KR830002900B1 - 적외선 가피(可避)폴리에스터 원착섬유 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

적외선 가피(可避)폴리에스터 원착섬유

본 발명은 적외선(근적외선)을 피할 수 있는 폴리에스터 착색섬유에 관한 것이다.

다시 말하자면 마스터 벳치법에 의하여 특수한 처방으로 원착된 폴리에스터 섬유를 제조함으로써 이 섬유를 면이나 인견스프 등과 혼합한 혼방사를 제공할 수 있게 하고, 이것을 원사로 하여 적외선 탐지로부터 피할 수 있는 군복, 군용 위장망, 군용 위장포(캔바스)류 등(이하 본 발명에 의한 섬유 제품이라 함)을 제조할 수 있게 함을 목적으로 한 것이다.

적외선을 이용하여 야간에 사람이나 시서물을 촬영하거나 관측하는 방법은 이미 오래전부터 군사목적에 사용되어 왔으며, 적외선을 이용하는 원리는 사람이나 시설물로부터 반사되어 오는 적외선을 반사율을 이용하는 것으로써, 이 반사율은 주위환경에 따라서 다음 표에 보는 바와같이 각기 다른 반사율을 보여주고 있다.

[표 1]

적외선 반사율

일반적으로 군사용 관측에 이용되는 적외선 파장은 근적외선 파장으로(이하 적외선이라고 칭함) 650nm-1,200 정도이며 상기 파장 범위는 적외선 관측장치, 적외선 관측용 안경의 이용파장을 포함하고 있다.

따라서 적외선 탐지로부터 가피 즉 위장을 가능케 하기 위해서는 군복 및 군 위장포지류의 적외선 반사율을 주위 환경의 반사율과 흡사하도록 조정하여야 하며 반사율이 너무 낮거나 높으면 적외선에 의하여 쉬이 탐지될 가능성이 높다.

일반적으로 폴리에스터 섬유를 염색하는 분산염료로는 적외선 가피를 위한 반사율 조정이 불가능하여 보통 폴리머조제 및 방사시에 카본 블랙을 첨가시켜 적외선 반사율을 감소시키는 것으로 알려져 있고 인견섬유, 면섬유 등 셀루로오즈계 섬유의 염색용 염료인 건염염료중 일부가 적외선 위장에 가능한 염료가 소개되고 있다.

따라서 분산염료로 염색한 100% 폴리에스터 섬유로된 군용 복지로는 적외선 위장에 부적합하며 폴리에스터 섬유와 인견섬유, 폴리에스터 섬유와 면섬유 등을 혼방시에는 셀룰로오즈계 섬유의 혼방비율이 50% 이상은 차지하여야 한다고 알려져 있다.

그러나 셀룰로오즈계 섬유의 혼합비율이 50% 이상인 경우에는 그 제품의 강도가 요구되는 수준에 미달되며 따라서 폴리에스터 섬유의 경우 적외선으로부터 위장을 위한 반사율을 조정하기 위하여서는 적외선 흡수율이 높은 특정한 타입의 카본 블랙을 기존제품(군복지 등)의 색상을 변화시키지 않는 범위내에서 적정량 사용하여야 한다.

또한 이 경우 중요한 것은 사용된 카본의 분사성을 향상시키고 최종제품의 색상 균일화와 일광 및 세탁견로도 등의 우수한 특성을 부여하기 위하여 260℃-290℃에서도 열 안정성이 좋고 발색성이 우수한 안트라퀴논계 원착용 염료를 사용하여야만 군용복지의 특성부여를 위하여 상승효과를 더욱 기할 수 있게 된다는 점이다.

폴리에스터 섬유체 카본블랙을 첨가 방사시키는 기존방법에 있어서 중합공정에 슬러리상태로 투입하는 경우 분산성이 불량하고 분산의 균일성을 기하기 어려워 색상이 불균일하며, 또 반응장치 오염 그리고 반응제어면에서 어려움이 뒤따르는 결점이 있었다.

본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 상술하면 다음과 같다.

