KR20170104539A - 방염성 직물 - Google Patents

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추안푸 구오
토드 씨 반즈
데이비드 안소니 그린
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인비스타 텍스타일스 (유.케이.) 리미티드
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Abstract

셀룰로스 섬유, 폴리아마이드 섬유, 및 산화된 중합체성 이구획 섬유의 얀으로 제조된 방염성 직물이 제공된다. 직물은 약 20 내지 약 90 중량 퍼센트의 셀룰로스 섬유, 약 3 내지 약 45 중량 퍼센트의 폴리아마이드 섬유, 및 약 5 내지 약 35 중량 퍼센트의, 아크릴로나이트릴계 동종중합체, 아크릴로나이트릴계 공중합체, 아크릴로나이트릴계 삼원중합체, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 산화된 중합체를 포함하는 산화된 중합체성 이구획 섬유를 포함한다.

Description

방염성 직물
본 개시내용은 셀룰로스 섬유, 폴리아마이드 섬유 및 산화된 중합체성 이구획 섬유(oxidized polymeric biregional fiber)를 포함하는 얀(yarn)으로 제조된 방염성 직물(flame resistant fabric)에 관한 것이다.
방염성 의복은 잠재적인 신체 손상을 저감시키기 위하여 열, 나화(open flame) 및 전기 아크 플래시와 같은 작업현장에서 열 및 화염 위험에 노출되는 작업자가 입는다.
많은 방염성 의복은 88%의 면 섬유와 12%의 나일론 섬유의 블렌드(blend)를 포함하는 88/12 직물로 제작된다. 직물은 전형적으로 인계 난연성 화학약품(flame retardant chemical)으로 처리된다. 직물은 가연성(flammability) 성능 요건의 공업 표준을 충족시킨다. 또한, 직물의 대부분이 면 섬유를 포함하므로, 직물은 비교적 비싸지 않다. 게다가, 이러한 직물은, 직물에의 나일론 섬유의 첨가가 직물의 내마모성의 상당한 개선을 제공하므로 100% 면직물에 비해서 공업적 세탁 및 착용 동안에 더욱 내구성이 있다. 88/12 직물은 대략 6.5 내지 7.0 oz/yd2 이상의 평량으로 상업적으로 입수 가능하다. 88/12 직물의 일례는 밀리켄사(Miliken and Co)의 독립체인 웨스텍스사(Westex Inc.)에 의해 제조된 울트라소프트(UltraSoft)(등록상표) 직물이다.
그러나, 최종-사용자로부터, 공업적 세탁 및 착용을 위하여 여전히 내구성이 있는 6.5 oz/yd2 미만의 평량을 지닌 저렴한 난연성 직물에 대한 지속적인 요구가 있었다. 현재, 6.5 oz/yd2 미만의 평량의 88/12 직물은 공업적 가연성 표준을 충족시킴에 있어서 결점을 나타낸다.
이들 표준을 충족시키기 위하여, 듀퐁사(Dupont Company)에 의해 노멕스(Nomex)(등록상표) 섬유로 상업적으로 시판되는, 메타-아라미드 섬유와 같은 본질적으로 방염성 섬유는 경량의 난연성 직물에 사용된다.
미국 특허 제6,358,608호는 99.9%까지의 산화된 폴리아크릴로나이트릴 섬유를 적어도 추가의 섬유, 예컨대, p-아라미드와 함께 혼입하고 있는 내화성(fire retardant) 및 내열성 얀, 직물, 펠트 및 기타 섬유질 블렌드를 개시한다.
미국 특허 출원 공개 제2011/0165397호는 부분적으로 산화된 폴리아크릴로나이트릴 섬유 및/또는 얀을 포함하는 스티치 본딩된(stitch bonded) 방염성 직물을 개시한다.
미국 특허 출원 공개 제2011/0239618호는 약 0.5 내지 약 1.5 데니어/섬유의 섬도(fineness)를 갖는 산화된 폴리아크릴로나이트릴 섬유로부터 제조된 내화성 직물을 개시한다.
미국 특허 출원 공개 제2014/0047625호는 얀 가닥이 워터 쉐딩(water shedding) 실리콘 중합체 또는 기타 워터-쉐딩 재료로 캡슐화되거나 코팅된 산화된 폴리아크릴로나이트릴 또는 기타 높은 한계 산소 지수 재료로 제작된 의류 및 직물을 개시한다.
