KR101564528B1 - 비코팅 경량성 암막직물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비코팅 경량성 암막직물에 관한 것으로, 알칼리 감량처리 등의 표면 에칭 가공을 통해 카본블랙으로 혼입 방사된 원착사를 MD 방향으로 배열한 원착사층을 비코팅 경량화시키고, 또한 상기 원착사층의 양면에 표면층을 평직하여 3중직 직물구조에 따른 커버펙터와 암막성능을 최대화시키는 것은 물론, 상기 각 표면층 간의 루프 엮임을 최소화하켜 최대의 유연성이 확보될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

비코팅 경량성 암막직물{BLACKOUT FABRIC FOR LIGHTWEIGHT NON-COATED}

본 발명은 코팅이나 열접착, 열가공에 의한 것이 아니라, 직물구조 설계에 의한 물리적/광학적 특성 부여와 이로 인한 경량성과 성형성, 후가공성, 원가절감이 최적화될 수 있도록 한 비코팅 경량성 암막직물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알칼리 감량처리 등의 표면 에칭 가공을 통해 카본블랙으로 혼입 방사된 원착사를 MD 방향으로 배열한 원착사층을 비코팅 경량화시키고, 또한 상기 원착사층의 양면에 표면층을 평직하여 3중직 직물구조에 따른 커버펙터와 암막성능을 최대화시키는 것은 물론, 상기 각 표면층 간의 루프 엮임을 최소화하켜 최대의 유연성이 확보될 수 있도록 한 비코팅 경량성 암막직물에 관한 것이다.

암막직물은 빛을 차단하기 위해 스크린, 블라인드, 커튼 등에 주로 활용되는 소재로서 주로 실내로 유입되는 과도한 빛과 복사열을 차단하는 목적으로 사용된다.

최근에는 인공조명 발달과 고층건물 증가로 야간에도 빛을 차단할 필요성이 증가하고 있으며, 특히, 병원이나 요양원, 수면실, 유아방 같은 심리적 안정감이 필요한 장소와 세미나실, 시청각실 등 집중력 향상이 필요한 장소 등 그 활용성이 증가하고 있다.

암막 소재는 롤 스크린과 같은 보조기구장치에 주로 응용되어 사용되나, 암막 원단이 두껍고 뻣뻣하면 기구에 적용하기 어렵고 사용상에도 많은 문제를 야기한다. 이를 위해 이상적인 암막 소재는 경량성과 유연성, 성형성, 후가공성이 뛰어난 구조와 열처리가 최소화된 직물이 요구된다.

블라인드 제조에 주로 사용되는 합성섬유는 수분율이 낮아 형태안정성이 좋고, 열고정성에 의한 성형성이 좋다. 또한, 제조단가가 낮아 많은 장점을 보유하고 있다. 그러나, 대부분의 함성섬유소재는 반투명성으로서 암막직물로 제조하기에는 어려움이 있어 왔다.

상술된 문제점을 해결하기 위해 최근에는 용융상태에서 카본블랙(carbon black)을 첨가하여 방사한 원착사(dope-dyed yarn)가 갖는 뛰어난 차광성능으로 암막직물 제조에 많이 사용된다.

이러한 종래의 암막직물은 차단율%(KS K 0819:2009, Method A) 99.9% 이상을 갖기 위해서 화합물(아크릴계, PU계, PVC계 등)을 코팅해서 제조하였다.

하지만 원착사에 화합물을 코팅하는 것은 블라인드의 중요한 심미적 특성인 질감(texture effect)을 파괴하고, 직물의 강직성(stiffness)이 증대되는 문제점이 있었다.

또 다른 방법으로는 카본블랙 원착사를 사용하지 않고, 도 5의 사진과 같이, 일반 합성수지계열의 직물을 이용하여 5중직 직물을 사용하거나, 카본블랙 원착사(dope-dyed fiber)와 저융점사(low melting fiber)사를 제직 후 열처리하여 고밀도화한 직물을 사용한다.

하지만 또 다른 방법으로 제조된 암막직물 역시 유연성이 부족하고 하중의 증가로 블라인드로서 상용화가 어려운 실정이다.

따라서, 최적의 암막특성을 갖는 직물은 종래의 기술에서와 같이, 5중직 직물 및 코팅이나 열접착, 열가공에 의한 것이 아니라, 직물구조 설계에 의한 물리적/광학적 특성 부여와 이로 인한 경량성과 성형성, 후가공성, 원가절감이 최적화된 암막직물이 요구되는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 알칼리 감량처리 등의 표면 에칭 가공을 통해 카본블랙으로 혼입 방사된 원착사를 MD 방향으로 배열한 원착사층을 갖는 비코팅 경량성 암막직물을 제공하는데 있다.