즉, 본 발명자들은 대량 생산시에도 색상이 균일하고 발색성이 우수하며 착색제의 탈락이 없는 방사성이 우수한 특성을 갖고, 적외선으로부터 가피 원착 폴리에스터 섬유를 제공함으로써 이 특수 섬유와 인견섬유 또는 면섬유와의 혼방에 의한 군복지, 군용 위장망, 군용 위장포류 등 군용 섬유제품을 제조할 수 있도록 연구실험을 거듭한 결과, 입경이 20mμ-25mμ이며 표면 산화물의 양이 1%-5%, pH가 6-8인 카본블랙과 열 안전성, 발색성이 우수한 안트라퀴논계 염료를 혼합하여 고농도의 마스터 벳치를 제조한 후, 상기의 폴리에스터 섬유의 광택을 줄이기 위하여 공지의 이산화티탄올 0.5%-1% 함유한 칩과 혼합한 후 방사하여 목적하는 본 발명의 폴리에스터 섬유를 제조하기에 이르렀다.

적외선 탐지로부터 위장이 가능하도록 적외선 반사율을 임의로(지역, 지형, 용도별) 조정 가능한 이 원착 폴리에스터섬유 48%-65%와 인견섬유 또는 면섬유 52%-35%를 혼방하여 적외선 반사율을 조정하고, 이것으로부터의 적외선 탐지로부터 외장이 가능한 제품을 제조하게 된다.

또한 본 발명에서 일반 분산염료로 염색한 폴리에스터섬유가 갖는 70%-90%의 적외선 반사율을 주위 환경의 적외선 반사율과 흡사하게 되도록 감소시키기 위한 특정한 타입의 카본 블랙은 입경이 20mμ-25mμ, 표면 산화물의 양이 1-5%, 오일(OIL, DBP) 흡수량이 90-120cc/100gr, pH가 6-8인 비드형이 가장 적합하고, 첨가되는 카본 블랙의 양은 혼합되는 염료량의 범위(15%-40%)를 초과하지 않아야 하며, 이제제조된 폴리에스터 섬유 속의 카본블랙의 입경은 1μ을 초과하지 않아야 하는 바, 이러한 조건하에서는 균일한 색상을 나타냄을 확인할 수 있었다.

또한 이때, 적외선 반사율은 적외선 탐지에 이용 가능한 650nm-1200nm 파장에서 카본블랙 첨가량에 따라 임의 조정 가능하다.

또 본 발명에서 카본블랙과 혼합하여 폴리에스터 원착섬유에 사용한 염료는 안트라퀴논계 염료로서 260℃-290℃이상의 고온에서 염료특성을 잃지 않고 착색이 가능함이 발견되었다.

이렇게 함으로써 지금까지는 적외선 가피에 부적합하다고 알려져 왔던 통상의 100% 폴리에스터 섬유로된 군용 섬유제품도 본 발명에 의하여 주위 환경의 적외선 방사율에 맞추어 흡사한 반사율을 갖는 폴리에스터 섬유를 제조하여 이것으로 섬유제품을 만들므로써 적외선 탐지로부터 위장이 가능하게 할 수가 있다. 그리고 본 발명에서는 고농로 착색제인 마스터 벳치를 제조한 후 군용 섬유제품의 특수성을 감안, 광택을 줄이기 위하여 아나타제 타입의 이산화티탄올 0.5%-1% 함유한 칩과 혼합한 방사시, 그 혼합 비율은 1 : 5-1 : 10을 초과하지 않아야 전 생산물량에 균일한 색상을 유지할 수 있음을 발견하면으며 이렇게 제조된 폴리에스터 섬유는 일반적으로 그 일광 및 이화학적 견로도에 있어 타 소재에 비하여 우수함이 확인되었다.

본 발명에 의한 폴리에스터섬유와 인견섬유와의 혼방물에 있어서는 본 발명에 의한 폴리에스터섬유의 적외선 반사율을 본 발명의 내용으로 조정하고, 인견섬유의 경우 일부 건염 염료로 염색하여 적외선 반사율을 조정한 후 본 발명에 의한 폴리에스터섬유 48%-65%와 인견섬유 52%-35%의 혼방물을 제조하고, 그 혼방물의 적외선 반사율이 주위환경의 반사율과 흡사하게 되도록 조정하면 적외선 탐지로부터 위장이 가능함을 발견할 수 있었다.

