KR101421709B1 - 다층구조의 흡한속건성 직물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다층구조를 갖는 흡한속건성 직물에 관한 것으로서, 다층으로 이루어지는 직물 구조를 통하여 신체에서 발산되는 땀을 피부와 접하는 이면층으로부터 흡수층을 경유하여 외기와 접하는 표면층으로 신속히 이동시켜서 착용시 쾌적성을 극대화할 수 있는 흡한속건성 직물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다층구조의 흡한속건성 직물은 수분을 배척(push)하는 이면층, 수분을 흡수(pull)하여 배척(push)하는 흡수층 및 수분을 흡수(pull)하여 배척(push)하는 표면층이 피부로부터 순차적으로 형성되어 있어서, 피부에서 발산하는 수분이 상기 각 층의 흡수 및 배척 메커니즘(pull & push mechanism)을 통하여 외부로 신속히 배출되므로 피부와 접하는 이면층은 항상 건조한 상태를 유지하므로 피부를 쾌적한 상태로 유지할 수 있다.

Description

다층구조의 흡한속건성 직물{multi-layered woven fabrics with sweat-absorption and wicking functions}
본 발명은 다층구조를 갖는 흡한속건성 직물에 관한 것으로서, 다층으로 이루어지는 직물 구조를 통하여 신체에서 발산되는 땀을 피부와 접하는 이면층으로부터 흡수층을 경유하여 외기와 접하는 표면층으로 신속히 이동시켜서 착용시 쾌적성을 극대화할 수 있는 흡한속건성 직물에 관한 것이다.
소비자 취향의 다양화, 개성화, 고급화 경향에 따라 섬유소재의 고기능 및 다기능화가 추구되고 있으며, 합성섬유의 고기능화는 천연섬유의 취약점을 보완하는 물성의 개선과 동시에 합성섬유의 장점을 극대화시키는 방향으로 전개되고 있다.
섬유는 주로 의류에 이용되어 신체를 보온하고 땀을 흡수하는 기능을 수행하는데, 통상의 의류들은 땀의 흡수효과는 우수하나 흡수한 땀의 건조속도가 늦어서 피부에 밀착되는 정도에 따라 사용자에게 습한 느낌과 함께 외기온도에 따라 덥거나 차가운 촉감을 제공하여 불쾌감을 유발한다.
이러한 단점을 보완하기 위한 대표적인 기능성 소재로서 흡한속건 소재가 있으며, 흡한속건 소재는 땀을 신속히 흡수하고 이를 의복의 외부로 배출시켜 피부와 의복 사이는 항상 건조한 상태를 유지시켜 쾌적성을 제공하는 소재이다.
흡한속건 기능에서는 땀의 배출이 중요한 인자로 작용하는데, 피부로부터 발산된 기체상의 땀의 이동은 주로 소재에 흡수된 후에 외부로 증발되기 때문에 소재의 흡습량, 흡습속도 및 방습 속도가 중요하고, 액상의 땀의 이동은 소재가 형성하고 있는 섬유 사이의 미세공간에 의한 모세관 현상이 중요하다.
의복은 신체의 주위를 감싸고 있기 때문에 의복과 피부 사이에 미세한 공간이 발생하고 이러한 미세한 공간의 상태가 의복을 착용하였을 때 편안하다고 느껴지는 쾌적성과 깊은 관계가 있다는 연구결과들이 발표되고 있다.
이러한 연구결과들에 의하면, 쾌적성에 영향을 미치는 주요 인자로는 의복과 피부 사이에 형성된 미세공간의 온도, 습도 및 기류, 착용시 의복에 의하여 받게 되는 의복압, 의복과 피부의 접촉감 등을 들 수가 있는데 쾌적성에 영향을 가장 많이 주는 인자는 의복과 피부 사이에 형성된 미세공간 내의 습도인 것으로 알려져 있다.
지금까지 개발된 쾌적기능성 소재와 관련한 종래기술들의 대부분도 몸에서 배출된 땀의 흡수 및 건조에 관련된 기술로서, 크게 화학적인 방법과 물리적인 방법으로 구분할 수 있다.
화학적인 방법으로는 고분자를 중합하거나 방사할 때 친수성 물질을 첨가시키거나 플라즈마 가공이나 후가공 단계에서 친수성 물질을 섬유에 첨가 또는 부착시키고 있으며, 물리적인 방법으로서는 섬유 간 공극이나 섬유의 표면적을 크게 할 목적으로 이형단면섬유 또는 극세섬유를 활용하고 있고, 상기의 화학적인 방법 및 물리적인 방법을 병용하는 기술도 발표되고 있다.
