KR101597086B1 - 보온성 데님 원단 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보온성 데님 원단 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 데님 원단에 레이온 소재를 이용하여 보온기능을 부여하되, 레이온을 분말상태의 입자로서 원단 내면에 적용하고 원단 성분의 혼용비율 등의 조건을 제어함으로써 보온성이 우수함과 아울러 얇고 가벼우면서도 신축성이 유지되어 편안하고 부드러운 착용감을 느낄 수 있도록 하는 보온성 데님 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

보온성 데님 원단 및 그 제조방법 {DENIM FABRICS HAVING WARMING PROPERTY AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}

본 발명은 보온성 데님 원단 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 데님 원단에 레이온 소재를 혼용하되 레이온을 원사가 아닌 분말상태의 입자로서 원단 내면에 적용하고 원단 성분의 혼용비율 등을 조절함으로써 원단의 두께와 신축성을 유지하여 착용의 편의성을 제공함과 아울러 보온성을 향상하도록 하는 보온성 데님 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 데님(denim)은 짙은 청색의 경사와 백색이나 회색의 위사를 이용하여 능직이나 파능직으로 짠 면직물의 일종으로서, 100%의 면섬유로 제직되거나 또는 면섬유에 나일론이나 기타 섬유를 혼용하여 제직된다.

데님은 내구성과 복원력이 우수하고 유연성 및 굴곡성이 좋아 잘 구겨지지 않으며 오염성이 낮다는 특성으로 인해 주로 청바지나 재킷의 소재로 이용되고 있으며, 섬유 원단의 성분 및 두께 등에 따라 작업복이나 운동복 또는 가구와 같은 물품의 커버로 사용되기도 한다.

이러한 데님은 중량이 무거운 편이고 촉감이 차가우며 보온성이 좋지 않음에 따라 겨울철 의복으로는 적합하지 않다는 단점이 있는데, 최근 들어서는 섬유의 가공기술이 더욱 발전한데다가 다양한 기능 및 개성적인 디자인을 원하는 소비자의 요구가 많아짐에 따라 종래의 데님 원단이 가진 단점을 보강하거나 새로운 기능을 부여하기 위한 여러 가지 기술이 시도되고 있는 중이다.

한편, 겨울철 추운 날씨에 체온을 유지하기 위해서는 일정 두께 이상의 의류를 착용하거나 여러 벌을 겹쳐 입기도 하고 또는 방풍 및 방한성이 우수한 기능성 의류를 착용하기도 하는데, 두꺼운 의류를 착용하거나 여러 벌을 겹쳐서 입을 경우에는 움직임에 제약이 있을 뿐 아니라 중량감으로 인해 착용이 불편하며, 더욱이 기능성 의류의 경우 대부분 가격이 고가이어서 사용자로 하여금 경제적인 부담을 주고 있다.

이를 위하여 데님을 비롯한 섬유 원단에 보온성을 부여하기 위한 다양한 방법이 지속적으로 개발되고 있는바, 예컨대, 섬유 원단을 이중으로 구성하여 재봉하거나 접착하는 방법이 있는데, 이러한 섬유 원단은 보온성은 향상되는 반면 그 두께로 인하여 재봉이 어렵고 신축성이 저하되어 착용이 편하지 않다는 문제점이 여전히 남아 있었다.

또한 섬유 원단의 표면을 긁거나 섬유를 뽑아내어 벌키한(bulky) 구조를 이루도록 기모 가공하는 방법이 있는데, 이와 같이 기모(napping) 가공한 원단은 공기함량이 증가하면서 보온성이 좋아지고 촉감이 부드러워지기 때문에 최근 들어 가장 많이 애용되고 있기는 하나, 기모 가공 원단의 경우 인장강도가 저하되고 두께 증가로 인해 착용감이 좋지 않으며, 특히 날씬한 옷맵시를 원하는 사용자는 그 두께감으로 인하여 기피하는 경향이 있었다.

아울러, 열차폐성 재료를 코팅한 섬유 원사로 원단을 직조하여 인체에서 발생하는 열의 외부 방출을 차단하거나 섬유 수지에 금속분말이나 세라믹분말 등을 혼합하여 만들어진 합성섬유를 이용하여 원단을 직조하여 보온성 및 항균성을 갖도록 하는 기술이 개시되어 있으나, 이러한 종래 기술은 원재료비가 많이 소요되고 공정이 다소 복잡하다는 등의 단점이 있었다.

