KR101594290B1 - 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단 및 이의 제조방법 - Google Patents

폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스판덱스를 사용하지 않고도 신축성 및 신축회복성 발현이 가능하여 원가절감의 효과가 있는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 직물을 제조하고, 이를 다양한 소재와의 혼용 원단으로서, 신축성, 신축회복성, 고수축 지속성 및 유연성이 향상된 복합 스트레치 원단으로 적용함으로써, 상기 복합 스트레치 원단을 포함하는 의류, 의료용, 인테리어용 및 생활용품 등에 응용할 수 있다.

Description

폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단 및 이의 제조방법 {Stretch fabric comprising polyester latent crimp staple fiber and preparation method thereof}
본 발명은 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단, 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 직물을 제조하고, 이를 스트레치 원단에 응용하는 기술에 관한 것이다.
1941년 영국의 J.R 윈필드와 J.T 딕슨에 의해 발명된 폴리에스테르 섬유는 내산성, 내알칼리성이 충분하고, 기계적 강도가 크며 내구성이 뛰어나 전기산업 및 의류산업 등의 다양한 산업분야에서 사용되고 있다.
한편, 신축성을 요구하는 의류에 일반적으로 사용되고 있는 폴리우레탄계 섬유인 스판덱스는 형태안정성 및 내화학성 등에 문제가 있어, 스판덱스를 단독으로 사용하기보다는 스판덱스와 섬유간의 꼬임을 주어 스판덱스 커버링 원사로 사용함에 따라 원단의 두께가 두꺼워지는 단점이 있으며, 폴리우레탄 탄성사를 사용하는 경우에는 스트레치성 직·편물은 고온을 가하기 어렵기 때문에 적당한 직·편물 구조로 열고정이 불가능하여 촉감이 좋지 못한 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하는 방안으로 서로 다른 점도를 가지는 열수축차에 의한 권축특성을 발현시키는 방법으로 폴리에스테르를 복합방사하여 제조되는 잠재권축성 폴리에스테르 섬유가 개발된 바 있다. 권축을 발현시킬 시 안정적인 신축성이 형성되며, 복합방사에 의한 다양한 표면특성을 구현할 수 있어 신축성, 신축회복성, 독특한 표면특성을 갖는 직물로 최근 다수의 분야에서 응용되고 있다.
그러나 기존의 잠재권축성 폴리에스테르 섬유를 포함하는 직물은 잠재권축성 폴리에스테르 필라멘트를 직접 방사하여 사용하였고, 잠재권축 폴리에스테르 단섬유를 다양한 소재와 혼용하여 세탁 후에도 고수축 지속성을 나타내지 못하거나, 유연성이 우수하지 못한 단점이 있다.
따라서 본 발명자는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 직물을 제조할 수 있으며, 이의 전처리, 염색, 가공공정을 통해서, 스판덱스를 사용하지 않고도 신축성, 신축회복성, 고수축 지속성 및 유연성 발현이 가능하여 원가절감의 효과가 있는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합스트레치 원단 및 다양한 소재와의 혼용 원단으로 응용할 수 있음에 착안하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
특허문헌 1. 한국 등록특허 공보 제10-1290954호 특허문헌 2. 한국 등록특허 공보 제10-1043884호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로, 본 발명의 제1 목적은 신축성, 신축회복성, 고수축 지속성 및 유연성이 향상된 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 제2 목적은 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법에 의해 제조된 복합 스트레치 원단 및 이를 포함하는 의류를 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 (A) 폴리에스테르 잠재권축 필라멘트를 단섬유로 커팅하고, 단섬유를 방적하여 폴리에스테르 잠재권축사를 제조하는 단계; (B) 상기 폴리에스테르 잠재권축사를 포함하는 직물을 제조하는 단계; (C) 상기 직물을 전처리한 후, 100 내지 200 ℃에서 열처리하는 단계; (D) 상기 열처리된 직물을 100 내지 220 ℃에서 염색하는 단계; 및 (E) 상기 염색된 직물을 수지가공 및 140 내지 210 ℃에서 최종 열처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법을 제공한다.
