KR20130056218A - 고시도 개인 보호 의복을 위한 내화 직물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고시도 개인 보호 의복(high visibility personal protectiong clothing)에서의 사용을 위한 직물에 관한 것이다. 본 발명은 고시도 색으로 염색될 수 있는 얀을 제안하며, 비-가용성 얀은 단일 직물로 결합되어, 내열 및 내연성뿐만 아니라 고시도 색으로 염색될 수 있는 직물을 제공한다. 특히, 직물은 내연성 염색가능 얀 및 비-가용성 섬유 얀을 포함하며, 여기서 얀이 영면 직물인 개시되었다. 본 발명의 일 구체예에서, 직물은 양면 위브(double faced weave)이며, 여기서 내연성 얀은 내연성 폴리에스테르이며, 비-가용성 얀은 아라미드 얀(aramid yarn)이다.

Description

개인 보호 의복을 위한 직물{Fabric For Personal Protection Garments}
본 발명은 고시도 개인 보호 의복(high visibility personal protection)에 관한 것이다.
업무 종사자들은 잠재적 사고를 방지하기 위하여 고도로 가시적일 필요로 하는 경우가 많다. 고시도는 흔히 고시도 개인 보호 의복을 사용함으로써 획득된다. 또한 업무 종사자들은 불길 또는 열기 위험에 노출되는 상황이 있으며, 따라서 고도로 가시적이면서도 내열 및/또는 내연성인 개인 보호 의복이 요구된다.
일 예로, 항공기 급유에 있어서 활주로 상에서 항공기에 주유하는 업무 종사자들은 기타 활주로 사용자들로부터 손쉽게 보일 수 있도록 고시도 작업복을 필요로 한다. 이들은 또한 초가연성 항공유를 수반하는 사고 사태에서 열 및 화염으로부터 보호가 필요하다.
아라미드 얀(aramid yarn)은 이들이 제공하는 높은 레벨의 보호 때문에, 내열 및 내연성 개인 보호 의복에 흔히 사용되었다. 그러나 이러한 물질들은 고시도 색으로 염색될 수 없으며, 따라서 고시도 개인 보호 의복의 제조에서 사용될 수 없다.
몇몇의 업무 종사자들에 의해 사용되는 해결책은 내열 및 내연성 의상 위에 고시도 의상을 입는 것이다. 이는 당연히 내열 및 내연성이지 않는 외겹을 갖는 불이익을 가지며, 하나의 의상을 입는 것에 비해 두 겹의 의상을 입음으로써 무게를 증가시킨다.
대안적인 해결책은 비스코스(viscose) 및/또는 아크릴 직물을 사용하는 것이며, 이는 내연성을 제공하기 위하여 화학적으로 처리되었다. 비스코스 및 아크릴은 모두 염색 가능 물질이며, 고시도 색으로 염색될 수 있다. 이러한 종류의 직물의 주요 불이익은 화학적 처리가 시간이 흐르면서, 예를 들어 의상이 세척될 경우 제거될 것이며, 따라서 감소된 정도의 보호가 제공된다. 추가적인 위험은 착용자가 의상이 제공하는 보호의 레벨을 몰라 교체 필요 시 모른다는 것이며; 이들이 노출될 경우 위험에 대한 충분한 보호가 없을 수 있다.
대안적인 해결책(US7312166에서 제시된 바와 같이)은 종래 착색 필라멘트 얀(pigmented filament yarn)(앞면)과 조합된 공기 산화 얀(smothering yarn)을 갖는 직물을 제공하여, 선-착색 얀의 연소 및 화염 전파가 공기 산화 얀에 의해 제공되는 산화 가스에 의해 완화되도록 하는 것이다. 그러나, 모드아크릴 공기 산화 얀(modacrylic smothering yarn)은 HCL(염화 수소)와 같은 독성 가스를 방출하며, 선-착색 얀은 다루기 어렵다는 것이 발견되었다. 본 발명자들은 이러한 구조들이 추가적인 공기 산화 얀 성분 및 선-착색 얀 성분의 필요 때문에 열등한 드레이프 및 다룸을 갖는다는 것을 발견하였다. 복합 위브 구조(complex weave structure) 또한 세가지 종류의 얀을 조합하기 위하여 요구된다.
업무 종사자들은 잠재적 사고를 방지하기 위하여 고도로 가시적일 필요로 하는 경우가 많다. 고시도는 흔히 고시도 개인 보호 의복을 사용함으로써 획득된다. 또한 업무 종사자들은 불길 또는 열기 위험에 노출되는 상황이 있으며, 따라서 고도로 가시적이면서도 내열 및/또는 내연성인 개인 보호 의복이 요구된다.
본 발명은 고시도 색으로 염색될 수 있는 얀 및 비-가용성 섬유 얀(즉, 내열 및 내연성 얀)이 단일 직물로 조합되여, 내열 및 내연성일 뿐만 아니라 고시도 색으로 또한 염색 될 수 있는 직물을 제공할 수 있도록 하는 것을 제안한다. 특히 본 발명은, 염색 가능한 얀이 내연성(FR) 얀인 것을 제안한다. 특히 내연성 염색 가능 얀은 바람직하게는 "멜트 및 서퍼스 실드(melt and surface shield)" 종류이며, 이는 산화 가스 얀과는 전혀 다른 메커니즘에 의해 내연성을 제공한다. 실제로, FR 염화가능 얀을 사용함으로써, 산화 가스 얀의 필요가 없다. 따라서, 본 발명의 구체예들은 산화 가스 얀을 포함하지 않는다.
FR 염화가능 얀 사용의 추가적인 이점은 구체예들이 "부드러운 다룸(soft handle)"을 갖는 것이다. 예를 들어, 직물 염색 공정, 특히 제트 염색(Jet dyeing)(예를 들어, 액류 염색(liquor flow Jet Dyeing)) 도중 부드러움을 획득할 수 있다.
이러한 방법으로 단일 직물에서 두 가지 얀을 조합함으로써, 직물의 무게는 낮게 유지되는 반면 열 및 화염에 내성을 가지며, 따라서 상기 언급된 결점을 다룰 수 있다.
본 발명의 구체예는 첨부 도면에 대하여, 예로써 하기 설명되었으며, 여기서,
도 1은 양면 위브의 단면도의 도식적 예이다.
가장 일반적인 경우, 본 발명은 고시도 색으로 염색될 수 있는 얀 및 비-가용성 섬유 얀(즉, 내열 및 내연성 얀)이 단일 직물로 조합되여, 내열 및 내연성일 뿐만 아니라 고시도 색으로 또한 염색 될 수 있는 직물을 제공할 수 있도록 하는 것을 제안한다. 특히 본 발명은, 염색 가능한 얀이 내연성(FR) 얀인 것을 제안한다. 특히 내연성 염색 가능 얀은 바람직하게는 "용융 및 표면 차단(melt and surface shield)" 종류이며, 이는 산화 가스 얀과는 전혀 다른 메커니즘에 의해 내연성을 제공한다. 실제로, FR 염화가능 얀을 사용함으로써, 산화 가스 얀의 필요가 없다. 따라서, 본 발명의 구체예들은 산화 가스 얀을 포함하지 않는다.
FR 염화가능 얀 사용의 추가적인 이점은 구체예들이 "부드러운 다룸(soft handle)을 갖는 것이다. 예를 들어, 직물 염색 공정, 특히 제트 염색(Jet dyeing)(예를 들어, 액류 염색(liquor flow Jet Dyeing)) 도중 부드러움을 획득할 수 있다.
이러한 방법으로 단일 직물에서 두 가지 얀을 조합함으로써, 직물의 무게는 낮게 유지되는 반면 열 및 화염에 내성을 가지며, 따라서 상기 언급된 결점을 다룰 수 있다.
일 면에서, 본 발명은 염색 가능 얀 및 비-가용성 섬유 얀을 포함하는 직물을 제공하며, 여기서 얀은 양면 직물을 형성한다.