그러나, 위에서 언급된 문헌들에 기재된 직물들은 값비싸고 착용하기 불편하다.
WO 2010/135214는 리오셀(lyocell) 섬유와 방염성 섬유, 예컨대, 방염성(FR) 면 및 FR 처리된 레이온의 블렌드로 제작된 방염성 직물을 개시한다.
WO 2011/050257은 10 중량% 내지 85 중량%의 산화된 중합체성 이구획 섬유, 예컨대, 산화된 폴리아크릴로나이트릴 섬유를 포함하는 블렌딩된 얀 및 직물을 개시한다. 개시된 얀은 FR 레이온, FR 처리된 셀룰로스, m-아라미드, p-아라미드, 모드아크릴, 노볼로이드(novoloid), 멜라민, 울, 나일론, 재생 셀룰로스, 폴리염화비닐, 제전 섬유(antistatic fiber), 폴리(p-페닐렌벤조비스옥사졸)(PBO), 폴리벤즈이미다졸(PBI) 및 폴리설폰아마이드(PSA)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 합성 섬유와 블렌딩된다.
따라서, 공업적 세탁에 내구성이 있고, 착용하기 편하며, 최종 사용자에게 알맞고, 그리고 NFPA 70E("작업장 전기 안전 기준"(Standard for Electrical Safety in the Workplace)) 및 NFPA 2112("플래시 화재에 대한 산업 요원의 보호를 위한 방염 의복에 대한 기준"(Standard on Flame-Resistant Garments for Protection of Industrial Personnel Against Flash Fire))에 기재된 바와 같은 공업 규격을 준수하는 경량의 방염성 직물에 대한 요구가 있다.
본 발명의 일 양상은 약 20 내지 약 90 중량 퍼센트의 셀룰로스 섬유; 약 3 내지 약 45 중량 퍼센트의 폴리아마이드 섬유; 및 약 5 내지 약 35 중량 퍼센트의, 아크릴로나이트릴계 동종중합체, 아크릴로나이트릴계 공중합체, 아크릴로나이트릴계 삼원중합체, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 산화된 중합체를 포함하는 이구획 섬유를 포함하는 직물에 관한 것이다.
하나의 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 약 3.0 oz/yd2 내지 약 15 oz/yd2의 평량을 갖는다.
하나의 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 난연성 화학(flame retardant chemistry)으로 처리된다.
하나의 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 약 8 cal/㎠ 이상의 아크 열 성능값(arc thermal performance value)을 갖는다.
하나의 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 약 1.24 이상의 아크 열 성능값 대 평량 비를 갖는다.
하나의 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 직조되고 그리고 경사(warp yarn)와 위사(filling yarn)를 포함하되, 여기서 위사는 이구획 섬유를 포함한다.
본 발명의 다른 양상은 약 20 내지 약 90 중량 퍼센트의 셀룰로스 섬유, 약 3 내지 약 45 중량 퍼센트의 폴리아마이드 섬유, 약 1 내지 약 9 중량 퍼센트의 파라-아라미드 섬유, 약 1 내지 약 20 중량 퍼센트의 FR 레이온 섬유 및 약 5 내지 약 35 중량 퍼센트의, 아크릴로나이트릴계 동종중합체, 아크릴로나이트릴계 공중합체, 아크릴로나이트릴계 삼원중합체, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 산화된 중합체를 포함하는 이구획 섬유를 포함하는 직물에 관한 것으로, 여기서 직물은 약 3.0 oz/yd2 내지 약 15 oz/yd2의 평량을 갖고, 그리고 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 위사는 과반량의 FR 레이온, 파라-아라미드 및 이구획 섬유를 포함한다.
본 개시내용에 의하면, 약 20 중량% 내지 약 90 중량%의 셀룰로스 섬유, 약 3 중량% 내지 약 45 중량%의 폴리아마이드 섬유, 및 약 5 중량% 내지 약 35 중량%의 산화된 중합체성 이구획 섬유의 섬유를 포함하는 얀으로 제작된 경량의 저렴한 방염성 직물이 제공된다. 본 명세서에서 언급된 모든 수치는 용어 "약"에 의해 조절될 것임을 알 수 있다.