상기 폴리에스테르 잠재권축 필라멘트는 저점도 폴리머/고점도 폴리머의 사이드 바이 사이드 방식 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리트리메틸렌테레프탈레이트의 사이드 바이 사이드 방식으로 방사된 필라멘트인 것을 특징으로 한다.
상기 저점도 폴리머 및 고점도 폴리머는 각각 (ⅰ) 고유점도가 0.9 내지 1.35 dl/g인 고점도 폴리에스테르 공중합체, 및 (ⅱ) 고유점도가 0.4 내지 0.55 dl/g인 저점도 폴리에스테르이며; 상기 고점도 폴리에스테르 공중합체 및 저점도 폴리에스테르의 중량비는 2-8 : 8-2인 것을 특징으로 한다.
상기 고점도 폴리에스테르 공중합체는 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 1-3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 및 1,6-헥산디올 중에서 선택되는 어느 하나를 1 내지 20몰% 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 연신된 필라멘트의 섬도는 1 내지 20 데니어인 것을 특징으로 한다.
상기 (B) 단계의 직물은 경사, 및 위사가 번갈아 교차하는 방식으로 제조되고; 상기 경사는 폴리에스테르사, 제1 혼방사 및 제2 혼방사 중에서 선택되는 어느 하나이며; 상기 위사는 제2 혼방사이며; 상기 제1 혼방사는 폴리에스테르사 및 섬유를 포함하며; 상기 제2 혼방사는 폴리에스테르 잠재권축사 및 섬유를 포함하며; 상기 섬유는 면 섬유, 레이온 섬유, 나일론 섬유, 아크릴 섬유, 무기섬유 및 이들의 혼합섬유 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 제2 혼방사는 폴리에스테르 잠재권축사의 혼방율이 10 내지 90%인 것을 특징으로 한다.
상기 복합 스트레치 원단의 폴리에스테르 잠재권축사 혼용율이 5 내지 90%인 것을 특징으로 한다.
상기 전처리는 탈호, 정련, 및 표백하는 공정으로 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (C) 단계는 (C1) 100 내지 130 ℃에서 1차 열처리한 후 (C2) 170 내지 200 ℃에서 2차 열처리함으로써 수행되고; 상기 (D) 단계는 (D1) 100 내지 130 ℃에서 1차 염색하고 (D2) 180 내지 220 ℃에서 2차 염색함으로써 수행되고; 상기 (E) 단계의 최종 열처리는 (E1) 140 내지 150 ℃에서 1차 최종 열처리한 후 (E2) 200 내지 210 ℃에서 2차 최종 열처리함으로써 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법에 의해 제조된 복합 스트레치 원단을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 복합 스트레치 원단을 포함하는 의류를 제공한다.
본 발명에 따르면, 신축성, 신축회복성, 고수축 지속성 및 유연성이 향상된 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법에 의해 제조된 복합 스트레치 원단 및 이를 포함하는 의류를 제공할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.
본 발명의 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단을 제공하기 위하여, 본 발명에서는 (A) 폴리에스테르 잠재권축 필라멘트를 단섬유로 커팅하고, 단섬유를 방적하여 폴리에스테르 잠재권축사를 제조하는 단계; (B) 상기 폴리에스테르 잠재권축사를 포함하는 직물을 제조하는 단계; (C) 상기 직물을 전처리한 후, 100 내지 200 ℃에서 열처리하는 단계; (D) 상기 열처리된 직물을 100 내지 220 ℃에서 염색하는 단계; 및 (E) 상기 염색된 직물을 수지가공 및 140 내지 210 ℃에서 최종 열처리하는 단계;를 포함하는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법을 통해, 기존의 스판덱스를 사용하지 않고도 신축성을 발현하는 스트레치 원단을 제공할 수 있어, 스판덱스의 단점인 내염소성, 및 형태안정성을 보완할 수 있다.
상기 열처리는 섬유의 열고정을 통해 직물의 안정성을 높이는 공정으로서, 상기 직물을 열처리하는 단계에서 열처리 온도가 100 ℃미만인 경우에는 열고정이 제대로 이루어지지 않아 형태안정성이 저하될 수 있고, 200 ℃ 초과인 경우에는 직물이 열에 의한 손상을 입을 수 있다.