바람직한 직물은 위브된 직물(woven fabric)이며, 얀은 양면 위브를 형성한다. 따라서, 바람직하게는 얀들은 양면 직물을 형성하기 위해 단일 공정에서 짜인다.
따라서, 염색 가능 얀 및 비-가용성 섬유 얀은 단일층 직물을 형성하기 위하여 연결(interlink)(즉, 혼교(interweave))된다. 이러한 배열의 이점은 비-가용성 얀이 직물과 일체이기 때문에, 내열 및 내연성을 부여하기 위해 화학 처리될 필요가 없다는 것이다.
나아가, 양면 직물(즉, 양면 위브)의 사용은 얀 성분(component yarn)이 이들이 의도된 기능을 최대로 획득할 수 있도록 직물 내 위치하는 것을 가능하게 하기 때문에, 유리하다. 예를 들어, 이는 바람직한 양의 염색 가능 얀이 직물 앞면에 노출되는 것을 가능하게 한다. 실제로, 짜임 패턴을 적절히 선택함으로써, 직물 앞면에서 획득할 수 있는 색의 깊이를 조정하는 것을 가능하게 한다. 이와 유사하게, 비-가용성 얀은 내열 및 내연성을 최적화하기 위해 직물 뒷면에 선택적으로 위치할 수 있다.
하기 선택적 및 바람직한 특성들에 대한 언급들은 양면 위브에 대해 언급하며, 양면 직물의 특히 바람직한 종류이다. 그럼에도 불구하고, 특성들은 동일하게, 필요변경을 가하여 양면 직물에 적용될 수 있다.
바람직하게는, 위브 앞면(위브의 전면, 의상에서의 사용에서 보이는 면)의 주요 성분는 염색가능 얀이다. 바람직하게 위브 앞면의 적어도 60%, 바람직하게는 65%, 가장 바람직하게는 70%는 염색 가능 얀이다. 적합하게는, 위브 뒷면(직물의 후면)의 주요 성분는 비-가용성 섬유 얀이다. 위브 앞면의 주요 성분가 염색 가능 얀이며, 위브 뒷면의 주요 성분가 비-가용성 섬유 얀인 것이 특히 바람직하다. 이는 위브 앞면이 고시도 색, 바람직하게는 EN471 기준을 충족하는 색 농도로 염색될 수 있다는 뜻이기 때문에 특히 바람직하다. 위브 앞면의 염색 가능 얀의 비율이 높을수록, 더 높은 강도의 고시도 색이 획득될 수 있으며, 따라서 직물이 개인 보호 의복에 사용될 경우, 업무 종사자들이 더 잘 보인다.
비-가용성 섬유 얀, 예를 들어 아라미드 얀은 일반적으로 고시도 색으로 염색될 수 없으며, 따라서 위브 뒷면에 위치하는 것이 이롭다. 이러한 방법으로, 위브 앞면의 염색 가능 얀의 "희석(dilution)"이 최소화될 수 있다. 또한, 직물의 내열 및 내연성은 위브 앞면의 색 강도/색 농도의 손상 없이 유지될 수 있다.
그 어떠한 적합한 비-가용성 얀이 사용될 수 있는 반면, 비-가용성 얀이 선천적으로 열 및 화염/불 내연 얀, 바람직하게는 아라미드 얀인 것이 바람직하다. 적합하게는, 아라미드 얀은 링 스펀 얀(ring spun yarn)이다. 적합하게는, 아라미드 얀은 단섬유 얀(short staple yarn)이다. 바람직하게는, 아라미드 얀은 스펀 스테이플 얀(spun staple yarn)이다.
바람직하게는, 아라미드 얀은 메타 아라미드(meta aramid)를 포함한다. 바람직하게는, 아라미드 얀은 메타 아라미드 얀이다. 일반적으로 아라미드 얀은 적어도 50%(얀의 무게에 대한 중량%)의 메타 아라미드, 더욱 일반적으로는 적어도 80% 메타 아라미드 및 가장 일반적으로는 적어도 90% 메타 아라미드를 포함한다. 특히 바람직한 범위는 85% 내지 95% 매타 아라미드이며, 약 93%가 특별히 바람직하다.
바람직하게는 아라미드 얀은 파라 아라미드(para aramid)를 포함한다. 바람직한 파라 아라미드 함량은 적어도 2%(얀의 무게에 대한 중량%), 더욱 바람지하게는 적어도 4%이다. 적합하게는 파라 아라미드 함량은 20% 이하, 바람직하게는 10% 이하, 더욱 바람직하게는 8% 이하이다. 특히 바람직한 범위는 4% 내지 8%이며, 약 5%가 특별히 바람직하다. 바람직하게는, 아라미드 얀은 메타 아라미드와 파라 아라미드 블랜드다.
적합하게는, 아라미드 얀은 정전기 방지제(anti stat)을 포함하며, 바람직하게는 1% 내지 5%(얀의 무게에 대한 중량%), 더욱 바람직하게는 1% 내지 4%, 특별히는 약 2%이다. 적합한 정전기 방지제의 예는 P140 탄소 섬유다.
실제로 바람직한 구체예에서, 아라미드 얀은 블랜드며, 바람직하게는 메타 아라미드, 파라 아라미드 및 정전기 방지제 블랜드이다. 바람직하게 블랜드는, 85% 내지 95% 메타 아라미드, 4% 내지 8% 파라 아라미드 및 2% 내지 4% 정전기 방지제를 적절하게 포함한다. 아라미드 얀의 사용은 용해점이 없으며, 연소를 지원하지 않고, 따라서 선천적으로 내열 및 내연성이기 때문에 특히 이롭다. 즉, 아라미드 얀은 화염 및 열 내성 특성을 제공하기 위한 화학 처리를 필요치 않는다. 화학 처리는 시간이 흐르면서, 특히 세척 후 감소하기 때문에 바람직하지 않다. 이는 이러한 직물들이 정기적인 교체를 필요로 한다는 것을 뜻한다. 이는 또한 의상이 교체를 필요로 하는 물리적인 표식이 없기 때문에, 의상의 착용자가 직물이 필요 보호(불행한 사건 발생 제외)를 제공하는지 불확실하다는 뜻이다.
상기 지적된 바와 같이, 바람직하게는 염색가능 얀은 내연성 연색가능 얀이다. 따라서, 적합한 양면 직물은 내염제 염색가능 얀 및 비-가용성 얀을 포함한다.
바람직하게는, 염색가능 얀은 폴리에스테르 얀이며, 적합하게는 내연성 폴리에스테르(FR polyester) 얀이다. 폴리에스테르 얀은 폴리에틸렌 테레프탈염산 얀(polyethylene terephthalate yarn)인 것이 특히 바람직하다. 폴리에스테르는 고시도 색으로 손쉽게 염색된다.
염색가능 얀은 재료의 혼합물(예를 들어 직물의 혼합물)을 포함하며, 즉, 블랜드이다. 예를 들어, 염색가능 얀은 비스코스 및/또는 모드아크릴로 블랜드된 폴리에스테르일 수 있다. 일반적으로, 폴리에스테르의 주요 성분는 얀이 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 전체로써 바람직한 고시도 색으로 염색될 수 있는 것을 보장하는 것이다.
다섬유 얀은 필링(pilling) 되는 경향이 있는 스테이플 얀(staple yarn)에 비해 높은 내구성을 제공한다는 것이 발견되었다. 적합하게는, 염색가능 얀은 다섬유 얀이며, 바람직하게는 다섬유 폴리에스테르 얀이다. 적합하게는, 다섬유 얀은 텍스처 실(textured yarn)이다.
바람직하게는, 염색가능 얀은 고시도 색(즉, 염색된, 예를 들어 본 명세서에서 설명된 후염색된)을 갖는다.
