KR20230169408A - 텍스타일 패브릭 및 이로 제조된 작업복 - Google Patents
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Abstract
스테이플 섬유 블렌드로 제조된 스테이플 섬유 얀을 포함하는 텍스타일 패브릭이 제공되며, 상기 블렌드는, 메타-아라미드 스테이플 섬유, 파라-아라미드 스테이플 섬유 및 폴리락트산 스테이플 섬유를 포함한다. 상기 텍스타일 패브릭은 작업복의 제조에 사용된다.
Description
본 발명은 텍스타일 패브릭 및 이로 제조된 작업복에 관한 것이다.
텍스타일 패브릭들이 공지되어 있다. 이러한 유형의 패브릭은 특히 열보호성이어야하며, 또한 충분한 기계적 성질들, 예를 들면, 충분한 인열 강도를 나타내야 한다.
US 2011/0138523 A1은, 착용자를 위한 보호 의복의 단일 층으로 사용하기 위한 열 보호성, 화염 보호성 및 전기 아크 보호성인 패브릭을 개시하며, 상기 패브릭은, 교직된 경사 및 위사 얀, 및 착용자로부터 떨어져 면하는 패브릭면 및 착용자와 면하는 패브릭면을 포함하며, 상기 경사 및 위사 얀은, 8 내지 33wt%의 메타-아라미드 스테이플 섬유, 65 내지 90wt%의 파라-아라미드 스테이플 섬유, 및 2wt%의 정전기 방지 스테이플 섬유의 블렌드를 포함하고, 상기 위사 얀 및 경사 얀은 동일하며, 상기 패브릭은 상기 두 면 모두에 대하여 삭마 열 보호(ablative thermal protection)를 제공한다. 예에서, 능직 K2/1Z 구조와 230g/㎡의 평량을 갖는 패브릭은, ISO 13937-1:2000 시험 절차를 사용하여 측정된, 경사의 인열 저항을 67.87N으로, 위사의 인열 저항을 34.4N으로 나타낸다.
EP 1740746 B1은, 보호 의복의 단일 층 또는 외부 층으로 사용하기 위한 내열 및 방염 패브릭을 개시한다. 상기 패브릭은, 60 내지 90wt%의 메타-아라미드 스테이플 섬유와 5 내지 40wt%의 파라-아라미드 섬유의 블렌드를 갖는 섬유를 포함한다. 상기 패브릭은 폴리락타이드 스테이플 섬유를 포함하지 않는다.
WO 02/40755 A2는, 고온 내성 연속 무기 필라멘트의 코어 및 스테이플 섬유의 제1 및 제2 시스(sheath)를 포함하는 내화성 코어방적 얀을 개시한다. 제1 시스는 하나 이상의 난염성 섬유를 갖는 천연 및 합성 스테이플 섬유를 포함한다. 제2 시스의 스테이플 섬유는 천연 스테이플 섬유 또는 합성 스테이플 섬유로부터 선택된다. WO 02/40755 A2는, 메타-아라미드 스테이플 섬유 및 파라-아라미드 스테이플 섬유와 폴리락트산 스테이플 섬유의 블렌드는 언급하지 않는다.
또한, 스테이플 섬유 조성물 DuPontTM Nomex® IIIA는, 93%의 Nomex® m-아라미드 스테이플 섬유, 5%의 Kevlar® p-아라미드 스테이플 섬유, 및 2%의 정전기 방지 스테이플 섬유로 구성된 것으로 알려져 있다. DuPont의 인터넷 프레젠테이션에 따르면, 스테이플 섬유 조성물 DuPontTM Nomex® IIIA로 제조된 패브릭은, 소방관의 기동복(station wear)에 대한 NFPA 1975 표준을 충족하며, 마모 및 인열에 대해 내성이 있다.
그러나, 보다 우수한 기계적 성질들, 특히 인열 및 마모에 대한 높은 내성을 갖는 열 보호성 텍스타일 패브릭에 대한 요구가 계속되고 있는데, 상기 패브릭이 가능한 한 높은 내마모성 및 인열 강도를 가져야 하는 작업복의 제조에 사용되어, 상기 패브릭이 가능한 한 긴 시간 동안 착용될 수 있어야 하기 때문이다. 게다가, 보다 우수한 착용 편안함을 갖는 열 보호성 텍스타일 패브릭에 대한 요구가 계속되고 있는데, 상기 패브릭이, 작업복으로 인한 불편한 느낌에 의해, 추가로 증가되지 않아야 하는 물리적 피로가 높은 동안 종종 마모되기 때문이다.
따라서, 본 발명이 기초하는 과제는, 제조되는 의복, 특히 작업복에서 보다 더 높은 인열 강도 및 더 높은 편안함을 나타내는 패브릭을 제공하는 것이다.
상기 과제는, 스테이플 섬유 블렌드로 제조된 스테이플 섬유 얀을 포함하는 텍스타일 패브릭에 의해 해결되며, 상기 블렌드는 메타-아라미드 스테이플 섬유, 파라-아라미드 스테이플 섬유 및 폴리락트산 스테이플 섬유를 포함한다.
