KR101721384B1 - 천연물 유래 항균제를 함유하는 고신축 폴리에스테르 복합사 및 이를 이용한 직물의 제조방법 - Google Patents

천연물 유래 항균제를 함유하는 고신축 폴리에스테르 복합사 및 이를 이용한 직물의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 잠재권축사를 심사(Core)로 이용하고 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르 원사를 초사(Sheath)로 이용한 고신축 폴리에스테르 복합사 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 PTT/PET 잠재권축사를 심사로 사용하고 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르사를 초사로 이용하여 고신축성, 항균성 및 촉감이 우수하면서도 인체 유해성이 최소화될 수 있고 고신축 폴리에스테르 복합사 및 이를 이용한 직물의 제조방법에 관한 것이다.

Description

천연물 유래 항균제를 함유하는 고신축 폴리에스테르 복합사 및 이를 이용한 직물의 제조방법{High elasticity polyester composite yarn having antibacterial activity from natural extract, and preparation method of fabric using the same}
본 발명은 잠재권축사를 심사(Core)로 이용하고 천연물 유래 항균제를 함유하는 폴리에스테르(Polyester)를 초사(Sheath)로 이용한 고신축 복합사 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 PTT/PET 잠재권축사를 심사로 사용하고 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르사를 초사로 이용하여 고신축성, 항균성, 인체 적합성이 우수하고 가격 경쟁력이 있는 고신축 폴리에스테르 복합사 및 이를 이용한 직물의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 신축성을 부여한 가공사는 활동성이 강한 신축성 소재로 주로 사용되어 왔었으나, 최근에 와서는 패션 소재로 상당히 많은 인기를 갖게 되어서 Suit, Pants, Shirts 등 각종 용도로 폭 넓게 사용되고 있는 고가의 원사이다.
종래에 가연사를 이용하는 신축성 직물의 제조 방법이 한국 공개 특허 제1992-25482호에 공개된 바 있으나, 이 방법은 가연사의 신축성에 한계가 있기 때문에 직물의 고신축성을 저하시키는 문제점이 있었다. 또한, 신축성을 가지는 폴리에스테르 원사의 제조방법으로는 고점도/저점도 폴리에스테르 잠재권축사 단사를 이용한 일례가 공지된 바 있다. 그 일례로, 일본 공개 특허 제2000-160443호에서는 에틸렌테레프탈레이트 단위를 포함하고 제3성분을 공중합시킨 고점도 폴리에스테르와 에틸렌테레프탈레이트 단위만으로 되는 저점도 폴리에스테르로 된 접합형 복합섬유를 개시하고 있다. 상기 복합섬유는 소정의 인출 속도로 냉각 방출하여 신축성이 향상되었으나, 고점도 및 저점도 폴리에스테르 잠재권축사만으로 생산되기 때문에 비용이 높고 그로 인해 제조된 직물에서 촉감이 Harsh한 문제점과 기능성이 부족한 문제점을 가지고 있다.
또한, 다른 종래 발명으로는 심사 및 초사를 사용하여 권축 필라멘트사가 지니는 고유의 권축(crimp) 특성에 의하여 탄력성, 신장성 등을 높이는 방법에 대한 발명이 있으나, 상기 종래 방법으로는 높은 권축 특성을 갖는 섬유 들의 교락 강도를 높여줄 수 없어서, 복합 가공사를 만들기 어려운 문제가 지적되어 왔다.
종래의 폴리에스테르 복합사는 부분 배향사인 반연신사(Partially Oriented Yarn, POY)와 연신사(Fully Oriented Yarn, FOY)를 서로 공기교락하여 제조함으로써, 두 소재원사간의 열수축차에 의한 스펀(Spun) 복합가공사를 제조하는 방법이 널리 사용되고 있다. 또한, 폴리에스테르 복합사의 독특한 표면효과를 위하여, 초부(sheath)에 무기입자를 다량 함유시켜 제조된 폴리에스테르 섬유를 사용하거나, 아세테이트, 레이온, 천연섬유 등을 사용하여 복합사를 제조하는 방법이 공지된 바 있다.
