KR20100012674A - 방염성 원단 제조방법 및 이에 따른 방염성 원단 - Google Patents

방염성 원단 제조방법 및 이에 따른 방염성 원단 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방염 성능을 요하는 각종 의류(용접 보호복 등)에 적용 가능한 원단을 제조하는 방법으로서, 더욱 자세하게는 팬계, 피치계, 페놀계 산화섬유 또는 탄소 섬유를 이용하여 방염 성능을 가지는 부직포를 제조하고, 제조된 부직포 원단에 고 내열성을 갖는 실리콘 수지를 코팅하는 것을 특징으로 하는 방염성 원단 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 방염 성능 향상, 열 전도율 감소, 표면 외관 향상, 부직포의 결속력 강화 등의 각종 내열 보호복 소재가 요하는 각종 기능이 향상된 방염성 원단을 제조할 수 있다.
용접보호복, 방염성 원단, 실리콘, 산화섬유, 탄소섬유

Description

방염성 원단 제조방법 및 이에 따른 방염성 원단{Method For Preparation of Flame-Retardant Fabrics and Flame-Retardant Fabrics Using The Same}
본 발명은 원단을 제조하는 과정에서 팬계, 피치계, 페놀계 산화섬유 또는 상기 산화섬유를 탄화시킨 탄소섬유로 부직포를 제조하고, 제조된 부직포에 고 내열성을 갖는 실리콘 수지를 코팅하는 것을 특징으로 하는 방염성 원단 제조방법 및 이에 따른 방염성 원단에 관한 것이다.
최근, 다양한 산업의 발달과 함께 각종 산업 현장에서는 작업자 보호를 위한 다양한 보호복 소재의 개발을 필요로 하고 있다. 특히, 작업중의 부주의가 작업자에게 치명적인 손상으로 이어질 수 있는 산업 현장에서는 작업자를 보다 안전하게 보호하기 위한 다양한 보호용품들이 요구되고 있는 실정이다.
보호용품 중에서 특히 용접 작업 등에 사용되는 내열 보호복의 소재로는 천연 가죽이 이용되는데, 천연가죽 중에서도 상품성이 낮아 고부가가치 소재로 접목 시키기 어려운 저렴한 가격대의 천연가죽이 내열 보호복 소재로 주로 이용되고 있다. 그런데, 기존의 천연가죽을 이용한 내열 보호복의 경우, 높은 흡습성에 따른 묵직한 중량감과 흡습 현상이 반복되면서 나타나는 천연소재 특유의 악취로 인해 실제 착용하는 작업자가 일정 시간 이상 착용하기에는 많은 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하고자 폴리이미드 섬유 등의 고물성(내열성)을 가지는 기능성 합성 섬유를 직조하여 대체 소재로 사용하는 등 다양한 시도가 있었으나, 기존에 사용하던 천연가죽과의 가격대비 특성을 고려할 때 상품화에 어려움이 있었다.
본 발명은 방염성 원단을 제조하는 과정에서 팬계, 피치계 또는 페놀계 산화섬유 또는 상기 산화섬유를 탄화시킨 탄소섬유로 부직포를 제조하고, 제조된 부직포에 고 내열성을 갖는 실리콘 수지를 코팅함으로써 기존의 내열 보호복의 소재로 사용되던 천연가죽의 대체 소재로서 사용 가능하고, 가벼우면서도 내열성이 우수한 방염성 원단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 팬(PAN; polyacrylonitrile)계, 피치(Pitch)계 또는 페놀(Phenol)계 산화섬유 또는 상기 산화섬유를 탄화시킨 탄소섬유로 부직포를 제조하는 단계; 및 상기 부직포를 실리콘 코팅액으로 코팅하는 단계를 포함하는 방염성 원단 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 부직포는 상기 산화섬유 또는 탄소섬유를 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유, 모다크릴 섬유, 현무암 섬유 또는 세라믹 섬유와 혼섬하여 제조하는 것을 특징으로 하는 방염성 원단 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 실리콘 코팅액은 탄산칼슘, 알루미늄하이드레이트, 티타늄다이옥사이드, 세라믹 미소구체, 석영 충진제, 마그네슘 옥사이드, 아연 옥사이드 중에서 선택된 1종 내지 3종의 충진물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방염성 원단 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 실리콘 코팅액은 유기작용성 실란, 감마-글리시드속시프로필 트라이메톡시실란, 알킬트라이알콕시 실란, 메틸트라이메톡시 실란 중에서 1종 이상이 혼합된 부착 증진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방염성 원단 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기한 방염성 원단 제조방법에 의해 제조되어, 팬(PAN; polyacrylonitrile)계, 피치(Pitch)계 또는 페놀(Phenol)계 산화섬유 또는 상기 산화섬유를 탄화시킨 탄소섬유로 제조된 부직포 및 실리콘 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 방염성 원단을 제공한다.
