KR101679843B1 - 감온변색 보온원단 - Google Patents
감온변색 보온원단 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101679843B1 KR101679843B1 KR1020140048749A KR20140048749A KR101679843B1 KR 101679843 B1 KR101679843 B1 KR 101679843B1 KR 1020140048749 A KR1020140048749 A KR 1020140048749A KR 20140048749 A KR20140048749 A KR 20140048749A KR 101679843 B1 KR101679843 B1 KR 101679843B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- discoloration
- fabric
- heat
- temperature
- thermochromic
- Prior art date
Links
- 239000004744 fabric Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N stibanylidynetin;hydrate Chemical compound O.[Sn].[Sb] SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 claims description 6
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims description 6
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 16
- 238000010792 warming Methods 0.000 abstract description 14
- 238000005562 fading Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 16
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005822 acrylic binder Polymers 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 235000021178 picnic Nutrition 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/73—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof
- D06M11/74—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof with carbon or graphite; with carbides; with graphitic acids or their salts
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A41—WEARING APPAREL
- A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
- A41D13/00—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
- A41D13/002—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with controlled internal environment
- A41D13/005—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with controlled internal environment with controlled temperature
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/46—Oxides or hydroxides of elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table; Titanates; Zirconates; Stannates; Plumbates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
- D06M11/47—Oxides or hydroxides of elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table; Vanadates; Niobates; Tantalates; Arsenates; Antimonates; Bismuthates
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M17/00—Producing multi-layer textile fabrics
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A41—WEARING APPAREL
- A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
- A41D2400/00—Functions or special features of garments
- A41D2400/10—Heat retention or warming
- A41D2400/12—Heat retention or warming using temperature-controlled means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Walking Sticks, Umbrellas, And Fans (AREA)
- Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
본 발명은 감온변색 기능을 갖는 보온원단에 관한 것으로, 섬유의 일면에 태양광 등의 광에너지를 열에너지로 변환하여 발열효과을 갖는 태양광 발열부를 형성하고, 상기 태양광 발열부의 측면, 또는 내부, 또는 측면 및 내부에 형성된 감온변색부를 통해 온도에 따른 변색으로 간편하게 현재의 온도를 알 수 있는 감온변색 보온원단에 관한 것이다.
Description
본 발명은 감온변색 기능을 갖는 보온원단에 관한 것으로 태양광 등의 광에너지를 열에너지로 변환하여 발열효과을 갖으며, 감온변색부를 통해 온도에 따른 변색으로 간편하게 현재의 온도를 알 수 있어 그와 같은 온도에 따른 적합한 생활을 할 수 있는 감온변색 보온원단에 관한 것이다.
현대사회는 산업혁명 이후 과학기술의 발달로 인하여 산업화, 도시화가 진행되었고 과학기술의 발달은 개인의 생활수준의 향상과 함께 노동시간을 감축하게 되었으며 이로 인해 개인의 여가시간이 증대되고 있다.
우리나라도 산업화를 거치면서 1998년 2월부터 주5일근무제를 추진하기 시작해 2003년 8월 국회 의결을 거쳐 기존의 근로기준법을 개정해 같은 해 9월 15일 공포하고, 2004년 7월부터 단계적으로 시행에 들어갔으며, 현재에는 많이 기업이 주5일근무제를 시행하여 개인의 여가시간이 점차 증가되고 있다.
이러한 개인의 생활수준의 향상과 여가시간의 증가로 여가를 즐기기 위해 젊은 층들은 야외에서 할 수 있는 낚시, 등산, 등반 래프팅, 모터사이클, 자전거, 인라인 스케이트와 같은 레포츠 문화가 많은 인터넷 동호회를 중심으로 활발하게 이루어 지고 있다. 또한, 가족들은 여가시간을 이용하여 가족단위의 여행이나 야유회, 스포츠관람 등 야외활동이 점차 증가하는 추세이다.
이와 같은 레포츠등의 야외활동은 비가오거나 또는 너무 춥거나 너무 더운날에는 하기 어려우므로 날씨와 밀접한 관계가 있다.
따라서 이러한 날씨 변화에도 일정한 온도를 유지하며 야외활동을 지속할 수 있도록 신체에 밀접한 의류의 보온성을 더욱 중요하게 생각하는 추세이다.