그러나, 상기 방법으로 제조된 폴리에스테르 복합사는 이수축 혼섬사로서 수축율이 적은 섬유가 외부로 노출되면서 벌키성과 터치성은 우수하나, 별도의 기능을 부여하기 곤란하고, 신축성 직물을 제조하기 위한 충분한 스트레치성을 발현하기가 어려웠다.
섬유제품에 항균기능을 부여하기 위해서는 항균제를 원료 제조공정 중에 적당한 방법으로 섬유에 혼합하거나 또는 후처리하여 섬유 내·외부에 항균성을 부여하게 되는데, 이러한 항균제는 흔히 무기계와 유기계로 구분된다.
종래의 항균제는 인체에 유익하도록 하기 위해 인체에 유해한 미생물을 제거하는 기능을 가지고 있으나 그와 동시에 자극성의 화합물로 장기적으로 사용시에 인체에 해가 될 수 있는데, 예컨대 아토피성 피부염과 같은 알레르기성 피부질환을 유발할 수 있는 것으로 알려져 있으며, 면역력이 약한 유아와 노인들에게 심각한 영향을 줄 수 있다.
이에, 본 발명자들은 종래의 문제점을 해소하고자 노력한 결과, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(이하 'PTT'라고 한다) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(이하'PET'라고 한다) 잠재권축사를 심사로 하고, 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르를 초사로 한 고신축 폴리에스테르 복합사를 제조하였으며, 이를 이용하여 직물 및 편물을 제조하고, 상기 제품으로부터 기계적인 물성을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다
한국공개특허 특10-2011-0077532
본 발명은 신축 기능성 및 기계적 물성을 고려하여 PTT/PET 잠재권축사를 심사로, 기능적인 특성과 직물의 태 및 드레이프성을 고려하여 천연물 유래 항균제를 폴리에스테르를 초사로 선정하고, 1차 열처리 및 비접촉식 2차 열처리를 거쳐 항균성을 가지는 고신축 폴리에스테르 복합사를 제조하는 방법에 관한 것이다. 고신축성을 가지면서 동시에 여러 가지 기능적인 특성을 만족시키기 위해 기계적인 여러 가지 조건들을 변화시켜 원사의 마이그레이션(Migration)을 높여주었다. 또한 본 발명은 이러한 방법으로 제조된 기능성 및 가격 경쟁력이 우수한 고신축 폴리에스테르 복합사를 이용한 직물 및 편물의 제조방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 모노 데니어가 0.7~3.5 데니어이고, 총 데니어가 30~100 데니어인 PTT/PET 잠재권축사를 심사로 하고, 모노 데니어가 0.05~4.0 데니어이고, 총 데니어가 30~150 데니어인 항균성 폴리에스테르 원사를 초사로 이용하여 1차 열처리 및 비접촉식 2차 열처리공정을 거쳐 고신축 폴리에스테르 복합사를 제조한다.
상기 고신축 폴리에스테르 복합사는 심사로서 PTT/PET 잠재권축사 20~50 중량% 및 초사로서 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르 원사가 50~80 중량%로 이루어진다.