이하, 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명한다.
상기한 본 발명에 따른 방염성 원단 제조방법은 방염성 원단을 제조하는 과정에서 팬계, 피치계, 페놀계 산화섬유 또는 상기 산화섬유를 탄화시킨 탄소섬유로 부직포를 제조하고, 제조된 부직포에 고 내열성을 갖는 실리콘 수지를 코팅함으로써, 기존의 내열 보호복의 소재로 사용되던 천연가죽의 대체 소재로서 사용 가능하 고, 가벼우면서도 내열성이 우수한 방염성 원단을 제조할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 방염성 원단을 제조하는 과정에서 팬계, 피치계, 페놀계 산화섬유 또는 상기 산화섬유를 탄화시킨 탄소섬유로 부직포를 제조하고, 제조된 부직포에 고 내열성을 갖는 실리콘 수지를 코팅함으로써, 기존의 내열 보호복의 소재로 사용되던 천연가죽의 대체 소재로서 사용 가능하고, 가벼우면서도 내열성이 우수한 방염성 원단을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 구성을 보다 상세히 설명하면 아래와 같다.
1. 부직포를 제조하는 단계
먼저, 팬(PAN; polyacrylonitrile)계, 피치(Pitch)계 또는 페놀(Phenol)계 산화섬유 또는 이를 탄화시켜 제조된 팬계, 피치계 또는 페놀계 탄소섬유를 이용하여 부직포를 제조한다.
탄소섬유(Carbon Fiber)는 팬(PAN; polyacrylonitrile)계, 피치(Pitch)계 또는 페놀(Phenol)계와 같은 고분자 전구체를 방사하여 제조한 전구체섬유(Precursor Fiber)를 산화 분위기 하에서 장력을 가하면서 일정 온도에서 산화를 통해 안정화시켜 산화섬유를 제조하고, 이를 탄화(열처리)시킴으로써 제조할 수 있다. 탄소섬 유는 일반적으로 1,000~3,000℃에서 열처리 되어 92~99.99%의 탄소를 포함하는 섬유를 지칭한다.
상기 탄소섬유는 탄성계수와 강도가 크고 열팽창계수가 낮으며, 높은 전기 및 열전도도를 가지고 있다. 탄소섬유의 열특성 중에 가장 뛰어난 것으로는 선팽창계수를 들 수 있다. 탄소섬유의 선팽창계수는 대략 -0.7~-1.2×10-6K-1로서, 음의 값을 보이면서 온도상승에 따라 수축하며, 섬유직경방향으로는 5.5×10-6K-1인 것으로 알려져 있다.
특히, PAN계 탄소섬유는 선형고분자인 PAN을 출발물질로 하여 산소 분위기 중에 200~300℃에서 1~2시간의 안정화 단계를 거치면 사슬절단, 가교, 탈수소반응과 고리화반응 등에 의해 탄화공정을 견딜 수 있는 열적으로 안정한 사다리구조를 가지게 되며 탄화수율도 좋아지게 된다.
피치계 탄소섬유의 제조에 사용되는 피치계 전구체 섬유는 탄화 공정 중에 배향이 유지되거나 향상될 수 있어 연신을 가하지 않고도 인장탄성계수가 830GPa에 달하는 고탄성률 탄소섬유를 제조할 수 있는 장점이 있다.
상기 팬(PAN; polyacrylonitrile)계, 피치(Pitch)계 또는 페놀(Phenol)계 산화섬유 또는 탄소섬유로 부직포를 제조할 때에는 섬유장이 15~100mm이면서 크림 프(crimp)가 있는 단섬유를 이용하거나, 섬유장이 1~15mm이면서 크림프가 없는 단섬유를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 섬유장이 15~100mm이면서 크림프가 있는 단섬유를 이용할 경우에는 부직포 제조시 카드 크로서래퍼 또는 랜덤 웨버 등을 이용하는 통상적인 방법으로 웹을 형성한 후, 니들 펀치, 워터젯 펀치 또는 이들을 조합하여 펀칭을 행함으로써 부직포를 제조할 수 있다. 그리고, 섬유장이 1~15mm이면서 크림프가 없는 단섬유를 이용하는 경우에는 Wet-laid 방식으로 초지를 형성한 후 워터젯 펀칭 방법으로 단섬유를 결합하여 부직포를 제조할 수 있으며, 상기 단섬유의 결합력을 강화하기 위해 편물 또는 직물을 뒷면에 일체화하여 부직포를 제조할 수 있다. 상기 일체화되는 편물 또는 직물에는 열 수축사를 적용하여 열수축 공정을 도입함으로써 제품 표면의 입모 밀도를 높이면서 제품의 외관을 보다 고급스럽게 할 수 있다.