한국 특허공개 제2015-109025호의 "보온성을 가지는 원단" (2015.10.01) 한국 특허등록 제1394502호의 "경량성 및 보온성이 우수한 기능성 원단 및 그를 이용한 의류" (2014.05.07) 한국 특허등록 제1009586호의 "경량성 및 보온성이 우수한 쾌적한 기능성 데님 원단의 제조방법" (2011.01.13) 한국 특허등록 제415874호의 "보온용 블루진원단 및 그 제조방법" (2004.01.08)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 데님 원단을 제조하는 과정에서 섬유 원단의 두께와 신축성은 그대로 유지하면서 보온성 및 편안하고 부드러운 착용감을 부여하도록 하는 보온성 데님 원단 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 보온성 데님 원단은, 능직이나 파능직으로 직조된 데님 원단에 있어서, 섬유 원단의 외면은 면사로 이루어지고, 내면은 폴리우레탄 원사가 함유된 T/C 및 레이온 입자로 이루어진 것임을 특징으로 한다.

이때, 상기 섬유 원단은 면 70~78중량부; 폴리에스테르 18~25중량부; 폴리우레탄 2~5중량부; 및 레이온 입자 2~5중량부;를 포함한다.

상기 레이온 입자는 크기는 0.8D(데니아)×0.4㎜이다.

아울러, 본 발명에 따른 보온성 데님 원단의 제조방법은, 외면은 면이고 내면은 폴리에스테르와 폴리우레탄 또는 폴리에스테르와 면과 폴리우레탄으로 된 섬유 원단을 직조하는 단계; 상기 섬유 원단의 내면에 바인드를 도포하는 단계; 상기 섬유 원단의 내면에 레이온 입자를 분사하는 단계; 상기 레이온 입자가 분사된 섬유 원단을 건조하는 단계; 상기 섬유 원단 내면의 잔여 레이온 입자를 제거하는 브러싱 단계; 상기 섬유 원단을 소정 폭으로 고정 후 건조하여 레이온 입자의 고착강도를 높이는 텐터 단계; 및 상기 섬유 원단에 함유된 불순물 등을 제거하는 워싱 단계;를 포함함을 특징으로 한다.

이때, 상기 레이온 입자는 섬유 원단 전체 중량 100중량부를 기준으로 2~5중량부 사용됨이 바람직하다.

또한, 상기 바인드는 수용성 아크릴 접착제가 사용되며, 그 양은 원단 1야드(YD, 160㎝×90㎝)당 110~130g이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 보온성 데님 원단 및 그 제조방법에 따르면, 데님 원단에 탄성이 적은 레이온 소재를 이용하여 보온기능을 부여하되, 레이온을 원사로 뽑아서 면이나 기타 합성섬유와 혼용하여 직조하는 종래의 방식을 개선하여, 분말상태의 레이온 입자를 원단 내면에 분사하여 고착함과 아울러 원단 성분의 혼용비율과 접착제 및 레이온 입자의 접착비율을 조정함으로써 보온성이 우수함과 아울러 두께가 얇고 신축성이 좋으며 종래의 보온기능을 가진 데님 원단에 비하여 경량감이 높아 가볍고 부드러우면서도 편안한 착용감을 줄 수 있다는 장점을 가진 것이다.

또한, 본 발명은 섬유 원단에 접착제로 섬유나 무늬를 붙여서 만든 기존의 후로킹(flocking) 방식에 비하여 워싱이나 스판성, 활동성 등을 유지함과 아울러 보온성과 같은 기능을 가질 수 있는 것이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 보온성 데님 원단은, 경사를 인디고로 염색한 능직(twill) 또는 파능직(broken twill)으로 직조된 데님 원단에 있어서, 섬유 원단의 외면은 면사로 이루어지고, 내면은 폴리우레탄 원사가 함유된 T/C 및 레이온 입자로 이루어진 것이다.

여기에서, 본 발명에서 사용되는 면사와 같은 원사들은 공지의 것을 사용하되, 각 성분의 배합비율에 의해 종래의 데님 원단과 차별화를 함과 아울러 원단에 대한 레이온 입자의 고착율이 향상되도록 하는 것이다.

이에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

우선, 본 발명에 따른 데님 원단은, 면(면사)으로 된 경사와 폴리우레탄이 함유된 T/C로 된 위사를 이용하여 경사 밀도 : 위사 밀도의 비율이 112:58이 되도록 제작된다.