적합하게는, 양면 위브의 위브 앞면은 평직(plain weave) 또는 능직(twill weave)이며, 능직이 바람직하다. 바람직하게는, 양면 위브의 위브 뒷면은 평직이다. 위브 앞면이 능직이며 위브 뒷면이 평직인 양면 위브를 갖는 것이 특히 바람직하다. 위브 앞면에 능직을 제공하는 데의 이점은 더 나은 색 강도/농도가 획득될 수 있다는 것이며, 특히 능직 패턴이 염색가능 얀에 의해 씨날로써 제공될 경우, 염색가능 얀에 의해 더 많은 비율의 위브 앞면이 제공될 수 있기 때문에 이점을 갖는다. 기타 구체예에서, 위브 앞면 및 위브 뒷면은 평직이다.
기타 구체예에서, 위브 앞면은 평직이며, 위브 뒷면은 능직이다. 따라서, 양면 위브는 평직 앞면 및 능직 뒷면을 갖는다. 이 또한 훌륭한 색 강도 및 농도를 제공하는 것으로 발견되었다.
본 명세서에서 설명된 바와 같이, 염색가능 얀(예를 들어, 폴리에스테르 얀) 날실 말단(warp end)은 위브 앞면으로 유도되어 위브 앞면의 색 강도를 증가시킬 수 있다. 실제로, 일 구체예에서 위브 앞면은 약 100% 염색가능 얀(예를 들어, 폴리에스테르 얀)이다.
평직 및 능직에 추가적으로, 위브는 또한 무늬천 또는 립스탑천(ripstop)으로부터 선택될 수 있다. 위브 앞면이 능직, 평직, 무늬천 및 립스탑 위브로부터 선택되며, 위브 뒷면이 평직 및 능직으로 선택되는 것이 특히 바람직하다.
바람직하게는, 비-가용성 얀은 아라미드 얀이며, 약 40/2 Nm 내지 100/2 Nm 아라미드얀으로부터 선택되며, 더욱 바람직하게는 약 55/2 Nm 내지 85/2 Nm, 더더욱 바람직하게는 60/2 Nm 내지 85/2 Nm, 보다 바람직하게는 70/2 Nm 내지 80/2 Nm 및 가장 바람직하게는 약 75/2 Nm이다.
기타 구체예에서, 비-가용성 얀은 아라미드 얀이며, 약 40/2 Nm 내지 100/2 아라미드 얀으로부터 선택되며, 더욱 바람직하게는 약 55/2 Nm 내지 85/2 Nm, 더더욱 바람직하게는 50/2 Nm 내지 75/2 Nm, 보다 바람직하게는 55/2 Nm 내지 60/2 및 가장 바람직하게는 약 60/2 Nm이다.
바람직하게는 양면 위브는 하나 또는 둘의 날실(warp yarn), 일반적으로 둘의 날실로부터 짜인다. 오직 하나의 날실을 갖는 구체예에서, 얀은 적합하게는 비-가용성 섬유 얀(예를 들어, 아라미드 얀)이다. 두개의 날실을 갖는 구체예에서, 적합하게는 얀의 하나가 비-가용성 섬유 얀(예를 들어, 아라미드 얀)이며 기타 얀은 염색가능 얀(예를 들어 내연성 얀, 일반적으로 FR 폴리에스테르)이다. 특히 바람직한 구체예에서, 양면 위브는 아라미드 얀인 하나의 날실로부터 짜인다. 기타 구체예에서, 양면 위브는 아라미드 및 염색가능 얀(예를 들어, 내연성 얀, 일반적으로 FR 폴리에스테르)인 두개의 날실로부터 짜인다.
바람직하게는 양면 위브는 두 개의 씨날로부터 짜이며, 적합하게는 비-가용성 섬유 얀(예를 들어, 아라미드 얀) 및 염색 가능 얀(예를 들어 내연성 얀, 일반적으로 FR 폴리에스테르)이다.
바람직하게는 씨날은 비-가용성 얀보다 염색가능 얀을 더 포함한다. 즉, 바람직하게는 주요 씨날 성분는 염색 가능 얀이다. 적합하게는, 씨날 내에 염색가능 얀 및 비-가용성 얀이 2:1 내지 5:1 범위의 비율(염색가능 얀 픽(pick):비-가용성 섬유 픽(pick)), 바람직하게는 2.5:1 내지 4:1, 더욱 바람직하게는 2.5:1 내지 3.5:1, 보다 바람직하게는 2.8:1 내지 3.2:1 및 가장 바람직하게는 약 3:1의 비율로 사용된다.
기타 구체예에서, 비율(염색가능 얀 픽:비-가용성 섬유 픽)은 1.1:1 내지 5:1의 범위, 바람직하게는 1.1:1 내지 4:1, 더욱 바람직하게는 1.1:1 내지 3.1:1, 보다 바람직하게는 1.1:1 내지 2.1:1 및 가장 바람직하게는 1.1:1이다.
적합하게는, 최소 씨날 밀도는 35스레드/cm, 바람직하게는 45 스레드/cm 및 가장 바람직하게는 43 스레드/cm이다. 적합한 최대 씨날 밀도는 60 스레드/cm, 바람직하게는 55 스레드/cm, 더욱 바람직하게는 50 스레드/cm 및 가장 바람직하게는 48 스레드/cm이다. 바람직한 구체예에서, 씨날의 밀도는 35 내지 60 스레드/cm, 더욱 바람직하게는 43 내지 48 스레드/cm, 보다 바람직하게는 40 내지 50 스레드/cm 및 가장 바람직하게는 43 내지 48 스레드/cm이다. 특히 바람직한 씨날 밀도는 약 45 스레드/cm이다.
기타 구체예에서, 적합한 최대 씨날 밀도는 65 스레드/cm, 바람직하게는 60 스레드/cm, 더욱 바람직하게는 55 스레드/cm, 보다 바람직하게는 42 스레드/cm 및 가장 바람직하게는 50 스레드/cm이다. 기타 바람직한 구체예에서, 씨날의 밀도는 35 내지 65 스레드/cm, 더욱 바람직하게는 35 내지 60 스레드/cm, 더더욱 바람직하게는 40 내지 55 스레드/cm, 보다 바람직하게는 45 내지 52 스레드/cm 및 가장 바람직하게는 45 내지 50 스레드/cm이다. 특히 바람직한 씨날 밀도는 약 49 스레드/cm이다.
적합하게는, 최소 씨날 밀도는 40 스레드/cm, 바람직하게는 44 스레드/cm 및 가장 바람직하게는 44 스레드/cm이다. 적합한 최대 씨날 밀도는 60 스레드/cm, 바람직하게는 55 스레드/cm, 더욱 바람직하게는 50 스레드/cm 및 가장 바람직하게는 48 스레드/cm이다. 특히 바람직한 구체예에서, 씨날의 밀도는 40 내지 60 스레드/cm, 더욱 바람직하게는 40 내지 50 스레드/cm 및 가장 바람직하게는 44 내지 48 스레드/cm이다. 특히 바람직한 씨날 밀도는 약 46 스레드/cm이다.
기타 구체예에서 최소 씨날 밀도는 40 스레드/cm, 바람직하게는 45 스레드/cm 및 더욱 바람직하게는 50 스레드/cm이다. 적합한 최대 씨날 밀도는 65 스레드/cm, 바람직하게는 60 스레드/cm, 더욱 바람직하게는 58 스레드/cm, 보다 바람직하게는 55 스레드/cm 및 가장 바람직하게는 50 스레드/cm이다. 기타 바람직한 구체예에서, 씨날의 밀도는 40 내지 65 스레드/cm, 더욱 바람직하게는 40 내지 60 스레드/cm, 더더욱 바람직하게는 44 내지 58 스레드/cm, 보다 바람직하게는 44 내지 55 스레드/cm 및 가장 바람직하게는 48 내지 52 스레드/cm이다. 특히 바람직한 씨날 밀도는 약 50 스레드/cm이다.
