KR101523500B1 - 편물기재의 형성방법 및 편물기재 - Google Patents

Abstract

(과제)
본 발명은, 복잡한 형상의 편물기재로서, 강화섬유로 이루어지는 실이 교차하여 기재 전체에 걸쳐서 배치되는 편물기재의 형성방법과 편물기재를 제공한다.
(해결수단)
횡편기에서 편성하여야 할 편성포(10a, 10b)의 형상의 기초가 되는 기본형지(100)에 대응시켜서, 강화섬유로 이루어지는 인레이사(70)를 편성폭방향으로 삽입하면서 편사(60)에 의하여 베이스 편성포부를 편성하여 제1편성포(10a)를 성형한다. 공통이 되는 기본형지(100)에 있어서, 제1편성포(10a)의 편성 시와는 다른 방향으로 한 기본형지(100)에 대응시켜서, 강화섬유로 이루어지는 인레이사(70)를 편성폭방향으로 삽입하면서 편사(60)에 의하여 베이스 편성포부를 편성하여 제2편성포(10b)를 성형한다. 제1편성포(10a)와 제2편성포(10b)를 서로 형상이 일치하도록 포갠다.

Description

편물기재의 형성방법 및 편물기재{METHOD FOR FORMING KNITTED BASE MATERIAL AND KNITTED BASE MATERIAL}

본 발명은, 강화섬유(强化纖維)로 이루어지는 실이 교차하여 기재(基材)의 전체에 걸쳐서 배치되는 편물기재의 형성방법 및 편물기재에 관한 것이다. 특히 복잡한 형상의 편물기재의 형성방법에 관한 것이다.

섬유강화 플라스틱(FRP : Fiber Reinforced Plastics)의 섬유기재나 방탄·방인(防彈·防刃) 조끼의 소재로서, 강화섬유를 사용한 편물기재가 이용된다. 강화섬유로 이루어지는 실 상호간이 교차한 편성포의 편성방법으로서, 특허문헌1에 기재된 기술이 있다. 특허문헌1에는, 횡편기(橫編機)를 사용하여 강화섬유로 이루어지는 날실(經絲) 및 씨실(緯絲)의 각 층을 편사에 의하여 결합한 다층편성 구조체(多層編成 構造體)(편물기재)가 개시되어 있다. 이 편물기재는, 날실을 복수 개 평행하게 배치하여 횡편기의 니들베드갭(needle bed gap)에 상부로부터 공급하고, 씨실과 편사는 횡편기의 캐리어(carrier)에 의하여 공급하고, 편사에 의하여 편성포를 형성하여 날실과 씨실을 결합함으로써 편성된다.

일본국 특허공표 특표2000-501792호 공보

편물기재로서, 사각형 모양뿐만 아니라 여러 가지 형상의 것이 요망되고 있다. 원하는 형상의 편물기재로 하기 위하여 씨실과 편사는, 캐리어의 되돌림 위치를 변경하는 것을 들 수 있다. 특허문헌1의 편물기재는, 날실을 복수 개 평행하게 배치한 상태가 고정되어 편성된다. 따라서 편물기재의 형상은, 씨실과 편사의 되돌림 위치를 변경하더라도 날실이 니들베드갭에 따른 방향의 배치에 한정되어, 날실만이 병렬되어 편성포가 존재하지 않는 영역이 형성되어 버린다. 이러한 편물기재를 원하는 형상으로 하기 위해서는, 날실을 절단·제거하는 후처리가 필요하게 된다.

본 발명은 상기 사정을 고려하여 이루어진 것으로서, 그 목적 중 하나는, 강화섬유로 이루어지는 실이 교차하여 기재의 전체에 걸쳐서 배치되는 편물기재의 형성방법을 제공한다. 본 발명의 다른 목적은, 강화섬유로 이루어지는 실이 교차상태로 배치된 편물기재를 임의의 형상으로 형성하는 방법을 제공하는 것에 있다. 또한 본 발명의 또 다른 목적은, 본 발명의 편물기재의 형성방법을 적용하여 형성된 편물기재를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 편물기재의 형성방법은, 횡편기를 사용하여 편물기재를 형성하는 방법으로서, 이하의 공정α∼공정γ를 구비한다.

[공정α] … 횡편기에서 편성하여야 할 편성포의 형상의 기초가 되는 기본형지에 대응시켜서, 강화섬유로 이루어지는 인레이사를 편성폭방향으로 삽입하면서 편사에 의하여 베이스 편성포부를 편성하여 제1편성포를 성형한다.

[공정β] … 상기 기본형지에 있어서, 공정α의 편성 시와는 다른 방향으로 한 기본형지에 대응시켜서, 강화섬유로 이루어지는 인레이사를 편성폭방향으로 삽입하면서 편사에 의하여 베이스 편성포부를 편성하여 제2편성포를 성형한다.

[공정γ] … 상기 제1편성포와 제2편성포를 서로 형상이 일치하도록 포갠다.

본 발명에 있어서의 편물기재의 형성방법의 1형태로서, 상기 공정α 및 상기 공정β에 있어서, 편성폭방향의 스티치 수가 웨일방향(편성포의 세로방향)으로 서로 다르게 되도록 베이스 편성포부의 적어도 일부를 편성하는 형태를 들 수 있다. 편성폭방향의 스티치 수를 변경하는 구체적인 편성방법으로서는, 폭늘림 스티치, 폭줄임 스티치 및 되돌림 편성 중에서 적어도 1개를 이용하는 것을 들 수 있다.

본 발명의 편물기재는, 복수의 편성포로 구성된 편물기재이다. 상기 각 편성포는, 베이스 편성포부를 편성하는 편사와, 상기 베이스 편성포부에 편성폭방향으로 삽입되고 강화섬유로 이루어지는 인레이사를 구비한다. 상기 편물기재를 구성하는 적어도 2매의 편성포는, 인레이사의 배향방향이 서로 다르게 되도록 포개어져 있다.