또한 상기 고신축 폴리에스테르 복합사는 적어도 40~80EA/M의 빈도로 공기교락시켜 제조된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 고신축 폴리에스테르 복합사를 경사 또는 위사로 사용하여 제직하거나, 편물로 제편하여 제조되는 직물을 100~130℃이상에서 2~5시간 동안 통상적인 폴리에스테르 염색 방법인 고온 고압 래피드 염색하는 것으로 이루어진 폴리에스테르 직물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 제직 또는 제편용 원사는 고신축 폴리에스테르 복합사를 600~2,000TPM으로 연사하여 제조될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 PTT/PET 잠재권축사를 심사로 하고, 기능성을 가진 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르를 초사로 하여 이루어진 심초형 구조의 고신축 폴리에스테르 복합사를 제공하며, 상기 고신축 폴리에스테르 복합사를 경사 또는 위사로 사용하여 제직하거나 편직하여 제조된 직물은 고신축성, 항균성, 촉감, 소프트성 등이 우수하면서도 인체 유해성이 최소화된다. 특히 드레이프성이 우수하면서 소프트한 촉감이 발현되는 고감성의 원단의 제직 또는 편직이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 고신축 폴리에스테르 복합사의 제조장치 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 고신축 폴리에스테르 복합사의 제조공정도이다.
도 3은 본 발명에 따른 고신축 폴리에스테르 복합사 제조장치(a)와 제2연신롤러(9)와 선속도 제어롤러(10)의 확대사진(b)이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실험예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실험예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실험예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실험예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
본 발명은 모노 데니어가 0.7~3.5 데니어이고, 총 데니어가 30~100 데니어인 PTT/PET 잠재권축사를 심사로 하고, 모노 데니어가 0.05~4.0 데니어이고, 총 데니어가 30~150 데니어인 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스터 원사를 초사로 이용하여 제조된 총 데니어가 60~250 데니어인 고신축성 폴리에스테르 복합사를 제공한다.
PTT/PET 잠재권축사(1)는 폴리에스테르계 성분이면서 특정 용융 점도의 차이를 갖는 PET 및 PTT를 일정한 중량 비율로 특수 방사 노즐로 복합 방사하여 제조된다. PTT는 Polytrimethyleneterephthalate 섬유로서 기본적으로 폴리에스테르의 특성을 보이지만 유연한 분자쇄로 인해 PET(Polyetyleneterephthalate)에서는 나타나지 않는 신축성을 보이고, 자체의 소프트한 감촉을 특징으로 하여, 하나 이상의 성분에 PTT를 이용한 복합섬유의 원료로 활용된다. 이때, PTT 섬유는 가연 가공하지 않고서 부피성을 부여하므로, 폴리에스테르를 포함하는 사이드-바이-사이드형 또는 심초형의 폴리에스테르계 복합섬유에 사용하기 적합하다.
천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르 섬유 제조에는 신남알데히드(Cinnam aldehyde)를 함유하는 계피유(Cinnamon oil), 알릴이소티오시아네이트(Allyl isothiocyanate)를 함유하는 겨자유(Mustard oil), 유제놀 및 바닐린을 함유하는 정향유(Clove oil), 및 캡사이신(Capsaicin)을 함유하는 고추기름(Red pepper oil) 중에서 선택된 2종 이상의 천연물 유래 항균제를 사용한다.
상기 천연물 유래 항균제는 그대로 섬유에 혼합을 하는 경우 고온에서 휘발되거나 분해되어 그 본래의 항균작용을 발휘하기가 어렵게 된다. 따라서, 상기 천연물 유래 항균제는 고분자 수지에 의해 둘러싸인 마이크로 캡슐로 먼저 제조된다. 상기 마이크로 캡슐화는 공지된 제조방법에 의하며 예를 들어 마이크로 캡슐화된 피톤치드로 처리된 원단 및 그 제조방법(한국공개 10-2005-0037740) 등의 방법에 의해 수행될 수 있다..
상기 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르 원사에 있어서 천연물 유래 항균제의 함량은 0.1~5.0 중량%이고, 폴리에스테르의 함량은 95.0~99.9 중량%일 수 있다. 항균제를 포함하는 폴리에스테르 원사에 있어서 항균 기능을 발휘하기 위해서는 0.1 중량 % 이상의 항균제를 포함해야 되지만, 항균제를 5.0 중량% 이상 포함하는 경우에는 방사 공정에서 사절이 많이 발생하고 물성이 저하하게 된다.
