KR100909554B1 - 높은 회복력을 가진 위사-신축성 직물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 경사 섬유 및 위사를 포함하는 제직물을 제공하는데, 상기 위사는 픽-앤-픽 및 공삽입 구조로 이루어진 군에서 선택되고; 위사는 방적 스테이플사 및 폴리에스테르 이성분 필라멘트를 포함하며 상기 폴리에스테르 이성분 필라멘트는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하고; 그리고 폴리에스테르 이성분 필라멘트는 열고정 후 권축 수축치가 약 10 % 내지 약 80 %이다. 본 발명은 상기 직물의 제조 방법을 제공한다.
위사, 방적 스테이플사, 폴리에스테르 이성분 필라멘트, 픽-앤-픽, 공삽입

Description

높은 회복력을 가진 위사-신축성 직물{WEFT-STRETCH WOVEN FABRIC WITH HIGH RECOVERY}
본 발명은 직물의 위사에 방적 스테이플사 (spun staple yarn) 및 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 폴리에스테르 이성분 (bicomponent) 연속 필라멘트를 포함하는 위사-신축성 제직물에 관한 것이다.
폴리에스테르 이성분 필라멘트가 미국 특허 제3,671,379호에서 개시되었고, 방적 스테이플사의 보풀이 세워진 신축성 직물이 미국 특허 제5,922,433호에서 개시되었다. 그러나, 이러한 참조 문헌에서 개시된 직물은 이성분의 정도가 높지 않으면 연신 후에 충분히 회복되지 않으므로, 개선된 회복력을 가진 직물이 여전히 요구된다.
발명의 요약
본 발명은 경사 섬유와 위사를 포함하는 제직물을 제공하는데, 여기서:
a) 위사는 픽-앤-픽 (pick-and-pick) 및 공삽입 (co-insertion) 구조로 이루어진 군에서 선택되고;
b) 위사는 방적 스테이플사 및 폴리에스테르 이성분 필라멘트를 포함하고, 상기 폴리에스테르 이성분 필라멘트는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하며; 및
c) 폴리에스테르 이성분 필라멘트는 열고정 후 권축 수축치가 약 10 % 내지 약 80 %이다.
방적 스테이플사는 면사일 수 있다. 직물은 약 12 % 내지 약 35 %의 위사 신장도를 가질 수 있다. 본 발명의 직물의 위사는 픽-앤-픽 구조 또는 공삽입 구조를 가질 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 폴리에스테르 이성분 필라멘트는 열고정 후 권축 수축치가 약 35 % 이상이다. 직물은 능직, 예를 들어 약 2.2 N-m/g 이상의 표준화된 언로드 파워 (unload power)를 가진 능직물일 수 있다. 이 직물은 경사 섬유로서 방적 스테이플사를 포함할 수 있다.
본 발명의 직물은 약 15 % 내지 약 35 %의 경사 신장도를 가질 수 있으며, 직물의 총중량 기준으로, 약 5 중량% 내지 25 중량%의 이성분 필라멘트를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 위사-신축성 직물의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 방법은
a) 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하고, 열고정 후 권축 수축치가 약 10 % 이상인 이성분 필라멘트를 제공하는 단계;
b) 방적 스테이플사를 제공하는 단계;
c) 경사 섬유를 제공하는 단계; 및
d) 이성분 필라멘트 및 방적 스테이플사를 경사 섬유와, 공삽입 및 픽-앤-픽으로 이루어진 군에서 선택된 방법으로 제직하여 직물을 형성하는 단계를 포함한다.
바람직한 실시태양에서, 단계 (b)의 방적 스테이플사는 면사이다. 단계 (d)에서의 제직 방법은 픽-앤-픽일 수 있다. 방법의 다른 실시태양에서, 이성분 필라멘트는 약 35 % 내지 약 80 %의 열고정 후 권축 수축치를 가진다. 상기 제직 방법은 공삽입이 될 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 상기 방법은 단계 (d)에서의 직물이 직물의 총 중량 기준으로, 약 5 중량% 내지 약 25 중량%의 이성분 필라멘트를 포함도록 하는 양의 이성분 필라멘트를 제공하는 것을 추가로 포함한다.