약 20 중량% 내지 약 90 중량%의 충분한 셀룰로스 섬유가 직물의 편안한 특성을 개선시키고 재료 비용을 저감시키기 위하여 이러한 직물에 사용된다. 셀룰로스 섬유란 면 섬유, 기타 천연 셀룰로스 섬유 및 합성 셀룰로스 섬유를 지칭한다. 합성 셀룰로스섬유는, 레이온 및 리오셀을 포함하지만 이들로 제한되는 것은 아니다. 몇몇 바람직한 실시형태에 있어서, 셀룰로스 섬유는 면 섬유이다. 이러한 직물에 유용한 셀룰로스 섬유의 추가적인 예는 린넨, 죽재(bamboo), 레이온 및 황마를 포함하지만 이들로 제한되는 것은 아니다.
약 3 중량% 내지 약 45 중량%의 폴리아마이드 섬유가 88/12 직물과 유사하거나 이보다 더 양호한 내구성을 직물에 부여하기 위하여 얀에 포함된다. 적절한 폴리아마이드는, 나일론 6,6; 나일론 6; 나일론 4,6; 나일론 6,12; 나일론 6,10; 나일론 6T; 나일론 6I; 나일론 9T; 나일론 DT(여기서 D = 다이텍(Dytek)(등록상표) A 다이아민, 2-메틸-1,5-다이아미노펜탄); 나일론 DI; 나일론 D6; 나일론 7; 나일론 11; 나일론 12; 나일론 MXD-6 및/또는 이들의 조합을 포함하지만 이들로 제한되는 것은 아니다. 폴리아마이드와 관련하여 "이들의 조합물"이란, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 삼원중합체뿐만 아니라 용융 블렌드를 포함하지만 이들로 제한되는 것은 아닌 것을 의미한다. 몇몇 바람직한 실시형태에 있어서, 폴리아마이드 섬유는 나일론 6,6 섬유이다.
본 개시내용의 직물은 약 5 중량% 내지 약 35 중량%의 산화된 중합체성 이구획 섬유를 더 포함한다. 산화된 중합체성 이구획 섬유는 레이온계 섬유, 피치계(pitch based) 섬유 및 아크릴로나이트릴계 동종중합체, 아크릴로나이트릴계 공중합체, 아크릴로나이트릴계 삼원중합체 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유로 형성된 산화된 섬유를 포함한다. 몇몇 비제한된 실시형태에 있어서, 산화된 폴리아크릴로나이트릴 섬유가 사용된다. 이러한 직물에 유용한 산화된 중합체성 이구획 섬유의 예는 WO 2011/050257 A2에 기재되어 있으며, 이의 교시내용은 참고로 본 명세서에 편입된다. 일 실시형태에 있어서, 약 5 중량% 내지 약 35 중량%의 고유한(inherent) 방염성의 산화된 폴리아크릴로나이트릴 섬유가 우수한 열, 화염 및 전기 아크 플래시 보호 성능을 가진 이러한 직물을 제공하기 위하여 산화된 중합체성 이구획 섬유로서 이용된다.
개시된 섬유의 블렌드를 함유하는 직물은 내구성이 있고, 편안하며, 저렴하고 그리고 방염성이 있다.
하나의 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 여기서 위사는 이구획 섬유를 포함한다. 본 발명자들은 과반량의 폴리아마이드 섬유가 경사이므로 이들이 능직 또는 새틴 직물의 표면 크기 상에 분포되는 한편, 과반량의 이구획 섬유가 이들이 직물의 이면측에 있도록 위사 방향(filling direction)에 있는 것을 확보하는 것이 유리하다는 것을 발견하였다. 그 이유는 이구획 섬유가 염색 가능하지 않을 수 있고 숨어있는 채로 있을 수 있어, 직물의 내구성, 외관 및 적용성을 개선시키기 때문이다.
하나의 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 여기서 위사는 직물 내 약 50 내지 약 100 중량 퍼센트의 이구획 섬유를 포함한다.
다른 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 여기서 위사는 직물 내 적어도 약 75 중량 퍼센트의 이구획 섬유를 포함한다.
