KR102039730B1 - 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신발의 중창 또는 안창으로 사용되는 신발창 원단에 관한 것으로서, 보다 상세하면 신발창의 원단을 상부층, 중간층 및 하부층으로 이루어진 더블라셀 편직 섬유를 이용하여 구성하되, 상기 상부층의 표면 위쪽으로 중간층의 상부 일부분이 돌출되어, 착용자 발바닥에 대한 신발창의 미끄러짐을 방지하고, 체중분산, 관절보호, 통기성, 쾌적성 및 구션감을 향상시킬 수 있는 신발창 원단에 관한 것이다.

Description

더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단{Shoe sole using Double rachel knitted fabric}
본 발명은 신발의 중창 또는 안창으로 사용되는 신발창 원단에 관한 것으로서, 보다 상세하면 신발창의 원단을 상부층, 중간층 및 하부층으로 이루어진 더블라셀 편직 섬유를 이용하여 구성하되, 상기 상부층의 표면 위쪽으로 중간층의 상부 일부분이 돌출되어, 착용자 발바닥에 대한 신발창의 미끄러짐을 방지하고, 체중분산, 관절보호, 통기성, 쾌적성 및 구션감을 향상시킬 수 있는 신발창 원단에 관한 분야이다.
일반적으로 통기성과 쿠션성이 우수한 3층 구조 더블라셀 경편물은 표면층, 이면층 및 상기 표면층과 이면층을 연결하는 중간층으로 이루어진 편물을 말한다.
일반적인 벌집구조 더블 라셀 경편물은 표면층, 이면층 및 상기 표면층과 이면층을 연결하는 중간층으로 이루어진다. 또한, 상기 중간층은 다수 개의 중간사들이 상기 표면층과 이면층에 루프를 형성하며 직조된다. 즉, 상기 중간사들은 상기 표면층을 이루는 표면사, 이면층을 이루는 이면사들과 함께 루프를 형성하며 래핑(lapping)되어 직조된다.
상기 표면층은 보통 폴리에스테르 멀티필라멘트를 사용하는바, 신발 외피등의 용도로 사용시 표면 마찰에 의한 강도 저하로 내구성이 낮고, 오염이 쉽게 되며, 오염물질의 제거가 용이하지 않는 문제점이 있어서, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구되는 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0090899호(2014.07.18.) 대한민국 공개특허공보 제10-1998-0084287호(1998.12.05.)
본 발명은 신발창 원단의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래 신발창 원단은 단순히 직물지를 복수 겹으로 겹친 형태로 구성되거나, 직물지의 하부에 고무 또는 합성수지 재질의 완충재가 적층되는 구성을 하기 때문에, 착용자 발에서 땀이 쉽게 나는 문제가 발생하였고;
또한 발바닥에 대한 쿠션감이 부족하여 발의 피로가 쉽게 발생하는 문제가 있었으며;
아울러 착용자의 발바닥이 신발창에서 쉽게 미끄러져 보행 또는 달리기 시에 불편함이 큰 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,
상부층, 중간층 및 하부층으로 이루어진 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단에 있어서, 상부 섬유사에 의하여 형성된 상기 상부층의 표면 위쪽으로 중간 섬유사에 의하여 형성된 중간층의 상부 일부분이 돌출된 형태를 가지도록 구성되는 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단을 제시한다.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단은 상부층의 표면 위쪽으로 중간층의 상부 일부분이 돌출되는 구성을 하기 때문에, 발바닥과 상부층의 사이에 통풍공간이 형성되어 발에서 땀이 쉽게 발생하지 않는 효과를 얻을 수 있고;
또한 상부층 표면 위쪽으로 돌출된 중간층의 상부 일부분에 의하여 쿠션감이 생성되어, 발의 피로 덜 오는 효과를 얻을 수 있으며;
아울러 상기 중간층의 상부 일부분이 일정의 패턴, 열 또는 행을 가지며 형성되는 경우에는, 발바닥의 미끄러짐을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단으로 제조된 신발의 안창을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단을 나타내는 측단면 모식도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단을 나타내는 측단면도.
도 4, 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단의 강도를 시험한 결과를 나타내는 그래프 및 시험성적서.
본 발명은 신발의 중창 또는 안창(10)으로 사용되는 신발창 원단에 관한 것으로서, 상부층(10a), 중간층(10b) 및 하부층(10c)으로 이루어진 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단에 있어서, 상부 섬유사에 의하여 형성된 상기 상부층(10a)의 표면 위쪽으로 중간 섬유사에 의하여 형성된 중간층(10b)의 상부 일부분(10b-1)이 돌출된 형태를 가지도록 구성되는 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단에 관한 것이다.