이러한 씨날 및 날실 및 씨실 밀도를 사용하는 구체예들은 화염 전파에 대해 특히 좋은 내성을 제공한다. 나아가, 이러한 날실 및 씨실 밀도와 양면 위브 구조의 조합은 특히 좋은 기계적 특성, 예를 들어 인장 및 인열 강도를 제공한다.
바람직하게는, 최대 직물/위브 무게는 400g/㎡, 더욱 바람직하게는 380g/㎡, 보다 바람직하게는 350g/㎡ 및 가장 바람직하게는 340g/㎡이다. 적합한 최소 위브 무게는 200g/㎡, 바람직하게는 250g/㎡, 더욱 바람직하게는 280g/㎡, 보다 바람직하게는 300g/㎡ 및 가장 바람직하게는 320g/㎡이다. 바람직한 구체예에서, 위브 무게는 200 내지 400g/㎡, 더욱 바람직하게는 300 내지 400g/㎡, 보다 바람직하게는 300 내지 350g/㎡ 및 가장 바람직하게는 320 내지 340g/㎡이다. 특히 바람직한 위브 무게는 약 330g/㎡이다. 적합하게는, 이러한 직물/위브 무게는 수축 후 직물을 뜻한다.
기타 구체예에서, 최대 직물/위브 무게는 400g/㎡, 더욱 바람직하게는 350g/㎡, 보다 바람직하게는 300g/㎡ 및 가장 바람직하게는 280g/㎡이다. 적합한 최소 위브 무게는 200g/㎡, 바람직하게는 220g/㎡, 더욱 바람직하게는 240g/㎡, 보다 바람직하게는 260g/㎡ 및 가장 바람직하게는 270g/㎡이다. 바람직한 구체예에서, 위브 무게는 200 내지 400g/㎡, 더욱 바람직하게는 225 내지 350g/㎡, 보다 바람직하게는 250 내지 300g/㎡ 및 가장 바람직하게는 260 내지 280g/㎡이다. 특히 바람직한 위브 무게는 약 270g/㎡이다. 적합하게는, 이러한 직물/위브 무게는 수축 후 직물을 뜻한다.
위브 무게는 직물로부터 형성되는 의상이 경량이고, 따라서 착용하기 좋은 것을 보장한다. 그러함에도, 이들은 튼튼하며 내구성 있는 직물을 제공하기에 충분한다.
위브의 무게 및 구성은 또한 개인 보호 의복과 같은 아이템의 하향 제조에서의 사용이 용이한 드레이프 가능 직물(drapable fabric)의 추가적인 이점을 제공한다.
특히, 본 발명자들은 내연성 염색가능 얀의 제공은 단순 직물 구조를 가능케하여, 추가적인 성분을 필요치 않다는 것을 관찰하였다. 구체적으로, 바람직한 고시도 색은 FR 염색가능 얀을 염색(적합하게는 후염색)함으로써 제공되며, 실질적인 내열 및 내연성은 비-가용성(적합하게는 아라미드) 얀에 의해 제공된다. "고시도" 얀(FR 염색가능 얀)은 선천적으로 내연성이며, 직물에 추가적인 얀(예를 들어, 공기 산화 얀) 또는 처리(예를 들어 화학적 패딩(chemical padding))을 제공할 필요가 없다. 실제로, 바람직한 구체예에서, 양면 직물에는 오직 두 종류의 얀이 존재한다: FR 염색가능 얀 및 비-가용성 얀, 바람직하게는 FR 폴리에스테르 얀 및 아라미드 얀. 따라서, FR 염색가능 얀 및 비-가용성(예를 들어 아라미드) 얀의 조합은 고시도 및 열/내연성이 간단하며 따라서 경량 양면 직물에 의해 제공됨으로써 기술에 대한 소중한 공헌을 나타내며, 경량 양면 직물은 제조하기 더욱 간단하며 성분 얀(component yarn)의 효율적인 사용을 나타낸다.
본 발명의 구체예는 양면 위브이며, 여기서 내연성 폴리에스테르 얀은 위브 앞면의 주요 성분이며, 아라미드 얀은 위브 뒷면의 주요 성분이고, 적합하게는 200 내지 400g/㎡이 직물 무게를 갖는다. 위브 구조는 아라미드 얀의 뛰어난 내열성 및 내염성 성질과 내연성 폴리에스테르의 염색 가능 성질을 하나의 경량 드레이프 가능 직물에 조합하기 때문에 현저히 바람직하며, 따라서 뛰어난 내열성 및 내염성이며 고시도 색으로 염색될 수 있는 제품을 제공한다.
적합하게는, 직물에서의 얀의 적어도 40%(직물의 무게에 대한 중량%)는 염색가능 얀이며, 예를 들어 내연성 염색가능 얀, 예를 들어 폴리에스테르 얀이며, 더욱 바람직하게는 적어도 43% 및 가장 바람직하게는 적어도 45%이다. 특히 바람직한 값은 약 46%이다.
적합하게는 직물에서의 얀의 적어도 40%(직물의 무게에 대한 중량%)는 비-가용성 얀(예를 들어, 아라미드 얀, 예를 들어 아라미드 블랜드 얀)이며, 더욱 바람직하게는 적어도 45%, 보다 바람직하게는 적어도 50%이다. 가장 바람직한 값은 약 54%이다.
적합하게는, 염색가능 얀 및 비-가용성 섬유 얀은 직물에서 존재하는 오직 얀이다. 바람직하게는, 직물은 염색가능 얀 및 비-가용성 섬유 얀을 기본적으로 포함, 더욱 바람직하게는 포함한다. 적합하게는, 직물은 공기산화 얀(공기산화 얀은 화염에 노출될 경우 공기산화 가스를 방출하며, 상기 가스는 직물 내 하나 이상의 기타 얀들의 연소를 억제함)을 포함하지 않는다.
일 구체예, 예를 들어 의상의 일부분이 직물인 경우에서 양면 위브는 하나 이상의 기타 재료 또는 직물과 조합되어 제공될 수 있다. 예를 들어, 의상은 복수의 층을 포함할 수 있으며, 이 중 하나는 양면 위브이다.
적합하게는, 양면 직물은 하나 이상의 하기 기준을 획득한다: ISO EN61482-1-1 ASTM F1959 오프 아아크에 대한 열보호(Thermal Protection to Open Arc); 및 ISO 11612 열 및 화염(Heat and Flame). 바람직하게는, 직물은 추가적으로 하기 설명된 바와 같이 EN471 기준을 통과한다.
적합하게는, 양면 직물은 염색되었다. 즉, 염색가능 얀의 적합하게는 적어도 몇몇에서, 바람직하게는 대체적으로 모두는 염색가능 얀이 착색되도록 염색된다. 이는, 예를 들어 본 명세서에서 설명된 바 대로 후염색함으로써 획득될 수 있다. 적합한 색은 고시도색(예를 들어, 형광 색)이지만, 기준 색(standard colours) 또한 가능하다. 따라서, 적합하게는 양면 위브 직물은 고시도 염색가능 얀을 포함한다.
기타 구체예에서, 양면 직물은 염색되지 않는다. 실제로, 본 발명의 이점은 직물이 그 어떠한 기타 직물들과 같이 공정 및 마무리될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 직물은 후염색 또는 인쇄 또는 피복을 위해 후염색 또는 준비될 수 있다. 이는 직물의 제조에 대해 소중한 유연성을 제공하며, 예를 들어 신속한 반응 및 감소된 낭비를 허용한다.
적합하게는 양면 위브 직물은 EN471 기준을 통과한다. 적합하게는, 양면 위브 직물은 EN ISO11612.2008 기준의 화염 전파(조항 6.3.2), 대류열(조항 7.2) 및 방사열(조항 7.3) 필요조건을 통과한다.
바람직하게는, 직물 앞면의 고시도 색은 착색 얀 앞면의 x,y 색도 좌표는 하기(EN471에 상응하는),
- 형광 노랑: (0.387, 0.610), (0.356, 0.494), (0.398, 0.452), (0.460, 0.540);
- 형광 주황:(0.610, 0.390), (0.535, 0.375), (0.570, 0.340), (0.655, 0.345); 및
- 형광 빨강: (0.655, 0.345), (0.570, 0.340), (0.595, 0.315), (0.690, 0.310); 중 그 어떠한 색도 만족시킨다.
