KR101705684B1 - 폴리프로필렌 원사를 포함하는 트리코트 원단의 제조방법 - Google Patents

폴리프로필렌 원사를 포함하는 트리코트 원단의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리프로필렌 원사를 포함하는 트리코트 원단의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 설명하면, 폴리프로필렌 원사를 140℃ 이하의 낮은 온도 및 상압 하에서 전처리시켜 상기 전처리된 폴리프로필렌 원사를 이용하여 경편직(tricot)공정 및 염색공정을 수행한 후, 최종적으로 140℃ 이하의 낮은 온도에서 열처리공정을 수행하여 경량성, 보온성 및 발수성 등이 우수한 트리코트 원단을 제조하는 폴리프로필렌 원사를 포함하는 트리코트 원단의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 폴리프로필렌 원사를 140℃이하의 온도 및 상압 하에서 열처리시키는 전처리공정; 상기 전처리 공정을 거친 폴리프로필렌 원사를 이용하여 3 바아(L1, L2, L3) 트리코트 경편기를 통해 경편직하되, 백 바아(L1)에 상기 전처리 공정을 거친 폴리프로필렌 원사 41.4∼42.4 중량%와, 미들 바아(L2)에 상기 전처리 공정을 거친 폴리프로필렌 원사 28.8∼29.3 중량%와, 프런트 바아(L3)에 상기 전처리 공정을 거친 폴리프로필렌 원사 28.8∼29.3 중량%의 교편비율로 교편시켜 경편직(tricot)하여 트리코트 원단을 제조하는 경편직공정; 상기 경편직공정을 거친 트리코트 원단에 분산염료를 가염한 상태에서 염색을 수행하는 염색공정; 및 상기 염색공정을 거친 트리코트 원단을 140℃ 이하의 온도에서 다시 열처리 시키는 열처리공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

폴리프로필렌 원사를 포함하는 트리코트 원단의 제조방법{Manufacturing method of tricot fabric comprising polypropylene}
본 발명은 폴리프로필렌 원사를 포함하는 트리코트 원단의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 설명하면, 폴리프로필렌 원사를 140℃ 이하의 낮은 온도 및 상압 하에서 전처리시켜 상기 전처리된 폴리프로필렌 원사를 이용하여 경편직(tricot)공정 및 염색공정을 수행한 후, 최종적으로 140℃ 이하의 낮은 온도에서 열처리공정을 수행하여 경량성, 보온성 및 발수성 등이 우수한 트리코트 원단을 제조하는 폴리프로필렌 원사를 포함하는 트리코트 원단의 제조방법에 관한 것이다.
기능성 섬유에 대한 소비자들의 인식이 증가하면서 운동선수용 제품으로 인식돼 왔던 기능성 스포츠웨어나 스포츠신발이 일상생활에서도 편하게 입고 신을 수 있을 뿐 아니라 하나의 패션 스타일로서의 위치로 자리매김하면서 그 시장이 날로 커지고 있다.
스포츠웨어 중 아웃웨어를 제외한 휘트니스 웨어류들 그리고, 기능성 신발 중 등산화를 제외한 제품들은 거의 대부분 경편조직으로 편성된 제품들이다. 즉, 휘트니스 웨어류들 및 기능성 신발 등은 격렬한 활동성을 요구하기 때문에 직물의 경우는 신축성이 없어 인체의 활동을 제지할 수 있고, 환편물의 경우는 너무 신축이 많고, 올이 잘 풀리기 때문에 내구성이 부족할 뿐 아니라, 인체 밀착성이 부족하다는 문제점이 있다.
반면에, 경편조직은 조직 구성상, 신축성의 경우 직물과 환편물의 중간 정도이며, 통기성이 우수하여 운동시 발생되는 땀의 제거가 용이하여 스포츠 활동력을 높일 수 있는 제품으로 적합하다고 볼 수 있다.
