KR20130007726A - 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물에 관한 것으로 기존의 위장직물 제조 방법인 합성직물에 카본 및 근적외선 흡수안료를 도포하였을 때 발생되는 열등한 내구성의 문제를 현저하게 개선한 반영구적 내구성을 갖도록 하며,
근적외선 파장의 영역대가 720nm~1500nm인 근적외선 스펙트럼에서 근적외선 분광반사율이 각 지형별 자연배경의 근적외선 분광반사율과의 차이가 동일하거나 유사하도록 하여 소정의 위장효과를 달성할 수 있도록 함은 물론,
황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자는 항균성과 전도성을 가지므로 별도의 후처리 공정을 거치지 않더라도 항균성, 대전방지성의 기능도 자연적으로 발휘되는 이화학적 특성이 우수한 군사용 위장직물을 제공하여 의류, 장비, 텐트 및 군장구류 등에 효과적으로 사용할 수 있도록 함에 그 목적을 둔 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물은 기본적으로 근적외선 분광반사율 조절 특성을 갖는 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자가 중합체 기질에 배위결합된 도전성 합성중합체 물질을 이용하여 720nm~1500nm의 근적외선 스펙트럼에서 주변 환경물체의 근적외선 분광반사율의 차이가 동일하거나 유사하게 설계 직조되어진 것에 그 특징이 있는 것이다.

