KR102033427B1

KR102033427B1 - 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 경편직물 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR102033427B1
Application number: KR1020147022534A
Authority: KR
Inventors: 리치 장
Original assignee: 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2019-10-17
Also published as: EP2804972B1; CA2861606A1; JP2015509151A; EP2804972A1; CN103205859A; US9347157B2; US20150020546A1; EP2949799B1; BR112014017210A2; BR112014017210B1; EP2949799A1; JP6270161B2; CA2861606C; CN103205859B; WO2013109513A1; BR112014017210B8; KR20140111037A

Abstract

본 발명은 70:30 내지 90:10 범위의 중량비를 갖는 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트 얀 및 탄성 얀을 포함하는 로크니트 패턴을 갖는 경편직물에 관한 것이다. 본 직물은 탄성 얀 폴리에틸렌 테레프탈레이트 얀을 함유하는 다른 퍼포먼스 웨어(performance wear) 직물과 비교하여 염소 노출 및 UV 방사 후에 더 우수한 색견뢰도, 부드러운 촉감을 갖는다.

Description

폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 경편직물 및 그의 제조 방법{WARP KNITTING FABRIC COMPRISING POLYTRIMETHYLENE TEREPHTHALATE AND METHOD OF MAKING SAME}

본 발명은 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트 얀 및 탄성 얀을 포함하는 경편직물에 관한 것이다.

수영복, 운동복, 또는 실내복(intimate apparel)과 같은 퍼포먼스 웨어(performance wear)에 사용하기 위하여, 신축성 직물은 편안한 신장 및 압축, 우수한 촉감을 갖는 것뿐만 아니라 고내구성을 갖는 것이 필요하다. 신축성 직물 중 다수는, 원하는 촉감 및 내구성을 제공하기 위해, 나일론 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 다른 경질 얀(hard yarn)과 함께 경편직된 탄성 얀, 주로 스판덱스 얀을 포함한다.

경편직물은 잘 알려진 재료이다. 이들은 케튼(Ketten), 라셀(Raschel) 또는 트리코트(tricot) 편조기에서 통상적으로 제조될 수 있다. 경편직물을 제조하기 위한 공정 및 장치는, 예를 들어 미국 특허 제4,487,040호 및 제4,802,346호에, 그리고 PCT 특허 출원 WO 03/023105호에 개시되어 있다. 이들 모든 특허 문헌은 본 명세서에 참고로 포함된다.

한국 특허 출원 제2002-0001924호는 28 게이지의 2 가이드 바 트리코트기(2 guide bar tricot machine)에서 70 내지 95 중량%의 50 내지 70d 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트(PTT) 멀티필라멘트 섬유 및 5 내지 30 중량%의 20 내지 70d 스판덱스 섬유를 포함하는 경편직물을 제조하는 방법을 개시한다. 생성된 직물은 80 내지 170 g/m² 범위의 평량을 갖는다.

일본 특허 출원 제11-81096호는 라셀 또는 트리코트 편조기에 의해 제조된 편직물을 개시하는데, 이 편직물은 PTT 섬유 및 탄성 섬유를 포함하며, 여기서 탄성 섬유의 함량은 5 내지 30 중량%이고, 탄성 드래프트(elastic draft)는 1.5배 내지 3.5배이고, PTT 섬유에 대한 탄성 섬유의 섬도비(fineness ratio)는 0.1 내지 15, 바람직하게는 0.5 내지 9이다. 그에 개시된 일 실시예에서는, 28 게이지의 트리코트 편조기를 사용하여 50d/36f PTT 섬유 및 40d 폴리우레탄 섬유를 포함하는 불특정 패턴의 연질 직물을 제조하였는데, 여기서 전방 바(front bar)의 런-인(run-in)은 160 cm/480 코스수(courses)(즉, 1 랙(rack))이며, 후방 바(back bar)의 런-인은 80 cm/480 코스수이다.

상기에 논의된 바와 같이, 특히 퍼포먼스 웨어 업계에서, 우수한 촉감, 편안한 신장, 및 고내구성, 예컨대, 가혹한 조건에 대한, 예컨대 염소 및 UV 방사선에 대한 연속 노출 후의 탁월한 색견뢰도를 갖는 신축성 직물을 제공하기 위한 지속적인 노력이 있다. 본 발명은 그러한 노력을 충족시킨다.

본 발명의 제1 태양은 로크니트(locknit) 패턴을 갖는 경편직물을 포함하며, 상기 경편직물은

30 내지 75 데니어 범위의 총 섬도(total fineness)를 갖는 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트(PTT) 얀(yarn), 및

20 내지 70 데니어 범위의 총 섬도 및 100% 초과의 파단시 신율을 갖는 탄성 얀을 포함하며,

(a) 70:30 내지 90:10 범위의 PTT 얀과 탄성 얀 사이의 중량비;

(b) 15 내지 35 코스수/cm 범위의 코스 밀도(course density) 및 180 g/m² 이상 범위의 평량; 및

(c) 경사 방향으로 120% 내지 185% 범위의 신율 및 위사 방향으로 80% 내지 150% 범위의 신율을 포함한다.

본 발명의 제2 태양은 탄성 얀이 식 1에 의해 계산할 때 2.6배 내지 4.0배 범위의 총 드래프트(total draft)를 갖는 로크니트 패턴을 갖는 경편직물의 제조 방법을 포함한다:

[식 1]

TD_e = BD_e × {[RI_ptt/RI_e] / LK} × SD

(여기서,

TD_e: 탄성 얀의 총 드래프트;

BD_e: 탄성 얀의 빔 드래프트(beam draft), 이는 1.7배임;

RI_ptt: PTT 얀의 런-인(run-in) 길이, 이는 1400 내지 2000 mm/랙의 범위임;

RI_e: 탄성 얀의 런-인 길이, 이는 200 내지 1000 mm/랙의 범위임;

LK: 로크니트 패턴 런-인 비, 이는 1.33임; 및

SD: 탄성 얀의 스풀 드래프트(spool draft), 이는 1.0배임).

<도 1>
도 1은 PTT 얀 또는 탄성 얀을 위한 빔(beam)의 개략도이다.
<도 2>
도 2는 탄성 얀 및 PTT 얀을 위한 2개의 가이드 바를 갖는 트리코트 편조기의 일부분의 개략도이다.
<도 3a 내지 도 3e>
도 3a 내지 도 3e는 편조 공정에서의 니들 이동의 개략도이다.
<도 4a 및 도 4b>
도 4a 및 도 4b는 일반적인 경편직물 패턴의 배면도를 도시한다. 본 경편직물은 도 4b에 도시된 로크니트 패턴으로 구성된다.
<도 5>
도 5는 경편직물의 로크니트 패턴을 형성하는 도트 종이(dot paper) 상에서의 PTT 얀 및 그의 이웃하는 탄성 얀의 경로들의 개략도이다.
<도 6>
도 6은 본 발명의 그레이지(greige) 직물을 수득한 후의 일반적 마감처리 공정 단계들을 나타낸 흐름도이다.

본 명세서에 언급된 모든 공보, 특허 출원, 특허 및 다른 참고 문헌은, 달리 표시되지 않는다면, 마치 완전히 개시된 것처럼 모든 점에서 전체적으로 본 명세서에 참고로 명백하게 포함된다.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우에는, 정의를 포함하여 본 명세서가 우선할 것이다.

