KR101551040B1 - 스판덱스 및 경질사를 포함하는 탄성 셔츠감 직물의 제조 방법 - Google Patents

스판덱스 및 경질사를 포함하는 탄성 셔츠감 직물의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 175 g/m2 미만의 직물 중량 및 씨실 방향에서 15% 내지 45% 사이의 직물 신축을 갖는 신축 셔츠감 직물의 제조 방법을 개시한다. 코어방적 복합재 탄성체 얀은 (a) 탄성체 얀의 낮은 드래프트 (2.7X 이하) 코어-방적에 의하여, 또는 (b) 염색 또는 직조 전에 얀의 힘을 감소시키기 위하여 110oC 이상의 온도로 스팀 또는 고온의 물에서 코어방적 복합사를 전처리하여 제조된다. 씨실에서 이러한 코어방적 복합재 탄성체 얀을 갖는 셔츠감 직물은 열경화 없이도 최종 용도의 규격을 충족시킨다.

Description

스판덱스 및 경질사를 포함하는 탄성 셔츠감 직물의 제조 방법 {METHOD TO MAKE ELASTIC SHIRTING FABRIC COMPRISING SPANDEX AND HARD YARN}
본 발명은 현재 계류 중인, 2004년 11월 10일자 출원된 미국 가출원 제60/626,698호에 대하여 우선권을 주장한다.
본 발명은 코어방적 복합재 탄성사(elastic yarn) 및 이러한 얀(yarn)으로부터 신축 셔츠감 직조물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
신축 직조물은 약 30년 동안 제조되어 왔다. 얀을 방적, 직조, 염색/마무리, 절단 및 디자인하는 사람들과 같은 텍스타일 산업의 당업자들은 소비자들이 품질 기준을 갖추어서 제조된 직물 및 의류를 원한다는 것을 이해할 것이다. 그러나, 스판덱스와 같은 보통의 엘라스탄 섬유는 너무 큰 신축력을 가져서 너무 팽팽하게 수축하여 직물이 너무 팽팽하고 무겁게 되기 때문에, 경중량 신축 직조 셔츠감 직물 (175 g/m2미만의 중량)은 일반적으로 제조하기가 어렵다. 조밀한 직물 구조는 셔츠감 직물이 더 수축되게 하고, 더 거칠어지게 하고, 비-면성 직물 감촉을 갖게 하고, 착용시 열적 불편함을 갖게 한다. 매우 편안한 경중량 (175 g/m2 미만) 스판덱스 신축 셔츠감 직물을 제조하는 방법에서 열경화 단계가 필요할 수 있다.
대부분의 신축 직조물은 신축이 존재할 방향에서 탄성체 얀(elastomeric yarn)으로 제조된다. 예를 들어, 씨실 신축 직물을 만들기 위하여 보통 탄성체 얀이 씨실로 사용된다. 신축 셔츠감 직조물에 대하여, 대부분의 탄성체 얀은 비교적 비탄성인 섬유, 예컨대 폴리에스테르, 면, 나일론, 레이온 또는 양모와 조합되어 사용된다. 이러한 비교적 비탄성인 섬유는 "경질" 섬유로 불리기도 한다.
탄성체 섬유는 보통 직조물 및 의류에서 신축 및 탄성 복원력을 제공하기 위하여 사용된다. "탄성체 섬유"는 희석제가 없고, 100%를 초과하는 파단 신장을 갖고, 어떠한 권축과도 독립적인 연속 필라멘트 (임의로 유착된 다중필라멘트) 또는 다수의 필라멘트이다. 탄성체 섬유가 (1) 그 길이의 2 배로 신축되고 (2) 1 분 동안 유지되고 (3) 이완되는 경우, 이완되는 1 분 내에 원래 길이의 1.5 배 이하로 복원된다. 본 출원에서 사용된 "탄성체 섬유"는 하나 이상의 탄성체 섬유 또는 필라멘트를 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 이러한 탄성체 섬유는 고무 필라멘트, 이성분 필라멘트 및 탄성에스테르, 라스톨 및 스판덱스를 포함하나, 이에 한정되지는 않는다.
"스판덱스"는 필라멘트-형성 물질이 85 중량% 이상의 분절 폴리우레탄을 포함하는 장쇄 합성 중합체인, 제조된 필라멘트이다.
"탄성에스테르"는 섬유 형성 물질이 50 중량% 이상의 지방족 폴리에테르 및 35 중량% 이상의 폴리에스테르로 구성된 장쇄 합성 중합체인, 제조된 필라멘트이다.
"이성분 필라멘트"는 필라멘트의 길이를 따라 서로 접착되어 있는 2 개 이상의 중합체를 포함하는 연속 필라멘트이고, 각 중합체는 상이한 일반적 분류, 예를 들어, 로브 또는 날개를 갖는 폴리아미드 시쓰 및 탄성체 폴리에테르아미드 코어이다.
"라스톨"은 낮지만 유의한 결정도를 갖고, 95 중량% 이상의 에틸렌 및 하나 이상의 다른 올레핀 단위로 구성된 가교된 합성 중합체의 섬유이다. 이 섬유는 탄성이고 실질적으로 열 저항성이다.
"커버된" 탄성체 섬유는 경질사로 둘러싸이거나 또는 경질사와 같이 꼬이거나 섞인 것이다. 탄성체 섬유 및 경질사를 포함하는 커버된 얀은 본 출원에서 또한 "복합사"로 칭해진다. 경질사 커버링은 직조 가공에서 탄성체 섬유가 마모되는 것을 방지한다. 이러한 마모는 탄성체 섬유의 파손을 일으켜 가공의 중단 및 원치 않는 직물 비-균일성을 초래할 수 있다. 추가적으로, 커버링은 탄성 섬유 탄성체 거동을 안정화하는데 도움을 주므로, 커버링이 없는 탄성체 섬유에 비하여 복합사 신장이 직조 가공 중에 더욱 균일하게 조절될 수 있다.
다음과 같은 다양한 유형의 복합사가 존재한다: (a) 탄성체 섬유를 경질사로 단일하게 감싼 것, (b) 탄성체 섬유를 경질사로 이중으로 감싼 것, (c) 탄성체 섬유를 스테이플 섬유로 연속적으로 커버링 (즉, 코어방적) 한 후, 권사 중 꼬은 것, (d) 에어 제트로 탄성체 및 경질사를 섞고 얽히게 한 것, 및 (e) 탄성체 섬유 및 경질사를 함께 꼬은 것. 가장 널리 사용되는 복합사는 면/스판덱스 코어방적사이다. "코어방적사"는 방적 섬유 시쓰로 둘러싸인 분리될 수 있는 코어로 구성된다. 탄성체 코어방적사는 스판덱스 필라멘트를 스테이플 섬유로 커버된 방적 프레임의 전방 드래프팅 롤러에 도입하여 제조된다.
대표적인 코어-방적 장치 (40)을 도 1에 나타내었다. 코어-방적 가공 중에, 스판덱스와 같은 탄성체 섬유가 경질 섬유와 합해져서 복합재 코어방적사를 형성한다. 튜브 (48)로부터 스판덱스가 양의 방향으로 구동되는 롤러 (46)의 작용에 의하여 화살표 (50) 방향으로 해사된다. 롤러 (46)은 튜브 (48)의 받침 역할을 하며, 미리 결정된 속도로 스판덱스 필라멘트 또는 얀 (52)를 운반한다.
경질 섬유 또는 얀 (44)가 튜브 (54)로부터 해사되어 전방 롤러 (42)의 세트에서 스판덱스 필라멘트 (52)와 만난다. 합해진 스판덱스 필라멘트 (52) 및 경질 섬유 (44)는 방적 장치 (56)에서 함께 코어-방적된다
스판덱스 필라멘트 (52)는 전방 롤러 (42)로 들어가기 전에 신축(드래프팅)된다. 스판덱스는 공급 롤러 (46) 및 전방 롤러 (42)의 속도 차이에 의하여 신축된다. 전방 롤러 (42)의 운반 속도는 공급 롤러 (46)의 속도보다 빠르다. 공급 롤러 (42)의 속도를 조정하여 머신 드래프트로 알려진 원하는 드래프트를 얻을 수 있다. 보통, 코어방적 탄성체 복합사에 대한 머신 드래프트는 약 3.0X 내지 약 3.8X이다. 이는 200% 내지 280% 또는 그 이상의 스판덱스 신장에 상응하는 것이다. 응력이 제거되면 스판덱스 코어가 복원되기 때문에, 스판덱스의 신축은 최종 코어방적사에 탄성을 부여하여 방적사 커버를 압축 및 거대화한다. 생성된 복합사는 이 후 비-탄성 커버 얀이 그 한계로 신축되는 지점까지 연장될 수 있다.
도 2에서는, 코어-방적 탄성체 얀의 제조 및 그 얀을 직조하여 셔츠감 직물을 형성하는 대표적인 방법이 개시되어 있다. 도 2에서 면으로 나타낸 탄성체 섬유 및 경질사는 도 1과 같은 장치에 의하여 코어-방적되어 합해져 복합재 코어방적사 (10)을 형성한다. 도 2에서 설명한 예시적인 가공 방법에서, 복합재 코어방적사는 꼬임 경화 (12) (즉, 약 70oC 내지 약 80oC, 때로는 110oC 이하의 온도에서 스팀으로 처리), 권사 (14), 정련 및/또는 표백, 염색 (16), 재권사 (18), 셔츠감 직물로 직조 (20), 소모(singe) (21), 발호(de-size) (22), 정련 및/또는 표백 및 염색 (24), 190oC 또는 그 이상에서 열경화 (26), 및 산포라이징(sanforize) (28) 된다.
