KR102065855B1 - 3차원 직물 제직용 세폭직기와 이를 이용한 3차원 직물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상하로 승하강 작동하면서 3차원 직물 제조용 2중 직물(45)을 상하로 엮어 결합시키는 바인더사(250)를 공급하는 바인더사 공급용 종광(5)을 구비함으로써, 3차원 직물을 제직하기 위한 세폭직기(500) 및 이를 이용한 3차원 직물에 관한 것이다. 특히 본 발명은 3차원 직물 제직용 세폭직기(500)를 이용하여 3차원 직물의 제조방법에 관한 것이다.

Description

3차원 직물 제직용 세폭직기와 이를 이용한 3차원 직물 및 그 제조방법 { Needle loom for 3-dimensional fabric, 3-dimensional fabric and manufacturing method using the same }

본 발명은 3차원 직물 제직용 세폭직기와 이를 이용한 3차원 직물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 상하로 승하강 작동하면서 상부 직물과 하부 직물로 구성되는 2중 직물을 상하로 엮어 결합시키는 바인더사를 공급하는 바인더사 공급용 종광을 구비하여 3차원 직물 제조용 2중 직물을 제직하기 위한 세폭직기에 관한 것이다. 또한 상기 세폭직기를 이용하여 제직하는 3차원 직물과 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세폭직기(needle loom)는 밴드 또는 스트링 등의 소폭의 직물을 제직하기 위한 직기로서, 개구운동으로 경사들이 개구되면 위입캐리어가 위사를 위입시키는 동시에 니들에 위사를 걸어주고 다시 위입캐리어가 복귀하게 된다. 상기와 같이 개구에 공급된 위사를 바디의 바디침 운동으로 경사들 사이로 밀어주고 이와 동시에 니들에 걸려 있던 위사가 빠지면서 소폭의 직물을 제직하는 직기이다.

한편 3차원 직물은 항공, 스포츠와 레저 및 건축 등의 다양한 분야에 적용되고 있는 직물로서, 특히 고성능을 요구하는 섬유강화 복합체로의 응용이 가장 활발한 직물이다.

상기 섬유강화 복합재료는 섬유와 복합재료의 구조적 특징을 활용하여 물성을 조절할 수 있으므로, 국방, 우주, 항공 산업적으로 활용 분야가 급증하고 있는 추세이다.

상기 섬유강화 복합재료에서 모재가 충진되지 않은 섬유만으로 존재하는 것을 프리폼(preform)이라 하며, 이는 섬유의 제조, 2차원 또는 3차원 직조 그리고 프리폼 형상화 등의 3단계를 거쳐 최종 프리폼을 구성하게 된다. 최근에 이러한 섬유강화 복합재료의 프리폼을 3차원 직물로서 직조하기 위한 다양한 방법이 고안되고 있다.

이러한 3차원 직물에 대한 종래기술을 살펴보면, 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0104958호(2010. 09. 29.)에는 이면층, 표면층과 상기 이면층과 표면층을 연결하는 중간층으로 직조되되, 상기 직물을 형성하는 경사들은 이면층과 중간층을 형성하는 제1그룹경사와 표면층과 중간층을 형성하는 제2그룹경사로 제직되고, 상기 중간층은 제1그룹경사와 제2그룹경사가 함께 제직되어 상기 직물이 3차원 입체형상으로 전환시 상기 중간층은 표면층과 이면층에 직선형태로 연결되는 것을 특징으로 하는 3차원 입체 형상 직물이 제시되어 있다.

또한 대한민국 등록특허공보 제10-1486000호(2015.01.26.)에는 서로 간격을 이루어 나란하게 형성되는 한 쌍의 외곽층과; 상기 한 쌍의 외곽층의 내측 영역에서, 서로 일정 간격을 이루어 경사지도록 배치되며, 양단이 상기 한 쌍의 외곽층 각각에 연결되도록 형성되는 다수의 연결층; 및 상기 한 쌍의 외곽층과 상기 다수의 연결층의 양단을 연결하는 다수의 임시 연결 라인을 포함하고, 상기 다수의 임시 연결 라인은 외부로부터 공급되는 약액과 화학 반응하여 커팅되는 3차원 입체 형상 직물이 제시되어 있다.

