 겹의 얀(TY3)은 Nm 50/2 또는 400 dtex의 선 밀도 및 S 방향에서 500 TPM의 꼬임을 가졌다. TY3는 씨실 얀으로 사용되었다.
도 1에 기재된 것과 같은 특수 직조 계획을 갖는 직포를 제조하였다. 상기 직물은 28 얀/cm(날실)의 TY1, 22 얀/cm(씨실)(20 얀/cm의 TY2 및 2 얀/cm의 TY3) 및 185 g/m2의 비중을 가졌다. 날실 계는 착용자와 대향하는 직물 측에서 주로 나타나고(61％), 상기 2 개의 씨실 계 중 제1 씨실 계는 착용자의 반대편 직물 측에서 주로 나타나며(65％), 상기 제2 씨실 계는 착용자와 대향하는 직물 측에서 주로 나타났다(80％).
본 실시예 1에 기재된 직물 상에 다음의 물리적 시험을 수행하였다.
- ISO 5081에 따르는 파열 강도 및 연신율의 측정;
- ISO 4674/2에 따르는 내인열성의 측정;
- 2.0 cal/cm2/s로 보정된 열 유속을 갖는 단일 층으로서 열 보호 성능 시험(TPP) 방법(ISO-FDIS 17492)에 따르는 조합된 복사 및 대류 열 시험(TPP는 개인의 피부 위에 2-도 화상을 모의실험하는 데 필요한 에너지(cal/cm2)를 측정하는 인자임);
- 다음과 같이 정의된 직물 파열 인자(FFF): FFF = 100 x TPP (cal/cm2)/직물 중량(g/m2)
본 실시예 1에 기재된 직물은 단일 층(표 I 및 II에서의 "직물"), 및 1) 85 중량％의 노멕스(R) 및 15 중량％의 케블러(R)로 만들어지고 135 g/m2의 비중을 갖는 부직포(더블유. 엘. 고어 앤드 어소시에이츠(W. L. Gore and Associates, 미국 델라웨어주 소재)로부터 GORE-TEX(R) Fireblocker N이라는 상품명 하에 시판) 상에 폴리 테트라플루오로에틸렌(PTFE) 막 라미네이트의 중간 층, 및 2) 110 g/m2의 비중을 갖는 100 중량％의 노멕스(R) N 307 직물 위에 누빈 140 g/m2의 중량을 갖는 메타-아라미드 열 장벽의 내부 층을 더 포함하는 다층 구조의 겉감(표 I 및 II에서의 "의류")으로서 둘 다 시험되었다.
결과를 표 I에 나타낸다.
실시예 2 (비교)
- 75 중량％의 안료첨가된 폴리-메타페닐렌 이소프탈아미드(메타-아라미드) 1.7 dtex 스테이플 섬유;
- 23 중량％의 폴리-파라페닐렌 테레프탈아미드(파라-아라미드) 1.7 dtex 섬유; 및
- 2 중량％의, 폴리아미드로 시트화된 탄소 섬유 (정전방지 섬유)로 이루어지고 5 cm의 절단 길이를 갖는, 노멕스(R) N305라는 상품명으로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 시판되는 섬유의 배합물을 통상의 목면 스테이플 가공 장치를 이용하여 단일 스테이플 얀(Y1)으로 고리 방적하였다.
Y1은 Nm 55/1 또는 182 dtex의 선 질량 및 Z 방향에서 미터 당 871 회(TPM)의 꼬임을 가졌고, 이를 그 후 증기로 처리하여 주름지려는 경향을 안정화시켰다.
다음, 두 Y1 얀을 겹치고 한데 꼬았다. 수득되는 겹 얀(TY1)은 Nm 55/2 또는 364 dtex의 선 밀도 및 S 방향에서 621 TPM의 꼬임을 가졌다. TY1은 날실 얀으로 사용되었다.
도 2에 기재된 것과 같은 특수 직조 계획을 갖는 직포를 제조하였다. 상기 직물은 29 얀/cm(날실)의 TY1, 25 얀/cm의 TY1 및 195 g/m2의 비중을 가졌다.
실시예 1과 동일한 물리적 시험을 실시예 2에 기재된 직물에 대하여 수행하 였다.
결과를 표 I에 나타낸다.