즉, 상기 경사로서 면사는 16수이고 밀도는 가공지 기준으로 112인 것이 사용되고, 상기 위사로서 T/C는 30수이고 밀도는 가공지 기준으로 58이며 40데니아의 폴리우레탄이 함유된 것이 사용된다.

여기에서, T/C란 폴리에스테르 60~65%와 면 35~40%로 이루어진 혼방섬유를 말한다.

이와 같이 위사로서 폴리에스테르와 폴리우레탄만을 사용하여 직조된 종래의 데님과는 달리, 본 발명에서는 폴리에스테르와 면이 혼방된 T/C를 위사로 사용하여 직조함에 따라 부드러우면서도 폴리에스테르의 차가운 성질이 보완되어 따뜻하고 인장강도와 내구성을 높일 수 있게 된다.

상기 폴리에스테르는 인장강도가 강하고 신축성이 있으며 마찰력이 높고 구김성이 적은 것으로서, 본 발명에서는 레이온 입자의 결합력을 높이는 기능을 하게 되며, 이러한 폴리에스테르는 너무 적게 첨가하는 경우에는 원단에 대한 레이온 입자의 견뢰도(고착율)가 현저하게 저하되는 반면, 과다하게 첨가하는 경우에는 원단의 경화로 인해 완성된 데님 원단이 딱딱해져 유연성 및 신축성이 떨어질 우려가 있으므로 섬유 원단 100중량부를 기준으로 바람직하게는 15~30중량부, 더욱 바람직하게는 18~25중량부가 사용된다.

폴리우레탄은 신축성이 좋고 탄성력이 크며 내마모성, 굴절성 및 내구성이 우수한 것으로서, 이러한 폴리우레탄은 적게 사용된 경우에는 스판성과 복원성이 현저히 떨어지게 되며, 많이 사용될 경우에는 뒤틀림이 발생하고 축률이 불안정질 수 있으므로 섬유 원단 100중량부를 기준으로 2~5중량부 사용됨이 바람직하다.

상기와 같은 구성으로 된 경사와 위사로 직조된 섬유 원단은 경사인 면은 외면을 이루고 위사인 폴리우레탄과 폴리에스테르는 내면을 이루게 된다.

이때, 상기 섬유 원단은 레이온 입자를 더 포함한다.

즉, 사용자의 피부에 직접 접촉되는 섬유 원단의 내면에는 분말형태의 레이온 입자가 분사 도포된다.

레이온은 울, 아크릴 등과 같이 보온성을 가진 것으로서, 이를 원사로 뽑아서 다른 섬유와 혼용하여 직조함으로써 겨울철 의류의 소재로 자주 이용되는데, 이러한 레이온은 보온성이 높은 것에 비해 탄성이 적고 중량이 무거운 편이어서 레이온 원사가 혼용된 섬유 원단의 경우 경량감이 좋지 않고 신축성이 저하되어 착용감이 떨어지는바, 본 발명에서는 이와 같은 레이온의 단점을 개선하여 공지의 레이온 성분을 사용하되 원사가 아닌 분말형태로 된 레이온 입자(pile)를 사용하여 섬유 원단 내면에 분사 도포한다.

이러한 레이온 입자의 크기는 0.8D(데니아)×0.4㎜인 것이 사용되며, 그 양은 섬유 원단 100중량부를 기준으로 2~5중량부 사용된다.

이와 같이, 레이온 입자는 섬유 원단의 내면에 균일하게 분사된 상태로 포함됨에 따라 원단에 보온성을 부여함과 아울러 폴리우레탄에 의한 신축성이 그대로 유지 가능하여 편안하고 부드러운 착용감을 주는 기능성 원단으로 사용할 수 있게 된다.

또한, 상기 레이온 입자는 섬유 원단의 내면에 분사 도포되기에 앞서 원하는 색상으로 염색이 선행될 수 있다.

상기와 같이 구성된 데님 원단은 면 70~78중량부; 폴리에스테르 18~25중량부; 폴리우레탄 2~5중량부; 및 레이온 입자 2~5중량부;를 포함하게 된다.

다음으로, 본 발명에 따른 보온성 데님 원단을 제조하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.

우선, 본 발명은 상기한 바와 같이 데님 원단을 구성하는 섬유 원사의 혼용율을 비롯한 공정조건을 제어함과 아울러 레이온을 원사가 아닌 미세 분말상태로 혼용함으로써 데님 원단에 보온성과 신축성 및 부드러운 착용감을 부여하도록 한 것이다.

