KR101028477B1 - 자가발열 기능성 직물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 자가발열 기능성 직물 - Google Patents

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

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Abstract

본 발명은 자가발열 기능성 직물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 자가발열 기능성 직물에 관한 것이다. 이중 자가발열 기능성 직물의 제조방법은, 폴리에스테르섬유(11)에 중공섬유(12)를 꼬아서 제1필라멘트사(10)를 제조하는 제1필라멘트사제조단계(S1)와; 제1필라멘트사(10)에 흡습발열섬유(21)를 꼬아서 제2필라멘트사(20)를 제조하는 제2필라멘트사제조단계(S2)와; 제2필라멘트사(20)에 탄소섬유(31)를 꼬아서 기능성필라멘트사(30)를 제조하는 기능성필라멘트사제조단계(S3)와; 기능성필라멘트사(30)를 이용하여 발열직물(40)을 제직(weaving)하는 직물제직단계(S4)와; 발열직물(40)에 날염할 열감조성물을 제조하는 열감조성물제조단계(S5)와; 날염기(printing machine)를 이용하여 발열직물(40)에 열감조성물을 날염하는 열감조성물날염단계(S6)와; 날염된 발열직물(40)을 건조시켜 열감조성물을 발열직물(40)에 고착시키는 고착단계(S7);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자가발열 기능성 직물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 자가발열 기능성 직물{Method for manufacturing self heating textile and self heating textile manufactured by the same}
본 발명은 춥고 건조한 날에도 야외에서 활발한 스포츠활동을 할 수 있도록 기능성이 강화된 자가발열 기능성 직물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 자가발열 기능성 직물에 관한 것이다.
일반적으로 보온을 하는 방식으로는 의류에 솜, 오리털, 토끼털등과 같이 공기를 많이 머금을 수 있는 단열재를 충진하여 구현된다. 이러한 단열재 충진방식의 의류는, 점퍼나 바지, 또는 내복에 적용되어 구현된다.
그러나 단열재 충진방식의 의류는 부피가 크기 때문에 착의감이 떨어지고, 이에 따라 사용분야가 한정될 수 밖에 없다. 특히, 부피가 큰 단열제 충진방식의 의류는 착의시 움직임이 부자연스러워 정교하거나 활발한 동작을 요구하는 스포츠활동, 예를 골프나 조깅등의 스포츠활동을 하기가 어려웠다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 별도의 에너지의 투입없이 자가발열을 가능하게 하고, 보온성을 극대화시키며, 춥고 건조한 날씨에도 정전기의 발생을 방지하고, 부피를 최소화할 수 있어 착의감을 증진시킬 수 있는 자가발열 기능성 직물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 자가발열 기능성 직물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자가발열 기능성 직물의 제조방법은, 폴리에스테르섬유(11)에 중공섬유(12)를 꼬아서 제1필라멘트사(10)를 제조하는 제1필라멘트사제조단계(S1); 상기 제1필라멘트사(10)에 흡습발열섬유(21)를 꼬아서 제2필라멘트사(20)를 제조하는 제2필라멘트사제조단계(S2); 상기 제2필라멘트사(20)에 탄소섬유(31)를 꼬아서 기능성필라멘트사(30)를 제조하는 기능성필라멘트사제조단계(S3); 상기 기능성필라멘트사(30)를 이용하여 발열직물(40)을 제직(weaving)하는 직물제직단계(S4); 상기 발열직물(40)에 날염할 열감조성물을 제조하는 열감조성물제조단계(S5); 날염기(printing machine)를 이용하여 상기 발열직물(40)에 상기 열감조성물을 날염하는 열감조성물날염단계(S6); 및 상기 날염된 발열직물(40)을 건조시켜 열감조성물을 상기 발열직물(40)에 고착시키는 고착단계(S7);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1필라멘트사제조단계(S1)는, 한가닥의 상기 폴리에스테르섬유(11)를 5cm/s로 이동시키면서 그 폴리에스테르섬유(11)의 주위에 3가닥의 상기 중공섬유(12)를 120~360rpm의 속도로 나선모양으로 서로 중첩되게 꼬아줌으로써 상기 제1필라멘트사(10)를 제조하는 단계이다.
