KR101949364B1 - 미세먼지 포집용 직물 및 그를 이용한 직물제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세먼지 포집용 직물 및 그를 이용한 직물제품에 관한 것이다.
본 발명은 경사로 사용된 섬유가 단면형상으로 이형화되고 섬유 한 올 한 올이 저교락 고권축사로 가공된 경사용 섬유집합체와 위사로 사용된 섬유가 모우와 루우프가 발현되도록 유사면(Cotton-like) 형상으로 가공된 위사용 섬유집합체가 직조된 직물을 제공하되, 상기 직물의 표면층과 이면층이 다르게 표출되는 이중직화된 직조 구성으로 인해 황사, 꽃가루 등의 입자성 부유물을 포함하는 미세먼지를 용이하게 포집하여 실내로의 유입을 저감시킬 수 있고, 상기 경사와 위사의 섬유집합체로 직조된 직물표면에 랜덤한 지그재그의 크림프(권축)구조와 털 달린 그물코의 형상이 발현되어 미세다공층과 직물표면의 굴곡성으로 인하여 우수한 미세먼지 포집성능과 흡음효과가 구현되어, 직물을 이용한 다양한 직물제품에 적용할 수 있다.

Description

미세먼지 포집용 직물 및 그를 이용한 직물제품{FABRIC FOR COLLECTING FINE DUST AND TEXTILE PRODUCTS USING THE SAME}

본 발명은 미세먼지 포집용 직물 및 그를 이용한 직물제품에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경사로 사용된 섬유의 단면형상이 이형화되고 섬유 한 올 한 올이 저교락 고권축사로 가공된 경사용 섬유집합체와 위사로 사용된 섬유가 모우와 루우프가 발현되도록 유사면(Cotton-like) 형상으로 가공된 위사용 섬유집합체가 직조된 직물을 제공하되, 상기 직물의 표면층과 이면층이 다르게 표출되는 이중직화된 직조 구성으로 인해 황사, 꽃가루 등의 입자성 부유물을 포함하는 미세먼지를 용이하게 포집하여 실내로의 유입을 저감시킬 수 있고, 상기 경사와 위사의 섬유집합체로 직조된 직물표면에 랜덤한 지그재그의 크림프(권축)구조와 털 달린 그물코의 형상이 발현되어 미세다공층과 직물표면의 굴곡성으로 인하여 우수한 미세먼지 포집성능과 흡음효과가 구현된 미세먼지 포집용 직물 및 그를 이용한 직물제품에 관한 것이다.

산업화와 도시화의 영향으로 촉발된 미세먼지뿐만 아니라 봄철 황사와 꽃가루는 비염, 결막염, 아토피 피부염, 천식 등의 원인이 되며 방치할 경우, 축농증과 중이염, 만성기침으로 발전하기도 한다. 특히, 비염의 경우 코 점막이 부어 호흡을 방해하면 숙면을 취하지 못해 성장호르몬이 분비되지 않을 뿐 아니라 입맛도 떨어져 음식물 섭취를 통한 성장과 면역 증진에 걸림돌이 되어 성장기 어린이와 청소년에게 성장장애 원인질환이 된다.

황사는 중국이나 몽골 등과 같은 지역에서 발원하는 미세먼지로서 일반 공기에 비해 중금속 농도가 2∼15배 이상 높고, 납은 13배, 카드뮴은 14배, 크롬은 21배나 많은 것으로 보고되고 있으며, 근래에 발표된 논문에 따르면 0.1㎛ 이하의 극미세먼지는 실핏줄을 타고 직접 혈관 내로 들어가 혈액을 뭉치게 해 혈액순환을 방해하고, 미세먼지의 농도가 10㎍/㎥ 증가할 때마다 심혈관 질환의 발병률이 24％ 높아지고, 이중 심혈관질환으로 사망할 확률 또한 76％씩 증가하는 것으로 알려져 있다.

따라서, 황사, 꽃가루 등의 입자성 부유물을 포함하는 미세먼지를 효율적으로 포집하기 위한 마스크제품에서부터 실내로의 유입을 차단하기 위한 직물제품까지 다양하게 제안되고 있다.

