KR101082019B1

KR101082019B1 - 스페이서 패브릭 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR101082019B1
Application number: KR1020097002550A
Authority: KR
Inventors: 박평열; 나상민; 황종현
Original assignee: 메사추세츠 인스티튜트 오브 테크놀로지; 코오롱글로텍주식회사
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2011-11-10
Also published as: US20080006060A1; KR20090028648A; WO2008005051A1; US20070084220A1; US7565821B2; US7731279B2

Abstract

본 발명은 충격을 완화시키는 완충성 (Cushionability), 신축성 (Flexibility) 및 열전도성 (Thermal Conductivity)이 우수한 스페이서 패브릭, 및 이의 제조 방법을 제공한다. 본 발명 있어서, 상기 스페이서 패브릭은 카시트의 재료로서 유용하며, 특히, 작동기 이동(Actuator Moving)효과를 효과적으로 전달하기 위한 신축성(Flexibility), 기기(Device)의 표면의 경도(hardness)를 최소화 하기 위한 완충성(Cushionability), 및 빠른 냉각/가열(Quick Cooling/Heating)성능을 효과적으로 인체에 전달키 위한 높은 열전도성(Thermal Conductivity)이 우수하여, 작동기(Actuator)와 냉난방 기구가 장착된 카시트 재료로서 매우 유용하다.

Description

스페이서 패브릭 및 이의 제조 방법{SPACER FABRIC AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}

본 발명은 스페이서 패브릭에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 충격을 완화시키는 완충성 (Cushionability), 신축성 (Flexibility) 및 열전도성 (Thermal Conductivity)이 우수한 스페이서 패브릭, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 카시트 직물로서 다양한 원단과 그 제조 기술이 개발되어 있다. 이러한 원단에는 편물과 직물이 있다. Knitting Cloth로 불리는 편물은 D/R (Double Raschel Fabric) 및 T/C (Tricot Cut Fabric)의 경편과 C/K (Circular Knit Fabric) 및 S/P (Sinker Pile Fabric)의 환편이 있고, Weaving Cloth로 불리는 직물은 F/W (Flat Woven Fabric) 및 M/Q (Moquette Fabric) 등이 있다. 상기 패브릭의 제조 공법은 현재 잘 알려져 있고 일반적으로 사용되는 기술이다. 상기 패브릭은 그 형태나 제조 방식에 따라서 다시 다양하게 분류 가능하므로, 카시트 직물의 종류는 실로 다양하다 하겠다

도7은 D/R 패브릭(fabric)의 구조를 보여준다. 도 7 에서, D/R 직물은 2개 의 그라운드(Ground)면으로 구성되어 있고, 각 그라운드면은 앞뒤 양면을 갖는다. 이러한 조직이 형성됨과 동시에 양면 사이에서 파일사(Pile yarns)가 형성된다. 형성된 파일사의 중앙을 중앙절삭기 center-cutting knife)로 절단하면 도 7의 구조를 갖는 D/R 패브릭이 제작된다. 카시트 패브릭용도로서의　D/R 패브릭의 장점은 감촉이 우수하고, 신율 조정이 가능하며, 상품성이 우수하다는 점이다. 그러나, 패턴 표현이 어렵고 가격이 높다는 문제점이 있다

도 8은 T/C 패브릭의 구조를 보여준다.

도 8에서, 1면의 그라운드(Ground)와 파일사(pile yarn)를 동시에 형성시키고, 형성된 파일사을 인출(引出: Pulling)하여 긴 파일사을 형성시킨 후, 인출된 파일사의 상단을 절단하여 최종 파일을 형성한다. 최종적으로, 파일사 표면을 마감 처리하면 도 8의 구조를 갖는 T/C 패브릭이 제작된다. 카시트 용도로서의 T/C 패브릭의 장점은 패턴 표현이 자유롭고, 신율이 우수하며, 가격경쟁력이 양호하다는 점이다. 그러나 고급 원단감의 결여되고 촉감이 거칠다는 문제점이 있다.

도 9는 F/W 패브릭의 구조를 보여준다.

도9에서, F/W 패브릭는 경사(Warp pile)과 위사(Weft pile)의 연속적인 반복 교차로 조직을 형성하여 제작된다. F/W 패브릭 은 크게 두 종류로 분류 할 수 있는데, 그 중 하나인 도비(DOBBY) 패브릭은 반복 교차된 형태가 단일 조직인 경우를 말하고, 다른 분류인 자카드(JACQUARD) 패브릭은 여러 개의 단일 조직이 복합된 이중 조직 혹은 복합 조직인 경우를 의미한다. 카시트 용도로서의 F/W 패브릭의 장점은 패턴 표현이 용이하고, 경량화에 유리하고, 패브릭 관리 및 취급이 용이하다 는 것이다. 그러나 고급 패브릭 느낌의 결여와 거친 촉감, 그리고 신율의 부족 등의 문제점이 있다

도 10은 C/K 패브릭의 구조를 보여준다. 위편물의류(weft knitting cloth)로서 C/K 패브릭은 패브릭표면의 고리(Loop)로 1차 형성한다. 이 때 기계방향(Machine Direction)은 가로 방향이다. 이렇게 형성된 고리(Loop)를 잘라서 파일을 구성하고, 절삭(Shearing)공정을 통해 사(Pile)표면을 균일하게 가공하면 C/K 패브릭이 제작된다. 카시트 용도로서의 C/K 패브릭의 장점은 무늬(Pattern)표현이 용이하고, 신율이 우수하다는데 있다. 그러나, 올풀림등으로 인한 박리현상과 강도가 약하다는 단점이 있다

상기 패브릭들 중에서, C/K, S/P등의 위편직물(weft knitted fabric)은 신축성(Flexibility) 성능 면에서 유용하고, D/R, T/C등의 경편직물(warp knitted fabric)은 부드러움과 쿠션 성능 면에서 유용하며, F/W, M/Q등의 위브직물(Weaved fabric) 열전도성(Thermal Conductivity) 성능 면에서 유용하다.

한편, 시트 (Seat)는 '신체를 지지해주는 목적을 갖는 도구의 신체와 접촉하는 부분'이라고 정의될 수 있다. 이 중에서 카 시트는 협의로는 자동차 시트를 의미하지만, 광의로는 '모든 움직이는 기구에 앉은 신체를 지지해주는 목적을 갖는 도구의 신체와 접촉하는 부분'이라고 정의될 수 있다. 따라서, 카 시트는 운전 중 계속적으로 진동을 받고 안전 운전과 직접 관계가 있다는 점에서 일반 좌석과 엄격히 구분되는 중요함을 가지고 있다.

일반적으로 카 시트가 갖추어야 할 가장 중요한 요건으로서 다음 몇 가지 사 항을 들 수 있다:

첫째, 움직이는 기구에 설치하는 도구로서 안전해야 한다

둘째, 안락해야 한다.

셋째, 편리한 여러 가지 기능을 갖추어야 한다.

넷째, 시트의 외관이 좋아야 한다.

다섯째, 경제성이 있어야 한다.

이러한 요건을 충족시키기 위하여, 안전함, 안락감, 편의성, 외관, 경제성을 두루 갖춘 시트의 개발을 위해 다양한 형태로의 연구가 진행되고 있다.

안전함은 카시트의 중대하고 필수불가결의 필수사항이다. 최근 많은 운전자들은 초기 안락감뿐만 아니라 장시간 운전에 따른 피로감 감소를 요구하고 있다. 또한 그에 상응하는 심미적 요인, 다시 말해, 시트 커버지에 대한 감성적 요구 조건도 상당히 증가되고 있는 추세이다. 이제 시트 커버는 단지 시트 프레임을 감싸는 원단이라는 개념을 넘어서서 운전자에게 쾌적함과 안락감을 선사하고 심미적 감성을 자극하는 시트의 주요 부속품이 되고 있다.

향후, 자동차의 기술개발은 인체 공학적인 측면에서 운전자의 상태를 기온이나 환경 등의 외부 요인을 고려하여 설계하여야 하므로, 치밀한 설계와 디자인 기술이 필요하다 하겠다. 그러한 자동차의 미래 기술 개발 모터 하에, 시트 의류도 자유로울 수 없고, 또한 거기에 부가적 요소를 더한 기술개발이 필요한 시점이 도래하고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해서는 상기한 바와 같은 3가지 물성, 즉 완충성 (Cushionability), 신축성 (Flexibility) 및 열전도성 (Thermal Conductivity 모두 우수한 시트 커버 패브릭이 요구되고 있다. 하지만, 이러한 패브릭은 기존의 기술에 의해서는 달성되기 힘든 높은 기술수준을 요구하므로 아직 개발되지 않고 있다.

발명의 요약

본 발명의 구현예에 따라, 완충성 (Cushionability), 신축성 (Flexibility) 및 열전도성 (Thermal Conductivity)이 우수한 스페이서 패브릭(spacer fabric)이 제공된다. 발명의 구현예에 따른 스페이서 패브릭은 LSCY(Latent Self Crimping Yarn, 잠재권축사)과 DTY (Draw Textured Yarn)이 제편되어 형성된 상부면 (Top layer) 및 하부면 (Bottom layer), 및 상기 상부면과 하부면을 연결하는 다수의 파일사(Pile yarn)를 포함한다. 여기서, 상기 LSCY는 PET (polyethyleneterephthalate), PTT (polytrimethyleneterephthalate), PBT (Polybutyleneterephthalate), 및 나일론으로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 또는 두 개의 성분의 조합을 포함하는 사이드-바이-사이드(side by side) 형태의 사(yarn)이다. 또한, 상기 DTY는 폴리에스테르 또는 나일론 필라멘트사(filament yarn)를 연신하여 제작된 것이고, 상기 LSCY 및 DTY의 굵기는 75 내지 400 데니어(Denier)이며, 상기 파일사는 폴리에스테르, 나일론, 아크릴, 금속사(metallic yarn) 및 탄소 섬유로 이루어진 군 중에서 선택된 성분으로 만들어진 지름 20 내지 50 데니어(Denier)의 모노필라멘트 사(monofilament yarn)이다.

