KR20190059914A - 난연성 및 높은 가시성 직물 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

안전 의류에 사용하기 위한 직물이 교시된다. 상기 직물은 직물의 씨실 방향(weft direction)으로 연장되는 모드아크릴(modacrylic)을 포함하는 제1 방적사 및 직물의 날실 방향(warp direction)으로 연장되는 폴리에스테르를 포함하는 제2 방적사를 포함한다. 상기 직물은 캐나다에서 CSA Z96에 의해 및 미국에서 ANSI/ISEA 107 및 적용가능한 국제 표준에 의해 규제되는 가시성 요건을 충족하고; 캐나다에서 CAN/CGSB-155.20, CAN/CGSB 155.22 및 CSA Z462에 의해; 미국에서 NFPA 2112, NFPA 1971, NFPA 1975, NFPA 1977 및 NFPA 70E 및 적용가능한 국제 표준에 의해 규제되는 난연성 요건을 충족한다. 또한, 안전 의류에 사용하기 위한 직물을 제조하는 방법이 교시되며, 상기 방법은 모드아크릴을 포함하는 제1 방적사를 씨실 방향으로 연장시키는 단계; 및 폴리에스테르를 포함하는 제2 방적사를 날실 방향으로 연장시키는 단계를 포함하고, 상기 방법은 가시성 요건 및 난연성 요건을 충족하는 직물을 생산한다.

Description

난연성 및 높은 가시성 직물 및 그 제조방법
본 발명은 안전 의류(safety apparel) 및 의류 구성요소에 사용하기 위한 난연성 및 높은 가시성(visibility)을 갖는 직물에 관한 것이다.
안전 의류 및 의복은 가시성을 위한 엄격한 지침을 준수해야 한다. 즉, 이러한 의류를 만드는데 사용되는 직물은 가시성이 높은 색상으로 염색 가능해야 한다. 캐나다에서 가시성 요건은 CSA Z96에 의해 규제되고 미국에서는 ANSI/ISEA 107 및 적용가능한 국제 표준에 의해 규제된다.
또한, 안전 의류 및 의류 부품은 난연성 요건을 충족해야 한다. 난연성 요건은 캐나다에서 CAN/CGSB-155.20, CAN/CGSB 155.22 및 CSA Z462에 의해 규제되고; 미국에서 NFPA 2112, NFPA 1971, NFPA 1977, NFPA 1975 및 NFPA 70E 및 적용가능한 국제 표준에 의해 규제된다.
안전 의류의 수명 및 적절한 핏을 보장하기 위해서, 이러한 의류를 만드는데 사용되는 직물은 사용 또는 세탁시 수축이 거의 발생하지 않거나 전혀 발생하지 않는 것이 중요하다. 내오염성 역시 안전 의류 및 의류 구성요소의 높은 가시성이 얼룩 또는 완전한 오염에 의해 손상되지 않도록 보장하는데 있어 중요하다.
다수의 직물이 위에 나열된 안전 요건 및 바람직한 품질을 충족할 수 있지만, 모든 요건 및 품질을 충족하는 적합한 직물을 제조하는 것은 매우 어렵다. 또한, 상업적 제조 및 판매의 목적상, 의류 또는 의류 구성요소, 따라서 이들을 제조하는 직물이 엄두를 못낼 만큼 비싸지는 않는 것이 바람직하다.
안전 의류에 사용하기 위한 종래의 직물의 몇몇 예로는 모드아크릴 방적사(modacrylic yarn)로 실질적으로 형성된 직물 및 상기 직물에 도포된 양이온성 염료를 교시하는 Gibson 등의 미국특허 제6,706,650호가 있다. Gibson 등의 미국특허 제7,419,922호는 모드아크릴과 기존 섬유와의 혼방(blend)을 포함하는 제1 방적사, 및 정전기 방지 섬유와 기존 섬유 또는 모드아크릴과의 혼방을 포함하는 제2 방적사로 형성된 직물을 교시한다.
높은 가시성 요건을 충족하도록 염색될 수 있고, 난연성 요건을 충족하고, 염색견뢰성이 있고(colour-fast), 가격이 알맞은 직물에 대한 요구가 여전히 당업계에 존재한다.
