KR20110034942A - Aramid fiber, method of manufacturing aramid fiber, bulletproof fabric, and method of manufacturing bulletproof fabric - Google Patents

Aramid fiber, method of manufacturing aramid fiber, bulletproof fabric, and method of manufacturing bulletproof fabric Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing aramide fiber is provided to improve bulletproof property by optimizing a drying process. CONSTITUTION: A method for manufacturing aramide fiber comprises: a step of polymerizing aromatic diamine and aromatic diacid halide to prepare an aromatic polyamide polymers; a step of dissolving the aromatic polyamide polymers in a solvent to prepare a spinning dope and spinning to obtain a filament; and a step of drying the filament using a first drying roll and nth drying roll.

Description

아라미드 섬유 및 그 제조방법, 및 그를 이용한 방탄용 직물 및 그 제조방법{Aramid Fiber, method of manufacturing Aramid Fiber, bulletproof fabric, and method of manufacturing bulletproof fabric}Aramid fiber and its manufacturing method, and a bulletproof fabric using the same and a method for manufacturing the same {Aramid Fiber, method of manufacturing Aramid Fiber, bulletproof fabric, and method of manufacturing bulletproof fabric}

본 발명은 방탄용 직물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 아라미드 섬유를 이용한 방탄용 직물에 관한 것이다. The present invention relates to a bulletproof fabric, and more particularly to a bulletproof fabric using aramid fibers.

방탄용 직물은 방탄복, 방탄헬멧, 방탄판 등 다양한 방탄제품에 사용되는 원단이다. 방탄제품은 탄환이나 포탄의 파면으로부터 인체를 보호하기 위한 제품으로서, 방탄제품의 방탄성능은 그 원단인 방탄용 직물의 방탄성능에 의해 좌우되며, 방탄용 직물의 방탄성능은 원사의 특성 및 직물의 조직구조 등에 의해 결정된다. Bulletproof fabrics are fabrics used in a variety of bulletproof products, such as body armor, bulletproof helmets, bulletproof boards. Bulletproof products are products to protect the human body from the bullet or shell fracture. Bulletproof performance of bulletproof products depends on the bulletproof performance of the fabric for bulletproof, and the bulletproof performance of the bulletproof fabric depends on the characteristics of the yarn and the fabric. It is determined by organizational structure and the like.

방탄용 직물에 이용되는 원사는 일반적으로 고강도 특성을 구비해야 하며, 그와 같은 특성을 구비한 원사로서 아라미드 섬유가 알려져 있다. Yarns used in bulletproof fabrics should generally have high strength properties, and aramid fibers are known as yarns having such properties.

아라미드 섬유는 방향족 폴리아미드 섬유로 명명되는 것으로서, 방향족 디아민과 방향족 디에시드클로라이드를 중합용매 중에서 중합시킴으로써 방향족 폴리아미드 중합체를 제조하는 공정, 상기 방향족 폴리아미드 중합체를 용매에 용해시켜 방사도프를 제조하는 공정, 및 상기 방사도프를 방사구금을 통해 방사한 후 방사물 을 응고시켜 필라멘트를 제조하는 공정을 거쳐 제조된다. Aramid fibers are named as aromatic polyamide fibers, and a process for producing an aromatic polyamide polymer by polymerizing an aromatic diamine and an aromatic dieside chloride in a polymerization solvent, and a process for producing a spinning dope by dissolving the aromatic polyamide polymer in a solvent. , And after the spinning dope is spun through a spinneret, the spinning is solidified to produce a filament.

이와 같은 아라미드 섬유를 이용하여 방탄용 직물을 제조할 경우 아라미드 섬유의 고강도 특성에 의해서 얻어지는 방탄용 직물 또한 고강도 특성을 구비하지만, 아직까지 원하는 방탄특성을 얻지는 못하고 있다. When the bulletproof fabric is manufactured using such aramid fibers, the bulletproof fabric obtained by the high strength characteristics of the aramid fibers also has high strength characteristics, but has not yet obtained the desired bulletproof characteristics.

보다 구체적으로 설명하면, 탄환이 방탄용 직물과 충돌하게 되면 직물을 구성하는 원사가 그 충격에 의해 쉽게 파괴되지 않아야 함과 더불어 그 충격을 용이하게 흡수해야만 인체에 가해지는 충격이 최소화된다. In more detail, when the bullet collides with the bulletproof fabric, the yarn constituting the fabric is not easily destroyed by the impact, and the shock to the human body is minimized only by absorbing the impact easily.

아라미드 섬유는 결정부분의 배향성이 우수하여 고강도 특성을 갖기 때문에 탄환의 충돌에 의해 쉽게 파괴되지 않지만, 섬유의 유연성이 부족하여 탄환의 충격을 흡수하는 효과가 다소 떨어지게 되고, 이와 같은 이유로 인해서 아라미드 섬유를 이용한 방탄용 직물에 있어서 아직까지 원하는 방탄특성을 얻지 못하고 있다.Aramid fibers are not easily destroyed by the impact of bullets because they have excellent orientation and high strength properties of crystal parts, but due to the lack of flexibility of the fibers, the effect of absorbing the impact of the bullets is somewhat reduced. The anti-ballistic fabric used has not yet obtained the desired anti-ballistic properties.

본 발명은 아라미드 섬유의 유연성을 증진시킴으로써 탄환의 충격을 보다 용이하게 흡수하여 방탄특성을 향상시킬 수 있는 아라미드 섬유 및 그 제조방법, 및 그를 이용한 방탄용 직물 및 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide an aramid fiber and a method for manufacturing the same, and a fabric for bulletproof using the same, and a method for producing the same, by improving the flexibility of the aramid fiber to more easily absorb the impact of the bullet and improve the bulletproof property.

본 발명자는 아라미드 섬유의 유연성을 증진시키기 위해서 연구하던 중, 방사공정을 거친 필라멘트의 건조공정을 최적화할 경우 아라미드 섬유의 유연성이 증진될 수 있음을 확인하였다. The inventors of the present invention, while studying to improve the flexibility of the aramid fiber, it was confirmed that the flexibility of the aramid fiber can be improved if the drying process of the filament after the spinning process is optimized.

이상과 같은 본 발명의 구체적인 해결 수단은 하기와 같다. Specific solutions of the present invention as described above are as follows.

본 발명은 방향족 디아민과 방향족 디에시드 할라이드를 중합시켜 방향족 폴리아미드 중합체를 제조하는 공정; 상기 방향족 폴리아미드 중합체를 용매에 용해시켜 방사도프를 제조한 후 방사하여 필라멘트를 제조하는 공정; 및 상기 필라멘트를 제1 건조롤 내지 제n 건조롤을 이용하여 건조하는 공정을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 제1 건조롤 내지 상기 제n 건조롤에서, 선행 건조롤에 의한 장력과 후행 건조롤에 의한 장력 사이의 장력비가 1 미만인 경우가 1회 이상이 되도록 상기 건조롤 들에 의한 장력을 조절하는 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a process for preparing an aromatic polyamide polymer by polymerizing an aromatic diamine and an aromatic dieside halide; Dissolving the aromatic polyamide polymer in a solvent to prepare a spinning dope and then spinning to prepare a filament; And drying the filaments using the first to n-th dry rolls, wherein, in the first to n-th dry rolls, the tension by the preceding dry rolls and the subsequent dry rolls. It provides a method for producing aramid fibers characterized in that the tension by the drying rolls is adjusted so that the tension ratio between the tension by less than one is at least one time.