상기 크림프(crimp)란 섬유가 그 표면에 가지고 있는 파상 혹은 비늘 형태를 의미한다. 상기 크림프는 방적 공적 중 섬유간의 포합력(엉킴성)에 기여하여 방적성을 높여주며, 탄성과 촉감, 보온성 등을 갖게 한다.
상기 부직포를 제조할 때에는 상기 팬(PAN; polyacrylonitrile)계, 피치(Pitch)계 또는 페놀(Phenol)계 산화섬유 또는 탄소섬유와 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유, 모다크릴 섬유 등의 합성섬유 또는 현무암 섬유 또는 세라믹 섬유 등의 무기계 섬유를 혼섬한 것을 이용하는 것이 섬유의 결속력을 보강할 수 있기에 더욱 바람직하다. 상기 산화섬유 또는 탄소섬유를 합성섬유 또는 무기계 섬유와 혼섬시에는 산화섬유 또는 탄소섬유를 중량 비율로 100~30 중량부, 합성섬유 또는 무기계 섬유를 0~70 중량부로 혼섬하는 것이 바람직하다.
상기 혼섬시 적용되는 합성섬유 또는 무기섬유로는 섬유장 및 굵기가 30~80mm, 1~10 데니어이면서 크림프가 있는 섬유 또는 섬유장 및 굵기가 5~15mm, 0.1~10 데니어이면서 크림프가 없는 섬유를 사용하는 것이 바람직하다.
2. 실리콘 코팅액으로 코팅하는 단계
상기 제조된 부직포 원단에 실리콘 코팅액을 코팅한다.
본 발명에 적용되는 실리콘 코팅액은 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 주제, 경화제, (경화)촉진제를 포함하여 이루어진다.
[표 1: 실리콘 코팅액의 구성]
구성 중량비(wt%)
주제 디메틸 실록산 또는 디메틸비닐말단 실록산 30~60
알루미나 수화물 또는 탄산칼슘 30~60
트리메틸레이트 실리카 0.1~10
티타늄 디옥사이드 또는 세라믹 미소구체 0.1~10
디메틸비닐레이트 실리카 및 트리메틸레이트 실리카 0.1~10
경화제 디메틸, 메틸하이드로겐 실록산 100
경화촉진제 디에틸에닐 테트라메틸 디실록산 백금착화합물 0.1~10
디메틸 실록산, 디메틸비닐말단 실록산 60~89.9
테트라메틸디비닐디실록산 10~30
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실리콘 코팅액의 주제는 디메틸 실록산(Dimethyl siloxane) 또는 디메틸비닐말단 실록산(Dimethylvinyl- terminated siloxane), 알루미나 수화물(Alumina hydrate) 또는 탄산칼슘, 트리메틸레이트 실리카(Trimethylated silica), 티타늄 디옥사이드(Titanium dioxide) 또는 세라믹 미소구체 및 디메틸비닐레이트 실리카(Dimethylvinylated silica) 및 트리메틸레이트 실리카(Trimethylated silica)를 포함하며, 경화제는 디메틸, 메틸하이드로겐 실록산(Dimethyl, methylhydrogen siloxane)으로 이루어져 있고, (경화)촉진제는 디에틸에닐 테트라메틸 디실록산 백금착화합물(Diethylenyl tetramethyl disiloxane platinum complex), 디메틸 실록산(Dimethyl siloxane) 또는 디메틸비닐말단 실록산(Dimethylvinyl-terminated siloxane) 및 테트라메틸비닐디실록산(Tetramethyldivinyldisiloxane)을 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 주제, 경화제 및 경화촉진제의 성분 조성비는 상기 표 1에 나타낸 바와 같다.
