KR101028476B1 - 발냉 기능성 직물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 발냉 기능성 직물 - Google Patents

발냉 기능성 직물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 발냉 기능성 직물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발냉 기능성 직물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 발냉 기능성 직물에 관한 것이다. 이중 발냉 기능성 직물의 제조방법은, 나일론섬유(11)에 자외선차단섬유(12)를 꼬아서 필라멘트사(10')를 제조하는 필라멘트사제조단계(S1)와; 필라멘트사(10')를 침염할 냉감조성물을 제조하는 냉감조성물제조단계(S2)와; 필라멘트사(10')를 상기한 냉감조성물에 침염한 후 건조하여 냉감필라멘트사(10)를 제조하는 냉감필라멘트사제조단계(S3)와; 면섬유(21)에 수분감응형섬유(22)를 꼬아서 수분감응형필라멘트사(20)를 제조하는 수분감응형필라멘트사제조단계(S4)와; 냉감필라멘트사(10)와 수분감응형필라멘트사(20)를 경사와 위사로 하여 발냉직물(30)을 제직(weaving)하는 발냉직물제직단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

발냉 기능성 직물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 발냉 기능성 직물{Method for manufacturing self cooling textile and self cooling textile manufactured by the same}
본 발명은 더운 날에 야외에서 스포츠활동을 할 때 시원함과 쾌적함을 제공하는 기능성이 강화된 발냉 기능성 직물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 발냉 기능성 직물에 관한 것이다.
덮고 습한 여름에는 야외활동시 태양에서 내리쬐는 자외선 및 적외선에 의하여 피부가 쉽게 상하고 체온이 올라가며, 이러한 제약에 의하여 스포츠활동을 하기가 상당히 어려웠다. 이러한 여름에 착의하는 의류소재는 면으로 된 것이 많은데, 면은 천연에서 얻어지는 것이므로 피부트러블이 없고 땀을 잘 흡수하며, 염기성이 강하기 때문에 잦은 세탁을 할 수 있어, 면재질 의류를 많이 착의하고 있다.
그런데 면재질의 의류는 자외선 및 적외선이 투과되는 성질이 있어, 착의한 상태로 야외활동을 할 경우 체온이 올라가고 피부손상이 발생될 수 있으며 구김이 많이 간다. 특히 면재질의 의류는 수분을 많이 흡수한 상태를 유지하므로, 땀이 날 때 잘 마르지 않아 불쾌감이 유지된다. 따라서 면재질의 의류를 착의한 상태로 정교하거나 활발한 동작을 요구하는 스포츠활동, 예를 골프나 조깅등의 스포츠활동을 하기가 어려웠다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 착용시 발냉 및 냉감을 가능하게 하여 시원함을 느낄 수 있고, 땀을 빠르게 증발시켜 쾌적함은 물론 착용감을 증진시킬 수 있는 발냉 기능성 직물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 발냉 기능성 직물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발냉 기능성 직물의 제조방법은, 나일론섬유(11)에 자외선차단섬유(12)를 꼬아서 필라멘트사(10')를 제조하는 필라멘트사제조단계(S1); 상기 필라멘트사(10')를 침염할 냉감조성물을 제조하는 냉감조성물제조단계(S2); 상기 필라멘트사(10')를 상기한 냉감조성물에 침염한 후 건조하여 냉감필라멘트사(10)를 제조하는 냉감필라멘트사제조단계(S3); 면섬유(21)에 수분감응형섬유(22)를 꼬아서 수분감응형필라멘트사(20)를 제조하는 수분감응형필라멘트사제조단계(S4); 및 상기 냉감필라멘트사(10)와 상기 수분감응형필라멘트사(20)를 경사와 위사로 하여 발냉직물(30)을 제직(weaving)하는 발냉직물제직단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 필라멘트사제조단계(S1)는, 한가닥의 상기 나일론섬유(11)를 10cm/s로 이동시키면서 그 나일론섬유(11)의 주위에 3가닥의 상기 자외선차단섬유(12)를 120~360rpm의 속도로 나선모양으로 서로 중첩되게 꼬아줌으로써 상기 필라멘트사(10)를 제조하는 단계이다.