상기와 같은 요구를 충족하기 위해 효율적인 보온 장치를 통하여 보온성을 높이고, 생활에 밀접한 기온 등에 따라 대처할 수 있도록 하는 여러 장치를 요구하게 되었다.
일반적으로 주변 기온에 대한 정보를 일반인이 습득하기 위해서는 TV나 신문, 인터넷 등의 미디어를 통하여 전달받게 된다. 그러나 외부활동을 하면서 미디어를 개인이 일일이 체크하는 것은 쉽지 않고, 또한 예보된 날씨가 언제나 정확하다고 할 수 없으며 지역마다 날씨상태가 모두 틀리며, 현재의 온도상태를 알기는 쉽지 않은 문제점이 있었다.
또한 보온은 인체에서 방출되는 열을 외부로 손실되지 않게 하는 소극적 방법과 외부에서 적극적으로 열을 부여하는 적극적 개념으로 구별될 수 있는데, 전자의 방법으로 이용되는 것은 인체로부터 발생하는 열을 직물의 공기층에 의해 단열 보온하는 방식과 인체에서 발산한 복사열을 의복 외로 발산시키지 않는 적외선 반사소재를 사용하는 방법, 인체 방사 에너지를 흡수하는 소재를 사용하는 방법 등이 제안되고 있고, 후자의 방법으로는 전기 발열소재, 화학반응 발열보온소재, 태양광 축열 보온소재를 피복에 도입하는 방식이 제안되고 있다.
그러나 전자의 방식 중 공기층에 의한 단열보온방식은 피복을 구성하는 직물의 두께를 증가시키는 이유가 되어 활동성이 낮아지는 원인이 되며, 기타 소재를 이용하는 방식은 피복의 세탁성이나 내구성을 저하시키는 요소가 되어 범용적으로 사용하기 어려운 단점이 있다.
대한민국 실용신안공고 제200227811호에서는 방적사 또는 멀티필라멘트사인 경사와 위사가 서로 교차하여 제직된 원단에 있어서, 폴리아미드 섬유 상에 은이 도금되어 있는 은 도금사가 경사방향 또는 위사 양방향에 일정간격으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 다기성 원단이 제안되었다. 상기 원단은 은 도금사가 경사 또는 위사방향을 일정하게 배열되어 있어 제전효과 및 단열이나 보온효과가 우수한 특성이 있다고 하지만 직물에 일정 간격으로 배치된 은 도금사의 존재로 보온효과를 기대하기는 어렵고, 상기 은도금사와 함께 직조되는 더 많은 올 수의 열전도도에 차이가 없는 일반사로 인해 단열성이나 보온성을 발현하기가 어렵다. 더욱이 은 도금사가 배치된 부분 외에 대부분이 열전도도가 낮은 섬유로 구성된다는 점은 동일층의 직물에서 일부분의 열전도도 차이로 인해 단열성을 구현할 수 있는가에 실효성이 의심스럽다.
이와 같은 종래의 보온원단은 피복의 조건에만 의존하는 것이고 이를 착용하는 인체의 신진대사와 메커니즘은 전혀 고려치 못한 문제점이 있었으며, 야외활동을 즐기는 사람들의 욕구가 높아져가면서 이를 충족하기 위해 편리하고 쉽게 온도를 감지하면서도 기능성이 우수한 스마트 섬유가 더욱 필요해지고 있다.
본 발명의 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 외부의 태양광 등의 광에너지를 효율적으로 열에너지로 변환하여 원단이 발열함으로써 보온효과를 주며, 상기 원단에 감온변색 안료로 형성되는 변색부를 형성하여 온도에 따른 변색으로 현재의 온도를 알수 있는 감온변색 보온원단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 천연섬유, 합성섬유 중 어느 하나 또는 2 이상 혼합하여 형성되는 원단의 일면에 태양광 발열부와 감온변색부가 형성되되, 상기 태양광 발열부는 태양광을 받으면 발열하는 광발열 물질을 함유하여 형성되고, 상기 감온변색부는 임의의 형상으로 상기 태양광 발열부의 측면에 형성되어 온도가 올라감에 따라 순차적으로 변색되거나 또는 일정 온도 이상에서 전면 변색되는 것을 특징으로 하는 감온변색 보온원단을 제공한다.
또한, 상기 태양광 발열부는 원단의 일면 표면의 전면 또는 10~90%로 형성되는 것을 특징으로 하는 감온변색 보온원단을 제공한다.
