KR20170120331A - 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단 - Google Patents

다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단은, 구형이나 구형과 유사한 형태로 각기 독립적으로 형성되고 내부에 탄산가스 또는 헬륨가스가 각기 독립적으로 충진되고 신축성이 우수한 다수의 가스셀이 형성된 가스 시트와, 가스 시트의 내측에는 부드럽고 땀 흡수력이 양호한 아라미드계 안감과, 외측에는, 방화직물이나 부력직물 또는 일반적인 방수직물로된 겉감으로 이루어져서, 구형이나 이와 유사한 형태로 각기 독립적으로 형성되고 내부에 탄산가스나 헬륨가스가 각기 독립적으로 충진된 다수의 가스셀이 형성된 가스 시트가 내부에 설치되어 각각의 가스셀이 독립적으로 유지되면서 각기 적절한 환경에서 용도에 맞게 일정조건시에 독립적으로 파열되거나 아니면 그대로 유지되어 사용의 편의성이 증진되고 효력이 오래 지속되는 것이 가능하여 소방복이나 구명복으로 사용이 가능하다.

Description

다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단{A fabric with gas sheet}
본 발명은 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 구형이나 이와 유사한 형태로 각기 독립적으로 형성되고 내부에 탄산가스나 헬륨가스가 각기 독립적으로 충진된 다수의 가스셀이 형성된 가스 시트가 내부에 설치되어 각각의 가스셀이 독립적으로 유지되면서 필요에 따라 각기 적절한 환경에서 독립적으로 파열되거나 그대로 유지되어 사용의 편의성이 증진되고 효력이 오래 지속되는 것이 가능하여 소방복이나 구명복으로 사용이 가능하게 되는 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단에 관한 것이다.
화재를 진압 및 인명을 구조하는 소방관 등의 작업자는 고온의 화염으로 부터 신체를 보호함과 함께 고온의 복사열을 차단하기 위해 소방용 방수 방화복을 착용하게 된다.
이와 같은 소방용 방수 방화복은 특수방화복 표준규격서에 따르면 겉감, 중간층, 안감 및 펠트로 이루어진다.
겉감은, PBI(폴리벤지미다이졸(Polybenzimidazole))계 섬유, PBO(폴리벤즈옥사졸(Polybenz oxazole))계 섬유 또는 동등 이상의 섬유된 직물이거나, PBI(폴리벤지미다이졸(Polybenzimidazole))계 섬유, PBO(폴리벤즈옥사졸(Polybenz oxazole))계 섬유의 방화복 구성비율이 30%이상 이어야 하며, 나머지 원단성분은 아라미드계 섬유 또는 동등 이상 성능의 원단을 사용하여야 하며 조직은 립스탁(Rip-Stop)이어야 한다. 또한, 중간층, 안감 및 펠트는 단열성능이 우수하면서도 투습과 방수성능이 우수한 것으로 하여야 한다. 그리고, 안감은 아라미드계 섬유 또는 동등 이상으로 부드럽고 땀 흡수력이 좋은 것으로 하여야 하고, 중간층 또는 안감에 펠트 사용시 펠트는 중간층 또는 안감과 동일한 재료이어야 한다.
이와 같은 소방용 방수 방화복은 열방호성능, 중량, 내피 세탁 시간, 원자재 가격 등에 대한 기준을 규격화하고 있으며, 현재 국내 규격 및 국제화재방지협회(NFPA) 규격은 세세하게 정해져 있다.
