KR20250077060A - Pressure gradient structure-based Multilayer Fabric for Chemical, Biological, Radiological Protection - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압력 구배 구조를 갖는 화생방보호의 다층원단에 관한 것으로, 이에 따르면, 화생방 보호의의 원단은 흡착층을 중심으로 양 측면에 서로 상이한 제1, 제2 에어로졸 차단층이 구비됨으로써 내구성 및 화생방에 대한 전천후 방호 성능이 향상되고, 착용감이 우수하며, 착용자의 활동에 따라 열과 땀을 외부로 배출될 수 있도록 하여 열적 피로도를 낮춰 우수한 쾌적성 및 활동성을 제공한다.The present invention relates to a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection having a pressure gradient structure. According to this, the fabric of the chemical, biological, and radiological protection clothing has first and second aerosol blocking layers that are different from each other on both sides of an adsorption layer, thereby improving durability and all-weather protective performance against chemical, biological, and radiological attacks, providing excellent wearing comfort, and reducing thermal fatigue by allowing heat and sweat to be discharged to the outside according to the wearer's activities, thereby providing excellent comfort and activity.
Description
본 발명은 압력 구배 구조를 갖는 화생방보호의 다층원단에 관한 것이다.The present invention relates to a multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection having a pressure gradient structure.
화생방보호의는 전장 및 테러상황에서 다양한 형태의 화생방 무기로부터 전투요원을 보호하는 개인보호장비이다. 화생방 무기는 화학무기, 생물학무기, 방사능 무기를 일컫으며, 전쟁, 테러 등에서 사용되는 대량살상무기이다. 화생방전 상황에서 일반적인 공격 형태는, 화학작용제인 경우 액체 또는 가스(증기)이며, 생물학작용제인 경우 에어로졸 형태의 입자상이다.Chemical, biological, and radiological protection clothing is personal protective equipment that protects combat personnel from various types of chemical, biological, and radiological weapons in battlefields and terrorist situations. Chemical, biological, and radiological weapons refer to chemical weapons, biological weapons, and radiological weapons, and are weapons of mass destruction used in wars, terrorism, etc. In chemical, biological, and radiological warfare situations, the general attack form is liquid or gas (vapor) in the case of chemical agents, and aerosol-type particles in the case of biological agents.
화생방보호의 소재는 수증기 혹은 공기의 배출 여부에 따라 크게 불침투성, 침투성, 반침투성, 선택투과성으로 분류되며, 불침투성 소재는 외부에서 유입될 수 있는 모든 종류의 오염물질을 차단한다. 그러나 착용 후 열적피로도가 급격히 상승함에 따라 임무수행능력이 저하되는 문제가 있어, 급박한 상황에는 적합하지 않다.The materials of chemical, biological, and radiological protection are largely classified into impermeable, permeable, semi-permeable, and selectively permeable, depending on whether water vapor or air is released. Impermeable materials block all types of contaminants that can enter from the outside. However, there is a problem that the ability to perform missions is reduced as thermal fatigue increases rapidly after wearing them, so they are not suitable for urgent situations.
침투성/반침투성 소재는 오염물질의 차단과 더불어 착용감 개선을 통한 임무 수행능력의 향상을 위해 등장한 것으로, 외피와 내피로 구성된 직물의 덧옷 형태로 이루어져 있으며, 상기 내피는 지지원단, 활성탄 및 커버원단이 적층된 구조로 이루어져 피부를 보호한다.Permeable/semi-permeable materials have emerged to improve mission performance by blocking contaminants and improving wearing comfort. They are made in the form of a fabric overcoat consisting of an outer layer and an inner layer, and the inner layer is made of a layered structure of support fabric, activated carbon, and cover fabric to protect the skin.
하지만 침투성/반침투성 소재는 에어로졸상의 작용제를 완벽히 차단하지 못하고, 활성탄의 흡착이 유지되는 기간에만 사용할 수 있다는 한계성을 지니고 있으며, 무거운 무게와 땀이 배출되지 않기 때문에 편의성 측면에 단점이 있다.However, penetrable/semi-penetrable materials have limitations in that they cannot completely block aerosol-phase agents, can only be used for the period in which the adsorption of activated carbon is maintained, and have disadvantages in terms of convenience because they are heavy and do not release sweat.
따라서 상술한 문제를 해결하기 위하여, 중량, 비용 및 일반 환경에서도 지속적인 성능 유지를 하면서, 세탁성 등이 우수한 화생방보호의의 개발이 절실한 실정이다.Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, there is an urgent need to develop chemical, biological, radiological and nuclear protective clothing that is lightweight, cost-effective, and maintains continuous performance in general environments while also having excellent washability.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 압력 구배 구조를 갖는 화생방보호의 다층원단을 제공하는 것이다.The present invention has been conceived in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to provide a multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection having a pressure gradient structure.
본 발명은 상기 목적을 이루기 위하여, 에어로졸 입자 차단성을 갖는 열가소성 고분자 섬유로 구성된 부직포로 이루어진 제1 에어로졸 차단층; 제1 에어로졸 차단층의 일면에 부착된 외부 화학성 독성물질을 흡착하는 활성탄소섬유를 포함하는 흡착층; 및 상기 흡착층의 타측면에 부착되고, 제1 에어로졸 차단층 보다 0.5 내지 0.8배 더 낮은 평량을 갖는, 에어로졸 입자 차단성을 갖는 열가소성 고분자 섬유로 구성된 부직포로 이루어진 제2 에어로졸 차단층;으로 구성된 다층 압력구배 구조를 갖는 화생방보호의 다층원단을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection having a multilayer pressure gradient structure, comprising: a first aerosol barrier layer made of a nonwoven fabric composed of thermoplastic polymer fibers having aerosol particle blocking properties; an adsorption layer including activated carbon fibers adsorbing external chemical toxic substances attached to one surface of the first aerosol barrier layer; and a second aerosol barrier layer made of a nonwoven fabric composed of thermoplastic polymer fibers having aerosol particle blocking properties, the nonwoven fabric being attached to the other surface of the adsorption layer and having a basis weight 0.5 to 0.8 times lower than that of the first aerosol barrier layer.
상기 제1 에어로졸 차단층은 폴리우레탄(PU), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리에스터(Polyester), 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 나일론(Nylon 6), 비스코스 레이온(Viscose rayon)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 열가소성 고분자 섬유를 이용해 제조된 부직포(non-woven fabric)일 수 있다.The above first aerosol blocking layer may be a non-woven fabric manufactured using one or more thermoplastic polymer fibers selected from the group consisting of polyurethane (PU), polypropylene (PP), polyester, polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), nylon (Nylon 6), and viscose rayon.
상기 제1 에어로졸 차단층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 나일론(Nylon 6)이 40 : 60 내지 60 : 40 중량비로 혼섬된 부직포일 수 있다.The above first aerosol blocking layer may be a nonwoven fabric in which polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6) are blended in a weight ratio of 40:60 to 60:40.
상기 제2 에어로졸 차단층은 폴리우레탄(PU), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리에스터(Polyester), 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 나일론(Nylon 6), 비스코스 레이온(Viscose rayon)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 열가소성 고분자 섬유를 이용해 제조된 부직포(non-woven fabric)일 수 있다.The second aerosol blocking layer may be a non-woven fabric manufactured using one or more thermoplastic polymer fibers selected from the group consisting of polyurethane (PU), polypropylene (PP), polyester, polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), nylon (Nylon 6), and viscose rayon.
상기 제2 에어로졸 차단층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 나일론(Nylon 6)이 10 : 90 내지 20 : 80 중량비로 혼섬된 부직포일 수 있다.The second aerosol blocking layer may be a nonwoven fabric in which polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6) are blended in a weight ratio of 10:90 to 20:80.
상기 제1 에어로졸 차단층의 부직포는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 나일론(Nylon 6)이 40 : 60 내지 60 : 40 중량비로 혼섬된 부직포이고, 상기 제2 에어로졸 차단층의 부직포는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 나일론(Nylon 6)이 10 : 90 내지 20 : 80중량비로 혼섭된 부직포인 것일 수 있다. The nonwoven fabric of the first aerosol blocking layer may be a nonwoven fabric in which polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6) are mixed in a weight ratio of 40:60 to 60:40, and the nonwoven fabric of the second aerosol blocking layer may be a nonwoven fabric in which polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6) are mixed in a weight ratio of 10:90 to 20:80.
상기 제1 에어로졸 차단층의 부직포는 34 내지 40 g/m2인 평량을 갖는 것일 수 있다.The nonwoven fabric of the first aerosol barrier layer may have a basis weight of 34 to 40 g/m 2 .
상기 제1 에어로졸 차단층의 부직포는 34 내지 35 g/㎡인 평량을 갖고, 상기 제2 에어로졸 차단층의 부직포는 14 내지 25 g/㎡인 평량을 갖는 것일 수 있다.The nonwoven fabric of the first aerosol blocking layer may have a basis weight of 34 to 35 g/m2, and the nonwoven fabric of the second aerosol blocking layer may have a basis weight of 14 to 25 g/m2.
상기 제1 에어로졸 차단층의 외측면에, 방수 및 방열 소재의 커버원단을 더 포함하는 것일 수 있다.The outer surface of the first aerosol blocking layer may further include a cover fabric made of a waterproof and heat-dissipating material.
상기 제2 에어로졸 차단층의 외측면에 배치되는 지지원단;을 더 포함하는 것일 수 있다.It may further include a support fabric arranged on the outer surface of the second aerosol blocking layer.
상기 제1 에어로졸 차단층의 부직포가 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 나일론(Nylon 6)이 40 : 60 내지 60 : 40 중량비로 혼섬된 34 내지 35 g/㎡인 평량을 갖는 부직포이고,The nonwoven fabric of the first aerosol blocking layer is a nonwoven fabric having a basis weight of 34 to 35 g/㎡, which is a mixture of polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6) in a weight ratio of 40:60 to 60:40.
상기 제2 에어로졸 차단층의 부직포는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 나일론(Nylon 6)이 10 : 90 내지 20 : 80 중량비로 혼섬된 24 내지 25 g/㎡인 평량을 갖는 부직포이며,The nonwoven fabric of the second aerosol blocking layer is a nonwoven fabric having a basis weight of 24 to 25 g/㎡, which is a mixture of polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6) in a weight ratio of 10:90 to 20:80.
상기 제1 에어로졸 차단층의 부직포의 공극 분포는 DFT(density functional theory) 법에 의해 micropore (D < 2 nm)를 분석하였을 때, 100 ㎛ 직경을 갖는 기공의 용적(dV/d(log D))은 9-10이고, When the pore distribution of the nonwoven fabric of the first aerosol blocking layer was analyzed for micropores (D < 2 nm) by the DFT (density functional theory) method, the volume of pores with a diameter of 100 ㎛ (dV/d(log D)) was 9-10.
상기 제2 에어로졸 차단층의 부직포의 공극 분포는 DFT(density functional theory) 법에 의해 micropore (D < 2 nm)를 분석하였을 때, 100 ㎛ 직경을 갖는 기공의 용적(dV/d(log D))은 5-6이며,When the pore distribution of the nonwoven fabric of the second aerosol blocking layer was analyzed for micropores (D < 2 nm) by the DFT (density functional theory) method, the volume of pores with a diameter of 100 μm (dV/d(log D)) was 5-6.
상기 접착제는 유리전이온도가 40℃ 내지 80℃인 열가소성 폴리아마이드 접착제가 일측 표면에 8 내지 10 g/㎡의 점착량, 20 내지 180 dot/㎠ 도트밀도로서 도트형으로 도포된 것일 수 있다.The above adhesive may be a thermoplastic polyamide adhesive having a glass transition temperature of 40°C to 80°C, applied in a dot shape on one surface with an adhesive weight of 8 to 10 g/㎡ and a dot density of 20 to 180 dot/cm2.
본 발명에 따르면, 화생방보호의의 원단은 흡착층을 중심으로 공극 분포가 상이한 제1, 제2 에어로졸 차단층이 구비됨으로써 중량 증가없이 화생방에 대한 전천후 방호 성능이 향상되고, 착용감이 우수하며, 고내구성 뿐만 아니라 통기성이 좋으며 빠르게 건조되어 내부에서 발생하는 땀과 열을 외부로 효율적으로 배출하여 쾌적성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 탄성에 의해 신축성을 향상시켜 우수한 활동성을 제공한다.According to the present invention, the fabric of the chemical, biological, and radiological protection clothing has first and second aerosol blocking layers having different pore distributions centered on the adsorption layer, thereby improving all-weather chemical, biological, and radiological protection performance without increasing weight, providing excellent wearing comfort, and not only being highly durable but also having good breathability and drying quickly to efficiently discharge sweat and heat generated inside to the outside, thereby ensuring comfort, and also improving stretchability by elasticity, thereby providing excellent activity level.
또한 내피 섬유의 기능을 유지하면서 에어로졸 입자 및 증기상의 화학 작용에 대한 방호성능을 높여 화생방 보호뿐만 아니라 민간 선업용 보호용품으로도 다양하게 활용될 수 있다.In addition, it can be used in various ways not only for chemical, biological, and radiological protection but also as a protective product for civilian industries by increasing the protective performance against aerosol particles and vapor phase chemical reactions while maintaining the function of the inner fiber.
도 1은 본 발명에 따른 화생방보호의 다층원단의 제 1 구현예를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 화생방보호의 다층원단의 제 2 구현예를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 35 g/㎡)와 제2 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 25 g/㎡)의 공극 분포를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 4는 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단과 활성탄소섬유의 공극 분포를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 5는 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단과 활성탄소섬유의 미세기공 분포 그래프이다.
도 6은 활성탄소섬유, 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단 및 비교예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단의 화학작용제 모사체 투과도를 분석하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단과 비교예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단의 공기투과도 분석 그래프이다.
도 8은 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단과 비교예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단 및 활성탄소섬유의 수분투과도 분석 그래프이다.
도 9는 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단과 비교예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단의 투습도 분석 그래프이다.Figure 1 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing a second embodiment of a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection according to the present invention.
Figure 3 is a graph comparing the pore distribution of the nonwoven fabric (basis weight: 35 g/㎡) of the first aerosol blocking layer and the nonwoven fabric (basis weight: 25 g/㎡) of the second aerosol blocking layer according to the present invention.
