KR101236629B1 - 불연성 혼방사 및 그로 제조된 직물 및 섬유제품 - Google Patents

불연성 혼방사 및 그로 제조된 직물 및 섬유제품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인(P)함유 레이온사와 이산화규소(SiO2) 레이온사를 일정비율로 혼방하여 일정 번수('S)를 가지도록 방적하여 되는 불연성 혼방사 및 그로 제조된 직물 및 섬유제품에 관한 것으로, 섬유장 51~61㎜인 인(P)함유 레이온사 30~70중량%와, 섬유장 51~61㎜인 이산화규소(SiO2) 함유 레이온사 70~30중량%의 혼용률로 혼방하여 10~30수('S)로 방적하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 불연성 혼방사 및 상기 혼방사를 이용한 불연성 직물과 상기 불연성 직물을 이용한 불연성 섬유제품에 개시된다.

Description

불연성 혼방사 및 그로 제조된 직물 및 섬유제품{Incombustible spun yarn and fabrics thereby and textile goods thereby}
본 발명은 인(P)함유 레이온사와 이산화규소 레이온사를 적정비율로 혼방하여 일정 번수('S)를 가지도록 방적하여 되는 불연성 혼방사 및 그로 제조된 직물 및 섬유제품에 관한 것이다.
불연성 직물(인테리어용 직물, 생활용 직물)을 제조하기 위해서는 그 동안 특수소재인 탄소섬유 및 아라미드 섬유, 무기 금속섬유 등의 불연성 소재로 이루어진 사를 사용하여 불연성 직물 등을 제조하지만, 본 기술은 불연성 무기성분이 적정량 함유된 재생섬유 방적사를 사용하여 불연성 직물 개발이며, 많은 용도(인테리어용, 의료용 직물)로 이용이 가능하며, 또한 염색성이 우수한 불연성 직물 개발이다.
즉, 현재까지는 불연성 직물 제직업계에서는 다양한 방법의 불연성, 준불연성, 난연성 직물을 제직하여 소방기준에 맞추고자 노력하여 왔다.
그 예로서 실내장식용 직물이나 파티션용 직물의 경우 자연섬유나 합성섬유 소재로 제직을 한 후, 후 가공을 통해서 방염처리가공 또는 난연처리가공을 하였다.
등록특허공보 10-1073377호(2011.10.13.)는 천연소재의 방적사 직물에, 수성 아크릴 수지, 인계 불연제, 촉매, 분산제, 안료, 자외선(UV) 안정제 및 가교제를 포함하여 이루어지는 불연성 조성물이 코팅되어, 특수 소재로 이루어진 준불연성 소재를 사용하지 않고도 천연소재 또는 재생소재의 섬유를 사용하여 불연성 시트 내장 직물을 개발할 수 있는 혼합 방적사를 사용한 불연성 시트 내장 직물이 개시되어 있다.
그러나, 방염처리가공 또는 난연처리가공은 그 가공단계가 매우 복잡하고 번거러울 뿐만 아니라, 이러한 과정을 통해 생산된 방염가공 직물들은 생산단가가 높아져 경제적 효용성과 방염기능이 떨어지고 섬유의 재질과 용도에 따라 다변적으로 적용할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 그 색상이 단조로워서 고급스럽지 못하고 후 가공에 의한 방염처리 시 고열(175도 이상)로 열처리를 해야하는 가공법이므로 직물의 촉감이 유지될 수 없는 문제점이 있다.
또, 커텐, 소파, 의자 및 파티션 직물, 건축물, 극장, 카바레, 호텔, 병원(의료용 직물) 등에 사용되는 실내장식용 직물에서 불연, 난연 기능과 함께 요구되는 염색성이 크게 저하될 수밖에 없으므로 소비자 선호도가 크게 떨어지는 등 직물의 조직 구조에서 많은 문제점이 있다.