실시예 1 (본 발명) 실시예 2 (비교)
물리적 성질
직물 중량 185 g/m2 195 g/m2
파열 강도 (ISO 5081) 날실 1320 N 1150 N
파열 강도 (ISO 5081) 씨실 1220 N 1150 N
인열 강도 (ISO 4674/2) 날실 95 N 85 N
인열 강도 (ISO 4674/2) 씨실 112 N 75 N
공기-투과성 (ISO 9237) 398 l/m2/s 164 l/m2/s
열적 성질
TPP (ISO-FDIS 17492)(직물) 11.7 cal/cm2 12.1 cal/cm2
TPP (ISO-FDIS 17492)(의류) 41.1 cal/cm2 34.5 cal/cm2
FFF (직물) 6.3 × 10-2 cal/g 6.2 × 10-2 cal/g
FFF (의류) 7.2 × 10-2 cal/g 5.9 × 10-2 cal/g
표 I은, 비교 직물(실시예 2)이 더 큰 비중을 가짐에도 불구하고, 본 발명에 따른 직물(실시예 1)의 물리적 성질 및 열적 성질이 비교 직물(실시예 2)의 것보다 훨씬 월등함을 보여준다. 직물 성능의 개선은 특히, 의류의 겉감으로 사용될 경우 그 공기 투과성 및 그의 열적 보호에 관한다. 이러한 성질의 더 나은 가치는 열 및 화염에 대한 보호를 증가시킬 수 있을 뿐 아니라, 착용시 안락함 및 직물의 열 및 증기 방산을 증가시킬 수 있다.
실시예 3 (비교)
종래 문헌 WO 00/066823의 기재에 따라 직물 구조를 제조하였으며, 이는 낮은 열 수축의 직조된 망사 배면 및 직조된 정면 직물을 포함하는 구조였다.
직물의 정면은
- 93 중량％의 안료첨가된 폴리-메타페닐렌 이소프탈아미드(메타-아라미드) 1.4 dtex 스테이플 섬유;
- 5 중량％의 폴리-파라페닐렌 테레프탈아미드(파라-아라미드) 1.7 dtex 섬유; 및
- 2 중량％의, 폴리아미드로 시트화된 탄소 섬유 (정전방지 섬유)로 이루어지고 5 cm의 절단 길이를 갖는, 노멕스(R) N307이라는 상품명으로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 시판되는 섬유의 배합물로 만들어졌고; 섬유의 상기 배합물은 통상의 목면 스테이플 가공 장치를 이용하여 실시예 1에서와 같이 꼬인 스테이플 얀으로 고리 방적되었다. 수득된 꼬인 스테이플 얀은 Nm 40/2 또는 500 dtex의 선 밀도를 가졌다.
파라-아라미드 스테이플 얀으로 만들어진 직조된 망사 배면을 문헌 WO 00/066823에 따라 정면 재료와 함께 직조하였다.
직물의 최종 조성은 89 중량％의 메타-아라미드, 9 중량％의 파라-아라미드 및 약 2 중량％의 정전방지 섬유였다. 상기 직물의 비중은 215 g/m2였다.
실시예 4 (비교)
직물 구조는 종래 문헌 WO 02/079555의 기재에 따라 제조되었으며, 이는 그 뒷 표면 상에, 바탕 직물의 얀을 제조하는 것들보다 높은 기계적 성질을 갖는 재료로 제조된 날실 및 씨실 얀으로 구성된 보강된 격자를 갖는 바탕 직물을 포함하는 보강된 직물이다. 그러한 보강된 직물에서, 상기 보강 격자는 여러 지점에서 상기 바탕 직물 상에 고정되었으며 상기 바탕 직물의 외부에서 서로 교차하는 그 날실 및 씨실 얀에 의해 바탕 직물에 결합되어 있다.
직물의 정면은
- 93 중량％의 안료첨가된 폴리-메타페닐렌 이소프탈아미드(메타-아라미드) 1.4 dtex 스테이플 섬유;
- 5 중량％의 폴리-파라페닐렌 테레프탈아미드(파라-아라미드) 1.7 dtex 섬유; 및
- 2 중량％의, 폴리아미드로 시트화된 탄소 섬유 (정전방지 섬유)로 이루어지고 5 cm의 절단 길이를 갖는, 노멕스(R) N307이라는 상품명으로 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 시판되는 섬유의 배합물로 만들어졌고; 섬유의 상기 배합물은 통상의 목면 스테이플 가공 장치를 이용하여 실시예 1에서와 같이 꼬인 스테이플 얀으로 고리 방적되었다. 수득된 꼬인 스테이플 얀은 Nm 60/2 또는 333 dtex의 선 밀도를 가졌다.
파라-아라미드 스테이플 얀으로 만들어진 보강된 격자를, 여러 지점에서 바탕 직물 위에 고정되고 문헌 WO 02/079555에 따라 바탕 직물의 외부에서 서로 교차하는 그 날실 및 씨실 얀에 의해 상기 바탕 직물에 결합시켰다.
직물의 최종 조성은 82 중량％의 메타-아라미드, 16 중량％의 파라-아라미드 및 약 2 중량％의 정전방지 섬유였다. 상기 직물의 비중은 220 g/m2였다.
