KR100518746B1 - 흡수속건 기능을 갖는 고수분 전이 섬유 시이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중직으로 제조된 흡수속건 기능을 갖는 고수분전이 섬유 시이트에 관한 것이다. 즉 이면층(1)은 원사의 필라멘트 수가 작은 폴리에스테르 또는 나일론 원형단면 비가연사(filament yarn)로 구성되고 표면층(2)은 원사의 가닥수(필라멘트 수)가 많은 폴리에스테르 또는 나일론 원형단면 가연사(D.T.Y : Draw Textured Yarn) 또는 A.T.Y(Air Textured Yarn)사, I.T.Y(Inter-lace Yarn)사로 구성되어 있다. 또한 표면층(2)의 밀도가 이면층(1)에 비해 더 조밀한 것을 특징으로 하는 흡수속건 기능을 갖는 고수분전이 섬유시이트에에 관한 것이다.

본 발명의 섬유 시이트는 수분이 저밀도에서 고밀도로, 원사의 가닥수(필라멘트 수)가 작은 곳에서 많은 곳으로, 원사의 비표적이 작은 곳에서 큰 곳으로 이동되는 성질을 이용한 것으로 운동시 땀을 이면층(1)에서 표면층(2)으로 빠르게 전이시켜 종전 흡수 속건성 소재의 기능을 향상시키기 위한 것이다.

Description

흡수속건 기능을 갖는 고수분 전이 섬유 시이트{A High Moisture transferable ＆ Quick dry textile sheet}

본 발명은 흡한속건성 시이트에 관한 것으로서 이면층과 표면층을 구성하는 섬유의 비표면적, 원사밀도를 제어함으로서 이면층의 수분이 표면층을 신속히 전이될 수 있는 고수분 전이 섬유시이트에 관한 것이다.본 발명의 섬유시이트는 이면층(1)과 표면층(2)으로 구성되는데 표면층(2)을 구성하는 원사가 이면층(1)에 비해 섬유의 비표면적이 큰 것으로 이루어져 있으며 원사의 가닥수도 많게 설계된다. 또한 표면층(2)의 밀도도 이면층(1)에 비해 1.1∼5배(올/인치) 더 조밀하게 제조된 것을 특징으로 한다.

일본 공개 특허 공보 평 3-213546호(1991.09.18 공개)에서 밀도가 높은 부분과 낮은 부분이 존재하는 섬유 구조체로 이루어진 흡수 시이트에 관한 기술적 사항이 제안되고 있다. 상기 기술은 단지 밀도 차이만을 이용하여 이면층에서 표면층으로 수분을 전이시키기 위한 것으로서 많은 운동량이 요구되는 스포츠 의류에서는 그 기능에 한계가 있다.

한편 국내 공개 특허 공보 제 2002-12828호(2002.02.20 공개)에서 폴리올레핀 가연사로 구성된 이면층과 폴리에스테르 이형단면사로 구성된 표면층을 갖는 이중직 환편지에 관한 기술적 사항이 제안되고 있으나 이면층(1)과 표면층(2)의 밀도의 편차가 없어 수분이 표면층으로 전이되기가 대단히 곤란하다. 특히 폴리올레핀 섬유는 융점이 162℃로서 나일론(230℃), 폴리에스테르(250℃)에 비해 낮아 다림질시 용융되어 취급하기가 곤란한 단점을 가지며 폴리올레핀 섬유의 특성상 염색이 불가능하고 원착사로만 생산되기 때문에 납기 지연 및 상품성에 한계가 있다.

또한 당 고안자가 제안한 "공정 수분율 및 밀도 차이를 이용한 흡수속건성 원단" (접수번호 1-1-2003-5095818-69)의 특허 기술은 이면층에는 폴리에스테르 이형 단면사를, 표면층에는 나일론 이형단면사를 사용하고 또한 표면층의 밀도를 이면층보다 10∼90부피% 더 조밀하게 설계하므로써 이면층에서 표면층으로 수분의 이동을 촉진시키기 위한 것이다. 그러나 본 기술은 이면층이 이형 단면사로 구성되어 있어 땀이 발생시 이면층에서 먼저 수분을 흡수, 확산시키기 때문에 표면층으로 수분 전이성이 다소 저하되는 단점을 가지며 표면층과 이면층의 원사가 달라 일욕 염색시 색차가 발생한다. 따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 흡수속건성 섬유가 갖는 단점을 보완하여 취급이 용이하고 상품성이 우수한 고기능성 흡수속건성 직물의 제조에 있으며 이면층(1)과 표면층(2) 양면이 동일 원사로 구성되기 때문에 염색시 표면과 이면의 색사가 발생되지 않아 일욕 염색이 가능하여 상대적으로 원가절감 효과를 기대할 수 있다.

