KR20240076689A - Multilayer fabric for making personal protective equipment to protect human body from flame and arc flash, and protective clothing formed using the same - Google Patents

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Abstract

화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 보호하기 위한 개인보호구용 직물로서, 상기 개인보호구용 직물은 외부층; 내부층; 및 중간층을 포함하고, 상기 중간층은 3차원 엠보싱 스트라이프 모양을 갖는 엠보층이며, 상기 중간층은 서로 교직하는 경사 및 위사를 포함하는 제직물의 형태이고, 상기 경사는 메타-아라미드 섬유, 난연성 셀룰로오스 섬유, 및 대전방지 섬유를 포함하는 제1 복합 방적사, 메타-아라미드 필라멘트사 및 난연성 셀룰로오스 필라멘트사 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하고, 상기 위사는 메타-아라미드 섬유; 난연성 셀룰로오스 섬유; 및 대전방지 섬유를 포함하는 제2 복합 방적사를 포함하며, 상기 경사 및 상기 위사는 열수축률이 서로 다른 것을 특징으로 하는 개인보호구용 3층 직물 등이 개시된다. 이러한 특수한 재질의 원사 및 조직 구조를 갖는 직물을 이용한 개인보호구는 HRC 레벨 2 및 4를 충족함으로써 화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있을 뿐만 아니라 내구성, 경량 및 고활동성 기능을 겸비한다. A personal protective equipment fabric for protecting a wearer from flame and arc flash, the personal protective equipment fabric comprising: an outer layer; inner layer; and a middle layer, wherein the middle layer is an embossed layer having a three-dimensional embossed stripe shape, and the middle layer is in the form of a woven fabric including warp and weft threads intersecting each other, and the warp is meta-aramid fiber, flame retardant cellulose fiber, and at least one selected from the group consisting of a first composite spun yarn containing antistatic fibers, a meta-aramid filament yarn, and a flame-retardant cellulose filament yarn, wherein the weft yarn is a meta-aramid fiber; flame retardant cellulose fiber; and a second composite spun yarn containing antistatic fibers, wherein the warp yarn and the weft yarn have different thermal contraction rates. A three-layer fabric for personal protective equipment, etc. is disclosed. Personal protective equipment using fabrics with these special yarns and tissue structures not only effectively protects the wearer from flames and arc flashes by meeting HRC levels 2 and 4, but also has durability, lightness, and high activity functions.

Description

화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 보호하기 위한 개인보호구용 다층 직물 및 이를 이용하여 형성된 개인보호구{Multilayer fabric for making personal protective equipment to protect human body from flame and arc flash, and protective clothing formed using the same}Multilayer fabric for making personal protective equipment to protect human body from flame and arc flash, and protective clothing formed using the same}

본 개시는 화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 보호하기 위한 개인보호구용 다층 직물 및 이를 이용하여 형성된 개인보호구에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 개시는 위험도 분류등급(Hazard/Risk Category: HRC) 레벨 4로 평가되는 화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있을 뿐만 아니라 경량성, 내구성, 착용자친화성 및 고활동성 기능을 겸비한 개인보호구를 제조할 수 있는 개인보호구용 다층 직물 및 이를 이용하여 형성된 개인보호구에 관한 것이다.The present disclosure relates to a multilayer fabric for personal protective equipment to protect wearers from flames and arc flash, and personal protective equipment formed using the same. More specifically, the present disclosure provides a Hazard/Risk Category: HRC) Multilayer fabric for personal protective equipment that can effectively protect the wearer from flame and arc flash rated at level 4, as well as manufacturing personal protective equipment that combines lightweight, durability, wearer-friendliness and high activity functions, and its use. It is about personal protective equipment formed as a result.

최근 경제 성장 및 글로벌 이상 기후에 따라 화재 규모도 점점 커지고 있다. 이에 따른 인명 및 재산상의 피해도 점점 증가하여 화재 예방 및 안전사고에 관련된 법률 규제가 강화되는 추세에 있다. 화재로 인한 인적 및 물적 피해 규모를 줄이려면 개인보호구 개발 및 제조에 있어서 난연성이 우수한 소재를 광범위하게 적용할 필요가 있다.Due to recent economic growth and global abnormal climate, the scale of fires is also increasing. As a result, damage to life and property is increasing, and laws and regulations related to fire prevention and safety accidents are being strengthened. To reduce the scale of human and material damage caused by fire, it is necessary to widely apply materials with excellent flame retardancy in the development and manufacture of personal protective equipment.

이와 관련하여 아크 플래시 등 전기적 요인에 의해 수차례에 걸친 전기관련 시설의 대형화재 발생과 이로 인한 인적 피해 발생으로 인해 전기관련 안전 이슈가 지속적으로 대두되고 있다. 특히, 전기사고의 80% 이상을 차지하며 사고 노출에 따른 작업자의 치명률이 높은 전기 아크 플래시로부터 작업자의 치명률을 낮춤과 동시에 착용자 위해도 저감을 통해 인명을 효과적으로 보호할 필요성이 부각되고 있다.In relation to this, electricity-related safety issues are continuously emerging due to several large-scale fires in electrical facilities caused by electrical factors such as arc flash and resulting human casualties. In particular, the need to effectively protect people by lowering the fatality rate of workers from electric arc flash, which accounts for more than 80% of electrical accidents and has a high fatality rate of workers due to accidental exposure, and at the same time reducing the risk to wearers, is emerging.

최근 기존 방염복으로는 보호가 불가능한 전기 아크 플래시 폭발사고로부터 작업자를 보호하기 위해서 사우디아라비아에서는 전기공사 시행 기업을 대상으로 현장 작업자가 착용해야 하는 개인보호구의 성능지표에 아크 플래시에 대한 보호성을 추가하는 등 작업자 보호를 위한 구체적인 대안이 요구되고 있다. 이에 따라 아크 플래시로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있는 개인보호구에 대한 개발요구 및 수요가 급격히 증가하고 있다.Recently, in order to protect workers from electric arc flash explosion accidents that cannot be protected by existing flame retardant clothing, Saudi Arabia has added protection against arc flash to the performance indicators of personal protective equipment that field workers must wear for electric construction companies. Specific alternatives to protect workers are being demanded. Accordingly, the development demand and demand for personal protective equipment that can effectively protect the wearer from arc flash is rapidly increasing.

또한, UAE, 카타르, 쿠웨이트, 오만 등 다른 중동 지역 역시 국가 전력망 확충을 위한 인프라 구축에 많은 재정을 투입하고 있다. 미국의 경우, 자국 내 제조 기지 확충을 위한 안정적인 전력 수급망 구축 및 전 세계적인 탄소 중립정책 시행에 따라 신재생 에너지 플랜트의 건설 수요가 증가하고 있다. 따라서, 관련 작업자를 전기 사고, 특히 아크 플래시로부터 보호하기 위한 개인 보호구(Personal Protective Equipment: PPE) 시장이 크게 성장하고 있다.In addition, other Middle Eastern countries, such as the UAE, Qatar, Kuwait, and Oman, are also investing a lot of money into building infrastructure to expand the national power grid. In the case of the United States, demand for the construction of new and renewable energy plants is increasing due to the establishment of a stable power supply and demand network to expand domestic manufacturing bases and the implementation of global carbon neutral policies. Accordingly, the market for personal protective equipment (PPE) to protect workers from electrical accidents, especially arc flashes, is growing significantly.

아크 플래시는 축적된 전기 에너지의 순간 방출로 인해 고온의 화염 및 폭발이 발생하는 현상으로서 전체 전기 관련 사고의 약 80% 가량을 차지하고 있다. 미국의 경우, 연간 약 3만 건의 아크 플래시 사고로 인해 약 7천명의 화상자 및 400명의 사망자가 발생하는 것으로 알려져 있다.Arc flash is a phenomenon in which high-temperature flames and explosions occur due to the instantaneous release of accumulated electrical energy, and accounts for approximately 80% of all electricity-related accidents. In the United States, it is known that approximately 30,000 arc flash accidents occur annually, resulting in approximately 7,000 burns and 400 deaths.

아크 플래시는 약 20,000 ℃에 가까운 고온의 화염과 후폭풍을 동반한다. 따라서 이에 노출된 작업자는 열에 의한 화상과 파편으로 인한 실명, 청력 손상 등 치명적 상해를 입을 수 있다. 따라서 아크 플래시 개인보호구는 순간 화염에 의한 고열뿐만 아니라 높은 수준의 폭발 에너지로부터 작업자를 보호할 수 있는 종합적인 방호 성능을 필수로 갖추어야 한다.Arc flash is accompanied by high-temperature flames close to 20,000℃ and aftereffects. Therefore, workers exposed to this can suffer fatal injuries such as heat burns, blindness from shrapnel, and hearing damage. Therefore, arc flash personal protective equipment must have comprehensive protective performance to protect workers not only from the high heat caused by instantaneous flames, but also from high levels of explosion energy.

아크 플래시 개인보호구의 보호 성능은 미국 화재 방지 협회인 NFPA(National Fire Protection Association)의 전기 안전 표준인 'NFPA 70E'에 제시된 단위 면적당 흡수가능한 에너지량(ATPV)과 이에 따른 위험도 분류 등급(Hazard/Risk Category: HRC)에 따라 결정된다. 이러한 규격은 일반 방염 성능뿐만 아니라 순간 화염에 대응하기 위해 까다로운 방호성능을 요구하고 있다. 따라서, 효과적이고 효율적인 아크 플래시 개인보호구를 개발하는 기술적 난이도는 상당히 높다.The protective performance of arc flash personal protective equipment is based on the absorbable energy per unit area (ATPV) and the corresponding hazard classification level (Hazard/Risk) presented in 'NFPA 70E', the electrical safety standard of the National Fire Protection Association (NFPA), an American fire protection association. Category: HRC). These standards require not only general flame resistance but also strict protection performance to respond to instantaneous flames. Therefore, the technical difficulty of developing effective and efficient arc flash personal protective equipment is quite high.

표 1: 미국 화재 방지 협회의 전기 안전표준(NFPA 70E)에 제시된 아크 플래시 보호용 개인보호구(PPE) 성능 기준Table 1: Personal protective equipment (PPE) performance criteria for arc flash protection as presented in the National Fire Protection Association's Electrical Safety Standard (NFPA 70E).

위험도 분류 등급(HRC)Hazard classification level (HRC) Minimum Arc Rating (cal/cm2)Minimum Arc Rating (cal/cm2) 레벨 0level 0 N/AN/A 레벨 1level 1 44 레벨 2level 2 88 레벨 3level 3 2525 레벨 4level 4 4040

위험도 분류 등급(HRC)은 평방 센티미터당 작업자가 아크 플래시로부터 받는 최소 투사 에너지량을 나타내는 최소 칼로리 양(단위: Cal/cm2)에 의해 설정된다. 테스트된 모든 의류 또는 의류 세트는 착용자에게 2도 또는 3도 화상(2nd or 3rd degree burn)이 발생할 확률이 50% 이어야 한다. 0, 1, 2, 3, 4의 5가지 위험도 레벨이 있다. 레벨 0은 위험이 거의 또는 전혀 없는 수준이고, 레벨 4는 위험이 가장 높거나 가장 위험한 수준이다. 위 표 1은 각 레벨의 최소 아크 등급 요구 사항(minimum Arc Rating Requirements)을 제시한다. 예를 들면, HRC 레벨 2에 대응할 수 있는 개인보호구는 단순 작업 환경(600V 이하 저압환경 및 소규모 변압기 작동조건 등)에서 착용자를 보호할 수 있는 수준이다. 시험된 직물의 cal/cm2 단위로 표시되는 결과값이 높을수록 달성된 HRC 수준도 높아진다. 특히, 원유 생산 시설, 석유 제품 제조 공장, 제철소, 변전소, 및 발전소 등 상시적으로 고온에 노출되는 환경하의 작업자들을 효과적으로 보호할 수 있는 개인보호구 또는 작업복 등을 제조할 수 있도록 화염 및 아크 플래시에 대한 저항성, 화염 전파 차단성, 경량성, 착용자친화성 및 내구성이 우수한 개인보호구용 직물을 개발하는 것은 여전히 기술적인 어려움을 겪고 있다.The hazard classification level (HRC) is set by a minimum caloric amount (unit: Cal/cm2) that represents the minimum amount of projected energy a worker would receive from an arc flash per square centimeter. Every garment or set of garments tested must have a 50% chance of causing a 2nd or 3rd degree burn to the wearer. There are five risk levels: 0, 1, 2, 3, and 4. Level 0 is the level of little or no risk, and Level 4 is the highest or most dangerous level. Table 1 above presents the minimum Arc Rating Requirements for each level. For example, personal protective equipment that can respond to HRC Level 2 is at a level that can protect the wearer in a simple work environment (low-voltage environment below 600V, small-scale transformer operating conditions, etc.). The higher the result in cal/cm2 for the fabric tested, the higher the HRC level achieved. In particular, we provide protection against flame and arc flash to manufacture personal protective equipment or work clothes that can effectively protect workers in environments constantly exposed to high temperatures, such as crude oil production facilities, petroleum product manufacturing plants, steel mills, substations, and power plants. Developing fabrics for personal protective equipment that are resistant, flame-blocking, lightweight, wearer-friendly, and durable remains a technical challenge.

본 개시의 일 목적은 화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있을 뿐만 아니라 내구성, 경량성 및 고활동성 기능을 겸비한, HRC 레벨 4에 대응할 수 있는 개인보호구를 제조할 수 있는 다층 직물을 제공하는 것이다.One object of the present disclosure is to provide a multilayer fabric capable of manufacturing personal protective equipment capable of responding to HRC Level 4, which not only effectively protects the wearer from flame and arc flash, but also combines durability, lightweight and high activity functions. will be.

