KR102561648B1 - 정방교연 장단복합사, 이를 이용한 신축성 및 내세탁성이 우수한 편물 및 이의 제조방법 - Google Patents

정방교연 장단복합사, 이를 이용한 신축성 및 내세탁성이 우수한 편물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 울(양모)을 사용한 소재이면서 표면이 매끄럽고 소프트한 감촉으로 피부의 따끔거림을 억제하고, 필링성과 내세탁성이 뛰어나고 스트레치성 및 보온성과 흡방습성이 높은 속옷에 적합한 편물 및 이의 제조에 사용되는 장방교연 장단혼합사에 관한 것이다.

Description

정방교연 장단복합사, 이를 이용한 신축성 및 내세탁성이 우수한 편물 및 이의 제조방법{Ring twisting composite yarn with spun and filament yarns, knitted fabrics with high-elasticity and high-washablility, and Manufacturing method thereof}
본 발명은 표면이 매끄럽고 소프트한 감촉으로 피부의 따끔거림을 억제하고, 필링성과 내세탁성이 뛰어나고 스트레치성 및 보온성과 흡방습성이 높은 속옷에 적합한 편물 및 이의 제조에 사용되는 정방교연 장단혼합사에 관한 것이다.
종래부터, 울을 사용한 니트 제품은 겨울 의류로서 소비자에게 받아들여지고 있지만, 속옷처럼 직접 착용하면 피부의 찔린 느낌으로 일반적인 속옷 소재로서 소비자에게 받아들여지는 것이 적다. 스웨터와 같은 니트 제품의 경우 외관적 천연 수모의 특성을 합성 섬유 단섬유를 이용하여 제조하는 시도로서 특히 수모와 비슷한 외관적 질감과 표면의 미끈함을 부여하려는 니트 제품이 제안되어 있다.
그러나, 이러한 제안은 외관적 감촉 중시에 의해, 섬유 특유의 조경감이 강하고, 탈모의 발생이나 필링성이 뒤떨어져, 속옷에는 적용할 수 없는 문제가 있었으며 스트레치성과 필링성을 필요로 하는 속옷에는 적용할 수 없다는 과제가 있었다.
또한, 스케일을 가공처리 하여 물에 대한 수축율이 우수하고 물 세탁이 가능한 내세탁성이 우수한 울 섬유 제품은 개발되어 시판되고 있으나, 스케일링 가공처리하지 않아서 스케일 가공에서 발생하는 화학처리로 인한 환경오염 문제 등이 없으며 울의 천연 그대로의 미방축 가공 울 스케일 특유의 흡방습성을 살리면서 내세탁성이 우수한 울 제품은 개발되어 있지 않았다.
한국 등록특허번호 10-2282831호(공고일 2021.07.29.)
본 발명의 목적은 신축성 및 내세탁성이 우수하면서도, 소프트성, 필링성, 보온성 및 흡방습성이 우수한 편물 및 이를 제조하는 방법을 제공하고자 한다. 또한, 상기 편물 제조에 사용되는 장단복합사를 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 장단복합사에 관한 것으로서, 조방사와 폴라아미드 멀티 필라멘트를 사이로필(siro-fil) 정방 공정을 수행하여 제조한 혼합 방적사이며, 울 단섬유 및 아크릴 단섬유를 포함하는 조방사 및 폴리아미드 멀티 필라멘트를 포함하는 커버링사를 포함한다.
또한, 본 발명은 신축성, 내세탁성이 우수한 편물에 관한 것으로서, 상기 장단복합사의 단독 편성물이거나, 또는 상기 정방교연 장단복합사 및 다른 섬유사를 교편시킨 편성물을 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 신축성, 내세탁성이 우수한 편물를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 울 단섬유 및 아크릴 단섬유를 포함하는 조방사와 폴라아미드 멀티 필라멘트를 사이로필(siro-fil) 정방 공정을 수행하여 제조한 혼합 방적사인 정방교연 장단복합사를 제조하는 1단계; 상기 정방교연 장단복합사를 편직 공정을 수행하여 생지 원단을 제조하는 2단계; 및 상기 생지 원단을 후가공하는 3단계;를 포함하는 공정을 수행할 수 있다.
본 발명은 울 소재를 적용한 장단복합사로 제조한 편물로서, 신축성 및 내세탁성이 우수하면서도, 따끔거림의 피부감을 억제되어 소프트성이 좋으며, 필링성, 항균성, 보온성 및 흡방습성이 우수한 바, 상품성이 우수한 편물 섬유 제품을 제공할 수 있으며, 특히 피부와 직접 접촉하는 속옷 등으로 적용하기에 적합하다.
도 1의 A는 본 발명 장단복합사의 측면 개략도이고, B는 절단면의 개략도이다.
도 2는 본 발명 편물의 제조공정에 대한 개략도이다.
이하 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.
