KR20230100384A - 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리유산 원사와 셀룰로오스계 원사를 합연하는 원사합연단계, 상기 원사합연단계를 통해 제조된 합연사를 이용하여 직물을 제조하는 직조단계, 상기 직조단계를 통해 제조된 원단을 염색하는 염색단계 및 상기 염색단계를 통해 염색된 원단의 표면에 흡습유연제를 도포하는 흡습처리단계로 이루어진다.
상기의 과정을 통해 제조되는 생분해성 친환경 원단은 우수한 생분해성을 나타내어 친환경적일 뿐만 아니라, 친수성 원사와 소수성 원사의 혼합을 통해 수분의 흡수 및 확산 속도가 향상되어 우수한 흡한속건의 효과를 나타낸다.
상기의 과정을 통해 제조되는 생분해성 친환경 원단은 우수한 생분해성을 나타내어 친환경적일 뿐만 아니라, 친수성 원사와 소수성 원사의 혼합을 통해 수분의 흡수 및 확산 속도가 향상되어 우수한 흡한속건의 효과를 나타낸다.
Description
본 발명은 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수한 생분해성을 나타내어 친환경적일 뿐만 아니라, 친수성 원사와 소수성 원사의 혼합을 통해 수분의 흡수 및 확산 속도가 향상되어 우수한 흡한속건의 효과를 나타내는 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법에 관한 것이다.
종래의 일반적인 섬유패션 소재나 원단 등은 목화나 동물에서 추출된 천연섬유만으로 제조되었으나, 최근에는 섬유화학산업이 발전함에 따라 기계적 물성이나 내수성 등을 개선하기 위해 폴리에스터, 폴리아미드, 아크릴 및 폴리우레탄 등의 합성섬유를 주원료로 하여 제조되고 있다.
상기에 나열된 합성섬유를 주원료로 하여 제조된 제품들은 섬유패션 소재로서의 내구성이나 물성에 있어서 여러 장점들을 가지고 있으나, 사용 후 자연분해가 어려워 소각이나 매립등을 통해 폐기처리 되고 있는데, 소각의 경우 인체나 지구 환경에 부담을 주는 유해물질이 배출되고, 매립의 경우에는 생분해에 수백년의 시간이 소요되어 토양 환경에 지대한 부담을 주고 있다.
한편, 최근에는 기능성 소재 중에서 활동시 쾌적함과 청량감을 부여하는 흡한속건성 소재가 크게 각광받고 있는데, 원사단면의 이형화를 통해 원사의 공극을 극대화하여 땀의 흡수와 발산을 빠르게 하는 소재들이 개시되어 있다.
그런데, 종래에 흡한속건 소재들의 경우는 합성섬유를 주원료로 하는 원단에 흡선속건 성분들을 혼합 또는 도포하여 기능성을 부여한 것으로, 여전히 생분해성에 대한 문제점을 해소하지 못하고 있다.
따라서, 합성섬유의 장점인 기계적 물성이나 내수성과 같은 물성이 유지되면서도, 생분해성을 나타내며, 수분의 이동 및 확산을 원활하게 하여 체온조절 효과적인 흡한속건과 생분해성이 우수한 친환경 원단의 제공이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 우수한 생분해성을 나타내어 친환경적일 뿐만 아니라, 친수성 원사와 소수성 원사의 혼합을 통해 수분의 흡수 및 확산 속도가 향상되어 우수한 흡한속건의 효과를 나타내는 원단의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 폴리유산 원사와 셀룰로오스계 원사를 합연하는 원사합연단계, 상기 원사합연단계를 통해 제조된 합연사를 이용하여 직물을 제조하는 직조단계, 상기 직조단계를 통해 제조된 원단을 염색하는 염색단계 및 상기 염색단계를 통해 염색된 원단의 표면에 흡습유연제를 도포하는 흡습처리단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법을 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 직조단계는 상기 원사합연단계를 통해 제조된 합연사를 직조하여 이루어지거나, 상기 원사합연단계를 통해 제조된 합연사와 폴리유산 원사 또는 셀룰로오스계 원사를 직조하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 합연사는 멀티필라멘트 또는 방적사로 제조되는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 흡습유연제는 비이온성 실리콘으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 흡습처리단계 