Figure 4 is a graph comparing the pore distribution of a multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection manufactured from Example 1 and activated carbon fiber.
Figure 5 is a graph of the micropore distribution of a multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection and activated carbon fiber manufactured from Example 1.
Figure 6 is a graph showing the chemical agent mimetic permeability analysis of activated carbon fiber, a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1, and a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Comparative Example 1.
Figure 7 is a graph showing the air permeability analysis of a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 and a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Comparative Example 1.
Figure 8 is a graph showing the moisture permeability analysis of a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 and a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Comparative Example 1 and activated carbon fiber.
Figure 9 is a graph showing the moisture permeability analysis of a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 and a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Comparative Example 1.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구현예 또는 실시예에 의한 화생방보호의 다층원단을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection according to an embodiment or example of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
이하, 본 발명의 방호성능과 열적 피로도를 최소화하는 압력 구배 구조를 갖는 화생방보호의 다층원단에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection having a pressure gradient structure that minimizes the protective performance and thermal fatigue of the present invention will be specifically described with reference to examples and drawings. However, the present invention is not limited to these examples and drawings.
본 발명의 제 1 구현예에 의한 화생방보호의 다층원단은 도 1에 도시된 바와 같이 제1 에어로졸 차단층(100), 흡착층(200) 및 제2 에어로졸 차단층(300)을 포함한다.The multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection according to the first embodiment of the present invention includes a first aerosol blocking layer (100), an adsorption layer (200), and a second aerosol blocking layer (300), as shown in FIG. 1.
구체적으로 상기 방호성능이 개선된 화생방보호의 다층원단은, 열가소성 고분자 섬유로 구성된 부직포로 이루어진 폴리에틸텔레프탈레이트(PET)와 나일론의 혼섬 부직포로 이루어진 제1 에어로졸 차단층(100); 제1 에어로졸 차단층(100)의 일면에 부착된 외부 화학성 독성물질을 흡착하는 활성탄소섬유를 포함하는 흡착층(200); 및 상기 흡착층의 타측면에 부착되고, 제1 에어로졸 차단층(100)의 부직포보다 0.5 내지 0.8배 더 낮은 평량을 갖는, 열가소성 고분자 섬유로 구성된 부직포로 이루어진 제2 에어로졸 차단층(300);을 포함한다.Specifically, the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection with improved protective performance includes: a first aerosol blocking layer (100) made of a mixed nonwoven fabric of polyethyl terephthalate (PET) and nylon, which is made of a nonwoven fabric composed of thermoplastic polymer fibers; an adsorption layer (200) including activated carbon fibers that adsorb external chemical toxic substances and are attached to one surface of the first aerosol blocking layer (100); and a second aerosol blocking layer (300) made of a nonwoven fabric composed of thermoplastic polymer fibers and which is attached to the other surface of the adsorption layer and has a basis weight that is 0.5 to 0.8 times lower than that of the nonwoven fabric of the first aerosol blocking layer (100).
본 발명에 따른 화생방보호의 다층원단은 흡착층(200)을 중심으로 배치되는 제1, 제2 에어로졸 차단층(100, 300)의 공극 구조를 제어함으로써, 에어로졸 화학작용제 뿐만 아니라 증기 또는 기체 화학작용제에 대한 방호성능까지 통합적인 방호성능을 제공할 수 있으며, 공기투과성, 수분투과도, 투습저항 및 경량성이 우수한 바, 화생방보호의의 편의성과 방호성능을 동시에 향상시키는 효과를 제공할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 화생방보호의 다층원단은 상술한 특성의 향상을 얻기 위해 별도의 처리공정이나 제조공정이 필요하지 않으므로 상용화 가치가 높다.The multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection according to the present invention can provide integrated protective performance not only against aerosol chemical agents but also against vapor or gaseous chemical agents by controlling the pore structure of the first and second aerosol blocking layers (100, 300) arranged centered on the adsorption layer (200), and since it has excellent air permeability, moisture permeability, moisture permeability, and light weight, it can provide the effect of simultaneously improving the convenience and protective performance of chemical, biological, and radiological protection clothing. In addition, the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection according to the present invention does not require a separate treatment process or manufacturing process to obtain the improvement of the above-described characteristics, and therefore has high commercialization value.
특히 본 발명에 따른 화생방보호의 다층원단은, 흡착층의 변형없이 제1, 제2 에어로졸 차단층의 공극 구조를 제어함으로써 에어로졸뿐만 아니라 기체 및 증기 화생방 오염물질에 대한 전천후 방호 성능을 향상할 뿐만 아니라, 무게의 증가없이 방호성능 향상과 더불어 공기투과도, 수분투과도 및 투습저항도가 높아 통기성 및 열전달 특성이 우수하므로 활동에 따른 열적 피로도가 누적되지 않고 빠르게 조절되어 쾌적한 상태를 유지하게 하는 특징이 있다.In particular, the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection according to the present invention not only improves the all-weather protective performance against aerosols as well as gaseous and vaporous chemical, biological, and radiological contaminants by controlling the pore structure of the first and second aerosol barrier layers without deforming the adsorption layer, but also has excellent breathability and heat transfer characteristics due to high air permeability, moisture permeability, and moisture permeability in addition to the improved protective performance without increasing the weight, so that thermal fatigue according to activity does not accumulate but is quickly regulated, thereby maintaining a comfortable state.
제1 에어로졸 차단층(100)은 제2 에어로졸 차단층(200)과의 부직포 공극 구조를 달리하여 효과를 달성할 수 있는 것으로, 부직포의 공극 구조는 부직포의 평량을 통해 제어할 수 있으며, 상기 부직포의 평량은 부직포 제조시 전기방사 조건 또는 고밀도화 과정에서의 가열 및 가압 조건을 통해 조절할 수 있다.The first aerosol blocking layer (100) can achieve an effect by having a different nonwoven fabric pore structure from the second aerosol blocking layer (200). The pore structure of the nonwoven fabric can be controlled through the basis weight of the nonwoven fabric. The basis weight of the nonwoven fabric can be adjusted through electrospinning conditions during the nonwoven fabric manufacturing process or heating and pressurizing conditions during the densification process.
본 발명에서 제1 에어로졸 차단층(100)과 제2 에어로졸 차단층(200)은 착용자의 피부로부터 원단의 외부로 향하는 방향에 따라 점진적이거나 층별 공극 분포도가 증가하도록 할 수 있다. 화생방보호의 다층원단에 따라 점진적으로 공극 구조가 형성될 경우 공극 구조 구배에 의한 오염물질 제거 효율이 미흡할 뿐만 아니라 흡착층(200)에 구비된 활성탄소섬유의 공극을 과도하게 저해되어 바람직하지 않으며, 부직포 추가 제조공정에 의하여 그 효율 대비 비경제적이다.In the present invention, the first aerosol blocking layer (100) and the second aerosol blocking layer (200) can be formed so that the pore distribution gradually or layer by layer increases in the direction from the wearer's skin to the outside of the fabric. If the pore structure is gradually formed according to the multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection, not only is the efficiency of removing contaminants due to the pore structure gradient insufficient, but also the pores of the activated carbon fibers provided in the adsorption layer (200) are excessively inhibited, which is undesirable, and is uneconomical compared to its efficiency due to the additional nonwoven fabric manufacturing process.
이에 부직포의 압력 구배에 의한 공극 구조 제어를 통해 에어로졸, 액체, 기체, 증기 형태의 화학작용제는 제거하면서 통기성과 땀, 열의 외부 배출은 용이하게 하는 효과를 동시에 향상시키기 위해서는 흡착층(200)을 중심으로 서로 다른 공극 구조를 갖는 제1 에어로졸 차단층(100)과 제2 에어로졸 차단층(300)을 배치하는 것이 바람직하다.In order to simultaneously improve the effect of removing chemical agents in the form of aerosols, liquids, gases, and vapors while facilitating ventilation and external discharge of sweat and heat by controlling the pore structure by the pressure gradient of the nonwoven fabric, it is preferable to arrange a first aerosol blocking layer (100) and a second aerosol blocking layer (300) having different pore structures centered on the adsorption layer (200).
제1 에어로졸 차단층(100)의 열가소성 고분자 섬유로 구성된 부직포를 기준으로 제2 에어로졸 차단층(200)의 열가소성 고분자 섬유로 구성된 부직포의 평량을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 제2 에어로졸 차단층(300)은 제1 에어로졸 차단층(100)의 열가소성 고분자 섬유로 구성된 부직포 보다 0.5 내지 0.8배 더 낮은 평량을 갖는, 에어로졸 입자 차단성을 갖는 열가소성 고분자 섬유로 구성된 부직포일 수 있다.The basis weight of the nonwoven fabric composed of thermoplastic polymer fibers of the first aerosol blocking layer (100) can be used as a reference for the basis weight of the nonwoven fabric composed of thermoplastic polymer fibers of the second aerosol blocking layer (200), and preferably, the second aerosol blocking layer (300) can be a nonwoven fabric composed of thermoplastic polymer fibers having aerosol particle blocking properties and having a basis weight that is 0.5 to 0.8 times lower than that of the nonwoven fabric composed of thermoplastic polymer fibers of the first aerosol blocking layer (100).
보다 바람직하게 상기 제1 에어로졸 차단층(100)의 부직포는 34 내지 40 g/m2인 평량을 갖는 것일 수 있고, 이때 상기 제2 에어로졸 차단층(300)은 10 내지 32 g/m2인 평량을 갖는 부직포를 사용할 수 있다. 가장 바람직하게 상기 제1 에어로졸 차단층(100)의 부직포는 34 내지 35 g/m2인 평량을 갖는 것이 바람직하므로, 상기 제2 에어로졸 차단층(300)은 14 내지 25 g/m2인 평량을 갖는 부직포를 사용하는 것이 바람직하다. More preferably, the nonwoven fabric of the first aerosol blocking layer (100) may have a basis weight of 34 to 40 g/m 2 , and at this time, the second aerosol blocking layer (300) may use a nonwoven fabric having a basis weight of 10 to 32 g/m 2 . Most preferably, the nonwoven fabric of the first aerosol blocking layer (100) has a basis weight of 34 to 35 g/m 2 , and therefore, the second aerosol blocking layer (300) preferably uses a nonwoven fabric having a basis weight of 14 to 25 g/m 2 .
상기 제1 에어로졸 차단층(100)의 부직포의 평량이 34 내지 35 g/㎡이고 상기 제2 에어로졸 차단층(300)에 14 내지 25 g/m2인 평량을 갖는 부직포가 사용되는 경우, 흡착층(200)에 사용되는 활성탄소섬유의 직접적인 제어없이 증기 형태 화학작용제에 대한 흡착율과 투과저항성은 높이면서 공기, 수분 및 열에 대한 유통은 향상시키도록 기공 구조를 세밀하게 제어할 수 있다. 이에 따라 화생방보호를 위한 용품으로서 사용시에 침투 유체의 유입을 차단하고, 동시에 착용자의 신체로부터 발산되는 열과 수분은 외부로 활발하게 배출함으로써, 착용자의 열적 피로도를 감소시키고 활동성을 증가할 수 있다.When the nonwoven fabric of the first aerosol blocking layer (100) has a basis weight of 34 to 35 g/m2 and the second aerosol blocking layer (300) has a basis weight of 14 to 25 g/ m2 , the pore structure can be finely controlled to increase the adsorption rate and penetration resistance for a vapor-type chemical agent while improving the circulation of air, moisture, and heat without directly controlling the activated carbon fiber used in the adsorption layer (200). Accordingly, when used as a product for chemical, biological, and radiological protection, the inflow of penetrating fluid is blocked, and at the same time, heat and moisture emitted from the wearer's body are actively discharged to the outside, thereby reducing the wearer's thermal fatigue and increasing activity.
평량 외에 상기 제1 에어로졸 차단층(100)의 부직포와 상기 제2 에어로졸 차단층(300)의 부직포의 공극 분포 차이는 다음과 같이 표현할 수 있다: DFT(density functional theory) 법에 의해 micropore (D < 2 nm)를 분석하여 100 ㎛ 직경을 갖는 기공의 용적(dV/d(log D))이 제1 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 35 g/㎡)는 9-10이고, 제2 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 25 g/㎡)은 5-6인 것이 바람직하다.In addition to the basis weight, the difference in pore distribution between the nonwoven fabric of the first aerosol blocking layer (100) and the nonwoven fabric of the second aerosol blocking layer (300) can be expressed as follows: When analyzing micropores (D < 2 nm) by the density functional theory (DFT) method, it is preferable that the volume (dV/d(log D)) of pores having a diameter of 100 ㎛ is 9-10 for the nonwoven fabric of the first aerosol blocking layer (based on weight: 35 g/㎡) and 5-6 for the nonwoven fabric of the second aerosol blocking layer (based on weight: 25 g/㎡).
상술한 구성을 갖는 화생방보호의 다층원단은 활성탄소섬유의 공극 중에서 10 ㎛ 내지 30 ㎛의 공극은 막고, 통기성에 중요한 50 ㎛ 이상의 공극은 차단하지 않으며, 1-2 nm 미세기공은 유지하면서, 1 nm 미만의 미세기공은 감소시키며, 7-10 nm 미세기공은 증가된다.The multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection having the above-described composition blocks pores of 10 ㎛ to 30 ㎛ among the pores of activated carbon fibers, does not block pores of 50 ㎛ or more, which are important for breathability, reduces micropores of less than 1 nm while maintaining micropores of 1-2 nm, and increases micropores of 7-10 nm.
즉 제1, 제2 에어로졸 차단층(100, 300)의 공극 구배 구조(압력 구배 구조)에 의해 활성탄소섬유의 공극분포 특히 미세기공의 종류를 세밀하게 제어 및 조절함으로써, 화생방보호의 다층원단의 중량 증가없이 방호 성능과 열적 피로도 관련 수분투과도, 공기투과도, 투습저항도를 개선할 수 있다.That is, by precisely controlling and regulating the pore distribution of activated carbon fibers, especially the type of micropores, by the pore gradient structure (pressure gradient structure) of the first and second aerosol blocking layers (100, 300), the protective performance and thermal fatigue-related moisture permeability, air permeability, and moisture permeability can be improved without increasing the weight of the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection.