본 발명의 편물기재의 1형태로서, 상기 인레이사는, 직선부와, 상기 편성포의 편성폭방향 끝부에 있어서 이 직선부로부터 되돌려져서 다음의 직선부에 연결되는 반환부를 구비하는 형태를 들 수 있다.

본 발명의 편물기재의 1형태로서, 상기 편성포는, 상기 편성포의 적어도 일부에 편성폭방향의 스티치 수가 웨일방향으로 서로 다른 영역을 구비하는 형태를 들 수 있다.

본 발명의 섬유강화 플라스틱은, 수지로 이루어지는 모재와, 상기 모재를 보강하는 섬유기재를 구비하며, 상기 섬유기재가 본 발명의 편물기재이다.

본 발명의 편물기재의 형성방법은, 공통되는 1매의 기본형지를 이용함으로써 동일한 형상이면서 인레이사의 배향방향이 서로 다른 복수의 편성포를 용이하게 편성할 수 있다. 이들의 편성포를 서로 형상이 일치하도록 포개는 것만에 의하여 인레이사의 배향방향이 서로 다른 편물기재를 용이하게 얻을 수 있어 효율적이다. 각 편성포의 기본형지가 공통이 되기 때문에, 복잡한 형상의 편물기재이더라도 기본형지에 대응시켜서 인레이사를 편성폭방향으로 삽입함으로써 편물기재의 전체에 걸쳐서 인레이사를 교차시킬 수 있다. 편물기재에 있어서 인레이사가 원하는 배향방향이 되도록, 각 편성포를 편성할 때에 기본형지의 편성각도를 설정하면 좋기 때문에, 인레이사의 배향방향의 자유도(自由度)가 높다. 또한 공통의 기본형지를 사용하여 각 편성포를 성형편성하기 때문에, 복잡한 형상의 편물기재를 용이하게 얻을 수 있다. 각 편성포는, 강화섬유를 인레이사로서 편성폭방향으로만 삽입하고 있기 때문에, 편성포의 웨일방향으로 신장이 발생한다. 따라서 각 편성포는 유연성을 구비하기 때문에 각 편성포를 포개기 쉽다.

편성폭방향의 스티치 수가 웨일방향으로 서로 다르게 되도록 베이스 편성포부의 적어도 일부를 편성함으로써 각 편성포를 용이하게 임의의 형상으로 형성할 수 있다. 특히 웨일방향에 있어서, 편성포 부분을 폭늘림 스티치나 폭줄임 스티치, 되돌림 편성 등을 함으로써 입체적으로 편성포를 편성할 수 있다. 본 발명의 편물기재의 형성방법은, 공통의 기본형지를 사용하여 각 편성포를 편성하기 때문에, 입체 형상의 편물기재이더라도 기본형지에 대응한 편성포를 포갬으로써 편물기재의 전체에 걸쳐서 인레이사를 교차시킬 수 있다.

본 발명의 편물기재는, 강화섬유로 이루어지는 인레이사의 배향방향이 서로 다르게 되도록 배치되어 있기 때문에 고강도이다. 본 발명의 편물기재는, 각 편성포가 인레이사를 구비함으로써 각 편성포의 편성폭방향으로 강화섬유를 배치할 수 있다. 편성폭방향으로 인레이사를 배치한 각 편성포가, 서로 형상이 일치하도록 포개어져 있음으로써 편물기재의 전체에 걸쳐서 인레이사가 교차하고 있어, 편물기재의 전체에 걸쳐서 일정하게 고강도이다. 또한 복잡한 형상의 편물기재이더라도 편물기재의 전체에 걸쳐서 인레이사가 교차한 상태로 할 수 있다.

상기 인레이사는, 직선부와 반환부에 의하여 일련(一連)으로 구성되는 영역이 존재함으로써 더 고강도의 편물기재가 된다.

상기 편성포의 적어도 일부에 편성폭방향의 스티치 수가 웨일방향으로 서로 다른 영역을 구비함으로써 각 편성포는 임의의 형상이 된다. 특히 웨일방향에 있어서, 편성포 부분을 폭늘림 스티치나 폭줄임 스티치, 되돌림 편성 등을 함으로써 상기 편성포는 입체 형상이 된다. 본 발명의 편물기재는, 복잡한 입체 형상이더라도 편물기재의 전체에 걸쳐서 인레이사가 교차하고 있기 때문에 고강도이다. 특히 넓은 면적에 걸쳐서 인레이사가 도중에 절단되지 않아 일련으로 된 입체 형상의 편물기재를 얻을 수도 있다.

본 발명의 섬유강화 플라스틱은, 사각형 등의 간이한 평면 형상은 물론 사각형 이외의 임의의 평면 형상이나 입체 형상이더라도 편물기재의 전체에 걸쳐서 거의 일정하게 고강도의 본 발명의 편물기재를 이용하고 있기 때문에, 섬유강화 플라스틱의 전체에 걸쳐서 고강도이다.

도1에 있어서, (A)는 실시형태1에 나타내는 편물기재의 개략도이고, (B)는 (A)의 편물기재에 대응하는 형지를 나타내는 도면이다.
도2에 있어서, (A)는 실시형태2에 나타내는 편물기재의 개략도이고, (B)는 (A)의 편물기재에 대응하는 형지를 나타내는 도면이다.
도3에 있어서, (A)는 실시형태3에 나타내는 편물기재의 개략도이고, (B)는 (A)의 편물기재에 대응하는 형지를 나타내는 도면이다.
도4에 있어서, (A)는 실시형태4에 나타내는 편물기재의 개략도이고, (B)는 (A)의 편물기재에 대응하는 형지를 나타내는 도면이다.

<실시형태1>

이하, 본 발명의 편물기재(編物基材)와 그 형성방법에 대하여 설명한다. 편물기재는 후술하는 바와 같이 횡편기(橫編機)를 사용하여 형성되지만, 먼저 편물기재의 구성에 대하여 설명하고, 그 후에 편물기재의 형성방법에 대하여 설명한다. 도1에 나타내는 본 실시형태의 편물기재(1)는 2매의 편성포(10a, 10b)로 구성되어 있다. 각 편성포(10a, 10b)는, 베이스 편성포부(base 編成布部)를 구성하는 편사(編絲)(60)와, 베이스 편성포부에 삽입되고 강화섬유로 이루어지는 인레이사(inlay絲)(70)를 구비한다. 본 발명의 특징 중 하나는, 편성포(10a, 10b)가, 인레이사(70)의 배향방향(配向方向)이 서로 다르게 되도록 포개어져 있는 것에 있다.

