KR100516274B1 - 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래 습식 또는 건식법에 의하지 않고도 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명은 폴리에스테르가 커버링된 스판텍스 원사로써 원단을 제직하는 원단제직단계, 상기 원단을 분산염료로 염색하는 염색 단계, 상기 염색된 원단을 열처리하여 친즈가공하는 친즈가공단계, 상기 친즈가공된 원단에 엠보싱을 하는 엠보싱단계, 상기 엠보싱된 원단과 이지를 합포하는 합포단계를 포함하여, 독성 유기용매인 디메틸포름아미드나 메틸에틸케톤 등을 사용하지 않고서도 합성피혁의 외관 및 감촉을 가지며, 종래 합성피혁이 제공하지 못하는 통기성과 신축성이 우수한 원단을 제공한다.

Description

폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단 제조 방법{ METHOD FOR PRODUCING TEXTILE FABRICS WITH SHAPE AND TOUCH OF POLYURETHANE LEATHER }

본 발명은 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 폴리우레탄 수지를 사용하지 않고 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가지며, 통기성이 있는 원단의 제조 방법에 관한 것이다.

종래 합성피혁 제조시 코팅재 또는 함침재로는 폴리우레탄 수지가 주로 사용되어 왔다. 이는 폴리우레탄의 우수한 탄성과 물성이 합성피혁의 소재로 적합하였기 때문이다. 일반적인 폴리우레탄 합성피혁의 제조는 디메틸포름아미드나 메틸에틸케톤등의 유기용매하에 우레탄 원료인 폴리올, 사슬연장제, 이소시아네이트를 중합하여 만든 고형분이 20 내지 80중량부이고 점도가 50,000 내지 150,000cps/25℃인 폴리우레탄 수지를 함침재와 코팅재로 이용하여 합성피혁을 제조하는 데, 그 제조 방법에는 건식법과 습식법이 있다.

건식법에서는 폴리우레탄 수지를 코팅층과 접착층으로 사용하는 데, 폴리우레탄 수지, 디메틸포름아미드, 메틸에틸케톤 및 안료를 적정비로 배합한 코팅액을 적어도 1회이상 이형지 위에 코팅을 한 후, 상기 이형지를 건조기를 통과하여 용매를 휘발시켜 필름을 형성시키고, 그 위에 다시 폴리우레탄 수지 접착제와 경화제, 경화촉진제 및 디메틸포름아미드, 메틸에틸케톤을 적정비로 배합한 코팅액으로 코팅한 후, 원단(직물, 부직포, 기타원단)을 접착하여 접착제가 충분히 경화되도록 한 후, 이형지를 박리하여 합성피혁을 제조한다.

습식법에서는 원단(부직포, 직물)을 폴리우레탄 수지, 디메틸포름아미드 및 안료를 적정비로 배합한 함침액에 함침한 후, 상기 함침된 원단을 물 및 디메틸포름아미드가 혼합된 응고조에서 응고시킨 다음, 폴리우레탄 수지, 디메틸포름아미드 및 안료를 적정비로 배합한 코팅액을 폴리우레탄 수지가 함침된 원단에 코팅을 하고, 물 및 디메틸포름아미드가 혼합된 응고조에서 응고시키고, 수세조와 건조기를 통해 건조시킨 후, 여러가지 후가공(엠보싱, 버핑, 열처리, 처리 등)을 거쳐 합성피혁을 제조한다.

그러나, 폴리우레탄 수지를 이용하여 합성피혁을 제조하는 상기 종래의 방법은 다음과 같은 단점이 있다.

첫째, 폴리우레탄 수지를 이용하여 합성피혁을 제조하기 위해서는 필수적으로 유기용매가 사용되는 데, 이러한 유기용매로는 디메틸포름아미드나 메틸에틸케톤이 주로 사용되며 일부 톨루엔과 알코올류가 사용되기도 한다. 그러나 이들 유기용매는 폴리우레탄 수지를 합성시 반응매개체로 사용되거나 합성피혁 제조시 희석 용매로 사용하기 때문에 폴리우레탄 합성 종사자나 합성 피혁 제조 종사자에게 유해할 수 있다. 또한, 폴리우레탄 수지로 제조된 합성피혁은 사용 후 잘 썩지도 않고 소각시 유해 가스가 발생되어 폐자재로 처리하기가 곤란하다.