발수가공은 외부의 수분이 내부로 침투하는 것을 방지하기 위하여 비롯된 것으로서 대기와 접하는 표면층을 코팅법이나 라미네이트법 등을 이용하여 발수제로서 처리하는 것이 일반적이다.
상기 발수가공은 통기성 발수가공이나 투습방수가공 등과 같이 기체상태의 물입자의 크기와 액체상태의 물입자의 크기가 다르다는 점에 주목하여 방수 및 발수기능을 수행하면서 피부면에서 발생하는 수분을 외부로 배출시킬 수 있는 것에 집중하고 있다.
즉, 흡한속건성 소재로서 발수가공은 주로 외부면에 이루어지고 있으나, 흡한속건성을 좀더 향상시키는 방법으로서 발수가공과 흡수가공을 접목하여 소재의 내부면에 발수기능 및 흡한속건기능을 동시에 발현하는 가공법이 제안되어 있다.
한국등록특허공보 제0653757호에는 외부로부터 친수성 원사의 표면층; 소수성 원사의 이면층; 및 발수조성물로 도포되고 발수성분이 없는 100~3000 ㎛ 이상의 간극이 형성되어 있는 발수층;이 순차적으로 형성되어 있는 흡한속건성 원단에 관한 발명이 개시되어 있다.
상기 공보에 따르면, 이면층과 피부면 사이에 발수층이 형성되어 발수층의 간극이 배수구의 역할을 하여 흡수기능이 뛰어나고 건조속도가 빠르며 표면층으로의 수분전이력을 증가시키는 구조로 형성되어 피부에 건조감이 증대되는 효과를 제공한다.
상기 발명은 피부에서 발산하는 수분이 발수층과 이면층의 소수성 및 표면층의 친수성에 의해 표면층으로 신속히 전이될 수 있으나, 친수성인 표면층으로부터 외기로의 수분발산 속도가 느려서 전체적인 땀의 배출이 신속히 이루어지지 못한다.
또한, 한국공개특허공보 제2004-0003416호에는 쾌적기능성이 우수한 직편물에 관한 발명이 개시되어 있는데, 상기 발명은 내층과 외층을 갖는 2층 구조를 가지며, 상기 내층은 공정수분율 0.9% 이하인 섬유로 구성되고 상기 외층을 구성하는 섬유의 공정수분율보다 낮도록 하여 양호한 흡한속건성을 발현하도록 함으로써 착용시 쾌적성이 우수한 효과를 제공한다.
상기 발명은 내층과 외층의 공정수분율 차이를 이용하여 피부에서 발산되는 수분을 직편물의 바깥방향으로 신속히 이동시킬 수는 있으나 상기 발명 또한 직편물의 외부면으로 이동한 수분이 외기로의 발산 속도가 느려서 피부로부터 발산된 땀이 외기로 신속히 배출되지 못하는 단점이 있다.
이와 같이 지금까지 제안된 흡한속건성 소재들은 피부로부터의 땀의 흡수는 신속히 이루어지도록 하였으나 흡수된 땀의 외기로의 배출은 느리게 진행되어 속건성이 만족스럽지 못한 문제가 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 피부에서 발산되는 땀을 직물소재로 흡수하여 표면으로 이동시킨 후 외기로 배출하는 과정을 신속히 수행하도록 하여 직물 착용시 피부의 쾌적성을 보다 향상시킬 수 있는 흡한속건성 직물을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 신체의 피부와 접촉하며 소수성 섬유로 구성된 이면층; 상기 이면층과 접하고 세섬도사, 셀룰로오스 방적사, 채널구조를 가지는 이형단면의 폴리에스테르사, 대섬유(bamboo fiber), 심초형사 또는 사일로 필 섬유로 구성된 흡수층; 및 상기 흡수층과 접하고 셀룰로오스 소재의 초부와 폴리프로필렌 소재의 심부로 구성되는 심초형사, 셀룰로오스 소재의 조방사와 세섬도 폴리에스테르 소재의 필라멘트로 구성되는 사일로 필, 또는 셀룰로오스 소재의 조방사를 방적한 사일로 스펀 섬유로 구성된 표면층;으로 이루어지는 직물로서, 위사로 이면층과 흡수층을 구성하고 경사로 표면층을 구성하는 다층구조의 흡한속건성 직물을 제공한다.