상기 천연물 유래 항균제를 폴리에스테르 수지와 혼합 압출하여 1차적으로 마스터배치 칩을 제조한다. 마스터배치 칩을 제조하기 위해서는 일반적으로 사용되는 분산제, 유연제, 흡수제 등의 첨가제가 하나 이상 더 포함될 수 있다.
상기 방식으로 제조된 마스터배치 칩과 폴리에스테르를 일반적인 방식으로 혼합 용융 방사하여 천연물 유래 항균제를 0.1~0.5 중량 % 포함하는 폴리에스테르 섬유를 제조한다.
본 발명의 고신축성 폴리에스테르 복합사는 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르 원사(2)를 초사로 사용하고, PTT/PET 잠재권축사(1)를 심사로 하여 제조된 것으로 이를 이용하여 제조된 직물 및 편물에 드레이프성과 반발 탄력성을 부여한 것을 특징으로 한다(도 1).
보다 구체적으로, 본 발명의 고신축 폴리에스테르 복합사는 심사인 PTT/PET 잠재권축사(1)의 총 데니어(DENIER)가 30~100 데니어이고, 모노 데니어(MONO DENIER)의 굵기가 0.7~3.5 데니어인 것으로 구성된 것이어야 한다. PTT/PET 잠재권축사의 단사의 굵기가 0.7 데니어 미만인 것은 제조가 용이하지 않으며, 단사 굵기가 3.5 데니어를 초과하는 경우에는 신축성과 드레이프성이 저하되게 된다.
또한 심사인 PTT/PET 잠재권축사(1)의 총 데니어가 30 데니어 미만이면 드레이프성과 신축성이 좋지 않은 문제가 있고, 100 데니어를 초과하면 고신축성 폴리에스테르 복합사의 표면에 PTT/PET 잠재권축사가 돌출하게 되어 직물의 표면 촉감 및 외관이 좋지 않게 되어 바람직하지 않다.
다른 성분인 초사(2)의 경우, 총 데니어가 30~150 데니어이고, 모노 데니어 굵기가 0.05~4.0 데니어인 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르(2) 원사로 구성된다.
초사인 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르(2) 원사는 모노 데니어의 굵기가 0.05~4.0 데니어로서, 0.05 데니어 미만이면 염색이 선명하지 않게 되는 문제점이 있으며, 4.0 데니어를 초과하면 직물의 표면 촉감이 좋지 않게 된다.
또한 상기 초사로 사용되는 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르사는 강도 1.5 ~ 3.5 g/데니어, 신도 25 ~ 35 %, 균제도(U%) 0.5 ~ 1.0 및 비등수 수축율(Sr) 10 % 이하인 것이 바람직하다.
즉, 강도가 상기 범위를 벗어나는 폴리에스테르사의 경우에는 제직성에 문제가 발생하게 된다. 그리고 신도는 상기 범위내의 폴리에스테르사를 이용하여 제직 또는 편직하는 경우에 치수 안정성, 드레이프성 및 촉감이 가장 우수하다. 상기 강도 및 신도는 자동 인장시험기(Textechno 사)을 사용하여 50cm/분의 속도, 50cm의 파지거리를 적용하여 측정할 수 있다.
특히 상기 초사로 사용되는 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르사의 신도는 제직후 직물의 신축성 및 신축 회복율에 직접적인 영향을 미친다. 즉, 상기 초사의 신도가 25~35%의 범위를 갖는 경우에 복합사를 제조한 후 제조된 직물에 있어서 신축성 및 신축 회복율이 우수한 특성을 갖는다.
또한 균제도(U%)는 0.5 ~ 1.0인 값을 갖는 것이 바람직하다. 상기 균제도가 1.0 이상인 경우에는 제직 또는 편직후 직물의 외관이 불량하게 되고, 0.5 이하인 경우에는 제직 또는 편직 공정시 사절 등의 불량발생원인이 된다. 상기 균제도는 필라멘트용 균제도 시험기(Uster Evenness Tester, type C)를 이용하여 사속도 25m/분, 규격범위 ±12.5%, 차트속도 : 5cm/분인 조건에서 1분간 측정한 후, 균제도(U%)를 측정할 수 있다.