본 발명에 있어서, 상기 제2필라멘트사제조단계(S2)는, 한가닥의 상기 제1필라멘트사(10)를 5cm/s로 이동시키면서 그 제1필라멘트사(10)의 주위에 3가닥의 상기 흡습발열섬유(21)를 120~360rpm의 속도로 나선모양으로 서로 중첩되게 꼬아줌으로써 상기 제2필라멘트사(20)를 제조하는 단계이다.
본 발명에 있어서, 상기 기능성필라멘트사제조단계(S3)는, 한가닥의 상기 제2필라멘트사(20)를 20cm/s로 이동시키면서 그 제2필라멘트사(20)의 주위에 한가닥의 상기 탄소섬유(31)를 80~120rpm의 속도로 나선모양으로 꼬아주어 상기 기능성필라멘트사(30)를 제조하는 단계이다.
본 발명에 있어서, 상기 열감조성물제조단계(S5)는, 캡사이신과, 비이온성 계면활성제와, 실리콘 수지를 혼합하여 열감조성물을 제조하는 단계이다.
본 발명에 있어서, 상기 비이온성 계면활성제는, 에테르형 계면활성제, 에스테르형 계면활성제 또는 이들의 혼합물을 사용한다. 이때, 상기 비이온성 계면활성제는, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴에테르, 솔비탄 지방산 에스테르 또는 이들의 혼합물을 사용한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자가발열 기능성 직물은, 청구항 제1항 내지 제5항, 제7항 및 제8항중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
본원발명에 따르면, 폴리에스테르섬유에 중공섬유, 흡습발열섬유, 탄소섬유가 꼬아져 제조된 기능성필라멘트사로 발열직물을 직조하고 발열직물에 열감조성물을 날염함으로써, 신체로부터 발생되는 땀에 포함된 수분에 의하여 자기발열을 하고, 자체보온성을 극대화할 수 있으며, 신체의 혈류속도를 높임으로서 체온상승을 유도하고, 정전기의 발생을 방지할 수 있는 자가발열 기능성 직물의 제조방법 및 자가발열 기능성 직물을 구현할 수 있다. 이러한 기능성 직물로 제조된 의류는 착의시 항상 쾌적하고 따뜻한 상태를 유지할 수 있고, 극한환경에서도 장시간동안 체온을 유지할 수 있다.
또한 본원의 기능성 직물로 제조된 의류는 자가발열특성 및 자체보온성이 크기 때문에 충진제의 사용을 배제할 수 있어 부피를 최소화할 수 있고, 이에 따라 골프웨어나 런닝웨어로 적합하다.
더 나아가, 열감조성물은 천연재료인 캡사이신을 주요원료로 하여 비이온성 계면활성제 및 실리콘 수지가 혼합되어 구현되므로, 인체에 무해하면서 날염시 발열직물에 안정적으로 고착된다.
도 1은 본 발명에 있어, 폴리에스테르섬유에 중공섬유를 꼬아서 제1필라멘트사를 제조하는 것을 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1의 제1필라멘트사에 흡습발열섬유를 꼬아서 제2필라멘트사를 제조하는 것을 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 2의 제2필라멘트사에 탄소섬유를 꼬아서 기능성필라멘트사를 제조하는 것을 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 3의 기능성필라멘트사로 직조된 발열직물에 열감조성물을 날염한 것을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 자가발열 기능성 직물로 제조된 의류를 착의하기 전의 신체표면의 온도분포를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 자가발열 기능성 직물로 제조된 의류를 착의하고 10분이 경과한 후 신체표면의 온도분포를 나타낸 도면.