이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 4를 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 신발창 원단은 도 1과 같이 일반적인 신발의 하부에서 상부방향으로 순차 형성된 밑창(30, outsole), 중간창(20, middle sole), 안창(10, insole) 중 중간창(20) 또는 안창(10)의 용도로 사용될 수 있다.
우선, 본 발명에 의한 신발창 원단은 일반적으로 “더블라셀 편직 섬유”라 알려진 3층 구조를 가진다.
즉, 본 발명에 의한 신발창 원단은 도 2와 같이 상부에서 하부방향으로 상부층(10a), 중간층(10b) 및 하부층(10c)을 포함하여 구성되고, 상하방향으로 길이를 가지는 중간층(10b)의 상부에는 상부층(10a)이 편직되어 연결되며, 중간층(10b)의 하부에는 하부층(10c)이 편직되어 연결되는 구성을 한다.
또한 상기 구성의 본 발명은 3층 구조를 하기 때문에, 구션감이 우수하여 발의 피로를 감소시킬 수 있고, 통기성 및 배수성이 우수하여 발에서의 땀 발생을 줄이고 땀 배출이 용이할 수 있는 효과가 있다.
더블라셀 편직 섬유에 관한 보다 구체적인 설명은 공지의 기술로 대신하겠고, 이하에서는, 본 발명의 주안점에 해당하는 구성에 대해 구체적으로 설명하겠다.
구체적으로, 본 발명은 상기와 같이 3층 구조로 이루어진 더블라셀 편직 섬유에 있어서, 상기 상부 섬유사에 의하여 형성된 상기 상부층(10a)의 표면 위쪽으로 중간 섬유사에 의하여 형성된 중간층(10b)의 상부 일부분(10b-1)이 돌출된 형태를 가지는 것을 주안점으로 한다.
즉, 상기와 같이 중간 섬유사가 상하방향으로 길이를 가지는 중간층(10b)은 하부가 하부층(10c)과 편직되고, 상부가 상부층(10a)과 편직되는 구성을 하는데, 이때, 상부층(10a)의 표면 위쪽으로 중간층(10b)의 상부 일부분(10b-1)이 돌출된 형태를 가져, 착용자 발에 대한 쿠션감을 증대시키고, 미끄러움을 줄일 수 있는 효과를 실현시킨다.
이때, 도 2와 같이 상부층(10a) 표면의 위쪽으로 돌출된 중간층(10b) 상부 일부분(10b-1)은 고리 형태를 이루며 상부층(10a) 표면에 노출되는 구성을 하고, 상기 중간층(10b) 상부 일부분(10b-1)은 상부층(10a)의 표면에 안착되는 발바닥에 쿠션감을 가하고, 발바닥의 미끄러움을 줄여주며, 통기성을 확보시켜 땀발생을 줄여준다.
보다 상세하면, 상기와 같이 중간층(10b) 상부 일부분(10b-1)은 상부층(10a) 표면의 위쪽으로 일정 높이 돌출된 형태를 가지면 다양한 방식으로 상부층(10a)과 편직되는 구성을 할 수 있고, 바람직하게는 상기 중간층(10b)을 형성시키는 중간 섬유사의 상부는 상부층(10a)과 편직되어 연결되도록 구성되고; 상기 중간층(10b)을 형성시키는 중간 섬유사의 하부는 하부층(10c)과 편직되어 연결되도록 구성되며; 상기 신발창의 원단은 가열처리되어, 상부층(10a)의 상부 섬유사가 수축되어 중간층(10b)의 중간 섬유사 상부 일부분(10b-1)이 파지되며 상부층(10a)의 표면 위쪽으로 돌출되는 구성을 할 수 있다.
즉, 상기 구성의 중간층(10b) 상부 일부분(10b-1)은 중간층(10b)을 형성시키는 중간 섬유사의 상부 일부분(10b-1)이 상부층(10a)을 형성시키는 상부 섬유사와 편직되는 구성을 하되, 상기 중간 섬유사의 상부 일부분(10b-1)은 상부 섬유사의 위쪽으로 돌출된 상태를 가지고, 상기 상태에서 상부 섬유사는 일정의 가열처리에 의하여 수축되어 중간 섬유사를 파지하는 구성을 한다.