본 발명에 있어서, 상기 냉감조성물제조단계(S2)는, 자일리톨(xilytole)과, 에리스리톨(erythritol)과, 페퍼민트 오일과, 모노글리세라이드와, 유기 바인더를 혼합하여 구현된다. 이때 상기 유기 바인더는, 실리콘계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 비닐아세테이트계 수지 및 멜라민계 수지중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물로 이루어진다.
본 발명에 있어서, 상기 필라멘트사(10')의 침염은, 40 내지 70 ℃ 온도 조건에서 10 내지 20 분간 진행하고; 상기 냉감조성물이 흡진된 상기 필라멘트사(10')의 건조는, 70 내지 90 ℃ 범위에서 10 내지 20 분간 진행한다.
본 발명에 있어서, 상기 수분감응형필라멘트사제조단계(S4)는, 한가닥의 상기 면섬유(21)를 10cm/s로 이동시키면서 그 면섬유(21)의 주위에 3가닥의 상기 수분감응형섬유(22)를 120~360rpm의 속도로 나선모양으로 서로 중첩되게 꼬아주어 상기 수분감응형필라멘트사(20)를 제조하는 단계이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 발냉 기능성 직물은, 청구항 1항 내지 제3항, 제5항 내지 제7항중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
본원에 따르면, 나일론섬유에 자외선차단섬유가 꼬아진 후 냉감조성물에 침지되어 구현된 냉감필라멘트사와, 면섬유에 수분감응형섬유가 꼬아져 구현된 수분감응형필라멘트사를 경사와 위사로 직조하여 발냉직물을 구현할 수 있다. 이러한 발냉직물은, 고에너지인 자외선차단기능이 있어 그 자외선에 의하여 온도가 상승하는 것을 방지함과 동시에 피부가 손상되는 것을 방지할 수 있고, 냉감을 부여함과 동시에 체온을 떨어뜨리며, 질기고 구김이 잘 가지 않고, 땀이 많이 날 경우 피부와의 접촉면적이 작아져 청량감 및 쾌적함을 제공할 수 있으며, 반영구적인 항균성 및 소취성을 보유하고 있다. 따라서 상기한 발냉직물을 의류로 제조하여 착의할 경우, 덥고 습한 한여름에 야외에서 장시간동안 스포츠활동을 하더라도 항상 청량하고 쾌적한 상태를 유지할 수 있다.
더 나아가, 냉감조성물은 자일리톨(xilytole)과, 에리스리톨(erythritol)과, 페퍼민트 오일과 같은 천연물질을 주성분으로 하여 인체에 무해하고 또한 안정적으로 고착된다.
도 1은 본 발명에 있어 나일론섬유에 자외선차단섬유를 꼬아서 필라멘트사를 제조하는 것을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 있어 면사에 수분감응형섬유를 꼬아서 수분감응형필라멘트사를 제조하는 것을 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 2의 수분감응형필라멘트사의 원리를 설명하기 위한 도면,
도 4는 냉감필라멘트사와 수분감응형필라멘트사를 경사와 위사로 하여 직조된 발냉직물의 사시도.
도 5는 본 발명의 발냉 기능성 직물로 제조된 의류를 착의하기 전의 신체표면의 온도분포를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 발냉 기능성 직물로 제조된 의류를 착의하고 10분이 경과한 후 신체표면의 온도분포를 나타낸 도면.
이하, 본 발명에 따른 발냉 기능성 직물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 발냉 기능성 직물을 설명한다.
도 1은 본 발명에 있어 나일론섬유에 자외선차단섬유를 꼬아서 필라멘트사를 제조하는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명에 있어 면사에 수분감응형섬유를 꼬아서 수분감응형필라멘트사를 제조하는 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 2의 수분감응형필라멘트사의 원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 냉감필라멘트사와 수분감응형필라멘트사를 경사와 위사로 하여 직조된 발냉직물의 사시도이다.