Description

근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물{Near-infrared ray reflectance camouflage fabric with adjustable characteristics}
본 발명은 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자가 함유된 전도성원사를 이용하여 근적외선 관측 센서에 위장성능을 가지는 위장직물을 제직함으로써 기존의 위장직물 제조 방법인 합성직물에 근적외선 흡수안료 또는 카본혼합물을 도포하였을 때 도포약품이 탈리되는 현상 등을 해결할 수 있으며,
근적외선 파장의 영역대가 720nm~1500nm인 근적외선 스펙트럼에서 근적외선 분광반사율(Near Infrared Ray Reflectance: NIRR)이 색상별 다양한 자연 배경과의 분광반사율의 차이가 동일하거나 유사한 수준의 근적외선 반사율을 가지는 것은 물론,
황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자는 항균성과 전도성을 가지므로 별도의 후처리 공정을 거치지 않더라도 항균성, 대전방지성 등의 기능도 자연적으로 발휘되는 이화학적 특성이 우수하도록 한 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물에 관한 것이다.
전장에서 군 인력, 차량, 장비 및 구조물과 같은 표적물의 존속가능성은 표적물에 대한 모든 위협을 최소화 할 수 있는 대응 수단의 능력과 직접적인 연관이 있다.
표적물에 대한 위협에 대비하는 중요한 대응 수단은 적이 표적물의 존재를 탐지하기 어렵게 표적물을 위장(Camouflage)하는 것이다.
주간에 육안이나 가시광 관측기구로 관측 시 위장의 효과를 얻기 위해서는 가시광선의 영역인 380~720nm 스펙트럼에서의 은폐가 가능한 색조위장인데 반하여, 야간에 근적외선 관측기구로 관측 시에 위장효과를 얻기 위해서는 근적외선 파장영역(720nm~1500nm)에서 주변 환경 물체와 피복물의 근적외선 반사율 값에 동일하거나 비슷한 수준으로 유지하여 식별을 어렵게 하여야 한다.
따라서, 주 야간 동일한 수준의 위장효과를 발휘하기 위하여 주간에는 가시광선의 영역에서 주변 환경 물체와 식별이 어려운 패턴 무늬 디자인 및 유사한 수준의 색상, 명도, 채도를 가져야하며, 동시에 야간에 사용하는 근적외선 관측기구에서 사용하고 있는 근적외선 파장 영역을 고려하여 피복물의 근적외선 반사율의 값이 주변 환경 물체와 동일하거나 유사한 수준의 근적외선 반사율 값을 가질 수 있도록 하여야 한다.
근적외선 관측기구의 근적외선 탐지 파장 영역대는 과거 600nm~860nm이었으나, 최근에는 그 상한 범위가 1000nm~1500nm까지 확장되고 있는 실정이다.
이것은 과거의 군사용 장비보다 더 광범위한 영역을 관측할 수 있는 전자장비의 발달에 기인한 것이다.
전 세계에 걸쳐 매우 다양한 환경 때문에 가시 위장재료 및 비가시 위장재료 모두를 포함하여 다수의 상이한 위장재료가 존재한다.
다양한 환경(예를 들어, 산림지에서부터 사막까지의 범위)은 다양한 색과 무늬의 이용을 필요로 한다.
예를 들어 주간에 군의 가시광선 영역에서의 산림지 위장은 흑색, 갈색, 녹색 및 밝은 녹색의 4가지 색을 흔히 이용한다.
반면에 주간에 사막 위장에서의 직물재료는 흔히 갈색, 카키색 및 황갈색의 3가지 색을 흔히 이용한다.
가시광선 위장무늬를 갖는 섬유는 염색하지 않은 생지(greige)섬유 표면상에 위장무늬를 인쇄함으로써, 또는 예를 들어, 자카드 공정을 이용하여 위장 무늬로 후속적으로 제직 또는 편물되는 방적사를 용액 염색함으로써 전형적으로 제조된다.
그러나, 야간 전투 시에는 근적외선 관측기구에 탐지가 되지 않도록 하여야 하므로 가시광선 영역에서의 위장과는 다른 가공처리를 하여야 한다.
야간의 비가시 위장재료를 의미하는 근적외선 위장직물이라 함은 주위환경과 유사한 근적외선 반사율을 가지도록 함으로써 주위 환경에 대한 위장효과를 갖게 하여 근적외선 야간 관측기구에 의해 탐지되지 않도록 한 직물을 의미한다.
이러한 직물은 근적외선 야간 관측기구의 발달로 말미암아 현대전에서 매우 중요한 가치를 갖는다.
기존의 근적외선 위장직물 제조방법은 다음과 같다.
가시광선 및 근적외선 모두에서의 바람직한 위장을 위한 종래의 수단으로는 염색하지 않은 섬유 또는 베이스 색조로 염색된 섬유에 프린팅하여 주,야간의 색조 (가시광선 스펙트럼) 및 근적외선 반사율의 수준을 동시에 달성하는 인쇄공정을 거친다.
가장 통상적으로, 카본블랙 및 근적외선 흡수색소를 위장인쇄잉크 및 페이스트에 적당한 양으로 첨가함으로써 섬유의 근적외선 반사율을 변화시키는 것이다.
이 기술의 단점은 탄소가 지나치게 검은색이므로 위장섬유가 목적한 가시 색조에 부정적인 영향을 줄 수 있는데, 흔히 이는 사막과 같은 극히 밝은 색조를 요구하는 환경에서 적절한 가시 및 근적외선 위장을 달성하는 데 문제점을 갖게 한다.
특히, 국부적인 카본마감처리를 하더라도 사용 시 쉽게 세척되고 벗겨질 수 있기 때문에, 이렇게 처리한 섬유는 열등한 근적외선 위장 내구성을 갖는 섬유 재료가 된다.