본 개시의 다른 목적은 화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있을 뿐만 아니라 내구성, 경량 및 고활동성 기능을 겸비한, HRC 레벨 4에 대응할 수 있는 작업복 또는 유니폼 등의 개인보호구를 제공하는 것이다.Another object of the present disclosure is to provide personal protective equipment, such as work clothes or uniforms, that can respond to HRC Level 4, which not only effectively protects the wearer from flame and arc flash, but also has durability, lightweight and high activity functions.

본 개시의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 일 측면은,To achieve one object of the present disclosure, one aspect of the present disclosure is:

화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 보호하기 위한 개인보호구용 다층 직물로서, A multi-layer fabric for personal protective equipment to protect the wearer from flames and arc flash, comprising:

상기 개인보호구용 다층 직물은 외부층; 내부층; 및 상기 외부층과 상기 내부층 사이에 개재된 중간층을 포함하고,The multilayer fabric for personal protective equipment includes an outer layer; inner layer; and an intermediate layer sandwiched between the outer layer and the inner layer,

상기 외부층 및 상기 내부층은 보통 직물 조직(ordinary woven structure), 파일 직물 조직(pile woven structure) 및 익직물 조직(gauze and leno woven structure)에서 선택된 직물 조직(woven structure)을 갖는 제직물 층(woven fabric layer)이고,The outer layer and the inner layer are woven layers having a woven structure selected from ordinary woven structure, pile woven structure and gauze and leno woven structure. woven fabric layer),

상기 중간층은 아라미드 섬유를 포함하는 부직포층으로서, 복수의 엠보싱된 도트들 또는 복수의 엠보싱된 스트라이프들을 갖는 부직포층이며,The middle layer is a non-woven layer containing aramid fibers, and has a plurality of embossed dots or a plurality of embossed stripes,

상기 외부층 및 상기 내부층의 제직물 층은 경사 및 위사를 포함하고, 상기 경사는 아라미드 섬유, 난연성 셀룰로오스 섬유, 및 대전방지 섬유를 포함하는 제1 복합 방적사를 포함하고, 상기 위사는 아라미드 섬유, 난연성 셀룰로오스 섬유, 및 대전방지 섬유를 포함하는 제2 복합 방적사를 포함하며, 상기 경사 및 상기 위사는 열수축률이 서로 다른, 개인보호구용 다층 직물을 제공한다.The woven fabric layers of the outer layer and the inner layer include warp yarns and weft yarns, the warp yarns comprising first composite yarns comprising aramid fibers, flame retardant cellulose fibers, and antistatic fibers, and the weft yarns comprising aramid fibers, A multilayer fabric for personal protective equipment is provided, comprising a second composite spun yarn comprising flame retardant cellulose fibers and antistatic fibers, wherein the warp yarn and the weft yarn have different thermal contraction rates.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 엠보싱된 도트들의 각각은 1.0 내지 5.0 mm의 한변의 길이 및 0.5 내지 3.0 mm의 높이를 갖는 사각형 모양을 가지며, 상기 도트들의 도트 밀도는 상기 중간층 1 평방 미터(square meter)당 10,000 개 내지 100,000개이며, 각각의 도트들 사이에는 2.0 내지 6.0 mm의 간격이 존재할 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, each of the embossed dots has a square shape with a side length of 1.0 to 5.0 mm and a height of 0.5 to 3.0 mm, and the dot density of the dots is 1 square meter of the intermediate layer. There are 10,000 to 100,000 dots per meter, and a gap of 2.0 to 6.0 mm may exist between each dot.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 부직포 층에서 상기 엠보싱된 스트라이프들의 각각은 1.0 내지 5.0 mm의 폭 및 0.5 내지 3.0 mm의 높이를 가지며, 스트라이프들 사이에서 2.0 내지 6.0 mm의 간격을 가지며, 1 평방 미터당 60 개 내지 800 개의 스트라이프 밀도를 가질 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, each of the embossed stripes in the nonwoven layer has a width of 1.0 to 5.0 mm and a height of 0.5 to 3.0 mm, with a spacing between stripes of 2.0 to 6.0 mm, and 1 square It can have a stripe density of 60 to 800 stripes per meter.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 부직포 층은 스펀레이스 부직포(spunlace nonwoven fabric) 층 또는 니들펀칭 부직포 층일 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the nonwoven layer may be a spunlace nonwoven fabric layer or a needlepunched nonwoven fabric layer.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 부직포 층은 상기 부직포 층을 구성하는 섬유의 총중량을 기준으로 70 중량% 이상이 아라미드 섬유로 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the nonwoven fabric layer may be comprised of aramid fibers in an amount of 70% by weight or more based on the total weight of the fibers constituting the nonwoven fabric layer.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 부직포 층은 상기 부직포 층을 구성하는 섬유의 총중량을 기준으로 90 중량% 이상이 메타-아라미드 및 파라-아라미드 섬유로부터 선택된 적어도 하나의 아라미드 섬유로 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the nonwoven fabric layer may be composed of at least one aramid fiber selected from meta-aramid and para-aramid fibers, at least 90% by weight based on the total weight of the fibers constituting the nonwoven fabric layer.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 부직포 층은 상기 부직포 층을 구성하는 섬유의 총중량을 기준으로 97 중량% 이상이 파라-아라미드 섬유로 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the nonwoven fabric layer may be composed of para-aramid fibers at 97% by weight or more based on the total weight of the fibers constituting the nonwoven fabric layer.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 외부층은 능직 조직의 제직물 층이고, 상기 내부층은 평직 조직의 제직물 층일 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the outer layer may be a woven layer of a twill weave texture, and the inner layer may be a woven layer of a plain weave texture.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 외부층 및 상기 내부층의 상기 제1 및 제2 복합 방적사에서 상기 아라미드 섬유, 상기 난연성 셀룰로오스 섬유, 및 상기 대전방지 섬유는 스테이플 섬유(staple fiber)의 형태일 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the aramid fibers, the flame retardant cellulose fibers, and the antistatic fibers in the first and second composite spun yarns of the outer layer and the inner layer may be in the form of staple fibers. there is.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 외부층 및 상기 내부층에서 상기 아라미드 섬유 : 상기 난연성 셀룰로오스 섬유 : 상기 대전방지 섬유의 중량비는 45 내지 70 : 30 내지 70 : 1 내지 5일 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the weight ratio of the aramid fiber: the flame retardant cellulose fiber: the antistatic fiber in the outer layer and the inner layer may be 45 to 70: 30 to 70: 1 to 5.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 메타-아라미드 섬유는 폴리(m-페닐렌 이소프탈아미드) 섬유이고, 상기 파라-아라미드 섬유는 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) 섬유인 것이 바람직하다.In one embodiment of the present disclosure, the meta-aramid fiber is poly(m-phenylene isophthalamide) fiber, and the para-aramid fiber is preferably poly(p-phenylene terephthalamide) fiber.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 메타-아라미드 섬유는 폴리(m-페닐렌 이소프탈아미드) 섬유이고, 상기 파라-아라미드 섬유는 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) 섬유일 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the meta-aramid fiber may be poly(m-phenylene isophthalamide) fiber, and the para-aramid fiber may be poly(p-phenylene terephthalamide) fiber.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 난연성 셀룰로오스 섬유는 암모니아; 및 하나 이상의 아민기를 함유하는 질소 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상과 테트라키스 하이드록시알킬 포스포늄 염의 산화된 축합물의 형태의 난연성 물질을 함유하는 난연성 셀룰로오스 레이온 섬유일 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the flame retardant cellulose fiber is ammonia; and a flame retardant material in the form of an oxidized condensate of tetrakis hydroxyalkyl phosphonium salt and at least one selected from the group consisting of nitrogen compounds containing at least one amine group.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 질소 화합물이 우레아, 암모니아, 티오우레아, 뷰렛, 멜라민, 에틸렌 우레아, 구아니딘 및 2-시아노구아니딘의 군으로부터 선택된 것일 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the nitrogen compound may be selected from the group of urea, ammonia, thiourea, biuret, melamine, ethylene urea, guanidine, and 2-cyanoguanidine.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 테트라키스 하이드록시알킬 포스포늄 염이 테트라키스 하이드록시메틸 포스포늄 염일 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the tetrakis hydroxyalkyl phosphonium salt may be tetrakis hydroxymethyl phosphonium salt.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 난연성 셀룰로오스 섬유는 1.50 내지 1.55 데니어의 섬도 및 48 내지 52 mm 섬유장을 가지고, 상기 아라미드 섬유는 1.48 내지 1.52 데니어의 섬도 및 48 내지 52 mm 섬유장을 가지고, 및 상기 대전방지 섬유는 1.70 내지 2.70 데니어의 섬도 및 48 내지 52 mm의 섬유장을 가질 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the flame retardant cellulose fiber has a fineness of 1.50 to 1.55 denier and a fiber length of 48 to 52 mm, and the aramid fiber has a fineness of 1.48 to 1.52 denier and a fiber length of 48 to 52 mm, and The antistatic fiber may have a fineness of 1.70 to 2.70 denier and a fiber length of 48 to 52 mm.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 제1 및 제2 복합 방적사는 2가닥의 합연사 형태일 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the first and second composite spun yarns may be in the form of a two-strand plied yarn.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 제1 및 제2 복합 방적사는 10 내지 80 영식 면사 번수(English cotton count)의 섬도를 가질 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the first and second composite spun yarns may have a fineness of 10 to 80 English cotton count.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 제1 및 제2 복합 방적사는 링 방적법, 오픈엔드 방적법, 또는 에어젯 방적법에 의하여 제조된 것일 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the first and second composite spun yarns may be manufactured by ring spinning, open-end spinning, or air jet spinning.

본 개시의 일 구현예에서, 상기 외부층 및 상기 내부층은 각각 150 내지 260 gsm, 및 100 내지 180 gsm의 평량(bais weight)를 갖고, 상기 중간층은 60 내지 100 gsm의 평량을 가지며, 상기 외부층, 중간층 및 내부층은 합하여 380 내지 520 gsm의 평량을 가질 수 있다. 평량의 단위 gsm은 g/m2를 나타내며, 1 평방미터당 그램수를 나타낸다.In one embodiment of the present disclosure, the outer layer and the inner layer have a basis weight of 150 to 260 gsm and 100 to 180 gsm, respectively, and the middle layer has a basis weight of 60 to 100 gsm, and the outer layer The layer, middle layer and inner layer may have a combined basis weight of 380 to 520 gsm. The unit of basis weight, gsm, stands for g/m2 and represents the number of grams per square meter.

본 개시의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 다른 측면은,In order to achieve one object of the present disclosure, other aspects of the present disclosure are:

화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 보호하기 위한 개인보호구용 다층 직물로서,A multi-layer fabric for personal protective equipment to protect the wearer from flames and arc flash, comprising:

상기 개인보호구용 다층 직물은 외부층; 내부층; 및 상기 외부층과 상기 내부층 사이에 개재된 중간층을 포함하고,The multilayer fabric for personal protective equipment includes an outer layer; inner layer; and an intermediate layer sandwiched between the outer layer and the inner layer,

상기 외부층은 능직 조직의 제직물 층이고, 상기 내부층은 평직 조직의 제직물 층이고,The outer layer is a woven layer of a twill weave texture, and the inner layer is a woven layer of a plain weave texture,

상기 중간층은 아라미드 섬유를 포함하는 부직포층으로서, 복수의 엠보싱된 도트들을 갖는 부직포층이며,The middle layer is a non-woven fabric layer containing aramid fibers and has a plurality of embossed dots,

상기 부직포층을 구성하는 섬유의 총중량을 기준으로 90 중량% 이상이 메타-아라미드 및 파라-아라미드 섬유로부터 선택된 적어도 하나의 아라미드 섬유로 이루어지고,Based on the total weight of the fibers constituting the nonwoven layer, 90% by weight or more is composed of at least one aramid fiber selected from meta-aramid and para-aramid fibers,

상기 외부층 및 상기 내부층의 제직물 층은 경사 및 위사를 포함하고, 상기 경사는 아라미드 섬유, 난연성 셀룰로오스 섬유, 및 대전방지 섬유를 포함하는 제1 복합 방적사를 포함하고, 상기 위사는 아라미드 섬유, 난연성 셀룰로오스 섬유, 및 대전방지 섬유를 포함하는 제2 복합 방적사를 포함하며, 상기 경사 및 상기 위사는 열수축률이 서로 다르며,The woven fabric layers of the outer layer and the inner layer include warp yarns and weft yarns, the warp yarns comprising first composite yarns comprising aramid fibers, flame retardant cellulose fibers, and antistatic fibers, and the weft yarns comprising aramid fibers, A second composite spun yarn containing flame-retardant cellulose fibers and antistatic fibers, wherein the warp yarn and the weft yarn have different thermal contraction rates,

상기 엠보싱된 도트들의 각각은 1 내지 5 mm의 한변의 길이 및 0.5 내지 3 mm의 높이를 갖는 사각형 모양이며, 각각의 도트들 사이에서 2 내지 6 mm의 간격을 가지며, 1 평방 미터당 10,000 개 내지 100,000개의 도트 밀도를 가지며,Each of the embossed dots is rectangular in shape with a side length of 1 to 5 mm and a height of 0.5 to 3 mm, with a spacing of 2 to 6 mm between each dot, and 10,000 to 100,000 per square meter. It has a dot density of

상기 아라미드 섬유 : 상기 난연성 셀룰로오스 섬유 : 상기 대전방지 섬유의 중량비는 45 내지 70 : 30 내지 70 : 1 내지 5이며,The weight ratio of the aramid fiber: the flame retardant cellulose fiber: the antistatic fiber is 45 to 70: 30 to 70: 1 to 5,

상기 외부층 및 상기 내부층은 각각 150 내지 260 gsm 및 100 내지 180 gsm의 평량(bais weight)를 갖고, 상기 중간층은 60 내지 100 gsm의 평량을 가지며, 상기 외부층, 중간층 및 내부층은 합하여 380 내지 520 gsm의 평량을 갖는, 개인보호구용 다층 직물을 제공한다.The outer layer and the inner layer have a basis weight of 150 to 260 gsm and 100 to 180 gsm, respectively, the middle layer has a basis weight of 60 to 100 gsm, and the outer layer, middle layer and inner layer have a combined weight of 380 gsm. Provided is a multilayer fabric for personal protective equipment having a basis weight of from 520 gsm to 520 gsm.