적합하게는, 최소 휘도율(luminous factor) Bmin은 약 0.70(노랑), 0.40(주황), 0.25(빨강)이다.
추가적인 면에서, 본 발명은 염색가능 얀 및 비-가용성 얀을 포함하는 직물(적합하게는 위브된 직물(woven fabric))을 제공하며, 여기서 얀은 양면 직물(바람직하게는 양면 위브)를 형성하고, 여기서 직물은 EN 471 기준을 통과한다. 본 발명의 제 1 면의 선택적 및 바람직한 특성 또한 적합하게는 본 일면에 적용된다. 특히, 염색가능 얀은 적합하게는 FR 염색가능 얀이며, 염색가능 얀은 바람직하게는 염색(일반적으로 본 명세서에서 설명된 바와 같이 후염색)되었다.
추가적인 면에서, 본 발명은 염색가능 얀 및 비-가용성 섬유 얀을 포함하는 직물을 제공하며, 여기서 얀은 양면 위브를 형성하며, 여기서 직물은 EN ISO11612.2008 기준의 화염 전파(조항 6.3.2), 대류열(조항 7.2) 및 방사열(7.3)을 통과한다. 제 1면의 선택적 및 바람직한 특성 또한 적합하게는 본 일면에 적용된다. 특히 염색가능 얀은 적합하게는 FR 염색가능 얀이며, 염색 가능 얀은 바람직하게는 염색(본 명세서에서 설명된 바와 같이 후염색)된다.
추가적인 면에서, 본 발명은 직물을 포함하는 개인 보호 의복을 제공하며, 이의 직물은 비-가용성 섬유 얀 및 염색가능 얀을 포함하고, 여기서 얀은 양면 직물(바람직하게는 양면 위브)를 형성한다. 적합하게는, 개인 보호 의복은 제 1 면의 직물을 포함한다. 제 1 면의 선택적 및 바람직한 특성들 또한 본 일면에 적용된다. 특히, 염색가능 얀은 적합하게는 FR 염색가능 얀이며, 염색가능 얀은 바람직하게는 염색(일반적으로 본 명세서에서 설명된 바와 같이 후염색)된다. 개인 보호 의복은 바지, 자켓, 티셔츠, 신발 커버(shoe cover), 장갑, 모자, 조끼, 완장(arm bands) 및 작업복(coverall)을 포함하지만, 이로써 제한되지 않는다.
추가적인 면에서, 본 발명은 비-가용성 섬유 얀 및 염색가능 얀을 포함하는 직물을 포함하는 보호물(protection cover)를 제공하며, 여기서 얀은 양면 직물(바람직하게는 양면 위브)를 형성한다. 적합하게는, 보호물은 제 1 면의 직물을 포함한다. 제 1 면의 선택적 및 바람직한 특성들 또한 본 일면에 적용된다. 특히, 염색가능 얀은 적합하게는 FR 염색가능 얀이며, 염색가능 얀은 바람직하게는 염색(일반적으로 본 명세서에서 설명된 바와 같이 후염색)된다. 보호물은 가방을 위한 커버(cover), 배낭을 위한 커버 및 공구상자를 위한 커버를 포함하지만, 이로써 제한되지 않는다.
추가적인 면에서, 본 발명은 염색가능 얀 및 비-가용성 얀을 포함하는 직물의 제조 방법을 제공하며, 방법은 양면 직물을 형성하기 위해 염색가능 얀 및 비-가용성 섬유 얀을 공정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 직물은 위브된 직물(woven fabric)이며, 염색가능 얀 및 비-가용성 섬유 얀을 공정하는 단계는 양면 위브를 형성하기 위해 염색가능 얀 및 비-가용성 얀을 짜는 것을 포함한다.
제 1명읜 선택적 및 바람직한 특성들 또한 본 일면에 적용된다. 특히, 염색가능 얀은 적합하게는 FR 염색가능 얀이며, 방법은 바람직하게는 염색가능 얀의 염색(일반적으로 본 명세서에서 설명된 바와 같이 후염색)을 포함한다.
일 구체예에서, 위브는 위브 앞면은 능직을 사용하고 위브 뒷면은 평직을 사용하여 짜이며, 여기서 위브는 비-가용성 섬유 얀인 하나의 날실 및 비-가용성 섬유 얀과 염색가능 얀인 두개의 씨실을 사용하여 짜인다.
또다른 구체예에서, 위브는 위브 앞면은 평직을 사용하고 위브 뒷면은 능직을 사용하여 짜이며, 여기서 위브는 비-가용성 섬유 얀과 염색가능 얀인 두개의 날실 및 비-가용성 섬유 얀과 염색가능 얀인 두개의 씨실을 사용하여 짜인다.
적합하게는, 직물, 바람직하게 날실은 짜임 후 수축된다. 마무리 공정의 일부분으로써 날실을 수축하는 것이 이로우며, 이는 이것이 염색가능 씨실이 비-가용성 섬유 씨실을 덮는 것을 유발하여, 비-가용성 섬유 씨실을 효율적으로 뒷면으로 이동시키고, 따라서 직물의 앞면 상에서 염색가능 얀의 증가된 범위를 생성하고, 이는 염색 시 위브 앞면의 색 강도를 증가시킨다. 실제로, 양면 직물이, 예를 들어 폴리에스테르 직물과 같은 단층 직물과 동일한 방법으로 수축을 포함한 마무리될 수 있다는 것이 본 발명의 이점이다.
적합하게는 날실 및/또는 씨실(바람직하게는 둘다)의 수축의 정도는 5% 내지 15%의 범위, 바람직하게는 6% 내지 14%, 더욱 바람직하게는 7% 내지 13% 및 가장 바람직하게는 8% 내지 12%이다. 일 구체예에서, 이는 직물 및/또는 증가된 직물 외피(fabric cover)의 밀도 내 변화를 가능케한다.
적합하게는 직물 무게는, 예를 들어 적어도 5%, 바람직하게는 적어도 10%, 더욱 바람직하게는 적어도 12% 및 가장 바람직하게는 적어도 14% 증가한다. 일반적으로 수축은 직물 무게를 약 20% 이상으로는 증가시키지 않는다.
적합하게는 직물 무게는, 예를 들어 약 230-240g/㎡ 내지 약 260-280g/㎡로 증가한다. 특히 바람직한 구체예에서, 직물 무게는 수축 후 약 236g/㎡ 내지 약 270g/㎡로 증가한다.
적합하게는 수축은 날실 말단이, 예를 들어 약 42-47/cm 내지 약 48-52/cm로 증가하는 것을 유발한다. 특히 바람직한 구체예에서 날실 말단은 약 45/cm 내지 약 50/cm로 증가한다.
적합하게는, 씨실 픽(weft pick)은, 예를 들어 약 42-47/cm 내지 약 48-52/cm로 증가한다. 특히 바람직한 구체예에서, 씨실 말단은 약 45/cm 내지 약 50/cm로 증가한다.
바람직하게는 날실 말단 및 씨실 말단은 둘 다 수축 단계에 의하여 증가한다.
바람직하게는, 직물은 후염색되며, 적합하게는 고시도 색으로 염색된다. 직물을 후염색하는 것은 후염색이 기업 이미지 개인 보호 의복과 같은 아이템의 후속 제조를 더욱 손쉽고 싸게 만들기 때문에 이롭다. 실제로, 직물이 색(염색제)의 첨가 및 크기에 맞춰 잘라져 요구 색으로 후염색 없이 생산될 수 있기 때문에, 이는 궁극적으로 폐기물, 따라서 비용을 감소시킨다. 양면 직물의 구체예는 바람직하게는 고시도 색으로 염색, 바람직하게는 후염색된다.