또한, 근적외선 흡수안료 중 디이모늄계, 폴리메틴계, 금속착물계, 스쿠아룸계, 시아닌계 등의 유기계 안료는 주로 800nm~1100nm대의 파장을 효과적으로 흡수하나 1100nm이상의 파장대에 대해서는 근적외선 흡수율이 현저하게 저하되며, 반복 세탁 시 안료가 탈리됨으로써 이화학적 특성의 내후성에 많은 문제점을 내포하고 있다. 이에 반해 코발트계, 바나듐계, 몰리브덴계, 텅스텐계, ITO계, ATO계, 루테늄계 등의 무기계 안료는 주로 1200nm 이상의 파장을 효과적으로 차단 흡수하는 장점이 있으나, 가격이 매우 고가이며 이 또한 탈리에 의한 내후성의 문제가 여전히 존재하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 기존 위장직물의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자가 함유된 전도성원사를 이용하여 근적외선 관측 센서에 위장성능을 가지는 위장직물을 제직하는 것이어서 기존의 위장직물 제조 방법인 합성직물에 카본 및 근적외선 흡수안료를 도포하였을 때 발생되는 열등한 내구성의 문제를 현저하게 개선한 반영구적 내구성을 갖도록 하며,
근적외선 파장의 영역대가 720nm~1500nm인 근적외선 스펙트럼에서 근적외선 분광반사율이 각 지형별 자연배경의 근적외선 분광반사율과의 차이가 동일하거나 유사하도록 하여 소정의 위장효과를 달성할 수 있도록 함은 물론,
황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자는 항균성과 전도성을 가지므로 별도의 후처리 공정을 거치지 않더라도 항균성, 대전방지성의 기능도 자연적으로 발휘되는 이화학적 특성이 우수한 위장직물을 제공함으로써 이를 군사용 의류, 장비, 텐트 및 군장구류 등에 효과적으로 사용할 수 있도록 함에 그 목적을 둔 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물은 기본적으로 근적외선 분광반사율 조절 특성을 갖는 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자가 중합체 기질에 배위결합된 도전성 합성중합체 물질을 이용하여 720nm~1500nm의 근적외선 스펙트럼에서 주변 환경물체의 근적외선 분광반사율의 차이가 동일하거나 유사하게 설계 직조되어 진 것에 그 특징이 있다.
본 발명의 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물은 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자가 함유된 전도성원사를 이용하여 근적외선 관측 센서에 위장성능을 가지는 위장직물을 제직하는 것이어서 기존의 위장직물 제조 방법인 합성직물에 카본 및 근적외선 흡수안료를 도포하였을 때 발생되는 열등한 내구성의 문제를 현저하게 개선한 반영구적 내구성을 갖는 효과가 있는 것은 물론,
근적외선 파장의 영역대가 720nm~1500nm인 근적외선 스펙트럼에서 근적외선 분광반사율이 각 지형별 자연배경의 근적외선 분광반사율과의 차이가 동일하거나 유사하도록 하여 소정의 위장효과를 보다 효율적으로 달성할 수 있는 효과가 있다.
더욱 상세하게는 제1멀티필라멘트얀과 제2멀티필라멘트얀으로 구성되는 2종의 멀티필라멘트얀을 직조기에 의해 경사 및 위사를 평직 또는 변화평직으로 다양하게 직물로 제조하되, 제1멀티필라멘트얀과 제2멀티필라멘트얀의 혼방 비율을 달리하여 720nm~1500nm의 근적외선 스펙트럼영역에서 직물의 근적외선 분광반사율이 혼방비율에 따라 각각 약 25%부터 약 70%의 특정한 근적외선 반사비율을 갖도록 제직할 수 있으므로 어떠한 주위환경에서도 근적외선 관측기구에 대하여 착용자에게 향상된 은폐를 제공할 수 있는 우수한 위장직물을 제공할 수 있는 효과가 있다.
그러는 한편, 상기 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자는 항균성과 전도성을 가지므로 별도의 후처리 공정을 거치지 않더라도 항균성, 대전방지성의 기능도 자연적으로 발휘되는 등의 이화학적 특성이 우수하다.
따라서, 본 발명은 각종 군사용 의류, 장비, 텐트 및 군장구류 등에 유용하게 사용할 수 있는 매우 획기적인 발명이다.
이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물은 근적외선 반사율을 감소시키기 위하여 직물 중량 대비 약 0.1wt% 내지 3wt%의 양으로 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자를 함유한다.
즉, 근적외선 분광 반사율 특성을 조절할 수 있는 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자가 배위결합된 도전성 중합체를 사용한다. 본 발명에 적용된 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자가 배위결합된 도전성 중합체는 메르캅토, 티오카르보닐, 사차암모늄염 및 이소시아네이트로부터 선택된 기를 함유하는 중합체 기질에 결합된 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자를 함유하는 전기 전도성 물질이다.