상기 제1 에어로졸 차단층(100)은 에어로졸 입자 차단성을 갖는 열가소성 고분자 섬유로 구성된 부직포로 이루어지며, 흡착층(200)의 상면에 위치하며, 제1 에어로졸 차단층(100)과 흡착층(200)은 접착제에 의해 고정된다.The above first aerosol blocking layer (100) is made of a nonwoven fabric composed of thermoplastic polymer fibers having aerosol particle blocking properties and is located on the upper surface of the adsorption layer (200), and the first aerosol blocking layer (100) and the adsorption layer (200) are fixed by an adhesive.
상기 제1 에어로졸 차단층(100)은 열가소성 고분자 섬유로 구성된 부직포로, 20 ㎛ 내지 1000 ㎛의 공극을 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 폴리우레탄(PU), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리에스터(Polyester), 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 나일론(Nylon 6), 비스코스 레이온(Viscose rayon)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 이용해 제조된 부직포(non-woven fabric)일 수 있고, 가장 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terep hthalate, PET), 나일론(Nylon 6)으로 제조된 혼섬 부직포(non-woven fabric)일 수 있다. The above first aerosol blocking layer (100) is a non-woven fabric composed of thermoplastic polymer fibers, and is not particularly limited as long as it has pores of 20 ㎛ to 1000 ㎛, but preferably, it may be a non-woven fabric manufactured using at least one selected from the group consisting of polyurethane (PU), polypropylene (PP), polyester, polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), nylon (Nylon 6), and viscose rayon, and most preferably, it may be a mixed fiber non-woven fabric manufactured using polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6).
본 발명에서 부직포란 포함되는 섬유에 종횡의 방향성이 없는 것을 의미하며, 혼섬 부직포란 서로 다른 열가소성 수지를 사용하여 얻어진 2종의 섬유가 혼섬되어 이루어지는 부직포를 의미한다.In the present invention, nonwoven fabric means a fabric in which the fibers contained have no longitudinal or transverse direction, and mixed fiber nonwoven fabric means a nonwoven fabric formed by mixing two types of fibers obtained using different thermoplastic resins.
상기 제1 에어로졸 차단층(100)로 보다 바람직한 것은 폴리에틸렌테레프탈레이트와 나일론 섬유가 중량비로 40 : 60 내지 60 : 40 중량비로 혼섬된 부직포인 것일 수 있다. 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트의 중량비가 40 미만이면 인장강도가 저하되는 문제가 있고, 60을 초과하면 거친 촉감과 높은 인장강도로 착용감을 저해하고 세탁시 보풀이 발생한다는 단점이 있다.More preferably, the first aerosol blocking layer (100) may be a nonwoven fabric in which polyethylene terephthalate and nylon fibers are mixed in a weight ratio of 40:60 to 60:40. If the weight ratio of the polyethylene terephthalate is less than 40, there is a problem in that the tensile strength is reduced, and if it exceeds 60, there is a disadvantage in that the wearer's comfort is impaired due to a rough texture and high tensile strength, and fluff is generated when washing.
상기 제1 에어로졸 차단층(100)으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 나일론(Nylon 6)으로 제조된 혼섬 부직포(non-woven fabric)이 사용되는 경우에는 에어로졸에 대한 방호성능과 방사능 입자, 바이러스/생물학 작용제에 대한 차단 및 제거 효능뿐만 아니라 통기성이 좋으며 빠르게 건조되어 내부에서 발생하는 땀과 열을 외부로 효율적으로 배출하여 쾌적성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 탄성에 의해 신축성을 향상시켜 우수한 활동성을 제공한다.In the case where a mixed non-woven fabric made of polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6) is used as the first aerosol blocking layer (100), it not only provides protection against aerosols and blocking and removing effects against radioactive particles, viruses/biological agents, but also has good breathability and dries quickly to efficiently discharge sweat and heat generated inside to the outside, thereby ensuring comfort, and also provides excellent activity by improving stretchability due to elasticity.
상기 부직포는 제조과정에 특별히 제한되지 않으나 바람직하게는 케미컬본딩 부직포, 써멀본딩 부직포, 에어레이 부직포 등의 건식부직포나 습식부직포, 스판레스 부직포, 니들펀칭 부직포 또는 멜트블로운와 같은 공지된 방법을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 섬유를 포함하는 고분자 용액을 전기방사하여 얻을 수 있고, 전기 방사는 5 내지 20 V 전압으로 수행되는 것이 바람직하다. 상기 과정을 통해 제조된 혼섬 부직포는 압착하는 과정을 통해 시트 형태로 제조될 수 있다.The above nonwoven fabric is not particularly limited in its manufacturing process, but preferably, a dry nonwoven fabric such as a chemical bonding nonwoven fabric, a thermal bonding nonwoven fabric, an air-lay nonwoven fabric, a wet nonwoven fabric, a spanless nonwoven fabric, a needle-punched nonwoven fabric, or a melt-blown nonwoven fabric can be used, but preferably, it can be obtained by electrospinning a polymer solution containing fibers, and it is preferable that the electrospinning is performed at a voltage of 5 to 20 V. The mixed fiber nonwoven fabric manufactured through the above process can be manufactured in the form of a sheet through a pressing process.
바람직하게는 상기 혼섬 부직포의 고밀도화 단계를 더 포함할 수 있는데, 고밀도화는 벨트프레스(Double Belt Press, BP) 또는 칼렌더링(Calendering, CA) 공법으로 수행될 수 있다. 벨트프레스 공정은 상하 두 개의 가열벨트(heating belt)사이로 제조된 부직포를 통과시켜 설정된 온도 및 압력을 가하여 부직포의 표면 편평도를 높이고 치밀한 구조를 갖게 하는 공정이다. 한편, 칼렌더링은 회전하는 두 개의 가열롤러(heating roller) 사이로 부직포를 통과시키면서 가열 및 가압함으로써 고밀도화가 되도록 하는 공정이다. Preferably, the mixed fiber nonwoven fabric may further include a densification step, and the densification can be performed by a belt press (Double Belt Press, BP) or calendaring (CA) method. The belt press process is a process in which a nonwoven fabric manufactured is passed between two upper and lower heating belts and a set temperature and pressure are applied to increase the surface flatness of the nonwoven fabric and to provide a dense structure. Meanwhile, calendaring is a process in which a nonwoven fabric is passed between two rotating heating rollers and then heated and pressurized to thereby provide densification.
또한 제1 에어로졸 차단층(100)은 화생방보호의로 사용이 가능하도록 표면이 발수 또는 발유 처리될 수도 있다. 즉 제1 에어로졸 차단층(100)은 발수 또는 발유 처리된 부직포일 수 있다.In addition, the first aerosol blocking layer (100) may have a surface treated to be water-repellent or oil-repellent so that it can be used as a chemical, biological, radiological, and nuclear protection garment. That is, the first aerosol blocking layer (100) may be a nonwoven fabric treated to be water-repellent or oil-repellent.
상기 제1 에어로졸 차단층(100)의 일측면에 접착제가 도포되어 있고, 상기 접착제가 도포된 면에 흡착층(200)이 배치되며, 이로 인해 흡착층(200)의 표면이 제1 에어로졸 차단층(100)의 접착제에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다. 상기 흡착층(200)이 고정되는 면을 본 발명에서 '제1 에어로졸 차단층의 하면'이라고도 한다.An adhesive is applied to one side of the first aerosol blocking layer (100), an adsorption layer (200) is arranged on the surface to which the adhesive is applied, and thus the surface of the adsorption layer (200) is fixed by the adhesive of the first aerosol blocking layer (100). The surface to which the adsorption layer (200) is fixed is also referred to as the 'lower surface of the first aerosol blocking layer' in the present invention.
상기 접착제는 흡착층(200)의 활성탄소섬유가 단단히 고정될 수 있도록 하는 열가소성 접착제라면 특별히 이에 제한되지 않으며, 바람직하게는 폴리에틸렌(HDPE, LDPE), 폴리아미드(PA) 폴리우레탄(PU) 및 폴리에스터(PES)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있고, 보다 바람직하게는 유리전이온도가 40℃ 내지 80℃인 폴리아마이드 접착제를 사용하였다.The adhesive is not particularly limited to a thermoplastic adhesive that allows the activated carbon fiber of the adsorption layer (200) to be firmly fixed, and preferably may be at least one selected from the group consisting of polyethylene (HDPE, LDPE), polyamide (PA), polyurethane (PU), and polyester (PES), and more preferably, a polyamide adhesive having a glass transition temperature of 40°C to 80°C is used.
또한, 상기 접착제는 제1 에어로졸 차단층(100)의 흡착층(200)이 고정되는 일표면에 8 내지 10 g/c㎡의 점착량으로 20 내지 180 dot/㎠로 도포되는 것일 수 있는데(도트형), 상기 도트형 접착제는 흡착층(200)의 비표면적 감소를 최소화하면서 제1 에어로졸 차단층(100)에 단단히 고정되도록 할 수 있고, 이로 인해 원단의 통풍, 방호 기능을 유지하면서도 유연성을 향상시킬 수 있도록 할 수 있다. 접착제가 전면에 도트형태 없이 도포되는 경우에는 제1 에어로졸 차단층과 흡착층 사이에 공기층없이 완전히 밀착되어 버리므로, 활성탄소섬유의 비표면적이 크게 감소되어 얻을 수 없고, 원단이 경직되어 착용자의 착용감을 하락시킬 수 있다. 다시 말해 흡착층(200)의 일부분만으로 최소화하여 제1 에어로졸 차단층(100)에 고정함에 따라 접착제에 의한 비표면적 감소를 방지하고, 착용감을 향상시킨다. 따라서 착용자는 본 발명에 따른 화생방보호의 다층원단이 제1 에어로졸 차단층(100)의 신축성에 기인하여 착용자에 전신 혹은 일부분만 밀착되게 디자인되더라도 화학작용제의 신체 출입을 효과적으로 제한하여 밀폐성을 제공하면서도 땀과 열이 신속하게 배출될 수 있도록 공기투과도, 수분투과도, 투습저항도가 충분히 높으므로 열적 피로도의 누적을 방지하여 업무 수행도를 향상시킬 수 있다.In addition, the adhesive may be applied at 20 to 180 dots/cm2 with an adhesive amount of 8 to 10 g/cm2 on one surface where the adsorption layer (200) of the first aerosol blocking layer (100) is fixed (dot type). The dot-type adhesive can be firmly fixed to the first aerosol blocking layer (100) while minimizing a decrease in the specific surface area of the adsorption layer (200), thereby improving flexibility while maintaining the ventilation and protective functions of the fabric. If the adhesive is applied to the entire surface without a dot shape, the first aerosol blocking layer and the adsorption layer are completely adhered without an air layer between them, so that the specific surface area of the activated carbon fiber is greatly reduced and cannot be obtained, and the fabric may become stiff, thereby reducing the wearer's comfort. In other words, by fixing the first aerosol blocking layer (100) by minimizing only a portion of the adsorption layer (200), a decrease in the specific surface area due to the adhesive is prevented and a comfort is improved. Accordingly, even if the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection according to the present invention is designed to adhere to the wearer's entire body or only part of the body due to the elasticity of the first aerosol blocking layer (100), the wearer can effectively limit the entry and exit of chemical agents into the body, thereby providing a sealing effect, while having sufficiently high air permeability, moisture permeability, and moisture permeability resistance so that sweat and heat can be quickly discharged, thereby preventing the accumulation of thermal fatigue and improving work performance.
제1 에어로졸 차단층(100)은 단층 또는 복수층으로 구성될 수 있으나,본 발명에 따른 화생방보호의 다층원단의 강성을 제공하기 위하여 복수층으로 제조하는 경우, 부직포의 평량은 동일하도록 제조된다. 상기 제1 에어로졸 차단층(100)이 단층인 경우, 두께는 300 ㎛ 이하일 수 있으며, 바람직하게는 100 내지 300 ㎛, 보다 바람직하게는 200 내지 300 ㎛일 수 있다. 또한 제1 에어로졸 차단층(100)이 복수층인 경우, 층수가 증가함에 따라 방호력과 강성이 증가하는데, 무작정 높아질 경우 전체 화생방보호의 원단의 공기투과도와 투습도가 낮아지고, 무게가 증가되어 활동에 제약이 생기는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 에어로졸 방호력은 높이면서 공기투과도와 투습도 및 중량 비율을 최소화하기 위해, 사용목적과 원하는 효과에 따라 제1 에어로졸 차단층(100)을 단층 또는 복수층으로 구성할 수 있다.The first aerosol blocking layer (100) may be composed of a single layer or multiple layers. However, when manufactured in multiple layers to provide rigidity of the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection according to the present invention, the basis weight of the nonwoven fabric is manufactured to be the same. When the first aerosol blocking layer (100) is a single layer, the thickness may be 300 ㎛ or less, preferably 100 to 300 ㎛, and more preferably 200 to 300 ㎛. In addition, when the first aerosol blocking layer (100) is a multiple layer, the protective power and rigidity increase as the number of layers increases. However, if the number of layers is increased indiscriminately, the air permeability and moisture permeability of the entire chemical, biological, and radiological protection fabric may decrease, and the weight may increase, which may cause problems such as restrictions on activity. Therefore, in order to increase the aerosol protective power while minimizing the air permeability, moisture permeability, and weight ratio, the first aerosol blocking layer (100) may be composed of a single layer or multiple layers depending on the intended use and desired effect.
제2 에어로졸 차단층(300)은 도 1에 도시된 바와 같이, 흡착층(200)의 타측면에 배치되는데, 흡착층(200)의 타측면이란 제1 에어로졸 차단층(100)과 결합된 흡착층(200) 면과 반대되는 흡착층(200) 면을 의미한다. 편의상 본 발명에서 흡착층(200)의 하면이라 할 수 있으며, 제2 에어로졸 차단층(300)에서는 상면에 해당한다.The second aerosol blocking layer (300) is arranged on the other side of the adsorption layer (200), as illustrated in Fig. 1. The other side of the adsorption layer (200) means the side of the adsorption layer (200) opposite to the side of the adsorption layer (200) combined with the first aerosol blocking layer (100). For convenience, it may be referred to as the lower surface of the adsorption layer (200) in the present invention, and corresponds to the upper surface in the second aerosol blocking layer (300).