추가적인 면에서, 본 발명은 본 명세서에서 설명되는 방법, 예를 들어 상기 면들에 따라 만들어진다.
추가적인 면에서, 본 발명은 본 명세서에서 설명되는 방법으로 만들어진 개인 보호 의복 또는 보호 커버를 제공한다.
추가적인 면에서, 본 발명은 양면 직물(바람직하게는 양면 위브)를 형성하기 위한 염색가능 얀 및 비-가용성 얀의 사용을 제공한다. 바람직하게는, 염색가능 얀 및 비-가용성 얀은 개인 보호 의복을 형성하기 위해 사용된다.
본 발명의 그 어떠한 하나 이상의 면들은 본 발명의 그 어떠한 하나 이상의 기타 면과 조합될 수 있다. 이와 유사하게, 그 어떠한 일면의 그 어떠한 하나 이상의 특성 및 선택적 특성은 그 어떠한 기타 일면에 적용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 선택적 및 바람직한 특성은 몇몇 또는 모든 일면에 적용될 수 있다. 특히, 직물과 연관된 선택적 및 바람직한 특성, 예를 들어 얀의 본질(nature)은 재료 및 형태(예를 들어, 다섬유) 뿐 아니라, 직물의 구조(예를 들어, 양면 위브, 얀 밀도)는 모든 기타 면들에 적용될 수 있다. 나아가, 방법 또는 사용과 연관된 선택적 및 바람직한 특성들은 생산물, 특히 보호 의상에 적용될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명에서, "양면 직물"은 얀들이 두 면을 갖는 단층 직물을 형성하기 위해 공정(예를 들어, 위빙(weaving))된 직물을 뜻한다. 이러한 단층 직물은 단일 단계 또는 공정으로 가공(예를 들어, 짜임)된다. 특히 바람직한 종류의 양면 직물은 양면 위브이다.
본 발명에서, "양면 위브"는 두 면을 갖는 단층 직물을 형성하기 위해 얀들이 짜여진 날씨 이중직(double weave)의 종류를 뜻한다. 본 위브의 형태는 하나의 날실 및 두 개의 씨실을 갖는다. 도 1은 양면 위브의 기본적인 예의 도식적 단면도이다. 양면 위브는 두 면(10 및 12)을 갖는다. 씨실(16 및 18)은 날실(14) 사이로 짜이며, 여기서 날실은 두 면 모두에서 보일 수 있다. 씨실 픽의 위빙을 조정함으로써, 다른 패턴의 씨실(16 및 18) 및 날실(14)이 각각의 면에 제공될 수 있다.
또다른 형태의 본 위브는 두개의 날실 및 두개의 씨실을 가진다. 도 1에 있어서, 날실(14)은 제 1 및 제 2날실, 예를 들어 아라미드 및 염색가능 얀을 포함한다.
본 발명에서, "직물 앞면"은 의상에서의 사용에서, 열기 등에 노출되는 보이는 직물의 면을 뜻한다. 양면 위브의 문맥에서, "위브 앞면"이라는 용어가 사용되며, 이는 "위브 전면(weave front)" 또는 "앞면(front face)"으로 교체되어 사용될 수 있다.
본 발명에서, "직물 뒤면"은 의상에서의 사용에서 보이지 않으며 사용자의 피부와 가장 가까운 직물의 면을 뜻한다. 양면 위브의 문맥에서, "위브 뒷면"이라는 용어가 사용되며, "위브 후면(weave rear)" 또는 "후면(rear face)"과 교체되어 사용될 수 있다.
본 발명에서, "염색가능 얀"은 고시도 색으로 염색될 수 있는 얀을 뜻한다. 즉, 고시도 염색제로써 염색될 수 있는 얀이다. 특히, 염색가능 얀은 오직 얀(즉, 블랜드가 아님)으로만 형성된 직물이 본 명세서에서 설명된 적어도 하나의 EN471 색의 조정(colour co-ordinate) 필요조건들을 충족시키는 고시도 색을 소지하도록 염색될 수 있다. 본 발명의 당업자는 적합한 염색 공정을 알고 있으며, 염색가능 및 비-가용성 얀 간을 손쉽게 구별할 수 있다. 나아가, 본 명세서에서 사용되는 "염색가능 얀"이라는 용어는 염색(예를 들어, 후염색)된 얀들을 포함한다. 즉, 본 용어는 염색 전 및 후의 얀을 포함한다. 적합한 얀은 폴리에스테르, 바람직하게는 내연성 폴리에스테르이다.
본 발명에서, "비-가용성 섬유 얀"은 300℃에서 고온 표면 상에 용융 흔적(molten trail)을 남기지 않는 직물로부터 제조된 얀을 뜻한다. 이러한 얀들은 따라서 좋은 내열 및 내연성을 갖는다. 비-가용성 얀의 예는 아라미드 얀이다. 아라미드 얀은 연소를 지지하지 않으며, 용해점을 갖지 않는다.
당업자가 인식한 바와 같이, 본 명세서에서 개시된 얀은 단기간(약 3 내지 4초)에 고온 및/또는 화염으로의 노출 후 기계적 특성의 수축 및 손실이 제한되도록 내열성이다.
본 발명에서, "내연성 얀(flame retardant yarn)"은 내연성을 부가하기 위해 처리(예를 들어, 피복)된 얀들에 비하여 선천적 및 영구적으로 내연성적인 얀으로부터 형성된 재료를 뜻한다. 일반적으로 선천적 내연성은 재료의 화학적 기질 때문에 발생된다. 예를 들어, 직물 얀의 경우 직물들은 선천적으로 화염 내연성 재료로부터 만들어진다. 화염 내연성 폴리에스테르(FR 폴리에스테르)는 특히 바람직한 화염 내연성 얀이다.
본 발명의 제 1 실시예에서, 직물은 하나의 날실 및 두개의 씨실을 사용하여 짜인다. 날실은 75/2 Nm 링 정방 메타 아라미드, 파라 아라미드, 제전 블랜드 얀(anti stat blend yarn)(carbon P140 정전기 방지제(antistat)를 갖는 Nomex® 93 / 5 / 2)이다. 씨실의 하나는 2*167 dtex 64 필라멘트 가공 내연성 폴리에스테르 얀(filaments textured flame retardant polyester yarn)이며, 여기서 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈염산(polyethylene terephthalate)(Trevira® CS)이다. 다른 씨실은 날을 위해 사용되는 75/2 Nm 링 정방 메타 아라미드, 파라 아라미드, 제전 블랜드 얀이다.
이러한 얀들은 그 후 양면 직물을 생산하기 위하여 공정(짜임)된다. 본 특정 실시예에서, 상기 공정은 위브 앞면 상엔 능직 및 위브 뒷면 상엔 평직을 사용하여 수행되었으나, 기타 패턴도 가능하다. 능직은 씨실을 세개의 픽의 내연성 다섬유 폴리에스테르 얀과 한 픽의 스펀 스테이플 아라미드 혼합 얀(spun staple aramid blended yarn)으로써 패턴함으로써 형성되었다. 특히, 위브 앞면에서 볼 수 있듯이 내연성 폴리에스테르 씨실은 5개의 날실 말단 위, 그 후 하나의 날실 말단 밑으로 짜이며, 그 뒤 다음 5개의 말단 위로 짜인다. 각각의 내연성 얀 씨실 픽은 인접 내연성 폴리에스테르 얀 씨실 픽으로부터 하나의 날실 말단 만큼 오프셋(offset)되며, 따라서 사선의 폴리에스테르 씨실 픽을 형성한다. 씨실 픽은 날실 말단의 길이를 따라 세개의 폴리에스테르 픽 대 하나의 아라미드 픽으로 패턴 형성된다. 아라미드 씨실 얀은 세개의 날실 말단 밑, 그 후 하나의 날실 말단 위로 짜인다.