도 1은 직물의 정면에서 본, 본 발명의 위사-신축성 픽-앤-픽 직물의 리프트 플랜 (lift plan)이다.
도 2는 직물의 정면에서 본, 본 발명의 위사-신축성 공삽입 직물의 리프트 플랜이다.
도 3 및 4는 직물의 정면에서 본, 본 발명이 아닌 직물의 위사-신축성 직물의 리프트 플랜이다.
위사에 폴리에스테르 이성분 필라멘트를 가지고 있는 특정 위사-신축성 제직물 구조가, 존재하는 이성분 필라멘트의 양으로부터 예측되는 정도보다 훨씬 높은 언로드 파워를 가진다고 현재 알려져 있다. 직물을 연신시킨 후에 우수한 회복력을 제공하기 때문에 높은 언로드 파워가 바람직하다.
여기서 사용된, "픽-앤-픽"은 폴리에스테르 이성분 필라멘트와 방적 스테이플 위사가 교대의 픽으로 제직된 제직 방법 및 제직 구조를 의미한다.
"공삽입"은 폴리에스테르 이성분 필라멘트 및 방적 스테이플 위사가 하나로서, 같은 픽으로 제직되는 제직 방법 및 제직 구조를 의미한다. 방법 및 구조는 둘다 폴리에스테르 이성분 필라멘트만을 또는 단지 방적 스테이플사만을 위사로 사용하는 방법 및 구조와 구별된다.
"폴리에스테르 이성분 필라멘트"는 섬유의 길이를 따라 서로 친밀하게 부착되어 있는 한쌍의 폴리에스테르를 포함하는 연속적인 필라멘트를 의미하여, 섬유의 단면은 예를 들어 나란하고, 편심적인 외피-중심이거나 유용한 권축이 나타날 수 있는 다른 적당한 단면이다.
본 발명의 직물 및 공정에서 사용된 폴리에스테르 이성분 필라멘트는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 약 30/70 내지 70/30의 중량비로 포함하며 열고정 후 권축 수축치가 약 10 %이상, 바람직하게는 약 35 % 이상이며 약 80 % 이하이어야 한다. 이성분 필라멘트가, 직물의 총중량 기준으로 약 5 중량% 이상 약 25 중량% 이하의 범위로 직물에 존재하는 것이 바람직하다. 위사에서도 역시 사용된 방적 스테이플사는 면, 양모, 리넨, 폴리카프로락탐, 폴리(헥사메틸렌 아디파미드), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트), 기타 등등이다. 면사가 바람직하다.
본 발명의 제직물은 픽-앤-픽 또는 공삽입 구조이며, 평직 (plainwoven), 능직 (예를 들면 2/1, 3/1, 2/2, 1/2, 1/3, 헤링본, 및 산형 능직 (pointed twills)), 위사 리브 (rib) (예를 들면 2/3 및 2/2 위사 리브), 또는 새틴 직물일 수 있다. 도면에서, 흰 셀(cell)은 (경사) 엔드가 (위사) 픽 아래 있는 것을 의미하고, 어두운 셀은 (경사) 엔드가 (위사) 픽 위에 있는 것을 의미하며, X는 폴리에스테르 이성분 필라멘트 픽을 표시하고 O는 방적 스테이플사 픽을 표시한다. 도 2에서는, 폴리에스테르 이성분 위사 필라멘트 및 방적 스테이플 위사가 하나로 제직된 것으로 보여진다 (공삽입).
바람직하게는, 본 발명의 직물은 약 12 % 이상의 위사 신장도 및 약 2.2 N-m/g 이상의 표준화된 위사 언로드 파워를 가진다. 낮은 신장도는 평상시의 사용에서는 감지하기 어려울 수 있지만, 작은 언로드 파워를 가진 직물은 사용시 바람직하지 못하게 헐렁하고 보기 흉하게 될 수 있다. 직물 성장을 조절하기 위해서는 위사 신장도가 약 35 %이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 이점이 손상되지 않는다면, 직물의 경사 섬유에 대한 특별한 제한은 없으며, 면사, 폴리카프로락탐, 폴리(헥사메틸렌 아디파미드), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트), 양모, 린넨 및 그것들의 블렌드의 방적 스테이플 섬유가 사용될 수 있으며, 폴리카프로락탐, 폴리(헥사메틸렌 아디파미드), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트), 폴리(테트라메틸렌 테레프탈레이트), 스판덱스 및 그것들의 블렌드의 필라멘트도 사용될 수 있다. 신축-회복 성질을 가진 필라멘트 또는 실 (예를 들면 스판덱스, 폴리에스테르 이성분 섬유, 기타 등등)이 경사에서 사용된다면, 직물은 위사-신축 성질 뿐만 아니라 경사-신축성도 가질 수 있다. 예를 들면 경사 방향의 신장도는 약 15 % 이상일 수 있으며 약 35 % 이하가 바람직하다.
