KR101629278B1 - 한지복합사, 한지중공사 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 한지복합사, 한지중공사 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보온성, 형태안정성 및 신축성이 우수하고, 항균성, 소취성 및 쾌적성 등이 우수한 한지중공사를 제조할 수 있는 한지복합사, 한지중공사 및 그 제조방법에 관한 것으로서, a) 수용성 필라멘트사 또는 저융점 필라멘트사로 이루어진 심사를 공급하는 단계와; b) 상기 심사의 외주면에 한지사를 커버링하여 복합사를 얻는 단계와; c) 상기 복합사를 구성하는 심사를 용해 또는 용융시켜 중공을 형성하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

한지복합사, 한지중공사 및 그 제조방법{Korean-paper composite yarn, Korean-paper hollow yarn and manufacturing method thereby}
본 발명은 한지복합사, 한지중공사 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보온성, 형태안정성 및 신축성이 우수하고, 항균성, 소취성 및 쾌적성 등이 우수한 한지중공사를 제조할 수 있는 한지복합사, 한지중공사 및 그 제조방법에 관한 것이다.
합성섬유는 저렴한 가격 및 고기능성의 발현으로 섬유산업에서 주력 소재로 널리 이용되고 있으나, 최근 생활수준의 향상으로 환경과 건강에 대한 관심이 높아지고 있으며, 섬유분야에서도 웰빙형, 로하스형 의복 및 생활용품의 수요가 증가하고 있어 노약자나 민감한 피부를 가진 소비자를 위주로 천연섬유의 관심이 많아지고 있다. 천연섬유 중에서도 흡습성 및 건조성이 우수하고 촉감이 우수한 면섬유, 아세테이트섬유와 같은 셀룰로오스계 섬유가 최근 들어 각광을 받고 있다.
특히, 한지사는 주로 닥나무 표피를 소재로 한 천연 섬유로써 질감, 염색성, 통기성, 흡습성, 착용감 등이 매우 우수하여 의복이나 인테리어 등에 광범위하게 이용될 수 있는 쾌적 친환경 섬유소재로서 각광받고 있다.
그러나 한지사는 한지시트를 소정 폭의 테이프 상태로 절단하여 제조된 슬리트사로서, 제편직이 가능한 최소한의 강력과 신축성을 갖지 못하기 때문에 그 자체만으로는 원단을 생산하는 것이 불가능하다. 따라서, 100% 한지사의 원단을 얻기 위해서는 한지사가 제편직 공정환경에서 사절이 발생하지 않을 수 있도록 최소한의 강력, 신축성, 평활성을 부여해야한다. 실에 강력과 신축성을 증가시키기 위해서는 적절한 수준의 꼬임을 부여해야 하는데, 일반 섬유에 비하여 강도와 신도가 부족한 한지사에는 제편직 공정을 수행할만한 충분한 꼬임을 주기가 어렵고, 또 일반실에 꼬임을 주는 방식을 그대로 한지사에 적용할 경우, 테이프 상태의 것에 꼬임을 주는 것이기 때문에 꼬인 외관이 일반 섬유 사와 같이 평활하거나 매끄럽지 못하고 굴곡이 심하게 되므로 제편직 중에 빈번한 사절이 발생하여 원하는 한지사 원단을 제조할 수 없게 된다.
이와 관련하여 꼬임안정성 및 형태안정성이 우수하여 편직이 가능한 한지복합사가 특허문헌 0001 내지 0003으로 제안되었다. 특허문헌 0001 내지 0003은 한지복합사에 적정한 신축성과 형태안정성이 우수하여 편직은 가능하나, 한지복합사 내에 공극이 충분치 않아 보온성에 한계가 있다.
(0001) 등록특허 제1336632호(2013.11.28) (0002) 등록특허 제1339805호(2013.12.04) (0003) 등록특허 제1092153호(2011.12.02)
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 보온성, 형태안정성 및 신축성이 우수하고, 항균성, 소취성 및 쾌적성 등이 우수한 한지중공사를 제조할 수 있는 한지중공사의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
a) 수용성 필라멘트사 또는 저융점 필라멘트사로 이루어진 심사를 공급하는 단계와;
b) 상기 심사의 외주면에 한지사를 커버링하여 복합사를 얻는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 한지중공사의 제조방법을 제공한다.