안전 의류에 사용되는 직물이 교시된다. 상기 직물은 직물의 씨실 방향(weft direction)으로 연장되는 모드아크릴을 포함하는 제1 방적사 및 직물의 날실 방향(warp direction)으로 연장되는 폴리에스테르를 포함하는 제2 방적사를 포함한다. 상기 직물은 캐나다에서 CSA Z96에 의해 및 미국에서 ANSI/ISEA 107에 의해 규제되는 높은 가시성 요건을 충족하고; 캐나다에서 CAN/CGSB-155.20 및 CSA Z462에 의해; 미국에서 NFPA 2112, NFPA 70E, NPFA 1971, NFPA 1975 및 NFPA 1977에 의해 규제되는 난연성 요건을 충족한다.
직물을 제조하는 방법이 교시되며, 상기 방법은 모드아크릴을 포함하는 제1 방적사를 씨실 방향으로 연장시키는 단계, 및 폴리에스테르를 포함하는 제2 방적사를 날실 방향으로 연장시키는 단계를 포함하며, 상기 방법은 캐나다에서 CSA Z96에 의해 및 미국에서 ANSI/ISEA 107에 의해 규제되는 가시성 요건을 충족하고; 캐나다에서 CAN/CGSB-155.20 및 CSA Z462에 의해; 미국에서 NFPA 2112, NFPA 1971, NFPA 1975, NFPA 1977 및 NFPA 70E에 의해 규제되는 난연성 요건을 충족한다.
본 발명의 다른 측면은 본 발명의 다양한 구현예가 예시적으로 보여지고 기술된 이하의 상세한 설명으로부터 당업자에게 용이하게 명백해질 것임을 이해하여야 한다. 이해되는 바와 같이, 본 발명은 다른 상이한 구현을 할 수 있고, 여러 세부사항은, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 다양한 다른 측면에서 변형을 할 수 있다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은 본질적으로 예시적인 것으로 간주되어야 하며 제한적인 것으로 간주해서는 안된다.
이하의 설명 및 본 명세서에 기술된 구현예는 본 발명의 다양한 측면의 원리의 특정 구현예의 일례 또는 예들을 예시함으로써 제공된다. 이들 예들은 다양한 측면의 본 발명의 원리를 제한하기 위함이 아닌 설명의 목적으로 제공된다.
본 발명은 안전 의류 및 의류 구성요소를 제조하는데 사용하기 위한 직물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 높은 가시성 및 난연성 직물류에 대한 캐나다 및 미국 표준 지침을 충족하는 직물을 제공한다.
본 직물은 반사율과 같은 원하는 품질을 부여하기 위해, 더욱 좋기로는 임의의 수의 제2 재료에 또는 제2 재료와 함께 부착가능하다. 본 직물은 제2 재료 상에 재봉, 접착 또는 적층될 수 있거나, 반대로 제2 재료가 본 직물 상에 재봉, 접착 또는 적층될 수 있다.
예를 들어, 반사 테이프, 직물 또는 필름, 예컨대 3M™ Scotchlite™ 반사 재료 제품을 본 직물 상에 적층시키는 것이 가능하다.
가장 좋기로는, 본 직물은 안전 의류 상에 가시성이 높은 트림(trim)으로서 사용하기 위한 높은 가시성, 난연성 밴드 또는 테이프를 제조하는데 사용된다.
본 직물은 비제한적으로 평직, 능직, 및 새틴 직조를 포함하는 임의의 수의 직조 형태로 직조될 수 있다. 본 직물은 편직된 직물일 수도 있다. 가장 좋기로는, 본 직물은 8 x 4 날실-면(warp-faced) 능직 형태로 직조된다.
본 직물은 좋기로는 직물의 날실 방향으로 연장된 폴리에스테르 또는 폴리에스테르 혼방 방적사 및 씨실 또는 충진(fill) 방향으로 연장된 모드아크릴 또는 모드아크릴 혼방으로 이루어진다.
모드아크릴은 그 구성상 일반 아크릴 섬유보다 낮은 아크릴로니트릴 수준(35-85%)을 갖는 모든 섬유를 일반적으로 포함하는 것으로 이해된다. 모드아크릴은 내재적으로 난연성으로 당업계에 알려져 있다. 즉, 점화원이 제거되면, 이들은 녹거나 떨어지거나 계속 타지 않는다. 또한, 모드아크릴은 양호한 염색견뢰도를 나타내고, 색상의 손실 없이 세척할 수 있다. 그러나, 모드아크릴은 비싸고 고열 노출 하에 수축하는 경향이 있다.