그런데 상기와 같은 종래기술에 의해 제조되는 3차원 직물은 일정한 패턴을 갖고 있어서 원단 자체로서 다양한 디자인을 구현하기 어려운 단점이 있다. 따라서 원단을 접합이나 본딩으로 접착시켜서 3차원 직물을 제조하게 되므로, 이때 기계적 성능 및 내박리성 등의 물성저하로 인하여 접합상태가 저하되거나 분리되는 문제점이 있다. 또한 상기 3차원 직물은 여러 단계의 제조공정을 거치게 되므로 공정이 복잡하며, 제조가능한 3차원적 입체형상이 제한되는 문제가 있다.

본 발명은 상하로 승하강 작동하면서 상부 직물과 하부 직물로 구성되는 3차원 직물 제조용 2중 직물을 상하로 엮어 결합시키는 바인더사를 공급하는 바인더사 공급용 종광을 구비함으로써, 섬유강화 복합재료용 3차원 직물을 제직하기 위한 세폭직기 및 이를 이용한 3차원 직물에 관한 것이다. 특히 본 발명은 3차원 직물 제직용 세폭직기를 이용하여 다양한 형상을 갖는 3차원 직물의 제조방법에 관한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 3차원 직물 제직용 세폭직기(500)는, 상부 직물용 종광(1, 2)과 하부 직물용 종광(3, 4) 및 바인더사 공급용 종광(5)을 상하로 구동하는 종광작동장치(120); 상기 종광작동장치(120)의 상하운동을 통해 상부 경사(100, 110) 및 하부 경사(130, 140)를 2중으로 개구하는 상부 직물용 종광(1, 2) 및 하부 직물용 종광(3, 4); 상기 위입캐리어바(20)의 상,하부에 설치되어 상부 개구 및 하부 개구에 각각으로 상부 위사(150) 및 하부 위사(160)를 공급하는 한 쌍의 상,하부캐리어(30. 31); 상기 니들암(40)의 상,하부에 설치되어 위입된 상부 위사(150) 및 하부 위사(160)를 받아 2중 직물을 제직하는 한 쌍의 상,하부니들(50, 51); 상기 한 쌍의 상,하부니들(50, 51)이 고정된 니들암(40)를 전후 수평으로 직선 왕복 운동 시켜 주는 구동수단; 상하로 승하강 작동하면서 상기 2중 직물을 상하로 엮어 결합시키는 바인더사(250)를 공급하는 바인더사 공급용 종광(5); 및 상기 상부 개구 및 하부 개구에 위입된 상부 위사(150) 및 하부 위사(160)를 밀어주는 바디침운동을 하는 바디(60);를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 종광작동장치(120)는 편심캠(cam), 도비(dobby) 또는 자카드(jacquard) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 3차원 직물 제조용 2중 직물은 상부 경사(100, 110) 및 상부 위사(150)로 구성되는 상부 직물(200); 하부 경사(130, 140) 및 하부 위사(160)로 구성되는 하부 직물(300); 및 상기 상부 직물(200) 및 하부 직물(300)을 관통하여 결합하는 바인더사(250);를 포함하며, 상기 바인더사(250)는 상기 상부 직물(200) 및 하부 직물(300)의 일부분을 관통하여 결합하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 3차원 직물의 제직 방법은 상부 경사(100, 110)를 개구하는 상부 개구 형성 단계; 하부 경사(130, 140)를 개구하는 하부 개구 형성 단계; 상기 상부 경사(100, 110)로 형성되는 상부 개구에 상부 위사(150)를 위입하는 상부 위사 위입 단계; 상기 하부 경사(130, 140)로 형성되는 하부 개구에 하부 위사(160)를 위입하는 하부 위사 위입 단계; 상부 니들(50)에 의해 상기 상부 위사 위입 단계에서 위입된 상부 위사(150)를 받아 상부 직물(200)을 제직하는 상부 직물 제직 단계; 하부 니들(51)에 의해 상기 하부 위사 위입 단계에서 위입된 하부 위사(160)를 받아 하부 직물(300)을 제직하는 하부 직물 제직 단계; 바인더사(250)가 상기 상부 직물(200)과 하부 직물(300)을 관통하여 결합하는 결합 단계;를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 바인더사(250)는 상기 상부 직물(200)과 하부 직물(300)의 일측면을 관통하여 결합하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 3차원 직물 제직용 세폭직기는 점착제나 접착제를 사용하지 않고 제직공정을 통해서 다양한 형상의 3차원적 입체 형상을 갖는 직물의 제직이 가능하다. 이에 따라, 형태안정성 및 기계적 물성이 우수한 3차원 직물의 제직이 가능하며, 특히 제직 공정을 통해 다양한 3차원 입체형상을 갖는 직물의 대량생산이 가능하다. 그리고 상기와 같이 제조된 3차원 직물은 섬유강화 복합재료의 기계적 성능 및 내박리성 등의 물성의 개선이 가능하며, 제조비용이 저렴한 3차원 직물의 생산이 가능한 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세폭직기의 사시도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 세폭직기의 확대도.이며,
도 3은 본 발명에 일실시예에 따른 3차원 직물의 제직 공정도이며,
도 4는 본 발명에 일실시예에 따른 3차원 직물의 상태도이며,
도 5는 본 발명에 일실시예에 따른 3차원 직물의 제조 공정도이다.,