여기서, 상기 제1 건조롤에 의한 장력과 상기 제n 건조롤에 의한 장력 사이 의 장력비가 0.9 ~ 1.2가 되도록 조절할 수 있다. Here, the tension ratio between the tension by the first dry roll and the tension by the n-th dry roll can be adjusted to be 0.9 ~ 1.2.

상기 선행 건조롤에 의한 장력과 후행 건조롤에 의한 장력 사이의 장력비 들의 곱이 0.8 ~ 1.1 범위가 될 수 있다. The product of the tension ratios between the tension by the preceding dry roll and the tension by the subsequent dry roll may be in the range of 0.8 to 1.1.

상기 제1 건조롤 내지 제n 건조롤 각각에 의한 장력은 0.05 g/d ~ 3 g/d 범위가 될 수 있다. The tension by each of the first to n-th dry roll may be in the range of 0.05 g / d ~ 3 g / d.

본 발명은 방향족 고리 사이에 아미드결합이 결합되어 있고, 일손실율이 20%이하인 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유를 제공한다.The present invention provides an aramid fiber characterized in that the amide bond is bonded between the aromatic rings, the work loss ratio is 20% or less.

여기서, 상기 아라미드 섬유는 신장변형율이 2%이하일 수 있다. Here, the aramid fibers may be less than 2% elongation strain.

본 발명은 전술한 아라미드 섬유를 제조하는 공정; 및 상기 아라미드 섬유를 경사 및 위사로 하여 제직하는 공정을 포함하여 이루어진 방탄용 직물의 제조방법을 제공한다.The present invention is a process for producing the aramid fibers described above; And it provides a method for producing a bulletproof fabric comprising a step of weaving the aramid fibers as warp and weft.

본 발명은 또한 경사 및 위사가 아라미드 섬유로 이루어지고, 상기 아라미드 섬유는 일손실율이 20%이하이고, 신장변형율이 2%이하인 것을 특징으로 하는 방탄용 직물을 제공한다. The present invention also provides a ballistic weave fabric, characterized in that the warp and weft yarn is made of aramid fibers, the aramid fibers have a work loss of 20% or less, elongation strain 2% or less.

상기 방탄용 직물은 30 ~ 38매 겹쳤을 때 NIJ 레벨 IIIA기준으로 방탄성능(V0)은 436m/s 이상일 수 있다. When the bulletproof fabric is overlapped with 30 to 38 sheets, the bulletproof performance (V0) may be 436 m / s or more based on NIJ level IIIA.

이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다. According to the present invention as described above has the following effects.

본 발명은 아라미드 섬유 제조 공정시 방사공정을 거친 필라멘트의 건조공정을 최적화함으로써 유연성이 증진된 아라미드 섬유를 얻을 수 있고, 이와 같은 아 라미드 섬유를 이용하여 방탄용 직물을 제조함으로써, 방탄용 직물의 방탄특성이 향상되는 효과가 있다. The present invention can obtain aramid fibers with improved flexibility by optimizing the drying process of the filament after the spinning process in the aramid fiber manufacturing process, by producing a bulletproof fabric using such aramid fibers, It has the effect of improving bulletproof characteristics.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

1. 방향족 폴리아미드 중합체의 제조1. Preparation of Aromatic Polyamide Polymer

1) 우선, 중합용매를 제조한다. 1) First, a polymerization solvent is prepared.

상기 중합용매는 유기용매에 무기염을 첨가하여 제조한다. The polymerization solvent is prepared by adding an inorganic salt to the organic solvent.

상기 유기용매로는 아미드계 유기용매, 우레아계 유기용매, 또는 이들의 혼합 유기용매를 이용할 수 있으며, 그 구체적인 예로는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N, N‘-디메틸아세트아미드(DMAc), 헥사메틸포스포아미드(HMPA), N, N, N', N'-테트라메틸 우레아(TMU), N, N-디메틸포름아미드(DMF) 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. As the organic solvent, an amide organic solvent, a urea organic solvent, or a mixed organic solvent thereof may be used. Specific examples thereof include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, and N'-dimethylacetate. Amide (DMAc), hexamethylphosphoramide (HMPA), N, N, N ', N'-tetramethyl urea (TMU), N, N-dimethylformamide (DMF) or mixtures thereof.

상기 무기염은 방향족 폴리아미드의 중합도를 증가시키기 위하여 첨가하는 것으로서, 그 구체적인 예로는 CaCl2, LiCl, NaCl, KCl, LiBr 및 KBr 등과 같은 할로겐화 알칼리 금속염 또는 할로겐화 알칼리 토금속염을 들 수 있으며, 이들 무기염은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물의 형태로 첨가될 수 있다. 상기 무기염의 첨가양이 증가할수록 방향족 폴리아미드의 중합도는 증가되지만 상기 무기염이 과량으로 첨가되면 미처 용해되지 않는 무기염이 존재할 수 있기 때문에, 상기 무기염은 중합용매 전체량에 대해 10 중량% 이하의 범위인 것이 바람직하다. The inorganic salt is added to increase the degree of polymerization of the aromatic polyamide, and specific examples thereof include halogenated alkali metal salts or halogenated alkaline earth metal salts such as CaCl 2 , LiCl, NaCl, KCl, LiBr, and KBr. Salts may be added alone or in the form of a mixture of two or more. As the amount of the inorganic salt increases, the degree of polymerization of the aromatic polyamide increases, but when the inorganic salt is added in an excessive amount, there may be an inorganic salt that does not dissolve. Thus, the inorganic salt is 10% by weight or less based on the total amount of the polymerization solvent. It is preferable that it is the range of.

2) 다음, 상기 제조된 중합용매에 방향족 디아민을 용해시켜 혼합용액을 제조한다. 2) Next, an aromatic diamine is dissolved in the prepared polymerization solvent to prepare a mixed solution.

상기 방향족 디아민의 구체적인 예는 파라-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노비페닐, 2,6-나프탈렌디아민, 1,5-나프탈렌디아민 또는 4,4'-디아미노벤즈아닐라이드를 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Specific examples of the aromatic diamine include para-phenylenediamine, 4,4'-diaminobiphenyl, 2,6-naphthalenediamine, 1,5-naphthalenediamine or 4,4'-diaminobenzanilide. However, it is not necessarily limited thereto.

3) 다음, 상기 혼합용액을 교반하면서 상기 혼합용액에 소정량의 방향족 디에시드 할라이드를 첨가하여 예비중합시킨다. 3) Next, while stirring the mixed solution, a predetermined amount of aromatic dieside halide is added to the mixed solution and prepolymerized.