열경화 (26)은 스판덱스를 신장된 형태로 "경화"시킨다. 이는 또한, 높은 데니어의 스판덱스가 낮은 데니어로 드래프팅되거나 신축되고, 이 후 충분한 시간 동안 충분히 높은 온도로 가열되어 낮은 데니어에서 스판덱스를 안정화시키는 재-데니어링으로 알려져 있다. 따라서 열경화는 신축된 스판덱스에서의 복원 장력이 대부분 경감되고 스판덱스가 새로운 낮은 데니어에서 안정해지도록 스판덱스가 분자 수준에서 영구적으로 변화하는 것을 의미한다. 스판덱스에 대한 열경화 온도는 일반적으로 175oC 내지 200oC의 범위이다. 전통적인 스판덱스의 열경화 조건은 약 190oC에서 약 45 초 또는 그 이상이다.
전형적으로, 신축 셔츠감 직조물은 30 내지 40 데니어를 갖는 스판덱스가 혼입된 복합사로 제조된다. 스판덱스는 얀 커버링 또는 코어-방적 가공 (도 2의 단계 (10)) 중에 약 3.0X 내지 약 4.0X 머신 드래프트로 신축될 수 있다. 복합사는 직물을 형성하도록 직조된다. 생성된 직물이 열경화되지 않은 경우 (도 2의 단계 (26)), 이러한 직조물은 높은 신축성, 높은 직물 복원성 및 합성 직물 감촉을 가질 수 있다. 전형적으로, 약 3.5X 내지 3.8X 머신 드래프트로 드래프팅 된 30 내지 40 데니어 스판덱스의 복합사로 제조된 신축 직조물은, 직물 마무리 가공 후 너무 많이 수축되며, 좋지 않은 감촉을 갖는 후직물(heavy fabric)을 형성한다.
직물 감촉을 향상시키고 신축 셔츠감 직조물의 직물 복원력을 감소시키기 위하여, 일반적으로 직물 마무리 중에 열경화 단계 (도 2의 단계 (26))가 필요하다. 열경화를 위하여, 직물이 텐터 프레임에 적용되고 오븐에서 가열된다. 탄성체 섬유 또는 얀을 열경화 시키고 직물을 원하는 치수 및 기본중량으로 되돌리기 위하여, 텐터 프레임은 오븐 내에서 직물을 핀으로 가장자리에 고정시키고 길이 및 너비 방향으로 모두 신축시킨다.
전통적인 직물에서, 스판덱스를 "경화"시키는데 열경화 (26)이 사용되지 않는다면, 직물은 높은 수축성, 지나친 직물 중량 및 지나친 신장성을 갖게 되어, 소비자에게 부정적인 영향을 초래할 수 있다. 직물 마무리 가공 중의 지나친 수축은 가공 및 가정에서의 세탁 중에 직물 표면에 구김 자국을 남길 수 있다. 상기 구김은 다림질로 제거하기가 매우 어려울 수 있다.
통기성이며, 다루기 쉽고, 직물 열경화를 요하지 않으며, 단순한 제조 가공으로 제조되는, 경중량의 면의 감촉을 갖는 신축 셔츠감 직조물을 제조할 필요성이 있다.
본 발명은 추가적인 가공에서 직물을 열경화시키지 않고 복합재 코어방적사로부터 신축 셔츠감 직물을 제조하는 방법을 포함한다. 본 발명은 추가적으로 신축 셔츠감 직물 및 이러한 직물로부터 제조된 의류를 포함한다.
본 방법의 첫 번째 실시양태에 따르면, 탄성체 섬유 및 경질 섬유가 코어방적되어 복합재 코어방적 탄성체 얀을 형성하며, 여기서 탄성체 섬유는 코어방적 커버링 중에 최초 길이의 2.7X 이하로 드래프팅된다. 탄성체 섬유는 11 내지 44 dtex의 베어(bare) 스판덱스 얀일 수 있고, 경질 섬유는 얀 번수가 10 내지 80 Ne인 경질사일 수 있다. 한 적절한 경질사는 면이다.
본 방법의 두 번째 실시양태에 따르면, 3.0X 또는 그 이상의 통상적인 드래프팅을 사용하여 탄성체 섬유 및 경질 섬유가 코어방적되어 복합재 코어방적 탄성체 얀을 형성한다. 코어방적 복합사가 형성된 후, 염색 또는 직조 전에 110oC 이상의 온도에서 고온의 물 또는 스팀으로 전처리된다. 스팀에 의한 전처리는 오토클레이브 내에서 110oC 내지 130oC의 온도에서 6 내지 60 분 동안 행해질 수 있다. 고온의 물에 의한 전처리는 얀 패키지 염색기 내에서 110oC 내지 132oC의 온도에서 5 내지 30 분 동안 행해질 수 있다. 이러한 다른 실시양태에서, 복합재 코어방적사를 형성하기 위한 탄성체 섬유는 22 내지 156 dtex의 베어 스판덱스 얀일 수 있고, 경질 섬유는 10 내지 80 Ne의 얀 번수를 갖는 경질사일 수 있다. 한 적합한 경질사는 면이다.
셔츠 직물은 이러한 다른 방법들 중 한 방법에 의하여 제조된 복합재 코어방적 탄성체 얀을 사용하여 직조된다. 복합재 코어방적 탄성체 얀은 적어도 씨실 방향에서 사용된다. 평직, 2/1 능직, 3/1 능직, 옥스포드, 포플린, 도비, 면수자 및 견수자를 포함하는 임의의 직조 패턴이 사용될 수 있다. 직물의 추가적인 가공은 직물을 열경화시키지 않고 수행된다. 추가적인 가공은 세정, 표백, 염색, 건조, 압축, 산포라이징, 소모, 발호, 머서화 및 상기 단계들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 방법으로 제조된 한 예시적인 셔츠 직물은 175 g/m2 이하의 중량을 갖고, 세탁 후 10% 이하로 수축된다. 이러한 직물은 날실 방향에서 약 45% 내지 약 70%, 씨실 방향에서 약 30% 내지 약 50%의 직물 커버 인자 (Fabric Cover Factor)를 가질 수 있다. 이러한 직물은 씨실 방향에서 약 15% 내지 약 45%의 신장을 가질 수 있다. 이러한 직물은 복합재 코어방적사 내의 탄성체 섬유로서 스판덱스를 제곱 미터 당 총 직물의 중량에 기초하여 1 중량% 내지 5 중량% 함유할 수 있다. 제조된 신축 셔츠감 직물은 의류로 형성될 수 있다.
통기성이며, 다루기 쉽고, 직물 열경화를 요하지 않으며, 단순한 제조 가공으로 제조되는, 경중량의 면의 감촉을 갖는 신축 셔츠감 직조물을 제공한다.
발명의 상세한 설명에서는 하기 도면을 언급하며, 동일한 번호는 동일한 요소를 나타낸다.
도 1은 코어-방적 드래프트 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2는 종래 기술의 방법에 따른 직조 셔츠감 직물 형성 방법의 블록 선도이다.
도 3은 본 발명의 첫 번째 실시양태에 따른 신축 직조 셔츠감 직물 형성 방법의 블록 선도이다.
도 4는 본 발명의 두 번째 실시양태에 따른 신축 직조 셔츠감 직물 형성 방법의 블록 선도이다.
도 5는 본 발명의 세 번째 실시양태에 따른 신축 직조 셔츠감 직물 형성 방법의 블록 선도이다.
본 발명의 방법의 한 실시양태에서, 통상적으로 종래 기술의 셔츠감 직물 형성 방법에서 사용된 (도 2에 도시된 바와 같은) 열경화 및 얀-꼬임 경화 단계는, 코어-방적 커버된 얀을 제조하기 위하여 낮은 데니어 및 낮은 드래프트를 갖는 스판덱스 얀을 사용하여 제거할 수 있다. 복합사에서 측정된 총 스판덱스 드래프트가 1.5X 및 2.7X 사이인 경우에, 면의 감촉 및 양호한 공기 투과성을 비롯한 개선된 직물 품질을 갖는 더 개방된 직물이 생성될 수 있다는 것을 발견하였다. 175 g/m2 미만의 중량을 갖는 평탄하고 안정한 직물이 열경화 없이 형성될 수 있다. 추가적으로, 직물 가공의 개선은 얀 패키지 염색의 용이성을 포함한다.
도 3은 신축 셔츠감 직물을 제조하기 위한 방법의 첫 번째 실시양태를 도시한다. 도 2 및 3에서 같은 참고 번호는 같은 단계를 나타내지만, 도 3에서는 첫 번째 실시양태에서 코어-방적이 상이하게 수행되고, 그 후 상이한 성질을 갖는 코어방적사가 가공된다는 것을 강조하기 위하여 참고 번호에 "a" 명칭이 포함된다. 도 3에서, 도 3에서 면으로 나타낸 탄성체 섬유 및 경질 섬유는 코어-방적 가공에 의하여 합해져 코어방적사를 형성한다 (10a).