이하, 본 발명에 따른 자가발열 기능성 직물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 자가발열 기능성 직물을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 있어, 폴리에스테르섬유에 중공섬유를 꼬아서 제1필라멘트사를 제조하는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 제1필라멘트사에 흡습발열섬유를 꼬아서 제2필라멘트사를 제조하는 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 2의 제2필라멘트사에 탄소섬유를 꼬아서 기능성필라멘트사를 제조하는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3의 기능성필라멘트사로 직조된 발열직물에 열감조성물이 날염한 것을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 자가발열 기능성 직물의 제조방법은, 폴리에스테르섬유(11)에 중공섬유(12)를 꼬아서 제1필라멘트사(10)를 제조하는 제1필라멘트사제조단계(S1)와. 제1필라멘트사(10)에 흡습발열섬유(21)를 꼬아서 제2필라멘트사(20)를 제조하는 제2필라멘트사제조단계(S2)와, 제2필라멘트사(20)에 탄소섬유(31)를 꼬아서 기능성필라멘트사(30)를 제조하는 기능성필라멘트사제조단계(S3)와, 기능성필라멘트사(30)를 이용하여 발열직물(40)을 제직(weaving)하는 직물제직단계(S4)와, 발열직물(40)에 날염할 열감조성물을 제조하는 열감조성물제조단계(S5)와, 발열직물(40)에 열감조성물을 날염하는 열감조성물날염단계(S6)와, 날염된 발열직물(40)을 건조시켜 열감조성물을 발열직물(40)에 고착시키는 고착단계(S7)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 발열직물(40)은, 신체로부터 발생되는 땀에 포함된 수분에 의하여 자가발열을 하고, 자체보온성이 좋으며, 혈류속도를 자극하여 체온을 높이고, 정전기의 발생이 없는 기능을 가진다. 따라서 이러한 발열직물(40)은 춥고 건조한 날씨에 야외에서 장시간동안 스포츠활동을 하는 골프웨어나 런닝웨어와 같은 기능성 의류로 제조될 수 있고, 기능성 의류를 착의할 시 야외에서도 쾌적하고 따뜻한 상태를 유지할 수 있다. 더 나아가 극한환경에서 장시간동안 체온을 유지하도록 하는 등산웨어로도 제조될 수 있다.
이하, 상기한 자가발열 기능성 직물의 제조방법 및 그에 의하여 제조되는 자가발열 기능성 직물을 단계별로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 자가발열 기능성 직물을 제조하기 위하여, 폴리에스테르섬유(11)에 중공섬유(12)를 꼬아서 제1필라멘트사(10)를 제조하는 제1필라멘트사제조단계(S1)를 수행한다.
제1필라멘트사제조단계(S1)는, 도 1에서 보는 바와 같이, 한가닥의 폴리에스테르섬유(11)를 5cm/s로 이동시키면서 그 폴리에스테르섬유(11)의 주위에 3가닥의 중공섬유(12)를 120~360rpm의 속도로 나선모양으로 서로 중첩되게 꼬아줌으로써 40~50s(수)의 제1필라멘트사(10)를 제조하는 단계이다. 이때, 중공섬유(12)의 분사회전수는 160rpm 인 것이 바람직하다.
여기에서 s(수)는 무게 1g에 따른 실의 길이를 뜻하는 것으로, 30~40s 는 30~40m의 무게가 1g 이라는 뜻으로 수가 높을수록 굵기가 가늘어 진다. 보통 속옷이 60~100s 를 사용하며, 옷의 특성과 디자인에 따라 맞는 수를 사용해야 한다.
폴리에스테르섬유(11)는 가볍고 질기며 마찰에도 강하고, 구김이 잘가지 않아서 영구 주름이 가능하다. 또 폴리에스테르섬유는 물기를 흡수하지 않으므로 잘 마르고 항균성이 있다.
중공섬유(12)는, 길이 방향으로 섬유단면 한가운데 중공이 있거나, 내부에 기포 또는 연근모양의 연속된 중공이 섬유이다. 이러한 중공섬유(12)는 자체 보온력이 크고 탄성이 좋으며, 비중은 작고 가볍다. 이러한 중공섬유는 폴리에스터나 나일론으로 구현된다.
여기서, 중공섬유(12)가 120rpm 이하의 속도로 꼬아진다면 폴리에스테르섬유(11)에 중공섬유(12)가 충분히 꼬아지지 않아 보온특성을 기대하기가 어렵고, 중공섬유(12)가 360rpm 이상의 속도로 꼬아진다면 폴리에스테르섬유(11)에 중공섬유(12)가 과도하게 꼬아져 40~50s(수)의 제1필라멘트사를 제조하기가 어렵고 또한 경제성이 없다.
이와 같이 제1필라멘트사(10)는 폴리에스테르섬유(11)에 3가닥의 중공섬유(12)를 꼬아서 제조되는 것이므로, 질기고 구김이 잘가지 않으며, 잘 마르고, 부피에 비하여 가볍고 보온성 및 탄성이 좋은 특성을 가진다.
다음, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1필라멘트사(10)에 흡습발열섬유(21)를 꼬아서 제2필라멘트사(20)를 제조하는 제2필라멘트사제조단계(S2)를 수행한다.