또한, 상기 염색하는 단계는 통상의 직물 염색방법에 의해 수행될 수 있으며, 바람직하게는 170 내지 220 ℃에서, 연속염색기에서 수행될 수 있다. 상기 염색온도 범위를 벗어나면 염색이 제대로 이루어지지 않을 수 있다.
또한, 최종 열처리는 섬유의 결정화도 및 비강도를 증가시키는 공정으로서, 최종 열처리의 열처리 온도가 140 ℃ 미만인 경우에는 직물에 포함되는 혼방사의 형태고정이 제대로 이루어지지 않을 수 있으며, 210 ℃ 초과인 경우에는 오히려 비강도가 낮아져 필라멘트의 탄력성이 저하되어 직물의 스트레치성이 저하될 수 있으며, 혼방사에 포함되는 폴리에스테르 섬유의 황변이 일어나는 문제가 발생할 수 있다.
상기 폴리에스테르 잠재권축 필라멘트는 저점도 폴리머/고점도 폴리머의 사이드 바이 사이드 방식 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리트리메틸렌테레프탈레이트의 사이드 바이 사이드 방식으로 방사된 필라멘트인 것을 특징으로 한다.
상기 필라멘트를 제조하는 과정에서는 고유점도가 상이한 두 종류의 폴리머를 사이드 바이 사이드(Side By Side) 방식으로 복합방사하여 토출한 후, 이를 고화 및 연신처리하여 열수축성 차이에 의해 스프링 형태의 중심부 공간을 형성하는 구조로 인해, 특유의 반발탄성력을 띰으로써, 우수한 신축성 및 벌키성을 발현하는 필라멘트를 제조할 수 있다. 복합방사는 각각 서로 다른 물성의 원사를 한 노즐에서 동시에 방사하는 것으로서, 사이드 바이 사이드(Side By Side)형, 심초형(Sheatg-Core), 다층 사이드 바이 사이드형(multi-side-by-side), 다 심초형(multi-sheath-core), 및 축방향 복합형의 종류가 있으며, 본 발명에서는 2 성분이 부착되어 있는 상태인 사이드 바이 사이드 형태로 필라멘트를 제조할 수 있다.
상기 두 종류의 열가소성 폴리머는 각각 (ⅰ) 고유점도가 0.9 내지 1.35 dl/g인 고점도 폴리에스테르 공중합체, 및 (ⅱ) 고유점도가 0.4 내지 0.55 dl/g인 저점도 폴리에스테르이며; 상기 고점도 폴리에스테르 공중합체 및 저점도 폴리에스테르의 중량비는 2-8 : 8-2인 것을 특징으로 한다.
상기 고점도 폴리에스테르 공중합체 및 저점도 폴리에스테르의 고유점도 차이는 0.35 내지 0.95 dl/g를 유지하는 것이 원사 및 직물의 권축특성 및 가공성에 있어서 바람직하다. 상기 고유점도의 차이가 0.35 dl/g 미만인 경우에는 권축특성이 부여되기 어려워 신축성이 발현되기 어려우며, 0.95 dl/g을 초과하는 경우에는 토출 시 심한 곡사현상이 발생하여 제사성이 급격하게 저하될 수 있고 균제도가 저하될 수 있으며, 단면형성이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 고유점도 차이는 바람직하게는 0.5 내지 0.7일 수 있다.
또한, 상기 고점도 폴리에스테르 공중합체의 함량이 높을수록 수축특성이 향상되지만, 제사 시 단사발생으로 인한 공정성 불량을 야기할 수 있으며, 저점도 폴리에스테르의 함량이 높을수록 수축특성이 저하될 수 있다. 바람직하게 상기 고점도 폴리에스테르 공중합체 및 저점도 폴리에스테르의 중량비는 6 : 4일 수 있다.