또한, 상기 광발열 물질은 ATO(Antimon Tin Oxide), ITO(Indium Tin Oxide), 4족 금속산화물 중 하나 또는 2 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 감온변색 보온원단을 제공한다.
또한, 상기 광발열 물질은 바인더와 함께 혼합되어 도포되는 것을 특징으로 하는 감온변색 보온원단을 제공한다.
또한, 상기 감온변색부의 변색온도는 -10~50℃인 것을 특징으로 하는 감온변색 보온원단을 제공한다.
삭제
또한, 상기 태양광 발열부의 변색 전 색상과 감온변색부의 변색 후의 색상이 동일하거나 또는 상기 태양광 발열부의 변색 후 색상과 감온변색부의 변색 전의 색상이 동일한 것을 특징으로 하는 감온변색 보온원단을 제공한다.
본 발명에 따른 감온변색 보온원단은 원단에 기능성을 부여하여 상기 원단의 일면에 형성된 태양광 발열부를 통해 태양광 등의 광을 흡수하여 열에너지를 변환시키는 작용으로 낮아진 온도를 높이고 보온할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 보온원단은 상기 태양광 발열부의 측면에 형성된 감온변색부를 통해 온도에 따른 변색으로 간편하게 현재의 온도를 알 수 있어 그와 같은 온도에 따른 적합한 생활을 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 감온변색 보온원단의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 발열부와 감온변색부가 형성된 보온원단의 일실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 발열부와 감온변색부가 형성된 보온원단의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 발열부와 감온변색부가 형성된 보온원단의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 발열부와 감온변색부가 형성된 보온원단의 일실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 발열부와 감온변색부가 형성된 보온원단의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 발열부와 감온변색부가 형성된 보온원단의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
도 1은 본 발명에 따른 감온변색 보온원단의 단면을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양광 발열부와 감온변색부가 형성된 보온원단의 일실시예를 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명에 따른 태양광 발열부와 감온변색부가 형성된 보온원단의 다른 실시예를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 태양광 발열부와 감온변색부가 형성된 보온원단의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
본 발명은 태양광을 받으면 발열하는 광발열 물질을 함유하는 태양광 발열부와 감온변색부가 형성되어진 보온원단 10에 관한 것으로, 도 1에서와 같이 태양광이 직접적으로 닿는 바깥쪽에 위치한 원단의 일면에 상기 태양광 발열부가 형성되고, 상기 태양광 발열부의 측면에 감온변색부가 형성되어 보온 기능 및 온도에 따른 변색 기능을 갖는 보온원단에 관한 것이다.
상기 원단 100은 천연섬유, 합성섬유 중 어느 하나 또는 2 이상 혼합하여 형성된 제직, 편직, 부직포 등 일반적인 원단을 사용할 수 있으며, 상기 원단은 가공성을 높이기 위해 친수화가공을 하는 것이 바람직할 것이다. 상기 친수화 가공은 일반적인 가공을 통해 실시할 수 있을 것이다.
또한 상기 원단은 본 발명의 보온원단 10의 사용용도에 따라 흡수속건성, 항균성 등의 기능성이 부여된 기능성 원단을 사용할 수 있을 것이다.
상기 태양광 발열부 110는 광발열 물질을 함유되어 상기 원단 100의 일면에 형성되는 것으로 상기 원단의 일면 표면의 전면에 형성되거나 또는 10~90%로 형성될 수 있다.
상기 태양광 발열부 110는 상기 원단 100의 일면 표면의 전면에 형성될 경우 발열효과가 가장 높지만 본 발명의 보온원단의 사용 용도에 따라 발열량을 조절하는 것이 바람직할 것이다.
상기 태양광 발열부 110가 상기 원단 100의 일면 표면의 10%미만으로 형성되면 발열 효과가 미미할 수 있으며, 상기 원단의 일면 표면의 90%를 초과하며 전면에 형성되는 것과 큰 차이 없으므로 태양광 발열부 110는 원단 100의 일면 표면의 10~90%로 형성되는 것이 바람직할 것이다.
