KR101009636B1 - 신축성 발현 형상기억 복합 가연사 및 그를 사용한 직물 - Google Patents
신축성 발현 형상기억 복합 가연사 및 그를 사용한 직물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 신축성 발현 형상기억 복합 가연사는 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)의 필라멘트사와 천연 방적사로 이루어지며, 1차 500∼700 T/M으로 꼬임을 주고 재차 1200∼1900 T/M으로 가연(假撚)하는 선연 후가연(先撚 後假撚)가공과 130∼190℃에서 열처리됨으로써 사의 중심에 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)의 필라멘트사가 중심사(1)로 위치하고 그 주위를 상기 천연 방적사가 효과사(2)로서 둘러싸는 형상으로 이루어지며, 이러한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사로 이루어진 직물은 신축성 및 형상기억성을 동시에 구비하고 있으며 흡수성, 흡한성이 있는 것이 특징이다.
先撚 後假撚, polytrimethylene terephtalate, 신축성, 형상 기억력
Description
본 발명은 신축성 발현 형상기억 복합 가연사 및 그를 사용한 직물에 관한 것으로, 보다 상세하게 말하면 형상기억과 신축성을 동시에 발현할 수 있고 흡한성 등의 기능성을 구비한 다용도의 신축성 발현 형상기억 복합사 및 그를 사용한 직물에 대한 것이다.
오늘날 폴리에스테르, 폴리아미드, 아크릴 섬유는 물성 및 기계적인 특성이 우수하고 원료비가 낮다는 장점으로 3대 섬유로 지칭될 정도로 많이 사용되고 있
다. 그 중 폴리에스테르계섬유는 섬유제조기술의 비약적인 발전에 힘입어 신합섬이란 신조어가 생겨날 정도로 합성섬유의 장점을 상품의 특성에 부각시킬 수 있었기에 다양한 상품이 개발될 수 있었고 전 세계적으로 가장 많은 생산이 이루어지고 있으며, 특히 유리전이온도 및 용융점이 높기 때문에 제품의 안정성이 뛰어날 뿐만 아니라 다양한 가공기술의 구사가 가능하여 신제품 개발 가능성이 무한한 소재로 널리 쓰이고 있다.
한편, 최근 소비자들의 개성의 다양화 및 생활수준의 향상으로 의류소재에 대한 요구 또한 다양해지고 있다. 그 일례로 다림질이 필요없는 소재, 가벼우면서도 휴대가 간편한 소재, 주름이 쉽게 회복될 수 있는 소재 등을 선호하고 있으며, 그 중 주름회복성(crease recovery)이 우수한 소재에 대한 관심이 폭발적으로 증대되고 있다.
이러한 소비자들의 요구에 부응하여 주름회복성이 우수한 소재를 개발하고자 국내외 관련 업계 및 연구단체에서 많은 연구가 진행되고 있으며, 지금까지 메모리소재로서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephtalate:PET) 또는 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(polytrimethylene terephtalate:PTT) 등의 폴리에스테르계섬유를 단독 또는 타 합성섬유와의 혼합으로 주로 제조하고 있다.
그러나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 경우, 제직준비공정에서의 장력제어의 어려움, 제품의 많은 광택 및 터치 발현의 제한성, 표면효과의 단순함 등의 단점이 있어 아직 다용도로 적용되지 못하고 있으며, 또 강도 및 초기 탄성률이 폴리에틸렌 테레프탈레이트 소재보다 다소 낮으나 신도가 높으며 10％ 신장탄성률이 높고 터치가 부드러운 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)의 경우에는 제품의 재현성이 부족하며 가격이 매우 고가이기에 실제 경쟁력이 거의 없었다.
더욱이, 이들의 기존 메모리소재를 활용한 형상기억제품은 사 상태에서는 신축성이 우수하나, 형상기억성과 신축성은 서로 상반되는 성질이므로 직물에 형상기억을 부여하려면 매우 고밀도로 직성되어야 하는데 이 경우 직물의 신축성은 상당히 떨어지게 되므로, 신축성을 어느 정도 확보하기 위하여 경사나 위사 어느 한 쪽 에만 형상 기억가능한 사를 사용하여 직물을 제직하여 오고 있는 것이 현 실정이
다.
