KR101828045B1 - 엠보형태의 입체 구조를 가지는 직물의 제조방법 - Google Patents

엠보형태의 입체 구조를 가지는 직물의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 입체적 구조를 가지는 피부 친화성 직물의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 천연섬유 소재를 이용하여 준비기술, 제직기술, 열처리 가공기술의 차별화로 쾌적성과 입체적 구조를 가지는 직물의 제조방법에 관한 것으로, 원사선정 → 준비공정(직물설계) → 제직 → 1차 열수처리 → 염색(상압염색법) → 2차 열처리 → 검사 순으로 이루어지는 제직방법에 있어서, 상기 원사는 피부 친화성 소재원사로 경사는 우수한 항균, 소취성을 가지는 쥬라실 원사를 준비하고, 위사로 레이온 고수축사와 레이온 저수축사를 준비한 다음, 상기 직물설계를 원사배열은 레이온고수축사:레이온저수축사의 본수 비율을 1:2~1:3의 비율로 설계하여 제직하고, 상기 열처리는 1차 저온열수수축가공하고, 2차열수처리가공하는 것으로, 상기 1차 저온열수수축가공은 염색기에서 무장력 상태로 처리온도 90~98℃의 열수로 열수수축가공되고, 상기 열수수축가공 열처리 완료 후, 염색한 다음 입체구조형태를 안정적으로 보존하기 위하여 열처리온도 150~170℃ 조건으로 2차 열처리한 후, 검사하는 공정으로 이루어지는 입체 구조를 가지는 피부 친화성 직물의 제조방법 및 그 직물이 개시된다.

Description

엠보형태의 입체 구조를 가지는 직물의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTRURING THE TEXTILE HAVING A THREE-DIMENSIONAL STRUCTURE}
본 발명은 엠보형태의 입체구조를 가지는 직물의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 향균성 소재로 쥬라실원사를 사용하고, 공정수분율이 우수한 재생 섬유 소재로 레이온 고수축사 및 저수축사를 사용하여 준비기술, 제직기술, 열처리 가공기술의 차별화로 우수한 항균, 소취성과 냉감성능을 강화하여 우수한 쾌적성을 확보하여 최적의 여름소재로 활용할 수 있는 엠보형태의 입체구조를 가지는 직물의 제조방법에 관한 것이다.
현대인의 생활에는 활동시간은 연장되고, 반면에 수면과 휴식시간은 단축되고 있어, 침구류의 질적 향상은 더욱 중요한 문제로 부각되고 있다. 이러한 소비자의 욕구를 충족시키는 것이 침장업계의 사명이기도 하다.
침장품은 우리 생활의 1/3을 점하고 있으며, 인생의 희로애락을 같이하고 있음. 특히 침구는 희망을 낳고 거두게 하는 생활필수품이라고 할 수 있으며, 건강하고 명량한 침실 내 생활을 영위하기 위해 만들어진 생활용품 및 관련 상품으로서 주로 섬유로 만들어진 제품이라고 정의할 수 있다.
주생활 인테리어 조건으로 크기, 음향, 조명, 온도, 습도, 색상 및 비품의 디자인 등 실내의 모든 요소를 추가 고려하여 사용자의 취향에 맞게 가장 쾌적한 안식처로 꾸미려는 욕구가 팽배하면서 업계는 물론 학계에서도 관심을 갖게 되었고, 더불어 더욱 전도유망한 산업으로 부각되고 있다.
따라서, 사용자에게 쾌적성을 제공할 수 있는 침장제품으로의 가공이 가능한 직물의 제공이 필요하다.
