KR101754757B1 - 체지방 분해 기능성 직물의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 기능성 직물 제조 방법은 함침 장치에 혼합액을 수용시키는 혼합액 수용 단계와, 함침 장치에 직물 기재를 투입하는 직물 기재 투입 단계와, 함침 장치 내에서 직물 기재를 혼합액에 함침시키는 함침 단계를 포함하며, 이때 혼합액은 파동에너지 방사물을 포함하며, 이 파동에너지 방사물은 입자 크기가 10㎛ 미만인 것이 30~80질량%, 10㎛ 이상인 것이 20~70질량%으로 유지된다.
Description
본 발명은 기능성 직물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 광물질을 이용하여 체지방 분해 및 체중 감량에 도움을 주는 기능성 직물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
사회 경제적 발전에 따라 사람들의 활동량은 줄어든 반면, 서구화된 식생활로 인해 고지방, 고칼로리 식품 등을 과잉섭취함으로써 비만이 큰 사회적 문제가 되고 있다.
비만은 심혈관 질환, 당뇨병 등 각종 질환의 위험인자일 뿐만 아니라, 하나의 독립된 질병으로 인식되고 있는데, 복부, 둔대퇴부의 특정 부위에 과도하게 지방이 침착된 부분 비만 역시 이들 질환과 밀접한 관계가 있다. 특히 복부비만과 같은 부분 비만은 건강과 삶의 질에 직접적인 영향을 주고, 미용성형적 측면에서도 개인의 심리적 위축과 사회적 부적응을 초래한다는 점에서 문제가 크다.
이러한 비만 분제를 해결하기 위해 기능성 직물들이 개발되어 사용되어 왔는데, 가장 대표적인 것으로는 다량의 땀을 배출하도록 하여 체중을 감량하는 방법이 있다. 다량의 땀을 배출하기 위해서는 많은 운동량이 요구되므로 보다 적은 운동으로도 많은 양의 땀을 배출할 수 있도록 공기나 수분이 투과하지 않는 소재를 이용하여 제조된 이른바 "땀복"이 한 예이다.
그러나, 땀복과 같은 기능성 의류의 경우에는 비닐 원단의 사용으로 땀을 흡수하지 못하여 불쾌감을 주며 피부 접촉에 의한 알레르기 문제가 발생하며, 평상시 꾸준히 착용하기에는 어려운 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 네오프렌에 대하여 솔리토늄을 고착하여 땀 흡수 및 배출 효과를 높인 제품이 개발된 바 있으나 그 체중감소 효과는 미비하였다.
또한, 체지방 분해 효과를 높이기 위한 제품으로 카페인과 레티놀을 포함하는 안티셀룰라이트 성분을 캡슐 형태로 혼입한 신체밀착형 기능성 소재가 있다. 이러한 기능성 소재는 체지방 감소 효과를 가지면서도 캡슐 형태의 구조를 가짐으로써 장기간 착용시에도 캡슐내 성분이 피부에 침투하여 부작용이 발생하지 않도록 하였으나, 그 체지방분해 효과는 제한적이라는 문제가 있다.
또한, 원적외선 방사 물질 등 체지방분해에 어느 정도 효과를 지닌 물질을 코팅시킨 직물이 사용되기도 하였으나, 그 체지방분해 효과는 미비하였으며, 특히 코팅방법의 한계에 따라 세탁 내구성이 부족하여 사용자가 지속적으로 착용하면서 세탁을 거칠 경우 효과를 지속적으로 얻을 수가 없었다.