그러나 경편은 원사를 빔에 감아주는 정경공정을 거치기 때문에, 균제도, 신도, 강도 등의 물성이 아주 균일하여야 하며, 경편은 600 가닥 이상의 원사가 동시에 세로방향으로 조직이 구성되기 때문에 한 가닥이라도 품질이상이 있으면 바로 경사줄 불량으로 이어진다. 따라서, 경편용 원사는 동일 품종이라도 가격대가 높고 고급 생산기술을 요구한다.
한편, 스포츠웨어나 기능성 신발에 사용되는 인체 밀착형 경편 제품으로 사용되는 투-웨이(TWO-WAY) 신축원단은 초기 나일론 소재를 이용한 투-웨이 신축성 섬유가 대세였으나, 나일론 가격 상승 및 일부 염색견뢰도 문제로 인하여 점차 폴리에스터 소재를 이용한 투-웨이 신축성 원단이 제시되고 있다.
그러나 폴리에스터의 경우, 스판덱스를 심사로, 폴리에스터 원사 등을 초사로 사용하여 심초사를 제조한 후, 이것을 제직 및 가공하여 사용하는데, 고온, 고압염색과 고온 열처리에 따른 스판덱스의 신축회복성 저하 및 승화견뢰도가 저하되는 단점이 있다.
이때, 상기 폴리에스터 소재의 신축성 원단은 나일론에 비해 신축회복율이 낮고, 사용되는 분산염료의 흡광계수가 낮아 색상이 어두울 뿐 아니라, 담색과 농색의 원단을 혼합하여 봉제된 의류의 경우, 인체에서 흘리는 땀이나 세탁과정에서 이염이 발생하여 더 이상 의류로서의 구실을 못하게 되는 경우가 많다. 또한, 가공시 얼룩발생 등의 문제가 지적되고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1033214호
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 여타의 합성직물보다 원료비가 절반값에 불과하고 화학적 성질이나 생물학적 성질이 타 합성섬유보다 월등한 폴리프로필렌을 단지 재료의 성질이 경성인 관계로 일반의류나 신발소재의 재료로 사용되지 못하는 현실을 타개하기 위해 본 발명은 폴리프로필렌 원사를 140℃ 이하의 낮은 온도 및 상압 하에서 전처리시켜 상기 전처리된 폴리프로필렌 원사를 이용하여 경편직(tricot)공정 및 염색공정을 수행한 후, 최종적으로 140℃ 이하의 낮은 온도에서 열처리공정을 수행하여 경량성, 보온성 및 발수성 등이 우수한 트리코트 원단을 제조하는 폴리프로필렌 원사를 포함하는 트리코트 원단의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 의하면, 폴리프로필렌 원사를 140℃이하의 온도 및 상압 하에서 열처리시키는 전처리공정; 상기 전처리 공정을 거친 폴리프로필렌 원사를 이용하여 3 바아(L1, L2, L3) 트리코트 경편기를 통해 경편직하되, 백 바아(L1)에 상기 전처리 공정을 거친 폴리프로필렌 원사 41.4∼42.4 중량%와, 미들 바아(L2)에 상기 전처리 공정을 거친 폴리프로필렌 원사 28.8∼29.3 중량%와, 프런트 바아(L3)에 상기 전처리 공정을 거친 폴리프로필렌 원사 28.8∼29.3 중량%의 교편비율로 교편시켜 경편직(tricot)하여 트리코트 원단을 제조하는 경편직공정; 상기 경편직공정을 거친 트리코트 원단에 분산염료를 가염한 상태에서 염색을 수행하는 염색공정; 및 상기 염색공정을 거친 트리코트 원단을 140℃ 이하의 온도에서 다시 열처리 시키는 열처리공정;을 포함하는 폴리프로필렌 원사를 포함하는 트리코트 원단의 제조방법을 제공한다.