달리 기술되지 않는다면, 모든 백분율, 부, 비 등은 중량 기준이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "~로부터 제조된"은 "~을 포함하는"과 동의어이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "포함한다", "포함하는", "구비한다", "구비하는", "갖는다", "갖는", "함유한다" 또는 "함유하는"이라는 용어 또는 이들의 임의의 다른 변형은 배타적이지 않은 포함을 커버하고자 한다. 예를 들어, 일련의 요소들을 포함하는 조성물, 공정, 방법, 용품, 또는 장치는 반드시 그러한 요소만으로 제한되지는 않고, 명확하게 열거되지 않거나 그러한 조성물, 공정, 방법, 용품, 또는 장치에 내재적인 기타 요소를 포함할 수 있다.

연결구 "이루어진"은 명시되지 않은 임의의 요소, 단계, 또는 성분을 배제한다. 특허청구범위 중에서라면, 그러한 어구는 통상적으로 관련 불순물을 제외하고는 열거된 것 이외의 재료를 포함하는 것에 대해 특허청구범위를 차단할 것이다. 어구 "이루어진"이 전제부(preamble) 직후보다는 특허청구범위의 본문 절에 나타나 있는 경우에는, 그러한 절에 나타낸 요소만을 제한하며; 다른 요소들이 청구항 전체에서 배제되는 것은 아니다.

이행구 "본질적으로 이루어진"은 문자 그대로 논의된 것에 부가하여, 재료, 단계, 특징부, 구성요소, 또는 요소를 포함하는 조성물, 방법, 또는 장치를 정의하기 위해 사용되며, 다만, 이들 추가의 재료, 단계 특징부, 구성요소, 또는 요소는 특허청구된 발명의 기본적이고 신규한 특성(들)에 실질적으로 영향을 미치지 않는다. 용어 "본질적으로 이루어진"은 "포함하는"과 "이루어진" 사이의 중간 입장을 차지한다.

용어 "포함하는"은, 용어 "본질적으로 이루어진" 및 "이루어진"에 의해 망라되는 실시 형태를 포함하고자 하는 것이다. 마찬가지로, 용어 "본질적으로 이루어진"은, 용어 "이루어진"에 의해 망라되는 실시 형태를 포함하고자 하는 것이다.

양, 농도 또는 다른 값 또는 파라미터가 범위, 바람직한 범위 또는 상위 바람직한 값과 하위 바람직한 값의 목록 중 하나로서 주어진 경우, 범위가 독립적으로 개시되어 있는지에 관계없이, 임의의 상한 범위 또는 바람직한 값 및 임의의 하한 범위 또는 바람직한 값 중 임의의 쌍으로부터 형성된 모든 범위를 구체적으로 개시하는 것으로써 이해된다. 예를 들어, "1 내지 5"의 범위가 열거될 경우, 열거된 범위는 "1 내지 4", "1 내지 3", "1 내지 2", "1 내지 2 및 4 내지 5", "1 내지 3 및 5" 등을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 수치 값의 범위가 본 명세서에서 언급될 경우, 달리 기술되지 않는다면, 그 범위는 그 종점 및 그 범위 내의 모든 정수와 분수를 포함하고자 하는 것이다.

용어 "약"이 값 또는 범위의 종점을 설명하는 데 사용될 경우, 그 설명은 언급된 특정 값 또는 종점을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

더욱이, 명백히 반대로 기술되지 않는다면, "또는"은 포괄적인 '또는'을 말하며 배타적인 '또는'을 말하는 것은 아니다. 예를 들어, 조건 A "또는" B는 하기 중 어느 하나에 의해 만족된다: A는 참(또는 존재함)이고 B는 거짓(또는 존재하지 않음), A는 거짓(또는 존재하지 않음)이고 B는 참(또는 존재함), A 및 B가 모두가 참(또는 존재함).

또한, 본 발명의 요소 또는 구성요소 앞의 부정관사("a" 및 "an")는 요소 또는 구성요소의 경우(즉, 출현)의 수에 관해서는 비제한적인 것으로 의도된다. 따라서, 부정관사는 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 판독되어야 하며, 요소 또는 구성요소의 단수형 단어는 그 수가 단수형을 명백하게 의미하는 것이 아니라면 복수형을 또한 포함한다.

본 발명에서 확인되는 바와 같이, 용어 "단일중합체는" 하나의 화학종의 단량체의 중합으로부터 유도된 중합체를 지칭하고; "공중합체"는 둘 이상의 화학종의 단량체들의 중합으로부터 유도된 중합체를 지칭한다. 그러한 공중합체는 이원공중합체, 삼원공중합체 또는 더 고차의 공중합체를 포함한다.

발명의 내용에 기술된 바와 같은 본 발명의 실시 형태들은 본 명세서에 기술된 임의의 다른 실시 형태들을 포함하며, 이들은 임의의 방식으로 조합될 수 있다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "데니어" 또는 약어 "d"는 섬유 또는 얀의 섬도(또는 선밀도)의 상대 측정치인 것으로 이해될 것이다. 데니어는 재료의 9,000 미터 길이당 그램 단위의 중량과 수치상 등가이다. 용어 "데시텍스(decitex)"는 섬유의 섬도의 다른 측정치로서, 이는 재료의 10,000 미터 길이의 그램 단위의 중량과 등가이다.

용어 "섬유"는 길이 대 직경 비가 약 10 초과인 재료를 의미한다. 섬유는 전형적으로 그의 섬도에 따라 분류된다. 섬유는 일반적으로 약 15 데니어 초과, 통상 약 30 데니어 초과의 섬유 섬도를 갖는 것으로 정의된다. 미세한 데니어(fine denier) 섬유는 일반적으로 약 15 데니어 미만의 섬도를 갖는 섬유를 지칭한다.

"모노필라멘트 섬유" 및 "멀티필라멘트 섬유"를 포함한 용어 "필라멘트 섬유"는, 한정된 길이의 섬유의 불연속 스트랜드(즉, 미리 정해진 길이의 세그먼트들로 절단되거나 달리 나뉘어진 스트랜드)인 "스테이플 섬유"와는 대조적으로, 한정되지 않은(즉, 미리 정해지지 않은) 길이의 천연 또는 합성 재료의 하나 이상의 연속 스트랜드를 포함하는 섬유를 의미한다. 용어 "얀"은 직조 또는 편조에 사용되는 천연 또는 합성 재료, 예컨대 울, 나일론, 또는 폴리에스테르의 연사(twisted thread)의 연속 스트랜드를 의미한다. 용어 "섬유" 및 "얀"은 본 명세서에 상호교환적으로 사용된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "탄성 얀"은, 재료가 그의 원래 길이의 적어도 2배(즉, 100% 신율)로 반복된 신장이 가능하도록 탁월한 신축성 및 회복력을 가질 뿐만 아니라 응력의 해제시 그의 대략적인 원래 길이로의 즉각적이고 강제적인 회복력을 갖는 합성 재료(즉, 중합체 또는 공중합체)로 제조된 얀을 지칭하는 것으로 이해될 것이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "드래프트"는 탄성 얀, 예컨대 스판덱스의 스트랜드에 적용되는 신장량을 지칭하며, 이러한 신장의 결과로 탄성 얀의 스트랜드의 섬도는 감소된다. 섬유의 드래프트는 섬유에 적용되는 신율(신장)과 직접 관련된다. 예를 들어, 100% 신율은 2배의 드래프트에 상응하고, 200% 신율은 3배의 드래프트 상응하는 등이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은 "비-탄성 얀" 또는 "경질 얀"은 상호교환적으로, 상기 정의된 "탄성 얀"만큼 상대적으로 탄성이 아닌 섬유를 의미한다. 본 발명에 따르면, "경질 얀"은 연속 멀티필라멘트 얀, 예컨대 PTT, 나일론, PET, 레이온, 아세테이트, 또는 아크릴이지만; PTT는 다른 열거된 경질 얀보다 특성상 상당히 더 탄성이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "경사 방향"은 직물의 길이 방향 또는 기계 방향을 지칭하며, 용어 "위사 방향"은 직물의 폭 방향 또는 횡 기계 방향을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "탄성 얀의 총 드래프트"는 로크니트 패턴의 경편직물의 성능과 상관된 핵심 인자들의 합성인 것으로 이해될 것이다. 탄성 얀의 총 드래프트의 계산은 하기에 본 명세서에서 추가로 상세히 설명된다.