나아가, 파동에너지 방사 물질을 직물 염료와 함께 섞어 직물의 염색과 체지방분해 물질 부가를 한꺼번에 수행함으로써 생산성을 높인 제품이 개발되었다. 하지만, 마찬가지 이유로 세탁 내구성에는 한계가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 한 것으로서, 양호한 체지방 분해 기능을 가지면서 세탁 내구성을 증진시킨 기능성 직물을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 체지방 분해 기능성 직물 제조 방법은 함침 장치에 혼합액을 수용시키는 혼합액 수용 단계와, 상기 함침 장치에 직물 기재를 투입하는 직물 기재 투입 단계와, 상기 함침 장치 내에서 상기 직물 기재를 상기 혼합액에 함침시키는 함침 단계를 포함하며, 상기 혼합액은 파동에너지 방사물을 포함하며, 상기 파동에너지 방사물은 상기 직물 기재의 평균 기공(pore) 크기 미만인 것이 30~80질량%, 상기 직물 기재의 평균 기공 이상인 것이 20~70질량%인 것이 좋다.
바람직하게는, 상기 파동에너지 방사물은 상기 직물 기재의 평균 기공(pore) 크기 미만인 것이 40~70질량%, 상기 직물 기재의 평균 기공 이상인 것이 30~60질량%인 것이 좋다.
또한, 상기 파동에너지 방사물은 상기 직물 기재의 평균 기공(pore) 크기 미만인 것이 50~60질량%, 상기 직물 기재의 평균 기공 이상인 것이 40~50질량%인 것이 좋다.
또한, 상기 직물 기재의 평균 기공 크기는 1㎛ 내지 10㎛일 수도 있고, 상기 직물 기재의 평균 기공 크기는 10㎛ 내지 200㎛일 수도 있다.
또한, 상기 파동에너지 방사물은 입자 크기가 10㎛ 미만인 것이 30~80질량%, 10㎛ 이상인 것이 20~70질량%인 것이 좋다.
또한, 상기 혼합액은 염료를 더 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 혼합액은 증점제를 더 포함하며, 상기 혼합액의 점도는 500~4,000cps인 것이 좋다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 체지방 분해 기능성 직물 제조 방법은 1차 함침 단계와, 1차 건조 단계와, 2차 함침 단계를 포함하며, 상기 1차 함침 단계는 함침 장치에 1차 혼합액을 수용시키는 1차 혼합액 수용 단계와, 상기 함침 장치에 직물 기재를 투입하는 직물 기재 투입 단계와, 상기 함침 장치 내에서 상기 직물 기재를 상기 1차 혼합액에 함침시키는 함침 단계를 포함하며, 상기 1차 혼합액은 파동에너지 방사물을 포함하며, 상기 1차 혼합액에 포함된 파동에너지 방사물은 입자 크기가 상기 직물 기재의 평균 기공 크기 미만인 것이 40질량% 이상이며, 상기 2차 함침 단계는 함침 장치에 2차 혼합액을 수용시키는 2차 혼합액 수용 단계와, 상기 함침 장치에 직물 기재를 투입하는 직물 기재 투입 단계와, 상기 함침 장치 내에서 상기 직물 기재를 상기 2차 혼합액에 함침시키는 함침 단계를 포함하며, 상기 2차 혼합액은 파동에너지 방사물을 포함하며, 상기 2차 혼합액에 포함된 파동에너지 방사물은 입자 크기가 상기 직물 기재의 평균 기공 크기 이상인 것이 20질량% 이상인 것이 좋다.
바람직하게는, 상기 1차 혼합액에 포함된 파동에너지 방사물은 입자 크기가 상기 직물 기재의 평균 기공 크기 미만인 것이 50질량% 이상이며, 상기 2차 혼합액에 포함된 파동에너지 방사물은 입자 크기가 상기 직물 기재의 평균 기공 크기 이상인 것이 30질량% 이상인 것이 좋다.
또한, 상기 직물 기재의 평균 기공 크기는 1㎛ 내지 10㎛일 수도 있고, 상기 직물 기재의 평균 기공 크기는 10㎛ 내지 200㎛일 수도 있다.
바람직하게는, 상기 1차 혼합액에 포함된 파동에너지 방사물은 입자 크기가 10㎛ 미만인 것이 40질량% 이상이며, 상기 2차 혼합액에 포함된 파동에너지 방사물은 입자 크기가 10㎛ 이상인 것이 20질량% 이상인 것이 좋다.