1. 대한민국등록특허공보 제10-0546035호(2005.04.27.) "방염성 혼섬사의 방적방법 및 이 방법에 의해 방적된 혼방사" 2. 대한민국등록실용신안공보 제20-0434046호(2006.12.11.) "난연혼방사" 3. 대한민국등록특허공보 제10-1073377호(2011.10.07.) "혼합 방적사를 사용한 불연성 시트 내장 직물 및 그의 제조방법"
본 발명에서는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 불연성 무기성분으로 인(P)과 이산화규소(SiO2)를 적정비율로 함유시킨 레이온사를 혼합방적하여 되는 불연성 혼방사를 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
또한 본 발명에서는 본 발명에서 제공되는 불연성 혼방사로 제직하여 되는 방염, 난연처리가공을 별도로 하지 않는 불연성 직물 및 상기 직물을 이용하여 제조된 섬유제품을 제공하는 것을 다른 해결과제로 한다.
상기한 과제를 해결한 본 발명의 불연성 혼방사는 섬유장 51~61㎜인 인(P)함유 레이온사 30~70중량%와, 섬유장 51~61㎜인 이산화규소(SiO2) 함유 레이온사 70~30중량%의 혼용률로 혼방하여 10~30수('S)로 방적하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 인함유 레이온사는 섬도 1.5d~1.7d이고, 인함유율 3.0~6.0중량%인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 이산화규소 함유 레이온사는 섬도 2.0d~3.0d이고, 이산화규소 함유율 15~30중량%인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 인함유 레이온사는 1.5d×51㎜, 1.5d×61㎜ 또는 1.7d×51㎜, 1.7d×61㎜의 원료규격 중 어느 하나를 만족하는 인함유 레이온사와, 상기 이산화규소 함유 레이온사는 2.0d×51㎜, 2.0d×61㎜, 3.0d×51㎜ 또는 3.0d×61㎜ 원료규격 중 어느 하나를 만족하는 이산화규소 함유 레이온사로 혼방되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 혼방사는 혼합방적사, 이수축혼섬사, S/C(시스코어사)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 또한 이상에서 개시되는 불연성 혼방사로 이루어진 불연성 직물을 제공한다.
본 발명에서는 또한 상기 불연성 직물로 이루어진 불연성 섬유제품을 제공한다.
본 발명에서 제공되는 불연성 혼방사는 불연성 무기성분이 적량 함유되어 있어 상기 혼방사를 사용하여 직물을 제직하고 이를 염색가공함에 따라 방염, 난연처리가공을 생략할 수 있는 효과를 가지며, 불연성이 우수하고, 방적성, 강도 및 질감이 우수한 불연성 혼방사를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 제공되는 불연성 무기성분이 적량 함유된 혼방사를 사용하여 인테리어용 직물, 의료용 직물, 환편직물, 경편직물 등에 사용, 다양한 색상 표현이 가능하면서도 충분한 불연성을 갖는 불연성 직물 및 그 직물을 사용한 섬유제품을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 불연성 혼방사에 관한 것으로, 불연성 무기소재인 인(P)이 적량 함유된 레이온 사와 이산화규소(SiO2)가 적량 함유된 레이온사를 적정비율로 혼방하여 방적하여 된다.
본 발명에 따르면, 상기 불연성 혼방사는 섬유장 51~61㎜인 인(P)함유 레이온사 30~70중량%와, 섬유장 51~61㎜인 이산화규소(SiO2) 함유 레이온사 70~30중량%의 혼용률로 혼방하여 10~30수('S)로 방적하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 인 함유 레이온사는 방적성, 강도 및 질감이 우수한 소재로 그 혼용률이 30중량% 미만일 경우에는 방적성과 강도저하의 문제가 있을 수 있고, 70중량%를 초과할 경우에는 방적성이 우수한 장점을 가지나 불연성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
상기 이산화규소 함유 레이온사는 불연성능이 우수한 소재로 그 혼용률이 30중량% 미만일 경우에는 불연성이 떨어지는 단점이 있을 수 있고, 70중량%를 초과할 경우에는 불연성이 증가하는 장점은 있으나, 방적성과 질감이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 인함유 레이온사는 섬도 1.5d~1.7d이고, 인함유율 3.0~6.0중량%인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 만일 상기 섬도를 벗어날 경우에는 방적성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 인 함유량이 상기 함유량을 벗어날 경우에는 레이온사 제조시 방사가 어려운 문제가 있을 수 있다.