PTT 얀

폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트(PTT) 얀이 단일 고유 점도(intrinsic viscosity, IV)를 갖는 다수의 필라멘트를 갖는 경편직물에 사용될 수 있는데, 이는 미국 특허 제6,949,201호에 개시된 바와 같은 2종의 PTT(즉, 상이한 IV를 가짐)를 포함하는 복합 섬유와는 상이하다.

폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트(PTT) 수지는 1,3-프로판다이올과 테레프탈산의 축합 중합에 의해 제조될 수 있는 폴리에스테르이다. 대안적으로, 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트는 또한 1,3-프로판다이올과 다이메틸테레프탈레이트(DMT)로부터 제조될 수 있다. PTT를 제조하는 데 사용하기 위한 1,3-프로판다이올은 바람직하게는 재생가능한 공급원으로부터 생화학적으로 얻어진다("생물학적으로 유도된" 1,3-프로판다이올).

PTT 수지의 제조 방법은 당업자에게 잘 알려져 있기 때문에, 본 명세서에서 추가의 설명은 생략한다.

PTT 수지는 바람직하게는 트라이메틸렌 테레프탈레이트의 반복 단위를 90 몰% 이상 함유하고 다른 다이올 및/또는 이산(diacid)으로부터 제조된 다른 에스테르 단위를 10 몰% 이하 함유하는 공중합체이거나 단일중합체이다.

공중합체가 사용되는 경우, 공중합에 유용한 다른 이산에는 방향족 다이카르복실산, 예컨대 아이소프탈산, 5-소듐 설포네이트 아이소프탈레이트, 프탈산, 및 2,6-나프탈렌 다이카르복실산; 지방족 다이카르복실산, 예컨대 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 및 1,12-도데칸다이오산이 포함된다.

다른 다이올의 예에는 지방족 다이올, 예컨대 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판다이올, 1,4-부탄다이올, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산다이올, 및 폴리에틸렌 글리콜; 및 지환족 다이올, 예컨대 1,4-사이클로헥산 다이메탄올이 포함된다. 이들 다이올 및/또는 이산은 단독으로 또는 둘 이상의 화합물의 혼합물 형태로 사용될 수 있다. 가장 바람직한 PTT 수지는 단일중합체이다.

고유 점도(IV)는 중합체의 분자량의 측정치이며, ASTM D4603-96에 따라 측정될 수 있다. 고유 점도는 전형적으로 중합체 분자량이 증가함에 따라 증가하지만, 또한 거대분자의 유형, 그의 형상 또는 형태, 및 그가 측정되는 용매에 좌우된다.

일 실시 형태에서, 본 발명의 경편직물에서, 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트 얀은 약 0.8 내지 1.2 dl/g, 그리고 바람직하게는 약 0.9 내지 1.1 dl/g의 고유 점도(η)를 갖는 PTT 수지로부터 유도된다.

구매가능한 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트 수지에는 듀폰(DuPont)으로부터의 소로나(SORONA)^® 및 셸 케미칼스(Shell Chemicals)로부터의 코테라(CORTERRA)^®가 제한 없이 포함된다. 펠렛 형태의 구매가능한 PTT 수지는 용이하게 재용융되고 필라멘트 얀으로 방사될 수 있거나, 당업자에게 알려진 통상의 장치를 사용함으로써 방사 공정에서 직접 사용될 수 있다.

첨가제가 PTT 수지 펠렛 내에 함유되거나 섬유 방사 공정 동안 첨가될 수 있다. 그러한 첨가제에는 소광제(delusterant), 예를 들어 산화티타늄, 열안정제, 산화방지제, 정전기 방지제, UV 광 흡수제, 항진균제, 또는 다양한 안료가 포함될 수 있다.

단일 PTT 필라멘트의 단면 형상은 제한되지 않으며, 둥글거나 다른 형상, 예컨대 옥타로벌형(octalobal), 델타형, 선버스트형(sunburst)(졸형(sol)으로도 알려짐), 스캘럽트 오벌형(scalloped oval), 트라이로벌형(trilobal), 테트라-채널형(쿼트라-채널형으로도 알려짐), 스캘럽트 리본형, 리본형, 또는 스타버스트형일 수 있다. PTT 필라멘트는 중실, 중공 또는 다중-중공일 수 있지만, 바람직하게는 중실이다.

상이한 섬도의 매우 다양한 필라멘트가 PTT 얀을 형성하는 데 사용될 수 있다. 바람직하게는, 단일 PTT 필라멘트는 적어도 약 0.5 dpf(필라멘트당 데니어), 그리고 최대 약 5 dpf 이상의 섬도를 갖는다.

적합한 PTT 얀은, 전형적으로 적어도 10개 이상의 필라멘트를 포함하며, 바람직하게는 최대 80개, 더 바람직하게는 최대 100개의 필라멘트를 포함하는 멀티필라멘트 얀이다. 10개, 12개, 24개, 36개, 48개, 68개 또는 72개의 필라멘트를 포함하는 얀이 일반적이다. PTT 얀은 전형적으로 적어도 30d, 바람직하게는 적어도 40d, 및 최대 60d, 바람직하게는 최대 75d 이상의 총 섬도를 갖는다.

일 실시 형태에서, 경편직물에서, PTT 얀은 약 10 내지 72개의 필라멘트를 포함하는 멀티필라멘트 얀이며, 약 30 내지 75 데니어의 총 섬도를 갖는다.

경편직물을 제조하는 데 사용되는 PTT 얀은 완전 연신 얀(fully drawn yarn, FDY), 부분 배향 얀(partially oriented yarn, POY), 방사 어닐링 얀(spin annealed yarn, SAY), 연신 텍스처 얀(draw textured yarn, DTY) 또는 에어 텍스처 얀(air texture yarn, ATY)과 같은 얀이다.

경편직물에 사용되는 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트 얀의 함량은 약 70 중량% 내지 약 90 중량%, 바람직하게는 약 75 중량% 내지 약 85 중량%의 범위이며, 여기서 중량 백분율은 경편직물의 총 중량을 기준으로 한다.

탄성 얀

경편직물에 사용되는 탄성 얀은 합성 재료로부터 제조되며, 100% 이상, 바람직하게는 200% 이상, 그리고 더 바람직하게는 300% 이상의 파단시 신율을 갖는다.

사용될 수 있는 탄성 얀의 예에는 스판덱스, 엘라스탄, 아니덱스, 엘라스토에스테르, 및 이들의 조합이 제한 없이 포함된다. 바람직하게는, 탄성 얀은 스판덱스 얀이다.