스판덱스와 같은 탄성체 섬유는 코어-방적 가공 중에 최초 길이의 단지 1.5X 내지 2.7X로 드래프팅된다. 이는 셔츠감 직물에 대한 종래 기술의 코어-방적에 사용된 것에 비하여 낮은 범위이다. 1.5X 내지 2.7X의 드래프트 값의 범위는 스판덱스의 총 드래프트이며, 이는 방적된 상태의 얀의 공급 패키지에 포함된 스판덱스의 임의의 드래프팅 또는 연신을 포함한다. 방적에서의 잔류 드래프트 값은 패키지 이완, "PR"로 지칭되고, 이는 전형적으로 직조물에 대한 복합사 내에서 사용된 스판덱스에서 0.05 내지 0.15의 범위이다. 따라서 복합사 내의 스판덱스의 총 드래프트는 MD*(1 + PR)이며, "MD"는 복합재 머신 드래프트이다. 도 1의 도시에서, 복합재 머신 드래프트는 공급 롤러 (46) 속도에 대한 전방 롤러 (42) 속도의 비율로 계산된다.
응력-변형 성질로 인하여, 스판덱스에 적용되는 장력이 증가할 수록 스판덱스 얀은 더욱 드래프팅 되고; 반대로, 스판덱스가 더 드래프팅되면, 얀의 장력이 증가한다. 복합사 내의 총 스판덱스 드래프트가 2.7X 보다 크면, 조밀하거나 팽팽한 직물 직조 구조를 초래하는 얀의 힘이 커질 수 있다. 반대로, 복합사 내의 총 스판덱스 드래프트가 1.5X 보다 작으면, 직조물은 편안함을 위한 요건을 만족하는 신축을 충분히 제공하지 못할 수 있다.
도 3에서, 코어방적 탄성체 복합사는 그 후 직조 (20a)의 준비 단계로서 권사 (14a), 재권사 (18a), 정련 및/또는 표백 및 염색 (16a) 및 재권사 (18a) 된다. 도 2에서 설명한 방법의 전형적인 얀 처리 단계와 달리, 본 발명의 방법의 코어방적 탄성체 복합사는 꼬임 경화되지 않는다.
처리된 코어방적사는 그 후 직조되어 셔츠감 직물을 형성한다 (20a). 코어방적 탄성체 복합사는 바람직하게는 셔츠감 직물의 직조에서 씨실로서 사용된다. 비탄성체 얀이 날실에 더욱 자주 사용될 것이지만, 코어방적 탄성체 복합사는 임의로 날실 방향에서도 사용될 수 있다. 직조 후, 형성된 셔츠감 직물은 열경화가 필요 없이도 충분한 신축성 및 면의 감촉을 갖는다. 직물은 열경화가 없이도 약 10% 미만의 수축을 유지한다. 도 2에서 설명한 방법의 전형적인 직물 처리 단계와 달리, 본 발명의 방법의 신축 직조 셔츠감 직물은 열경화되지 않는다. 다른 점에서, 직물은 당해 산업에서 통상적인 바와 같은 후-가공, 예를 들어 도 3에 나타낸 바와 같이, 발호 (22a), 정련 및/또는 표백 및 염색 (24a) 및 산포라이징 (28a) 될 수 있다.
대표적인 경질사는 천연 및 합성 섬유로 제조된 얀을 포함한다. 천연 섬유는 면, 실크 또는 양모일 수 있다. 합성 섬유는 나일론, 폴리에스테르 또는, 천연 섬유와 나일론 또는 폴리에스테르의 블렌드일 수 있다.
신축 직조 셔츠감 직물의 한 예시적인 코어방적 복합사는 탄성체 섬유로서 스판덱스, 스판덱스를 커버링하는 경질 섬유 또는 얀으로서 면을 포함한다. 스판덱스는 17 내지 33 dtex, 예를 들어 22 내지 33 dtex를 가질 수 있다. 이러한 복합사의 경우에, 스판덱스 드래프트는 약 2.7X 이하를 유지한다. 경질 섬유 또는 얀이 면인 경우, 경질사 번수 Ne는 약 20 내지 약 80, 예를 들어 약 30 내지 약 60일 수 있다.
스판덱스 및 면의 복합사를 함유하는 상업적으로 유용한 탄성 셔츠감 직물은, 스판덱스 드래프트가 약 2.7X 이하를 유지하는 경우에 열경화 없이 제조될 수 있다. 대표적인 직물에서 스판덱스의 함량은, 중량%를 기초로, 약 1.5% 내지 약 5%, 예를 들어 약 2% 내지 약 4%이다. 이러한 직물의 경우, 셔츠 구조의 개방도를 특징짓는 직물 커버 인자는 날실 방향에서 약 45% 및 약 70% 사이, 전형적으로 55%이고, 씨실 방향에서 약 30% 및 약 50% 사이, 전형적으로 40%이다. 직물은 씨실 방향에서 약 15% 내지 약 45%, 예를 들어 약 20% 내지 약 35%의 신장을 갖는다.
상기 방법에서 고온 열경화 단계 (26)을 제거함으로써, 본 발명의 신규한 방법은 특정 섬유 (즉, 면)에 대한 열 손상을 감소시킬 수 있으며 이에 따라 마무리된 직물의 감촉 또는 느낌을 개선할 수 있다. 추가적인 이점으로는, 신규한 방법에서 신축 셔츠감 직물을 제조하기 위하여 감열성 경질사가 사용될 수 있어, 상이하고 개선된 제품의 생산 가능성을 높인다. 추가적으로, 종래에 필요했던 가공 단계를 제거함으로써 제조 시간을 단축하고 생산성을 개선하게 된다.
많은 최종 용도를 위하여, 스판덱스를 함유하는 복합사는 직조 전에 염색될 필요가 있다. 패키지 얀 염색은 복합사 가공에 가장 간단하고 경제적인 방법이다. 면 및 탄성체 섬유(들)을 포함하는 복합사의 경우에는, 얀 패키지 염료 가공은 문제가 있을 수 있다. 구체적으로, 탄성체 코어 얀은 패키지 염색에서 사용되는 고온의 물의 온도에서 복원되게 된다. 추가적으로, 패키지 상의 복합사는 압축되고 매우 팽팽하게 되어, 얀 패키지 내부로의 염료의 흐름을 방해하게 된다. 이는 종종 염색된 패키지 내의 얀의 직경방향의 위치에 따라 상이한 색상 및 신축 수준을 갖는 얀을 초래할 수 있다. 이러한 문제점을 감소시키기 위해 때로는 작은 패키지들이 복합사의 염색에 사용된다. 그러나, 작은-패키지 염색은 별도의 패키징 및 취급 요건 때문에 비교적 비싸다.
본 발명의 첫 번째 실시양태의 낮은 스판덱스 드래프트로 제조된 스판덱스/면 코어방적 복합사가 얀 염색 가공에서 더 양호하게 수행되는 것을 발견하였다. 얀은 불균등한 염색을 초래하게 되는 높은 패키지 밀도를 형성할 수 있는 패키지 상에서의 지나친 복원력을 갖지 않는다. 따라서 본 발명의 방법은 특별한 콘 디자인 및 특별한 취급의 필요 없이 복합재 탄성 코어방적사의 콘-염색을 가능하게 한다.
또한, 이러한 신규 신축 직조 셔츠감 직물은 매우 양호한 면의 감촉을 가질 수 있다는 것을 발견하였다. 이들은 온화하고 자연스러운 접촉 및 양호한 드레이프를 갖는다. 전통적인 신축 셔츠감 직물은 일반적으로 너무 신축성이고 너무 합성적인 느낌을 갖는다.
신규 신축 셔츠감 직조물의 또다른 이점은 증가된 공기 투과성이다. 신규한 탄성 복합사의 낮은 수축력으로 인하여, 마무리된 신축 직조물은 전통적인 신축 직조 셔츠감 직물에서 전형적으로 알려진 것보다 더욱 개방된 구조를 유지한다. 이러한 특징은 직물이 높은 공기 투과성을 갖게 하며 통기성 느낌을 갖게 한다. 상기 셔츠감 직물로 형성된 의류를 입는 사람은 높은 통기성으로 인하여 더 큰 편안함을 느끼게 된다.
본 발명의 두 번째 실시양태에서, 통상적으로 종래 기술의 셔츠감 직물 형성 방법에서 사용된 (도 2에 도시된 것과 같은) 열경화 및 얀-꼬임 경화 단계는, 코어방적 복합사를 직조 전에 고온 스팀으로 전처리하여 제거할 수 있다.
스판덱스에 의한 신축 복합사는 종종 와핑 또는 직조 전에 오토클레이브 내에서 스팀처리된다. 전형적으로, 이러한 가공의 목적은 복합사의 운동성(liveliness)을 감소시키기 위함이다. 이는 일반적으로 스팀 경화, 또는 다르게는 꼬임 경화로 불린다. 얀의 스팀 경화 후에는, 얀의 얽힘이 형성되려는 경향이 감소하여, 얀의 보다 양호한 치수 안정성을 제공하고 직조 작업 중 더 양호한 수행을 가능하게 한다. 이러한 가공 조건 하에서, 스판덱스는 단지 일시적으로만 "경화" 될 수 있다. "냉동된(frozen)" 힘은 이후의 마무리 가공에서 다시 나타날 수 있다.