종래 소방용 방수 방화복의 원단 적층구조에 따르면, 겉감과 중간층과 안감 및 펠트에 의해 어느 정도는 열방호 성능이 나오긴 하지만, NFPA 기준보다 낮은 열방호성능을 나타내기 때문에 착용자를 화상 등으로부터 안전하게 보호하지 못하는 문제점이 있다. 그리고, 신체 - 안감 - 펠트 - 방투습원단의 적층 구조에서는 투습성능을 발휘하지 못하여 착용감이 매우 좋지 않고 따라서 활동성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 펠트가 솜과 같은 재질이기 때문에 세탁후 건조시 건조시간이 대략 3일 이상으로 매우 길어지므로 완벽하게 건조된 소방용 방수 방화복을 입기까지 너무 오랜 시간이 소요되는 문제점도 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 국내 특허제10-0964968호의 '에어셀을 갖는 소방용 방수 방화복 내부 원단 및 이를 이용한 소방용 방수 방화복'이라는 명칭의 발명에서는 내열성 펠트와; 내부에 기포가 형성된 다수의 에어셀을 갖는 다공성의 폴리우레탄 시트와; 내열성을 갖는 방향족 폴리아미드계 섬유로 이루어진 아라미드 원단이 순차적으로 적층되어 이루어진 에어셀을 갖는 소방용 방수 방화복 내부 원단이 제안되었으나, 상기 폴리우레탄 시트는 내부에 다수의 에어셀이 형성되어 있으나 이러한 에어셀은 완충효과가 적으며 방화열기를 차단하기 위한 가스가 내부에 충진되어 있지 않으므로 그 열차단 효과는 제대로 발휘하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 구명복에 사용되는 재질은 두꺼운 합성수지류의 내부 충진물이 충진되어 착용감이 좋지 않으며 공기함유율이 저하되므로 부력이 나쁘게 되고 잘 절곡되지 않거나 구부러지지 않는 재질로 만들어져 인체활동성을 제약하게 되는 많은 문제점이 있었다.
국내 등록특허 10-0964968, 국내 공개특허 10-2012-0058837, 국내 등록특허 10-0549545
본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구형이나 이와 유사한 형태로 각기 독립적으로 형성되고 내부에 탄산가스나 헬륨가스가 각기 독립적으로 충진된 다수의 가스셀이 형성되고 신축성이 양호하게 형성된 가스 시트가 내부에 설치되어 각각의 가스셀이 독립적으로 유지되면서 각기 적절한 환경에서 용도에 따라 독립적으로 파열되거나 그대로 유지되게 되어 사용의 편의성이 증진되고 효력이 오래 지속되는 것이 가능하여 소방복이나 구명복으로 사용이 가능하게 되는 다용도로 사용이 가능한 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단을 제공하는 것이다.
본 발명의 이러한 목적은, 구형으로 각기 독립적으로 형성되고 신장율이 우수하면서 내부에 용도에 맞는 가스가 충진되는 다수의 가스셀(11) 및 상기 가스셀(11)의 상하에 부착되는 평판형 비닐(12)을 갖는 가스 시트(10); 및 상기 가스 시트(10)의 외측 상하부에 결합되는 형상 유지 프레임(20);을 포함하며, 상기 형상 유지 프레임(20)은, 상기 가스 시트(10)를 구성하는 평판형 비닐(12)의 외측에 배치되어져, 인접하는 상기 복수의 가스셀(11) 사이의 완충 공간(15) 내에 가스를 공급하는 경우에 상기 평판형 비닐(12)의 과다한 팽창을 억제하는 동시에 일정한 형태를 유지하게 하며, 상기 가스 시트(10)는 상기 다수의 가스셀(11)이 좌우 상하로 연속적으로 형성된 신장율이 200~800%까지 갖으며, 인장강도가 70~200㎏/㎠ 의 범위에 있는 탄성계열의 소재인 것을 통해 달성된다.
본 발명의 이러한 목적은, 구형이나 구형과 유사한 형태로 각기 독립적으로 형성되고 내부에 탄산가스가 각기 독립적으로 충진된 다수의 가스셀이 형성된 가스 시트와, 가스 시트의 내측에는 부드럽고 땀 흡수력이 양호한 아라미드계 안감과, 외측에는 PBI(폴리벤지미다이졸(Polybenzimidazole))계 섬유, PBO(폴리벤즈옥사졸(Polybenz oxazole))계 섬유 또는 동등 이상의 섬유된 직물이거나, PBI(폴리벤지미다이졸(Polybenzimidazole))계 섬유, PBO(폴리벤즈옥사졸(Polybenz oxazole))계 섬유의 방화복 구성비율이 30%이상이 함유된 방화직물이 겉감으로 이루어진 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 소방용 원단에 의하여 달성된다.