세그먼트화된 폴리우레탄을 85% 이상 포함하는 스판덱스 얀이 섬유 방사 공정, 예컨대 습식 또는 건식 방사를 통해 폴리우레탄 중합체 용액으로부터 형성될 수 있다. 건식 방사에서, 중합체 용액은 방사구 오리피스(spinneret orifice)들을 통해 방사 챔버 내로 계량(meter)되어 필라멘트를 형성하거나 통상의 기술에 의해 멀티필라멘트 얀으로 합체될 수 있다. 전형적으로, 폴리우레탄 중합체는 중합 반응에 사용되는 것과 동일한 용매로부터 필라멘트로 건식 방사된다. 가스가 챔버를 통과하도록 하여 용매를 증발시켜서 필라멘트를 고화시킨다.

구매가능한 스판덱스 얀에는, 예를 들어 인비스타(INVISTA)에 의해 제조된 라이크라(Lycra)^®유형 T162B, T162C, T165C, T169B 및 T562; 아사히(Ashahi)에 의해 제조된 로시아(ROCIA)^®; 효성(Hyosung)에 의해 제조된 크레오라(CREORA)®; 및 장쑤 아오센 그룹, 컴퍼니, 리미티드(Jiangsu Aoshen Group, Co., Ltd.)에 의해 제조된 아오센(AOSHEN)^®이 포함된다.

탄성 얀은 또한 통상의 첨가제, 예컨대 점착방지제, 산화방지제, UV 스크리너, 항미생물제, 증백제, 소광제, 난연제, 윤활제, 및 염료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통상의 마무리 롤(finish roll)에 의해 또는 중합체 용액으로부터의 필라멘트와 동시-방사(co-spin)됨으로써, 또는 두 방법 모두에 의해, 윤활제가 탄성 필라멘트의 표면 상에 침착될 수 있다. 스판덱스 얀의 경우에, 이어서, 건식-방사된 스판덱스 얀은 권취되어 얀 공급 패키지를 형성한다.

탄성 얀은 모노필라멘트 얀 또는 멀티필라멘트 얀일 수 있으며, 약 20d 이상, 약 30d 이상, 약 45d 이상, 또는 약 70d 이상의 섬도를 갖는다.

일 실시 형태에서, 경편직물에서, 탄성 얀은 100% 이상의 파단시 신율 및 약 20 내지 70 데니어의 섬도를 갖는 스판덱스 얀이다.

경편직물에 사용되는 탄성 얀의 함량은 약 10 중량% 내지 약 30 중량%, 또는 약 15 중량% 내지 약 25 중량%의 범위이며, 여기서 중량 백분율은 경편직물의 총 중량을 기준으로 한다.

경편직물의 제조

경편직물의 경우, 트리코트 편조기의 적절한 게이지는, 특히 수영복, 스포츠웨어 및 실내복을 포함한 의복(garment)에 사용되는 경우, 경편직물의 용도에 따라 선택된다. 트리코트 편조기의 게이지 수는 생성되는 직물의 신축성 및 평량에 영향을 주는 많은 인자들 중 하나이다. 본 발명에서는, 28 게이지 트리코트 편조기에 비하여 32 게이지가 바람직하다.

경편직물을 제조하기 위하여, 2개의 실이 완전 꿰어진(fully threaded) 가이드 바를 갖는 트리코트 편조기의 개략도가 도 2에 도시되어 있으며, 최적화된 파라미터가 하기에 상세히 기술되어 있다. 본 방법은 32 게이지의 330 cm(130 in) 폭 트리코트기를 사용한다.

도 2는 전형적인 트리코트기를 예시한다. 이들은 4개 초과의 가이드 바를 갖는 경우는 드물고, 대부분 2개의 가이드 바를 사용한다. 경질 얀, 예를 들어 PTT 얀은 전방 경사(31) 상에 장착되고, 탄성 얀, 예를 들어 스판덱스 얀은 후방 경사(32) 상에 장착된다. 경사 장력은 경사 장력 레일(33)에 의해 제어된다. 루프 형성 동작은 주요 편심 샤프트 편조 요소 드라이브(37)에 의해 움직이는 편조 요소들(34)에 의해 제어된다. 직물이 편조되고 있을 때, 이는 직물 권취 롤러(35)에 의해 권취되고, 권취 빔(38) 상에 감긴다. 전체 트리코트 편조기는 머신 베드(36)에 의해 지지된다.

도 3a 내지 도 3e는 스프링 버드(spring beard) 니들의 편조 동작을 도시한다. 스티치 사이클의 시작시에, 도 3a는 니들이 (화살표로 표시된 바와 같이) 상향으로 이동하고, 이전에 형성된 루프는 니들 스템(41) 아래로 미끄러져 내려가는 것을 도시한다. 이어서, 도 3b에서, 얀(42)은 얀 가이드(43)의 동작을 통해 니들 둘레에 감긴다. 니들이 계속 상승됨에 따라(도 3c에서), 얀(42)은 니들 스템(41) 상으로 미끄러진다. 이어서, 니들은 도 3d에서 그의 하강을 시작한다. 얀은 버드(44) 내에서 미끄러지고, 프레셔 바(45)가 전진하여 버드(44)를 폐쇄시키고, 올드 루프(old loop)는 니들이 하향 이동됨에 따라 폐쇄된 버드로부터 미끄러져 떨어지고, 프레셔 바(45)는 철수한다. 도 3e에서, 니들은 계속 하향하고, 버드(44) 내의 얀은 올드 루프를 통과하고, 올드 루프는 니들로부터 미끄러져 떨어져서 루프를 완성한다.

도 4a는 단일 트리코트 패턴으로 알려진 2바 경편직물의 가장 단순한 형태를 도시하는데, 이 형태는 기본적 1-정면 경사 편조(basic one-face warp knitting)이며, 여기서는 가이드 바들이 반대로 이동하고 폐쇄된 랩들을 만들어서, 각각의 코스 후에 하나의 니들 공간을 우측과 좌측으로 교대로 이동한다. 검정색의 경질 얀(10)은 전방 가이드 바에 의해 공급되고, 탄성 얀(20)들(흰색)은 후방 바에 의해 공급된다.

도 4b는 로크니트 패턴을 도시하는데, 여기서는 가이드 바들이 항상 반대로 이동하지만, 언더랩(underlap)들의 오버랩(overlap)은 항상 하나의 니들 공간 위에 있으며, 이에 따라 언더랩들은 단일 트리코트 패턴의 것과 상이하다. 전방 가이드 바는 2개의 니들 공간을 이동되게 하며, 이 동안에 후방 가이드 바는 단지 하나의 니들 공간을 반대 방향으로 이동시킨다. 직물의 정면(또는 전면)은 미세한 매끄러운 텍스처를 갖는 거의 수직인 웨일(wale)들을 나타내는 반면, 직물의 후면(또는 이면)은 전방 바에 의해 만들어진 더 긴 언더랩들로 인해 비교적 조대하다. 이 직물의 구조는 전방 가이드 바(즉, PTT 얀)에 의해 운반된 실이 이면 상에서 더 두드러지며, 여기서 대각선으로 떠 있으며(float), 도 4b에서 검정선으로 나타나 있다. 모든 2바 경편직물에서는 전방 가이드 바의 얀이 직물의 정면 상에 가장 두드러지게 나타나는 경향이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 전방 가이드 바로부터 공급되는 PTT 얀은 경편직물의 우수한 촉감에 있어서 주요 기여 요인이 된다.

