KR101705660B1 - 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PP사와 Poy사 및 고무 사를 공기 교락으로 인터밍글 얀(Intermingled yarn)을 제조하여 환편기에서 상기 인터밍글 얀으로 저지 또는 더블니트로 제편한 후 증열기(rapid steamer)로 정압 세팅과 동시에 정련작업에 의해 Poy사가 수축되면서 용융됨으로써 직물 면에 엠보 형상의 함기공이 형성되는 것을 특징으로 하는 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 원단은 운동복이나 아웃도어용 의류 등을 제조하여 착용하면 하절기에 통풍이 잘 되는 환경에서는 통기성이 좋아 시원하고, 동절기 대류가 차단되는 환경에서는 열전도성이 낮기 때문에 보온성이 높아 따뜻하므로 언제나 착용할 수 있는 의류 원단을 제공하고 땀의 배출이 양호함으로 기능성의 내의 분야에도 사용할 수 있어 그 용도가 다양한 효과가 있다.

Description

통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단 및 그 제조방법{A good air permeability, warmth and elastic property cloth and manufacturing method of it's}

본 발명은 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신축성과 내알칼리성 및 내열성 등이 다른 3종류의 사(絲)를 이용하여 환편기에 의해 원단을 제조한 후 후가공으로 원단면에 엠보 형태의 공간을 형성함으로 함기층(含氣層)에 보온성과 통기공에 의한 통기성이 양호하게 하며, 사의 재질과 가공에 따른 신축성을 증진시켜 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 의류는 모든 사람들이 입고 활동할 때 편리하고 특히 신체의 움직임이 많은 운동 시에는 땀의 배출이 원활하고 운동 후에는 보온이 잘 되어 추위를 느끼지 않는 운동복을 입기를 원한다.

그리고 상기와 같은 운동복을 위해 최근에는 통풍, 방수, 방풍, 항균 등의 다양한 기능을 갖는 기능성 직물이 주류를 이루고 또한 그러한 직물을 개발하려는 노력이 활발히 진행되고 있다.

따라서 최근에는 운동 시에 발생되는 땀과 열기를 외부로 발산할 수 있도록 된 것들이 인기를 끌고 있지만, 이러한 땀 배출 운동복은 흘리는 땀의 양이 적을 때에는 옷감에 배인 땀을 신속히 외부로 배출할 수는 있으나 옷감에 배인 땀의 양이 많을 때에는 그 기능을 충분히 발휘하지 못할 뿐만 아니라 옷이 신체에 달라붙어 움직임에 불편을 주고 끈적거림으로 불쾌감을 주며, 특히 등산 등과 같이 땀을 많이 흘린 후 휴식을 취하는 경우 보온이 되지 않아 추위를 느끼게 되는 문제점이 있었다.

또한, 최근에는 대한민국 등록특허공보 제10-0959509호에는 '고 통기성 직물의 제조방법'으로 개발된 원단이 있으나, 이는 용해사가 일정간격으로 삽입된 직물을 정련처리 과정에서 용해사를 용융시켜 원단에 격자형의 공기구멍을 형성한 것으로 통기성은 극히 양호하지만, 원단이 신축성이 없어 운동복으로 사용할 경우 무릎, 팔꿈치 또는 엉덩이와 같은 부위에서 운동복이 끼는 느낌으로 행동이 부자유하고 등산과 같이 땀을 많이 흘린 후 산속에서 휴식을 취하는 경우 인체에 보온이 되지 않아 추위를 느끼는 문제점이 발생한다.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1421222호에는 '통기성과 탄력성을 가지는 다층구조 입체직물'이라는 직물이 있으나, 이는 굵은 사를 이용하여 2중직 또는 3중직으로 제직하되 접결사를 특히 태 데니어의 사를 이용함으로 10~70mm의 두꺼운 천을 제조함으로써 의류용으로 사용하지 않고 통기성과 탄력성이 좋은 침대용 매트리스, 소파, 의자 등의 가구류와 매트 베개 등과 같은 침장류에 이용하기 위한 것으로 일반 운동복과 같은 의류용으로 사용하고자 하는 이건 발명과는 그 기술분야가 상이한 것일 뿐만 아니라 신축성이 결여되어 있는 것이다.