본 발명의 다른 구현예에 따라, 완충성 (Cushionability), 신축성 (Flexibility) 및 열전도성 (Thermal Conductivity)이 우수한 스페이서 패브릭(spacer fabric)의 제조방법이 제공된다. 발명의 일 구현예에 따른 스페이서 패브릭의 제조방법은 PET (polyethyleneterephthalate), PTT (polytrimethyleneterephthalate), PBT (Polybutyleneterephthalate), 및 나일론으로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 또는 두 개의 성분을 사이드-바이-사이드(side by side) 형태로 복합방사하여 제작된 75 내지 400 데니어(Denier)의 LSCY(Latent Self Crimping Yarn, 잠재권축사)과 폴리에스테르 또는 나일론 필라멘트사를 연신하여 제작된 75 내지 400 데니어(Denier)의 DTY (Draw Textured Yarn)을 제편하여 상부면 (Top layer) 및 하부면 (Bottom layer)을 형성시키는 단계;

폴리에스테르, 나일론, 아크릴, 금속사(metallic yarn) 및 탄소섬유로 이루어진 군 중에서 선택된 성분을 갖는 20 내지 50 데니어(Denier)의 모노필라멘트 사(monofilament yarn)을 사용하여 상기 상부면과 하부면을 연결하는 다수의 파일 사를 형성시키는 단계; 및

안정화단계(stabilizing step), 사전세팅단계(pre-setting step), 염색단계(dyeing step), 최종세팅단계(final setting step) 및 수지처리단계(resin treatment step)을 포함하는 후처리 단계 (Finishing process)를 포함한다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 스페이서 패브릭 을 사용하여 제작된 카시트를 제공하는 것으로, 상기 카시트는 내부에 이동효과(moving effect)를 갖는 작동기(Actuator) 및/또는 TED (Transfer Electron Device) 등의 열전달 기구를 포함하는 것일 수 있다.

바람직한 구현예에 따른 상세한 설명

이하, 발명의 바람직한 구현예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 하지만, 본 발명은 다른 형태로서 구체화 될 수 있고 여기에서 기술된 구현예에 의하여 제한되어서는 안 된다. 오히려, 구현예들은 발명의 명세서를 완벽하게 관련 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자들에게 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 숫자 기호는 명세서 내의 구성요소의 기호를 나타내는 것이다.

이하, 본 발명의 대표적인 구현예를 대응하는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 명세서에 있어서, '카시트'는 '모든 움직이는 기구에 앉은 신체를 지지해주는 목적을 갖는 도구의 신체와 접촉하는 부분'을 의미하는 광의로 사용된다. 본 발명의 궁극적인 목표는 진보된 카시트를 제작하는 것으로, 보다 구체적으로는 운전자에게 쾌적한 환경을 부여하기 위한 방법론으로 시트표면온도의 쾌적함 부여와, 장시간 운전자에게 마사지 효과를 제공하는 것이다. 이는 그 동안의 시트 자체 기술로는 부여하기 힘든 복합 기술로서, 단편적으로 제공되는 기술의 업그레이드라 할 수 있다. 이러한 효과를 발휘하는 기기(device)는 시트 패브릭하단에 위치하여 운전자에게 반 직접적으로 작용한다. 다시 말해서 시트원단은 운전자에게 기기(device)의 성능을 원활하고 효과적으로 그리고 보다 안전하게 전달하는 중간 매개체이다.

이러한 카시트에 요구되는 주요 특징은 SMA 작동기(actuator)의 푸셔(pusher)가 원할히 동작할 수 있도록 하는 신축성, 펠티어 기기(Peltier's device)의 단단함으로 인한 물감을 저감시킬 수 있는 쿠션의 푹신함, 빠른 냉각과 가열을 통해서 열 효율을 효과적으로 올릴 수 있는 높은 열전도성 등이다.

본 발명자들은 상기 3가지 주요 특성을 만족시키는 카시트 패브릭제작을 위한 다양한 테스트를 수행한 결과, LSCY, DTY와 모노필라멘트 사(monofilament yarn)을 이용한 스페이서 형태의 패브릭이 상기의 목적을 모두 만족시킬 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명에서는 시트의 다양한 기술 부분 중, 안락감을 위한 작동기(Actuator)기술과 이 기술의 성능 발현을 극대화 할 수 있는 시트 패브릭 개발을 주요 목적으로 한다.

상기 안락감을 위한 작동기(Actuator)기술은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 그 첫 번째가 운전 초기에 극한 환경, 여름철 열기와 겨울철 냉기를 효과적으로 제거할 수 있는 TED (Transfer Electron Device) 기술이다. 또 한 가지는 장시간 운전을 통해 느끼는 엉덩이와 넓적다리 부분의 압박을 마사지 효과의 작동기 이동(Actuator Moving)으로서 운전자에게 쾌적감을 부여하는 기술이다. 이러한 작동기(Actuator) 기술이 운전자에게 전달되기 위해서는 필수적으로 시트 패브릭을 통하여야만 하고, 이는 최적의 카시트 개발의 필요성의 근본 취지 이기도 하다

연구의 주요 목표를 달성하기 위한 시트 패브릭의 주요 물성 항목은 다음과 같다.

1. 작동기이동(Actuator Moving)효과를 효과적으로 전달하기 위한 신축성(Flexibility) 확보,

2. 기기(Device)의 표면의 딱딱함(hardness)를 최소화 하기 위한 완충(Cushion) 성능 확보,

3. TED의 빠른 냉각/가열(Quick Cooling/Heating)성능을 효과적으로 인체에 전달키 위한 높은 열전도성(Thermal Conductivity) 확보.

이러한 3가지 주요 목표 달성이 본 발명의 주요 화두이다.

신축성은 작동기(Actuator)의 마사지 효과를 인체에 전달해 주는 역할을 한다. 여기서 상기 작동기(Actuator)의 전후, 좌우의 신축성이 확보 되지 않으면, 움직임의 개별 성능이 반감되어 구분프로그램(sectionalizing program) (운동순서, 운동 프로그램) 발현 성능이 감소될 수 있다. 신축성은 물성 항목 중 정하중 신율과 잔류 줄음율로서 그 성능의 정량적 수치를 확인할 수 있다.

상기 작동기(Actuator)의 성능 발현의 특성상 시트 패브릭 바로 하단에 접촉하여 위치하는 것이 일반적인데, 이는 운전자가 느끼는 쾌적성에 지대한 저해요인을 일으킬 수 있다. 즉, 엉덩이 부위에 딱딱한 이물감을 느낄 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 카시트 패브릭은 완충성을 가져야 한다. 여기서 주의해야 할 사항은 되도록 스펀지의 도움 없이 카시트 독자적인 성능으로 완충 능력을 발휘해야 하는데 그 이유는 다음과 같다. 기존 시트 패브릭에는 승차감 향상과 원단의 형태 고정을 위해 스펀지를 뒷면에 합지(laminating) 형태로서 사용하고 있다. 하지만, 이 스펀지는 폴리우레탄 발포체(PU Foam)로서 잠열형태의 열에 대한 자기복원(self-maintenance)성능이 있는 고분자 물질이다. 이는 빠른 반응(Quick response)라는 목적에 심대한 장애 요인으로서 작용할 수 있고, 이의 해소를 위해 시트 패브릭 단독으로 완충성을 확보할 수 있는 연구가 필요하게 된 가장 큰 원인이 되겠다. 완충 성능은 물성 항목 중 압축으로부터의 복원성과 물리적인 부드러움이 좌우한다.

열전도성은 열기나 냉기를 얼마나 효과적으로 전달할 수 있는지의 정량 표현으로서, 발명의 주요한 목적중의 하나인 빠른 냉각과 가열(Quick Cooling and Heating) 성능 발현을 뒷받침하는 기능이다. 여기서 열전도성과 통기성이 상대적 성능의 우수성을 정량적으로 평가하는 잣대가 된다. 또한, 일반적인 폴리에스터 사(Polyester yarn)과 PTT(Poly Trimethylene Terephtalate)의 내마모성과 염색견뢰도(Color Fastness)도 우수한 물성의 Seat Fabric 개발에 있어서 중요한 물성이 될 수 있다

이러한 물성을 달성하기 위하여, 본 발명은 LSCY (Latent Self Crimping Yarn, 잠재권축사)과 DTY (Draw Textured Yarn, 연신가공사)이 제편되어 되어 형성된 상부면 (Top layer) 및 하부면 (Bottom layer), 및 상기 상부면과 하부면을 연결하는 다수의 파일사(Pile yarn)를 포함하는, 완충성 (Cushionability), 신축성 (Flexibility) 및 열전도성 (Thermal Conductivity)가 우수한 스페이서 패브릭을 제공한다 (도 1 참조).

또 다른 측면에 있어서, 본 발명은

LSCY (Latent Self Crimping Yarn, 잠재권축사)과 DTY (Draw Textured Yarn, 연신가공사)을 제편하여 상부면(Top layer) 및 하부면(Bottom layer)을 형성시키는 단계;

모노필라멘트 사(monofilament yarn)를 사용하여 상기 상부면과 하부면을 연결하는 다수의 파일사를 형성시키는 단계; 및

안정화단계(stabilizing step), 사전세팅단계(pre-setting step), 염색단계(dyeing step), 최종세팅단계(final setting step) 및 수지처리단계(resin treatment step)을 포함하는 후처리 단계 (Finishing process)를 포함하는,

완충성 (Cushionability), 신축성 (Flexibility) 및 열전도성 (Thermal Conductivity)가 우수한 스페이서 패브릭의 제조 방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 있어서, F/W 패브릭, C/K 패브릭, T/C 패브릭, D/R 패브릭 , D/R 크리스(Crease) 패브릭 및 스페이서 패브릭 중에서도 스패이서 패브릭이 인장강도, 연신률, 신축성, 열전도성 및 통기성 등에서 전반적으로 우수한 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명은 스패이서 패브릭 형태의 패브릭을 제공한다

상기 LSCY는 가공 전에는 나타나지 않던 권축이 후가공상의 열처리에 의하여 발현되는 소재로 기계적 신장(mechanical stretch) 특성을 갖기 때문에 제작되는 패브릭에 신축성을 제공하는 역할을 한다. 특히, 이성분계 사이드 바이 사이드(side by side)형 복합 방사로 생산되는 LSCY는 결정 배향도 제어를 통하여 보다 우수한 신축성을 달성할 수 있다. 따라서, 상기 LSCY는 PET (polyethyleneterephthalate), PTT (polytrimethyleneterephthalate), PBT (Polybutyleneterephthalate), 및 나일론으로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 또는 두 개의 성분이 조합된 사이드-바이-사이드(side by side) 형태의 사(yarn)일 수 있다. 두 개의 성분이 조합된 경우, 이들의 조합비는 제조될 패브릭의 용도 및 목적하는 물성에 따라서 다양할 수 있으며, 바람직하게는 중량비로 1:2 내지 2:1 범위인 것이 좋다.