또 다른 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 여기서 위사는 직물 내 약 100 중량 퍼센트의 이구획 섬유를 포함한다.
하나의 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 약 1 내지 약 9 중량 퍼센트의 파라-아라미드 섬유를 더 포함한다. 다른 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 여기서 위사는 약 50 내지 약 100 중량 퍼센트의 파라-아라미드 및 이구획 섬유를 포함한다. 또 다른 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 경사와 위사를 포함하되, 여기서 위사는 약 100 중량 퍼센트의 파라-아라미드 섬유 및 이구획 섬유를 포함한다.
하나의 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 약 1 내지 약 20 중량 퍼센트의 FR 레이온 섬유를 더 포함한다. 다른 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 여기서 위사는 약 50 내지 약 100 중량 퍼센트의 FR 레이온 섬유 및 이구획 섬유를 포함한다. 또 다른 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 여기서 위사는 약 100 중량 퍼센트의 FR 레이온 섬유 및 이구획 섬유를 포함한다.
하나의 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 약 1 내지 약 9 중량 퍼센트의 파라-아라미드 섬유 및 약 1 내지 약 20 중량 퍼센트의 FR 레이온 섬유를 더 포함한다. 다른 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 여기서 위사는 약 50 내지 약 100 중량 퍼센트의 FR 레이온 섬유, 파라-아라미드 섬유 및 이구획 섬유를 포함한다. 또 다른 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 여기서 위사는 약 100 중량 퍼센트의 FR 레이온 섬유, 파라-아라미드 섬유 및 이구획 섬유를 포함한다.
또한, 본 개시내용에 따라 제작된 직물은 공업적 세탁 및 착용에 대해서 내구성이 있고 경량이다. 일 실시형태에 있어서, 직물의 평량은 약 3.0 oz/yd2 내지 약 15 oz/yd2이다. 일 실시형태에 있어서, 직물의 평량은 약 6.5 oz/yd2 미만, 예를 들어, 약 3 oz/yd2 내지 약 6.5 oz/yd2이다.
본 발명의 다른 양상은 약 20 내지 약 90 중량 퍼센트의 셀룰로스 섬유, 약 3 내지 약 45 중량 퍼센트의 폴리아마이드 섬유, 약 1 내지 약 9 중량 퍼센트의 파라-아라미드 섬유, 약 1 내지 약 20 중량 퍼센트의 FR 레이온 섬유 및 약 5 내지 약 35 중량 퍼센트의, 아크릴로나이트릴계 동종중합체, 아크릴로나이트릴계 공중합체, 아크릴로나이트릴계 삼원중합체, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 산화된 중합체를 포함하는 이구획 섬유를 포함하는 직물에 관한 것으로, 여기서 직물은 약 3.0 oz/yd2 내지 약 15 oz/yd2의 평량을 갖고, 그리고 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 위사는 과반량의 FR 레이온, 파라-아라미드 및 이구획 섬유를 포함한다.
이 양상의 비제한적인 실시형태에 있어서, 위사는 약 100 중량 퍼센트의 FR 레이온 섬유, 파라-아라미드 섬유 및 이구획 섬유를 포함한다.
본 개시내용에 따라 생산된 직물은, 본 명세서에 개시된 섬유 블렌드를 가진 편물, 직조 직물 및 부직포를 포함하지만 이들로 제한되는 것은 아니며, 그리고 열, 화염, 전기 아크 플래시 보호 용도를 위한 각종 방염성 의복을 제조하는데 이용될 수 있다. 직조 작제물은 평직, 바스켓직(basket weave), 능직, 새틴직(satin) 또는 주자직(sateen weave)뿐만 아니라 더 내구성 있는 립스톱 위브(ripstop weave)를 포함할 수 있지만 이들로 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시형태에 있어서, 직물은, 제한 없이, 링 방적(ring spinning), 오픈-엔드(open-end: OE), 에어젯, 보텍스(Vortex), 코어 스펀(core spun) 및 기타와 같은 각종 유형의 방적에 의해 생산된 얀으로 형성될 수 있다.
직물은, 몇몇 실시형태에 있어서, 상업적으로 이용 가능한 건조 방법에 의해 건조될 수 있다.