이때, 상기 흡수층의 심초형사는 친수성 스테이플의 초부와 채널구조를 가지는 이형단면의 폴리에스테르사 또는 소수성의 세섬도사의 심부로 구성된 것이 바람직하고, 상기 친수성 스테이플은 대섬유(bamboo fiber), 라이오셀 또는 마이크로 라이오셀인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 흡수층의 섬유는 잠재권축사, 하이멀티 화섬사 또는 흡한속건 기능을 갖는 방적사이며, 상기 흡수층의 심초형사 심부는 섬도가 50 데니어 이하이고 단사 섬도는 2 데니어 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 표면층의 셀룰로오스 소재는 대섬유(bamboo fiber), 라이오셀, 아마 또는 삼인 것이 바람직하다.
또한, 상기 이면층의 위사와 표면층의 경사는 능직 또는 평직 형태로 교차되고 흡수층의 위사와 표면층의 경사는 평직형태로 교차되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이면층은 피부에서 발산된 수분을 배척(push)하고, 상기 흡수층은 이면층에서 배척된 수분을 흡수(pull)하면서 배척(push)하며, 상기 표면층은 흡수층에서 배척된 수분을 흡수(pull)하면서 배척(push)하여, 피부에서 발산된 수분이 흡수 및 배척 메커니즘(pull & push mechanism)을 통하여 이면층, 흡수층, 표면층을 순차적으로 통과하여 외기로 신속히 배출되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 다층구조의 흡한속건성 직물은 수분을 배척(push)하는 이면층, 수분을 흡수(pull)하여 배척(push)하는 흡수층 및 수분을 흡수(pull)하여 배척(push)하는 표면층이 피부로부터 순차적으로 형성되어 있어서, 피부에서 발산하는 수분이 상기 각 층의 흡수 및 배척 메커니즘(pull & push mechanism)을 통하여 외부로 신속히 배출되므로 피부와 접하는 이면층은 항상 건조한 상태를 유지하므로 피부를 쾌적한 상태로 유지할 수 있다.
도 1은 사일로 필 섬유의 단면 및 측면형상을 나타낸 도면이다.
도 2는 사일로 스펀 섬유의 단면형상을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 직물의 이면층, 흡수층, 표면층에서 수분이 섬유의 배척(push) 및 흡수(pull) 메커니즘을 통하여 직물 외부로 발산·제거되는 과정을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 직물의 수분 배척 및 흡수 메커니즘을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 능직의 이면층, 흡수층, 표면층 형성의 일례를 경·위사 단면구조로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 평직의 이면층, 흡수층, 표면층 형성의 일례를 경·위사 단면구조로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 변화된 평직의 이면층, 흡수층, 표면층 형성의 일례를 경·위사 단면구조로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 직물의 표면과 이면에서의 이면층, 흡수층, 표면층이 형성된 모습을 나타낸 도면이다.
인체에서 생성되는 땀은 기체 상태인 수증기(크기 0.0004 ㎛)와 액체 상태인 물방울(100~3000 ㎛)로 대별할 수 있으며 이들은 의복의 틈새를 통해 외부로 빠져나가게 된다.
기체 상태인 수증기는 섬유 자체의 수증기 확산이나 직물 조직의 공극을 통한 투습에 의해 외부로 배출되고, 액체 상태인 물방울은 습윤현상(wetting)과 모세관 현상(capillary wicking)을 통해 배출된다.
습윤은 직물이 높은 상대습도에 노출되거나 액체에 접하면 섬유가 수분을 흡수하고 흡수된 물로 인해 섬유가 재배열하는 과정을 말하고, 모세관 현상은 습윤 이후 일어나는 것으로서 습윤현상으로 섬유가 재배열되면 기공의 벽과 벽 사이가 좁아져 기공 내에 액체곡면(meniscus)이 형성되는데 평면수면에서의 압력이 물의 표면장력만큼 낮아서 그 힘에 의해 기공 내로 액체가 전진하여 기공이 액체로 채워지는 과정을 말한다.
본 발명에서는 이러한 수증기와 수분의 배출경로 과정에 섬유의 소수성과 친수성 성질을 이용하여 수분을 배척하거나 흡수하는 힘을 부가하여 피부에서 발생한 수분을 외부로 신속히 배출될 수 있도록 하는 구조로 이루어진다.
본 발명에 따른 다층구조의 흡한속건성 직물은 신체의 피부와 접촉하여 건조한 느낌이 들도록 소수성 섬유로 구성된 이면층, 상기 이면층과 접하여 피부에서 발산하는 땀을 흡수하는 흡수층 및 상기 흡수층에 흡수된 땀을 외기로 배출하는 표면층으로 구성된다.
피부에 접촉하는 상기 이면층은 소수성 섬유를 사용하여 피부와 접촉하는 부위의 수분을 배척함으로써 쾌적한 상태를 유지하는 기능과 함께 흡수층으로 수분이 효율적으로 이동하도록 하는 역할을 수행한다.