일반적인 염색에 의하여 착색된 폴리에스터섬유와 인견섬유 또는 면섬유와의 혼방시에는 셀루로오즈계에 섬유의 비율이 50% 이상이 되어야 가능한 것으로 알려져 있느나, 상기와 같이 본 발명에 의한 폴리에스터 섬유 48%-65%와 인견섬유 또는 면섬유 52%-35%의 혼방으로 요구되는 마모강도, 인장강도, 및 파열강도등의 물성을 그대로 유지하면서도 적외선을 피할 수 있는 군용 섬유제품을 제조할 수 있게 되었다.

실시예를 들면서 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 이하 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 주원료로 하여 통상의 방법으로 축중합하여 생성한 것을 단순히 폴리에스터라고 칭하기로 한다.

[실시예 1]

테레프탈산과 에틸렌글리콜을 주원료로 하여 통상의 방법으로 축중합하여 생성된 폴리에스터(IV : 0.66, SP : 259℃) 952그램과 안트라퀴논게 청색 염료 3.2그램, 황색 염료 32그램과 카본블랙(입경 22mμ, 표면산화물 2.0%, DBP 흡수량 110cc/100그램, pH : 7.5)12.8그램을 혼합기에서 혼합한 후 용융 혼련기에서 온상의 압출기로 온도 285℃ 부근에서 용융 방사하여 폴리에스터섬유를 제조하였다.

이때 섬유 속의 모든 카본 블랙의 입경은 1μ이하이며, 상기 100%폴리에스터 섬유 800nm-1200nm의 파장에서 적외선 반사율이 10%-25%인, 균일한 색상을 나타내었다.

[실시예 2]

위 실시예 1의 폴리에스터(PET) 926그램과 안트라퀴논계 황, 청색 염료를 각각 3.2그램, 카본블랙(입경 20mμ, 표면산화물 1.0%, DBP 흡수량 105cc/100그램, pH : 8)2.8그램을 혼합기에서 혼합, 용융 훈련기에서 마스터 벳치를 제조한 후 이 착색제와 이산화티탄 0.5%를 함유한 폴리에스터를 1 : 7로 혼합한 후 285℃부근에서 용융 방사하여 폴리에스터 섬유를 제조하였다.

이때 섬유 속의 모든 카본 블랙의 입경은 1μ을 초과하지 않으며 이 100% 폴리에스터 섬유는 800nm-1200nm의 파장에서 25-50%의 적외선 반사율을 갖는 균일한 색상을 나타내었다.

[실시예 3]　

디메틸테레프탈산과 에틸렌글리콜을 주원료로 하여 통상의 방법으로 축중합하여 얻은 폴리에스터(IV : 0.65, SP : 259℃) 425그램과 안트라퀴논계 청색염료 2.4그램, 황색염료 22그램과 카본블랙(입경 22mμ, 표면산화물 2.0%, DBP 흡수량 105cc/100그램, pH : 7.5) 3그램을 혼합기에서 혼합한 후 용융 혼련기에서 마스터 벳치를 제조하고, 이 착색제와 이산화티탄이 0.5% 함유된 폴리에스터를 1 : 10의 비율로 혼합한 후 방사하여 얻은 폴리에스터섬유와 비스코스인견스프와의 65%/35%의 혼방사로 포기를 제조하였다.

이 포지는 800nm-1200nm의 파장에서 25%-50%의 적외선 반사율을 갖고, 균일한 색상을 나타내며 우수한 일광 및 이화학 견로도를 나타내었다.

Claims (2)

1. 폴리에스터에 특정된 카본블랙과 내열성 안트라퀴논계염료를 첨가하여 조성한 착색제와 이산화티탄을 0.5-1.0% 함유하는 공지의 폴리에스터를 1 : 5-10의 비율로 혼합하여 조성한 방사용액을 방사하여 제조한 적외선 가피(可避) 폴리에스터 원착섬유.

   단, 위에서 폴리에스터라함은 통상의 방법에 의하여 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 주원료로 축중합하여 생성된 것을 말한다.
2. 제1항에 있어서, 제조된 섬유 속에 카본 블랙의 입경은 1μ이하이고 섬유가 650nm-1200nm의 범위내의 파장을 가짐을 특징으로 하는 적외선가피 폴리에스터 원착섬유.