KR100627138B1 - 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치및 그 방법 - Google Patents

열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단을 제조하기 위하여, 코팅수단에 의하여 원단에 수지혼합물을 도포하는 코팅단계와, 원단 표면에 압착수단에 의하여 도포된 수지혼합물을 침착시키는 압착단계와, 건조수단에 의하여 수지혼합물이 침착된 상기 원단이 열풍 건조되는 1차 건조단계와, 히팅챔버 내에서 열풍 건조된 상기 원단에 분사수단으로 수지혼합물 또는 기능성 첨가제를 분사하여 피막을 조성하는 분사침착단계 및 피막이 조성된 상기 원단을 히팅챔버 내에서 열풍 건조하는 2차 건조단계를 통하여 제조함으로써 원단 표면에 열을 효과적으로 차단하면서도 통풍이 원활히 이루어지며 탈취 기능도 오래 지속되는 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단을 제조하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
투습원단, 코팅수단, 코팅단계, 압착수단, 압착단계, 건조수단, 건조단계, 수지혼합물, 열차단, 통풍, 탈취

Description

열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치 및 그 방법{Manufacturing apparatus and method of moist permeable fabric with heat isolation, ventilation and deodorization function}
도 1은 종래 투습원단을 제조하는 장치의 개념도
도 2는 본 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치의 일 실시예를 나타낸 개념도
도 3은 본 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치의 다른 실시예를 나타낸 개념도
도 4는 본 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조방법의 일 실시예를 나타낸 흐름선도
도 5는 본 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조방법의 다른 실시예를 나타낸 흐름선도
도 6은 본 발명에 따른 제조장치 및 방법에 의하여 제조된 원단의 개념도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100...코팅수단 110...인쇄롤러
200...압착수단 210...압착날
220...텐션롤러 300...제1 건조수단
310...히팅챔버 320...히팅팬
400...분사수단 410....탱크
420...콤프레서 430...분사노즐
500...제2 건조수단 510...히팅챔버
520...히팅팬 S100...코팅단계
S200...압착단계 S300...1차 건조단계
S400...분사침착단계 S500...2차 건조단계
본 발명은 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 코팅수단에 의한 코팅단계, 압착수단에 의한 압착단계, 제1 건조수단에 의한 1차 건조단계, 분사수단에 의한 분사침착단계 및 제2 건조수단에 의한 2차 건조단계에 의하여 열차단 통풍 기능과 탈취 기능이 지속될 수 있도록 한 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조방법에 관한 것이다.
통상, 투습원단은 강우시 빗방울을 차단함은 물론 저온 환경에서는 의복내 체온을 일정하게 유지시켜 주고, 고온 환경에서는 격렬한 운동으로 인하여 몸에서 나오는 땀을 방출하여 의복 내 온도를 일정하게 유지시켜 줌으로써 항상 쾌적한 착용감을 발현할 수 있는 기능이 구비된 것이다.
상기와 같은 안점에서 안출된 것으로 공개특허 10-1996-34569호의 '투습방수 포의 제조방법'(이하 '선행기술 1')과 본 출원인이 기출원한 출원특허 10-2004-0075422호의 '열차단 보온기능을 갖는 투습방수 원단'(이하 '선행기술 2')과 같은 것을 들 수 있다.
상기 선행기술 1은 도 1에 도시된 바와 같이 전사 도트 코터에 의하여 투습방수포를 제조하게 되는 것이다.
상기 전사 도트 코터(10)는 회전 구동되는 메쉬롤러(4) 상의 언더코팅액(5)을 나이프(6)로 균일하게 도포하여 평롤러(3)와 메쉬롤러(4) 사이를 통과하는 포지(F) 상에 언더코팅액(5)을 도트(dot) 형태로 접착시키고 이후 건조기(7)에서 대략 140℃에서 30초간 건조시켜 언더코팅을 실시하게 되는 구성이다.
도 1에서 설명하지 않은 부호로 1, 2는 가이드롤러를 나타내고 있다.
그러나, 상기 선행기술 1의 경우, 언더코팅액(5)에 메쉬롤러(4)를 침지하여 상기 언더코팅액(5)을 포지(F)에 도포하는 방식을 채용하고 있으므로, 상기 포지(F) 표면에 걸친 고른 도포가 힘들게 됨은 물론, 불필요한 언더코팅액(5)의 소모량이 늘어나게 되므로, 제조 비용이 상승하게 된다.