일본 공개특허공보 특개평11-189944에서와 같이 3개 층으로 구성된 무진의의 경우, 인체와 접하는 내층이 0.01∼0.1㎛ 크기의 먼지를 포집할 수 있는 편직물로 구성되나, 먼지는 상기 편직물의 상부에 부착된 고 흡수성 폴리우레탄수지 필름에 의해 제어되므로, 실제로 편직물을 내층에 형성할 필요가 없고, 또 무진의의 신축성은 외층의 고밀도 직물에 의해 결정되므로 내층에 신축성이 좋은 편직물을 사용하여도 착용감은 전혀 개선되지 않는다

일본특허 제2825582호에는 경사로서 단섬유 데니어가 1.0 데니어 미만의 세섬사와 단섬유 데니어가 1.0∼3.0 데니어 범위의 태섬사로 이루어지는 혼섬사를 사용하는 방진 생지가 공지되고 있으나, 이와 같이 혼섬사를 사용할 경우, 혼섬사의 품질관리가 대단히 어렵고, 또한 불균일 혼섬에 의한 제직 작업성이 불량해지는 문제가 있다.

또한, 대한민국특허 제1028578호에는 경사와 위사가 고밀도 조직으로 형성되는 무진의용 원단에 있어서, 상기 경사와 위사는 이형단면 흡한속건사와 고수축사가 일정간격으로 연속해서 배열되고 상기 이형단면 흡한속건사와 고수축사 사이에 도전사가 삽입되며 평직으로 제직되어 착용감이 개선된 무진의용 원단을 제공하고 있다.

이에, 본 발명자들은 봄철 황사와 꽃가루 등의 입자성 부유물을 포함하는 미세먼지를 용이하게 포집하기 위한 연구 결과, 서로 상이한 형상의 경사와 위사를 사용하여 황사와 꽃가루 등의 입자성 부유물을 포함하는 미세먼지가 실내로 유입되기 어렵도록 제직물의 직조 구성을 설계하고, 표면층과 이면층이 서로 다른 형상으로 이중직화된 직조 구성으로 제직하되 표면층에는 경사로 사용된 섬유의 저교락 고권축 구조가 잘 발현이 되도록 배열하고, 이면층에는 위사로 사용된 섬유의 유사면(Cotton-like) 형상의 모우와 루우프사를 배열함으로써, 미세먼지가 용이하게 포집되는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 표면층과 이면층이 서로 다른 형상으로 이중직화된 직조 구성으로 제직된 미세먼지 포집용 직물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 미세먼지 포집용 직물을 이용한 직물제품을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 경사로 사용된 섬유의 단면형상이 이형화되고 섬유 한 올 한 올이 저교락 고권축사로 가공된 경사용 섬유집합체;와 위사로 사용된 섬유가 모우와 루우프가 발현되도록 유사면(Cotton-like) 형상으로 가공된 위사용 섬유집합체;로 직조된 직물이고, 상기 직물의 표면층과 이면층이 다르게 표출되는 이중직화된 직조 구성을 가지는 미세먼지 포집용 직물을 제공한다.

상기에서 경사로 사용된 섬유는 1 내지 10ea/m 교락수와 10 내지40%의 신축회복율로 구현된 저교락 고권축사이고, 직물의 표면층으로 배열된다.

또한, 상기에서 위사로 사용된 섬유는 신도 20 내지 50% 수준에서 2 내지 5%의 신축회복율로 구현된 모우 및 루우프가 발현된 유사면(Cotton-like) 형상의 가공사이고, 직물의 이면층으로 배열되는 것이다.

본 발명의 직물은 경사와 위사의 섬유집합체로 직조된 직물표면에 털 달린 그물코의 형상이 발현되어 미세다공층이 형성되므로, 경사 및 위사 방향의 공극갯수(Pore count) 2∼50개/0.5㎠, 공극크기(Pore size) 0.010∼0.050㎟ 및 공극률(Porosity) 0.10∼5.0%를 충족하여 미세먼지 포집용도에 적합하다.