상기 이면층은 소수성의 폴리프로필렌(polypropylene) 섬유인 것이 바람직한데, 폴리프로필렌 섬유는 수분을 거의 함유하지 않아서 세균번식이 억제되고 강도, 경량성, 보온성, 쾌적성 등이 우수하여 피부와 접촉시 위생성 및 착용감을 높일 수 있다.
피부에서 생성된 땀은 일차적으로 폴리프로필렌 섬유와 만나게 되고 폴리프로필렌은 강한 소수성으로 인하여 수분을 흡수하지 않고 인접한 흡수층으로 수분을 밀어내며(push), 밀려난 수분은 흡수층으로 빠르게 흡수됨으로써(pull) 이면층은 항상 건조한 상태를 유지하여 쾌적한 착용감을 제공할 수 있다.
상기 흡수층은 인체가 배출한 땀을 신속히 흡수하고 흡수한 땀을 표면층으로 신속히 배출하며, 흡수 후 수분율을 가능한 한 낮게 가져가면서 건조가 신속히 이루어지도록 하여 수분의 이동을 극대화하기 위하여 도입된 층이다.
이를 위하여 고흡습 소재를 사용하여 피부에서 발산된 수분을 신속히 흡수한 후 모세관 현상을 이용하여 흡수된 수분을 표면층으로 신속히 배출하도록 구성되는데, 흡수층을 구성하는 섬유로서 세섬도사, 셀룰로오스 방적사, 채널구조를 가지는 이형단면의 폴리에스테르사, 대섬유(bamboo fiber) 등이 바람직하다.
그런데 친수성이 약한 폴리에스테르 소재를 사용하면 모세관 작용에 의한 수분 배출 및 건조속도는 빠르나 초기 수분의 습윤이 느려 이면층의 신속한 수분 제거가 곤란해질 수 있다.
따라서 흡수층의 섬유는 속건성 뿐만 아니라 흡한성을 갖추는 것이 바람직하며, 이를 위해 심초형(sheath/core), 사일로 필(siro-fil) 등의 구조적 친수화를 통하여 초기 습윤을 개선하는 것이 바람직하고 이들 중 심초형 구조가 가장 바람직하다.
심초형 구조는 외층, 즉 초부(sheath)는 수분 흡수가 빠르게 이루어지도록 친수성 스테이플(staple)로 구성하고 내층, 즉 심부(core)는 모세관 작용에 의해 흡수된 수분이 신속하게 표면층으로 배출되도록 채널구조를 가지는 이형단면의 폴리에스테르사 또는 소수성의 세섬도사로 구성될 수 있다.
친수성인 초부 성분으로는 초기 친수성이 면보다 우수하고 방적성이 양호한 대섬유, 라이오셀(lyocel) 또는 직물의 두께를 얇게 하기 위한 마이크로 라이오셀(micro lyocel)이 바람직하다.
심부 성분으로는 직물 두께를 얇게 하기 위해 섬도를 가능한 낮게 가져가되 우수한 모세관력을 갖도록 하기 위해 섬도가 총 50 데니어(denier) 이하가 바람직하고 20~30 데니어가 더욱 바람직하며, 단사섬도는 2 데니어 이하가 바람직하고 1 데니어 이하가 더욱 바람직하다.
상기 사일로 필은 천연섬유의 장점과 합성섬유의 장점을 최대한 발휘하도록 방적된 섬유로서 정방교연이라고도 하며, 특히 여름용 소재에 필요한 경량성, 통기성, 쾌적성을 제공할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 사일로 필은 합성섬유의 필라멘트사가 천연섬유의 연각도와 동일하게 휘감겨진 형태로 구성되며, 섬유의 강도는 심초형사와 마찬가지로 필라멘트사의 특성에 의하여 높고 모우가 적으며, 방적시 합성섬유와 천연섬유의 고정수분율이 다르므로 통상, 습도 65 %, 온도 20 ℃의 환경하에서 제조된다.
흡수층 섬유의 원사 단면은 원형이거나 수로형성이 양호한 이형단면일 수 있으며, 쾌적감을 위해 원사에 꼬임을 부여할 수 있으나 꼬임이 과도하면 심부의 모세관력이 저하될 수 있으므로 적정한 수준으로 유지할 필요가 있다.
또한, 흡수층 섬유에 잠재권축 기능을 부여하여 수축하도록 구성할 수 있으며, 권축에 의한 이면층과의 요철발생으로 수분이 함유되어 있는 흡수층은 피부와 이격되고 수분이 함유되지 않은 이면층은 피부에 접촉되도록 구성하여 쾌적한 착용감을 제공할 수도 있다.