특히, 상기 심사는 수용성 필라멘트사로 이루어지고, 상기 한지사에는 저융점 섬유가 포함되어 이루어지는 것이 좋다. 나아가, 상기 b) 단계는 상기 심사의 외주면에 한지사 및 저융점 필라멘트사를 커버링하여 복합사를 얻는 단계인 것이 바람직하다.
아울러 본 발명은,
a) 수용성 필라멘트사 또는 저융점 필라멘트사로 이루어진 심사를 공급하는 단계와;
b) 상기 심사의 외주면에 한지사를 커버링하여 복합사를 얻는 단계와;
c) 상기 복합사를 구성하는 심사를 용해 또는 용융시켜 중공을 형성하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 한지중공사의 제조방법을 제공한다.
특히, 상기 심사는 수용성 필라멘트사로 이루어지고, 상기 한지사에는 저융점 섬유가 포함되어 이루어지는 것이 좋다. 나아가, 상기 b) 단계는 상기 심사의 외주면에 한지사 및 저융점 필라멘트사를 커버링하여 복합사를 얻는 단계인 것이 바람직하다.
본 발명은 보온성, 형태안정성 및 신축성이 우수하고, 항균성, 소취성 및 쾌적성 등이 우수한 한지복합사 및 한지중공사를 제조할 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 3은 한지중공사의 SEM사진이다.
이하, 본 발명의 한지복합사의 제조방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 한지복합사의 제조방법은 사염 또는 후염공정을 통해 한지중공사를 제조할 수 있는 한지복합사의 제조방법에 관한 것으로서, 수용성 필라멘트사 또는 저융점 필라멘트사로 이루어진 심사의 외주면에 한지사를 커버링하여 복합사를 얻는다.
상기 심사는 물에 용해되는 수용성 필라멘트사, 저융점 필라멘트사 중 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 심사는 수용성 필라멘트사 단독으로 구성되거나, 저융점 필라멘트사 단독으로 구성될 수 있고, 나아가 수용성 필라멘트사와 저융점 필라멘트사를 혼용하여 사용할 수 있다.
상기 수용성 필라멘트사로서 수용성 PVA(polyvinyl alcohol) 필라멘트사 등을 사용할 수 있다. 그리고 저융점 필라멘트사로서 융점이 85℃인 저융점 나일론 필라멘트사 등을 사용할 수 있는 등 융점이 110℃ 이하인 필라멘트사이면 족하다.
그리고 상기 한지사를 복합커버링장치 등을 이용하여 상기 심사의 외주면에 커버링하여 복합사를 얻는다.
상기 한지사는 펄프로 이루어진 실 또는 펄프가 일부 혼합된 실을 일컫는다. 상기 한지사는 닥섬유, 아바카섬유 중 선택된 1종 이상을 고해 및 초지하고 건조하여 얻은 원지를 슬리팅하고 연사공정을 통해 제조된다.
그리고 상기 한지사에 저융점 섬유가 혼합되어 이루어지는 것이 좋다. 즉, 닥섬유, 아바카섬유 중 선택된 1종 이상에 저융점 섬유를 고해 및 초지하고 건조하여 얻은 원지를 슬리팅하고 연사공정을 통해 제조된 저융점 섬유가 혼합된 한지사를 사용하는 것이 좋다. 상기 한지사에 저융점 섬유가 혼합됨에 따라 후공정인 80℃ 등의 사염 또는 후염에서의 열에 의해 저융점 섬유가 융해되어 한지사 사이를 단단히 접착하여 결합함으로써 형태 안정성이 향상된다.
특히, 상기 심사로서 수용성 필라멘트 단독으로 사용할 경우 후공정인 80℃ 등의 사염 또는 후염에 의해 상기 수용성 필라멘트가 물에 용해되어 제거되어 커버링사인 한지사 내부에 중공이 형성된 후 그 중공 형태를 유지하기 위해 상기 한지사로서 저융점 섬유가 혼합된 한지사를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 복합사는 상기 심사의 외주면에 한지사 및 저융점 필라멘트사를 커버링하여 얻을 수 있다. 상기 심사의 외주면에 한지사 및 저융점 필라멘트사를 동시에 커버링하거나 순차적으로 커버링할 수 있다.