둘째, 폴리우레탄 합성피혁 제조 방법으로서 습식법 또는 건식법 모두는 합성피혁의 은면층에 폴리우레탄 수지를 전면 도포하여 이를 경화시켜 합성피혁이 제조되므로 통기성이 부여되지 않는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 폴리우레탄 수지를 함침액 또는 코팅액으로 사용하지 않고도 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가지는 동시에 통기성이 우수한 원단 제조 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단 제조 방법은, 폴리에스테르가 커버링된 스판텍스 원사로써 원단을 제직하는 원단제직단계, 상기 원단을 분산염료로 염색하는 염색 단계, 상기 염색된 원단을 열처리하여 친즈가공하는 친즈가공단계, 상기 친즈가공된 원단에 엠보싱을 하는 엠보싱단계, 상기 엠보싱된 원단과 이지를 합포하는 합포단계를 포함한다.

본 발명의 원단 제조 방법은, 상기 합포된 원단에 전사나염하는 나염공정을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

이하, 본 발명의 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단 제조 방법을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단 제조 방법의 공정도이다.

본 발명의 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단 제조 방법은, 폴리에스테르가 커버링된 스판덱스 원사로써 원단을 제직하는 원단제직단계, 상기 원단을 분산염료로 염색하는 염색 단계, 상기 염색된 원단을 열처리하여 친즈가공하는 친즈가공단계, 상기 친즈가공된 원단에 엠보싱을 하는 엠보싱단계, 상기 엠보싱된 원단과 이지를 합포하는 합포단계를 포함한다.

그리고, 본 발명의 원단 제조 방법은 상기 합포된 원단에 전사나염하는 나염공정을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 원단제직단계에서, 스판덱스(spandex)는 폴리우레탄섬유의 탄성사(彈性絲)로 만든 합성섬유의 일반명으로, 폴리에테르와 메틸렌디페닐이소시아네이트를 중합하여 용융방사(熔融紡絲)한 것이다. 고무실의 약 3배의 강도가 있고, 원길이의 5∼8배나 늘어날 수 있으며, 고무줄보다 가볍고 내노화성(耐老化性)이 강하다는 등 종래의 고무실 이상의 품질을 가진다.

상기 폴리에스테르는 스판덱스 코어(core)를 커버링(covering)하고 있는 데, 이는 스판덱스 코어 둘레를 나선모양으로 감고 있는 형태로 가공되어 있다. 이는 후술하는 분산염료 염색에 있어서 스판덱스가 분산염료에 의한 염색성이 좋지 않으므로, 분산염료 염색성이 좋은 폴리에스테르로 커버링하므로써 상기 폴리에스테르에 염색을 용이하게 하기 위함이다.

상기 염색 단계에서, 상기 분산염료는 물에 전혀 녹지 않거나 또는 잘 녹지 않아서 미세한 분말로 만들고, 계면활성제 등의 분산제를 써서 물에 콜로이드에 가까운 상태로까지 분산시켜, 섬유 속에 염료를 용해시켜서 염착(染着)하는 염료로, 강친수성(强親水性)인 기(基)를 가지지 않은 염료이다. 아조·안트라퀴논·아조메틴·니트로계 염료가 이에 해당하나, 아조 및 안트라퀴논계 염료가 주로 쓰이며, 아세테이트 인견, 폴리에스테르계 합성섬유, 폴리아미드계뿐만 아니라 합성섬유·폴리아크릴로니트릴계 합성섬유의 염색에 이용된다.

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상기 친즈가공단계에서, 친즈가공이란 롤러에 고열을 가해 원단 표면을 눌러 고착시켜 원단 표면에 광택이 나도록 하는 방법으로 물의 흡수력을 일부 차단하는 역할도 하고, 주로 코팅 가공에 비하여 비용이 저렴하다. 약 150도의 고온에서 2~3회정도 열처리함으로써 광택 발현을 유도하고 표면의 평활을 유지하게 된다. 친즈가공은 얇은 원단에서 적용이 가능하고, 고온에 의하여 열처리되므로 친즈가공 후 원단의 끝부분이 말리는 현상이 발생할 수 있다.

상기 엠보싱단계에서, 엠보싱은 원하는 디자인이 새겨진 동판에 알맞는 열을 가하여 동판과 롤러 사이로 상기 친즈가공된 원단을 넣어 열로서 직물에 무늬를 고착시키게 된다. 엠보싱 온도는 일반적으로 180 내지 200℃에서 이루어진다.