[편물기재]

편물기재(1)는, 도1(A)에 나타내는 바와 같이 등변 사다리꼴의 평면 형상이며, 강화섬유로 이루어지는 씨실(緯絲)(71)과 날실(經絲)(72)을 구비한다. 씨실(71)과 날실(72)은 직교하고 있다. 편물기재(1)는, 도1(B)에 나타내는 바와 같이 각각 형성된 2매의 편성포(10a, 10b)가 서로 형상을 일치시키도록 포개어져 있다.

[편성포]

편성포(10a, 10b)는, 인레이사(70)가 편사(60)에 의한 베이스 편성포부에 삽입되어 있다. 각 편성포(10a, 10b)는 형상이 동일하며, 인레이사(70)의 배향방향이 90도 서로 다르게 되어 있다. 여기에서는, 편성포(10a)의 인레이사(70)를 편물기재(1)의 씨실(71)로 하고, 편성포(10b)의 인레이사(70)를 편물기재(1)의 날실(72)로 하고 있다.

편사(60)는 강화섬유나 비강화수지섬유 등을 이용할 수 있다. 강화섬유로서는 예를 들면 탄소섬유, 아라미드섬유, 유리섬유, 초고분자량 폴리에틸렌(구체적인 예 : 다이니마(Dyneema) : 등록상표) 등을 들 수 있다. 비강화수지섬유로서는 예를 들면 나일론 수지섬유(nylon 樹脂纖維), 폴리에틸렌 수지섬유(polyethylene 樹脂纖維), 폴리에스테르 수지섬유(polyester 樹脂纖維), 폴리프로필렌 수지섬유(polypropylene 樹脂纖維), 폴리에테르에테르케톤 수지섬유(polyetheretherketone 樹脂纖維), 폴리에테르케톤 수지섬유(polyetherketone 樹脂纖維) 등의 열가소성 수지섬유(熱可塑性 樹脂纖維), 불포화 폴리에스테르 섬유(不飽和 polyester 樹脂纖維), 페놀 수지섬유(phenol 樹脂纖維), 에폭시 수지섬유(epoxy 樹脂纖維) 등의 열경화성 수지섬유(熱硬化性 樹脂纖維)를 들 수 있다. 이 이외에 금속을 포함하는 고강도실을 이용할 수 있다. 금속재료로서는, 스테인레스강으로 제작된 실, 알루미늄 합금으로 제작된 실, 티탄합금으로 제작된 실 등을 들 수 있다. 본 발명의 편물기재(1)를 FRP의 기재에 이용하는 경우에, 열가소성 수지섬유를 이용함으로써 FRP의 제작과정에서 받는 열에 의하여 용융되어 편사(60)의 원형(原形)을 유지하지 않아, FRP의 모재(母材)가 되는 수지와 일체화할 수 있어 바람직하다. 본 발명의 편물기재(1)를 방탄·방인(防彈·防刃) 조끼의 소재로서 이용하는 경우에, 강화섬유나 금속을 포함하는 고강도실을 이용함으로써 베이스 편성포부도 고강도로 할 수 있어 바람직하다.

인레이사(70)는, 강화섬유로 이루어지며 예를 들면 탄소섬유, 아라미드섬유, 유리섬유, 초고분자량 폴리에틸렌(구체적인 예 : 다이니마 : 등록상표) 등을 이용할 수 있다.

인레이사(70)는, 도1(A)에 있어서의 편성포(10a)만을 발췌한 확대도에 나타내는 바와 같이 편사(60)에 의하여 형성된 스티치(stitch)에 있어서, 인접하는 스티치의 전후(지면(紙面)의 전방측, 깊이방향측)을 교대로 삽입시킴으로써 고정할 수 있다. 인레이사(70)의 삽입방법에 대해서는, 이 확대도의 방법에 한정되지 않으며 다른 공지의 방법을 채용할 수 있다.

인레이사(70)는, 도1(A)의 확대도에 나타내는 바와 같이 단일(單一)의 실로 어떤 직선부(直線部)(70s)를 형성하면, 편성포의 편성폭방향 끝부에 있어서의 반환부(返還部)(70r)에서 되돌려지고, 다음의 직선부(70s)를 형성하도록 사행배치(蛇行配置)된다. 인레이사(70)는, 단일이고 사행배치하는 것 이외에 각 직선부를 각각의 실로 구성하더라도 좋다. 예를 들면 편물기재(1)의 가장자리부를 원하는 형상으로 절단하면, 각 직선부가 각각의 실이 된다.

여기에서는, 각 인레이사(71, 72)에 의하여 형성되는 각도는 90도(직교)로 하고 있지만, 기본형지(基本型紙)(100)의 경사를 임의의 각도로 변경하여, 인레이사(70)를 삽입하면서 베이스 편성포부를 성형편성함으로써 각 인레이사(71, 72)에 의하여 형성되는 각도는 45도 등 원하는 각도로 할 수 있다.

포개어진 편성포는 2매 이상이면 좋고, 적어도 2매의 편성포가 인레이사(70)의 배향방향이 서로 다르게 되어 있으면 좋다. 편물기재(1)는 편성포(10a, 10b)를 포갬으로써 구성되어 있기 때문에, 베이스 편성포부가 2중으로 되어 있어 두께를 갖는다. 포개는 편성포의 매수가 증가할수록 편물기재의 두께도 두꺼워진다.

본 실시형태의 편물기재(1)는 2차원 형상이지만, 편물기재(1)를 부착하는 형(型)이 예를 들면 상변(上邊)(11)측 및 하변(下邊)(12)측이 개구되고 하변(12)으로부터 상변(11)을 향하여 가늘어지는 통(筒) 모양(스커트 모양)인 경우에, 편물기재(1)를 형으로 둘러 감도록 부착하면 좋다.