제2필라멘트사제조단계(S2)는, 도 2에서 보는 바와 같이, 한가닥의 제1필라멘트사(10)를 5cm/s로 이동시키면서 그 제1필라멘트사(10)의 주위에 3가닥의 흡습발열섬유(21)를 120~360rpm의 속도로 나선모양으로 서로 중첩되게 꼬아줌으로써 20~30s(수)의 제2필라멘트사(20)를 제조하는 것이다. 이때, 흡습발열섬유(21)의 분사회전수는 140rpm 인 것이 바람직하다.
흡습발열섬유(21)는 섬유의 친수성기가 수분을 흡수할 때 발열하는 원리를 이용하였다. 이러한 흡습발열섬유(21)는, 수분을 흡수하면서 스스로 발열하고, 항균성, 소취성 등 쾌적성 보유하고 있다.
여기서, 흡습발열섬유(21)가 120rpm 이하의 속도로 꼬아진다면 제1필라멘트사(10)에 흡습발열섬유(21)가 충분히 꼬아지지 않아 충분한 흡습자가발열 특성을 기대하기가 어렵고, 흡습발열섬유(21)가 360rpm 이상의 속도로 꼬아진다면 제1필라멘트사(10)에 흡습발열섬유(21)가 과도하게 꼬아져 15~30s(수)의 제2필라멘트사를 제조하기가 어렵고 또한 경제성이 없다.
이와 같이 제2필라멘트사(20)는, 제1필라멘트사(10)에 3가닥의 흡습발열섬유(21)를 꼬아서 제조되는 것이므로, 언급된 제1필라멘트사(10)의 기능에 흡습자가발열 특성이 부가된 특성을 가진다.
다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2필라멘트사(20)에 탄소섬유(31)를 꼬아서 기능성필라멘트사(30)를 제조하는 기능성필라멘트사제조단계(S3)를 수행한다.
기능성필라멘트사제조단계(S3)는, 도 3에서 보는 바와 같이, 한가닥의 제2필라멘트사(20)를 20cm/s로 이동시키면서 그 제2필라멘트사(20)의 주위에 한가닥의 탄소섬유(31)를 80~120rpm의 속도로 나선모양으로 꼬아주어 기능성필라멘트사(30)를 제조하는 단계이며, 탄소섬유(21)의 분사회전수는 100rpm 인 것이 바람직하다. 이때 탄소섬유(31)는 한가닥이 몇십 마이크로단위의 직경을 가지며 80~120rpm의 속도로 제2필라멘트사(20)에 꼬아지기 때문에, 제조되는 기능성필라멘트사(30)의 수는 15~30s(수)의 범위를 넘지 않게 된다.
이러한 탄소섬유(31)는 전도성을 가지므로, 화학섬유인 폴리에스테르섬유(11), 중공섬유(12) 및 흡습발열섬유(21)에서 발생되는 정전기를 중화시키는 역할을 한다. 더 나아가 탄소섬유(31)는 외부의 전자기파를 차단하는 기능을 가진다.
본원의 기능성필라멘트사(30)로 제조되는 기능성 의류는 주로 춥고 건조한 날씨에 골프나 런닝등의 스포츠용 의류로 제작되는데, 스포츠활동에 따른 마찰에 의하여 많은 정전기가 발생된다. 특히, 기능성필라멘트사(30)를 이루는 폴리에스테르섬유(11), 중공섬유(12) 및 흡습발열섬유(21)는 화학섬유의 일종이므로, 더더욱 많은 정전기가 발생된다. 이러한 정전기의 발생을 방지하기 위하여, 제2필라멘트사(20)에 탄소섬유(31)를 꼬아서 기능성필라멘트사(30)를 제조하는 것이다.
이와 같이 기능성필라멘트사(30)는, 제2필라멘트사(20)에 탄소섬유(31)를 꼬아서 제조되는 것이므로, 언급된 제2필라멘트사(20)의 특성에 정전기방지 기능이 부가된 특성을 가진다.
다음, 기능성필라멘트사(30)를 이용하여 발열직물(40)을 제직(weaving)하는 직물제직단계(S4)를 수행한다. 제직은 기능성필라멘트사(30)를 경사와 위사로 하여 진행된다.