상기와 같이 상부층(10a)을 형성시키는 상부 섬유사들이 중간 섬유사들을 열수축에 의하여 파지하도록 구성되면, 상기 중간 섬유사의 상부 일부분(10b-1)은 상부 섬유사의 위쪽에 위치된 상태로 상부 섬유사에 강력하게 파지되어, 중간 섬유사의 상부 일부분(10b-1)이 일정의 외력(발바닥의 눌림력 또는 발바닥의 마찰력 등)에 의해서도 상부 섬유사의 하부로 눌려져 내려가지 않을 수 있다.
구체적으로, 상기 구성의 신발창 원단은 우선적으로 편직기에 의하여 상부층(10a), 중간층(10b) 및 하부층(10c)의 서로 연결되며 3층으로 편직되도록 구성된다. 이때, 상기 중간층(10b)을 형성시키는 중간 섬유사들의 상부 일부분(10b-1)은 상부층(10a)을 형성시키는 상부 섬유사들의 위쪽으로 돌출된 상태를 이룬다.
이후, 상기와 같은 3층 구조의 신발창 원단은 일정의 열로 처리되어, 상부층(10a)을 형성시키는 상부 섬유사들이 수축되고, 그 결과 수축된 상부 섬유사들은 중간 섬유사들의 상부 일부분(10b-1)의 하부를 강력하게 파지하여, 중간 섬유사들의 상부 일부분(10b-1)이 항상 상부층(10a)의 위쪽으로 돌출된 상태를 유지할 수 있도록 한다.
아울러 상기와 같이 일정의 열처리로 중간층(10b)이 상부층(10a)에 파지되는 경우에는, 상기 상부 섬유사는 당업자의 판단에 따라 다양한 재질의 것으로 구성될 수 있고, 바람직하게는 폴리에스터(Polyester)를 주성분으로 하는 것을 이용할 수 있다.
즉, 상기 상부 섬유사는 폴리에스터 재질의 것 중, 폴리에스터 재질의 원사 36~48 가닥을 꼬아서 만들어진 50~250 데니어의 PDTY(Polyester Drawn Textured Yarn)로 이루어진 것을 이용할 수 있다.
보다 상세하면, 상기 구성의 상부 섬유사는 36~48가닥의 폴리에스터 재질의 원사가 꼬아져 이루어지기 때문에, 상부 섬유사가 중간 섬유사와 동일하거나 더 굵은 굵기를 가지더라도, 상부 섬유사와 중간 섬유사에 동일한 열이 가해질 때 다수의 원사로 이루어진 상부 섬유사가 더 크게 수축되어, 열처리시에 수축된 상부 섬유사가 중간 섬유사를 강하게 파지할 수 있도록 하는 효과를 실현시킬 수 있다.
상기와 연관하여, 상기 상부 섬유사는 원사 36~48 가닥이 꼬아져 만들어지는 것이 바람직하고, 상기와 같이 꼬아진 원사로 이루어진 상부 섬유사는 50~250데니어의 굵기를 가지기 때문에, 발바닥으로 가해지는 눌림력과 마찰력에 의하여 상부층(10a)이 손상되는 것을 방지시킬 수 있다.
더불어 상기 구성의 상부 섬유사의 수축은 상기 중간 섬유사의 상부 일부분(10b-1)의 하부에서 형성되고, 중간 섬유사의 상부 일부분(10b-1)은 상부층(10a)의 위쪽으로 돌출된 상태를 계속적으로 유지할 수 있다.
즉, 중간층(10b)의 상부 일부분(10b-1)은 수축된 상기 상부 섬유사에 의하여 견고히 파지된 상태로 상부층(10a)의 표면 상부로 돌출되어 발바닥에 대한 쿠션감을 구현시킬 수 있다.
상기와 연관하여, 상기 중간층(10b)을 형성시키는 중간 섬유사 역시 당업자의 판단에 따라 다양한 재질의 것으로 구성될 수 있고, 바람직하게는 상기 상부 섬유사와 동일한 폴리에스터(Polyester)를 주성분으로 하는 것을 이용할 수 있다.
즉, 상기 중간 섬유사는 폴리에스터 재질의 것 중, 50~200 데니어의 폴리에스터 재질의 모노사를 포함하는 것으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 중간 섬유사는 상기 상부 섬유사와 동일 또는 유사한 굵기를 가지도록 구성되되, 모노사(한 가닥의 원사)로 구성되기 때문에, 열처리 시에 다수의 원사 가닥으로 이루어진 상부 섬유사보다 덜 수축되고, 그 결과 신발창 두께의 상당부분을 차지하는 중간층(10b)의 높이 변화가 열처리에 의하여 크지 않도록 하는 효과를 실현시킬 수 있다.