본 개시의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 또 다른 측면은, 위에서 설명된 본 개시의 일 측면 또는 다른 측면에 따른 다층 직물로 형성된 개인보호구를 제공한다.In order to achieve another object of the present disclosure, another aspect of the present disclosure provides personal protective equipment formed from a multilayer fabric according to one aspect or another aspect of the present disclosure described above.

이것들 및 다른 특징들, 측면들 및 장점들은 다음의 설명, 첨부된 청구 범위, 및 첨부 도면을 참조하면 더 잘 이해될 것이다.These and other features, aspects and advantages will be better understood by reference to the following description, appended claims, and accompanying drawings.

본 개시에 따른 개인보호구용 다층 직물은 평상시 뿐만 아니라 아크 플래시에 노출시 효과적인 공기 단열층을 형성할 수 있도록 엠보싱된 도트들 또는 엠보싱된 스트라이프들을 구비하는 중간층을 구비하는 다층 직물 구조를 채용한다. 이때, 이 중간층은 열차단성, 내열성 및 기계적 성질이 우수한 아라미드 섬유를 이용한 부직포층으로서 제조된다. 이에 더하여, 상기 다층 직물의 외부층 및 내부층은 경사 및 위사로서 열차단성, 내열성, 기계적 성질 및 친수성의 제1 및 제2 복합방적사를 사용하면서도 이들 제1 및 제2 복합방적사의 열 수축률이 서로 다르도록 조정함으로써 아크 플래시에 노출시 공기 단열층을 더욱 효과적으로 형성될 수 있다. 따라서 상기 다층 직물은 화염 및 아크 플래시로부터 발생하여 전도(conduction) 등의 메커니즘에 의해 착용자에 전달되는 열에 대한 단열효과, 즉 열에너지 차단성이 향상되어 화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있다. 이와 같이 상기 다층 직물은 경량성, 기계적 성질, 및 내구성이 우수하고 적절한 친수성을 구비하는 재료를 사용하여 외부층 및 내부층을 형성한다. 따라서 본 개시에 따른 다층 직물을 사용하면, HRC 레벨 4로 평가되는 화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있을 뿐만 아니라 내구성, 쾌적한 착용성 및 고활동성 기능을 겸비한 개인보호구를 제조할 수 있다.The multilayer fabric for personal protective equipment according to the present disclosure adopts a multilayer fabric structure with an intermediate layer having embossed dots or embossed stripes to form an effective air insulating layer not only under normal conditions but also when exposed to an arc flash. At this time, this intermediate layer is manufactured as a non-woven fabric layer using aramid fibers with excellent heat insulation, heat resistance, and mechanical properties. In addition, the outer and inner layers of the multi-layer fabric use first and second composite yarns with heat barrier properties, heat resistance, mechanical properties, and hydrophilic properties as warp and weft yarns, and the heat shrinkage rates of these first and second composite yarns are different from each other. By adjusting it differently, an air insulation layer can be formed more effectively when exposed to arc flash. Therefore, the multilayer fabric can effectively protect the wearer from flames and arc flashes by improving the insulation effect, that is, thermal energy barrier, against heat generated from flames and arc flashes and transmitted to the wearer through mechanisms such as conduction. In this way, the outer layer and the inner layer of the multilayer fabric are formed using materials that are lightweight, have excellent mechanical properties, and durability, and have appropriate hydrophilicity. Therefore, by using the multilayer fabric according to the present disclosure, it is possible to manufacture personal protective equipment that not only effectively protects the wearer from flames and arc flashes rated at HRC level 4, but also combines durability, comfortable wearing, and high activity functions.

상기한 특성을 갖는 본 개시의 개인보호구용 다층 직물을 이용하여 제조된 다층 직물은 고온에 노출되는 환경하의 작업자들을 화염 및 아크 플래시로부터 효과적으로 보호할 수 있다. 따라서 상기한 특성을 갖는 본 개시의 다층 직물을 사용하면 각종 개인보호구, 예를 들어, 유전, 가스전, 제철소, 발전소, 변전소; 석유화학 제품, 합금, 또는 금속 단조 제품 등의 제조 공장; 화재 현장, 또는 용접 작업장 등 고온 및/또는 고압 전기에 노출되는 환경하의 작업자들을 효과적으로 보호할 수 있는 작업복, 후드, 등의 개인보호구를 제조할 수 있다.The multilayer fabric manufactured using the multilayer fabric for personal protective equipment of the present disclosure having the above-described characteristics can effectively protect workers in environments exposed to high temperatures from flames and arc flash. Therefore, the use of the multilayer fabric of the present disclosure having the above-described properties can be used in various personal protective equipment, such as oil fields, gas fields, steel mills, power plants, and substations; Manufacturing plants for petrochemical products, alloys, or metal forgings; It is possible to manufacture personal protective equipment such as work clothes, hoods, etc. that can effectively protect workers in environments exposed to high temperature and/or high voltage electricity, such as fire sites or welding workshops.

도 1은 본 개시의 일 구현예에 따른 개인보호구용 다층 직물의 평상 상태의 다층 구조를 개략적으로 나타내는 분해 사시도 (A); 및 아크 플래시 또는 화염이 이 다층 직물 부근에 인가되었을 때 이 다층 직물이 열 수축하면서 아크 플래시 및 이것이 방출하는 화염 또는 열로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있는 메커니즘을 개략적으로 나타내는 분해 사시도 (B)를 포함한다.1 is an exploded perspective view (A) schematically showing the multilayer structure in an ordinary state of a multilayer fabric for personal protective equipment according to an embodiment of the present disclosure; and an exploded perspective view (B) that schematically illustrates the mechanism by which the multilayer fabric can thermally contract when an arc flash or flame is applied in the vicinity of the multilayer fabric, effectively protecting the wearer from the arc flash and the flame or heat it emits. do.

이하에서는 바람직한 구현예를 중심으로 본 개시에 따른 화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있을 뿐만 아니라 내구성, 쾌적한 착용성 및 고활동성 기능을 개인보호구용 다층 직물 및 이를 이용한 개인보호구에 대하여 자세하게 설명한다. 이하의 설명에서 공지 구성 및 기능에 대한 구체적인 설명은 본 개시의 요지를 모호하게 하지 않도록 생략한다.Below, a multi-layer fabric for personal protective equipment that can effectively protect the wearer from flame and arc flash according to the present disclosure, as well as durability, comfortable wearing, and high activity functions, and personal protective equipment using the same will be described in detail, focusing on preferred embodiments. do. In the following description, detailed descriptions of known configurations and functions are omitted so as not to obscure the gist of the present disclosure.

도 1은 본 개시의 일 구현예에 따른 화염 또는 아크 플래시로부터 착용자를 보호하기 위한 개인보호구용 다층 직물의 평상 상태의 다층 구조를 개략적으로 나타내는 분해 사시도 (A); 및 화염 또는 아크 플래시가 이 다층 직물 부근에 인가되었을 때 이 다층 직물이 열 수축하면서 아크 플래시로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있는 메커니즘을 개략적으로 나타내는 분해 사시도 (B)이다.1 is an exploded perspective view (A) schematically showing the multilayer structure in the normal state of a multilayer fabric for personal protective equipment to protect wearers from flame or arc flash according to an embodiment of the present disclosure; and an exploded perspective view (B) that schematically illustrates the mechanism by which the multilayer fabric can effectively protect the wearer from arc flash while thermally shrinking when a flame or arc flash is applied near the multilayer fabric.

도 1(A)를 참조하면, 본 개시의 일 구현예에 따른 다층 직물(10)은 외부층(1); 내부층(3); 및 상기 외부층(1)과 상기 내부층(3) 사이에 개재된 중간층(2)을 포함하는 3층 직물이다. 이들 3개의 층은 퀼팅 등의 방법에 의하여 서로 결합되어 있다.Referring to Figure 1(A), the multilayer fabric 10 according to one embodiment of the present disclosure includes an outer layer (1); inner layer (3); and an intermediate layer (2) sandwiched between the outer layer (1) and the inner layer (3). These three layers are joined to each other by a method such as quilting.

외부층(1)과 내부층(3)은 보통 직물 조직(ordinary woven structure), 파일 직물 조직(pile woven structure) 및 익직물 조직(gauze and leno woven structure)에서 선택된 직물 조직(woven structure)을 갖는 제직물 층(woven fabric layer)의 형태일 수 있다. 특히, 화염 및 아크 플래시로부터 방호성 및 착용성의 측면에서 외부층(1)은 능직 조직의 제직물 층 및 착용자의 피부와 접촉하는 내부층(3)은 평직 조직의 제직물 층인 것이 바람직하다.The outer layer 1 and the inner layer 3 have a woven structure selected from ordinary woven structure, pile woven structure and gauze and leno woven structure. It may be in the form of a woven fabric layer. In particular, in terms of protection from flame and arc flash and wearability, it is preferable that the outer layer (1) is a woven layer of twill weave structure and the inner layer (3), which is in contact with the wearer's skin, is a woven layer of plain weave structure.

중간층(2)은 아라미드 섬유를 포함하는 부직포층으로서, 복수의 엠보싱된 도트들 또는 복수의 엠보싱된 스트라이프들을 갖는 부직포층이다. 즉, 중간층(2)은 양각된 복수의 엠보싱된 도트들 또는 양각된 복수의 엠보싱된 스트라이프들로 이루어진 울퉁불퉁한 표면 모양을 가지며, 이들 도트들 및 스트라이프들 사이는 미세한 빈 공간들이 형성되어 있다. 중간층이 이와 같은 울퉁불퉁한 엠보싱된 부직포 층으로 형성됨으로써 본 개시에 따른 다층 직물(10)은 이 직물의 전체 두께 대비 우수한 경량성 및 단열성을 구비한다.The middle layer 2 is a non-woven layer comprising aramid fibers and having a plurality of embossed dots or a plurality of embossed stripes. That is, the intermediate layer 2 has a bumpy surface shape made of a plurality of embossed dots or a plurality of embossed stripes, and fine empty spaces are formed between the dots and stripes. As the middle layer is formed of such an uneven embossed nonwoven fabric layer, the multilayer fabric 10 according to the present disclosure has excellent lightness and thermal insulation properties compared to the overall thickness of the fabric.

일 구현예에서, 상기 엠보싱된 도트들의 각각은 1.0 내지 5.0 mm의 한변의 길이 및 0.5 내지 3.0 mm의 높이를 갖는 사각형 모양을 갖는다. 예를 들어, 상기 엠보싱된 도트들의 각각은 1.2 내지 4.0 mm, 예를 들어 1.4 내지 4.0 mm, 1.6 내지 4.0 mm, 1.8 내지 3.6 mm, 2.0 내지 3.6 mm, 2.2 내지 3.6 mm, 또는 2.2 내지 3.6 mm의 한변의 길이; 및 0.6 내지 2.8 mm, 예를 들어 0.6 내지 2.6 mm, 0.6 내지 2.4 mm, 0.7 내지 2.4 mm, 0.7 내지 2.2 mm, 0.7 내지 2.0 mm, 0.7 내지 1.8 mm, 0.7 내지 1.6 mm, 0.7 내지 1.4 mm, 0.8 내지 1.2 mm의 높이를 갖는 정사각형, 직사각형, 마름모 또는 평행사변형 모양을 가질 수 있다. 엠보싱된 도트들의 각각은 동일 또는 유사한 면적을 갖는 원형일 수 있다. 본 명세서에서 언급된 도트의 모양은 중간층 평면에 수직한 수직선 상에서 바라본 평면 모양을 의미한다. 상기 도트들은 각각의 도트들 사이에 2.0 내지 6.0 mm, 예를 들어 2.1 내지 5.8 mm, 2.2 내지 5.6 mm, 2.3 내지 5.4 mm, 2.4 내지 5.2 mm, 2.6 내지 5.0 mm, 2.8 내지 4.8 mm, 3.0 내지 4.6 mm, 또는 3.2 내지 4.4 mm의 간격을 가질 수 있다.In one embodiment, each of the embossed dots has a rectangular shape with a side length of 1.0 to 5.0 mm and a height of 0.5 to 3.0 mm. For example, each of the embossed dots may be 1.2 to 4.0 mm, such as 1.4 to 4.0 mm, 1.6 to 4.0 mm, 1.8 to 3.6 mm, 2.0 to 3.6 mm, 2.2 to 3.6 mm, or 2.2 to 3.6 mm. length of one side; and 0.6 to 2.8 mm, for example 0.6 to 2.6 mm, 0.6 to 2.4 mm, 0.7 to 2.4 mm, 0.7 to 2.2 mm, 0.7 to 2.0 mm, 0.7 to 1.8 mm, 0.7 to 1.6 mm, 0.7 to 1.4 mm, 0.8. It may have a square, rectangular, rhombus or parallelogram shape with a height of from 1.2 mm to 1.2 mm. Each of the embossed dots may be circular with the same or similar area. The shape of the dot mentioned in this specification refers to the planar shape viewed from a vertical line perpendicular to the middle layer plane. The dots are spaced 2.0 to 6.0 mm between each dot, for example 2.1 to 5.8 mm, 2.2 to 5.6 mm, 2.3 to 5.4 mm, 2.4 to 5.2 mm, 2.6 to 5.0 mm, 2.8 to 4.8 mm, 3.0 to 4.6 mm. mm, or may have a spacing of 3.2 to 4.4 mm.