또한, 본 발명의 직물은 경사와 위사의 섬유집합체로 직조된 직물표면에 랜덤한 지그재그의 크림프(권축)구조와 털 달린 그물코의 형상이 발현되어, 표면의 굴곡성(요철)으로 인하여, 흡음시험방법(KS F 2814)조건에서, 소음저감계수가 0.30 이상의 흡음효과를 구현하여, 미세먼지 포집용도에 기능성을 부가할 수 있다.

나아가 본 발명은 이상의 미세먼지 포집용 직물을 이용한 직물제품을 제공한다.

본 발명은 서로 상이한 형상의 경사와 위사를 사용하여 미세먼지가 실내로 유입되기 어렵도록 제직물의 직조 구성에 의해 황사, 꽃가루 등의 입자성 부유물을 포함하는 미세먼지를 용이하게 포집할 수 있는 직물을 제공할 수 있다.

본 발명의 미세먼지 포집용 직물은 표면층과 이면층이 서로 다른 형상으로 이중직화된 직조 구성으로 이루어지며 표면층에는 경사로 사용된 섬유의 저교락 고권축 구조가 잘 발현이 되도록 배열하고, 이면층에는 위사로 사용된 섬유의 유사면(Cotton-like) 형상의 모우와 루우프사를 배열함으로써, 황사, 꽃가루 등의 입자성 부유물을 포함하는 미세먼지를 용이하게 포집하여 실내로의 유입을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 미세먼지 포집용 직물은 경사와 위사의 섬유집합체로 직조된 직물표면에 랜덤한 지그재그의 크림프(권축)구조와 털 달린 그물코의 형상이 발현되어 미세다공층과 직물표면의 굴곡성으로 인하여 우수한 미세먼지 포집성능과 흡음효과가 구현한다.

따라서, 본 발명의 미세먼지 포집용 직물을 이용한 다양한 직물제품들을 제공할 수 있으며, 후가공이 필요하지 않아 공정 절약으로 경제성이 향상되고, 일반 가정에서 손쉽게 세탁이 가능하고, 직물의 직조구조만으로 미세먼지 포집성능과 흡음효과를 구현하므로 반영구적으로 유지될 수 있다.

도 1은 본 발명의 직물 중 경사로 사용된 교락 권축사별 사진이고,
도 2는 본 발명의 직물 중 위사로 사용된 가공사 사진이고,
도 3은 본 발명의 이중직화된 직조 구성에서 표면층 및 이면층의 사진 및 그의 제직도면이고,
도 4는 도 3의 표면층 및 이면층의 확대사진이고,
도 5는 본 발명의 실시예 1 내지 2에서 제조된 직물에 대한 미세먼지 부착의 초기 및 포집 이후의 이미지이고
도 6은 본 발명의 비교예 1 내지 4에서 제조된 직물에 대한 미세먼지 부착의 초기 및 포집 이후의 이미지이고.
도 7은 본 발명의 직물의 미세먼지 포집성능을 평가하기 위한 장치의 모식도이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

본 발명은 경사로 사용된 섬유의 단면형상이 이형화되고 섬유 한 올 한 올이 저교락 고권축사로 가공된 경사용 섬유집합체;와 위사로 사용된 섬유가 모우와 루우프가 발현되도록 유사면(Cotton-like) 형상으로 가공된 위사용 섬유집합체;로 직조된 직물이고, 상기 직물의 표면층과 이면층이 다르게 표출되는 이중직화된 직조 구성을 가지는 미세먼지 포집용 직물을 제공한다.

본 발명의 명세서에서 "미세먼지"라 함은 황사, 꽃가루를 비롯하여 입자성 부유물 또는 오염물질을 포괄적으로 포함한다.