그러나, 이 경우에도 직물의 신축성은 만족할 수준은 되지 못하고 차가운 느낌을 부여하며, 특히 땀 흡수 능력이 결여되어 대부분 속옷, 안감, 또는 여성용 팬티스타킹 등으로 국한되어 적용될 수밖에 없었으며 외출용 정장 의류와 높은 신축성 및 흡수, 흡한성을 요구하는 스포츠용 의류에는 적용될 수 없는 중대한 한계가 있었다.
본 발명은 형상기억소재분야에서의 상기한 문제점을 인식하고, 기존의 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT) 소재를 활용하되 그에 나타난 단점을 해결하고 더욱 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있는 고품질의 신소재를 개발하고자 연구를 경주하였다.
그 결과, 기존의 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT) 소재에 천연소재를 특수 구조의 차별화된 복합가연공정을 통하여 특수한 방식으로 접목함으로써 기존의 메모리소재를 이용한 직물에서는 불가능하였던 신축성 발현이 가능함과 동시에 흡수성, 흡한성 등의 특수 기능이 부가되어 정장용 의류뿐만 아니라 활동성이 요구되는 스포츠 의류 등으로도 최적으로 적용될 수 있어서 제품의 활용도가 다양한 새로운 패턴의 섬유소재를 개발하게 되었다.
본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사는 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)의 필라멘트사와 천연 방적사(紡績絲)로 이루어지며, 먼저 500∼700 T/M으로 꼬임을 주고 재차 1200∼1900 T/M으로 가연(假撚:false twisting)하는 선연 후가연(先撚 後假撚)가공과 130∼190℃에서 열처리됨으로써 사의 중심에 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)의 필라멘트사가 위치하고 그 주위를 상기 천연 방적사가 둘러싸는 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 신축성 발현 형상기억 복합 가연사의 총 사 섬도는 130-250D가 되고, 상기 천연 방적사는 마섬유(麻纖維) 또는 면섬유(綿纖維)이며, 면섬유의 경우에는 30-80번수(s)의 면사가 적용되는 것을 특징으로 한다.
게다가, 본 발명에서는 상기한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사를 경사 및 위사 둘 다에 사용하여 제직함으로써 신축성이 있으면서도 동시에 형상기억력이 뛰어나며 천연 방적사, 특히 면섬유와 같은 느낌의 직물을 제공할 수 있는 것을 또한 특징으로 한다.
본 발명에서의 상기 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)의 필라멘트사는 공지된 바와 같이 방향족디카르복실산 또는 지방족디카르복실산 등의 산성분과 에틸렌 글리콜, 부틸렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 등의 글리콜성분의 공중합으로 이루어지며, 방향족디카르복실산으로는 대표적으로 이소프탈산이나 5-나트륨술포이소프탈산 등을 들 수 있고, 지방족디카르복실산으로는 아디프산이나 이타콘산 등을 대표적으로 들 수 있다.
또한 천연 방적사로는 상기한 바와 같이 마섬유 또는 면섬유가 적용되며, 그 중 면섬유가 보다 바람직하다. 면섬유의 경우, 본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사는 그의 총 사 섬도(纖度)가 상기한 130-250D가 되도록 제조되므로 30-80번수(s) 범위 내에서 적용된다.
본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사의 총 사 섬도가 130D이하이면 작업이 어려워 작업속도가 떨어지고 신축성이 줄어들며, 반면에 250D를 상회하면 중량이 350g을 넘고 사의 데니어가 너무 굵어 의류용, 특히 바지로는 적용 불가능하므로 상기 총 사 섬도의 범위 내가 되도록 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트
(PTT)의 필라멘트사와 천연 방적사를 혼합하여 제조하여야 한다.