제2 에어로졸 차단층(300) 역시 에어로졸 입자 차단성을 갖는 부직포라면 특별히 제한되지 않으며, 상술한 제1 에어로졸 차단층(100)에 언급된 소재들 중에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 다만 전술한 바와 같이 상술한 제1 에어로졸 차단층(100)은 제1 에어로졸 차단층 보다 0.5 내지 0.8배 더 낮은 평량을 갖는 열가소성 고분자 섬유로 구성된 부직포인 것이 바람직하다.The second aerosol blocking layer (300) is also not particularly limited as long as it is a nonwoven fabric having aerosol particle blocking properties, and may be at least one selected from the materials mentioned in the first aerosol blocking layer (100) described above. However, as described above, it is preferable that the first aerosol blocking layer (100) described above be a nonwoven fabric composed of thermoplastic polymer fibers having a basis weight 0.5 to 0.8 times lower than that of the first aerosol blocking layer.
상기 제2 에어로졸 차단층(300)의 소재는 제1 에어로졸 차단층(100)과 동일하거나 상이할 수 있으며, 바람직하게는 동일한 소재이나 혼섬비가 다른 소재를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로 제1 에어로졸 차단층(100)이 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 나일론(Nylon 6)이 40 : 60 내지 60 : 40 중량비로 혼섬된 부직포이고, 상기 제2 에어로졸 차단층(300)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 나일론(Nylon 6)이 10 : 90 내지 20 : 80 중량비로 혼섬된 부직포인 것이 바람직한데, 이 경우 강견한 구조의 물리적 특성을 제공할 수 있어, 원단의 수명 특성이 전반적으로 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상술한 구성으로 인해 지지원단과 커버원단없이 피부에서 외부방향으로 직물의 젖음성을 제어하여 수분투과를 촉진시키므로, 무게는 가벼우면서 원단이 수분에 젖지 않도록 하면서 피부에서 발생한 수분은 외부로 효과적으로 방출하도록 할 수 있다.The material of the second aerosol blocking layer (300) may be the same as or different from that of the first aerosol blocking layer (100), and it is preferable to use the same material but a different blending ratio. Specifically, the first aerosol blocking layer (100) is preferably a nonwoven fabric in which polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6) are blended in a weight ratio of 40:60 to 60:40, and the second aerosol blocking layer (300) is preferably a nonwoven fabric in which polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6) are blended in a weight ratio of 10:90 to 20:80. In this case, the physical properties of a strong structure can be provided, and thus the overall life characteristics of the fabric can be improved. In addition, since the above-described configuration controls the wetness of the fabric from the skin to the outside without a support fabric and a cover fabric, thereby promoting moisture permeation, the fabric is light in weight and prevented from becoming wet, while effectively releasing moisture generated from the skin to the outside.
또한 제2 에어로졸 차단층(300)은 제1 에어로졸 차단층(100)과 같이 흡착층(200)이 부착되는 면('상면')에 접착제를 포함함으로써, 활성탄소섬유의 주름구조가 제2 에어로졸 차단층(300)에 고정되도록 할 수 있다.In addition, the second aerosol blocking layer (300) may include an adhesive on the surface ('upper surface') to which the adsorption layer (200) is attached, similar to the first aerosol blocking layer (100), thereby allowing the wrinkle structure of the activated carbon fiber to be fixed to the second aerosol blocking layer (300).
흡착층(200)은 제1 에어로졸 차단층(100) 뿐만 아니라 제2 에어로졸 차단층(300)에도 고정되는 것이 뾰족한 물건의 관통을 억제하여 착용자를 보호할 수 있어 바람직하다. 만약 착용자의 피부에 맞닿는 제2 에어로졸 차단층(300)이 고정되지 못하고 별도의 움직임을 갖는 경우 원단 사이 공극 구조가 변형되거나 비틀려 흡착층(200)의 활성탄소섬유는 쉽게 찢어질 수 있으며 피부에서 발생하는 분비물에 의해 흡착층 오염이 발생할 수 있다. It is preferable that the adsorption layer (200) be fixed not only to the first aerosol blocking layer (100) but also to the second aerosol blocking layer (300) so as to prevent penetration of sharp objects and protect the wearer. If the second aerosol blocking layer (300) in contact with the wearer's skin is not fixed and moves separately, the gap structure between the fabrics may be deformed or twisted, and the activated carbon fibers of the adsorption layer (200) may be easily torn, and the adsorption layer may be contaminated by secretions generated from the skin.
흡착층(200)은 외부 화학성 독성물질을 흡착하는 활성탄소섬유가 구비되며, 상기 활성탄소섬유가 원단 내에 고정되도록 제1 에어로졸 차단층(100)과 제2 에어로졸 차단층(300) 사이에 배치된다.The adsorption layer (200) is provided with activated carbon fibers that adsorb external chemical toxic substances, and is placed between the first aerosol blocking layer (100) and the second aerosol blocking layer (300) so that the activated carbon fibers are fixed within the fabric.
흡착층(200)은 활성탄소섬유를 포함하며, 이는 제1 에어로졸 차단층(100)과 제2 에어로졸 차단층(300) 사이에 도트형으로 분산된 접착제에 의해 부착 및 고정됨으로써, 흡착층(200)의 향상된 표면적을 통해 오염물질(화학학작용제 액체, 증기, 에어로졸에 대한 방호성능과 방사능 입자, 바이러스/생물학 작용제)에 대한 방호 성능이 향상될 수 있고, 또한 접착제와의 접착면적을 최소화함으로써 비표면적 감소를 최소화할 수 있다. 게다가 제1 에어로졸 차단층(100)과 제2 에어로졸 차단층(300)의 제어된 공극 구배 구조 사이에 위치함으로써, 저중량의 활성탄소섬유만으로도 방호기능을 극대화하면서 통기성이 좋으며 빠르게 건조되어 내부에서 발생하는 땀과 열을 외부로 효율적으로 배출하여 쾌적성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 탄성에 의해 신축성을 향상시켜 우수한 활동성을 동시에 제공할 수 있다.The adsorption layer (200) includes activated carbon fibers, which are attached and fixed by an adhesive dispersed in a dot shape between the first aerosol blocking layer (100) and the second aerosol blocking layer (300), so that the improved surface area of the adsorption layer (200) can enhance the protective performance against contaminants (protective performance against chemical agent liquid, vapor, and aerosol, and radioactive particles, viruses/biological agents), and can also minimize the reduction in the specific surface area by minimizing the bonding area with the adhesive. In addition, by being located between the controlled pore gradient structure of the first aerosol blocking layer (100) and the second aerosol blocking layer (300), the protective function can be maximized with only low-weight activated carbon fibers, while being breathable and drying quickly to efficiently discharge sweat and heat generated inside to the outside, thereby ensuring comfort, and at the same time providing excellent activity by improving stretchability due to elasticity.
화학작용제의 경우, 약 0.001 내지 1000 ㎛정도의 입자상(에어로졸 상)이나 안개상으로 화학작용제가 퍼지고, 일정 시간이 지나면 증기상으로 나타나게 되므로, 방호성능은 에어로졸이나 안개 형태에 모두 작용하는 것이 바람직하다. 그러나 종래 방호복은 외피에서 1차 방호되고 내피에서 2차 흡착하여 방호하는 원리로, 기체 상의 화학작용제에 대한 방호효과에 대해서는 거의 고려하고 있지 않으며, 화생방 무기는 차단하되 땀과 열은 인체에서 밖으로 유출하는 효과를 동시에 얻는 것에는 어려움이 있다.In the case of chemical agents, the chemical agents spread in the form of particles (aerosol phase) or fog of about 0.001 to 1000 ㎛ and appear in the form of vapor after a certain period of time, so it is desirable for the protective performance to work in both the aerosol and fog forms. However, conventional protective clothing is based on the principle of primary protection by the outer skin and secondary absorption by the inner skin, and the protective effect against gaseous chemical agents is hardly considered, and it is difficult to obtain the effect of blocking chemical, biological, radiological, and nuclear weapons while simultaneously allowing sweat and heat to escape from the human body.
반면 본 발명에 따른 화생방보호의 다층원단은 흡착층(200)의 상면과 하면에 각각 공극 분포가 다른 부직포를 배치함으로써, 유입되는 방향에 압력 강하, 유출되는 방향에 마찰저항 및 압력저항 강화을 유도하는 압력 구배 구조를 제공하였고, 이러한 구성으로 인해 착용시 에어로졸 형태의 화생방물질 뿐만 아니라 기체, 증기 형태의 화생방물질로부터 착용자를 효과적으로 보호할 수 있으며, 내부에서 발생하는 땀과 열을 외부로 효율적으로 배출하므로, 통기성이 좋아 착용자에게 장시간 활동에도 우수한 환경(쾌적함, 편리함) 및 낮은 열적 피로도를 제공할 수 있다.On the other hand, the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection according to the present invention provides a pressure gradient structure that induces a pressure drop in the inflow direction and enhanced frictional resistance and pressure resistance in the outflow direction by arranging nonwoven fabrics having different pore distributions on the upper and lower surfaces of the adsorption layer (200), and due to this configuration, the wearer can be effectively protected from chemical, biological, and radiological substances in the form of gases and vapors as well as aerosols when worn, and since sweat and heat generated inside are efficiently discharged to the outside, the fabric has good ventilation and can provide the wearer with an excellent environment (comfort, convenience) and low thermal fatigue even during long-term activities.
상기 흡착층(200)에 구비되는 활성탄소섬유는, 화학작용제 및/또는 독성화학물질의 액체, 증기 및 에어로졸 등에 대한 방호성능을 제공하기 위한 것으로, 원료(원료 섬유 또는 원단)의 안정화, 탄화 및 활성화 공정으로 제작된 것이며, 상기 원료(원료 섬유 또는 원단)는, 의복으로서 활용 시 세탁 및 착용 내구도를 보장하기 위해 내구성 확보가 용이한 원료(원료 섬유)를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 폴리아크릴로니트릴(PAN) 계열 원료, 레이온계열 원료, 페놀계열 원료 및 셀룰로스계 원료로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 원료는 장섬유 또는 상기 장섬유를 직조 방식 또는 니트 방식 등으로 제작된 원단일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 활성탄소섬유는, 레이온계열 원료(또는, 섬유 또는 원단)를 활용하여 200 ℃ 내지 400 ℃에서 안정화시키고, 600 ℃ 이상; 또는 600 ℃ 내지 800 ℃ 범위에서 탄화 한 이후에, 10 분 이상; 또는 10 분 내지 40 분간 수증기 활성화를 통해 제조될 수 있다.The activated carbon fibers provided in the above adsorption layer (200) are intended to provide protective performance against liquids, vapors, aerosols, etc. of chemical agents and/or toxic chemicals, and are manufactured through a stabilization, carbonization, and activation process of raw materials (raw fibers or fabrics). The raw materials (raw fibers or fabrics) can be raw materials (raw fibers) that are easy to secure durability in order to ensure durability during washing and wearing when used as clothing, and for example, can include at least one selected from the group consisting of polyacrylonitrile (PAN)-based raw materials, rayon-based raw materials, phenol-based raw materials, and cellulose-based raw materials. For example, the raw material can be a long fiber or a fabric manufactured from the long fiber by a weaving method or a knitting method, but is not limited thereto. For example, the activated carbon fibers are stabilized at 200°C to 400°C by utilizing rayon-based raw materials (or fibers or fabrics), and at 600°C or higher; Or after carbonization in the range of 600 ℃ to 800 ℃, for 10 minutes or more; or through steam activation for 10 minutes to 40 minutes.
상기 흡착층(200)에 구비되는 활성탄소섬유는 평량, 기공구조 및 비표면적에 크게 제한되지 않는데, 이는 공극 구조가 제어된 제1, 2 에어로졸 차단층에 흡착층이 구비됨으로써 흡착층(200)의 활성탄소섬유의 평량, 기공구조 및 비표면적 조건이 다소 낮더라도 밀폐성과 활동성과 함께 오염물질들에 대한 흡착속도와 방호성능을 보장할 수 있기 때문이다.The activated carbon fibers provided in the above adsorption layer (200) are not significantly limited in basis weight, pore structure, and specific surface area. This is because the adsorption layer is provided in the first and second aerosol blocking layers with controlled pore structure, so that even if the basis weight, pore structure, and specific surface area conditions of the activated carbon fibers of the adsorption layer (200) are somewhat low, the adsorption speed and protective performance against contaminants can be guaranteed along with sealing and activity.
따라서 종래 화생방보호의 다층원단은 흡착층의 소재로 우수한 방호성능을 가지는 활성탄소섬유만이 사용가능했으나, 본 발명은 이러한 단점을 극복하여 광범위한 조건의 활성탄소섬유를 사용하더라도 현저한 방호성능을 제공할 수 있는 바, 원단의 원가를 절감할 수 있고 활성탄소섬유의 재활용도 가능하므로, 경제적인 측면에서 우수하다.Therefore, in the past, only activated carbon fibers with excellent protective performance could be used as the material of the adsorption layer in multilayer fabrics for chemical, biological, radiological, and nuclear protection, but the present invention overcomes this drawback and can provide remarkable protective performance even when activated carbon fibers are used under a wide range of conditions, thereby reducing the cost of the fabric and enabling recycling of the activated carbon fibers, so it is excellent in economic terms.
상기 활성탄소섬유는 평량 200 g/m2 내지 300 g/m2, 비표면적 2000 g/m2 내지 20,000 g/m2을 가지고, 0.2 nm 내지 2 nm의 미세기공이 전체 기공 부피의 70% 내지 90% 차지하며, 10 ㎛ 내지 100 ㎛의 공극을 가지고 있다.The above activated carbon fiber has a basis weight of 200 g/m 2 to 300 g/m 2 , a specific surface area of 2000 g/m 2 to 20,000 g/m 2 , micropores of 0.2 nm to 2 nm occupy 70% to 90% of the total pore volume, and have pores of 10 ㎛ to 100 ㎛.
