KR20100021802A - 방탄용 직물 및 그 제조방법, 및 그를 이용한 방탄 제품 - Google Patents

방탄용 직물 및 그 제조방법, 및 그를 이용한 방탄 제품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 경사 및 위사로 이루어진 직물을 제직하는 공정; 및 상기 직물을 정련하는 공정을 포함하여 이루어지고, 상기 직물을 정련하는 공정은, 0.2 ~ 5g/L의 NaOH 또는 0.5 ~ 10g/L Na2CO3, 및 0.2 ~ 10g/L의 계면활성제로 이루어진 정련제 조성물을 수용하는 정련조에 상기 직물을 침지시키는 공정, 상기 직물을 소정 시간 동안 숙성시키는 공정, 및 적어도 하나의 수세조에 상기 직물을 침지시켜 수세하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방탄용 직물의 제조방법, 그 방법에 의해 제조된 방탄용 직물, 및 그를 이용한 방탄제품에 관한 것으로서,
본 발명에 따르면, 방탄용 직물에 잔류하는 유제의 함량이 매우 적어 정련효과가 우수할 뿐만 아니라 정련공정 전후에 있어서 직물의 강력차이가 적어 방탄특성이 저하되지 않으며, 또한, 정련효과가 우수하기 때문에 발수공정이 잘 이루어져 직물의 발수도가 매우 우수하게 되며 그에 따라 장기간 사용시에도 방탄특성이 저하되는 것이 방지될 수 있다.
방탄, 정련

Description

방탄용 직물 및 그 제조방법, 및 그를 이용한 방탄 제품{bulletproof fabric and method of fabricating bulletproof fabric, and bulletproof product using the same}
본 발명은 방탄용 직물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 방탄용 직물 제조시 수행하는 정련공정에 관한 것이다.
방탄용 직물은 방탄복, 방탄헬멧, 방탄판 등 다양한 방탄제품에 사용되는 원단이다. 방탄제품은 탄환이나 포탄의 파면으로부터 인체를 보호하기 위한 제품으로서, 이와 같은 방탄제품의 방탄성능은 그 원단인 방탄용 직물의 방탄성능에 크게 좌우된다.
종래의 방탄용 직물은 나일론 또는 아라미드 원사를 이용하여 직물을 제직한 후, 정련공정 및 발수공정을 거쳐 제조되었다.
상기 정련공정은 소정의 정련제를 이용하여 직물에 부착되어 있는 유제나 이물질을 제거하는 공정이고, 상기 발수공정은 직물에 소정의 발수제를 침투시켜 직물이 수분을 흡수하지 않도록 처리하는 공정이다.
방탄용 직물이 수분을 장기간 흡수하게 되면 물성이 저하되어 결국 방탄특성 이 떨어지는 문제가 발생하므로 직물에 발수제를 침투시켜 직물의 수분흡수를 최소화함으로써 방탄특성 저하를 방지하는 것이 상기 발수공정의 목적인데, 직물에 유제나 이물질이 부착되어 있으면 직물에 발수제를 침투시키는 발수공정이 원활히 이루어지지 않게 될 수 있으므로 상기 정련공정은 상기 발수공정의 전처리공정으로 매우 중요한 공정이다. 즉, 상기 정련공정을 통해 직물에 부착되어 있는 유제나 이물질을 완전히 제거해야 상기 발수공정이 원활히 이루어질 수 있게 된다.
한편, 상기 정련공정은 소정의 정련제를 이용하여 직물에 부착되어 있는 유제나 이물질을 제거하는 공정인데, 유제나 이물질의 제거에만 치중하여 과도한 정련공정을 수행하게 되면 직물의 강력이 떨어지는 부작용이 발생할 수 있다. 이와 같이 직물의 강력이 떨어지게 되면 방탄용 직물의 가장 중요한 요구특성인 방탄특성이 저하되는 결과로 귀결된다.