또한, 상기 실리콘 코팅액은 탄산칼슘, 알루미늄하이드레이트, 티타늄다이옥사이드, 세라믹 미소구체, 실리카, 석영 충진제, 마그네슘 옥사이드, 아연 옥사이드에서 선택되는 충진물을 1종 단독 또는 2종 내지 3종을 혼합하여 포함할 수 있다. 상기 충진물은 본 발명에 따른 실리콘 코팅액의 내열 특성을 보강하는 효능이 있다. 상기 충진물(내열 특성 보강제)은 상기 실리콘 코팅액의 주제 제조시 첨가할 수 있으며, 이때 첨가량은 주제 100 중량 대비 1~10 중량부인 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 실리콘 코팅액은 상기와 같은 조성의 주제에, 상기 주제 100 중량대비 1~5 중량부의 경화제, 0.1~0.5 중량부의 경화촉진제를 혼합하여 제조 할 수 있다.
상기 제조된 실리콘 코팅액은 고점도용의 범용 교반기를 이용하여 저속 교반하고, 상기 부직포에 그라비아 코팅 또는 직접(Direct) 코팅 가공함으로써 보다 내염 특성이 뛰어단 방염성 원단을 제조할 수 있다. 상기 실리콘 코팅액의 도포량은 내열 특성 및 경제적인 면을 고려시 50~300G/M2 범위 내인 것이 바람직하다.
또한, 상기 실리콘 코팅액은 상기 부직포와의 부착력을 강화하기 위하여 실란 등의 부착증진제를 주제 100 중량대비 0.5~3.0 중량부의 양으로 첨가 및 혼합하여 제조하는 것이 바람직하다. 상기 실란은 유기작용성 실란, 감마-글리시드속시프로필 트라이메톡시실란, 알킬트라이알콕시 실란, 메틸트라이메톡시 실란 중에서 선택된 것으로, 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제조된 방염성 원단은 주제 또는 실록산 종류를 안료와 혼합하여 코팅용 토너를 제조하고, 상기 실리콘 코팅액 제조시 주제 100 중량 대비 5~20 중량부의 상기 코팅용 토너를 혼합함으로써 다양한 색상을 발현할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의해 보다 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명 의 예시일 뿐, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 1: PAN계 탄소섬유와 PET 원사를 혼섬하여 제조한 부직포를 실리콘 코팅하여 방염성 원단 제조]
실시예 1-1: 부직포의 제조
PAN계 탄소섬유를 70중량부, PET 원사를 30중량부의 비율로 혼섬하고, 크로스래퍼를 이용하여 웹을 형성한 후, 니들 펀칭하여 중량이 250G/M2인 부직포를 제조하였다. 상기 적용된 PET 원사는 섬유장이 50mm이고, 굵기가 3데니어이면서 크림프가 있는 것을 사용하였다.
상기 제조된 부직포의 표면을 보다 균일하게 하기 위하여 물에 함침한 후 카렌드 압착 가공하였고, 제조된 부직포의 좌, 우 신율 안정성을 위하여 일반 트리코트 원단을 핫 멜트 접착 가공하여 합포하였다.
실시예 1-2: 실리콘 코팅액의 코팅
상기 표 1의 조성비를 적용하여 주제, 경화제, 촉진제를 배합 및 교반하여 실리콘 코팅액을 제조하였다.
주제는 디메틸 실록산 42.5중량%, 알루미나 수화물 42.5중량%, 트리메틸레이 트 실리카 5중량%, 티타늄 디옥사이드 5중량%, 디메틸비닐레이트 실리카 및 트리메틸레이트 실리카 5중량%를 혼합하여 제조하였다.
경화제로는 디메틸, 메틸하이드로겐 실록산을 사용하였다.
(경화)촉진제로는 디에틸에닐 테트라메틸 디실록산 백금착화합물 5중량%, 디메틸 실록산 70중량%, 테트라메틸디비닐디실록산 25중량%를 혼합하여 제조하였다.
상기 실리콘 코팅액은 주제 100부, 경화제 3부, 경화촉진제 0.3부를 혼합하고, 표면의 색상을 발현하기 위해 토너를 20부 혼합하여 색상을 가진 배합액을 제조하였다. 그리고, 제조된 실리콘 코팅액은 교반시 발생되는 열에 의한 경화 진행을 방지하기 위하여 저속(500RPM)으로 교반하였다.
상기 실리콘 코팅액은 직접 코팅 가공기를 이용하여 코팅 도포량 250G/M2으로 실시예 1-1에서 제조된 부직포에 표면 코팅 후 170℃에서 건조 경화하여 방염성 원단을 제조하였다.
[실시예 2: PAN계 탄소섬유와 재생 PET 원사를 혼섬하여 제조한 부직포를 실리콘 코팅하여 방염성 원단 제조]
실시예 1-1의 부직포 제조시 PET 원사 대신 재생 PET 원사를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 방염성 원단을 제조하였다.