몇가지 발명의 구현예에 있어서, 상기 LSCY은 하나의 성분을 사용하되, 일면(one-side)에만 배향 억제제를 혼합하여 복합 방사한 사이드-바이-사이드(side by side) 형태의 사(yarn)일 수 있다. 이때 배향억제제의 종류에는 특별한 제한이 없고 배향도 제어를 위하여 통상적으로 사용되는 모든 배향억제제가 사용 가능하며, 예컨대, PMMA (Poly Methyl MetAcrylate), (MMA(Methyl MetAcrylate), PE(Poly Ethylene), PP(Poly Propylene)등으로 이루어진 군 중에서 선택된 것일 수 있으며, 적절한 배향 제어를 위하여 사용량은 0.01 내지 10.0 wt% 범위로 하는 것이 좋다. 또 다른 구현예에 있어서, 상기 LSCY은 고유 점도 및 수축률이 상이한 두 개의 성분, 예컨대, PET와 PTT를 복합 방사한 사이드-바이-사이드(side by side) 형태의 사(yarn)일 수 있다. 이 때, PET의 점도 범위는 점도 0.5 내지 0.7 cps, PTT의 점도 범위는 0.9 내지 1.1 cps일 수 있고, 이들간의 수축율 차이는 30 내지 70%인 것이 좋다. 점도와 수축률이 상이하다면 동일 물질도 사용 가능하다. 이와 같이 일면에만 배향억제제를 사용하거나, 고유점도 및 수축률이 상이한 두 가지 성분을 사용하여 LSCY을 제작함으로써, 배향도 제어를 통한 보다 우수한 신축성을 얻을 수 있다.

제조된 패브릭의 바람직한 물성을 얻기 위해서, LSCY의 구성요소로서 사용된 고분자의 분자량은 낮은 점성의 고분자의 경우 10,000내지 20,000일 수 있고, 높은 점성의 고분자의 경우 25,000내지 50,000일 수 있지만, 여기에 한정되는 것은 아니다.

상기 DTY는 폴리에스테르 또는 나일론 필라멘트사를 연신하여 꼬임이 형성되어 제작된 것으로, 일반 필라멘트사보다 우수한 신축성, 부드러움 및 감촉을 갖는 소재이다. 보다 우수한 신축성과 감촉을 달성하기 위하여, 상기 DTY는 폴리에스테르 예비배향사(POY, pre-oriented yarn)를 연신하여 얻어진 연신사 2겹 이상을 연신비율을 10Z 내지 50Z로 하여 합연하고, 180 내지 200℃에서 1차 가열하고, 190 내지 210℃에서 2차 가열하여 제작된 것일 수 있다.

본 발명의 실시예에서 입증된 바와 같이, 보다 우수한 신축성과 감촉을 위하여, 상기 LSCY과 DTY의 혼합비는 중량비로 1: 0.75 내지 2 (LSCY 중량:DTY 중량)인 것이 좋다. 또한, 패브릭 표면에 홀(hole) 을 만들 때, LSCY는 열 세팅과정 중 적당한 공간을 확보하여야 하고, 이를 위해서는 바닥의 지지 역할을 하는 DTY는 적정 비율로 섞일 필요성이 있는데, 이를 위하여, 상기 LSCY과 DTY의 혼합비를 상기 범위로 하는 것이 좋다

상기 LSCY 및 DTY의 굵기 또한 제작되는 패브릭의 조직과 물성에 영향을 미치는 요인이므로, 본 발명에 따른 패브릭에 요구되는 물성을 달성하기 위하여 75 내지 400 데니어(Denier)인 것이 좋으며, 보다 바람직하게는 180 내지 350 데니어(Denier)인 것이 좋다. 카시트 원단으로 사용하기 위하여 요구되는 신축성과 압축탄성율 조건을 만족시키기 위하여 패브릭이 최소한의 부피를 확보하여야 하기 때문에, 적절한 부피 확보를 위하여 사용되는 사(yarn)의 굵기를 상기 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한 사(yarn)의 굵기가 400 데니어(Denier) 이상인 경우에는 스페이서 패브릭으로 제편이 불가능하다.

발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 상부면과 하부면에 일정 크기의 홀(hole)이 다수 형성되어 신축성, 통기성, 회복성 및 열전도성을 보다 향상시킬 수 있다. 본 발명의 스페이서 패브릭에서 열전도성과 신장 그리고 탄성을 최적화 할 수 있도록, 평균 홀 지름(hole diameter)은 약 3~5mm 이고, 홀 크기(hole size)의 MD/AMD ratio가 1 내지 1.5인 것이 좋다. 보다 바람직하게는 MD/AMD 비율이 1인 원형인 것이 좋다. 이러한 홀(hole)은 상부면에만 형성되거나, 상부면 및 하부면 모두에 형성될 수 있다. 본 발명의 구현예에 있어서, 패브릭 제편 방향의 수직방향인 수직기계방향 (Across Machine Direction, AMD)의 홀 크기(hole size) 변화에 따른 열전도성 민감도는 기계방향 (Machine Direction, MD)의 홀 크기(hole size)의 변화에 따른 열전도성 민감도보다 약 2배 정도 높은 것으로 나타났다. 즉, AMD 홀 크기(hole size)의 변화를 통해서 열전도성의 조건을 제어하는 것이 MD hole size를 변화시키는 것보다 더욱 효과적이다.

본 발명의 패브릭은 스패이서 패브릭 형태로 상기의 상부면과 하부면 사이에 이들을 연결하는 다수의 파일사(Pile yarn)가 존재하는데, 이러한 파일사는 상부면과 하부면을 연결하여 이들 간 공간을 확보하여 열전도율과 쿠션 성능에 기여할 뿐 아니라, 상부면과 하부면을 기계적으로 지지하고 균형을 잡아주어 형태성 및 신축성에도 기여한다. 따라서 파일사는 기본적으로 강성과 탄성이 확보되어야 한다. 이를 위하여, 상기 파일사는 소정의 소재로 소정의 굵기를 갖는 것이어야 한다. 본 발명에 있어서, 상기 파일사는 폴리에스테르, 나일론, 아크릴 및 금속사(metallic yarn)나 탄소섬유와 같은 전도사(conductive yarn)으로 이루어진 군 중에서 선택된 성분을 갖는 모노필라멘트 사(monofilament yarn)로 제작되는 것이 좋다

발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 파일사를 구성하는 모노필라멘트의 굵기가 20 내지 50 데니어(Denier)인 경우 월등히 높은 탄성을 갖는 것으로 나타났다. 따라서, 상기 파일사를 구성하는 모노필라멘트의 굵기는 20 내지 50 데니어(Denier), 보다 바람직하게는 30 데니어(Denier)인 것이 좋다.

상부면과 하부면을 연결하는 파일사에 의하여 형성 가능한 구조에는 스트레이트 구조(straight constitution), 크로스 구조(cross constitution) 또는 세미-크로스 구조(semi-cross constitution)가 있다 (도 11 참조). 스트레이트 구조는 동일한 웨일 상에서 제편되는 구조이고, 크로스 구조는 2 웨일을 이동하며 제편되는 구조이고, 세미-크로스 구조는 1 웨일을 이동하며 제편되는 구조이다. 본 발명의 구현예에 따라, 높은 파일사 크기(pile height)와 탄성을 갖고 압축탄성률이 우수한 세미-크로스 구조를 채용하는 것이 좋다. 보다 바람직하게는, 파일사의 구조는 파일 조직 형성 좌표상 21100112와 01122110으로 제편된 세미-크로스 조직인 것이 바람직하다.

상기 파일사의 함량은 상부면 및 하부면에 함유된 LSCY과 DTY의 중량비와 비교하여 1: 0.75 내지 2 : 0.5 내지 1.5 (LSCY 중량:DTY 중량: 파일사의 중량)으로 하는 것이 좋다.

스페이서 패브릭의 두께는 파일사의 높이(Pile height)에 의하여 결정되며, 이는 도입 단계에서 기계 판 거리(M/C (machine) Plate Distance)에 의하여 조절되며, 파일사의 높이가 증가할수록 압축탄성률은 감소하게 된다. 바람직한 파일사의 높이와 압축회복률(compression recovery ratio)를 만족하기 위해서, 기계 판 거리가 특정 범위로 조절되어야 한다. 본 발명에 있어서, 이러한 점을 고려하여, 기계 판 거리는 7 내지 9 mm, 바람직하게는 8 mm인 것이 좋다 (도 6 참조).

본 발명의 제조방법에 있어서, 후처리 단계(finishing process)는 제편/위편(knitting/weaving) 공정에서 형태가 형성된 Spacer fabric에 최종 기능성을 부여하는 것으로, 안정화단계(stabilizing step), 사전세팅단계(pre-setting step), 염색단계(dyeing step), 최종세팅단계(final setting step) 및 수지처리단계(resin treatment step)을 포함한다.

상기 안정화 단계는 제작된 스페이서 패브릭을 부드럽게 최적조건으로 확폭시킴으로서, 구성 사(yarn)의 신축발현 공간을 확보하여 신축성을 확보하고자 하는 것이다. 이 과정의 주요 관건은 최적조건의 원단확폭에 있다. 즉, 안정화 단계는 패브릭의 신축성 향상을 위한 과정이다. 이를 위하여, 안정화 단계는 100~140℃에서 분당15내지 25미터 5~10%의 패브릭 폭 신장(fabric width enlargement) 조건하에서 수행하는 것이 바람직하다.