상기 흡착층(200)의 활성탄소섬유는 분말 혹은 구슬형 활성탄을 더 포함할 수 있다. 상기 활성탄은 흡착층(200)에 고정될 수 있다. 종래 화생방보호의 다층원단은 방호효율을 높이기 위해 평평한 구조의 섬유에 활성탄을 도포하였으나, 탈락되는 경우 되려 방호효율이 크게 저하되는 문제가 발생하였다. 그러나 본 발명에서는 흡착층(200)에 의해 활성탄을 더 포함하더라도, 제1 및 제2 에어로졸 차단층의 공극 구조 제어를 통해 방호성능을 확보한 것이므로, 활성탄의 탈락에 의한 방호성능 저하에 대한 우려없이 흡착층(200)에 활성탄을 더 포함시킬 수 있다.The activated carbon fiber of the above adsorption layer (200) may further include powder or bead-shaped activated carbon. The activated carbon may be fixed to the adsorption layer (200). In order to increase the protection efficiency of conventional chemical, biological, and radiological protection multilayer fabrics, activated carbon was applied to fibers having a flat structure, but there was a problem that the protection efficiency was significantly reduced when it fell off. However, in the present invention, even if activated carbon is further included by the adsorption layer (200), since the protection performance is secured by controlling the pore structure of the first and second aerosol blocking layers, activated carbon can be further included in the adsorption layer (200) without concern for the protection performance being reduced due to the fall off of the activated carbon.
상기 활성탄은 특별히 제한되지 않으나, 0.1 mm 내지 1.0 mm의 직경, 5 N 이상의 파쇄강도 및 1000 g/m2 내지 2500 g/m2의 비표면적을 가질 수 있다. 상기 활성탄은, 0.5 cm3/g 내지 1.5 cm3/g의 총 기공부피를 가지며, 기공 중 직경 2 nm 이하의 미세 기공에 의해 형성되는 기공 부피는, 상기 총 기공 부피 중 30 % 내지 90 %인 것일 수 있다.The activated carbon is not particularly limited, but may have a diameter of 0.1 mm to 1.0 mm, a crushing strength of 5 N or more, and a specific surface area of 1000 g/m 2 to 2500 g/m 2 . The activated carbon may have a total pore volume of 0.5 cm 3 /g to 1.5 cm 3 /g, and a pore volume formed by micropores having a diameter of 2 nm or less among the pores may be 30% to 90% of the total pore volume.
이상과 같이 구성된 본 발명의 화생방보호의 다층원단은 JSLIST(Joint Service Lightweight Integrated Suit Technology)의 방호 기준치보다 높은 방호성능을 보였으며, 종래 화생방보호의 다층원단에 비해서도 기체 상태 화학작용제 방호효과가 30% 증가하였고, 수분투과도, 공기투과도 및 투습저항도 역시 20 내지 35% 더 높은 수치를 가졌다. 이러한 효과는 무게의 증가없이 달성할 수 있는 바, 효과 대비 상대적 경량화를 달성한 것이며 기체상태 오염물질에 대한 방호 기능을 유지하면서 땀과 열을 외보로 효율적으로 배출하는 효과가 우수하므로, 열적 피로도 증가를 감소시켜 장시간 안정적으로 활동할 수 있도록 함으로써, 기존의 화생방 보호의의 한계점을 극복했다. 또한 화학물질이 의복 안으로 들어오지 못하도록 밀폐성을 제공하기 위해 본 발명에 따른 화생방보호의를 사용해 착용자와 밀착되도록 화생방보호의가 제조되더라도 향상된 통기성, 건조력 등으로 인해 착용자에게 쾌적한 환경과 활동성을 제공할 수 있다.The multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection of the present invention configured as described above exhibited higher protective performance than the protective standard of JSLIST (Joint Service Lightweight Integrated Suit Technology), and compared to the conventional multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection, the protective effect against gaseous chemical agents increased by 30%, and the moisture permeability, air permeability, and moisture permeability also had values 20 to 35% higher. Since these effects can be achieved without increasing the weight, it has achieved relative weight reduction compared to the effect, and since it has an excellent effect of efficiently discharging sweat and heat to the outside while maintaining the protective function against gaseous pollutants, it has overcome the limitations of the conventional chemical, biological, and radiological protection clothing by reducing the increase in thermal fatigue and allowing stable activity for a long time. In addition, even if the chemical, biological, and radiological protection clothing is manufactured to be in close contact with the wearer using the chemical, biological, and radiological protection clothing according to the present invention to provide sealing properties to prevent chemicals from entering the clothing, it can provide a comfortable environment and activity to the wearer due to improved breathability, drying power, etc.
본 발명의 화생방보호의 다층원단은 하기 조건을 갖추었을 때 구조가 내·외부적으로 단단하게 고정됨으로써, 화생방 공격 등의 외부 폭발에 의한 강한 폭압이나 폭풍압에 노출되더라도 본 발명의 압력 구배 구조가 파괴되거나 손상되거나 변형이 적고, 변형되더라도 폭풍압이 소멸되면 제어된 에어로졸 차단층의 부직포 구조 자체에 의하여 압력구배 구조가 복구되므로 원활한 화생방 보호 및 통기성에 의한 쾌적성을 지속적으로 유지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다. When the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection of the present invention satisfies the following conditions, the structure is firmly fixed internally and externally, so that even if exposed to strong blast pressure or storm pressure due to an external explosion such as a chemical, biological, or radiological attack, the pressure gradient structure of the present invention is less likely to be destroyed, damaged, or deformed, and even if deformed, when the blast pressure disappears, the pressure gradient structure is restored by the nonwoven fabric structure of the controlled aerosol blocking layer itself, so that smooth chemical, biological, and radiological protection and comfort due to breathability can be continuously maintained.
① 제1 에어로졸 차단층의 부직포가 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 나일론(Nylon 6)이 40 : 60 내지 60 : 40 중량비로 혼섬된 34 내지 35 g/㎡인 평량을 갖는 부직포,① The nonwoven fabric of the first aerosol barrier layer is a nonwoven fabric having a basis weight of 34 to 35 g/㎡, which is a mixture of polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6) in a weight ratio of 40:60 to 60:40.
② 제2 에어로졸 차단층의 부직포는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 나일론(Nylon 6)이 10 : 90 내지 20 : 80 중량비로 혼섬된 24 내지 25 g/㎡인 평량을 갖는 부직포,② The nonwoven fabric of the second aerosol blocking layer is a nonwoven fabric having a basis weight of 24 to 25 g/㎡, which is a mixture of polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6) in a weight ratio of 10:90 to 20:80.
③ 공극 분포가 DFT(density functional theory) 법에 의해 micropore (D < 2 nm)를 분석하여 100 ㎛ 직경을 갖는 기공의 용적(dV/d(log D))이 제1 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 35 g/㎡)는 9-10이고, 제2 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 25 g/㎡)은 5-6이며,③ The pore distribution was analyzed by the DFT (density functional theory) method for micropores (D < 2 nm), and the volume (dV/d(log D)) of pores having a diameter of 100 ㎛ was 9-10 for the nonwoven fabric (weight: 35 g/㎡) of the first aerosol blocking layer, and 5-6 for the nonwoven fabric (weight: 25 g/㎡) of the second aerosol blocking layer.
④ 접착제는 유리전이온도가 40℃ 내지 80℃인 열가소성 폴리아마이드 접착제가 일측 표면에 8 내지 10 g/㎡의 점착량, 20 내지 180 dot/㎠ 도트밀도로서 도트형으로 도포된 것.④ The adhesive is a thermoplastic polyamide adhesive having a glass transition temperature of 40°C to 80°C, applied in the form of dots on one surface with an adhesive weight of 8 to 10 g/㎡ and a dot density of 20 to 180 dot/cm2.
상기 조건 중에서 어느 하나라도 충족하지 못하는 경우에는 화생방에 대한 차단, 방호 성능과 통기성에 의한 쾌적성은 우수하나, 화생방 공격 등의 외부 폭발에 의한 강한 폭압이나 폭풍압에 대한 보호 효과를 얻을 수 없다는 점에서, 바람직하지는 않다.If any of the above conditions are not met, the blocking and protection performance against chemical, biological, and radiological attacks and the comfort due to ventilation are excellent, but it is not desirable because it is impossible to obtain a protective effect against strong blast pressure or hurricane pressure caused by an external explosion such as a chemical, biological, or radiological attack.
본 발명의 제 2 구현예에 의한 화생방보호의 다층원단은 도 2에 도시된 바와 같이 지지원단(500) 및 커버원단(400)을 더 포함하는 것이 전술한 제1 구현예와의 차이점이다. 따라서 이러한 차이점만을 설명하면 다음과 같다.The multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection according to the second embodiment of the present invention is different from the first embodiment described above in that it further includes a support fabric (500) and a cover fabric (400) as shown in Fig. 2. Therefore, only this difference will be described as follows.
제1 에어로졸 차단층(100) 외측면에 커버원단(400)을 더 포함하고, 제2 에어로졸 차단층(300) 외측면에 지지원단(500)이 배치되며, 구체적으로 지지원단(500) 상부로 제2 에어로졸 차단층(300)과 흡착층(200) 및 제1 에어로졸 차단층(100)과 커버원단(500)을 차례로 부착한 일체형 구조의 원단을 구성하여 에어로졸이 피부에 닿지 않도록 전면으로 차단하도록 하면서, 피부로부터 방출된 땀이나 습기는 외부로 방출되도록 구성하여, 앞서 설명한 경량의 우수한 방호성능을 가지면서 경량 화생방 보호의를 제공할 수 있다.A cover fabric (400) is further included on the outer surface of the first aerosol blocking layer (100), and a support fabric (500) is arranged on the outer surface of the second aerosol blocking layer (300). Specifically, a second aerosol blocking layer (300), an adsorption layer (200), a first aerosol blocking layer (100), and a cover fabric (500) are sequentially attached to the upper surface of the support fabric (500) to form an integral structured fabric so as to block aerosols from coming into contact with the skin at the front, while sweat or moisture released from the skin is released to the outside, thereby providing lightweight chemical, biological, radiological, and nuclear protective clothing having the excellent protective performance described above.
지지원단(500) 및 커버원단(400)을 통해 통풍이 잘되도록 하여 열이나 땀이 날 때 방출하는 과정을 반복해, 착용자가 활동하는데 용이하도록 할 수 있어, 다양한 장소에서 활용할 수 있을 뿐만 아니라 제1 에어로졸 차단층(100')이 제2 에어로졸 차단층(300)을 안정하게 보호함으로써 별도의 유지비용이 필요치 않는다.By repeating the process of releasing heat or sweat by ensuring good ventilation through the support fabric (500) and the cover fabric (400), it is possible to facilitate the wearer's activities, so that it can be used in various places, and since the first aerosol blocking layer (100') stably protects the second aerosol blocking layer (300), no separate maintenance costs are required.
커버원단(400)은, 화생방보호의 다층원단의 최외각에 위치하는 것으로, 방수 및 방열 소재라면 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 폴리에스터(PES), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리아크릴(PAN), 폴리아미드(PA), 폴리아라미드, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리우레탄, 폴리비닐에스테르, 아크릴레이트, 레이시온, 나일론 및 면(cotton) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 섬유 또는 이들의 혼합일 수 있고, 발수 및 발유제로 코팅된 것일 수 있다.The cover fabric (400) is positioned at the outermost layer of the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection, and is not particularly limited as long as it is a waterproof and heat-dissipating material, but preferably, it may be a fiber including at least one or more of polyester (PES), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyacrylic (PAN), polyamide (PA), polyaramid, polyvinyl alcohol (PVA), polyurethane, polyvinyl ester, acrylate, Raytheon, nylon, and cotton, or a mixture thereof, and may be coated with a water-repellent and oil-repellent agent.
상기 발수 및 발유제는 C8 또는 C6 계열 탄화불소제품을 사용할 수 있으나, 구체적인 비율과 코팅방식은 본 발명의 기술분야에서 알려진 방법을 적용할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.The above water-repellent and oil-repellent agent may use a C8 or C6 series carbon fluorocarbon product, but the specific ratio and coating method may apply a method known in the technical field of the present invention and are not limited thereto.
상기 지지원단(500)은 화생방보호의 다층원단에서 착용자의 피부와 맞닿는 부분으로, 안감으로 사용되는 소재라면 특별히 제한되지 않으나 바람직하게는 폴리에스터(polyester), 나일론, 폴리아미드(polyamide), 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride), 폴리케톤(polyketone), 폴리카보네이트(polycarbonate), 플루오르폴리머(fluoropolymer), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리우레탄(polyurethane) 및 폴리프로필렌(polypropylene)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 재질을 포함하는 섬유 또는 이들의 혼방을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 폴리에스터 및 나일론일 수 있다. 상기 지지원단(500)은 요구되는 강도와 전체적인 무게 수준을 고려하여 선택할 수 있고, 구체적으로 평량이 10 g/m2 내지 100 g/m2인 것일 수 있다.The above support fabric (500) is a part of the multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection that comes into contact with the wearer's skin. It is not particularly limited as long as it is a material used as a lining, but preferably, it may include fibers or blends thereof including at least one material selected from the group consisting of polyester, nylon, polyamide, polyvinylchloride, polyketone, polycarbonate, fluoropolymer, polyacrylate, polyurethane, and polypropylene, and preferably, it may be polyester and nylon. The support fabric (500) may be selected in consideration of the required strength and the overall weight level, and specifically, may have a basis weight of 10 g/m 2 to 100 g/m 2 .
상기 지지원단(500)은 소수성 섬유 기재일 수 있고, 부직포화 흡착층, 지지원단층의 젖음성을 고려한 젖음성 구배를 형성하면 체내에서 발생하는 열과 땀을 외부로 쉽게 배출할 수 있다.The above support fabric (500) may be a hydrophobic fiber substrate, and by forming a wettability gradient that takes into account the wettability of the nonwoven adsorption layer and the support fabric layer, heat and sweat generated within the body can be easily discharged to the outside.