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실험 예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실험 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실험 예는 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 실험 예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예에 따른 3차원 직물 제직용 세폭직기(500)와, 이를 이용한 3차원 직물 및 그 제조방법에 대하여 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명에 첨부된 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세폭직기(500)의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 세폭직기(500)의 확대도.이며, 도 3은 본 발명에 일실시예에 따른 3차원 직물의 제직 공정도이며, 도 4는 본 발명에 일실시예에 따른 3차원 직물의 상태도이며, 도 5는 본 발명에 일실시예에 따른 3차원 직물의 제조 공정도이다.

본 발명의 3차원 직물 제직용 세폭직기(500)는 도 1, 2에 도시되는 바와 같이, 기본적으로 위입캐리어바(20), 니들암(40) 및 바디(60)로 구성된다. 보다 상세하게는 도 3에 도시된 바와 같이, 종광작동장치(120)에 의해 수행되는 상하운동을 통해 상부 직물(200)을 제직하기 위한 상부 직물용 경사(100, 110)의 개구를 형성하는 상부 직물용 종광(1, 2) 및 상기 종광작동장치(120)에 의해 수행되는 상하운동을 통해 하부 직물(300)을 제직하기 위한 하부 직물용 경사(130, 140)의 개구를 형성하는 하부 직물용 종광(3, 4) 및 상기 위입캐리어바(20)의 상,하부에 설치되어 상기 상부 직물용 경사(100, 110)에 의해 형성되는 상부 개구와, 상기 하부 직물용 경사(130, 140)에 의해 형성되는 하부 개구의 각각으로 위사(150, 160)를 공급하는 한 쌍의 상,하부캐리어(30, 31); 상기 니들암(40)의 상,하부에 설치되어 위입된 위사(150, 160)를 받아 상부 직물(200) 및 하부 직물(300)을 제직하는 한 쌍의 상,하부니들(50, 51); 상기 한 쌍의 상,하부니들(50, 51)이 고정된 니들암(40)을 전후 수평으로 직선 왕복 운동 시켜 주는 구동수단(미도시); 상하로 승하강 작동하면서 상기 상부 직물(200)과 하부 직물(300)을 상하로 엮어 결합시키는 바인더사(250)를 공급하는 바인더사 공급용 종광(5); 및 상기 상부 개구 및 하부 개구에 위입된 상부 위사(150) 및 하부 위사(160)를 밀어주는 바디침운동을 하는 바디(60);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 종광작동장치(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 상부 직물용 경사(100, 110)가 통경된 상부 직물용 종광(1, 2)과, 하부 직물용 경사(130, 140)가 통경된 하부 직물용 종광(3, 4)을 상하로 구동함으로써, 상부 개구와 하부 개구를 형성하게 된다. 본 발명의 종광작동장치(120)에 의해 구동되는 상부 직물용 종광(1, 2)과 하부 직물용 종광(3, 4)은 상부 경사(100, 110)와 하부 경사(130, 140)를 상하로 이동하여 위사(150, 160)가 투입되는 상부 개구 및 하부 개구를 형성하기 위한 구성이다.