상기 사전세팅단계(pre-setting step)은 제작된 스페이서 패브릭 의 형태를 고정시켜서, 염색 과정(dyeing process)의 원활한 진행을 유도하고, 안정화단계에서 확보된 신축성을 확보하고 가열 세팅시키는 역할을 하는 단계로서, 이를 위하여, 150~190℃ 에서 15~25m/min 바람직하게는, 20m/min으로 세팅하여 수행하는 것이 좋다.

상기 염색 단계는 패브릭에 상품성 있는 색상를 주입하는 과정으로서, 분산염료 및/또는 산성 염료와 함께 대전방지제, 분산제, 욕중난연제 등의 보조제를 추가로 사용할 수 있다. 상기 보조제의 사용량은 염색성을 최적화하기 위하여 각각 0.1 내지 3 중량%의 양으로 사용하는 것이 좋다. 패브릭의 유연성과 염색 안정도(dye stability)와 염색견뢰도 (color fastness)를 높이기 위하여, 상기 염색단계는 100~130℃에서 10 내지 60분 동안 수행하는 것이 좋다

상기 최종 세팅 단계는 최종 열 세팅 과정으로서, 염색후 변형된 신축성을 다시 안정화 시키는 역할을 수행하며, 이를 위하여, 130~160℃에서 15~25m/min 특히, 20m/min으로 세팅하여 수행하였다

상기 수지 처리 단계는 패브릭의 유연성, 신축성, 완충성, 부드러움 확보를 위한 것으로, 카복실 기능성 실리콘 유연제(Carboxyl functional silicone softner)와 실리콘 유제(silicon emulsion)의 혼합물, 양이온계 계면활성화합물(a cation-based active surfactant compound) 및 양이온 활성 용액(an anion active solution)을 각각 1:1~3:2의 혼합비로 합성한 수지를 최종 세팅 단계와 동시에 또는 최종 세팅 단계 후 최종 세팅 단계와 동일한 조건 하에서 수행할 수 있다

또 다른 측면에 있어서, 본 발명은 상기와 같은 스페이서 패브릭을 사용하여 제작된 카시트를 제공한다. 상기와 같이 제작된 카시트는 본 발명에 따른 스페이서 패브릭은 우수한 완충 성능에 의하여 운전자에게 안락감을 줄뿐만 아니라, 시트와 접촉하는 신체 부위에 마사지 효과 등을 위한 작동기(actuator)가 내장된 시트에 적용되는 경우, 우수한 신축성에 의하여, 작동기 이동(actuator moving)을 효과적으로 운전자에게 전달할 수 있으며, 우수한 열전도성(thermal conductivity)에 의하여 TED 등의 냉난방 장치가 내장된 시트에 적용시 열 전도율이 우수하여 냉난방 효과를 충분히 발휘시킬 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 설명을 위한 예시일 뿐이며, 본 발명이 이들 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 상술한 또는 그 외의 목적, 특징, 장점은 첨부된 도면에서 예시되는 바와 같이 본 발명의 바람직한 구현예의 상세한 설명에 의하여 보다 분명해질 것이다. 이들 도면은 본 발명의 기본 원리를 예시하는 것 이외에 본 발명의 범위 및 중요성에 필수적인 사항은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 스페이서 패브릭의 구조를 보여주는 모식도이다.

도 2은 패브릭 표현의 홀 크기(hole size)에 따른 열전도성을 비교한 그래프이다.

도 3는 패브릭 표면의 MD 홀 크기(hole size)를 고정시킨 경우의 AMD 홀 크기(hole size)에 따른 신율 (extension)과 회복률 (recovery)를 비교한 그래프이다

도 4은 패브릭 표면의 AMD 홀 크기(hole size)를 고정시킨 경우의 MD 홀 크기(hole size)에 따른 신율(extension)과 회복률(recovery)을 비교한 그래프이다.

도 5는 패브릭 표면의 평균 홀 크기(hole size)에 따른 신율(extension)과 회복률(recovery)을 비교한 그래프이다.

도 6는 본 발명에 따른 스페이서 패브릭에서의 패브릭 사(pile) 높이와 압축회복률(compression recovery)를 기계 판 거리(M/C plate distance)에 따라 비교한 그래프이다.

도 7은 D/R Fabric의 구조를 나타낸 모식도이다.

도 8은 T/C Fabric의 구조를 나타낸 모식도이다.

도 9은 F/W Fabric의 구조를나타낸 모식도이다.

도 10는 C/K Fabric의 구조를 나타낸 모식도이다.

도 11은 파일사로 형성되는 구조를 나타낸 것이다.

도 12는 본 발명에 따른 스페이서 패브릭의 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.

실시예 1: 사(yarn) 가공

본 실시예에서는 본 발명에 따른 패브릭의 상부면 및 하부면의 소재로서 사용하기 위한 다음과 같은 여러 종류의 사(yarn)을 제작하고 그 물성을 시험하였다.

1.1. 사(yarn) 제조

1.1.1. DTY 300/96-1H 사(Yarn)

POY(Pre-Oriented Yarn)250/48-SD 제품 (㈜코오롱, 한국)을 150~220℃온도 범위에서 300~500m/min속도로 연신하였다. 얻어진 연신사를 2PLY(두겹)으로 합연신하여 DTY 300/96-1H 사(Yarn)를 제조하였다. 상기 합연신은 연신 비율을 30Z로 하여 1회 히터 세팅(Heater Setting)하여 수행하였다. 이 때 사용된 M/C는 핀 타입(Pin type)의 가연기로서 연신속도 140m/min와 히터의 온도 200℃의 조건에서 작업을 수행하였다.

1.1.2. DTY 300/96-H.S. 사(Yarn)

POY250/48-SD(㈜코오롱, 한국)을 150~220℃온도 범위에서 300~500m/min속도로 연신하였다. 얻어진 연신사를 2PLY(두겹)으로 합연신하여 DTY 300/96-H.S. 사(Yarn)을 제조하였다. 상기 합연신은 연신비율을 20Z로 하고, 2회 히터 세팅(Heater Setting)하여 수행하였다. 이 때 사용된 M/C는 복합 가연기로서 삽입사(inlet yarn)와 방출상(outlet yarn)의 비율을 약 1.5로 하고, 첫 번째 히터는 190℃, 두 번째 히터는 200℃로 하여 수행하였다.

1.1.3. LSCY PET&PET 사(Yarn)

PET을 사용하여 한쪽 면에서만 배향 억제제를 혼합하여 복합방사해서 제조된 사이드-바이-사이드(Side by Side)형의 PET 사(yarn)인 LSCY PET&PET은 ㈜코오롱(한국)서 제공되었다.

1.1.4. LSCY PTT&PET 사(Yarn)

고유 점도 및 수축률이 상이한 PET와 PTT를 복합방사하여 제조한 사이드-바이-사이드( Side by Side) 형태의 LSCY PTT&PET는 ㈜코오롱(한국)서 제공되었다.

1.2. 제조된 사(Yarn)의 물성 측정

상기와 같이 제조된 사(Yarn)의 주요 물성을 다음과 같은 방법으로 측정하였다.

1.2.1 수축비율( Shrinkage Ratio, Sr)

Sr (%) = (L0-L1)/L×100

데니어 크릴에서 권회수 10회로 하여 타래를 만들었다 (권취시 장력은 표시섬도×1/10g). 제작한 실타래에 초하중 (표시섬도×1/120g)과 정하중 (표시섬도 ×2g)을 달고 길이를 측정하였다 (L0). 상기 타래에 초하중을 단 상태에서 100℃의 수중에서 30분간 열처리한 후 꺼내어 흡습지로 물을 제거한 후, 실내에서 12시간 방치한 후, 초하중과 정하중을 달고 길이를 측정하였다 (L1).

비등수 수축율은 다음과 같이 계산하였다.

비등수 수축율(Sr, %)= (L0-L1)/L0×100

1.2.2. 크림프 회복률

크림프 회복율은 다음의 두 가지 방법으로 측정하였다. 열처리 없이 진행시킨 시료의 회복력와 가열 세팅 후 시료의 회복력 를 측정하는 방식이다. 상기 Sr 측정 과정을 거친 시료를 정하중 하에서 2분간 방치한 후 시료의 길이를 측정한 후 (L3), 정하중을 제거하고 무하중에서 3분간 방치 후 시료의 길이를 측정하였다 (L4). 이 때 열처리 과정의 유, 무로서 두 가지 방식을 결정한다.

크림프 회복율은 다음과 같이 계산하였다:

크림프 회복율(CR, %)=(L3-L4)/L3×100

1.2.3. 연신율과 점성

연신율과 점성은 KS K0323의 방법으로 측정하였다. 인장시험기를 이용하여 섬유가 파단될 때까지 일정 비율의 속도로 신장시키고, 섬유의 신도와 이에 대응하는 힘을 측정하였다.

1.2.4. 결 과

얻어진 결과를 표 1에 나타내었다.

표1은 상기에서 제작된 사(yarn)의 물리적 성질을 보여준다.

[표1]

Section 결 과	Denier 데니어	Elongation [%] 연신율	Tenacity [g/d] 점성	Sr [%]	CR[%]
Section 결 과	Denier 데니어	Elongation [%] 연신율	Tenacity [g/d] 점성	Sr [%]	w/o heat treatment 열처리 없는경우	w/ heat setting 가열세팅
DTY300/96-1H	303.4	21.9	4.7	2.7	22	20.5
DTY300/96-H.S.	312	21.9	4	3.1	66.5	48.6
LSCY 300/96-PET&PET	297.5	30	2.8	9	18.6	47.3
LSCY 300/96-PTT&PET	306.6	29.3	3.4	11.4	20.4	65.4

상기 Table 1은 사(Yarn)자체의 물성을 측정한 결과이다. 상기 결과에서 알 수 있듯이, 염색 단계에서 수축율을 가늠하는 척도인 Sr (비수 수축율)은 LSCY 종류가 DTY 종류보다 월등히 우수한 성능을 나타낸다. 또한, 크림프 회복율(Crimp Recovery)은 열처리 없는 일반 대기상태 (20℃, RH 70)에서는 DTY 종류가 우수하나, 열 세팅이 가해진 상태(180℃)에서는 LSCY 종류의 성능이 더욱 우수함을 알 수 있다. 완제품을 제조함에 있어, 형태 안정성을 부여하는 가열 공정은 필수적임을 감안할 때, 얀(Yarn)자체의 수축비율과 크림프 회복력(Crimp Recovery force)는 PTT&PET LSCY가 가장 우수한 성능을 가짐을 확인할 수 있다.