이하 본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사 및 그를 사용한 직물에 대하여 첨부된 도면들을 참고하여 상세히 기술한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사를 화상분석기(STEMI 2000-C)와 주사전자현미경(S-3200N, HITACHI CO. LTD)를 통하여 본 전체적인 사 외관의 확대 사진과 횡단면 사진이고, 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사를 경위사로 사용하여 제직한 직물의 화상분석기(STEMI 2000-C)에 의한 표면 확대 사진이며, 도 4는 본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사의 제조시 적용되는 선연 후가연공정에서의 꼬임도에 따른 물성의 변화를 나타낸다.
도 1에 도시된 바의 본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사(A)는 먼저 500∼700 T/M의 1차 꼬임공정을 통하여 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)의 필라멘트사와 천연 방적사를 혼합하면서 가연(加撚)하는데, 도 4에 도시된 바와 같이 500 T/M보다 적게 꼬임을 줄 경우 최종 제조된 사의 신축성이 떨어지며, 또 700 T/M보다 많이 꼬임을 줄 경우에는 후가연시 많은 가연(false twisting)하여야 하므로 강도가 떨어지고 특히 천연방적사가 절단되므로 작업성이 저하되는 문제점이 발생하므로 상기 범위 내에서 1차 꼬임을 주어야 하며, 1차 꼬임 후 재차 1200∼1900 T/M으로 가연(假撚)되어 사에 신축성을 부여하며 이 후가연(後假撚)시 1200 T/M미만으로 처리할 경우 신축성이 저조하고 1900 T/M을 상회하면 신축성은 우수하나 상기 꼬임공정에서와 마찬가지로 면 섬유 쪽의 사절이 발생하므로 상기 범위 내에서 처리되어야 한다(다음 표 1 및 표 2 참조).
그리고 후가연 공정을 거친 후, 본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사(A)는 130∼190℃에서 열처리되며, 온도가 높을수록 열고정 효과가 좋지만 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)의 필라멘트사의 용융점과 면사의 연소온도를 고려하여 상기 범위 내에서 처리되어야 가장 바람직하다.
위와 같은 공정을 거친 본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사 (A)는 도 2에 도시된 바와 같이 선연 후가연 공정에 의하여 신축성이 있음과 아울러 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)의 필라멘트사가 중앙에 중심사(core yarn: 1)로서 위치하고 천연방적사가 그 주위를 에워싸는 효과사(effect yarn : 2)의 구조로 형성되며, 이러한 특수 구조에 의하여 도 3에 일례로 제시된 바와 같은 본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사를 경위사로 하여 제직된 직물의 경우 형상기억성을 위하여 조밀하게 제직되더라도 신축성을 나타내며, 또 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)의 필라멘트사가 적용될 지라도 그 주위를 천연방적사가 에 워싸고 있으므로 방적사의 터치를 제공하며 흡수성, 흡한성을 보유하게 된다.
본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사는 신축성 및 형상기억성을 동시에 발현가능함과 동시에 흡수성 및 흡한성 등의 특수 기능이 부가되어 정장용 의류뿐만 아니라 활동성이 요구되는 스포츠 의류 등으로도 최적으로 적용될 수 있어 제품의 활용도가 다양한 새로운 패턴의 섬유소재로 적용될 수 있다.
특히, 기존의 메모리 제품에서는 발현이 불가능하였던 신축성의 발현과 흡한성 등의 기능성이 부가되어 고부가가치의 기능성 제품으로의 활용도가 매우 높은 신축성 발현 형상기억 제품을 제조할 수 있다.
따라서 본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사를 사용한 직물은 자연스럽고 신축성이 우수하면서도 구김회복률이 우수한 아웃웨어, 스포츠 의류 및 고급 정장, 특히 여성용 의류로 사용될 수 있다.
본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사 및 그를 사용한 직물의 특징을 보다 용이하게 이해할 수 있도록 다음에 일 실시례를 들어 기술하며, 본 발명은 이 실시례에 한정되지 않고 본 발명의 정신 첨부된 특허청구의 범위 내에서 변형 및 정정이 가능하다는 것을 본 발명 분야에 숙지된 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
[실시례]
폴리트리메텔렌 테레프탈레이트(PTT)의 필라멘트사 75D/36F와 면사 50s를 선연후가연기(DW-5FT:서광무역주식회사 제)를 통하여 1차 500 T/M으로 꼬임을 주면서 잘 혼합하고, 이어서 다시 1700 T/M으로 가연(假撚)하고 170℃에서의 열처리함으로써, 중심에 폴리트리메텔렌 테레프탈레이트(PTT)의 필라멘트사가 존재하고 그 주위를 전체적으로 면사가 에워싸는 형상의 총 사 섬도는 201.1(D)의 복합 가공사 얻었다.