본 발명의 미세먼지 포집용 직물은 경사 및 위사의 섬유소재로 폴리에스테르 장섬유를 사용하며, 구체적으로 경사로 사용한 섬유는 폴리에스테르 장섬유 한 올의 단면형상이 원형단면, 이형단면, 중공단면의 형태 중 어느 것이나 바람직하나, 동일 섬도의 원형단면 섬유에 비하여 표면적이 넓어 유체와의 접촉면적이 증가하고 그 단면형상으로 인하여 섬유집합체를 이루었을 때 기공크기를 감소시키고 필라멘트간 공간형성이 크게 발현되도록 하기에 유리하게는 이형단면 형상이 바람직하다.

본 발명의 실시예에서는 네잎 클로버 형상의 섬유를 일례로 실시하나 이에 한정되지는 아니할 것이다.

또한, 섬유 굵기는 제약이 없지만 경사용 섬유집합체의 총 섬도는 50 내지 500 데니어이며, 더욱 바람직하게는 75 내지 300 데니어의 섬유를 사용한다.

또한, 실내로 유입되는 대기중의 입자성 부유물이 잘 포집될 수 있도록, 경사로 사용된 섬유 한 올 한 올이 크림프 구조가 발현되는 저교락 고권축사로서 부풀음성(Bulky)을 크게 가공한다. 이때, 섬유의 가공은 가연(Draw texturing), 에어 제트 텍스쳐링(Air jet texturing), 에어 인터레이스 텍스쳐링(Air interlace texturing) 중에서 선택되는 하나의 방법에 의해 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 에어 인터레이스 텍스쳐링(Air interlace texturing)에 의해 저교락 고권축사로 가공되며, 상기 가공된 섬유의 교락수는 1 내지 10ea/m, 더욱 바람직하게는 1 내지 5ea/m으로 저교락하는 것이다. 이때, 교락수는 공정 통과성을 좋게 하고 염색 가공 후 잔존 교락을 없게 하여 염색 품위저하를 방지할 수 있는 범위로 조절된다. 또한, 교락수를 5ea/m 이하로 수행함으로써, 사와 사간의 구속력을 없애 권축 발현을 크게 할 수 있다.

또한, 경사로 사용된 섬유의 권축가공은 10 내지 40%의 신축회복율(크림프율)이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 15 내지 30% 수준으로 설계하는 것이 미세먼지 포집 뿐 만 아니라 공정 통과성과 최종제품의 외관 특성에도 바람직하다. 이때, 신축복원율이 10% 미만이면, 직물로 제직된 후 수축성이 커져 부풀음성 발현이 미약하고, 40%를 초과하면, 직물표면의 요철성이 지나치게 커져 유연성을 잃게 된다.

도 1은 본 발명의 직물 중 경사로 사용된 교락 권축사별 사진으로서, 도면 위쪽은 저교락 고권축사(Low interlaced & High crimped yarn)이고, 아래쪽은 고교락 고권축사(High interlaced & High crimped yarn) 형태를 비교한 것이다.

본 발명의 경사로서 저교락 고권축사를 사용함으로써, 부풀음성(Bulky)이 크고 직물표면을 굴곡화시키는 유효한 구조로 이루어지기 때문에 황사, 꽃가루 등의 입자성 부유물을 포함하는 미세먼지가 실내로 유입될 때 포집이 더욱 효과적이다.

본 발명의 미세먼지 포집용 직물에 있어서, 위사로 사용한 섬유는 폴리에스테르 장섬유 한 올의 단면형상이 원형단면, 이형단면, 중공단면의 형태 중 어느 것이나 가능하나, 바람직하게는 원형단면 형상을 사용하며, 섬유 굵기는 제약이 없지만 위사용 섬유집합체의 총 섬도는 150 내지 750 데니어이고, 바람직하기로는 300 내지 500 데니어인 것이 좋다.

또한, 위사의 섬유가공은 가연(Draw texturing), 에어 제트 텍스쳐링(Air jet texturing), 에어 인터레이스 텍스쳐링(Air interlace texturing) 중 하나의 방법에 의해 가공되며, 바람직하기로는 모우 및 루우프가 발현된 유사면(Cotton-like) 형상을 얻기 위해서는 에어 제트 텍스쳐링(Air jet texturing) 가공이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 직물을 구성하는 위사로 사용된 에어 제트 텍스쳐링 가공사(ATY)의 사진이다.