대한민국 공개특허 제10-1998-0083987호 대한민국 등록특허 제10-0173202호 대한민국 등록실용신안 제20-0336291호
본 발명에서는 항균, 소취성이 우수한 쥬라실원사를 경사로 사용하고, 쾌적성과 입체적 구조를 갖도록 서로 다른 수축률을 가지는 공정수분율이 우수한 재생섬유(레이온) 소재인 레이온 고수축사와 레이온 저수축사를 위사로 사용하여 적절히 배열함으로써 가공단계에서 사용된 원사의 수축율의 차이에 의해 입체감을 부여하고, 이러한 입체감을 부여하기 위해 다단 열처리 가공 방법을 새로이 적용함으로써 엠보형태의 입체 구조를 가지는 직물의 제조방법 및 그에 의해 제조된 직물을 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기한 과제를 해결한 본 발명의 엠보형태의 입체 구조를 가지는 직물의 제조방법은 원사선정 → 준비공정(직물설계) → 재직 → 1차 열수처리 → 염색(상압염색법) → 2차열처리 → 검사 순으로 이루어지는 제직방법에 있어서,
상기 원사는 피부 친화성 소재원사로 경사는 우수한 항균, 소취성을 가지는 쥬라실 원사를 준비하고, 위사로 레이온 고수축사와 레이온 저수축사를 준비한 다음, 상기 직물설계를 원사배열은 레이온고수축사:레이온저수축사의 본수 비율을 1:2~1:3의 비율로 설계하여 제직하고, 상기 1차열수처리는 염색기에서 무장력 상태로 처리온도 90~98℃의 열수로 1차 저온열수수축가공 처리하고, 상기 1차 열수처리 후, 온도 70~80℃에서 20~30분간 정련 후 수세한 다음, 분산염료 및 반응성염료로 온도 70~5℃, 액비 1:5 조건으로 40~60분간 염색한 다음, 입체구조형태를 안정적으로 보존하기 위하여 열처리온도 150~170℃ 조건으로 2차 열처리한 후, 검사하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 레이온고수축사는 수축율 20~25%를 만족하는 것을 사용하고, 상기 레이온 저수축사는 수축율 5~7%를 만족하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 레이온고수축사와 레이온저수축사는 고수축사:저수축사를 8:16 또는 15:45를 만족하도록 직물설계하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 1차 열수처리는 열수온도 90~98℃, 노즐 수압압력 0.3~0.5kg/㎠, 릴스피드(Reel speed) 10m/min속도로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 2차 열처리는 온도150~170℃, 오버피드(over feed) 5~7%, 릴스피드(Reel speed) 20m/min속도로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 레이온 저수축사는 섬도 100D ~ 150D인 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 쥬라실 원사 섬도는 50 ~ 100D, 꼬임수 250~450TPM을 만족하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는 상기한 제조방법들 중 어느 하나의 방법에 의해 제직되며, 경사밀도 100~120본/inch, 위사밀도 80~120본/inch인 것을 특징으로 하는 입체 구조를 가지는 피부 친화성 직물을 제공한다.
본 발명에서 제공되는 직물제조방법은 엠보형태의 입체적 구조를 갖는 직물의 제조 기술로 원사 선정시 피부 친화성 소재원사로 위사는 공정수분율이 우수한 재생섬유(레이온)로 수축율이 높은 레이온고수축사와 수축율이 낮은 레이온저수축사를 사용하고, 경사로 우수한 항균,소취성을 가지는 쥬라실 원사를 사용 준비기술, 제직기술, 다단 열처리 가공기술을 적용, 즉, 1차 열수처리(엠보싱형태 발현 공정)를 한 다음 염색가공 후, 2차 열처리(엠보싱형태 고정 공정) 방식으로 직물을 제조함으로써 쾌적성, 특히 피부 친화성과 엠보형태의 입체적 구조를 갖는 직물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일제조방법에 의해 열수수축 가공 처리한 직물 표면 SEM사진이다.
도 2는 도 1의 저수축 부위 표면 SEM사진이다.
도 3은 도 1의 고수축 부위 표면 SEM사진이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
첨부도면 도 1은 본 발명의 일제조방법에 의해 열수수축 가공 처리한 직물 표면 SEM사진이고, 도 2 는 도 1의 저수축 부위 표면 SEM사진이며, 도 3 은 도 1의 고수축 부위 표면 SEM사진이다.