또한 비등수 수축율이 10% 이상인 폴리에스테르사의 경우에는 수축특성은 뛰어나지만 후가공공정에서 이수축효과를 감소시키는 결과를 초래할 수 있다. 상기 비등수 수축율(Sr)은 원사를 데니어 크릴에서 권회수 10회로 하여 실타래를 만든 후, 상기 실타래에 초하중(표시섬도 × 1/20g)과 정하중(표시섬도 × 2g)을 달고 길이 L0 를 측정한다. 상기 실타래를 100 ℃의 수중에서 15분간 열처리한 후 꺼내어 흡습지로 물을 제거한 후 실내에서 12시간 방치한 후 초하중과 정하중을 달고 길이를 측정한다(L1). 이와 같이 측정된 값들을 아래식에 대입하여 비등수 수축율(Sr)을 측정할 수 있다.
Figure 112016093695384-pat00001
상기와 같은 물성을 갖는 폴리에스테르사를 초사로 사용하여 제조된 본 발명의 고신축 폴리에스테르 복합사를 이용하여 제직 또는 편직된 직물의 경우 드레이프성이 우수하면서 소프트한 촉감이 발현되는 고감성의 원단의 제직 또는 편직이 가능하다. .
또한, 고신축성 폴리에스테르 복합사의 총 데니어가 60 데니어 미만이면 고신축 폴리에스테르 복합사의 표면에 PTT/PET 잠재권축사가 돌출하게 되어 직물의 표면 촉감 및 외관이 좋지 않고 원가가 높아지게 되는 문제점이 있으며, 250 데니어를 초과하면 신장성이 좋지 않은 문제가 있어 직물 및 편물 적용에 바람직하지 않다.
본 발명에서 사용한 PTT/PET 잠재권축사(1)는 열수축성이 상이한 2종의 폴리머를 사용하여 제조되며, 바람직하게는 고유점도가 0.9~1.2인 PTT와 고유점도가 0.4~0.55인 PET를 사이드-바이-사이드(Side-by-side)형 또는 심초형(Sheath-core) 구조로 복합 방사하면서 방사 공정, 연신 공정에서 열을 주어서 폴리머 간에 열수축성 차이를 일으켜서 물리적으로 코일 모양의 크림프(crimp)를 발현시켜 신축성을 발현한 잠재권축 원사이다.
PTT/PET 잠재권축사(1)를 심초형 폴리에스테르 복합사의 심사로 적용하여 복합사를 제조하기 위해서는 PTT/PET 잠재권축사의 높은 권축 특성 때문에 초사인 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르(2)와의 사이에 교락 강도를 높여 주어야 한다.
종래의 방법으로는 PTT/PET 잠재권축사(1)와 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르(2) 사이의 교락 강도를 높여줄 수 없으므로, 본 발명에서는 제1 연신롤러(7)에서의 1차 열처리, 비접촉식 열처리히터(8)에서 2차 열처리를 수행하고, 제2연신롤러(9)의 표면을 개조하여 오버피드(Over Feed)를 줌으로써 원사 상태에서 40~80EA/M의 빈도로 공기교락된 고신축 폴리에스테르 복합사를 제조할 수 있다.
이때, 상기 제2 연신롤러(9)와 에어노즐(11)사이의 선속도 제어를 위해 1~2% 오버피드를 줄 수 있도록 제2 연신롤러(9)의 표면를 개조함으로써 적어도 40~80EA/M (EA: 개수, M : METER)의 빈도로 공기교락을 형성하고, 권축특성이 높은 PTT/PET 잠재권축사를 이용하여 심초사의 교락 빈도 및 교락 강도를 조절할 수 있다.