그리고, 상기 언더코팅액(5)이 포지(F) 표면에 불균일하게 도포된 상태에서 상기 나이프(6)와 포지(F) 사이에 상기 언더코팅액(5)의 불균일 면이 박리되어 도포가 지저분하게 이루어지게 되는 등 품질 저하 및 불량률 증가의 원인을 제공하게 된다 하겠다.
한편, 상기 선행기술 1 및 2는 원단 표면에 걸쳐 수지혼합물이 고르게 필름 형태로 코팅이 되어 있어 전체적으로 딱딱한 느낌이 들게 되므로, 사용자가 상기 원단으로 제조된 옷을 착용할 경우 다소 동작의 불편함을 느낄 수 있다.
또한, 상기 선행기술 1 및 2의 원단은 원단 표면 전체에 코팅된 수지혼합물로 인하여 통풍 및 탈취가 원활히 이루어지기 힘들게 되므로 쾌적한 착용감과 함께 활동성이 요구되는 여름철에 사용하기에는 한계가 있다 하겠다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본원 발명은 더운 기후 하에서 열차단이 효율적으로 이루어지면서 통풍과 탈취 기능이 장시간 원활히 수행되는 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치 및 방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본원 발명은 제조 단계에서 필요량 이상 사용되는 수지혼합물의 양을 대폭 줄이면서도 열차단 통풍 및 탈취 기능이 장시간 지속되는 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치 및 방법을 제공하고자 하는데도 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본원 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치는 원단이 권취된 공급롤러와 상기 공급롤러에 접촉되게 배치되며 표면에 음각부가 형성되어 상기 음각부에 수지혼합물이 충진되는 인쇄롤러로 이루어져 상기 원단 표면에 수지혼합물을 코팅하는 코팅수단; 상기 공급롤러로부터 안내롤러에 의하여 이송되는 원단을 압착하여 상기 원단 표면에 코팅된 수지혼합물을 침착시키는 압착수단; 상기 압착수단으로부터 이송되는 원단을 건조하기 위한 히팅챔버와, 상기 히팅챔버 내에 열풍을 공급하는 히팅팬으로 이루어진 제1 건조수단; 상기 건조수단으로부터 이송되는 원단에 수지혼합물 또는 기능성 첨가제를 미세한 입자 형태로 분사하는 분사수단; 및 상기 분사수단으로부터 이송되는 원단을 건조하기 위한 히팅챔버와 상기 히팅챔버 내에 열풍을 공급하는 히팅팬으로 이루어진 제2 건조수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 압착수단은 수지혼합물이 도포된 원단을 이송하는 안내롤러에 접촉되게 상부측에 배치되어 상기 원단을 압착하는 압착날과, 상기 압착날의 하부측에 상기 안내롤러와 이격되게 배치되어 상기 압착날에 의한 압력을 지지하며 장력을 발생시키는 텐션롤러로 이루어진 것을 특징으로 한다.
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그리고, 상기 분사수단은 수지혼합물 또는 기능성 첨가제가 수용되는 탱크와, 상기 수지혼합물 또는 기능성 첨가제를 분사시키는 콤프레서, 상기 수지혼합물 또는 기능성 첨가제가 분사되는 분사노즐로 이루어진 것을 특징으로 한다.
한편, 본원 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조방법은 원단에 수지혼합물이 도포되는 코팅단계; 수지혼합물이 도포된 원단을 압착수단에 의하여 압착하여 상기 수지혼합물을 원단에 침착시킴으로써 상기 수지혼합물에 의한 열차단 통풍 기능이 지속되도록 하는 압착단계; 수지혼합물이 침착된 상기 원단을 히팅챔버 내에서 열풍 건조하는 1차 건조단계; 히팅챔버 내에서 열풍 건조된 상기 원단에 분사수단으로 수지혼합물 또는 기능성 첨가제를 분사하여 피막을 조성함으로써 상기 피막에 의한 발수 또는 탈취 기능이 지속되도록 하는 분사침착단계; 및 피막이 조성된 상기 원단을 히팅챔버 내에서 열풍 건조하는 2차 건조단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
삭제
그리고, 상기 수지혼합물은 1액형 폴리우레탄 친수 무공형 수지, 2액형 폴리우레탄 친수 무공형 수지, 수성 폴리우레탄 수지, 수성 아크릴계 수지 또는 유성 아크릴계 수지 중 어느 한 수지 50 내지 80 중량%에 기능성 첨가제 2 내지 5 중량%를 혼합하여 이루어지며, 상기 기능성 첨가제는 토르마린, 게르마늄, 세라믹, 수용성 발수제 및 상전이 기능을 가지는 유기화합물 또는 무기 염수화합물을 포함하는 온도조절 소재인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 바람직한 실시예에 관하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치의 일 실시예를 나타낸 개념도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치는 크게 코팅수단(100), 압착수단(200) 및 제1 건조수단(300), 후술할 분사수단(400) 및 제2 건조수단(500)으로 구성된다.