이때, 위사는 사속(m/min), 에어 제트 압력(kg/㎠), 오버피드율(%)의 최적 조건을 설정하여 신도 20 내지 50% 수준에서 ATY 가공사의 신축회복율을 2 내지 5%로 가공함으로써 모우 및 루우프가 발현된 유사면(Cotton-like)의 가공사를 얻을 수 있다. 상기에서 신도 20% 미만이면, 모우와 루우프 발현이 적고, 신도 50%를 초과하면 섬유의 강도가 낮아진다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 미세먼지 포집용 직물은 서로 상이한 형상의 경사와 위사로 직조된 직물이고, 상기 직물의 표면층과 이면층이 다르게 표출되는 이중직화된 직조 구성을 가지는 것을 특징으로 한다.

도 3은 본 발명의 이중직화된 직물에서 표면층 및 이면층의 사진 및 그의 제직도면이고, 도 4는 본 발명의 이중직화된 직물에서 표면층 및 이면층의 확대사진을 나타낸다.

본 발명의 미세먼지 포집용 직물은 경사의 저교락 고권축 구조가 표면층에 발현되도록 배열되며, 위사의 모우 및 루우프가 발현된 유사면(Cotton-like)의 가공사가 이면층에 배열되도록 이중직화 구조로 직조함으로써, 표면층과 이면층이 다르게 표출되어 황사, 꽃가루 등의 입자성 부유물을 포함하는 미세먼지가 직물을 통과하기 어려운 표면구조를 제공한다.

따라서 본 발명의 미세먼지 포집용 직물의 직조 구성은 황사, 꽃가루 등의 입자성 부유물을 포함하는 미세먼지가 실내로 유입될 때 포집이 쉽게 되도록 설계된다.

또한, 경사와 위사의 섬유집합체로 직조된 직물표면에서 랜덤한 지그재그의 크림프(권축)구조와 털 달린 그물코의 형상이 발현되어, 굴곡성(요철)과 미세 다공층의 형성됨으로써, 직물표면에 입사되는 음파에 대한 에너지 손실율을 높여 실내의 소음을 개선한다.

구체적으로 본 발명의 미세먼지 포집용 직물은 흡음시험방법(KS F 2814) 하에서 소음저감계수(Noise Reduction Coefficient, NRC)가 0.30 이상의 흡음효과를 구현하여, 일반 직물의 0.10 수준에 비하여 높은 흡음성을 확인함으로써, 미세먼지 포집용도에 흡음성의 기능성을 부가할 수 있다.

본 발명의 직물은 형성된 미세다공층에 의해, 경사 및 위사 방향의 공극갯수(Pore count) 2∼50개/0.5㎠, 더욱 바람직하게는 5∼30개/0.5㎠인 것이 포집에 더 효과적이다.

공극크기(Pore size)는 0.010∼0.050㎟이고, 더욱 바람직하게는 0.01∼0.03㎟ 일 때 포집에 더 효과적이다.

황사, 꽃가루 등의 입자성 부유물을 포함하는 미세먼지의 포집 성능평가로서 가장 유효한 공극률(Porosity)은 0.10∼5.0%, 더욱 바람직하게는 0.1∼2.0%일 때, 포집에 더 유리하다[표 1].

또한, 본 발명의 직물은 미세먼지 포집용도의 목적을 수행하기 위하여, 직물표면에 대전방지나 정전기 방지와 같은 후가공이 필요하지 않으며, 섬유집합체 구조와 직조의 구성 및 그 조합만으로 가능한 미세먼지 포집용 직물을 제공할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예 1 내지 2와 비교예 1에서 제조된 직물에 대한 미세먼지 부착의 초기 및 포집 이후의 이미지이고, 도 6은 본 발명의 비교예 2 내지 4에서 제조된 직물에 대한 미세먼지 부착의 초기 및 포집 이후의 이미지를 나타낸다. 그 결과, 직물의 표면층과 이면층이 다르게 표출되는 이중직화된 직조 구성의 실시예 1 내지 2의 직물에서 미세먼지 포집 갯수와 미세먼지 차단능이 높은 수치로 확인된다.