본 발명은 엠보형태의 입체적 구조를 가지는 직물의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경사와 위사를 피부 친화성 소재원사를 준비하고, 경사로 항균소취성이 우수한 쥬라실 원사를, 위사에 레이온 고수축사와 레이온 저수축사를 사용하여 준비기술, 제직기술, 열처리 가공기술의 차별화로 쾌적성과 입체적 구조를 가지는 직물의 제조방법 및 그 직물을 제공하고자 함에 그 목적이 있는 것으로, 상기 목적을 달성한 본 발명의 엠보형태의 입체 구조를 가지는 직물의 제조방법은 원사선정 → 준비공정(직물설계) → 제직 → 1차 열수처리 → 염색(상압염색법) → 2차 열처리 → 검사 순으로 이루어지는 제직방법에 있어서,
상기 원사는 피부 친화성 소재원사로 경사는 우수한 항균, 소취성을 가지는 쥬라실 원사를 준비하고, 위사로 레이온 고수축사와 레이온 저수축사를 준비한 다음, 상기 직물설계를 원사배열은 레이온고수축사:레이온저수축사의 본수 비율을 1:2~1:3의 비율로 설계하여 제직하고, 상기 1차열수처리는 염색기에서 무장력 상태로 처리온도 90~98℃의 열수로 1차 저온열수수축가공 처리하고, 상기 1차 열수처리 후, 온도 70~80℃에서 20~30분간 정련 후 수세한 다음, 분산염료 및 반응성염료로 온도 70~95℃, 액비 1:5 조건으로 40~60분간 염색한 다음, 입체구조형태를 안정적으로 보존하기 위하여 열처리온도 150~170℃ 조건으로 2차 열처리한 후, 검사하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 원사로 사용되는 레이온고수축사는 수축율 20~25%를 만족하는 것을 사용하는 것이 좋고, 상기 레이온저수축사는 수축율 5~7%를 만족하는 것을 사용하는 것이 좋으며, 그 이유는 본 발명이 목적하는 위사로 사용되는 원사의 수축율의 차이로 이수축가공 열처리 과정에서 엠보싱형태의 입체구조를 발현시키기 위함으로, 상기 임계치 범위를 벗어날 경우에는 고수축사와 저수축사의 이수축 차이가 적거나 너무 크게 되어 목적하는 엠보싱 형태의 입체구조를 발현하는데 어려움이 있을 수 있다. 이때, 상기 고수축사는 수축율 20~25%를 만족하는 통상의 원사를 사용한다.
본 발명에 따르면, 상기 레이온 고수축사와 저수축사는 고수축사:저수축사를 1:2~1:3의 번수비를 만족하도록 직물설계하는 것이 바람직하다. 만일 상기 고수축사와 저수축사의 비율이 임계치를 벗어날 경우에는 입체구조가 잘 형성되지 않거나, 혹은 입체구조의 형상이 틀어져 불균일한 입체구조로 직물의 품질이 저하되는 단점이 있다. 보다 바람직하게는 상기 고수축사와 저수축사의 본수는 8:16 또는 15:45의 비율로 제직설계하는 것이 좋다.
본 발명에 따르면, 상기 1차 열수처리는 열수온도 90~98℃, 노즐 수압압력 0.3~0.5kg/㎠, 릴스피드(Reel speed) 10m/min속도로 열수수축가공이 이루어진다. 여기서, 상기 노즐수압압력이 0.5kg/㎠ 이상이면 직물의 입체감이 부족하고, 노즐 수압압력이 0.3kg/㎠ 이하이면 입체구조의 형상이 틀어져 불균일한 입체구조로 직물의 품질이 저하되는 단점이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 2차 열처리는 온도 150~170℃, 오버피드(over feed) 5~7%, 릴스피드(Reel speed) 20m/min속도로 이루어진다.
본 발명에 따르면, 상기 1차 열수처리하여 도 1에 도시된 바와 같은 엠보형태 입체구조를 발현시킨 다음 진행되는 상기 염색은 온도 70~80℃에서 20~30분간 정련 후 수세한 다음, 분산염료 및 반응성염료로 온도 70~90℃, 액비 1:5 조건으로 40~60분 염색하는 것에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 바람직하게는 상기 레이온 저수축사는 섬도 100D ~ 150D인 원사를 사용하는 것이 좋다. 상기 섬도를 가지는 저수축사를 사용하는 이유는 위사방향으로 열수수축가공 후 엠보싱 효과를 높게 하기 위해서 레이온 고수축사 보다는 약간 낮은 섬도를 유지하는 것이 좋다.