상기 코팅수단(100)은 크게 공급롤러(10)와 인쇄롤러(110)로 구성된다.
상기 공급롤러(10)에는 원단(1)이 권취되어 있으며, 상기 원단(1)은 복수개로 이격 배치된 안내롤러(60)에 의하여 이송되게 되며, 상기 인쇄롤러(110)는 상기 공급롤러(10)에 접촉되게 배치되어 상기 원단(1) 표면에 수지혼합물을 코팅하게 된다.
상기 인쇄롤러(110)에는 음각부(미도시)가 형성되며 상기 음각부에 수지혼합물이 충진되어 원단(1) 표면에 수지혼합물이 도포되게 되는 것이다.
여기서, 상기 음각부의 형상은 전술한 바와 같이 메쉬 또는 도트 형상 등 다양한 변형 및 응용이 가능하며, 상기 음각부에 수지혼합물을 충진하는 방법 또한 롤러 내부에서 소량씩 롤러 외부로 분출시켜 충진하는 방법 등 다양한 변형 및 응용이 가능하다.
그 구성을 간략히 기재하면 인쇄롤러(10)의 음각부에 수지혼합물이 수동 또는 자동으로 투입되는 수지받이 및 수지긁개(미도시)를 접촉되게 배치시켜 투입된 수지혼합물이 상기 인쇄롤러(110)의 음각부에 도포되면, 동시에 상기 수지받이 및 수지긁개가 불균일하고 필요 이상으로 도포되려는 수지혼합물을 긁어내면서 음각부 전체에 걸쳐 고르게 도포시키게 된다.
이때, 본원 발명에 따른 상기 원단(1)은 면(TC) 또는 폴리에스테르 섬유 원단을 사용하였으나, 면 및 폴리에스테르 섬유를 포함하는 천연섬유 및 합성섬유 등 모든 섬유원단에 적용이 가능하다.
상기 수지혼합물은 1액형 폴리우레탄 친수 무공형 수지 50 내지 80 중량%에 기능성 첨가제 2 내지 5 중량%를 혼합하여 이루어지게 되며, 상기 기능성 첨가제는 토르마린, 게르마늄, 세라믹, 수용성의 발수제 및 온도조절 소재 등을 적절히 배합하여 사용하게 된다.
여기서, 본원 발명에 따른 상기 수지혼합물은 1액형 폴리우레탄 친수 무공형 수지를 사용하였으나, 이에 국한되는 것은 아니며 2액형 폴리우레탄 친수 무공형 수지, 수성 폴리우레탄 수지, 수성 아크릴계 수지 또는 유성 아크릴계 수지 등에도 적용 가능함은 물론이다.
이때, 상기 토르마린, 게르마늄 및 세라믹 소재는 탈취 기능과 함께 원적외선 및 음이온을 방출하며 항균 기능이 있다고 널리 알려진 물질이며, 온도조절 소재는 열차단 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 발수제의 경우 수용성의 용제를 사용하며 본원 발명에서는 '3M™' 사의 '스카치가드'(Scotchgard™) 또는 '듀퐁'(Dupont™)사의 '테프론'(Teflon™) 등을 사용하였으며, 물론 이외에도 다양한 제품을 적용할 수 있다.
그리고, 상기 온도조절 소재의 경우, 상전이(Phase change) 기능을 가지는 유기화합물 또는 무기 염수화합물을 포함하는 공지의 물질로, 사용자가 활동할 때는 신체에서 발생되는 열을 저장하였다가 활동을 정지하면 열을 방출하는 기능을 수행함으로써 체온과 쾌적함을 유지시키는 역할을 하게 된다.
상기 온도조절 소재의 경우도 다양한 물질이 공지되어 있으며, 그 물성 및 작용에 대하여 널리 알려져 있는바, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
여기서, 도트 또는 메쉬 구조의 상기 인쇄롤러(110)의 특성 상, 수지혼합물은 상기와 같은 구성의 코팅수단(100)에 의하여 원단(1) 표면 전체에 필름 형태로 도포되지 않고, 미세한 거리만큼 일정간격으로 이격되어 도포되게 되므로, 도포되지 않은 상기 원단(1) 표면을 통해 통풍이 이루어지고, 수지혼합물이 도포된 부분을 통해 열차단 및 탈취 기능을 수행하게 되는 것이다.