또한, 상기 중합체 기질이 폴리에스터, 폴리아미드(나일론), 폴리아크릴로니트릴. 면, 폴리비닐클로라이드수지 및 아미노수지로부터 선택된 것이다.
하나의 구현 예로 상기 중합체 기질이 도입 메르캅토 라디칼을 갖는 폴리아미드(나일론) 중합체 기질에 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자가 배위결합된 전기전도성 폴리아미드 제조방법의 예로는 수용액 중에 아졸 화합물과 메르캅토기 함유 실란 등몰 반응생성물인 실란 커플링제 500mg/L~5g/L를 전처리제로 조제한 후, 조제된 전처리제 수용액 100wt%에 폴리아미드25wt%를 55℃에서 60분간 침지 처리하고, 1wt%의 수산화나트륨수용액으로 미반응생성물을 수세 제거한 다음, 대기분위기 중 80℃에서 1시간 동안 건조한 후, 실온 상태까지 냉각하여 폴리아미드를 메르캅토기를 가지는 폴리아미드중합체 기질로 개질하는 폴리아미드 개질단계인 제 1단계와,
상기 제 1단계에서 메르캅토기가 흡착 또는 배위결합된 폴리아미드사를 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자 조성물에 침지한 후 55℃에서 120분간 염착 처리하여 도전성을 부여하는 도전성 부여 단계인 제 2단계를 거쳐 이루어진다.
여기서, 상기 제2단계의 도전성 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자 조성물은 상기 폴리아미드섬유 피도물 중량 100%에 대하여 함유량이 각각 1~30wt%인 구리염, 니켈염 및 아연염, 0.05~5wt%인 페닐화합물계 환원제, 0.05~1.5wt%인 저분자량의 황 화합물, 0.1~10wt%인 수용성아민류, 1~10wt%인 티오화합물, 0.01 내지 1wt%인 티오안정제, 2~5wt%인 pH조정제를 포함한다.
본 발명에 적용된 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자가 배위결합된 도전성 중합체는 합성섬유의 특성을 그대로 유지하면서도 섬유에 전기전도성을 부여하는 도전사(Conductive Yarn)로서 이는 720nm~1500nm의 근적외선 스펙트럼에서 근적외선을 흡수 차단한다.
또한, 이를 사용한 원단은 도전성 금속원소의 종류 및 함량에 따라 전도성 제어는 물론이고, 기재섬유의 굵기에 따라 전도성 제어가 용이하며, 합성섬유의 고유한 특성을 그대로 지니고 있으므로 이를 이용한 원단의 제직에도 기존의 다양한 직조기 사용이 가능케 함으로써 섬유상의 위장직물을 제조하는 데 매우 유용한 소재이다.
또한, 상기 본 발명의 위장직물은 임의의 지역 또는 주위환경의 배경과 근적외선 분광반사율이 동일하거나 유사한 근적외선 분광반사율을 갖도록 설계 제직 되어야 한다.
근적외선 응용에서 최적의 결과를 달성하기 위해서는 표적물이 주변 환경의 근적외선 반사율과 비교하여 너무 높거나 너무 낮지 않은 근적외선 반사율을 보유하는 것이 바람직하다.
이와 같은 이유는 주위환경에 비해 너무 높은 근적외선 반사율은 야시장비로 관측할 때 야간 시력 하에서 밝은 이미지를 생성하며, 이와는 반대로 주위환경에 대해 너무 낮은 반사율은 야시장비로 관측할 때 야간시력 하에서 어두운 이미지를 생성하기 때문이다.
따라서 최적의 근적외선 반사율 수준은 환경에 따라 당연히 달라져야 한다.
각각의 지형요소는 그 화학적 구성에 근거하여 상이한 반사 신호를 갖는다.
통상적으로 군용 피복물 및 장비에 유용한 직물은 전적으로 폴리에스터 또는 폴리아미드 또는 이들 합성섬유와 면의 혼방으로 이루어진다.
또한, 합성 중합체 폴리아미드(나일론) 및 폴리에스터 섬유는 600nm~2000nm의 가시광 및 근적외선 영역에서 근적외선 반사율이 85%~90%로 매우 높은 소재로 알려져 있다.
그 결과 전장에서는 폴리에스터 및 폴리아미드 의류 및 장비의 근적외선 반사율은 그 환경의 근적외선 반사율과 더욱 긴밀하게 일치하게끔 감소시키는 것이 필수적이다.
예를 들면 온대성 잎의 전체적인 근적외선 반사성은 전형적으로 35% 내외로 측정되었으며, 이는 사막지역의 경우 70%까지 상승할 수 있다.
근적외선 위장직물로부터 지형에 맞게 제조된 의류 및 장비는 근적외선 스펙트럼 범위에서 볼 때 착용자의 실루엣을 붕괴시키므로, 암시장치(Night Vision Device)를 이용하는 근적외선 관측기구에 대하여 착용자에게 향상된 은폐를 제공한다.
따라서, 현대전에서 가시광선 스펙트럼의 파장대의 색조 위장을 포함하여 720nm~1500nm의 근적외선 스펙트럼 영역에서의 근적외선 분광반사율이 지형별로 다양한 자연 분광반사율과의 차이가 주변 환경 물체와 동일하거나 유사한 수준의 근적외선 반사율 값을 가질 수 있도록 설계된 군사용 위장직물을 제조하는 것은 매우 중요하다.
본 발명의 근적외선 분광반사율 조절 특성을 갖는 군사용 위장직물을 제조하기 위한 위해서는 적어도 후술되는 제1멀티필라멘트얀이 포함되며, 또한 근적외선 분광반사율 특성을 보다 섬세하게 조절하기 위하여 역시 후술되는 제2멀티필라멘트얀이 추가로 포함된다.