실시예 2: 스페이서 패브릭의 제조

2.1 상부층과 하부층의 제조

상부층과 하부층을 형성하기 위해서, 상기 실시예 1에서 제작된 LSCY PTT&PET 사(Yarn)과 DTY 300/96-1H를 1:0.75~1:2의 비율로 하여 제편 기계로서 D/R 기계 (KARL MAYER, 독일)을 사용하여 500rpm에서 제편하였다.

2.2. 파일사의 제조

상부층과 하부층을 연결하는 파일사를 만들기 위하여 폴리에스터 모노필라멘트(㈜세한공업, 한국)를 양층사이에서 제편하였다.

상기 파일사의 굵기는 20 및 30 데니어(Denier)로 하였고, 2 bar에서 파일 조식 형성 좌표가 각각 다음의 표 2와 같도록 제작하였다

[표2]

	1^st bar	2^nd bar
Strait pattern	01011010	10100101
Cross pattern	23211001	10011223
Semi-cross pattern	21100112	01122110

상기에서 제작된 패브릭의 밀도와 두께는 도 12에 도식되어있다. 도 12에 본 발명의 스페이서 패브릭의 상부층(표면 또는 앞면) 1, 중간층(파일사) 2, 및 하부층(바닥 또는 뒷면) 3이 도식되어 있다.

2.3. 후처리

상기와 같이 제작된 상부면, 하부면 및 파일사를 포함하는 스페이서 패브릭을 10%의 패브릭 폭 확장(fabric width enlargement)을 분당 20미터씩 및 120℃조건하에서 안정화 단계를 수행하고, 170℃에서 20m/min로 세팅하여 사전세팅단계를 수행하였다. 그리고 나서, 다음의 조건으로 염색단계를 수행하였다:

a. 80℃까지 1℃씩 증가

b. 80℃에서 15분간 레벨링(Leveling)

c. 110℃까지 1.5℃씩 증가

d. 110℃에서 30분간 염색

e. 상온 냉각

염색 단계 후, 150 ℃에서 20m/min로 세팅하여 최종 세팅 단계를 수행하였다. 최종 세팅 단계 과 동시에 유연제로 실리콘 유제 과 양이온계 계면활성화합물(Active surfactant compound)인 SF-73K (NICCA)와 음이온 활성 용액(Anion active solution)인 deatron AS-20(NICCA)을 2:1 (SF-73K:AS-20)의 비율로 합성하 여 제작한 수지을 수집 비율(pick-up ratio)를 1~5%로 하여 수행하였다

비교예 : 패브릭 샘플의 제조

1. F/W 패브릭의 제조

비임(Beaming)된 경사(DTY 450De, Air Textured Yarn(ATY), 520De)에 위사를 원하는 무늬로 교직시킴으로써 디자인을 만들어 냈다. 여기서 다양한 형태의 사(Yarn)는 위사로 사용하였다. 제작된 생지는 가열 세팅과 코팅 공정을 거쳐 최종 완제품을 형성하였다

2. C/K 패브릭의 제조

환편구조를 갖는 원단의 특성상 치즈 콘(Cheese cone)으로 각각의 DTY(Polyester, 150De or 300De) 를 이용하여 다양한 무늬을 가지는 C/K 원단을 제편하였다. 제작된 생지는 가열 세팅과 염색공정을 거쳐 최종 완제품을 형성하였다.

3.T/C 패브릭의 제조

Ground사(Polyester, 75De)를 비임(Beaming)하여 준비하고 파일사에 원하는 사(Yarn)를 준비하여 제편하였다. 당 발명에서는 커트(Cut)형 트리코(tricot)제품을 제작하였다. 가열 세팅, 염색공정 및 커팅(cutting) 공정 후 파일 절삭(shearing)과 브러슁(brushing)공정을 거쳐 최종 완제품을 형성하였다

4. D/R 패브릭의 제조

D/R machine에서 제작된 생지(Ground: Polyester, 100De; Pile: DTY 200De)를 센터 스리팅(Center Slitting)하여 양쪽으로 개폭하고 각각의 생지를 가열 세 팅, 절삭(shearing) 및 염색공정을 거쳐 최종 완제품을 형성하였다.

5. D/R 크리스 패브릭의 제조

D/R 크리스 패브릭은 상기 D/R 패비릭과 동일한 방식으로 제작하였다. 단, 사용한 원사의 성질이 권축성질이 뛰어난 LSCY를 Ground에 배치시킴으로 인해 원단에 과도한 권축성을 부여하여 주름원단을 제작하였다.

실시예 3 : 스페이서 패브릭의 물성 측정

3.1. 신축성

3.1.1. 인장강도 및 연신율

본 발명에 따른 패브릭의 인장강도 및 연신율을 라벨드 스트립(Labelled Strip)법을 사용하여 측정하였다. 상기 실시예 2 및 비교예에서 제작된 패브릭로부터 폭이 약 55 mm, 길이 약 250 mm의 시험편을 세로, 가로의 방향에서 각각 5매씩 취하여, 폭의 양쪽 끝에서 대강 같은 수의 실을 제거하여 폭을 50 mm하였다. 또한 길이의 중앙부에 거리 100 mm의 표점을 표시하여 시험편으로 하였다. 덴시론식 또는 이것에 준하는 인장시험기 (Tensile Machine Instron 4444, Instron)에 시험편의 윗부분을 물리고, 실이 똑바르게, 수직선과 일치하도록 적당한 초하중 (부자연스러운 주름이나, 휘어짐을 펴기에 필요한 하중)을 가하여, 크램프 간격을 150 mm로 하였다.

200 mm/분의 속도로 인장하여, 절단에 소요되는 하중 [N/50 mm(kgf/50 mm)]과 파단시의 표점간 거리(mm)를 측정하여, 세로, 가로 각각 5편의 평균치로 나타내 며, 그 최소치도 요구치를 만족하도록 하였다. 단, 인장속도가 200 mm/분과 다른 경우는 이를 명기하였다. 연신율은 다음 식으로 구하였다. 연신율(%)= (L1-L0)/L0×100

상기 식 중,

L0: 시험전의 표점간 거리 (mm),

L1: 파단시의 표점간 거리 (mm)

3.1.2. 특정 무게와 세팅에서의 연신율

인장강도 측정 방법에 따라, 폭 50 mm , 길이 250 mm의 시험 편을 세로 및 가로의 방향에서 각각 3매씩 취하여, 그 중앙부에 거리 100 mm의 표선을 표시하였다. 이것을 크램프 간격 150 mm로 하여, 말텐스 피로시험기에 장착하고, 천천히 78.4 N (8 kgf)의 하중(하부 크램프의 하중 포함)을 부하하였다. 하중을 건 상태로 10분간 방치하여 표선간 거리를 구하였다. 다음에 시험 편을 크램프에서 떼어내어 하중을 제거하고 편평한 대(台) 위에 10분간 방치하여 표선간 거리를 구하였다.

정하중 연신율 및 잔류 줄음율은 다음 식에 의하여 산출하였다. 상기에서 얻어진 결과를 하기의 Table 6에 나타내었다.

정하중 신율 (%) =l1 - 100

잔류 줄음율 (%) = l2 - 100

상기 식 중,

l1 : 하중을 건 10분후의 표선간의 거리 (mm)

l2 : 하중을 제거한 10분후의 표선간 거리 (mm)

3.2. 완충력

완충력(Cushion force)는 KS K 0818의 카펫의 시험(Test method for carpet)의하여 측정하였다. 즉, 각 패브릭으로부터 250×50mm의 시험편 5매를 채취하고, 압축 탄성 시험기(원단두께측정기 2046-08, Mitutoyo)를 사용하여 가압자에 따라 2~4 kPa으로 30초 가압한 후의 두께(mm)를 측정하였다. 그리고 나서, 최종 압력 (98kPa, 그 외의 경우 부기함) 상태로 5분간 방치 후의 두께(mm)를 측정하였다. 하중을 제거하고 5분간 (그 외의 시간인 경우 부기함) 방치한 후, 다시 일정 압력에서 30초 가압한 후의 두께(mm)를 측정하였다.

다음 식에서 압축률, 압축 탄성률 및 압축에 의한 두께 감소율을 산출하고, 각각의 평균값을 소수점 이하 첫째 자리까지 구한다. 압축탄성율은 다음 식에 의하여 산출하였다. 상기에서 얻어진 결과를 하기의 표 6에 나타내었다.

압축률(%)=(t0-t1)/t0×100

압축 탄성률(%)=(t'0-t1)/(t0-t1) ×100

압축에 의한 두께 감소율(%)=(t0-t'0)/t0×100

상기 식 중,

t0: 압축 전 일정 압력시의 두께(mm)

t1: 최종 압력에서 5분간 방치 후의 두께(mm)

t'0: 무게 제거 후 다시 일정 압력까지 압축할 때의 두께(mm)

3.3. 열전도성

열전도성은 두 가지 방식으로 측정하였다. 하나는 직물과 편성물을 비롯한 2차원 섬유 집합체의 열전달 계수를 측정하는 방법으로서 열전도성을 측정하는 것이고, 다른 하나는 측정하는 시료를 통한 공기의 전도, 대류, 복사의 요인을 포함한 통기성을 측정하는 것이다. 통기성은 고온의 공기가 저온의 공기로 대기의 흐름이 예상되는 바, 열전도성에 온도 기울기(temperature gradient)에 따른 열적 유동(thermal flow)를 보완해 주는 요인이라고 할 수 있다

3.3.1. 열전도성

샘플의 열전도성은 KS K 0466의 직물 또는 편성물의 보온성 시험 방법 (the test method for thermal transmittance of textile fabrics) 의하여 측정하였다. 나란한 2평면 사이의 열전달 현상이 정상 상태일 때, 2평면 사이에 단위량의 온도차가 나타나면 열전달 현상이 생기는데, 이 경우에 단위 온도차와 단위 면적당의 일방향 열전달 량을 나타내는 상수가 열전달계수이다. 따라서 열전도성은 열전달 계수에 2평면 사이의 거리를 곱함으로써 구하였다 (단위: W/m.K). 상기에서 얻어진 결과를 하기의 표 6에 나타내었다

3.3.2. 통기성

통기성은 KS K 0570의 천의 공기 투과도 측정 방법(Determination of the permeability of textile cloth to air)에 의하여 측정하였다. 직물의 일정한 면적을 수직으로 통과하여 흐르는 공기의 양은 일정한 시간 동안 직물의 시험 면적에 대하여 주어진 압력 차이에 의하여 계산하였다. 즉, 통기성은 일정 면적, 압력, 시간의 조건하에서 시험편에 수직으로 통과하여 흐르는 공기의 부피로서 단위는 cm3/min/cm2이다. 상기에서 얻어진 결과를 하기의 표 6에 나타내었다

3.4. 기타

3.4.1. Taber 회전식 마모 시험

직경이 약 150 mm의 시험 편을 취하여 그 중앙부에 직경 약 6 mm의 구멍을 뚫고, 마모 시험기 (JIS L 1096(일반직물 시험방법)으로 규정한 TABER 형 마모시험기)에 설치하여 아래의 표 3의 조건에 따라서 시험을 수행하였다. 시험을 수행한 후의 표면 마모 상태를 아래의 표 4의 등급에 따라 평가하였다. 상기에서 얻어진 결과를 하기의 표 6에 나타내었다.