제2 연신롤러(9)의 표면의 일부(롤러 폭의 1/2) 를 절삭공구를 이용하여 절삭하게 되면 제2 연신롤러(9)의 절삭부분(10)의 직경이 감소하게 되고, 그 부분을 통과하는 심초사의 선속도가 감소하게 되어 오버피드의 효과가 발생하고, 에어노즐(11)을 통과하는 심초사의 장력이 감소하여 공기교락 강도가 증가하게 된다. 이렇게 제2 연신롤러(9)의 표면을 절삭하여 직경이 감소된 절삭부분을 선속도 제어롤러(10)라고 정의한다.
상기 열처리 조건에서, 1차 열처리는 제1 연신롤러(7)에 의해서 수행되며 기존의 통상적인 열처리 온도인 85~100℃가 아닌 110~120℃에서 열처리하며, 제2차 열처리는 비접촉식 열처리히터(8)에 의하여 비접촉 열처리를 180~200℃에서 진행하며, 공기교락을 균일하게 하기 위해서 선속도 제어롤러(10)에 의하여 1.0~2.0% 오버 피드를 부여한다. 공기교락을 위한 에어노즐(11)에는 각 2.2~3.0kg/m2 이내의 압력을 가한다.
여기서 공기교락을 40 EA/M 미만으로 수행하면 공정 통과성에 문제가 있고, 80 EA/M 초과 시에는 직물 및 편물에서 줄 모양의 INTERLACE 결점이 발생하는 문제점이 있다.
따라서 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 종래의 방법으로는 해결이 불가능한 고신축성을 가지는 고신축 폴리에스테르 복합사를 심사 및 초사를 제조한 후, 1차 열처리, 비접촉식 2차 열처리 및 공기교락을 한 후, 연사 및 권취단계를 거쳐 제조하고, 이를 이용하여 직물 및 편물을 제조할 수 있다.
이하, 상기 고신축 폴리에스테르 복합사를 이용한 폴리에스테르 편물 및 직물의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명은 상기 고신축 폴리에스테르 복합사에 600~2,000TPM 범위 내에서 꼬임(Twist)을 부여하는 연사 공정을 거쳐 직물 제조용 원사로 제조한다. 상기 연사된 원사를 경사 또는 위사로 사용하여 제직하거나 편물로 제편하여 제조된 직물을 100~130℃에서 2~5시간 동안 고온 고압 래피드 염색기에서 염색하는 통상적인 폴리에스테르 염색 방법을 적용하여 원단으로 제조할 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 본 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 이용하여 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
모노 데니어의 굵기가 1.9 데니어이면서, 총 데니어가 45 데니어이며 고유점도가 1.10인 PTT 및 고유점도가 0.52인 PET 잠재권축사를 심사로 하고, 모노 데니어의 굵기가 2.9 데니어이고, 총 데니어가 100 데니어인 천연물 유래 항균제(계피유 40 중량%, 겨자유 30 중량% 및 고추기름 30 중량%로 이루어진 것)를 포함하는 폴리에스테르를 초사로 하여, 1차 열처리 온도 120℃, 비접촉식 2차 열처리 온도 180℃, 오버피드 1.5%, 공기교락 노즐에 각 2.5kg/m2 공기압으로 교락을 부여하여 150 데니어인 본 발명의 고신축성 폴리에스테르 복합사를 제조하였다. 이 때 초사로 사용되는 상기 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르사의 강도는 3.5 g/데니어이며, 신도는 35 %, 균제도(U%) 1.0 및 비등수 수축율(Sr)은 5 %를 나타내었다.