본 발명의 모드아크릴 혼방은 폴리에스테르, 면, 울, 레이온, 유리, 광물 또는 아라미드(aramids)를 포함하는 임의의 수의 통상의 섬유와 혼방된 모드아크릴일 수 있다. 모드아크릴 혼방은 좋기로는 모드아크릴-나일론 혼방, 좋기로는 50%-100%의 모드아크릴 및 0% 내지 50%의 나일론으로 이루어진다. 가장 좋기로는 모드아크릴 혼방은 90% 모드아크릴/10% 나일론 혼방이다.
본 발명의 폴리에스테르는 강도 및 염색견뢰도에 대한 요건을 충족하는 한 당업계에 공지된 모든 유형의 폴리에스테르일 수 있다. 폴리에스테르는 양호한 염색견뢰도를 나타내고, 높은 가시성 옐로우 및 높은 가시성 오렌지를 비롯하여 원하는 높은 가시 범위의 색상으로 염색될 수 있다. 또한, 폴리에스테르 직물은 강하고, 비교적 저렴하며, 우수한 치수 안정성을 나타낸다.
본 발명에 사용될 수 있는 폴리에스테르 혼방은 폴리에스테르와 나일론, 면, 울, 유리, 광물, 아라미드, 레이온 및 이들의 조합과의 혼방을 포함한다. 더욱 좋기로는, 폴리에스테르 혼방은 70% 내지 100%의 폴리에스테르 및 0% 내지 30%의 다른 재료 또는 재료들의 조합물을 포함한다.
난연성 폴리에스테르가 본 발명에 사용될 수 있지만, 본 직물의 특정한 직조 또는 편직 형태에서 난연성 폴리에스테르가 필요하지 않다는 것이 본 발명자들에 의해 주목되었다. 모드아크릴 또는 모드아크릴 혼방을 씨실 방향으로 직조함으로써, 안전 의류 산업에 대한 난연성 규정을 충족하기에 충분한 난연성이 최종 직물에 부여된다는 것을 본 발명자들은 발견하였다. 화염 또는 열 조건에서, 본 직물의 비-난연성 폴리에스테르 방적사 구성요소는 연화되거나 녹지만 불이 붙지는 않는 것으로 보일 수 있으며, 화염원이 제거되면 계속해서 연소되지 않을 것이다. 이러한 방식으로, 비-난연성 폴리에스테르 방적사는 여전히 난연성 요건을 충족하면서 날실 방향으로 사용될 수 있다.
폴리에스테르 필라멘트 섬유를 방적사로 사용하는 선택적 구현예의 경우에서, 폴리에스테르 필라멘트를 직조하는 것은 생성되는 직물 표면의 평활도(smoothness) 및 평탄도(flatness)를 개선시키고, 폴리에스테르 스테이플 섬유에 대한 제2 재료의 접착력을 개선시킬 수 있다.
기술된 바와 같은 직물의 섬유 함량은 최종 직물의 원하는 특성을 최대화시키고 원하지 않는 특성을 최소화시킬 수 있다. 기술된 바와 같이, 비-난연성 폴리에스테르는 본 발명의 날실 방향에서 사용될 수 있다. 이러한 경우, 비-난연성 폴리에스테르의 최대 한계는 전체 직물의 난연 특성을 유지하는 것이 바람직하다. 모드아크릴의 최대 한계는, 열에 의한 수축을 최소화시키는, 즉 열 안정성을 최대화시키는 것이 바람직하다. 가장 좋기로는, 본 직물의 섬유 함량은 67%의 모드아크릴, 26%의 폴리에스테르 및 7%의 나일론이다.
본 직물은 높은 가시성 색상, 예컨대 발광 및 색도 요건을 충족하는 형광 옐로우-그린, 형광 오렌지-레드 또는 형광 레드 색조를 얻기 위하여, 통상의 염색 방법에 의해, 예컨대 제트 염색기에서 염색가능하다. 일례에서, 양이온성 염료가 본 직물을 염색하는데 사용될 수 있다.
또한, 본 직물은 치수 안정성 및 감소된 수축, 염색견뢰도 및 질감 또는 촉감과 같은 품질을 개선시키기 위해 선택적으로 피니싱되거나(finished) 화학적으로 피니싱될 수 있다. 이러한 피니싱 처리는 당업자에게 잘 알려져 이해되고 있다.