본 발명의 발냉 기능성 직물의 제조방법은, 나일론섬유(11)에 자외선차단섬유(12)를 꼬아서 필라멘트사(10')를 제조하는 필라멘트사제조단계(S1)와; 필라멘트사(10')를 침염할 냉감조성물을 제조하는 냉감조성물제조단계(S2)와; 필라멘트사(10')를 상기한 냉감조성물에 침염한 후 건조하여 냉감필라멘트사(10)를 제조하는 냉감필라멘트사제조단계(S3)와; 면섬유(21)에 수분감응형섬유(22)를 꼬아서 수분감응형필라멘트사(20)를 제조하는 수분감응형필라멘트사제조단계(S4)와; 냉감필라멘트사(10)와 수분감응형필라멘트사(20)를 경사와 위사로 하여 발냉직물(30)을 제직(weaving)하는 발냉직물제직단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 발냉직물(30)은, 고에너지인 자외선차단기능이 있어 그 자외선에 의하여 온도가 상승하는 것을 방지함과 동시에 피부가 손상되는 것을 방지할 수 있고, 냉감을 부여함과 동시에 체온을 떨어뜨리며, 질기고 구김이 잘 가지 않고, 땀이 많이 날 경우 피부와의 접촉면적이 작아져 청량감 및 쾌적함을 제공할 수 있으며, 반영구적인 항균성 및 소취성을 보유하고 있다. 따라서 이러한 발냉직물(30)은 덥고 습한 한여름에 야외에서 장시간동안 스포츠활동을 하는 골프웨어나 런닝웨어와 같은 기능성 의류로 제조될 수 있고, 이러한 기능성 의류를 착의할 시 청량하고 쾌적한 상태를 유지할 수 있다.
이하, 상기한 발냉 기능성 직물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 발냉 기능성 직물을 단계별로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 나일론섬유(11)에 자외선차단섬유(12)를 꼬아서 필라멘트사(10')를 제조하는 필라멘트사제조단계(S1)를 수행한다.
필라멘트사제조단계(S1)는, 도 1에서 보는 바와 같이, 한가닥의 나일론섬유(11)를 10cm/s로 이동시키면서 그 나일론섬유(11)의 주위에 3가닥의 상기 자외선차단섬유(12)를 120~360rpm의 속도로 나선모양으로 서로 중첩되게 꼬아줌으로써 40~50s(수)의 필라멘트사(10')를 제조하는 단계이다. 이때, 자외선차단섬유(12)의 분사회전수는 160rpm 인 것이 바람직하다.
여기에서 s(수)는 무게 1g에 따른 실의 길이를 뜻하는 것으로, 40~50s 는 40~50m의 무게가 1g 이라는 뜻으로 수가 높을수록 굵기가 가늘어 진다. 보통 속옷이 60~100s 를 사용하며, 옷의 특성과 디자인에 따라 맞는 수를 사용해야 한다.
나일론섬유(11)는 가볍고 질기며 신축성이 크고 젖으면 잘 마르는 성질이 있으며 항균성이 있다.
자외선차단섬유(12)는 파장 300 ∼400nm의 자외선을 90% 이상 차단하는데, 제조시 미크론 크기의 이산화티탄, 산화 아연 등의 무기물을 복합 방사 기술에 의하여 섬유에 직접 연입하던지, 벤조 트리아졸계, 벤조 페논계 유기 화합물 등의 자외선 흡수제를 섬유에 흡착시켜 구현한다. 이러한 자외선차단섬유(12)는 외부에서 인가되는 고에너지인 자외선을 차단함으로써 자외선에 의한 체온의 상승을 방지하고, 또한 자외선에 의하여 피부가 손상되는 것을 방지한다.
여기서, 자외선차단섬유(12)가 120rpm 이하의 속도로 꼬아진다면 나일론섬유(11)에 자외선차단섬유(12)가 충분히 꼬아지지 않아 자외선차단 특성을 기대하기가 어렵고, 자외선차단섬유(12)가 360rpm 이상의 속도로 꼬아진다면 나일론섬유(11)에 자외선차단섬유(12)가 과도하게 꼬아져 40~50s(수)의 필라멘트사를 제조하기가 어렵고 또한 경제성이 떨어진다.