본 발명의 편물은 정방교연 장단복합사를 포함하며, 상기 정방교연 장단복복합사(이하, 장단복합사로 칭함)는 조방사와 폴라아미드 멀티 필라멘트를 사이로필(siro-fil) 정방 공정을 수행하여 제조한 혼합 방적사로서, 도 1의 A에 개략도로 나타낸 바와 같이, 상기 조방사를 코어사로, 상기 폴리아미드 멀티 필라멘트가 코어사의 커버링사로 구성된 장단복합사이다.
상기 조방사는 울 단섬유와 아크릴 단섬유로 구성된다.
일반적인 울의 방축 가공에는, 울 섬유 표층의 비늘 모양 부분(스케일)을 약품 처리에 의해 제거하는 가공(크로이 가공)이나, 스케일 최표면을 폴리머 수지로 피막하는 코팅가공이 일반적이다. 이러한 처리에 의해 스케일의 상승이 억제되고, 편물의 치수안정성이 향상되는데, 본 발명에서 상기 울 단섬유는 아크릴 섬유의 쇄기 효과에 의해 필링성과 내세탁성이 안정하기 때문에, 방축 가공을 실시하지 않은 것이 사용한다. 즉, 본 발명의 상기 울 단섬유는 스케일링 가공을 수행하지 않은 미방축 가공 울 단섬유를 사용한다.
상기 울 단섬유의 길이는, HAUTER법으로 측정시, 최장길이 150mm 이하인 것으로, 바람직하게는 평균길이 평균 60~90 mm 인 것을 사용하는 것이 혼합 방적 생산성 및 방적사의 균제도 측면에서 바람직하다.
그리고, 상기 울 단섬유의 섬도는 2.5 ~ 3.5 de(데니어)인 것을 사용하는 것이 좋으며, 이때, 울 단섬유의 섬도가 2.5de 미만이면 울 섬유가 고가여서 비용면에서 비경제적이고 혼합 방적사 생산성 측면에서 문제가 있을 수 있고, 3.5de를 초과하는 것을 사용하면 터치가 거칠어서 피부를 자극하는 문제가 있을 수 있다.
그리고, 상기 아크릴 단섬유는 섬도 1.0 ~ 2.5 de, 바람직하게는 1.2 ~ 2.5 de, 더욱 바람직하게는 1.5 ~ 2.0 de인 것이 좋으며, 울 단섬유와 고혼율로 혼합되기 때문에, 아크릴 단섬유 섬도가 1.0 de 보다 얇아지면 방적 통과성이 현저하게 악화되어 속옷에 적합한 품질의 방적사를 얻을 수 없다. 또한, 아크릴 단섬유 섬도가 2.5 de를 초과하면 방적 통과성은 향상되지만, 속옷에 적합한 얇은 번수의 방적사를 얻을 수 없어, 편물에 조경감이 나타나게 되고 울 단섬유들 사이에 끼어들어 가기 어렵게 되어, 세탁에 의한 수축율이 크게 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 상기 아크릴 단섬유의 단면 형상은 특별히 한정되지 않고, 둥근 단면 외에, 편평 단면이나 Y형 단면 등, 소위 이형 단면 형상이어도 된다. 둥근 단면의 형상을 사용하는 경우, 아크릴 단섬유는 길이가 38 ~ 102mm인 것을 사용하는 것이 통상의 평활성이 있는 방적성을 얻을 수 있어서 바람직하다.
그리고, 상기 아크릴 단섬유는 아크릴로니트릴(Acrylonitrile) 단섬유일 수 있다.
상기 조방사는 도 2에 개략적인 공정도로 나타낸 바와 같이 상기 울 단섬유와 상기 아크릴 단섬유를 길링, 더블링 공정을 수행하여 제조하며, 좀 더 구체적으로 설명하면, 방축 가공이 안 된 자연 그대로의 울 단섬유의 톱과 아크릴 단섬유의 톱을 각각의 길링 공정, 연조공정, 조방공정, 정방공정 및 권사공정과 공지의 방적공정을 통과시켜 균일하게 혼합되어 합쳐진 방적사(조방사)를 제조할 수 있다.
제조된 조방사는 울 단섬유 및 아크릴 단섬유를 1 : 0.35 ~ 1.40 중량비로 포함할 수 있고, 바람직하게는 1 : 0.50 ~ 1.00 중량비로, 더욱 바람직하게는 1 : 0.50 ~ 0.85 중량비로 포함할 수 있다. 이때, 아크릴 단섬유의 중량비가 0.35 미만이면 이를 이용하여 제조한 장단복합사로 제조한 편물의 내세탁성이 부족할 수 있고, 아크릴 단섬유의 중량비가 1.65 중량비를 초과하면 편물의 내세탁성은 우수하나, 울 소재가 주는 특유의 촉감성, 보온성 및 흡방습성이 부족한 문제가 있어서 편물의 상품성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
그리고, 상기 조방사와 폴리아미드 멀티 필라멘트를 사이로필(siro-fil) 링정방 공정을 수행하여 상기 조방사를 코어사로 포함하고, 상기 폴리아미드 멀티 필라멘트가 상기 코어사를 감는 커버링사로 구성된 혼합 방적사를 제조할 수 있다.