상기 제조된 부직포는 실시예 1에서 제조된 부직포와 유사한 감성 물성을 나타낼 뿐 아니라 경제적인 면에서 보다 유리한 측면을 확보할 수 있다.
[실시예 3: PAN계 탄소섬유와 모다크릴 원사를 혼섬하여 제조한 부직포를 실리콘 코팅하여 방염성 원단 제조]
실시예 1-1의 부직포 제조시 PET 원사 대신 난연성이 우수한 모다크릴 원사를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 방염성 원단을 제조하였다.
[실시예 4: PAN계 탄소섬유와 PET 수축 원사를 혼섬하여 제조한 부직포를 열수 수축 가공하고 실리콘 코팅하여 방염성 원단 제조]
실시예 1-1의 부직포 제조시 PET 원사 대신 PET 수축 원사를 사용하여 부직포를 제조한 후 100℃의 열수에서 수축 가공함으로써 표면의 원사 밀도가 높은 부직포를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 방염성 원단을 제조하였다.
[실시예 5: PAN계 탄소섬유와 크림프가 없는 PET 원사를 혼섬하여 제조한 부직포를 실리콘 코팅하여 방염성 원단 제조]
실시예 1-1의 부직포 제조시 섬유장이 80mm이고, 굵기가 10데니어인 PET 원사 대신 섬유장이 5mm이고, 굵기가 0.3 데니어이면서 크림프가 없는 직방사 타입의 PET 원사를 사용하였다.
웹 형성 및 교락시에도 실시예 1과 달리 Wet-laid 방법을 이용하여 초지를 형성한 후 워터젯 펀칭 방법으로 단섬유를 결합하였다. 또한, 크림프가 없는 단섬유의 결합력을 강화하기 위해 열 수축 가능한 편물 또는 직물을 초지 뒷면에 일체화하여 부직포를 제조하였다. 그리고, 상기 일체화된 제품에 열 수축 공정을 도입하여 제품 표면의 입모 밀도를 높이면서 제품의 외관을 보다 고급스럽게 하였다.
이하의 제조공정은 실시예 1과 동일한 방법으로 방염성 원단을 제조하였다.
[실시예 6: 탄산칼슘, 세라믹 미소구체를 포함하는 실리콘 코팅액으로 코팅하여 방염성 원단 제조]
실시예 1-2의 주제 제조시 알루미늄수화물 대신에 탄산칼슘, 티타늄다이옥사이드 대신 세라믹 미소구체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 방염성 원단을 제조하였다.
[실시예 7: PAN계 탄소섬유 단독으로 제조한 부직포를 실리콘 코팅하여 방염성 원단 제조]
실시예 5의 부직포 제조시 PET 원사를 혼섬하지 않고 PAN계 탄소섬유 단독으로 부직포를 제조한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 방염성 원단을 제조하였다.
[비교예: 기존의 방염 보호복 소재]
기존의 방염 보호복 소재로 사용되고 있는 천연가죽을 이용하였다.
상기의 실시예에 의해 제조된 방염성 원단의 접촉면 열전달 정도, 복사열 통과량의 측정은 아래와 같은 방법에 의하여 행하여졌다.
(1) 접촉면 열전달 정도
내열 보호복에 사용되는 소재의 특성 평가시 사용되는 방법으로 열전도성을 비교 실험하였다.
먼저, 제조된 방염성 원단을 100 × 356 mm 크기로 잘라 시험편을 제조하였다. 그리고, 시험편의 표면에 가열된 실린더를 접촉 후 시험편 뒷편에 설치된 열량계의 온도가 올라가는 속도로 열전달 정도를 상대비교하였다. 가열된 실린더와 시험편과의 거리가 10mm 이내로 접근한 시간을 시작으로 온도가 10℃ 올라갔을 때 소요되는 시간(s)을 측정하는 것으로, 소요되는 시간이 높을수록 열 전도율이 낮아 내열 성능이 좋은 것으로 평가할 수 있다.
세부적인 시험 절차는 ISO 12127 : 2006 시험 방법에 따라 진행하였다.
상기 방법으로 3개의 시험편으로 평균 시간을 측정하고, 열 전달 지수를 정 수로 계산하여 기존의 천연가죽 제품과 본 발명에 따른 방염성 원단을 비교하였다.
(2) 복사량 통과량
내열 보호복에 사용되는 소재의 특성 평가시 사용되는 방법으로 복사량 통과량을 비교 실험하였다.