이와 같이 필라멘트사(10')는 질기고 신축성이 큰 나일론섬유(11)에 3가닥의 자외선차단섬유(12)를 꼬아서 제조되는 것이므로, 자외선을 차단하는 자외선차단기능과 함께 질기고 신축성이 있는 나일론섬유(11)의 특성을 가진다.
다음, 필라멘트사(10')를 침염할 냉감조성물을 제조하는 냉감조성물제조단계(S2)를 수행한다.
냉감조성물은, 자일리톨(xilytole)과, 에리스리톨(erythritol)과, 페퍼민트 오일과, 모노글리세라이드와, 유기 바인더와, 잔량의 정제수를 혼합하여 구현된다. 이때 냉감조성물은, 자일리톨 30 내지 50 중량부, 더욱 바람직하게는 40 내지 45 중량부와, 에리스리톨 20~40중량부, 더욱 바람직하게는 30~35중량부와, 페퍼민트 오일 5 내지 20 중량부, 더욱 바람직하게는 10 내지 15 중량부와, 모노글리세라이드 20~30중량부와, 유기 바인더 30 내지 100 중량부를 포함하여 구현된다.
본 발명에서 냉감조성물을 구성하는 구성요소를 설명하는 중량부는, 상기한 조성물인 자일리톨, 에리스리톨, 페퍼민트오일, 모노글리세라이드, 유기 바인더의 상대적인 비율을 무게의 단위로 표현한 것이다. 즉, 중량부의 단위를 그램(g)으로 가정한다면, 자일리톨 30 내지 50 그램(g)을 기준으로 하였을 때, 에리스리톨 20~40 그램(g), 페퍼민트 오일 5 내지 20 그램(g), 모노글리세라이드 20~30 그램(g), 유기 바인더 30 내지 100 그램(g)을 포함한다라는 의미이다. 따라서 어떤 구성요소를 100 중량부를 기준으로 하지 않더라도, 냉감조성물의 조성비를 이해할 수 있다.
자일리톨(xilytole)은 양파, 시금치, 딸기 등의 과실이나 야채 중에 많이 함유되어 있는 당 알코올(sugar alcohol)로서, 인간 체내에서 만들어지는 대사 중간 물질이다. 상업적으로는 자작나무나 옥수수 속대로부터 추출한 자일로스를 생물공학적 방법으로 발효하여 생산하거나 금속 촉매에 의한 화학적 방법에 의해 얻을 수 있다. 자일리톨은 용해되면서 흡열반응을 일으켜 강한 청량감(시원한 느낌)을 준다. 이러한 자일리톨의 함량이 30중량부 미만이면 충분한 청량감 효과를 얻을 수 없고, 50중량부를 초과하면 기타 구성 성분들과의 혼화성이 저하되고 효율대비 경제적인 면에서 불리하여 바람직하지 않다.
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에리스리톨(erythritol)은 자일리톨과 같이 당 알코올의 일종으로, 백포도 과실이나 기타 버섯, 와인, 청주, 간장, 된장 등의 발효식품에 포함되어 있는 천연의 당질이다. 에리스리톨은 용해시 흡열작용이 높기 때문에 차갑고 상쾌한 냉량감을 부여하여 상기한 자일리톨과 함께 사용시 청량감을 더욱 향상시킬 수 있다. 이러한 에리스리톨의 함량이 20 중량부 자일리톨과의 상호작용에 의한 충분한 청량감 상승효과 및 피부 보습 효과를 얻을 수 없고, 40 중량부를 초과하면 효율 대비 경제적인 면에서 불리하여 바람직하지 않다.
페퍼민트 오일은 피부에 접촉시 시원하고 상쾌한 느낌을 준다. 이러한 페퍼먼트 오일의 함량은 5 내지 20 중량부 범위이며, 바람직하기로는 10 내지 15 중량부 범위로 사용하는 것이 좋다. 이때, 페퍼민트 오일의 함량이 5 중량부 미만으로 적으면 기대하고자 하는 효과를 달성하기 어려울 수 있고, 페퍼민트 오일의 함량이 20 중량부를 초과하여 과다하면 액 안정성을 저해하고 경제성 측면에서 바람직하지 않은 경향을 나타내게 되므로 상기 범위를 유지하는 것이 좋다.