놀랍게도, 본 발명에 따른 텍스타일 패브릭은, 메타-아라미드 스테이플 섬유, 파라-아라미드 스테이플 섬유 및 정전기 방지 스테이플 섬유로 구성되는 스테이플 섬유 혼합물로 제조된 스테이플 섬유 얀으로 제조된 비교 대상인 텍스타일 패브릭보다 마모 및 인열에 대한 더 높은 내성을 나타낸다. 따라서, 본 발명에 따른 텍스타일 패브릭을 포함하는 의복은, 손상되기 전의 더 오랜 시간 동안의 착용이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 내마모성 및 내인열성에 대한 보다 더 높은 값은, 메타-아라미드 스테이플 섬유, 파라-아라미드 스테이플 섬유 및 정전기 방지 스테이플 섬유로 구성되는 스테이플 섬유 혼합물로 제조된 스테이플 섬유 얀으로 제조된 비교 대상인 텍스타일 패브릭의 평량과 비교시, 상기 텍스타일 패브릭의 보다 더 낮은 평량을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 텍스타일 패브릭을 포함하는 의복은, 비교 대상인 텍스타일 패브릭을 포함하는 의복보다 높은 착용 편안함으로 착용될 수 있다. 다르게는, 텍스타일 패브릭의 평량이 비교 대상인 텍스타일 패브릭의 평량 값까지 증가된 본 발명에 따른 텍스타일 패브릭을 포함하는 의복은, 상기 비교 대상인 텍스타일 패브릭을 포함하는 의복과 동일한 착용 편안감이지만 훨씬 더 긴 시간 동안 착용될 수 있는데, 본 발명의 텍스타일 패브릭을 갖는 의복의 마모 및 인열에 대한 내성이 훨씬 더 증가하기 때문이다.
메타-아라미드 및 파라-아라미드와 달리 폴리락트산은 본질적으로 내열성 및 방염성인 것은 아니지만, 놀랍게도, 본 발명에 따른 텍스타일 패브릭은 복사열, 대류열 및 접촉열과 관련하여 최소 요건을 충족시킨다.
마지막으로, 본 발명에 따른 텍스타일 패브릭을 포함하는 의복을 폐기해야 하는 경우, 상기 텍스타일 패브릭의 폴리락트산 성분은 완전히 재순환될 수 있는데, 이는 폴리락트산이 완전히 생분해되어 퇴비를 생성할 수 있기 때문이다. 퇴비는 옥수수 성장을 위한 기질로 사용될 수 있다. 옥수수는, 폴리락트산 스테이플 섬유를 제조할 수 있는 폴리락트산으로 중합될 수 있는 락트산으로 발효될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 텍스타일 패브릭은 재생가능한 성분을 함유한다.
본 발명의 범위 내에서, 용어 "스테이플 섬유"는 필라멘트 얀을 절단 또는 파쇄하여 얻어지는 제한된 길이의 섬유를 의미한다.
본 발명의 범위 내에서, 용어 "메타-아라미드 스테이플 섬유"는 메타-아라미드 필라멘트 얀을 절단 또는 파쇄하여 얻어지는 스테이플 섬유를 의미하고, 용어 "메타-아라미드"는 메타-배향된 방향족 디아민과 메타-배향된 디카복실산 할라이드의 중축합에 의해 수득되는 중합체를 의미하며, 상기 중합체는 아미드 결합을 갖는 반복 단위를 나타내고, 바람직하게는 상기 아미드 결합의 85% 이상이 방향족 환의 메타-배향된 위치에 위치한다.
본 발명의 범위 내에서, 용어 "파라-아라미드 스테이플 섬유"는 파라-아라미드 필라멘트 얀을 절단 또는 파쇄하여 얻어지는 스테이플 섬유를 의미하고, 용어 "파라-아라미드"는 파라-배향된 방향족 디아민과 파라-배향된 디카복실산 할라이드의 중축합에 의해 수득된 중합체를 의미하며, 상기 중합체의 반복 단위는 아미드 결합을 가지며, 상기 아미드 결합의 바람직하게는 65% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상, 보다 더 바람직하게는 99% 이상, 가장 바람직하게는 100%가 방향족 환의 파라-배향된 위치에 위치한다.
본 발명의 범위 내에서, 용어 "아라미드 스테이플 섬유"는 아라미드 필라멘트 얀을 절단 또는 파쇄하여 얻어지는 스테이플 섬유를 의미한다. 용어 아라미드는 중합체를 의미하며, 이의 방향족 모이어티(moiety)는 아미드 결합에 의해 서로 연결된다. 일반적으로 아라미드는 방향족 디아민과 방향족 디할라이드의 중축합에 의해 합성된다. 아라미드는, 메타-아라미드, 파라-아라미드 및 아라미드-공중합체, 예를 들어, 공중합체 [코-폴리-(파라페닐렌/3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드)](Technora®)를 포함한다.
본 발명의 범위 내에서, 용어 "폴리락트산 스테이플 섬유"는 폴리락트산 필라멘트 얀을 절단 또는 파쇄하여 얻어지는 스테이플 섬유를 의미하고, 용어 "폴리락트산"은 락타이드 반복 단위를 갖는 중합체를 의미하므로, 이는 "폴리락타이드"라고도 한다.