시험편을 열량계 앞쪽에 고정시키고 복사열에 노출시켜 시험편 뒷면으로 일정 온도의 열이 전도되는데 걸리는 시간으로 열전달 수준을 비교 평가하는데, 소요되는 시간이 많을수록 열 전도율이 낮아 내열 성능이 좋은 것으로 평가할 수 있다.
세부적인 시험 절차는 ISO 6942 : 2002 시험 방법에 따라 진행하였다.
상기 방법으로 3개의 시험편으로 열 전달 정도를 측정하고, 평균값으로 기존의 천연가죽 제품과 본 발명에 따른 방염성 원단을 비교하였다.
상기 실시예에 따라 제조된 방염성 원단 및 비교예에 따른 천연가죽의 접촉면 열전달 정도, 복사열 통과량을 상기의 평가 기준에 따라 평가 및 비교하여 하기의 표 2에 나타내었다.
[표 2: 본 발명에 따른 방염성 원단 및 천연가죽의 특성]
제품 특성값 비교
두께(mm) 중량(G/M2) 접촉면 열전달 정도(s) 복사열 통과량(s)
실시예 1 2.2 500 59.6 19
실시예 2 2.2 500 58.4 19.7
실시예 3 2.2 500 63.5 20.5
실시예 4 2.2 500 61.3 22
실시예 5 2.2 500 63.2 23
실시예 6 2.2 500 59.2 19.6
실시예 7 1.5 350 65.5 25.5
비교예 2.2 700 54.1 17
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 방염성 원단은 비교예의 천연가죽에 비해 훨씬 가벼웠다. 또한, 본 발명에 따른 방염성 원단(실시예 1~7)은 접촉면 열전달 정도가 58초 이상으로 천연가죽(비교예)의 54.1초에 비해 내열성이 우수한 것으로 나타났다. 그리고, 본 발명에 따른 방염성 원단(실시예 1~7)은 복사열 통과량이 19초 이상으로 천연가죽(비교예)의 17초에 비해 우수한 내열 특성을 나타내었다. 특히, 실시예 7의 방염성 원단은 중량이 350으로, 비교예의 천연가죽 중량 700에 대하여 1/2의 매우 낮은 중량값을 나타내었고, 접촉면 열전달 정도는 65.5초, 복사열 통과량은 25.5초로서 현저히 우수한 내열 특성을 나타내었다.
즉, 본 발명에 따른 방염성 원단을 이용하여 내열 보호복을 제조할 경우, 상기 표 2에 나타낸 바와 같이 기존의 천연가죽과 비교하여 상대적으로 낮은 중량감으로 착용할 수 있어 작업이 용이할 뿐 아니라, 기존의 천연가죽 소재로 제조된 의복의 경우와 같이 장시간 착용할 경우 발생되는 심한 악취가 발생하지 않는 장점이 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 방염성 원단은 낮은 복사열 투과성과 낮은 열 전달 속도로 인해 보다 우수한 내열성을 확보할 수 있다.

Claims (5)

  1. 팬(PAN; polyacrylonitrile)계, 피치(Pitch)계 또는 페놀(Phenol)계 산화섬유 또는 상기 산화섬유를 탄화시킨 탄소섬유로 부직포를 제조하는 단계; 및
    상기 부직포를 실리콘 코팅액으로 코팅하는 단계를 포함하는 방염성 원단 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부직포는 상기 산화섬유 또는 탄소섬유를 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 섬유, 모다크릴 섬유, 현무암 섬유 또는 세라믹 섬유와 혼섬하여 제조하는 것을 특징으로 하는 방염성 원단 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 코팅액은 탄산칼슘, 알루미늄하이드레이트, 티타늄다이옥사이드, 세라믹 미소구체, 석영 충진제, 마그네슘 옥사이드 및 아연 옥사이드 중에서 선택된 1종 내지 3종의 충진물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방염성 원단 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 코팅액은 유기작용성 실란, 감마-글리시드속시 프로필 트라이메톡시실란, 알킬트라이알콕시 실란 및 메틸트라이메톡시 실란 중에서 선택된 1종 이상이 혼합된 부착 증진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방염성 원단 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 의해 제조되어, 팬(PAN; polyacrylonitrile)계, 피치(Pitch)계 또는 페놀(Phenol)계 산화섬유 또는 상기 산화섬유를 탄화시킨 탄소섬유로 제조된 부직포 및 실리콘 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 방염성 원단.
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