이렇게 준비된 원사를 1,500TPM으로 연사하여 경사 및 위사로 사용하여 워터제트 직기에서 평직으로 제직한 후, 통상의 가공 조건에 따라 염가공하여, 폴리에스테르 직물을 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 고신축성 폴리에스테르 복합사를 제조하고, 이를 이용하여 이렇게 준비된 원사를 1,500TPM으로 연사하여 폴리에스테르 편물을 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 3에서 사용된 심사는 모노 데니어가 3.1 데니어이면서 총 데니어가 75 데니어인 것을 사용하였다. 그리고 초사는 모노 데니어가 2.1이고 총 데니어가 75 데니어이며 강도는 1.5 g/데니어이며, 신도는 25 %, 균제도(U%) 1.0 및 비등수 수축율(Sr)은 5 %를 나타내었다. 상기 사항을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 고신축성 폴리에스테르 복합사를 제조하고, 이를 이용하여 폴리에스테르 직물을 제조하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 3과 동일하게 실시하여 고신축 폴리에스테르 복합사를 제조하고, 이를 이용하여 이렇게 준비된 원사를 1,500TPM으로 연사하여 폴리에스테르 편물을 제조하였다.
<비교예 1>
상기 비교예 1에서 사용된 심사는 모노 데니어가 3.7 데니어이고, 총 데니어가 150 데니어인 PTT/PET 잠재권축사를 사용하였고, 초사는 강도가 1.0 g/데니어이며, 신도는 15 %, 균제도(U%) 1.0 및 비등수 수축율(Sr)은 5 %인 폴리에스테르사를 사용한 것, 1차 열처리 온도가 100℃인 것, 2차 접촉 열처리 방식을 사용한 것, 오버 피드를 부여하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 고신축 폴리에스테르 복합사를 제조하고, 이를 이용하여 폴리에스테르 직물을 제조하였다.
<비교예 2>
상기 비교예 1과 동일하게 실시하여 고신축 폴리에스테르 복합사를 제조하고, 이를 이용하여 이렇게 준비된 원사를 1,500TPM으로 연사하여 폴리에스테르 편물을 제조하였다.
이하 실시예 1 내지 실시예 4와 비교예 1 및 비교예 2를 아래의 방법에 의해 물성 시험을 하여 표 1에 나타내었다.
(1) 고신축 폴리에스테르 복합사의 신장 회복율
고신축 폴리에스테르 복합사의 신장 회복율은 ASTM 6720 측정방법으로 10회 측정하였다.
(2) 직물의 신축성, 신축 회복율
직물의 신축성은 KSK 0352 5.2.2의 측정방법으로 10회 측정하고, 직물의 신축 회복율은 KSK 0541의 측정방법으로 10회 측정하였다.
(3) 항균도(균감소율)
KSK 0693법에 의해 균감소율을 측정하였다.
(4) 촉감(청량감 및 소프트성)
10명의 전문가에 의한 관능검사 결과 8명 이상이 청량감 및 소프트성이 있다고 판단할 경우를 "○" 6~7명이 청량감 및 소프트성이 있다고 판단할 경우를 "△" 5명 이하가 청량감 및 소프트성이 있다고 판단할 경우를 "X"로 구분하였다.
실험 결과
구 분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2
공기교락사
신장회복율(%) 		35 36 32 32 26 25
직물 신축성(%) 34 37 38 40 15 19
직물 신축
회복율(%)		 94 93 91 91 76 81
균감소율(%) 99.9
촉감
(청량감/소프트성)		 ○ ○ ○ ○ △ △
상기 표 1을 살펴보면, 실시예 1 내지 4에서 제조된 폴리에스테르 직물은 공기교락사의 신장 회복율, 직물의 신축성, 직물/편물의 신축 회복율, 촉감, 드레이프성 등의 물성 전반이 우수하였다. 반면에, 비교예 1 및 2에서 제조된 폴리에스테르 직물은 촉감, 소프트성 효과가 저하됨을 확인하였다.
본 발명에서 직편물의 경우 우수한 스트레치성 및 구김회복특성 등을 발휘하려면 30% 이상의 신축성(%)을 갖고, 90% 이상의 신축 회복율을 가져야 한다. 또한 신축성이 30% 미만이면 직편물의 스트레치성이 떨어지게 되고, 신축 회복율이 90% 미만인 경우에는 직편물의 탄성감이 현저하게 떨어지게 되므로 바람직하지 않다.
