KR101475694B1

KR101475694B1 - 발수성 편성원단 제작방법 및 발수성 편성원단

Info

Publication number: KR101475694B1
Application number: KR1020130027288A
Authority: KR
Inventors: 조은효
Original assignee: 조은효
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2014-12-23
Also published as: CN105164330B; JP6191891B2; JP2016518531A; KR20140112776A; US10982368B2; WO2014142554A1; CN105164330A; US20160032511A1

Abstract

본 발명은 발수성 편성원단 제작방법 및 발수성 편성원단에 관한 것이다. 상기 제작방법은, 천연섬유가 포함되어 있는 원사(原絲)를 염색하는 원사염색단계와; 상기 염색원사를 편성하여 편성원단을 얻는 니팅단계와; 상기 편성원단을 발수액에 침지시키는 발수액침지단계와; 상기 발수액침지단계를 마친 편성원단을 건조시키는 불완전건조단계와; 상기 불완전건조단계를 마친 편성원단에 열을 가하여 편성원단에 적용되어 있는 발수액을 편성원단에 고착시키는 열세팅단계와; 상기 열세팅단계를 마친 편성원단을 수세하는 수세단계와; 상기 수세단계의 완료 후 편성원단을 건조시키는 건조단계를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 발수성 편성원단은, 편성원단을 구성하는 원사의 조직 내에 발수액이 침투 및 고착되므로 통기성 발수능력이 매우 뛰어나고 오래가며, 또한 발수액을 편성원단의 양면 또는 바깥면에만 선택적으로 고착시킬 수 있어, 내의로 제작하더라도 착용감의 저하 없이 편하게 착용할 수 있다.

Description

발수성 편성원단 제작방법 및 발수성 편성원단{Method for manufacturing Water repellent knitting fabric and Water repellent knitting fabric made by the method}

본 발명은 발수성 편성원단 제작방법 및 발수성 편성원단에 관한 것이다.

섬유(纖維)는 그 구성 원료에 따라 천연섬유와 화학섬유(인조섬유)로 분류된다. 또한 상기 화학섬유 중에서 저분자량의 화합물로부터 합성 및 중합된 합성고분자를 원료로 하는 섬유를 합성섬유라 한다.

상기 합성섬유는 종류에 따라 약간씩 성질이 다르지만, 천연섬유에 비해 조직이 견고하여 내마모성이 좋으며 인장과 마찰에 강하고 질기며 잘 구겨지지 않는 등의 장점이 있다. 특히 낮은 흡습성(吸濕性)으로 가령 습기가 높은 환경에서도 무거워지지 않고 가벼움을 유지한다. 섬유기술의 발전에 따라 최근에는 극한의 조건에서도 방수 및 방풍성을 잃지 않는 고기능성 합성섬유도 활발히 개발되고 있다.

또한, 천연섬유에는, 합성섬유에 비해 강도가 강하고 튼튼하며, 반복세탁에 대한 내구성이 뛰어난 종류가 제법 많다. 더우기 천연섬유는 합성섬유에 비해 흡수성과 보온성과 감촉이 뛰어나 위생적이고 착용감이 좋다는 장점이 있다.

상기 천연섬유나 합성섬유는 편성(編成, knitting)을 통해 옷감 등으로 많이 사용된다.

상기 편성과정을 통해 만들어진 원단은 편성원단으로서, 경사와 위사의 교차에 의해 제직(製織)된 제직원단에 비해, 세로 또는 가로 방향의 실을 이용하여 루프를 계속 연결하는 구조를 가지므로 신축성이 뛰어나 활동 중 몸을 구속하지 않아 매우 편해 거의 모든 스포츠웨어에 적용됨은 물론 천연섬유가 포함된 원단의 경우 내의류, 브레지어, 거들, 타이즈, 양말, 장갑 등의 자재로 사용된다.