본 발명의 범위 내에서, 용어 "스테이플 섬유 블렌드"는, 메타-아라미드 스테이플 섬유, 파라-아라미드 스테이플 섬유 및 폴리락트산 스테이플 섬유의 인접 혼합물(intimate mixture)을 의미하여, 스테이플 섬유 블렌드의 각 용적 요소에서 동일한 중량비의 파라-아라미드 스테이플 섬유 대 메타-아라미드 스테이플 섬유 대 폴리락트산 스테이플 섬유가 존재한다. 상기 인접 혼합물은 예를 들어, 메타-아라미드 스테이플 섬유, 파라-아라미드 스테이플 섬유 및 폴리락트산 스테이플 섬유의 공기 중에서의 혼섬(intermingling)에 의해 수득될 수 있다.
본 발명의 범위 내에서, 용어 "스테이플 섬유 얀"은, 스테이플 섬유 얀을 제조하기 위한 임의의 공지된 방법, 예를 들어 링 방적, 또는 에어-젯 방적과 같은 개방형-말단 방적에 의해, 메타-아라미드 스테이플 섬유, 파라-아라미드 스테이플 섬유 및 폴리락트산 스테이플 섬유의 스테이플 섬유 블렌드로 제조된 얀을 의미한다.
본 발명의 범위 내에서, 용어 "텍스타일 패브릭"은, 특정 패브릭 구조로 배열된 얀으로 방적된 스테이플 섬유들의 블렌드를 의미한다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 바람직한 양태에서, 블렌드는, 상기 블렌드의 중량을 기준으로 하여,
- 30 내지 90wt%의 메타-아라미드 스테이플 섬유,
- 5 내지 60wt%의 파라-아라미드 스테이플 섬유, 및
- 5 내지 40wt%의 폴리락트산 스테이플 섬유를 포함한다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 보다 바람직한 양태에서, 블렌드는, 상기 블렌드의 중량을 기준으로 하여,
- 40 내지 85wt%의 메타-아라미드 스테이플 섬유,
- 5 내지 50wt%의 파라-아라미드 스테이플 섬유, 및
- 5 내지 30wt%의 폴리락트산 스테이플 섬유를 포함한다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 가장 바람직한 양태에서, 블렌드는, 상기 블렌드의 중량을 기준으로 하여,
- 50 내지 85wt%의 메타-아라미드 스테이플 섬유,
- 10 내지 40wt%의 파라-아라미드 스테이플 섬유, 및
- 5 내지 25wt%의 폴리락트산 스테이플 섬유를 포함한다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 양태에서, 블렌드는, 상기 블렌드의 중량을 기준으로 하여, 최대 95wt%의 아라미드 스테이플 섬유, 바람직하게는 최대 90wt%의 아라미드 스테이플 섬유, 보다 바람직하게는 최대 80wt%의 아라미드 스테이플 섬유, 또는 최대 70wt%의 아라미드 스테이플 섬유를 포함한다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 양태에서, 블렌드는, 상기 블렌드의 중량을 기준으로 하여, 40wt% 이상의 메타-아라미드 스테이플 섬유, 바람직하게는 50wt% 이상의 메타-아라미드 스테이플 섬유, 보다 바람직하게는 60wt% 이상의 메타-아라미드 스테이플 섬유를 포함한다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 양태에서, 블렌드는, 상기 블렌드의 중량을 기준으로 하여, 최대 85wt%의 메타-아라미드 스테이플 섬유, 보다 바람직하게는 최대 75wt%의 메타-아라미드 스테이플 섬유, 또는 최대 65wt%의 메타-아라미드 스테이플 섬유를 포함한다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 양태에서, 블렌드는, 상기 블렌드의 중량을 기준으로 하여, 10wt% 이상의 파라-아라미드 스테이플 섬유, 바람직하게는 20wt% 이상의 파라-아라미드 스테이플 섬유, 보다 바람직하게는 30wt% 이상의 파라-아라미드 스테이플 섬유를 포함한다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 양태에서, 블렌드는, 상기 블렌드의 중량을 기준으로 하여, 최대 50wt%의 파라-아라미드 스테이플 섬유, 보다 바람직하게는 최대 40wt%의 파라-아라미드 스테이플 섬유, 또는 최대 35wt%의 파라-아라미드 스테이플 섬유를 포함한다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 양태에서, 블렌드는, 상기 블렌드의 중량을 기준으로 하여, 10wt% 이상의 폴리락트산 스테이플 섬유, 바람직하게는 15wt% 이상의 폴리락트산 스테이플 섬유, 보다 바람직하게는 20wt% 이상의 폴리락트산 스테이플 섬유를 포함한다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 양태에서, 블렌드는, 상기 블렌드의 중량을 기준으로 하여, 최대 35wt%의 폴리락트산 스테이플 섬유, 보다 바람직하게는 최대 30wt%의 폴리락트산 스테이플 섬유, 또는 최대 25wt%의 폴리락트산 스테이플 섬유를 포함한다.