정방 공정은 링 방식에 의해 일정 방향으로 연을 가함으로써 섬유가 균일하게 구속되어 보풀도 짧게 억제할 수 있다. 이렇게 하면 인장 강도가 안정되기 때문에 피부 착용에 적응하는 균일한 품질의 방적사를 얻을 수 있다.
상기 폴리아미드 멀티 필라멘트는 섬도가 10 ~ 40de, 바람직하게는 20 ~ 30 de, 더욱 바람직하게는 20 ~ 28 de인 것이 좋으며, 이때, 섬도가 10 de 미만이면 장단 복합사의 물성이 크게 감소할수 있고, 40 de를 초과하면 폴리아미드 성분이 많아져서 울 섬유 고유 성질이 부족하게 되는 문제가 있을 수 있고, 본 발명에서 목적으로 하는 범위의 세 번수의 방적사를 제조하는 데 있어서 문제가 있을 수 있다.
그리고, 상기 폴리아미드 멀티 필라멘트는 폴리아미드 6 및 폴리아미드 66 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 폴리아미드계 필라멘트를 사용할 수 있다.
상기 혼합 방적사는 울 단섬유 30 ~ 60 중량%, 아크릴 단섬유 20 ~ 50 중량% 및 100 중량% 중 나머지 잔량의 폴리아미드 멀티 필라멘트를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 단섬유 40 ~ 58 중량%, 아크릴 단섬유 25 ~ 40 중량% 및 100 중량% 중 나머지 잔량의 폴리아미드 멀티 필라멘트를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 혼합 방적사는 전체 100 중량% 중 상기 폴리아미드 멀티 필라멘트를 10 ~ 30 중량%로, 바람직하게는 10 ~ 20 중량%로 포함할 수 있으며, 커버링사인 폴리아미드 멀티 필라멘트의 함량이 10 중량% 미만이면 표면이 매끈감이 있는 부드러운 질감과 높은 스트레치성을 얻을 수 없을 수 있으며, 30 중량%를 초과하면 폴리아미드 성분이 많아서 울 섬유의 고유 성질이 부족하게 되는 문제가 있을 수 있다.
폴리아미드 멀티 필라멘트를 이용한 장단 복합사를 방적하는 경우, 링 정방기의 앞 롤러 사이에 가이드를 통해 폴리아미드 멀티필라멘트를 삽입함에 의해 장단복합사를 얻을 수 있으며, 상기 폴리아미드 멀티 필라멘트의 총 섬도는 방적사의 번수가 가늘기 때문에, 10~40 de의 범위이고, 바람직하게는 20 ~ 30 de인 것이 좋으며, 연신할 필요는 없고 일정한 장력으로 장력이 안정되기 때문에 균일한 장단복합사를 제조할 수 있다.
이와 같이 제조된 본 발명의 장단복합사는 번수가 미터 번수로 1/50 ~ 1/100, 바람직하게는 1/60 ~ 1/80의 범위이다. 만일, 장단복합사의 번수가 미터 번수로 1/50를 초과하여 두꺼워지면, 방적 통과성은 좋아지지만, 편물의 생지 두께가 너무 두껍게 제조되는 문제가 있을 수 있고, 또한, 장단복합사의 번수가 1/100 미만으로 얇아지면 방적 통과성이 악화되고, 편물의 상품성 및 활용도가 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 장단복합사는 연계수(Twist multipiler)가 하기 방정식 1을 만족할 수 있다.
[방정식 1]
60m ≤ 연계수(K) ≤ 110m, 바람직하게는 70m ≤ 연계수(K) ≤ 90m, 더욱 바람직하게는 80m ≤ 연계수(K) ≤ 90m
연계수가 미터 방식으로 K = 60 미만이면 방적사를 구성할 때, 아크릴 섬유를 구속하기가 어렵게 되어 방적사의 인열 강도와 인장 신도가 안정되지 않으며, 또한 연계수가 K = 110을 초과하면, 편물에 조경감이 발생함과 동시에 사행이 발생할 수 있다.
이때, 장단복합사의 연계수와 번수는 다음의 식(1)에 의해 구할 수 있다.
[식 1]
연계수(K)=TPM(미터당 꼬임수)/(Nm(번수)1/2)
본 발명의 편물은 앞서 설명한 장단복합사의 단독 편성물이거나, 또는 상기 정방교연 장단복합사 및 다른 섬유사를 교편시킨 편성물을 포함할 수 있다.
상기 편성물은 환편물인 싱글 환편지나 더블 환편지, 경편지인 싱글 트리콧 편지나 더블 트리콧 편지 및 싱글 라셀 편지나 더블 러셀편지가 있는데, 편물이 적용하고자 하는 섬유 제품에 등에 따라 각각의 전용 편기를 사용해 제편(편성)할 수 있다. 편 조직은, 환편지의 천축 조직, 가노꼬 조직, 인터록 조직, 메쉬 조직, 편면 요철 변화 조직 등, 경편지의 하프 조직, 새틴 조직, 메쉬 조직 및 편면 요철 변화 조직 등의 속옷으로서 사용되고 있는 편 조직을 적용할 수 있다.