[표 3] 마모 테스트 조건

* 여기서 적재량(load)는 하나의 암(arm)에 작동하는 것을 의미한다. 테스트는 양쪽 암(arm)에 적재되어 실시되었다.

[표 4] 마모테스트에서 평가 기준

3.4..2. 세척에 대한 염색 견뢰도

폭 40 mm, 길이 50 mm의 시험 편을 1매 취하여 이것과 동일한 크기의 백면포 [JIS L 0803(염색견뢰도 시험용 첨부 백포)에서 지정한 '면3호(통칭 까나낀 3호) 사용]와 함께 60±2℃의 0.5% 세제액 [중성세제로서 JIS K 3302(고형세탁비누)의 1종을 사용함]을 넣은 비이커에 넣어 항온조내에서 10분간 유리봉으로 휘저은 후, 시험편 및 백면포(白綿布)를 비이커에서 꺼내어 충분히 세척 한 후 짜서 70 ~ 75 ℃로 건조하였다. 시험편의 변퇴색 및 백면포에의 염료의 이행에 의한 오염 정도를 아래의 표5의 등급으로 표시하였다. 이와 같이 표시된 결과를 하기의 표6에 나타내었다.

[표 5] 염색견뢰도에서의 평가 기준

3.4.3. 건포와 땀포 마찰에 대한 염색 견뢰도

염색견뢰도는 건포 마찰하는 것과 땀포 마찰 하는 형태로 나뉜다.

먼저 건포 마찰 염색견뢰도은 다음과 같이 측정하였다. 폭 25 mm, 길이 220 mm의 시험 편을 세로방향에 평행으로 2매 취하여 마찰시험기 [JIS L 0823(염색 견뢰도용 마찰시험기 Ⅱ형)을 말하며, 본 실험에서는 시험 편대의 표면이 200R의 반달형을 사용하였음]의 시험대에 고정하고, 세로, 가로 각각 50 mm의 백면포 [JIS L 0803(염색견뢰도 시험용 첨부 백포)에서 지정한 '면3호(통칭 까나낀 3호) 사용]로 시험기의 마찰자를 덮어 고정하였다. 마찰자에는 4.9 N(500 gf)의 하중을 건 후, 왕복속도 40회/분 이행 거리 100 mm로 시험 편의 표면을 100회 왕복시킨 후 백면포를 벗겨 백면포의 오염 정도를 오염용 GRAY SCALE [JIS L 0805(오염용 GRAY SCALE)]로 판정하여 등급을 구하였다.

다음으로, 땀포 마찰 염색견뢰도의 테스트는 다음과 같은 방법으로 수행하였다. 방식은 건포 마찰 염색견뢰도와 동일하게 수행하였다. 단, 백면포를 인공 땀액에 10분간 침적한 후, 가볍게 짜서 마찰자를 덮어 고정한 후 신속히 마찰 시험을 행하여, 건포 마찰 염색견뢰도와 동일하게 판정한다. 상기 인공 땀액은 다음과 같은 조성을 갖는 것을 사용하였다:

JIS K 9019 {인산나트륨(12수염)}의 1급 이상 8 g

JIS K 8150 (염화나트륨)의 1급 이상 8 g

JIS K 8355 {초산(99 ~ 100%)(빙초산)}의 1급 이상 5 g

정제수 (PH: 4.5) 1l

상기에서 얻어진 결과를 하기의 표6에 나타내었다

3.5. 테스트 결과

상기에서 얻어진 패브릭 형태별 물성 데이터 를 아래의 표 6에 정리하였다

[표6] 패브릭 형태에 따른 비교예

* MD: Machine Direction (MD). AMD: Across Machine Direction

상기 표6의 결과를 살펴보면 다음과 같다: 인장강도는 F/W과 스페이서 패브 릭이 우수하다. 연신율은 C/K와 T/C가 우수하다. 신장은 C/K와 스패이서 패브릭, 크리스 패브릭(Crease Fabric)이 우수하다. Set은 F/W과 스페이서 패브릭, 크리스 패브릭(Crease Fabric)이 우수하다. 단, F/W은 Set은 이것의 신장 비율(Extension ratio)가 너무 낮은 값이라서 그 의미가 약하다. Taber 마모 실험은 스페이서 패브릭과 T/C가 우수하다. 열전도성은 T/C와 스페이서 패브릭이 우수하다. 통기성은 C/K와 스페이서 패브릭이 우수하다. 이상의 결과를 토대로 종합 상대 비교 결과는 스페이서 패브릭이 가장 우수한 것으로 나타났다.

실시예 4: 홀(hole) 크기에 따른 패브릭의 물성

스페이서 패브릭으로서 표현 가능한 디자인은 상부층 표면의 홀 구조에 의해서 나타난다. 이 홀은 패브릭의 열전도성을 향상시킬 수 있다. 또한 현재, 가장 안정적이며 신축성 있는 디자인은 원형이다. 이러한 원형 모양 을 바탕으로 그 성능을 비교 테스트하였다. 방법은 MD방향과 AMD방향으로 각각 한 방향을 고정시킨 상태에서 다른 방향의 원의 직경을 변경하면서, 상기 실시예 2와 같이 스페이서 패브릭 을 제작하였다. 상기 제조된 스페이서 패브릭의 홀 크기를 아래의 표7 및 도 2 내지 도 5에 정리하였다

[표7] 홀 크기에 의한 스페이서 패브릭의 결과

상기 결과로부터, AMD 홀의 변화율과 MD 홀의 변화율을 관측할 수 있다. AMD 홀의 변화에 따른 열전도성의 민감도는 MD 홀의 변화에 따른 열전도성보다 약 2배 정도 높음을 알 수 있다. 즉, AMD 홀의 변화를 통해서 열전도성의 조건을 조절하는 것이 더욱 효과적 일 수 있다는 결론을 유추할 수 있다.

도 2 및 3의 두 그래프는 각각 다른 거동을 보이지만, 신장(Extension)과 회복율(Recovery)의 절대값이 반비례하여 움직임을 알 수 있다. 또한 각각의 강도는 열전도성의 움직임과 유사하게 MD고정시가 더욱 민감하게 움직임을 알 수 있다.

또한, 도 5에 MD 홀 크기의 변화량과 AMD 홀 크기의 변화량의 평균값에 해당하는 열전도성과 신장 및 회복율을 함께 도식화하였다. 여기서 최적의 열전도성과 신장 및 회복율을 최적화 할 수 있는 홀의 크기 범위를 유추할 수 있다. 그 평균값은 약 3~5mm 범위이내이다. 이것은 MD와 AMD의 고정값이 각각 4.5와 3임을 감안 할 때, 홀이 타원형이 아니라 완전한 원형에 가까울수록 그 값은 상승한다는 사실을 뒷받침 한다.

실시예 5: 파일사의 물성

5.1. 직경과 사용된 bar에 따른 물성

상기 실시예 2.2에서 제작된 대상군을 20 데니어(Denier)와 30 데니어(Denier)의 모노필라멘트를 사용하고, 사용 bar를 각각 1bar와 2bar로 하여 파일사를 제작하였다. 이와 같이 얻어진 파일사의 물성을 다음의 표 8.에 나타내었다.

[Table 8] 파일사에 따른 압축 회복도

Section	Pile Yarn Denier
Section	20D		30D
# of Bar	1	2	1	2
Run in [mm/R]	9,300	9,800	9,500	10,200
Fabric Pile Height [mm]	2.4	3.9	3.5	4
Compression Recovery Ratio[%]	85	83	88	89
Final P.H. [mm]	2.0	3.2	3.1	3.6

표 8에 나타낸 바와 같이, 30 데니어(Denier)의 파일사를 사용하는 경우가 20 데니어(Denier)의 파일사를 사용하는 경우보다 부드러움은 다소 낮으나, 패브릭의 탄성은 월등히 높게 나타났다. 또한 1bar로 제편된 패브릭보다 2bar로 제편된 것이 초기 파일(pile) 높이와 압푹 후의 최종 파일(pile) height가 모두 우수한 것으로 나타났다. Bar의 특성결과는 20 데니어(Denier)도 동일하다.

5.2. 파일 패턴에 따른 물성

상기 실시예 2.2의 표 2와 같은 스트레이트 조직, 크로스 조직 및 세미-크로스 조직에 대한 물성 평가 결과, 패브릭 파일의 높이(fabric pile height)는 크로 스(Cross)조직이 높으나, 압축 회복력(Compression recovery)의 차이에 의해 세미크로스 조직(Semi-cross constitution)이 더욱 높은 파일(pile) 높이와 탄성을 가짐을 확인할 수 있었다. 이것은 스트레이트 조직(Straight constitution)에 비해 1.15mm간격의 사이드 웨일 (side wale)에 걸쳐서 편성되는 조직이 파일(pile) 상호간에 지지 역할과 함께 회복력도 강화시키는 결과로 유추된다.