본 발명의 이러한 목적은, 구형이나 구형과 유사한 형태로 각기 독립적으로 형성되고 내부에 헬륨가스가 각기 독립적으로 충진된 다수의 가스셀이 형성되고 신축성이 양호하게 형성된 가스 시트와, 가스 시트의 내측에는 부드럽고 땀 흡수력이 양호한 아라미드계 안감과, 외측에는 물보다 비중이 큰 코어 섬유와 상기 코어 섬유의 외층에 부력제가 90~99% 이상 함유된 코팅층을 포함하는 물에 뜨는 섬유로 직조된 부력직물이나 방수직물이 겉감으로 이루어진 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 구명용 원단에 의하여 달성된다.
본 발명에 따른 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단은, 구형 또는 구형과 유사한 형태로 각기 독립적으로 형성되고 내부에 탄산 가스 또는 헬륨 가스가 각기 독립적으로 충진되고 신축성이 우수한 다수의 가스셀이 형성된 가스 시트, 인접하는 복수의 가스셀 사이의 완충 공간 내에 가스를 공급하는 경우에 평판형 비닐, 안감, 겉감의 과다한 팽창을 억제하는 동시에 일정한 형태를 유지하게 하는 형상 유지 프레임 등을 포함하는 구성을 통해 각각의 가스셀이 독립적으로 유지되면서 각기 적절한 환경에서 용도에 맞게 일정 조건 시에 독립적으로 파열되거나 아니면 그대로 유지되어 사용의 편의성이 증진되고 효력이 오래 지속되는 것이 가능하여 소방복이나 구명복으로 사용이 가능하게 되는 우수한 효과가 있다.
또한, 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단은, 가스 시트의 내측에 부드럽고 땀 흡수력이 양호한 아라미드계 안감을 배치하는 동시에 가스 시트의 외측에 방화직물이나 부력직물 또는 일반적인 방수직물로된 겉감으로 이루어진 구성을 통해서 각각의 가스셀이 독립적으로 유지되면서 각기 적절한 환경에서 용도에 맞게 일정조건시에 독립적으로 파열되거나 아니면 그대로 유지되어 사용의 편의성이 증진되고 효력이 오래 지속되는 것이 가능하여 소방복이나 구명복으로 사용이 가능하게 되는 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단의 분해 사시도,
도 2a,b는 도 1에 도시된 원단의 단면도 및 가스셀들 사시의 공간 내에 가스가 충진된 예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단의 분해 사시도,
도 4a,b는 도 3에 도시된 원단의 단면도 및 가스셀들 사시의 공간 내에 가스가 충진된 예를 도시한 도면,
도 5는 도 1에 도시된 원단에 가스가 충진되는 예를 도시한 도면,
도 6은 도 3의 원단으로 이루어진 소방용 방화복의 구성도, 및
도 7은 도 3의 원단으로 이루어진 구명복의 구성도이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단의 분해 사시도, 도 2a,b는 도 1에 도시된 원단의 단면도 및 가스셀들 사시의 공간 내에 가스가 충진된 예를 도시한 도면, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단의 분해 사시도, 도 4a,b는 도 3에 도시된 원단의 단면도 및 가스셀들 사시의 공간 내에 가스가 충진된 예를 도시한 도면, 도 5는 도 1에 도시된 원단에 가스가 충진되는 예를 도시한 도면, 도 6은 도 3의 원단으로 이루어진 소방용 방화복의 구성도, 및 도 7은 도 3의 원단으로 이루어진 구명복의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단은, 구형 또는 구형과 유사한 형태로 각기 독립적으로 형성되고 신장율이 우수하면서 내부에 용도에 맞는 가스가 충진되는 다수의 가스셀(11)과 상기 가스셀(11)의 상하에 부착되는 평판형 비닐(12)을 갖는 가스 시트(10), 상기 가스 시트(10)의 외측에 결합되는 형상 유지 프레임(20)을 포함한다.
상기 가스 시트(10)는 다수의 가스셀(11)이 좌우 상하로 연속적으로 형성되어여 신장율이 200~800%까지 갖는 탄성 계열의 소재이다.