전통적인 스판덱스 복합사가 약 110oC 내지 약 130oC 사이의 온도 하의 오토클레이브 내에서 스팀 전처리 된 경우, 얀의 잠재 신축 수준이 약 20% 내지 약 40%에 이르는 것을 발견하였다. 도 4는 두 번째 실시양태의 방법을 설명하는 블록 선도이다. 도 2, 3 및 4에서 같은 참고 번호는 같은 단계를 나타내지만, 도 4에서의 참고 번호는 두 번째 실시양태에서 코어방적 복합사가 상이하게 스팀 경화되고, 그 후 상이한 성질을 갖는 코어방적사가 가공된다는 것을 강조하기 위하여 또한 "b" 명칭을 포함한다.
도 4에서, 탄성체 섬유는 도 4에서 면으로 나타낸 경질 섬유 또는 경질사로 코어방적되어 코어방적사를 형성한다 (10). 도 3에서 설명된 방법의 첫 번째 실시양태와 다르게, 코어-방적 단계 중, 탄성체 얀은 전통적인 드래프트 수준, 예컨대 3.5X 내지 3.8X로 드래프팅 될 수 있다.
이 후 코어방적사는 스팀-경화에 의하여 전처리 된다 (32). 바람직하게는, 2 주기의 스팀 경화 가공이 사용된다: 첫 번째 주기 스팀처리 → 진공 → 두 번째 주기 스팀처리. 스팀의 온도는 약 110oC 내지 약 130oC 사이일 수 있다. 스팀처리 시간은 패키지 크기에 의존할 수 있다. 예를 들어, 약 80 내지 약 100 그람의 복합사를 갖는 콥(cop)에 대하여, 첫 번째 및 두 번째 주기 스팀처리 시간은 각각 약 6 내지 약 8 분 및 약 16 내지 약 20 분일 수 있다. 1 Kg 중량의 보빈에 대하여는, 첫 번째 및 두 번째 주기에서 각각 20 분 및 60 분이 걸릴 수 있다. 이러한 전처리 스팀 경화 후에는, 스팀 처리된 복합사의 얀의 잠재 신축성은 첫 번째 실시양태에서 설명한 낮은 드래프트 방법으로 제조된 얀과 매우 비슷할 수 있다.
전처리 스팀 경화 이후, 복합사는 산업에서 통상적인 바와 같이 가공된다. 예시적인 단계를 도 4에서 설명하였다. 복합사가 권사 (14b), 재권사 (18b), 정련 및/또는 표백, 염색 (16b), 재권사 (18b) 및 직조되어 셔츠감 직물을 형성한다. 바람직하게는, 복합사가 씨실을 형성한다. 이 후, 직물에 열 경화가 필요하지 않다는 점을 제외하고는 직물을 산업에서 통상적인 바와 같이 원하는 대로 처리한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 직물은 소모 (21b), 발호 (22b), 정련 및/또는 표백 및 염색 (24b) 및 산포라이징 (28b) 될 수 있다. 이러한 얀으로 제조된 직물은 양호한 감촉, 낮은 수축성 및 양호한 공기 투과성 - 통기성을 나타낸다.
전처리 스팀 경화 (도 4의 단계 (32))에서 스팀처리 온도를 변화시킴으로써, 얀의 잠재 신축 수준을 변화시킬 수 있다. 이는 상이한 직물 스타일 및 패턴으로 얀을 테일러링(tailor) 하는 방법을 가능하게 한다. 이러한 새로운 방법의 이점은 낮은 가격이다. 기존의 시스템과 반대로, 이러한 새로운 방법은 상기 얀의 제조에서 높은 드래프트 수준을 이용하는 것에 추가하여 40D 및 70D 스판덱스가 복합사에서 사용될 수 있게 한다.
전처리 스팀 경화 단계 후, 탄성 복합사의 여분의 수축력은 감소된다. 뒤이은 텍스타일 가공에서, 얀은 강성 면 얀처럼 거동한다. 얀 염색으로 마무리 (도 4의 단계 (16b))하고 직조 (도 4의 단계 (20b))하는 것이 용이하다. 직물은 마무리 중 과도한 수축이 없기 때문에, 직물 표면의 구김 자국을 경감시킨다. 추가적으로, 제조자가 직물을 열경화하는 것을 선택할 수 있더라도, 그러한 열경화는 요구되지 않는다. 또한 이는 양호한 면-유사 감촉을 갖는 낮은 신축 및 낮은 성장 신축 직조물을 제공할 수 있다. 방적 가공 시에는 특별한 관리가 요구되지 않는다.
바람직하게는, 복합사의 스팀 경화 온도는 약 110oC 내지 약 130oC 사이가 되어야 한다. 보통의 스판덱스에서는, 스팀 경화 온도가 약 116oC 내지 약 130oC이지만, 라이크라(Lycra)® 스판덱스 유형 563과 같은 높은 열경화 효율을 갖는 스판덱스에서는, 스팀-경화 온도가 약 112oC 내지 약 116oC이다.
본 발명의 세 번째 실시양태에서, 기존의 셔츠감 직물 형성 방법에서 통상적으로 사용되는 (도 2에 도시된 것과 같은) 열경화 및 얀-꼬임 경화 단계는, 코어방적 복합사를 얀 염색 또는 직조 전에 고온의 물로 경화시키는 전처리에 의하여 제거될 수 있다. 도 5는 세 번째 실시양태의 방법을 설명하는 블록 선도이다. 도 2, 3, 4 및 5에서 같은 참고 번호는 같은 단계를 나타내지만, 도 5에서 참고 번호는 또한 세 번째 실시양태에서 코어방적 복합사가 상이하게 전처리되고, 그 후 상이한 성질을 갖는 코어방적사가 가공되는 것을 강조하기 위하여 "c" 명칭을 포함한다. 도 5에서, 탄성체 섬유는 도 5에서 면으로 나타낸 경질 섬유 또는 경질사로 코어방적 되어 코어방적사를 형성한다 (10). 도 3에서 설명된 방법의 첫 번째 실시양태와 다르게, 코어-방적 단계 중, 탄성체 얀은 전통적인 드래프트 수준, 예컨대 30 내지 40 데니어 스판덱스에서 3.0X 내지 4.0X로 드래프트될 수 있다.
이 후 코어방적 복합사가 고온의 물에서 전처리될 수 있다 (42). 고온의 물에서 복합사의 처리는 얀 제조 및 얀 염색 가공, 예컨대 정련, 표백 및 염색 중 통상적인 관행이다. 그러나, 대부분의 이러한 전통적인 작업은 100oC를 초과하지 않는다. 예상치 못하게, 탄성 복합사를 약 110oC 내지 132oC의 온도에서 약 5 내지 약 30 분 동안 고온의 물로 처리하는 것은, 신축 셔츠감 직물을 형성하기 위한 직조에 요구되는 수준까지 얀 수축력을 감소시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 이러한 히드로-경화 전처리 단계 후, 얀 잠재 신축은 약 20% 내지 약 40%이며, 이는 첫 번째 실시양태에서 설명한 낮은 드래프트 방법으로 제조된 얀과 매우 비슷한 것이다.
보통의 패키지 염료 기구가 이러한 히드로-경화 가공에 사용될 수 있다. 펌프 압력은 균일한 처리를 얻기 위하여 낮게 유지되어야 한다. 일반적으로, 제곱 인치 당 15 내지 25 파운드의 압력이 40 내지 70 데니어 스판덱스를 포함하는 대부분의 복합사에 적합하다. 바이패스 밸브는 내부 및 외부 흐름 사이의 압력 차이가 제곱 인치 당 5 내지 10 파운드 (35 내지 69 kPa)가 되도록 조정되어야 한다. 전통적인 염색에서와 같은 표준 2-방향 흐름은 패키지 전체에 균일한 열 분포를 가능하게 한다. 일부의 경우에는, 주로 인사이드-투-아웃사이드(inside-to-outside) 흐름 또는 아웃사이드-투-인사이드(outside-to-inside) 흐름을 이용할 수 있다.
물의 온도를 변화시켜, 얀 잠재 신축을 조절할 수 있다. 이는 경제적인 이점을 갖는 상이한 직물 스타일 및 패턴에 맞추도록 얀을 테일러링하는 방법을 제공한다. 고온의 물 경화에 사용되는 기구는 당업자에게 일반적인 것이다. 예를 들어, 노스 캐롤라이나(North Carolina)의 벌링턴 엔지니어링 캄파니 (Burlington Engineering Company) 및 가스톤 카운티 다잉 머신 사(Gaston County Deying Machine Co.)의 벌링턴 6# 패키지 다이어(Burlington 6# Package Dyer)가 사용될 수 있다.
바람직하게는, 복합사에 사용되는 물 경화 온도는 약 5 내지 약 30 분 동안 약 116oC 내지 약 127oC 사이가 되어야 한다. 40D 내지 70D 데니어의 전통적인 스판덱스로 제조된 탄성 복합사에서, 경화 온도는 바람직하게는 약 121oC 내지 약 127oC이다. 라이크라® 스판덱스 유형 563으로 제조된 탄성 복합사에서, 경화 온도는 바람직하게는 약 116oC 내지 약 121oC이다.