이때, 상기 인함유 레이온사는 종래 생산가공되어 판매되는 원사를 사용하거나, 본 발명을 완성하기 위하여 별도로 인 함유율을 조절하여 인 함유 레이온사를 가공한 것을 사용할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 상기 이산화규소 함유 레이온사는 섬도 2.0d~3.5d이고, 이산화규소 함유율 15~30중량%인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 만일 상기 섬도를 벗어날 경우에는 방적성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 인산화규소 함유율이 상기 범위를 벗어날 경우에는 레이온사 제조시 방사가 어려 문제가 있을 수 있다.
이때, 상기 이산화규소 함유 레이온사는 종래 생산 가공된 레이온사를 사용하거나, 또는 본 발명을 완성하기 위하여 이산화규소의 함유율을 조절하여 가공한 레이온사를 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 인함유 레이온사는 1.5d×51㎜, 1.5d×61㎜ 또는 1.7d×51㎜, 1.7d×61㎜의 원료규격 중 어느 하나를 만족하는 인함유 레이온사와, 상기 이산화규소 함유 레이온사는 2.0d×51㎜, 2.0d×61㎜, 3.0d×51㎜ 또는 3.0d×61㎜ 원료규격 중 어느 하나를 만족하는 이산화규소 함유 레이온사로 혼방되어 질 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 혼방사는 혼합방적사, 합연사, S/C(시스코어사)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 따르면, 이상에서 개시되는 불연성 혼방사로 이루어진 불연성 직물을 제공할 수 있다.
상기 불연성 직물로는 의료용 직물, 인테리어용 직물, 환편직물, 경편직물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 의료용 직물로는 방염용 소재로 사용되어, 그 예로 소방복, 방염복 등을 제조하는 데 사용되는 것이다.
상기 인테리어용 직물로는 방염기능을 가지는 커텐, 직물로 되는 벽지 등을 예시할 수 있다. 이 외에도 환편직물, 경편직물 등은 기타의 다양한 소재로 가공되어 질 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 혼방사를 사용하여 자카드 직물을 제직하여 제공할 수도 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 불연성 직물로 이루어진 불연성 섬유제품을 제공할 수 있다. 상기 불연성 섬유제품으로는 보호복, 소방 의류, 불연 가공 직물을 예시할 수 있다.
종래는 레이온사 방적은 면 방적방식으로 제조하였으나 본 혼방사의 방적방법은 소모사 방적방식으로 제조하여야 하며, 일반 방적보다는 방적 꼬임이 2~3 개/inch 이상 더 추가되어야 한다
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 보다 상세히 설명하기로 한다. 단, 하기의 실시예로 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명을 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 변형 가능한 것이다.
1. 원면준비
1) 인(P)함유 레이온사 :
㉠ 섬도 1.5d, 섬유장 51mm(인 함유율 3.0~6.0중량%)
㉡ 섬도 1.5d, 섬유장 61mm(인 함유율 3.0~6.0중량%)
㉢ 섬도 1.7d, 섬유장 51mm(인 함유율 3.0~6.0중량%)
㉣ 섬도 1.7d, 섬유장 61mm(인 함유율 3.0~6.0중량%)
2) 이산화규소(SiO2) 함유 레이온사 :
① 섬도 2.0d, 섬유장 51mm(이산화규소 함유율 15중량%)
② 섬도 2.0d, 섬유장 61mm(이산화규소 함유율 15중량%)
③ 섬도 3.0d, 섬유장 51mm(이산화규소 함유율 30중량%)
④ 섬도 3.0d, 섬유장 61mm(이산화규소 함유율 30중량%)
[실시예 1 내지 28]
상기 준비된 인함유 레이온사와 이산화규소 레이온사를 하기 표 1과 같은 혼섬비율을 가지도록 방적하여 불연성 혼방사를 제조하였다.