이와 같이 제조된 한지복합사는 사염 또는 후염에서 상기 심사를 구성하는 수용성 필라멘트사가 용해되거나, 상기 심사를 구성하는 저융점 필라멘트사의 일부가 융해되어 내부에 공극 등이 형성된 한지중공사로 변한다. 특히, 저융점 필라멘트사가 사용된 심사의 경우 상기 저융점 필라멘트사의 일부가 융해되고, 융해된 저융점 필라멘트사의 일부가 상기 한지사 사이를 단단히 접착하여 결합함으로 형태 안정성이 향상된 한지중공사를 얻을 수 있다. 그리고 상기 심사로서 수용성 필라멘트사를 사용하고 상기 한지사로서 저융점 섬유 등이 혼합된 한지사를 사용할 경우 사염 또는 후염 공정에서 상기 수용성 필라멘트사고 용해되어 상기 한지사 내부가 중공상태를 이룸과 동시에 상기 한지사에 혼합된 저융점 섬유가 융해되어 상기 한지사 사이를 단단히 접착하여 결합함으로써, 형태안정성이 향상된 한지중공사를 얻 을 수 있다.
한편, 본 발명의 한지중공사의 제조방법은 수용성 필라멘트사 또는 저융점 필라멘트사로 이루어진 심사의 외주면에 한지사를 커버링하여 복합사를 얻은 다음, 상기 복합사를 구성하는 심사를 용해 또는 용융시켜 중공을 형성하여 제조한다.
상기 복합사를 제조하는 방법은 상기 한지복합사의 제조방법과 동일하기 때문에, 상세한 설명은 생략하고, 상기 복합사에 중공을 형성하는 방법에 대해 상세히 설명한다.
상기 복합사 내부에 중공을 형성하는 방법은 크게 한정되는 것은 아니고, 상기 심사의 전부 또는 일부를 용해 또는 용융시킬 수 있는 방법이면 족하다.
상기 심사가 수용성 필라멘트사로 이루어질 경우 수용성 필라멘트사를 용해시킬 수 있는 물 등의 용매를 통해 심사를 용해시킬 수 있다.
그리고 상기 심사로서 저융점 필라멘트사를 사용, 상기 한지사로서 저융점 섬유가 혼합된 한지사를 사용, 상기 심사에 한지사 및 저융점 필라멘트사를 동시에 또는 순차적으로 커버링한 경우 저융점 필라멘트사 또는 저융점 섬유가 일부 용융될 수 있는 온도분위기 내에서 열처리(가열된 공기 또는 가열된 물 등의 액체로 처리)하여 용융시킬 수 있다. 저융점 필라멘트사 또는 저융점 섬유 일부가 용융되면 심사 내부에 작은 중공이 형성됨과 함께 중공 내 그물망 구조를 형성하면서 한지사 사이를 단단히 접착하여 결합한다.
이하, 본 발명의 한지복합사 등의 제조방법을 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
아바카섬유 80중량%, 닥섬유 10중량% 및 저융점 섬유 10중량%를 완전 해섬 및 고해한 후 장망초지기를 이용하여 초지하고 건조하여 13g/m2의 원지를 제조하였다. 원지를 1.5mm 사폭으로 슬리팅한 테이프사를 연사공정(800tpm)을 통해 한지사를 제조하였다. 그리고 한지사의 형태안정성을 향상시키기 위해 105℃에서 14분간 스티밍처리하였다. 이때 저융점 섬유로서는 섬유장이 6mm이고 융점이 110℃인 폴리에스테르 단섬유를 사용하였다.
한지사를 복합커버링 장치를 이용하여 심사(core yarn)인 수용성 PVA 필라멘트사(120d/4f) 주위로 1,000tpm(covering twist)로 피복하여 한지복합사를 제조하였다.
[실시예 2]
아바카섬유 90중량%, 닥섬유 10중량%를 완전 해섬 및 고해한 후 장망초지기를 이용하여 초지하고 건조하여 13g/m2의 원지를 제조하였다. 원지를 1.5mm 사폭으로 슬리팅한 테이프사를 연사공정(800tpm)을 통해 한지사를 제조하였다. 그리고 한지사의 형태안정성을 향상시키기 위해 105℃에서 14분간 스티밍처리하였다.
심사(core)인 수용성 PVA 필라멘트사(120d/4f)의 주위에 복합커버링 장치를 이용하여 융점이 85℃인 나일론 필라멘트사(20d/3f)를 600tpm(covering twist)으로 1차 커버링하고, 상기 한지사를 1,000tpm(covering twist)으로 2차 커버링하여 한지복합사를 제조하였다.