상기 태양광 발열부 110는 광발열 물질을 함유하는 것으로 상기 광발열 물질을 태양광을 받으며 발열되는 특성을 가지는 물질로 이러한 물질로는 카본블랙, 탄소나노튜브 등의 탄소계 물질, 티탄늄, 지르코늄, 하프늄 등의 4족 금속물의 산화물 또는 탄화물, ATO(Antimon Tin Oxide) ITO(Indium Tin Oxide) 등이 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 광발열 물질은 ATO(Antimon Tin Oxide), ITO(Indium Tin Oxide), 4족 금속산화물 중 하나 또는 2 이상의 혼합물을 사용하는 것이 바람직할 것이다.
상기 태양광 발열부 110는 상기 광발열 물질을 함유한 필름을 상기 원단 100의 일면에 접합시키거나 또는 상기 광발열 물질과 바인더와 함께 혼합되어 도포할 수 있으나, 상기 광발열 물질을 바인더와 함께 혼합하여 도포하는 것이 바람직할 것이다.
또한 상기 ATO(Antimon Tin Oxide), ITO(Indium Tin Oxide), 4족 금속산화물 중 하나 또는 2 이상의 혼합물의 광발열 물질과 바인더와 혼합하여 상기 원단 일면에 프린팅, 라미네이팅 등의 방법으로 도포하여 태양광 발열부 110를 형성할 수 있을 것이다.
상기 바인더는 아크릴계, 우레탄계, 실리콘계 바인더를 사용할 수 있으며, 상기 광발열 물질과 바인더와의 혼합율은 중량비 30:70~70:30으로 혼합하는 것이 바람직할 것이다.
상기 태양광 발열부 110가 형성되는 형상은 한정되지 않고 상기 광발열 물질이 태양광을 이용하여 발열할 수 있으면 어떠한 형태로 형성되어도 관계없으며, 바람직하게는 줄무늬 형태, 도트 형태 또는 도 2와 같은 육각 형태로 형성될 수 있을 것이다.
상기 감온변색부 120는 도 1과 같이 천연섬유, 인조섬유, 합성섬유 중 어느 하나 또는 2 이상 혼합하여 형성되는 원단 100의 일면에 형성되어 온도가 올라감에 따라 순차적으로 변색되거나 또는 일정 온도 이상에서 전면 변색이 되도록 형성될 수 있다.
상기 감온변색부 120는 상기 태양광 발열부 110의 측면에 형성될 수 있는데, 상기 태양광 발열부와 감온변색부를 구분하여 온도에 따른 시각적인 효과를 극대화하기 위해 도 1과 같이 상기 태양광 발열부의 측면에 형성하는 것이 바람직할 것이다.
상기 감온변색부 120는 감온변색 안료를 사용하여 형성될 수 있다.
상기 감온변색 안료는 특정 온도 범위에서 색을 발현하는 안료로서, 열을 흡수하면 화합물의 구조가 변하여 발색 또는 소색되며, 열을 차단시키면 다시 원래의 화합물 구조로 되돌아오게 되어 소색 또는 발색되는 가역성으로, 일반적으로 이러한 감온변색안료의 원료 물질은 전자공여성 정색성 유기 화합물로 전자를 방출하는 도너(donor)와 전자를 받아들이는 억셉터(acceptor)로 이루어져 있다. 이러한 구성 성분의 상호작용에 의해 결정상에서 색상을 내며, 열을 가하게 되면 억셉터(acceptor)가 분리되어 상호작용이 이루어 지지 않아 색상이 없어진다.
이러한 감온변색안료는 전자공여성 정색성 유기 화합물과 전자 수용성 화합물로 이루어지며 외부 환경에 민감하며, 특히 공기 중의 산소나 습도에 매우 민감하기 때문에 저온 열가소성 수지(low temperature thermoplastic resin)등으로 코팅하여 사용하는 것이 바람직하다. 마이크로 인캡슐레이션(micro encapsulation)이라고 하는 공정을 통해 마이크로캡슐 형태로 만들어 사용하는 것이 바람직할 것이다.
또한, 상기 마이크로캡슐 내부에 현색제 및 온도조절용 왁스 등이 함께 첨가되어 감온변색 안료의 색변화를 더욱 명확히 할 수 있다.
또한, 감온변색안료와 일반안료를 혼용하여 사용함으로써 감온변색안료가 색상을 발휘하지 않는 온도에서는 일반안료만의 색상을 나타내다가, 감온변색 안료가 색상을 발휘하는 온도에서는 일반안료와 감온변색안료의 혼합 색상이 발현되게 하여 색상의 변화를 다양하게 할 수 있을 것이다.