한편, 상기 트리코트 원단은 폴리프로필렌 원사 간의 이중조직(Two Way), 메쉬(mesh)패턴, 스트라이프 패턴, 사각패턴 또는 육각패턴 중 어느 하나로 교편된 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 폴리프로필렌 원사는 특히, 140℃ 이하의 낮은 온도에서 전처리된 것으로서, 종래 폴리프로필렌 원사 대비 원사의 인장강도 및 신장률이 향상되고, 모우(Mow)발생이 적으므로, 트리코트 경편용으로 적합한 원사라고 볼 수 있다. 또한 본 발명은 상기 폴리프로필렌 원사를 이용하여 경량성, 보온성, 발수성, 고선명성 및 내이염성이 우수한 트리코트 원단을 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명으로 제조되는 폴리프로필렌 원사는 가볍고 보온성이 뛰어나므로 의류용으로 매우 적합하며, 영구적인 발수성에 땀도 잘 배출되어 항상 쾌적한 상태를 유지하는데 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 폴리프로필렌 원사를 포함하는 트리코트 원단의 제조방법에 대한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 의해 제조되는 트리코트 원단의 제직결과표를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 의해 제조되는 트리코트 원단의 제직결과표를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예 3에 의해 제조되는 트리코트 원단의 제직결과표를 나타낸 것이다.
도 5는 도 2의 제직결과표(실시예 1)에 따라 제조된 트리코트 원단이다.
도 6은 도 3의 제직결과표(실시예 2)에 따라 제조된 트리코트 원단이다.
도 7은 도 4의 제직결과표(실시예 3)에 따라 제조된 트리코트 원단이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 폴리프로필렌 원사를 포함하는 트리코트 원단의 제조방법에 대한 순서도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 의해 제조되는 트리코트 원단의 제직결과표를 나타낸 것이고, 도 5 내지 도 7은 도 2 내지 도 4의 제직결과표(실시예 1 내지 실시예 3)에 따라 제조된 트리코트 원단이다.
도 1을 참조하여 본 발명에 의한 폴리프로필렌을 포함하는 트리코트 원단의 제조방법에 대해서 설명하면 다음과 같다.
제 1단계는 폴리프로필렌 원사를 140℃ 이하의 낮은 온도 및 상압 하에서 열처리시키는 전처리공정이다.(S10) 상기 전처리공정은 폴리프로필렌 원사를 140℃ 이하의 낮은 온도 그 중에서도 100℃ 정도에서 열처리를 미리 시키는 것이 바람직한데, 이러한 전처리공정에서 140℃ 이하의 낮은 온도 중에서 예를 들어, 100℃의 온도 보다 낮으면 차후에 염색이 잘되지 않아서 최종 제품의 견뢰도가 낮아질 우려가 있으며, 140℃ 이상의 고온에서 전처리를 하게 되면 폴리프로필렌 원사의 낮은 융점 때문에 원사의 변경이 생길 우려가 있게 된다. 특히 일반적으로 폴리에스터 경편직물간의 세팅온도는 175℃ 정도 되는데, 이보다 더 낮은 온도인 140℃ 이하에서 전처리를 함으로써 텐터의 온도를 최소 20℃ 이상을 낮출 수 있어 에너지를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 폴리프로필렌 자체의 딱딱함을 부드럽게 하여 보다 더 경편직물처리를 하는데 용이하게 할 수 있는 효과가 있다. 아울러 폴리프로필렌의 무게가 경량성이기 때문에 기존의 폴리에스터 소재에 비해 20%이상 경량화된 경편직물을 형성시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.
제 2단계는 상기 전처리공정에서 열처리된 폴리프로필렌 원사를 이용하여 경편직(tricot)하여 트리코트 원단을 제조하는 경편직 공정이다.(S20) 도 2 내지 도 4를 참조하면, 제직결과표의 제직조건에 따라 트리코트 원단이 제조되었다. 상기 트리코트 원단은 폴리프로필렌 원사 간의 이중조직(Two Way), 메쉬(mesh)패턴, 스트라이프 패턴, 사각패턴 또는 육각패턴 중 어느 하나로 교편되는 것이 바람직하다.
따라서 앞서 언급했듯이, 기존의 뻣뻣한 성질을 가지고 있던 폴리프로필렌 원사를 140℃ 이하의 낮은 온도에서 전처리를 함으로서 유연성을 가진 폴리프로필렌 원사를 전처리시켜 이러한 폴리프로필렌 원사를 이용해 경편직시키기 때문에 용이하게 트리코트 원단을 교편할 수 있다.