방향족 디아민과 방향족 디에시드 할라이드의 중합은 발열과 함께 빠른 속도로 반응이 진행하게 되는데, 이와 같이 중합속도가 빠르게 되면 최종적으로 얻어지는 중합체들 사이에서 중합도 차이가 커지는 문제가 발생한다. 보다 구체적으로 설명하면, 중합반응은 혼합용액 전체에서 동시에 진행하는 것이 아니기 때문에, 먼저 중합반응이 시작된 중합체는 빠르게 중합반응을 진행하여 긴 분자사슬을 형성하는 반면, 나중에 중합반응이 시작된 중합체는 먼저 중합반응이 시작된 중합체보다 짧은 분자사슬을 형성할 수밖에 없는데, 중합속도가 빠르게 되면 그 차이가 훨씬 커지게 된다. 이와 같이, 최종적으로 얻어지는 중합체들 사이에 중합도 차이가 커지게 되면 물성 편차 또한 커지게 되어 원하는 특성구현이 어렵게 된다. In the polymerization of the aromatic diamine and the aromatic dieside halide, the reaction proceeds at a high rate with exotherm. In this way, when the polymerization rate is high, there is a problem in that the degree of polymerization differs between the finally obtained polymers. More specifically, since the polymerization reaction does not proceed simultaneously in the entire mixed solution, the polymer that has first started the polymerization proceeds rapidly to form a long molecular chain, whereas the polymer that has started the polymerization first polymerizes first. There is no choice but to form a shorter molecular chain than the polymer from which the reaction began. The higher the polymerization rate, the larger the difference. As such, when the degree of polymerization difference between the polymers finally obtained increases, physical property variations also increase, making it difficult to achieve desired characteristics.

따라서, 예비중합공정을 통해 일단 소정 길이의 분자사슬을 갖는 중합체를 미리 형성하고, 그 후에 중합공정을 수행함으로써 최종적으로 얻어지는 중합체들 사이의 중합도 차이를 최소화하는 것이다. Therefore, the prepolymerization step is to minimize the degree of polymerization between the polymers finally obtained by forming a polymer having a molecular chain of a predetermined length in advance and then performing a polymerization step.

상기 방향족 디에시드 할라이드의 구체적인 예로는 테레프탈로일 디클로라이 드, 4,4'-벤조일 디클로라이드, 2,6-나프탈렌디카복실산 디클로라이드 또는 1,5-나프탈렌디카복실산 디클로라이드를 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Specific examples of the aromatic dieside halides include terephthaloyl dichloride, 4,4'-benzoyl dichloride, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid dichloride or 1,5-naphthalenedicarboxylic acid dichloride, It is not necessarily limited thereto.

4) 다음, 상기 예비중합공정을 완료한 후, 0 ~ 30℃ 상태에서 교반하면서 상기 혼합용액에 방향족 디에시드 할라이드의 잔량을 첨가하여 중합시킨다.4) Next, after the completion of the prepolymerization step, the remaining amount of the aromatic dieside halide is added to the mixed solution while stirring at 0 ~ 30 ℃ state and polymerized.

방향족 폴리아미드의 제조에서 방향족 디에시드 할라이드는 방향족 디아민과 1:1 몰비로 반응을 하기 때문에 방향족 디아민과 방향족 디에시드 할라이드는 동일한 몰비로 첨가할 수 있다. In the preparation of the aromatic polyamide, since the aromatic dieside halide reacts with the aromatic diamine in a 1: 1 molar ratio, the aromatic diamine and the aromatic dieside halide can be added in the same molar ratio.

중합공정에 의해 얻어지는 방향족 폴리아미드 중합체의 구체적인 예는, 폴리(파라페닐렌테레프탈아미드: PPD-T), 폴리(4,4'-벤즈아닐라이드 테레프탈아미드), 폴리(파라페닐렌-4,4'-비페닐렌-디카복실산 아미드) 또는 폴리(파라페닐렌-2,6-나프탈렌디카복실산 아미드)를 들 수 있다. Specific examples of the aromatic polyamide polymer obtained by the polymerization step include poly (paraphenylene terephthalamide: PPD-T), poly (4,4'-benzanilide terephthalamide), and poly (paraphenylene-4,4 '-Biphenylene-dicarboxylic acid amide) or poly (paraphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic acid amide).

5) 다음, 얻어진 방향족 폴리아미드 용액에 알칼리 화합물을 첨가하여 중합반응 중에 생성된 산을 중화시킨다. 5) Next, an alkali compound is added to the obtained aromatic polyamide solution to neutralize the acid generated during the polymerization reaction.

중합 반응이 진행되면 염산과 같은 산이 생성되는데 이와 같은 산은 중합장치를 부식시키는 등의 문제를 야기하기 때문에, 중합 반응 동안 또는 중합 반응 후에 무기 알칼리 화합물 또는 유기 알칼리 화합물을 첨가하여 중합 반응시 생성된 산을 중화시키는 것이다. When the polymerization reaction proceeds, an acid such as hydrochloric acid is generated. Since such acid causes problems such as corrosion of the polymerization apparatus, an acid generated during the polymerization reaction by adding an inorganic alkali compound or an organic alkali compound during or after the polymerization reaction. To neutralize.

이때, 중합반응을 거쳐 얻어진 방향족 폴리아미드는 빵가루와 같은 형태로 존재하기 때문에 상기 방향족 폴리아미드 용액의 유동성이 좋지 못하다. 따라서, 그 유동성 향상을 위해서 상기 방향족 폴리아미드 용액에 물을 첨가하여 슬러리로 만든 상태에서 이후 공정을 진행하는 것이 바람직하며, 이를 위해서 중화 공정시 방향족 폴리아미드 용액에 알칼리 화합물과 더불어 물을 첨가하여 중화공정을 진행할 수 있다. At this time, since the aromatic polyamide obtained through the polymerization reaction is present in the form of bread crumb, the fluidity of the aromatic polyamide solution is not good. Therefore, in order to improve the fluidity, it is preferable to proceed with the subsequent process while adding water to the aromatic polyamide solution to make a slurry, and for this purpose, neutralizing by adding water together with an alkali compound to the aromatic polyamide solution during the neutralization process. The process can proceed.

상기 무기 알칼리 화합물는 NaOH, Li2CO3, CaCO3, LiH, CaH2, LiOH, Ca(OH)2, Li2O 또는 CaO의 알칼리 금속, 알칼리 토금속의 탄산염, 알칼리 토금속의 수소화물, 알칼리 토금속의 수산화물, 또는 알칼리 토금속의 산화물로 이루어지는 군에서 선택된다. The inorganic alkali compound is an alkali metal of NaOH, Li 2 CO 3 , CaCO 3 , LiH, CaH 2 , LiOH, Ca (OH) 2 , Li 2 O or CaO, carbonate of alkaline earth metal, hydride of alkaline earth metal, alkaline earth metal It is selected from the group which consists of a hydroxide or an oxide of an alkaline earth metal.

6) 다음, 중화공정을 완료하여 산이 제거된 방향족 폴리아미드 중합체를 분쇄한다. 6) Next, the neutralization process is completed to grind the aromatic polyamide polymer from which the acid is removed.