상기 도트들의 도트 밀도는 효과적인 공기 단열층을 형성하기 위한 관점에서 상기 중간층 1 평방 미터당 10,000 개 내지 100,000개, 20,000 개 내지 90,000개, 30,000 개 내지 80,000개, 40,000 개 내지 75,000개, 50,000 개 내지 70,000개, 또는 60,000 개 내지 70,000개일 수 있다.The dot density of the dots is 10,000 to 100,000, 20,000 to 90,000, 30,000 to 80,000, 40,000 to 75,000, 50,000 to 70,000 per square meter of the intermediate layer from the viewpoint of forming an effective air insulation layer, Or it may be 60,000 to 70,000.

중간층(2)이 엠보싱된 도트들 대신에 엠보싱된 스트라이프를 구비하는 구현예에서 엠보싱된 스트라이프들의 각각은 1.0 내지 5.0 mm, 예를 들면 1.2 내지 4.0 mm, 1.4 내지 4.0 mm, 1.6 내지 4.0 mm, 1.8 내지 3.6 mm, 2.0 내지 3.6 mm, 2.2 내지 3.6 mm, 또는 2.2 내지 3.6 mm의 폭; 및 0.5 내지 3.0 mm, 예를 들면 0.6 내지 2.8 mm, 0.6 내지 2.6 mm, 0.6 내지 2.4 mm, 0.7 내지 2.4 mm, 0.7 내지 2.2 mm, 0.7 내지 2.0 mm, 0.7 내지 1.8 mm, 0.7 내지 1.6 mm, 0.7 내지 1.4 mm, 또는 0.8 내지 1.2 mm의 높이를 가질 수 있다. 스트라이프들 사이에는 2.0 내지 6.0 mm, 예를 들어 2.1 내지 5.8 mm, 2.2 내지 5.6 mm, 2.3 내지 5.4 mm, 2.4 내지 5.2 mm, 2.6 내지 5.0 mm, 2.8 내지 4.8 mm, 3.0 내지 4.6 mm, 또는 3.2 내지 4.4 mm의 간격을 가질 수 있다. 스트라이프 밀도는 효과적인 공기 단열층을 형성하기 위한 관점에서 중간층 1 평방 미터당 60 개 내지 800 개, 예를 들어 70 개 내지 700 개, 80 개 내지 650 개, 90 개 내지 600 개, 100 개 내지 550 개, 120 개 내지 500 개, 또는 130 개 내지 450 개일 수 있다.In embodiments in which the intermediate layer 2 has embossed stripes instead of embossed dots each of the embossed stripes is 1.0 to 5.0 mm, for example 1.2 to 4.0 mm, 1.4 to 4.0 mm, 1.6 to 4.0 mm, 1.8 mm. a width of between 3.6 mm, 2.0 and 3.6 mm, 2.2 and 3.6 mm, or 2.2 and 3.6 mm; and 0.5 to 3.0 mm, for example 0.6 to 2.8 mm, 0.6 to 2.6 mm, 0.6 to 2.4 mm, 0.7 to 2.4 mm, 0.7 to 2.2 mm, 0.7 to 2.0 mm, 0.7 to 1.8 mm, 0.7 to 1.6 mm, 0.7 It may have a height of between 1 and 1.4 mm, or between 0.8 and 1.2 mm. Between the stripes is 2.0 to 6.0 mm, for example 2.1 to 5.8 mm, 2.2 to 5.6 mm, 2.3 to 5.4 mm, 2.4 to 5.2 mm, 2.6 to 5.0 mm, 2.8 to 4.8 mm, 3.0 to 4.6 mm, or 3.2 to 3.2 mm. It can have a gap of 4.4 mm. The stripe density is 60 to 800 per square meter of the intermediate layer, for example 70 to 700, 80 to 650, 90 to 600, 100 to 550, 120, with a view to forming an effective air insulation layer. It may be from 1 to 500, or from 130 to 450.

중간층(2)을 구성하는 부직포 층은 효과적이고 친환경적인 생산 및 효과적인 엠보싱에 의한 도트들 및 스트라이프들 형성의 측면에서 스펀레이스 부직포(spunlace nonwoven fabric) 층 또는 니들펀칭 부직포 층일 수 있다. 상기한 도트들 및 스트라이프들은 예를 들면 중간층(2)을 구성하는 부직포 층을 적절한 양각 패턴을 구비하는 롤 사이를 통과시킴으로써 형성될 수 있다.The nonwoven layer constituting the middle layer 2 may be a spunlace nonwoven fabric layer or a needlepunched nonwoven fabric layer in terms of effective and environmentally friendly production and formation of dots and stripes by effective embossing. The dots and stripes described above can be formed, for example, by passing the non-woven layer constituting the intermediate layer 2 between rolls having a suitable embossed pattern.

중간층(2)을 구성하는 부직포 층은 상기 부직포 층을 구성하는 섬유의 총중량을 기준으로 70 중량% 이상, 예를 들면 80 중량% 이상, 85 중량% 이상, 90 중량% 이상, 또는 95 중량% 이상이 아라미드 섬유로 이루어질 수 있다.The nonwoven layer constituting the middle layer (2) is 70% by weight or more, for example, 80% by weight or more, 85% by weight, 90% by weight, or 95% by weight or more, based on the total weight of the fibers constituting the nonwoven layer. This may be made of aramid fiber.

중간층(2)을 구성하는 부직포 층은 상기 부직포 층을 구성하는 섬유의 총중량을 기준으로 90 중량% 이상, 예를 들면 90 중량% 이상, 92 중량% 이상, 94 중량% 이상, 96 중량% 이상, 97 중량% 이상 또는 99 중량% 이상이 메타-아라미드 섬유 및 파라-아라미드 섬유로부터 선택된 적어도 하나의 아라미드 섬유로 이루어질 수 있다. 기계적 성질, 단열성 및 내구성의 측면에서 상기 부직포 층은 상기 부직포 층을 구성하는 섬유의 총중량을 기준으로 97 중량% 이상 또는 99 중량% 이상이 파라-아라미드 섬유로 이루어질 수 있다.The nonwoven layer constituting the middle layer (2) is 90% by weight or more, for example, 90% by weight or more, 92% by weight, 94% by weight or more, 96% by weight or more, based on the total weight of the fibers constituting the nonwoven fabric layer. At least 97% by weight or at least 99% by weight may be comprised of at least one aramid fiber selected from meta-aramid fibers and para-aramid fibers. In terms of mechanical properties, thermal insulation and durability, the non-woven fabric layer may be comprised of para-aramid fibers at 97% or more or 99% by weight based on the total weight of the fibers constituting the nonwoven fabric layer.

화염 및 열을 1차적으로 차간하는 역할을 하는 외부층(1)은 능직 조직의 제직물 층이고, 착용자의 피부와 접촉하는 내부층(3)은 평직 조직의 제직물 층인 것이 내구성 및 쾌적한 착용성의 측면에서 바람직하다.The outer layer (1), which primarily serves to block flame and heat, is a twill woven fabric layer, and the inner layer (3), which is in contact with the wearer's skin, is a plain weave woven fabric layer for durability and comfortable wear. From this point of view, it is desirable.

외부층(1)과 내부층(3)의 제직물 층은 상기한 직물 조직(woven structure)을 구성하는 경사 및 위사를 포함한다. 경사는 아라미드 섬유, 난연성 셀룰로오스 섬유, 및 대전방지 섬유를 포함하는 제1 복합 방적사를 포함한다. 위사는 아라미드 섬유, 난연성 셀룰로오스 섬유, 및 대전방지 섬유를 포함하는 제2 복합 방적사를 포함한다. 경사 및 위사는 열수축률이 서로 다르도록 제1 및 제2 복합 방적사는 그 구성 섬유들의 비율을 서로 다르게 하는 것이 바람직하다. 경사 및 위사는 열수축률이 서로 다른 것이 아크 플래시로부터 전달되는 열에너지에 의한 열수축에 의하여 단열 공기층을 효과적으로 형성할 수 있는 측면에서 바람직할 수 있다.The woven fabric layers of the outer layer 1 and the inner layer 3 include warp and weft yarns that make up the woven structure described above. The warp yarn includes a first composite yarn comprising aramid fibers, flame retardant cellulose fibers, and antistatic fibers. The weft yarn includes a second composite yarn comprising aramid fibers, flame retardant cellulose fibers, and antistatic fibers. It is preferable that the first and second composite spun yarns have different ratios of their constituent fibers so that the warp and weft yarns have different thermal contraction rates. It may be desirable for the warp and weft yarns to have different thermal contraction rates in terms of being able to effectively form an insulating air layer through thermal contraction caused by thermal energy transmitted from the arc flash.

이처럼 본 개시에 따른 다층 직물(10)은 내열성, 친수성 및 대전방지성이 우수한 제1 및 제2 복합 방적사를 이용하여 외부층(1)과 내부층(3)을 형성하고, 내열성, 기계적 성질 및 내구성이 우수한 아라미드 섬유로 중간층(2)을 형성한다. 이에 더하여, 열수축에 의한 열에너지의 소산 특성이 우수한 단열 공기층을 형성할 수 있는 양각 패턴 구조를 중간층(2)에 제공함으로써 다층 직물(10)은 화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있다.As such, the multilayer fabric 10 according to the present disclosure forms the outer layer 1 and the inner layer 3 using the first and second composite spun yarns excellent in heat resistance, hydrophilicity, and antistatic properties, and has heat resistance, mechanical properties, and The middle layer (2) is formed with highly durable aramid fiber. In addition, by providing the middle layer 2 with an embossed pattern structure capable of forming an insulating air layer with excellent heat energy dissipation characteristics due to heat contraction, the multilayer fabric 10 can effectively protect the wearer from flames and arc flash.

외부층(1) 및 내부층(3)은 각각 150 내지 260 gsm 및 100 내지 180 gsm의 평량(bais weight)를 갖고, 중간층(2)은 60 내지 100 gsm의 평량을 가지며, 외부층(1), 중간층(2) 및 내부층(3)을 포함하는 다층 직물(10)은 380 내지 520 gsm의 평량을 가질 수 있다. 예를 들면, 외부층(1)은 160 내지 250 gsm, 170 내지 240 gsm, 180 내지 230 gsm, 190 내지 220 gsm, 200 내지 230 gsm, 또는 210 내지 225 gsm의 평량을 가질 수 있다. 내부층(3)은 110 내지 170 gsm, 115 내지 160 gsm, 120 내지 150 gsm, 125 내지 140 gsm, 125 내지 135 gsm의 평량을 가질 수 있다. 중간층(2)은 65 내지 95 gsm, 70 내지 90 gsm, 또는 75 내지 85 gsm평량을 가질 수 있다. 외부층(1), 상술한 중간층(2) 및 내부층(3)을 포함하는 경량성 다층 직물(10)은 390 내지 510 gsm, 400 내지 500 gsm, 410 내지 490 gsm, 420 내지 480 gsm, 또는 420 내지 440 gsm의 평량을 가질 수 있다.The outer layer (1) and inner layer (3) have a basis weight of 150 to 260 gsm and 100 to 180 gsm, respectively, and the middle layer (2) has a basis weight of 60 to 100 gsm, and the outer layer (1) , the multilayer fabric 10 comprising the middle layer 2 and the inner layer 3 may have a basis weight of 380 to 520 gsm. For example, outer layer 1 may have a basis weight of 160 to 250 gsm, 170 to 240 gsm, 180 to 230 gsm, 190 to 220 gsm, 200 to 230 gsm, or 210 to 225 gsm. The inner layer 3 may have a basis weight of 110 to 170 gsm, 115 to 160 gsm, 120 to 150 gsm, 125 to 140 gsm, and 125 to 135 gsm. Middle layer 2 may have a basis weight of 65 to 95 gsm, 70 to 90 gsm, or 75 to 85 gsm. The lightweight multilayer fabric 10 comprising the outer layer 1, the above-described middle layer 2, and the inner layer 3 has a weight of 390 to 510 gsm, 400 to 500 gsm, 410 to 490 gsm, 420 to 480 gsm, or It may have a basis weight of 420 to 440 gsm.

이와 같이 본 개시에 따른 다층 직물(10)은 내열성, 친수성 및 대전방지성이 우수한 제1 및 제2 복합 방적사를 이용하여 외부층(1)과 내부층(3)을 형성하고, 내열성, 기계적 성질 및 내구성이 우수한 아라미드 섬유로 중간층(2)을 형성한다. 이에 더하여, 열수축에 의한 열에너지의 소산 특성이 우수한 경량성 단열 공기층을 형성할 수 있는 양각 패턴 구조를 중간층(2)에 제공함으로써 다층 직물(10)은 화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있다. 따라서, 본 개시에 따른 다층 직물(10)을 사용하면, HRC 레벨 4로 평가되는 화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있을 뿐만 아니라 내구성, 쾌적한 착용성 및 고활동성 기능을 겸비한 개인보호구를 제조할 수 있다.As such, the multilayer fabric 10 according to the present disclosure forms the outer layer 1 and the inner layer 3 using the first and second composite spun yarns, which are excellent in heat resistance, hydrophilicity, and antistatic properties, and has heat resistance and mechanical properties. And the middle layer (2) is formed with aramid fibers having excellent durability. In addition, by providing the middle layer 2 with an embossed pattern structure capable of forming a lightweight insulating air layer with excellent heat energy dissipation characteristics due to heat shrinkage, the multilayer fabric 10 can effectively protect the wearer from flames and arc flash. . Therefore, by using the multilayer fabric 10 according to the present disclosure, personal protective equipment can be manufactured that not only effectively protects the wearer from flames and arc flashes rated at HRC level 4, but also combines durability, comfortable wearing, and high activity functions. can do.