상기 탄성 계열의 가스 시트(10)는 신장율이 200~800%의 범위에 있는 고무나 합성수지는 모두 해당된다고 할 것이며, 이러한 가스 시트(10)의 재질로는, 고무, 합성고무, 내유고무, 내열고무, 부틸고무, 지오콜고무, 하이파로, 폴리우레탄고무, 아크릴고무, 실리콘고무, 바이톤고무, 이피디엠고무와 같은 고무계열이나 폴리우레탄, 아크릴, 실리콘, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(PP) , 폴리 염화비닐(PVC), 폴리스티렌(CPS)과 같은 합성수지계열도 사용될 수가 있을 것이며, 이러한 가스 시트(10)의 필요한 물리적 성질은 우선적으로, 신장율이 우수하면서 인장강도가 70~200㎏/㎠ 의 범위에 있을 것이 요구된다.
상기 가스 시트(10)의 가스셀(11) 내에 충진되는 가스는 용도에 맞게 소방복에 사용될 경우에는 탄산 가스가 충진되고, 구명복으로 사용될 경우에는 헬륨 가스가 충진되는 것이다.
본 실시예에서 상기 가스 시트(10)는 원형의 가스셀(11)이 연속적으로 형성되어 있으며, 착용감을 향상시키기 위하여 상기 가스셀(11)의 상하에는 평판형 비닐(12)이 상하로 부착되어 있다.
상기 가스 시트(10) 상에는 방염 처리를 선택적으로 적용 가능할 수 있다. 즉, 가스 시트(10) 상에 방염 처리를 하는 경우에는 고온의 화염에도 원단의 손상을 방지하게 함으로써 착용하고 있는 사용자의 신체를 보호하게 된다는 장점이 있고, 다른 한편으로는 가스 시트(10) 상에 방염 처리를 하지 않는 경우에는 고온의 화염에 원단이 손상됨으로써 가스셀(11) 내에 충진된 가스가 외부로 새어 나오게 함으로써 화염을 진화할 수 있게 한다는 장점이 있을 수 있다.
본 발명에서의 형상 유지 프레임(20)은 가스 시트(10)를 구성하는 평판형 비닐(12)의 외측에 배치되는데, 인접하는 복수의 가스셀(11) 사이의 완충 공간(15) 내에 가스를 공급하는 경우에 평판형 비닐(12)의 과다한 팽창을 억제하는 동시에 일정한 형태를 유지하게 하는 기능을 한다.
즉, 형상 유지 프레임(20)은 평판 플레이트 형상을 기본으로 하되 프레싱 내지 엠보싱 공정을 통해서 일방향으로 반구 형상의 돔체를 복수개 형성하게 한다. 상기 복수개의 돔체는 각각 복수의 가스셀(11) 사이에 배치되는 구조일 수 있다. 이를 통해서 도 2b에서와 같이, 평판형 비닐(12)이 외측으로 확장하는 경우에 상기 형상 유지 프레임(20)의 돔체에 의해 과다한 팽창이 방지된다.
여기에서, 복수의 가스셀(11) 사이의 완충 공간(15) 상에는 가스셀(11) 내에 충진되는 가스와 동일한 가스가 충진되거나 상이한 가스가 충진될 수 있다. 한편, 도 2b에서와 같이, 복수의 가스셀(11) 및 완충 공간(15) 상에는 각각 제1 가스(G1), 제2 가스(G2) 등 상이한 가스가 충전됨으로써 상호 완충작용을 극대화할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단은, 구형 또는 구형과 유사한 형태로 각기 독립적으로 형성되고 신장율이 우수하면서 내부에 용도에 맞는 가스가 충진되는 다수의 가스셀(11)과 상기 가스셀(11)의 상하에 부착되는 평판형 비닐(12)을 갖는 가스 시트(10), 상기 가스 시트(10)의 외측에 접착되어 용도에 맞게 사용되는 안감(30), 겉감(40), 상기 안감(30)과 겉감(40)의 외측에 결합되는 형상 유지 프레임(20)을 포함한다.