또한, 몇몇 실시형태에 있어서, 본 개시내용에 따라 생산된 직물은 인계 난연성 화학약품 및/또는 기타 난연성 화학약품에 의해 처리된다. 하나의 비제한적인 실시형태에 있어서, 직물은 요소(urea)/암모니아의 존재 중에서 인계 난연성 화학약품에 의해 처리된다.
이러한 직물은 공업 표준 시험 방법에 따라서 방염성 용도를 위한 우수한 화염 및 열 보호 성능을 제공한다. 몇몇 실시형태에 있어서 약 6.5 oz/yd2 또는 훨씬 그보다 낮은, 예컨대, 6.0 oz/yd2 미만의 가벼운 평량의 직물은 ASTM F1959("의류용 재료의 아크 등급을 결정하기 위한 표준 시험 방법"(Standard Test Method for Determining the Arc Rating of Materials for Clothing))에 따른 아크 등급의 성능 요건을 충족시키거나 초과하는 약 8.0 이상의 아크 등급을 갖는다. 약 6.5 oz/yd2의 직물은 약 1.24 이상의 아크 등급(아크 열 성능값) 대 직물 평량 비를 갖는 한편, 약 6.0 oz/yd2 미만의 평량의 직물은 약 1.36 이상의 아크 등급(아크 열 성능값) 대 직물 평량 비를 갖는다. 약 1.24 내지 약 1.36 또는 그 이상의 높은 아크 등급 대 직물 평량 비를 갖는 직물은 의복의 착용자에게 우수한 전기 아크 플래시 보호 성능을 지닌 편안한 보호성 의복을 제공한다. 약 6.5 oz/yd2 또는 그보다 훨씬 낮은, 예컨대, 약 6.0 oz/yd2 미만의 가벼운 평량의 몇몇 실시형태의 직물은 미국방화협회 표준(National Fire Protection Association Standard: NFPA)(NFPA) 2112 (2012)("플래시 화재에 대한 산업 요원의 보호를 위한 방염 의복에 대한 기준")의 플래시 방화 용도를 위한 성능 요건을 충족시키거나 또는 초과한다. 또한, 본 개시내용의 경량의 직물은 ASTM D6413에 따른 수직 가연성 시험: 텍스타일의 방염성에 대한 표준 시험 방법(Standard Test Method for Flame Resistance of Textiles)(수직 테스트)에서 4인치 미만의 탄화 길이(char length)를 갖는 것으로 입증되었다. 게다가, 본 개시내용의 직물은 NFPA 2112: (미국방화협회)("플래시 화재에 대한 산업 요원의 보호를 위한 방염 의복에 대한 기준", 제8.2절(열 전달 성능(Heat Transfer Performance)))에 대하여 8.0 cal/㎠ 초과의 열 전달 성능(HTP) 및 ASTM F1930(기구화된 마네킹을 이용한 화재 시뮬레이션에 대한 보호를 위한 방염성 의류의 평가를 위한 표준 시험 방법(Standard Test Method for Evaluation of Flame Resistant Clothing for Protection Against Fire Simulations Using an Instrumented Manikin))에 대하여 50 퍼센트 미만의 평균 예측 신체 화상(average predicted body burn)을 갖는 것으로 입증되었다. 따라서, 본 개시내용의 직물 중 경량의 직물은 NFPA 표준 70 E (2012)에서의 HRC 수준 II에 대한 전기 아크 등급에 대한 성능 요건과, NFPA 2112 (2012) 표준에서의 플래시 방화에 대한 성능 요건 둘 다를 충족시킨다. 또한, 이러한 경량의 몇몇 실시형태는 NFPA 70E HRC 수준 II 및 NFPA 2112 (2012) 둘 다에 대해 이중 보증된 직물일 수 있다.
또한 본 개시내용의 직물로 형성된 물품이 개시되어 있다. 몇몇 실시형태에 있어서, 물품은 어패럴, 셔츠, 바지, 재킷 및 상하가 붙은 작업복(coveralls)을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
이하의 부문은 본 발명의 직물의 추가의 예시를 제공한다. 이들 작업예는 단지 예시적일 뿐 본 발명의 범위를 하등 제한하도록 의도된 것은 아니다.