짜인 후, 직물은 스커링(scouring) 및 건조(drying)과 같은 종래 마무리 공정을 거친다. 직물은 또한 세트(set)된다. 이 또한 기술에서 표준이다. 세팅 공정(setting process)은 위브의 날실이 수축하도록 조정되었다. 이는 씨실들이 서로 압착하여 씨실들 내의 "미량 성분(minor component)"인 아라미드 얀이 후면(reverse)으로 움직이는 것을 유발한다. 이는 100%의 가시 얀(visible yarn)이 내연성 폴리에스테르인 위브 앞면을 초래하며, 위브 뒷면의 가시 얀의 대부분은 아라미드이다.
이러한 공정들 후, 위브는 46 스레드/cm의 날실 밀도 및 45 스레드/cm의 씨실 밀도를 갖는다. 직물의 무게는 330g/㎡이다.
완성된 양면 위브의 전체적 구성 성분(직물의 무게에 대한 중량%)는 46% 폴리에틸렌 테레프탈염산, 50% 메타 아라미드, 3% 파라 아라미드 및 1% 정전기 방지제이다.
직물은 그 후 고시도 색으로 후염색될 수 있다. 오직 위브 앞면(즉, FR 폴리에스테르)은 염색제의 색을 가질 것이다. 이는 직물 앞면이 고시도 색으로 염색되기 위해, 전 직물이 염색 탱크(dye tank)에 놓여질 수 있다는 뜻이다.
후염색의 추가적인 이점은 부드러운 다룸(soft handle)이며, 이는 착용자의 편안에 대해 이롭다. 부드러움은 직물 염색, 특히 액류 염색 중 획득될 수 있다. "부드러운 다룸"은 경량 의복을 위해 개발된 카와바타 평가 방식(Kawabata Evaluation System)(KES)에 의해 측정될 수 있다. 본 실시예에서, KES 휩 특성(bending property)인 "휨 강성(flexible rigidity)"은 날실 및 씨실 방향 모두에서 0.5㎠/cm 이하이었다. 보통, KES는 방어 의복를 위한 일반적인 직물들에서, 이들의 뻣뻣함 때문에 수행될 수 없다. 따라서 본 발명의 구체예는 훌륭한 레벨의 고시도 및 내연성 뿐만 아니라 부드러운 다룸을 제공하며, 이는 특성의 유용한 조합이다.
본 실시예에서, 내연성 다섬유 폴리에스테르 얀의 사용은 몇몇 이점을 제공한다. 첫째, 이는 염색가능하며, 따라서 염색 앞면이 고시도의 색으로 염색될 수 있다. 둘째, 얀의 다섬유 구성은 필링(높은 마멸 저항(high abrasion resistance))에 대한 내성적이며 내구성임을 뜻한다. 셋째, 내열 특성은 직물의 전체적 내열성에 기여하며, 쉬운 다룸을 위한 좋은 워시-드라이 수축 성능을 제공한다. 추가적으로, FR 폴리에스테르는 연소(burning) 중 낮은 독성을 갖는다.
스펀 스테이플 아라미드 블랜드의 사용은 또한 이러한 얀의 굉장히 훌륭한 선천적 내내열 및 내연성 때문에 이롭다.
능직 앞면 및 평직 후면과의 양면 위브의 사용은 화염 전바 방지의 추가적인 이점을 제공한다. 위브는 또한 인장 및 인열 강도와 같은 훌륭한 기계적 특성을 제공하며, 구성은 경량 직물을 제공하고, 이는 작업복의 구성에서 사용될 직물에 있어 특히 이롭다. 양면 위브 구성은 또한 대부분의 내연성 다섬유 폴리에스테르 얀이 위브 앞면 상에 있는 것을 보장한다. 이는 폴리에스테르 얀이 필링에 대한 색 및 내성을 필요로 하는 면인 위브 앞면을 향하도록 하는 얀의 효율적인 사용이다. 양면 위브는 또한 폴리에스테르 및 아라미드 얀이 섞여서 짜였다는 것을 뜻한다. 이는 기계적 특성을 향상 시킬 뿐만 아니라, 위브 전체가 훌륭한 내열 및 내연성을 갖는다는 뜻이다.
직물의 화염 전파 및 기계적 특성의 제한은 위브 날실의 수축에 의해 추가적으로 향상되며, 이는 씨실의 밀도를 증가시킨다. 날실 수축은 또한 위브 앞면 상의 폴리에스테르 얀의 범위를 증가시키며, 이는 염색 시 위브 앞면의 색의 강도를 증가시킨다.
직물의 후염색은 직물의 후속 사용에서 추가적 이점을 갖는다. 예를 들어, 회사 작업복을 제조할 경우, 직물은 크기로 잘라져, 필요 색으로 후염색될 수 있다. 이는 더욱 효율적이며, 폐기물을 감소시키고, 따라서 비용을 감소시킨다.
실시예의 직물은 시험되었으며 훌륭한 내연성, 기계적 특성 및 고시도 색을 갖는다는 것이 발견되었다. 특히, EN ISO 11612:2008 및 EN 471의 연관 부분이 통과되었다.
본 발명의 두번째 실시예에서, 직물은 두개의 날실 및 두개의 씨실을 사용하여 짜인다. 제 1 날실은 60/2 Nm 링 스펀 메타 아라미드, 파라 아라미드, 제전 블랜드 얀(탄소 P140 정전기 방지제를 갖는 Nomex® 93 / 5 / 2)이다. 제 2 날실은 Trevira® CS 1 / 167 / 64 필라멘트 가공 FR 폴리에스테르이다. 씨실의 하나는 1*167 dtex 64 필라멘트 가공 내연성 폴리에스테르 얀이며, 여기서 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈염산(Trevira® CS)이다. 다른 씨실은 날실을 위해 사용된 60/2 Nm 링 스펀 메타 아라미드, 파라 아라미드, 정전기 방지제 얀이다.
이러한 얀들은 그 후 양면 직물을 생산하기 위하여 공정(짜임)된다. 본 특정 실시예에서, 이는 위브 앞면 상은 평직 , 위브 뒷면 상은 능직을 사용하여 수행되지만, 기타 패턴도 가능하다. 앞면은 하나의 내연성 다섬유 폴리에스테르 얀의 픽 및 하나의 스펀 스테이플 아라미드 혼합 얀의 픽을 패턴하면서 형성된다. 특히, 위브 앞면에서 볼 수 있듯이, 내연성 폴리에스테르 씨실은 하나의 날실 말단 위, 그 후 하나의 날실 말단 밑으로 짜이다. 각각의 내연성 얀 씨실 픽은 인접 내연성 폴리에스테르 얀 씨실 픽으로부터 하나의 날실 말단 만큼 오프셋(offset)된다. 씨실 픽은 날실 말단의 길이를 따라 하나의 폴리에스테르 픽 대 하나의 아라미드 픽으로 패턴 형성된다. 아라미드 씨실 얀은 두개의 날실 말단 밑, 그 후 하나의 날실 말단 위로 짜인다.
짜인 후, 직물은 이전 실시예들과 동일한 방법의 마무리 공정을 거친다. 이는 씨실들이 서로 압착하여 씨실들 내의 "미량 성분(minor component)"인 아라미드 얀이 후면으로 움직이는 것을 유발한다. 이는 100%의 가시 얀(visible yarn)이 내연성 폴리에스테르인 위브 앞면을 초래하며, 위브 뒷면의 가시 얀의 대부분은 내연성 아라미드이다.
이러한 공정들 후, 위브는 50 스레드/cm의 날실 밀도를 가지며, 50 스레드/cm의 씨날 밀도를 갖는다. 직물의 무게는 270g/㎡이다.
마무리된 양면 위브의 전체적 구성 성분(직물의 무게에 대한 중량%)는 42% 폴리에틸렌 테레프탈염산, 54% 메타 아라미드, 3% 파라 아라미드 및 1% 정전기 방지제이다.
제 1 실시예와 동일한 방식으로, 직물은 고시도 색으로 후염색될 수 있다. 이와 유사하게, 내연성 다섬유 폴리에스테르 얀 및 스펀 스테이플 아라미드 플랜드의 사용은 제 1 실시예와 동일한 이점을 제공한다.