모노글리세라이드는 부드러운 사용감과 보습 효과를 부여하고, 피부를 정화시키는 역할을 할 뿐 아니라, 계면활성작용이 대단히 우수한 비이온성 계면활성제로서 기타 구성성분을 유화, 분산시키고 안정화시키는 역할을 한다. 이러한 모노글리세라이드의 함량은 혼화성 및 피부 정화작용 등의 특성 발현면에서 20 내지 30 중량부인 것이 좋다.
유기 바인더는 자일리톨, 에리스리톨 및 페퍼민트 오일이 섬유 또는 직물에 고착되게 하고 내구성을 부여하는 성분으로, 구체적으로는 실리콘계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 비닐아세테이트계 수지 및 멜라민계 수지중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 이러한 유기 바인더의 함량은 30 내지 100 중량부 범위를 사용하는 것이 좋다. 유기 바인더의 함량이 30 중량부 미만이면 유기산 등의 성분들의 고착력이 좋지 못한 경향이 있고, 유기 바인더의 함량이 100 중량부 범위를 초과하여 많으면 오히려 냉감효과를 저해하는 경향이 있어 바람직하지 않다.
구체적으로, 유기 바인더로서 실리콘 수지를 사용할 경우 직물을 부드럽게 하는 역할을 수행하고 자일리톨, 에리스리톨, 페퍼민트 오일의 고착성을 부여하여 직물의 원단에 적용시 잘 고착되게 하고 내구성을 부여하는 바인더로서의 역할을 수행한다. 상기 실리콘 수지로는 친수성 자기유화형 실리콘 수지를 사용하는 것이 좋으며, 이러한 실리콘 수지의 조성물 중 함량은 40 내지 80 중량부 범위이고, 바람직하기로는 50 내지 60 중량부 범위를 사용하는 것이 좋다.
또한 유기 바인더로서 우레탄 수지를 사용할 경우 자일리톨, 에리스리톨, 페퍼민트 오일이 직물에 영구 고착되게 하며 직물의 반발탄성(신축성)을 향상시키는 역할을 수행하는 성분한다. 이러한 우레탄 수지의 조성물 중 함량은 60 내지 90 중량부 범위이며, 바람직하기로는 70 내지 80 중량부 범위를 사용하면 좋다. 우레탄 수지의 함량이 60 중량부 미만으로 적으면 내구성이 저하하는 경향이 있고, 우레탄 수지의 함량이 90 중량부를 초과하여 과다하면 액 안정성을 확보할 수 없고 섬유의 부드러움성이 저하되어 바람직하지 않다.
상기한 자일리톨, 에리스리톨, 페퍼민트 오일, 모노글리세라이드 및 유기 바인더는 잔량의 정제수와 혼합하여 일액형의 액상으로 형성되며, 이러한 냉감조성물은 상온에서 1년 이상 보관시에도 안정성을 유지하는 것으로 나타났다.
다음, 필라멘트사(10')를 상기한 냉감조성물에 침염한 후 건조하여 냉감필라멘트사(10)를 제조하는 냉감필라멘트사제조단계(S3)를 수행한다.
냉감조성물을 15 내지 20 중량부 농도로 물에 희석하여 사용하면 무난하다. 상기한 냉감조성물은 침염에 의하여 필라멘트사(10')에 적용되는데, 40 내지 70 ℃ 온도 조건에서 10 내지 20 분간 처리하면 효과적이다. 이때 침염 온도가 40 ℃ 미만이면 냉감조성물의 흡진이 충분하지 하고, 침염 온도가 70 ℃를 초과하면 흡진된 냉감조성물의 안정성이 저해되는 경향이 있으므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다. 또한 침염 시간이 10 분 미만으로 짧으면 냉감조성물이 필라멘트사(10')에 충분히 흡진되지 않는 경향이 있고, 20 분을 초과하여 길면 흡진된 냉감조성물이 다시 용출되어 충분한 냉감효과를 기대하기 어려울 수 있다.