또한, 상기 고점도 폴리에스테르 공중합체는 예를 들어, 폴리에틸렌이소프탈레이트/테레프탈레이트 공중합체, 폴리부틸렌테레프탈레이트/이소프탈레이트 공중합체, 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트/데칸-디카르복실레이트 공중합체 등에서 선택될 수 있으며, 상기 저점도 폴리에스테르는 구체적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 개질된 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리테트라메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리헥실렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 폴리부틸렌타프탈레이트, 폴리에틸렌-1,2-비스(페녹시) 에탄 4,4'-디카프복실레이트 등에서 선택될 수 있다. 고수축 특성을 갖는 폴리에스테르 공중합체 및 폴리에스테르를 복합방사함으로써, 고권축 특성의 발현이 가능하고, 드레이프성 및 벌키성이 향상되는 것을 확인하였다.
상기 고점도 폴리에스테르 공중합체는 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 1-3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 및 1,6-헥산디올 중에서 선택되는 어느 하나를 1 내지 20몰% 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고점도 폴리에스테르 공중합체는 상기 성분을 포함할 수 있는데, 상기 성분을 포함함으로써, 고수축 특성이 부여되며, 세탁 후에도 고수축 특성이 유지될 수 있다. 상기 성분 함량이 1 몰% 미만인 경우에는 고수축 지속성이 저하되며, 20 몰% 초과인 경우에는 오히려 수축성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 바람직하게는 네오펜틸글리콜 10 내지 15몰%를 포함하는 고점도 폴리에스테르 공중합체를 사용할 수 있다.
상기 연신된 필라멘트의 섬도는 1 내지 20 데니어인 것을 특징으로 한다.
상기 필라멘트의 섬도가 1 데니어 미만인 경우에는 탄성율 및 탄성회복율이 저하되고, 원단의 중량이 증가하며, 20 데니어 초과인 경우에는 원단의 기계적 강도가 떨어지고, 부드러운 촉감이 저하되어 착용감이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 바람직하게는 필라멘트의 섬도가 1 내지 4 데니어일 수 있다.
상기 (B) 단계의 직물은 경사, 및 위사가 번갈아 교차하는 방식으로 제조되고; 상기 경사는 폴리에스테르사, 제1 혼방사 및 제2 혼방사 중에서 선택되는 어느 하나이며; 상기 위사는 제2 혼방사이며; 상기 제1 혼방사는 폴리에스테르사 및 섬유를 포함하며; 상기 제2 혼방사는 폴리에스테르 잠재권축사 및 섬유를 포함하며; 상기 섬유는 면 섬유, 레이온 섬유, 나일론 섬유, 아크릴 섬유, 무기섬유 및 이들의 혼합섬유 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
직물은 실을 짜는 방식에 따라 평직, 능직 및 수자직 등으로 대별되고, 평직은 직교하는 경사와 위사의 실이 한 올씩 건너서 엇갈리게 부침(浮沈)하면서 짠 직물이며, 능직(사문직)은 경사와 위사의 교차가 두 올 이상 건너뛰어 교차점이 능선을 나타내는 직물이며, 수자직(주자직)은 경사와 위사의 조짐점을 될 수 있으면 적게 하면서 조짐적을 같이 붙이지 않고 떨어뜨려서 제작하는 직물이다. 본 발명에서의 직물은 바람직하게는 평직일 수 있다.
특히, 직물을 제조하는 단계가 중요한데, 위사에 본 발명에 따른 폴리에스테르 잠재권축사를 포함하는 제2 혼방사를 사용함으로써, 위사 방향으로 고 신축성 및 고 신축회복성이 발현되는 스트레치 원단을 제조할 수 있다.
바람직하게는 경사/위사 모두 본 발명의 폴리에스테르 잠재권축사를 포함하는 제2 혼방사를 사용할 수 있다.
상기 제2 혼방사는 폴리에스테르 잠재권축사의 혼방율이 10 내지 90%인 것을 특징으로 한다. 상기 혼방율이 10% 미만인 경우, 특히 경사로 폴리에스테르 잠재권축사를 사용하지 않고, 위사로 제2 혼방사를 사용한다면, 신축회복성이 과도하게 저하될 우려가 있고, 90% 초과인 경우에는 방적을 수행하기 어려울 수 있다.