[실시예 3]
닥섬유 70중량% 및 아바카섬유 30중량%를 완전 해섬 및 고해한 후 장망초지기를 이용하여 초지하고 건조하여 13g/m2의 원지를 제조하였다. 원지를 1.5mm 사폭으로 슬리팅한 테이프사를 연사공정(800tpm)을 통해 한지사를 제조하였다. 그리고 한지사의 형태안정성을 향상시키기 위해 105℃에서 14분간 스티밍처리하였다.
상기 한지사를 심사(core yarn)인 복합커버링 장치를 이용하여 저융점 나일론 필라멘트사(융점 85℃, 20d/3f) 주위로 1,000tpm(covering twist)로 피복하여 한지복합사를 제조하였다.
[사염을 통한 한지중공사의 제조]
실시예 1 내지 3의 한지복합사를 사염공정을 통해 한지중공사를 제조하였다. 이때 사염조건으로 반응성 염료(blue 타입)와 조제를 사용하여 75℃에서 20분간 처리하고, 수세 및 건조공정을 통해 한지중공사를 제조하였다.
그리고 제조된 실시예 1 내지 3의 한지중공사에 대한 중공형성 평가는 SEM 사진을 통해 중공여부를 측정하여 평가하였고, 도 1 내지 도 3으로 나타냈다.
실시예 1 내지 3의 한지중공사는 도 1 내지 도 3에서 확인되는 바와 같이 중공형성이 이루어져 있다.
[편성물 제조 후 후염을 통한 한지중공사 편성물의 제조]
실시예 1 내지 3의 한지복합사를 이용하여 이용하여 14게이지 횡편기(Shima Seiki사)를 이용하여 편성물을 제조한 다음, 후염공정을 통해 한지중공사를 제조하였다. 후염조건으로는 반응성 염료(blue 타입)와 조제를 사용하여 75℃에서 20분간 처리하여 수세, 건조공정을 통해 한지중공사 편성물을 제조하였다. 한지중공사 편성물을 제조한 후 편성물을 구성하는 한지중공사에 대한 중공여부를 측정하였고, 그 결과 중공형성이 이루어져 있다.

Claims (10)

  1. 사염 또는 후염공정을 통해 한지중공사를 제조할 수 있는 한지복합사의 제조방법에 관한 것으로서,
    a) 수용성 필라멘트사로 이루어진 심사를 공급하는 단계와;
    b) 상기 심사의 외주면에 한지사를 커버링하여 복합사를 얻는 단계; 를 포함하여 이루어지고,
    상기 한지사에는 저융점 섬유가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 한지복합사의 제조방법.
  2. 사염 또는 후염공정을 통해 한지중공사를 제조할 수 있는 한지복합사의 제조방법에 관한 것으로서,
    a) 수용성 필라멘트사로 이루어진 심사를 공급하는 단계와;
    b) 상기 심사의 외주면에 한지사를 커버링하여 복합사를 얻는 단계; 를 포함하여 이루어지고,
    상기 b) 단계는 상기 심사의 외주면에 한지사 및 저융점 필라멘트사를 커버링하여 복합사를 얻는 단계인 것을 특징으로 하는 한지복합사의 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 한지복합사.
  4. a) 수용성 필라멘트사로 이루어진 심사를 공급하는 단계와;
    b) 상기 심사의 외주면에 한지사를 커버링하여 복합사를 얻는 단계와;
    c) 상기 복합사를 구성하는 심사를 용해시켜 중공을 형성하는 단계; 로 이루어지고,
    상기 한지사에는 저융점 섬유가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 한지중공사의 제조방법.
  5. a) 수용성 필라멘트사로 이루어진 심사를 공급하는 단계와;
    b) 상기 심사의 외주면에 한지사를 커버링하여 복합사를 얻는 단계와;
    c) 상기 복합사를 구성하는 심사를 용해시켜 중공을 형성하는 단계; 로 이루어지고,
    상기 b) 단계는 상기 심사의 외주면에 한지사 및 저융점 필라멘트사를 커버링하여 복합사를 얻는 단계인 것을 특징으로 하는 한지중공사의 제조방법.
  6. 제4항 또는 제5항의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 한지중공사.
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