후술하는 추출 공정시 중합체의 입자크기가 너무 크면 중합용매 추출공정에 많은 시간이 소요되며 중합용매 추출효율이 저하되기 때문에, 추출공정 전에 중합체의 입자크기를 작게 하기 위해서 분쇄공정을 수행하는 것이다. If the particle size of the polymer is too large in the extraction process described later, the polymerization solvent extraction process takes a lot of time and the polymerization solvent extraction efficiency is lowered, so that the grinding process is performed to reduce the particle size of the polymer before the extraction process.

7) 다음, 방향족 폴리아미드 중합체에 함유된 중합용매를 추출하여 중합체로부터 중합용매를 제거한다. 7) Next, the polymerization solvent contained in the aromatic polyamide polymer is extracted to remove the polymerization solvent from the polymer.

중합에 의해 얻어진 방향족 폴리아미드 중합체 내에는 중합 공정을 위해 사용한 중합용매가 함유되어 있기 때문에, 이와 같은 중합용매를 중합체로부터 추출해야 하며, 추출된 중합용매는 중합공정에 재사용하게 된다. Since the polymerization solvent used for the polymerization process is contained in the aromatic polyamide polymer obtained by the polymerization, such a polymerization solvent must be extracted from the polymer, and the extracted polymerization solvent is reused in the polymerization process.

8) 다음, 상기 추출공정 후 잔류하는 물을 탈수하고, 그 후 건조 공정을 거 쳐 방향족 폴리아미드 중합체 제조를 완성한다. 8) Next, water remaining after the extraction process is dehydrated, and then dried to complete the production of the aromatic polyamide polymer.

2. 2. 아라미드Aramid 섬유의 제조 Manufacture of fibers

1) 우선, 상기와 같은 방법에 의해 제조된 방향족 폴리아미드 중합체를 용매에 용해시켜 방사 도프(spinning dope)를 제조한다. 1) First, spinning dope is prepared by dissolving the aromatic polyamide polymer prepared by the above method in a solvent.

상기 용매는 97 내지 100%의 농도를 갖는 농황산 용매를 이용할 수 있으며, 농황산 대신에 클로로 황산이나 플루오로황산 등도 사용될 수 있다. The solvent may be a concentrated sulfuric acid solvent having a concentration of 97 to 100%, and chloro sulfuric acid, fluoro sulfuric acid, or the like may be used instead of concentrated sulfuric acid.

2) 다음, 상기 방사도프를 방사구금(spinneret)을 이용하여 방사(spinning)한 후 에어 갭(air gap)을 거쳐 응고조(coagulation bath) 내에서 응고시킴으로써 필라멘트(filament)를 형성한다. 2) Next, filaments are formed by spinning the spin dope using a spinneret and then solidifying it in a coagulation bath through an air gap.

상기 에어 갭은 주로 공기층이나 불활성 기체층도 사용될 수 있으며, 에어 갭의 길이는 0.1 내지 15 cm인 것이 제조되는 필라멘트의 물성 향상에 바람직하다. The air gap may be mainly an air layer or an inert gas layer, the length of the air gap is 0.1 to 15 cm is preferable for improving the physical properties of the filament is produced.

상기 방사구금은 0.1 mm 이하의 직경을 갖는 다수의 모세관을 갖는다. 만약 방사구금에 형성된 모세관의 직경이 0.1 mm를 초과할 경우에는 생성되는 필라멘트의 분자 배향성이 나빠짐으로써 결과적으로 필라멘트의 강도가 낮아지는 결과를 야기하게 된다. The spinneret has a plurality of capillaries having a diameter of 0.1 mm or less. If the diameter of the capillary formed in the spinneret exceeds 0.1 mm, the molecular orientation of the resulting filament is poor, resulting in a decrease in the strength of the filament.

상기 응고조는 상기 방사구금의 하부에 위치하며 그 내부에 응고액이 저장되어 있고, 상기 응고조의 하부에는 응고튜브가 형성되어 있다. 따라서, 상기 방사구금의 모세관을 통과한 방사물은 하강하면서 에어 갭과 응고액을 순차적으로 거치면서 응고되어 필라멘트를 형성하며, 이 필라멘트는 상기 응고조 하부의 응고튜브를 통과하면서 배출된다. The coagulation bath is located at the bottom of the spinneret and a coagulation solution is stored therein, and a coagulation tube is formed at the bottom of the coagulation bath. Accordingly, the radiant passing through the capillary of the spinneret is solidified while sequentially descending through the air gap and the coagulating liquid to form a filament, and the filament is discharged while passing through the coagulation tube below the coagulation bath.

또한, 상기 응고튜브에는 분사 장치(jet device)가 형성되어 응고튜브를 통과하는 필라멘트에 응고액을 분사할 수 있다. 상기 분사 장치는 다수의 분사구(jet opening)를 구비하고 다수의 분사구에서 필라멘트를 향하여 응고액을 분사한다. In addition, the coagulation tube is formed with a jet device (jet device) can be injected to the filament passing through the coagulation tube. The injection device has a plurality of jet openings and injects the coagulating liquid toward the filaments from the plurality of injection openings.

상기 응고액은 물, 에틸렌 글리콜, 글리세롤, 알코올, 또는 이들의 혼합물에 황산이 첨가될 수 있다. 방사구금을 통과한 방사물이 응고액을 통과하게 되면 방사물 내의 황산이 제거되면서 필라멘트가 형성되는데, 황산이 방사물 표면으로부터 급격히 제거되면 그 내부에 함유된 황산이 미처 빠져나가기 전에 표면이 먼저 응고되어 필라멘트의 균일도가 떨어지는 문제가 발생할 수 있기 때문에, 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 황산을 첨가하여 응고액을 형성하는 것이다. The coagulating solution may be added sulfuric acid to water, ethylene glycol, glycerol, alcohol, or a mixture thereof. When the radiation passed through the spinneret passes through the coagulating solution, the sulfuric acid in the emission is removed and filaments are formed. When sulfuric acid is rapidly removed from the surface, the surface is solidified before the sulfuric acid contained therein escapes. In order to solve this problem, sulfuric acid is added to form a coagulation solution.

3) 다음, 얻어진 필라멘트에 잔존하는 황산을 제거한다. 3) Next, sulfuric acid remaining in the obtained filament is removed.

방사 도프의 제조에 황산 용액이 사용되기 때문에, 방사 공정에 의해 제조된 필라멘트에는 황산이 잔존할 수 있다. 필라멘트에 잔존하는 황산은 물, 또는 물과 알칼리 용액의 혼합용액을 이용한 수세공정을 통해 제거될 수 있다. Since sulfuric acid solution is used in the preparation of the spinning dope, sulfuric acid may remain in the filament produced by the spinning process. Sulfuric acid remaining in the filament may be removed through a washing process using water or a mixed solution of water and an alkaline solution.

4) 다음, 필라멘트에 잔류하는 수분 함유량을 조절하기 위해서 건조공정을 수행한 후 권취하여 아라미드 섬유를 얻는다. 4) Next, in order to control the moisture content remaining in the filament, the drying step is performed and then wound to obtain aramid fibers.