그 외에도, 대한민국 등록특허공보 제10-1251242호(투습방수 원단), 제10-1520790호(기능성 폴리프로필렌 직물지 및 그 제조방법), 제10-0659567호(폴리에스터 섬유 및 이를 이용한 직, 편물) 등의 기능성이 향상된 직물들이 있으나, 이들은 모두 어느 한 분야는 만족할 수 있으나, 함기성, 통기성, 보온성 및 신축성을 동시에 만족할 수는 없는 문제점들을 안고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점들을 동시에 해결할 수 있는 통기성과 보온성, 함기성 및 신축성이 향상된 원단 및 그 제조방법을 개발하게 된 것이다.

대한민국 등록특허공보 제10-0959509호 대한민국 등록특허공보 제10-1421222호 대한민국 등록특허공보 제10-1251242호 대한민국 등록특허공보 제10-1520790호 대한민국 등록특허공보 제10-0659567호

본 발명은 상기한 제반 문제점들을 동시에 해결하기 위해 개발한 것으로서, 운동복이나 아웃도어용 의류 등을 제조하기 위해 이용되는 폴리프로필렌 사(이하 'PP사'라 함)와 부분연신 사(이하 'Poy사'라 함) 및 고무 사를 이용하여 통기성과 보온성, 함기성 및 신축성이 향상된 원단을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 여러 가지 가공공정에 의해 원단에 엠보 형상의 함기층을 형성함으로 보온성을 향상시킴으로써 땀을 많이 흘리는 등산 중 휴식을 취할 때 한기를 느끼지 않도록 하기 위한 직물원단을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 PP사와 Poy사 및 고무 사를 공기 교락으로 인터밍글 얀(Intermingled yarn)을 제조하여 환편기에서 상기 인터밍글 얀으로 저지 또는 더블니트로 제편한 후 증열기(rapid steamer)로 정압 세팅과 동시에 정련작업에 의해 Poy사가 수축되면서 용융됨으로써 직물 면에 엠보 형상의 함기공이 형성되는 것을 특징으로 하는 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단을 제공한다.

이때 상기 PP사는 30~100데니어의 굵기를 갖는 것이 좋으며, 단사도 사용가능하지만 멀티필라멘트 사를 사용하는 것이 보온성에는 더욱 효과적이다.

또한, Poy사는 고수축성을 위한 것임으로 40~60데니어의 모노필라멘트 사를 이용하는 것이 더욱 효과적이다.

또한, 상기 고무 사는 고무사번수(사의 직경을 인치로 표시한 수의 역수)로 35~60인 것을 사용하는 것이 좋으며 스판덱스 사로 직물의 고신축성을 위한 것이다.

그리고 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단의 제조방법은,

PP사와 Poy사 및 고무사를 인터레셔에서 공기교락에 의해 매듭 효과를 내는 인터밍글 얀을 제조하는 공정과, 상기 인터밍글 얀을 환편기에 걸어 저지 또는 더블니트의 원단을 제조하는 공정과, 상기 원단을 85~110℃의 증열기(rapid steamer)에서 세팅하여 Poy사의 강한 수축력에 의해 PP사가 벌키형태로 되도록 1차 열 고정시키는 공정과, 상기 열 고정된 원단을 20~30중량%의 수산화나트륨(NaOH)용액에서 정련하여 Poy사를 용융시키는 공정 및 상기 Poy사가 용융 제거된 원단을 세정 및 탈수 건조시키는 것을 특징으로 하고 있다.

상기에서, PP사는 30~100데니어의 굵기를 갖는 것이 좋으며, 단사도 사용가능하지만 멀티필라멘트 사를 사용하는 것이 함기성이 좋아 보온성에는 더욱 효과적이다.