또한, 상기 1차 혼합액 또는 상기 2차 혼합액은 염료를 더 포함하는 것이 좋다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 체지방 분해 기능성 직물 제조 방법은 1차 함침 단계와, 1차 건조 단계와, 2차 함침 단계를 포함하며, 상기 1차 함침 단계는 함침 장치에 1차 혼합액을 수용시키는 1차 혼합액 수용 단계와, 상기 함침 장치에 직물 기재를 투입하는 직물 기재 투입 단계와, 상기 함침 장치 내에서 상기 직물 기재를 상기 1차 혼합액에 함침시키는 함침 단계를 포함하며, 상기 1차 혼합액은 파동에너지 방사물과 증점제를 포함하며, 상기 1차 혼합액의 점도는 4,000cps 미만이며, 상기 2차 함침 단계는 함침 장치에 2차 혼합액을 수용시키는 2차 혼합액 수용 단계와, 상기 함침 장치에 직물 기재를 투입하는 직물 기재 투입 단계와, 상기 함침 장치 내에서 상기 직물 기재를 상기 2차 혼합액에 함침시키는 함침 단계를 포함하며, 상기 2차 혼합액은 파동에너지 방사물과 증점제를 포함하며, 상기 2차 혼합액의 점도는 500cps 이상인 것이 좋다.
바람직하게는, 상기 2차 혼합액의 점도는 상기 1차 혼합액의 점도보다 높은 것이 좋다.
또한, 상기 2차 혼합액의 점도는 3,000cps 이상인 것이 좋다.
또한, 상기 1차 혼합액 또는 상기 2차 혼합액은 염료를 더 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 1차 혼합액 및 상기 2차 혼합액은 아이노머, 쇄연장제를 더 포함하는 것이 좋다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 체지방 분해 기능성 의류는 위와 같은 방법에 따라 제조된 기능성 직물로 제조된다.
이상과 같은 본 발명의 구성에 따르면 양호한 체지방 분해 성능을 제공하면서 세탁 내구성이 증진된 기능성 직물의 제조가 가능하다.
도 1은 본 발명에 따라 제조된 기능성 직물의 일례를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 기능성 직물 제조 장치를 보여주는 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 기능성 직물 제조 방법의 일례를 보여주는 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 다른 기능성 직물 제조 방법의 예를 보여주는 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 기능성 직물 제조 장치를 보여주는 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 기능성 직물 제조 방법의 일례를 보여주는 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 다른 기능성 직물 제조 방법의 예를 보여주는 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 기능성 직물을 제조 과정을 보다 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 기능성 직물(10)은 직물 기재(1)에 체지방 분해 기능성 광물(2)이 도포 또는 침투되어 있다. 즉, 체지방 분해 기능성 광물(2)의 일부는 직물 기재 내에 침투되어 스며든 상태로 고착되고, 일부는 직물 기재 표면에 도포되어 고착된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기능성 직물(10) 제조 장치 (100)는 함침 장치(110)를 포함한다. 함침 장치(110)는 혼합액 수용부(112)와 뚜껑부(114)를 가진다. 혼합액 수용부(112)는 혼합액(120)을 수용할 수 있으며, 작업시 직물 기재(1)가 혼합액(120)에 함침된다. 함침 장치(110)는 그 내부에 교반기(116)를 가진다. 교반기(116)는 회전하면서 혼합액(120)이 골고루 섞이게 하며 동시에 혼합액(120)이 직물 기재(1)에 골고루 스며들도록 한다.
혼합액(120)은 용매에 체지방 분해 기능성 광물(2)이 섞여 있는 형태이다. 직물 기재(1)가 스타킹과 같은 직물인 경우 용매는 물일 수 있으며, 직물 기재(1)의 종류에 따라 물이 아닌 다른 종류의 용매가 사용될 수도 있다. 체지방 분해 기능성 광물(2)은 파동에너지 방사물을 포함하는데, 이러한 파동에너지 방사물의 예에는 SiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO, CaO, MgO, K2O, Na2O, P2O5, TiO2 등이 포함될 수 있다.