상기와 같은 감온변색안료를 상기 원단 100에 실크스크린 인쇄(SILK SCREEN PRINT)기법으로 형성할 수 있으며, 상기 원단이 직물지와 같은 경우에는 고주파 인쇄법으로 감온변색안료를 부착하여 형성시킬 수 있을 것이다.
본 발명의 감온변색부 120는 외부의 온도상태를 시각적으로 확인할 수 있도록 -10~50℃의 변색온도에서 변색될 수 있도록 할 수 있다. 따라서 본 발명에 사용되는 감온변색 안료는 온도변화에 의한 변색이 확실하고 시인성을 높이기 위해 -10~50℃의 변색온도에서 변색되는 것을 사용하는 것이 바람직할 것이다.
삭제
삭제
본 발명의 감온변색 보온원단 10은 도 2 및 도 3과 같이 태양광 발열부 110의 색상과 감온변색부 120의 변색 후의 색상이 동일하거나 또는 상기 태양광 발열부의 색상과 감온변색부의 변색 전의 색상이 동일하게 형성할 수 있다.
도 2에서는 상기 감온변색부 120의 변색 전의 색상이 태양광 발열부 110의 색상과 달라 구별되어 지다가, 상기 감온변색부 120가 변색온도에서 상기 태양광 발열부 110의 색상과 동일하게 변색됨으로써 상기 감온변색 보온원단 10이 시각적으로 일정한 온도 이상 또는 이하에 다다랐음을 알 수 있다.
도 3에서는 상기 감온변색부 120의 변색 전의 색상이 태양광 발열부 110의 색상과 같아 구별되어 지지 않다가, 상기 감온변색부 120가 변색온도에서 상기 태양광 발열부 110의 색상과 달라 구분될 수 있도록 변색됨으로써 상기 감온변색 보온원단 10이 시각적으로 일정한 온도 이상 또는 이하에 다다랐음을 알 수 있다.
또한 상기 감온변색 보온원단 10에서 감온변색부 120의 식별력을 높이기 위해 도 4와 같이 상기 감온변색부 120의 변색 전의 색상이 태양광 발열부 110의 색상과 다르도록 형성하고, 상기 감온변색부가 변색된 후에도 상기 태양광 발열부 110와 또 한 번 다른 색상으로 변색되어 상기 감온변색 보온원단 10이 시각적으로 일정한 온도 이상 또는 이하에 다다랐음을 알 수 있도록 형성할 수 있을 것이다.
상기와 같이 형성되는 본 발명에 따른 태양광 발열부 110와 감온변색부 120가 형성된 보온원단 10은 태양광에 직접적으로 노출되도록 원단 100의 바깥쪽에 위치한 일면에 태양광 발열부를 형성하여 낮은 온도에서도 효율적으로 발열효과를 가짐으로써 보온성을 높이며, 상기 태양광 발열부의 측면에 감온변색부을 형성하여 온도에 따른 변색으로 간편하게 현재의 온도를 시각적으로 인식하고 그에 따라 온도에 적합하게 행동할 수 있도록 하여, 기후 변화에 따라 빠르게 대처할 수 있을 것이다.
이하 본 발명에 따른 감온변색 보온원단을 제조하기 위한 방법의 실시예를 나타내지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예
나일론 섬유를 사용하여 제조한 직물의 일면에 25℃의 온도를 기준으로 온도가 상승함에 따라 변색능을 가지는 감온변색안료를 현색제 및 온도조절용 왁스와 함께 섞어 마이크로캡슐을 제조하고 상기 감온변색안료가 포함된 마이크로캡슐을 아크릴계 바인더와 중량비 1:1로 혼합한 후 프린팅하여 감온변색부를 형성하였다.
상기 감온변색부가 형성된 직물 위에 ATO와 폴리우레탄계 바인더를 중량비 1:1로 혼합하여 롤프린팅 방법으로 도 2에 도시된 육각 형태로 도포하여 태양광 발열부를 형성하였다.
◎ 광발열 평가 및 변색실험
광발열 평가 및 변색실험은 상기 실시예에서 제조된 태양광 발열부와 감온변색부가 형성된 보온원단과 아무런 처리가 되지 않은 나일론 직물을 비교예로 사용하여 평가실험을 실시하였다.
1. 광발열에 따른 변색 평가
아래의 실험방법으로 상기 실시예의 원단과 비교예의 원단의 광발열을 유도하고 그에 따른 온도 및 변색 정도를 평가하였다.
