KR20190077883A - 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연섬유, 재생섬유, 합성섬유 중 어느 하나 또는 2이상 혼합하여 제조되는 섬유시트층과, 상기 섬유시트층의 피부접촉면에 금속박막 또는 금속재를 포함하는 수지로 도포되는 체열반사층이 도트 또는 줄무늬 또는 디자인된 형상으로 형성되되, 상기 체열반사층 위로 보호층이 더 형성되는 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트에 관한 것이다.

Description

보온성이 향상된 체열반사 섬유시트{BODY-HEAT REFLECTIVE TEXTILE SHEET HAVING IMPROVED WARMTH}

본 발명은 몸에서 발생되는 체열을 이용하여 보온성을 향상시키는 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트로 특히, 겨울철 아웃도어, 스포츠 등의 의류용으로 적합한 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트에 관한 것이다.

보온의 개념은 인체에서 방출되는 열을 외부로 손실되지 않게 하는 소극적 방법과 외부에서 적극적으로 열을 부여하는 적극적 개념으로 구별될 수 있다. 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.

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.

한편 열전도도는 열의 전달 정도를 나타내는 물질에 관한 상수로서 열전도율이라고도 한다. 물체 내부 임의의 점에서 등온면(等溫面)의 단위면적을 지나 이것과 수직으로 단위시간에 통과하는 열량과 이 방향의 온도 기울기와의 비를 말한다. 즉, 열의 전달 정도를 나타내는 물질에 관한 상수인데, 온도나 압력에 따라 달라진다. 등방성 물질의 경우에는 스칼라량, 비등방성 물질의 경우에는 텐서량이 된다. 특히 금속은 자유전자에 의한 열전도 때문에 큰 값을 가지며, 열전도도와 전기전도도 사이에는 비데만-프란츠의 법칙이 성립한다. 열전도도는 밀도, 비열, 점도에 의해 영향을 받는다. 옷감을 예를 들면 열전도도가 큰 아마섬유는 시원한 섬유이고, 열전도도가 작은 양모는 가장 따뜻한 섬유이다.

국제공개공보 WO 2002/34988에서는 전원으로부터 열을 발생시키기 위한 전도성 사로 제조된 직물로서 일 이상의 비전도성사와 일 이상의 양의 온도계수(PTC)가열사를 포함하고 상기 비전도성사 및 PTC 가열사가 조합되어 가열 직물을 형성하는 구조가 제안되었다. 본 제안도 별도의 전원을 발생시키는 구조가 필요하며 피복적합성이 저하되는 등 문제가 있다.

한편, 대한민국 실용신안공고 제200227811호에서는 방적사 또는 멀티필라멘트사인 경사와위사가 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 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.

상기와 같은 종래의 보온의 개념은 원단이나 피복의 조건에만 의존하는 것이고 이를 착용하는 인체의 신진대사와 메커니즘은 전혀 고려치 못한 점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 신체에서 체열을 이용하여 보온성을 향상시키는 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 신체에서 발생되는 적외선을 증폭 또는 발생하는 시트로 신체의 체온을 유지시켜 보온성을 향상시키는 체열반사 섬유시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 천연섬유, 재생섬유, 합성섬유 중 어느 하나 또는 2이상 혼합하여 제조되는 섬유시트층과, 상기 섬유시트층의 피부접촉면에 금속박막 또는 금속재를 포함하는 수지로 도포되는 체열반사층이 도트 또는 줄무늬 또는 디자인된 형상으로 형성되되, 상기 체열반사층 위로 보호층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트를 제공한다.

또한, 상기 체열반사층은 시트층 전체면적의 30~95%로 형성되는 것을 특징으로 하는 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트를 제공한다.

또한, 상기 보호층은 투명수지로 형성되며, 축열성분이 0.5~3중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트를 제공한다.

또한, 상기 축열성분은 탄화지르코늄, 운모, PCM 중 하나 또는 2이상 함유되는 것을 특징으로 하는 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트를 제공한다.

