KR20160148244A - 친환경 아웃도어 의류용 원단의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 (ⅰ) 해체작업이나 선별작업을 거치지 않은 나일론 폐어망을 해중합한 후 해중합된 나일론 폴리머에 열전도성 무기입자 혼합하여 열전도성 무기입자를 함유하는 재생 나일론 칩(Chip)을 제조하는 공정; (ⅱ) 세라믹 입자를 함유하는 폴리에스테르 칩(Chip)과 열전도성 무기입자를 함유하는 상기 재생 나일론 칩(Chip)을 함께 복합방사하여 이형단면 형태를 갖고, 코어부는 세라믹 입자가 함유하는 폴리에스테르이며 시스부는 열전도성 무기입자를 함유하는 나일론으로 이루어진 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 제조하는 공정; (ⅲ) 상기 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 사용하여 재생 원단을 제직하는 공정; 및 (ⅳ) 상기 재생 원단상에 발수가공층을 형성한 후 상기 발수가공층 위에 다시 다공성 멤브레인 층을 형성하는 공정;을 거쳐 친환경 아웃도어 의류용 원단을 제조한다.
본 발명은 아웃도어 의류용 원단 제조에 따른 자원을 절약할 수 있고 환경오염도 방지할 수 있다.
본 발명으로 제조된 아웃도어 의류용 원단은 나일론 재생 칩(Chip)이 아닌 통상적인 나일론 원사 칩(Chip)을 원료로 사용하여 제조한 원단과 같이 공정성, 염색성 및 투습방수성이 뛰어나 다양한 용도 전개가 가능하다.

Description

친환경 아웃도어 의류용 원단의 제조방법{Method of manufacturing fabric used for eco-frendly outdoor dress}

본 발명은 친환경 아웃도어 의류용 원단의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 자원을 절감하고 환경을 보호할 수 있는 방법으로 양호한 물성을 갖는 친환경 아웃도어 의류용 원단을 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근 세계적으로 웰빙(Wellbeing) 문화에 대한 관심이 증대되면서 아웃도어 활동의 유행 및 야외 활동의 수요 증가로 인해, 모든 스포츠 활동 및 레저 활동의 최신 트렌드로서 소비자들로부터 아웃도어 섬유원단이 인기를 끌고 있으며, 시장의 수요가 획기적으로 증대되고 있다. 또한, 아웃도어활동에 적합한 다양한 요구조건에서의 기능성도 요구되고 있으며, 이러한 아웃도어 섬유원단으로부터 주로 요구되는 기능인 온도조절, 경량성, 신축성, 통기성 및 외부 환경으로부터의 보호성, 자외선차단성, 투습방수성, 방풍성, 통기성, 부드러운 촉감 등의 기능성도 강조되고 있다.

한편으로는, 환경 오염으로 인한 지구 온난화(global warming)로 인해서 각종 자연재해가 발생하는 등 심각한 폐해가 초래되어, 온실 가스 배출을 규제하거나 저감하기 위한 각국의 노력 및 국제간 협력이 활발하게 이루어지고 있다.

폐기물은 소각시 유해 가스를 다량 방출하여 온실 가스 배출 비중이 비교적 높기 때문에, 폐기물의 재활용을 촉진하는 것이 하나의 대안으로 연구되고 있다.

그러나 이러한 기존의 재생방법들은 아직까지 해결해야 할 점들이 많고, 다음과 같은 문제점들을 안고 있어 효과적인 대안이 되지 못하고 있다.

먼저, 회수 및 선별에 막대한 설비와 인원이 투자된다는 점이다. 회수되는 폐자재에 불순물이 많기 때문에, 원래 제품의 품질을 유지하기 위해서는 회수된 폐자재의 회수와 선별에 많은 인원과 설비가 투입되고 이로 인한 고비용 문제로 사업성이 재고되는 경우가 많다.

또 다른 문제는 재생되는 원료의 품질이 불량하다는 점이다. 상술한 바와 같이, 폐기물의 재생에는 막대한 비용이 소요됨에도 불구하고 재생되는 원료의 순도가 부족하여 신품의 원료와 혼용하거나 저급의 용도로만 전개되고 있는 실정이다.