또한, 흡수층 섬유가 하이멀티(high-multi) 화섬사 또는 흡한속건 기능을 갖는 방적사로 구성되어 수분의 흡수와 배출이 신속히 이루어지도록 할 수 있다.
상기 표면층은 흡한속건성의 구조와 고감성의 소재로 이루어지며, 셀룰로오스 소재의 초부와 폴리프로필렌 소재의 심부로 구성되는 심초형사, 셀룰로오스 소재의 조방사(roving)와 세섬도 폴리에스테르 소재의 필라멘트로 구성되는 사일로 필 또는 셀룰로오스 소재의 조방사를 방적한 사일로 스펀(siro-spun) 등으로 구성될 수 있다.
상기 사일로 스펀은 도 2에 도시된 바와 같이 원사 한 가닥이 둘로 균일하게 나누어진 형태를 가지며, 정방기에서 혼합되는 2 종의 조사를 일정간격으로 공급하고, 병행하여 드래프트에서 프론트롤러로 송출하여 2 본의 섬유 속을 합사하여 제조된다.
상기 사일로 스펀 제조시 로빙 간의 간격이 중요한데, 로빙 간 간격이 벌어지면 로빙의 한쪽이 끊어지고 가까우면 로빙이 서로 붙어 잔털이 발생한다.
흡수층의 흡수 및 모세관 작용에 의해 수분이 표면층으로 전달되면, 표면층 외층의 셀룰로오스는 수분을 신속히 흡수하고 내층의 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르는 수분을 흡수하지 않고 배출하므로 외층에 흡수된 수분은 대기 중으로 신속히 발산된다.
수분이 발산되어 건조된 외층은 다시 흡수층의 수분을 흡수할 수 있으며, 이와 같이 피부에서 발산된 수분이 이면층, 흡수층 및 표면층을 통하여 신속하고 지속적으로 외기로 발산·제거된다.
표면층 외층의 셀룰로오스계 섬유는 배출된 땀을 외부로 빠르게 배출하여 건조될 수 있도록 내층의 섬유보다는 친수성이 강한 섬유로 구성되며, 구체적으로는 대섬유, 라이오셀, 아마(flax), 삼(hemp) 등이 바람직하다.
또한, 이면층/흡수층/표면층의 조직구성은 위사로서 이면층과 흡수층을 구성하고 경사로서 표면층을 구성할 수 있으며, 이면층/흡수층을 형성하는 위사의 2중 구조화는 방적 또는 연사시의 섬유 굵기에 의한 방법, 제직시의 섬유 굵기 및 직물조직에 의한 방법, 섬유물성(잠재권축)차를 이용하는 방법 등을 통해 이면층을 직물의 흡수층 밖으로 돌출되도록 구성할 수 있다.
도 3에는 피부에서 발산된 수분이 이면층, 흡수층, 표면층에서 섬유의 배척(push) 및 흡수(pull) 메커니즘을 통하여 직물 외부로 발산·제거되는 과정이 모식적로 나타나 있다.
도 3에 나타난 바와 같이, 피부와 접하는 강한 소수성의 폴리프로필렌 이면층(1)은 피부에서 발산된 수분(4)을 인접한 흡수층(2)으로 보내고(push), 흡수층(2)은 수분(4)의 신속한 흡수(pull) 및 뒤이은 모세관 작용에 의한 외부 표면층(3)으로의 수분 전이를 수행하며, 표면층(3)은 흡수층(2)으로부터 전달된 수분(4)을 신속히 흡수하여 외기를 방출함으로써, 흡수층(2)을 항상 낮은 수분상태로 유지하여 피부를 쾌적한 상태로 유지할 수 있다.
도 4에는 수분의 배척(push) 및 흡수(pull) 메커니즘이 좀더 개념적으로 나타나 있으며, 피부에서 발산된 수분(4)은 소수성의 이면층(1)에 의해 배척(push)되어 친수성의 흡수층(2)에 흡수(pull)된 후 모세관을 통하여 표면층(3)으로 이동하며, 표면층(3)에서는 친수성의 초부(5)에 흡수(pull)된 후 모세관을 통하여 이동하면서 소수성의 심부(6)에 의해 배척(push)되어 직물 외부로 발산·제거된다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 직물의 이면층, 흡수층, 표면층 형성의 예를 경·위사 단면을 통하여 개념적으로 도시하고 있으며, 도 5에는 능직의 경단면(A)과 위단면(B)이 도시되어 있고, 도 6에는 평직의 경단면(A)과 위단면(B)이 도시되어 있다.