상기 복합 스트레치 원단의 폴리에스테르 잠재권축사 혼용율이 5 내지 90%인 것을 특징으로 한다. 원단 상태의 폴리에스테르 잠재권축사의 혼용율이 5% 미만인 경우에는 원단의 유연성이 과도하게 저하될 우려가 있고, 90% 초과인 경우에는 직물을 제조하기 어려울 수 있다.
상기 전처리는 탈호, 정련, 및 표백하는 공정으로 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 탈호는 직물을 방적한 후, 날실(경사)에 먹였던 풀을 빼는 공정이고, 정련은 직물에서 불순물을 제거하는 공정이다. 상기 탈호, 정련, 표백의 전처리 공정을 통해 직물의 이물발생을 최소화하고, 청결한 상태의 원단을 제작할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법에 의해 제조된 복합 스트레치 원단을 제공할 수 있으며, 상기 복합 스트레치 원단을 포함하는 의류를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법에 의해 제조된 복합 스트레치 원단을 적용하여 부드러운 촉감, 드레이프성, 벌키성, 및 심미감을 지니는 이너웨어, 바지, 자켓 등을 포함하는 의류용 소재를 제작할 수 있으며, 이는 의료용, 인테리어용 및 생활용품 등에도 응용이 가능하다.
또한, 상기 (C) 단계의 열처리, (D) 단계의 염색 열처리 및 (E) 단계의 최종 열처리는 각각 2단계로 나누어 수행하는 경우, 특이하게도 본 발명에서 목적하는 효과인 신축회복성, 고수축 지속성 및 유연성이 함께 크게 개선되며, 이때 2단계는 각각의 온도 범위에서, 낮은 온도에서 1차로 수행하고 온도를 높여 2차로 수행하며, 구체적으로 다음 4가지의 조건을 모두 충족하면 그 효과를 달성할 수 있다는 점을 확인하였다.
(i) 상기 (C) 단계는 (C1) 100 내지 130 ℃에서 1차 열처리한 후 (C2) 170 내지 200 ℃에서 2차 열처리함으로써 수행
(ii) 상기 (D) 단계는 (D1) 100 내지 130 ℃에서 1차 염색하고, (D2) 180 내지 220 ℃에서 2차 염색함으로써 수행
(iii) 상기 (E) 단계의 최종 열처리는 (E1) 140 내지 150 ℃에서 1차 최종 열처리한 후 (E2) 200 내지 210 ℃에서 2차 최종 열처리함으로써 수행
이하에서 제시되는 실험 결과는 상기 여러 측면 및 구현예의 대표적인 실험 결과만을 기재한 것이며, 아래에서 명시적으로 제시하지 않은 본 발명의 여러 구현예의 각각의 효과는 해당 부분에서 구체적으로 기재하도록 한다.
실시예 1: 레이온· 잠재권축 폴리에스테르 복합 스트레치 원단의 제조
네오펜틸글리콜 15몰%를 포함하고, 고유점도 0.95 dl/g인 고점도 폴리에스테르 공중합체 및 고유점도 0.45 dl/g인 저점도 폴리에스테르를 중량비 6 : 4로, 270 ℃에서 3500 m/분의 방사속도로, 사이드 바이 사이드 방식에 의해 복합방사하여 토출시킨 후, 냉각장치를 통해 냉각시켜 고화시킨 후, 연신처리하여 생성된 폴리에스테르 잠재권축 필라멘트를 커팅하여 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 제조하였다.
제조된 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 레이온섬유와 혼합 방적하여 폴리에스테르 잠재권축사 90%, 및 레이온 10%인 폴리에스테르·레이온 복합 잠재권축사 30수 원사를 제조한 후, 이를 경사/위사로 사용하여 평직조직을 제작하였다. 이 후, 평직조직을 연속처리기에서 탈호, 정련, 및 표백하고, 120 ℃에서 1차 열처리 및 180 ℃에서 2차 열처리하여 건열 셋팅하였으며, 연속염색기에서, 110 ℃에서 1차 염색 및 190 ℃에서 2차 염색하였다. 염색된 평직조직은 수지가공 및 140 ℃에서 1차 최종열처리 및 200 ℃에서 2차 최종열처리를 통해 경사/위사 양방향으로 신축성이 발현되는 레이온·잠재권축 폴리에스테르 복합 스트레치 원단을 제조하였다.