본 발명의 목적은 표·이면의 밀도차와 원사의 비표면적차, 그리고 원사의 가닥수의 편차를 이용하여 인체에서 땀이 발생시 수분을 이면층(1)에서 흡수와 동시 표면층(2)으로 빠르게 전이시켜 줌으로서 항상 건조한 착용감을 제공하기 위한 것이다. 또한 우천시 표면층(2)에 비가 닿으면 흡수와 동시 자체면에서 넓게 확산되기 때문에 이면층(1)으로 유입되지 않아 보슬비 정도는 막을 수 있는 소위 생활 방수 기능을 기대할 수 있다.

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 섬유시이트는 표면층(2)과 이면층(1) 양면을 동종 원사로 구성하되 표면층(2)을 이면층(1)에 비해 상대적으로 원사의 비표면적이 큰 가연사 (Draw Textured Yarn), A.T.Y(Air Textured Yarn), 및 I.T.Y(Inter-lace Yarn)사로 이루어진 군에서 일 이상 선택된 사로 구성하고 원사의 가닥수도 이면층(1) 원사보다도 많도록 한다. 예를 들어 이면층(1)이 원형 단면 구조의 폴리에스테르 75데니어 24필라멘트 미가연사(filament yarn)로 구성되면 표면층(2)은 원형 단면구조의 폴리에스테르 75데니어 192필라멘트 가연사(Draw Textured Yarn)로 구성된다. 또한 표면층(2)은 이면층(1)보다 1.1∼5배(올/인치) 더 조밀하게 제조된 것을 특징으로 한다.이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 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.표준 상태에서의 섬유의 함수율을 공정수분율이라 하는데 면(8.5%), 레이온(11%), 양모(13%)등의 천연 섬유는 공정수분율이 높아 흡수성은 우수하지만 건조성은 불량한 단점을 갖는다. 반면에 폴리에스테르(0.45%), 나일론(4.5%)등의 화학섬유는 공정수분율이 낮아 건조성은 우수하지만 흡수성은 떨어진다.

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최근 화학 섬유의 장점과 천연 소재의 장점을 동시에 만족시키기 위한 목적으로 화학 섬유의 단면을 네잎 크로버 형태 또는 이중 십자형태 등으로 원사의 단면을 이형화(異型化)하여 이형 구조가 갖는 모세관 현상을 이용하여 물리적 친수화 기능을 부여하게 되었다.

통상적으로 이형단면사는 원형단면사에 비해 원사의 단면적이 20∼50% 증가하여 수분의 이동 매체가 증가되고 또한 흡수된 수분의 확산 면적도 넓어지기 때문에 건조속도가 단축된다. 그러나 표면층과 이면층 양면 모두에 이형단면사를 사용하면 이면층(1)에서 표면층(2)으로 전이되기 이전에 자체층에서 먼저 이형 단면사의 수평모세관 현상에 의해 수분이 확산되기 때문에 이면층(1)에서 표면층(2)으로 전이되는 수분의 양이 감소하여 결과적으로 착용감이 떨어진다.

또한 이형단면사는 원형단면사에 비해 염착성이 저하되어 세탁시 탈색되거나 다른 섬유를 오염시키는 경우도 발생한다.

본 발명은 종래의 원형 단면사를 이용하되 표면층(2)과 이면층(1)의 밀도차와 원사의 비표면적차, 원사의 가닥수 차를 이용하여 이면층(1)에서 표면층(2)으로 수분의 유동성을 촉진시키고 원형 단면사가 갖는 우수한 염착성을 유지하여 세탁의 편이성을 제공하기 위한 것이다.

화학 섬유는 크게 가연사(D.T.Y : Draw Textured Yarn) 와 미가연사(filament yarn)로 구분되는데 가연사란 미가연사에 인위적인 꼬임을 가한 후 그 반대 방향으로 꼬임을 풀어주는 공정을 통해 원사의 볼륨감과 촉감을 향상시킨 원사를 말한다. 통상적으로 가연사는 미가연사에 비해 비표면적이 20∼30% 증가된다.