다음, 발열직물(40)에 날염할 열감조성물을 제조하는 열감조성물제조단계(S5)를 수행한다. 이러한 열감조성물은, 캡사이신과, 비이온성 계면활성제와, 실리콘 수지와, 잔량의 정제수를 혼합하여 열감조성물을 혼합하여 구현된다. 이때 열감조성물은, 캡사이신 5.0 중량부 내지 10 중량부, 비이온성 계면활성제 2.5 내지 15 중량부, 실리콘 수지 20 내지 50 중량부를 포함하여 구현된다.
본 발명에서 열감조성물을 구성하는 구성요소를 설명하는 중량부는, 상기한 조성물인 캡사이신, 계면활성제, 실리콘 수지의 상대적인 비율을 무게의 단위로 표현한 것이다. 즉, 중량부의 단위를 그램(g)으로 가정한다면, 캡사이신 5.0 내지 10 그램(g)의 범위를 기준으로 하였을 때, 비이온성 계면활성제 2.5 내지 15 그램(g), 실리콘 수지 20 내지 50 그램(g)을 포함한다라는 의미인 것이다. 따라서 어떤 구성요소를 100 중량부를 기준으로 하지 않더라도, 열감조성물의 조성비를 이해할 수 있다.
캡사이신(Capsaicin, (E)-8-Methyl- N -vanillylnon-6-enamide ; C18H27NO3)은 고추의 매운 성분으로, 감각신경 말단에서 관절로부터 신경으로 통증을 substance-P의 유리를 억제하여 우수한 국소진통 효과를 나타낸다. 이러한 캡사이신의 함량이 5.0 중량부 미만이면 발열 효과가 적고, 함량이 10 중량부를 초과하여 과다하게 포함되면 열적 안정성이 떨어지고 경제적 측면에서 바람직하지 않다.
삭제
비이온성 계면활성제는 에테르형 계면활성제, 에스테르형 계면활성제 또는 이들의 혼합물을 사용한다. 계면활성제로는 직물 가공용 조성물로 적합하여야 하며, 이를 위하여 비이온성 계면활성제를 사용하는 것이다. 더욱 구체적으로 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 알킬아릴에테르, 솔비탄 지방산 에스테르 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
비이온성 계면활성제는, 조성물 중 유성(油性) 성분과 수성(水性) 성분이 유화되도록 매개하는 성분으로, 2.5 내지 15 중량부 범위이며, 바람직하기로는 4 내지 10 중량부 범위로 사용하는 것이 좋다. 이러한 비이온성 계면활성제의 함량이 2.5 중량부 미만으로 적으면 유성성분과 수성성분의 유화가 충분하지 않아 열감조성물의 안정성이 불안해지는 경향이 있고, 함량이 15 중량부를 초과하면 열감조성물의 활성이 저하되는 경향을 나타난다.
실리콘 수지는, 날염할 때 캡사이신이 직물에 견고하게 고착되도록 하고 내구성을 부여하며 직물을 부드럽게 하는 바인더로서의 역할을 수행한다. 실리콘 수지는, 20 내지 50 중량부 범위이고, 바람직하기로는 25 내지 35 중량부 범위를 사용하는 것이 좋다. 이러한 실리콘 수지의 함량이 20중량부 미만일 때 날염시 열감조성물의 직물 고착도가 떨어지고 안정성이 불안해지는 경향이 있고, 함량이 50 중량부를 초과하면 열감조성물의 활성이 저하되는 경향을 나타난다.
상기한 열감조성물은 신체로부터 발생되는 땀의 수분과 반응하여 발열하며, 피부와 접촉시 혈관의 확장효과를 일으켜 혈류량을 증가시킴으로써 체온을 상승시키는 효과를 나타낸다. 상기한 열감조성물은 사용량을 조절할 수 있으며, 바람직하게는 15 내지 30 중량부 농도로 희석된 날염액으로 제조하여 사용하면 무난하다.
다음. 날염기(printing machine)를 이용하여 발열직물(40)에 열감조성물을 날염하는 열감조성물날염단계(S6)를 수행한다.
날염시 열감조성물의 두께는 발열직물(40)이 사용되는 분야, 예를 들면 골프웨어, 런닝웨어, 또는 방한복인지 여부에 따라 열감조성물의 두께를 달리한다. 즉, 필요에 따라 발열직물(40)에 날염되는 열감조성물의 양을 달리함으로서 발열층(41)의 두께를 조절하고 이에 따라 발열량을 조절할 수 있는 것이다.