이상과 같은 제 2 구현예는 지지원단(500)와 커버원단(400)에 의해 발수 및 발유성을 가지므로, 다양한 화학작용제로부터 착용자를 더욱더 안전하게 보호할 수 있다. 그리고 지지원단(500)와 커버원단(400)에 의해 제1, 제2 에어로졸 차단층의 외측면을 차폐하여 제1, 제2 에어로졸 차단층 사이에 공기층을 제공하므로 단열성능을 향상시킬 수 있다.The second embodiment as described above has water-repellent and oil-repellent properties by the support fabric (500) and the cover fabric (400), so that the wearer can be more safely protected from various chemical agents. In addition, the outer surfaces of the first and second aerosol blocking layers are shielded by the support fabric (500) and the cover fabric (400), thereby providing an air layer between the first and second aerosol blocking layers, so that the insulation performance can be improved.
전술한 바와 같은 제1 내지 제2 구현예에 의한 화생방보호의 다층원단은 화생방 보호의, 화생방 방독면, 정화통, 전투복, 야전 천막, 위장막, 경찰복, 산업용 보호복으로 제조된다. 이러한 경우 화생방보호의 다층원단은 화생방보호의의 겉감이나 외피로 사용될 수 있다, 이와 달리 안감이나 내피로 사용될 수도 있고, 그 자체만으로 제조될 수도 있다. The multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection according to the first and second embodiments described above is manufactured into chemical, biological, and radiological protection clothing, chemical, biological, and radiological gas masks, purification cans, combat uniforms, field tents, camouflage nets, police uniforms, and industrial protective clothing. In such cases, the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection can be used as the outer fabric or outer skin of chemical, biological, and radiological protection clothing, or alternatively, it can be used as the lining or inner skin, or it can be manufactured by itself.
화생방보호의 다층원단이 사용되는 경우, 제1 에어로졸 차단층(100)이 외부의 환경에 노출되는 표층면으로 사용되고, 제2 에어로졸 차단층(300)이 착용자의 피부와 마주하는 내측면으로 사용된다.When a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection is used, the first aerosol blocking layer (100) is used as the surface surface exposed to the external environment, and the second aerosol blocking layer (300) is used as the inner surface facing the wearer's skin.
또한, 이에 의해 제조된 화생방보호의는 전술한 제1, 2 에어로졸 차단층과 흡착층의 구성요소들에 의해 내구성 및 화생방에 대한 전천후 방호 성능이 향상되고, 착용감이 우수하며, 고내구성, 착용시간이 짧고, 무게 증가없이 밀폐성과 우수한 활동성을 제공하며, 뛰어한 통기성 및 건조력 뿐만 아니라 뾰족한 물건의 관통을 억제하므로 착용자를 다양한 위협으로부터 보호할 수 있다.In addition, the chemical, biological, and radiological protection clothing manufactured thereby has improved durability and all-weather chemical, biological, and radiological protection performance due to the components of the first and second aerosol blocking layers and the adsorption layer described above, has excellent wearing comfort, high durability, short wearing time, provides sealing and excellent activity without weight increase, and has excellent breathability and drying power as well as inhibits penetration of sharp objects, so that the wearer can be protected from various threats.
전술한 구현예는 본 발명의 바람직한 예를 설명한 것에 불과하므로 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되지 않으며, 본질적 특징이 충족될 수 있을 경우 동일 사상의 범주내에서 적절한 변형(구조나 구성의 변경이나 부분적 생략 또는 보완)이 가능하다. 또한, 전술한 구현예들은 특징의 일부 또는 다수가 상호 간에 조합될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 구현예에 나타난 각 구성 요소의 구조 및 구성은 변형이나 조합에 의해 실시할 수 있으므로 이러한 구조 및 구성의 변형이나 조합이 첨부된 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.The above-described embodiments merely explain preferred examples of the present invention, so the scope of application of the present invention is not limited thereto, and if the essential features can be satisfied, appropriate modifications (changes in structure or configuration, partial omissions, or supplements) are possible within the scope of the same idea. In addition, the above-described embodiments may have some or many of the features combined with each other. Accordingly, the structure and configuration of each component shown in the embodiments of the present invention can be implemented by modification or combination, and it is natural that such modifications or combinations of structures and configurations fall within the scope of the appended claims of the present invention.
<실시예 1> 압력 구배 구조를 갖는 화생방보호의 다층원단(다층 압력 구배 구조)의 제조<Example 1> Manufacturing of a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection with a pressure gradient structure (multilayer pressure gradient structure)
화생방보호의 다층원단은 다음과 같이 제조하였다, 활성탄소섬유눈 레이온계열 원료를 활용하여 200 내지 400 ℃에서 안정화되고 600 ℃ 내지 800 ℃ 범위에서 탄화되며, 10분 내지 40분간 수증기 활성화를 통해 제조되며, 평량 200 g/m2 내지 300 g/m2, BET 비표면적 2000 m2/g 내지 2500 m2/g 수준의 활성탄소섬유를 니트방식으로 제조된 것을 사용하였다. 이때 활성탄소섬유는 2 nm 이하의 미세기공 비율이 80% 이상이고, 공극이 10 내지 100 ㎛ 인 것을 사용하였고, 수분이나 유기물질의 흡착이 빠르므로 보호의로 제조하여 포장하기 전에 고온(80 ℃)에서 건조하여 밀폐포장하여 보관하였다.The multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection was manufactured as follows. Activated carbon fibers were stabilized at 200 to 400°C and carbonized in the range of 600 to 800°C, and manufactured through steam activation for 10 to 40 minutes using rayon-based raw materials. Activated carbon fibers having a basis weight of 200 to 300 g/m2 and a BET surface area of 2000 to 2500 m2 /g were manufactured using a knitting method. At this time, the activated carbon fibers used had a micropore ratio of 2 nm or less of 80% or more and a pore size of 10 to 100 μm, and since they adsorb moisture or organic substances quickly, they were dried at high temperature (80°C) before manufacturing and packaging them as protective clothing, and then stored in sealed packaging.
다음, 상기 활성탄소섬유를 제1, 제2 에어로졸 차단층으로 고정하기 위해서, 제1, 제2 에어로졸 차단층의 일면에 도트형식으로 접착제를 도포하였다. 접착제는 폴리아마이드 접착제를 사용하였고, 상기 접착제는 40℃ 내지 80℃인 것을 사용하였으며. 접착제의 점착량은 8-10 g/㎠, 도트 밀도는 100 dot/cm2을 적용하였다.Next, in order to fix the activated carbon fibers to the first and second aerosol barrier layers, an adhesive was applied in a dot shape to one surface of the first and second aerosol barrier layers. A polyamide adhesive was used as the adhesive, and the adhesive used had a temperature of 40°C to 80°C. The adhesive amount of the adhesive was 8-10 g/cm2, and the dot density was 100 dot/ cm2 .
상기 제1, 제2 에어로졸 차단층은 공극 분포가 다른 폴리에틸텔레프탈레이트(PET)와 나일론의 혼섬 부직포를 사용하였다. 구체적으로 상기 제1 에어로졸 차단층은 폴리에틸텔레프탈레이트(PET)와 나일론이 50 : 50 비율로 혼합되어 제조된 20 μm 내지 1000 μm의 공극을 갖는 35 g/㎡ 평량의 부직포(non-woven fabric)를 사용하였고, 제2 에어로졸 차단층은 폴리에틸텔레프탈레이트(PET)와 나일론이 15 : 85 비율로 혼합되어 제조된 20 μm 내지 1000 μm의 공극을 갖는 25 g/㎡ 평량의 부직포(non-woven fabric)를 사용한다.The first and second aerosol blocking layers use a mixed nonwoven fabric of polyethyl terephthalate (PET) and nylon having different pore distributions. Specifically, the first aerosol blocking layer uses a nonwoven fabric having a basis weight of 35 g/m2 and having pores of 20 μm to 1000 μm, manufactured by mixing polyethyl terephthalate (PET) and nylon in a ratio of 50:50, and the second aerosol blocking layer uses a nonwoven fabric having a basis weight of 25 g/m2 and having pores of 20 μm to 1000 μm, manufactured by mixing polyethyl terephthalate (PET) and nylon in a ratio of 15:85.
상술한 제1, 제2 에어로졸 차단층의 공극 분포가 다르게 형성됨으로써 화생방보호의 다층원단은 유입되는 방향에는 압력 강하, 유출되는 방향에는 압력 손실을 유도하는 압력 구배 구조를 달성할 수 있다.By forming the pore distributions of the first and second aerosol barrier layers described above differently, the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection can achieve a pressure gradient structure that induces a pressure drop in the inflow direction and a pressure loss in the outflow direction.
상기 접착제가 도포된 제1, 제2 에어로졸 차단층 사이에 활성탄소섬유가 위치하도록 하고, 접착을 시도하였다. 이때 온도는 110℃, 압력은 2.0 bar 및 속도는 1 m/min 내지 5 m/min 조건으로 설정함으로써 가열??가압 공정을 통해 제1, 제2 에어로졸 차단층의 도트형 접착체를 용해한 후, 흡착층을 부착하였다.Activated carbon fibers were positioned between the first and second aerosol barrier layers to which the adhesive was applied, and adhesion was attempted. At this time, the temperature was set to 110°C, the pressure was set to 2.0 bar, and the speed was set to 1 m/min to 5 m/min, thereby melting the dot-shaped adhesive of the first and second aerosol barrier layers through a heating and pressurizing process, and then attaching the adsorption layer.
<비교예 1> 압력 구배 구조가 없는 화생방보호의 다층원단(다층 구조)<Comparative Example 1> Multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection without pressure gradient structure (multilayer structure)
제1, 2 에어로졸 차단층의 부직포 평량이 25 g/㎡로 동일하게 배치한 것을 제외하고는 실시예 1과 모두 동일하게 제조하여 화생방보호의 다층원단을 제조하였다.A multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the nonwoven fabric weights of the first and second aerosol barrier layers were arranged to be 25 g/㎡.
<실험예 1> 공극 분포도 분석<Experimental Example 1> Analysis of pore distribution
본 발명에 사용한 제1 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 35 g/㎡)와 제2 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 25 g/㎡), 활성탄소섬유 및 실시예 1의 화생방보호의 다층원단과 비교예 1의 화생방보호의 다층원단의 기공도(prosimeter) 분석(PM33GT, Quantachrome, USA)에서 Hg을 흡착시켜 표면에 존재하는 macropore 범위의 기공 크기 및 크기 분포도를 측정하였다. 구체적으로 100˚C에서 72시간 동안 충분히 전처리하여 샘플 내 여분의 수분을 완전히 제거한 후 시료에 압력을 변화하여 수은 흡착을 실시하였다The nonwoven fabric (basis weight: 35 g/㎡) of the first aerosol barrier layer used in the present invention, the nonwoven fabric (basis weight: 25 g/㎡) of the second aerosol barrier layer, activated carbon fiber, and the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection of Example 1 and the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection of Comparative Example 1 were analyzed by porosity (prosimeter) (PM33GT, Quantachrome, USA) to measure the pore size and size distribution in the macropore range existing on the surface by adsorbing Hg. Specifically, after sufficiently pretreating at 100˚C for 72 hours to completely remove excess moisture in the sample, mercury adsorption was performed by changing the pressure on the sample.
도 3은 본 발명에 따른 제1 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 35 g/㎡)와 제2 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 25 g/㎡)의 공극 분포를 비교하여 나타낸 그래프이다. Figure 3 is a graph comparing the pore distribution of the nonwoven fabric (basis weight: 35 g/㎡) of the first aerosol blocking layer and the nonwoven fabric (basis weight: 25 g/㎡) of the second aerosol blocking layer according to the present invention.
도 3에 나타난 바와 같이, 제1 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 35 g/㎡)은 제2 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 25 g/㎡)에 비해 더 많은 공극을 가지는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로 100 ㎛ 직경을 갖는 기공의 분포가 제1 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 35 g/㎡)가 제2 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 25 g/㎡)보다 약 2배 정도 높은 것을 확인할 수 있다.As shown in Fig. 3, it can be confirmed that the nonwoven fabric (basis weight: 35 g/m2) of the first aerosol blocking layer has more pores than the nonwoven fabric (basis weight: 25 g/m2) of the second aerosol blocking layer. Specifically, it can be confirmed that the distribution of pores having a diameter of 100 ㎛ is about twice as high in the nonwoven fabric (basis weight: 35 g/m2) of the first aerosol blocking layer than in the nonwoven fabric (basis weight: 25 g/m2) of the second aerosol blocking layer.
구체적으로 100 ㎛ 직경을 갖는 기공의 용적(dV/d(log D))이 제1 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 35 g/㎡)는 9-10이고, 제2 에어로졸 차단층의 부직포(평량: 25 g/㎡)은 5-6인 것일 수 있다.Specifically, the volume of pores having a diameter of 100 ㎛ (dV/d(log D)) of the nonwoven fabric (basis weight: 35 g/㎡) of the first aerosol blocking layer may be 9-10, and the volume of pores having a diameter of 100 ㎛ of the nonwoven fabric (basis weight: 25 g/㎡) of the second aerosol blocking layer may be 5-6.
도 4는 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단과 활성탄소섬유의 공극 분포를 비교하여 나타낸 그래프이다. Figure 4 is a graph comparing the pore distribution of a multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection manufactured from Example 1 and activated carbon fiber.
여기서 log(미분 세공 용적)는 dV/d(log D)로 표현되며, dV는 차분 세공 용적을 표시하고, d(logD)는 log(세공 직경 D)의 차분치를 표시한다.Here, log(differential pore volume) is expressed as dV/d(log D), where dV represents the differential pore volume and d(log D) represents the differential value of log(pore diameter D).
도 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단은 활성탄소섬유의 공극 중에서 10 ㎛ 내지 30 ㎛의 공극은 막고, 통기성에 중요한 50 ㎛ 이상의 공극은 차단하지 않는다는 것을 확인하였다. 즉 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단이 갖는 공극 구배 구조(압력 구배 구조)에 의해 활성탄소섬유의 공극분포를 세밀하게 제어 및 조절할 수 있다는 것을 알 수 있다.As shown in Fig. 4, it was confirmed that the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 blocked pores of 10 ㎛ to 30 ㎛ among the pores of activated carbon fibers and did not block pores of 50 ㎛ or more, which are important for breathability. In other words, it can be seen that the pore distribution of activated carbon fibers can be finely controlled and adjusted by the pore gradient structure (pressure gradient structure) of the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1.