또한 상기 중간 섬유사는 상부 섬유사와 동일한 재질인 폴리에스터 재질로 구성되어, 상부층(10a)과 중간층(10b)의 긴밀성을 증대시킬 수 있고, 상기 상부 섬유사와 동일하거나 더 큰 굵기를 가지도록 구성되어, 수직방향으로 길이가 형성된 중간 섬유사가 상부 섬유사와 일체성을 이루며 신발창의 두께를 형성시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
아울러 상기 중간 섬유사가 50 데니어 미만이면 중간 섬유사의 굵기가 지나치게 얇아 중간 섬유사의 강도가 다소 미흡해지고, 그 결과 발바닥의 눌림력에 의하여 신발창이 쉽게 눌려져 찌그러질 우려가 있고, 중간 섬유사가 200 데니어를 초과하면 중간 섬유사의 굵기가 지나치게 두꺼워 중간층(10b)의 강도가 세지고, 그 결과 신발창이 지나치게 딱딱해질 우려가 있기 때문에, 중간 섬유사는 상기 범위 내의 굵기를 가지는 것이 바람직하다.
더불어 상기 하부층(10c)을 형성시키는 하부 섬유사 역시 당업자의 판단에 따라 다양한 재질의 것으로 구성될 수 있고, 바람직하게는 상기 중간 섬유사와 동일한 폴리에스터(Polyester)를 주성분으로 하는 것을 이용할 수 있다.
즉, 상기 하부 섬유사는 폴리에스터 재질의 것 중, 20~40 데니어의 폴리에스터 재질의 모노사를 포함하는 것으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 하부 섬유사는 상기 중간 섬유사 보다 더 얇은 굵기를 가지는 것으로 구성되어, 열처리 시에 중간 섬유사보다 더 수축되고, 그 결과 하부 섬유사가 중간 섬유사의 길이방향 하부와 편직된 상태에서 중간 섬유사의 길이방향 하부와 긴밀하게 파지될 수 있도록 하는 효과를 실현시킬 수 있다.
상기와 연관하여, 본 발명에 의한 상부 섬유사, 중간 섬유사 및 하부 섬유사가 상기와 같이 폴리에스터 재질로 이루어진 경우에는, 상기 신발창 원단은 당업자의 판단에 따라 적절한 온도로 열처리되는 구성을 할 수 있고, 바람직하게는 180~220℃의 텐터(TENTER)를 60~90초 동안 가열처리될 수 있다.
즉, 상부층(10a), 중간층(10b) 및 하부층(10c)으로 구성된 상기 구성의 신발창 원단은 180~220℃의 온도로 가열처리된 텐터(TENTER)를 60~90초 동안 통과하면서 열처리될 수 있다.
이때, 텐터(TENTER)의 온도가 180℃미만이면 상부 섬유사 및 하부 섬유사의 수축이 원활하지 못하여, 상부층(10a)과 중간층(10b) 및 중간층(10b)과 하부층(10c) 간의 파지력이 다소 미흡해지는 문제가 발생하고, 220℃를 초과하면 지나치게 높은 가열온도에 의하여 굵기가 가장 얇은 하부 섬유사가 변형되는 문제가 발생하여, 텐터(TENTER)의 온도는 상기 범위 내를 유지하는 것이 바람직하다.
또한 상기와 같이 본 발명에 의한 상부 섬유사, 중간 섬유사 및 하부 섬유사가 상기와 같이 PDTY(Polyester Drawn Textured Yarn)로 이루어지고, 180~220℃의 온도로 60~90초 동안 열처리되는 경우, 상기 중간층(10b)의 상부 일부분(10b-1)은 상기 상부층(10a)의 표면 위쪽으로 0.1~0.5mm의 높이로 돌출되도록 구성되는 것이 바람직하다.
즉, 중간층(10b)의 상부 일부분(10b-1)은 고리 형태를 가지며 상부층(10a) 표면의 위쪽으로 돌출되는 구성을 하는데, 이때, 돌출 높이가 0.1mm미만이면 돌출 높이가 지나치게 낮아 상부 섬유사의 수축에 의하여 중간층(10b)의 상부 일부분(10b-1)이 돌출 높이가 지나치게 낮아지는 문제가 발생하고, 0.5mm를 초과하면 열처리 이후의 중간층(10b) 상부 일부분(10b-1)의 돌출 높이가 지나치게 높아져, 고리 형태의 중간층(10b) 상부 일부분(10b-1)이 발바닥의 가압력과 마찰력에 의하여 쉽게 눌려지는 문제가 발생할 수 있기 때문에, 중간층(10b)의 상부 일부분(10b-1)의 돌출 높이는 상기 범위 내를 유지하는 것이 바람직하다.