그러나, 천연섬유가 포함된 편성원단이 상기한 많은 장점을 가지기는 하지만 물을 쉽게 흡수하는 친수성이 있기 때문에, 경우에 따라 습기를 쉽게 머금어 수축된다는 불편이 있다. 특히 스포츠의류의 경우, 경기 중 흘리는 땀에 의해 경기복이 쉽게 젖기 일수 인데. 경기복이 젖으면 몸의 활동성이 저하된다. 또한 합성섬유로 제작된 편성원단도, 합성섬유의 미세한 섬유 조직내에 흡기가 침투할 수 있어 축축해지기 쉽다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 편성원단에 발수성을 부여하여 원단에 습기가 침투하는 것을 차단하기 위한 여러 기술이 제안된 바 있다. 가령 국내공개특허공보 제10-2003-97421호에는, 발수, 방오, 발유 기능을 갖는 조성물과 상기 조성물을 분사하는 스프레이가 제안되어 있다. 그러나 상기한 조성물과 스프레이는, 원단의 조직에 강력하게 고착되는 것이 아니라 단지 일시적으로 코팅되는 것이므로, 시간이 지남에 따라 또는 세탁 후 발수성능이 급격히 저하하는 문제를 갖는다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 편성원단을 구성하는 원사의 조직 내에 발수액이 침투 및 고착되므로 통기성 발수능력이 매우 뛰어나고 오래가며, 또한 발수액을 편성원단의 양면 또는 바깥면에만 선택적으로 고착시킬 수 있어, 내의로 제작하더라도 착용감의 저하 없이 편하게 착용할 수 있는 발수성 편성원단 제작방법 및 발수성 편성원단을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발수성 편성원단 제작방법은, 원사(原絲)를 염색하는 원사염색단계와; 상기 원사염색단계를 통해 염색된 염색원사를 편성(編成, knitting)하여 편성원단을 얻는 니팅단계와; 상기 편성원단을 발수액에 침지시켜, 상기 염색원사의 조직내에 발수액을 침투시킴과 아울러 염색원사 표면에 발수액이 코팅되도록 하는 발수액침지단계와; 상기 발수액침지단계를 마친 편성원단을 건조시키되, 50% 내지 80%의 탈수율로 건조시키는 불완전건조단계와; 상기 불완전건조단계를 마친 편성원단에 열을 가하여 편성원단에 적용되어 있는 발수액을 편성원단에 고착시키는 열세팅단계와; 상기 열세팅단계를 마친 편성원단을 수세하는 수세단계와; 상기 수세단계의 완료 후 편성원단을 건조시키는 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발수성 편성원단 제작방법은, 원사(原絲)로 편성(編成, knitting)되어 있는 편성원단을 염색하는 편성원단 염색단계와; 상기 편성원단 염색단계를 통해 염색된 편성원단을 발수액에 침지시켜, 상기 원사의 조직내에 발수액을 침투시킴과 아울러 원사 표면에 발수액이 코팅되도록 하는 발수액침지단계와; 상기 발수액침지단계를 마친 편성원단을 건조시키되, 50% 내지 80%의 탈수율로 건조시키는 불완전건조단계와; 상기 불완전건조단계를 마친 편성원단에 열을 가하여 편성원단에 적용되어 있는 발수액을 편성원단에 고착시키는 열세팅단계와; 상기 열세팅단계를 마친 편성원단을 수세하는 수세단계와; 상기 수세단계가 완료된 편성원단을 건조시키는 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발수성 편성원단 제작방법은, 염색이 완료되어 있는 편성원단을 발수액에 침지시켜, 편성원단을 이루는 원사에 발수액을 침투시킴과 아울러 원사표면에 발수액이 코팅되도록 하는 발수액침지단계와; 상기 발수액침지단계를 마친 편성원단을 완전 건조시키는 완전건조단계와; 상기 완전건조단계를 마친 편성원단의 일측면에 발수액을 코팅하는 편면발수액코팅단계와; 상기 편면발수액코팅단계를 마친 편성원단을 건조시키되, 50% 내지 80%의 탈수율로 건조시키는 불완전건조단계와; 상기 불완전건조단계가 완료된 후 편성원단의 발수액이 코팅된 일측면을 가열하여 발수액을 편성원단의 일측면에 고착시키는 편면열세팅단계와; 상기 편면열세팅단계를 마친 편성원단을 수세하는 수세단계와; 상기 수세단계가 완료된 편성원단을 건조시키는 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 열세팅단계는; 상기 편성원단의 양면에 열을 가하여, 상기 발수액을 편성원단의 양쪽면에 고착시켜, 편성원단의 양쪽면에 발수코팅층(15)을 형성하는 단계이고, 상기 수세단계는; 상기 열세팅단계를 마친 편성원단의 발수코팅층(15)의 사이에 머물러 있는 발수액을 씻어내어, 발수코팅층(15)의 사이에 발수성이 없는 비발수층(16)을 형성하는 단계인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 편면발수액 코팅단계는; 상기 편성원단을 펼친상태로 이송시키며, 이송중의 편성원단의 일측면에 발수액을 가하여, 편성원단의 일측면에 발수액층을 코팅하는 단계인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 편면열세팅단계는; 그 일측면에 발수액이 가해진 편성원단을 이송시키며, 상기 일측면에 열을 가하여 발수액을 상기 일측면에 고착시켜, 편성원단의 일측면에 발수코팅층(15)을 형성하는 단계이고, 상기 수세단계는; 상기 편면열세팅단계를 마친 편성원단에서 발수코팅층(15) 이외의 부분에 머물러 있는 발수액을 씻어내어, 편성원단(17)내에 비발수층(16)을 형성하는 단계인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발수성 편성원단은, 원사(原絲)를 염색하는 원사염색단계와; 상기 원사염색단계를 통해 염색된 염색원사를 편성(編成, knitting)하여 편성원단을 얻는 니팅단계와; 상기 편성원단을 발수액에 침지시켜, 상기 염색원사의 조직내에 발수액을 침투시킴과 아울러 염색원사 표면에 발수액이 코팅되도록 하는 발수액침지단계와; 상기 발수액침지단계를 마친 편성원단을 건조시키되, 50% 내지 80%의 탈수율로 건조시키는 불완전건조단계와; 상기 불완전건조단계를 마친 편성원단에 열을 가하여 편성원단에 적용되어 있는 발수액을 편성원단에 고착시키는 열세팅단계와; 상기 열세팅단계를 마친 편성원단을 수세하는 수세단계와; 상기 수세단계의 완료 후 편성원단을 건조시키는 건조단계를 통해 제작된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발수성 편성원단은, 원사(原絲)로 편성(編成, knitting)되어 있는 편성원단을 염색하는 편성원단 염색단계와; 상기 편성원단 염색단계를 통해 염색된 편성원단을 발수액에 침지시켜, 상기 원사의 조직내에 발수액을 침투시킴과 아울러 원사 표면에 발수액이 코팅되도록 하는 발수액침지단계와; 상기 발수액침지단계를 마친 편성원단을 건조시키되, 50% 내지 80%의 탈수율로 건조시키는 불완전건조단계와; 상기 불완전건조단계를 마친 편성원단에 열을 가하여 편성원단에 적용되어 있는 발수액을 편성원단에 고착시키는 열세팅단계와; 상기 열세팅단계를 마친 편성원단을 수세하는 수세단계와; 상기 수세단계가 완료된 편성원단을 건조시키는 건조단계를 통해 제작된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발수성 편성원단은, 염색이 완료되어 있는 편성원단을 발수액에 침지시켜, 편성원단을 이루는 원사에 발수액을 침투시킴과 아울러 원사표면에 발수액이 코팅되도록 하는 발수액침지단계와; 상기 발수액침지단계를 마친 편성원단을 완전 건조시키는 완전건조단계와; 상기 완전건조단계를 마친 편성원단의 일측면에 발수액을 코팅하는 편면발수액코팅단계와; 상기 편면발수액코팅단계를 마친 편성원단을 건조시키되, 50% 내지 80%의 탈수율로 건조시키는 불완전건조단계와; 상기 불완전건조단계가 완료된 후 편성원단의 발수액이 코팅된 일측면을 가열하여 발수액을 편성원단의 일측면에 고착시키는 편면열세팅단계와; 상기 편면열세팅단계를 마친 편성원단을 수세하는 수세단계와; 상기 수세단계가 완료된 편성원단을 건조시키는 건조단계를 통해 제작된 것을 특징으로 한다.