히드로 경화 가공 후, 스판덱스 복합사의 여분의 수축력은 경감될 수 있다. 복합사는 일반적으로 전통적인 얀의 외관 및 특성을 갖는다. 그 후의 텍스타일 가공에서, 복합사는 강성 면 얀과 같은 거동을 한다.
다시 도 5에서, 히드로경화 복합사는 산업에서 통상적인 바와 같이 가공된다. 예시적인 단계를 도 5에서 설명하였다. 복합사는 권사 (14c), 재권사 (18c), 정련 및/또는 표백, 염색 (16c), 재권사 (18c), 및 직조 (20c) 되어 셔츠감 직물을 형성한다. 한 예시적인 셔츠감 직물에서, 복합사는 씨실을 형성한다. 이 후 직물이 열경화가 필요하지 않다는 점을 제외하고는, 직물은 산업에서 통상적인 것과 같이 원하는 대로 처리된다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 직물은 소모 (21c), 발호 (22c), 정련, 및/또는 표백 및 염색 (24c) 및 산포라이징 (28c) 될 수 있다. 이러한 얀으로 제조된 직물은 양호한 감촉, 낮은 수축, 및 양호한 공기 투과성 - 통기성을 나타낸다.
얀 염색 마무리 가공 (16c) 및 직조 (20c)에서 이러한 실시양태의 복합사를 사용하는 것이 용이할 수 있다. 신축은 얀의 습윤 이완에 의하여, 또는 직조 후 마무리 작업에서 재생된다. 직물은 마무리에서 추가적인 수축을 갖지 않을 수 있어, 직물 표면의 구김 자국을 감소시킬 수 있다. 직물 열경화는 요구되지 않는다. 이는 또한 양호한 면 감촉을 갖는 낮은 신축 및 낮은 성장 직물을 제공할 수 있다.
직물 구조의 개방도가 신축 직조 셔츠감 직물에 대한 품질 지표에 유의한 효과를 가질 수 있음을 알아내었다. 베틀 상의 직물 구조가 너무 개방되면, 직물은 불안정한 구조 및 지나친 신축을 가질 수 있다. 베틀 상의 직물 구조가 너무 압축되면, 직물은 충분한 신축을 일으키지 못할 수 있다. 직물의 개방도는 직물 내의 얀의 점유 또는 커버 정도를 결정하는 "직물 커버 인자"로 특성화될 수 있다. "직물 커버 인자"는 나란히 놓일 수 있는 얀의 최대 수의 백분율로 나란한 얀의 수를 정량화한다. 본 발명에서 탄성체 얀의 감소된 복원력으로 인하여, 더욱 개방된 구조를 갖는 직물은 마무리 후에 팽팽하게 조밀해지지 않는다. 더욱 개방된 구조는 직물의 중량을 낮추고, 더 양호한 공기 투과성 및 더 양호한 면의 감촉을 갖게 한다.
전형적인 신축 직조 셔츠감 직물에 비하여 베틀 상의 날실 커버 인자가 약 6% 내지 약 10% 낮을 때 양호한 결과를 얻을 수 있다는 것을 밝혔다. 평직 직물의 경우, 바람직한 직물 커버 인자는 날실 방향에서 약 45% 내지 약 70%일 수 있고, 전형적으로 약 55%일 수 있으며, 씨실 방향에서 약 30% 내지 약 50%, 전형적으로 약 40%일 수 있다.
분석 방법:
얀 잠재 신축률:
탄성 코어방적사를 데니어 당 약 0.1 그람의 장력에서 표준 크기의 타래 릴(reel)로 50 주기의 타래로 형성하였다. 한 주기의 얀의 길이는 1365 mm이다. 타래 얀을 100oC 물에서 10 분 동안 무장력 하에서 정련시켰다. 타래를 공기 중에서 건조시키고 16 시간 동안 20oC (+/- 2oC) 및 65% (+/- 2%)상대 습도로 조절하였다.
타래를 4 번 접어서 얀의 최초 타래의 두께의 16 배의 두께가 되도록 하였다. 접힌 타래를 인스트론 인장 시험 기계에 탑재하였다. 타래는 1000 그람의 하중으로 연장되고 3 주기 동안 이완된다. 세 번째 주기에서, 0.04 Kg 하중 하의 타래의 길이를 L1으로 기록하고, 1 Kg 힘 하의 타래의 길이를 L0로 기록하였다. 얀 잠재 신축률 (YPS)은 다음과 같이 계산된다.
얀 잠재 신축률 (YPS) % = (L0-L1)/L0*100
직조물 신장률 (신축률)
직물을 복합사 (즉, 씨실, 날실, 또는 씨실 및 날실)의 방향인 직물 신축 방향(들)에서 구체적인 하중 (즉, 힘(force))하의 % 신장으로 평가하였다. 60 cm x 6.5 cm 치수의 3 개의 시료를 직물에서 절단하였다. 긴 치수 (60 cm)는 신축 방향에 상응한다. 시료는 부분적으로 풀려서 시료 너비를 5.0 cm로 감소시킨다. 시료는 이 후 16 시간 이상 동안 20oC (+/- 2oC) 및 65% (+/- 2%)상대 습도로 조절되었다.
첫 번째 수준점을 시료 말단으로부터 6.5 cm 지점에 각 시료의 너비를 가로질러 정하였다. 두 번째 수준점은 첫 번째 수준점으로부터 50.0 cm 지점에 시료 너비를 가로질러 정하였다. 두 번째 수준점으로부터 시료의 반대쪽 말단까지의 여분의 직물이 금속 핀이 삽입될 수 있는 루프를 형성 및 스티칭하는데 사용된다. 이 후 추가 금속 핀에 부착될 수 있도록 노치가 루프로 절단된다.
시료의 비-루프 말단을 고정하고 직물 시료를 수직으로 매단다. 매달린 직물 루프를 통해 30 뉴턴 (N) 추 (6.75 LB)가 금속 핀에 부착되어, 직물 시료가 추에 의하여 신축된다. 시료는 3 초 동안 추에 의하여 신축되도록 놓아둠으로써 "운동(exercise)"하게 되며, 이후 추를 들어올려 수동으로 힘을 경감시킨다. 이러한 주기를 3 번 수행한다. 이 후 추를 자유롭게 매달아, 직물 시료를 신축시킨다. 직물이 하중을 받는 동안 2 개의 수준점 사이의 거리를 밀리미터 단위로 측정하였고, 이 거리를 ML로 표시하였다. 수준점 사이의 최초 거리 (즉, 비신축된 거리)는 GL로 표시하였다. 각 시료의 % 직물 신장률은 다음과 같이 계산된다:
% 신장률 (E%) = ((ML-GL)/GL) x 100.
3 개의 신장 결과를 최종 결과에 대하여 평균하였다.
직조물 성장률 ( 비회복된 신축률)
신축 후에, 성장되지 않은 직물은 신축 전의 최초 길이로 정확하게 회복될 것이다. 그러나, 전형적으로 신축 직물은 완전히 회복되지 않고 연장된 신축 후에 약간 길어지게 된다. 이러한 길이의 약간의 증가를 "성장"으로 칭한다.
상기 직물 신장 시험은 성장 시험 전에 완료되어야 한다. 직물의 신축 방향만을 시험한다. 2-방향 신축 직물에 대하여 양 방향을 모두 시험한다. 각 55.0 cm x 6.0 cm의 3 개의 시료를 직물로부터 절단한다. 이는 신장 시험에서 사용된 것과는 상이한 시료이다. 55.0 cm 방향이 신축 방향에 상응해야 한다. 시료는 부분적으로 풀려서 시료 너비를 5.0 cm로 감소시킨다. 시료는 상기 신장 시험에서와 같은 온도 및 습도로 조절된다. 정확히 50 cm 떨어진 2 개의 수준점이 시료의 너비를 가로질러 연신된다.
신장 시험으로부터 밝혀진 신장 % (E%)를 사용하여 80%의 신장에서 시료의 길이를 계산하였다. 이는 다음과 같이 계산된다:
80%에서 E (길이) = (E%/100) x 0.80 x L,
여기서 L은 수준점 사이의 최초 길이이다 (즉, 50.0 cm). 시료의 양 말단을 고정하고 시료는 상기 계산한 바와 같이 수준점 사이의 길이가 L + E (길이)가 될 때까지 신축되었다. 이러한 신축을 30 분 동안 지속하고, 그 후 신축력을 이완하고 시료를 자유롭게 매달리게 하여 이완시켰다. 60 분 후 % 성장률을 다음과 같이 측정하였다:
% 성장률 = (L2 x 100)/L,
여기서 L2는 이완 후 시료 수준점 사이의 길이의 증가이고 L은 수준점 사이의 최초 길이이다. 이러한 % 성장을 각 시료에 대하여 측정하고 결과를 평균하여 성장 수를 결정하였다.
직조물 수축률
직물 수축은 세탁 후에 측정하였다. 직물을 우선 신장 및 성장 시험에서와 같은 온도 및 습도로 조절하였다. 이 후 2 개의 시료 (60 cm x 60 cm)를 직물로부터 절단하였다. 상기 시료는 가장자리로부터 15 cm 이상 떨어진 곳에서 취해야 한다. 직물 시료 상에 40 cm x 40 cm의 사각형 박스를 표시하였다.