본 발명의 이점에 악영향을 미치지 않는다면, 각종 공단량체가 이성분 필라멘트의 폴리에스테르에 소량 (통상적으로 약 15 몰 퍼센트 이하)으로 혼입될 수 있다. 실시예는 4-12 개의 탄소 원자를 가지고 있는 선형, 환형, 및 분지된 지방족디카르복시 산 (및 그것들의 디에스테르); 8-12 개의 탄소 원자를 가지고 있는 방향족 디카르복시 산 (및 그것들의 디에스테르) (예를 들면 이소프탈 산, 2,6-나프탈렌디카르복시 산, 및 5-소듐-술포이소프탈 산); 및 3-8개의 탄소 원자를 가지고 있는 선형, 환형, 및 분지된 지방족 디올 (예를 들면 1,3-프로판디올, 1,2-프로판디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 및 1,4-시클로헥산디올)을 포함한다. 폴리에스테르에는 티타늄 디옥시드와 같은 첨가제를 역시 혼입할 수 있다.
본 발명의 공정에서는, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 이성분 필라멘트를 제공하고, 열고정 후 권축 수축치가 약 10 % 이상이다. 방적 스테이플사 및 경사 섬유를 역시 제공한다. 이성분 필라멘트 및 방적 스테이플사는 공삽입과 픽-앤-픽으로 이루어진 군에서 선택된 방법으로 경사 섬유와 제직되어 직물을 형성한다. 이성분 위사 필라멘트, 방적 스테이플 위사, 경사 섬유, 및 직물은 본원의 다른 부분에서 설명한 조성, 구조, 및 성질을 가질 수 있다.
본 발명에서 및 본 발명의 공정에서 제직물을 제조하는데 사용될 수 있는 직기 유형은 에어 제트 직기 (air-jet looms), 셔틀 직기 (shuttle looms), 워터 제 트 직기 (water-jet looms), 래피어 직기 (rapier looms) 및 그리퍼 (분사식) 직기 (gripper looms)를 포함한다.
실시예에서 사용된 폴리에스테르 이성분 필라멘트의 열고정 후 권축 수축치를 다음과 같이 측정하였다. 각 필라멘트 샘플은 약 0.1 gpd (0.09 dN/tex)의 장력에서 타래 (skein)의 실패 (reel)로 5000+/-5 총 데니어 (5550 dtex)의 타래를 형성하였다. 타래는 70 +/- 2℉ (21 +/- 1℃) 및 상대 습도 65 +/- 2 %에서 최소한 16 시간동안 조절하였다. 타래는 실질적으로 수직으로 스탠드로부터 걸려있었고, 타래 바닥에 1.5 mg/den (1.35 mg/dtex) 중량 (예를 들면 5550 dtex의 타래에 대해서 7.5 그램)을 걸어 놓았고, 중량이 걸린 타래는 평형의 길이에 도달하게 되고, 타래의 길이를 1 mm 이내에서 측정하였고 "Cb"로 기록하였다. 시험 중에 1.35 mg/dtex 중량을 타래에 걸어 놓은 채로 있었다. 다음에, 500 그램 중량 (100 mg/d; 90 mg/dtex) 을 타래의 바닥에 걸어 놓았고, 타래의 길이를 1 mm 이내에서 측정하였고 "Lb"로 기록하였다. 권축 수축치 (퍼센트) (본 시험을 위해 이하에서 설명한 바와 같이, 열고정 전에) "CCb"를 다음 공식에 따라서 계산하였다.