본 발명의 제 2목적은, 원착사층의 양면에 표면층을 평직하여 3중직 직물구조에 따른 커버펙터와 암막성능을 최대화시키는 것은 물론, 상기 각 표면층 간의 루프 엮임을 최소화하여 최대의 유연성이 확보될 수 있도록 한 비코팅 경량성 암막직물을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 특징에 따르면, 제 1발명은, 비코팅 경량성 암막직물에 관한 것으로, 이를 위해 카본블랙이 혼입 방사된 원착사층; 및 커버펙터를 최대화하기 위해 상기 원착사층의 양면에 평직 제직된 표면층;을 포함하는 3중직으로 제직되어 이루어지되, 상기 원착사층은 상기 각 표면층의 사이에서 유연성을 증대시키기 위해 주자직으로 제직된 것을 특징으로 한다.

제 2발명은, 제 1발명에서, 상기 원착사층은 알칼리 감량처리로 감량율 5~10% 범위를 갖고, 표면적을 증대시켜 흡광성능을 증대시킬 수 있도록 표면을 에칭가공한 것을 특징으로 한다.

제 3발명은, 제 1발명에서, 상기 원착사층은 고밀도에 의한 커버펙터 상승과 굴절률 증가에 의한 차광성능을 향상시키기 위해 1.0 내지 1.5Denier 범위의 극세사를 사용한 것을 특징으로 한다.

제 4발명은, 제 1발명에서, 상기 각 표면층은 2개의 경사를 사이에 두고 2개의 위사가 2up/2down으로 교번되게 제직되고, 상기 원착사층의 경사는 4~5개 간격마다 각 표면층으로 up된 위사와 down된 위사가 루프 엮임으로 연결된 것을 특징으로 한다.

제 5발명은, 제 4발명에서, 상기 각 표면층의 up/down된 위사는 원착사층의 동일한 하나의 경사에 루프 엮임으로 연결된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 비코팅 경량성 암막직물에 따르면, 원착사층의 표면에 다수의 요철을 마련하여 표면적을 증대시키고, 이에 따라 광의 반사와 산란을 최소화시키고 광흡수율을 최대화할 수 있는 효과가 있다.

또한 원착사층은 차광성능을 유지하지면서 알칼리 감량처리를 통해 감량율 5~10% 범위를 갖게 하여 결과적으로 암막직물의 경량화를 이룰 수 있는 효과가 있다.

또한 각 표면층의 2up/2down된 위사는 원착사층의 동일한 하나의 경사에 루프 엮임으로 연결됨으로써, 상기 원착사층은 상기 각 표면층의 사이에서 주자직으로 제직되어 암막직물의 유연성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한 커버펙터를 최대화하는 3중직 직물구조(평직-주자직-평직)를 설계하고 제직함으로서 물리적/광학적 특성 향상으로 인한 제직속도와, 경량성과, 성형성 및 원가절감이 최적화된 암막직물을 이룰 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 3중직 직물구조는 기존 5중직 직물구조에 비해 염색, 날염, 특수가공 등의 후공정이 수월하여 다양한 응용이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 비코팅 경량성 암막직물의 제1모식도,
도 2는 본 발명에 따른 비코팅 경량성 암막직물의 제2모식도,
도 3은 본 발명에 따른 비코팅 경량성 암막직물의 조직을 확대한 현미경 확대사진,
도 4는 본 발명의 실시예 및 비교예의 차광성능을 FITI시험연구원((구)한국원사직물시험연구원)에 의뢰한 차광성능평가표,
도 5는 종래의 5중직 직물구조의 조직을 확대한 현미경 확대사진이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하에서는 본 발명에 따른 비코팅 경량성 암막직물에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 비코팅 경량성 암막직물의 제1모식도이고, 도 2는 본 발명에 따른 비코팅 경량성 암막직물의 제2모식도이고, 도 3은 본 발명에 따른 비코팅 경량성 암막직물의 조직을 확대한 현미경 확대사진이고, 도 4는 본 발명의 실시예 및 비교예의 차광성능을 FITI시험연구원((구)한국원사직물시험연구원)에 의뢰한 차광성능평가표이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 알칼리 감량처리 등의 표면 에칭 가공을 통해 카본블랙으로 혼입 방사된 원착사를 MD 방향으로 배열한 원착사층을 비코팅 경량화시키고, 또한 상기 원착사층의 양면에 표면층을 평직하여 3중직 직물구조에 따른 커버펙터와 암막성능을 최대화시키는 것은 물론, 상기 각 표면층 간의 루프 엮임을 최소화시켜 최대의 유연성이 확보될 수 있도록 한 비코팅 경량성 암막직물(30)에 관한 것이다.