본 발명의 편물(또는 편성물)의 중량은 120 ~ 250g/m2, 바람직하게는 150 ~ 200g/m2일 수 있다. 이때, 본 발명에 있어서의 편물의 중량이 120g/㎡보다 가벼워지면, 편물이 너무 얇아서 의류로서 필요로 하는 보온성과 인열강도를 얻을 수 없다. 또한, 중량이 250g/㎡ 보다 무거워지면 원단의 부피가 커서 움직이기 어렵고 기능성이 떨어진다는 문제가 있을 수 있다. 특히, 울을 사용한 속옷은 엄동 지역이나 겨울철 등산이나 하이킹에 사용하기 때문에 편지의 무게는 120 ~ 250g/㎡가 필요하다. 또한 겨울철에 국한되지 않고 본 발명의 편물은 흡방습성이 우수한 쾌적한 소재이기 때문에 여름용으로 사용해도 좋다.
본 발명의 편물은, 세로 방향과 가로 방향의 신장율 각각은 50% 이상일 수 있으며, 바람직하게는 60 ~ 90%일 수 있다.
또한, 본 발명의 편물은, 세로 방향과 가로 방향의 신장 회복률 각각은 80 % 이상인 바, 털 빠짐 등의 원단의 형태 균열을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 편물은, 정방교연 장단혼합사의 연계수를 미터 방식으로 K=60∼110의 범위를 만족시키는 바, 섬유의 구속을 강화할 수 있으며, 섬도 1.0 ~ 2.5 데니어의 아크릴 섬유를 적정 함량으로 사용하는 바, 섬유 사이의 마찰을 완화하고 쇄기 역할을 하기 때문에 높은 신장률과 수축회복률을 얻을 수 있으며, 폴라아미드 멀티 필라멘트에 의해 방적사 표면의 울의 모우를 감싸서 표면의 매끄러운 촉감과 동시에 세탁수축율이 5% 이내일 수 있다.
또한, 본 발명의 편물은, 세로방향과 가로방향 표면 조도의 SMD(Standardised mean difference) 평균치가 2.5~4.5㎛일 수 있다. 이때, 표면 조도 측정 기기는 KES-FB4 표면 시험기(카토텍 (주) 제조)를 사용하여 편물의 세로 방향과 가로 방향의 각각에 대한 SMD 값을 가산하고, 그 가산 값을 1/2로 하여 SMD 평균값으로 구한 것이다. SMD 값이 작을수록, 편물에 요철이 적고, 촉촉함, 매끈한 감, 미끄러짐감이 적당하게 유지함을 의미한다. 본 발명 편물의 SMD 값이 2.5 미만이면 요철이 거의 사라지고 표면이 너무 미끄러지는 경향이 있으며, SMD 값이 4.5를 초과하는 것은 요철이 너무 많고 거친 터치가 되는 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 편물은, 보온율(clo) 값이 0.5 이상일 수 있고, 바람직하게는 0.5 ~ 0.9일 수 있다. 상기 보온율(clo)값은 보온성 지표 중 하나이며, 보온율 clo값(1clo = 0.18℃·hr·m2/cal)로 나타내며, 그 수치가 클수록 원단으로서의 보온성이 높은 것을 의미한다. 그리고, 보온율인 clo 값의 측정 방법은 KES-F7 (카토텍 (주) 제조))를 사용하여 행할 수 있으며, 이 보온율 clo값은 두께와 관계되는데 편물의 생지 두께가 두꺼워지면 clo값이 높아진다. 따라서 보온률 clo 값은 편물(원단)의 무게가 120∼250g/㎡이면 필요한 보온성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 편물은, 하기 수학식 1에 의거하여 측정한 흡방습률(ΔMR) 값이 2.0 이상, 바람직하게는 2.0 ~ 4.0일 수 있으며, 흡방습률은 괘적한 착용감과 관련있는 물성으로서, △MR 값이 클수록 편물의 습도의 흡수와 방습의 차이가 커지는 것을 의미하는데, 일반적으로 △MR값이 1.5% 이상이면 착용 쾌적성이 우수하다라고 할 수 있다.
[수학식 1]
ΔMR(흡방습률) = MR2 - MR1=(W1-W3)/W3×100%,
MR1=(W1-W3)/W3×100%, MR2=(W2-W3)/W3×100%
수학식 1에서, W1는 20℃ 및 상대습도 65%에서의 시험편의 질량(g), W2는 30℃ 및 상대습도 90%에서의 시험편의 질량(g), W3은 절건 상태에 있어서의 시험편의 질량(g)이다.
앞서 설명한 물성을 가지는 본 발명의 신축성 및 내세탁성이 우수한 편물은 울 단섬유 및 아크릴 단섬유를 포함하는 조방사와 폴라아미드 멀티 필라멘트를 사이로필(siro-fil) 정방 공정을 수행하여 제조한 혼합 방적사인 정방교연 장단복합사를 제조하는 1단계; 상기 정방교연 장단복합사를 편직 공정을 수행하여 생지 원단을 제조하는 2단계; 및 상기 생지 원단을 염색가공하는 3단계;를 포함하는 공정을 수행하여 제조할 수 있다.