다음, 날염된 발열직물(40)을 건조시켜 열감조성물을 발열직물에 고착시키는 고착단계(S7)를 수행한다. 이때 고착단계(S7)는 열감조성물이 날염된 발열직물(40)을 60~80℃ 온도범위에서 최소한 12시간을 건조시킴으로써 이루어진다. 이러한 고착단계(S7)를 거쳐 도 4에 도시된 바와 같이 발열층(41)이 형성된 발열직물(40)이 완성된다.
상기한 자가발열 기능성 직물은, 폴리에스테르섬유(11)에 중공섬유(12), 흡습발열섬유(21), 탄소섬유(31)가 꼬아져 구현된 기능성필라멘트사(30)가 제직된 후, 열감조성물로 날염되어 구현된다. 따라서 상기한 자가발열 기능성 직물에 의하여 제조되는 본 발명의 자가발열 기능성 직물로 제조된 의류는, 신체의 온도를 외부로 방출하지 않아 보온성을 유지할 수 있고, 신체로부터 발생된 땀의 수분과 반응하여 자가 발열하므로 땀이 날정도의 활동시 피부 온도를 2~4 ℃ 범위로 상승시키며, 건조한 날씨에도 정전기의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 내구성이 우수함과 동시에 구김이 잘 가지 않고, 열감조성물의 고착안정성이 우수하여 수십회의 세탁으로도 자가발열성이 유지된다.
또한 본원의 발열 기능성 직물로 제조된 의류는, 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.
실시예 1. 제1필라멘트사의 제조
한가닥의 폴리에스테르섬유(11)를 5cm/s로 이동시키면서 그 폴리에스테르섬유(11)의 주위에 3가닥의 중공섬유(12)를 160rpm의 속도로 나선모양으로 꼬아줌으로써 제1필라멘트사(10)를 제조하였다.
실시예 2. 제2필라멘트사의 제조
한가닥의 제1필라멘트사(10)를 5cm/s로 이동시키면서 그 제1필라멘트사(10)의 주위에 3가닥의 흡습발열섬유(21)를 140rpm의 속도로 나선모양으로 꼬아줌으로써 제2필라멘트사(20)를 제조하였다.
실시예 3. 제3필라멘트사의 제조
한가닥의 제2필라멘트사(20)를 20cm/s로 이동시키면서 그 제2필라멘트사(20)의 주위에 한가닥의 탄소섬유(31)를 100rpm의 속도로 나선모양으로 꼬아줌으로서 기능성필라멘트사(30)를 제조하였다.
실시예 4. 열감조성물의 제조
캡사이신 10 중량부 및 솔비탄지방산에스테르 10중량부를 유화기에 투입한 후 1,500 내지 2,000 rpm의 속도로 30 분 동안 고속 교반하여 잘 혼합한 다음 섬유용 실리콘수지 유화물((주)오린지 제조, 실리콘수지 고형분 50 %) 30 중량부를 유화기에 30분에 걸쳐 소량씩 투입하면서 60 분 동안 1,500내 2,000 rpm의 속도로 1차 유화를 시켰다. 이어서 정제수 45 중량부를 30분 동안 소량씩 첨가한 후 60 분 동안 2,000 내지 2,500 rpm의 속도로 고속교반하여 균일하고 저장안장성이 우수한 열감조성물을 제조하였다.
실시예 5. 발열직물의 제조
상기한 제3필라멘트사를 위사와 경사로 하여 제직된 발열직물(40)의 표면에 날염기(printing machine)를 이용하여 상기한 열감조성물을 날염하였다. 이후, 날염된 발열직물(40)을 70℃ 온도범위에서 12시간을 건조시킴으로써 발열층(41)이 형성된 발열직물(40)을 제조하였다.
실험예 1. 자가발열 기능성 직물의 특성확인
[발열성 확인]
상기 실시예 5에 의하여 제조된 발열직물(40)로 제조된 상의를 10 분간 착의한 후 착의 전후의 체온의 변화를 측정하여 도 5 및 6에 나타내었다. 도 5는 본 발명의 자가발열 기능성 직물로 제조딘 의류를 착의하기 전의 신체표면의 온도분포를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 자가발열 기능성 직물로 제조된 의류를 착의하고 10분이 경과한 후 신체표면의 온도분포를 나타낸 도면이다.