변색 정도는 0 부터 10까지의 단계로 나누어, 변색 정도가 높을수록 높은 숫자를 매겼다. 실험결과는 표 1에 나타내었다.
* 실험방법
가. 실험실 온·습도: (25±2)℃ , (35±5)% R.H
나. 시료를 실험실에서 온도가 같아지도록 안정화하였다.
다. 500W의 전구를 시료와 45㎝ 떨어진 상태에서 점등하여 시료에 광발열을 유도하였으며, 시료 뒷면에 온도계를 부착하여 온도를 측정하였다.
| 시간 (min) |
비교예 (℃) |
실시예 (℃) |
온도차이 (℃) (실시예-비교예) |
||
| 온도(℃) | 변색 정도 | 온도(℃) | 변색 정도 | ||
| 0 | 25.1 | 0 | 25.1 | 0 | 0.0 |
| 2 | 36.4 | 0 | 45.2 | 7 | 8.8 |
| 4 | 38.0 | 0 | 46.9 | 7 | 8.9 |
| 6 | 38.7 | 0 | 47.8 | 8 | 9.1 |
| 8 | 38.9 | 0 | 48.5 | 8 | 9.6 |
| 10 | 39.2 | 0 | 48.9 | 9 | 9.7 |
| 15 | 39.7 | 0 | 49.4 | 9 | 9.7 |
| 20 | 40.2 | 0 | 49.9 | 10 | 9.7 |
표 1에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예는 전구가 점등과 동시에 원단의 온도가 단시간에 급상승하였으며, 비교예는 실시예와 비교하여 서서히 원단의 온도가 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 20분 후에도 9℃이상 차이가 있음을 알 수 있는 것으로, 본 발명에 따라 태양광 발열부가 형성된 보온원단은 외부 광원으로부터 온 열에너지를 이용하여 단시간에 광발열하여 발열 효율이 매우 우수함을 알 수 있다.
또한, 상기 태양광 발열부에 의해서 실시예의 온도가 급상승함에 따라 상기 실시예의 감온변색부의 색이 빠르게 변화하였으며, 20분 후에 상기 실시예의 온도가 약 50℃에 다다르자 가장 뚜렷한 색을 나타내었다. 반면에 감온변색부를 형성하지 않은 비교예는 온도 변화에 따른 변색이 전혀 나타나지 않았다.
따라서, 본 발명에 따른 태양광 발열부 및 감온변색부가 형성된 감온변색 보온원단은 태양열 및 외부 광원의 열에너지를 이용하여 우수한 발열 효율을 나타냄으로써 보온효과를 나타낼 수 있으며, 상기 발열에 따른 온도의 변화에 따라 상기 보온원단이 빠르게 변색함으로써 온도 변화에 대한 시인성을 월등하게 높였다는 것을 알 수 있다.
<도면의 주요부에 대한 설명>
10 : 감온변색 보온원단 100 : 원단
110 : 태양광 발열부 120 : 감온변색부
10 : 감온변색 보온원단 100 : 원단
110 : 태양광 발열부 120 : 감온변색부
Claims (6)
- 천연섬유, 합성섬유 중 어느 하나 또는 2 이상 혼합하여 형성되는 원단의 일면에 태양광 발열부와 감온변색부가 형성되고,
상기 태양광 발열부는 태양광을 받으면 발열하는 광발열 물질을 함유하여 형성되며,
상기 감온변색부는 임의의 형상으로 상기 태양광 발열부의 측면에 형성되어 온도가 올라감에 따라 순차적으로 변색되거나 또는 일정 온도 이상에서 전면 변색되고,
상기 광발열 물질은 ATO(Antimon Tin Oxide), ITO(Indium Tin Oxide), 4족 금속산화물 중 하나 또는 2 이상의 혼합물이며,
상기 태양광 발열부의 색상과 감온변색부의 변색 후의 색상이 동일하거나 또는 상기 태양광 발열부의 색상과 감온변색부의 변색 전의 색상이 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 감온변색 보온원단. - 제1항에 있어서,
상기 태양광 발열부는 원단의 일면 표면의 전면 또는 10~90%로 형성되는 것을 특징으로 하는 감온변색 보온원단. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 광발열 물질은 바인더와 함께 혼합되어 도포되는 것을 특징으로 하는 감온변색 보온원단. - 제1항에 있어서,
상기 감온변색부의 변색온도는 -10~50℃인 것을 특징으로 하는 감온변색 보온원단. - 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140048749A KR101679843B1 (ko) | 2014-04-23 | 2014-04-23 | 감온변색 보온원단 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140048749A KR101679843B1 (ko) | 2014-04-23 | 2014-04-23 | 감온변색 보온원단 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150122862A KR20150122862A (ko) | 2015-11-03 |
| KR101679843B1 true KR101679843B1 (ko) | 2016-11-28 |
Family