위에서 설명된 3층 구조의 개인보호구용 다층 직물(10)에서 외부층(1) 및 내부층(3)의 제1 및 제2 복합 방적사는 단섬유, 즉 스테이플 섬유의 형태의 아라미드 섬유, 난연성 셀룰로오스 섬유, 및 대전방지 섬유를 적절한 비율로 혼합하여 방적함으로써 제조할 수 있다. 상기 아라미드 섬유, 난연성 셀룰로오스 섬유, 및 대전방지 섬유는 스테이플 섬유의 형태일 수 있다.In the multilayer fabric 10 for personal protective equipment having a three-layer structure described above, the first and second composite spun yarns of the outer layer 1 and the inner layer 3 are short fibers, that is, aramid fibers in the form of staple fibers, and flame retardant cellulose. It can be manufactured by mixing fiber and antistatic fiber in an appropriate ratio and spinning. The aramid fibers, flame retardant cellulose fibers, and antistatic fibers may be in the form of staple fibers.

상기 외부층(1) 및 내부층(3)을 제조하기 위한 제1 및 제2 복합 방적사를 제조하기 위한 방적시, 아라미드 섬유 : 난연성 셀룰로오스 섬유 : 대전방지 섬유의 중량비는 예를 들면 45 내지 70 : 30 내지 70 : 1 내지 5, 예를 들면 47 내지 68 : 32 내지 65 : 1.5 내지 4.5, 또는 49 내지 66 : 34 내지 60 : 1.8 내지 4, 또는 52 내지 64 : 36 내지 58 : 1.6 내지 3.8일 수 있다.When spinning to produce the first and second composite spun yarns for producing the outer layer (1) and the inner layer (3), the weight ratio of aramid fiber: flame retardant cellulose fiber: antistatic fiber is, for example, 45 to 70: 30 to 70:1 to 5, for example 47 to 68:32 to 65:1.5 to 4.5, or 49 to 66:34 to 60:1.8 to 4, or 52 to 64:36 to 58:1.6 to 3.8. there is.

상기 혼합 비율은 아라미드 섬유 및 난연성 셀룰로오스 섬유의 장점은 최대화하고 단점은 최소화하면서 효과적인 방염성 및 대전방지성을 발휘할 수 있도록 선택된 것이다. 즉, 상기한 혼합 비율로 조절함으로써 화염 및 아크 플래시 저항성, 기계적 성질, 대전방지성의 정도를 조절하면서 염색성 및 착용성을 개선할 수 있다. 즉, 본 개시의 발명자는 난연성 셀룰로오스 섬유, 아라미드 섬유, 및 대전방지 섬유의 최적 혼합 비율을 구현하여 난연성 셀룰로오스 섬유 소재의 장점을 최대한 이용하면서 아라미드 섬유의 단점을 보강하여 고견뢰도, 신축성, 경량성, 보온성, 착용성, 흡한속건성, 대전방지성, 화염 및 아크 플래시 저항성이 우수한 복합 방적사를 얻는데 성공하였다. 즉, 본 개시의 발명자는 아라미드 섬유를 중심으로 다양한 고성능 합섬, 재생 및 천연 소재 등을 일반 및 특수 방적법으로 조합하여 아라미드 섬유가 보유하는 성능은 극대화하면서 아라미드 섬유의 단점인 신축성, 촉감, 염색성, 외관 패턴의 단조로움 등을 보완 및 향상시킨 차별화된 복합 방적사를 얻는데 성공하였다. 예를 들면, 화염 및 아크 플래시에 대한 저항성, 화염 전파 차단성 및 내구성을 증가시키기 위해서는 아라미드 섬유 및 난연성 셀룰로오스 섬유의 총함량을 증가시킬 필요가 있다. 아라미드 섬유의 함량이 높으면 방염성(fireproof property)은 높아지지만 원가가 과도하게 상승하며 직물로 제조하였을 때 착용감 및 염색성이 나빠질 수 있다. 따라서 높은 방염성을 유지하면서도 편안한 착용감 및 염색성을 얻을 수 있도록 아라미드 섬유 함량의 일부를 난연성 셀룰로오스 섬유로 대체하는 것이 바람직하다. 적당한 대체 비율로서는 상기한 중량비를 이용하여 달성할 수 있다.The mixing ratio is selected to maximize the advantages and minimize the disadvantages of aramid fiber and flame retardant cellulose fiber while demonstrating effective flame retardancy and antistatic properties. That is, by adjusting the mixing ratio described above, it is possible to improve dyeability and wearability while controlling the degree of flame and arc flash resistance, mechanical properties, and antistatic properties. That is, the inventor of the present disclosure implements an optimal mixing ratio of flame-retardant cellulose fiber, aramid fiber, and anti-static fiber to maximize the advantages of the flame-retardant cellulose fiber material while reinforcing the disadvantages of the aramid fiber to achieve high fastness, elasticity, lightness, We succeeded in obtaining a composite spun yarn with excellent thermal insulation, wearability, quick drying, antistatic properties, and flame and arc flash resistance. That is, the inventor of the present disclosure combines a variety of high-performance synthetic fibers, recycled and natural materials, etc., centering on aramid fibers, through general and special spinning methods to maximize the performance of aramid fibers while eliminating the disadvantages of aramid fibers such as elasticity, touch, dyeability, etc. We succeeded in obtaining a differentiated composite spun yarn that complemented and improved the monotony of the exterior pattern. For example, it is necessary to increase the total content of aramid fibers and flame retardant cellulose fibers to increase resistance to flame and arc flash, flame propagation blocking properties, and durability. A high content of aramid fiber increases fireproof properties, but the cost increases excessively, and when manufactured into fabric, wearing comfort and dyeing properties may deteriorate. Therefore, it is desirable to replace part of the aramid fiber content with flame-retardant cellulose fiber to achieve comfortable wearing comfort and dyeability while maintaining high flame retardancy. An appropriate replacement ratio can be achieved using the above-mentioned weight ratio.

아라미드 섬유중에서 메타-아라미드 섬유는 파라-아라미드 섬유에 비하여 상대적으로 유연성 분자쇄를 가지고 내열성이 우수한 특성을 갖는다. 즉, 메타-아라미드 섬유는 벤젠환이 메타 위치들에서 아미드기들과 연결된 전방향족 폴리아미드 중합체로 이루어진 섬유로서 융점이 320℃ 이상이며, 내열성, 난연성,이 우수한 특징이 있다. 메타-아라미드 섬유는 강고한 분자구조와 고결정성의 치밀구조 때문에 내열성 및 인장강도가 높지만 탄성력이 떨어져 착용시 활동성에 많은 제약을 받는 문제점이 있으며, 염색이 잘 되지 않는 단점이 있다. 메타-아라미드 섬유의 예는 폴리(m-페닐렌 이소프탈아미드)로부터 제조되는 듀퐁사로부터 상표명 Nomex로 입수할 수 있는 것을 포함한다. 폴리(m-페닐렌 이소프탈아미드)는 m-페닐렌 디아민과 이소프탈로일 클로라이드의 중합으로부터 생성된 단일중합체, 또는 m-페닐렌 디아민에 소량의 다른 디아민이 혼입되거나 이소프탈로일 클로라이드에 소량의 다른 2산 클로라이드가 혼입되어 생성되는 공중합체일 수 있다. 본 개시의 복합 방적사 제조에 사용될 수 있는 메타-아라미드 섬유는 듀퐁사로부터의 등록상표명 노멕스, 데이진사로부터 등록상표명 Conex 하에서 상업적으로 입수할 수 있는 것을 들 수 있다.Among aramid fibers, meta-aramid fibers have relatively flexible molecular chains and excellent heat resistance compared to para-aramid fibers. In other words, meta-aramid fiber is a fiber made of a wholly aromatic polyamide polymer in which the benzene ring is connected to amide groups at meta positions. It has a melting point of 320°C or higher and has excellent heat resistance and flame retardancy. Meta-aramid fibers have high heat resistance and tensile strength due to their strong molecular structure and highly crystalline dense structure, but they have the problem of having low elasticity, which limits their mobility when worn, and have the disadvantage of not being dyeable well. Examples of meta-aramid fibers include those available under the trade name Nomex from DuPont, which are manufactured from poly(m-phenylene isophthalamide). Poly(m-phenylene isophthalamide) is a homopolymer produced from the polymerization of m-phenylene diamine and isophthaloyl chloride, or m-phenylene diamine mixed with small amounts of other diamines or isophthaloyl chloride mixed with small amounts of other diamines. It may be a copolymer produced by mixing other diacid chlorides. Meta-aramid fibers that can be used to make the composite spun yarn of the present disclosure include those commercially available under the registered trademark Nomex from DuPont and Conex from Teijin.

본 개시의 복합 방적사 제조에 사용될 수 있는 파라-아라미드 섬유의 예는 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)로부터 제조되는, 듀퐁사로부터 등록상표명 Kevlar, 코오롱사로부터 등록상표명 헤라크론(Heracron), 효성첨단소재로부터 등록상표명 ALKEX 하에서 상업적으로 입수할 수 있는 것을 포함한다.Examples of para-aramid fibers that can be used to manufacture the composite spun yarn of the present disclosure include Kevlar under the registered trademark from DuPont, Heracron under the registered trademark from Kolon, and Hyosung Advanced, which are manufactured from poly(p-phenylene terephthalamide). Includes materials commercially available under the registered trademark ALKEX.

난연성 셀룰로오스 섬유는 암모니아; 및 하나 이상의 아민기를 함유하는 질소 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상과 테트라키스 하이드록시알킬 포스포늄 염의 산화된 축합물의 형태의 난연성 물질을 함유하는 난연성 셀룰로오스 레이온 섬유일 수 있다. 상기 질소 화합물은 우레아, 암모니아, 티오우레아, 뷰렛, 멜라민, 에틸렌 우레아, 구아니딘 및 2-시아노구아니딘의 군으로부터 선택된 것일 수 있다. 상기 테트라키스 하이드록시알킬 포스포늄 염이 테트라키스 하이드록시메틸 포스포늄 염일 수 있다. 난연성 셀룰로오스 섬유는 천연 펄프에서 유래하는 것으로서 친수성이 커서 흡습성, 통기성, 자연적인 정전기를 방지함으로서 쾌적한 착용감과 편안함을 개선할 수 있다. 이는 다른 섬유와의 혼방도 용이하여 기능 및 비용면에서 효율성이 높으며 산성 염료, 반응성 염료, 분산 염료 등을 이용하여 염색하기 용이한 장점을 갖는다. 난연성 셀룰로오스 섬유는 예를 들면 Lenzing AG로부터 상표명 LENZING™ FR 하에서 상업적으로 입수가능하다. 친수성이 높은 난연성 셀룰로오스 섬유의 사용을 통하여 난연성, 흡습성 및 통기성이 향상되면서도 정전기발생을 억제할 수 있어서 이 복합 방적사로부터 얻어지는 제직물로 제조된 개인보호구의 착용감을 좋게 할 수 있다. 특히, 에어젯 방적법을 이용하여 친수성인 난연성 셀룰로오스 섬유를 복합 방적사의 표면에 주로 배치되도록 하면, 이 복합 방적사를 이용하여 제조한 다층 직물(10)을 이용한 개인보호구는 쾌적한 착용성을 발휘하면서도 화염에 의하여 쉽게 불타지 않으며, 열 충격(heat stress)과 아크 플래시로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있다.Flame retardant cellulose fibers are ammonia-retardant; and a flame retardant material in the form of an oxidized condensate of tetrakis hydroxyalkyl phosphonium salt and at least one selected from the group consisting of nitrogen compounds containing at least one amine group. The nitrogen compound may be selected from the group of urea, ammonia, thiourea, biuret, melamine, ethylene urea, guanidine, and 2-cyanoguanidine. The tetrakis hydroxyalkyl phosphonium salt may be tetrakis hydroxymethyl phosphonium salt. Flame-retardant cellulose fiber is derived from natural pulp and has high hydrophilicity, so it can improve pleasant wearing and comfort by preventing hygroscopicity, breathability, and natural static electricity. It is easy to mix with other fibers, is highly functional and cost-effective, and has the advantage of being easy to dye using acid dyes, reactive dyes, disperse dyes, etc. Flame retardant cellulose fibers are commercially available, for example, from Lenzing AG under the trade name LENZING™ FR. Through the use of highly hydrophilic, flame-retardant cellulose fibers, flame retardancy, hygroscopicity, and breathability can be improved while static electricity generation can be suppressed, improving the wearing comfort of personal protective equipment made from woven fabric obtained from this composite spun yarn. In particular, if hydrophilic, flame-retardant cellulose fibers are mainly placed on the surface of the composite spun yarn using the air jet spinning method, personal protective equipment using the multilayer fabric (10) manufactured using this composite spun yarn will be comfortable to wear and flame-retardant. It does not burn easily and can effectively protect the wearer from heat stress and arc flash.

본 개시에서 사용될 수 있는 대전방지 섬유는 정전기를 방지하기 위한 목적으로 혼합된 것이다. 이의 구체적인 예는 탄소 섬유를 속 성분(core component)으로 사용하고 이를 둘러싸는 겉 성분(sheath component)을 나일론 또는 폴리에스테르로 복합 방사한 대전방지 섬유(상표명: MIPAN corona), 및 아크릴 섬유 베이스에 구리(황산동) 코팅을 적용한 대전방지 섬유(상표명: ELEX)를 들 수 있다.Antistatic fibers that can be used in the present disclosure are blended for the purpose of preventing static electricity. Specific examples of this include antistatic fiber (trade name: MIPAN corona), which uses carbon fiber as a core component and compositely spun nylon or polyester as a sheath component surrounding it, and copper on an acrylic fiber base. (Copper sulfate) coating applied antistatic fiber (trade name: ELEX).