이후에는 상기 흡습처리단계를 통해 흡습유연제가 도포된 원사의 표면에 발수제 혼합물을 도포하는 발수제도포단계가 더 진행되는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 발수제 혼합물은 물 100 중량부, 발수제 90 내지 110 중량부, 고착제 5 내지 15 중량부 및 증점제 2 내지 10 중량부로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 발수제는 불소계, 실리콘계 및 우레탄계로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명에 따른 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법은 생분해성을 나타내어 친환경적일 뿐만 아니라, 친수성 원사와 소수성 원사의 혼합을 통해 수분의 흡수 및 확산 속도가 향상되어 우수한 흡한속건의 효과를 나타내는 원단을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 원사합연단계를 통해 제조된 합연사(C1)와 폴리유산 원사(C2) 또는 셀룰로오스계 원사(C2)를 직조하여 이루어지는 직물의 직조상태를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 원사합연단계를 통해 제조된 합연사(C1)와 폴리유산 원사(C2) 또는 셀룰로오스계 원사(C2)를 직조하여 이루어지는 직물의 직조상태를 나타낸 개념도이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 생분해성 친환경 원단의 제조방법은 폴리유산 원사와 셀룰로오스계 원사를 합연하는 원사합연단계(S101), 상기 원사합연단계(S101)를 통해 제조된 합연사를 이용하여 직물을 제조하는 직조단계(S103), 상기 직조단계(S103)를 통해 제조된 원단을 염색하는 염색단계(S105) 및 상기 염색단계(S105)를 통해 염색된 원단의 표면에 흡습유연제를 도포하는 흡습처리단계(S107)로 이루어진다.
상기 원사합연단계(S101)는 폴리유산 원사와 셀룰로오스계 원사를 합연하여 합연사를 제조하는 단계로, 소수성인 폴리유산 원사와 친수성인 셀룰로오스계 원사를 링연사기(撚絲機)와 같은 연사기 등으로 합연하여 합연사를 제조하는 과정으로 이루어진다.
이때, 상기 폴리유산 원사와 상기 셀룰로오스계 원사는 폴리유산 원사 100 중량부 대비 셀룰로오스계 원사 50 내지 200 중량부를 합연하여 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 합연사는 멀티필라멘트 또는 방적사로 제조될 수 있는데, 상기 멀티필라멘트는 50D/24F 또는 75D/24F의 세섬 멀리필라멘트로 제조되는 것이 바람직하고, 상기 방적사는 50/1 또는 60/1의 조건으로 제조되는 것이 바람직하다.
상기 폴리유산은 유전자 조작 없이 사탕수수, 사탕무 및 옥수수 등에서 추출된 것을 사용하며, 상기 셀룰로오스계 섬유는 생분해성이 우수한 셀룰로오스 섬유, 면섬유 및 리오셀 섬유 등을 사용하는데, 매립 시 100% 완전 유기분해 되므로 매우 친환경적이다.
상기 직조단계(S103)는 상기 원사합연단계(S101)를 통해 제조된 합연사를 이용하여 직물을 제조하는 단계로, 상기 원사합연단계(S101)를 통해 제조된 합연사를 직조하여 이루어지거나, 상기 원사합연단계(S101)를 통해 제조된 합연사와 폴리유산 원사 또는 셀룰로오스계 원사를 직조하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이때, 상기 직조단계(S103)에서는 직조기를 통해 직조작업이 진행되며, 상기 직조단계(S103)가 원사합연단계(S101)를 통해 제조된 합연사(C1)와 폴리유산 원사 (C2) 또는 셀룰로오스계 원사(C2)를 직조하여 이루어지는 직물은 아래 도 3에 나타낸 구조로 이루어질 수 있다.
상기 염색단계(S105)는 상기 직조단계(S103)를 통해 제조된 원단을 염색하는 단계로, 상기 직조단계(S103)를 통해 제조된 원단을 염색 또는 날염하는 과정으로 이루어지는데, 이때, 염색제는 선염과 후염 공정에서 사용될 수 있으며, 염색이나 날염이 완료된 후에는 염색이나 날염된 원단에 고착화 공정을 진행하는 것이 바람직하다.
상기의 염색단계를 통해 다양한 색상이나 무늬를 나타내는 원단이 제공될 수 있다.