다음은 본 발명에 의한 신발창 원단을 제조하는 바람직한 실시예 및 실시예에 의하여 제조된 신발창 원단의 물리적 강도를 시험한 결과이다.
1. 더블라셀 편직 섬유 제조
더블라셀 편직기를 이용하여 상부층(10a), 중간층(10b) 및 하부층(10c)이 순차적으로 편직된 신발창 원단을 만든다.
이때, 상기 상부층(10a)은 폴리에스터 재질의 원사 48 가닥을 꼬아서 만들어진 150 데니어의 PDTY(Polyester Drawn Textured Yarn)로 이루어진 상부 섬유사를 이용하고, 중간층(10b)은 80 데니어의 폴리에스터 재질의 모노사로 이루어진 중간 섬유사를 이용하며, 하부층(10c)은 30 데니어의 폴리에스터 재질의 모노사를 이용한다.
2. 열처리
상기 1과정으로 만들어진 신발창 원단을 200℃의 열을 발산하는 텐터(TENTER)를 70초 동안 통과시켜 상부 섬유사, 중간 섬유사 및 하부 섬유사를 열수축시켜, 열처리된 신발창 원단의 제조를 완료한다.
[시험 1]
상기 실시예 1에서 제조된 신발창 원단의 일부를 절단하여 가로 × 세로가 10 × 10 cm인 시편을 만들고, 상기 시편을 두께가 최초 두께 대비 70%까지 압축하여, 압축강도 및 압축연신을 측정하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
즉, 본 발명에 의한 신발창 원단은 두께가 최초의 70%까지 압축되었을 때, 약 91 kPa의 압축강도를 가지고, 3.14 mm의 압축연신을 가지는 것으로 확인되으며, 상기의 결과는 본 발명에 의한 신발창 원단을 물리적인 강도가 우수할 뿐만 아니라 일정의 규션성 또는 우수함을 시사한다.
[시험 2]
상기 실시예 1에서 제조된 신발창 원단의 일부를 절단하여 가로 × 세로가 10 × 10 cm인 시편을 만들고, 상기 시편을 두께가 최초 두께 대비 50%까지 압축하여, 압축응력을 측정하였고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.
즉, 본 발명에 의한 신발창 원단은 두께가 최초의 50%까지 압축되었을 때, 약 26.9 kPa의 압축응력을 가지는 것으로 확인되으며, 상기의 결과는 본 발명에 의한 신발창 원단을 물리적인 강도가 우수함을 시사한다.
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.
10 : 안창 10a : 상부층
10b : 중간층 10b-1 : 중간층의 상부 일부분
10c : 하부층 20 : 중간창
30 : 밑창

Claims (7)

  1. 상부 섬유사에 의해 형성되는 상부층(10a)과, 중간 섬유사에 의해 형성되는 중간층(10b) 및 하부 섬유사에 의해 형성되는 하부층(10c)으로 이루어진 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단에 있어서,
    상기 중간층(10b)을 형성시키는 중간 섬유사는 50~200 데니어의 폴리에스터 재질의 모노사로 이루어지고, 상기 중간 섬유사의 상부는 상기 상부층(10a)과 편직되어 연결되도록 구성되며, 상기 중간 섬유사의 하부는 상기 하부층(10c)과 편직되어 연결되도록 구성되는데,
    상기 신발창의 원단은 가열처리됨으로써, 상기 상부 섬유사가 수축되어 상기 중간 섬유사의 상부 일부분(10b-1)이 파지되면서, 상기 상부층(10a)의 표면 위쪽으로 돌출된 형태를 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부층(10a)을 형성시키는 상부 섬유사는,
    폴리에스터 재질의 원사 36~48 가닥을 꼬아서 만들어진 50~250 데니어의 PDTY(Polyester Drawn Textured Yarn)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부층(10c)을 형성시키는 하부 섬유사는,
    20~40 데니어의 폴리에스터 재질의 모노사로 이루어지는 것을 특징으로 하는 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단.
  6. 제3항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신발창의 원단은,
    180~220℃의 텐터(TENTER)를 60~90초 동안 가열처리되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 중간층(10b)의 상부 일부분(10b-1)은,
    상기 상부층(10a)의 표면 위쪽으로 0.1~0.5mm의 높이로 돌출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 더블라셀 편직 섬유를 이용한 신발창 원단.
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