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상기와 같이 이루어지는 본 발명의 발수성 편성원단은, 편성원단을 구성하는 원사의 조직 내에 발수액이 침투 및 고착되므로 통기성 발수능력이 매우 뛰어나고 오래가며, 또한 발수액을 편성원단의 양면 또는 바깥면에만 선택적으로 고착시킬 수 있어, 내의로 제작하더라도 착용감의 저하 없이 편하게 착용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 발수성 편성원단 제작방법을 설명하기 위하여 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 발수성 편성원단 제작방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제 3실시예에 따른 발수성 편성원단 제작방법을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 발수성 편성원단의 기본구조의 일 예를 나타내 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1,2실시예에 따른 제작방법에서의 열세팅 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 1,2실시예에 따른 제작방법으로 제작된 편성원단의 단면형상을 개략적으로 나타내 보인 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 제 3실시예에서의 편면발수액코팅 과정의 여러 방식을 나타내 보인 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 3실시예에서의 편면열세팅 방식을 부연 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 3실시예에 따른 제작방법으로 제작된 편성원단의 단면형상을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 발수성 편성원단 제작방법을 설명하기 위하여 도시한 블록도이다.

도시한 바와같이, 제 1실시예에 따른 발수성 편성원단 제작방법은, 원사(原絲)를 염색하는 원사염색단계(100)로 시작한다. 상기 원사는 100% 천연섬유 일 수 도 있고, 합성섬유와 천연섬유를 혼합하여 방적한 것일 수 도 있고, 100%합성섬유 일 수 도 있다. 혼방일 경우 상기 합성섬유와 천연섬유의 혼합비율은 매우 다양하게 변경될 수 있다.

상기 원사염색단계(100)시 행해지는 염색방식은 매우 다양하다. 가령 염색탱크에 원사를 콘 상태로 넣은 후 염료를 주입하여 염색할 수 도 있고, 원사를 행크(hank)상태로 염색탱크에 넣어 염색할 수 도 있다. 상기 염색액의 종류와 칼라는 필요에 따라 선택적으로 결정됨은 물론이다.

상기 원사염색단계(100)가 완료되었다면 탈수단계(102)를 동시에 수행하여 잉여 염색액을 탈락시킨 후, 염색원사를 건조시키는 건조단계(104)를 수행한다. 상기 건조단계(104)시 적용되는 건조방식도 기존의 여러 가지 방법을 다양하게 구현 할 수 있다.

상기 건조단계(104)를 통해 수분이 제거된 염색원사를 얻었다면 니팅단계(106)를 이어간다. 상기 니팅단계(106)는 염색원사를 편성(編成, knitting)하여 편성원단을 얻는 과정이다. 즉, 제편장치를 이용하여 원사를 뜨개질 방식으로 루프와 루프를 형성하면서 엮어 원단을 만드는 과정이다. 본 설명에서 편성원단이라함은, 편성과정을 통해 제작된 편물(編物)로서의 원단을 의미한다.