본 발명에서 3차원 직물을 제조하기 위해 사용되는 상하부 경사와 위사 및 바인더사는 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 폴리에스터 섬유, 금속 섬유 중에서 선택될 수 있으나, 특별히 이에 제한되지 않는다.

상기와 같이 개구를 형성하기 위한 종광작동장치(120)는 제작가능한 직물의 조직의 자유도에 따라 편심캠(cam), 도비(dobby), 자카드(jacquard) 등이 사용될 수 있다.

상기 편심캠은 구동수단(미도시)이 구동되면 풀리 및 구동축 등에 의해 동력이 전달되어 구동하게 되며, 이와 연동하여 축설된 편심캠이 편심 구동하면서 종광의 상하운동을 수행하게 함으로써 개구를 형성할 수 있도록 한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 종광작동장치(120)의 상하운동을 통해 개구를 형성하는 종광은 상기 편심캠 외에 도비(dobby) 또는 자카드(jacquard)에 의해 개구를 형성하는 것도 가능하다.

상기 도비(dobby)는 회전운동을 하는 메인샤프트에 결합된 로터리가 편심운동을 하게 되고, 이에 따라 승강로드가 승강함으로써 종광이 개구를 형성하게 된다.

또한 자카드(jacquard)는 직물의 패턴을 표현하는데 있어서 무제한적인 가능성을 제공하며, 높은 수준의 경사 제어가 가능하다. 이러한 다양성은 직물의 폭방향으로 반복되는 하나의 무늬 안에 각각의 경사 끝부분 또는 유사하게 짜여진 경사 끝부분의 개별적인 제어에 가능하기 때문이다.

이러한 자카드는 커넥팅 로드의 상하운동에 의하여 종광이 개구를 형성할 수 있도록 한다.

상기와 같은 종광작동장치(120)는 본 기술 분야에서 공지된 기술이므로 이와 관련한 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 3차원 직물 제조용 세폭직기(500)는 상기와 같이 형성된 상부 경사(100, 110)와 하부 경사(130, 140)에 의해 형성되는 상부 개구 및 하부 개구에는 위사 2본을 각각 공급하기 위한 한 쌍의 상,하부캐리어(30, 31)를 구비한다. 즉, 상기 한 쌍의 상,하부캐리어(30, 31)는 위입캐리어바(20)의 상, 하부에 설치되어 종광작동장치(120)에 의해 형성되는 상기 상부 개구 및 하부 개구의 각각으로 상부 위사(150) 및 하부 위사(160)를 공급하게 된다.

상기 한 쌍의 상,하부캐리어(30, 31)는 2중 직물의 제직시 상부 개구와 하부 개구의 내부로 상부 위사(150) 및 하부 위사(160)를 각각 공급하는 것으로, 이러한 상,하부캐리어(30, 31)는 위입캐리어바(20)의 상,하부에 각각 고정된다. 이와 같이 구성된 본 발명의 위입캐리어바(20)에 의한 상하부캐리어(30, 31)의 작동관계는 종래와 같다.

여기서, 상기 위입캐리어바(20)는 한 쌍의 상,하부캐리어(30, 31)를 고정시켜주는 것으로, 상기 위입캐리어바(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 제직시 수평으로 좌우 반원운동을 하는 작동암(10)에 연결되어 작동되고, 이와 연동하여 위입캐리어바(20)에 고정된 상,하부캐리어(30, 31)가 북침운동을 하기 때문에 개구의 내부로 상부 위사(150) 및 하부 위사(160)가 각각 위입된다.