CCb=100 X (Lb-Cb)/Lb
500 g 중량을 제거하고, 그 다음 타래는 오븐에서 5 분동안 약 250 ℉ (121 ℃)에서, 1.35 mg/dtex 중량을 적소에 계속 둔 채로 랙에 걸어서 열고정하고, 그 후에 랙과 타래를 오븐에서 제거하고 약 두시간 동안 조절하였다. 이 단계는 상용의 건조 열고정을 시뮬레이션하도록 설계되었고, 이는 이성분 섬유에서 최종 권축을 만 드는 한 방법이다. 타래의 길이는 상기한 바대로 측정하고, 그 길이는 "Ca"로 기록하였다. 500 그램 중량을 다시 타래에 걸고, 타래의 길이는 상기한 바대로 측정하고 "La"로 기록하였다. 열고정 후 권축 수축치 (퍼센트), "CCa"는 공식 CCa = 100 x(La-Ca)/La에 따라 계산하였다.
완성된 직물 위사 언로드 파워를 결정하기 위해서, 직물에서 3 in x 8 in (7.6 cm x 20.3 cm)의 세개의 표본을 잘라서 가운데를 접어서 열린 루프를 만들었다. 각 표본의 긴 디멘션은 직물의 위사 방향에 해당하며, 시험된 디멘션이었다. 각 열린 루프는 말단에서 약 1 인치 (2.5 cm)를 같이 꼬매서 원주가 6 인치 (15.2 cm)인 닫힌 루프를 형성하였다. 직물 루프는 6-인치 (15.2 cm) 크로스 헤드, 공압 클램프 (크기 3C, 1 in x 3 in (2.5 x 7.6 cm) 평판, 80 psi (552 kPa)의 공기 공급), 및 차트 속도가 분당 10 인치 (25.4 cm/min)인 인스트론 인장 시험기 (Instron tensile tester)로 시험하였다. U-자형 로드가 인장 시험기의 한 세트의 클램프 사이에서 비스듬히 죄어져 있어서 로드의 말단 (말단 사이에 2.78 in (7 cm), 말단 둘레로 3 in (7.6 cm))이 직물 루프를 안전하게 잡을 수 있도록 클램프로부터 돌출되었다. 루프는 돌출된 로드 말단 둘레에 놓여져 있고 12 파운드 (5.4 kg) 힘으로 연신되었다가 이완되었다; 상기 사이클을 전체로 3 번 수행하였다. 언로드 파워는 세번째 사이클 이완에서 "5 % 이용가능한 신축성"에서 측정되고 (즉, 직물이 세번째 사이클에서 12 파운드 (5.4 kg) 힘으로 늘어난 길이를 기준으로 5 % 이완되었을 때이다) 센티미터 당 뉴튼 (Newtons)으로 기록하였다. 다른 평량 및 조성의 직물과 비교하기 위하여, 결정된 언로드 파워를 직물 평량 및 직물 중의 폴리에스테르 이성분 섬유의 중량 퍼센트로 나눔으로써 언로드 파워를 표준화하였다. 하기의 실시예에서 사용된 폴리에스테르 이성분 섬유는 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 (E. I. du Pont de Nemours and Company; 1007 Market Street; Wilmington, Delaware 19805)에서 시판되는 Type-400 (r) 상표 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)/폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 이성분 섬유이다. Type-400 (r) 상표 폴리에스테르 이성분 섬유는 본원에서 T-400 (r) 상표 폴리에스테르 이성분 섬유 또는 간단하게 "T-400 (r)"로 불린다. 퍼센트 신장율은 세번째 사이클에서 12-파운드 (5.4 kg) 힘으로 측정하였다.
실시예에서 모든 샘플은 3/1 능직이었다.