결국, 상기 정련공정을 통해 직물에 부착되어 있는 유제나 이물질을 효과적으로 제거해야 하는 요건과 더불어 상기 정련공정으로 인해서 직물의 강력이 떨어지지 않아야 하는 요건이 모두 충족되는 것이 중요한데, 종래에는 이와 같은 두 가지 요건을 모두 만족하는 정련공정이 개발되지 못하였다.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 직물에 부착되어 있는 유제나 이물질을 효과적으로 제거함과 더불어 직물의 강력이 떨어지지 않도록 하는 새로운 정련공정을 통한 방탄용 직물의 제조방법, 그 방법에 의해 제조된 방탄용 직물 및 방탄제품을 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 경사 및 위사로 이루어진 직물을 제직하는 공정; 및 상기 직물을 정련하는 공정을 포함하여 이루어지고, 상기 직물을 정련하는 공정은, 0.2 ~ 5g/L의 NaOH 및 0.2 ~ 10g/L의 계면활성제로 이루어진 정련제 조성물을 수용하는 정련조에 상기 직물을 침지시키는 공정, 상기 직물을 소정 시간 동안 숙성시키는 공정, 및 적어도 하나의 수세조에 상기 직물을 침지시켜 수세하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방탄용 직물의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 경사 및 위사로 이루어진 직물을 제직하는 공정; 및 상기 직물을 정련하는 공정을 포함하여 이루어지고, 상기 직물을 정련하는 공정은, 0.5 ~ 10g/L의 Na2CO3 및 0.2 ~ 10g/L의 계면활성제로 이루어진 정련제 조성물을 수용하는 정련조에 상기 직물을 침지시키는 공정, 상기 직물을 소정 시간 동안 숙성시키는 공정, 및 적어도 하나의 수세조에 상기 직물을 침지시켜 수세하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방탄용 직물의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 직물을 숙성시키는 공정은 상기 직물을 20 ~ 70 rmp의 속도로 회전하면서 10 ~ 24 시간 동안 수행할 수 있다.
상기 직물을 수세하는 공정은 2 ~ 10개의 수세조에 상기 직물을 연속적으로 침지시키는 공정으로 이루어질 수 있으며, 이때, 상기 수세조 중에서 첫 번째 수세조는 85 ~ 95℃의 온도범위로 유지하고, 나머지 수세조는 75 ~ 85℃의 온도범위로 유지할 수 있고, 상기 수세조에 수용된 수세액은 마지막 수세조에서 첫 번째 수세조 방향으로 오버플로우될 수 있다.
상기 직물을 수세하는 공정 이후에 상기 직물을 110 ~ 130℃의 온도범위에서 5 ~ 30m/min의 속도로 회전하면서 건조하는 공정을 수행할 수 있다.
상기 0.2 ~ 5g/L의 NaOH 및 0.2 ~ 10g/L의 계면활성제로 이루어진 정련제 조성물을 이용하는 경우에는, 상기 직물을 수세하는 공정 이전에 상기 직물을 중화하는 공정을 추가로 수행할 수 있다.
상기 계면활성제는 음이온 계면활성제 및 비이온 계면활성제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 계면활성제일 수 있다.
상기 직물을 제직하는 공정은 전방향족 폴리아미드 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하여 평직 또는 바스켓직으로 제직하는 공정으로 이루어질 수 있다.
상기 직물을 정련하는 공정 이후에 직물을 발수처리하는 공정을 수행할 수 있다.
본 발명은 또한 경사 및 위사가 전방향족 폴리아미드 멀티필라멘트로 이루어 지고, 잔류하는 유제의 함유량이 0.3% 이하인 것을 특징으로 하는 방탄용 직물을 제공한다. 이때, 상기 방탄용 직물은 강력 유지율이 90% 이상일 수 있고, 스프레이 시험방법에 의해 측정된 발수도가 90 이상일 수 있다.
본 발명은 또한, 전술한 방탄용 직물을 이용한 방탄제품을 제공한다.
상기와 같은 새로운 정련제 조성물 및 정련공정을 적용하는 본 발명에 따르면, 방탄용 직물에 잔류하는 유제의 함량이 매우 적어 정련효과가 우수할 뿐만 아니라 정련공정 전후에 있어서 직물의 강력차이가 적어 방탄특성이 저하되지 않는다. 또한, 정련효과가 우수하기 때문에 발수공정이 잘 이루어져 직물의 발수도가 매우 우수하게 되며, 그에 따라 장기간 사용시에도 방탄특성이 저하되는 것이 방지될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
1. 방탄용 직물 및 방탄제품
본 발명에 따른 방탄용 직물은 직물제조용 섬유를 준비하는 공정, 상기 직물제조용 섬유를 경사 및 위사로 하여 직물을 제직하는 공정, 직물을 정련하는 공정, 및 직물을 발수처리하는 공정을 거쳐 제조된다.