나일론은 섬유용으로도 많이 사용되고 있으나, 그 외에도 타이어 코드, 어망 로프, 필름 등의 다양한 산업적 용도로 사용되고 있고 플라스틱 방면으로의 사용도 점차 늘어 가고 있다.

일반적으로, 나일론 제품은 유리 또는 수지 제품과 같이 소재의 원료 상태까지 재생하여 사용되고 있지 않고 있다. 이는 나일론 제품의 경우 다양한 다른 소재들과의 혼용으로 인하여 재생 가능한 수준까지 완제품을 해체, 선별하는 것이 어렵기 때문이다. 그러나 공업용 포백은 폴리에스터나 나일론과 같은 석유를 원료로 한 소재가 많고 자원 절약 및 재활용의 차원에서 재생이 요구되는 실정이다.

하지만, 이러한 급속히 거대해지고 있는 아웃도어 시장인 글로벌시장뿐만 아니라, 국내시장에서 원료에서부터 섬유완제품까지 이어지는 친환경 아웃도어 섬유제품은 사실상 전무하다시피 했던 것이 현실이다.

한편, 대한민국 등록특허 제10-1225158호에서는 나일론, 폴리에스터, 면과 폴리에스터의 혼방사 등과 같은 화섬사를 사용하여 이중편직물을 제조한 다음, 상기 이중편직물에 항균코팅 조성물을 도입하여 직물표면 개질을 통해 기능성을 향상시키는 방법을 게재하고 있다.

또한, 대한민국 등록특허 제10-1212677호에서는 대표적인 생분해성 소재인 폴리락틱산 원사로 생분해성 원단을 제조하는 방법을 게재하고 있다.

그러나, 상기 종래방법들에서는 폐기된 나일론 폐어망을 선별이나 해체작업 없이 재생시켜 이를 원단 소재로 재활용하는 방법은 시도되지 않았다.

본 발명의 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결할 수 있도록 아웃도어 의류용 원단 제조시 자원을 절약할 수 있고, 환경오염도 방지할 수 있고, 제조된 원단의 물성과 제조공정의 공정성도 향상시킬 수 있는 친환경 아웃도어 의류용 원단의 제조방법을 제공하는 것이다.

이와 같은 과제를 달성할 수 있도록, 본 발명에서는 (ⅰ) 해체작업이나 선별작업을 거치지 않은 나일론 폐어망을 해중합한 후 해중합된 나일론 폴리머에 열전도성 무기입자 혼합하여 열전도성 무기입자를 함유하는 재생 나일론 칩(Chip)을 제조하는 공정; (ⅱ) 세라믹 입자를 함유하는 폴리에스테르 칩(Chip)과 열전도성 무기입자를 함유하는 상기 재생 나일론 칩(Chip)을 함께 복합방사하여 이형단면 형태를 갖고, 코어부는 세라믹 입자가 함유하는 폴리에스테르이며 시스부는 열전도성 무기입자를 함유하는 나일론으로 이루어진 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 제조하는 공정; (ⅲ) 상기 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 사용하여 재생 원단을 제직하는 공정; 및 (ⅳ) 상기 재생 원단상에 발수가공층을 형성한 후 상기 발수가공층 위에 다시 다공성 멤브레인 층을 형성하는 공정;을 거쳐 친환경 아웃도어 의류용 원단을 제조한다.

본 발명은 아웃도어 의류용 원단 제조에 따른 자원을 절약할 수 있고 환경오염도 방지할 수 있다.

본 발명으로 제조된 아웃도어 의류용 원단은 나일론 재생 칩(Chip)이 아닌 통상적인 나일론 원사 칩(Chip)을 원료로 사용하여 제조한 원단과 같이 공정성, 염색성 및 투습방수성이 뛰어나 다양한 용도 전개가 가능하다.