시료를 시료 및 하중 직물과 함께 세탁기에서 세탁하였다. 총 세탁기 하중은 2 kg의 공기-건조된 물질이어야 하고, 세탁물의 반 이상이 시험 시료이어서는 안된다. 세탁물을 40oC 온도의 물에서 온화하게 세탁하고 방적하였다. 물의 경도에 따라 1g /l 내지 3 g/l 양의 세제를 사용하였다. 시료는 건조될 때까지 평탄한 표면에 놓고, 이 후 16 시간 동안 20oC (+/- 2oC) 및 65% (+/- 2%) 상대 습도로 조절하였다.
이후 표시 사이의 거리를 측정하여 날실 및 씨실 방향에서 직물 시료 수축을 측정하였다. 세탁 후 수축률 C%는 다음과 같이 계산된다:
C% = ((L2 - L1)/L1) x 100,
여기서 L1은 표시 사이의 최초 거리 (40 cm)이고 L2는 건조 후의 거리이다. 시료에 대하여 결과를 평균하고 씨실 및 날실 방향에 대하여 모두 나타내었다. 양의 수축 수는 팽창을 나타내며, 이는 경질사 거동에 의하여 가능한 경우이다.
직물 커버 인자:
직물 커버 인자는 나란한 얀의 실제 수를 나란하게 놓일 수 있는 얀의 최대수의 백분율로 정량화한다. 이는 다음과 같이 계산된다:
직물 커버 인자% = (실제 말단/인치) / (최대 말단/인치) x 100
얀의 최대 말단은 중첩되는 얀 없이 조밀한 구조 내의 1 인치의 직물 내에서 나란히 놓일 수 있는 얀의 수이다. 얀 커버 인자 (YCF)는 주로 얀의 직경 또는 번수에 의하여 결정되며, 다음과 같이 표현된다:
최대 말단/인치 = CCF x (얀 번수, Ne)^0.5
CCF는 압축 커버 인자를 지칭한다. 100% 면 링 방적사의 경우, CCF는 28로 결정된다. 얀 번수 (Ne)는 얀 크기를 나타낸다. 이는 1 파운드의 무게를 달기 위해 필요한 840 야드 타래의 수와 동일하다. 얀 번수 값이 증가하면 얀의 섬세함이 증가한다.
직물 중량
직조물 시료는 10 cm 직경의 다이로 다이-펀칭된다. 각 절단된 직조물 시료는 그람 단위로 무게를 측정하였다. 이 후 "직물 중량"은 그람/제곱미터로 계산하였다.
[ 실시예 ]
하기 실시예들은 다양한 경중량 직조물의 제조에 사용될 수 있는 본 발명 및 그의 기능을 설명한다. 본 발명은, 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않으면서, 다른 상이한 실시양태가 가능하며, 몇 몇 세부 사항들은 여러 명백한 측면에서 변형이 가능하다. 따라서, 실시예들은 본질적으로 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 한다.
다음의 각 9 개의 실시예에서, 100% 면 링 방적사가 날실로 사용되었다. 날실 방향에서 사용되는 100% 면 얀은 비밍 이전에 사이징되었다. 사이징은 수지키(Suziki) 단일 말단 사이징 기계에서 수행하였다. PVA 사이징제가 사용되었다. 사이징조 내의 온도는 약 42oC이고 건조 구역 내의 공기의 온도는 약 88oC이다. 사이징 속도는 약 300 야드/분 (분당 276 미터)이다. 건조 구역 내의 얀의 체류 시간은 약 5 분이다.
라이크라®스판덱스/면 코어방적사가 씨실로 사용되었다. 표 1은 각 실시예에서 코어방적사를 제조하는데 사용된 물질 및 가공 조건을 기재한다. 라이크라®스판덱스는 델라웨어주 윌밍톤의 인비스타 에스.에이 알.엘(Invista S.a r.L.) 및 캔자스주의 위치타(Wichita)로부터 입수할 수 있다. 예를 들어, "스판덱스 40d"로 시작하는 컬럼에서, 이는 40 데니어 스판덱스를 의미하고; T162 또는 T563B는 상업적으로 입수가능한 유형의 라이크라®를 지칭하며; 3.5X는 코어-방적 기계 (머신 드래프트)에 의한 라이크라®의 드래프트를 의미한다. 예를 들어, "경질사"로 시작하는 컬럼에서, 40은 잉글리쉬 코튼 카운트 시스템(English Cotton Count System) (또는 Ne)으로 측정한 방적사의 선형 밀도이다. 표 1의 다른 항목들은 명백히 표지되어 있다.
이어서 표 1의 각 실시예의 코어방적사를 사용하여 신축 직조물이 제조된다. 코어방적사가 씨실로 사용되었다. 표 2는 직물에 사용된 얀, 직조 패턴 및 직물의 품질 특성을 요약한다. 각 실시예에 대한 일부 추가적인 설명이 하기에 주어진다. 달리 언급되지 않으면, 셔츠감 직물은 도니어(Donier) 에어-제트 베틀에서 직조된다. 베틀 속도는 500 픽(pick)/분이다. 직물의 너비는 베틀 및 그레즈 상태에서 각각 약 76 및 약 72 인치 (약 193 및 약 183 cm)이다.
실시예에서 각 그레즈 직물은 낮은 장력 하에서 71oC, 82oC 및 94oC에서 3 번 고온의 물을 처음 통과하여 발호됨으로써 마무리된다.
이 후, 각 직조물을 3.0 중량%의 루빗(Lubit)®64 (시브론 인크(Sybron Inc.))로 49oC에서 10 분 동안 전-정련시켰다. 그 후, 이를 6.0 중량%의 신타짐(Synthazyme)® (둘리 케미칼 유한 회사(Dooley Chemicals. LLC Inc.)) 및 2.0 중량%의 메르폴(Merpol)®LFH (이.아이. 듀폰 사(E. I. DuPont Co.))로 30분 동안 71oC에서 발호시키고, 이 후 3.0 중량%의 루빗®64, 0.5 중량% 메르폴®LFH 및 0.5 중량% 트리소듐 포스페이트로 82oC에서 30 분 동안 정련시켰다. 이 후 직물을 3.0 중량%의 루빗®64, 15.0 중량%의 35% 과산화수소 및 3.0 중량%의 소듐 실리케이트로 pH 9.5에서 60 분 동안 82oC에서 표백하였다. 직물 표백 후에, 흑색 또는 짙은 남색 직접 염료로 93oC에서 30 분 동안 제트-염색하였다. 이러한 셔츠감 직물에는 열경화를 수행하지 않았다.
실시예 스판덱스
Dtex
(데니어)		 라이크라®
유형		 스판덱스
드래프트		 경질사
(Ne)		 얀 경화 방법 얀 경화 온도 얀 경화 시간(분) 얀 잠재 신축(%)
1C 44(40) T162C 3.5X 40 없음 없음 없음 61.1
2 22(20) T175C 1.5X 40 없음 없음 없음 21.4
3 22(20) T563B 1.5X 50 없음 없음 없음 31.7
4 22(20) T175C 1.5X 50 없음 없음 없음 21.4
5 22(20) T175C 1.5X 50 없음 없음 없음 21.4
6 22(20) T162C 1.5X 50 없음 없음 없음 21.4
7 44(40) T563B 3.5X 40 스팀 110 20, 30 29.0
8 44(40) T162C 3.5X 40 물 121 20 39.7
9C 44(40) T563B 3.5X 40 스팀 132 20, 30 1.7
10C 44(40) T563B 3.5X 40 없음 없음 없음 60.1
11C 40(40) T162C 3.5X 40 스팀 99 20, 30 54.1
12C 40(40) T563B 3.5X 40 물 99 20 55.2
13 40(40) T563B 3.5X 40 스팀 121 20, 30 10.0
14 40(40) T162C 3.5X 40 스팀 110 20, 30 43.3
15 40(40) T162C 3.5X 40 스팀 121 20, 30 37.4
16 40(40) T162C 3.5X 40 물 132 20 22.5
실시예 씨실 날실
(Ne, 100% 면)		 직조 패턴 베틀 상의 직물(날실 EPI x 씨실 PPI) 마무리된 직물 너비(cm) 직물 중량 (g/m2) 직물 신축 % 직물 성장 % 직물 수축
(날실% x 씨실%)		 공기 투과 (CFM) 직물 커버 인자
(날실% x 씨실%)
1C 40 Ne
면/40D
라이크라 3.5X CSY		 80/2 평직 96x70 120 194 64 4.2 1.3x7.3 4.19 54x40
2 50 Ne
면/20D
라이크라 1.5X CSY		 80/2 평직 96x70 164 122 20 8.2 1.6x3.6 22.3 54x36
3 50 Ne
면 20D
라이크라 1.5X CSY		 40 옥스포드 96x70 138 131 29 8.2 0.6x4.0 33.7 54x35
4 50 Ne
면/20D
라이크라 1.5X CSY		 40 2/1 능직 96x70 146 130 22 5.8 1.3x4.4 37.1 54x35
5 50 Ne
면/20D
라이크라 1.5X CSY		 40 3/1 능직 96x70 152 140 32 7.6 2.4x3.0 49.1 54x35
6 50 Ne
면/20D
라이크라 1.5X CSY		 50 평직 115x75 165 115 25 6.8 0.8x0.5 59.8 58x38
7 40 Ne
면/40D
라이크라 3.5X CSY
스팀 경화 110oC		 40 평직 96x70 157 144 22 8 1.7x3.3 11.6 54x40
8 40 Ne
면/40D
라이크라 3.5X CSY
물 경화 121oC		 40 평직 96x70 152 148 33 10 1.7x3.2 10.6 54x40
9C 40 Ne
면/40D
라이크라 3.5X CSY
스팀 경화 132oC		 40 평직 96x70 175 122 6 2.2 2.3x0.7 48.5 54x40
실시예 1C: 전형적인 신축 직조 셔츠감 직물
이것은 비교예이며, 본 발명에 따른 것이 아니다. 날실은 80/2 Ne 번수의 링 방적사이다. 씨실은 40D 라이크라® 코어방적사와 40 Ne 면이다. 라이크라® 드래프트는 코어-방적에서 3.5X이었다. 이 씨실은 61% YPS의 전형적인 신축 직조 셔츠감 직물에서 사용되는 전형적인 신축 얀이다. 베틀 속도는 픽 레벨 70 픽/인치에서 500 픽/분이다. 표 2는 시험 결과를 요약한다. 시험 결과는, 마무리 후에, 이러한 직물이 고중량 (194 g/m2), 지나친 신축 (64%), 좁은 너비 (120 cm), 높은 씨실 세탁 수축 (7.3%) 및 낮은 공기 투과성 (4.19 cfm)을 갖는다는 것을 보여준다. 모든 이러한 데이타들은 신축 얀 및 직물 구조의 이러한 조합이 높은 직물 중량 및 수축을 야기한다는 것을 나타낸다. 따라서, 이러한 직물은 직물 중량을 감소시키고, 수축을 조절하고, 공기 투과성을 증가시키기 위하여 열경화가 되어야 한다. 또한, 이러한 직물은 거칠고 불량한 면의 감촉을 갖는다.