이러한 파동에너지 유발 방사물은 가는 입자 형태로 준비되어 용매에 섞이는데, 분말의 입자 크기는 적용되는 직물 기재(1)의 종류, 특히 직물 기재(1)가 가지는 기공의 크기에 따라 정해진다. 즉, 직물 기재(1)가 촘촘하게 짜여진 직물인 경우 분말의 입자는 작아야 하며 직물 기재(1)가 성글게 짜여진 직물인 경우 분말의 입자는 큰 것이 좋다.
기체상태의 물입자의 크기가 약 0.0004㎛ 정도이고, 액체상태의 물입자의 크기가 약 100~3000㎛ 정도이다. 일반적인 스타킹 소재의 직물 기공(pore) 사이즈는 약 10~200㎛ 정도이다. 특수 스타킹 소재의 직물 기공 사이즈는 1~10㎛인 경우도 있다.
바람직하게는, 혼합액(120)은 용매에 체지방 분해 기능성 광물(2)뿐 아니라 염료성분 등이 함께 녹아 있을 수 있다. 이와 같이 체지방 분해 기능성 광물(2)과 함께 염료성분이 녹아 있는 혼합액(120)을 사용하면 직물 기재(1)의 염색 공정과 파동에너지 유발 방사물 함침 공정이 한꺼번에 이루어져 전체 공정을 단순화할 수 있다. 또한, 혼합액(120)에는 아이노머, 쇄연장제 등의 성분이 함유될 수도 있다.
사용되는 염료 등은 직물 기재(1)의 종류 및/또는 염색하고자 하는 색깔에 따라 정해질 것이며, 아이노머, 쇄연장제는 사용되는 염료 등에 따라 정해질 것이다. 따라서, 직물 기재(1)가 예를 들어 스타킹과 같은 직물일 경우 혼합액(120)에는 폴리올, 이소시아네이트, n-메칠디에탄올아민, 트리에칠아민 등이 함유될 수 있다.
바람직하게는, 혼합액(120)에는 점도를 조절하기 위한 증점제가 또한 함유될 수 있는데, 예를 들어 우레탄 증점제, 아크릴 증점제 등이 사용될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 기능성 직물 제조 방법은 먼저 함침장치(110)가 제공되고(단계 22), 함침장치(110)에 혼합액(120)이 제공되며(단계 24), 함침장치(110) 내에 직물 기재(1)가 투입되며(단계 26), 혼합핵(120)에 직물 기재(1)를 함침시키고(단계 28), 함침이 완료된 직물 기재(1)를 추출하여(단계 30), 건조시킨다(단계 32).
단계 24에서, 혼합액(120)은 체지방 분해 기능성 광물(2)을 분말 입자 형태로 포함하는데, 분말 입자 크기는 제조되는 직물 기재(1)의 평균 기공(pore) 직경 미만인 것이 30~80질량%, 평균 기공(pore) 직경 이상인 것이 20~70질량%인 것이 좋다. 이하, 직물 기재(1)의 평균 기공(pore) 직경이 10㎛이라 하고 설명한다. 이 경우, 체지방 분해 기능성 광물(2) 분말 입자의 크기는 10㎛ 미만인 것이 30~80질량%, 10㎛ 이상인 것이 20~70질량%인 것이 좋다. 분말 입자 크기가 작은 것들은 직물 기재(1) 속에 잘 침투하며 분말 입자 크기가 큰 것들은 직물 기재(1) 표면에 잘 고착된다. 체지방 분해 기능성 광물(2)은 보다 바람직하게는 입자 크기가 10㎛ 미만인 것이 40~70질량%, 10㎛ 이상인 것이 30~60질량%인 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 입자 크기가 10㎛ 미만인 것이 50~60질량%, 10㎛ 이상인 것이 40~50질량%인 것이 좋다.