한편, 상기 압착수단(200)은 상기 안내롤러(60)에 접촉되게 상부측에 배치되어 상기 원단(1)을 압착하는 압착날(210)과, 상기 압착날(210)의 하부측에 배치되 며 상기 안내롤러(60)와는 소정 간격(a) 이격 배치된 텐션롤러(220)로 구성된다.
상기 압착수단(200)은 공급롤러(10)로부터 원단(1)을 이송하는 안내롤러(60)에 접촉하여 배치되는 것으로 상기 원단(1) 표면에 코팅된 수지혼합물을 침착시키는 역할을 하게 된다.
상기 텐션롤러(220)는 상기 압착날(210)이 원단(1) 표면에 가하는 압력을 지지함과 동시에 상기 원단(1)을 안내롤러(60)의 이송방향으로 팽팽하게 당겨주면서 긴장도를 높이는 장력을 발생시키게 되므로, 상기 간격(a)을 적절히 조정함으로써 장력 또한 조정가능하게 된다.
상기와 같은 구성의 본원 발명에 따른 압착수단(200)에 의하여 원단(1) 표면에 도포된 수지혼합물은 원단(1) 내로 침투되어 보다 견고하게 침착되게 되는 것이다.
한편, 제1 건조수단(300)은 상기 압착수단(200)으로부터 이송되는 원단(1)을 건조하기 위한 히팅챔버(310)와 상기 히팅챔버(310) 내에 열풍을 공급하는 히팅팬(320)으로 구성된다.
상기 제1 건조수단(300)은 수지혼합물이 침착된 상기 원단(1)을 히팅챔버 (310) 내에서 열풍 건조하여 상기 수지혼합물을 원단(1)에 고착화시키는 역할을 하게 된다.
여기서, 상기 히팅챔버(310)는 80℃ 내지 130℃ 범위 내의 건조 온도를 유지하며 상기 원단(1)을 30초 내지 50초간 건조시키게 된다.
그리고, 상기 히팅챔버(310) 내의 열풍 건조를 행하는 수단은 본 발명에 따 른 히팅팬(320) 뿐만 아니라 히팅 코일 등 다양한 수단을 사용할 수도 있다.
상기와 같은 구성의 본원 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치에 의하여 제조된 원단은 권취롤러(10')에 권취되어 출고되게 된다.
상기와 같은 구성의 본원 발명에 따른 제조장치에 의하여 원단을 제조할 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 별도의 수단이 더 구비되도록 하여 원단을 제조할 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치의 다른 실시예를 나타낸 개념도이다.
도시된 바와 같이, 본원 발명은 상기 코팅수단(100), 압착수단(200) 및 제1 건조수단(300), 분사수단(400) 및 제2 건조수단(500)을 구비하여 실시할 수도 있다.
상기 분사수단(400)은 크게 탱크(410), 콤프레서(420) 및 분사노즐(430)로 구성된다.
상기 탱크(410)에는 수지혼합물 또는 기능성 첨가제가 수용되며, 상기 콤프레서(420)에 의하여 탱크(410) 내에 수용된 수지혼합물 또는 기능성 첨가제가 복수개의 분사노즐(430)을 통하여 분사되게 되는 것이다.
여기서, 상기 분사수단(400)은 탱크(410) 내에 수용된 수지혼합물 또는 기능성 첨가제를 분사노즐(430)을 통해 미세한 입자 형태로 고압 분사하여 수지혼합물이 기도포된 원단(1)에 다시 피막을 형성시키는 역할을 하게 된다.
이때, 상기 분사수단(400)에 의하여 원단(1)에 형성되는 피막은 상기 코팅수단(100)으로 도포된 수지혼합물과 동일한 것을 분사시킴으로써 형성될 수 있으며, 상기 수지혼합물을 제외한 기능성 첨가제만 분사시킴으로써 형성될 수 있으며, 상기 수지혼합물과 기능성 첨가제를 적절히 배합한 것을 분사시킴으로써 형성될 수도 있다.
한편, 제2 건조수단(500)은 히팅챔버(510) 및 히팅팬(520)으로 구성되어 상기 분사수단(400)으로부터 이송되는 원단(1)을 건조하여 상기 원단(1) 표면에 형성된 피막을 고착화시키게 된다.