상기 필라멘트의 건조 공정은 다단의 건조롤(drying roll), 즉, 제1 건조롤 내지 제n 건조롤(여기서, n은 2이상 바람직하게는 3이상)을 이용하여 수행하며, 이때, 건조롤의 회전속도를 조절함으로써 각각의 건조롤에 의해서 필라멘트에 가하는 장력을 조절하게 된다. The drying process of the filament is carried out using a multi-stage drying roll, that is, the first to n-th dry roll (where n is 2 or more, preferably 3 or more), wherein the drying roll By adjusting the rotational speed, the tension applied to the filament by each drying roll is controlled.

구체적으로는, 본 발명에 따르면, 상기 제1 건조롤 내지 상기 제n 건조롤을 이용하여 건조공정을 수행함에 있어서, 선행 건조롤에 의한 장력과 후행 건조롤에 의한 장력 사이의 장력비가 1 미만인 경우가 1회 이상이 되도록 상기 건조롤 들에 의한 장력을 조절한다. 예를 들어, 건조롤이 제1 건조롤부터 제3 건조롤까지 총 3개의 건조롤로 구성될 경우, 제2 건조롤의 장력/제1 건조롤의 장력은 a이고, 제3 건조롤의 장력/제2 건조롤의 장력은 b일 경우, a와 b 중 적어도 하나는 1 미만이 되도록 한다. Specifically, according to the present invention, when performing the drying process using the first to n-th dry roll, the tension ratio between the tension by the preceding drying roll and the tension by the subsequent drying roll is less than 1 The tension by the drying rolls is adjusted to be at least one time. For example, when the drying roll is composed of a total of three drying rolls from the first to the third drying roll, the tension of the second drying roll / the tension of the first drying roll is a, the tension of the third drying roll / When the tension of the second dry roll is b, at least one of a and b is less than one.

이와 같이, 복수 개의 건조롤에서 건조공정을 수행함에 있어서 일부 구간에서 선행 건조롤에 의한 장력과 후행 건조롤에 의한 장력 사이의 장력비가 1 미만인 릴렉스(relax) 구간을 부여함으로써, 최종적으로 얻어지는 아라미드 섬유의 유연성이 증가될 수 있게 된다. Thus, in performing the drying process in the plurality of drying rolls, the aramid fibers finally obtained by providing a relaxation section in which a tension ratio between the tension by the preceding drying roll and the tension by the subsequent drying roll is less than 1 in some sections. The flexibility of can be increased.

또한, 본 발명에 따르면, 최초의 건조롤(제1 건조롤)에 의한 장력과 최후의 건조롤(제n 건조롤)에 의한 장력 사이의 장력비, 즉, 제n 건조롤의 장력/제1 건조롤의 장력을 0.9~1.2로 조절하는 것이 바람직하다. 상기 제n 건조롤의 장력/제1 건조롤의 장력이 0.9 미만일 경우에는 건조시 필라멘트의 분자 배향도가 감소되어 원하는 강도의 섬유를 얻을 수 없고, 1.2를 초과할 경우에는 상기 장력비가 1 미만인 릴렉스 구간을 부여하는 것이 곤란할 수 있다. Further, according to the present invention, the tension ratio between the tension by the first dry roll (first dry roll) and the tension by the last dry roll (n-th dry roll), that is, the tension / first of the n-th dry roll It is preferable to adjust the tension of the drying roll to 0.9 to 1.2. When the tension of the nth dry roll / the tension of the first dry roll is less than 0.9, the molecular orientation of the filament during drying is reduced to obtain a fiber of the desired strength, when the tension ratio is greater than 1.2, the relaxation period of less than 1 It can be difficult to give.

또한, 상기 선행 건조롤에 의한 장력과 후행 건조롤에 의한 장력 사이의 장력비 들의 곱은 0.8 ~ 1.1 범위가 바람직하다. 예를 들어, 건조롤이 제1 건조롤부터 제3 건조롤까지 총 3개의 건조롤로 구성될 경우, 제2 건조롤의 장력/제1 건조롤 의 장력이 a이고, 제3 건조롤의 장력/제2 건조롤의 장력이 b일 경우, a×b의 값이 0.8 ~ 1.1 범위가 바람직하다. 만약, 상기 장력비 들의 곱이 0.8 미만인 경우는 원하는 강도의 섬유를 얻을 수 없고, 상기 곱이 1.1을 초과할 경우는 최종적으로 유연한 섬유를 얻지 못할 수 있다. Further, the product of the tension ratios between the tension by the preceding drying roll and the tension by the subsequent drying roll is preferably in the range of 0.8 to 1.1. For example, when the drying roll is composed of a total of three drying rolls from the first to the third drying roll, the tension of the second drying roll / the tension of the first drying roll is a, the tension / of the third drying roll When the tension of the second dry roll is b, the value of a × b is preferably in the range of 0.8 to 1.1. If the product of the tension ratios is less than 0.8, the fiber of the desired strength cannot be obtained, and if the product exceeds 1.1, it may not be possible to finally obtain a flexible fiber.

상기 제1 건조롤 내지 제n 건조롤 각각에 의해 필라멘트에 가하는 장력은 0.05 g/d ~ 3 g/d의 범위가 바람직하다. 상기 장력이 0.05 gpd 미만일 경우에는 분자 배향도가 감소되어 원하는 강도의 섬유를 얻을 수 없고, 건조시 장력이 3.0 gpd를 초과할 경우 필라멘트가 절단될 우려가 있어 제조상의 어려움이 발생할 수 있다.The tension applied to the filament by each of the first to n-th dry rolls is preferably in the range of 0.05 g / d to 3 g / d. If the tension is less than 0.05 gpd molecular orientation is reduced to obtain a fiber of the desired strength, if the tension exceeds 3.0 gpd during drying, there is a fear that the filament may be cut may cause manufacturing difficulties.

이와 같은 건조공정을 통해 얻어진 아라미드 섬유는 유연성이 증진되게 되고, 그에 따라 일손실율 및 신장변형율과 같은 섬유 물성이 향상되는데, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다. The aramid fibers obtained through such a drying process is to improve the flexibility, thereby improving the fiber properties such as work loss rate and elongation strain, which will be described in detail as follows.

우선, 본 발명에 따른 아라미드 섬유는 일손실율이 20%이하가 된다. 일손실율은 하기 수학식 1로 정의된다. First, the aramid fibers according to the present invention has a work loss ratio of 20% or less. The daily loss rate is defined by Equation 1 below.

일손실율(%) = 일손실(Work loss)/가중에너지(Loading energy) ×100Work loss rate (%) = Work loss / Loading energy × 100

상기 수학식 1에서, 일손실(Work loss)은 가중에너지(Loading energy)에서 제중에너지(Unloading energy)를 제거한 것으로, 가중에너지는 아라미드 원사의 절 단강도 20%에 해당하는 하중으로 10회 인장반복 실험 후의 에너지 값이며, 제중에너지는 아라미드 원사에 하중을 제거한 후의 에너지 값을 의미한다.In Equation 1, the work loss is to remove the unloading energy from the loading energy, and the weighted energy is repeated ten times with a load corresponding to 20% cutting strength of the aramid yarn. It is the energy value after an experiment, and the weight-in energy means the energy value after removing a load to an aramid yarn.