본 실시형태의 편물기재(1)를 편성하기 위한 형지는 등변 사다리꼴의 평면 형상이지만, 예를 들면 대략 삼각형 모양의 복수 매의 부분품(parts)으로 이루어지는 형지로 하고, 각 부분품은 인레이사(70)를 삽입하면서 되돌림 편성을 하더라도 상관없다. 이 경우에 있어서도 인레이사(70)의 배향방향이 다르게 된다.

도1(A)에 나타내는 편물기재(1) 및 도1(B)에 나타내는 기본형지(100)는 개략적인 도면으로서, 편성포(10a, 10b)를 포개었을 경우의 인레이사(70)의 배향방향을 이해하기 쉽도록 도면에 나타낸 것이다. 실제로는, 편성포(10a) 위에 편성포(10b)를 포개었을 경우에 상측에서 편물기재(1)를 보면, 편성포(10b)의 인레이사(날실(72))가 보인다.

[용도]

본 발명의 편물기재(1)는, FRP의 기재에 적합하게 이용할 수 있다. 이 경우에 본 발명의 편물기재(1)에 수지를 함침(含浸)시켜서 가열압축한다. 또 편물기재(1)의 편사(60)에 수지가 포함되어 있는 경우에는, 추가로 편물기재(1)에 수지를 함침시키거나 도포(塗布)시켜도 좋지만, 이 추가는 필수적인 것은 아니다. 이 이외에 본 발명의 편물기재(1)는 방탄·방인 조끼의 소재에 적합하게 이용할 수 있다.

[편물기재의 형성방법]

상기한 본 발명의 편물기재(1)는 횡편기를 사용하여 이하의 형성방법에 의하여 얻어진다. 본 발명의 편물기재(1)의 형성방법에서는, 횡편기에 의하여 편성하여야 할 편성포의 형상의 기초가 되는 공통의 기본형지(100)를 사용하여 복수 매의 편성포(10a, 10b)를 편성한다. 편성포의 편성에는, 좌우방향으로 연장되고 또한 전후방향으로 서로 대향(對向)하는 한 쌍의 니들베드(needle bed)를 구비하고, 전후의 니들베드 사이에서 스티치의 트랜스퍼(transfer)가 가능함과 아울러, 적어도 일방(一方)의 니들베드가 래킹(racking) 가능한 2매(4매이더라도 가능함) 베드 횡편기를 사용한다. 기본적으로는 2매의 니들베드 중에서 어느 일방을 주로 사용하면, 각 편성포(10a, 10b)는 편성될 수 있다.

[기본형지]

본 실시형태에서 사용하는 기본형지(100)는, 도1(B)-(a)에 나타내는 바와 같이 상변(111)과 하변(112)과 측변(113)으로 형성되는 등변 사다리꼴의 평면 형상이다. 본 실시형태1의 편물기재(1)는 2차원 형상이기 때문에, 기본형지(100)의 형상이 그대로 편물기재(1)의 형상이 된다. 즉 기본형지(100)의 상변(111), 하변(112), 측변(113)이 편물기재(1)의 상변(11), 하변(12), 측변(13)에 대응한다. 도1(B)-(a)에 나타내는 기본형지(100)의 방향을 0도라고 한다.

[공정α]

도1(B)-(a)에 나타내는 형상의 기본형지(100)에 대응시켜서, 인레이사(70)를 삽입하면서 편사(60)에 의하여 베이스 편성포부를 편성하여 편성포(10a)를 편성한다. 도면에 있어서 복수의 가로줄이 인레이사(70)의 삽입방향이다.

편성포(10a)의 편성방법은, 우선 일방의 니들베드에 있어서 편사(60)에 의하여 1코스 편성을 한다. 다음에 편성된 스티치를 1개 걸러서 대향하는 타방(他方)의 니들베드로 트랜스퍼하고, 인레이사(70)를 양쪽 니들베드 사이에 삽입시킨다. 그리고 트랜스퍼한 스티치를 원래 상태로 되돌린다. 이렇게 함으로써 도1(A)의 확대도에 나타내는 바와 같이 인레이사(70)를 인접하는 스티치의 전후에 교대로 배치시킬 수 있다. 이 1코스의 스티치에 새로운 편성을 함으로써 삽입한 인레이사(70)를 고정할 수 있다. 기본형지(100)는 등변 사다리꼴 모양이며 측변(113)이 경사져 있기 때문에, 새로운 편성을 할 때에는 폭줄임 스티치(narrowing stitch)에 의한 편성을 한다. 이 상태에서, 새롭게 편성된 스티치를 1개 걸러서 대향하는 타방의 니들베드로 트랜스퍼하고, 인레이사(70)를 양쪽 니들베드 사이에 삽입시켜서 트랜스퍼한 스티치를 원래 상태로 되돌린다. 이 동작을 반복함으로써 도1(B)-(a)에 나타내는 기본형지(100)의 복수의 가로줄에 대응시켜서 인레이사(70)를 배치할 수 있다. 이 편성포(10a)는, 하변(112)이 편성시작이고, 상변(111)이 편성종료가 된다.

[공정β]

도1(B)-(b)에 나타내는 바와 같이 기본형지(100)를 90도 회전시킨다. 이 90도 회전된 기본형지(100)에 대응시켜서, 상기한 편성포(10a)의 편성방법과 마찬가지로 인레이사(70)를 삽입하면서 편사(60)에 의하여 베이스 편성포부를 편성하여 편성포(10b)를 편성한다. 도면에 있어서 복수의 가로줄이 인레이사(70)의 삽입방향이다. 여기에서는 기본형지(100)를 90도 회전시켰지만, 이 기본형지(100)의 회전각도는 임의로 설정할 수 있다. 이 편성포(10B)는, 하측의 측변(113)의 우측 모서리부가 편성시작이고, 상측의 측변(113)의 우측 모서리부가 편성종료가 된다.