여기서, 상기 히팅챔버(510)는 80℃ 내지 130℃ 범위 내의 건조 온도를 유지하며 상기 원단(1)을 30초 내지 50초간 건조시키게 된다.
그리고, 상기 히팅챔버(510) 내의 건조 수단은 본 발명에 따른 히팅팬(520) 뿐만 아니라 히팅 코일 등 다양한 수단을 사용할 수도 있다.
상기와 같은 구성의 본원 발명의 일 실시예에 따른 제조장치에 의하여 제조된 원단(1)은 권취롤러(10')에 권취되어 출고되게 되는 것이다.
한편, 본원 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조방법에 대하여 첨부된 도 4 및 도 5를 참고로 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 4는 본 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조방법의 일 실시예를 나타낸 흐름선도이며, 도 5는 본 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조방법의 다른 실시예를 나타낸 흐름선도이다.
이하, 설명하는 본원 발명에 따른 제조장치의 주요 부분에 대한 부호는 도 2 및 도 3을 참고하기로 한다.
도 4와 같이 본원 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조방법의 일 실시예는 크게 코팅단계(S100), 압착단계(S200), 1차 건조단계(S300), 후술할 분사침착단계(S400) 및 2차 건조단계(S500)로 구성된다.
상기 코팅단계(S100)에서는 원단(1)에 코팅수단(100)에 의한 수지혼합물이 도포되는 작업이 실시된다.
여기서, 상기 수지혼합물의 도포는 상기 수지혼합물이 충진되는 음각부가 구비된 도트 또는 메쉬 롤러 형태의 인쇄롤러(110)에 의하여 이루어지게 된다.
다음으로, 상기 압착단계(S200)에서는 수지혼합물이 도포된 원단(1)을 압착수단(200)으로 압착하여 상기 수지혼합물이 원단(1)에 견고하게 침착되도록 하는 작업이 이루어지게 된다.
최종적으로, 상기 1차 건조단계(S300)에서는 수지혼합물이 침착된 상기 원단(1)을 히팅챔버(310) 내에서 열풍 건조하여 상기 수지혼합물을 원단(1)에 고착화시키게 된다.
이상과 같은 구성의 본원 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조방법의 일 실시예에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 5와 같이 본원 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조방법의 다른 실시예는 크게 코팅단계(S100), 압착단계(S200), 1차 건조단계(S300), 분사침착단계(S400) 및 2차 건조단계(S500)로 구성될 수도 있다.
상기 코팅단계(S100), 압착단계(S200) 및 1차 건조단계(S300)의 경우는 전술한 바와 동일한 내용이므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 분사침착단계(S400)에서는 분사수단(400)에 의하여 수지혼합물 또는 기능성 첨가제를 상기 원단(1)에 분사시켜 피막을 형성하는 작업이 이루어지게 된다.
상기 분사침착단계(S400)에서는 일반적인 생활 발수 기능, 즉 통풍이 가능하면서도 발수가 되는 기능을 원단에 부여하기 위한 단계이다.
참고로, 면(TC)과 같이 발수성이 우수한 천연섬유 소재로 옷의 내피에 사용할 경우 별도로 생활 발수 기능을 부여하는 상기 분사침착단계(S400)를 생략할 수도 있다.
최종적으로, 상기 2차 건조단계(S500)에서는 피막이 형성된 상기 원단(1)을 히팅챔버(510) 내에서 열풍 건조함으로써 상기 피막을 원단(1)에 고착화하는 작업이 이루어지게 된다.
이상과 같은 구성의 본원 발명에 따른 제조장치의 작동 실시예를 그 제조방법의 일 실시예와 연관지어 설명하고자 한다.
여기서, 원단(1)은 복수개 배치된 안내롤러(60)에 의하여 본 발명에 따른 각 제조 단계별로, 즉 코팅단계(S100), 압착단계(S200), 1차 건조단계(S300), 분사침착단계(S400) 및 2차 건조단계(S500) 별로 이송되게 된다.
우선, 상기 원단(1)은 공급롤러(10)로 공급되며 상기 공급롤러(10)에 접촉되게 배치된 인쇄롤러(110)에 의하여 상기 원단(1)의 표면에 걸친 수지혼합물의 코팅이 이루어지게 되며, 이는 본 발명에 따른 코팅단계(S100)에 해당된다.
다음으로, 수지혼합물이 도포된 상기 원단(1)이 안내롤러(60)를 따라 이송되 면서 상기 안내롤러(60)에 접촉된 압착수단(200)에 의하여 상기 수지혼합물이 원단(1)에 침착되도록 하는 압착단계(S200)가 이루어지게 된다.