난연성 셀룰로오스 섬유는 1.50 내지 1.55 데니어의 섬도 및 48 내지 52 mm 섬유장을 가지고, 상기 아라미드 섬유는 1.48 내지 1.52 데니어의 섬도 및 48 내지 52 mm 섬유장을 가지고, 상기 항균성 폴리에스테르 섬유는 1.70 내지 2.80 데니어의 섬도 및 48 내지 52 mm의 섬유장을 가지고, 및 상기 대전방지 섬유는 1.70 내지 2.70 데니어의 섬도 및 48 내지 52 mm의 섬유장을 갖는 것일 수 있다. 상기한 원료 단섬유의 섬유장 및 섬도는 이들로부터 제조되는 복합 방적사의 인장강도에 큰 영향을 미친다. 단섬유들의 섬유장이 길수록 단섬유들 사이의 꼬임(twist)에 의한 결속력이 강해져서 복합 방적사의 인장강도가 증가한다.The flame retardant cellulose fiber has a fineness of 1.50 to 1.55 denier and a fiber length of 48 to 52 mm, the aramid fiber has a fineness of 1.48 to 1.52 denier and a fiber length of 48 to 52 mm, and the antibacterial polyester fiber has a denier of 1.70 to 2.80. The antistatic fiber may have a fineness of 1.70 to 2.70 denier and a fiber length of 48 to 52 mm. The fiber length and fineness of the above-mentioned raw material single fibers have a great influence on the tensile strength of composite spun yarn manufactured from them. The longer the fiber length of the single fibers, the stronger the bonding force caused by the twist between the single fibers, which increases the tensile strength of the composite spun yarn.

상기 제1 및 제2 복합 방적사는 2가닥의 합연사 형태로 할 수 있으며, 10 내지 80 영식 면사 번수, 예를 들면 20 내지 60 영식 면사 번수, 25 내지 50 영식 면사 번수, 30 내지 50 영식 면사 번수 또는 30 내지 45 영식 면사 번수의 섬도를 가질 수 있다. 이로부터 제조된 외부층(1)과 내부층(3)을 포함하는 다층 직물(10)은 염색성이 우수하다. 또한 제1 및 제2 복합 방적사로 제조된 다층 직물(10)은 아라미드 섬유를 포함하지 않는 일반 범용 섬유로 제조된 일반적인 직물에 유사한 착용감, 부드러운 촉감을 가지며, 아라미드 섬유 100%로 제조된 특수 직물에 비해서 저렴하다.The first and second composite spun yarns may be in the form of two-strand plied yarns, and may have a 10 to 80 Zero weight cotton yarn count, for example, a 20 to 60 Zero weight cotton yarn count, a 25 to 50 Zero weight cotton yarn count, or a 30 to 50 Zero weight cotton yarn count. Alternatively, it may have a fineness of 30 to 45 zero cotton yarn count. The multilayer fabric 10 including the outer layer 1 and the inner layer 3 produced therefrom has excellent dyeing properties. In addition, the multilayer fabric 10 made from the first and second composite spun yarns has a similar fit and soft feel to a general fabric made from general purpose fibers that do not contain aramid fibers, and is similar to a special fabric made from 100% aramid fibers. It is cheaper compared to

위에서 설명한 제1 및 제2 복합 방적사는 전통적인 링 방적법 뿐만 아니라 오픈엔드 방적법 또는 에어젯 방적법 등의 신기술 방적법에 의하여도 제조될 수 있다.The first and second composite spun yarns described above can be manufactured not only by the traditional ring spinning method but also by new spinning methods such as open-end spinning or air jet spinning.

먼저, 전통적인 링 방적법을 이용하여 본 개시의 일 구현예에 따른 제1 및 제2 복합 방적사의 제조방법을 설명한다.First, a method for manufacturing the first and second composite spun yarns according to an embodiment of the present disclosure using a traditional ring spinning method will be described.

상업적으로 구입한 아라미드 섬유, 난연성 셀룰로오스 섬유, 및 대전방지 섬유를 상기한 혼합 비율로 혼합하여 혼타면을 제조한다. 시트 형태의 혼타면을 카드기에 투입하여 1차 내지 3차에 걸쳐 카딩(carding)시켜 섬유 집합체인 카드 슬라이버(card sliver)로 제조한다. 이어서, 높은 품질의 방적사를 얻기 위해 카드 슬라이버로부터 너무 짧은 섬유의 함량을 조절하고 섬유 부스러기나 섬유에 부착된 먼지를 제거하여 코우머사(combed yarn)를 제조하는 정소면(combing) 공정을 진행한다. 이로부터 얻어진 여러 가닥의 슬라이버를 합하여 한 가닥의 슬라이버로 제조하는 연조(drawing) 공정을 진행한다. 연조 공정에서 만들어진 슬라이버를 더욱 연신하여 로빙(roving)으로 제조하는 조방(roving) 공정을 진행한다. 조방 공정에 의해 제조된 로빙을 소정의 굵기로 가늘게 실을 제조하고 나란히 배열된 섬유 집속체에 꼬임을 주고 삼차원으로 교락시켜 섬유 상호간에 응집력을 높여 실의 강도를 유지시키는 정방(spinning) 공정을 진행한다. 정방 공정을 거친 복합 방적사를 보빈 또는 콘(cone)에 와인딩한다. 필요에 따라서는, 보빈 또는 콘에 와인딩된 복합 방적사사에 실의 상태를 최적 조건으로 만들기 위해 일정한 습도를 가해주는 급습 공정을 진행할 수 있다. 상기 공정을 통해 제조된 복합사의 인장 강도를 증가시키기 위해 2 가닥 이상의 복합사를 한 가닥으로 합쳐주는 합사(doubling) 및 연사 공정을 진행할 수 있다. 합사 및 연사 공정에 의해 제조된 복합사를 보빈 또는 콘에 와인딩한다. 필요에 따라서는, 보빈 또는 콘에 와인딩된 복합 방적사사에 실의 상태를 최적 조건으로 만들기 위해 일정한 습도를 가해주는 급습 공정을 진행할 수 있다. 이렇게 하여 제조된 복합 방적사는 치즈 또는 타래 형태로 한다.Honta cotton is prepared by mixing commercially purchased aramid fibers, flame retardant cellulose fibers, and antistatic fibers in the above mixing ratio. Sheet-shaped mixed cotton is put into a card machine and carded 1st to 3rd time to produce card sliver, which is a fiber aggregate. Next, in order to obtain high quality spun yarn, the combing process is performed to produce combed yarn by controlling the content of too short fibers from the card sliver and removing fiber debris or dust attached to the fiber. . A drawing process is performed to produce a single sliver by combining several strands of sliver obtained from this. The sliver produced in the drawing process is further stretched and the roving process is performed to manufacture it by roving. The spinning process is carried out to manufacture thin threads from the roving produced through the roving process to a predetermined thickness, twist the fiber bundles arranged side by side, and entangle them three-dimensionally to increase cohesion between the fibers and maintain the strength of the thread. do. Composite spun yarn that has gone through the spinning process is wound on a bobbin or cone. If necessary, a damping process can be performed to apply a certain level of humidity to the composite spun yarn wound on a bobbin or cone to optimize the condition of the yarn. In order to increase the tensile strength of the composite yarn manufactured through the above process, a doubling and twisting process of combining two or more strands of the composite yarn into one strand can be performed. Composite yarns manufactured through plying and twisting processes are wound on bobbins or cones. If necessary, a damping process can be performed to apply a certain level of humidity to the composite spun yarn wound on a bobbin or cone to optimize the condition of the yarn. The composite spun yarn produced in this way is in the form of cheese or skeins.

링 방적법 이외에 본 개시의 일 구현예에 따른 제1 및 제2 복합 방적사는 통상적인 코어 방적법, 에어젯 방적법(air-jet spinning) 또는 오픈엔드 방적법을 이용하여 제조될 수 있다.In addition to the ring spinning method, the first and second composite spun yarns according to an embodiment of the present disclosure may be manufactured using a conventional core spinning method, air-jet spinning method, or open-end spinning method.

에어젯 방적법을 이용하는 경우, 난연성 셀룰로오스 섬유, 아라미드 섬유, 및 대전방지 섬유를 상기한 혼합 비율로 혼합하여 위에서 설명한 링 방적법의 연조 공정까지 진행하여 얻은 슬라이버를 또는 로빙(roving) 공정까지 진행하여 얻은 로빙을 에어젯 방식의 보텍스 정방기로 공급하여 드래프트 롤러들로 이루어진 드래프트부를 통과시켜 연신함으로써 에어젯 복합 방적사를 얻을 수 있다. 얻어진 에어젯 복합 방적사는 30수 내지 40수로 코어 섬유와 랩핑(wrapping fiber)로 이루어진 것을 특징으로 한다. 이러한 에어젯 방적사의 형태는 항필링성(anti-pilling) 및 염색성을 향상시킬 수 있다.When using the air jet spinning method, flame retardant cellulose fibers, aramid fibers, and antistatic fibers are mixed at the above mixing ratio and the sliver obtained by proceeding to the drawing process of the ring spinning method described above or to the roving process. The roving obtained through this process is supplied to an air-jet type vortex spinning machine and stretched through a draft section made of draft rollers to obtain air-jet composite spun yarn. The obtained airjet composite spun yarn has a count of 30 to 40 and is characterized by being composed of core fibers and wrapping fibers. This type of air jet spun yarn can improve anti-pilling and dyeing properties.

이렇게 하여 제조된 제1 및 제2 복합 방적사는 위에서 설명된 바와 같이 외부층(1) 및 내부층(3)을 형성하는 제직물 층을 형성하는데 사용될 수 있다. The first and second composite yarns thus produced can be used to form the woven fabric layers forming the outer layer (1) and inner layer (3) as described above.

이와 같은 외부층(1) 및 내부층(3)을 형성하기 위하여 사용되는 제직물로서 위에 언급된 직물 조직(woven structure)을 갖는 제직물의 제직 방법, 및 중간층(3)을 형성하는데 사용되는 부직포층의 제조 방법, 즉 예를 들면 스펀레이스 부직포 제조방법 또는 니들 펀칭 부직포 제조방법은 본 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있으므로 이에 대한 설명은 생략된다.A method of weaving a woven fabric having the above-mentioned woven structure as a woven fabric used to form such an outer layer (1) and an inner layer (3), and a non-woven fabric used to form the middle layer (3) The manufacturing method of the layer, i.e., for example, the spunlace nonwoven fabric manufacturing method or the needle punching nonwoven fabric manufacturing method, is well known to those skilled in the art, so description thereof is omitted.

도 1(B)는 아크 플래시 또는 화염이 본 개시의 일 구현예에 따른 상기 다층 직물(10) 부근에 인가되었을 때, 이 다층 직물(10)이 열 수축하면서 화염 또는 아크 플래시로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있는 메커니즘을 개략적으로 나타낸다. 외부층(1)은 아크 플래시 및 이로부터 전달되는 화염 또는 열을 1차적으로 차단하는 역할을 한다. 중간층(2)은 고온의 열에 의하여 도트들 또는 스트라이프들에 의하여 형성된 공기층이 열수축되면서 단열 공기층의 두께를 증가시킴으로써 단열 기능을 향상시킨다. 내부층(3)은 아크 플래시 및 이로부터 전달되는 화염 또는 열을 추가적으로 차단하는 역할을 한다.Figure 1(B) shows that when an arc flash or flame is applied near the multilayer fabric 10 according to one embodiment of the present disclosure, the multilayer fabric 10 thermally contracts and effectively protects the wearer from the flame or arc flash. It outlines the mechanism that can do this. The outer layer 1 serves to primarily block the arc flash and the flame or heat transmitted therefrom. The middle layer 2 improves the insulation function by increasing the thickness of the insulating air layer as the air layer formed by the dots or stripes is thermally contracted by high temperature heat. The inner layer 3 serves to additionally block the arc flash and the flame or heat transmitted therefrom.

본 기술분야의 통상의 기술자는 외부층(1), 중간층(2) 및 내부층(3)은 재봉기계(sewing machine) 또는 특수한 퀼팅 시스템(specialised quilting system)을 이용하여 적절한 방식으로 퀼팅하여 결합함으로써 다층 직물(10)을 제조할 수 있다. 다만, 외부층(1) 및 중간층(2)의 사이 및 중간층(2) 및 내부층(3)의 사이에는 다른 패딩재료(padding materials)는 존재하지 않은 것이 일반적이다.A person skilled in the art will combine the outer layer (1), middle layer (2), and inner layer (3) by quilting them in an appropriate manner using a sewing machine or a specialized quilting system. A multilayer fabric 10 can be produced. However, generally, no other padding materials exist between the outer layer (1) and the middle layer (2) and between the middle layer (2) and the inner layer (3).

위에서 설명된 특징을 구비하는 본 개시에 따른 개인보호구용 다층 직물은 유전, 가스전, 석유화학 제품 제조 공장, 제철소, 합금 제조 공장, 단조 금속 제품 제조 공장 및 화력 발전소 등 고온에 노출되는 환경하의 작업자들을 효과적으로 보호할 수 있는 작업복 또는 유니폼; 소방관, 군인, 용접 작업자, 주물 작업자 등의 작업복 또는 유니폼 제조용 다층 직물로서 유용하게 사용할 수 있다.The multilayer fabric for personal protective equipment according to the present disclosure, which has the characteristics described above, is used for workers in environments exposed to high temperatures, such as oil fields, gas fields, petrochemical product manufacturing plants, steel mills, alloy manufacturing plants, forged metal product manufacturing plants, and thermal power plants. Workwear or uniforms that provide effective protection; It can be useful as a multi-layer fabric for making workwear or uniforms for firefighters, soldiers, welders, foundry workers, etc.