본 발명에 따른 보온성 데님 원단의 제조방법은, 원단 직조 단계; 바인드 도포 단계; 레이온 입자 분사 단계; 건조 단계; 브러싱 단계; 텐터 단계; 워싱 단계;를 포함하여 구성된 것이다.

이에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

[1] 원단 직조 단계

면과 폴리우레탄 및 폴리에스테르 섬유를 이용하여 원단을 직조하는 단계이다.

상기 데님 원단의 성분을 구성하는 섬유 원사 즉, 경사로는 면 16수를 이용하고 위사로는 40데니아의 폴리우레탄 섬유가 포함된 T/C 30수를 이용하여 공지의 방법에 의해 능직 또는 파능직으로 섬유 원단을 직조하여 외면은 면이고 내면은 폴리에스테르와 폴리우레탄 또는 폴리에스테르와 면과 폴리우레탄으로 된 섬유 원단을 얻는다.

[2] 바인드 도포 단계

섬유 원단의 내면에 레이온 입자를 분사하기 위한 전처리로서 바인드를 도포하는 단계이다.

이를 위하여 상기 [1] 단계에서 얻어진 섬유 원단의 내면에 롤러를 이용하여 전체적으로 바인드를 도포하는데, 상기 바인드로는 인체에 무해한 아크릴계 수용성 접착제가 사용되며,

이러한 접착제는 적게 사용될 경우에는 부착성이 약하여 후공정에서 레이온 입자가 떨어질 우려가 있으며, 많이 사용될 경우에는 가공 시 경화로 인해 딱딱해지거나 무거워질 수 있으므로 원단 1야드(YD, 160㎝×90㎝)당 110~130g 사용됨이 바람직하다.

이에 따라 본 발명에서는 포름알데히드가 검출되지 않거나 일반적인 포름알데히드 기준치(성인용 의류 70ppm, 아동용 의류 30ppm) 이하의 데님 원단을 얻을 수 있게 된다.

[3] 레이온 입자 분사 단계

바인드가 도포된 섬유 원단의 내면에 레이온 입자를 균일하게 분사하는 단계이다.

즉, 분말상태의 레이온 입자(pile)를 상기 바인드가 도포된 섬유 원단의 내면 즉, 위사를 이루는 폴리에스테르와 폴리우레탄 섬유 사이에 식모(植毛)하는 것으로서, 이를 위하여 섬유 원단의 내면이 상방을 향하도록 위치시키고 그 위에 레이온 입자가 통과할 수 있는 틀을 설치 후 레이온 입자를 분사한다.

이에 따라 레이온 입자들이 틀을 통해 섬유 원단의 내면 위에 골고루 견고하게 접착된다.

이때, 섬유 원단에 함유되는 폴리에스테르를 15% 이상, 바람직하게는 18~25%로 조절함에 따라 레이온 입자의 고착율을 높여 후공정에서의 워싱 작업 시 레이온 입자가 이탈되지 않고 섬유 원단 내부에 고착된 상태를 유지하게 되므로 불량을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 섬유 원단의 내면에 레이온이 원사가 아닌 분말상태로 혼용됨에 따라 폴리우레탄의 탄성을 저해하지 않으므로 본 발명을 통해 얻어지는 데님 원단의 신축성을 그대로 유지할 수 있게 된다.

[4] 건조 단계

상기 레이온 입자가 혼용된 섬유 원단을 건조(1차 건조)하는 단계이다.

상기 섬유 원단의 내면에 분말상태로 된 레이온 입자의 식모가 완료된 후에는 온도 145~155℃, 바람직하게는 150℃에서 3~5분 동안 건조하며, 이때, 온도 155℃를 초과하여 건조 시에는 섬유 원단이 탈 우려가 있는 반면, 온도 145℃ 미만으로 건조할 경우에는 레이온 입자가 잘 고착되지 않으므로 상기 온도 범위를 유지하여 건조함이 바람직하다.

[5] 브러싱 단계

상기 레이온 입자가 혼용된 섬유 원단을 정리하는 단계이다.

상기 섬유 원단을 1차 건조한 후에는 공지에서와 마찬가지로 브러시 롤과 같은 수단을 이용하여 섬유 원단에 식모가 되지 않고 남은 레이온 입자를 제거한다.