또한, Poy사는 고수축성을 위한 것이며, 용융하여 제거하기 위한 것임으로 40~60데니어의 모노필라멘트 사를 이용하는 것이 더욱 효과적이다.

또한, 상기 고무 사는 고무사번수(사의 직경을 인치로 표시한 수의 역수)로 35~60인 것을 사용하는 것이 좋으며, 30미만에서는 고무사가 너무 굵어 원단이 두꺼워지는 문제가 있으며, 60을 초과하면 고무사가 약해져서 절단될 우려가 있으므로 주의해야 하며, 고무사는 직물의 고신축성을 위한 것이다.

또한, 상기에서 Poy사가 용융된 자리는 공간으로 남아 뚜렷한 엠보가 형성됨으로 많은 공기를 함유할 수 있어 체내에서 열이 빠져나가는 것을 방지하기도 하고, 추운 겨울에는 외부 찬 공기가 옷 안으로 침투하는 것을 방지하기 때문에 보온효과가 우수하게 된다.

본 발명에 의한 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단은 운동복이나 아웃도어용 의류 등을 제조하여 착용하면 하절기에 통풍이 잘 되는 환경에서는 통기성이 좋아 시원하고, 동절기 대류가 차단되는 환경에서는 열전도성이 낮기 때문에 보온성이 높아 따뜻하므로 언제나 착용할 수 있는 의류 원단을 제공하는 효과가 잇다.

또한, 본 발명은 땀이 많이 나는 운동이나 등산 등에서는 凹자 형상의 엠보의 공기층이 모세관 현상을 도와 땀을 체외로 배출시키는 탁월한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 신축성이 좋은 고무사와 환편기에 의한 메리야스의 특성인 원단의 스트레치성이 결합되어 4방향으로 신축성이 크기 때문에 활동량이 많은 운동복으로 사용이 효과적이다.

또한, 본 발명은 PP사가 원단의 주재료임으로 강도가 강하여 그 내구 수명이 길며, 땀의 배출이 양호함으로 기능성의 내의 분야에도 사용할 수 있어 그 용도가 다양한 효과가 있다.

본 발명은 PP사와 Poy사 및 고무 사를 공기 교락으로 인터 밍글링(inter mingling)하여 인터밍글 얀(Intermingled yarn)을 제조하여 환편기에서 상기 인터밍글 얀으로 저지 또는 더블니트로 제편한 후 증열기(rapid steamer)로 정압 세팅과 동시에 정련작업에 의해 Poy사가 수축되면서 용융됨으로써 직물 면에 엠보 형상의 함기공이 형성되는 것을 특징으로 하는 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단을 제공한다.

상기에서 환편기를 이용하여 저지 또는 더블니트로 제편하여 메리야스 형으로 짜는 것은 원단의 상하 좌우 4방향으로 원활한 신축성을 부여하기 위한 것이다.

또한, 상기 PP사는 본 발명 원단의 주재료이며, 30~100데니어의 굵기를 갖는 것이 좋지만 특별히 굵기에 제한을 두지 않고 필요에 따라 굵기를 선정하여 사용할 수 있으며, 단사(모노필라멘트) 또는 멀티필라멘트 모두 사용 가능하지만, 단사를 사용하는 경우에는 원단의 강도가 강하여 사용수명이 길어질 수 있으며, 멀티필라멘트 사를 사용하는 경우에는 보온성이 더욱 향상되는 효과가 있다.

또한, Poy사는 고수축성을 위한 것임으로 40~60데니어의 모노필라멘트 사를 이용하는 것이 좋으며, 특히 정련 시에 수산화나트륨에 의해 용해 제거함으로 원단에서 Poy사가 차지하고 있던 부분이 비게 되어 보다 확실한 통기공 및 엠보 형상의 함기공이 형성되어 통기성 및 보온성 향상에 효과적이다.