도 7은 도 6 평직의 변화형을 나타낸 것으로서, 이면층(1)을 구성하는 위사로서 소수성 섬유(폴리프로필렌 섬유 등)와 고흡습성 섬유(하이멀티사 등)를 복합가공하여 변화를 준 구조이며, 이 경우 이면층(1)이 배척(push) 기능과 함께 흡수(pull) 기능도 할 수 있다는 특징이 있다.
도 8은 본 발명에 따른 직물의 표면과 이면에서의 이면층, 흡수층, 표면층이 형성된 모습을 나타내었으며, 이면층(1)의 위사와 표면층(3)의 경사는 능직형태로 교차하고 흡수층(2)의 위사와 표면층(3)의 경사는 평직형태로 교차하는 모습을 보여준다.
도시되지는 않았으나, 필요에 따라 이면층(1)의 위사와 표면층(3)의 경사, 흡수층(2)의 위사와 표면층(3)의 경사가 모두 평직형태로 교차할 수도 있다.
표면(C)에서는 감성과 쾌적 소재로 구성한 표면층(3)의 경사가 표면 노출이 최대화된 상태에서 흡수층(2)과의 교락을 통하여 배척(push) 및 흡수(pull) 기능을 수행하고, 이면(D)에서는 소수성 폴리프로필렌으로 구성된 이면층(1)의 위사가 최대로 노출되어 피부와 접촉하며, 수분을 함유하지 않음으로 신체의 쾌적성을 높여준다.
흡수층(2)은 이면층(1)과 표면층(3) 사이에서 이면층(1)으로부터 피부의 수분을 빠르게 흡수하여 표면층(3)으로 전달한다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예 및 시험예에 의거하여 좀더 상세하게 설명한다.
단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
<실시예 1~12>
하기 표 1의 섬유로 이면층, 흡수층 및 표면층을 구성하였으며, 이면층, 흡수층을 위사로 하고 표면층을 경사로 하여 다층구조 직물을 제직하였다.
이면층 흡수층 표면층
실시예 1 폴리프로필렌 섬유
(75 denier)		 심초형사
(심부:CoolMax주1) 50d, 초부:Tencel주2) Ne 30, 40)		 심초형사
(심부:폴리프로필렌 섬유 30d, 초부:Tencel Ne 40)
실시예 2 폴리프로필렌 섬유
(75 denier)		 심초형사
(심부:high-multi주3) 50d, 초부:Tencel Ne 30, 40)		 사일로 필
(roving:Tencel Ne 40, fil:high-multi 50d)
실시예 3 폴리프로필렌 섬유
(75 denier)		 심초형사
(심부:high-multi 50d, 초부:Tencel Ne 30, 40)		 사일로 스펀
(roving 1:Tencel Ne 40, roving 2:Tencel Ne 40)
실시예 4 폴리프로필렌 섬유
(75 denier)		 사일로 필
(roving:Tencel, fil:high-multi 50d. Ne 30, 40)		 심초형사
(심부:폴리프로필렌 섬유 30d, 초부:Tencel Ne 40)
실시예 5 폴리프로필렌 섬유
(75 denier)		 사일로 필
(roving:Tencel, fil:high-multi 50d. Ne 30, 40)		 사일로 필
(roving:Tencel Ne 40, fil:high-multi 50d)
실시예 6 폴리프로필렌 섬유
(75 denier)		 사일로 필
(roving:Tencel, fil:high-multi 50d. Ne 30, 40)		 사일로 스펀
(roving 1:Tencel Ne 40, roving 2:Tencel Ne 40)
실시예 7 폴리프로필렌 섬유
(100 denier)		 high-multi 50d 심초형사
(심부:CoolMax 섬유 50d, 초부:Tencel Ne 40)
실시예 8 폴리프로필렌 섬유
(100 denier)		 high-multi 75d 사일로 필
(roving:Tencel Ne 40, fil:high-multi 50d)
실시예 9 폴리프로필렌 섬유
(100 denier)		 high-multi 75d 사일로 스펀
(roving 1:Tencel Ne 40, roving 2:Tencel Ne 40)
실시예 10 폴리프로필렌 섬유
(150 denier)		 사일로 스펀
(roving 1:CoolMax Ne 40, roving 2:bamboo주4) Ne 40)		 심초형사
(심부:폴리프로필렌 섬유 30d, 초부:Tencel Ne 40)
실시예 11 폴리프로필렌 섬유
(150 denier)		 셀룰로오스 방적사 사일로 필
(roving:Tencel Ne 40, fil:high-multi 50d)
실시예 12 폴리프로필렌 섬유
(150 denier)		 CoolMax/bamboo 방적사 사일로 스펀
(roving 1:Tencel Ne 40, roving 2:Tencel Ne 40)
주1) CoolMax:채널구조를 가지는 폴리에스테르사, 듀폰사, 미국
주2) Tencel:라이오셀, courtaulds사, 영국
주3) high-multi:폴리에스테르 소재의 세섬도사
주4) bamboo:대섬유
<시험예 1> 흡수성 측정
시판 중인 Coolmax 제품(Invista, 미국)과 Dry-zone 제품(벤텍스, 한국) 원단을 대조군으로 하여, 상기 실시예 1~12의 다층구조 직물에 대하여 흡수성을 평가하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
흡수성 평가는 KS K 0815의 6.27.1 흡수속도시험법 B법에 의거 시험하였으며, 실시예의 다층구조 직물과 대조군 원단을 길이 20 ㎝, 폭 2.5 ㎝로 절단하여 한쪽 끝이 27±2 ℃의 증류수가 들어있는 용기의 수면에 닿도록 하고, 다른 쪽 끝은 일정한 높이로 수평봉으로 고정한 다음 10 분 경과 후 상승한 물의 높이를 측정하여 비교하였다.