전술된 개시된 구현예는 당업자가 본 발명을 제조 또는 사용할 수 있도록 제공되었다. 이들 구현예에 대한 다양한 변형은 당업자에게 용이하게 명백할 것이며, 본 명세서에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 구현예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 보여진 구현예들에 제한될 것으로 의도되지 않고, 청구항과 일치하는 전체 범위가 주어져야 하고, 예컨대 "하나(a)" 또는 "일(an)"을 사용하여 단수의 요소를 지칭함은 특별히 언급하지 않는 한 "하나 및 오직 하나"이 아니라, "하나 이상"을 의미하도록 의도된다. 당업자에게 공지되거나 추후 공지될 본 발명에 기술된 다양한 구현예의 요소에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물은 청구항의 요소에 의해 포함되는 것으로 의도된다. 또한, 본 명세서에 개시된 어떠한 것도 그러한 개시가 청구항에 명시적으로 기재되었는지 여부와 관계없이 대중에게 제공되는 것으로 의도되지 않는다.

Claims (43)

  1. 안전 의류에 사용하기 위한 직물로서, 상기 직물은 다음을 포함하는 것인 직물:
    a. 상기 직물의 씨실 방향(weft direction)으로 연장되는 모드아크릴(modacrylic)을 포함하는 제1 방적사; 및
    b. 상기 직물의 날실 방향(warp direction)으로 연장되는 폴리에스테르를 포함하는 제2 방적사,
    상기 직물은 캐나다에서 CSA Z96에 의해 및 미국에서 ANSI/ISEA 107 및 적용가능한 국제 표준에 의해 규제되는 가시성 요건을 충족하고; 캐나다에서 CAN/CGSB-155.20, CAN/CGSB 155.22 및 CSA Z462에 의해; 미국에서 NFPA 2112, NFPA 1971, NFPA 1975, NFPA 1977 및 NFPA 70E 및 적용가능한 국제 표준에 의해 규제되는 난연성 요건을 충족한다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 방적사는 모드아크릴 섬유와, 나일론, 레이온, 폴리에스테르, 면, 울, 유리, 광물 또는 아라미드(aramids), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 통상의 섬유와의 혼방(blend)을 포함하는 것인 직물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 방적사는 모드아크릴 섬유와 나일론 섬유와의 혼방을 포함하는 것인 직물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 방적사는 70% 내지 100%의 모드아크릴 및 0% 내지 30%의 나일론의 혼방을 포함하는 것인 직물.
  5. 제4항에 있어서, 제1 방적사는 90%의 모드아크릴 섬유 및 10%의 나일론 섬유를 포함하는 것인 직물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2 방적사는 난연성 폴리에스테르 및 비-난연성 폴리에스테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 직물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2 방적사는 나일론, 면, 울, 유리, 광물, 아라미드, 레이온 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 대체 섬유(alternate fibres)와 폴리에스테르 섬유와의 혼방을 포함하는 것인 직물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 방적사는 70% 내지 100%의 폴리에스테르와 0% 내지 30%의 대체 섬유와의 혼방을 포함하는 것인 직물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 직물의 섬유 조성은 67%의 모드아크릴, 26%의 폴리에스테르 및 7%의 나일론인 것인 직물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 직물은 하나 이상의 제2 재료에 부착가능한 것인 직물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 직물은 상기 하나 이상의 제2 재료 상에 재봉가능한(sewable) 것인 직물.
  12. 제10항에 있어서, 상기 하나 이상의 제2 재료는 상기 직물 상에 재봉가능한 것인 직물.
  13. 제10항에 있어서, 상기 하나 이상의 제2 재료는 상기 직물 상에 접착가능한 것인 직물.
  14. 제10항에 있어서, 상기 하나 이상의 제2 재료는 상기 직물 상에 적층가능한 것인 직물.
  15. 제14항에 있어서, 상기 직물 상에 적층가능한 상기 하나 이상의 제2 재료는 반사 테이프, 반사 직물 및 반사 필름을 포함하는 것인 직물.
  16. 제1항에 있어서, 상기 직물은 안전 의류 상의 높은 가시성, 난연성 트림(trim)의 제조에 사용되는 것인 직물.
  17. 제1항에 있어서, 상기 직물 직조 형태는 평직, 능직, 새틴 직조 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 직물.
  18. 제1항에 있어서, 상기 직물은 편직된 직물인 것인 직물.
  19. 제17항에 있어서, 상기 직물은 8 x 4 날실-면(warp-faced) 능직 형태로 직조되는 것인 직물.
  20. 제1항에 있어서, 상기 직물은 통상의 염색 방법에 의해 높은 가시성 색상을 얻기 위하여 염색가능한 것인 직물.
  21. 제20항에 있어서, 상기 직물은 형광 옐로우-그린, 형광 레드-오렌지 또는 형광 레드 색조로 염색가능한 것인 직물.