이하 본 개시를 하기 실시예 및 비교예에 의하여 더 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 개시를 더 구체적으로 설명하기 예시에 지나지 않으며, 본 개시의 보호범위를 제한하려고 하는 것은 아니다.Hereinafter, the present disclosure will be described in more detail through the following examples and comparative examples. The following examples are merely examples to explain the present disclosure in more detail, and are not intended to limit the scope of protection of the present disclosure.

제조예 1Manufacturing Example 1

약 1.50 데니어 및 약 51 mm 섬유장을 갖는 메타-아라미드 섬유(제조사: 듀퐁사, 상품명: Nomex ®) 52 중량%, 약 1.53 데니어 및 약 51mm 섬유장을 갖는 난연성 셀룰로오스 섬유(제조사: Lenzing AG, 상품명: LENZING™ FR) 40 중량%, 및 약 51mm 섬유장을 갖는 대전방지 섬유 (제조사: HYOSUNG TNC, 상품명: MIPAN corona) 2.3 중량%를 혼합하여 상술한 혼타면, 소면, 정소면, 및 연조 공정을 거쳐 슬라이버를 얻었다.52% by weight of meta-aramid fibers with a denier of about 1.50 and a fiber length of about 51 mm (manufacturer: DuPont, brand name: Nomex ®), flame retardant cellulose fibers with a denier of about 1.53 and a fiber length of about 51 mm (manufacturer: Lenzing AG, brand name) : 40% by weight of LENZING™ FR) and 2.3% by weight of anti-static fiber with a fiber length of about 51 mm (manufacturer: HYOSUNG TNC, product name: MIPAN corona) were mixed and the above-described mixing, carding, fine carding, and stretching processes were performed. I went through it and got Sliver.

에어젯 정방 방식의 Murata Vortex Spinning System(제조사: Murata Machinery, 모델명: Murata Vortex 861 Airjet Spinning machine)에서 상기 슬라이버를 4쌍의 드래프트부를 통과시키면서 드래프트비 150~260의 조건으로 연신하면서 보텍스 정방기에 공급하여 에어젯 복합 방적사를 제조하였다. 이 복합 방적사 2가닥을 합연한 합연사(섬도: 약 40 영식 면사 번수(Ne)) 형태로 하여 복합방적사를 얻었다. 이를 실시예 1의 다층 직물을 제조할 때, 외부층 및 내부층을 형성하는 직물을 제조할 때 하나의 원료로 사용하였다.In the airjet spinning Murata Vortex Spinning System (manufacturer: Murata Machinery, model name: Murata Vortex 861 Airjet Spinning machine), the sliver is passed through four pairs of draft sections and stretched under the condition of a draft ratio of 150 to 260 before being supplied to the vortex spinning machine. Thus, airjet composite spun yarn was manufactured. Two strands of this composite spun yarn were twisted together to form a plied yarn (fineness: about 40 zero cotton yarn count (Ne)) to obtain a composite spun yarn. This was used as a raw material when manufacturing the multilayer fabric of Example 1 and the fabric forming the outer layer and inner layer.

제조예 2 내지 5Preparation Examples 2 to 5

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 다층 직물의 외부층 및 내부층 직물들을 제직할 때 경사 및 위사로 사용될 복합방적사들을 아래 표 2에 종합된 중량 조성비로 혼합하여 제조예 1에 기재된 동일한 방식 및 수치로 복합방적사를 얻었다.When weaving the outer and inner layer fabrics of the multilayer fabrics of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, the composite spun yarns to be used as warp and weft yarns were mixed at the weight composition ratio summarized in Table 2 below to produce the same fabric as described in Preparation Example 1. Composite spun yarn was obtained by method and numerical values.

제조예 6 내지 8Preparation Examples 6 to 8

상업적으로 구입한 파라아라미드 섬유 스펀레이스 부직포를 엠보싱용 돌기 패턴을 구비한 롤에 통과시켜서 상기 부직포의 일면상에 아래 표 2에 종합된 규격을 갖는 엠보싱된 양각 도트 패턴을 갖는 파라아라미드 스펀레이스 부직포를 얻었다. 이를 실시예 1 내지 3의 다층 직물의 중간층으로 사용하였다. A commercially purchased para-aramid fiber spunlace nonwoven fabric is passed through a roll equipped with a protrusion pattern for embossing to produce a para-aramid spunlace nonwoven fabric with an embossed relief dot pattern having the specifications summarized in Table 2 on one side of the nonwoven fabric. got it This was used as the middle layer of the multilayer fabric of Examples 1 to 3.

제조예 9Production example 9

엠보싱 도트 패턴이 형성되지 않은, 상업적으로 입수한 평량 약 180 gsm의 파라아라미드 섬유 부직포를 비교예 1의 다층 직물을 제조할 때 중간층으로 사용하였다.A commercially available para-aramid fiber nonwoven fabric without an embossed dot pattern and with a basis weight of about 180 gsm was used as an intermediate layer when manufacturing the multilayer fabric of Comparative Example 1.

실시예 1-3Example 1-3

아래 표 2에 종합된 원료 및 규격을 갖는 외부층, 중간층 및 내부층을 퀼팅함으로써 이들 층들이 적층된 3층 직물을 제조하였다. 이때, 퀼팅에는 메타아라미드사를 사용하였다.A three-layer fabric in which these layers were laminated was manufactured by quilting the outer layer, middle layer, and inner layer with the raw materials and specifications summarized in Table 2 below. At this time, meta-aramid yarn was used for quilting.

비교예 1Comparative Example 1

실시예 2의 외부층 및 내부층을 이용하되 중간층으로서 엠보싱 도트 패턴이 형성되지 않은, 상업적으로 입수한 평량 약 180 gsm의 파라아라미드 섬유 부직포(제조예 9)를 그대로 사용하고 이들 층들을 퀼팅하여 3층 직물을 얻었다.The outer and inner layers of Example 2 were used, but as the middle layer, a commercially available para-aramid fiber nonwoven fabric (Production Example 9) with a basis weight of about 180 gsm without an embossed dot pattern was used as is, and these layers were quilted to produce 3. A layered fabric was obtained.

실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 얻은 3층 직물들에 대하여 통상적으로 "Open Arc Test"로 불리는 ASTM F1959/F1959M Electric Arc Test에 규정된 절차 및 조건에 따라서 Arc Rating (ATPV)를 측정하여 전기 아크 위험으로부터의 보호 성능을 평가하였다. 그 결과를 아래 표 3에 나타냈다.For the three-layer fabrics obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the Arc Rating (ATPV) was measured according to the procedures and conditions specified in the ASTM F1959/F1959M Electric Arc Test, commonly referred to as the "Open Arc Test". The protection performance against arc hazard was evaluated. The results are shown in Table 3 below.

외부층(1)Outer layer (1) 중간층(2)Middle layer (2) 내부층(3)Inner layer (3)


1
line
city
yes
One
<능직 제직물 제조에 사용된 경위사 중량 조성비>
경사: m-아라미드 섬유 52, 난연성 셀룰로오스 섬유 40, 대전방지 섬유 2.3의 제1 복합방적사(제조예 1);
위사: m-아라미드 47, 난연성 셀룰로오스 40, 대전방지섬유 2.3 의 제2 복합방적사(제조예 2)
<Weight composition ratio of warp and weft yarns used to manufacture twill woven fabrics>
Warp yarn: m-aramid fiber 52, flame retardant cellulose fiber 40, antistatic fiber 2.3, the first composite spun yarn (Production Example 1);
Weft: 2nd composite spun yarn of m-aramid 47, flame retardant cellulose 40, antistatic fiber 2.3 (Production Example 2)
부직포층 원료:

파라아라미드 섬유 100%의 스펀레이스 부직포 (제조예 6)
Nonwoven layer raw materials:

Spunlace nonwoven fabric of 100% para-aramid fiber (Production Example 6)
<평직 제직물 제조에 사용된 경위사 중량 조성비>
경사: m-아라미드 섬유 52, 난연성 셀룰로오스 40, 대전방지섬유 2.3의 제1 복합방적사(제조예 1);
위사: m-아라미드 섬유 47, 난연성 셀룰로오스 섬유 45, 대전방지섬유 2.3의 제2 복합방적사(제조예 3);
<Weight composition ratio of warp and weft yarns used to manufacture plain weave fabrics>
Warp yarn: 1st composite spun yarn of m-aramid fiber 52, flame retardant cellulose 40, and antistatic fiber 2.3 (Production Example 1);
Weft: second composite spun yarn of m-aramid fiber 47, flame retardant cellulose fiber 45, and antistatic fiber 2.3 (Production Example 3);
능직 조직 외부층 평량: 약 200 gsm (g/m2)
Twill weave outer layer basis weight: approximately 200 gsm (g/m2)
부직포층에 형성된 엠보싱 형상: 4각형 도트들,
도트 치수:
길이 약 2.5mm, 폭 약 2.5 mm,
높이 약 0.8 mm,
도트 밀도: 약 98,200 dots/squaremeter
도트 간격: 약 4mm,
중간층 평량: 약 70 gsm
Embossed shapes formed on the non-woven layer: square dots,
Dot Dimension:
Approximately 2.5 mm long, approximately 2.5 mm wide,
Approximately 0.8 mm in height,
Dot density: approximately 98,200 dots/squaremeter
Dot spacing: approx. 4mm,
Middle layer basis weight: approx. 70 gsm
평직 조직 내부층 평량: 약 120 gsmPlain weave inner layer basis weight: approx. 120 gsm



2
line
city
yes
2
<능직 제직물 제조에 사용된 경위사 조성>
경사: m-아라미드 섬유 62, 난연성 셀룰로오스 섬유 40, 대전방지 섬유 2.3 의 제1 복합방적사(제조예 4);
위사: m-아라미드 섬유 47, 난연성 셀룰로오스 섬유 40, 대전방지 섬유 2.3의 제2 복합방적사(제조예 2)
<Composition of warp and weft yarns used in manufacturing twill woven fabrics>
Warp yarn: 1st composite spun yarn of m-aramid fiber 62, flame retardant cellulose fiber 40, and antistatic fiber 2.3 (Preparation Example 4);
Weft: Second composite spun yarn of m-aramid fiber 47, flame retardant cellulose fiber 40, and antistatic fiber 2.3 (Production Example 2)
부직포층 원료:

파라아라미드 섬유 100%의 스펀레이스 부직포 (제조예 7)
Nonwoven layer raw materials:

Spunlace nonwoven fabric of 100% para-aramid fiber (Production Example 7)
<평직 제직물 제조에 사용된 경위사 조성>
경사: m-아라미드 섬유 62, 난연성 셀룰로오스 섬유 40, 대전방지 섬유 2.3 의 제1 복합방적사(제조예 4);
위사: m-아라미드 섬유 47, 난연성 셀룰로오스 섬유 45, 대전방지 섬유 2.3의 제2 복합방적사(제조예 3)
<Composition of warp and weft yarns used in manufacturing plain weave fabrics>
Warp yarn: 1st composite spun yarn of m-aramid fiber 62, flame retardant cellulose fiber 40, and antistatic fiber 2.3 (Preparation Example 4);
Weft: second composite spun yarn of m-aramid fiber 47, flame retardant cellulose fiber 45, and antistatic fiber 2.3 (Production Example 3)
능직 조직 상세:
외부층 평량: 약 220 gsm (g/m2)
Twill organization details:
Outer layer basis weight: approximately 220 gsm (g/m2)
부직포층에 형성된 엠보싱 형상: 4각형 도트들,
도트 치수:
길이 약 3mm, 폭 약 3 mm,
높이 약 0.9 mm,
도트 밀도: 약 68,200 dots/squaremeter
도트 간격: 약 4mm,
중간층 평량: 약 80 gsm
Embossed shapes formed on the non-woven layer: square dots,
Dot Dimension:
Approximately 3 mm long, approximately 3 mm wide,
Approximately 0.9 mm in height,
Dot density: approximately 68,200 dots/squaremeter
Dot spacing: approx. 4mm,
Middle layer basis weight: approx. 80 gsm
평직 조직 상세:
내부층 평량: 약 130 gsm
Plain weave organization details:
Inner layer basis weight: approximately 130 gsm



3
line
city
yes
3
<능직 제직물 제조에 사용된 경위사 조성>
경사: m-아라미드 섬유 70, 난연성 셀룰로오스 섬유 40, 대전방지섬유 2.3 의 제1 복합방적사(제조예 5);
위사: m-아라미드 섬유 47, 난연성 셀룰로오스 섬유 40, 대전방지 섬유 2.3의 제2 복합방적사(제조예 2);
<Composition of warp and weft yarns used in manufacturing twill woven fabrics>
Warp yarn: 1st composite spun yarn of m-aramid fiber 70, flame retardant cellulose fiber 40, and antistatic fiber 2.3 (Production Example 5);
Weft: second composite spun yarn of m-aramid fiber 47, flame retardant cellulose fiber 40, and antistatic fiber 2.3 (Production Example 2);
부직포층 원료:

파라아라미드 섬유 100%의 스펀레이스 부직포 (제조예 8)
Nonwoven layer raw materials:

Spunlace nonwoven fabric of 100% para-aramid fiber (Production Example 8)
<평직 제직물 제조에 사용된 경위사 조성>
경사: m-아라미드 섬유 70, 난연성 셀룰로오스 섬유 40, 대전방지 섬유 2.3 의 제1 복합방적사(제조예 5);
위사: m-아라미드 섬유 47, 난연성 셀룰로오스 섬유 45, 대전방지 섬유 2.3의 제2 복합방적사(제조예 3)
<Composition of warp and weft yarns used to manufacture plain weave fabrics>
Warp yarn: 1st composite spun yarn of m-aramid fiber 70, flame retardant cellulose fiber 40, and antistatic fiber 2.3 (Production Example 5);
Weft: Second composite spun yarn of m-aramid fiber 47, flame retardant cellulose fiber 45, and antistatic fiber 2.3 (Production Example 3)
능직 조직 상세:
외부층 평량: 약 230 gsm (g/m2)
Twill organization details:
Outer layer basis weight: approximately 230 gsm (g/m2)
부직포층에 형성된 엠보싱 형상: 4각형 도트들,
도트 치수:
길이 약 4 mm, 폭 약 4 mm,
높이 약 1.1 mm,
도트 밀도: 약 38,300 dots/squaremeter
도트 간격: 약 4mm,
중간층 평량: 약 100 gsm
Embossed shapes formed on the non-woven layer: square dots,
Dot Dimension:
Approximately 4 mm long, approximately 4 mm wide,
Approximately 1.1 mm high,
Dot density: approximately 38,300 dots/squaremeter
Dot spacing: approx. 4mm,
Middle layer basis weight: approx. 100 gsm
평직 조직 상세:
내부층 평량: 약 140 gsm
Plain weave organization details:
Inner layer basis weight: approximately 140 gsm



1
rain
school
yes
One
실시예 2의 외부층 및 내부층을 이용하되 중간층으로서 엠보싱 도트 패턴이 형성되지 않은, 상업적으로 입수한 평량 약 180 gsm의 파라아라미드 섬유 부직포(제조예 9)를 그대로 사용하여 3층 직물을 얻었다.
A three-layer fabric was obtained by using the outer and inner layers of Example 2, but using a commercially available para-aramid fiber nonwoven fabric (Preparation Example 9) with a basis weight of about 180 gsm without an embossed dot pattern as the middle layer.