상기 니팅단계(108)가 완료된 후, 불순물제거단계(108)를 통해 편성원단으로부터 불순물을 제거하고, 발수액침지단계(110)를 수행한다.

상기 발수액침지단계(110)는, 상기 편성원단을 미리 준비된 발수액에 담궈, 편성원단을 이루는 원사의 조직내에 발수액이 침투하게 하여 발수액이 섬유소의 표면을 감싸 코팅하게 하는 과정이다. 이 때 사용되는 발수액의 농도는 원사의 종류나 굵기에 따라 달라진다. 또한 상기 편성원단의 발수액내 침지시간은 대략 30분 내지 40분 정도이다, 하지만 상기 침지시간은 발수액의 농도나 첨가 촉매제 등의 부가 여부에 따라 얼마든지 변경 가능하다.

상기 발수액침지단계(110)에 이어서 탈수단계(112)가 수행된다. 상기 탈수단계(112)는 발수액을 머금고 있는 편성원단을 발수액으로부터 들어올려 편성원단에 침투 및 흡착, 코팅되고 남은 발수액을 탈락시키는 과정이다. 상기 탈수단계(112)는 원심분리식 탈수방식을 포함하여 위에 설명한 원사 탈수단계(102)와 같은 방식으로도 진행할 수 있다.

상기 탈수단계(112)가 완료되었다면, 완전건조단계(114)나 불완전건조단계(116)를 수행한다. 완전건조단계(114)를 진행할지 불완전건조단계(116)를 이어갈지는, 편성원단의 발수된 정도와 주문자의 요구조건 등에 따라 결정된다.

즉, 발수액침지단계(110)를 통해 수행된 발수의 정도가, 요구 기준치를 충족하지 못할 경우, 탈수단계(112) 후 완전건조단계(114)를 거쳐 발수액침지단계(110)를 반복할 수 도 있고, 발수처리가 충분히 되었다면 곧바로 불완전건조단계(116)로 넘어가는 것이다.

상기 완전건조단계(114)는 발수액침지단계(110)를 반복하기 위한 과정이다. 즉 발수액침지단계(110)를 2회 이상 다수 회 반복하기 위해서 탈수단계(112) 후에 완전건조단계(114)를 수행하는 것이다. 다시 말하면, 탈수단계(112) 후, 발수정도가 충분치 않아 발수액침지단계(110)를 다시 진행 해야 할 경우, 원사를 완전하게 먼저 건조하여 발수액침지단계(110)를 반복하는 것이다.

상기 불완전건조단계(116)는 편성원단을 건조장치에 넣고 건조시키되, 완전하게 건조 시키는 것이 아니라, 원사의 내부에 습기가 얼마간 남아 있도록 건조하는 것이다. 불완전건조단계(116)의 탈수율은 원단의 종류에 다라 달라지며 대략 50% 내지 80% 정도이다.

상기 불완전건조단계(116)를 마친 후 양면열세팅단계(118)를 수행한다. 상기 양면열세팅단계(118)는, 발수액이 스며있는 편성원단(도 5의 11)을 펼쳐 이송시키며, 편성원단의 양면(겉면과 안쪽면)에 열을 가하여, 편성원단(11)의 양면에 발수액을 고착시키는 과정이다. 상기 고착된 발수액은, 후술될 수세과정(120)을 거치더라도 견고히 남아 발수코팅층(도 6의 15)을 이루게 된다.

상기 양면열세팅단계(118)를 수행하기 위한 가열방식은 텐터(tenter) 세팅기는 물론 텐터세팅기 이외의 여러 가지 가열기기를 다양하게 적용할 수 있으며, 가령 도 5에 도시한 타입의 가열장치를 사용할 수 도 있다.

도 5는 본 발명의 제 1실시예 및 후술할 제 2실시예에 따른 발수성 편성원단 제작방법에서의 열세팅 방식을 설명하기 위하여 따로 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 상기 불완전건조단계(116)를 마친 편성원단(11)이 다수의 피딩롤러(27)에 지지되어 화살표 a 방향으로 이송되고 있고, 상기 편성원단(11)의 이송경로 상하부에 가열부(55)가 설치되어 있음을 알 수 있다.

상기 가열부(55)는 상하로 배치된 가열수단으로서, 상기 편성원단(11)의 양측면에 150℃ 내지 200℃이 열을 가하여, 발수액을 편성원단(11)의 양면에 고착시킨다.

상기 가열부(55)를 이용한 양면열세팅단계(118)는 2분 내지 20분 정도 진행할 수 있다. 그러나 편성원단(11)을 이루는 소재의 혼용율이나 편성원단의 두께나 종류에 따라 가열온도와 가열시간은 달라질 수 있다.

특히 상기 양면열세팅단계(118)의 결과, 편성원단에서의 발수액의 고착정도가 소재의 종류와 두께 또는 무게 등에 따라 미흡하여 보다 강화시켜야 할 경우에는 상기 발수액침지단계(110)로부터 다시 시작한다. 즉, 양면열세팅단계(118)를 마친 상태의 편성원단을, 발수액에 다시 침지시켜 발수액침지단계(110)와, 탈수단계(112)와, 불완전건조단계(116)와, 양면열세팅단계(118)를 다시 반복하는 것이다.