제 3단계는 상기 경편직된 트리코트 원단에 분산염료를 가염한 상태에서 염색을 수행하는 염색공정이다.(S30)
제 4단계는 상기 염색공정을 거친 트리코트 원단을 140℃ 이하의 낮은 온도에서 다시 열처리를 시키는 열처리공정이다.(S40) 상기 열처리공정은 140℃ 이하의 낮은 온도에서 열처리되기 때문에 텐터의 온도를 최소 20℃ 이상을 낮출 수 있어 에너지를 절감할 수 있다. 그리고 본 공정에서의 열처리 온도를 140℃ 이상에서 수행하게 되면, 표면의 소프트감이 급격히 저하될 수 있기 때문에 140℃ 이하의 낮은 온도에서 열처리를 시키는 것이 바람직하다.
따라서 위의 제 1단계부터 제 4단계를 거쳐서 제조된 트리코트 원단은 기존의 폴리에스터 원사를 이용한 경편직물 처리보다 낮은 온도에서 열처리를 수행하기 때문에 에너지 절감의 효과가 크며, 폴리프로필렌의 특성인 경량성을 유지할 수 있어 신발 원단이나 기능성 의류의 원단 등에 사용할 시에 경량성, 보온성, 발수성 등의 물성의 향상을 기대할 수 있는 것이다.
또한, 상기 트리코트 원단은 가볍고 보온성이 뛰어나므로 의류용으로 매우 적합할 것이며, 영구적인 발수성에 땀도 잘 배출되어 항상 쾌적한 상태를 유지하게 되면서 자체적으로 부력도 갖게 되므로 스포츠 의류용으로도 매우 유용한 직물을 제공할 수 있는 것이다.
이하 본 발명을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하는바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
1. 트리코트 원단의 제조
(실시예 1 내지 실시예 3)
폴리프로필렌 원사를 140℃ 이하의 낮은 온도 및 상압 하에서 열처리시키고, 열처리된 폴리프로필렌 원사를 3 바아(Bar) 트리코트 경편기를 이용해서 도 2 내지 도 4의 제직결과표의 제직조건에 따라 경편직(Tricot)하였다.
도 2 내지 도 4의 제직결과표에 따라 [표 1](실시예1) 내지 [표 3](실시예3)의 제직 원사 및 경편 조직 설계를 나타내었다.
[표 1] 내지 [표 3]은 구체적으로는, L1, L2, L3에는 PP150/48 SD 폴리프로필렌 원사를 사용되었고, 상기 백 바아(L1)에 원사를 500본, 미들 바아(L2)에 원사를 250본, 프론트 바아(L3)에 원사를 250본을 빔에 권취하였다.
[실시예1]의 경편 조직 설계는 다음 [표 1]과 같고, 교편비율은 백 바아(L1), 미들 바아(L2) 및 프론트 바아(L3) 각각의 구성비율은 42.4중량%, 28.8중량% 및 28.8중량%이었다. 또한, 편직속도 300rpm의 조건으로 편직하여, 밀도 15,000ea/cm, 중량 238gr/yd의 트리코트 원단이 제조되었고, 상기 트리코트 원단에 염색공정 및 열처리공정을 거쳐 [도 5]의 원단이 제조되었다.
실시예1 원사 중량 (gr/yd) 경 편 조 직 설 계
L1 PP150/48 SD 98.2 10 01
L2 PP150/48 SD 66.8 23 10
L3 PP150/48 SD 66.8 10 23
[실시예2]의 경편 조직 설계는 다음 [표 2]과 같고, 실시예2의 경편 조직 설계는 다음 [표 2]와 같고, 교편비율은 백 바아(L1), 미들 바아(L2) 및 프론트 바아(L3) 각각의 구성비율은 42중량%, 29중량% 및 29중량%이었다. 또한, 편직속도 300rpm의 조건으로 편직하여, 밀도 16,000ea/cm, 중량 245gr/yd의 트리코트 원단이 제조되었고, 상기 트리코트 원단에 염색공정 및 열처리공정을 거쳐 [도 6]의 원단이 제조되었다.