본 발명의 비코팅 경량성 암막직물(30)은 크게 3개의 층으로 구성되는데, 이는 카본블랙이 혼입 방사된 원착사층(10)과, 상기 원착사층(10)의 양면에 평직으로 제직된 표면층(20)으로 구성된다.

여기서 상기 원착사층(10)은 용융상태에서 카본 블랙(carbon black)을 첨가하여 뛰어난 차광성능을 높일 수 있도록 구성된다.

이 때 상기 원착사층(10)은 기존 암막직물 제조에 응용되는 코팅(아크릴계, PU계, PVC계 등)이나 열처리(카본블랙 원착사(dope-dyed fiber)와 저융점사(low melting fiber)사를 제직 후 열처리) 등의 2차 처리과정 없이 에칭(etching)가공처리되는 구성이다.

이러한 에칭가공은 원착사층(10)의 표면에 다수의 요철을 마련하여 표면적을 증대시키고, 이에 따라 광의 반사와 산란을 최소화시키고 광흡수율을 최대화할 수 있도록 한 구성이다.

또한 상기 원착사층(10)은 알칼리 감량처리를 통해 감량율 5~10% 범위를 갖고, 이에 따라 암막직물의 경량화를 이룰 수 있는 구조가 마련된다.

여기서 감량율이 5% 이하일 경우에는 흡광성에 미치는 영향이 적고, 10% 이상일 경우에는 원사물성(인장강력과 굽힘강도 약화) 변화로 바람직하지 않다.

또한 상기 원착사층(10)은 고밀도에 의한 커버펙터 상승과 굴절률 증가에 의한 차광성능을 향상시키기 위해 1.0 내지 1.5denier 범위의 극세사를 사용하는 구성이다.

여기서 1.0denier 이하일 경우에는 가격이 상승되어 바람직하지 않고, 1.5denier 이상일 경우에는 원착사층의 고밀도를 이룰 수 없어 차광성능이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.

한편, 상기 각 표면층(20)은 도 1과 같이, 2개의 경사(21)를 사이에 두고 2개의 위사(22)가 2up/2down으로 교번되게 평직구조로 제직되는 구성이다.

상술된 상기 각 표면층(20)은 1up/1down 평직구조로 제직하여도 제직성과 광 차단성능에는 차이가 없으나, 직물의 경직성(stiffness)이 증가하고 후가공성 등을 고려하여 2up/2down가 보다 바람직하다.

그리고 상기 원착사층(10)의 경사(11)는 4~5개 간격마다 각 표면층(20)으로 up된 위사(22)와 down된 위사(22)가 루프 엮임으로 연결된다.

이 때 상기 각 표면층(20)의 2up/2down된 위사(22)는 원착사층(10)의 동일한 하나의 경사(11)에 루프 엮임으로 연결됨으로써, 결국, 상기 원착사층(10)은 상기 각 표면층(20)의 사이에서 주자직으로 제직되어 유연성을 확보화 커버펙터를 최대화할 수 있는 구조가 마련된다.

또한 상기 원착사층(10)은 하나의 경사(11)에 각 표면층(20)의 위사(22)가 동시 루프 엮임으로써 원착사층(10)이 가해지는 힘이 평행을 이루어 제직된 암막직물(100)이 말리거나 처짐 현상을 방지할 수 있는 구조가 마련된다.

또한 본 발명의 비코팅 경량성 암막직물(30)은 기존 암막직물의 5중직 직물구조를 커버펙터를 최대화하는 3중직 직물구조(평직-주자직-평직)를 설계하고 제직함으로서 물리적/광학적 특성 향상으로 인한 제직속도와, 경량성과, 성형성 및 원가절감이 최적화된 암막직물을 이룰 수 있게 된다.

또한 본 발명의 3중직 직물구조는 기존 5중직 직물구조에 비해 염색, 날염, 특수가공 등의 후공정이 수월하여 다양한 응용이 가능할 수 있게 된다.