[공정γ]

편성포(10a)와 편성포(10b)를 형상이 일치하도록 서로 포갠다. 도1(B)-(c)에 나타내는 바와 같이 편성포(10a)의 편성에 사용된 기본형지(100)와 편성포(10b)의 편성에 사용된 기본형지(100)는 90도 서로 다르기 때문에 양쪽의 기본형지(100)를 포개면, 인레이사(70)의 삽입방향은 직교한다. 기본형지(100)에 대응시켜서 편성된 편성포(10a, 10b)를 포개고 있기 때문에, 편성된 편물기재(1)는, 인레이사(70)가 씨실(71)과 날실(72)에 의하여 직교한 상태가 편물기재(1)의 전체에 걸쳐서 배치된다(도1(A)).

<실시형태2>

실시형태1에서는, 2차원 형상의 편물기재(1)의 편성방법에 대하여 설명하였다. 실시형태2에서는, 도2를 참조하여 3차원 형상의 편물기재(2)의 편성방법에 대하여 설명한다. 실시형태2의 편물기재(2)는, 도2(A)에 나타내는 바와 같이 사각형 모양의 가장자리부(21)의 중앙부에 만곡(彎曲)한 볼록부(22)를 구비한다. 각 편성포(20a, 20b)에 사용하고 있는 편사나 인레이사에 대해서는 실시형태1과 동일하기 때문에, 이하에서는 기본형지(200)를 사용한 편물기재(2)의 편성방법에 대하여 설명한다.

[기본형지]

기본형지(200)는, 도2(B)-(a)에 나타내는 바와 같이 큰 사다리꼴과 작은 사다리꼴이 일체가 된 형상의 반체(半體)를 작은 사다리꼴의 단변(短邊)을 경계로 하여 상하로 대칭하도록 배치시킨 볼록부(222)와, 이 볼록부(222)를 사이에 두고 배치시킨 사각형 모양의 가장자리부(221)를 구비한다. 이 기본형지(200)는 3차원 형상의 편물기재(2)를 2차원으로 전개한 형지이다. 따라서 이 기본형지(200)에 대응시켜서 각 편성포(20a, 20b)를 편성할 때에는, 도2(B)에 있어서 화살표로 나타내는 영역은 접속되면서 편성된다. 이 접속은 코스방향 또는 웨일방향에 있어서 입체부를 형성하기 위한 편성포 부분을 형성하며, 각 편성포 부분을 접속시킨다. 기본형지(200)의 가장자리부(221), 볼록부(222)가 편물기재(2)의 가장자리부(21), 볼록부(22)에 대응한다. 도2(B)-(a)에 나타내는 기본형지(200)의 방향을 0도라고 한다.

우선 도2(B)-(a)에 나타내는 기본형지(200)에 대응시켜서, 인레이사(70)를 삽입하면서 편사(60)에 의하여 베이스 편성포부를 편성하여 편성포(20a)를 편성한다(공정α). 편성포(20a)의 편성은, 기본형지(200)에 대응시켜서 일방의 가장자리부(221)(지면의 하측)를 왕복편성하고, 볼록부(222)에서 편성폭방향의 스티치 수를 변경하면서 되돌림을 하고, 그 후에 타방의 가장자리부(221)(지면의 상측)를 왕복편성한다. 이 때에 볼록부(222)의 형상에 대응시켜서 일방의 가장자리부(221)(지면의 하측)의 최종코스를 편성종료하면, 편성포의 일부의 스티치를 편침에 결합시켜서 편성을 정지한 상태로 하면서 볼록부(222)의 중앙까지 편성폭이 좁아지도록 되돌림 위치를 변경하여 편성을 한다. 그 후에 정지상태로 하였던 편침에 결합된 스티치도 포함시켜서 편성폭이 넓어지게 되도록 되돌림 편성을 한다. 이 편성포(20a)는, 지면 하측의 가장자리부(221)의 하변이 편성시작이고, 지면 상측의 가장자리부(221)의 상변이 편성종료가 된다.

다음에 도2(B)-(b)에 나타내는 바와 같이 기본형지(200)를 90도 회전시킨다. 이 90도 회전된 기본형지(200)에 대응시켜서, 인레이사(70)를 삽입하면서 편사(60)에 의하여 베이스 편성포부를 편성하여 편성포(20b)를 편성한다(공정β). 편성포(20b)의 편성은, 기본형지(200)에 대응시켜서 양쪽 가장자리부(221)의 일측단(一側端)(지면의 하측)으로부터 연속하여 편성하고, 볼록부(222)의 편성장소에서는 내측으로 폭 늘림 하면서, 양쪽 가장자리부(221) 사이에 입체부를 형성하기 위한 편성포 부분인 볼록부(222)를 편성한다. 볼록부(222)의 중앙까지 편성을 한 후에, 볼록부(222)의 형상에 대응시켜서 볼록부(222)를 더블루프(double loop)(폭 줄임)에 의하여 편성을 하면서, 양쪽 가장자리부(221)를 폭 줄임에 의하여 상호 거리를 좁혀 가면서 각 편성포 부분을 접속시킨다. 이 편성포(20b)는, 양쪽 가장자리부(221)의 지면 하측에 위치하는 측변이 편성시작이고, 양쪽 가장자리부(221)가 대향하는 지면 상측의 측변이 편성종료가 된다.

그리고 편성포(20a)와 편성포(20b)를 형상이 일치하도록 서로 포갠다(공정γ). 이 때에 각 편성포(20a, 20b)의 볼록부(22)의 형상도 일치시켜서 포갠다. 형성된 편물기재(2)는, 인레이사(70)가 씨실(71)과 날실(72)에 의하여 직교한 상태가 편물기재(2)의 전체에 걸쳐서 배치된다(도2(A)). 볼록부(22)도 인레이사(70)가 직교한 상태가 된다.