ID=54599009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140048749A KR101679843B1 (ko) | 2014-04-23 | 2014-04-23 | 감온변색 보온원단 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101679843B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102483051B1 (ko) * | 2021-12-08 | 2022-12-30 | 김강권 | 체온표시부가 융착된 마스크 및 그 제조방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102274889B1 (ko) * | 2019-11-07 | 2021-07-08 | (주)플리츠미 | 태양광 보온성 주름원단 제조방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200224833Y1 (ko) | 2001-01-02 | 2001-05-15 | 벤텍스주식회사 | 방향성 감온변색 원단 |
| KR101253032B1 (ko) | 2011-07-08 | 2013-04-10 | 주식회사 웰테크글로벌 | 발열, 보온 및 축열 기능을 갖는 섬유 및 직물의 제조 방법 |
| KR101321017B1 (ko) | 2013-05-08 | 2013-10-23 | 고경찬 | 광발열 섬유시트 |
-
2014
- 2014-04-23 KR KR1020140048749A patent/KR101679843B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200224833Y1 (ko) | 2001-01-02 | 2001-05-15 | 벤텍스주식회사 | 방향성 감온변색 원단 |
| KR101253032B1 (ko) | 2011-07-08 | 2013-04-10 | 주식회사 웰테크글로벌 | 발열, 보온 및 축열 기능을 갖는 섬유 및 직물의 제조 방법 |
| KR101321017B1 (ko) | 2013-05-08 | 2013-10-23 | 고경찬 | 광발열 섬유시트 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102483051B1 (ko) * | 2021-12-08 | 2022-12-30 | 김강권 | 체온표시부가 융착된 마스크 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20150122862A (ko) | 2015-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11925226B2 (en) | Spectrally selective textile for passive radiative outdoor personal cooling | |
| JP5967557B2 (ja) | 光発熱繊維シート | |
| KR101597176B1 (ko) | 흡광발열 원단 및 이를 이용한 의류 | |
| Xu et al. | Colored radiative cooling coatings using phosphor dyes | |
| KR101679843B1 (ko) | 감온변색 보온원단 | |
| JP4976148B2 (ja) | 保温性布帛および繊維製品 | |
| Heo et al. | Heat-shedding with photonic structures: radiative cooling and its potential | |
| JP2014040035A (ja) | 熱制御性シート | |
| JP4508669B2 (ja) | 透湿防水保温性布帛およびその製造方法 | |
| Habibi et al. | A review on advanced functional photonic fabric for enhanced thermoregulating performance | |
| KR101581383B1 (ko) | 씨스루 효과를 갖는 광발열 패딩자켓 | |
| KR101611386B1 (ko) | 24시간 항시 보온원단 | |
| Ge et al. | Sunlight‐responsive photothermochromic fabric with reversible color changing based on photothermal conversion | |
| KR101443062B1 (ko) | 체열감지층이 형성된 체열반사시트 | |
| JP2012051113A (ja) | 熱制御性シート | |
| JP5422836B2 (ja) | 発熱性透光シートおよび発熱性透光膜屋根構造物 | |
| CN217732995U (zh) | 一种温变膜 | |
| CN203623051U (zh) | 一种自带反光图案的彩光面料 | |
| JP2011195792A (ja) | 発熱性透光シートおよび発熱性透光膜屋根構造物 | |
| KR20220079889A (ko) | 다층 다기능 열 관리 재료 | |
| CN216010996U (zh) | 一种中红外供暖墙布 | |
| CN206254584U (zh) | 一种耐高日晒阳离子改性聚酯纤维运动面料 | |
| JP4940538B2 (ja) | 偽装用積層材料 | |
| KR102016132B1 (ko) | 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트 | |
| CN217652109U (zh) | 一种中红外供暖的智能环保天花吊顶装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191105 Year of fee payment: 4 |