상기 상,하부캐리어(30, 31)는 직물의 제직시 개구의 내부로 위사를 공급하는 것으로, 상기 상기 위입캐리어바(20)에 고정볼트 등의 체결수단을 통해 견고하게 고정된다.

본 발명의 3차원 직물 제조용 세폭직기(500)는 니들암(40)의 상, 하부에 설치되어 위입된 상부 위사(150) 및 하부 위사(160)를 받아 상부 직물(200)과 하부 직물(300)을 제직하는 한 쌍의 상,하부니들(50, 51)을 구비한다. 상기 니들암(40)은 한 쌍의 상,하부니들(50, 51)을 고정시켜주는 것으로, 이러한 니들암(40)는 주지된 바와 같이 구동수단(미도시)에 의해 전후로 왕복운동을 하도록 작동되고, 이와 연동하여 니들암(40)의 상, 하부에 각각 고정된 한 쌍의 상, 하부니들(50, 51)이 위입된 위사를 받아 동시에 제직함으로써 본 발명의 3차원 직물 제조용 2중 직물(45)이 제직된다.

또한 한 쌍의 상,하부니들(50, 51)은 상기 상부 개구와 하부 개구에 위입된 상부 위사(150) 및 하부 위사(160)를 받아 직물을 제직하는 것으로, 이러한 상,하부니들(50, 51)은 니들암(40)의 상,하부에 각각 고정된다.

본 발명의 3차원 직물 제조용 세폭직기(500)는 상기 한 쌍의 상,하부니들(50, 51)이 고정된 니들암(40)을 전후 수평으로 직선 왕복 운동 시켜주기 위한 구동수단(미도시)을 구비하게 된다. 상기 구동수단은 상,하부니들(50, 51)이 고정된 니들암(40)를 전후 수평으로 직선왕복 운동시켜주며, 또한 종광작동장치(120)를 상하운동 시켜주게 된다.

이러한 구동수단은 구동축에 축설되어 모터의 구동력을 전달하여 종광작동장치(120)를 상하운동을 시키고, 또한 니들암(40)을 직선왕복 운동시키게 된다.

구동수단이 구동되면 풀리, 벨트 등을 통해 구동축이 동시에 구동하게 되고, 상기 구동축은 편심된 상태로 축설된 상태로 종광작동장치(120)에 동력을 전달하여 종광을 상하운동시키게 된다. 또한 상기 구동수단은 니들암에 고정된 작동로드에 의하여 결과적으로 니들암(40)에 고정된 한 쌍의 상,하부니들(50)(51)이 제직시 전후 수평으로 정확하게 직선 왕복운동을 하게 된다.

또한 본 발명의 3차원 직물 제조용 세폭직기(500)에 구비되는 바디(60)는 3차원 직물의 제조용 2중 직물(45)의 제직시 개구내에 위입된 상부 위사(150) 및 하부 위사(160)를 클로오드펠(cloth fell)까지 밀어 넣어주는 구성으로, 상기 바디(60)는 주지된 바와 같이 전후로 왕복운동을 하면서 바디침운동을 연속으로 반복작동한다.

본 발명은 상하로 승하강 작동하면서 2중 직물을 상하로 엮어 결합시키는 바인더사(250)를 공급하는 바인더사 공급용 종광(5)을 추가로 구비함으로써 3차원 직물 제조용 2중 직물을 제직하게 된다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 바인더사 공급용 종광(5)은 상하부경사(100, 110, 130, 140) 및 상하부위사(150, 160)와 별도로 상기 종광작동장치(120)에 의해 구동되며, 바인더사(250)를 제직되는 2중 직물 즉, 상부 직물(200)과 하부 직물(300)의 일측면을 관통하여 상기 상부 직물(200)과 하부 직물(300)을 바인딩함으로써 도 4에 도시된 바와 같은 2중 직물을 제직할 수 있게 된다.