또한, 상기 고무 사는 고무사번수(사의 직경을 인치로 표시한 수의 역수)로 35~60인 것을 사용하는 것이 좋으며 스판덱스 사로 직물의 고신축성을 위한 것이다.

한편, 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단의 제조방법은,

PP사와 Poy사 및 고무사를 공급하여 공기교락으로 인터 밍글링(inter mingling)하여 매듭 효과를 내는 인터밍글 얀을 제조하는 공정과, 상기 인터밍글 얀을 환편기에 걸어 저지 또는 더블니트의 원단을 제조하는 공정과, 상기 원단을 85~110℃의 증열기(rapid steamer)에서 세팅하여 Poy사의 강한 수축력에 의해 PP사가 벌키형태로 되도록 1차 열 고정시키는 공정과, 상기 열 고정된 원단을 20~30중량%의 수산화나트륨(NaOH)용액에서 정련하여 Poy사를 용융시키는 공정 및 상기 Poy사가 용융 제거된 원단을 세정 및 탈수 건조시키는 것을 특징으로 하고 있다.

상기에서, 공급되는 PP사는 원단을 구성하는 주재료이며 열에 의한 수축률이 적고, Poy사는 원단을 구성하는 촉매 재료이며 열에 의한 수축률이 큰 것이 좋으며 고무사는 스판덱스 사로써 신축성이 좋은 것을 사용하고, 인터 밍글링 공정에서 PP사와 Poy사 : 고무사는 2.5:1 ~ 3.5:1의 가닥수 비율로 공급하여 일정한 간격으로 매듭효과를 내는 합사된 실을 제조한다.

이때 PP사와 Poy사가 고무사의 2.5배 미만일 경우에는 벌키성이 적어 보온성과 통기성이 저하되며, 3.5배를 초과하면 인터 밍글링 공정에서 확실한 매듭을 형성하기 어려운 문제점이 발생한다.

또한, 상기한 인터밍글 얀을 편기를 이용하여 저지 또는 더블니트로 제편하여 메리야스 형으로 짜는 것은 원단의 상하 좌우 4방향으로 원활한 신축성을 부여하기 위한 것이며, 이 실을 이용하여 역직기에서 제직할 수도 있으나 인터밍글 얀의 특성상 통경 및 위입에 어려움이 따르기 때문에 환편기를 이용한 제편이 효과적이다.

또한, PP사는 30~100데니어의 굵기를 갖는 것이 좋으며, 단사도 사용가능하지만 멀티필라멘트 사를 사용하는 것이 함기성이 좋아 보온성에는 더욱 효과적이다.

또한, Poy사는 고수축성을 위한 것이며, 용융하여 제거하기 위한 것임으로 40~60데니어의 모노필라멘트 사를 이용하는 것이 더욱 효과적이며, Poy사가 용융되기 직전에 PP사와의 열수축률 차로 인하여 PP사는 부풀어 오르는 벌키현상이 발생하면서 세팅됨으로 보다 많은 공간이 형성되어 많은 공기를 함유할 수 있는 공기층을 갖는 원단을 제공할 수 있다.

또한, 정련작업에서는 25~35중량%의 수산화나트륨(NaOH)용액 80~100℃에서 20~30분간 침지한 후 세정 및 탈수를 하면 모든 불순물과 Poy사가 용융 제거됨으로 별도의 번아웃 공정은 필요로 하지 않아 효과적이다.

이때 수산화나트륨의 함량이 25중량% 미만일 경우에는 Poy사의 용융이 다 이루어지지 못하고, 35중량%를 초과하면 고무사나 PP사까지도 손상을 입을 수 있어 주의가 필요하다.

또한, 상기 고무 사는 고무사번수(사의 직경을 인치로 표시한 수의 역수)로 35~60인 것을 사용하는 것이 좋으며, 30미만에서는 고무사가 너무 굵어 원단이 두꺼워지는 문제가 있으며, 60을 초과하면 고무사가 약해져서 절단될 우려가 있으므로 주의해야 하며, 고무사는 직물의 고신축성을 위한 것이다.