기계 판 거리(M/C plate distance)를 4mm로 하여 테스트를 수행하였다. 여기서, 최종 기계판 거리에 따른 파일(Pile)의 조직(constitution)에 따른 압축 회복력과 패브릭 파일 높이(the fabric pile height)를 관찰하고, 그 결과를 다음의 Table 9에 나타내었다.

[표 9] 파일 패턴에 따른 압축 회복율

Section	Pile Constitution
Section	Straight	Cross	Semi - cross
Run in [mm/R]	10,200	11,000	10,800
Fabric Pile Height [mm]	4	4.3	4.2
Compression Recovery Ratio[%]	89	85	94

또한, 기계 판 거리(M/C plate distance)를 4mm로 하여 테스를 수행하였다. 최종 기계 판 거리(final M/C의 plate distance)에 따른 파일(Pile)의 조직(constitution)에 따른 압축 회복력과 패브릭 파일 높이(the fabric pile height)를 관찰하고, 그 결과를 다음의 표 10에 나타내었다

패브릭의 파일 높이(Pile height)는 초기 단계에서 기계 판 거리(M/C Plate Distance)의 증가에 따라 같이 증가하는 것으로 나타났다. 증가치는 10mm까지 거의 선형으로 나타난다. 그러나, 이 비례식은 압축에 의해 10mm 이상에서는 급격한 회복율의 감소를 보이는데, 이로서 스페이서 패브릭에서 구현 가능한 두께와 탄성의 한계치를 추론할 수 있다. 본 실험에서는 8mm의 기계 판 거리(M/C plate distance)가 최적이였다. 얻어진 결과를 도 6에 도식화하여 나타내었다. 이 때, 테스트 한 파일(pile)은 30D 모노필라멘트 사(Monofilament yarn) 구조와 세미크로스 조직(Semi-cross pattern)을 가졌다..

실시예 6: 사(yarn)의 비율에 따른 패브릭의 물성

본 실험에서는 LSCY의 비율에 따라 스페이서 패브릭의 주요 물성을 측정하였다. LSCY의 비율을 아래와 같이 변경하면서 실시예 2와 동일하게 스페이서 패브릭을 제작하였다. 측정된 주요 물성을 아래의 표11에 나타내었다.

[Table 11] 얀의 율에 따른 스페이서 패브릭의 물성

사(Yarn) 비율이 20, 30, 40, 50, 또는 80%인 경우 조직과 설계에 따라서 제편과정과 후처리과정이 달라질 수 있다. 예컨대, NSM5004A는 LSCY300으로 제편된 패브릭으로 그 비율은 50%이나, 후처리과정에서 과도한 수축비(약 50%)와 주름발생으로 가공성에 심대한 문제가 발생하고, 또한 NSM5001B는 LSCY180으로 제편된 패브릭으로 그 비율은 80%이나, 가공성은 양호하나 압축 회복과 완충성이 상대적으로 떨어지는 결과를 나타낸다. 동일 조직과 설계인 NSM5004C와 NSM5004B를 비교하면 신율은 NSM5004C가 우수하나, 회복력(MD, AMD)과 완충 성능은 NSM5004B가 우수한 것으로 나타났다.

NSM5003A는 LSCY의 비율이 30%에서 40%로 NSM5004B보다 10% 상승하였다. 하지만 패브릭 설계상 표면의 삽입 비율이 낮아 상대적으로 사(Yarn)간의 장력이 높은 것으로 나타났다. 이는 LSCY의 물리적 특성을 발현시키는 데 치명적 결함으로 작용하는 것으로 나타났다. 즉, 가열 세팅을 거치며 LSCY가 이상적인 나선구조 를 형성해야 하나, 그러한 공간을 부여 하지 못하여, 원단의 경직과 주름이 발생하고, 물성 또한 NSM5004B가 압축 회복력과 통기성이 우수하게 나타났다.

LSCY 비율 변화에 따른 스페이서 패브릭의 성능에서는 상대적 비교 결과를 통해 NSM5004B가 가장 우수한 것으로 나타났다. 상기 결과를 다음의 표 12에 정리하였다 여기서 물성 평가를 제외하고 작업성은 작업자의 판단을 통하여 판단하였으며, 외관평가는 시험자 (5명)의 관능평가로서 수행하였다. 상대평가는 각각 3회 실시하여 그 평균값으로서 평가하였고, 상대평가 지표는 다음과 같다.

◎ (최우수), ○ (우수), △ (보통), ×(나쁨).

[표 12] 사(yarn)의 비율에 따른 스페이서 패브릭의 상대적 성능 평가

실시예 7 : 후처리 조건에 따른 패브릭의 물성

제편 공정은 흰색 패브릭의 기초 형태를 만드는 반면에 후처리 단계는 형성된 패브릭에 최종 기능성을 발현시키고 형태를 안정화시켜 최종제품을 완성하는 과정이다. 본 실험에서는 후처리 공정은 안정화 단계, 사전세팅단계, 염색단계 최종세팅단계로 나누어 수행하였다

7.1. 안정화 단계

100~140℃의 온도범위 및 패브릭 폭 확장(fabric width enlargement)은 5%와 10%의 조건으로 하고, 나머지 공정의 조건은 다음과 같다: 150℃ 및 170℃에서 PS, 110℃ 및 130℃에서 염색, 및 140℃ 및 160℃에서 FS. 얻어진 결과를 아래의 표 13에 나타내었다.

[표 13] 안정화 단계의 결과

7.1. 사전 세팅 단계(PS step)

상기 실시예 7.1에서 가장 우수한 물성을 보이는 조건인 10% 패브릭 폭 확장 (fabric width enlargement), 및 120℃ 하에서 안정화 단계를 수행하고, PS 단계의 온도를 150~190℃ 범위에서 변화시키면서 적절한 PS 단계 의 조건을 측정하였다. 다음은 이후 공정을 위한 조건이다: 110℃ 및 130℃ 에서 염색, 140℃ 및 160℃ 에서 FS. 이와 같이 얻어진 결과를 아래의 표 14에 나타내었다.

[표 14] 사전세팅과정의 결과

7.3 염색 단계

120℃ 및 170℃의 챔버 온도 에서 안정화 단계와 PS 단계를 수행하였다. 염색 단계는 온도를 100 내지130℃ 범위에서 수행하였다. 다음 단계인 FS 단계는 각각 140℃ 및 160℃에서 수행하였다. 나머지 공정의 조건은 아래의 표 15에 나타낸 바와 같다. 여기서, 110℃의 염색 공정의 작업 방법은 다음과 같다:

a. 80℃까지 1℃/min로 증온

b. 15분간 80℃에서 레벨링(Leveling)

c. 110℃까지 1.5℃/min로 증온

d. 30분간 110℃에서 염색\

e. 상온 냉각

얻어진 결과를 다음의 표 15에 나타내었다

[표 15] 염색 과정의 결과

본 공정에서, 100℃ 테스트 결과치가 우수하나, 세탁견뢰도와 염색 견뢰도의 문제가 발생하는 것으로 나타났다 (3급 이하 판정).

7.4. 최종 세팅 단계 (FS step)

안정화 120℃, PS 170℃ 및 염색 110℃의 조건하에서 상기 공정을 각각 수행한 후, 130~160℃ 범위에서 온도를 변화시키면서 최종 세팅 공정을 수행하여 적절한 조건을 측정하였다. 그 결과를 아래의 표 16에 나타내었다.

[표 16] 사전세팅 과정의 결과

7.5. 수지 처리

수지 처리는 FS step에서 동시에 진행하였다. 이전 공정 조건은 안정화 120 ℃, PS 170℃, 염색 110℃, FS 150℃에서 수행하였다. 주요 수지는 다음과 같은 유연제이다: 카복실 기능성 실리콘 유연제(Carboxyl functional silicone softener)로 이루어진 Silsoft AM-2와 실리콘유제(silicon emulsion)과 양이온계 계면 활성 화합물(cationic active surfactant compound)로 이루어진 SF-73K, 그리고 음이온 활성 용액(Anion active solution)으로 이루어진 Deatron AS-20제품을 합성하여 제작한 수지를 수집 비율(pick-up rati) 1~5% 범위에서 수행하였다. 이와 같이 얻어진 결과를 아래의 표. 17에 나타내었다.

[표 17] 수지처리공정의 결과

7.5. 결 론

크림프 회복율(Crimp Recovery)은 일반 대기상태 (20℃, RH 70)에서는 고수축사가 가장 우수하나, 열 세팅이 가해진 상태 (180℃)에서는 LSCY의 성능이 더욱 우수한 것으로 나타났다. 즉, 사(Yarn) 자체의 수축 비율와 크림프 회복력은 PTT&PET LSCY가 가장 우수한 것으로 나타났다. 또한, 패브릭 형태별 테스트 결과, F/W, C/K, T/C, D/R, D/R 크리스(Crease) 패브릭보다 스페이서 패브릭이 우수한 성능을 갖는 것으로 나타났다. 상대비교 물성으로는 장력/연신율 (Tensile/Elongation), 신장/셋(Extension/Set), Taber를 통해 살펴본 신축력 (Stretchy force), 열전도성 및 통기성 등이 있다.

스페이서 패브릭의 AMD 홀(hole)의 변화에 따른 열전도성 의 민감도는 MD 홀(hole)의 변화에 따른 열전도성 보다 약 2배 정도 높은 것으로 나타났다. 즉, AMD 홀(hole)의 변화를 통해서 열전도성의 조건을 조절하는 것이 더욱 효과적인 것이다. 또한, 스페이서 패브릭에서 열전도성와 신장(Extension) 및 회복율(Recovery)를 최적화 할 수 있는 홀(hole) 범위는 약 3~5mm 인 것으로 나타났다. 이러한 홀 크기(hole size)와 MD와 AMD의 고정값이 각각 4.5와 3임을 감안 할 때, 홀이 타원이 아니라 완전한 원에 가까울수록 그 값은 상승함을 알 수 있다.