혼합액(120)은 염료와 증점제를 더 포함할 수도 있는데, 이때 점도는 500~4,000 cps인 것이 좋다. 점도가 500cps 미만이 되면 혼합액(120)이 직물 기재(1)에 고르게 퍼지지 않을 수 있으며, 점도가 4,000 cps를 초과하면 혼합액(120)이 직물 기재(1)에 깊이 침투하지 못하게 될 수 있다.
단계 24, 26, 28에서, 혼합액(120)이 제공되어 함침이 완료될 때까지 혼합액(120)은 고온으로 유지되는 것이 염색 및 체지방 분해 기능성 광물(2)의 직물 기재(1) 침투에 좋다. 혼합액(120)은 섭씨 약 60도 내지 90도 사이에서 유지되는 것이 좋다. 섭씨 약 60도 미만이 되면 염색 및 침투 효과가 떨어지며, 섭씨 약 90도를 초과하면 직물 기재(1)에 손상을 줄 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 체지방 분해 기능성 직물(10) 제조 방법은 1차 함침(단계 40)이 완료된 후 직물 기재(1)가 추출되고(단계 50), 함침된 직물 기재(1)가 건조되고(단계 52), 이후 2차 함침(단계 60)을 수행하는 2단계 함침 공정으로 이루어질 수 있다. 2차 함침(단계 60) 후에는 2차 함침된 직물 기재(1)가 추출되고(단계 70) 2차 건조가 수행되어(단계 72) 기능성 직물 기재가 이루어질 수 있다.
1차 함침(단계 40)은 함침 장치(110)를 제공하고(단계 42), 함침 장치에 1차 함침을 위한 혼합액(120)을 제공하며(단계 44), 여기에 직물 기재(1)를 투입하여(단계 46) 1차 함침을 수행(단계 48)함으로써 수행된다. 1차 함침(단계 40)이 완료된 후 직물 기재(1)가 추출되고(단계 50), 직물 기재(1)가 1차 건조된다(52). 2차 함침(단계 60)은 1차 함침(단계 40)에서 사용된 동일한 함침 장치(110)를 다시 사용할 수도 있고, 유사한 함침 장치가 2차 함침용으로 별도로 제공될 수도 있다. 함침 장치(110)에 2차 함침을 위한 혼합액(120)을 제공하며(단계 64), 여기에 직물 기재(1)를 투입하여(단계 66) 2차 함침을 수행(단계 68)함으로써 수행된다. 2차 함침(단계 60)이 완료된 후 직물 기재(1)가 추출되고(단계 70), 직물 기재(1)가 2차 건조된다(72).
1차 함침 및 2차 함침을 위한 혼합액(120)은 체지방 분해 기능성 광물(2)을 분말형태로 포함하는데, 1차 함침에서는 체지방 분해 기능성 광물(2)이 직물 기재(1)에 잘 침투하도록 하고, 2차 함침에서는 체지방 분해 기능성 광물(2)이 직물 기재(1) 표면에 잘 도포되도록 한다.
이를 위한 방안으로는, 1차 함침에는 입자가 다소 작은 것들 위주로 하여 체지방 분해 기능성 광물(2)이 직물 기재(1)에 잘 침투하도록 하고, 2차 함침에는 입자가 다소 큰 것들을 위주로 포함시킴으로써 체지방 분해 기능성 광물(2)이 직물 기재(1) 표면에 잘 도포되도록 할 수 있다. 바람직하게는, 1차 함침용으로는 입자 크기가 10㎛ 미만인 것이 40질량% 이상, 2차 함침용으로는 입자 크기가 10㎛ 이상인 것이 20질량% 이상인 것이 좋다. 1차 함침용으로 입자 크기가 10㎛ 미만인 것이 40질량% 미만이면 체지방 분해 기능성 광물(2)의 침투가 충분하지 않고, 2차 함침용으로 입자 크기가 10㎛ 이상인 것이 20질량% 미만이면 체지방 분해 기능성 광물(2)의 도포가 충분하지 않다. 보다 바람직하게는, 1차 함침용으로 입자 크기가 10㎛ 이상인 것이 50질량% 이상, 더 바람직하게는 60질량% 이상인 것이 좋고, 2차 함침용으로 입자 크기가 10㎛ 이상인 것이 30질량% 이상, 더욱 바람직하게는 40질량% 이상인 것이 좋다.