<실시형태3>

실시형태3에서는, 도3을 참조하여 3차원 형상의 다른 형태의 편물기재(3)의 형성방법에 대하여 설명한다. 실시형태3의 편물기재(3)는, 도3(A)에 나타내는 바와 같이 사각형 모양의 기재의 일부(가장자리부(31))에 대략 원형의 조임부(32)와, 이 조임부(32)의 내측 가장자리로부터 연속하여 가장자리부(31)와 직교하는 방향을 축방향으로 하는 통 모양부(33)를 구비한다. 통 모양부(33)는, 조임부(32)로부터 멀어질수록 작은 직경이 되며 상하단이 개구되어 있다. 각 편성포(30a, 30b)에 사용하고 있는 편사나 인레이사에 대해서는 실시형태1과 동일하기 때문에, 이하에서는 기본형지(300)를 사용한 편물기재(3)의 형성방법에 대하여 설명한다.

[기본형지]

기본형지(300)는, 도3(B)-(a)에 나타내는 바와 같이 3개의 작은 사다리꼴을 각각 장변(長邊)이 직선 위에 구비되도록 병렬로 배치시킨 2개의 통 모양부(333)와, 이 통 모양부(333)를 사이에 두고 배치시킨 대략 사각형 모양의 가장자리부(331)와, 이 가장자리부(331)에 있어서 통 모양부(333)와 대향하는 테두리에, 통 모양부(333)의 장변에 대응시켜서 형성된 조임부(332)를 구비한다. 이 기본형지(300)는, 3차원 형상의 편물기재(3)를 2차원으로 전개한 형지이다. 따라서 이 기본형지(300)에 대응시켜서 각 편성포(30a, 30b)를 편성할 때에는, 도3(B)에 있어서 화살표로 나타내는 영역은 접속되면서 편성된다. 이 접속은, 실시형태2와 마찬가지로 코스방향 또는 웨일방향에 있어서 입체부를 형성하기 위한 편성포 부분을 형성하고, 각 편성포 부분을 접속한다. 기본형지(300)의 가장자리부(331), 조임부(332), 통 모양부(333)가 편물기재(3)의 가장자리부(31), 조임부(32), 통 모양부(33)에 대응한다. 도3(B)-(a)에 나타내는 기본형지(300)의 방향을 0도라고 한다.

편성포(30a)의 편성은, 도3(B)-(a)에 나타내는 기본형지(300)에 대응시켜서, 인레이사(70)를 삽입하면서 편사(60)에 의하여 베이스 편성포부를 편성한다. 이 편성순서는, 우선 일방의 가장자리부(331)(지면의 하측)에 있어서 조임부(332)의 중앙부분과의 경계의 연장선에 의하여 형성되는 사각형 모양 부분을 왕복편성하고, 다음에 가장자리부(331)의 나머지 부분으로서 조임부(332)의 빗변을 변으로 하는 좌우 어느 일방의 직각 사다리꼴부를 편성하고, 또한 타방의 직각 사다리꼴부를 각각 되돌림 편성한다. 그리고 가장자리부(331)의 웨일방향 종단의 스티치열(stitch列)을 정지상태로 하고, 조임부(332)에 연속하여 통 모양부(333)(지면의 하측)를, 작은 사다리꼴의 단변측을 향하여 공지의 폭줄임 스티치에 의하여 편성한다. 통 모양부(333)를 형성하는 각 작은 사다리꼴의 편성 시에는, 각 작은 사다리꼴을 연결하면서 편성을 하고, 통 모양부(333)의 편성폭방향 양단부(지면 좌측의 작은 사다리꼴의 좌측 빗변 및 지면 우측의 작은 사다리꼴의 우측 빗변)의 스티치를 결합하는 편침을 정지상태로 한다. 다음에 대향하도록 배치된 또 하나의 통 모양부(333)(지면의 상측)를 작은 사다리꼴의 단변측에서 장변측을 향하여 편성을 한다. 또 편물기재(3)(도3(A))의 통 모양부(33)의 상단은 개구시키기 때문에, 대향하도록 배치되는 통 모양부(333)의 작은 사다리꼴의 단변 사이에서는 접속은 하지 않는다. 따라서 지면 하측의 통 모양부(333)의 종단 스티치열은 코빼기를 실시하고, 지면 상측의 통 모양부(333)의 편성시작을 한다. 지면 상측의 통 모양부(333)는, 각 작은 사다리꼴의 단변을 연속하여 편성하고, 각 작은 사다리꼴을 서로 연결시킨 상태에서 공지의 폭늘림 스티치(widening stitch) 편성을 하면서, 지면 하측의 통 모양부(333)에 있어서 정지상태로 한 편침에 결합한 스티치도 포함시켜서 되돌림 위치를 변경하여 편성한다. 지면 하측의 가장자리부(331)의 정지상태의 편침에 계속하여, 지면 상측의 조임부(332)의 빗변을 변으로 하는 좌우 어느 일방의 직각 사다리꼴부를 편성하기 시작하고, 되돌림 편성을 하면서 지면 상측의 통 모양부(333)의 최종스티치에 접속한다. 또한 타방의 직각 사다리꼴부를 각각 지면 하측의 가장자리부(331)에 있어서 정지상태로 한 편침에 결합한 스티치도 포함시켜서 되돌림 편성을 하면서 지면 상측의 통 모양부(333)의 최종스티치에 접속하여 간다. 그리고 최후에 가장자리부(331)의 나머지 사각형 모양 부분을 왕복편성한다. 인레이사(70)는, 한 쌍의 통 모양부(333)의 경계부분에서 다른 인레이사로 변경하더라도 좋다. 편성포(30a)는, 지면 하측의 가장자리부(331)의 하변이 편성시작이고, 지면 상측의 가장자리부(331)의 상변이 편성종료가 된다.