1단계의 상기 혼합 방적사는 전술한 바와 같이 아크릴 단 섬유와 울 단섬유가 혼합되어 이루어지는 조방사와 폴리아미드 멀티필라멘트를 정방기계로 꼬임으로 이루어지는 장단 복합사가 포함된다.
1단계의 상기 조방사의 경우, 연조 공정 또는 길링 공정에서 얻어진 혼합 슬라이버를 조방 공정으로 드래프트하여 조방사를 제조할 수 있다. 그리고, 조방사를 정방공정으로 드래프트하고, 꼬임을 걸어서 혼합 방적사를 제조한다. 이때, 사이로필 정방 공정의 드래프트 배율은, 번수로부터 역산하여, 15~40배의 범위로 하면 좋다.
그리고, 1단계의 사이로필 정방공정은 링 방식에 의해 일정 방향으로 연을 가함으로써 섬유가 균일하게 구속되어 보풀도 짧게 억제할 수 있다. 따라서 인장 강신도도 안정되기 때문에 균일한 품질의 방적사를 얻을 수 있다.
폴리아미드 멀티 필라멘트를 이용한 장단 복합사를 방적시, 링 정방기의 상하의 프론트 롤러 사이에 폴리아미드 멀티필라멘트를 삽입하여 사이로필 정방공정을 수행한다. 폴리아미드 멀티필라멘트는 균일한 꼬임 형상의 방적사를 얻을 수 있다는 관점에서, 프론트 롤러의 상부에 가이드를 통해 삽입하는 것이 바람직하다.
상기 폴리아미드 멀티 필라멘트는 정방공정 수행시 연신할 필요가 없고 일정한 장력으로 장력을 안정화시킴으로써 균일한 장단복합사(혼합 방적사)를 얻을 수 있다.
2단계의 편직은 평성물로서, 환편물인 싱글 환편지나 더블 환편지, 경편지인 싱글 트리콧 편지나 더블 트리콧 편지 및 싱글 라셀 편지나 더블 러셀편지가 있는데, 편물이 적용하고자 하는 섬유 제품에 등에 따라 각각의 전용 편기를 사용해 제편(편성)할 수 있다. 편 조직은, 환편지의 천축 조직, 가노꼬 조직, 인터록 조직, 메쉬 조직, 편면 요철 변화 조직 등, 경편지의 하프 조직, 새틴 조직, 메쉬 조직 및 편면 요철 변화 조직 등의 속옷으로서 사용되고 있는 편 조직을 적용할 수 있다.
그리고, 제편된 생지 원단을 열처리, 정련이나 염색 등의 가공은 통상의 편물의 후가공법에 준하는 공정을 수행하여 최종 편물을 제조할 수 있다.
본 발명의 편물은, 속옷이나 T-셔츠 등의 환편 니트 소재, 스타킹과 양말과 같은 레깅 니트 소재, 또는 머플러, 목도리, 모자 및 장갑 등에 적합한 편물이다.
또한, 본 발명의 정방교연 장단복합사로 이루어지는 편물에는, 부대 가공으로서, 방오 가공, 항균 가공, 탈취 가공 및 방취 가공, 나아가서는 형상 가공으로서, 캘린더 가공, 엠보싱 가공 및 기모 가공 등이 있으며 최종 목적 용도의 요구 특성에 따라 적절히 구분하여 사용할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
[실시예]
실시예 1
(1) 정방교연 장단복합사의 제조
아크릴로니트릴 소재의 아크릴 단섬유(섬도 1.5 de, 길이 38 ~ 102mm)와 표층의 비늘 모양 부분(스케일)이 그대로인 미방축 가공 울 단섬유(섬도 2.5de, 평균길이 90mm)를 각각의 톱(top)을 제조하였다.
다음으로, 길링공정과 더블링 공정을 반복하여 울 단섬유 및 아크릴 단섬유 1:0.54 중량비가 되게 하여 슬라이버인 조방사를 제조하였다.
다음으로, 상기 조방사와 폴리아미드6 소재의 폴리아미드 멀티 필라멘트(섬도 20 de)를 방적 공정인 사이로필(siro-fil) 링 정방기로 교연시켜서, 아크릴 단섬유 29 중량%, 울 단섬유 53 중량%, 및 폴리아미드 멀티 필라멘트 18 중량%로 구성된 미터 번수 1/80 및 연계수(K) 80의 정방교연 장단복합사를 제조하였다.
이때, 상기 연계수(K)는 하기 식 (1)에 의거하여 계산한 것이다.
[식 1]
연계수(K)=TPM(미터당 꼬임수)/(Nm(번수)1/2)
(2) 편물 제조
상기 정방교연 장단복합사를, 환편기 지름 30인치, 게이지 수 30개/2.54cm, 플레인 조직으로 편직하여 생지를 제조하였다.