혼섬비율 30:70 혼섬비율 50:50 혼섬비율 70:30 번수('S)
실시예 1 ① + ㉠ 실시예 9 ① + ㉠ 실시예 17 ① + ㉠ 30, 20
실시예 2 ① + ㉢ 실시예 10 ① + ㉢ 실시예 18 ① + ㉢ 20
실시예 3 ② + ㉡ 실시예 11 ② + ㉡ 실시예 19 ② + ㉡ 30, 20
실시예 4 ② + ㉣ 실시예 12 ② + ㉣ 실시예 20 ② + ㉣ 20
실시예 5 ③ + ㉠ 실시예 13 ③ + ㉠ 실시예 21 ③ + ㉠ 20
실시예 6 ③ + ㉢ 실시예 14 ③ + ㉢ 실시예 22 ③ + ㉢ 20, 10
실시예 7 ④ + ㉡ 실시예 15 ④ + ㉡ 실시예 23 ④ + ㉡ 20
실시예 8 ④ + ㉣ 실시예 16 ④ + ㉣ 실시예 24 ④ + ㉣ 20, 10
[비교예 1 및 2]
종래 개발된 인함유 레이온사와 아라미드 소재와 혼합방적사로 되는 불연성 혼방사(비교예 1),와 G직물업체 제품인 준불연성 혼합방적사(비교예 2)를 준비하였다.
상기 실시예 1 내지 24의 본 발명의 불연성 혼방사와 비교예 1 및 2의 종래 시판되는 불연성 혼방사의 불연성, 사강도, 제직성 및 방적성을 비교분석하였으며, 그 결과는 하기 표 3, 4, 5 및 6 과 같다.
구 분 불연성 사강도 제직성 방적성 유연성 잔염시간
(10초 이내)
실시예 1 △ ○ △ △ △ 3.2
실시예 2 △ ○ △ △ △ 3.2
실시예 3 △ ◎ ◎ ◎ ◎ 3.1
실시예 4 △ ◎ ◎ ◎ ◎ 3.1
실시예 5 ◎ ◎ ○ ○ ○ 3.3
실시예 6 ○ ◎ ○ ○ ○ 3.4
실시예 7 ○ ◎ ◎ ◎ ◎ 3.5
실시예 8 ○ ◎ ◎ ◎ ◎ 3.5
구 분 불연성 사강도 제직성 방적성 유연성 잔염시간
(10초 이내)
실시예 9 ○ △ △ ○ ○ 2.7
실시예 10 ○ △ △ ○ ○ 2.6
실시예 11 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 2.5
실시예 12 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 2.5
실시예 13 ◎ △ ○ △ △ 2.0
실시예 14 ◎ △ △ ○ △ 2.0
실시예 15 ◎ ○ ○ ○ ○ 2.0
실시예 16 ◎ ○ ○ ○ ○ 2.0
구 분 불연성 사강도 제직성 방적성 유연성 잔염시간
(10초 이내)
실시예 17 ○ △ ○ ○ ○ 2.4
실시예 18 ○ △ ○ ○ ○ 2.4
실시예 19 ◎ ◎ ○ ◎ ○ 2.5
실시예 20 ◎ ◎ ○ ◎ ○ 2.5
실시예 21 ◎ △ △ △ × 2.0
실시예 22 ◎ △ △ △ × 2.0
실시예 23 ◎ × × × × 2.0
실시예 24 ◎ × × × × 2.0
주) 매우양호: ◎, 양호: ○, 약간부족: △, 부족: ×
* 불연성: 한국소방검정공사의 방염성능의 기준 KOFEIS100 시험법으로 판정
* 사강도: 방적사 강신도 측정기로 측정, 강력 최고 점에서 굵기로 나눈값으로 판단함.
* 제직성: 혼방사의 사강도와 유연성으로 판단함.
* 방적성: 방적 작업상태를 육안으로 관찰하여 판단함.
* 유연성: 방염성 직물의 구겨지는 상태를 촉감에 의해 판단함.
* 잔염시간 : 한국소방검정공사의 방염성능의 기준 KOFEIS1001에 따라 성능 시험을 함.
구 분 불연성 사강도 제직성 방적성 유연성 잔염시간
(10초 이내)
비교예 1 △ × × × △ 13.3
비교예 2 △ × × × △ 12.4
상기 표 3, 4, 5 및 6에서 나타난 결과에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 불연성 혼방사의 혼합비율별에 따른 불연 성능 및 물성을 보면, 비교예 1 및 2의 불연성 혼방사에 비해 전반적으로 매우 양호한 것을 알 수 있었다.