도 1은 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합사의 단면 예시도.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 친환경 아웃도어 의류용 원단의 제조방법은, (ⅰ) 해체작업이나 선별작업을 거치지 않은 나일론 폐어망을 해중합한 후 해중합된 나일론 폴리머에 열전도성 무기입자 혼합하여 열전도성 무기입자를 함유하는 재생 나일론 칩(Chip)을 제조하는 공정; (ⅱ) 세라믹 입자를 함유하는 폴리에스테르 칩(Chip)과 열전도성 무기입자를 함유하는 상기 재생 나일론 칩(Chip)을 함께 복합방사하여 이형단면 형태를 갖고, 코어부는 세라믹 입자가 함유하는 폴리에스테르이며 시스부는 열전도성 무기입자를 함유하는 나일론으로 이루어진 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 제조하는 공정; (ⅲ) 상기 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 사용하여 재생 원단을 제직하는 공정; 및 (ⅳ) 상기 재생 원단상에 발수가공층을 형성한 후 상기 발수가공층 위에 다시 다공성 멤브레인 층을 형성하는 공정;을 포함한다.

구체적으로, 본 발명에서는 먼저 해체작업이나 선별작업을 거치지 않은 나일론 폐어망을 해중합한 후 해중합된 나일론 폴리머에 열전도성 무기입자 혼합하여 열전도성 무기입자를 함유하는 재생 나일론 칩을 제조한다.

다음으로는, 폴리에스테르 칩(Chip)과 상기 재생 나일론 칩(Chip)을 함께 복합방사하여 이형단면 형태를 갖고, 코어부는 세라믹 입자가 함유하는 폴리에스테르이며 시스부는 열전도성 무기입자를 함유하는 나일론으로 이루어진 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 제조한다.

상기 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유는 인체에서 발생되는 열을 대기중으로 신속하게 발생시켜 냉감기능이 뛰어난 재생섬유로서, 이를 구성하는 코어부는 세라믹 입자를 함유하는 폴리에스테르 원사로서 열전 및 화학선을 효과적으로 차단하는 역할을 수행하고, 이를 구성하는 시스부는 열전도성 무기입자를 함유하는 재생 나일론 원사는 인체에서 발생되는 열을 대기중으로 신속하게 발산시켜 주는 역할을 수행한다.

상기 열전도성 무기입자는 TiO₂보다 열전도도가 높은 금속화합물, 탄화물, 산화 및 나노화합물 등이다.

상기 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유의 총섬도는 10~50데니어인 것이 의류용 원단 제조에 바람직하다.

도 1은 상기 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유의 단면 개략도이다.

다음으로는 상기 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 사용하여 재생원단을 제직한다.

상기 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 사용하여 친환경 아웃도어 의류용 원단을 제직할 때, 상기 재생 나일론 멀티필라멘트를 경사로만 사용하거나, 위사로만 사용하거나 경사 및 위사 모두 사용할 수도 있다.

다음으로는, 상기 재생원단 상에 발수가공층을 형성한 후, 그 위에 다시 다공성 멤브레인층을 형성하여 본 발명의 친환경 아웃도어 의류용 원단을 제조한다.

구현일례로서, 재생원단을 비불소계 발수제에 디핑, 건조하여 재생원단 상에 발수가공층을 형성한 다음, 상기 발수가공층 위에 1액형 폴리우레탄 수지 조성물(용제포함)을 코팅한 후 응고, 수세 및 건조하여 다공성 멤브레인을 형성한다.

본 발명의 나일론 폐어망을 재생하여 친환경 아웃도어 의류용 원단을 제조하기 때문에 자원을 절약할 수 있고 환경오염도 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명은 나일론 폐어망을 해체작업이나 선별작업 없이 그대로 해중합하기 때문에 공정이 간소화 된다.

또한, 본 발명으로 제조된 친환경 아웃도어 의류용 원단은 염색성, 물성 등이 뛰어나 다양한 용도로 적용할 수 있다.

이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.

그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 구현일례일 뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.

실시예 1

해체작업과 선별작업을 거치지 않는 나일론 폐어망을 해중합한 후 여기에 열전도성 무기입자(카본블랙)를 혼합하여 열전도성 무기입자를 함유하는 재생 나일론 칩(Chip)을 제조하였다.

제조된 재생 나일론 칩(Chip)의 상대점도는 2.58 이였다.