반면, 상기 레이온고수축사는 상기 레이온 저수축사보다는 높은 섬도를 가지는 원사를 사용하는 것이 바람직한데, 그 이유는 위사방향으로 열수수축 효과 발현 후 저수축 원사(레이온)가 직물 표면에 도출되어 피부 표면에 접촉되도록 하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 경사로 사용되는 쥬라실원사는 섬도 50 ~ 100D인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 쥬라실 원사는 우수한 항균, 소취성을 가지는 것으로, 상기 섬도가 50D 미만일 경우에는 입체 구조형태가 불규칙한 단점이 있고, 상기 섬도가 100D 초과할 경우에도 입체성이 저하되는 단점이 있다.
이상에서 개시되는 본 발명에 의해 제공되는 제조방법에 의해 제직되며, 경사밀도 100~120본/inch, 위사밀도 80~120본/inch을 만족하는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같은 저수축부와 고수축부의 입체 구조를 가지는 엠보형태의 입체구조를 가지는 직물을 제공할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 보다 상세히 설명하기로 한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 변형 가능한 것이다.
[실시예]
경사로 우수한 항균, 소취성을 가지는 것으로 섬도 50~100데니어의 쥬라실 원사를 준비하고, 위사로 수축율 20~25%를 만족하는 레이온 고수축사와 수축율 5~7%를 만족하는 레이온 저수축사를 준비한 다음, 위사배열을 고수축사:저수축사의 본수비율을 달리하여 제직설계(표 1 참조)한 다음, 경사밀도 100~120본/inch, 위사밀도 80~120본/inch를 만족하도록 제직하고, 제직된 직물을 다단 열처리시 각각의 공정에서 그 조건별로 열수축효과 및 입체구조형태를 시험하여 았으며, 그 결과는 하기 표 1 내지 표 7에 나타내었다. 이때, 열수수축 효과와 입체구조형태는 우수(◎), 중간(△), 부족(×)으로 구분하였다.
하기 표 1은 위사배열의 본수비율에 따른 열수수축효과를 나타낸 것이고,
표 2, 3, 4는 열처리 공정별 각각의 조건에 따른 열수수축효과의 안정성을 나타낸 것이다.
표 5, 6, 7, 8은 열처리 공정별 각각의 조건에 따른 열수수축가공 입체구조직물형태의 안정성을 나타낸 것이다.
위사 배열
(위사본수)		 8:8 (1;1) 8:16 (1;2) 8:24 (1;3) 15:15 (1;1) 15:30 (1;2) 15:45 (1;3)
열수수축효과 × ◎ ◎ △ ◎ ◎
1차열수수축가공열처리(℃) 60 70 80 90 98 110
열수축효과 × × △ ◎ ◎ ×
정련 온도(℃) 65 70 75 80 85 90
열수축효과 × △ ◎ ◎ × ×
염색 온도(℃) 50 60 70 80 90 100
열수축효과 × △ ◎ ◎ ◎ ×
2차 열처리(℃) 110 130 150 170 190 210
입체구조직물형태 × △ ◎ ◎ △ ×
1차 열수축
가공 릴스피드
(m/min)		 1 5 10 15 20 25
입체구조직물형태 × △ ◎ △ △ ×
1차 열수축
가공 수압압력
(kg/㎠)		 0.1 0.3 0.5 1.0 2.0 3.0
입체구조직물형태 △ ◎ ◎ △ △ ×
2차 열처리 오버피드(%) 4 5 6 7 8 9
입체구조직물형태 × ◎ ◎ ◎ △ ×
위 표 1 내지 8의 시험 결과로, 위사배열 본수 비율을 1:2~1:3의 비율로 제직, 1차 열수축가공열처리 열수온도 90~98℃, 1차열수축가공열처리 노즐 수압압력 0.5kg/㎠이하, 릴스피드(Reel speed) 10m/min속도, 정련온도 75~80℃, 염색온도 70~90℃, 2차 열처리 온도 150~170℃, 2차 열처리시 오버피드 5~7%, 1차와 2차 열처리 가공 reel speed 10~20m/min의 조건으로 가공될 경우, 열수수축 처리후 입체 구조형태가 안정적으로 이루어지는 것을 알 수 있었다.