상기 언급한 바와 같이, 용어 "스테이플 섬유"는 필라멘트 얀을 절단 또는 파쇄하여 얻어지는 제한된 길이의 섬유를 의미한다. 스테이플 섬유가 파쇄에 의해 얻어지는 경우, 스테이플 섬유는 적용되는 파쇄 기술, 예를 들어 연신 파쇄에 대하여 특징적인 길이 분포를 나타낸다. 바람직하게는, 스테이플 섬유는, 필라멘트 얀을, 사용되는 절단 장치에 미리 설정된 단일 길이(unitary length)로 절단함으로써 수득된다. 이는 단일 길이를 갖는 스테이플 섬유를 생성한다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 바람직한 양태에서, 메타-아라미드 스테이플 섬유의 단일 길이는 30 내지 140mm이고, 파라-아라미드 스테이플 섬유의 단일 길이는 30 내지 140mm이고, 폴리락트산 스테이플 섬유의 단일 길이는 30 내지 140mm이다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 보다 바람직한 양태에서, 메타-아라미드 스테이플 섬유의 단일 길이는 30 내지 130mm이고, 파라-아라미드 스테이플 섬유의 단일 길이는 30 내지 130mm이고, 폴리락트산 스테이플 섬유의 단일 길이는 30 내지 130mm이다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 가장 바람직한 양태에서, 메타-아라미드 스테이플 섬유의 단일 길이는 30 내지 120mm이고, 파라-아라미드 스테이플 섬유의 단일 길이는 30 내지 120mm이고, 폴리락트산 스테이플 섬유의 단일 길이는 30 내지 120mm이다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 바람직한 양태에서, 메타-아라미드 스테이플 섬유의 선밀도는 0.8 내지 7dtex이고, 파라-아라미드 스테이플 섬유의 선밀도는 0.8 내지 7dtex이고, 폴리락트산 스테이플 섬유의 선밀도는 0.8 내지 7dtex이다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 보다 바람직한 양태에서, 메타-아라미드 스테이플 섬유의 선밀도는 0.8 내지 6dtex이고, 파라-아라미드 스테이플 섬유의 선밀도는 0.8 내지 6dtex이고, 폴리락트산 스테이플 섬유의 선밀도는 0.8 내지 6dtex이다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 가장 바람직한 양태에서, 메타-아라미드 스테이플 섬유의 선밀도는 0.8 내지 5dtex이고, 파라-아라미드 스테이플 섬유의 선밀도는 0.8 내지 5dtex이고, 폴리락트산 스테이플 섬유의 선밀도는 0.8 내지 5dtex이다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 바람직한 양태에서, 블렌드는, 상기 블렌드의 중량을 기준으로 하여, 5wt% 이하, 바람직하게는 0 내지 4wt%, 가장 바람직하게는 0 내지 3wt%의 정전기 방지 스테이플 섬유를 추가로 포함한다. 바람직하게는, 정전기 방지 스테이플 섬유는, 정전기 방지 섬유 형성 중합체로서 폴리에스테르, 탄소 또는 강 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 바람직한 양태에서, 정전기 방지 스테이플 섬유의 길이는 30 내지 140mm이고 선밀도는 0.8 내지 7dtex이다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 보다 바람직한 양태에서, 정전기 방지 스테이플 섬유의 길이는 30 내지 130mm이고 선밀도는 0.8 내지 6dtex이다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 가장 바람직한 양태에서, 정전기 방지 스테이플 섬유의 길이는 30 내지 120mm이고 선밀도는 0.8 내지 5dtex이다.
바람직하게는, 메타-아라미드 스테이플 섬유는, 바람직하게는 cm당 2 내지 13 크림프(crimp), 보다 바람직하게는 cm당 3 내지 10 크림프 범위의 크림프 값으로 크림프를 나타내는 스테이플 섬유 블렌드로 이루어진다.
바람직하게는, 파라-아라미드 스테이플 섬유는, 바람직하게는 cm당 2 내지 13 크림프, 보다 바람직하게는 cm당 3 내지 10 크림프 범위의 크림프 값으로 크림프를 나타내는 스테이플 섬유 블렌드로 이루어진다.
바람직하게는, 폴리락트산 스테이플 섬유는, 바람직하게는 cm당 3 내지 13 크림프, 보다 바람직하게는 cm당 5 내지 10 크림프 범위의 크림프 값으로 크림프를 나타내는 스테이플 섬유 블렌드로 이루어진다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 바람직한 양태에서, 스테이플 섬유는, cm당 2 내지 13 크림프의 크림프 값, 바람직하게는 cm당 3 내지 10 크림프의 크림프 값을 나타내는 아라미드 스테이플 섬유, 및 cm당 3 내지 13 크림프의 크림프 값, 바람직하게는 cm당 4 내지 10 크림프의 크림프 값을 나타내는 폴리락트산 스테이플 섬유를 포함하는 스테이플 섬유 블렌드로 이루어진다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 바람직한 양태에서, 메타-아라미드 스테이플 섬유는, 바람직하게는 디메틸 아세트아미드 중의 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미드)를 포함하는 용액으로부터 방사된 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미드) 스테이플 섬유이고, 파라-아라미드 스테이플 섬유는, 폴리-(p-페닐렌 테레프탈아미드) 스테이플 섬유 또는 폴리(p-페닐렌-3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 스테이플 섬유이고, 폴리락트산 스테이플 섬유는, 폴리-L-락트산 스테이플 섬유 또는 폴리-D-락트산 스테이플 섬유, 또는 폴리-L-락트산과 폴리-D-락트산의 라세믹 혼합물로 제조된 스테이플 섬유, 또는 폴리-L-락트산과 폴리-D-락트산의 스테레오 복합체로 제조된 스테이플 섬유이다.