또한, 흡수속도는 KS K 0815의 6.27.1 흡수속도시험법 A법(적하법)에 의거 시험하였다.
흡수성 측정결과
흡수성(㎜) 흡수속도(초)
실시예 1 45 〈1
실시예 2 40 〈1
실시예 3 42 〈1
실시예 4 42 〈1
실시예 5 39 〈1
실시예 6 40 〈1
실시예 7 41 〈1
실시예 8 37 〈1
실시예 9 39 〈1
실시예 10 38 〈1
실시예 11 36 〈1
실시예 12 37 〈1
대조군 1 (Coolmax 제품) 33 22
대조군 2 (Dry-zone 제품) 29 32
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 다층구조 직물이 전체적으로 대조군 1, 2에 비하여 흡수능력이 우수한 것으로 나타났으며, 흡수층이 심초형사로 구성된 실시예 1~3이 흡수능력이 가장 우수하고 사일로 필, 하이멀티사, 방적사의 순으로 우수한 흡수성을 보이고 있다.
표면층에서는 심초형사, 사일로 스펀, 사일로 필 순으로 우수한 흡수성을 보여 흡수층과 표면층이 심초형사로 구성될 경우 수분을 가장 신속히 흡수하는 것을 알 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 실시예의 흡수속도가 1 초 이내로 측정되어, 종래의 대조군에 비하여 매우 뛰어난 흡한성능을 발휘할 것으로 기대된다.
<시험예 2> 속건성 측정
Coolmax 제품(대조군 1)과 Dry-zone 제품(대조군 2)을 대조군으로 하여, 상기 실시예의 다층구조 직물에 대하여 속건성을 평가하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
속건성 평가는 KS K 0815의 6.28.1 건조속도시험법 B법에 의거하여 실시하였는데, 실시예의 다층구조 직물과 대조군 원단을 각각 202.5 ㎠ 크기의 규정된 모양으로 절단하고, 상기 절단한 시료를 증류수에 3 시간 침지한 후 꺼내어 시료에 남은 수분의 양이 1 g이 될 때부터 10 분 간격으로 1 시간 동안 시료의 중량변화를 측정하였으며, 시료에 1 g의 수분이 남았을 때를 기준으로 각 시료와의 무게차이를 계산하여 수분증발률(%)을 계산하였다.
속건성 측정결과
수분증발률(%)
건조시간(분) 10 20 30 40 50 60
실시예 1 43.6 70.6 92.7 95.6 98.6 99.5
실시예 2 42.6 68.4 90.6 94.7 98.1 99.3
실시예 3 40.5 66.8 88.7 94.0 97.7 98.9
실시예 4 40.6 66.4 89.6 92.4 97.3 99.0
실시예 5 38.4 65.1 87.3 91.7 97.0 98.8
실시예 6 37.7 63.5 86.0 91.2 96.6 98.7
실시예 7 41.9 68.5 90.8 93.7 97.9 99.2
실시예 8 40.8 67.3 90.2 93.2 96.5 99.0
실시예 9 40.1 66.5 88.6 92.5 96.3 98.7
실시예 10 39.4 66.1 87.8 90.5 97.0 98.4
실시예 11 38.6 65.4 85.7 89.7 96.7 98.1
실시예 12 37.2 64.3 85.2 89.5 96.3 97.7
대조군 1 33.6 58.8 80.4 87.7 93.1 95.8
대조군 2 35.7 60.1 83.7 88.0 94.3 96.2
상기 표 2의 결과를 보면, 실시예의 경우 흡수층은 심초형사, 하이멀티사, 사일로-필, 방적사의 순으로 우수한 속건성을 보이고 표면층은 심초형사, 사일로-필, 사일로-스펀 순으로 우수한 속건성을 보여 속건성에서도 흡수층과 표면층이 심초형사로 구성되는 것이 수분을 가장 신속히 제거하는 것을 알 수 있다.