상기 가스 시트(10)는 다수의 가스셀(11)이 좌우 상하로 연속적으로 형성되어여 신장율이 200~800%까지 갖는 탄성 계열의 소재이다.
본 발명에서의 형상 유지 프레임(20)은 가스 시트(10)를 둘러싸는 안감(30)과 겉감(40)의 외측에 배치되는데, 인접하는 복수의 가스셀(11) 사이의 완충 공간(15) 내에 가스를 공급하는 경우에 안감(30)과 겉감(40)의 과다한 팽창을 억제하는 동시에 일정한 형태를 유지하게 하는 기능을 한다.
즉, 형상 유지 프레임(20)은 평판 플레이트 형상을 기본으로 하되 프레싱 내지 엠보싱 공정을 통해서 일방향으로 반구 형상의 돔체를 복수개 형성하게 한다. 상기 복수개의 돔체는 각각 복수의 가스셀(11) 사이에 배치되는 구조일 수 있다. 이를 통해서 도 4b에서와 같이, 안감(30)과 겉감(40)이 외측으로 확장하는 경우에 상기 형상 유지 프레임(20)의 돔체에 의해 과다한 팽창이 방지된다.
여기에서, 복수의 가스셀(11) 사이의 완충 공간(15) 상에는 가스셀(11) 내에 충진되는 가스와 동일한 가스가 충진되거나 상이한 가스가 충진될 수 있다. 한편, 도 4b에서와 같이, 복수의 가스셀(11) 및 완충 공간(15) 상에는 각각 제1 가스(G1), 제2 가스(G2) 등 상이한 가스가 충전됨으로써 상호 완충작용을 극대화할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 가스 시트(10)의 가스셀(11) 내에 가스를 충진시키는 방식은 다음과 같다.
밀폐된 공간(300) 내에 가스셀 성형홈(301a)이 형성된 한쌍의 흡인롤러(301) 사이에 합체되기 전의 가스 시트(10)를 투입한다. 상기 가스 시트(10)가 합체되기 전의 위치에서 가스를 분사시키는 분사노즐(302)의 가스 분사 후에 바로 가스셀 성형홈(301a)에 의하여 가스 시트(10)가 합지되는 방식으로 가스가 충진된다. 한편, 이에 제한되지 않고 밀폐된 공간에서 상하로 작동되는 프레스 방식에 의하여도 가스를 가스셀(11) 내에 충진시킬 수도 있을 것이다.
상기 가스 시트(10)의 내측에 사용되는 안감(30)은 착용자가 안락한 착용감을 느끼게 하는 것이 바람직하나, 소방복이나 구명복으로 사용될 경우에는 방수성이 있는 안감이 바람직할 것이라고 할 것이다.
상기 가스 시트(10)의 외측에 사용되는 겉감(40)은 용도에 따라 다르게 되며, 소방복으로 사용될 경우에는 내화섬유로 직조된 겉감이 사용되고, 구명복으로 사용될 경우에는 부력이 있는 부력섬유나 일반적인 방수피복이 사용될 수가 있을 것이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단은, 구형의 형태로 각기 독립적으로 형성되고 내부에 탄산 가스(G1)가 각기 독립적으로 충진된 다수의 가스셀(11)이 형성된 가스 시트(10)와, 가스 시트(10)의 내측에는 부드럽고 땀 흡수력이 양호한 아라미드계 안감(30)과, 가스 시트(10)의 외측에는 PBI(폴리벤지미다이졸(Polybenzimidazole))계 내화섬유로 직조된 겉감(40)을 포함한다. 한편, 복수의 가스셀(11) 사이의 완충 공간(15) 상에는 가스셀(11) 내에 충진되는 가스와 상이한 가스(G2)가 충진될 수 있다.