로크니트 패턴의 경편직물을 위한 가이드 바 랩핑 이동이 도 5에서 도트 종이 상에 나타나 있으며, PTT 얀(10) 및 그의 이웃하는 탄성 얀(20)의 상대 경로들은 다음과 같다:

전방 가이드 바(PTT 얀): 2-3/1-0//; 후방 가이드 바(탄성 얀): 1-0/1-2//, 및 반복.

직물 품질을 제어하는 주요 인자는 각각의 경사의 "런-인 길이", 즉 1 랙, 즉 480 코스수 동안 각각의 경사로부터 공급되는 얀의 총 길이의 비율이다. 로크니트 패턴은 언더랩에서의 더 큰 길이를 공급하는 데 전방 바의 얀을 필요로 하기 때문에, 로크니트 직물을 생성함에 있어서, 전방 바 대 후방 바의 런-인 길이의 비는 대략 4:3(또는 1.33)인 것으로 알려져 있다. 그러나, PTT 얀과 탄성 얀 사이의 최적의 런-인 비는 여전히 정확한 계산이라기보다는 오히려 시행착오에 의해 결정되는 문제이다. 일 실시 형태에서, PTT 얀(RI_ppt)의 런-인 길이:탄성 얀(RI_e)의 런-인 길이의 비가 2.0 초과인 상업적으로 유용한 경편직물을 제조하는 것이 확인되며; 바람직하게는 RI_ppt:RI_e의 비는 2.2 내지 2.8이다.

일 실시 형태에서, 로크니트 패턴의 상업적으로 유용한 경편직물의 제조 방법은 2.6배 내지 4.0배 범위의 총 드래프트를 갖도록 탄성 얀을 유지함으로써 탄성 얀 및 PTT 얀을 포함하는데, 상기 총 드래프트는 다음과 같이 식 1에 의해 계산된다:

[식 1]

TD_e = BD_e × {[RI_ptt/RI_e] / LK} × SD

(여기서,

TD_e: 탄성 얀의 총 드래프트;

BD_e: 탄성 얀의 빔 드래프트, 이는 1.7배임;

RI_ppt: PTT 얀의 런-인 길이, 이는 약 1400 내지 2000 mm/랙의 범위임;

RI_e: 탄성 얀의 런-인 길이, 이는 약 200 내지 1000 mm/랙의 범위임;

LK: 로크니트 패턴 런-인 비, 이는 1.33임; 및

SD: 탄성 얀의 스풀 드래프트, 이는 1.0배임).

본 발명은 탄성 얀의 총 드래프트가 2.6배 내지 4.0배, 바람직하게는 2.8배 내지 3.6배, 그리고 더 바람직하게는 3.0배 내지 3.4배의 범위일 때 종래 기술에 비하여 개선된 결과가 얻어진다는 것을 확인하였다.

그의 응력-변형률 특성으로 인해, 탄성 얀에 인가되는 장력이 증가함에 따라 탄성 얀은 더 드래프팅된다(연신된다). 역으로, 탄성 얀이 더 많이 드래프팅될수록, 얀 내의 장력은 더 높다. 본 발명의 방법의 일 실시 형태에서, 탄성 얀의 장력은 약 1 내지 2 g으로 유지된다. 장력은 편조 니들로의 탄성 얀의 신뢰성 있고 연속적인 공급을 행하기에 충분히 높으며, 탄성 얀의 빔 드래프트가 약 1.7배인 것으로 유지하기에 충분히 낮다.

일 실시 형태에서, RI_ptt:RI_e의 비는 2.0 이상이다.

일 실시 형태에서, RI_ptt:RI_e의 비는 2.2 내지 2.8의 범위이다.

본 발명의 다른 태양은, 수영복, 스포츠웨어 및 실내복을 포함할 수 있는 의복을 위한 로크니트 패턴의 경편직물의 용도를 포함한다.

그레이지 직물의 마감처리 공정

편조 후, 경편직물은 그레이지 직물이라 불린다. 그레이지 직물은 50으로 지정된, 도 6에서 다이어그램으로 예시된 공정에서 마감처리된다.

편조 공정으로부터 수득된 그레이지 직물은 완화(51)라고도 불리는 스코링(세정)의 습식 공정을 통해 가공한다. 이어서, 완화된 직물을 텐터 프레임에 적용하고 열고정 기계 내에서 열고정시킨다. 텐터 프레임은 니들 체인들에 의해 에지 상에 직물을 유지하고, 직물을 원하는 치수 및 평량으로 되돌리기 위하여 직물을 길이 방향 및 폭 방향 둘 모두의 방향으로 신장시킨다.

이러한 열고정(52)은 후속 습식 가공 단계들 전에 달성되며, 결과적으로, 열고정은 흔히 업계에서 "사전-고정(pre-setting)"으로 지칭된다. 열고정 기계의 출구에서, 편평한 직물은 니들 체인들로부터 방출된다. 이어서, 직물을 오버-플로 제트 장비에 의해 경로 A: 표백(53), 또는 경로 B: 염색(54)을 통해 선택적으로 가공한다. 경로 A의 경우, 직물에 인쇄 공정을 수행하여 인쇄된 직물을 제조할 수 있다. 표백(53) 또는 염색(54) 후에, 사전-고정 온도 미만의 온도에서 건조되는 동안 직물이 길이(기계) 방향으로 장력 하에 있지 않도록 직물 오버피드(overfeed)(신장의 반대)의 조건 하에서 직물을 텐터-프레임 오븐 내에서 건조시키고 열고정(55)한다. 직물은 임의의 잠재적인 주름을 편평하게 하기 위하여 폭 방향으로 약간의 장력을 가한다.

신장 및 열고정 파라미터는 상대적으로 엄격한 한계 내에서 원하는 직물 평량 및 신율을 생성하도록 선택된다. 수영복, 스포츠웨어 또는 실내복과 같은 의복에 적합한 전형적인 신축성 직물의 경우, 경사 방향으로의 원하는 신율은 100% 이상이며, 평량은 실내복의 경우 약 100 g/m² 이상이고, 수영복 또는 스포츠웨어의 경우 약 150 g/m² 이상이다. 텐터 프레임 또는 다른 건조 장치 내에서의 건조 직물의 열고정은 리-데니어링(re-deniering)으로도 알려져 있는데, 여기서는 더 높은 데니어의 탄성 얀이 더 낮은 데니어로 드래프팅되거나 신장되고, 이어서 더 낮은 데니어에서 직물의 탄성 얀을 안정화하기에 충분한 시간 동안 충분히 높은 온도로 가열된다. 따라서, 열고정은 직물의 탄성 얀이 분자 수준에서 영구적으로 변화되어 신장된 탄성 얀에서의 회복 장력이 거의 완화되고 탄성 얀이 새로운 더 낮은 데니어에서 안정하게 되도록 하는 것을 의미한다. 따라서, 열고정 작업은 직물의 안정성을 개선시키고, 반복된 세척 후에 직물이 수축될 양을 감소시킨다.

탄성 얀(즉, 스판덱스)에 대한 열고정 온도는 일반적으로 약 175℃ 내지 약 200℃의 범위이다. 도 6에 도시된 공정(50)의 경우, 경편직물에 대한 열고정(52)은 전형적으로 약 30초 이상 동안 약 180℃ 내지 약 190℃에서 행해진다.