그런데 상기 표 1을 살펴보면, 실시예 1 내지 4에서 제조된 폴리에스테르 직편물은 비교예 1, 2의 폴리에스테르 직물 및 편물 대비 직물의 신축성 및 신축 회복율이 매우 우수한 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 고신축 폴리에스테르 복합사를 사용하여 제조된 직편물은 스판덱스사 등과 같은 탄성사를 사용하지 않고도 30% 이상의 신축성을 갖고, 90% 이상의 신축 회복율을 갖는 우수한 직편물의 제조가 가능하다. 이를 통해, 활동성이 우수하고, 신사숙녀복 및 각종 스포츠 웨어에 적합한 패션의류소재를 제공할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실험예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실험예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1 : 심성분
2 : 초성분
3 : 얀 가이드(Yarn Guide)
4 : 얀 센서(Yarn sensor)
5 : 얀 커터(Yarn Cutter)
6 : 공급 Nip 롤러
7 : 제1 연신 롤러(GR 1)
8 : 비접촉 열처리 히터
9 : 제2 연신 롤러(GR 2)
10 : 선속도 제어 롤러
11 : 에어노즐
12 : 고신축 복합사

Claims (8)

  1. 심사로 단사 굵기는 0.7 내지 3.5 데니어, 전체 굵기는 30 내지 100 데니어인 PTT/PET 잠재권축사와, 초사로 단사 굵기는 0.05 내지 4.0 데니어, 전체 굵기는 30 내지 150 데니어인 신남알데히드(Cinnam aldehyde)를 함유하는 계피유(Cinnamon oil), 알릴이소티오시아네이트(Allyl isothiocyanate)를 함유하는 겨자유(Mustard oil), 유제놀 및 바닐린을 함유하는 정향유(Clove oil), 및 캡사이신(Capsaicin)을 함유하는 고추기름(Red pepper oil) 중에서 선택된 2종 이상의 천연물 유래 항균제를 포함하고, 아래의 물성을 만족하는 폴리에스테르사의 준비단계;
    a) 강도 1.5 ~ 3.5 g/데니어
    b) 신도 25 ~ 35 %
    c) 균제도(U%) 0.5 ~ 1.0
    d) 비등수 수축율(Sr) 10 % 이하
    PTT/PET 잠재권축사와 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르사의 1차 열처리단계;
    상기 1차 열처리된 섬유의 비접촉식 2차 열처리단계;
    상기 비접촉식 2차 열처리된 섬유의 공기교락단계;
    공기교락된 섬유의 연사단계; 및
    연사된 섬유의 권취단계;
    로 구성된 것을 특징으로 하는 고신축 폴리에스테르 복합사 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 심사인 PTT/PET 잠재권축사와 초사인 천연물 유래 항균제를 포함하는 폴리에스테르사 간의 중량비가 20:80 내지 50:50인 것을 특징으로 하는 고신축 폴리에스테르 복합사 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 1차 열처리단계의 처리온도는 110~120℃이고, 비접촉식 2차 열처리단계의 처리온도는 180~200℃, 공기교락단계의 오버피드율은 1~2%, 에어노즐에 공급되는 압력은 각 2.2~3.0kg/m2, 연사단계의 꼬임은 600~2000 T/M 이내인 것을 특징으로 하는 고신축 폴리에스테르 복합사의 제조방법
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공기교락의 빈도는 40~80 EA/M인 것을 특징으로 하는 고신축 폴리에스테르 복합사의 제조방법.
  6. 제1, 3-5항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 고신축 폴리에스테르 복합사.
  7. 제6항에 따른 고신축 폴리에스테르 복합사를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 직물 원단.
  8. 제6항에 따른 고신축 폴리에스테르 복합사를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 환편 원단.

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