제조한 생지를 정련 공정, 염색 공정(액류 염색/온도 98℃), 건조 공정(온도 115℃) 및 열고정 공정(온도 160℃)을 수행하여 염색 가공된 편물 원단을 제조하였다(중량 136g/㎡).
실시예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 정방교연 장단복합사를 제조하되, 미방축 가공 울 단섬유(섬도 2.8de, 평균길이 78mm)인 울 단섬유를 사용하고, 조방사 제조시, 울 단섬유와 아크릴 담섬유를 1 : 0.82 중량비가 되도록 조방사를 제조하였다.
그리고, 이를 이용하여 아크릴 단섬유(1.5de) 37 중량%, 울 단섬유(18미크론) 45 중량%와 폴리아미드 필라멘트(20데니어) 18 중량%로 구성된 미터 번수 1/80의 정방교연 장단복합사를 제조한 후, 실시예 1과 동일한 방법으로 편물을 제조하였다(중량 134g/㎡).
비교예 1 ~ 비교예 6
실시예 1과 동일한 방법으로 정방교연 장단복합사 및 편물을 제조하되, 하기 표 1과 같이 조건을 달리하여 조방사를 제조한 후, 이를 이용하여 정방교연 장단복합사를 제조한 후, 이를 이용하여 편물을 각각 제조하였다.
비교예 2는 아크릴 단섬유를 사용하지 않았으며, 비교예 3은 울 단섬유를 사용하지 않았고, 비교예 5는 폴리아미드 단섬유를 사용하지 않았다.
구분 조방사 정방교연 장단복합사
아크릴 단섬유
(섬도/길이)		 울 단섬유
(섬도/
평균길이)		 울:아크릴
중량비		 아크릴 단섬유/울
단섬유/폴리아미드
단섬유의 함량(중량%)		 미터
번수		 연계수
실시예 1 1.5de/38~102mm 2.5de/
90mm		 1:0.54 29중량%/53중량%/
18중량%		 1/80 85
실시예 2 1.5de/38~102mm 2.8de/
78mm		 1:0.82 37중량%/45중량%/
18중량%		 1/80 85
비교예 1 1.5de/38~102mm 2.5de/
90mm		 1 :1.43 57중량%/25중량%/
18중량%		 1/80 85
비교예 2 사용안함 2.5de/
90mm		 - 0/82중량%/18중량% 1/80 85
비교예 3 1.5de/38~102mm 사용안함 - 82중량%/0/18중량% 1/80 85
비교예 4 3.0de/38~102mm 2.5de/
90mm		 1:0.54 29중량%/53중량%/
18중량%		 1/32 85
비교예 5 1.5de/38~102mm 2.5de/
90mm		 1:0.54 29중량%/53중량%/0 1/80 85
비교예 6 1.5de/38~102mm 4.0de/
60mm		 1:0.54 29중량%/53중량%/
18중량%		 1/32 65
실험예 : 편물의 물성 측정
실시예 및 비교예에서 제조한 편물의 신장률, 신장회복률, 표면 거칠기, 보온성, 흡습율, 내세탁성, 쾌적성을 다음과 같이 측정하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(1) 평균 신장률(스트레치성)
편지 평균 신장률 JIS L-1096의 신장률 B법(정속 신장법)으로 측정하였다. 값이 높으면 보다 스트레치성이 높고 양호하다. 편물의 세로 방향과 가로 방향 각각에 대해 신장률을 합산하고, 또한 그 합산값을 1/2로 하여 평균 신장률로 하였다.
(2) 평균 신장 회복률
JIS L-1096의 신장 회복률 B법(반복 정속 신장법)으로 측정하였다. 값이 높으면 스트레칭 성이 높고 양호하다. 편물의 세로 방향과 가로 방향 각각에 대해 신장 회복률을 합산하고, 그 합산값을 1/2로 하여 평균 신장 회복률로 하였다.
(3) 표면 거칠기의 SMD 평균값(부드러움)
평가기기로서 KES-FB4 표면시험기(카토텍(주)제)를 이용하여 편지의 세로 방향과 가로 방향의 각각에 대한 SMD 값을 합산하고, 그 합산 값을 1/2로 하여 평균값으로 했다. 값이 작을수록 편물에 요철이 적다. 본 발명의 편성지의 SMD 평균값은 2.5~4.5㎛의 범위이고, SMD 평균값이 이 범위이면, 요철이 적고, 표면이 미끄러운 느낌이 적당하게 유지되는 바람직한 실시 예이다. SMD 평균값이 2. 5에 미치지 못하면 요철이 거의 없어져 표면이 너무 미끄러져 바람직하지 않다. 한편, SMD 평균값이 4.5를 초과하는 것은 요철이 너무 많아서 흔들리는 터치가되어 바람직하지 않다.