스페이서 패브릭의 파일사로 사용한 모노필라멘트 사(monofilament yarn)중 30 데니어(Denier)가 20 데니어(Denier)보다 부드러움은 다소 낮으나, 패브릭의 탄성은 월등히 높은 것으로 나타났다. 또한 1bar로 제편된 패브릭보다 2bar로 제편된 것이 초기 파일 (Pile) 높이와 압축 회복 이후 최종 파일(pile) 높이 모두 우수한 것으로 나타났다. 파일(pile) 조직 비교 테스트에서 초기 패브릭 파일(pile) 높이는 크로스(Cross)조직이 높으나, 압축 회복력의 차이에 의해 세미크로스조직(Semi-cross constitution)이 더욱 높은 파일 높이와 탄성을 갖는 것으로 나타났다. 이것은 스트레이트 조직(Straight constitution)에 비해 1.15mm 간격의 사이드 웨일(side wale)에 걸쳐서 편성되는 조직이 파일 상호간에 지지 역할과 함께 회복력도 강화시키는 결과로 유추된다. 패브릭의 파일 높이는 초기 단계에서 기계 판(M/C Plate Distance)의 증가에 따라 같이 증가한다. 본 연구에는 8mm의 기계 판 거리가 최적의 조건이다.

LSCY 비율 변화에 따른 스페이서 패브릭의 물성을 비교한 결과, 30%의 LSCY 비율로 제편된 패브릭이 가장 우수한 성능을 나타내었다.

후처리 단계별 테스트 결과, 최적 조건은 다음과 같이 나타났다. 안정화 단계의 조건은 120℃, 10%의 패브릭 폭 확장, PS (pre-setting) 단계는 170℃, 염색단계는 110℃, FS (final-setting) 단계는 150℃이다. 최종 세팅 과정을 통해 수행한 수지 처리 테스트 결과, 최적 혼성비를 가지는 수지는 SF-73K와 AS-20이 각각 2:1로 혼합되어 합성된 수지이고 수집 비율이 1%인 것이 가장 우수한 것으로 나타났다.

위의 결론을 통해 제작된 스페이서 패브릭의 작업 조건 과 주요 물성을 아래의 표 18에 나타내었다.

[표 18] 작업 조건과 물성

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스페이서 패브릭은 카시트로서 유용하다.

또한, 본 발명에 따른 스페이서 패브릭은 작동기(Actuator)의 이동효과를 인체에 전달해주는 우수한 신축성과 기기 표면의 딱딱함을 줄여주는 향상된 완충성 및 효과적이고 빠르게 가열/냉각 효과를 인체에 전달하는 높은 열전도성을 가지고 있는데, 이 때문에 작동기(Actuator)와 냉난방 기구를 내부에 장착한 카시트에 적용가능하다

Claims

LSCY(Latent Self Crimping Yarn, 잠재권축사)과 DTY(Draw Textured Yarn, 연신가공사)이 제편되어 형성된 상부면 (Top layer) 및 하부면 (Bottom layer), 및 상기 상부면과 하부면을 연결하는 다수의 파일사(Pile yarn)를 포함하는 스페이서 패브릭(spacer fabric)으로서,

상기 LSCY는 PET (polyethyleneterephthalate), PTT (polytrimethyleneterephthalate), PBT (Polybutyleneterephthalate), 및 나일론으로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 또는 두 개의 성분을 포함하는 사이드-바이-사이드(side by side) 형태의 사(yarn)이며,

상기 DTY는 폴리에스테르 또는 나일론 필라멘트사를 연신하여 제작된 것이고,

상기 LSCY 및 DTY의 굵기는 75 내지 400 데니어(Denier)이며,

상기 파일사는 폴리에스테르, 나일론, 아크릴, 금속사(metallic yarn) 및 탄소 섬유로 이루어진 군 중에서 선택된 성분을 갖는 20 내지 50 데니어(Denier)의 모노필라멘트 사(monofilament yarn)인 것을 특징으로 하는,

완충성 (Cushionability), 신축성 (Flexibility) 및 열전도성 (Thermal Conductivity)이 우수한 스페이서 패브릭(spacer fabric)
제1항에 있어서, 상기 LSCY은 PET를 한 성분을 사용하여 일면(one-side)에만 배향 억제제를 혼합하여 복합 방사한 사이드-바이-사이드(side by side) 형태의 사(yarn), 또는 고유 점도 및 수축률이 상이한 두 성분을 복합방사한 사이드-바이-사이드(side by side) 형태의 사(yarn)인 것을 특징으로 하는 스페이서 패브릭
제1항에 있어서, 상기 DTY는 폴리에스테르 POY (pre-oriented yarn)를 연신하고, 얻어진 연신사 2겹 이상을 연신비율(twist ratio)을 10Z 내지 50Z로 합연하고, 180 내지 200℃에서 1차 가열하고, 190 내지 210℃에서 2차 가열하여 제작된 것을 특징으로 하는 스페이서 패브릭.
제1항에 있어서, 상부면 또는 상부면과 하부면 모두에 평균 홀 지름(hole diameter)이 3 내지 5mm 이고, 홀 크기(hole size)의 MD(machine direction)/AMD(across machine direction) 비율이 1 내지 1.5인 홀(hole)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스페이서 패브릭.
제1항에 있어서, 상기 파일사는 1 웨일을 이동하며 제편된 세미크로스(semi-cross) 구조를 갖는 것인 스페이서 패브릭.
제5항에 있어서, 상기 파일사는 파일 조직 형성 좌표가 21100112와 01122110인 구조를 갖는 것인 스페이서 패브릭.
제1항에 있어서, 두께가 7 내지 9 mm인 것을 특징으로 하는 스페이서 패브릭.
제1항에 있어서, 상기 LSCY과 DTY의 중량비가 1: 0.75 내지 2 (LSCY 중량:DTY 중량)인 것을 특징으로 하는 스페이서 패브릭.
제1항에 있어서, 상기 LSCY과 DTY와 파일사의 중량비가 1: 0.75 내지 2 : 0.5 내지 1.5 (LSCY 중량:DTY 중량: 파일사의 중량)인 것을 특징으로 하는 스페이서 패브릭.
PET (polyethyleneterephthalate), PTT (polytrimethyleneterephthalate), PBT (Polybutyleneterephthalate), 및 나일론으로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 또는 두 개의 성분을 사이드-바이-사이드(side by side) 형태로 복합방사하여 제작된 75 내지 400 데니어(Denier)의 LSCY(Latent Self Crimping Yarn, 잠재권축사)과 폴리에스테르 또는 나일론 필라멘트사를 연신하여 제작된 75 내지 400 데니어(Denier)의 DTY (Draw Textured Yarn)을 제편하여 상부면 (Top layer) 및 하부면 (Bottom layer)을 형성시키는 단계;

폴리에스테르, 나일론, 아크릴, 금속사(metallic yarn) 및 탄소섬유로 이루어진 군 중에서 선택된 성분을 갖는 20 내지 50 데니어(Denier)의 모노필라멘트 사(monofilament yarn)을 사용하여 상기 상부면과 하부면을 연결하는 다수의 파일사(Pile사)를 형성시키는 단계; 및

안정화단계(stabilizing step), 사전세팅단계(pre-setting step), 염색단계(dyeing step), 최종세팅단계(final setting step) 및 수지처리단계(resin treatment step)을 포함하는 후처리 단계 (Finishing process)를 포함하는,

완충성 (Cushionability), 신축성 (Flexibility) 및 열전도성 (Thermal Conductivity)이 우수한 스페이서 패브릭(spacer fabric)의 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 LSCY은 한 가지 성분을 사용하고 일면(one-side)에만 배향 억제제를 혼합하여 복합 방사한 사이드-바이-사이드(side by side) 형태로 제작되거나, 고유 점도 및 수축률이 상이한 두 가지 성분을 복합방사하여 사이드-바이-사이드(side by side) 형태로 제작된 것인 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 DTY는 폴리에스테르 POY (pre-oriented yarn)를 연신하고, 얻어진 연신사 2겹 이상을 연신비율(twist ratio)을 10Z 내지 50Z로 합연하고, 복합 가연기의 삽입사(inlet yarn)와 방출사(outlet yarn)의 공급속도의 비율을 1:1.5 내지 2로 하고, 180 내지 200℃에서 1차 히팅하고, 190 내지 210℃에서 2차 히팅하여 제작된 것인 제조 방법.
제10항에 있어서, 상부면 또는 상부면과 하부면 모두에 평균 홀 지름(hole diameter)이 3 내지 5mm 이고, 홀 크기(hole size의 MD(machine direction)/AMD(across machine direction) 비율이(ratio)가 1 내지 1.5인 홀(hole)을 형성시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 파일사를 1 웨일을 이동하며 제편된 세미크로스(semi-cross) 구조를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제14항에 있어서, 상기 파일사를 파일 조직 형성 좌표가 21100112와 01122110인 구조를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 상부면과 하부면 제작시의 기계 판 거리(M/C plate distance)를 7 내지 9 mm으로 하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 LSCY과 DTY의 중량비를 1: 0.75 내지 2 (LSCY 중량:DTY 중량)로 하여 사용하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 LSCY과 DTY와 파일사의 중량비를 1: 0.75 내지 2 : 0.5 내지 1.5 (LSCY 중량:DTY 중량: 파일사의 중량)가 되도록 수행하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 안정화단계(stabilization step)를 100 내지 140℃에서 분당15 내지 25미터의 속도로, 5내지 10 %의 패브릭 폭 확장(fabric width enlargement) 조건 하에서 수행하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 사전세팅단계(pre-setting step)를 150 내지 190℃에서 분당 15 내지 25미터로 세팅하여 수행하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 염색단계(dyeing step)를 100 내지 130℃에서 10 내지 60분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 염색단계(dyeing step)를 대전방지제, 분산제, 및 욕중난연제로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상의 보조제를 추가로 첨가하여 수행하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 최종세팅단계(Final setting step)을 130 내지 160℃에서 130~160℃에서 분당15 내지 25미터로 세팅하여 수행하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 수지처리단계(resin treatment step)를 카복실 기능성 실리콘 유연제(Carboxyl functional silicone softner)와 실리콘 유제(silicon emulsion)의 혼합물, 양이온계 계면활성화합물(a cation-based active surfactant compound) 및 양이온 활성 용액(an anion active solution)을 각각 1:1~3:2의 중량비로 혼합하여 합성한 수지를 처리하여 수행하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한항에 따른 스페이서 패브릭을 사용하여 제작된 카시트.
제25항에 있어서, 이동 작동기(moving actuator)와 냉난방 장치가 내장된 카시트