직물은 그레이지 (greige) 경사수가 96 엔드/인치 (38 엔드/cm)에서 18/1 cc 면사인 경사 및 36 cc 면사 및/또는 열고정 후 권축 수축치가 39 %인 150 데니어 (167 dtex) T-400 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)/폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 이성분 섬유 (이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니)인 위사를 사용하여 도르니에 (Dornier) 에어제트 직기에서 제직하였다. 샘플 1 및 2는 도 1의 리프트 플랜에 따라 제직하였고, 샘플 3 및 4는 도 2의 리프트 플랜에 따라 제직하였다. 샘플 3 및 4는 폴리에스테르 이성분 필라멘트 패키지 및 면 패키지가 직기에서 서로 바뀌어서 실 삽입의 순서가 역전되는 점에서 서로 다르다. 역시 3/1 능직인, 비교 샘플 1 및 2는 각각, 도 3 및 4의 리프트 플랜에 따라 제직되었다. 직기 조건은 모든 직물에서 동일하였다. 제직 후에, 직물을 180 ℉ (82 ℃)에서 30 분동안 제트 정련 (jet-scour)하였고, 265 ℉ (129 ℃)에서 분산 염료로 그 다음 180 ℉ (82 ℃)에서 직접 염료로 제트 염색 (jet-dye)하였고, 그 후 320 ℉ (160 ℃)에서 20 초동안 염색된 직물 폭에서 열고정시켰다. 표 I에서 보다 상세한 설명과 결과를 나타내었고, "Comp"는 비교 샘플을 표시하고, 위사 및 경사 수는 각각 픽/cm 및 엔드/cm이다. "표준화된 위사 언로드 파워"는 위사 언로드 파워를 직물 평량 및 직물에서의 T-400 섬유의 중량 분율로 나누어 계산하였고 그램당 뉴튼-미터로 표시하였다.
Figure 112004019848446-pct00001
표 I의 표준화된 언로드 파워 값은 본 발명의 픽-앤-픽 (샘플 1 및 2) 및 공삽입 직물 (샘플 3 및 4)의 파워가 위사에 단지 폴리에스테르 이성분 필라멘트만을 가지고 있는 직물의 것에서 예측되는 것보다 예상외로 바람직하게 매우 높음을 보여준다 (비교 샘플 1).

Claims (11)

  1. 경사 섬유 및 위사를 포함하며, 여기서
    a) 위사가 픽-앤-픽 (pick-and-pick) 또는 공삽입 (co-insertion) 구조에서 선택되고;
    b) 위사가 방적 스테이플사 및 폴리에스테르 이성분 필라멘트를 포함하고, 상기 폴리에스테르 이성분 필라멘트가 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하며;
    c) 폴리에스테르 이성분 필라멘트가 열고정 후 권축 수축치가 10 % 내지 80 %인 제직물.
  2. 제1항에 있어서, 방적 스테이플사가 면사이고;
    직물이 12 % 내지 35 %의 위사 신장도를 갖는 직물.
  3. 제1항에 있어서, 위사가 픽-앤-픽 구조인 직물.
  4. 제1항에 있어서, 위사가 공삽입 구조인 직물.
  5. 제1항에 있어서, 폴리에스테르 이성분 필라멘트가 열고정 후 권축 수축치가 35 % 내지 80%인 직물.
  6. 제1항에 있어서,
    직물이 능직이고;
    상기 직물이 2.2 N-m/g 이상의 표준화된 언로드 파워를 가지고 있고;
    경사 섬유가 방적 스테이플사인 직물.
  7. 제1항에 있어서, 경사 신장도가 15 % 내지 35 %이고, 직물의 총중량 기준으로 5 중량% 내지 25 중량%의 이성분 필라멘트를 포함하는 직물.
  8. a) 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하며, 열고정 후 권축 수축치가 10 % 내지 80%인 이성분 필라멘트를 제공하는 단계;
    b) 방적 스테이플사를 제공하는 단계;
    c) 경사 섬유를 제공하는 단계; 및
    d) 이성분 필라멘트 및 방적 스테이플사를 경사 섬유와 공삽입 또는 픽-앤-픽에서 선택된 방법으로 제직하여 직물을 형성하는 단계
    를 포함하는, 위사-신축성 직물의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 단계 (b)의 방적 스테이플사가 면사이고 단계 (d)의 제직 방법이 픽-앤-픽인 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    단계 (a)의 이성분 필라멘트가 35 % 내지 80 %의 열고정 후 권축 수축치를 가지고;
    단계 (d)의 제직 방법이 공삽입인 방법.
  11. 제8항에 있어서 단계 (a)가, 단계 (d)의 직물이 직물의 총중량 기준으로 5 중량% 내지 25 중량%의 이성분 필라멘트를 포함하도록 하는 양의 이성분 필라멘트를 제공하는 것을 추가로 포함하는 방법.
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