상기 과정을 반복하여, 편성원단에 대한 만족할 정도의 열세팅 결과를 얻었다면, 수세단계(120)를 진행한다. 상기 수세단계(120)는, 발수성능을 손상시키지 않는 종류의 섬유유연제가 투입되어 있는 물에, 발수액이 고착되어 있는 편성원단을 넣고 편성원단을 세척하여 유연처리하는 과정이다.

상기 수세과정을 진행하는 동안, 편성원단의 원사에 고착되지 않은 발수액은 물에 씻겨 제거되고, 원단의 터치감(촉감)은 향상되게 된다.

상기 양면열세팅단계(118)를 통해, 편성원단(11)의 양측면에는 발수액이 강력하게 고착된 반면, 편성원단의 중앙부는 발수액이 상대적으로 약하게 고착되어 있으므로, 이를테면, 편성원단 중앙부의 발수액은 수세과정 중 씻겨 나가, 편성원단은 도 6에 도시한 단면형태를 갖게 된다.

도 6은 본 발명의 제 1실시예 및 후술할 제 2실시예에 따른 제작방법으로 제작된 편성원단의 단면형상을 개략적으로 나타내 보인 도면이다.

도시한 바와같이, 소정두께를 갖는 편성원단(17)의 양측면에 발수코팅층(15)이 형성되어 있다. 상기 발수코팅층(15)은 양면열세팅단계(118)를 통해 형성된 것이다.

상기 발수코팅층(15) 사이에 비발수층(16)이 남겨질 수 있는데, 상기 비발수층(16)은 원할 경우, 발수코팅층(15)의 두께 조절을 통해 충분히 없앨 수 있다. 즉 발수코팅층(15)의 두께를 더욱 두껍게 형성하고 열세팅을 강력하게 수행하여, 발수코팅층이 편성원단의 두께방향을 완전히 통과하여 일체화 되게 할 수 도 있는 것이다.

상기 수세단계(120)가 완료된 후 탈수단계(122)를 통해 편성원단(11)으로부터 물을 짜내고 건조단계(124)를 이어간다. 상기 탈수단계(122)는 위에 설명한 탈수단계(102)와 같은 방식으로 이루어진다. 또한 상기 건조단계(124)는, 탈수를 마친 편성원단(11)을 스팀건조기 또는 열풍건조기 등의 건조장치를 이용해 건조하는 과정이다.

이어서 텐터단계(128)를 진행한다. 상기 텐터단계(128)는 텐터(tenter)장치를 이용하여, 편성원단(11)을 폭방향으로 팽팽하게 펼친 상태로 길이방향으로 이송시키며 가열하는 과정이다. 상기 텐터단계(128)를 통해 본 실시예의 발수성 편성원단 제작단계를 마무리한다.

도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 발수성 편성원단 제작방법을 설명하기 위한 블록도이다.

이하, 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 과정의 단계이며 그에 관한 반복 설명은 생략하기로 한다.

도시한 바와같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 발수성 편성원단 제작방법은, 천연섬유로, 또는 합성섬유로, 또는 천연섬유와 합성섬유의 혼방 원사로 이미 편성되어 있는 편성원단을 염색하는 편성원단 염색단계(130)로 시작된다.

상기 편성원단 염색단계(130)시 적용되는 염색방식은 매우 다양하다. 예컨대 염색액이 저장되어 있는 탱크에 편성원단을 일정시간 담갔다 빼는 방식의 염색을 할 수 도 있다. 상기 염색액의 종류와 칼라는 필요에 따라 선택적으로 결정됨은 물론이다.

상기 편성원단 염색단계(130)가 완료되었다면, 염색된 편성원단으로부터 염색액을 탈수하는 탈수단계(102)와 건조단계(104)를 차례로 수행한 후 발수액침지단계(110)를 진행한다.

상기 발수액침지단계(110)는 염색을 마친 편성원단을 준비된 발수액에 침지시켜, 상기 편성원단을 이루는 원사의 조직내에 발수액을 침투시킴과 아울러 원사 표면에 발수액이 코팅되도록 하는 과정이다.

상기 발수액침지단계(110)를 마친 후, 탈수단계(112), 완전건조단계(114), 불완전건조(116), 양면열세팅단계(118), 수세단계(120), 탈수단계(122), 건조단계(124), 텐터단계(128)를 차례로 수행하여 발수성 편성원단(11)을 얻는다. 상기 발수액침지단계(110) 이후의 과정은 제 1실시예에서 설명한 바와 같다.

도 3은 본 발명의 제 3실시예에 따른 발수성 편성원단 제작방법을 설명하기 위하여 도시한 블록도이다.

제 3실시예에 따른 발수성 편성원단 제작방법은, 염색편성원단준비단계(140)로 시작할 수 있다. 상기 염색편성원단은, 염색이 완료되어 있는 편성원단이다.