상기 직물제조용 섬유를 준비하는 공정은 전방향족 폴리아미드 멀티필라멘트를 제조하는 공정으로 이루어질 수 있다. 상기 전방향족 폴리아미드 멀티필라멘트는 방향족 디아민과 방향족 디에시드클로라이드를 중합용매 중에서 중합시킴으로써 방향족 폴리아미드 중합체를 제조하고, 그 후 상기 방향족 폴리아미드 중합체를 농황산 용매에 용해시켜 방사도프를 제조하고, 그 후 상기 방사도프를 방사구금을 통해 방사한 후 방사물을 응고시켜 필라멘트를 제조하는 공정을 거쳐 제조될 수 있다.
상기 전방향족 폴리아미드 멀티필라멘트는 섬도가 0.7~1.6 데니어인 모노필라멘트 400~1,000개로 구성될 수 있다. 섬도가 1.6 데니어 이하의 가는 모노필라멘트를 이용할 경우 동일한 섬도의 멀티필라멘트를 얻기 위해 보다 많은 개수의 모노필라멘트를 사용할 수 있고, 그에 따라 제조되는 직물의 충격에 대한 흡수력을 증진시킬 수 있다. 섬도가 0.7 데니어 이하의 모노필라멘트를 이용할 경우 제직성이 떨어질 수 있다.
상기 전방향족 폴리아미드 멀티필라멘트는 인장강도가 22g/d 이상인 것이 제조되는 직물의 방탄특성향상에 유리하다. 다만, 본 발명에서 전방향족 폴리아미드 모노필라멘트의 섬도와 개수, 및 전방향족 폴리아미드 멀티필라멘트의 인장강도를 특별히 한정하는 것은 아니다.
상기 직물을 제직하는 공정은 상기 전방향족 폴리아미드 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 하며 평직(plain) 또는 바스켓직(basket)을 직물조직으로 하여 제직하는 공정으로 이루어질 수 있다. 상기 경사밀도 및 위사밀도는 각각 5 ~ 15본/cm 수준으로 할 수 있고, 얻어지는 직물은 그 인장강도가 5,000~18,000N/5㎝ 범위인 것이 방탄성 향상을 위해 바람직할 수 있다. 다만, 본 발명에서 직물의 인장강도, 및 경사밀도와 위사밀도를 특별하게 한정하는 것은 아니다.
상기 직물을 정련하는 공정은 직물을 구성하는 전방향족 폴리아미드 멀티필라멘트에 부착되어 있는 유제나 이물질을 제거하는 공정으로서, 이와 같은 정련공정을 수행하지 않고 후공정인 발수처리공정을 수행하게 되면 발수처리공정이 원활히 이루어지지 않게 되며 또한 직물의 유연성이 저하될 수 있다.
상기 직물을 정련하는 공정은, 소정의 정련제 조성물을 수용하는 정련조에 상기 직물을 침지시킨 후, 상기 직물을 소정 시간 동안 숙성시키고, 그 후, 적어도 하나의 수세조에 상기 직물을 침지시켜 수세한 후, 상기 직물을 건조하는 공정으로 이루어진다.
상기 정련제 조성물은 0.2 ~ 5g/L의 NaOH 및 0.2 ~ 10g/L의 계면활성제로 이루어질 수도 있고, 0.5 ~ 10g/L의 Na2CO3 및 0.2 ~ 10g/L의 계면활성제로 이루어질 수도 있다. 상기 NaOH 또는 Na2CO3는 유제나 이물질을 제거하는 주성분으로서, NaOH 및　 Na2CO3의 농도가 각각 0.2g/L 및 0.5g/L보다 작으면 원하는 유제나 이물질 제거효과를 얻을 수 없고, NaOH 및　 Na2CO3의 농도가 각각 5g/L 및 10g/L보다 크면 직물 특성이 저하되어 직물의 강력이 떨어질 수 있다.