도 5 및 6에 의하면 평균 2 내지 4 ℃의 온도가 상승한 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 ISO 6330 2000. 11B 규정에 의하여 30 ± 3 ℃ 조건, 연속 30 회의 세탁 및 건조시에도 동일하게 나타났다.
[보온성 확인]
실시예 5에 의하여 제조된 자가발열 기능성 직물을 섬유시험연구원(FITI)에 의뢰하여 KS K 0466: 2002 법에 의하여 KS K 0466에 규정된 시험기를 사용하여 보온율을 측정하였으며, 그 결과는 88.6 %로 나타났다.
[건조속도 확인]
실시예 5에 의하여 제조된 자가발열 기능성 직물을 섬유시험연구원(FITI)에 의뢰하여 KS K 0815:2005. 6. 28. 1. B법에 의하여 건조속도를 측정하였으며, 그 결과는 5.23 g/202.5 ㎠으로 나타났다.
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 ... 제1필라멘트사 11 ... 폴리에스테르섬유
12 ... 중공섬유 20 ... 제2필라멘트사
21 ... 흡습발열섬유 30 ... 기능성필라멘트사
31 ... 탄소섬유 40 ... 발열직물
41 ... 발열층

Claims (9)

  1. 폴리에스테르섬유(11)에 중공섬유(12)를 꼬아서 제1필라멘트사(10)를 제조하는 제1필라멘트사제조단계(S1);
    상기 제1필라멘트사(10)에 흡습발열섬유(21)를 꼬아서 제2필라멘트사(20)를 제조하는 제2필라멘트사제조단계(S2);
    상기 제2필라멘트사(20)에 탄소섬유(31)를 꼬아서 기능성필라멘트사(30)를 제조하는 기능성필라멘트사제조단계(S3);
    상기 기능성필라멘트사(30)를 이용하여 발열직물(40)을 제직(weaving)하는 직물제직단계(S4);
    상기 발열직물(40)에 날염할 열감조성물을 제조하는 열감조성물제조단계(S5);
    날염기(printing machine)를 이용하여 상기 발열직물(40)에 상기 열감조성물을 날염하는 열감조성물날염단계(S6); 및
    상기 날염된 발열직물(40)을 건조시켜 열감조성물을 상기 발열직물(40)에 고착시키는 고착단계(S7);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발열 기능성 직물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1필라멘트사제조단계(S1)는,
    한가닥의 상기 폴리에스테르섬유(11)를 5cm/s로 이동시키면서 그 폴리에스테르섬유(11)의 주위에 3가닥의 상기 중공섬유(12)를 120~360rpm의 속도로 나선모양으로 서로 중첩되게 꼬아줌으로써 상기 제1필라멘트사(10)를 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 자가발열 기능성 직물의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2필라멘트사제조단계(S2)는,
    한가닥의 상기 제1필라멘트사(10)를 5cm/s로 이동시키면서 그 제1필라멘트사(10)의 주위에 3가닥의 상기 흡습발열섬유(21)를 120~360rpm의 속도로 나선모양으로 서로 중첩되게 꼬아줌으로써 상기 제2필라멘트사(20)를 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 자가발열 기능성 직물의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기능성필라멘트사제조단계(S3)는,
    한가닥의 상기 제2필라멘트사(20)를 20cm/s로 이동시키면서 그 제2필라멘트사(20)의 주위에 한가닥의 상기 탄소섬유(31)를 80~120rpm의 속도로 나선모양으로 꼬아주어 상기 기능성필라멘트사(30)를 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 자가발열 기능성 직물의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 열감조성물제조단계(S5)는, 캡사이신과, 비이온성 계면활성제와, 실리콘 수지를 혼합하여 열감조성물을 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 자가발열 기능성 직물의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서, 상기 비이온성 계면활성제는,
    에테르형 계면활성제, 에스테르형 계면활성제 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 자가발열 기능성 직물의 제조방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 비이온성 계면활성제는,
    폴리옥시에틸렌 알킬아릴에테르, 솔비탄 지방산 에스테르 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 자가발열 기능성 직물의 제조방법.
  9. 제1항 내지 제5항, 제7항 및 제8항중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 자가발열 기능성 직물.
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