상기 염색편성원단은, 상기한 제 1실시예에서와 같이 원사를 먼저 염색하고 염색된 원사를 편성한 것일 수 도 있고, 제 2실시예처럼 원사를 편성하여 편성원단을 제작한 후 편성원단을 염색한 것일 수 도 있다.

여하튼 상기 염색편성원단이 준비되었다면 발수액침지단계(110)를 통해 염색편성원단을 발수처리한다. 즉, 염색되어 있는 편성원단을 발수액에 침지시켜, 편성원단을 이루는 원사에 발수액을 침투시킴과 아울러 원사표면에 발수액이 코팅되도록 한다.

상기 발수액침지단계(110)를 완료했다면 탈수단계(112)와 완전건조단계(114)를 차례로 진행하고 편면발수액코팅단계(142)를 수행한다.

상기 편면발수액코팅단계(142)는 완전건조단계(114)를 마친 편성원단의 일측면(겉면)에 발수액을 코팅하는 과정이다. 상기한 편면발수액코팅의 방식은 여러 가지로 구현할 수 있으며, 가령 도 7 내지 도 9에 도시한 방법을 적용할 수 있다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 제 3실시예에서의 편면발수액코팅 단계(142)의 여러 방식을 나타내 보인 도면이다.

도 7을 참조하면, 편성원단(11)이 도포롤러(25)와 다수의 피딩롤러(27)의 사이를 통과하여 화살표 a 방향으로 이동함을 알 수 있다.

상기 도포롤러(25)는 발수액(23)이 공급되어 있는 발수액용기(21)의 하부에 설치된 상태로 회전하여, 발수액을 하부로 묻혀 내리는 역할을 한다. 또한 상기 도포롤러(25)의 하부에 배치된 피딩롤러(27)는 편성원단(11)을 도포롤러(25)측으로 지지하며 우측방향으로 이송시킨다.

따라서 상기 편성원단(11)은, 피딩롤러(27)와 도포롤러(25)의 사이를 통과하며 도포롤러(25)를 통해 발수액을 내려 받아 코팅된다. 즉, 편성원단의 편면에 발수액이 코팅되는 것이다.

상기 도 7의 롤러도포방식과 달리, 발수액을 이송중의 편성원단의 편면에 점적(點滴)할 수 도 있다.

즉, 도 8에 도시한 바와같이, 상기 편성원단(11)의 이송 경로 상부에 발수액용기(21)를 배치하고, 상기 발수액용기(21)로부터 원하는 양의 발수액(23)을 낙하시켜 편성원단(11)의 편면에 발수액을 코팅할 수 있는 것이다. 이 때 상기 발수액(23)의 농도와 도포량은 얼마든지 조절 가능하다.

도 9의 경우는 발수액을 편성원단(11) 편면에 점적하는 것이 아니라 분사노즐(29)을 통해 분사하는 방식이다. 즉 편면원단(11)을 화살표 a방향으로 이송시키는 상태로 분사노즐(29)로 하여금 발수액(23)을 편면원단으로 분사하여 편면코팅을 수행할 수 도 있는 것이다.

상기한 도 7 내지 도 9의 방식 이외에 다른 코팅방식을 얼마든지 적용할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 편면발수액코팅단계(142)는 필요에 따라 반복할 수 있다. 가령 편면발수액코팅단계(142)를 수행하였으나 원단의 소재 및 두께와 무게 등에 따라서 원하는 정도의 코팅이 되지 않았을 경우, 상기 완전건조단계(114)를 다시 수행하여 편면코팅층을 건조시킨 후, 편면발수액코팅단계(142)를 반복하는 것이다.

상기 과정을 통해 충분한 편면코팅이 완료되었다면 불완전건조단계(116)를 이어간다. 상기 불완전건조단계(116)는 위에 설명한 바와같이, 편면 코팅이 완료된 편성원단을 건조장치에 넣고 건조시키되, 완전하게 건조 시키는 것이 아니라, 원사의 내부에 습기가 얼마간 남아 있도록 건조하는 것이다. 불완전건조단계(116)의 탈수율은 원단의 소재 및 종류에 따라 달라지며 대략 50% 내지 80% 정도이다.

상기 불완전건조단계(116)를 마친 후 편면열세팅단계(144)를 수행한다. 상기 편면열세팅단계(144)는, 편성원단의 발수액이 코팅된 편면에 열을 가하여 발수액을 편성원단에 고착시키는 과정이다. 특히 편면열세팅단계(144)시 발수액이 코팅되지 않은 타측면은 가급적 열을 차단시켜 발수액의 고착을 저지한다.

상기 편면열세팅단계(144)도 여러 가지 방식으로 구현할 수 있으며, 가령 도 10에 도시한 롤러타입 가열장치로 수행할 수 있다.

도 10은 본 발명의 제 3실시예에서의 편면열세팅 방식을 설명하기 위한 개략도이다.

도 10을 참조하면, 상기 편면발수액코팅이 완료된 편성원단(11)이 다수의 피딩롤러(27))에 의해 화살표 a방향으로 이송되고, 상기 편성원단(11)의 상부에 가열부(55)가 설치되어 있음을 알 수 있다. 상기 가열부(55)는 편성원단(11)의 상면, 즉 편면발수액이 코팅되어 있는 편면에 열을 가하여 발수액을 그 자리에 고착시킨다. 이러한 고착방식은 도 5를 통해 설명한 것과 같다.