직물 가공 및 습식 마감처리(스코링, 표백(53) 또는 염색(54)을 포함함)로부터 열고정 기계로의 수송 동안 인가되는 어떠한 추가의 장력도 최소화하고, 또한 경편직물이 최종 열고정 단계(55) 동안 그러한 습식-마감처리 및 수송으로부터 장력을 완화하고 회복할 수 있도록 주의해야 한다.

습식 마감처리 공정 단계들 후, 경편직물은 선택적 마무리 적용(예를 들어, 패딩에 의한 유연제)을 위한 마무리/건조 단계로 전달되고, 직물 길이 오버피드의 조건 하에서 열고정 기계 내에서 후속 열고정된다. 예를 들어, 슈어 소프트(SURE SOFT)® 또는 산도펌(SANDOPERM) SEI®와 같은 유연제가 전형적이다.

최종 열고정 단계는 길이(기계) 방향으로 제어된 높은 직물 오버피드로 작동되어 직물 스티치가 장력 없이 자유롭게 이동 및 재배열되도록 한다. 주름지지 않거나 휘어지지 않은 편평한 직물이 최종 열고정 후에 나타난다. 이들 기술은 당업자에게 익숙하다. 직물 최종 열고정 온도 및 체류 시간은 스판덱스 얀을 사전-열고정하는 데 필요한 값 미만으로 설정된다. 일 실시 형태에서, 본 발명의 방법에서, 최종 열고정 온도는 약 30초 이상 동안 160 내지 170℃의 범위이다.

상기 절차 및 첨가제는 직물 제조 및 경편직물 분야의 숙련자에게 익숙할 것이다.

경편직물 특성화

본 발명의 방법에 의해 제조된 로크니트 패턴의 경편직물은 일반적으로 약 180 g/m² 이상의 평량을 갖는다. 바람직하게는, 본 발명에 사용되는 경편직물의 평량은 약 180 g/m²내지 약 250 g/m², 또는 약 190 g/m²내지 약 230 g/m²의 범위일 것이다.

일 실시 형태에서, 본 발명의 경편직물의 평량은 약 180 g/m² 이상, 또는 약 180 g/m²내지 약 250 g/m², 또는 약 190 g/m²내지 약 230 g/m²이다.

경편직물은 경사 방향으로 약 120% 내지 약 185%, 또는 약 130% 내지 약 175%의 신율; 위사 방향으로 약 80% 내지 약 150%, 또는 약 105% 내지 약 135%의 신율을 갖는다.

경편직물은 수영복, 스포츠웨어, 및 실내복을 포함한 의복과 같은, 그러나 이로 한정되지 않는 내구성 있거나 반복 사용되는 다양한 직물 응용에 유용하다.

본 발명의 경편직물은 또한 세척 및 건조 후에, 경사 방향 및 위사 방향 둘 모두의 방향으로 약 7% 이하, 전형적으로 5% 이하, 예를 들어 약 4% 미만의 수축률을 갖는다.

본 발명의 다른 태양은 나일론/스판덱스 또는 PET/스판덱스로 제조된 공지된 신축성 직물과 비교할 때 더 부드러운 촉감, 더 높은 내구성, 및 염소 및 UV 방사선에 의한 분해에 대한 저항성의 관점에서 더 우수한 색견뢰도를 갖는 로크니트 패턴의 경편직물을 제공하는 것이다.

하기의 실시예에서 본 발명의 실시 형태를 추가로 정의한다. 본 발명의 재료, 방법 및 실시예는 단지 예시적인 것이며, 구체적으로 기술되는 때를 제외하고는, 한정하고자 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 등가인 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재되어 있다.

실시예

약어 "E"는 "실시예"를 의미하고, "CE"는 "비교예"를 의미하며, 그 다음에 오는 숫자는 어느 실시예에서 경편직물이 제조되는지를 나타낸다. 달리 표시되지 않는 한, 백분율은 중량 기준이다.

재료

50d/24f FDY(완전 연신 얀)의 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트 섬유를 듀폰 소로나® 중합체(IV 0.96, 반무광(semi-dull), 0.3%의 TiO₂를 함유함)로부터 제조하였다. 파단시 신율은 60%이고, 강도(tenacity)는 3.1cN/dtex이고, 방사유(spinning oil)는 1.7%이고, 비등수 수축률은 6.9%이다.

40d의 스판덱스 모노필라멘트 얀, 미국 캔자스주 위치타 소재의 인비스타로부터 입수됨, 파단시 신율 550%, 강도가 1 g/데니어이고, 3.5% 방사유로 코팅됨.

실시예 1 내지 실시예 16과 비교예 1 및 비교예 2

경편직물의 일반적 제조 방법

PTT 얀 또는 스판덱스 얀을 위한 빔(1)이 도 1에 예시되어 있는데, 이는 2개의 플랜지(2)를 가지며, 빔 폭(5)이 53.3 cm(21 인치)이고 직경(4)이 53.3 cm(21 인치)이며, 편조기의 샤프트(6)를 6개의 빔을 통해 삽입하여 빔 세트를 만든다.

빔당 PTT 얀의 엔드수(ends)는 688이었다. 비밍(beaming)을 SH1200 빔기(beam machine)에서 수행하였다. 비밍 장력을 약 3 내지 4 g으로 설정하였으며, 비밍 속도는 500 m/min이었다.

유사한 방식으로, 6개의 빔의 다른 빔 세트에 대해 빔당 스판덱스 얀의 엔드수는 684였다. 비밍을 카를 마이어(Karl Mayer) 탄성 섬유 빔기에서 수행하였다. 스판덱스 비밍 장력은 1 내지 2 g으로 유지하였으며, 비밍 속도는 360 m/min이었다.

그레이지 직물을 330 cm(130 인치) 폭의 카를 마이어 32E 트리코트 편조기에서 편조하였다. PTT 얀을 전방 가이드 바로부터 공급하고, 스판덱스 얀을 후방 가이드 바로부터 공급하였다.

경편직물의 편조 패턴은 도 4b에 도시된 바와 같은 로크니트 패턴이었다. PTT 얀의 런-인 길이는 1400 mm/랙 내지 1650 mm/랙의 범위이고, 스판덱스 얀의 런-인은 500 mm/랙 내지 650 mm/랙의 범위였다. 편조기는 2000 코스수/min의 속도로 가동하였다. 직물 밀도는 18 코스수/cm 내지 30 코스수/cm의 범위이다.

각각의 직물 샘플에 대한 편조 파라미터가 표 1에 열거되어 있다. 전형적으로, 그레이지 직물을 약 100 내지 120 미터의 길이 및 140 내지 150 cm(또는 55 내지 59 인치)의 폭으로 제조하였다.

경편직물 마감처리의 일반적 절차

경편직물 샘플을 도 6에 도시된 공정에 따라 스코링하고, 사전-열고정하고, 염색하고, 건조시켰다.

(a) 스코링/완화

0.5 내지 1 g/L의 수황화물, 1 내지 2 g/L의 비이온성 세제, pH를 8 내지 10으로 조정하기 위한 1 내지 2 g/L의 NaOH와 함께 선택적으로 1 내지 2 g/L의 과산화수소(표백이 요구되는 경우)를 사용하여 스코링기(난통 징웨이 텍스타일 머시너리 컴퍼니, 리미티드(Nantong Jingwei textile machinery co., Ltd.)에 의해 제조된 LMH988) 내에서 직물을 스코링하여 불순물, 오일 등을 제거하고; 폭 장력 없이 90℃에서 30분 동안 가공하고, 10분 동안 60℃에서 물 또는 아세트산 함유 물로 헹구었다.