상기 흡습처리단계(S107)는 상기 염색단계(S105)를 통해 염색된 원단의 표면에 흡습유연제를 도포하는 단계로, 상기 염색단계(S105)를 통해 염색된 원단의 표면에 비이온성 실리콘으로 이루어진 흡습유연제를 도포하는 과정으로 이루어지는 것이 바람직하다.
이때, 상기 흡습유연제의 도포는 상기 염색단계를 통해 염색된 원단을 흡습유연제가 저장된 수조를 20 내지 40yd/min의 속도로 통과한 후 160 내지 180℃의 온도로 건조하는 과정을 통해 이루어진다.
상기의 과정을 통해 흡습유연제가 도포된 원단은 땀이나 수분을 빠르게 흡수할 수 있으며, 적은 양의 수분이 원단과 접촉하더라도 선명한 문양을 나타낼 수 있다.
상기 흡습처리단계(S107)에서 흡습유연제가 저장된 수조를 통과하는 속도가 20yd/min 미만이면 원단이동 속도가 지나치게 늦어져 생산성이 저하되며, 40yd/min를 초과하게 되면 흡습 유연제가 원단의 표면에 균일하게 도포되지 못하게 된다.
또한, 흡습유연제 도포 후에 건조온도가 160℃ 미만이면 건조 시간이 증가하여 생산성이 저하되며, 건조온도가 180℃를 초과하게 되면 원단이 열변형될 수 있다.
또한, 상기 흡습처리단계(S107) 이후에는 상기 흡습처리단계(S107)를 통해 흡습유연제가 도포된 원사의 표면에 발수제 혼합물을 도포하는 발수제도포단계(S109)가 더 진행될 수도 있는데, 상기 발수제도포단계(S109)를 통해 흡습유연제가 도포된 원단을 롤 사이로 통과시키되, 롤 사이를 통과하면서 롤과 롤 사이에 구비된 유입장치를 통해 유입되는 발수제 혼합물이 도포되는 과정으로 이루어진다.
또한, 상기 롤러는 110 내지 130℃의 온도로 원단을 가압하며, 원단의 이동 속도는 20 내지 40yd/min으로 이루어지는데, 상기 원단의 이동속도가 20yd/min 미만이면 생산성이 저하되는 문제가 있고, 원단의 이동속도가 40yd/min을 초과하게 되면 발수제 혼합물이 원단의 표면에 고르게 도포되지 못하게 된다.
또한, 롤러의 온도가 110℃ 미만이면 발수제 혼합물의 도포가 균일하게 이루어지지 못하며, 롤러의 온도가 130℃를 초과하게 되면 원단이 열변형될 수도 있다.
이때, 상기 발수제 혼합물은 물 100 중량부, 발수제 90 내지 110 중량부, 고착제 5 내지 15 중량부 및 증점제 2 내지 10 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다,
상기 발수제는 90 내지 110 중량부가 함유되며, 불소계, 실리콘계 및 우레탄계로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직한데, 상기 불소계 발수제는 C6계의 발수제로 플루오르알킬아크릴레이트 공중합물을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 실리콘계 발수제는 폴리디메틸실록산을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 우레탄계 발수제는 블록이소시아네이트 공중합물을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 발수제의 함량이 90 중량부 미만이면 발수 효과가 미미하며, 상기 발수제의 함량이 110 중량부를 초과하게 되면 물 대비 혼합량이 지나치게 많이 고르게 혼합되지 못하기 때문에, 균일한 도포가 이루어지지 못한다.
또한, 상기 고착제는 5 내지 15 중량부가 함유되며, 섬유용 폴리우레탄 용액으로 이루어질 수 있는데, 상기 고착제의 함량이 5 중량부 미만이면 상기 원단에 상기 발수제 혼합물이 고착되는 효과가 저하되며, 상기 고착제의 함량이 15 중량부를 초과하게 되면 고착효과는 크게 향상되지 않으면서 제조비용을 증가시키게 된다.
또한, 상기 증점제는 2 내지 10 중량부가 함유되며, 상기 발수제 혼합물이 도포된 원단의 패딩작업 등과 같은 공정의 효율성을 향상시키는 역할을 하는데, 폴리에틸렌 글리콜 디스테아레이트 또는 디에틸렌 글리콜이 사용될 수 있다.
상기 증점제의 함량이 2 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 증점제의 함량이 10 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 발수제 혼합물의 점도가 지나치게 증가하여 도포공정의 효율성이 저하될 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 원단의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.