본 실시예에서, KES 휩 특성(bending property)인 "휨 강성(flexible rigidity)"은 날실 및 씨실 방향 모두에서 0.5gf ㎠/cm 이하이었다. 상기 제 1 실시예에 대해 지적한 바와 같이, 제 2 실시예의 직물은 훌륭한 레벨의 고시도 및 내연성 뿐만 아니라 부드러운 다룸을 제공하며, 이는 특성의 유용한 조합이다.
나아가, 평직 앞면 및 능직 뒷면을 갖는 양면 위브의 사용은 화염 전파의 방지와 인강 및 인열 강도와 같은 훌륭한 기계적 특성의 추가적 이점이 있다. 위브 구조는 경량 직물을 생산하며, 이는 작업복의 문맥에서 굉장히 유용하다.
제 1 실시예와 동일한 방법으로, 양면 위브 구성은 대부분의 내연성 다섬유 폴리에스테르 얀이 위브 앞면 상에 있는 것을 보장하며, 이는 얀의 유용한 사용이다. 양면 위브의 선천적인 혼교 구조는 기계적 특성을 향상시킬 뿐만 아니라, 위브 전체가 훌륭한 내열 및 내연성을 갖는다는 뜻이다.
시험들은 씨날의 밀도를 증가시키는 위브 날실의 수축(예를 들어 세팅 단계에서)은 직물의 화염 전파 및 기계적 특성들의 제한을 향상시킨다는 것을 보인다. 날실의 수축은 또한 위브 앞면 상의 폴리에스테르 얀 범위를 증가시키기 때문에, 염색 시 위브 앞면의 색 특성을 증가시킨다.
제 1 직물에서와 같이, 제 2 실시예의 직물은 시험되었으며, 훌륭한 내연성, 기계적 특성, 고시도색 및 전기 아아크(electric arc)에 대한 열저항을 갖는 것이 발견되었다. 특히, 하기 요구 시험들을 통과하였다:
ISO 11612:2008 (보호 의상(Protective clothing) - 열 및 화염에 대한 보호 의상(clothing to protect against heat and flame))
ISO 11611:2007 (용접 및 연광 공정에서 사용될 보호 의상(Protective clothing for use in welding and allied processes))
ISO 14116: 2008 (보호 의상(Protective clothing) - 열효율(thermal performance))
BS EN 471:2003 +A1; 2007 (전문 사용을 위한 고시도 경고 의상(High visibility warning clothing for professional use))
BS EN 471: 2003 incl (철로 사업을 위한 GO/RT 3279: 2008(GO/RT 3279: 2008 for railway industry))
EN 1150:1999 (고시도(High visibility))
EN 1149-3:2004 (반감기(Charge decay))
EN 61482-1-2: 2007 (아아크 박스 시험(Arc Box Test))
ASTM F1959 equiv. (EN 61482-1-1) (직물 오픈 아아크 시험(Fabric Open Arc Test))
특히, 두 실시예의 직물은 하기 EN ISO 11612: 2008을 통과한다:
- 제한 화염 전파 - 앞면 점화(face ignition) (A1) [ISO 15025:2000 Procedure A] - pass A1(선처리 직물 전후 모두)
- 제한 화염 전파 - 에지 점화(edge ignition) (A2) [ISO 15025:2000 Procedure B] - pass A2(선처리 직물 전후 모두)
- 대류열(convective heat)(코드 부호(code letter) B) [ISO 9151:1995] - 통과 레벨 B1
- 방사열(radiant heat(코드 부호 C)[20kW/㎡에서 ISO 6942:2002 방법 B] - 통과 레벨 C1
실제로, 직물은 화염 전파 시험를 훌륭히 수행하였으며, 잔화염(after flame) 또는 잔광(after glow)이 일어나지 않는다.
직물은 또한 전기 아아크(electric arc)에 대한 열저항을 위한 시험을 훌륭히 수행하였다:
전기 아아크 시험 EN 51482-1-2: 2007 클래스 1으로의 박스 테스트 (Box Test to Class 1), 및
직물 오픈 아아크 시험(fabric Open Arc test) ASTM F1959 / F1959M - O6ae 1 라이브 워킹(Live Working) - 의복을 위한 내연성 재료, 전기 아아크의 열 위험(flame resistant materials for clothing, thermal hazards of an electric arc), (EN 61482-1-1 오픈 아아크(Open Arc)와 동량), > 8.0 Cal / ㎠.의 아크 열성과 가치 획득(Arc Thermal Performance Value ( ATPV ))
따라서, 본 발명의 구체예들은 몇몇의 요구 시험들을 충족시킨다. 특히, (a) ISO 11612 열 및 화염, ISO 11611 용점 및 관련 공정(Welding & Allied processes), ISO 14116 열효율(Thermal Performance); (b) EN471로의 가염성(dyeability)(고시도 및 GO/RT 레일(high visibility and GO/RT rail)); 및 (c) ISO EN61482-1-1 ASTM F1959 오프 아아크에 대한 열 보호(Thermal Protection to Open Arc)의 조합에 대한 대해서 훌륭한 성능이 획득되었다.

Claims (17)

  1. 내연성 염색가능 얀(flame retardant dyeable yarn) 및 비-가용성 섬유 얀(non-fusible fibre yarn)을 포함하는 직물로서, 얀들은 양면 직물(double faced fabric)을 형성하는 것을 특징으로 하는 직물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 직물은 위브직물(wooven fabric)이며, 얀은 양면 위브(weave)를 형성하는 것을 특징으로 하는 직물.
  3. 제 2항에 있어서, 내연성 염색가능 얀은 내연성 염색가능 폴리에스테르 얀(polyester yarn)인 것을 특징으로 하는 직물.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 비-가용성 섬유 얀은 아라미드 얌(aramid yarn)인 것을 특징으로 하는 직물.
  5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 위브 앞면(weave face)의 주요 성분은 내연성 염색가능 얀인 것을 특징으로 하는 직물.
  6. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 위브 뒷면(weave back)의 주요 성분은 비-가용성 섬유 얀인 것을 특징으로 하는 직물.
  7. 제 2항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 짜임 앞면은 능직(twill weave)이며, 짜임 뒷면은 평직(plain weave)인 것을 특징으로 하는 직물.
  8. 제 2항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 짜임 앞면은 고시도 색(high visibility colour)으로 염색되어, EN471을 통과하는 것을 특징으로 하는 직물.
  9. 제 2항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 씨실(weft)의 밀도는 35 내지 60 스레드(thread)/cm인 것을 특징으로 하는 직물.
  10. 제 2항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 날실(warp)의 밀도는 40 내지 60 스레드/cm인 것을 특징으로 하는 직물.
  11. 제 2 항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 직물의 무게는 200 내지 400gms/㎡인 것을 특징으로 하는 직물.
  12. 제 2항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 직물은 EN ISO 11612 기준 및 EN471 기준의 화염 전파(flame spread)(조항 6.3.2), 대류열(convective heat)(조항 7.2) 및 방사열(radiant heat)(조항 7.3) 필요조건을 통과하는 것을 특징으로 하는 직물.
  13. 제 2항 내지 제 12항 중 어느 한 항의 직물을 포함하는 개인 보호 의복(personal protective garment).
  14. 직물의 제조 방법에 있어서, 양면 직물을 형성하기 위하여 내연성 염색가능 얀 및 비-가용성 섬유 얀을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물의 제조 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 직물은 직물이며, 내연성 염색가능 얀 및 비-가용성 섬유 얀을 처리하는 단계는 양면 위브를 형성하기 위해 양면 내연성 염색가능 얀 및 비-가용성 섬유 얀을 짜는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 날실 얀은 짜임 후 수축되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  17. 제 14항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 직물은 내연성 염색가능 얀을 EN471 기준의 고시도 색으로 염색하기 위해 후염색하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
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