한편, 냉감조성물이 흡진된 필라멘트사(10')를 건조시킬 경우, 냉감조성물 중에 포함된 유기 바인더(실리콘 수지 또는 우레탄 수지)가 가교효과를 나타내어 필라멘트사(10')에 더욱 단단히 고착된다. 이때, 건조온도는 70 내지 90 ℃ 범위가 바람직하며, 건조 시간은 10 내지 20 분간 수행되도록 할 수 있다. 건조온도가 70 ℃ 미만이면 필라멘트사(10')에 냉감조성물의 불충분하게 고착되고, 90 ℃ 이상이면 냉감조성물을 구성하는 성분이 변성되어 충분한 냉감효과가 나타나지 않을 수 있다. 따라서 상기한 온도범위로 건조되도록 하는 것이 바람직하다. 또한 건조 시간이 상기 시간보다 길어지면 냉감 효과가 저하될 수 있으므로 주의한다.
상기한 방법에 의하여 제조된 냉감필라멘트사(10)는, 자외선차단섬유(12)에 의하여 외부에서 조사되는 고에너지인 자외선을 차단하여 온도상승을 방지함과 동시에 피부가 손상되는 것을 막을 수 있고, 흡진된 냉감조성물은 땀의 수분과 반응하여 흡열반응을 나타내어 피부의 온도를 낮출 수 있으며, 냉감조성물의 고착성이 우수하여 60 회의 세탁으로도 냉감성이 유지되고, 항균 및 항습 효과를 나타낸다.
다음, 도 2에 도시된 바와 같이, 면섬유(21)에 수분감응형섬유(22)를 꼬아서 수분감응형필라멘트사(20)를 제조하는 수분감응형필라멘트사제조단계(S4)를 수행한다.
수분감응형필라멘트사제조단계(S4)는, 한가닥의 면섬유(21)를 10cm/s로 이동시키면서 그 면섬유(21)의 주위에 3가닥의 수분감응형섬유(22)를 120~360rpm의 속도로 나선모양으로 서로 중첩되게 꼬아줌으로써 40~50s(수)의 수분감응형필라멘트사(20)를 제조하는 단계이다. 이때, 수분감응섬유(22)의 분사회전수는 160rpm 인 것이 바람직하다.
면섬유(21)는 흡습성이 크고 물에 젖으면 강도가 더 커지며 염기성이 강한 비누에도 잘 견딘다.
수분감응형섬유(22)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 수분이나 땀을 흡수하면 섬유전체 면적의 약 10% 만 피부에 남고 나머지 90% 는 피부에서 떨어져 스포츠활동중 끈적거림이나 휘감기는 문제를 대폭 개선하는 효과를 제공한다. 또한 피부와 떨어진 공간을 통해 외부의 신선한 공기의 유입량이 증가될 수 있어 피부호흡성은 물론 섬유의 건조속도도 50% 이상 빠르게 진행될 수 있다. 또한 땀이 식으면 변형된 모습이 다시 원형으로 복원되는 가역반응을 영구적으로 유지된다. 이러한 수분감응형성유는 대한민국의 벤텍스(주)에서 판매하는 것을 사용한다.
이와 같이 수분감응형필라멘트사(20)는, 습기를 흡수한 상태를 유지하는 면섬유(21)에 수분감응형섬유(22)가 꼬아서 제조되므로, 땀이 많이 날 경우 면섬유(21)에 흡수된 수분에 의하여 피부와의 접촉면적이 작아지므로, 청량감과 쾌적함을 제공한다.
다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 냉감필라멘트사(10)와 수분감응형필라멘트사(20)를 경사와 위사로 하여 발냉직물(30)을 제직(weaving)하는 발냉직물제직단계(S5)를 수행한다.