<실험예 2> 미세기공 분포도 분석<Experimental Example 2> Analysis of micropore distribution
실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단과 활성탄소섬유의 미세기공 분포도를 확인하기 위하여 N2 흡착 및 DFT 분석을 다음과 같이 수행하였다.In order to confirm the micropore distribution of the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection and activated carbon fiber manufactured from Example 1, N 2 adsorption and DFT analysis were performed as follows.
본 발명에 사용한 활성탄소섬유 및 실시예 1의 화생방보호의 다층원단과 비교예 1의 화생방보호의 다층원단의 미세기공도(surface area & pore size analyzer) 분석(Autosorb-iQ & Quadrasorb Sl, Quantachrome, USA)에서 미세기공부피와 미세기공 분포는 DFT(density functional theory) 모델을 사용하여 N2 가스의 흡착-탈착 기법으로 측정하였다. 구체적으로 100˚C에서 72시간 동안 충분히 전처리하여 샘플 내 여분의 수분을 완전히 제거한 후 -196˚C에서 질소 흡착을 실시하였다.The micropore volume and micropore distribution of the activated carbon fiber used in the present invention and the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection of Example 1 and the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection of Comparative Example 1 were analyzed by surface area and pore size analyzer (Autosorb-iQ & Quadrasorb Sl, Quantachrome, USA) using the DFT (density functional theory) model and the adsorption-desorption technique of N 2 gas. Specifically, after sufficient pretreatment at 100˚C for 72 hours to completely remove excess moisture in the sample, nitrogen adsorption was performed at -196˚C.
도 5는 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단과 활성탄소섬유의 미세기공 분포 그래프로, 이에 따르면 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단이 갖는 공극 구배 구조(압력 구배 구조)에 의해 활성탄소섬유의 1-2 nm 미세기공은 유지하면서, 1 nm 미만의 미세기공은 감소시키며, 7-10 nm 미세기공은 증가시키는 것을 확인하였다.FIG. 5 is a graph of the micropore distribution of the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 and the activated carbon fiber. According to the graph, it was confirmed that the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 has a pore gradient structure (pressure gradient structure) that maintains the 1-2 nm micropores of the activated carbon fiber, reduces the micropores below 1 nm, and increases the micropores of 7-10 nm.
즉 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단이 갖는 공극 구배 구조(압력 구배 구조)에 의해 활성탄소섬유의 공극분포 특히 미세기공의 종류를 세밀하게 제어 및 조절한다는 것을 알 수 있다.That is, it can be seen that the pore distribution of activated carbon fibers, especially the type of micropores, is finely controlled and adjusted by the pore gradient structure (pressure gradient structure) of the multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection manufactured from Example 1.
<실험예 1> 방호성능 평가<Experimental Example 1> Evaluation of protection performance
화생방보호의 다층원단의 화학작용제 모사체 흡착율 분석Analysis of chemical agent simulant adsorption rate of multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection
화학작용제 차단 성능을 확인하기 위해 화학작용제 모사체 증기를 사용하였다. 화학작용제 모사체(Chemical Warfare Agent Simulant)는 일반적으로 실제 물질과 유사한 화학구조를 갖는 독성이 낮은 화합물을 의미한다. 예를 들어, 수포작용제의 모사체로는 methyl salicylate, 2-chloroethyl ethylsulfide가 있으며, 본 발명에서는 수포작용제인 머스터드 황(sulfur mustard)을 직접 사용하는 대신 그 유사체인 2-클로로 에틸 에틸 설파이드(2-chloroethyl ethylsulfide)을 사용하였다.In order to verify the chemical warfare agent blocking performance, a chemical warfare agent simulant vapor was used. A chemical warfare agent simulant generally means a low-toxicity compound having a chemical structure similar to that of an actual substance. For example, simulants of blister agents include methyl salicylate and 2-chloroethyl ethylsulfide, and in the present invention, instead of directly using the blister agent sulfur mustard, its analogue 2-chloroethyl ethylsulfide was used.
실험을 위해 먼저 40 ℃로 가열된 비커에 액체 상태의 화학작용제 모사체를 담고, 비커 입구를 봉쇄하여, 화학작용제 모사체 증기가 가득찬 비커를 준비하였다.For the experiment, a liquid chemical agent simulant was first placed in a beaker heated to 40°C, the beaker inlet was sealed, and a beaker filled with chemical agent simulant vapor was prepared.
다음 화생방보호의 다층원단의 화학작용제 모사체의 흡착율을 분석하기 위해, 초기 무게를 측정한 흡착제(KURAREI 사의 활성탄소섬유(ACC5092-20))을 1 ml 바이알안에 위치 시키고, 화생방보호의 다층원단(시료)을 바이알의 입구에 위치시킨 다음, 구멍이 뚫린 바이알 뚜껑으로 고정하였다To analyze the adsorption rate of the chemical agent mimic of the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection, the adsorbent (activated carbon fiber (ACC5092-20) from KURAREI) whose initial weight was measured was placed in a 1 ml vial, and the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection (sample) was placed at the entrance of the vial and then fixed with a vial cap with a hole.
앞서 준비한 화학작용제 모사체 증기가 가득찬 비커 안에 화생방보호의 다층원단이 고정된 바이알을 넣고, 40 ℃에서 24시간 동안 방치하였다. 24시간 후에 화생방보호의 다층원단이 고정된 바이알을 회수하여 화생방보호의 다층원단을 통과한 화학작용제 모사체를 흡착한 흡착제의 무게를 재측정하여 화학작용제 흡착제거 성능을 평가하였다. 무게 변화를 통해 화학작용제 모사체가 투과한 면적과 시간으로 나누어 g/㎡/day로 환산하였다.The vial with the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection fixed was placed in a beaker filled with the previously prepared chemical agent mimic vapor and left at 40℃ for 24 hours. After 24 hours, the vial with the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection fixed was retrieved and the weight of the adsorbent that adsorbed the chemical agent mimic that passed through the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection was re-measured to evaluate the chemical agent adsorption and removal performance. The weight change was converted to g/㎡/day by dividing it by the area through which the chemical agent mimic penetrated and the time.
비교군으로는 화생방보호의 다층원단에 사용한 동일한 활성탄소섬유만을 사용한 것과, 비교예 1의 화생방보호의 다층원단을 사용하였다.As a comparison group, only the same activated carbon fiber used in the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection was used, and the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection of Comparative Example 1 was used.
분석결과Analysis results
도 6은 활성탄소섬유, 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단 및 비교예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단의 화학작용제 모사체 투과도를 분석하여 나타낸 그래프이다.Figure 6 is a graph showing the chemical agent mimetic permeability analysis of activated carbon fiber, a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1, and a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Comparative Example 1.
도 6에 나타난 바와 같이, 활성탄소섬유는 224 ± 17g/㎡/day, 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단은 137 ± 52 g/㎡/day, 비교예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단은 193 ± 22 g/㎡/day의 화학작용제 모사체 투과도를 갖는 것을 확인하였다. 즉 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단이 갖는 공극 구배 구조(압력 구배 구조)에 의해 활성탄소섬유의 공극분포 특히 미세기공의 종류를 세밀하게 제어 및 조절함으로써, 무게의 증가없이 제1, 2 에어로졸 차단층의 공극 분포를 달리하는 구조적 조절만으로 화학작용제 모사체 투과를 30% 감소시켰다는 점에서 유의한 의미를 갖는다.As shown in Fig. 6, it was confirmed that the activated carbon fiber had a chemical agent mimetic permeability of 224 ± 17 g/m2/day, the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 had a chemical agent mimetic permeability of 137 ± 52 g/m2/day, and the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Comparative Example 1 had a chemical agent mimetic permeability of 193 ± 22 g/m2/day. That is, by precisely controlling and regulating the pore distribution of the activated carbon fibers, especially the type of micropores, by the pore gradient structure (pressure gradient structure) of the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1, it is significant in that the chemical agent mimetic permeability was reduced by 30% only by structurally adjusting the pore distribution of the first and second aerosol barrier layers to differ without increasing the weight.
실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단이 갖는 공극 구배 구조(압력 구배 구조)는 화학작용제 모사체 증기의 유입 흐름에 걸리는 압력을 강화시켜 유입을 효율적으로 차단하였다.The pore gradient structure (pressure gradient structure) of the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 effectively blocked the inflow of chemical agent simulant vapor by strengthening the pressure applied to the inflow.
<실험예 2> 공기투과도, 수분투과도, 투습저항도 평가<Experimental Example 2> Evaluation of air permeability, water permeability, and moisture permeability resistance
공기투과도 측정Air permeability measurement
실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단과 비교예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단을 시료로 사용하여 비교 분석하였다. 각각의 시료는 20 ㎠으로 준비하여 평가하였다. 이는 KS K ISO 9237법 기준으로 한국의류시험연구원에서 측정하였다. 구체적으로 시료를 공기투과도 측정기(FX-3300, Textest, Swiss)에 고정한 후, 수직방향으로 시험편 면을 통한 압력차가 100 Pa가 되는 공기의 유량을 측정하였고, 투과된 공기 흐름 양을 ft3/ft2/min으로 환산하여 나타내었다. 이때 공기투과도는 하기 식으로 계산하였다.The multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 and the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Comparative Example 1 were used as samples for comparative analysis. Each sample was prepared as 20 ㎠ and evaluated. This was measured at the Korea Apparel Testing & Research Institute according to the KS K ISO 9237 method. Specifically, after fixing the sample to an air permeability measuring device (FX-3300, Textest, Swiss), the air flow rate at which the pressure difference through the test piece surface in the vertical direction became 100 Pa was measured, and the amount of air flow transmitted was converted to ft 3 /ft 2 /min and expressed. At this time, the air permeability was calculated by the following equation.
[식 1][Formula 1]
: 유량의 산술 평균 (dm3/min) : Arithmetic mean of flow rate (dm 3 /min)
A : 시험편의 시험 면적 (cm2) A : Test area of the test piece (cm 2 )
167 :dm3/min/cm2로 환산하는 상수 167: Constant for converting to dm 3 /min/cm 2
수분투과도 측정Water permeability measurement
실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단과 비교예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단을 시료로 사용하여 비교 분석하였다. 각 시료는 1 ㎠으로 준비하여 평가하였다. 물이 들어있는 1 ㎖ 바이알의 입구에 시료를 배치하고, 구멍이 뚫린 바이알 뚜껑으로 고정하였다. 초기 무게를 측정한 후, 40 ℃의 비커 안에 넣고 비커 입구를 밀폐하였다. 24 시간 동안 방치한 다음, 시료의 무게를 측정한다. 변화된 시료의 무게를 통해 수분이 투과한 면적과 시간으로 나눠 g/㎡/day로 환산하였다.The multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 and the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Comparative Example 1 were used as samples and compared and analyzed. Each sample was prepared as 1 ㎠ and evaluated. The sample was placed at the entrance of a 1 ㎖ vial containing water and fixed with a vial cap with a hole. After measuring the initial weight, it was placed in a 40 ℃ beaker and the beaker entrance was sealed. After leaving it for 24 hours, the weight of the sample was measured. The changed weight of the sample was divided by the area through which moisture penetrated and the time, and converted into g/㎡/day.
투습저항도 측정Measurement of water resistance
투습저항도는 수증기가 샘플을 통과하는데 필요한 열량값을 의미하며, 열 피로도와 관련성이 있다. 투습저항도 측정은 ISO 11092 기준에 따라한국의류시험연구원에서 분석하였다. 구체적으로 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단과 비교예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단을 시료로 사용하여 비교 분석하였다. 각 시료는 1 ㎡로 준비하였다. 35 ℃, 40 %R.H. 조건에서 측정실 내부의 수증기 분압(p a )과 계측부 표면에서의 포화 수증기 분압(p m )을 측정하였다. 측정된 값을 아래 식에 도입하여 투습저항도(m2ㆍPa/W)를 도출하였다. Moisture permeability refers to the amount of heat required for water vapor to pass through a sample, and is related to thermal fatigue. The moisture permeability was measured and analyzed by the Korea Apparel Testing & Research Institute according to the ISO 11092 standard. Specifically, the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 and the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Comparative Example 1 were used as samples for comparative analysis. Each sample was prepared as 1 m2. The water vapor partial pressure ( p a ) inside the measurement room and the saturated water vapor partial pressure ( p m ) on the surface of the measurement part were measured under the conditions of 35 ℃ and 40 %RH. The measured values were introduced into the equation below to derive the moisture permeability (m 2 ㆍPa / W).
[식 2][Formula 2]
R et0 : 투습 저항 측정 장비와 관련된 상수 (m2ㆍK/W) R et0 : Constant related to the moisture permeability measuring equipment (m 2 ㆍK/W)
A : 계측부의 면적 (m2) A : Area of the measuring section (m 2 )
H : 계측부에 공급되는 가열 전력 (W) H : Heating power supplied to the measuring unit (W)
ΔH e : 투습 저항 (Ret) 측정시 가열 전력 보정값 ΔH e : Heating power correction value when measuring moisture permeability (R et )
도 7은 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단과 비교예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단의 공기투과도 분석 그래프이다.Figure 7 is a graph showing the air permeability analysis of a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 and a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Comparative Example 1.
도 7에 나타난 바와 같이, 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단은 공기투과도가 80.35 ft3/ft2/min이고, 비교예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단은 공기투과도가 31.37 ft3/ft2/min인 것으로 확인되었다.As shown in Fig. 7, it was confirmed that the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 had an air permeability of 80.35 ft 3 /ft 2 /min, and the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Comparative Example 1 had an air permeability of 31.37 ft 3 /ft 2 /min.
즉 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단이 갖는 공극 구배 구조(압력 구배 구조)에 의해 활성탄소섬유의 공극분포 특히 미세기공의 종류를 세밀하게 제어 및 조절함으로써, 무게의 증가없이 제1, 2 에어로졸 차단층의 공극 분포를 달리하는 구조적 조절만으로 공기투과도가 비교예 1 대비 2.56배 증가되었다는 점에서 유의한 의미를 갖는다.That is, by precisely controlling and regulating the pore distribution of activated carbon fibers, especially the type of micropores, by the pore gradient structure (pressure gradient structure) of the multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection manufactured from Example 1, it is significant in that the air permeability was increased by 2.56 times compared to Comparative Example 1 only by structurally adjusting the pore distribution of the first and second aerosol barrier layers to differ without increasing the weight.