표 II는 본 발명에 따르는 직물(실시예 1) 및 비교예 2, 3 및 4의 직물의 FFF 및 TPP 값, 뿐만 아니라 공기 투과성을 나타낸다. 상기 FFF 및 TPP 값은 실시예 1에 기재된 의류의 겉감과 같이 직물을 시험함으로써 수득되는 한편, 공기 투과성에 대해서는 단일 층으로서 상기 직물을 시험하였다.
실시예 1 (본 발명) 실시예 2 실시예 3 실시예 4
FFF (의류) 7.2 × 10-2 cal/g 5.9 ×10-2 cal/g 6.4 ×10-2 cal/g 5.8 ×10-2 cal/g
TPP (의류) (ISO-FDIS 17492) 41.1 cal/cm2 34.5 cal/cm2 38.5 cal/cm2 34.1 cal/cm2
공기-투과성 (직물) (ISO 9237) 398 l/m2/s 164 l/m2/s 271 l/m2/s 110 l/m2/s
표 II는 본 발명에 따른 직물이 시험한 모든 직물 중에서 가장 높은 FFF 값을 가지므로, 단위 비중 당 열 보호의 면에서 그 성능은 비교예 2보다 훨씬 좋을 뿐 아니라, 반 이중직 구조인 실시예 3 및 4에 기재된 종래 기술 재료보다 훨씬 좋다는 것을 보여준다.
본 발명의 직물의 공기 투과성은 종래 기술 직물의 것보다 상당히 높아서, 열 응력이 감소되고 착용자의 안락함이 크게 개선되었다.
표 II는 또한 본 발명에 따른 직물을 겉감으로 갖는 의류의 전반적인 보호(TPP 값)가 비교예 2 내지 4의 직물을 겉감으로 갖는 임의의 다른 의류의 것보다 좋음을 보여준다. 이는 의류의 감소된 총 중량으로 착용자에게 더 높은 보호를 제공할 것이다.

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 날실 계 및 적어도 2 개의 씨실 계를 포함하며, 상기 날실 계는 60 내지 90 중량％의 폴리-m-페닐렌이소프탈아미드(메타-아라미드) 및 10 내지 40 중량％의 폴리-p-페닐렌테레프탈아미드(파라-아라미드)의 배합물을 포함하고, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제1 씨실 계는 85 내지 95 중량％의 메타-아라미드 및 5 내지 15 중량％의 파라-아라미드의 배합물을 포함하고, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제2 씨실 계는 파라-아라미드를 주로 포함하며, 날실 계의 약 55 중량％ 내지 약 80 중량％가 착용자와 대향하는 직물 측에 나타나며, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제1 씨실 계의 약 55 중량％ 내지 약 80 중량％가 착용자의 반대편 직물 측에 나타나며, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제2 씨실 계의 약 70 중량％ 내지 약 90 중량％가 착용자와 대향하는 직물 측에 나타나도록 직조되는 것을 특징으로 하는, 착용자를 위한 보호 의류의 단일 층 또는 외부 층으로 사용하기 위한 내열성 및 난연성 홑겹 직물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제1 씨실 계와 제2 씨실 계 사이의 비율이, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 메타-아라미드와 파라-아라미드 사이의 총 중량％ 비율이 상기 날실 계 중 메타-아라미드와 파라-아라미드 사이의 중량％ 비율과 실질적으로 동일하도록 선택되는 직물.
  3. 제 1 또는 2 항에 있어서, 상기 날실 및 씨실 계가 서로 독립적으로 필라멘트, 단일 얀(yarn) 및 꼬인 얀을 기재로 하는 것인 직물.
  4. 제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제1 씨실 계를 구성하는 섬유는 약 1.1 내지 약 1.4의 선 질량(linear mass)을 갖고, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제2 씨실 계를 구성하는 섬유는 약 1.7 내지 약 2.4의 선 질량을 가지며, 상기 날실 계를 구성하는 섬유는 약 1.7 내지 약 2.2의 선 질량을 갖는 것인 직물.
  5. 제 1 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2 개의 씨실 계 중 제1 씨실 계와 상기 날실 계가 각각 4 중량％ 이하의 정전방지 섬유를 포함하는 것인 직물.
  6. 제 1 내지 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 날실 및 씨실 계가 꼬인 얀인 직물.
  7. 제 1 내지 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 비중이 약 170 내지 약 250 g/m2인 직물.
  8. 제 1 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 2 개의 씨실 계를 갖는 직물.
  9. 제 1 내지 8 항 중 어느 한 항에 따르는 직물의 적어도 하나의 층으로 만들어진 구조를 포함하는, 열 및 화염에 대한 보호 의류.
  10. 제 9 항에 있어서, 내부 층, 선택적으로 통기성 방수 재료로 만들어진 중간 층, 및 제 1 내지 8 항 중 어느 한 항에 따르는 직물로 만들어진 외부 층을 포함하는 의류.
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