발냉직물(30)은, 나일론섬유(11)에 자외선차단섬유(12)가 꼬아지고 냉감조성물에 침염된 냉감필라멘트사(10)와, 수분을 흡수할 경우 피부와의 접촉면적을 작게 하는 수분감응형필라멘트사(20)로 제직된다. 따라서 상기한 발냉직물(30)에 의하여 제조되는 본 발명의 냉감 기능성 직물은, 의류로 제조하여 착의시 고에너지인 자외선을 차단하여 온도상승을 방지함과 동시에 피부가 손상되는 것을 막을 수 있고, 흡진된 냉감조성물이 땀의 수분과 반응하여 흡열반응을 나타냄으로써 피부의 온도를 낮출 수 있으며, 땀이 많이 날 경우 수분에 의하여 피부와의 접촉면적이 작아지므로 청량감과 쾌적함을 제공할 수 있으며, 냉감조성물의 고착성이 우수하여 60 회의 세탁으로도 냉감성이 유지한다.
또한 냉감 기능성 직물은, 땀의 성분이 젓산으로 인한 세균활동을 억제하는 항균성 및 악취를 제거하는 소취성을 보유하고 있고, 신체에서 발생된 땀을 흡수하지 않고 외부로 방출시키므로 항상 쾌적한 상태로 착의할 수 있다.
또한 신축성이 강하기 때문에 몸에 밀착되게 입어도 착용시 불편함이 없다.
아울러, 냉감조성물이 자일리톨, 에리스리톨과, 페퍼민트 오일과 같은 천연물질이기 때문에 피부작극이 없고 친환경적이다.
실시예 1. 냉감조성물의 제조
먼저 실리콘수지(Dow Corning사, DC193) 60 중량부와, 페퍼민트오일 15 중량부와, 모노글리세라이드 25 중량부를 교반하여 균질한 유화용액을 미리 제조한다. 다음에 용기에 정제수 400 중량부와 자일리톨 40중량부와, 에리스리톨 45 중량부를 투입한 후 미리 제조한 실리콘수지 및 페퍼민트오일의 유화용액을 서서히 60 분 동안 투입하고 90 분 동안 200 내지 300 rpm으로 교반하여 균일한 용액을 제조하여 냉감조성물을 제조하였다.
실시예 2. 필라멘트사의 제조
한가닥의 나일론섬유(11)를 10cm/s로 이동시키면서 그 나일론섬유(11)의 주위에 3가닥의 자외선차단섬유(12)를 160rpm의 속도로 나선모양으로 꼬아줌으로써 필라멘트사(10')를 제조하였다.
실시예 3. 냉감필라멘트사의 제조
상기한 냉감조성물을 15% 농도로 물에 희석하여 냉감조성액을 제조하고, 상기 필라멘트사(10')를 60 ℃ 온도 조건에서 10분간 침염하고, 이후 탈수한 후 80 ℃에서 15 분간 건조시킴으로써 냉감필라멘트사(10)를 제조하였다.
실시예 4. 수분감응형필라멘트사의 제조
한가닥의 면섬유(21)를 10cm/s로 이동시키면서 그 면섬유(21)의 주위에 3가닥의 수분감응형섬유(22)를 160rpm의 속도로 나선모양으로 서로 중첩되게 꼬아줌으로써 수분감응형필라멘트사(20)를 제조하였다.
실시예 5. 발냉직물의 제조
상기한 냉감필라멘트사(10)와 수분감응형필라멘트사(20)를 경사와 위사로 제직하여 발냉직물(30)을 제조하였다.
실험예 1. 발냉 기능성 직물의 특성확인
[냉감성 확인]
상기 실시예 5 에 의하여 제조된 직물로 제조된 상의를 10 분간 착의한 후 착의 전후의 체온의 변화를 측정하여 도 5 및 6에 나타내었다. 도 5는 본 발명의 발냉 기능성 직물로 제조된 의류를 착의하기 전의 신체표면의 온도분포를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 발냉 기능성 직물로 제조된 의류를 착의하고 10분이 경과한 후 신체표면의 온도분포를 나타낸 도면이다.
도 5 및 6에 의하면 평균 3 ℃의 온도가 저하된 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 ISO 6330 2000. 11B 규정에 의하여 30 ± 3 ℃ 조건, 연속 60 회의 세탁 및 건조시에도 동일하게 나타났다.