편성포(30b)는, 도3(B)-(b)에 나타내는 기본형지(300)에 대응시켜서, 양쪽 가장자리부(331)의 일단측(지면의 하측)으로부터 연속하여 편성하고, 통 모양부(333)의 편성장소에서는 내측으로 폭 늘림 하면서 양쪽 가장자리부(331) 사이에 통 모양부(333)를 편성한다. 또 편물기재(3)(도3(A))의 통 모양부(33)의 상단은 개구시키기 때문에, 대향하도록 배치되는 통 모양부(333)의 작은 사다리꼴의 단변 사이에서는 접속은 하지 않는다. 통 모양부(333)의 중앙까지 편성을 한 후에, 폭 줄임에 의하여 양쪽 가장자리부(331)의 거리를 좁혀 가면서 각 편성포 부분을 접속한다. 편성포(30b)는, 양쪽 가장자리부(331)의 지면 하측에 위치하는 측변이 편성시작이고, 양쪽 가장자리부(331)의 지면 상측의 측변이 편성종료가 된다.

여기에서는, 편물기재(3)(도3(A))에 있어서 통 모양부(33)의 상단은 개구되어 있지만, 개구된 뚜껑이 있는 형상으로 할 수도 있다. 그 경우에 기본형지(300)는, 2개의 통 모양부(333)의 작은 사다리꼴의 단변이 도면에 나타내지 않은 뚜껑에 의하여 연결된다.

실시형태3도 편물기재(3)는 편성포(30a, 30b)를 형상이 일치하도록 서로 포개고 있기 때문에, 통 모양부(33)의 형상도 일치하여 포개어진다. 따라서 편물기재(3)는, 인레이사(70)가 씨실(71)과 날실(72)에 의하여 직교한 상태가 편물기재(3)의 전체에 걸쳐서 배치된다(도3(A)). 통 모양부(33)도 인레이사(70)가 직교한 상태가 된다.

<실시형태4>

실시형태4에서는, 도4를 참조하여 실시형태3과 동일한 형상(가장자리부(41), 조임부(42), 통 모양부(43)를 구비한다)의 편물기재(4)를, 실시형태3과는 다른 기본형지(400)를 사용하여 형성하는 방법에 대하여 설명한다. 각 편성포(40a, 40b)에 사용하고 있는 편사나 인레이사에 대해서는 실시형태1과 동일하기 때문에, 이하에서는 기본형지(400)를 사용한 편물기재(4)의 형성방법에 대하여 설명한다.

[기본형지]

기본형지(400)는, 도4(B)-(a)에 나타내는 바와 같이 3개의 작은 사다리꼴을 각각 장변 및 단변이 각각 직선 위에 구비되도록 병렬로 배치시킨 조임부(442)와, 이 조임부(442)의 장변측에 연속하여 배치시킨 가장자리부(441)와, 조임부(442)의 단변측에 연속하여 배치시킨 통 모양부(443)를 구비한다. 이 기본형지(400)는 3차원 형상의 편물기재(4)를 2차원으로 전개한 형지이다. 도4(B)에서는, 기본형지(400)는 2차원으로 도면에 나타내고 있기 때문에, 실제의 기본형지(400)의 앞쪽 반만을 도면에 나타내고 있다. 즉 앞쪽 반과 동일한 형상의 뒤쪽 반이 지면의 깊이방향측에 존재한다. 이 기본형지(400)에 대응시켜서 각 편성포(40a, 40b)를 편성할 때에는, 도4(B)에 있어서 화살표로 나타내는 영역은 접속되면서 편성된다. 이 접속은, 실시형태2와 마찬가지로 코스방향 또는 웨일방향에 있어서 입체부를 형성하기 위한 편성포 부분을 형성하여 각 편성포 부분을 접속한다. 기본형지(400)의 가장자리부(441), 조임부(442), 통 모양부(443)가 편물기재(4)의 가장자리부(41), 조임부(42), 통 모양부(43)에 대응한다. 도4(B)-(a)에 나타내는 기본형지(400)의 방향을 0도라고 한다.

편성포(40a)의 편성은, 도4(B)-(a)에 나타내는 기본형지(400)에 대응시켜서 인레이사(70)를 삽입하면서 편사(60)에 의하여 베이스 편성포부를 편성한다. 이 편성순서는, 우선 앞쪽 반 및 뒤쪽 반의 각 가장자리부(441)를 각각 앞쪽 니들베드 및 뒤쪽 니들베드에서 개별적으로 왕복편성한다. 이 때에 인레이사(70)는 전후 니들베드에 개별적으로 삽입한다. 각 가장자리부(441)의 웨일방향 종단의 스티치열 중에서 조임부(442)의 양측에 위치하는 스티치열은, 대향하는 니들베드의 스티치열과 서로 접합된다. 다음에 앞쪽 반 및 뒤쪽 반의 조임부(442)를, 폭줄임 스티치를 하면서 앞쪽 니들베드 및 뒤쪽 니들베드에서 일체의 통 모양으로 편성한다. 이 통 모양 편성에 연속하여 앞쪽 반 및 뒤쪽 반의 통 모양부(443)를 앞쪽 니들베드 및 뒤쪽 니들베드에서 일체의 통 모양으로 편성한다. 통 모양 편성을 할 때에는, 인레이사(70)는 각 가장자리부(441)를 편성할 때에 사용한 각 인레이사(70)를 2개 합하여 삽입하더라도 좋고, 일방의 인레이사(70)만을 삽입하더라도 좋다. 편성포(40a)는, 앞쪽 반 및 뒤쪽 반의 가장자리부(441)의 하변이 편성시작이고, 통 모양부(443)의 개구 가장자리가 편성종료가 된다.