즉, 근적외선 분광반사율 특성을 조절할 수 있는 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자를 함유하는 30~150데니어의 도전성 중합체 멀티필라멘트얀과 근적외선 분광반사율 특성을 조절할 수 있는 성분을 함유하지 않는 150~300데니어의 폴리에스터와 면 혼합사 또는 폴리에스터와 레이온 혼합사 또는 나일론 멀티필라멘트얀 등의 혼합사를 연사기로 300~400T/M으로 합연사 한 총섬도 250~350데니어의 제1멀티필라멘트얀과 근적외선 반사율 특성을 조절할 수 있는 성분을 실질적으로 함유하지 않는 폴리에스터, 폴리아미드(나일론) 면 및 레이온을 연사기로 300~400T/M으로 합,연사한 총섬도 250~350데니어의 제2멀티필라멘트얀을 포함한다. 근적외선 분광반사율 조절 특성을 갖는 군사용 위장직물을 제직하는 방법으로는 상기 제조된 제1멀티필라멘트얀과 제2멀티필라멘트얀을 직조기에 의해 경사 및 위사를 평직 또는 변화평직으로 다양한 혼방비율로 제직한 후 상기 제작된 직물의 표면상에 주 야간 동일한 수준의 위장효과를 발휘하기 위하여 가시광선의 영역에서 주변 환경 물체와 식별이 어려운 패턴 무늬 디자인 및 유사한 색상, 채도, 명도를 갖는 색조로 가시광선 영역의 패턴 및 색조를 인쇄함으로써 제조된다.
이때, 사용되는 염료로는 예를 들면 폴리에스터 및 면 혼방인 경우에는 VAT염료 및 분산염료를 사용하고, 폴리아미드 및 면 혼방인 경우에는 반응성 비닐술폰 또는 VAT염료를 적용하여 인쇄함으로써 위장직물을 날염하여 제작한다.
상기 본 발명의 위장직물은 야간 관측기구를 이용하여 감시되는 근적외선 반사율에서 위장외관을 나타내는 의류, 장비, 텐트 및 군장구류 등을 제작하는 데 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 위장직물로부터 제조된 의류는 암시고글 또는 영상 증폭 변환기와 같은 암시기구(Night Vision Device)를 이용하는 탐지로부터 착용자를 실질적으로 은폐하는 근적외선에서의 위장효과를 제공한다.
하기의 [표 1] 내지 [표 8]은 각국의 군사용 위장직물의 색상별 근적외선 반사율을 규정한 것이다.
대한민국 신형전투복 원단 KDS 8305-1044
파장(nm)색상별 Charcoal Chocolate Dark Olive Green Forest Green Beige Gray
600 3 - 18 4 - 18 4 - 18 6 - 18 18 - 32
620 3 - 18 4 - 18 4 - 18 6 - 18 18 - 32
640 3 - 18 4 - 18 4 - 18 6 - 20 18 - 32
660 3 - 22 6 - 18 4 - 18 8 - 22 20 - 40
680 4 - 28 12 - 24 6 - 22 12 - 30 28 - 48
700 12 - 28 12 - 24 8 - 22 14 - 32 38 - 58
720 18 - 36 16 - 36 10 - 28 22 - 46 38 - 58
740 18 - 36 16 - 36 16 - 28 28 - 52 46 - 72
760 24 - 40 24 - 44 18 - 34 28 - 56 46 - 72
780 24 - 40 24 - 44 22 - 40 34 - 64 46 - 72
800 28 - 46 30 - 52 22 - 46 34 - 64 52 - 76
820 28 - 46 30 - 52 24 - 52 34 - 64 52 - 76
840 32 - 48 34 - 58 24 - 54 40 - 70 52 - 76
860 32 - 48 34 - 58 24 - 58 40 - 70 52 - 76
880 36 - 56 38 - 64 34 - 64 40 - 70 52 - 76
900 36 - 56 38 - 64 34 - 64 46 - 72 52 - 76
920 40 - 66 44 - 66 38 - 72 46 - 72 52 - 76
940 40 - 66 44 - 66 40 - 74 50 - 80 52 - 76
960 40 - 66 44 - 66 40 - 74 50 - 80 52 - 76
980 44 - 68 44 - 68 46 - 76 50 - 80 52 - 76
1000 44 - 68 44 - 68 46 - 76 50 - 80 52 - 76
1020 46 - 70 44 - 68 50 - 80 50 - 80 52 - 76
1040 46 - 70 44 - 68 50 - 80 50 - 80 52 - 76
독일군 장구류 NYL1000D 36*30 1/1
LR범위 L/GREEN M/GREEN BROWN D/GREEN BLACK
650 14~35 10~25 10~17 6~14 3~8
700 14~35 10~26 10~17 6~14 3~8
750 14~35 10~27 10~17 6~14 3~8
800 14~35 10~28 10~17 6~14 3~8
850 20~60 20~45 14~22 16~32 5~12
900 20~60 20~45 14~22 16~32 5~12
950 20~60 20~45 14~22 16~32 5~12
1000 35~65 25~50 16~26 20~38 7~16
1050 35~65 25~50 16~26 20~38 7~16
1100 35~65 25~50 16~26 20~38 7~16
1150 35~65 25~50 16~26 20~38 7~16
1200 35~65 25~50 16~26 20~38 7~16
1250 35~60 30~45 20~32 26~40 9~20
영국군 정글용 NYL1000D 33*28 1/1
LR범위 BEIGE GREEN BROWN BLACK
800