상기 가스 시트(10)는 본 실시예에서는 폴리우레탄으로 제조되었다. 상기 폴리우레탄은 알코올기와 아이소사이안산기의 결합으로 만들어진 우레탄결합으로 결합된 고분자 화합물의 총칭이다. 대표적인 것이 합성섬유로 만들어진 스판덱스이다. 우레탄계 합성고무도 널리 사용되며, 우레탄계 합성고무에는 폴리에스터계와 폴리에테르계가 있고, 폴리에스터계는 프로필렌글리콜과 에틸렌글리콜을 아디프산과 반응시켜 폴리에스터로 만들고, 양단에 OH기를 가진 분자량 3,000까지의 것을 나프탈렌-1, 5-다이아이소사이안산으로 우레탄화시킴과 동시에 고분자로 만든 것이고, 또 폴리에테르계는 산화프로필렌에 얼마간의 산화에틸렌을 섞어서 먼저 폴리에테르로 하고, 그 양끝의 OH기를 톨루일렌다이아이소사이안산과 반응시켜 고분자량의 폴리우레탄으로 만든 것이다. 이러한 인장강도도 우수하고 신장율이 우수한 폴리우레탄이 가스 시트로 제조되었으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 폴리에틸렌도 사용할 수가 있으며, 폴리에틸렌은 석유의 원유를 분류(分溜)하여 나프타 부분(100∼200℃ 유출부분)을 분리시키고, 이것을 분해시켜 약 25% 에틸렌을 분취(分取)하고, 이 에틸렌을 중합시켜서 제조되며, 이와 같은 중합방법에 따라 여러 종류의 폴리에틸렌이 생기는데, 저밀도 폴리에틸렌(연질 폴리에틸렌)과 고밀도 폴리에틸렌(경질 폴리에틸렌)이 주요 제품이고 저밀도 폴리에틸렌이 바람직하며, 이러한 저밀도 폴리에틸렌은 미량(微量)의 공기를 촉매로 하여 1,000atm, 200℃ 이상 고압하에서 가열하여 만들어지며, 따라서 일반적으로 고압 폴리에틸렌이라고 하며,밀도 0.91 정도이며, 가지가 있기 때문에 분자 배열이 충분하지 않고 결정화된 부분이 65% 정도이기 때문에 말랑말랑해져서 잘 늘어나며, 인장강도는 약간 작지만 내충격성은 크다.
본 실시예에서는 소방복으로 사용하기 위하여 내열성이 약하여 100℃에서는 파열이 가능하게 되는 폴리우레탄을 사용하는 것으로 기술되었으나, 이에 제한되지 않고, 열가소성 합성수지인 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리 염화비닐(PVC), 폴리스티렌(CPS) 및 폴리우레탄(PU)도 사용될 수가 있음은 물론이라고 할 것이다. 이러한 열가소성 합성수지는 이미 공지된 물질이며 이러한 물질로 탄성복원력이 우수한 상기 가스 시트(10)를 제조할 수가 있는 것은 당연하다고 할 것이다.
폴리우레탄이 사용될 경우에는 연질 폴리우레탄이 사용되며, 이러한 연질 폴리우레탄은 양호한 쿠션성 및 연신율 인장강도 및 내마모성이 좋은 기계적 강도를 가지므로 훌륭하게 사용될 수가 있을 것이다.
본 발명에서 상기 가스 시트(10)를 이루는 각 가스셀(11)의 두께는 사용되는 합성수지에 따라서 변경될 수가 있으나, 대략적으로 0.05 mm ~ 0.9 mm 사이의 범위에서 선택되고, 각 가스셀(11)의 직경은 작게는 2 mm 에서 크게는 15mm 까지로 용도에 따라서 선택이 가능하게 될 것이다. 즉, 인장강도가 큰 것이 요구될 경우에는 최대로 크게 직경이 형성되고 두께도 두꺼워지는 것이 바람직할 것이다.
본 실시예에서 상기 가스 시트(10)를 이루는 다수의 각 가스셀(11)의 두께는 0.2mm로 되고 크기는 직경 3mm로 제조되었으나, 이러한 크기는 일개의 실시예에 불과하고 그 두께와 크기가 용도에 따라 변경될 수 있음은 물론이라고 할 것이다.