다음, 본 발명에 따른 아라미드 섬유는 신장변형율이 20%이하가 된다. 신장변형율은 하기 수학식 2로 정의된다. Next, the aramid fibers according to the present invention is less than 20% elongation strain. Elongation strain is defined by the following equation (2).

신장변형율(%) = (L1-L0)/L0 ×100Elongation at break (%) = (L 1 -L 0 ) / L 0 × 100

상기 수학식 2에서, L1은 원사의 절단강도의 20%에 해당하는 하중하에서 10회 반복인장실험을 진행한 후의 원사의 길이이고, L0은 상기 하중하에서 반복실험 전인 아라미드 원사의 길이이다. In Equation 2, L 1 is the length of the yarn after 10 repeated tensile tests under a load corresponding to 20% of the cutting strength of the yarn, L 0 is the length of the aramid yarn before the repeated test under the load.

3. 방탄직물의 제조3. Manufacture of Bulletproof Fabrics

1) 얻어진 아라미드 섬유를 경사 및 위사로 하며 평직(plain) 또는 바스켓직(basket)을 직물조직으로 하여 직물을 제직한다. 1) The obtained aramid fibers are inclined and wefted, and the fabric is woven with plain or basket weaving.

상기 제직 공정시 경사밀도 및 위사밀도는 각각 5 ~ 15 본/cm 범위 내로 조절하는 것이 바람직하다. 상기 경사밀도 및 위사밀도가 5 본/cm 미만일 경우에는 원하는 방탄특성을 얻지 못할 수 있으며, 상기 경사밀도 및 위사밀도가 15 본/cm을 초과할 경우에는 직물 제직공정시 제직성이 떨어질 수 있다. Inclined density and weft density during the weaving process is preferably adjusted within the range of 5 ~ 15 bone / cm. When the warp density and the weft density is less than 5 bone / cm, the desired antiballistic property may not be obtained. When the warp density and the weft density exceeds 15 bone / cm, weaving may be degraded during the weaving process of the fabric.

상기 아라미드 섬유의 섬도는 300 ~ 1600 데니어 범위인 것이 바람직하다. 상기 아라미드 섬유의 섬도가 300 데니어 미만일 경우에는 직물의 강도가 저하되어 원하는 방탄특성을 얻지 못할 수 있으며, 상기 아라미드 섬유의 섬도가 1600 데니어를 초과할 경우에는 직물의 제직공정시 제직성이 떨어질 수 있다.The fineness of the aramid fibers is preferably in the range of 300 to 1600 denier. When the fineness of the aramid fibers is less than 300 denier, the strength of the fabric may be reduced to obtain desired antiballistic properties, and when the fineness of the aramid fibers exceeds 1600 denier, weaving may be reduced during the weaving process of the fabric. .

2) 상기 직물의 제직공정 이후에는, 직물에 대한 정련처리(Scouring treatment) 공정 및 발수처리(water repellent treatment) 공정을 수행할 수 있다. 2) After the weaving of the fabric, a scouring treatment process and a water repellent treatment process may be performed on the fabric.

상기 정련처리 공정은 직물을 구성하는 아라미드 섬유에 부착되어 있는 유제나 이물질을 제거하는 공정으로서, 이와 같은 정련공정을 수행하지 않고 발수처리공정을 수행하게 되면 발수처리공정이 원활히 이루어지지 않게 되며 또한 직물의 유연성이 저하될 수 있다. The refining process is to remove the oil or foreign matter adhering to the aramid fibers constituting the fabric, if the water repellent treatment process is performed without performing such a refining process, the water repellent treatment process is not made smoothly The flexibility of may be lowered.

상기 정련처리 공정은 40℃-100℃에서 NaOH 또는 Na2CO3와 같은 계면활성제를 이용하여 수행할 수 있고, 상기 계면활성제 처리 후에는 수세공정과 건조공정을 이어서 수행한다. The refining process may be carried out using a surfactant such as NaOH or Na 2 CO 3 at 40 ℃-100 ℃, after the surfactant treatment is followed by a washing step and a drying step.

상기 발수처리 공정은 직물이 수분을 흡수하지 않도록 처리하는 공정으로서, 직물을 구성하는 아라미드 섬유는 일반적으로 수분을 장기간 흡수하게 되면 물성이 저하되어 결국 직물의 방탄특성이 점차 떨어지는 문제가 발생하므로 직물에 발수처리를 수행하여 수분흡수로 인한 방탄특성 저하를 방지하는 것이다. The water-repellent treatment process is a process to prevent the fabric from absorbing moisture, the aramid fibers constituting the fabric is generally a problem that the long-term absorption of water is deteriorated in physical properties and eventually the ballistic characteristics of the fabric is gradually degraded to the fabric Water repellent treatment to prevent the deterioration of ballistic resistance due to water absorption.

상기 발수처리 공정은 전술한 바와 같이 정련 공정을 통해 직물의 표면에 부착된 이물질을 완전히 제거한 후, 발수제 조성물에 직물을 침지시키고, 건조하는 공정으로 이루어질 수 있다. As described above, the water repellent treatment process may be performed by completely removing the foreign matter adhered to the surface of the fabric through a refining process, and then immersing the fabric in the water repellent composition and drying.

상기와 같은 공정에 의해 제조된 본 발명에 따른 방탄용 직물은 탄환이 직물과 충돌시 그 충격을 원활히 흡수하여 방탄특성이 향상되며, 구체적으로는, 상기 방탄용 직물을 30 ~ 38매 겹쳤을 때 NIJ 레벨 IIIA기준으로 방탄성능(V0)은 436m/s 이상으로 우수하게 된다. Bulletproof fabric according to the present invention prepared by the process as described above is improved bulletproof properties by absorbing the impact when the bullet collides with the fabric, specifically, when overlapping the bulletproof fabric 30 to 38 sheets Bulletproof performance (V0) is superior to 436m / s based on NIJ level IIIA.

이상과 같은 본 발명에 따른 방탄용 직물은 방탄제품에 적용될 수 있는데, 그 예로는 방탄복, 방탄헬멧, 및 방탄판 등을 들 수 있다. 상기 방탄복, 방탄헬멧, 및 방탄판은 공지된 방법에 의해 제조할 수 있으며, 이때, 상기 방탄헬멧 및 방탄판은 전술한 발수처리공정을 수행하지 않을 수 있다. The anti-ballistic fabric according to the present invention as described above can be applied to bulletproof products, examples thereof include a body armor, a bulletproof helmet, and a bulletproof plate. The body armor, bulletproof helmet, and bulletproof plate may be manufactured by a known method, wherein the bulletproof helmet and bulletproof plate may not perform the above-described water repellent treatment process.