또한, 상기에서 Poy사가 용융된 자리는 공간으로 남아 뚜렷한 엠보가 형성됨으로 많은 공기를 함유할 수 있어 체 내에서 열이 빠져나가는 것을 방지하기도 하고, 추운 겨울에는 외부 찬 공기가 옷 안으로 침투하는 것을 방지하기 때문에 보온효과가 우수하게 된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명은 종래의 통기성 직물과는 달리 PP사와 Poy사 및 고무사를 공급하여 인터 밍글링 공정에서 일정간격으로 매듭을 갖는 인터밍글 얀을 제조하고, 그 인터밍글 얀을 환편기에 걸어 제편한 후 정련공정에서 Poy사를 용융제거함으로 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단 및 그 제조방법을 제공하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백하다할 것이다.

Claims (8)

1. PP사와 Poy사 및 고무 사를 공기 교락으로 인터 밍글링(inter mingling)하여 인터밍글 얀(Intermingled yarn)을 제조하여 환편기에서 상기 인터밍글 얀으로 저지 또는 더블니트로 제편한 후 증열기(rapid steamer)로 정압 세팅과 동시에 정련작업에 의해 Poy사가 수축되면서 용융됨으로써 직물 면에 엠보 형상의 함기공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단.
2. 제1항에 있어서,
   상기 PP사는 30~100데니어의 굵기를 가지며, 단사 또는 멀티필라멘트 인 것을 특징으로 하는 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단.
3. 제1항에 있어서,
   상기 Poy사는 40~60데니어의 모노필라멘트 사를 이용하고 수산화나트륨 용액의 정련으로 용융 제거되는 것을 특징으로 하는 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단.
4. 제1항에 있어서,
   상기 고무 사는 고무사번수(사의 직경을 인치로 표시한 수의 역수)로 35~60인 것을 특징으로 하는 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단.
5. PP사와 Poy사 및 고무 사를 공급하여 공기교락으로 인터 밍글링(inter mingling)하여 매듭 효과를 내는 인터밍글 얀을 제조하는 공정과, 상기 인터밍글 얀을 환편기에 걸어 저지 또는 더블니트의 원단을 제조하는 공정과, 상기 원단을 85~110℃의 증열기(rapid steamer)에서 세팅하여 Poy사의 강한 수축력에 의해 PP사가 벌키형태로 되도록 1차 열 고정시키는 공정과, 상기 열 고정된 원단을 20~30중량%의 수산화나트륨(NaOH)용액에서 정련하여 Poy사를 용융시키는 공정 및 상기 Poy사가 용융 제거된 원단을 세정 및 탈수 건조시키는 것을 특징으로 하는 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단의 제조방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 인터 밍글링 공정에서 PP사와 Poy사 : 고무사는 2.5:1 ~ 3.5:1의 가닥수 비율로 공급하여 인터밍글 얀을 제조하는 것을 특징으로 하는 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단의 제조방법.
7. 제5항에 있어서,
   PP사는 30~100데니어의 굵기를 갖는 단사 또는 멀티필라멘트 사를 사용하고, Poy사는 40~60데니어의 모노필라멘트 사를 이용하여 상기 Poy사가 용융되기 직전에 PP사와의 열수축률 차로 인하여 PP사는 부풀어 오르는 벌키현상이 발생하면서 세팅됨으로 보다 많은 공간이 형성되어 많은 공기를 함유할 수 있는 공기층을 갖도록 하고, 고무 사는 고무사번수로 35~60인 것을 사용하여 더욱 신축성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단의 제조방법.
8. 제5항에 있어서,
   정련작업은 25~35중량%의 수산화나트륨(NaOH)용액 80~100℃에서 20~30분간 침지한 후 세정 및 탈수하여 Poy사가 용융 제거되도록 하는 것을 특징으로 하는 통기성과 보온성 및 신축성이 향상된 원단의 제조방법.