[6] 텐터 단계

상기 브러싱 공정이 완료된 섬유 원단을 텐터링하는 단계이다.

상기 섬유 원단 내면의 잔여 레이온 입자를 제거한 후에는 섬유 원단이 동일한 축률을 이루도록 소정의 폭으로 고정하여 건조(2차 건조)하는데, 온도 145~155℃, 바람직하게는 150℃에서 3~5분 동안 건조하여 레이온 입자의 고착강도를 높이며, 이때, 온도 155℃를 초과하여 건조 시에는 섬유 원단이 탈 우려가 있는 반면, 온도 145℃ 미만으로 건조할 경우에는 레이온 입자의 고착율이 저하되므로 상기 온도 범위를 유지하여 건조함이 바람직하다.

[7] 워싱 단계

상기 텐터 공정이 완료된 섬유 원단을 워싱하는 단계이다.

섬유 원단을 워싱 가공 처리함으로써 섬유 원단에 함유된 접착성분이나 염료성분, 기타 불순물 등을 제거한다.

이에 따라 다채로운 색상이나 디자인의 표현이 가능해짐과 아울러 부드러운 촉감이 부여되고 안정된 수축율이 조성된다. 또한, 이로부터 얻어진 데님 원단을 이용하여 만들어진 의류의 경우 세탁 시 물 빠짐 현상이 감소되어 원단 자체의 색상을 그대로 유지할 수 있게 된다.

아울러, 본 공정에서 섬유 원단 내면에 부착된 레이온 입자는 이탈되지 않고 제자리에 고착됨에 따라 보온성을 유지할 수 있게 되며, 종래의 기모가 부착된 데님 원단에 비하여 보온성은 우수하면서도 두께는 얇아서 편안한 착용감을 제공하게 된다.

예컨대, 본 발명에 따른 데님 원단을 제조하는 과정에서, 레이온 입자가 함유되기 전의 섬유 원단의 중량이 9.5OZ인 것에 비하여, 본 발명의 방법에 의해 제조된 데님 원단의 중량은 10OZ로서 중량에 큰 변하가 없음에 따라 종래의 보온기능을 가진 데님 의류에 비하여 현저한 경량감을 줄 수 있게 된다.

아울러, 상기와 같은 방법에 의해 제조된 보온성 데님 원단은 종래의 데님 원단과 마찬가지로 겨울철 의류로서 청바지나 청재킷 등의 원단으로서 이용될 수 있다.

Claims (7)

1. 능직이나 파능직으로 직조된 데님 원단에 있어서,
   섬유 원단의 외면은 면사로 이루어지고, 내면은 폴리우레탄 원사가 함유된 T/C 및 레이온 입자로 이루어진 것임을 특징으로 하는 보온성 데님 원단.
2. 제1항에 있어서,
   상기 섬유 원단은 면 70~78중량부; 폴리에스테르 18~25중량부; 폴리우레탄 2~5중량부; 및 레이온 입자 2~5중량부;를 포함함을 특징으로 하는 보온성 데님 원단.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 레이온 입자는 크기는 0.8D(데니아)×0.4㎜임을 특징으로 하는 보온성 데님 원단.
4. 외면은 면이고 내면은 폴리에스테르와 폴리우레탄 또는 폴리에스테르와 면과 폴리우레탄으로 된 섬유 원단을 직조하는 단계;
   상기 섬유 원단의 내면에 바인드를 도포하는 단계;
   상기 섬유 원단의 내면에 레이온 입자를 분사하는 단계;
   상기 레이온 입자가 분사된 섬유 원단을 건조하는 단계;
   상기 섬유 원단 내면의 잔여 레이온 입자를 제거하는 브러싱 단계;
   상기 섬유 원단을 소정 폭으로 고정 후 건조하여 레이온 입자의 고착강도를 높이는 텐터 단계; 및
   상기 섬유 원단에 함유된 불순물 등을 제거하는 워싱 단계;를 포함함을 특징으로 하는 보온성 데님 원단의 제조방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 레이온 입자는 섬유 원단 전체 중량 100중량부를 기준으로 2~5중량부 사용됨을 특징으로 하는 보온성 데님 원단의 제조방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 바인드는 수용성 아크릴 접착제를 사용함을 특징으로 하는 보온성 데님 원단의 제조방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 바인드는 원단 1야드당 110~130g 사용됨을 특징으로 하는 보온성 데님 원단의 제조방법.