화학적 조성이 동일하지만 반복 단위가 상이한 구성인 거대 분자들은, 스테레오 복합체라고 하는 분자간 복합체를 형성할 수 있다. 폴리락타이드의 스테레오 복합체 형성은, 폴리-L-락트산(PLLA)과 폴리-D-락트산(PDLA)의 거울상 이성질체적 쇄들의 비공유 상호 작용으로 인해 발생하며, 보다 더 높은 열 안정성을 나타낸다. 바람직하게는, PLLA 및 PDLA는 스테레오 복합체 내에 다르게 배열되어 결정 구조를 형성한다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 바람직한 양태에서, 얀은 링 방적 또는 에어 젯 방적에 의해 블렌드로부터 제조된다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭은 원칙적으로, 특정 패브릭 구조로 배열되고 의복을 형성하기에 적합화된 임의의 섬유 네트워크일 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 텍스타일 패브릭은 제직 또는 편직 텍스타일 패브릭이다.
또한, 본 발명에 따른 텍스타일 패브릭은 능직 또는 평직 구조를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 텍스타일 패브릭이, 하나 이상의 경사 시스템 및 하나 이상의 위사 시스템을 포함하는 능직 또는 평직 구조를 갖는 것도 바람직하며, 상기 하나 이상의 경사 시스템 및 상기 하나 이상의 위사 시스템은 스테이플 섬유들의 동일한 블렌드를 갖는 얀 또는 스테이플 섬유들의 상이한 블렌드들을 갖는 얀을 포함한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 텍스타일 패브릭의 평량은 50 내지 400g/㎡,보다 바람직하게는 80 내지 380g/㎡, 가장 바람직하게는 100 내지 350g/㎡이다.
유리한 특성들의 본 발명에 따른 텍스타일 패브릭은, 상기 텍스타일 패브릭을 사용하여 제조되는 의복으로 변형된다. 이러한 의복은 본 발명에 따른 텍스타일 패브릭을 하나 이상 포함한다. 개선된 내마모성 및 필링(pilling) 내성으로 인해, 이러한 의복은 특히 작업복으로 적합하다. 따라서, 작업복을 제조하기 위한 상기 텍스타일 패브릭의 사용도 본 발명의 일부이다.
본 발명은 하기 비제한적 실시예들에서 보다 상세하게 설명된다.
실시예
샘플 제조:
실시예 1(본 발명에 따름)
a) 스테이플 섬유 블렌드(실시예 1)의 제조
- 25wt%의, 40mm의 길이, 1.7dtex의 선밀도 및 cm당 4 내지 8 크림프의 크림프 값을 갖는 Twaron 1070 유형의 폴리(p-페닐렌테레프탈아미드) 스테이플 섬유,
- 65wt%의, 디메틸 아세트아미드 중 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미드)를 포함하는 용액으로부터 방사된, 50mm의 길이, 1.7dtex의 선밀도, 및 cm당 3 내지 7 크림프의 크림프 값을 갖는 TeijinConex T BL1 유형의 폴리(m-페닐렌이소프탈아미드) 스테이플 섬유, 및
- 10wt%의, 38mm의 길이, 1.5dtex의 선밀도, 38cN/tex의 강도(tenacity), 40%의 파단 연신률, cm당 7 크림프의 크림프 값 및 5.4%의 비등수 수축률(boiling water shrinkage)을 갖는, RMB 섬유 AG(CH)로부터 수득된 폴리락트산 스테이플 섬유 "인지오(ingeo)"로 구성되는 인접 스테이플 섬유 블렌드를, 상기 스테이플 섬유들을 상기 중량 퍼센티지로 인접하게 블렌딩하여 제조했다.
b) 스테이플 섬유 얀(실시예 1)의 제조
단계 a)에서 생성된 스테이플 섬유 블렌드로부터, 2개의 Nm 40/1 스테이플 섬유 얀을 제조했다. 상기 2개의 Nm 40/1 스테이플 섬유 얀을 가연하여, Nm 40/2 가연 스테이플 섬유 얀을 제조했다.
c) 제직 패브릭(실시예 1)의 제조
단계 b)에서 생성된 Nm 40/2 가연 스테이플 섬유 얀으로부터, DIN EN ISO 7211-1에 따라 2/1 Z 구조를 갖는, 즉, 능직 제직이 Z-방향으로 2개의 상향(lift) 및 1개의 하향(lowering)을 나타내는 제직 패브릭을 제조했으며, 경사 스레드와 위사 스레드 모두 단계 b)에서 생성된 스테이플 섬유 얀으로 구성된다. 텍스타일 패브릭은, 스레드 밀도가 191 스레드/10cm인 경사 스레드와 스레드 밀도가 182 스레드/10cm인 위사 스레드로 구성된다. 스레드 밀도는 DIN EN ISO 1049-2에 따라 측정했다.
제직 패브릭의 평량은 202g/㎡에 이르렀으며, DIN EN ISO 12127에 따라 측정했다.