실시예 2: 폴리에스테르·레이온· 잠재권축 폴리에스테르 복합 스트레치 원단의 제조
위사에는 상기 실시예 1로부터 제조된 폴리에스테르 잠재권축사 90%, 및 레이온 10%의 폴리에스테르·레이온 복합 잠재권축사 30수 원사를 사용하고, 경사에는 일반 폴리에스테르 방적사 30수 원사를 사용하여 평직조직을 제작한 후, 실시예 1과 동일한 공정을 통하여 위사방향으로 신축성을 발현하는 폴리에스테르·레이온·잠재권축 폴리에스테르 복합 스트레치 원단을 제조하였다.
실시예 3: 면· 폴리에스테르·잠재권축 폴리에스테르 복합 스트레치 원단의 제조
상기 실시예 1로부터 제조된 폴리에스테르 잠재권축 단섬유 65%, 및 면 섬유 35%를 혼합 방적하여 혼방사 30수 원사를 제조한 후, 이를 위사로 사용하고, 경사에는 일반 폴리에스테르 65%, 면 섬유 35% 혼방사 30수 원사를 사용하여 평직조직을 제작한 후, 실시예 1과 동일한 공정을 통하여 위사방향으로 신축성을 발현하는 면·폴리에스테르·잠재권축 폴리에스테르 복합 스트레치 원단을 제조하였다.
실시예 4: 레이온·폴리에스테르· 잠재권축 폴리에스테르 복합 스트레치 원단의 제조
상기 실시예 1로부터 제조된 폴리에스테르 잠재권축 단섬유 65%, 및 레이온 섬유 35%를 혼합 방적하여 혼방사 30수 원사를 제조한 후, 이를 위사로 사용하고, 경사에는 일반 폴리에스테르 65%, 레이온 섬유 35% 혼방사 30수를 사용하여 평직조직을 제작한 후, 실시예 1과 동일한 공정을 통하여 위사방향으로 신축성을 발현하는 레이온·폴리에스테르·잠재권축 폴리에스테르 복합 스트레치 원단을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1로부터 제조된 폴리에스테르 잠재권축 단섬유 8%, 및 레이온 섬유 92%를 혼합 방적하여 혼방 30수 원사를 제조한 후, 이를 위사로 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 공정을 통하여 위사방향으로 신축성을 발현하는 레이온·폴리에스테르·잠재권축 폴리에스테르 복합 스트레치 원단을 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1로부터 제조된 폴리에스테르 잠재권축 단섬유 5%, 및 레이온 섬유 95%를 혼합 방적하여 혼방 30수 원사를 제조한 후, 이를 위사로 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 공정을 통하여 위사방향으로 신축성을 발현하는 레이온·폴리에스테르·잠재권축 폴리에스테르 복합 스트레치 원단을 제조하였다.
비교예 3
일반 폴리에스테르 65%, 및 레이온을 혼합 방적하여 35% 혼방사 30수 원사를 경사/위사로 사용하여 평직조직을 제직한 후, 실시예 1과 동일한 공정을 통하여 폴리에스테르·레이온 복합 스트레치 원단을 제조하였다.
비교예 4
스판덱스사를 중심으로 일반 폴리에스테르 65%, 레이온 35% 혼방사 30수 원사를 카바링한 카바링사를 경사/위사로 사용하여 평직조직을 제작한 후, 실시예 1과 동일한 공정을 통하여 폴리에스테르·레이온·스판덱스 복합 스트레치 원단을 제조하였다.
하기 표 1에는 상기 실시예 1 내지 4, 및 비교예 1 내지 4의 원단들의 혼용율에 따른, 원단의 중량, 신축성, 신축회복성, 고수축 지속성, 및 유연성을 나타내었다.