계속하여, 수지혼합물이 침착된 상기 원단(1)은 안내롤러(60)에 의하여 히팅챔버(310) 내로 이송되어 히팅팬(320)에 의하여 건조되며, 이는 본원 발명에 따른 1차 건조단계(S300)에 해당된다.
다음으로, 상기 히팅챔버(310) 내에서 1차 건조단계(S300)를 수행한 원단 (1) 표면에는 분사수단(400)에 의하여 수지혼합물 또는 기능성 첨가제를 분사하여 피막이 형성되며, 이는 본원 발명에 따른 분사침착단계(S400)에 해당된다.
최종적으로, 상기 원단(1)은 분사수단(400)에 의하여 표면에 피막이 형성된 상태로 상기 안내롤러(60)에 의하여 히팅챔버(510) 내로 이송되어 히팅팬(520)에 의하여 건조되며, 이는 2차 건조단계(S500)에 해당된다.
상기와 같은 구성의 본원 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조방법 및 장치에 의하여 제조된 원단을 첨부된 도 6을 참고로 설명하고자 한다.
여기서, 도 6(a)는 본 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치 및 방법의 일 실시예에 의하여 제조된 원단을, 도 6(b)는 본 발명에 따른 제조장치 및 방법의 다른 실시예에 의하여 제조된 원단을 각각 나타내고 있다.
원단(1) 표면에는 도트 또는 메쉬 형태로 수지혼합물(2)이 일정간격 이격되어 도포되며, 다음으로 상기 수지혼합물(2)이 압착수단(200, 이하 장치는 도 2 및 도 3 참고)에 의해 압착되어 상기 원단(1) 내로 상기 수지혼합물(2)이 견고하게 침 착되고, 이후 열풍 건조됨으로써 도 6(a)에 도시된 바와 같은 원단의 구조를 이루게 된다.
여기서, 상기 원단(1)의 수지혼합물(2)이 침착되지 않은 부분을 통하여 통풍이 이루어지게 되며 수지혼합물(2)이 침착된 부분을 통하여 수증기의 발수(發水)가 이루어지게 되는 것이다.
한편, 수지혼합물(2)이 원단(1)에 침착된 상태에서 분사수단(400)에 의하여 수지혼합물 또는 기능성 첨가제를 미세한 입자 형태로 상기 원단(1) 표면에 고압분사시키게 되면 도 6(b)와 같이 불규칙하게 피막(3)이 형성되게 된다.
여기서, 상기 원단(1)의 수지혼합물(2)이 침착되지 않은 부분과 피막(3)이 형성되지 않은 부분을 통하여 통풍이 이루어지게 되며 수지혼합물(2) 및 피막(3)이 형성된 부분을 통하여 수증기의 발수가 이루어지게 되는 것이다.
상기와 같은 본원 발명에 따른 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단을 이용하여 특성 실험을 하였는 바, 이하에서는 이에 대하여 설명하기로 한다.
<탈취율 측정 1>
본원 발명의 일 실시예에 따른 제조방법, 즉 코팅단계(S100), 압착단계(S200) 및 1차 건조단계(S300)를 통하여 제조된 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단에 대하여 KFIA-FI-1004 측정 방법을 이용하여 탈취율 측정을 한 결과를 다음의 표 1 및 표 2에 나타내었다.
여기서, 측정가스는 암모니아이며 표 1은 세탁전의 원단을, 표 2는 20회 세탁을 실시한 후의 원단을 대상으로 각각 탈취율 측정을 실시한 것이다.
(표 1)
구분 실험시간(분) 원단에 수지혼합물이 침착되지 않은 경우 (ppm) 원단에 수지혼합물이 침착된 경우 (ppm) 탈취율(%)
탈취정도 초기 500 500 -
30 490 100 80
60 480 80 83
90 460 70 85
120 450 65 86
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 2시간이 지난 시점에서 원단(1)에 수지혼합물이 침착된 경우에 86%의 탈취율을 나타내는 바, 양호한 탈취작용이 있는 것으로 판단된다.
(표 2)
구분 실험시간(분) 원단에 수지혼합물이 침착되지 않은 경우 (ppm) 원단에 수지혼합물이 침착된 경우 (ppm) 탈취율(%)
탈취정도 초기 500 500 -
30 490 120 76
60 480 100 79
90 460 90 81
120 450 80 82
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 2시간이 지난 시점에서 원단(1)에 수지혼합물이 침착된 경우에 82%의 탈취율을 나타내는 바, 상기 표 1의 경우에 비해서도 결코 뒤떨어지지 않는 양호한 탈취작용이 있는 것으로 판단된다.