<제조예 1> 발수제 혼합물의 제조
물 100 중량부, 발수제(플루오르알킬아크릴레이트 공중합물을 포함하는 C6계발수제) 105 중량부, 고착제(섬유용 폴리우레탄 용액) 10 중량부 및 증점제(폴리에틸렌 글리콜) 6 중량부를 혼합하여 발수제 혼합물을 제조하였다.
<실시예 1>
폴리유산 원사 100 중량부와 셀룰로오스 원사 100 중량부를 링연사기(撚絲機)로 합연하여 50D/24F의 멀티필라멘트 합연사를 제조하고, 제조된 합연사를 직조하여 원단을 제조하고, 제조된 원단을 염색한 후에 흡습유연제(비이온성 실리콘)가 저장된 수조를 30yd/min 속도로 통과시킨 후에 170℃ 온도로 건조하여 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단을 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1을 통해 제조된 생분해성 친환경 원단을 롤 사이로 30yd/min 의 속도로 통과시키되, 롤 사이에 구비된 유입장치를 통해 상기 제조예 1을 통해 제조된 발수제 혼합물을 유입시켜 도포하고, 120℃의 온도로 건조하여 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 생분해성 친환경 원단의 수분제어특성을 확인하여 아래 표 1에 나타내었다.
{단, 수분제어특성은 LIQUID MOISTURE MANAGEMENT OF TEXTILE FABRICS (AATCC 195 : 2010)을 이용하여 측정하였다.}
<표 1>
상기 표 1에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 생분해성 친환경 원단은 수분제거특성이 우수하여 흡한속건의 기능을 나타내는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법은 생분해성을 나타내어 친환경적일 뿐만 아니라, 친수성 원사와 소수성 원사의 혼합을 통해 수분의 흡수 및 확산 속도가 향상되어 우수한 흡한속건의 효과를 나타낸다.
S101 ; 원사합연단계
S103 ; 직조단계
S105 ; 염색단계
S107 ; 흡습처리단계
S109 ; 발수제도포단계
S103 ; 직조단계
S105 ; 염색단계
S107 ; 흡습처리단계
S109 ; 발수제도포단계
Claims (7)
- 폴리유산 원사와 셀룰로오스계 원사를 합연하는 원사합연단계;
상기 원사합연단계를 통해 제조된 합연사를 이용하여 직물을 제조하는 직조단계;
상기 직조단계를 통해 제조된 원단을 염색하는 염색단계; 및
상기 염색단계를 통해 염색된 원단의 표면에 흡습유연제를 도포하는 흡습처리단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 직조단계는 상기 원사합연단계를 통해 제조된 합연사를 직조하여 이루어지거나,
상기 원사합연단계를 통해 제조된 합연사와 폴리유산 원사 또는 셀룰로오스계 원사를 직조하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법.
- 청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 합연사는 멀티필라멘트 또는 방적사로 제조되는 것을 특징으로 하는 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 흡습유연제는 비이온성 실리콘으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 흡습처리단계 이후에는 상기 흡습처리단계를 통해 흡습유연제가 도포된 원사의 표면에 발수제 혼합물을 도포하는 발수제도포단계가 더 진행되는 것을 특징으로 하는 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법.
- 청구항 5에 있어서,
상기 발수제 혼합물은 물 100 중량부, 발수제 90 내지 110 중량부, 고착제 5 내지 15 중량부 및 증점제 2 내지 10 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법.
- 청구항 6에 있어서,
상기 발수제는 불소계, 실리콘계 및 우레탄계로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 흡한속건의 기능을 나타내는 생분해성 친환경 원단의 제조방법.
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR101346785B1 (ko) | 2012-05-25 | 2014-01-06 | 티앤티코리아(주) | 비즈니스 셔츠용 흡한속건성 니트 원단 |
| KR102045805B1 (ko) | 2019-09-02 | 2019-11-19 | 박성일 | 통풍성과 흡한속건성을 구비한 원단 제조방법 |
-
2021
- 2021-12-28 KR KR1020210190199A patent/KR20230100384A/ko not_active Application Discontinuation
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| CN117449014B (zh) * | 2023-10-28 | 2024-05-03 | 韶关市北纺智造科技有限公司 | 一种棉-聚乳酸纤维复合面料的织造方法 |
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