(4) 보온성(clo값)(따뜻함)
온도 20℃ 및 습도 65%의 온도 조절실에서 카토텍 주식회사 제조의 KES-F7을 사용하여 측정하였으며, 실온 20℃ 보다 10℃ 높은 30℃로 설정한 10cm×10cm 열판(B.T.Box) 위에 10cm×10cm에 채취한 시료(편지)를 올려 평형에 도달했을 때의 W값을 측정하고, 3회의 평균값을 구하여 clo값으로 하였다. clo 값의 숫자가 클수록 보온성이 높음을 나타낸다.
(5) 흡방습율(ΔMR값, 쾌적성)
편물 샘플(시험편)을 절건시킨 후, 온도 30℃ 습도 90%와 온도 20℃ 습도65%의 각각의 데시케이터에 넣어, 24시간 후의 편물의 질량(습도 흡수량)을 측정하였으며, △ MR 값을 다음 수학식 1로부터 구했다.
[수학식 1]
ΔMR(흡방습률) = MR2 - MR1=(W1-W3)/W3×100%,
MR1=(W1-W3)/W3×100%, MR2=(W2-W3)/W3×100%
수학식 1에서, W1는 20℃ 및 상대습도 65%에서의 시험편의 질량(g), W2는 30℃ 및 상대습도 90%에서의 시험편의 질량(g), W3은 절건 상태에 있어서의 시험편의 질량(g)이다.
편지의 ΔMR 값은 2.0 % 이상이며, 예를 들면 ΔMR 값 0.1 ~ 0.2 % 폴리에스테르 섬유 100%의 편물에 비해 훨씬 쾌적하여, 착용 쾌적성이 뛰어난 수준이 된다.
(6) 세탁 치수변화율(내세탁성)
물세탁으로 원단이 얼마나 줄고 늘어나는 가를 알아보는 시험으로 상온수 침지법 KS K 0601에 따라 시험하였다.
(7) 쾌적성과 피부 찌르기감 평가
착용시의 쾌적성과 피부 찌르기감의 평가는, ○:쾌적, ×:불쾌로서, 10명의 착용시험을 실시하였다.
평가 내용으로, ○:쾌적, ×:불쾌로서, 쾌적(○)에 대해서는, 착용하고 있어도 피부에 찌르는 느낌이나 더운 느낌이 없는 것, 또한, 불쾌(×)에 대해서는, 착용하고 있으면 피부가 따끔따끔하고, 가려움과 위화감을 느끼는 것으로 판단했다.
구분 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3
편물 중량(g/㎡) 136 134 134 138 140
신장율(%) 81 74 45 78 45
신장회복율(%) 87 84 73 84 62
표면거침(SMD 평균치, ㎛) 3.22 3.02 2.88 4.34 3.01
보온성(clo 값) 0.565 0.544 0.301 0.601 0.265
흡·방습성 △MR치 2.4 2.2 1.4 2.9 1.7
치수변화율(%) 3.7 3.5 3.6 6.1 2.8
쾌적성, 피부자극감
(인/10인)		 ○: 8인
×: 2인		 ○: 9인
×: 1인		 ○: 8인
×: 2인		 ○: 3인
×: 7인		 ○: 2인
×: 8인
구분 비교예 4 비교예 5 비교예 6
편물 중량(g/㎡) 286 145 294
신장율(%) 56 74 45
신장회복율(%) 67 65 73
표면거침(SMD 평균치, ㎛) 4.86 4.72 7.68
보온성 clo 값 0.225 0.544 0.587
흡·방습성 △MR치 1.4 2.4 1.1
세탁 치수변화율(%) 6.2 7.5 6.6
쾌적성, 피부자극감(인/10인) ○: 3인, ×: 7인 ○: 2인, ×: 8인 ○: 2인, ×: 8인
평가측정결과를 살펴보면, 실시예 1 및 실시예 2의 편물은 스트레치성, 표면 거칠기, 보온성, 흡·방습성, 내세탁성도 양호하고, 자극감도 없고, 의류용 속옷으로서 좋은 적합한 높은 기능성을 가짐을 확인할 수 있었다.
이에 반해, 비교예 1은 표면 거칠기, 자극감도 없으나, 스트레치성, 보온성, 흡·방습성이 부족하여 의류용 속옷으로서 좋은 적합한 높은 기능성을 갖지 못하였다.
또한, 비교예 2 역시 스트레치성, 보온성, 흡·방습성은 양호하지만, 내세탁성 및 표면 거칠기가 뒤떨어져, 의류용 속옷에 적합하지 않은 결과를 보였다.
또한, 비교예 3은 내세탁성 및 표면 거칠기는 우수하지만, 스트레치성, 보온성, 흡·방습성이 뒤떨어져서, 속옷에 적합하지 않은 결과를 보였다.
그리고, 비교예 4는 보온성과 흡·방습성은 우수하나, 스트레치성 및 표면 거칠기, 내세탁성이 부족하여 속옷에 적합하지 않은 결과를 보였다.
또한, 비교예 5는 보온성, 흡방습성은 우수하지만, 스트레치성, 내세탁성 및 표면 거칠기가 부족하여 속옷에 적합하지 않았다.