편성포(40b)는, 도4(B)-(b)에 나타내는 기본형지(400)에 대응시켜서 앞쪽 반 및 뒤쪽 반의 각 가장자리부(441), 조임부(442), 통 모양부(443)를 각각 앞쪽 니들베드 및 뒤쪽 니들베드에서 편성한다. 각 가장자리부(441)의 조임부(442)측의 끝부(지면의 좌측)에 있어서, 조임부(442)와는 접속되지 않는 부분(조임부(442)의 상하측에 위치하는 부분)은 앞쪽 니들베드 및 뒤쪽 니들베드에서 연속하여 편성한다. 각 가장자리부(441)의 조임부(442)와 접속되는 부분은 앞쪽 니들베드 및 뒤쪽 니들베드에서 개별적으로 가장자리부(441)와 조임부(442)를 연속하여 편성한다. 또한 조임부(442)의 통 모양부(443)측의 끝부(지면의 좌측)에서는 조임부(442)와 통 모양부(443)를 접속하면서 편성한다. 조임부(442)는, 3개의 작은 사다리꼴에 대응시켜서 편성포의 일부의 스티치를 편침에 결합하여 편성을 정지상태로 하면서 되돌림 위치를 변경하여 편성을 하는 것과, 정지상태로 한 편침에 결합한 스티치도 포함시켜서 되돌림 위치를 변경하여 편성을 하는 것을 반복하여 지면의 상하에 인접하는 작은 사다리꼴 상호간을 접속한다. 통 모양부(443)는, 지면 하측의 측변을 편성시작으로 하여 앞쪽 니들베드 및 뒤쪽 니들베드에서 개별적으로 편성하면서, 조임부(442)측의 끝부(지면의 우측)에서 조임부(442)와 접합한다. 통 모양부(443)의 편성시작과 지면 상측의 편성종료에서는, 앞쪽 니들베드 및 뒤쪽 니들베드에서 편성하는 편성포를 접합한다. 조임부(442)의 코스방향의 일단(一端)(지면의 우측)은 가장자리부(441)와 연속하여 편성함으로써 연결되고 있고, 타단(他端)(지면의 좌측)은 통 모양부(443)와 접합하면서 편성함으로써 연결되고 있다. 편성포(40b)는, 앞쪽 반 및 뒤쪽 반의 가장자리부(441)의 지면 하측에 위치하는 측변이 편성시작이고, 가장자리부(441)의 지면 상측의 측변이 편성종료가 된다.

여기에서는, 편물기재(4)에 있어서 통 모양부(43)의 상단은 개구되어 있지만, 개구된 뚜껑이 있는 형상으로 할 수도 있다. 그 경우에 기본형지(400)는, 앞쪽 반 및 뒤쪽 반의 각 통 모양부(443)를 연결하는 뚜껑(도면에는 나타내지 않는다)이 앞쪽 반 및 뒤쪽 반 중에서 어느 일방에 형성된다. 또는 앞쪽 반과 뒤쪽 반의 각각으로 분할한 뚜껑을 각각 형성하고, 각 뚜껑은 각각의 종단스티치열 상호간을 접합한다.

실시형태4도 편물기재(4)는 편성포(40a, 40b)를 형상이 일치하도록 서로 포개고 있기 때문에, 통 모양부(43)의 형상도 일치되어 포개어진다. 따라서 편물기재(4)는, 인레이사(70)가 씨실(71)과 날실(72)에 의하여 직교한 상태가 편물기재(4)의 전체에 걸쳐서 배치된다(도4(A)). 통 모양부(43)도 인레이사(70)가 직교한 상태가 된다.

또 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.

1, 2, 3, 4 : 편물기재
10a, 10b, 20a, 20b, 30a, 30b, 40a, 40b : 편성포
11 : 상변 12 : 하변 13 : 측변
21 : 가장자리부 22 : 볼록부
31 : 가장자리부 32 : 조임부 33 : 통 모양부
41 : 가장자리부 42 : 조임부 43 : 통 모양부
60 : 편사
70 : 인레이사 71 : 씨실 72 : 날실
70s : 직선부 70r : 반환부
100, 200, 300, 400 : 기본형지
111 : 상변 112 : 하변 113 : 측변
221 : 가장자리부 222 : 볼록부
331 : 가장자리부 332 : 조임부 333 : 통 모양부
441 : 가장자리부 442 : 조임부 443 : 통 모양부

Claims (6)

1. 횡편기(橫編機)를 사용하여 편물기재(編物基材)를 형성하는 방법에 있어서,
   횡편기에서 편성하여야 할 편성포의 형상의 기초가 되는 기본형지(基本型紙)에 대응시켜서, 강화섬유로 이루어지는 인레이사(inlay絲)를 편성폭방향으로 삽입하면서 편사에 의하여 베이스 편성포부(base 編成布部)를 편성하여 제1편성포를 성형하는 공정α와,
   상기 기본형지에 있어서, 공정α의 편성 시와는 다른 방향으로 한 기본형지에 대응시켜서, 강화섬유로 이루어지는 인레이사를 편성폭방향으로 삽입하면서 편사에 의하여 베이스 편성포부를 편성하여 제2편성포를 성형하는 공정β와,
   상기 제1편성포와 제2편성포를 서로 형상이 일치하도록 포개는 공정γ를
   구비하는 것을 특징으로 하는 편물기재의 형성방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 공정α 및 상기 공정β에 있어서, 편성폭방향의 스티치(stitch) 수가 웨일방향으로 서로 다르게 되도록 베이스 편성포부의 적어도 일부를 편성하는 것을 특징으로 하는 편물기재의 형성방법.
   
3. 복수의 편성포로 구성된 편물기재에 있어서,
   상기 각 편성포는, 베이스 편성포부를 편성하는 편사와, 상기 베이스 편성포부에 편성폭방향으로 삽입되고 강화섬유로 이루어지는 인레이사를 구비하고,
   상기 편물기재를 구성하는 적어도 2매의 편성포는, 인레이사의 배향방향(配向方向)이 서로 다르게 되도록 포개어져 있는 것을 특징으로 하는 편물기재.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 인레이사는, 직선부(直線部)와, 상기 편성포의 편성폭방향 끝부에 있어서 이 직선부로부터 되돌려져서 다음의 직선부에 연결되는 반환부(返還部)를 구비하는 것을 특징으로 하는 편물기재.
   
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 편성포는, 상기 편성포의 적어도 일부에 편성폭방향의 스티치 수가 웨일방향으로 서로 다른 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 편물기재.
   
6. 수지(樹脂)로 이루어지는 모재(母材)와, 상기 모재를 보강하는 섬유기재를 구비하는 섬유강화 플라스틱(纖維强化 plastic)에 있어서,
   상기 섬유기재가 제3항 또는 제4항의 편물기재인 섬유강화 플라스틱.

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