상기 계면활성제는 상기 NaOH 또는 Na2CO3을 직물에 균일하게 분산시키는 역할을 하는 것으로서 음이온 계면활성제 및 비이온 계면활성제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 계면활성제를 이용할 수 있고, 그 농도가 0.2g/L보다 작으면 균일한 분산력을 얻을 수 없어 유제나 이물질 제거효과가 떨어지고, 그 농도가 10g/L보다 크면 직물 특성이 저하되어 직물의 강력이 떨어질 수 있다.
상기 음이온 계면활성제로는 소듐 도데실벤젠 설포네이트(Sodium dodecylbenzene sulfonate), 소듐 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르 설포네이트(sodium polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate), 알킬벤젠 설포네이트(alkylbezene sulfonate) 등을 들 수 있고, 상기 비이온 계면활성제로는 폴리옥시에틸렌 노닐페놀 에테르(Polyoxyethylene nonylphenol ether), 폴리옥시에틸렌 트리데실 에테르(Polyoxyethylene tridecyl ether), 폴리옥시에틸렌 옥틸페놀 에테르(Polyoxyethylene octylphenol ether), 에톡시레이티드 알코올(Ethoxylated alcohol)계 비이온 계면활성제 등을 들 수 있다.
상기 정련조에 직물을 침지하는 공정은, 정련제 조성물을 수용하고 있는 정련조의 일측 외부에 제1롤러를 형성하고, 상기 정련조 내부에 제2롤러를 형성하고, 상기 정련조의 타측 외부에 제3롤러를 형성한 후, 상기 제1롤러, 제2롤러, 및 제3롤러에 직물을 감은 상태에서, 상기 제1롤러에서부터 직물을 풀고, 풀린 직물이 제2롤러를 경유하면서 정련조에 침지되도록 하고, 다시 제3롤러에서 직물을 감는 공정으로 이루어질 수 있다. 한편, 정련조의 길이가 긴 경우 정련조 내에서 직물이 처질 수 있기 때문에, 상기 정련조 내부에 형성되는 제2롤러를 높이 차를 두고 복수 개를 배치함으로써 직물의 처짐을 방지할 수 있다. 상기 정련조의 온도는 30 ~ 50℃의 범위로 유지할 수 있다.
상기 직물을 숙성시키는 공정은, 상기 정련조에서 침지 공정을 마친 직물을 소정의 숙성고에서 10 ~ 24 시간 동안 수행할 수 있고, 이때, 숙성고의 온도는 30 ~ 50 ℃의 범위로 유지할 수 있다. 상기 직물을 숙성시킬 때 직물을 20 ~ 70 rpm의 속도로 회전할 수 있는데, 이와 같이 직물을 회전하게 되면 정련제 조성물이 직물 전체에 균일하게 침투될 수 있다.
상기 직물을 수세조에 침지시켜 수세하는 공정은, 2 ~ 10개의 복수 개의 수세조에 상기 직물을 연속적으로 침지시키는 공정으로 이루어질 수 있다. 즉, 물과 같은 수세액을 수용하고 있는 복수 개의 수세조를 일렬로 배치한 후, 직물을 첫 번째 수세조에서부터 마지막 수세조까지 연속적으로 이동시키면서 직물을 수세할 수 있으며, 이때, 복수 개의 수세조 사이 및 각각의 수세조 내부에 롤러를 위치시켜 상기 롤러를 통해 직물을 연속적으로 이동시킬 수 있다. 상기 수세조의 길이가 긴 경우 수세조 내부에 복수 개의 롤러를 배치함으로써 직물이 처지는 것을 방지할 수 있다.
상기 수세조의 온도는 첫 번째 수세조는 85 ~ 95℃의 온도범위로 유지하고, 나머지 수세조는 75 ~ 85℃의 온도범위로 유지할 수 있으며, 첫 번째 수세조의 온도를 나머지 수세조의 온도보다 10℃ 정도 높게 유지할 수 있다.
상기 직물을 복수 개의 수세조에 연속적으로 침지시키게 되면, 첫 번째 수세조의 농도가 가장 크게 되고 두 번째 수세조부터 마지막 수세조까지 점차로 수세조의 농도가 낮아지게 되는데, 이는, 수세공정이 진행됨에 따라 직물에서 수세조로 수세되는 물질의 양이 줄어들기 때문이다. 이와 같이, 수세공정이 진행됨에 따라 복수 개의 수세조의 농도가 달라지게 되는데, 마지막 수세조에서 첫 번째 수세조 방향으로 수세액을 오버플로우 되도록 함으로써 복수 개의 수세조 사이의 농도 차 를 최소화할 수 있다.