또한, 상기 섬유시트에 폴리우레탄사가 포함되는 것을 특징으로 하는 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트를 제공한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 체열반사 섬유시트는 신체에서 발생되는 체온이 체열반사층으로 인해 다시 신체로 반사하여 보온성을 향상 시키며, 보호층의 형성으로 체열반사층의 벗겨짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 보호층의 축열물질로 신체에서 발생되는 적외선을 증폭되어 보온성이 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 체열반사 섬유시트는 겨울철 아웃도어(Outdoor)용으로 사용하기에 적합한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트의 체열반사층 형태의 형태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트의 체열반사층의 다른 형태를 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 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트의 단면을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트의 체열반사층 형태의 형태를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트의 체열반사층의 다른 형태를 나타낸 도면이다.

본 발명은 도 1 내지 도 3에 나타난 바와 같이 섬유시트층(100), 체열반사층(200) 및 보호층(300)으로 형성된다.

상기 섬유시트층(100)은 천연섬유, 재생섬유, 합성섬유 중 선택되는 어느 하나 또는 2이상 혼합하여 제직, 편직, 부직포 등 일반적인 원단을 사용할 수 있다.

상기 섬유시트층(100)은 본 발명의 체열반사 섬유시트의 사용용도에 따라 흡수속건성, 향균성 등의 기능성이 부여된 기능성 원단을 사용할 수 있을 것이다.

또한, 상기 섬유시트층(100)의 보온성을 향상시키고 신축성을 부여하기 위해 폴리우레탄사가 포함될 수 있을 것이다.

상기와 같이 섬유시트층에 폴리우레탄사가 함유될 경우 폴리우레탄사의 탄성에 의해 섬유시트층의 조직밀도가 증가하게 되어 보온성이 향상된다.

상기 폴리우레탄사는 상기 섬유시트층의 5~30중량% 함유되는 것이 바람직한 것으로 폴리우레탄사의 함량이 5중량% 미만이면 섬유시트층의 신축성과 보온성 향상효과가 미미할 수 있으며, 30중량%를 초과하면 원단의 물성 및 형태안정성이 저하될 수 있다.

상기 섬유시트층의 피부와 접촉되는 피부접촉면에 체열반사층(200)이 형성된다.

상기 체열반사층(200)은 인체에서 발생되는 체열을 반사하여 다시 인체로 되돌리는 기능으로 보온성을 향상시키는 층으로 금속박막 또는 금속재를 포함하는 수지를 사용할 수 있다.

상기 금속박막은 금박, 은박, 알루미늄 박막 등의 금속박막을 섬유시트층의 피부접촉면에 접합시켜 체열반사층(200)을 형성할 수 있을 것이다.

또한, 금, 은, 알루미늄 등 파우더 형태의 금속재를 포함하는 수지를 프린트(print), 코팅(coating), 라미네이트(lamination), 패딩(padding) 등 다양한 방법 섬유시트층의 피부접촉면에 형성시킬 수 있을 것이다.

상기 체열반사층(200)은 섬유시트층의 전체면적의 30%미만으로 형성되면 체열반사효과가 미미할 수 있으며, 95%를 초과하면 보온효과가 크지 않고 원단 물성이 저하될 수 있으므로 상기 섬유시트층(100) 전체면적의 30~95%로 형성시키는 것이 바람직할 것이다.

상기 체열반사층(200)은 도 2 에 나타난 바와 같이 도트 형상이거나 도 3에 나타난 바와 같이 줄무늬 형상일 수 있으며, 상기와 같이 도트 또는 줄무늬로 체열반사층의 형상은 한정되지 않으면 다양한 디자인된 형상으로도 체열반사층(200)을 형성할 수 있다.

상기 보호층(300)은 체열반사층이 세탁이나 생활 마찰에 의해 벗겨지지 않도록 체열반사층(200) 위로 형성된다.

상기 보호층(300)은 투명성이 우수한 아크릴 수지, 실리콘 수지와 같은 섬유에 사용될 수 있는 코팅용 투명 수지는 어느 것이나 사용할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 체열반사 섬유시트는 상기 체열반사층(200)을 섬유시트(100)에 형성시킨 후에 체열반사층(200)을 위에 보호층(300)을 코팅하여 형성시킬 수 있다.