다른 방안으로는, 1차 함침에서 사용되는 혼합액(120)의 점도를 2차 함침에서 사용되는 혼합액(120)의 점도보다 낮게 유지하는 방안도 있다. 이 경우, 혼합액(120)에 포함되는 증점제를 조절하여, 1차 함침을 위해서는 혼합액(120)의 점도를 4,000cps 미만으로 유지하고, 2차 함침을 위해서는 혼합액(120)의 점도를 500cps 이상으로 유지하되, 1차 함침시의 점도가 2차 함침시의 점도보다 낮은 것이 좋다. 1차 함침 및/또는 2차 함침용 혼합액(120)은 염료와 증점제를 더 포함하는 것이 좋다. 바람직하게는, 2차 함침용 혼합액(120)의 점도는 1,000cps 이상, 보다 바람직하게는 1,500cps 이상, 더욱 바람직하게는 2,000cps 이상, 2,500cps 이상, 또는 3,000cps 이상인 것이 좋다.
1: 직물 기재
2: 체지방 분해 기능성 광물
10: 기능성 직물
110: 함침 장치
116: 교반기
120: 혼합액
2: 체지방 분해 기능성 광물
10: 기능성 직물
110: 함침 장치
116: 교반기
120: 혼합액
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- 1차 함침 단계와,
1차 건조 단계와,
2차 함침 단계
를 포함하며,
상기 1차 함침 단계는 함침 장치에 1차 혼합액을 수용시키는 1차 혼합액 수용 단계와, 상기 함침 장치에 직물 기재를 투입하는 직물 기재 투입 단계와, 상기 함침 장치 내에서 상기 직물 기재를 상기 1차 혼합액에 함침시키는 함침 단계를 포함하며, 상기 1차 혼합액은 파동에너지 방사물을 포함하며, 상기 1차 혼합액에 포함된 파동에너지 방사물은 입자 크기가 상기 직물 기재의 평균 기공 크기 미만인 것이 40질량% 이상으로 하여 상기 직물 기재 내 상기 파동 에너지 방사물의 침투를 증대시키고,
상기 2차 함침 단계는 함침 장치에 2차 혼합액을 수용시키는 2차 혼합액 수용 단계와, 상기 함침 장치에 직물 기재를 투입하는 직물 기재 투입 단계와, 상기 함침 장치 내에서 상기 직물 기재를 상기 2차 혼합액에 함침시키는 함침 단계를 포함하며, 상기 2차 혼합액은 파동에너지 방사물을 포함하며, 상기 2차 혼합액에 포함된 파동에너지 방사물은 입자 크기가 상기 직물 기재의 평균 기공 크기 이상인 것이 20질량% 이상으로 하여 상기 직물 기재 표면에 상기 파동 에너지 방사물의 도포를 증대시킨 인 것을 특징으로 하는 체지방 분해 기능성 직물 제조 방법. - 제9항에 있어서, 상기 1차 혼합액에 포함된 파동에너지 방사물은 입자 크기가 상기 직물 기재의 평균 기공 크기 미만인 것이 50질량% 이상이며, 상기 2차 혼합액에 포함된 파동에너지 방사물은 입자 크기가 상기 직물 기재의 평균 기공 크기 이상인 것이 30질량% 이상인 것을 특징으로 하는 체지방 분해 기능성 직물 제조 방법.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 직물 기재의 평균 기공 크기는 1㎛ 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 체지방 분해 기능성 직물 제조 방법.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 직물 기재의 평균 기공 크기는 10㎛ 내지 200㎛인 것을 특징으로 하는 체지방 분해 기능성 직물 제조 방법.
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- 제9항에 있어서, 상기 1차 혼합액 또는 상기 2차 혼합액은 염료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 체지방 분해 기능성 직물 제조 방법.
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