원단의 중량은 스판덱스를 포함하는 원단인 비교예 4의 경우 스판덱스와 섬유간의 꼬임을 주어 스판덱스 커버링 원사로 사용함에 따라 원단의 두께가 두꺼워짐과 동시에 중량이 증가하였으나, 폴리에스테르 잠재권축사를 포함하는 복합 스트레치 원단인 실시예 1 내지 4의 경우 신축성은 스판덱스와 비슷하고, 신축회복성은 스판덱스와 비슷하거나 우월할 정도로 우수하면서도, 원단 중량이 스판덱스를 포함하는 원단에 비해 낮아 의복 등으로 적용하기에 적합할 수 있다.
또한, 신축성은 KSK 0352 5.2.2의 측정방법으로 20 회 측정하였으며, 신축회복성은 KSK 0541의 측정방법으로 20 회 측정하였다. 폴리에스테르 잠재권축사 및 레이온 섬유가 혼방된 제2 혼방사를 위사로 사용한 비교예 1 및 2의 경우, 제2 혼방사의 폴리에스테르 잠재권축사 혼방율이 10% 미만인 8% 및 5%를 사용함으로써, 신축회복성이 실시예 1 내지 4 및 비교예 4와 비교하여 현저히 떨어지는 것을 확인할 수 있다.
또한, 고수축 지속성은 원단의 세탁 전과 후를 비교하여 20 명(남자 10 명, 여자 10 명)의 전문가에 의한 상대적 관능평가를 실시하였으며, 5 점 척도법(1: 매우 나쁨, 2: 나쁨, 3: 보통, 4: 좋음, 5: 매우 좋음)으로 측정하였다. 네오펜틸글리콜 15%몰을 포함하는 잠재권축 폴리에스테르를 포함하는 원단인 실시예 1 내지 4의 경우, 세탁 후 고수축 지속성이 비교예 4의 스판덱스를 포함하는 원단과 동일하거나 우월한 정도로 나타난 것을 확인할 수 있다. 비교예 1 내지 2의 경우는 잠재권축 폴리에스테르를 포함하는 원단일지라도, 혼방율이 낮아, 원단 상태의 혼용율이 낮기 때문에 고수축 지속성이 저하된 것으로 판단된다.
또한, 유연성은 20 명(남자 10 명, 여자 10 명)의 전문가에 의한 상대적 관능평가를 실시하였으며, 5 점 척도법(1: 매우 나쁨, 2: 나쁨, 3: 보통, 4: 좋음, 5: 매우 좋음)으로 측정하였다. 복합 스트레치 원단의 폴리에스테르 잠재권축사 혼용율이 5% 미만인 비교예 2의 경우, 5% 이상의 혼용율을 보이는 실시예 1 내지 4, 비교예 1, 및 스판덱스를 포함하는 원단인 비교예 4와 비교하여 유연성이 현저하게 저하되는 것을 확인할 수 있다.
한편, 비교예 3의 경우, 경사/위사 모두 폴리에스테르 잠재권축사가 포함되지 않은 원단으로서, 신축성 및 신축회복성 특성을 띠고 있지 않기 때문에 측정이 불가하였으며, 유연성 또한 낮은 것으로 확인하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
원단
혼용율		 잠재권축
폴리에스테르 90%,
레이온 10%		 폴리에스테르 52%,
잠재권축 폴리에스테르 44%
레이온
4%		 폴리에스테르
33%,
잠재권축
폴리에스테르 32%,
면 35%		 폴리에스테르
33%,
잠재권축
폴리에스테르 32%,
레이온 35%		 폴리에스테르
33%,
잠재권축
폴리에스테르 7%,
레이온 60%		 폴리에스테르
33%,
잠재권축
폴리에스테르 4%,
레이온 63%		 폴리에스테르
65%,
레이온 35%		 폴리에스테르 63%, 레이온32%,
스판덱스 5%
원단
중량 (g/m2)		 210 202 200 195 196 193 188 229
신축성
(경/위)		 24%/25% 0%/24% 0%/20% 0%/20% 0%/10% 0%/7% 측정불가 23%/24%
신축회복성
(경/위)		 90% / 99% 0% / 98% 0% / 97% 0% / 96% 0% / 71% 0% / 48% 측정불가 94% / 96%
고수축 지속성 4.8 4.5 4.3 4.3 3.7 3.5 측정불가 4.3
유연성 4.9 4.7 4.5 4.6 4.5 3.8 3.6 4.3
그러므로 본 발명에 따르면, 스판덱스를 사용하지 않고도 신축성 및 신축회복성 발현이 가능하여 원가절감의 효과가 있는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 직물을 제조하고, 이를 다양한 소재와의 혼용 원단으로서, 신축성, 신축회복성, 고수축 지속성 및 유연성이 향상된 복합 스트레치 원단으로 적용함으로써, 상기 복합 스트레치 원단을 포함하는 의류, 의료용, 인테리어용 및 생활용품 등에 응용할 수 있다.