50~70



35~55



20이하



20이하
850
900
950
1000
1050
1100
1150
1200
영국군 사막용 NYL1000D 33*28 1/1
LR범위 BEIGE GREEN
800



60~70



40~50
850
900
950
1000
1050
1100
1150
1200
나토 위장지 NYL1000D 36*30 1/1
LR범위 SAND GREEN BROWN BLACK
700 32~40 15~25 11~21 1~10
750 40~50 30~40 13~23 2~12
800 41~51 32~42 14~24 3~13
850 42~52 33~43 15~25 4~14
900 43~53 34~44 15~25 4~14
950 43~53 34~44 15~25 4~14
1000 47~57 36~46 15~25 4~14
1050 47~57 36~46 15~25 4~14
1100 50~60 39~49 15~25 4~14
프랑스 장구류 NYL1100D 36*30 1/1
LR범위 BEIGE D/GREEN BROWN BLACK
750



50~70



30~50



25~40



15이하
850
900
950
1000
1050
1100
1150
1200
벨기에 장구류 NYL1100D 36*30 1/1
LR범위 BEIGE GREEN BROWN BLACK
800



40~60



20~40



15~35



20이하
850
900
950
1000
1050
1100
1150
1200
아일앤드 NYL1000D 33*28 1/1
LR범위 BEIGE GREEN BROWN BLACK
800