한편, 위 표 1 내지 8의 결과에 따라, 위사배열 8:16(1:2)와 위사배열 15:45(1:3)의 비율로 제직된 각각의 직물을 각각 직물1 및 직물2로 하여, 상기 각각의 직물을 1차 열수수축가공열처리 열수온도 90~98℃, 노즐 수압압력 0.5kg/㎠이하, 릴스피드(Reel speed) 10m/min속도; 정련온도 75~80℃, 염색온도 70~90℃, 2차 열처리 온도 150~170℃, 오버피드 5~7%; 2차 열처리 가공 reel speed 20m/min의 조건으로 열처리 가공하여 준비된 각각의 직물에 대한 물성을 측정하여 보았으며 그 결과는 하기 표 9에 나타내었다.
주요 성능 단 위 직물1 직물2 측정방법
필링성 급 4 4 KS K 0498
세탁견뢰도 급 4-5 4 KS K 0430
마찰견뢰도 급 4-5 4-5 KS K 0650
일광견뢰도 급 4 4 ISO 105 B02
땀견뢰도 급 4-5 4-5 KS K ISO 105-E04
세탁 치수 변화율 % 3% 3% KS K ISO675
항균성 % 99.9 99.9 KS K 0693
소취율 - 60 60 암모니아 가스검지관법
이상에서 보여지는 바와 같이, 본 발명에 따른 제조방법은 우수한 열수수축효과를 발현하여 사용되는 원사의 수축율 차이에 따른 엠보형태의 입체형상을 가지는 매우 우수한 물성을 가지는 엠보형태의 입체구조를 가지는 직물을 제공할 수 있음을 알 수 있었다.

Claims (8)

  1. 원사선정 → 준비공정(직물설계) → 제직 → 1차 열수처리 → 염색(상압염색법) → 2차 열처리 → 검사 순으로 이루어지는 제직방법에 있어서,
    상기 원사는 피부 친화성 소재원사로 경사는 우수한 항균, 소취성을 가지는 쥬라실 원사를 준비하고, 위사로 수축율 20~25%를 만족하는 레이온 고수축사와 수축율 5~7%를 만족하는 레이온 저수축사를 준비한 다음, 상기 직물설계를 원사배열은 레이온고수축사:레이온저수축사의 본수 비율을 1:2~1:3의 비율로 설계하여 제직하고, 상기 1차열수처리는 염색기에서 무장력 상태로 처리온도 90~98℃의 열수로 1차 저온열수수축가공 처리하고, 상기 1차 열수처리 후, 온도 70~80℃에서 20~30분간 정련 후 수세한 다음, 분산염료 및 반응성염료로 온도 70~95℃, 액비 1:5 조건으로 40~60분간 염색한 다음, 입체구조형태를 안정적으로 보존하기 위하여 열처리온도 150~170℃ 조건으로 2차 열처리한 후, 검사하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엠보형태의 입체구조를 가지는 직물의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이온고수축사와 레이온저수축사는 고수축사:저수축사의 본수비율을 8:16 또는 15:45를 만족하도록 직물설계하는 것을 특징으로 하는 엠보형태의 입체구조를 가지는 직물의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차 열수처리는 열수온도 90~98℃, 노즐 수압압력 0.3~0.5kg/㎠이하, 릴스피드(Reel speed) 10m/min속도로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엠보형태의 입체구조를 가지는 직물의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 열처리는 처리온도 150~170℃, 오버피드(over feed) 5~7%, 스피드(Reel speed) 20m/min속도로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엠보형태의 입체구조를 가지는 직물의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이온저수축사는 섬도 100D ~ 150D인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 엠보형태의 입체구조를 가지는 직물의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 쥬라실 원사는 섬도 50 ~ 100D, 꼬임수 250~450TPM을 만족하는 원사인 것을 특징으로 하는 엠보형태의 입체구조를 가지는 직물의 제조방법.
  8. 청구항 제1항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항 기재의 제조방법에 의해 제조되는 직물로, 경사밀도 100~120본/inch, 위사밀도 80~120본/inch인 것을 특징으로 하는 엠보형태의 입체구조를 가지는 직물.
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