최근 섬유기계의 발달로 가연사와 같은 볼륨감과 촉감을 향상시키기 위한 목적으로 원사의 측면에 공기를 분사하여 원사를 교락 구조로 만들어 주는 A.T.Y(Air Textured Yarn)사가 생산되고 있으며 기계장치에서 일정한 간격으로 원사를 집속시켜 주는 I.T.Y(Inter-lace Yarn)사를 만들어 원사의 비표면적을 넓게 할 수도 있다. 상기 D.T.Y사와 마찬가지로 A.T.Y 사와 I.T.Y사도 일반 원사에 비해 비표면적이 20∼30% 증가된다.

한편 섬유의 한올을 구성하는 섬유의 가닥을 필라멘트라 하는데 필라멘트수가 많을수록 섬유의 미세공극이 많이 형성되어 공극 모세관 현상에 의한 흡수성이 향상된다. 예를 들어 동일한 섬도인 75데니어의 원사에 있어 24 필라멘트 원사의 미세공극은 24개인데 반해 144 필라멘트 원사는 미세공극이 144개로서 상대적으로 공극 모세관을 일으키는 인자가 늘어난다. 따라서 동일 섬도의 원사에서 한올의 원사를 구성하는 원사의 가닥(필라멘트)이 많을수록 상대적으로 흡수성이 향상된다.

본 발명의 섬유 시이트는 다음과 같이 구성된다.먼저 이면층(1)은 원형 단면 구조의 폴리에스테르 미가연사 또는 나일론 미가연사로 구성되며 모노 데니어〈섬유 한 올은 여러 가닥으로 구성되는데 그 한 가닥(필라멘트라 한다)의 굵기〉가 1데니어 이상 5데니어 미만이 되도록 한다. 모노 데니어가 5데니어 이상이면 촉감이 거칠어 착용시 피부에 손상을 줄 우려가 있으며 1데니어 미만이면 섬유에 미세 공극이 많아 이면층(1)에서 표면층(2)으로 수분의 유동성이 저하되어 땀배출에 문제가 발생한다.한편 표면층(2)은 이면층(1)의 원사와 동일한 종류로 구성하되 원사의 비표면적이 큰 원형단면 가연사(D.T.Y : Draw Textured Yarn), A.T.Y 및 I.T.Y로 이루어진 군에서 일 이상 선택된 사(絲)로 구성될 수 있다. 즉 이면층(1)이 원형단면 폴리에스테르 미가연사로 구성되면 표면층(2)은 원형단면 폴리에스테르 가연사로 구성된다. 또는 이면층(1)이 원형단면 나일론 미가연사로 구성되면 표면층(2)은 원형단면 나일론 가연사로 구성된다.

표면층(2)을 구성하는 원사의 모노 데니어는 0.2데니어 이상 1데니어 미만이 되어야 한다. 모노 데니어가 0.2데니어 미만이 되면 염착성이 저하되며 1데니어 이상이 되면 섬유의 미세공극이 줄어들어 공극 모세관 현상이 감소되기 때문에 이면층(1)에서 배출한 수분을 표면층(2)으로 전이시키기가 곤란하다.

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표면층(2)의 밀도는 이면층(1)에 비해 1.1∼5배(올/인치) 더 조밀하게 설계된다. 즉 이면층(1)의 밀도가 100(올/인치)이면 표면층(2)의 밀도는 최소 110(올/인치)이상, 최대 500(올/인치) 이내로 설계한다. 밀도의 차이가 1.1(올/인치) 미만이면 이면층(1)에서 표면층(2)으로 수분전이 효과가 저하되고 5배(올/인치)를 초과하면 이중직 조직의 특성상 형태 안정성과 생산성이 저하되는 문제가 있다.본 발명의 섬유 시이트는 이면층(1)은 표면층(2)에 비해 상대적으로 저밀도, 저비표면적, 저필라멘트수(모노 데니어가 크다)로 구성되므로서 운동시 쉽게 땀을 밖으로 배출시켜 주기 때문에 각종 스포츠 의류 및 침구류 소재에 적합하다.

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본 발명의 섬유 시이트는 위사를 선택적으로 공급할 수 있는 직기에서 제직할 수 있으며 환편기, 트리코트 편기에서 제편하여 편직물로도 만들 수 있다.

본 발명에 따른 섬유 시이트의 흡수 기능과 건조기능, 수분전이율을 다음과 같은 방법으로 평가하였다.

· 흡수속도(mm/10분)

KSK0815, 1, 27 B 법으로 측정하였다. 가로 15cm 세로 10cm 길이로 시료를 채취한 후 이를 반으로 접은 다음 그 말단부를 45˚ 각도로 뾰족하게 절단하여 수중에 침지시킨 후 물이 시료를 따라 올라간 길이를 측정한다.