본 실시예에서, 상기 가스셀(11) 내에는 탄산 가스가 충진되어 있으며, 이러한 탄산 가스는 기체 상태의 이산화탄소로서 냉각재로 사용이 가능하므로, 도 6에 도시된 바와 같은 소방복(100)으로의 제조시에, 발화현장에서 착용시에는 충진된 탄산가스가 팽창하게 되며 일정한 온도 이상으로 가열되면 폴리우레탄이 100℃에서 사용되므로 100℃가 넘게 되면 각 가스셀(11)이 독립적으로 파열되게 되므로 가열된 부위에 따라서 점차적으로 파열되면서 파열된 부분이 냉각되게 되어 냉각재로서 사용이 가능하게 되면서, 어느 정도의 충격이나 고온에 의하여 파열될 경우에는 각기 독립된 공간을 가지므로 파열전에는 눌려지면서 충격을 흡수하여 충분한 완충효과를 주게 되고 파열시에는 탄산가스가 방출되면서 냉각재로서 훌륭하게 사용될 수가 있게 되는 것이다.
본 실시예에서 상기 가스 시트(10)의 가스셀(11)이 파열되기 전의 하중은 300 kgf/㎠ 였으며, 파열되기 전에는 가스셀(11)이 수축되면서 충격을 흡수하여 충분한 완충효과를 갖고 있음이 확인되었고, 이러한 가스셀(11)이 전후좌우로 연속적으로 위치되므로 더욱 큰 500 kgf/㎠ 이상의 파열하중도 견딜 수가 있는 것이다.
상기 안감으로는 본 실시예에서는 아라미드계 안감(30)이 사용된 것으로 기술되었으나 라미네이트원단을 포함하여 직물재질로 사용되는 것은 어느 것이라도 무방하다고 할 것이다.
상기 가스 시트(10)의 내측에는 본 실시예에서는 아라미드계 안감(30)이 부착되어 착용자의 신체에 접촉되면서 편안한 착용감을 느끼게 되는 것이며, 상기 가스 시트(10)의 외측에는 폴리벤지미다이졸(Polybenzimidazole))계 내화섬유로 직조된 겉감(40)이 부착되어 열에 커다란 내구성을 가지게 되면서도 착용자를 화기로 부터 보호하는 것이 가능하게 되는 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서는 구명복으로 사용되는 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단에 대하여 설명한다. 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단은, 구형의 형태로 각기 독립적으로 형성되고 내부에 헬륨 가스(G3)가 각기 독립적으로 충진된 다수의 가스셀(11)이 형성된 가스 시트(10)와, 가스 시트(10)의 내측에는 부드럽고 땀 흡수력이 양호한 아라미드계 안감(30)과, 외측에는 물보다 비중이 큰 코어 섬유와 상기 코어 섬유의 외층에 부력제가 90~99% 이상 함유된 코팅층을 포함하는 물에 뜨는 섬유로 직조된 부력직물이 겉감(40)으로 사용되어 있다. 상기 가스 시트(10)는 본 실시예에서는 내유고무로 사용되어 수분의 유입을 차단하였다.
상기 부력직물로 된 겉감(40)은, 물보다 높은 비중을 갖는 코어 섬유의 외층에 부력제가 90 ~ 99% 이상 함유된 코팅층을 포함하며, 상기 부력제는 오일 계통이기 때문에 큰 극성을 띠는 물과 친화력이 거의 없는 친유성을 갖으므로, 이에 따라 상기 부력제가 외층에 코팅된 섬유는 물이 섬유 내부로 침투되지 않음으로써 섬유 내부의 공기층이 물에 의해 소실되지 않기 때문에 극대화된 부력을 가지게 되는 것이다. 그러나, 이러한 부력직물로된 겉감(40)이 사용되지 않고 일반적인 방수직물이나 일반적인 외피로 사용되는 직물로도 겉감(40)으로 사용될 수가 있을 것이다.