한편 다른 실시예로 도 2와 같이, 상기 각 표면층(20)의 2up/2down된 위사(22)는 원착사층(10)의 하나의 경사(11)에 개별적으로 루프 엮임으로 연결되게 구성할 수 있다.

본 발명의 실시예 및 비교예의 차광성능을 FITI시험연구원((구)한국원사직물시험연구원)에 의뢰하여 차광성능평가를 테스트하였다.

[차광성능평가]

차광성능은 KS K 0819:2009 (커튼의 차광성 시험방법)에 의거하여 발명제품 중심부에서 200X200mm 크기의 시료 3개를 채취하였고, method A(조도계를 이용하는 방법)에 따라 KS C 1601에 의거하여 조절된 광원을 조사하여 시험편 이면 100mm 거리에서 측정된 조도로 실시되었다.

[본 발명의 실시예1]

암막 3중직 직물 제조를 위해 내부인 2층에는 알카리 감량처리된 카본블랙 원착사 300D/192F(또는 300D/288F)를 주자직 형태를 갖도록 배치하고, 표면층인 1층과 3층에는 경사와 위사에 일반 폴리에스터 150D/96F(또는 300D/144F)를 사용하여 평직으로 제직하여 차광성능을 측정하였다.

[비교예1]

실시예1의 직물구조에서 카본블랙 원착사를 사용하지 않는 2중직 직물구조로 제직하여 차광성능을 측정하였다.

[비교예2]

실시예1의 직물구조에서 1층은 동일한 조건이고, 2층은 카본블랙 원착사를 경사로만 사용하여 평직으로 제직된 2중직 직물구조의 차광성능을 측정하였다.

[비교예3]

실시예1의 직물구조에서 사용된 카본블랙 원착사가 표면에 부분적으로 노출되도록 하여 밀도를 낮춘 직물을 3중직 직물구조로 제직하여 차광성능을 측정하였다.

단위(%)	실시예1(#1)	비교예1(#2)	비교예2(#3)	비교예3(#4)
차광율(LIght Blocking)	99.99	80.73	85.26	82.55

차광성능 측정결과, [표 1]가 도 4의 FITI시험연구원((구)한국원사직물시험연구원)에 의뢰한 차광성능평가표와 같이, 비교예1,2,3의 차광성능은 80~82.5%의 차광성능이 측정되는데 반해, 본 발명의 실시예1에서는 99.99%의 차광성능이 측정되는 것을 알 수 있었다.

또한 자외선 차폐율 역시, 도 4에서 기재된 바와 같이, 비교예1,2,3 보다 실시예1에서는 99.99%의 자외선 차폐율이 측정되는 것을 알 수 있었다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10: 원착사층 11: 경사
20: 표면층 21: 경사 22: 위사
30: 비코팅 경량성 암막직물

Claims (5)

1. 카본블랙이 혼입 방사된 원착사층(10); 및
   커버펙터를 최대화하기 위해 상기 원착사층(10)의 양면에 평직 제직된 표면층(20);을 포함한 3중직으로 제직되어 이루어지되,
   상기 원착사층(10)은 상기 각 표면층(20)의 사이에서 유연성을 증대시키기 위해 주자직으로 제직된 것을 특징으로 하는 비코팅 경량성 암막직물.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 원착사층(10)은 알칼리 감량처리로 감량율 5~10% 범위를 갖고, 표면적을 증대시켜 흡광성능을 증대시킬 수 있도록 표면을 에칭가공한 것을 특징으로 하는 비코팅 경량성 암막직물.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 원착사층(10)은 고밀도에 의한 커버펙터 상승과 굴절률 증가에 의한 차광성능을 향상시키기 위해 1.0 내지 1.5Denier 범위의 극세사를 사용한 것을 특징으로 하는 비코팅 경량성 암막직물.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 각 표면층(20)은 2개의 경사(21)를 사이에 두고 2개의 위사(22)가 2up/2down으로 교번되게 제직되고,
   상기 원착사층(10)의 경사(11)는 4~5개 간격마다 각 표면층(20)으로 up된 위사(22)와 down된 위사(22)가 루프 엮임으로 연결된 것을 특징으로 하는 비코팅 경량성 암막직물.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 각 표면층(20)의 up/down된 위사(22)는 원착사층(10)의 동일한 하나의 경사(11)에 루프 엮임으로 연결된 것을 특징으로 하는 비코팅 경량성 암막직물.
   
   

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