실시예
실시예 1: 직물 및 얀 샘플
표 1은 다수의 직물 및 얀 샘플을 열거한다. 직물 샘플 1은 본 발명의 일 실시형태이다. 직물 샘플 2 및 3은 비교예이다. 3가지 직물 샘플 모두는 능직 구조를 가진 직조포이다. 직물 샘플 1은 47 중량%의 셀룰로스 섬유, 14 중량%의 FR 레이온 섬유, 16 중량%의 폴리아마이드 섬유, 6 중량%의 파라-아라미드 섬유, 및 17 중량%의 산화된 중합체성 이구획 섬유를 포함하는 얀으로 직조되었다. 직물 샘플 1은 셀룰로스 섬유와 폴리아마이드 섬유를 포함하는 경사와, FR 레이온 섬유, 폴리아마이드 섬유 및 파라-아라미드 섬유 및 이구획 섬유를 포함하는 위사를 포함하였다. 이와 같이 해서, 폴리아마이드 섬유의 커다란 부분이 능직 직물의 표면 크기에 분포된 반면, 염색될 수 없었던 많은 산화된 이구획 폴리아크릴로나이트릴 섬유 및 파라-아라미드 섬유는 능직 직물의 이면에 숨겨져 있다. 그 결과, 직물의 내구성과 외관이 실질적으로 개선되었다.
직물 샘플 2는 직물 샘플 1과 비교를 위한 기준 직물이다. 직물 샘플 2는 직물 샘플 1과 비교할 경우 상이한 경사와 동일한 위사로 직조되었다. 직물 샘플 2는 35 중량%의 FR 레이온 섬유, 2 중량%의 폴리아마이드 섬유, 15 중량%의 파라-아라미드 섬유, 29 중량%의 모드아크릴 섬유 및 19 중량%의 산화된 중합체성 이구획 섬유를 포함하였다.
직물 샘플 3은 직물 샘플 1과 비교를 위한 또 다른 기준 직물이다. 직물 샘플 3은 직물 샘플 1과 비교할 경우 상이한 위사와 동일한 경사로 직조되었다. 직물 샘플 3은 88 중량%의 면 섬유와 12 중량%의 폴리아마이드 섬유를 포함하였다.
직물 및 얀
직물 샘플 1 2 3
직물 평량 (oz/yd2) 7.2 7.8 7.0
직물 조성
(중량%)		 47% 면
14% FR 레이온
16% 폴리아마이드
17% 산화된
이구획
폴리아크릴로나이트릴
6% 파라-아라미드		 35% FR 레이온
2% 폴리아마이드
19% 산화된
이구획
폴리아크릴로나이트릴
15% 파라-아라미드
29% 모드아크릴		 88% 면
12% 폴리아마이드
경사의 섬유 성분 면
폴리아마이드		 FR 레이온
파라-아라미드
모드아크릴		 면
폴리아마이드
위사의 섬유 성분 산화된
이구획
폴리아크릴로나이트릴
파라-아라미드
폴리아마이드
FR 레이온		 산화된
이구획
폴리아크릴로나이트릴
파라-아라미드
폴리아마이드
FR 레이온		 면
직조 스타일 능직 능직 능직
실시예 2
시험 방법
본 발명의 직물을 평가하는데 이용된 시험 방법은 하기를 포함하였다:
ASTM D6413: 텍스타일의 방염성에 대한 표준 시험 방법(수직 시험);
NFPA 2112 (2012): (미국방화협회) 플래시 화재에 대한 산업 요원의 보호를 위한 방염 의복에 대한 기준. 제8.2절(열 전달 성능);
NFPA 2112 (2012): (미국방화협회) 플래시 화재에 대한 산업 요원의 보호를 위한 방염 의복에 대한 기준. 제8.4절(열 수축 저항성(Thermal Shrinkage Resistance));
ASTM F1930: 기구화된 마네킹을 이용한 화재 시뮬레이션에 대한 보호를 위한 방염성 의류의 평가를 위한 표준 시험 방법;
ASTM F1959: 의류용 재료의 아크 등급을 결정하기 위한 표준 시험 방법; 및
NFPA 70E (2012): 작업장 전기 안전 기준
본 명세서에서 이용되는 바와 같은 용어 HTP는 열 전달 성능을 지칭한다.