실시예2 원사 중량 (gr/yd) 경 편 조 직 설 계
L1 PP150/48 SD 98.6 10 01
L2 PP150/48 SD 68.3 45 43 45 10 12 10
L3 PP150/48 SD 68.3 10 12 10 45 43 45
[실시예3]의 경편 조직 설계는 다음 [표 3]과 같고, 교편비율은 백 바아(L1), 미들 바아(L2) 및 프론트 바아(L3) 각각의 구성비율은 41.4중량%, 29.3중량% 및 29.3중량%이었다. 또한, 편직속도 300rpm의 조건으로 편직하여, 밀도 15,000ea/cm, 중량 240gr/yd의 트리코트 원단이 제조되었고, 상기 트리코트 원단에 염색공정 및 열처리공정을 거쳐 [도 7]의 원단이 제조되었다.
실시예3 원사 중량 (gr/yd) 경 편 조 직 설 계
L1 PP150/48 SD 96.1 10 01
L2 PP150/48 SD 68.1 34 45 21 10
L3 PP150/48 SD 68.1 21 10 34 45
2. 성능평가
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 의한 폴리프로필렌을 포함하는 트리코트 원단의 제조방법으로 제조된 트리코트 원단은 도 5 내지 도 7이며, 이에 대하여, 세탁 견뢰도, 땀 견뢰도, 물 견뢰도 실험을 수행하고, 불량(1급)에서부터 우수(5급)까지 기준으로 5 단계로 분류하여 그 결과를 하기 [표 4]에 기재하였다.
구분 시험 방법 비교 급수
세탁 견뢰도 AATCC 61 실시예1(도 5) 4.5
실시예2(도 6) 4.5
실시예3(도 7) 4.5
땀 견뢰도 AATCC 15 실시예1(도 5) 4.5
실시예2(도 6) 4.5
실시예3(도 7) 4.5
물 견뢰도 AATCC 107 실시예1(도 5) 4.5
실시예2(도 6) 4.5
실시예3(도 7) 4.5
상기 [표 4]의 결과로부터, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3은 각종 견뢰도 실험에서 5단계에 근접한 우수한 견뢰도 특성을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명의 트리코트 원단은 폴리프로필렌 원사를 100% 이용(기존의 폴리프로필렌과 면을 혼합한 직물과 차별화됨)하기 때문에 본 발명의 트리코트 원단의 표준수분율이 거의 제로(Zero)에 가까운 소수성(발수성)으로 인하여, 소재의 수분율이 없으므로, 그늘에서 건조해도 빨리 마르고, 냄새가 발생하지 않는 장점이 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (2)

  1. 폴리프로필렌 원사를 140℃이하의 온도 및 상압 하에서 열처리시키는 전처리공정;
    상기 전처리 공정을 거친 폴리프로필렌 원사를 이용하여 3 바아(L1, L2, L3) 트리코트 경편기를 통해 경편직하되, 백 바아(L1)에 상기 전처리 공정을 거친 폴리프로필렌 원사 41.4∼42.4 중량%와, 미들 바아(L2)에 상기 전처리 공정을 거친 폴리프로필렌 원사 28.8∼29.3 중량%와, 프런트 바아(L3)에 상기 전처리 공정을 거친 폴리프로필렌 원사 28.8∼29.3 중량%의 교편비율로 교편시켜 경편직(tricot)하여 트리코트 원단을 제조하는 경편직공정;
    상기 경편직공정을 거친 트리코트 원단에 분산염료를 가염한 상태에서 염색을 수행하는 염색공정; 및
    상기 염색공정을 거친 트리코트 원단을 140℃ 이하의 온도에서 다시 열처리 시키는 열처리공정;을 포함하는 폴리프로필렌 원사를 포함하는 트리코트 원단의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 트리코트 원단은 폴리프로필렌 원사 간의 이중조직(Two Way), 메쉬(mesh)패턴, 스트라이프 패턴, 사각패턴 또는 육각패턴 중 어느 하나로 교편된 것임을 특징으로 하는 폴리프로필렌 원사를 포함하는 트리코트 원단의 제조방법.
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