비교 실시예 1(CE1)
a) 비교 스테이플 섬유 블렌드(CE1)의 제공
- 5wt%의, 50mm의 단일 길이, 1.7dtex의 선밀도를 갖는 폴리(p -페닐렌트레프탈아미드) DuPontTM Kevlar® 스테이플 섬유,
- 93wt%의, 50mm의 길이, 1.7dtex의 선밀도 및 cm당 크림프의 크림프 값을 갖는 폴리(m-페닐렌이소프탈아미드) DuPontTM Nomex® 스테이플 섬유, 및
- 2wt%의, 50mm의 단일 길이, 1.7dtex의 선밀도를 갖는 정전기 방지 스테이플 섬유로 구성되는, 상표명 Nomex® IIIA하에 DuPont(미국)으로부터 입수한 비교 스테이플 섬유 블렌드가 제공된다.
b) 비교 스테이플 섬유 얀(CE1)의 제조
단계 a)에서 제공된 Nomex® IIIA 스테이플 섬유 혼합물로부터, 1개의 Nm 60/1 스테이플 섬유 얀 및 1개의 Nm 60/1 스테이플 섬유 얀을 제조했다. 상기 2개의 스테이플 섬유 얀을 가연하여, Nm 60/2 가연 스테이플 섬유 얀을 생성했다.
c) 비교 제직 패브릭(CE 1)의 제조
DIN EN ISO 7211-1에 따라 2/1 Z 구조를 갖는, 즉, 능직 제직이 Z-방향으로 2개의 상향 및 1개의 하향을 나타내는 비교 대상인 텍스타일 패브릭을 제조했으며, 경사 스레드와 위사 스레드 모두 단계 b)에서 생성된 비교 가연 스테이플 섬유 얀으로 구성된다. 텍스타일 패브릭은, 스레드 밀도가 386 스레드/10cm인 경사 스레드와 스레드 밀도가 244 스레드/10cm인 위사 스레드로 구성된다. 스레드 밀도는 DIN EN ISO 1049-2에 따라 측정했다. 비교 대상인 텍스타일 패브릭의 평량은 225g/㎡에 이르렀으며, DIN EN ISO 12127에 따라 측정했다.
비교 실시예 2(CE2)
a) 비교 스테이플 섬유 블렌드(CE2)의 제공
- 60wt%의, 50mm의 길이, 1.7dtex의 선밀도, 및 cm당 4 내지 9 크림프의 크림프 값을 갖는 Twaron 1072 유형의 폴리(p-페닐렌테레프탈아미드) 스테이플 섬유, 및
- 40wt%의, 50mm의 길이, 1.7dtex의 선밀도, 및 cm당 3 내지 7 크림프의 크림프 값을 갖는, 디메틸 아세트아미드 중 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미드)를 포함하는 용액으로부터 방사된 TeijinConex YE5 유형의 폴리(m-페닐렌이소프탈아미드) 스테이플 섬유로 구성되는 비교 스테이플 섬유 블렌드를, 상기 스테이플 섬유들을 상기 중량 퍼센티지로 인접하게 블렌딩하여 제조했다.
CE 2의 스테이플 섬유 얀의 제조 공정 b) 및 CE 2의 제직 패브릭의 제조 공정 c)는 비교 실시예 1(CE1)에서와 같이 실시된다.
188 경사-스레드 및 199 위사-스레드에 이르는 제직 패브릭의 스레드/10cm 값은 DIN EN ISO 1049-2에 따라 측정했다.
제직 패브릭의 평량은 204g/㎡에 이르렀으며, DIN EN ISO 12127에 따라 측정했다.
비교 실시예 3(CE3)
a) 비교 스테이플 섬유 블렌드(CE3)의 제공
- 40wt%의, 50mm의 길이, 1.7dtex의 선밀도, 및 cm당 4 내지 9 크림프의 크림프 값을 갖는 Twaron 1072 유형의 폴리(p-페닐렌테레프탈아미드) 스테이플 섬유, 및
- 60wt%의, 50mm의 길이 및 1.7dtex의 선밀도, 및 cm당 3 내지 7 크림프의 크림프 값을 갖는, 디메틸 아세트아미드 중 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미드)를 포함하는 용액으로부터 방사된 TeijinConex YE5 유형의 폴리(m-페닐렌이소프탈아미드) 스테이플 섬유로 구성되는 비교 스테이플 섬유 블렌드를, 상기 스테이플 섬유들을 상기 중량 퍼센티지로 인접하게 블렌딩하여 제조했다.
CE 3의 스테이플 섬유 얀의 제조 공정 b) 및 CE 3의 제직 패브릭의 제조 공정 c)는 비교 실시예 1(CE1)에서와 같이 실시된다.
188 경사-스레드 및 179 위사-스레드에 이르는 제직 패브릭의 스레드/10cm 값은 DIN EN ISO 1049-2에 따라 측정했다.
제직 패브릭의 평량은 204g/㎡에 이르렀으며, DIN EN ISO 12127에 따라 측정했다.
명확성을 위해, 실시예 1 및 비교 실시예들(CE1 내지 CE3)의 스테이플 섬유 블렌드 조성물을 표 1에 나타낸다.