본 명세서에서 이용되는 바와 같은 용어 ATPV는 아크 열 성능값을 지칭한다.
표 2는 실시예 1의 직물 샘플에 대한 시험 결과를 나열한다.
시험 결과, NFPA 70E 및 NFPA 2112
직물 #1 직물 #2 직물 #3
3회 가정 세탁 후의 직물 평량(oz/yd2) 7.4 8.0 7.8
ATPV(Cal/㎠) 12.7 9.7 9.6
ATPV 대 직물 평량 비 1.72 1.21 1.23
탄화 길이, 경사(인치) 2.9 < 4.0 3.5
탄화 길이, 위사(인치) 3.1 < 4.0 3.5
화염 후, 경사(초) 0 < 2.0 0
화염 후, 위사(초) 0 < 2.0 0
HTP(Cal/㎠), 공간 9.2 > 8.0 10.0
열 수축률%, 경사 3.6 < 10.0 < 10.0
열 수축률%, 위사 3.3 < 10.0 < 10.0
마네킹 시험에서의 예측된 신체 화상% < 50 < 50.0 < 50.0
모든 직물 샘플은 NFPA 70E 및 NFPA 2112에 따른 의도된 최종 사용 용도에 대한 성능 요건을 충족시켰거나 초과하였다.
직물 샘플 1은 직물 샘플 2와 동일한 위사와 상이한 경사로 직조되었다. 직물 샘플 1은 직물 샘플 2보다 추가의 면 섬유를 포함하는 더 많은 셀룰로스 섬유와 더 적은 파라-아라미드 섬유로 제작되었다. 직물 샘플 1의 ATPV 대 직물 평량 비(1.72)는 직물 샘플 2에 대한 것(1.21)보다 훨씬 높았다. 직물 샘플 1은 직물 샘플 3과 동일한 경사와 상이한 위사로 직조되었다. 약 17 중량%의 산화된 이구획 폴리아크릴로나이트릴 섬유가 직물 샘플 1에 포함되었고, 그 결과 직물 샘플 1의 ATPV 대 직물 평량 비(1.72)가 직물 샘플 3에 대해서 결정된 것(1.23)보다 더 높았다. 직물 샘플 1에 대해서 이용된 섬유 블렌드는 NFPA 표준 70 E (2012)에서의 HRC 수준 II에 대한 전기 아크 등급에 대한 성능 요건을 충족시킨 난연성 화학약품으로 처리된 경량 면/나일론/ 산화된 이중구획 폴리아크릴로나이트릴 블렌드 직물을 제작하는 것을 가능하게 한다.

Claims (29)

  1. 직물로서,
    a) 약 20 내지 약 90 중량 퍼센트의 셀룰로스 섬유;
    b) 약 3 내지 약 45 중량 퍼센트의 폴리아마이드 섬유; 및
    c) 약 5 내지 약 35 중량 퍼센트의, 아크릴로나이트릴계 동종중합체, 아크릴로나이트릴계 공중합체, 아크릴로나이트릴계 삼원중합체, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 산화된 중합체를 포함하는 산화된 중합체성 이구획 섬유(oxidized polymeric biregional fiber)를 포함하는, 직물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리아마이드 섬유는 나일론 6,6을 포함하는, 직물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 산화된 중합체성 이구획 섬유는 산화된 폴리아크릴로나이트릴 섬유를 포함하는, 직물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 직물은 약 3.0 oz/yd2 내지 약 15 oz/yd2의 평량을 갖는, 직물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 직물은 약 3.0 oz/yd2 내지 약 6.5 oz/yd2의 평량을 갖는, 직물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 직물은 난연성 화학(flame retardant chemistry)으로 처리되는, 직물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 직물은 약 8 cal/㎠ 이상의 아크 열 성능값(arc thermal performance value)을 갖는, 직물.
  8. 제6항에 있어서, 상기 직물은 약 1.24 이상의 아크 열 성능값 대 평량 비를 갖는, 직물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 직물은 직조되고 그리고 경사(warp yarn)와 위사(filling yarn)를 포함하되, 상기 위사는 상기 이구획 섬유를 포함하는, 직물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 상기 위사는 상기 직물 내의 약 50 내지 약 100 중량 퍼센트의 상기 이구획 섬유를 포함하는, 직물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 상기 위사는 상기 직물 내 적어도 약 75 중량 퍼센트의 상기 이구획 섬유를 포함하는, 직물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 상기 위사는 상기 직물 내 적어도 약 100 중량 퍼센트의 상기 이구획 섬유를 포함하는, 직물.