실시예 2: 신축 포플린 셔츠감
이 시료는 실시예 1C와 같은 직물 구조를 갖는다. 유일한 차이점은 씨실로서 낮은 힘의 탄성체 얀을 사용한다는 점이다: 본 발명의 첫 번째 실시양태에 따른 1.5X 드래프트 하의 20D 라이크라®. 날실은 80/2 Ne 링 방적 면이다. 씨실은 50 Ne 면/20D 라이크라® 코어방적사이다. 씨실은 21% YPS를 갖는다. 베틀 속도는 70 픽/인치에서 500 픽/분이다. 표 2는 시험 결과를 요약한다. 이 시료는 더 낮은 중량 (122 g/m2), 양호한 신축 (20%), 넓은 너비 (164 cm), 낮은 씨실 방향 세탁 수축 (3.6%) 및 양호한 공기 투과성 (22.3 cfm)을 갖는다. 이 직물에서는 열경화를 수행하지 않았으나, 실시예 1C 보다 직물 외관 및 감촉이 개선되었다.
실시예 3: 신축 옥스포드 셔츠감
날실은 40 Ne 100% 면 링 방적사이다. 씨실은 50 Ne 면 / 20D 라이크라® T563B 코어방적사 (본 발명의 첫 번째 실시양태에 따라서 더 낮은 드래프트인 1.5X로 드래프트 됨)이다. 이 탄성체 얀은 31.7% 얀 잠재 신축을 가지며 베틀 상에 70 픽/인치로 씨실로서 직물로 삽입된다. 옥스포드 직조 패턴이 적용되었다. 마무리된 직물은 낮은 중량 (131 g/m2)을 갖는다. 열경화를 하지 않고, 시료는 씨실 방향에서 4.0% 세탁 수축 및 29% 신축을 갖는다. 이것은 신축 직조 셔츠감 직물의 제조에 이상적인 직물이다.
실시예 4: 신축 2/1 능직 셔츠감
이 직물은 실시예 3과 동일한 날실 및 씨실을 사용하였다. 또한, 직조 및 마무리 가공은 실시예 3과 같지만, 직조 패턴은 2/1 능직이다. 표 2는 시험 결과를 요약한다. 이 시료는 적당한 중량 (130 g/m2), 양호한 신축 (22%), 넓은 너비 (146 cm) 및 만족스러운 씨실 방향 세탁 수축 (4.4%)을 갖는다. 열경화 가공이 사용되지 않았으며, 직물 외관 및 감촉은 우수하다.
실시예 5: 신축 3/1 능직 셔츠감
날실은 40 Ne 링 방적 면이고, 씨실은 50 Ne 면 / 20D 라이크라® 코어방적사이다. 코어방적사에서 라이크라® 드래프트는 1.5X이며, 이는 본 발명의 첫 번째 실시양태에 따른 낮은 드래프트이다. 베틀 속도는 70 픽/인치에서 500 픽/분이다. 마무리된 직물의 시험 결과를 표 2에 기재하였다. 시료는 추가적으로 특별한 관리 없이도 낮은 힘의 탄성체 얀이 고성능 신축 셔츠감을 제조할 수 있다는 것을 확인한다. 직물 시료는 기본중량 (140 g/m2), 용이한 신축 (32%), 너비 (152 cm), 및 씨실 방향에서 세탁 수축 (3.0%)을 가지며, 이는 셔츠감의 적용에 만족스러운 수치이다.
실시예 6: 얀 염색된 줄무늬 셔츠감
씨실은 본 발명의 첫 번째 실시양태에 따른 낮은 드래프트인 1.5X 드래프트를 갖는 20D 라이크라® 스판덱스와 50 Ne 면 코어방적사이다. 날실은 50 Ne 100% 면 링 방적사이다. 직조 전, 신축 씨실에 재권사, 정련, 표백 및 재권사를 포함하는 패키지 전처리를 하였다. 전처리 후, 패키지는 여전히 양호한 형상을 갖는다. 직조 전, 날실을 또한 염색하고 색상 스트립을 직물 날실 방향에서 형성한다. 직조 후, 그레즈 직물이 연속 마무리 단계에서 마무리된다. 마무리 경로는 다음과 같다: 준비 단계 → 마무리 단계 → 산포라이징. 준비 단계에서, 직물은 소모, 발호, 정련, 머서화 및 건조 가공을 거친다. 마무리 단계에서, 수지가 직물을 경화시키기 전에 주름 저항성 수지 및 연화제를 패딩한다. 마무리된 직물에서, 면 얀의 날실 및 씨실 밀도는 147 말단/인치 X 80 픽/인치이고, 기본중량은 115 g/m2이며, 씨실 신장은 25%이다. 직물은 매우 낮은 수축을 갖는다: 날실에서 0.8% 및 씨실에서 0.5%.
실시예 7: 꼬임 경화 얀과 신축 포플린
이 실시예에서, 40 Ne 면 /40D 라이크라® 코어방적사가 씨실로 사용되고 날실이 40 Ne 100% 링 방적 면이라는 점을 제외하고, 직물은 실시예 2와 동일한 날실 및 동일한 직물 구조를 갖는다. 라이크라®는 커버링 가공 중 3.5X로 드래프팅되었다. 이러한 얀은 전형적인 탄성체 코어방적사이다. 이 실시예에서, 직조 전에 본 발명의 두 번째 실시양태에 따라 (도 4와 같이) 얀은 오토클레이브에서 스팀으로 전처리되었다. 2 주기의 스팀 경화가 사용되었다: 첫 번째 주기 스팀처리 → 진공 → 두 번째 주기. 스팀 온도는 약 110oC이다. 첫 번째 및 두 번째 주기의 스팀처리 시간은 각각 20 및 30 분이고, 그 사이에 20 분 동안 진공을 가한다. 표 1에서, 얀 잠재 신축이 29%임을 알 수 있다. 이러한 스팀 경화 중, 얀 내의 초과 힘이 경감되었다. 이러한 얀 잠재 신축 (YPS)은 실시예 2 내지 6에서 설명한 낮은 드래프트 방법을 통한 얀과 매우 비슷하다. 표 2는 직물의 성질을 기재한다. 이러한 얀으로부터 제조된 직물은 양호한 면 감촉, 낮은 씨실 수축 (3.3%), 양호한 신축 (22%) 및 넓은 너비 (157 cm)를 나타낸다. 직물 열경화는 필요하지 않다.
실시예 8: 고온의 물로 전처리된 얀
이 실시예는 전처리 단계가 상이한 점을 제외하고는 실시예 7과 동일한 날실 및 동일한 직물 구조를 갖는다. 40 Ne 면 /40D 라이크라® 코어방적사가 씨실로 사용되었다. 라이크라®는 코어-방적 커버링 가공 중 3.5X로 드래프팅되었다. 직조 전, 씨실을 약 121oC에서 20 분 동안 얀 염료 기계에서 도 5에서 설명한 방법과 같이 고온의 물로 처리하였다. 고온 처리 및 건조 후, 얀을 씨실로서 직물에 삽입하였다.
표 1에서, 얀 잠재 신축이 39.7%임을 알 수 있다. 이러한 고온의 물로 처리하는 중에, 얀 내의 초과 힘이 경감되었다. 이 실시예에서의 얀 잠재 신축은 또한 실시예 2 내지 6에서 설명한 낮은 드래프트 방법으로 제조된 얀과 비슷하며, 실시예 7에서 설명한 스팀 경화 전처리 가공으로 제조한 얀과도 비슷하다.