아울러 도 10에서는 단순히 가열부(55)를 적용하였지만, 단열재가 구비되어 있는 네트세팅장치도 얼마든지 적용할 수 있다. 또한 상기 편성원단(11)의 저면에 열이 도달하지 않도록 별도의 차열수단(미도시)을 설치함이 좋다. 즉 가열부(55)로부터 복사되는 열에너지가 편성원단(11)의 상면에만 영향을 미치도록 하는 것이다.

상기 편면열세팅단계(144)를 수행하였으나, 만족할만한 코팅품질을 얻지 못했다면, 상기 편면발수액코팅단계(142)를 다시 반복한다.

상기 편면열세팅단계(144)가 완료되었다면 상기한 수세단계(120)와, 탈수단계(122)와, 건조단계(124)와, 텐터단계(128)를 차례로 수행한다. 특히 상기 수세단계시, 발수액 코팅을 하지 않은 원단의 비코팅면에 적용되었던 발수액은, 열처리를 하지 않은 이유로 수세공정을 거치면서 간단히 원단에서 분리된다.

도 11은 상기 편면열세팅단계(144) 후의 수세단계(120)를 마친 발수성 편성원단의 단면 구조를 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 소정 두께를 갖는 편성원단(17)의 편면에 발수코팅층(15)이 남아 있음을 알 수 있다. 상기 발수코팅층(15)은, 편성원단(17)의 편면(겉면)에 자리하여 외부에 대해 발수능력을 제공한다.

또한 상기 편성원단(17)에는 비발수층(16)도 위치한다. 상기 비발수층(16)은 수세단계(120)를 통해 발수액이 씻겨나간 자리로서 원단의 안쪽면에 위치한다. 상기 편성원단(11)으로 의복을 제작할 때, 상기 비발수층(16)이 피부와 접하게 제작됨은 물론이다. 상기 비발수층은 천연섬유의 특성상 습기를 흡수하는 흡습능력을 가지므로, 몸에서 배출되는 땀 등을 흡수하여 쾌적한 착용감을 제공한다.

상기 과정을 통해 제작된 편면발수성 편성원단(11)은, 일측면의 발수액 투여를 반대측면의 발수액 투여보다 상대적으로 많이 하고, 열세팅도 강하게 처리하고, 특히 반대측면은 발수액을 원단에 고착시키는 열셋팅시 열을 최대한 차단함으로써 섬유고유의 흡습기능을 보전, 유지할 수 있도록 제작된 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 발수성 편성원단(11)의 기본구조의 일 예를 나타내 보인 도면이다.

도시한 바와같이, 발수성 편성원단(11)을 이루는 원사(13)가 발수코팅층(15)으로 코팅되어 있다. 상기 발수코팅층(15)은 흡습성 원사(13)에 강력하게 코팅되어 발수성과 방오(防汚)성 등을 제공한다. 또한 각 원사(13)의 사이공간은 벌어져 있어 편성원단(11)의 사이로 습기가 얼마든지 통과할 수 있다.

도면에서는 위편(weft knitting)조직을 도시하였으나, 경편(warp knitting) 조직의 경우도 마찬가지로 구성된다.

특히 상기 발수코팅층(15)이 방오성을 가지므로, 상기 발수성 편성원단(11)으로 제작된 의복은 때가 잘 타지 않는다. 의복을 자주 세탁하지 않아도 된다는 의미이다. 공지의 사실과 같이 의복은 세탁시 마찰에 의한 손상을 쉽게 입는데, 상기한 바와같이 세탁의 주기를 늘림으로써 의복의 수명을 크게 늘리고 또한 세탁에 사용되는 물도 그만큼 절약할 수 있게 된다.

한편, 아래에 첨부한 시험성적서는, 한국섬유기술연구소(KOTITI)에서 본 발명에 따른 발수성 편성원단을 시험한 결과이다.

<시험성적서>

위의 시험성적서를 통해 알 수 있는 바와같이, 본 발명의 발수성 편성원단의 20회 세탁 후의 발수성이 3급의 발수능력을 가짐을 알 수 있다. 참고로, 발수능력을 검사하는 공식 검사기준은 5단계로서, 5급은 20회 세탁후에도 발수능력이 100%를 유지하는 것이고, 4급은 20회 세탁후의 발수능력이 90%, 3급은 20회 세탁후의 발수능력이 80%, 2급은 20회 세탁후의 발수능력이 70%, 1급은 20회 세탁후의 발수능력이 60%이하이다.