상기 합포단계에서, 상기 이지(base)는 상기 친즈가공에 의하여 원단 끝이 말리는 엠보싱된 원단의 형태를 고정시키기 위한 한편, 본 발명에 의하여 제조되는 원단에 필요한 물성을 위하여 후도성 및 쿠션성이 좋은 다른 원단을 사용한다. 상기 이지(base)는 합성피혁 제조에 보통 사용되는 부직포, 써큘라 니트(circular knit, 위편원단) 또는 트리코타(tricot) 원단(경편원단), 더블라셀(doubleraschel) 원단(경편원단) 등이 사용될 수 있다.

엠보싱된 원단과 이지(base)의 합포는 상기 엠보싱된 원단에 폴리아미드 고상을 용융시켜 도트처리한 후 원단을 합포시키거나, 상기 엠보싱된 원단에 습기경화형접착제를 스프레이분사한 후 원단을 합포시킨다. 상기 폴리아미드나 습기경화형접착제를 전면도포하지 않고, 도트처리나 스프레이분사에 의하여 합포시키는 이유는 전면도포하게 되면, 원단의 통기성이 크게 저하되거나 없어지게 되고, 원단의 인장 또는 구부림할때 엠보싱된 원단과 이지(base)간에 신축성에 차이가 있어 합포된 부분이 떨어지게 된다.

상기 나염단계에서는, 무늬가 인쇄된 전사지를 상기 합포된 원단에 약 220℃에서 20 내지 30초간 진행하여 원단 표면에 원하는 무늬를 인쇄하게 된다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명의 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단 제조 방법을 상세히 설명한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명의 예시일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

[실시예]

1) 스판덱스 코어의 둘레에 폴리에스테르로 커버링한 0.5 데니어급의 편물에 신율부여를 이루고 표면 평활성을 이루도록 제직하였다.

2) 약 120의 온도에서 분산염료로 염색하고 160 내지 200의 온도에서 25m/min의 속도로 가공하여 염색하였다.

3) 상기 염색된 원단에 400 내지 600 Kgf/cm의 강한 압력에서 8 내지 10m/min 속도로 2 내지 3회 친즈열처리하여 표면을 평활하게 하여 광택 발현을 유도했다.

4) 약 180 내지 200의 온도에서 5 내지 10 m/min속도로 엠보싱을 하여 무늬내기를 하였다.

5) 상기 엠보싱된 원단에 폴리아미드 고상을 용융시켜 도트처리한 후 이지를 합포시켜 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단을 제조하였다.

도 2는 실시예 2에 따라 제조된 원단 사진이다.

[실시예 2]

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 합성 피혁을 제조하되, 합포과정에 있어서, 상기 엠보싱된 원단에 습기경화형접착제를 스프레이분사한 후 원단을 합포시켜 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단을 제조하였다.

[실시예 3]

상기 실시예 1에서 제조된 원단에 전사나염을 220℃에서 20 내지 30초간 진행하여 표면에 여러 무늬가 나타나도록 나염처리를 하여 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단을 제조하였다.

도 3은 실시예 3에 따라 제조된 원단 사진이다.

본 발명에 따라 제조된 원단은 폴리우레탄 수지와 이의 독성 유기용매인 디메틸포름아미드나 메틸에틸케톤 등을 사용하지 않고서도 합성피혁의 외관 및 감촉을 낼 수 있으므로 작업시 안정성이 뛰어나며, 그 물성에 있어서도 종래 합성피혁이 가지지 못하는 우수한 통기성이 부여되고, 그 소재로서 스판덱스를 사용함으로써 신축성이 우수한 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단 제조 방법의 공정도,

도 2는 실시예 2에 따라 제조된 원단 사진,

도 3은 실시예 3에 따라 제조된 원단 사진이다.

Claims (4)

1. 폴리에스테르가 커버링된 스판텍스 원사로써 원단을 제직하는 원단제직단계; 상기 원단을 분산염료로 염색하는 염색 단계; 상기 염색된 원단을 열처리하여 친즈가공하는 친즈가공단계; 상기 친즈가공된 원단을 180 내지 200℃에서 동판으로 가압하는 엠보싱단계; 상기 엠보싱된 원단과 이지를 합포하는 합포단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 합포된 원단에 전사나염하는 나염공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 합포단계는 상기 엠보싱된 원단에 폴리아미드 고상을 용융시켜 도트처리한 후 원단을 합포시키는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단 제조 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 합포단계는 상기 엠보싱된 원단에 습기경화형접착제를 스프레이분사한 후 원단을 합포시키는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 합성피혁의 외관 및 감촉을 가진 원단 제조 방법.