실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단은 공기 유통이 비교예 1의 화생방보호의 다층원단에 비해 더 원활하게 이뤄진다는 것을 의미한다. 따라서 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단은 비교예 1보다 화학작용제에 대한 방호성능이 우수하면서 공기 유통에 의한 열적 피로도를 낮춰 착용감과 활동성이 우수하다는 것을 확인할 수 있다.This means that the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 allows smoother air circulation compared to the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection of Comparative Example 1. Accordingly, it can be confirmed that the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 has superior protective performance against chemical agents compared to Comparative Example 1, and has excellent wearability and mobility by reducing thermal fatigue due to air circulation.
도 8은 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단과 비교예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단 및 활성탄소섬유의 수분투과도 분석 그래프이다.Figure 8 is a graph showing the moisture permeability analysis of a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 and a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Comparative Example 1 and activated carbon fiber.
도 8에 나타난 바와 같이, 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단은 수분투과도가 2532 ± 131 g/㎡/day이고, 비교예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단은 수분투과도가 2147 ± 515 g/㎡/day이며, 활성탄소섬유의 수분투과도는 2433 ± 210 g/㎡/day인 것으로 확인되었다.As shown in Fig. 8, the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 had a moisture permeability of 2532 ± 131 g/㎡/day, the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Comparative Example 1 had a moisture permeability of 2147 ± 515 g/㎡/day, and the moisture permeability of the activated carbon fiber was confirmed to be 2433 ± 210 g/㎡/day.
이를 통해 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단이 갖는 공극 구배 구조(압력 구배 구조)에 의해 활성탄소섬유의 공극분포 특히 미세기공의 종류를 세밀하게 제어 및 조절함으로써, 무게의 증가없이 제1, 2 에어로졸 차단층의 공극 분포를 달리하는 구조적 조절만으로 수분투과도도 비교예 1보다 증가되었다는 점에서 유의한 의미를 갖는다.Through this, the pore distribution of the activated carbon fibers, especially the type of micropores, was precisely controlled and adjusted by the pore gradient structure (pressure gradient structure) of the multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection manufactured from Example 1, thereby significantly increasing the moisture permeability compared to Comparative Example 1 only by structurally adjusting the pore distribution of the first and second aerosol barrier layers differently without increasing the weight.
구체적으로 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단은 공극 구배 구조에 의해 압력 구배 구조가 형성되고, 이로 인해 유출되는 수분의 흐름에서 압력 손실이 발생하여 투과가 촉진된다.Specifically, the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 has a pressure gradient structure formed by the pore gradient structure, which causes a pressure loss in the flow of moisture flowing out, thereby promoting permeation.
따라서 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단은 비교예 1보다 화학작용제에 대한 방호성능이 우수하면서 공기 유통 뿐만 아니라 수분의 방출도 원활하게 이뤄진다는 것을 확인할 수 있고, 이로 인해 열적 피로도를 낮춰 착용감과 활동성이 우수하다는 것을 확인할 수 있다.Therefore, it can be confirmed that the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 has better protective performance against chemical agents than Comparative Example 1, and not only allows air circulation but also releases moisture smoothly, and as a result, it can be confirmed that it has excellent wearing comfort and activity by reducing thermal fatigue.
도 9는 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단과 비교예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단의 투습도 분석 그래프이다.Figure 9 is a graph showing the moisture permeability analysis of a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 and a multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Comparative Example 1.
도 9에 나타난 바와 같이, 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단은 투습저항도가 4.33 ㎡·Pa/W이고, 비교예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단은 투습저항도가 3.54 ㎡·Pa/W인 것으로 확인되었다.As shown in Fig. 9, the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 was confirmed to have a moisture permeability resistance of 4.33 m2·Pa/W, and the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Comparative Example 1 was confirmed to have a moisture permeability resistance of 3.54 m2·Pa/W.
이를 통해 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단이 갖는 공극 구배 구조(압력 구배 구조)에 의해 활성탄소섬유의 공극분포 특히 미세기공의 종류를 세밀하게 제어 및 조절함으로써, 무게의 증가없이 제1, 2 에어로졸 차단층의 공극 분포를 달리하는 구조적 조절만으로 투습저항도가 비교예 1보다 증가되었다는 점에서 유의한 의미를 갖는다.Through this, the pore distribution of the activated carbon fibers, especially the type of micropores, was precisely controlled and adjusted by the pore gradient structure (pressure gradient structure) of the multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection manufactured from Example 1, thereby significantly increasing the moisture permeability compared to Comparative Example 1 by only structurally adjusting the pore distribution of the first and second aerosol barrier layers to differ without increasing the weight.
구체적으로 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단은 공극 구배 구조에 의해 압력 구배 구조가 형성되고, 이로 인해 유출되는 수분과 열의 흐름에 압력 손실이 발생하여 투과가 촉진된다는 것을 알 수 있다.Specifically, it can be seen that the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 has a pressure gradient structure formed by the pore gradient structure, and this causes a pressure loss in the flow of moisture and heat flowing out, thereby promoting permeation.
따라서 실시예 1로부터 제조된 화생방보호의 다층원단은 비교예 1보다 화학작용제에 대한 방호성능이 우수하면서 수분의 방출 뿐만 아니라 열의 방출도 원활하게 이뤄진다는 것을 확인할 수 있고, 이로 인해 열적 피로도를 낮춰 착용감과 활동성이 우수하다는 것을 확인할 수 있다.Therefore, it can be confirmed that the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection manufactured from Example 1 has superior protective performance against chemical agents than Comparative Example 1, and not only releases moisture but also releases heat smoothly, thereby reducing thermal fatigue and providing excellent wearability and activity.
이에, 실시예에서 제조된 바와 같이 본 발명에 따른 화생방보호의 다층원단은 방호성능이 우수할 뿐만 아니라 착용자의 활동에 따라 열과 땀을 외부로 배출될 수 있도록 하여 열적 피로도를 낮춰 종래 화생방보호 원단 대비 방호성능과 쾌적성 및 활동성이 높음을 알 수 있다.Accordingly, as manufactured in the examples, the multilayer fabric for chemical, biological, and radiological protection according to the present invention not only has excellent protective performance, but also allows heat and sweat to be discharged to the outside according to the wearer's activities, thereby reducing thermal fatigue, and it can be seen that it has higher protective performance, comfort, and activity level than conventional chemical, biological, and radiological protection fabrics.
이상 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention.
따라서, 이상에서 기술한 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Accordingly, the embodiments described above are provided to fully inform a person skilled in the art of the invention of the scope of the invention, and therefore should be understood to be exemplary and not restrictive in all respects, and the present invention is defined only by the scope of the claims.
100
:
제1 에어로졸 차단층
200
:
흡착층
300
:
제2 에어로졸 차단층
400
:
커버원단
500
:
지지원단
100: 1st aerosol barrier layer
200 : Adsorption layer
300: Second aerosol barrier layer
400 : Cover fabric
500 : Supporting Group
Claims (9)
제1 에어로졸 차단층의 일면에 부착된 외부 화학성 독성물질을 흡착하는 활성탄소섬유를 포함하는 흡착층; 및
상기 흡착층의 타측면에 부착되고, 제1 에어로졸 차단층 보다 0.5 내지 0.8배 더 낮은 평량을 갖는, 에어로졸 입자 차단성을 갖는 열가소성 고분자 섬유로 구성된 부직포로 이루어진 제2 에어로졸 차단층;으로 구성된 다층 압력구배 구조를 갖는 화생방보호의 다층원단. A first aerosol barrier layer comprising a nonwoven fabric comprising thermoplastic polymer fibers having aerosol particle blocking properties;
An adsorption layer comprising activated carbon fibers that adsorb external chemical toxic substances attached to one surface of the first aerosol barrier layer; and
A multilayer chemical, biological, radiological, and nuclear protection fabric having a multilayer pressure gradient structure, comprising: a second aerosol barrier layer made of a nonwoven fabric composed of thermoplastic polymer fibers having aerosol particle blocking properties, the second aerosol barrier layer having a basis weight 0.5 to 0.8 times lower than that of the first aerosol barrier layer, and attached to the other side of the adsorption layer;
상기 열가소성 고분자 섬유는 폴리우레탄(PU), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리에스터(Polyester), 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 나일론(Nylon 6), 비스코스 레이온(Viscose rayon)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 이용해 제조된 부직포(non-woven fabric)인 것을 특징으로 하는 화생방보호의 다층원단. In the first paragraph,
A multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection characterized in that the thermoplastic polymer fiber is a non-woven fabric manufactured using at least one selected from the group consisting of polyurethane (PU), polypropylene (PP), polyester, polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), nylon (Nylon 6), and viscose rayon.
상기 열가소성 고분자 섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 나일론(Nylon 6)으로 제조된 혼섬 부직포인 것을 특징으로 하는 화생방보호의 다층원단. In the first paragraph,
A multilayer fabric for chemical, biological, radiological and nuclear protection, characterized in that the thermoplastic polymer fiber is a mixed nonwoven fabric made of polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6).
상기 제1 에어로졸 차단층의 부직포는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 나일론(Nylon 6)이 40 : 60 내지 60 : 40 중량비로 혼섬된 부직포이고,
상기 제2 에어로졸 차단층의 부직포는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 나일론(Nylon 6)이 10 : 90 내지 20 : 80중량비로 혼섭된 부직포인 것을 특징으로 하는 화생방보호의 다층원단. In the third paragraph,
The nonwoven fabric of the first aerosol blocking layer is a nonwoven fabric in which polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6) are mixed in a weight ratio of 40:60 to 60:40.
A multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection, characterized in that the nonwoven fabric of the second aerosol blocking layer is a nonwoven fabric in which polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6) are mixed in a weight ratio of 10:90 to 20:80.
상기 제1 에어로졸 차단층의 부직포는 34 내지 40 g/m2인 평량을 갖는 것을 특징으로 하는 화생방보호의 다층원단. In the first paragraph,
A multilayer fabric for chemical, biological, radiological and nuclear protection, characterized in that the nonwoven fabric of the first aerosol barrier layer has a basis weight of 34 to 40 g/m 2 .
상기 제1 에어로졸 차단층의 부직포는 34 내지 35 g/㎡인 평량을 갖고, 상기 제2 에어로졸 차단층의 부직포는 24 내지 25 g/㎡인 평량을 갖는 것을 특징으로 하는 화생방보호의 다층원단. In the first paragraph,
A multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection, characterized in that the nonwoven fabric of the first aerosol barrier layer has a basis weight of 34 to 35 g/㎡, and the nonwoven fabric of the second aerosol barrier layer has a basis weight of 24 to 25 g/㎡.
상기 제1 에어로졸 차단층의 외측면에, 방수 및 방열 소재의 커버원단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화생방보호의 다층원단. In the first paragraph,
A multilayer fabric for chemical, biological, radiological and nuclear protection, characterized in that it further includes a cover fabric made of a waterproof and heat-dissipating material on the outer surface of the first aerosol blocking layer.
상기 제2 에어로졸 차단층의 외측면에 배치되는 지지원단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화생방보호의 다층원단. In the first paragraph,
A multilayer fabric for chemical, biological, radiological and nuclear protection, characterized by further comprising a support fabric arranged on the outer surface of the second aerosol blocking layer.
상기 제1 에어로졸 차단층의 부직포가 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 나일론(Nylon 6)이 40 : 60 내지 60 : 40 중량비로 혼섬된 34 내지 35 g/㎡인 평량을 갖는 부직포이고,
상기 제2 에어로졸 차단층의 부직포는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 및 나일론(Nylon 6)이 10 : 90 내지 20 : 80 중량비로 혼섬된 24 내지 25 g/㎡인 평량을 갖는 부직포이며,
상기 제1 에어로졸 차단층의 부직포의 공극 분포는 DFT(density functional theory) 법에 의해 micropore (D < 2 nm)를 분석하였을 때, 100 ㎛ 직경을 갖는 기공의 용적(dV/d(log D))은 9-10이고,
상기 제2 에어로졸 차단층의 부직포의 공극 분포는 DFT(density functional theory) 법에 의해 micropore (D < 2 nm)를 분석하였을 때, 100 ㎛ 직경을 갖는 기공의 용적(dV/d(log D))은 5-6이며,
상기 접착제는 유리전이온도가 40℃ 내지 80℃인 열가소성 폴리아마이드 접착제가 일측 표면에 8 내지 10 g/㎡의 점착량, 20 내지 180 dot/㎠ 도트밀도로서 도트형으로 도포된 것을 특징으로 하는 방호성능이 개선된 화생방보호의 다층원단. In the first paragraph,
The nonwoven fabric of the first aerosol blocking layer is a nonwoven fabric having a basis weight of 34 to 35 g/㎡, which is a mixture of polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6) in a weight ratio of 40:60 to 60:40.
The nonwoven fabric of the second aerosol blocking layer is a nonwoven fabric having a basis weight of 24 to 25 g/㎡, which is a mixture of polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon 6) in a weight ratio of 10:90 to 20:80.
When the pore distribution of the nonwoven fabric of the first aerosol blocking layer was analyzed for micropores (D < 2 nm) by the DFT (density functional theory) method, the volume of pores with a diameter of 100 ㎛ (dV/d(log D)) was 9-10.
When the pore distribution of the nonwoven fabric of the second aerosol blocking layer was analyzed for micropores (D < 2 nm) by the DFT (density functional theory) method, the volume of pores with a diameter of 100 μm (dV/d(log D)) was 5-6.
A multilayer fabric for chemical, biological, radiological, and nuclear protection with improved protective performance, characterized in that the adhesive is a thermoplastic polyamide adhesive having a glass transition temperature of 40°C to 80°C, applied in a dot shape on one surface with an adhesive weight of 8 to 10 g/㎡ and a dot density of 20 to 180 dot/㎠.
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