결국 상기한 바와같이, 본 발명의 발수성 편성원단은 3급의 발수능력을 가지며, 특히 편면 발수성편성원단의 경우에는, 열세팅이 되지 않은 안쪽면은 발수액이 남아 있지 않으므로 발수성 대신 흡수성을 가져, 의류제작시 제품의 안쪽면으로 제작할 경우 인체의 땀 등의 습기를 흡수할 수 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

11:발수성 편성원단 13:원사
15:발수코팅층 16:비발수층
17:편성원단 21:발수액용기
23:발수액 25:도포롤러
27:피딩롤러 29:분사노즐
55:가열부

Claims

원사(原絲)를 염색하는 원사염색단계와;
상기 원사염색단계를 통해 염색된 염색원사를 편성(編成, knitting)하여 편성원단을 얻는 니팅단계와;
상기 편성원단을 발수액에 침지시켜, 상기 염색원사의 조직내에 발수액을 침투시킴과 아울러 염색원사 표면에 발수액이 코팅되도록 하는 발수액침지단계와;
상기 발수액침지단계를 마친 편성원단을 건조시키되, 50% 내지 80%의 탈수율로 건조시키는 불완전건조단계와;
상기 불완전건조단계를 마친 편성원단에 열을 가하여 편성원단에 적용되어 있는 발수액을 편성원단에 고착시키는 열세팅단계와;
상기 열세팅단계를 마친 편성원단을 수세하는 수세단계와;
상기 수세단계의 완료 후 편성원단을 건조시키는 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발수성 편성원단 제작방법.
원사(原絲)로 편성(編成, knitting)되어 있는 편성원단을 염색하는 편성원단 염색단계와;
상기 편성원단 염색단계를 통해 염색된 편성원단을 발수액에 침지시켜, 상기 원사의 조직내에 발수액을 침투시킴과 아울러 원사 표면에 발수액이 코팅되도록 하는 발수액침지단계와;
상기 발수액침지단계를 마친 편성원단을 건조시키되, 50% 내지 80%의 탈수율로 건조시키는 불완전건조단계와;
상기 불완전건조단계를 마친 편성원단에 열을 가하여 편성원단에 적용되어 있는 발수액을 편성원단에 고착시키는 열세팅단계와;
상기 열세팅단계를 마친 편성원단을 수세하는 수세단계와;
상기 수세단계가 완료된 편성원단을 건조시키는 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발수성 편성원단 제작방법.
염색이 완료되어 있는 편성원단을 발수액에 침지시켜, 편성원단을 이루는 원사에 발수액을 침투시킴과 아울러 원사표면에 발수액이 코팅되도록 하는 발수액침지단계와;
상기 발수액침지단계를 마친 편성원단을 완전 건조시키는 완전건조단계와;
상기 완전건조단계를 마친 편성원단의 일측면에 발수액을 코팅하는 편면발수액코팅단계와;
상기 편면발수액코팅단계를 마친 편성원단을 건조시키되, 50% 내지 80%의 탈수율로 건조시키는 불완전건조단계와;
상기 불완전건조단계가 완료된 후 편성원단의 발수액이 코팅된 일측면을 가열하여 발수액을 편성원단의 일측면에 고착시키는 편면열세팅단계와;
상기 편면열세팅단계를 마친 편성원단을 수세하는 수세단계와;
상기 수세단계가 완료된 편성원단을 건조시키는 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발수성 편성원단 제작방법.
제 1항에 있어서,
상기 열세팅단계는;
상기 편성원단의 양면에 열을 가하여, 상기 발수액을 편성원단의 양쪽면에 고착시켜, 편성원단의 양쪽면에 발수코팅층(15)을 형성하는 단계이고,
상기 수세단계는;
상기 열세팅단계를 마친 편성원단의 발수코팅층(15)의 사이에 머물러 있는 발수액을 씻어내어, 발수코팅층(15)의 사이에 발수성이 없는 비발수층(16)을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 발수성 편성원단 제작방법.
제 2항에 있어서,
상기 열세팅단계는;
상기 편성원단의 양면에 열을 가하여, 상기 발수액을 편성원단의 양쪽면에 고착시켜, 편성원단의 양쪽면에 발수코팅층(15)을 형성하는 단계이고,
상기 수세단계는;
상기 열세팅단계를 마친 편성원단의 발수코팅층(15)의 사이에 머물러 있는 발수액을 씻어내어, 발수코팅층(15)의 사이에 발수성이 없는 비발수층(16)을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 발수성 편성원단 제작방법.
제 3항에 있어서,
상기 편면발수액 코팅단계는;
상기 편성원단을 펼친상태로 이송시키며, 이송중의 편성원단의 일측면에 발수액을 가하여, 편성원단의 일측면에 발수액층을 코팅하는 단계인 것을 특징으로 하는 발수성 편성원단 제작방법.
제 6항에 있어서,
상기 편면열세팅단계는;
그 일측면에 발수액이 가해진 편성원단을 이송시키며, 상기 일측면에 열을 가하여 발수액을 상기 일측면에 고착시켜, 편성원단의 일측면에 발수코팅층(15)을 형성하는 단계이고,
상기 수세단계는;
상기 편면열세팅단계를 마친 편성원단에서 발수코팅층(15) 이외의 부분에 머물러 있는 발수액을 씻어내어, 편성원단(17)내에 비발수층(16)을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 발수성 편성원단 제작방법.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 하나의 항에 의한 발수성 편성원단 제작방법을 통해 제작된 발수성 편성원단.