한편, 상기 정련제 조성물로서 강염기인 NaOH을 이용한 경우에는 상기 직물을 수세하는 공정 이전에 직물을 중화조에 침지시켜 중화하는 공정을 수행할 수 있으며, 이때 중화액으로서 소량의 CH3COOH를 이용할 수 있다.
상기 직물을 건조하는 공정은, 실린더를 통한 스팀 건조 방식을 이용할 수 있으며, 이때, 건조 온도는 110 ~ 130℃로 유지할 수 있다. 상기 직물을 건조하는 공정시 직물 전체에 대한 균일한 건조를 위해서 직물을 5 ~ 30m/min의 속도로 회전시킬 수 있다.
상기 직물을 발수처리하는 공정은 직물이 수분을 흡수하지 않도록 처리하는 공정으로서, 직물을 구성하는 전방향족 폴리아미드 멀티필라멘트는 일반적으로 수분을 장기간 흡수하게 되면 물성이 저하되어 결국 직물의 방탄특성이 점차 떨어지는 문제가 발생하므로 직물에 발수처리를 수행하여 수분흡수로 인한 방탄특성 저하를 방지하는 것이다.
상기 발수처리공정은 전술한 바와 같이 정련 공정을 통해 직물의 표면에 부착된 이물질을 제거한 후, 발수제 조성물의 1 ~ 5% 수용액에 직물을 침지시키고, 건조하는 공정으로 이루어질 수 있다. 상기 발수제 조성물은 불소계 또는 실리콘계 발수제를 이용할 수 있으며, 상기 발수제 조성물의 농도가 1% 미만이면 발수처리효과가 떨어질 수 있고, 5%를 초과하면 직물의 표면에 고형분의 과다 부착으로 직물의 유연성이 떨어질 수 있다.
상기 발수처리 공정 후에는 120-200℃에서 15-150초 정도로 열처리 공정을 수행할 수 있다. 상기 열처리 온도가 120℃ 미만이거나 열처리 시간이 15초 미만이면 발수처리효과가 떨어질 수 있고, 온도가 200℃ 초과되거나 시간이 150초를 초과하면 직물에 손상을 줄 수 있기 때문이다.
상기와 같은 공정에 의해 제조된 본 발명에 따른 방탄용 직물은 경사 및 위사가 전방향족 폴리아미드 멀티필라멘트로 이루어지고, 잔류하는 유제의 함량이 0.3%이하가 되어 정련효과가 우수하다.
잔류하는 유제의 함량은 카본테트라클로라이드(Carbon tetrachloride: CCl4) 용제를 이용하여 잔유압출방법으로 원단에 잔류하는 유제를 추출하여 계산한다. 구체적인 방법을 설명하면, 카본테트라클로라이드를 연속적으로 각각 5ml씩 적용해 원단에 잔류하는 유제를 3회 추출하고, 비점이 낮은 용제를 휘발시키고 남아있는 잔류 유제의 무게를 측정한 후, 하기 식1과 같이 계산한다.
[식 1]
잔류하는 유제의 함량 = [잔류 유제 무게/잔류 유제가 포함된 원단 무게]×100
본 발명에 따른 방탄용 직물은 정련공정 전의 강력과 비교할 때 정련공정 및 발수공정을 거친 후의 강력유지율이 90% 이상이 되어 방탄특성이 저하되지 않게 된다.
본 발명에 따른 방탄용 직물은 전술한 바와 같이 잔류하는 유제의 함량이 0.3%이하가 되어 우수한 정련효과를 나타내기 때문에, 발수공정 또한 원활히 이루어져 발수도가 90 이상으로 매우 우수하게 된다. 상기 발수도는 ISO 4920:1981에 의한 스프레이 방법(spray method)에 의해 측정할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 특성을 갖는 방탄용 직물을 이용한 방탄제품을 제공하는데, 상기 방탄제품으로는 방탄복, 방탄헬멧, 및 방탄판 등을 들 수 있다. 상기 방탄복, 방탄헬멧, 및 방탄판은 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다.