다층 직물의
총 평량 (gsm)
multi-layered fabric
Gross basis weight (gsm)
Arc Rating (ATPV)(cal/cm2)Arc Rating (ATPV)(cal/cm2)
실시예 1Example 1 약 390about 390 4141 실시예 2Example 2 약 430about 430 49 49 실시예 3Example 3 약 470about 470 4444 비교예 1Comparative Example 1 약 530about 530 4343

표 2 및 3을 참조하면, 본 개시에 따른 다층 직물은 경량이지만 Arc Rating이 40을 초과하여 HRC 레벨 4에 대응할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 이에 비하여 비교예 1의 다층 직물도 HRC 레벨 4에 대응할 수 있지만 다층 직물의 총 평량이 약 530 gsm 으로서 대응하는 실시예 2의 다층 직물의 총 평량 430 gsm보다 약 100 gsm이 큰 문제점이 있다. 따라서 비교예 1의 직물은 경량성이 불량하여 이를 이용하여 제조된 개인보호구는 고온 환경에서의 착용성이 불량할 것이다. 이에 비하여 본 개시에 속하는 실시예 1 내지 3의 다층 직물은 작은 평량에서도 HRC 레벨 4에 대응할 수 있는 성능을 발휘할 수 있다. 따라서 실시예 1 내지 3의 다층 직물은 경량성이 우수하면서도 아크 플래시에 대응하는 성능이 우수하므로 이를 이용하여 제조된 개인보호구는 고온 환경에서의 착용성이 좋으면서도 효과적인 아크 플래시에 대한 보호효과를 제공할 수 있다.본 명세서 전체에 걸쳐 "일 구현예", "또 다른 구현예", "일부 구현예" 등에 대한 지칭은, 해당 구현예와 관련되어 기술된 특정한 요소 (예를 들어, 특징, 구조, 단계 또는 특성)가 본원에 기술된 적어도 일 구현예에 포함되며, 다른 구현예에 존재할 수 있거나 또는 존재하지 않을 수 있음을 의미한다. 또한, 기술된 요소들이 다양한 구현예에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. Referring to Tables 2 and 3, it was confirmed that although the multilayer fabric according to the present disclosure is lightweight, its Arc Rating exceeds 40 and can correspond to HRC Level 4. In comparison, the multilayer fabric of Comparative Example 1 can also meet HRC level 4, but there is a problem in that the total basis weight of the multilayer fabric is about 530 gsm, which is about 100 gsm larger than the total basis weight of 430 gsm of the corresponding multilayer fabric of Example 2. Therefore, the fabric of Comparative Example 1 has poor lightweight properties, so personal protective equipment manufactured using it will have poor wearability in high-temperature environments. In comparison, the multilayer fabrics of Examples 1 to 3 belonging to the present disclosure can demonstrate performance corresponding to HRC level 4 even at a small basis weight. Therefore, the multilayer fabrics of Examples 1 to 3 have excellent light weight and excellent performance against arc flash, so personal protective equipment manufactured using them has good wearability in high temperature environments and provides effective protection against arc flash. May. Throughout this specification, references to “one implementation,” “another implementation,” “some implementations,” etc. refer to specific elements (e.g., features, structures, etc.) described in connection with the implementation. , step or characteristic) is included in at least one embodiment described herein and may or may not exist in other embodiments. Additionally, it should be understood that the described elements may be combined in any suitable manner in various implementations.

동일한 성분 또는 특성에 관한 수치 범위의 종점은 해당 종점들을 포함하며, 독립적으로 조합가능하고, 모든 중간 값을 포함한다.The endpoints of a numerical range for the same component or property are inclusive of the corresponding endpoints, are independently combinable, and include all intermediate values.

달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용된 기술 및 과학 용어는 본 개시가 속하는 당업계의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. Unless otherwise defined, technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which this disclosure pertains.

위에서 특정한 구현예가 기술되었지만, 현재 예상되지 않거나 예상되지 않을 수 있는 대안, 수정, 변경, 개선 및 실질적인 균등물이 출원인 또는 다른 통상의 기술자에게 떠오를 수 있다. 따라서, 출원되고 보정될 수 있는 첨부된 청구범위는 이러한 모든 대안, 수정, 변경, 개선 및 실질적인 균등물을 포함하는 것으로 의도된다.Although specific implementations have been described above, alternatives, modifications, changes, improvements, and substantial equivalents that may or may not be currently anticipated may occur to applicants or others skilled in the art. Accordingly, the appended claims, as filed and as amended, are intended to cover all such alternatives, modifications, variations, improvements and substantial equivalents.

Claims (10)

화염 및 아크 플래시로부터 착용자를 보호하기 위한 개인보호구용 다층 직물로서,
상기 개인보호구용 다층 직물은 외부층; 내부층; 및 상기 외부층과 상기 내부층 사이에 개재된 중간층을 포함하고,
상기 외부층 및 상기 내부층은 보통 직물 조직(ordinary woven structure), 파일 직물 조직(pile woven structure) 및 익직물 조직(gauze and leno woven structure)에서 선택된 직물 조직(woven structure)을 갖는 제직물 층(woven fabric layer)이고,
상기 중간층은 아라미드 섬유를 포함하는 부직포층으로서, 복수의 엠보싱된 도트들 또는 복수의 엠보싱된 스트라이프들을 갖는 부직포 층이며,
상기 외부층 및 상기 내부층의 제직물 층은 경사 및 위사를 포함하고, 상기 경사는 아라미드 섬유, 난연성 셀룰로오스 섬유, 및 대전방지 섬유를 포함하는 제1 복합 방적사를 포함하고, 상기 위사는 아라미드 섬유, 난연성 셀룰로오스 섬유, 및 대전방지 섬유를 포함하는 제2 복합 방적사를 포함하며, 상기 경사 및 상기 위사는 열수축률이 서로 다른, 개인보호구용 다층 직물.
A multi-layer fabric for personal protective equipment to protect the wearer from flames and arc flash, comprising:
The multilayer fabric for personal protective equipment includes an outer layer; inner layer; and an intermediate layer sandwiched between the outer layer and the inner layer,
The outer layer and the inner layer are woven layers having a woven structure selected from ordinary woven structure, pile woven structure and gauze and leno woven structure. woven fabric layer),
The middle layer is a non-woven layer comprising aramid fibers, and has a plurality of embossed dots or a plurality of embossed stripes,
The woven fabric layers of the outer layer and the inner layer include warp yarns and weft yarns, wherein the warp yarns comprise first composite yarns comprising aramid fibers, flame retardant cellulose fibers, and antistatic fibers, and the weft yarns include aramid fibers, A multilayer fabric for personal protective equipment, comprising a second composite spun yarn containing flame retardant cellulose fibers and antistatic fibers, wherein the warp yarn and the weft yarn have different thermal contraction rates.
제1항에 있어서, 상기 부직포 층에서 상기 엠보싱된 도트들의 각각은 1.0 내지 5.0 mm의 한변의 길이 및 0.5 내지 3.0 mm의 높이를 갖는 사각형 모양을 가지며, 상기 도트들의 도트 밀도는 상기 중간층 1 평방 미터(square meter)당 10,000 개 내지 100,000개이며, 각각의 도트들 사이에는 2.0 내지 6.0 mm의 간격이 존재하는, 개인보호구용 다층 직물.The method of claim 1, wherein each of the embossed dots in the nonwoven layer has a rectangular shape with a side length of 1.0 to 5.0 mm and a height of 0.5 to 3.0 mm, and the dot density of the dots is 1 square meter of the intermediate layer. A multi-layer fabric for personal protective equipment with 10,000 to 100,000 dots per square meter and a gap of 2.0 to 6.0 mm between each dot. 제1항에 있어서, 상기 부직포 층에서 상기 엠보싱된 스트라이프들의 각각은 1.0 내지 5.0 mm의 폭 및 0.5 내지 3.0 mm의 높이를 가지며, 스트라이프들 사이에서 2.0 내지 6.0 mm의 간격을 가지며, 1 평방 미터당 60 개 내지 800 개의 스트라이프 밀도를 갖는, 개인보호구용 다층 직물.The method of claim 1, wherein each of the embossed stripes in the nonwoven layer has a width of 1.0 to 5.0 mm and a height of 0.5 to 3.0 mm, with a spacing between stripes of 2.0 to 6.0 mm, and a thickness of 60 per square meter. Multilayer fabric for personal protective equipment with a stripe density of from 0 to 800. 제1항에 있어서, 상기 부직포 층은 상기 부직포 층을 구성하는 섬유의 총중량을 기준으로 70 중량% 이상이 아라미드 섬유로 이루어진, 개인보호구용 다층 직물.The multilayer fabric for personal protective equipment according to claim 1, wherein the non-woven fabric layer consists of aramid fibers at least 70% by weight based on the total weight of the fibers constituting the non-woven fabric layer. 제1항에 있어서, 상기 외부층은 능직 조직의 제직물 층이고, 상기 내부층은 평직 조직의 제직물 층인, 개인보호구용 다층 직물.2. The multilayer fabric of claim 1, wherein the outer layer is a woven layer of a twill weave texture and the inner layer is a woven layer of a plain weave texture. 제1항에 있어서, 상기 외부층 및 상기 내부층에서 상기 아라미드 섬유 : 상기 난연성 셀룰로오스 섬유 : 상기 대전방지 섬유의 중량비는 45 내지 70 : 30 내지 70 : 1 내지 5인, 개인보호구용 다층 직물.The multilayer fabric for personal protective equipment according to claim 1, wherein the weight ratio of the aramid fibers: the flame retardant cellulose fibers: the antistatic fibers in the outer layer and the inner layer is 45 to 70:30 to 70:1 to 5. 제1항에 있어서, 상기 난연성 셀룰로오스 섬유는 암모니아; 및 하나 이상의 아민기를 함유하는 질소 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상과 테트라키스 하이드록시알킬 포스포늄 염의 산화된 축합물의 형태의 난연성 물질을 함유하는 난연성 셀룰로오스 레이온 섬유인, 개인보호구용 다층 직물.According to claim 1, wherein the flame retardant cellulose fiber is ammonia; and a flame retardant material in the form of an oxidized condensate of a tetrakis hydroxyalkyl phosphonium salt and at least one selected from the group consisting of nitrogen compounds containing at least one amine group. 제1항에 있어서, 상기 난연성 셀룰로오스 섬유는 1.50 내지 1.55 데니어의 섬도 및 48 내지 52 mm 섬유장을 가지고, 상기 아라미드 섬유는 1.48 내지 1.52 데니어의 섬도 및 48 내지 52 mm 섬유장을 가지고, 및 상기 대전방지 섬유는 1.70 내지 2.70 데니어의 섬도 및 48 내지 52 mm의 섬유장을 갖는, 개인보호구용 다층 직물.The method of claim 1, wherein the flame retardant cellulose fiber has a fineness of 1.50 to 1.55 denier and a fiber length of 48 to 52 mm, and the aramid fiber has a fineness of 1.48 to 1.52 denier and a fiber length of 48 to 52 mm, and the electrified A multilayer fabric for personal protective equipment, wherein the barrier fibers have a fineness of 1.70 to 2.70 denier and a fiber length of 48 to 52 mm. 제1항에 있어서, 상기 외부층 및 상기 내부층은 각각 150 내지 260 gsm 및 100 내지 180 gsm의 평량(bais weight)를 갖고, 상기 중간층은 60 내지 100 gsm의 평량을 가지며, 상기 외부층, 중간층 및 내부층은 합하여 380 내지 520 gsm의 평량을 갖는, 개인보호구용 다층 직물.The method of claim 1, wherein the outer layer and the inner layer have a basis weight of 150 to 260 gsm and 100 to 180 gsm, respectively, and the middle layer has a basis weight of 60 to 100 gsm, and the outer layer and the middle layer and the inner layers have a combined basis weight of 380 to 520 gsm. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 다층 직물로 형성된 개인보호구.Personal protective equipment formed from a multi-layer fabric according to any one of claims 1 to 9.
KR1020230147155A 2022-11-14 2023-10-30 Multilayer fabric for making personal protective equipment to protect human body from flame and arc flash, and protective clothing formed using the same KR20240076689A (en)

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