4. 4. 실시예Example  And 비교예Comparative example

1) 실시예 11) Example 1

CaCl2 및 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 혼합하여 중합용매를 제조하고, 그 후, 파라-페닐렌디아민을 상기 중합용매에 용해시켜 혼합용액을 제조하였다. 그 후, 상기 혼합용액을 교반하면서, 상기 혼합용액에 상기 파라-페닐렌디아민과 동일한 몰의 테레프탈로일 디클로라이드를 두 번에 나누어 첨가하여 폴리(파라페닐렌테레프탈아미드) 중합체를 생성시켰다. 그 후, 상기 중합체를 포함한 중합용액에 물과 NaOH를 첨가하여 산을 중화시킨 후, 중합체를 분쇄하고, 물을 이용하여 방향족 폴리아미드 중합체에 함유된 중합용매를 추출한 후, 탈수 및 건조 공정을 통해 최종적으로 방향족 폴리아미드 중합체를 얻었다. CaCl 2 And N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) were mixed to prepare a polymerization solvent, and then para-phenylenediamine was dissolved in the polymerization solvent to prepare a mixed solution. Thereafter, while stirring the mixed solution, terephthaloyl dichloride of the same mole as the para-phenylenediamine was added to the mixed solution in two portions to produce a poly (paraphenylene terephthalamide) polymer. Thereafter, water and NaOH are added to the polymerization solution including the polymer to neutralize the acid, the polymer is pulverized, and the polymerization solvent contained in the aromatic polyamide polymer is extracted using water, followed by dehydration and drying. Finally, an aromatic polyamide polymer was obtained.

그 후, 얻은 방향족 폴리아미드 중합체를 99%농황산에 용해시킨 후, 상기 방사도프를 방사구금을 통해 방사한 후, 7mm의 공기층을 통과시키고, 황산수용액이 담겨져 있는 응고조 및 상기 응고조 하부의 응고튜브를 통과시키면서 응고시켜 필라멘트를 제조하였다. 상기 응고튜브를 통과시키는 동안에는 분사 장치를 통해 필라멘트에 황산수용액을 분사하였다. 그 후, 필라멘트를 수세하여 잔존하는 황산을 제거하였다. Thereafter, the obtained aromatic polyamide polymer was dissolved in 99% concentrated sulfuric acid, and then the spinning dope was spun through a spinneret, passed through an air layer of 7 mm, and the coagulation bath containing the sulfuric acid aqueous solution and the coagulation of the bottom of the coagulation bath. Filaments were made by solidifying while passing through a tube. While passing the coagulation tube, an aqueous sulfuric acid solution was injected into the filament through an injection device. Thereafter, the filament was washed with water to remove residual sulfuric acid.

그 후, 제1 건조롤 내지 제5 건조롤의 총 5개의 건조롤을 이용하여 상기 필라멘트에 대한 건조공정을 수행하였다. 이때, 상기 제1 건조롤에서의 장력은 1.0g/d, 상기 제2 건조롤에서의 장력은 1.0g/d, 상기 제3 건조롤에서의 장력은 0.9g/d, 상기 제4 건조롤에서의 장력은 0.8g/d, 상기 제5 건조롤에서의 장력은 0.9g/d로 조절하였다. 따라서, 제5 건조롤(최후의 건조롤)의 장력/제1 건조롤(최초의 건조롤)의 장력은 0.9가 되고, 제2 건조롤의 장력/제1 건조롤의 장력은 1.0가 되고, 제3 건조롤의 장력/제2 건조롤의 장력은 0.9가 되고, 제4 건조롤의 장력/제3 건조롤의 장력은 약 0.9가 되고, 제5 건조롤의 장력/제4 건조롤의 장력은 약 1.1가 되도록 하였다. Then, the drying process for the filament was performed using a total of five drying rolls of the first to fifth drying rolls. At this time, the tension in the first drying roll is 1.0g / d, the tension in the second drying roll is 1.0g / d, the tension in the third drying roll is 0.9g / d, in the fourth dry roll The tension of 0.8g / d, the tension in the fifth drying roll was adjusted to 0.9g / d. Therefore, the tension of the fifth drying roll (last drying roll) / tension of the first drying roll (first drying roll) is 0.9, the tension of the second drying roll / tension of the first drying roll is 1.0, The tension of the third dry roll / tension of the second dry roll is 0.9, the tension of the fourth dry roll / tension of the third dry roll is about 0.9, and the tension of the fifth dry roll / tension of the fourth dry roll. Is about 1.1.

그 후, 상기 건조공정이 완료된 필라멘트를 권취하여 1000 데니어의 아라미드 섬유를 얻었다. Thereafter, the filament in which the drying step was completed was wound up to obtain 1000 denier aramid fibers.

그 후, 상기 아라미드 섬유를 경사 및 위사로 사용하여 경사밀도 및 위사밀도를 각각 10본/㎝로 하여 평직으로 제직하여 방탄용 직물을 제조하였다. Thereafter, the aramid fibers were used as warp and weft yarns, and the warp and weft densities were 10 weaves / cm, respectively.

2) 실시예 22) Example 2

전술한 실시예 1에서, 제1 건조롤 내지 제5 건조롤의 장력을 하기 표 1과 같이 조절한 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법으로 방탄용 직물을 제조하였다. In Example 1 described above, bulletproof fabrics were manufactured in the same manner as in Example 1, except that the tension of the first to fifth dry rolls was adjusted as in Table 1 below.

3) 비교예 3) Comparative Example

전술한 실시예 1에서, 제1 건조롤 내지 제5 건조롤의 장력을 하기 표 1과 같이 조절한 것을 제외하고, 전술한 실시예 1과 동일한 방법으로 방탄용 직물을 제조하였다. In Example 1 described above, bulletproof fabrics were manufactured in the same manner as in Example 1, except that the tension of the first to fifth dry rolls was adjusted as in Table 1 below.

이상과 같은 실시예 및 비교예의 구체적인 건조공정 조건을 정리하면 하기 표 1과 같다. The specific drying process conditions of the above Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1 below.



롤의 장력(g/d)Roll tension (g / d) 장력비
(최후 롤/
최초 롤)
Tension ratio
(Final roll /
First roll)
장력비
(후행 롤/ 선행 롤)
Tension ratio
(Trailing roll / leading roll)
장력비들의 곱
Product of tension ratios
제1
First
제2
2nd
제3
The third
제4
4th
제5
5th
제5/
제1
5 /
First
제2/
제1
2 /
First
제3/
제2
3 /
2nd
제4/
제3
4 /
The third
제5/
제4
5 /
4th

실시예1

Example 1
1.01.0 1.01.0 0.90.9 0.80.8 0.90.9 0.90.9 1.01.0 0.90.9 약 0.9About 0.9 약 1.1About 1.1 약 0.9About 0.9

실시예2

Example 2
1.01.0 1.01.0 0.90.9 0.90.9 1.11.1 1.11.1 1.01.0 0.90.9 1.01.0 약 1.2About 1.2 약 1.1About 1.1

비교예

Comparative example
1.01.0 1.21.2 1.41.4 1.61.6 1.81.8 1.91.9 1.21.2 약 1.2About 1.2 약 1.1About 1.1 약 1.1About 1.1 약 1.7About 1.7

5. 5. 실험예Experimental Example

1) 아라미드 섬유의 물성 측정1) Measurement of Physical Properties of Aramid Fiber

실시예 1, 실시예 2, 및 비교예에 따라 제조된 아라미드 섬유를 25cm로 잘라 샘플을 준비하였다. 그 후, 각각의 샘플에 대해서 일손실율 및 신장변형율을 하기 수학식 1 및 2에 따라 측정하였다. 그 결과는 하기 표 2와 같다. Samples were prepared by cutting the aramid fibers prepared according to Example 1, Example 2, and Comparative Example to 25 cm. Thereafter, the work loss ratio and the elongation strain of each sample were measured according to the following equations (1) and (2). The results are shown in Table 2 below.