50~60



30~40



15~25



20이하
850
900
950
1000
1050
1100
1150
1200
이하, 본 발명을 실현하기 위한 실시예에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.
먼저 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자가 함유된 나일론 도전사의 제조방법에 대해 설명한다.
<제조예 1> 및 <제조예 2>
이미다졸과 3-메르캅토프로필트리메톡시실란과의 등몰 반응생성물인 수용액상의 실란 커플링제 1000mg/L를 전처리제로 조제하였다.
상기 전처리제 수용액이 함유된 200Kg의 수욕에 30데니어 나일론 필라멘트사 50Kg을 55℃에서 60분간 침지 처리한 후 1wt% 수산화나트륨 수용액으로 미반응 생성물을 수세 제거한 후 대기분위기 중 80℃에서 1시간동안 건조하였다.
이후, 실온 상태까지 냉각한 후 후처리제로서 하기 [표 9]의 조성물로 이루어진 황화구리 나노미립자 또는 황화구리가 포함된 황화금속 나노미립자 조성물로 55℃에서 120분간 염착 처리하여 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 나노미립자가 함유된 나일론 도전사를 제조하였다.
※ 하기함량은 나일론 필라멘트 중량대비 wt%임.
제조 예1 제조 예2
금속염 황산제2구리 오수화물 12 20
금속염 황산제2니켈 육수화물 5 x
금속염 황산아연 칠수화물 3 x
페닐계환원제 히드로퀴논 1 2
저분자량의 황화합물 메르캅토아세트산 0.3 0.3
수용성 아민류 에틸렌디아민 1 2.5
티오화합물 티오황산나트륨 오수화물 3.2 3.2
티오안정화제 황산히드록실아민 0.5 0.5
pH조정제 인산디나트륨 2.5 2.5
pH조정제 시트토산 2.5 2.5
상기 <제조예 1> 및 <제조예 2>에 따라 제조된 도전성 나일론 섬유에 대하여 다음과 같은 물성을 측정하였으며 그 측정결과는 하기 [표 10]과 같다.
인장강도
(cN)		 인장신도
(%)		 중금속함량
(Cu/(/Ni/Zn))		 비저항
(Ω·cm)		 60회 세탁 후 비저항(Ωcm) 60회 세탁 후 마찰대전압 60회 세탁 후
항균도
제조예 1 312 18.2 2.84 0.2 0.3 10V 미만 99.9%
제조예 2 302 16.5 2.96 0.2 100 10V 미만 99.9%
다음의 <제조예 3> 및 <제조예 4>는 상기 <제조예 1>에 의해 제조된 황화구리 나노미립자를 포함하는 황화금속 나노미립자가 배위결합된 전기전도성 나일론 필라멘트얀을 이용하여 근적외선 분광반사율 특성을 조절할 수 있는 제1멀티필라멘트얀 및 제2멀티필라멘트얀의 제조방법에 관한 것이다.
<제조예 3>
<제조예 1>에서 제조된 비저항 2x10-2Ωcm인 섬도 30데니어의 총금속함량 2.84wt%의 황화구리가 포함된 황화금속 나노미립자가 배위 결합된 폴리아미드(나일론) 도전사와 폴리에스터 60%와 정소면 40%의 40Nc/2합인 265.6데니어의 TC혼방사를 360T/M으로 합·연사하여 총섬도 295.6데니어의 근적외선 분광반사율 특성을 조절할 수 있는 제1멀티필라멘트얀을 제조하였다.
<제조예 4>
폴리에스터(60%)와 정소면(40%) 혼방사 40Nc 1합과 고신축 폴리에스터 필라멘트사 150데니어를 360T/M으로 합·연사하여 총섬도 282.8데니어의 근적외선 분광반사율 특성을 조절할 수 있는 성분을 함유하지 않는 제2멀티필라멘트얀을 제조하였다.
이번에는 상기 <제조예 3>의 제1멀티필라멘트얀과 <제조예 4>의 제2멀티필라멘트얀을 직조기에 의해 경사 및 위사를 평직 또는 변화평직으로 다양하게 설계함으로써 근적외선 분광반사율이 다양하게 조절될 수 있음을 나타낸 실시예들이다.
<실시예 1>
위장직물의 경사에는 <제조예 3>에서 연,합사한 295.6데니어의 제1멀티필라멘트얀 2올과 <제조예 4>에 의해서 연/합사한 282.8데니어의 제2멀티필라멘트얀 1올을 2:1로 교대로 170올/5㎝의 경사밀도로 변화평직으로 직조하고 위사에는 <제조예 3>에 의해서 연/합사한 295.6데니어의 제1멀티필라멘트얀 1올과 <제조예 4>에 의해서 연/합사한 282.8데니어의 제2멀티필라멘트얀 2올을 1:2로 교대로 160올/5㎝의 위사밀도로 변화평직으로 직조하여 무게 225g/㎡의 위장직물을 제직하였다.
하기 [표 11]은 위장직물의 원단 제직설계 <실시예 2> 내지 <실시예 10>을 나타낸 표이다.
경사 경사밀도 위사 위사밀도
실시예 2 제1멀티필라멘트 : 100% 170올/5㎝ 제1멀티필라멘트 : 100% 160올/5㎝
실시예 3 제1멀티필라멘트 : 3올
제2멀티필라멘트 : 1올		 170올/5㎝ 제1멀티필라멘트 : 1올
제2멀티필라멘트 : 1올		 160올/5㎝
실시예 4 제1멀티필라멘트 : 3올
제2멀티필라멘트 : 1올		 170올/5㎝ 제2멀티필라멘트 : 100% 160올/5㎝
실시예 5 제1멀티필라멘트 : 2올
제2멀티필라멘트 : 1올		 170올/5㎝ 제1멀티필라멘트 : 1올
제2멀티필라멘트 : 1올		 160올/5㎝
실시예 6 제1멀티필라멘트 : 1올
제2멀티필라멘트 : 1올		 170올/5㎝ 제1멀티필라멘트 : 1올
제2멀티필라멘트 : 1올		 160올/5㎝
실시예 7 제1멀티필라멘트 : 1올
제2멀티필라멘트 : 1올		 170올/5㎝ 제2멀티필라멘트 : 100% 160올/5㎝
실시예 8 제1멀티필라멘트 : 1올
제2멀티필라멘트 : 2올		 170올/5㎝ 제1멀티필라멘트 : 1올
제2멀티필라멘트 : 1올		 160올/5㎝
실시예 9 제1멀티필라멘트 : 1올
제2멀티필라멘트 : 2올		 170올/5㎝ 제2멀티필라멘트 : 100% 160올/5㎝
실시예 10 제1멀티필라멘트 : 1올
제2멀티필라멘트 : 3올		 170올/5㎝ 제2멀티필라멘트 : 100% 160올/5㎝
상기 [실시예 1] 내지 [실시예 10]에 의해 제직된 위장직물의 근적외선 분광반사율의 결과를 [표 12]의 그래프로 표시하였다.
Figure pat00001
주) 1. 측정장비: Lambda 900UV/VIS/NIR spectrophotometer with integrated sphere.
2. 시험파장: 600~1500nm
<실시예 11>
가시광선 및 근적외선 모두에서의 바람직한 위장을 달성하기 위하여 <실시예1>로 직조된 직물을 비이온성 계면활성제를 사용하여 연속 정련한 후 통상의 VAT염료를 사용하여 자동날염기에서 카키, 그린, 브라운, 블랙으로 4도 직접 날염을 실시하였다. 이 날염된 직물을 120℃에서 3분간 포화증열 후 연속 수세, 최종 세트를 행하였으며, 이 위장직물의 측정결과를 [표 13]의 그래프로 표시하였다.
Figure pat00002
주) 1. 측정장비: Lambda 900UV/VIS/NIR spectrophotometer with integrated sphere.
2. 시험파장: 600~1500nm
<실시예 12>
<실시예 1>로 직조된 직물을 비이온성 계면활성제를 사용하여 연속 정련한 후 통상의 VAT염료를 사용하여 자동날염기에서 charcoal, dark olive, green, land color, dark wood, forest green 으로 5도 직접 날염을 실시하였다.
이 날염된 직물을 120℃에서 3분간 포화증열 후 연속 수세, 최종 세트를 행하였으며, 이 위장직물의 측정결과를 [표 14]의 그래프로 표시하였다.
Figure pat00003
주) 1. 측정장비: Lambda 900UV/VIS/NIR spectrophotometer with integrated sphere.
2. 시험파장: 600~1500nm
상기한 [표 14] 그래프의 실제측정 근적외선 반사율 곡선으로부터 알 수 있듯이 상기 <실시예 12>에 의한 근적외선 위장직물은 대한민국 국방규격 KDS 8305-1044에 규정하고 있는 조건에 부합된다.
하기 [사진 1] 내지 [사진 3]은 본 발명 위장직물로 제작된 전투복과 현재 사용 중인 전투복을 비교한 사진이다.
[사진 1]
Figure pat00004
A국가 현행 전투복
촬영장비:EO System PVS-04K
촬영 날짜 및 시간: 2011년 3월 말 밤 10시경. 표적물과의 거리: 15m
[사진 2]
Figure pat00005
<실시예 11>에 의해 제작된 군복의 예
촬영장비:EO System PVS-04K
촬영 날짜 및 시간: 2011년 3월 말 밤 10시경. 표적물과의 거리: 15m
[사진 3]
Figure pat00006
왼쪽부터 <실시예 12>에 의해 제작된 전투복, <실시예 11>에 의해 제작된 전투복, B국 전투복, A국 전투복
촬영장비:EO System PVS-04K
촬영 날짜 및 시간: 2011년 3월 말 밤 10시경. 표적물과의 거리: 20m