  22. 제20항에 있어서, 상기 직물은 양이온성 염료에 의해 염색가능한 것인 직물.
  23. 제1항에 있어서, 상기 직물은 치수 안정성을 향상시키고, 수축을 감소시키고, 염색견뢰도를 개선시키고, 촉감을 향상시키기 위해 화학적으로 피니싱가능한(finishable) 것인 직물.
  24. 안전 의류에 사용하기 위한 직물을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은 다음 단계들을 포함하는 것인 방법:
    a. 모드아크릴을 포함하는 제1 방적사를 씨실 방향으로 연장시키는 단계; 및
    b. 폴리에스테르를 포함하는 제2 방적사를 날실 방향으로 연장시키는 단계,
    상기 방법은 캐나다에서 CSA Z96에 의해 및 미국에서 ANSI/ISEA 107 및 적용가능한 국제 표준에 의해 규제되는 가시성 요건을 충족하고; 캐나다에서 CAN/CGSB-155.20, CAN/CGSB 155.22 및 CSA Z462에 의해; 미국에서 NFPA 2112, NFPA 1971, NFPA 1975, NFPA 1977 및 NFPA 70E 및 적용가능한 국제 표준에 의해 규제되는 난연성 요건을 충족하는 직물을 생산한다.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제1 방적사는 모드아크릴 섬유와, 나일론, 레이온, 폴리에스테르, 면, 울, 유리, 광물 또는 아라미드, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 통상의 섬유와의 혼방을 포함하는 것인 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 제1 방적사는 모드아크릴 섬유와 나일론 섬유와의 혼방을 포함하는 것인 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 제1 방적사는 70% 내지 100%의 모드아크릴 및 0% 내지 30%의 나일론의 혼방을 포함하는 것인 방법.
  28. 제27항에 있어서, 제1 방적사는 90%의 모드아크릴 섬유 및 10%의 나일론 섬유를 포함하는 것인 방법.
  29. 제24항에 있어서, 상기 제2 방적사는 난연성 폴리에스테르 및 비-난연성 폴리에스테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  30. 제24항에 있어서, 상기 제2 방적사는 나일론, 면, 울, 유리, 광물, 아라미드, 레이온 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 대체 섬유와 폴리에스테르 섬유와의 혼방을 포함하는 것인 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 제2 방적사는 70% 내지 100%의 폴리에스테르와 0% 내지 30%의 대체 섬유와의 혼방을 포함하는 것인 방법.
  32. 제24항에 있어서, 상기 직물을 하나 이상의 제2 재료에 부착시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  33. 제32항에 있어서, 부착시키는 단계는 상기 직물을 상기 하나 이상의 제2 재료 상에 재봉하는 것을 포함하는 것인 방법.
  34. 제32항에 있어서, 부착시키는 단계는 상기 하나 이상의 제2 재료를 상기 직물 상에 재봉하는 것을 포함하는 것인 방법.
  35. 제32항에 있어서, 부착시키는 단계는 상기 하나 이상의 제2 재료를 상기 직물 상에 접착시키는 것을 포함하는 것인 방법.
  36. 제32항에 있어서, 부착시키는 단계는 상기 하나 이상의 제2 재료를 상기 직물 상에 적층시키는 것을 포함하는 것인 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 하나 이상의 제2 재료는 반사 테이프, 반사 직물 및 반사 필름을 포함하는 것인 방법.
  38. 제24항에 있어서, 상기 직물을 안전 의류 상의 높은 가시성, 난연성 트림으로 제조하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  39. 제24항에 있어서, 상기 제1 방적사 및 상기 제2 방적사를 연장시키는 단계는 상기 제1 방적사 및 상기 제2 방적사를 직조하는 것을 포함하는 것인 방법.
  40. 제24항에 있어서, 상기 제1 방적사 및 상기 제2 방적사를 연장시키는 단계는 상기 제1 방적사 및 상기 제2 방적사를 편직하는 것을 포함하는 것인 방법.
  41. 제24항에 있어서, 통상의 염색 방법에 의해 높은 가시성 색상을 얻기 위하여 상기 직물을 염색하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  42. 제41항에 있어서, 양이온성 염료에 의해 상기 직물을 염색하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  43. 제24항에 있어서, 치수 안정성을 향상시키고, 수축을 감소시키고, 염색견뢰도를 개선시키고, 촉감을 향상시키기 위해 상기 직물을 화학적으로 피니싱하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
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