다음으로, 세라믹 입자를 함유하는 폴리에스테르 칩(Chip)과 열전도성 무기입자(카본블랙)을 함유하는 상기 재생 나일론 칩(Chip)을 복합방사하여 도 1과 같은 편평단면을 갖고, 코어부는 세라믹 입자가 함유하는 폴리에스테르이며 시스부는 열전도성 무기입자를 함유하는 나일론으로 이루어진 40데니어/24필라멘트의 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다.

다음으로, 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 연신-텍스츄어링(Draw-Texturing) 가공하여 DTY 원사를 제조하였다.

한편, 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 멜란지 사가공을 하여 ITY원사를 제조하였다.

다음으로, 상기 DTY 원사를 경사로 사용하고, 상기 ITY 원사를 위사로 사용하여 평직의 재생 직물을 제조하였다.

다음으로, 상기 재생 직물을 비불소 발수제로 발수가공한 후 그 위에 다공성 멤브레인(다공성 폴리우레탄 코팅층)을 형성하여 생지폭이 60인치이고 중량이 50g/yd인 친환경 아웃도어 원단을 제조하였다.

제조된 친환경 아웃도어 원단의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.

비교실시예 1

실시예 1의 상대점도가 2.58인 재생 나일론 칩(Chip) 대신에 재생공정을 거치지 않은 상대점도 2.58의 버진(Virgin) 나일론 칩(Chip)을 사용 안한 것과 재생 직물 제조시 실시예 1의 DTY 원사를 경사와 위사로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 친환경 아웃도어 원단을 제조하였다.

제조된 친환경 아웃도어 원단의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.

비교실시예 2

실시예 1의 상대점도가 2.58인 재생 나일론 칩(Chip) 대신에 재생공정을 거치지 않은 상대점도 2.58의 버진(Virgin) 나일론 칩(Chip)을 사용 안한 것과 재생 직물 제조시 실시예 1의 ITY 원사를 경사와 위사로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 친환경 아웃도어 원단을 제조하였다.

제조된 친환경 아웃도어 원단의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.

구분	실시예 1	비교실시예 1	비교실시예 2
내수압(㎜H2O)	8,000	7,000	6,000
투습도(g/㎡/일)	8,000	7,000	7,000
인열강도(N)	8	7	8
발수도(점)	90	80	80
접촉냉감(Qmax값)	0.20	0.14	0.15

표 1의 내수압은 ISO 0811 방법으로 평가하였고, 투습도는 ASTM E96 방법으로 평가하였고, 인열강도는 ISO 13937-1 방법으로 평가하였고, 발수도는 AATCC 22 방법으로 평가하였고, 접촉냉감(Qmax값)은 KES-F7 Thermo Labo Ⅱ 규격으로 평가하였다.

A : 코어부
B : 쉬스부

Claims (4)

1. (ⅰ) 해체작업이나 선별작업을 거치지 않은 나일론 폐어망을 해중합한 후 해중합된 나일론 폴리머에 열전도성 무기입자 혼합하여 열전도성 무기입자를 함유하는 재생 나일론 칩(Chip)을 제조하는 공정;
   (ⅱ) 세라믹 입자를 함유하는 폴리에스테르 칩(Chip)과 열전도성 무기입자를 함유하는 상기 재생 나일론 칩(Chip)을 함께 복합방사하여 이형단면 형태를 갖고, 코어부는 세라믹 입자가 함유하는 폴리에스테르이며 시스부는 열전도성 무기입자를 함유하는 나일론으로 이루어진 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 제조하는 공정;
   (ⅲ) 상기 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 사용하여 재생 원단을 제직하는 공정; 및
   (ⅳ) 상기 재생 원단상에 발수가공층을 형성한 후 상기 발수가공층 위에 다시 다공성 멤브레인 층을 형성하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 아웃도어 의류용 원단의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유의 총섬도는 10~50데니어인 것을 특징으로 하는 친환경 아웃도어 의류용 원단의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 원단 제직시 상기 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 경사 및 위사로 사용하는 것을 특징으로 하는 친환경 아웃도어 의류용 원단의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 원단 제직시 상기 시스-코어형 나일론/폴리에스테르 복합섬유를 경사 및 위사 중에서 선택된 어느 하나로 사용하는 것을 특징으로 하는 친환경 아웃도어 의류용 원단의 제조방법.
   
   
   
   

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