Claims (8)

  1. 근적외선 분광반사율 조절 특성을 갖는 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자가 중합체 기질에 배위결합된 도전성 합성중합체 물질을 이용하여 720nm~1500nm의 근적외선 스펙트럼에서 주변 환경물체의 근적외선 분광반사율의 차이가 동일하거나 유사하게 설계 직조되어 짐을 특징으로 하는 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자를 함유하는 도전성 합성중합체 물질이 구리를 포함하고 부가금속으로 니켈 및 아연금속의 황화물을 더욱 함유하는 것으로서 황화구리 나노미립자 및 황화금속 나노미립자의 함량이 위장직물의 중량에 대하여 0.1~3wt%의 원소구리 및 원소 부가금속으로 이루어 짐을 특징으로 하는 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 중합체기질이 폴리에스터, 폴리아미드, 폴리아크로니트릴, 폴리비닐클로라이드수지, 아미노수지, 면으로부터 선택되고, 상기 중합체기질에 메르캅토, 티오카르보닐, 사차암모늄 및 이소시아네이트로부터 선택된 기를 함유하는 것임을 특징으로 하는 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자 조성물이 피도물 중량 100%에 대하여 함유량이 1~30w%의 구리염, 니켈염, 아연염, 0.05~5w%인 페닐화합물계 환원제, 0.05~1.5w%인 저분자량의 황화합물, 0.1~10w%인 수용성 아민류, 1~10w%인 티오화합물, 0.01~1w%인 티오안정화제, 2~5w%인 pH조정제를 포함하는 것임을 특징으로 하는 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 중합체기질이 도입메르캅토 라디칼을 갖는 폴리아미드에 배위결합된 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자를 함유하는 것임을 특징으로 하는 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물.
  6. 제1항에 있어서,
    근적외선 분광반사율 특성을 조절할 수 있는 섬도 30~150데니어의 황화구리 나노미립자 또는 황화구리를 포함하는 황화금속 나노미립자가 함유된 도전성 멀티필라멘트얀과, 근적외선 분광반사율 조절 특성을 조절할 수 있는 성분을 함유하지 않는 섬도 150~300데니어의 중합체 기질의 멀티필라멘트얀을 연사기로 300~400T/M으로 합/연사한 총 섬도 250~350데니어의 제1멀티필라멘트얀 1종과,
    근적외선 분광반사율 특성을 조절할 수 있는 성분을 실질적으로 함유하지 않는 제2 멀티필라멘트얀으로 이루어지는 2종의 합성중합체 멀티필라멘트얀을 포함하여 제직되어 짐을 특징으로 하는 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 2종의 필라멘트얀을 경사 및 위사 방향을 이루는 직물로 제조하되,
    제1멀티필라멘트얀과 제2멀티필라멘트얀의 혼방 비율을 달리하여 720nm~1500nm의 근적외선 스펙트럼영역에서 직물의 근적외선 분광반사율이 혼방비율에 따라 각각 약 25%부터 약 70%의 특정한 근적외선 반사비율을 갖도록 제직되어진 것을 특징으로 하는 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물.
  8. 제6항에 있어서,
    가시광선 스펙트럼에서 소정의 패턴 및 색상을 갖도록 상기 위장직물을 염료에 날염처리되어 짐을 특징으로 하는 근적외선 분광반사율 조절특성을 갖는 위장직물.
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