<탈취율 측정 2>
본원 발명의 다른 실시예에 따른 제조방법, 즉 코팅단계(S100), 압착단계(S200), 1차 건조단계(S300), 분사침착단계(S400) 및 2차 건조단계(S500)를 통하여 제조된 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단에 대하여 KFIA-FI-1004 측정 방법을 이용하여 탈취율 측정을 한 결과를 다음의 표 3 내지 표 5에 나타내었다.
여기서, 측정가스는 암모니아이며 표 3은 세탁전의 원단을, 표 4는 25회 세탁을 실시한 후의 원단을, 표 5는 50회 세탁을 실시한 후의 원단을 대상으로 각각 탈취율 측정을 실시한 것이다.
(표 3)
구분 실험시간(분) 원단에 수지혼합물 또는 기능성 첨가제가 분사 침착되지 않은 경우 (ppm) 원단에 수지혼합물 또는 기능성 첨가제가 분사 침착된 경우 (ppm) 탈취율(%)
탈취정도 초기 500 500 -
30 490 135 72
60 480 120 75
90 460 105 77
120 450 100 78
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 2시간이 지난 시점에서 원단(1)에 수지혼합물 또는 기능성 첨가제가 분사 침착된 경우에 78%의 탈취율을 나타내는 바, 양호한 탈취작용이 있는 것으로 판단된다.
(표 4)
구분 실험시간(분) 원단에 수지혼합물 또는 기능성 첨가제가 분사 침착되지 않은 경우 (ppm) 원단에 수지혼합물 또는 기능성 첨가제가 분사 침착된 경우 (ppm) 탈취율(%)
탈취정도 초기 500 500 -
30 490 145 70
60 480 130 73
90 460 115 75
120 450 110 76
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 2시간이 지난 시점에서 원단(1)에 수지혼합물 또는 기능성 첨가제가 분사 침착된 경우에 76%의 탈취율을 나타내는 바, 상기 표 3의 경우에 비해서도 결코 뒤떨어지지 않는 양호한 탈취작용이 있는 것으로 판단된다.
(표 5)
구분 실험시간(분) 원단에 수지혼합물 또는 기능성 첨가제가 분사 침착되지 않은 경우 (ppm) 원단에 수지혼합물 또는 기능성 첨가제가 분사 침착된 경우 (ppm) 탈취율(%)
탈취정도 초기 500 500 -
30 490 175 64
60 480 160 67
90 460 145 68
120 450 140 69
상기 표 5에 나타난 바와 같이, 2시간이 지난 시점에서 원단(1)에 수지혼합물 또는 기능성 첨가제가 분사 침착된 경우에 69%의 탈취율을 나타내는 바, 상기 표3 및 표 4에 비하면 다소 떨어지나 여전히 탈취작용이 양호하게 이루어지는 것으로 판단된다.
한편, 종래 투습원단, 즉 수지혼합물에 원단을 침지하여 코팅하는 디핑(dipping) 방식에 의해 제조된 것을 3 내지 4회 세탁을 실시할 경우 대부분의 수지혼합물이 원단으로부터 박리되어 탈취 등의 기능이 초기 상태의 25 내지 30% 수준에 머무는데 비하여 본원 발명에 따른 투습원단의 경우는 상기 표 1 내지 표 5에 나타난 바와 같이 그 기능이 20 내지 50회 세탁을 실시하여도 69 내지 86% 지속되는 것을 실험에 의하여 확인할 수 있다.
이상과 같이 본원 발명은 열차단이 효율적으로 이루어지면서 통풍과 탈취 기능이 장시간 원활히 수행되는 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치 및 방법을 제공하는 것을 그 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.
그리고, 본원 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에 있어서는 다른 많은 변형 및 응용이 가능함은 물론이다.
이상과 같은 구성의 본원 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
우선, 압착수단에 의하여 코팅된 수지혼합물을 원단에 침착하는 방식을 채택함으로써 수지 혼합물에 원단을 침지하여 코팅하는 디핑 방식을 채용한 종래 투습원단에 비해 상기 수지혼합물이 원단으로부터 박리되지 않고 열차단 통풍 및 탈취 기능을 지속적으로 수행하는 원단을 얻을 수 있다.