그리고, 비교예 6은 보온성은 우수하나, 내세탁성, 흡·방습성, 스트레치성 및 표면 거칠기이 부족하여 속옷에 적합하지 않은 결과를 보였다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 정방교연 장단복합사의 단독 편성물이거나, 또는 상기 정방교연 장단복합사 및 다른 섬유사를 교편시킨 편성물을 포함하는 편물이며,
    상기 정방교연 장단복합사는 울 단섬유 및 아크릴 단섬유를 포함하는 조방사와 폴리아미드 멀티 필라멘트를 사이로필(siro-fil) 정방 공정을 수행하여 제조한 혼합 방적사로서,
    상기 정방교연 장단복합사는 울 단섬유 및 아크릴 단섬유를 포함하는 조방사 및 폴리아미드 멀티 필라멘트를 포함하는 커버링사를 포함하며,
    상기 혼합 방적사는 울 단섬유 30 ~ 60 중량%, 아크릴 단섬유 20 ~ 50 중량% 및 100 중량% 중 나머지 잔량의 폴리아미드 멀티 필라멘트를 포함하고,
    상기 혼합 방적사는 번수가 미터 번수로 1/50 ~ 1/100이며, 연계수(Twist multipiler)가 하기 방정식 1을 만족하며,
    상기 편물은 세로방향과 가로방향 표면 조도의 SMD(Standardised mean difference) 평균치가 2.5~4.5㎛, 보온율(clo)의 값이 0.5 이상 및 하기 수학식 1에 의거하여 측정한 흡방습률(ΔMR) 값이 2.0 이상인 것을 특징으로 하는 신축성 및 내세탁성이 우수한 편물;
    [방정식 1]
    60 ≤ 연계수(K) ≤ 110, 연계수(K)=TPM(미터당 꼬임수)/(Nm(번수)1/2)
    [수학식 1]
    ΔMR(흡방습률) = MR2 - MR1
    MR1=(W1-W3)/W3×100%, MR2=(W2-W3)/W3×100%
    수학식 1에서, W1는 20℃ 및 상대습도 65%에서의 시험편의 질량(g), W2는 30℃ 및 상대습도 90%에서의 시험편의 질량(g), W3은 절건 상태에 있어서의 시험편의 질량(g)이다.
  6. 제5항에 있어서 상기 편성물은 중량이 100 ~ 250 g/m2이고,
    세로방향 신장률이 50% 이상 및 가로방향 신장율이 50% 이상이며,
    세로방향 신장회복률이 80% 이상 및 가로방향 신장회복율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 신축성 및 내세탁성이 우수한 편물.
  7. 제5항에 있어서, 세탁수축율이 5% 이내인 것을 특징으로 하는 신축성 및 내세탁성이 우수한 편물.
  8. 삭제
  9. 울 단섬유 및 아크릴 단섬유를 포함하는 조방사와 폴리아미드 멀티 필라멘트를 사이로필(siro-fil) 정방 공정을 수행하여 제조한 혼합 방적사인 정방교연 장단복합사를 제조하는 1단계;
    상기 정방교연 장단복합사를 편직 공정을 수행하여 생지 원단을 제조하는 2단계; 및
    상기 생지 원단을 후가공하는 3단계;를 포함하는 공정을 수행하며,
    상기 정방교연 장단복합사는 상기 조방사를 코어사로 포함하고, 상기 폴리아미드 멀티 필라멘트는 커버링사로 포함하며,
    상기 혼합 방적사는 울 단섬유 30 ~ 60 중량%, 아크릴 단섬유 20 ~ 50 중량% 및 100 중량% 중 나머지 잔량의 폴리아미드 멀티 필라멘트를 포함하고,
    상기 혼합 방적사는 번수가 미터 번수로 1/50 ~ 1/100이며, 연계수(Twist multipiler)가 하기 방정식 1을 만족하며,
    1단계의 상기 정방교연 장단복합사는 울 단섬유 및 아크릴 단섬유를 포함하는 조방사 및 폴리아미드 멀티 필라멘트를 포함하는 커버링사를 포함하고,
    3단계를 수행하여 제조한 편물은 세로방향과 가로방향 표면 조도의 SMD(Standardised mean difference) 평균치가 2.5~4.5㎛, 보온율(clo)의 값이 0.5 이상 및 하기 수학식 1에 의거하여 측정한 흡방습률(ΔMR) 값이 2.0 이상인 것을 특징으로 하는 신축성 및 내세탁성이 우수한 편물의 제조방법;
    [방정식 1]
    60 ≤ 연계수(K) ≤ 110, 연계수(K)=TPM(미터당 꼬임수)/(Nm(번수)1/2)
    [수학식 1]
    ΔMR(흡방습률) = MR2 - MR1
    MR1=(W1-W3)/W3×100%, MR2=(W2-W3)/W3×100%
    수학식 1에서, W1는 20℃ 및 상대습도 65%에서의 시험편의 질량(g), W2는 30℃ 및 상대습도 90%에서의 시험편의 질량(g), W3은 절건 상태에 있어서의 시험편의 질량(g)이다.
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