2. 실시예 및 비교예
실시예 1
섬도가 1.0인 전방향족 폴리아미드 모노필라멘트 1,000개로 이루어진 전방향족 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하여 경사밀도 및 위사밀도를 각각 10본/㎝로 하여 평직으로 직물을 제직하였다.
그 후, 상기 직물을 0.2g/L의 NaOH 및 0.2 g/L의 에톡시레이티드 알코올(Ethoxylated alcohol)계 비이온 계면활성제로 이루어진 정련제 조성물을 수용하는 정련조에 침지시켰다. 이때, 상기 정련조의 온도는 38℃로 유지하였다.
그 후, 상기 직물을 숙성고에서 15시간 동안 숙성시켰다. 이때, 상기 숙성고의 온도는 40℃로 유지하였고, 상기 직물은 30 rpm의 속도로 회전시켰다.
그 후, 상기 직물을 CH3COOH를 수용하고 있는 중화조에 침지시켜 중화하였고, 그 후, 상기 직물을 물을 수용하고 있는 총 5개의 수세조에 연속적으로 침지시 켜 수세하였다. 이때, 상기 수세조 중에서 첫 번째 수세조는 90℃로 유지하였고, 두 번째 내지 다섯 번째 수세조는 80℃로 유지하였고, 다섯 번째 수세조에서 첫 번째 수세조로 수세액을 오버플로우시켰다.
그 후, 상기 직물을 실런더 건조기에서 건조시켰다. 이때, 건조온도는 120℃로 유지하였고, 상기 직물은 20m/min의 속도로 회전시켰다.
그 후, 불소계 발수제인 하드록실레이티드 퍼르플루오로알킬 에틸 아크릴레이트 코폴리머(Hydroxylated perfluoroalkylethyl acrylate copolymer)의 3% 수용액에 상기 직물을 침지한 후 건조 및 열처리하여 방탄용 직물을 제조하였다.
실시예 2
전술한 실시예 1에서, 5g/L의 NaOH 및 10 g/L의 에톡시레이티드 알코올(Ethoxylated alcohol)계 비이온 계면활성제로 이루어진 정련제 조성물을 이용한 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법에 의해 방탄용 직물을 제조하였다.
실시예 3
전술한 실시예 1에서, 0.5g/L의 Na2CO3 및 0.2 g/L의 폴리옥시에틸렌 노닐페놀 에테르(Polyoxyethylene nonylphenol ether) 비이온 계면활성제로 이루어진 정련제 조성물을 이용하였고, 또한 숙성공정과 수세공정 사이에 중화공정을 수행하지 않은 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법에 의해 방탄용 직물을 제조하였다.
실시예 4
전술한 실시예 1에서, 10g/L의 Na2CO3 및 10 g/L의 폴리옥시에틸렌 노닐페놀 에테르(Polyoxyethylene nonylphenol ether) 비이온 계면활성제로 이루어진 정련제 조성물을 이용하였고, 또한 숙성공정과 수세공정 사이에 중화공정을 수행하지 않은 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법에 의해 방탄용 직물을 제조하였다.
비교예 1
전술한 실시예 1에서, 0.1 g/L의 NaOH 및 0.1 g/L의 에톡시레이티드 알코올(Ethoxylated alcohol)계 비이온 계면활성제로 이루어진 정련제 조성물을 이용한 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법에 의해 방탄용 직물을 제조하였다.
비교예 2
전술한 실시예 1에서 7 g/L의 NaOH 및 12 g/L의 에톡시레이티드 알코올(Ethoxylated alcohol)계 비이온 계면활성제로 이루어진 정련제 조성물을 이용한 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법에 의해 방탄용 직물을 제조하였다.
비교예 3
전술한 실시예 1에서, 0.3 g/L의 Na2CO3 및 0.1 g/L의 폴리옥시에틸렌 노닐페놀 에테르(Polyoxyethylene nonylphenol ether) 비이온 계면활성제로 이루어진 정련제 조성물을 이용하였고, 또한 숙성공정과 수세공정 사이에 중화공정을 수행하지 않은 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법에 의해 방탄용 직물을 제조하였다.
비교예 4
전술한 실시예 1에서, 12 g/L의 Na2CO3 및 12 g/L의 폴리옥시에틸렌 노닐페놀 에테르(Polyoxyethylene nonylphenol ether) 비이온 계면활성제로 이루어진 정련제 조성물을 이용하였고, 또한 숙성공정과 수세공정 사이에 중화공정을 수행하지 않은 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법에 의해 방탄용 직물을 제조하였다.