나아가 본 발명은 미세먼지 포집용 직물을 이용한 직물제품을 제공한다.

상기 미세먼지 포집용 직물이 경사와 위사의 섬유집합체로 직조된 직물표면에 털 달린 그물코의 형상이 발현된 미세다공층으로 인해, 황사, 꽃가루 등의 입자성 부유물을 포함하는 미세먼지의 포집성능이 우수하고, 직물표면의 굴곡성(요철)으로 인해 직물표면에 입사되는 음파에 대한 에너지 손실율을 높여 실내의 소음을 개선할 수 있다.

이에 미세먼지 포집용 직물을 이용한 직물제품으로는 커튼, 마스크, 방진복, 침대 커버, 이불 커버, 이불, 매트리스, 방석커버, 베개커버 및 매트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나에 적용될 수 있다.

상기 직물제품 중 가정용, 사무실 및 다중이용 시설의 실내 인테리어용 직물의 커튼 제품을 일례로 설명하면, 미세먼지 포집효능과 실내외의 소리를 흡수하는 흡음효과도 발휘하여 실내 환경을 개선할 수 있으며, 미세먼지 포집용 직물에서, 섬유 한 가닥이 특수한 네잎 클로버 형태의 단면형상으로 섬유표면에서 빛이 난반사되기 때문에 인테리어용 직물의 커튼 제품 용도로 적용될 경우, 주요기능의 하나인 외부로부터 시선을 막아줄 수 있는 프라이버시 보호 기능과 섬유의 단면형상이 중공사를 사용하여 완성한 제품의 경우에는 여름엔 단열효과와 겨울엔 보온효과를 높일 수 있다.

나아가, 직물 원단 표면에 빛에 반응하는 섬유직물 전용 가시광 응답형 광촉매를 추가 가공처리하면, 항균탈취 및 유해물질의 자정능력까지 발휘하여 거실에 걸어 둔 자체만으로도 자연적으로 쾌적한 실내 환경을 유지시켜 줄 수 있다.

본 발명의 미세먼지 포집용 직물을 이용한 다양한 직물제품들은 직물 표면에 대전방지나 정전기 방지와 같은 후가공을 필요로 하지 않아, 공정 절약으로 경제성이 향상되고, 일반 가정에서 손쉽게 세탁이 가능하고, 직물의 직조구조만으로 미세먼지 포집성능과 흡음효과를 구현하므로 반영구적으로 유지될 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.

본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1>

경사로서 150D/72F이고 이형단면(네잎 클로버, 이형도: 0.46)을 가지는 폴리에스테르 필라멘트를 에어 인터레이스 텍스쳐링 기계에서 투플라이(2Ply)로 가공한 저교락 고권축사를 사용하고, 위사로서 300D/96F의 폴리에스테르 필라멘트를 에어 제트 텍스쳐링 기계를 활용하여 코어(Core) 및 이펙트(Effect)사로 가공처리한 가공사(Air textured yarn)를 사용하였다.

이후 직조구성은 이중직화(Difference face weave)로 직물의 표면층과 이면층이 서로 상반되는 형상을 나타내는 조직으로 배열 구성을 1:1 비율로 제직하고 조직밀도는 경사 45본/in × 위사 44본/in으로 제직물을 제작하였다.

< 실시예 2>

경사로서 150D/48F이고 원형단면을 가지는 폴리에스테르 필라멘트를 에어 인터레이스 텍스쳐링 기계에서 투플라이(2Ply)로 가공한 저교락 고권축사를 사용하고, 위사로서 300D/96F의 폴리에스테르 필라멘트를 에어 제트 텍스쳐링 기계를 활용하여 코어(Core) 및 이펙트(Effect)사로 가공처리한 가공사(Air textured yarn)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 수행하여 경사 45본/in × 위사 44본/in으로 제직물을 제작하였다.