· 이면건조속도(분)

시각판별법으로 측정한다. 표준 상태에서 15 X 15cm 크기의 시료의 이면층에 10g의 물을 부은 후 이면층이 완전 건조될 때까지의 시간을 측정한다.

· 수분전이율(분)

시각 판별법으로 측정한다. 표준 상태에서 15 X 15cm 크기의 시료의 이면층에 10g의 물을 부은 후 1 분 경과후의 이면층에서 표면층으로 전이된 수분을 아래식으로 환산하였다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명이 아래실시예에만 국한된 것은 아니다.

〈실시예 1〉고속레피어 직기에서 이면층(1)에는 섬유 한올이 25 가닥의 필라멘트 수를 갖는 원형단면 구조의 75 데니어 미가연사(모노 데니어:3D)를 공급하고 표면층(2)에는 섬유 한올이 144 가닥의 필라멘트 수를 갖는 원형단면구조의 75 데니어 가연사(모노 데니어:0.52D)를 공급한 후 이면층(1)의 밀도는 110(올/인치)이 되도록 하고 표면층(2)의 밀도는 220(올/인치)이 되도록 이중직으로 제직한 후 물성을 평가하였다.

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〈실시예 2〉동일 직기에서 이면층(1)에는 섬유 한올이 28 가닥의 필라멘트 수를 갖는 원형단면구조의 70 데니어 나일론 미가연사(모노 데니어:2.5D)를 공급하고 표면층(2)에는 섬유 한올이 98 가닥의 필라멘트 수를 갖는 원형 단면 구조의 70 데니어의 A.T.Y.사(모노 데니어:0.71D)를 공급한 후 이면층(1)의 밀도는 115(올/인치), 표면층의 밀도는 150(올/인치)이 되도록 이중직으로 제직하여 물성을 평가하였다

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(비교실시예)

동일 직기에서 이면층(1)과 표면층(2) 양면에 이형단면 구조의 75 데니어 폴리에스테르 가연사를 공급하고 표면층(2)과 이면층(1)의 밀도를 동일하게 제조하여 물성을 평가하였다.

상기 〈표1〉에서와 같이 흡수속도는 실시예 1,2 와 비교실시예가 큰 차이가 없으나 쾌적성을 결정하는 이면건조속도와 수분전이율은 실시예 1,2가 월등히 우수함을 알 수 있다.

본 발명의 섬유시이트는 이면층(1)에서 표면층(2)으로 수분전이 속도가 대단히 빠르고 수분전이율도 높기 때문에 운동 시 땀 배출 기능이 우수하다. 또한 이면층(1)과 표면층(2) 양면이 동종 원사로 구성되기 때문에 염색 후 표면과 이면의 색차가 발생되지 않아 상품성이 우수하며 일반 원형 단면사를 사용하기 때문에 이형단면사를 사용하는 종전 제품에 비해 50%이상의 원가 절감 효과를 기대할 수 있다.또한 본 발명에 의한 섬유시이트는 우천시 표면층(2)에 비가 닿으면 흡수와 동시 자체면에서 넓게 확산되기 때문에 이면층(1)으로 유입되지 않아 보슬비 정도는 막을 수 있는 소위 생활 방수 기능을 갖는다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 섬유시이트의 단면 개략도이다.

도 2 는 본 발명에 따른 원형단면사의 단면 개략도이다.

〈도면 중 주요 부분에 대한 부호 설명〉

1. 이면층

2. 표면층

3. 원사한올

4. 모노 필라멘트

Claims (4)

1. 이면층(1)은 폴리에스테르 또는 나일론 원형 단면 구조의 미가연사로 구성되어 있고 그 모노 데니어가 1 데니어 이상 5 데니어 미만이며,

   표면층(2)은 폴리에스테르 또는 나일론 원형 단면 구조의 가연사, A.T.Y 및 I.T.Y로 이루어진 군에서 일 이상 선택된 사로 구성되어 있고 모노 데니어가 0.2 데니어 이상 1 데니어 미만인 것을 특징으로 하는 흡수속건 기능을 갖는 고수분전이 섬유시이트.
2. 삭제
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4. 제 1 항에 있어서,

   표면층(2)의 밀도가 이면층(1)에 비해 1.1∼5배(올/인치) 더 조밀하게 설계된 것을 특징으로 하는 흡수속건 기능을 갖는 고수분전이 섬유시이트.