비교예 5
전술한 실시예 1에서, 숙성공정을 수행하지 않은 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법에 의해 방탄용 직물을 제조하였다.
비교예 6
전술한 실시예 3에서, 숙성공정을 수행하지 않은 것을 제외하고, 전술한 실시예 3과 동일한 방법에 의해 방탄용 직물을 제조하였다.
이상과 같은 실시예 및 비교예에 따른 방사용 직물의 제조를 위한 공정 조건을 정리하면 하기 표 1과 같다.
[표 1]
구분 정련제 조성물 숙성여부 중화여부
실시예 1 0.2 g/L의 NaOH 및 0.2 g/L의 에톡시레이티드 알코올계 비이온 계면활성제 Yes Yes
실시예 2 5 g/L의 NaOH 및 10 g/L의 에톡시레이티드 알코올계 비이온 계면활성제 Yes Yes
실시예 3 0.5 g/L의 Na2CO3 및 0.2 g/L의 폴리옥시에틸렌 노닐페놀 에테르 비이온 계면활성제 Yes No
실시예 4 10 g/L의 Na2CO3 및 10 g/L의 폴리옥시에틸렌 노닐페놀 에테르 비이온 계면활성제 Yes No
비교예 1 0.1 g/L의 NaOH 및 0.1 g/L의 에톡시레이티드 알코올계 비이온 계면활성제 Yes Yes
비교예 2 7 g/L의 NaOH 및 12 g/L의 에톡시레이티드 알코올계 비이온 계면활성제 Yes Yes
비교예 3 0.3 g/L의 Na2CO3 및 0.1 g/L의 폴리옥시에틸렌 노닐페놀 에테르 비이온 계면활성제 Yes No
비교예 4 12 g/L의 Na2CO3 및 12 g/L의 폴리옥시에틸렌 노닐페놀 에테르 비이온 계면활성제 Yes No
비교예 5 0.2 g/L의 NaOH 및 0.2 g/L의 에톡시레이티드 알코올계 비이온 계면활성제 No Yes
비교예 6 0.5 g/L의 Na2CO3 및 0.2 g/L의 폴리옥시에틸렌 노닐페놀 에테르 비이온 계면활성제 No Yes
3. 실험예
잔류하는 유제의 함유량 측정
제직후 정련공정을 수행하기 전 직물을 절단하여 10cm × 10cm의 샘플을 준비하였고, 상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 방탄용 직물을 절단하여 10cm × 10cm의 샘플를 준비하였다. 준비한 각각의 샘플이 2g이 되도록 적정한 크기로 자른 후 잔류압출방법으로 잔류하는 유제의 함유량을 측정하였다. 구체적으로는, 카본테 트라클로라이드를 연속적으로 각각 5ml씩 적용해 샘플에 잔류하는 유제를 3회 추출하고, 비점이 낮은 용제를 휘발시키고 남아있는 잔류 유제의 무게를 측정한 후, 하기 식1과 같이 계산하였다.
[식 1]
잔류하는 유제의 함량 = [잔류 유제 무게/잔류 유제가 포함된 원단 무게]×100
그 계산된 결과는 하기 표 2와 같다.
[표 2]
구분 정련 전 직물에 잔류하는 유제의 함유량(%) 최종 직물에 잔류하는 유제의 함유량(%)
실시예 1 0.9 0.21
실시예 2 0.9 0.12
실시예 3 0.9 0.29
실시예 4 0.9 0.23
비교예 1 0.9 0.31
비교예 2 0.9 0.09
비교예 3 0.9 0.39
비교예 4 0.9 0.17
비교예 5 0.9 0.48
비교예 6 0.9 0.35
강력유지율 측정
제직후 정련공정을 수행하기 전 직물을 절단하여 1m × 1m의 샘플을 준비하였고, 상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 방탄용 직물을 절단하여 1m × 1m의 샘플를 준비하였다. 준비한 각각의 샘플에 대해서 ISO 13934-1에 의한 스트립 방법(Strip method)으로 강력을 측정하였다. 측정된 값은 하기 표 3과 같다.