[표 1]
방법
제직 패브릭 및 비교 제직 패브릭의 특성들을 다음과 같이 측정했다:
- 본 발명에 따른 제직 패브릭 및 비교 제직 패브릭 둘 다의 인장 강도[N] 및 파단 연신률[%]을 DIN EN ISO 13934-1에 따라 측정하고,
- 본 발명에 따른 스테이플 섬유 얀의 인장 강도[N]를 DIN EN ISO 13934-1에 따라 측정하고,
- 본 발명에 따른 제직 패브릭 및 비교 제직 패브릭 둘 다의 인열 강도[N]를 DIN EN ISO 13937-2에 따라 측정하고,
- 본 발명에 따른 제직 패브릭 및 비교 제직 패브릭 둘 다의 필링 내성을, 특정 수의 사이클 후에 DIN EN ISO 12945-2에 따라 측정하였고, 여기서 평가 1은 최저 필링 내성을 나타내고 평가 5는 최고 필링 내성을 나타내며,
- 본 발명에 따른 제직 패브릭 및 비교 대상인 텍스타일 패브릭 둘 다의 내마모성을, 샘플 내의 2개의 스레드가 완전히 파괴될 때까지 일정 수의 사이클 후에 DIN EN ISO 12947-2에 따라 측정했고, 각각 3개의 샘플을 측정하여 상기 3개 샘플의 내마모성의 산술 평균값을 계산했으며,
- 본 발명에 따른 제직 패브릭의 대류열을 ISO 9151에 따라 측정하여, 열 전달 지수 tHTI[s], 즉, 상기 텍스타일 패브릭 위의 특정 거리에 설치된 열량계가 24℃의 온도 증가를 측정할 때까지의 초 단위의 시간으로 나타냈고, 상기 텍스타일 패브릭은 80kW/㎡로 연소되는 분젠 버너 위의 일정 거리에 배열되었으며,
- 본 발명에 따른 제직 패브릭의 복사열을 ISO 6942에 따라 측정하여, t24℃, 20kW/㎡[s] 및 t24℃, 40kW/㎡[s], 즉, 텍스타일 패브릭의 일측에서 24℃의 온도 증가를 측정할 때까지의 초 단위의 시간을 측정했고, 상기 텍스타일 패브릭은 20kW/㎡ 또는 80kW/㎡로 복사되는 복사열 공급원으로부터 교정된 거리에 배열된 후, 작동시 2도 화상이 예상되는 복사열의 돌파 시간을 모의하며,
- 본 발명에 따른 제직 패브릭의 접촉열을 ISO 12127에 따라 측정하여, 임계 시간 tthreshold[s], 즉, 일정 거리에서 텍스타일 패브릭 아래에 설치된 열량계가 10℃의 온도 증가를 측정할 때까지의 초 단위의 시간으로 나타냈고, 상기 텍스타일 패브릭은 250℃의 온도를 갖는 드럼과 접촉하며,
- [%] 단위의 180℃에서의 제직 패브릭의 열 수축률, 및
- [%] 단위의 250℃에서의 제직 패브릭의 열 수축률.
인장 강도[N], 파단 연신률[%] 및 인열 강도[N]에 대해 표준 편차가 제공되며, 5개의 샘플 각각은 경사 방향 및 위사 방향으로 측정했다.
실험 결과
실험 1
실험 1에서, 2개의 제직 패브릭(본 발명에 따른 실시예 1 및 비교 실시예 1)은 이들의 특성들을 비교하기 위해 시험한다. 결과는 표 2에 나타낸다.
[표 2]
표 2로부터 이하의 결론을 내릴 수 있다:
본 발명에 따른 제직 패브릭의 내마모성(120,000사이클)은 비교 제직 패브릭의 내마모성(70,000 내지 80,000사이클)보다 33 내지 42% 더 높다.
경사 인열 내성, 즉, 본 발명에 따른 제직 패브릭의 경사 인열 강도(72.2N)는 비교 제직 패브릭의 경사 인열 강도(54.4N)보다 33% 더 높고, 본 발명에 따른 제직 패브릭의 위사 인열 강도(75.9N)는 비교 제직 패브릭의 위사 인열 강도(54.7N)보다 39% 더 높다.
본 발명에 따른 제직 패브릭의 인열 및 마모에 대한 더 높은 내성은 202g/㎡의 패브릭 평량으로, 즉, 비교 제직 패브릭의 패브릭 평량(225g/㎡)보다 10% 더 낮은 패브릭 평량으로 얻어진다.
본 발명에 따른 제직 패브릭이, 본질적으로 내열성 및 방염성이 아닌 폴리락트산을 10wt% 함유하지만, 본 발명에 따른 제직 패브릭은,
- B1로 평가되는, 5.1초의 tHTI로 표현되는 대류열,
- C1로 평가되는, 11.2초의 t24℃, 20kW/㎡로 표현되는 복사열, 및
- F1로 평가되는, 7.2초의 tthreshold로 표현되는 접촉열을 나타낸다.
상기 평가는 DIN EN ISO 11612에 정의되어 있으며, 제직 패브릭이 열 및 화염 보호 의류에 대한 최소 요구 사항을 충족함을 의미한다.
실험 2
실험 2에서, 3개의 제직 패브릭(본 발명에 따른 실시예 1 및 비교 실시예 2 및 3)을 시험하여 이들의 특성들을 비교한다. CE3은 실시예 1과 유사한 비교 실시예이다. 이는 유사한 양의 파라-아라미드 스테이플 섬유 및 메타-아라미드 스테이플 섬유를 함유하지만, 폴리락트산 스테이플 섬유는 함유하지 않는다. 결과는 표 3에 나타낸다.