  13. 제1항에 있어서, 약 1 내지 약 9 중량 퍼센트의 파라-아라미드 섬유를 더 포함하는, 직물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 상기 위사는 약 50 내지 약 100 중량 퍼센트의 상기 파라-아라미드 및 상기 이구획 섬유를 포함하는, 직물.
  15. 제13항에 있어서, 상기 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 상기 위사는 약 100 중량 퍼센트의 상기 파라-아라미드 섬유 및 상기 이구획 섬유를 포함하는, 직물.
  16. 제1항에 있어서, 약 1 내지 약 20 중량 퍼센트의 FR 레이온 섬유를 더 포함하는, 직물.
  17. 제15항에 있어서, 상기 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 상기 위사는 적어도 약 50 내지 약 100 중량 퍼센트의 상기 FR 레이온 섬유 및 상기 이구획 섬유를 포함하는, 직물.
  18. 제15항에 있어서, 상기 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 상기 위사는 약 100 중량 퍼센트의 상기 FR 레이온 섬유 및 상기 이구획 섬유를 포함하는, 직물.
  19. 제1항에 있어서, 약 1 내지 약 9 중량 퍼센트의 파라-아라미드 섬유 및 약 1 내지 약 20 중량 퍼센트의 FR 레이온 섬유를 더 포함하는, 직물.
  20. 제19항에 있어서, 상기 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 상기 위사는 약 50 내지 약 100 중량 퍼센트의 상기 FR 레이온 섬유, 상기 파라-아라미드 섬유 및 상기 이구획 섬유를 포함하는, 직물.
  21. 제19항에 있어서, 상기 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 상기 위사는 약 100 중량 퍼센트의 상기 FR 레이온 섬유, 상기 파라-아라미드 섬유 및 상기 이구획 섬유를 포함하는, 직물.
  22. 직물로서,
    a) 약 20 내지 약 90 중량 퍼센트의 셀룰로스 섬유;
    b) 약 3 내지 약 45 중량 퍼센트의 폴리아마이드 섬유;
    c) 약 1 내지 약 9 중량 퍼센트의 파라-아라미드 섬유;
    d) 약 1 내지 약 20 중량 퍼센트의 FR 레이온 섬유; 및
    e) 약 5 내지 약 35 중량 퍼센트의, 아크릴로나이트릴계 동종중합체, 아크릴로나이트릴계 공중합체, 아크릴로나이트릴계 삼원중합체, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 산화된 중합체를 포함하는 이구획 섬유를 포함하되,
    상기 직물은 약 3.0 oz/yd2 내지 약 15 oz/yd2의 평량을 갖고, 상기 직물은 직조되고 그리고 경사와 위사를 포함하되, 상기 위사는 과반량의 상기 FR 레이온, 파라-아라미드 및 상기 이구획 섬유를 포함하는, 직물.
  23. 제22항에 있어서, 상기 폴리아마이드 섬유는 나일론 6,6을 포함하는, 직물.
  24. 제22항에 있어서, 상기 산화된 중합체성 이구획 섬유는 산화된 폴리아크릴로나이트릴 섬유를 포함하는, 직물.
  25. 제22항에 있어서, 상기 직물은 약 3.0 oz/yd2 내지 약 6.5 oz/yd2의 평량을 갖는, 직물.
  26. 제22항에 있어서, 상기 위사는 약 100 중량 퍼센트의 상기 FR 레이온 섬유, 상기 파라-아라미드 섬유 및 상기 이구획 섬유를 포함하는, 직물.
  27. 제22항에 있어서, 상기 직물은 난연성 화학으로 처리되는, 직물.
  28. 제27항에 있어서, 상기 직물은 약 8 cal/㎠ 이상의 아크 열 성능값을 갖는, 직물.
  29. 제27항에 있어서, 상기 직물은 약 1.24 이상의 아크 열 성능값 대 평량 비를 갖는, 직물.
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