[수학식 1][Equation 1]

일손실율(%) = 일손실(Work loss)/가중에너지(Loading energy) ×100Work loss rate (%) = Work loss / Loading energy × 100

상기 수학식 1에서, 일손실(Work loss)은 가중에너지(Loading energy)에서 제중에너지(Unloading energy)를 제거한 것으로, 가중에너지는 아라미드 원사의 절단강도 20%에 해당하는 하중으로 10회 인장반복 실험 후의 에너지 값이며, 제중에너지는 아라미드 원사에 하중을 제거한 후의 에너지 값을 의미한다.In Equation 1, the work loss is to remove the unloading energy from the loading energy, and the weighting energy is 10 times of tensile repetition experiments with a load corresponding to 20% cutting strength of the aramid yarn. It is a later energy value, and an energy in weight means the energy value after removing a load to an aramid yarn.

[수학식 2][Equation 2]

신장변형율(%) = (L1-L0)/L0 ×100Elongation at break (%) = (L 1 -L 0 ) / L 0 × 100

상기 수학식 2에서, L1은 원사의 절단강도의 20%에 해당하는 하중하에서 10회 반복인장실험을 진행한 후의 원사의 길이이고, L0은 상기 하중하에서 반복실험 전인 아라미드 원사의 길이이다. In Equation 2, L 1 is the length of the yarn after 10 repeated tensile tests under a load corresponding to 20% of the cutting strength of the yarn, L 0 is the length of the aramid yarn before the repeated test under the load.

구분division 일손실율(%)Daily loss rate (%) 신장변형율(%)Elongation at Strain (%) 실시예 1Example 1 1717 1.71.7 실시예 2Example 2 1515 1.21.2 비교예 1Comparative Example 1 2525 2.92.9

2) 직물의 방탄성능 시험2) Bulletproof performance test of fabric

상기 실시예 1, 실시예 2, 및 비교예에 따라 제조된 방탄용 직물을 40cm × 40cm으로 잘라 32겹을 겹쳐서 샘플을 준비한 후, 준비된 각각의 샘플에 대해서 NIJ(National Institute of Justice) 규격에 따라 방탄 시험을 실시하였다. 방탄 시험시 사용된 탄환은 .44mag이다. 그 결과는 하기 표 3과 같다. 하기 표에서 V0은 탄환이 목표물를 통과하지 못하는 최대 속도로서, 규격에 따르면 V0는 436m/s 이상이 나와야 한다. After cutting the bulletproof fabric prepared in Example 1, Example 2, and Comparative Example to 40cm × 40cm to prepare 32 samples by overlapping, and then bulletproof according to the NIJ (National Institute of Justice) standard for each prepared sample The test was conducted. The bullet used in the bulletproof test was .44 mag. The results are shown in Table 3 below. In the following table, V0 is the maximum speed at which the bullet does not pass through the target, and according to the specification, V0 should be greater than 436 m / s.

구분division 방탄성능 V0(m/s)Bulletproof performance V0 (m / s) 실시예 1Example 1 440440 실시예 2Example 2 443443 비교예 1Comparative Example 1 421421

Claims (9)

방향족 디아민과 방향족 디에시드 할라이드를 중합시켜 방향족 폴리아미드 중합체를 제조하는 공정;Polymerizing the aromatic diamine and the aromatic dieside halide to prepare an aromatic polyamide polymer; 상기 방향족 폴리아미드 중합체를 용매에 용해시켜 방사도프를 제조한 후 방사하여 필라멘트를 제조하는 공정; 및 Dissolving the aromatic polyamide polymer in a solvent to prepare a spinning dope and then spinning to prepare a filament; And 상기 필라멘트를 제1 건조롤 내지 제n 건조롤을 이용하여 건조하는 공정을 포함하여 이루어지고, It comprises a step of drying the filament using the first to n-th dry roll, 이때, 상기 제1 건조롤 내지 상기 제n 건조롤에서, 선행 건조롤에 의한 장력과 후행 건조롤에 의한 장력 사이의 장력비가 1 미만인 경우가 1회 이상이 되도록 상기 건조롤 들에 의한 장력을 조절하는 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유의 제조방법. At this time, in the first to n-th dry roll, the tension by the drying roll is adjusted so that the tension ratio between the tension by the preceding drying roll and the tension by the subsequent drying roll is less than one or more times. Method for producing aramid fiber, characterized in that. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 건조롤에 의한 장력과 상기 제n 건조롤에 의한 장력 사이의 장력비가 0.9 ~ 1.2가 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유의 제조방법. Method for producing aramid fibers, characterized in that the tension ratio between the tension by the first drying roll and the tension by the n-th dry roll is adjusted to 0.9 ~ 1.2. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 선행 건조롤에 의한 장력과 후행 건조롤에 의한 장력 사이의 장력비 들의 곱이 0.8 ~ 1.1 범위인 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유의 제조방법. A product of the aramid fibers, characterized in that the product of the tension ratio between the tension by the preceding drying roll and the tension by the subsequent drying roll is in the range of 0.8 ~ 1.1. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 건조롤 내지 제n 건조롤 각각에 의한 장력은 0.05 g/d ~ 3 g/d 범위인 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유의 제조방법. Tension by each of the first to n-th dry roll is a method for producing aramid fibers, characterized in that in the range of 0.05 g / d ~ 3 g / d. 방향족 고리 사이에 아미드결합이 결합되어 있고, 일손실율이 20%이하인 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유.An amide bond is bonded between aromatic rings, and the aramid fiber characterized by a work loss rate of 20% or less. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 아라미드 섬유는 신장변형율이 2%이하인 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유. The aramid fiber is an aramid fiber, characterized in that the elongation strain is 2% or less. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 아라미드 섬유를 제조하는 공정; 및 Manufacturing the aramid fibers according to any one of claims 1 to 4; And 상기 아라미드 섬유를 경사 및 위사로 하여 제직하는 공정을 포함하여 이루어진 방탄용 직물의 제조방법. Method of producing a bulletproof fabric comprising the step of weaving the aramid fibers as warp and weft. 경사 및 위사가 아라미드 섬유로 이루어지고, 상기 아라미드 섬유는 일손실율이 20%이하이고, 신장변형율이 2%이하인 것을 특징으로 하는 방탄용 직물. The warp and weft yarn is made of aramid fiber, the aramid fiber has a work loss ratio of 20% or less, elongation strain is characterized in that less than 2%. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 방탄용 직물은 30 ~ 38매 겹쳤을 때 NIJ 레벨 IIIA기준으로 방탄성능(V0)은 436m/s 이상인 것을 특징으로 하는 방탄용 직물. The bulletproof fabric is bulletproof fabric, characterized in that the bulletproof performance (V0) is more than 436m / s on the basis of NIJ level IIIA when 30 ~ 38 sheets overlap.
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