< 비교예 1>

경사로서 150D/48F이고 원형단면을 가지는 폴리에스테르 필라멘트를 에어 인터레이스 텍스쳐링 기계에서 투플라이(2Ply)로 가공한 저교락 고권축사를 사용하고, 위사로서 300D/96F의 폴리에스테르 필라멘트를 에어 제트 텍스쳐링 기계를 활용하여 코어(Core) 및 이펙트(Effect)사로 가공처리한 가공사(Air textured yarn)를 사용하였다.

이후 직조구성은 모크-레노(Mock-leno) 조직과 평직 조직을 7:3 비율로 제직하고, 조직 밀도는 경사 36본/in×위사 38본/in으로 제직물을 제작하였다.

< 비교예 2>

소재는 나일론(Nylon6, 경사 및 위사 70D/48F)이고 조직은 평직물이며 밀도는 경사 110본/in × 위사 98본/in인 상용제품(N210T, (주)TDC)을 분석하였다.

< 비교예 3>

소재는 울(Wool 30's)이고 조직은 평직물이고 밀도는 경사 78본/in × 위사 78본/in인 상용제품(앙상블, 일본제)을 분석하였다.

< 비교예 4>

소재는 폴리에스테르(Polyester 경사 75D/72F, 위사 50D/36F)이고 조직은 레이스(Lace)직이고 밀도는 경사 38본/in × 위사 38본/in인 상용제품(끌레망뜨, ㈜우성)을 분석하였다.

< 실험예 1>

상기 실시예 1 내지 2에 제조된 직물과, 비교예 1 내지 4의 직물의 규격 및 물성을 평가하여 하기 표 1 및 표 2에 기재하였다.

실제로 미세먼지가 비산(부유)하고 있는 환경과 유사한 조건하에서 실험을 하기 위한 수단으로, 편, 직물용 미세먼지 포집 성능평가 방법 및 장치를 활용하여서 미세먼지용 테스트 먼지(ISO 12103-1, A1 Ultrafine test dust(입자크기 0.97㎛∼22㎛) 또는 ISO 12103-1, A2 Fine test dust(입자크기 0.97㎛∼125㎛))를 장치 내에서 비산시킨 후 미세먼지가 포집된 샘플을 추출하였다.

포집된 샘플에서 미세먼지를 관찰하고 현미경(Digital microscope)로 60배율로 촬영을 한 후 이미지 분석 프로그램을 활용하여 프로세스에 따라 경사 및 위사 방향의 공극갯수(Pore count), 공극크기(Pore size) 및 공극률(Porosity)을 측정하였다.

한편 미세먼지 포집 성능은 실제로 미세먼지가 비산(부유)하고 있는 환경과 유사한 조건에서 평가할 수 있도록 도 7에 도시된 미세먼지 포집성능 평가 장치를 이용하여 실시하였다[대한민국특허출원 제2016-0077170호]. 구체적으로 유입구와 배출구를 가지는 시료 방 내에 직물 시료를 설치하되, 상기 유입구와 배출구 사이를 차단하여 시료 방 내부를 유입구가 위치한 제1방과 배출구가 위치한 제2방으로 분리시키는 단계, 상기 제1방에 위치한 유입구를 통해 미세먼지를 제1방 내에 유입시킴과 동시에 비산시키는 단계와, 상기 미세먼지의 투입 후, 제1방과 제2방의 미세먼지 농도를 시간별로 측정하여 농도 차를 산출하는 단계로 미세먼지 포집 성능을 평가하였다.

그 결과, 장치 내에서의 시료 방(제1방)과 비교 방(제2방)의 미세먼지 최대 농도 차인 미세먼지 농도의 차단능 범위가 200∼400㎍/㎡인 것이 미세먼지가 더욱 많이 포집되는 것으로 나타났다.