[건조속도 확인]
실시예 5에 의하여 제조된 냉감 기능성 직물을 섬유시험연구원(FITI)에 의뢰하여 KS K 0815:2005. 6. 28. 1. B법에 의하여 건조속도를 측정하였으며, 그 결과는 5.13 g/202.5 ㎠으로 나타났다.
[항균도 확인]
실시예 5에 의하여 제조된 냉감 기능성 직물을 섬유시험연구원(FITI)에 의뢰하여 KS K 0693:2006 법에 의하여 항균도를 측정하였으며, 표준포는 면직물을 사용하고 사용공시균주는 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus ATCC 6538, 균주 1)와 크렙실라 뉴모니아(Klebsiella pneumonia ATCC 4352, 균주 2)를 사용하였으며, 그 결과는 다음 표 1에 나타내었다.
표준포(blank) 실시예 5

균주 1
 초기균수(cfu/㎖) 2.5 X 104 2.5 X 104
18시간 후(cfu/㎖) 5.2 X 105 4.2 X 104
정균감소율(%) - 99.9

균주 2
 초기균수(cfu/㎖) 2.7 X 104 2.7 X 104
18시간 후(cfu/㎖) 6.3 X 107 6.7 X 105
정균감소율(%) - 99.9
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10 ... 냉감팔라멘트사 10' ... 필라멘트사
11 ... 나일론섬유 12 ... 자외선차단섬유
20 ... 수분감응형필라멘트사 21 ... 면섬유
22 ... 수분감응형섬유 30 ... 발냉직물

Claims (8)

  1. 나일론섬유(11)에 자외선차단섬유(12)를 꼬아서 필라멘트사(10')를 제조하는 필라멘트사제조단계(S1);
    상기 필라멘트사(10')를 침염할 냉감조성물을 제조하는 냉감조성물제조단계(S2);
    상기 필라멘트사(10')를 상기한 냉감조성물에 침염한 후 건조하여 냉감필라멘트사(10)를 제조하는 냉감필라멘트사제조단계(S3);
    면섬유(21)에 수분감응형섬유(22)를 꼬아서 수분감응형필라멘트사(20)를 제조하는 수분감응형필라멘트사제조단계(S4); 및
    상기 냉감필라멘트사(10)와 상기 수분감응형필라멘트사(20)를 경사와 위사로 하여 발냉직물(30)을 제직(weaving)하는 발냉직물제직단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 발냉 기능성 직물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필라멘트사제조단계(S1)는,
    한가닥의 상기 나일론섬유(11)를 10cm/s로 이동시키면서 그 나일론섬유(11)의 주위에 3가닥의 상기 자외선차단섬유(12)를 120~360rpm의 속도로 나선모양으로 서로 중첩되게 꼬아줌으로써 상기 필라멘트사(10)를 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 발냉 기능성 직물의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 냉감조성물제조단계(S2)는,
    자일리톨(xilytole)과, 에리스리톨(erythritol)과, 페퍼민트 오일과, 모노글리세라이드와, 유기 바인더를 혼합하여 구현되는 것을 특징으로 하는 발냉 기능성 직물의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서, 상기 유기 바인더는,
    실리콘계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 비닐아세테이트계 수지 및 멜라민계 수지중에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물로 이루어지는 것;을 특징으로 하는 발냉 기능성 직물의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 필라멘트사(10')의 침염은, 40 내지 70 ℃ 온도 조건에서 10 내지 20 분간 진행하고;
    상기 냉감조성물이 흡진된 상기 필라멘트사(10')의 건조는, 70 내지 90 ℃ 범위에서 10 내지 20 분간 진행하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 발냉 기능성 직물의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 수분감응형필라멘트사제조단계(S4)는,
    한가닥의 상기 면섬유(21)를 10cm/s로 이동시키면서 그 면섬유(21)의 주위에 3가닥의 상기 수분감응형섬유(22)를 120~360rpm의 속도로 나선모양으로 서로 중첩되게 꼬아주어 상기 수분감응형필라멘트사(20)를 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 발냉 기능성 직물의 제조방법.
  8. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제7항중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 발냉 기능성 직물.
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