제조된 복합가공사의 물성을 측정한 바, 절단강도는 2.50(g/d), 절단신도는 13.93(％), 최대 열응력은 0.14(g/d)이었다.
또한 이 복합가공사를 경사 및 위사로 하여 크레이프(crepe) 조직의 직물을 제직하였으며, 이때 경사 본수는 7000으로 하고, 밀도 102/70, 폭 68.5로 조밀하게 제직하여 중량 230g의 생지를 얻었다.
얻어진 생지를 통상의 전처리를 한 다음 붉은색의 반응성염료로 30℃에서 염색한 후 수세하고 다시 100℃에서 붉은색의 분산염료로 염색하고 셋팅하여 크레이프직물을 얻었다. 이 크레이프직물의 표면 형상을 화상분석기(STEMI 2000-C)를 이용하여 관찰하였을 때, 도면 3에서와 같은 외관을 나타냈으며 그 중량은 290g/y이었다. 또 세탁견뢰도, 마찰견뢰도, 일광견뢰도를 각기 KS규격에 따라 실시해 본 바 모두 우수하였다.
이 크레이프직물을 여성용 상의와 하의로 봉제하여 착용해 보니 가볍고 구김 회복율이 뛰어났으며, 신축성이 우수하여 착용시 팔의 움직임에도 편안하였고 수시간 착용에도 땀 흡수율이 뛰어나 상큼한 느낌을 주었으며, 합섬섬유의 느낌이 전혀 없이 천연 면섬유의 터치 및 분위기를 나타내었다.
도 1은 본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사의 화상분석기에 의한 전체적인 외관의 확대 사진,
도 2는 상기 도 1에 도시된 본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사의 주사전자현미경에 의한 확대 횡단면 사진,
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사를 경위사로 사용하여 제직한 직물의 일 태양으로서, 그 표면을 화상분석기를 통해 나타낸 표면 확대 사진,
도 4는 본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사의 제조시 적용되는 선연 후가연공정에서의 꼬임도에 따른 물성의 변화를 나타내는 그래프.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
A : 본 발명에 의한 신축성 발현 형상기억 복합 가연사
1 : 중심사
2 : 효과사(effect yarn)
Claims (5)
- 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)의 필라멘트사와 천연 방적사로 이루어지며, 500∼700 T/M으로 꼬임을 주고 재차 1200∼1900 T/M으로 가연(假撚)하는 선연 후가연(先撚 後假撚)가공과 130∼190℃에서 열처리됨으로써 사의 중심에 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)의 필라멘트사가 중심사(1)로 위치하고 그 주위를 상기 천연 방적사가 효과사(2)로서 둘러싸는 형상으로 이루어지는 신축성 발현 형상기억 복합 가연사에 있어서,상기 신축성 발현 형상기억 복합 가연사의 총 사 섬도가 130-250D인 것을 특징으로 하는 신축성 발현 형상기억 복합 가연사.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 천연 방적사가 면섬유 또는 마섬유인 것을 특징으로 하는 신축성 발현 형상기억 복합 가연사.
- 제1항에 있어서, 상기 천연 방적사가 면섬유인 경우에는 30-80번수(s)의 면사가 적용되는 것을 특징으로 하는 신축성 발현 형상기억 복합 가연사.
- 청구항 제1항 에 있어서, 상기 신축성 발현 형상기억 복합 가연사를 경사 및 위사 둘 다에 사용하여 제직함으로써 신축성이 있으면서도 동시에 형상기억력이 뛰어나며 천연 방적사와 같은 촉감 및 느낌을 주는 것을 특징으로 하는 신축성 발현 형상기억 복합 직물.
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