한편, 상기 실시예 1 내지 24에 따라 가공된 각각의 불연성 혼방사를 경사와 위사로 하여, 경사 56본/inch, 위사 28본/inch의 직물 밀도를 가지도록 직물을 준비하고, 상기 직물을 700℃에서 회화 후, EDX 분석을 실시하여 SiO2 및 P의 함량을 측정하여 보았으며, 그 결과는 하기 표 7, 8 및 9와 같다.
혼섬비율 30:70 SiO2(중량%) P(중량%)
실시예 1 ① + ㉠ 4.9 3.8
실시예 2 ① + ㉢ 5.0 3.9
실시예 3 ② + ㉡ 5.0 4.0
실시예 4 ② + ㉣ 5.1 4.0
실시예 5 ③ + ㉠ 10.1 3.9
실시예 6 ③ + ㉢ 9.8 3.7
실시예 7 ④ + ㉡ 9.8 3.8
실시예 8 ④ + ㉣ 10.0 3.9
혼섬비율 50:50 SiO2(중량%) P(중량%)
실시예 9 ① + ㉠ 7.4 2.6
실시예 10 ① + ㉢ 7.6 2.5
실시예 11 ② + ㉡ 7.5 2.7
실시예 12 ② + ㉣ 7.5 2.8
실시예 13 ③ + ㉠ 14.9 2.4
실시예 14 ③ + ㉢ 14.8 2.5
실시예 15 ④ + ㉡ 15.0 2.6
실시예 16 ④ + ㉣ 15.1 2.5
혼섬비율 70:30 SiO2(중량%) P(중량%)
실시예 17 ① + ㉠ 10.2 1.9
실시예 18 ① + ㉢ 10.1 1.8
실시예 19 ② + ㉡ 10.0 2.0
실시예 20 ② + ㉣ 9.9 2.0
실시예 21 ③ + ㉠ 19.9 2.1
실시예 22 ③ + ㉢ 20.2 1.9
실시예 23 ④ + ㉡ 20.1 2.1
실시예 24 ④ + ㉣ 19.9 1.9
이상의 결과로 보아 혼합비율별에 따른 불연 성능 및 물성을 보면, 본 발명에 따라 제공되는 불연성 혼방사는 제직물성, 방염성 등 매우 우수한 물성을 가지고 있는 것을 알 수 있으며, 그 결과에 따라 불연성이 우수함과 동시에 방적성. 제직성이 우수한 혼방사를 제공할 수 있고, 방염성 및 유연성이 우수한 불연성 직물을 제공할 수 있으며, 그와 동시에 불연성이 우수한 섬유제품을 제공할 수 있음을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 섬유장 51~61㎜인 인(P)함유 레이온사 30~70중량%와, 섬유장 51~61㎜인 이산화규소(SiO2) 함유 레이온사 70~30중량%의 혼용률로 혼방하여 10~30수('S)로 방적하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 불연성 혼방사.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인함유 레이온사는 섬도 1.5d~1.7d이고, 인함유율 3.0~6.0중량%인 것을 특징으로 하는 불연성 혼방사.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이산화규소 함유 레이온사는 섬도 2.5d~3.5d이고, 이산화규소 함유율 15~30중량%인 것을 특징으로 하는 불연성 혼방사.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 인함유 레이온사는 1.5d×51㎜, 1.5d×61㎜ 또는 1.7d×51㎜, 1.7d×61㎜의 원료규격 중 어느 하나를 만족하는 인함유 레이온사와, 상기 이산화규소 함유 레이온사는 2.0d×51㎜, 2.0d×61㎜, 3.0d×51㎜ 또는 3.0d×61㎜ 원료규격 중 어느 하나를 만족하는 이산화규소 함유 레이온사로 혼방되는 것을 특징으로 하는 불연성 혼방사.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼방사는 혼합방적사, 합연사, S/C(시스코어사)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 불연성 혼방사.
  6. 청구항 제1항 내지 제5항 중 어느 한항 기재의 불연성 혼방사로 이루어진 것을 특징으로 하는 불연성 직물.
  7. 청구항 제6항에 의한 불연성 직물로 이루어진 것을 특징으로 하는 불연성 섬유제품.
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