(b) 사전-열고정

이어서, 폭으로 20 내지 30% 확장 및 길이 방향으로 10 내지 15% 신율로 몬포츠(MONFORTS) 텐터 프레임 상에서 50 내지 60초 동안 185℃에서 직물을 사전-열고정하였다.

(c) 표백 및 염색

사전-고정 후의 직물을 프로그래밍된 염색 온도 프로파일을 갖는 염색기(퐁스(Fong's)에 의해 제조된 퐁스 ECO 06) 내로 넣었다. 염색조(dye bath)는 50℃로 가열하고 조 온도를 10분 동안 유지하고, 이어서 조 온도를 2℃/min으로 80℃까지 상승시키고, 조 온도를 1℃/min으로 115℃까지 추가로 상승시키고, 이어서 조 온도를 30분 동안 유지하여 염색 완성을 보장하는 것으로 시작하였다. 이후에, 염색조를 2.5℃/min의 속도로 60℃로 냉각시키고, 그 조가 자연스럽게 주위 온도로 추가로 냉각되게 두었다.

염료 용액은 1 내지 2%의 분산 염료, 0.5% "머폴(Merpol)" LFH(광저우 디에쳉 트레이딩 컴퍼니, 리미티드(Guangzhou Diecheng Trading Co., Ltd.)로부터 구매한 저포성 비이온성 계면활성제), 0.5% "버센(Versene)" 100(광저우 디에쳉 트레이딩 컴퍼니, 리미티드로부터 구매된 봉쇄제), 및 용액을 pH 5로 유지하기 위한 0.5% CH₃COOH를 함유하였다. 염료 용액 대 건조 직물 중량의 염색조 비는 10:1이다. 청색 및 백색의 직물 샘플을 얻기 위해 2개의 분산 염료를 각각 사용하였는데; 청색을 위해서는 클라리언트(Clariant)로부터 상표명 포론(Foron)® RD-E로 염료를 구매하였으며; 표백 백색을 위해서는 클라리언트로부터 상표명 퍼액티브(Peractive)^® TAED로 표백제를 구매하였다.

직물을 10분 동안 실온에서 오버플로로 헹구었다. 염색 후, 2.0 g/L SP-3030(광저우 좡지에 케미칼 컴퍼니, 리미티드(Guangzhou Zhuangjie Chemical Co., Ltd.)로부터 구매된 소핑제(soaping agent)), 2.0 g/L의 NaOH, 및 2.0 g/L의 하이드로아황산나트륨을 함유하는 용액을 사용하여 직물을 30분 동안 80℃에서 세정하였다. 이어서, 2.0 g/L의 CH₃COOH를 갖는 용액으로 직물을 10분 동안 60℃에서 침지한 후, 10분 동안 실온에서 물로 헹구었다.

(d) 건조 및 열고정

헹군 후, 이어서 몬포츠 텐터 프레임 상에서 30초 동안 165℃에서 직물을 건조(즉, 최종 열고정)시켜 약 50 내지 60 미터의 길이로 마감처리된 직물을 제공하였다.

40 데니어 스판덱스 얀 및 40 데니어 나일론 6 얀으로부터 비교용 트리코트 경편직물 1(CE1)을 제조하였는데, 이는 20 중량%의 스판덱스 얀 및 80 중량%의 나일론 얀을 함유하였으며, 평량은 200 g/m²이었으며, 차밍(Charming)(중국 광동성 소재)에 의해 제조되었다.

표백 백색 CE1 및 청색 CE1을 얻기 위하여, 그것을 표백하고 CE1 직물에 대해 최적화된 조건 하에서 산 염료(헌츠만(Huntsman)으로부터 상표명 드리오닐(DRIONYL)^®로 구매됨)를 사용하여 염색하였다.

40 데니어 스판덱스 얀 및 40 데니어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 얀으로부터 비교용 트리코트 경편직물 2(CE2)를 제조하였는데, 이는 20 중량%의 스판덱스 얀 및 80 중량%의 PET 얀을 함유하였으며, 평량은 200 g/m²이었으며, 휴이이(Huiyi)(중국 광동성 소재)에 의해 제조되었다.

표백 백색 CE2를 얻기 위해, 그것을 상기 단계 (c)에서 언급된 조건 하에서 표백하였으며 실시예 10과 동일하였다.

시험 방법

(A) 촉감: 피스당 60 cm × 60 cm의 직물 샘플을 터치하고, 손가락들과 검지 사이에서 굽히고, 매만져 펴는 등을 함으로써 본 기술분야에서 숙련된 5명이 평가하여 각각의 직물 샘플의 촉감을 평가하고, 3개의 카테고리로 전체적인 관능 시험에서 등급을 매겼다:

1: 양호

2: 우수

3: 최상

결과를 평균내고 정수로 반올림하고 나서 기록하였다.

(B) 직물 신율:

신율을 경사 방향 및 위사 방향 둘 모두의 방향에서 측정하였다. 3개의 직물 샘플을 사용하여 결과의 일관성을 보장하였다. 직물 샘플을 샘플의 길이가 직물의 위사 또는 경사 방향과 정렬되는 방식으로 50 mm × 150 mm의 크기로 가늘게 잘랐다.

이 분석은 방법 BS 4952에 따라 메를린(Merlin) 데이터 수집 소프트웨어 시스템을 구비한 인스트론 모델 5565에서 수행하였다. 메를린 시스템 및 기기 하드웨어 둘 모두는 인스트론 코포레이션(Instron Corporation)(미국 매사추세츠주 브레인트리 소재)으로부터 구매하였다.

500 mm/min의 신장 속도로 그리고 최대 35.3 N(3.6 Kg)의 힘 하에서 100 mm로 설정된 샘플 길이로 직물을 인스트론 기계의 조(jaw)들 내에 클램핑하였다. 제로 신도(zero extension)와 지정된 힘 사이에서 2회 사이클링하였다. 제2 사이클에서 생성된 힘 대 신도 그래프로부터, 35.3 N (3.6 Kg)의 하중에서의 신율을 기록하였다.

(C) 60% 신장에서의 모듈러스: 모듈러스는 그램으로 기록하였으며, 그 값은 직물 신율 시험(B)에서의 제2 사이클에서 생성된 힘 대 신도 그래프로부터 60% 신율에서 취하였다.

(D) 직물 중량: 편조된 직물 샘플을 10 cm 직경 다이를 사용하여 다이-펀칭하였다. 각각의 절취된 편조된 직물 샘플을 그램으로 칭량하였다. 이어서, "직물 중량"을 g/m²로 계산하였다.

(E) 내염소성 시험: 수영장 내의 환경인 염소 농도를 나타내는 5 ppm 활성 염소가 들어 있는 가동 중인 조 내에 직물 샘플을 실온에서 1시간 동안 침지하였다. 노출 후, 샘플을 탈이온수로 헹구고 하룻밤 공기 건조되게 한 후 시각적 평가를 행하였다.

청색의 직물 샘플의 경우, 염소 처리는 약간의 퇴색(color fading)을 일으켰으며; 백색의 직물 샘플의 경우, 염소 처리는 황변을 일으켰다. 직물 샘플의 색 변화(색견뢰도)를 AATCC 162의 방법에 따라 색 변화에 대한 그레이 스케일(Gray Scale for Color Change)에 따라 시각적으로 등급을 매겼다.