[표 3]
표 3으로부터 이하의 결론을 내릴 수 있다:
본 발명에 따른 실시예 1의 내마모성은 비교 제직 패브릭(CE2: 60,000; CE3: 80,000)보다 50 내지 100% 더 높은 값인 120,000사이클을 나타낸다.
본 발명에 따른 실시예 1의 필링 내성은 CE2 및 CE3의 필링 내성보다 적어도 1레벨 더 높고, 더 높은 수의 사이클에서 실시예 1과 CE2 및 CE3 사이의 차이가 보다 명백해진다. 5,000 및 7,000사이클의 경우, 차이는 2레벨이다.
실시예 1과 CE3의 비교는 폴리락트산 스테이플 섬유를 갖는 실시예 1이 보다 더 우수한 필링 내성 및 내마모성을 갖는 것을 나타낸다.
Claims (15)
- 스테이플 섬유 블렌드로 제조된 스테이플 섬유 얀을 포함하는 텍스타일 패브릭으로서, 상기 블렌드는, 메타-아라미드 스테이플 섬유, 파라-아라미드 스테이플 섬유 및 폴리락트산 스테이플 섬유를 포함하는, 텍스타일 패브릭.
- 제1항에 있어서, 상기 블렌드가, 상기 블렌드의 중량을 기준으로 하여,
- 30 내지 90wt%의 상기 메타-아라미드 스테이플 섬유,
- 5 내지 60wt%의 상기 파라-아라미드 스테이플 섬유, 및
- 5 내지 40wt%의 상기 폴리락트산 스테이플 섬유를 포함하는, 텍스타일 패브릭. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 메타-아라미드 스테이플 섬유의 단일 길이(unitary length)가 30 내지 140mm이고, 상기 파라-아라미드 스테이플 섬유의 단일 길이가 30 내지 140mm이고, 상기 폴리락트산 스테이플 섬유의 단일 길이가 30 내지 140mm인, 텍스타일 패브릭.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메타-아라미드 스테이플 섬유의 선밀도가 0.8 내지 7dtex이고, 상기 파라-아라미드 스테이플 섬유의 선밀도가 0.8 내지 7dtex이고, 상기 폴리락트산 스테이플 섬유의 선밀도가 0.8 내지 7dtex인, 텍스타일 패브릭.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블렌드가, 상기 블렌드의 중량을 기준으로 하여, 5wt% 이하의 정전기 방지 스테이플 섬유를 추가로 포함하는, 텍스타일 패브릭.
- 제5항에 있어서, 상기 정전기 방지 스테이플 섬유의 길이가 30 내지 140mm이고 선밀도가 0.8 내지 7dtex인, 텍스타일 패브릭.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메타-아라미드 스테이플 섬유가 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미드) 스테이플 섬유이고, 상기 파라-아라미드 스테이플 섬유가 폴리-(p-페닐렌 테레프탈아미드) 스테이플 섬유 또는 폴리(p-페닐렌-3,4'-옥시디페닐렌 테레프탈아미드) 스테이플 섬유이고, 상기 폴리락트산 스테이플 섬유가 폴리-L-락트산 스테이플 섬유 또는 폴리-D-락트산 스테이플 섬유 또는 폴리-L-락트산과 폴리-D-락트산의 라세믹 혼합물로 제조된 스테이플 섬유 또는 폴리-L-락트산과 폴리-D-락트산의 스테레오 복합체로 제조된 스테이플 섬유인, 텍스타일 패브릭.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 얀이, 링 방적 또는 에어 젯 방적에 의해 상기 블렌드로부터 제조되는, 텍스타일 패브릭.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 텍스타일 패브릭이 제직 또는 편직 텍스타일 패브릭인, 텍스타일 패브릭.
- 제9항에 있어서, 상기 텍스타일 패브릭이 능직 또는 평직 구조(construction)를 갖는 제직 텍스타일 패브릭인, 텍스타일 패브릭.
- 제10항에 있어서, 상기 능직 또는 평직 구조가 하나 이상의 경사 시스템 및 하나 이상의 위사 시스템을 포함하고, 상기 하나 이상의 경사 시스템 및 상기 하나 이상의 위사 시스템은 스테이플 섬유들의 동일한 블렌드를 갖는 얀 또는 스테이플 섬유들의 상이한 블렌드들을 갖는 얀을 포함하는, 제직 텍스타일 패브릭.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 텍스타일 패브릭의 평량(grammage)이 50 내지 350g/㎡인, 텍스타일 패브릭.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블렌드가, 상기 블렌드의 중량을 기준으로 하여, 최대 95%의 아라미드 스테이플 섬유, 바람직하게는 최대 90%의 아라미드 스테이플 섬유, 보다 바람직하게는 최대 80%의 아라미드 스테이플 섬유 또는 최대 70%의 아라미드 스테이플 섬유를 포함하는, 텍스타일 패브릭.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 텍스타일 패브릭을 적어도 하나 포함하는, 의복(garment).
- 작업복을 제조하기 위한, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 텍스타일 패브릭의 용도.
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