그리고, 수지혼합물 또는 기능성 첨가제를 용제에 혼합한 용액에 원단을 침지시켜 코팅하는 기존의 방식에 비하여 미세한 입자 형태로 고압 분사하는 분사수단에 의한 분사 침착 방식을 추가 수행함으로써 각 제조단계에서 소요되는 수지혼합물 또는 기능성 첨가제의 량을 대폭 줄일 수 있게 되어 제조 비용의 절감을 도모할 수 있게 된다.
또한, 수지혼합물이 필름형태로 코팅되는 기존의 투습원단에 비해 메쉬 또는 도트 롤러와 같은 인쇄롤러에 의하여 수지혼합물이 원단표면에 미세한 간격으로 이격되어 코팅되는 방식을 채택함으로써 상기 원단으로 제작된 옷을 착용하게 되면 매우 가볍고 활동적이면서도 열차단과 통풍 및 탈취 효과를 도모할 수 있게 되는 등 생활 및 활동 측면에서도 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (7)

  1. 원단(1)이 권취된 공급롤러(10)와 상기 공급롤러에 접촉되게 배치되며 표면에 음각부가 형성되어 상기 음각부에 수지혼합물이 충진되는 인쇄롤러(110)로 이루어져 상기 원단 표면에 수지혼합물을 코팅하는 코팅수단(100);
    상기 공급롤러로부터 안내롤러(60)에 의하여 이송되는 원단을 압착하여 상기 원단 표면에 코팅된 수지혼합물을 침착시키는 압착수단(200);
    상기 압착수단으로부터 이송되는 원단을 건조하기 위한 히팅챔버(310)와, 상기 히팅챔버 내에 열풍을 공급하는 히팅팬(320)으로 이루어진 제1 건조수단(300);
    상기 건조수단으로부터 이송되는 원단에 수지혼합물 또는 기능성 첨가제를 미세한 입자 형태로 분사하는 분사수단(400); 및
    상기 분사수단으로부터 이송되는 원단을 건조하기 위한 히팅챔버(510)와 상기 히팅챔버 내에 열풍을 공급하는 히팅팬(520)으로 이루어진 제2 건조수단(500);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압착수단(200)은 수지혼합물이 도포된 원단(1)을 이송하는 안내롤러(60)에 접촉되게 상부측에 배치되어 상기 원단을 압착하는 압착날(210)과, 상기 압착날의 하부측에 상기 안내롤러와 이격되게 배치되어 상기 압착날에 의한 압력을 지지하며 장력을 발생시키는 텐션롤러(220)로 이루어진 것을 특징으로 하는 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사수단(400)은 수지혼합물 또는 기능성 첨가제가 수용되는 탱크(410)와, 상기 수지혼합물 또는 기능성 첨가제를 분사시키는 콤프레서(420), 상기 수지혼합물 또는 기능성 첨가제가 분사되는 분사노즐(430)로 이루어진 것을 특징으로 하는 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조장치.
  5. 원단(1)에 수지혼합물이 도포되는 코팅단계(S100);
    수지혼합물이 도포된 원단을 압착수단(200)에 의하여 압착하여 상기 수지혼합물을 원단에 침착시킴으로써 상기 수지혼합물에 의한 열차단 통풍 기능이 지속되도록 하는 압착단계(S200);
    수지혼합물이 침착된 상기 원단을 히팅챔버(310) 내에서 열풍 건조하는 1차 건조단계(S300);
    히팅챔버(310) 내에서 열풍 건조된 상기 원단(1)에 분사수단(400)으로 수지혼합물 또는 기능성 첨가제를 분사하여 피막을 조성함으로써 상기 피막에 의한 발수 또는 탈취 기능이 지속되도록 하는 분사침착단계(S400); 및
    피막이 조성된 상기 원단을 히팅챔버(510) 내에서 열풍 건조하는 2차 건조단계(S500);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 수지혼합물은 1액형 폴리우레탄 친수 무공형 수지, 2액형 폴리우레탄 친수 무공형 수지, 수성 폴리우레탄 수지, 수성 아크릴계 수지 또는 유성 아크릴계 수지 중 어느 한 수지 50 내지 80 중량%에 기능성 첨가제 2 내지 5 중량%를 혼합하여 이루어지며, 상기 기능성 첨가제는 토르마린, 게르마늄, 세라믹, 수용성 발수제 및 상전이 기능을 가지는 유기화합물 또는 무기 염수화합물을 포함하는 온도조절 소재인 것을 특징으로 하는 열차단 통풍 및 탈취 기능이 구비된 투습원단의 제조방법.
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