대조군과 비교하여 실시예가 좀더 높은 수분증발률을 나타내므로 본 발명에 따른 다층구조 직물이 종래의 흡한속건성 직물보다 땀 등의 수분을 신속히 흡수 및 배출할 것으로 기대된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 다층구조의 흡한속건성 직물은 수분을 배척(push)하는 이면층, 수분을 흡수(pull)하여 배척(push)하는 흡수층 및 수분을 흡수(pull)하여 배척(push)하는 표면층이 피부로부터 순차적으로 형성되어 있어서, 피부에서 발산하는 수분이 상기 각 층의 흡수 및 배척 메커니즘(pull & push mechanism)을 통하여 외부로 신속히 배출되므로 피부와 접하는 이면층은 항상 건조한 상태를 유지하므로 피부를 쾌적한 상태로 유지할 수 있다.
1:이면층, 2:흡수층, 3:표면층, 4:수분입자, 5:초부, 6:심부
A:경단면, B:위단면, C:표면, D:이면

Claims (10)

  1. 신체의 피부와 접촉하며 소수성 섬유로 구성된 이면층;
    상기 이면층과 접하고 세섬도사, 셀룰로오스 방적사, 채널구조를 가지는 이형단면의 폴리에스테르사, 대섬유(bamboo fiber), 심초형사 또는 사일로 필 섬유로 구성된 흡수층; 및
    상기 흡수층과 접하고 셀룰로오스 소재의 초부와 폴리프로필렌 소재의 심부로 구성되는 심초형사, 셀룰로오스 소재의 조방사와 세섬도 폴리에스테르 소재의 필라멘트로 구성되는 사일로 필, 또는 셀룰로오스 소재의 조방사를 방적한 사일로 스펀 섬유로 구성된 표면층;으로 이루어지는 직물로서,
    위사로 이면층과 흡수층을 구성하고 경사로 표면층을 구성하는 다층구조의 흡한속건성 직물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡수층의 심초형사는 친수성 스테이플의 초부와 채널구조를 가지는 이형단면의 폴리에스테르사 또는 소수성의 세섬도사의 심부로 구성된 것을 특징으로 하는 다층구조의 흡한속건성 직물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 친수성 스테이플은 대섬유(bamboo fiber), 라이오셀 또는 마이크로 라이오셀인 것을 특징으로 하는 다층구조의 흡한속건성 직물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡수층의 심초형사 심부는 섬도가 총 50 데니어 이하이고, 단사섬도는 2 데니어 이하인 것을 특징으로 하는 다층구조의 흡한속건성 직물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡수층의 섬유는 잠재권축사, 하이멀티 화섬사 또는 흡한속건 기능을 갖는 방적사인 것을 특징으로 하는 다층구조의 흡한속건성 직물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 표면층의 셀룰로오스 소재는 대섬유(bamboo fiber), 라이오셀, 아마 또는 삼인 것을 특징으로 하는 다층구조의 흡한속건성 직물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 이면층은 흡수층 밖으로 돌출형성된 것을 특징으로 하는 다층구조의 흡한속건성 직물.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 이면층의 위사와 표면층의 경사는 능직 또는 평직 형태로 교차되고 흡수층의 위사와 표면층의 경사는 평직형태로 교차되는 것을 특징으로 하는 다층구조의 흡한속건성 직물.
  10. 청구항 1 내지 청구항 7, 또는 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이면층은 피부에서 발산된 수분을 배척(push)하고, 상기 흡수층은 이면층에서 배척된 수분을 흡수(pull)하면서 배척(push)하며, 상기 표면층은 흡수층에서 배척된 수분을 흡수(pull)하면서 배척(push)하여, 피부에서 발산된 수분이 흡수 및 배척 메커니즘(pull & push mechanism)을 통하여 이면층, 흡수층 및 표면층을 순차적으로 통과하여 외기로 신속히 배출되는 것을 특징으로 하는 다층구조의 흡한속건성 직물.
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