또한, 상기 실시예 1 내지 2에서 제직된 직물은 섬유 한 올 한 올이 저교락 고권축사의 경사와 모우 및 루우프가 발현된 가공사의 위사간 직조과정에서 자연스럽게 다공층이 형성되었으며, 직물 조직을 이중화하여 공기층을 더욱 확보하여 주기 때문에 직물표면으로 입사되어 유입되는 음파에 대한 에너지의 점성손실을 증가시켜 실, 내외의 소리를 흡수하는 흡음효과도 발휘한다.

이때 흡음성능은 관내법(KS F 2814) 시험방법으로 소음저감 계수인 NRC(Noise Reduction Coefficient)를 측정하는 방법으로 평가하였다.

상기 표 1 및 표 2에서 확인된 바와 같이, 실시예 1 내지 2에서 제직된 이면직을 사용한 직물의 경우, 미세먼지 포집 갯수와 미세먼지 차단능이 높게 나타났으며, 흡음효과도 비교 예 1 내지 4의 일반직물보다 높은 수치로 확인되었다.

기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 서로 상이한 형상의 경사와 위사를 사용하여 표면층과 이면층이 서로 다른 형상으로 이중직화된 직조된 직물을 제공함으로써, 미세먼지가 실내로 유입되기 어렵도록 제직물의 직조 구성에 의해 황사, 꽃가루 등의 입자성 부유물을 포함하는 미세먼지를 용이하게 포집함을 확인하였다.

본 발명의 미세먼지 포집용 직물은 표면층에는 경사로 사용된 섬유의 저교락 고권축 구조가 잘 발현이 되도록 배열하고, 이면층에는 위사로 사용된 섬유의 유사면(Cotton-like) 형상의 모우와 루우프사를 배열함으로써, 우수한 미세먼지 포집성능을 구현하고, 상기 경사와 위사의 섬유집합체로 직조된 직물표면에서 랜덤한 지그재그의 크림프(권축)구조와 털 달린 그물코의 형상이 발현되어 미세다공층과 직물표면의 굴곡성으로 인하여 우수한 흡음효과가 구현한다.

따라서, 본 발명의 미세먼지 포집용 직물을 이용한 다양한 직물제품들을 제공할 수 있으며, 후가공이 필요하지 않아 공정 절약으로 인한 경제성 향상이 기대되고, 일반 가정에서 손쉽게 세탁가능하고, 직물의 직조구조만으로 미세먼지 포집성능과 흡음효과를 구현하므로 반영구적으로 유지될 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

1. 경사로 사용된 섬유의 단면형상이 이형화되고 섬유 한 올 한 올이 저교락 고권축사로 가공된 경사용 섬유집합체;와
   위사로 사용된 섬유가 모우와 루우프가 발현되도록 유사면(Cotton-like) 형상으로 가공된 위사용 섬유집합체;로 직조된 직물이고,
   상기 직물의 표면층과 이면층이 다르게 표출되는 이중직화된 직조 구성을 가지는 미세먼지 포집용 직물.
2. 제1항에 있어서, 상기 경사로 사용된 섬유가 1 내지 10ea/m 교락수와 10 내지40%의 신축회복율로 구현된 저교락 고권축사이고, 직물의 표면층으로 배열된 것을 특징으로 하는 미세먼지 포집용 직물.
3. 제1항에 있어서, 상기 위사로 사용된 섬유가 신도 20 내지 50% 수준에서 2 내지 5%의 신축회복율로 구현된 모우 및 루우프가 발현된 유사면(Cotton-like)의 가공사이고, 직물의 이면층으로 배열된 것을 특징으로 하는 미세먼지 포집용 직물.
4. 제1항에 있어서, 상기 직물이
   경사 및 위사 방향의 공극갯수(Pore count) 2∼50개/0.5㎠,
   공극크기(Pore size) 0.010∼0.050㎟ 및
   공극률(Porosity) 0.10∼5.0%를 충족하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 포집용 직물.
5. 제1항에 있어서, 상기 직물이 흡음시험방법(KS F 2814)에 의한 소음저감계수가 0.30 이상의 흡음효과가 구현된 것을 특징으로 하는 미세먼지 포집용 직물.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 미세먼지 포집용 직물을 이용한 직물제품.

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