(F) 내자외선성 시험: 직물 샘플을 비교 표준물과 함께 두고, AATCC 16E의 방법에서 옵션 3에 대해 지정된 조건에 따라 UV 방사선에 노출시켰다. 직물 샘플을 UV 방사선에 10시간 또는 20시간 노출 후에, AATCC 16E의 방법에 따라 색 변화에 대한 그레이 스케일을 사용하여 색 변화에 대해 시각적으로 등급을 매겼다.

(G) 수축률: 직물 샘플을 38 cm × 38 cm 정사각형으로 잘랐으며, 시험 샘플의 에지를 경사 방향 또는 위사 방향과 평행하게 하였다. 직물 샘플을 방법 AATCC 135에서의 샘플링 및 준비 섹션 6의 옵션 1에 따라 준비하였다. 직물 샘플을 정상 사이클을 사용하여 41℃에서 기계 세척하고, 방법 AATCC 135에 따라 연약한 직물에 대한 조건을 사용하여 텀블링 건조시켰다. 직물 샘플을 3회 세척 및 건조시키고, 이어서 수축률을 기록하고 백분율을 계산하였다.

하기 표 1에는 직물 실시예에 대한 편조 파라미터 및 촉감 결과가 나타나 있다.

표 1에 열거된 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 16의 경편직물은 2.6배 내지 4.0배 범위의 탄성 얀의 총 드래프트, 및 18 내지 30 코스수/cm의 코스 밀도를 갖는다. 각각의 실시예의 촉감은 3개의 카테고리, 즉 양호, 우수, 또는 최상으로 등급을 매겼다. 촉감으로부터 판단할 때, 표 1의 결과는, 탄성 얀의 총 드래프트가 3.0배 내지 3.4배의 범위이고 직물 밀도가 20 내지 25 코스수/cm인 경우, 로크니트 패턴의 경편직물이 최상의 촉감을 제공할 수 있음을 제시한다.

일 실시 형태에서, 본 발명의 로크니트 패턴의 경편직물은 3.0배 내지 3.4배의 탄성 얀의 총 드래프트 및 20 내지 25 코스수/cm의 코스 밀도를 갖는다.

하기 표 2에는 본 발명의 로크니트 패턴의 경편직물의 다른 핵심 성능 결과가 요약되어 있다.

표 2에 열거된 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 16의 경편직물은 경사 방향 및 위사 방향 둘 모두의 방향으로의 수축률이 4% 미만이며, 이는 전형적인 산업적 요건, 즉 5%보다 더 우수하다. 또한, 실시예 1 내지 실시예 16의 경편직물은 경사 방향으로의 신율이 129% 내지 179%의 범위이며, 위사 방향으로의 신율이 87% 내지 약 141%의 범위이다. 직물이 편안한 신장 및 압축을 갖기 위하여, 경사 방향으로의 신율은 바람직하게는 적어도 130% 이상이고, 위사 방향으로의 신율은 바람직하게는 적어도 105% 이상이다.

위사 방향으로의 60% 신율에서의 모듈러스가 직물 샘플의 촉감과 대체로 상관되는 것을 알아낸 것은 흥미로운 일이다. 예를 들어, E2, E4, E6, E12, E13 및 E15는 위사 방향으로의 60% 신율에서의 모듈러스가 400 g을 초과하며; 이들 모두는 E6을 제외하고는 양호한 촉감(등급 1)을 갖는 것으로 등급이 매겨졌다. E7, E8, E9, E10 및 E11은 위사 방향으로의 60% 신율에서의 모듈러스가 200 내지 290 g이지만; 이들 모두는 최상의 촉감(등급 3)을 갖는 것으로 등급이 매겨졌다.

표 3에는 실시예 10 및 비교용 탄성 직물 CE1 및 CE2에 대하여 촉감, 염소 노출 및 UV 방사선의 색견뢰도에 대한 데이터가 요약되어 있다.

예상 밖의 이점은, 본 명세서에 기술된 방법에 의해 제조된 경편직물이 동일한 로크니트 패턴, 동일한 평량, 및 스판덱스 얀의 동일한 중량%를 갖는 CE1 및 CE2의 직물, 예컨대 나일론/스판덱스 또는 PET/스판덱스와 비교하여 우수한 촉감을 갖는다는 것이다.

또한, 예기치 않게도, 이 경편직물은 염소 노출 및 10시간 및 20시간 동안의 UV 방사선 후 상당히 우수한 색견뢰도를 갖는다.

본 발명은 그 구체적인 실시 형태와 관련하여 설명되었지만, 많은 대안, 변경 및 변형이 당업자에게 명백하게 될 것임이 분명하다. 따라서, 첨부된 특허청구범위의 사상과 넓은 범주 내에 속하는 그러한 모든 대안, 변경 및 변형을 포함하고자 한다.

Claims

30 내지 75 데니어 범위의 총 섬도(total fineness)를 갖는 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트(PTT) 얀(yarn); 및
20 내지 70 데니어 범위의 총 섬도 및 100% 초과의 파단시 신율을 갖는 탄성 얀을 포함하며,
(a) 70:30 내지 90:10 범위의 PTT 얀과 탄성 얀 사이의 중량비;
(b) 15 내지 35 코스수(courses)/cm 범위의 코스 밀도(course density) 및 180 g/m² 이상 범위의 평량; 및
(c) 경사 방향으로 120% 내지 185% 범위의 신율 및 위사 방향으로 80% 내지 150% 범위의 신율을 포함하며,
여기서 상기 탄성 얀은 하기 식 1에 의해 계산할 때 2.6배 내지 4.0배 범위의 총 드래프트(total draft)를 갖는 것인, 로크니트(locknit) 패턴을 갖는 경편직물.
[식 1]
TD_e = BD_e × {[RI_ptt/RI_e] / LK} × SD
(여기서,
TD_e: 탄성 얀의 총 드래프트;
BD_e: 탄성 얀의 빔 드래프트(beam draft), 이는 1.7배임;
RI_ptt: PTT 얀의 런-인(run-in) 길이, 이는 약 1400 내지 2000 mm/랙(rack)의 범위임;
RI_e: 탄성 얀의 런-인 길이, 이는 약 200 내지 1000 mm/랙의 범위임;
LK: 로크니트 패턴 런-인 비, 이는 1.33임; 및
SD: 탄성 얀의 스풀 드래프트(spool draft), 이는 1.0배임).
제1항에 있어서, 경편직물이 20 내지 30 코스수/cm의 코스 밀도 및 180 내지 250 g/m²의 평량을 갖는 로크니트 패턴을 갖는 경편직물.
제1항에 있어서, 탄성 얀의 총 드래프트는 2.8배 내지 3.6배의 범위인 로크니트 패턴을 갖는 경편직물.
제1항에 있어서, 탄성 얀의 총 드래프트는 3.0배 내지 3.4배의 범위인 로크니트 패턴을 갖는 경편직물.
제1항에 있어서, RI_ptt:RI_e의 비는 2.0 초과인 로크니트 패턴을 갖는 경편직물.
제1항에 있어서, RI_ptt:RI_e의 비는 2.2 내지 2.8의 범위인 로크니트 패턴을 갖는 경편직물.
제1항에 있어서, 의복(garment)용으로 사용되는 로크니트 패턴을 갖는 경편직물.
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