Claims (12)

  1. (A) 폴리에스테르 잠재권축 필라멘트를 단섬유로 커팅하고, 단섬유를 방적하여 폴리에스테르 잠재권축사를 제조하는 단계;
    (B) 상기 폴리에스테르 잠재권축사를 포함하는 직물을 제조하는 단계;
    (C) 상기 직물을 전처리한 후, 100 내지 200 ℃에서 열처리하는 단계;
    (D) 상기 열처리된 직물을 100 내지 220 ℃에서 염색하는 단계; 및
    (E) 상기 염색된 직물을 수지가공 및 140 내지 210 ℃에서 최종 열처리하는 단계;를 포함하고,
    상기 (C) 단계는 (C1) 100 내지 130 ℃에서 1차 열처리한 후 (C2) 170 내지 200 ℃에서 2차 열처리함으로써 수행되며;
    상기 (D) 단계는 (D1) 100 내지 130 ℃에서 1차 염색하고 (D2) 180 내지 220 ℃에서 2차 염색함으로써 수행되며;
    상기 (E) 단계의 최종 열처리는 (E1) 140 내지 150 ℃에서 1차 최종 열처리한 후 (E2) 200 내지 210 ℃에서 2차 최종 열처리함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 잠재권축 필라멘트는 저점도 폴리머/고점도 폴리머의 사이드 바이 사이드 방식 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리트리메틸렌테레프탈레이트의 사이드 바이 사이드 방식으로 방사된 필라멘트인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 저점도 폴리머 및 고점도 폴리머는 각각 (ⅰ) 고유점도가 0.9 내지 1.35 dl/g인 고점도 폴리에스테르 공중합체, 및 (ⅱ) 고유점도가 0.4 내지 0.55 dl/g인 저점도 폴리에스테르이며;
    상기 고점도 폴리에스테르 공중합체 및 저점도 폴리에스테르의 중량비는 2-8 : 8-2인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고점도 폴리에스테르 공중합체는 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 1-3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 및 1,6-헥산디올 중에서 선택되는 어느 하나를 1 내지 20몰% 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 필라멘트의 섬도는 1 내지 20 데니어인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (B) 단계의 직물은 경사, 및 위사가 번갈아 교차하는 방식으로 제조되고;
    상기 경사는 폴리에스테르사, 제1 혼방사 및 제2 혼방사 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 위사는 제2 혼방사이며;
    상기 제1 혼방사는 폴리에스테르사 및 다른 섬유사를 포함하며;
    상기 제2 혼방사는 폴리에스테르 잠재권축사 및 다른 섬유사를 포함하며;
    상기 다른 섬유사는 면 섬유사, 레이온 섬유사, 나일론 섬유사, 아크릴 섬유사, 무기 섬유사 및 이들의 혼합 섬유사 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 혼방사는 폴리에스테르 잠재권축사의 혼방율이 10 내지 90 중량%인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복합 스트레치 원단의 폴리에스테르 잠재권축사 혼용율이 5 내지 90중량%인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전처리는 탈호, 정련, 및 표백하는 공정으로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법.
  10. 삭제
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단의 제조방법에 의해 제조된 복합 스트레치 원단.
  12. 제11항에 따른 복합 스트레치 원단을 포함하는 의류.
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