상기 보호층(300)에 축열성분을 함유시켜 본 발명의 체열반사 섬유시트의 보온성을 더욱 향상시킬 수 있을 것이다.

상기 축열성분은 탄화지르코늄, 운모, PCM 과 같이 인체에서 발생되는 적외선을 흡수, 증폭 또는 저장할 수 있는 물질은 어느 것이나 사용할 수 있는 것으로 하나 또는 2이상을 보호층(300)에 함유시켜 보온성을 향상시킬 수 있다.

상기 보호층(300)에 함유되는 축열성분은 0.5~3중량%되는 것이 바람직한 것으로 상기 축열성분이 0.5중량% 미만으로 보호층에 함유되면 축열성분의 효과가 미미할 수 있으며, 축열성분이 3중량%를 초과하면 섬유시트의 촉감 및 유연성을 저하시킬 수 있다.

상기와 같이 축열성분이 함유된 보호층이 형성된 본 발명의 체열반사 섬유시트는 체열반사층이 신체에서 발생되는 적외선을 다시 신체로 반사하고, 보호층의 축열물질이 적외선을 흡수 및 증폭하여 보온성을 향상시키게 된다.

이하 본 발명에 따른 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트를 제조하기 위한 방법의 실시예를 나타내지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

폴리에스테르사로 형성되는 섬유시트 일면에 알루미늄 파우더를 함유하는 수지를 도 2와 같은 원형 형태로 라미네이트하여 체열반사층을 섬유시트 표면적의 약 83%를 차지하도록 형성하였고, 상기 체열반사층 위로 축열물질인 운모를 2중량% 함유된 코팅용 아크릴 수지로 코팅하여 보호층을 형성하여 본 발명에 따른 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트를 제조하였다.

실시예 2

실시예 1과 동일하게 제조하였으나, 섬유시트는 70D/72F 폴리에스테르사 83중량%, 폴리우레탄사 17중량%로 형성된 섬유시트를 사용하였다.

◈ 보온성 평가실험

상기에서 제조된 본 발명에 따른 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트의 클로(clo)값을 측정하여 보온성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

비교예로 폴리에스테르사로 형성되는 섬유시트를 사용하였다.

*보온성(clo)은 ASTM D 1518방법으로 측정하였다.

구분	실시예 1	실시예 2	비교예
보온성(clo)	0.15	0.29	0.11

표 1에서와 같이 본 발명에 따른 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트는 체열반층이 형성되지 않은 비교예에 비해 보온성 수치가 우수한 것을 알 수 있다.

특히, 폴리우레탄사가 함유된 섬유시트를 섬유시트의 밀도가 증가되어 보온성 수치가 매우 우수한 것을 알 수 있다.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>
100 : 섬유시트층 200 : 체열반사층
300 : 보호층

Claims (5)

1. 천연섬유, 재생섬유, 합성섬유 중 어느 하나 또는 2이상 혼합하여 제조되는 섬유시트층과,
   상기 섬유시트층의 피부접촉면에 금속박막 또는 금속재를 포함하는 수지로 도포되는 체열반사층이 도트 또는 줄무늬 또는 디자인된 형상으로 형성되되,
   상기 체열반사층 위로 보호층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트.
2. 제2항에 있어서,
   상기 체열반사층은 시트층 전체면적의 30~95%로 형성되는 것을 특징으로 하는 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트.
3. 제1항에 있어서,
   상기 보호층은 투명수지로 형성되며, 축열성분이 0.5~3중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트.
4. 제3항에 있어서,
   상기 축열성분은 탄화지르코늄, 운모, PCM 중 하나 또는 2이상 함유되는 것을 특징으로 하는 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트.
5. 제1항에 있어서,
   상기 섬유시트층에 폴리우레탄사가 포함되는 것을 특징으로 하는 보온성이 향상된 체열반사 섬유시트.

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