표 2에 직물의 성질을 기재하였다. 이러한 얀으로부터 제조된 직물은 양호한 면 감촉, 낮은 수축 (3.2%), 양호한 신축 (33%) 및 넓은 너비 (152 cm)를 나타낸다. 직물 열경화는 필요하지 않다.
실시예 9C: 최소 신축을 갖는 셔츠감 직물
이는 비교예이며, 본 발명에 따른 것이 아니다. 이 시료는 실시예 8에서와 동일한 직물 구조를 갖는다. 유일한 차이점은 씨실로서 탄성체 얀을 사용한다는 점이다. 씨실은 132oC 고온 스팀에서 전처리된다. 이러한 처리 후, 씨실은 단지 1.7% YPS를 갖는다. 베틀 속도는 70 픽/인치에서 500 픽/분이다. 표 2는 시험 결과를 요약한다. 이러한 시료는 매우 낮은 직물 신축 (6%)을 가지며, 이는 신축 셔츠감 직물에 요구되는 편안함 요건을 만족하지 못한다.
실시예 10C: 높은 얀 잠재 신축을 갖는 얀
이는 비교예이며, 본 발명에 따른 것이 아니다. 이 실시예에서, 44 dtex T563B 라이크라® 스판덱스 얀이 3.5X의 드래프트에서 40 Ne 100% 면 얀과 함께 코어방적 되었다. 추가적인 처리는 하지 않았다. 이 얀은 60.1%의 YPS를 가지며, 이는 허용되기 힘든 높은 수치이다.
실시예 11C: 낮은 온도에서 스팀 전처리된 얀
이는 비교예이며, 본 발명에 따른 것이 아니다. 이 실시예에서, 44 dtex T162C 라이크라® 스판덱스 얀이 3.5X의 드래프트에서 40 Ne 100% 면 얀과 함께 코어방적 되었다. 이 얀은 99oC에서 2 주기로 각각 20 및 30 분 동안 스팀으로 처리되었으며, 스팀 주기 사이에 20 분 동안 진공을 가하였다. 이러한 얀은 54.1%의 YPS를 가지며, 이는 허용되기 힘든 높은 수치이다. 이 비교예는 얀의 YPS를 변화시키기 위하여 더 높은 스팀 온도가 필요하다는 것을 설명한다.
실시예 12C: 낮은 온도에서 물로 전처리된 얀
이는 비교예이며, 본 발명에 따른 것이 아니다. 이 실시예에서, 44 dtex T563B 라이크라® 스판덱스 얀이 3.5X의 드래프트에서 40 Ne 100% 면 얀과 함께 코어방적 되었다. 이 얀은 99oC에서 20 분 동안 물로 처리 되었다. 이러한 얀은 55.2%의 YPS를 가지며, 이는 허용되기 힘든 높은 수치이다. 이는 얀의 YPS를 변화시키기 위하여 더 높은 물의 온도가 필요하다는 것을 보여준다.
실시예 13: 스팀 전처리된 얀
이 실시예에서, 44 dtex T563B 라이크라® 스판덱스 얀이 3.5X의 드래프트에서 40 Ne 100% 면 얀과 함께 코어방적 되었다. 이 얀은 121oC에서 2 주기로 각각 20 및 30 분 동안 스팀으로 처리되었으며, 스팀 주기 사이에 20 분 동안 진공을 가하였다. 이러한 얀은 10.0%의 YPS를 갖는다.
실시예 14: 스팀 전처리된 얀
이 실시예에서, 44 dtex T162C 라이크라® 스판덱스 얀이 3.5X의 드래프트에서 40 Ne 100% 면 얀과 함께 코어방적 되었다. 이 얀은 110oC에서 2 주기로 각각 20 및 30 분 동안 스팀으로 처리되었으며, 스팀 주기 사이에 20 분 동안 진공을 가하였다. 이러한 얀은 43.3%의 YPS를 갖는다.
실시예 15: 스팀 전처리된 얀
이 실시예에서, 44 dtex T162C 라이크라® 스판덱스 얀이 3.5X의 드래프트에서 40 Ne 100% 면 얀과 함께 코어방적 되었다. 이 얀은 121oC에서 2 주기로 각각 20 및 30 분 동안 스팀으로 처리되었으며, 스팀 주기 사이에 20분 동안 진공을 가하였다. 이러한 얀은 37.4%의 YPS를 갖는다.
실시예 16: 물로 전처리된 얀
이 실시예에서, 44 dtex T563B 라이크라® 스판덱스 얀이 3.5X의 드래프트에서 40 Ne 100% 면 얀과 함께 코어방적 되었다. 이 얀은 132oC에서 20 분 동안 물로 처리되었다. 이러한 얀은 22.5%의 YPS를 갖는다.

Claims (20)

  1. 탄성체 연속 필라멘트를 포함하는 탄성체 섬유 및 경질 섬유를 코어-방적하여 복합재 코어-방적 탄성체 얀을 제조하고, 여기서, 코어-방적 커버링 중 탄성체 섬유는 최초 길이의 1.5X 및 2.7X 사이로 드래프팅되며,
    적어도 씨실 방향에서 상기 복합재 코어-방적 탄성체 얀으로 직물을 직조하고, 상기 복합재 코어-방적 탄성체 얀은 직조 전에 꼬임 경화(twist-set)되지 않은 것인, 신축 셔츠감 직물의 제조 방법.
  2. 제1항의 방법으로 제조된 신축 셔츠감 직물.
  3. 제2항의 신축 셔츠감 직물로 형성된 의류.
  4. (a) 탄성체 섬유 및 경질 섬유를 코어-방적하여 복합재 코어-방적 탄성체 얀을 형성하는 단계,
    (b) 염색 또는 직조 전에 110oC 이상의 온도에서 물 또는 스팀으로 복합재 코어방적 탄성체 얀을 전처리하는 단계,
    (c) 적어도 씨실 방향에서 복합재 코어-방적 탄성체 얀으로 직물을 직조하는 단계를 포함하고,
    여기서 상기 복합재 코어-방적 탄성체 얀은 직조 전에 꼬임 경화되지 않은 것인, 신축 셔츠감 직물의 제조 방법.
  5. 제4항의 방법으로 제조된 신축 셔츠감 직물.
  6. 제5항의 신축 셔츠감 직물로 형성된 의류.
  7. (a) 코어-방적 커버링 중 탄성체 섬유가 최초 길이의 2.7X 이하로 드래프팅되는, 탄성체 섬유 및 경질 섬유를 코어-방적하여 복합재 코어-방적 탄성체 얀을 형성하는 단계,
    (b) 씨실 방향에서 복합재 코어-방적 탄성체 얀으로 셔츠감 직물을 직조하는 단계, 및
    (c) 열경화 없이 직물을 추가적으로 가공하는 단계를 포함하는,
    175 g/m2 이하의 중량을 갖고, 세탁 후 10% 이하의 수축을 갖는 신축 셔츠감 직물의 제조 방법.
  8. 제7항의 방법으로 제조된 신축 셔츠감 직물.
  9. 제8항에 있어서, 직물 커버 인자가 날실 방향에서 45% 내지 70% 사이이고 씨실 방향에서 30% 내지 50% 사이인 직물.
  10. 제8항에 있어서, 씨실 방향에서 신장이 15% 내지 45%인 직물.
  11. 제8항에 있어서, 평직, 2/1 능직, 3/1 능직, 옥스포드, 포플린, 도비, 면수자 및 견수자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 직조 패턴을 갖는 직물.
  12. 제8항에 있어서, 탄성체 섬유가 스판덱스이고, 직물이 스판덱스를 제곱 미터 당 총 직물 중량에 기초하여 1 중량% 내지 5 중량% 함유하는 직물.
  13. 제8항의 신축 셔츠감 직물로 형성된 의류.
  14. (a) 탄성체 섬유 및 경질 섬유를 코어-방적하여 복합재 코어-방적 탄성체 얀을 형성하는 단계,
    (b) 염색 또는 직조 전에 110oC 이상의 온도에서 물 또는 스팀으로 복합재 코어방적 탄성체 얀을 전처리하는 단계,
    (c) 씨실 방향에서 복합재 코어-방적 탄성체 얀으로 셔츠감 직물을 직조하는 단계, 및
    (d) 열경화 없이 직물을 추가적으로 가공하는 단계를 포함하는,
    175 g/m2 이하의 중량을 갖고, 세탁 후 10% 이하의 수축을 갖는 신축 셔츠감 직물의 제조 방법.
  15. 제14항의 방법으로 제조된 신축 셔츠감 직물.
  16. 제15항에 있어서, 직물 커버 인자가 45% 및 70% 사이인 직물.
  17. 제15항에 있어서, 씨실 방향에서 신장이 15% 내지 45%인 직물.
  18. 제15항에 있어서, 평직, 2/1 능직, 3/1 능직, 옥스포드, 포플린, 도비, 면수자 및 견수자로 이루어진 군으로부터 선택되는 직조 패턴을 갖는 직물.
  19. 제15항에 있어서, 탄성체 섬유가 스판덱스이고, 직물이 스판덱스를 제곱 미터 당 총 직물 중량에 기초하여 1 중량% 내지 5 중량% 함유하는 직물.
  20. 제15항의 신축 셔츠감 직물로 형성된 의류.
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