또한, 본 발명에 따른 원단으로 제조된 구명복(100)은 그 소매(101)나 바지하단(102)이 고무줄과 같은 탄성부재에 의하여 밀폐되게 형성되어 있으므로, 물에 장시간 떠있더라도 구명복(100) 내로 수분이 유입되지 않게 되고, 가스 시트(10)의 가스셀(11)에 의하여 외기와 차단되어 있는 상태이므로, 수분에 체온이 뺏기게 되어 저체온증으로 인한 사망과 같은 위험이 방지되게 되는 것이다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 다수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단은, 구형이나 구형과 유사한 형태로 각기 독립적으로 형성되고 내부에 탄산가스 또는 헬륨가스가 각기 독립적으로 충진된 다수의 가스셀이 형성된 가스 시트와, 가스 시트의 내측에는 부드럽고 땀 흡수력이 양호한 아라미드계 안감과, 외측에는, 방화직물이나 부력직물 또는 일반적인 방수직물로된 겉감으로 이루어져서, 구형이나 이와 유사한 형태로 각기 독립적으로 형성되고 내부에 탄산가스나 헬륨가스가 각기 독립적으로 충진된 다수의 가스셀이 형성된 가스 시트가 내부에 설치되어 각각의 가스셀이 독립적으로 유지되면서 화재진압시에 적절한 환경에서 독립적으로 파열되어 소방관들의 안전을 보장하면서 사용의 편의성이 증진되고 효력이 오래 지속되는 것이 가능하고 바다에 조난시에는 외기와 차단되어 체온을 유지시키는 것이 가능하게 되어 구명복으로 훌륭하게 사용이 가능하게 되는 것이다.
이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 극히 용이하게 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.
10 : 가스 시트
11 : 가스셀
12 : 평판형 비닐
20 : 형상 유지 프레임
30 : 안감
40 : 겉감

Claims (7)

  1. 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단에 있어서,
    구형으로 각기 독립적으로 형성되고 신장율이 우수하면서 내부에 용도에 맞는 가스가 충진되는 다수의 가스셀(11) 및 상기 가스셀(11)의 상하에 부착되는 평판형 비닐(12)을 갖는 가스 시트(10); 및
    상기 가스 시트(10)의 외측 상하부에 결합되는 형상 유지 프레임(20);을 포함하며,
    상기 형상 유지 프레임(20)은, 상기 가스 시트(10)를 구성하는 평판형 비닐(12)의 외측에 배치되어져, 인접하는 상기 복수의 가스셀(11) 사이의 완충 공간(15) 내에 가스를 공급하는 경우에 상기 평판형 비닐(12)의 과다한 팽창을 억제하는 동시에 일정한 형태를 유지하게 하며,
    상기 가스 시트(10)는 상기 다수의 가스셀(11)이 좌우 상하로 연속적으로 형성된 신장율이 200~800%까지 갖으며, 인장강도가 70~200㎏/㎠ 의 범위에 있는 탄성계열의 소재인 것을 특징으로 하는,
    독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단은,
    상기 가스 시트(10)와 형상 유지 프레임(20) 사이에 배치되어 용도에 맞게 사용되는 안감(30)과 겉감(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 시트(10)는 고무, 합성고무, 내유고무, 내열고무, 부틸고무, 지오콜고무, 하이파로, 폴리우레탄고무, 아크릴고무, 실리콘고무, 바이톤고무, 이피디엠고무계열이나 폴리우레탄, 아크릴, 실리콘, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(PP) , 폴리 염화비닐(PVC), 폴리스티렌(CPS)의 합성수지계열 중에서 하나가 선택된, 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 시트(10)를 이루는 각 가스셀(11)의 두께는 0.05 mm ~ 0.9 mm 사이의 범위에서 선택되고, 각 가스셀(11)의 직경은 작게는 2 mm 에서 크게는 15mm 범위에서 선택된, 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 시트(10)의 가스셀(11) 내에는 탄산 가스가 충진되고,
    상기 가스 시트(10)의 내측에는 직물용 안감(30)이 부착되고,
    상기 가스 시트(10)의 외측에는 내화섬유로 직조된 겉감(40)이 부착된, 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 시트(10)의 가스셀(11) 내에는 헬륨 가스가 충진되고,
    상기 가스 시트(10)의 내측에는 직물용 안감(30)이 부착되고,
    상기 가스 시트(10)의 외측에는 방수직물로 직조된 겉감(40)이 부착된, 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단.
  7. 제 5항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 가스셀(11) 내에 충진되는 가스와 상기 복수의 가스셀(11) 사이의 완충 공간(15) 내에 충진되는 가스는 상이한, 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단.
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