[표 3]
구분 정련전 강력 (경사방향, N/5cm) 최종 직물의 강력 (경사방향, N/5cm) 강력유지율(%)
실시예 1 8000 7500 93.8
실시예 2 8000 7230 90.4
실시예 3 8000 7800 97.5
실시예 4 8000 7450 93.1
비교예 1 8000 7600 95.0
비교예 2 8000 6980 87.3
비교예 3 8000 7810 97.6
비교예 4 8000 7130 89.1
비교예 5 8000 7690 96.1
비교예 6 8000 7300 91.3
발수도 측정
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 방탄용 직물을 절단하여 25cm × 25cm의 샘플를 각각 준비하였고, 준비한 각각의 샘플에 대해서 ISO 4920:1981에 의한 스프레이 방법(spray method)으로 발수도를 측정하였다. 측정된 값은 하기 표 4와 같다.
[표 4]
구분 발수도
실시예 1 100
실시예 2 100
실시예 3 90
실시예 4 90
비교예 1 80
비교예 2 100
비교예 3 70
비교예 4 100
비교예 5 70
비교예 6 80

Claims (15)

  1. 경사 및 위사로 이루어진 직물을 제직하는 공정; 및
    상기 직물을 정련하는 공정을 포함하여 이루어지고,
    상기 직물을 정련하는 공정은, 0.2 ~ 5g/L의 NaOH 및 0.2 ~ 10g/L의 계면활성제로 이루어진 정련제 조성물을 수용하는 정련조에 상기 직물을 침지시키는 공정, 상기 직물을 소정 시간 동안 숙성시키는 공정, 및 적어도 하나의 수세조에 상기 직물을 침지시켜 수세하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방탄용 직물의 제조방법.
  2. 경사 및 위사로 이루어진 직물을 제직하는 공정; 및
    상기 직물을 정련하는 공정을 포함하여 이루어지고,
    상기 직물을 정련하는 공정은, 0.5 ~ 10g/L의 Na2CO3 및 0.2 ~ 10g/L의 계면활성제로 이루어진 정련제 조성물을 수용하는 정련조에 상기 직물을 침지시키는 공정, 상기 직물을 소정 시간 동안 숙성시키는 공정, 및 적어도 하나의 수세조에 상기 직물을 침지시켜 수세하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방탄용 직물의 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 직물을 숙성시키는 공정은 상기 직물을 20 ~ 70 rmp의 속도로 회전하면서 10 ~ 24 시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 방탄용 직물의 제조방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 직물을 수세하는 공정은 2 ~ 10개의 수세조에 상기 직물을 연속적으로 침지시키는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방탄용 직물의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수세조 중에서 첫 번째 수세조는 85 ~ 95℃의 온도범위로 유지하고, 나머지 수세조는 75 ~ 85℃의 온도범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 방탄용 직물의 제조방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 수세조에 수용된 수세액은 마지막 수세조에서 첫 번째 수세조 방향으로 오버플로우되는 것을 특징으로 하는 방탄용 직물의 제조방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 직물을 수세하는 공정 이후에 상기 직물을 110 ~ 130℃의 온도범위에서 5 ~ 30m/min의 속도로 회전하면서 건조하는 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 방탄용 직물의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 직물을 수세하는 공정 이전에 상기 직물을 중화하는 공정을 추가로 수행하는 것을 특징으로 하는 방탄용 직물의 제조방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 계면활성제는 음이온 계면활성제 및 비이온 계면활성제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 계면활성제인 것을 특징으로 하는 방탄용 직물의 제조방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 직물을 제직하는 공정은 전방향족 폴리아미드 멀티필라멘트를 경사 및 위사로 사용하여 평직 또는 바스켓직으로 제직하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방탄용 직물의 제조방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 직물을 정련하는 공정 이후에 직물을 발수처리하는 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 방탄용 직물의 제조방법.
  12. 경사 및 위사가 전방향족 폴리아미드 멀티필라멘트로 이루어지고, 잔류하는 유제의 함유량이 0.3% 이하인 것을 특징으로 하는 방탄용 직물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 방탄용 직물은 강력 유지율이 90% 이상인 것을 특징으로 하는 방탄용 직물.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 방탄용 직물은 스프레이 시험방법에 의해 측정된 발수도가 90 이상인 것을 특징으로 하는 방탄용 직물.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 방탄용 직물을 이용한 방탄제품.
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