상기와 구성된 본 발명의 3차원 직물 제직용 세폭직기(500)의 전체적인 작동관계를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 일실시예에 따른 3차원 직물의 제직 공정도이며, 상기 도 3을 참조하여 본 발명의 3차원 직물 제조용 2중 직물(45)의 제직방법을 설명하면 아래와 같다.

경사빔 또는 크릴(creel)에서 공급되는 경사 4 가닥(100, 110, 130, 140) 중에 2 가닥은 상부 직물(200)을 제직하기 위한 상부 경사(100, 110)로서, 상부 직물용 종광(1, 2)에 통경하여 상부 개구를 형성하고 상부 위사(150)를 위입함으로써 상부 직물(200)을 형성하게 된다.

또한 경사빔 또는 크릴에서 공급되는 나머지 2 가닥은 하부 직물(300)을 제직하기 위한 하부 경사(100, 110)로서, 하부 직물용 종광(3, 4)에 통경하여 하부 개구를 형성하고 하부 위사(160)를 위입함으로써 하부 직물(300)을 형성하게 된다.

한편, 종광작동장치(120)에 의해 상하로 구동되는 상부 직물용 종광(1, 2) 및 하부 직물용 종광(3, 4)에 의해 상부 경사(100, 110)와 하부 경사(130, 140)를 통해 상부 개구와 하부 개구를 형성하고, 상기와 같이 형성된 상부 개구 및 하부 개구에 상,하부캐리어(30. 31)에 의해 상부 위사(150) 및 하부 위사(160)를 각각 위입하게 된다. 그리고 이와 연동하여 상,하부니들(50, 51)이 구동수단(미도시)에 의해 전후 수평으로 직선 왕복운동하면서 위입된 위사를 받아 상부 직물(200) 및 하부 직물(300)을 제직하게 된다.

이와 동시에 별도로 구비되는 바인더사 공급용 종광(5)에 의해 공급되는 바인더사(250)는 상부 직물(200) 및 하부 직물(300)의 일측면을 관통함으로써 상기 상부 직물(200)과 하부 직물(300)을 결합하여 본 발명의 3차원 직물 제조용 2중 직물(45)을 제직할 수 있다.

즉, 구동수단(미도시)에 의해 종광작동장치(120)가 작동하면 상부 경사(100, 110)를 개구시키는 상부 직물용 종광(1, 2)과, 하부 경사(130, 140)를 개구시키는 하부 직물용 종광(3, 4)에 의해 상부 및 하부에 개구가 형성되고, 상기 상부 개구 및 하부 개구의 각각에 위사(150, 160)가 위입되어 상부 직물(200)과 하부 직물(300)이 제직된다. 또한 바디(60)가 개구 내에 위입된 상부 위사(150) 및 하부 위사(160)를 직물의 직전까지 밀어 넣어주는 바디침 운동의 연속반복으로 2중 직물의 제직이 진행된다.

본 발명은 이와 동시에 경사빔 또는 크릴(creel)에서 공급되는 바인더사(250)가 별도의 바인더사 공급용 종광(5)에 통경되어, 상기 상부 직물(200)과 하부 직물(300)을 관통하면서 이들을 결합함으로써, 3차원 직물 제조용 2중 직물(45)을 제조하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 바인더사 공급용 종광(5)은 복수 개가 구비되어 상기 2중 직물(45)에 복수 개의 바인더사(250)를 관통시키는 것도 가능하다. 즉, 상기와 같이 2중 직물(45)에 .복수 개의 바인더사(250)를 관통시켜 제조하게 되면 다양한 3차원적 입체 형상을 갖는 직물의 제직이 가능하며, 또한 기계적 물성이 우수한 3차원 직물의 제직이 가능하게 된다

상기와 같이 제직된 본 발명의 3차원 직물 제조용 2중 직물(45)은 후방으로 이송되고, 이때 후방으로 이송되는 2중 직물은 권취롤에 권취됨으로써 3차원 직물을 제조하기 위한 2중 직물의 제직이 완료된다.

본 발명의 일실시예에 따른 3차원 직물의 제직방법은 우선 상부 경사(100, 110)를 상부 직물용 종광(1, 2)에 통경한 후, 종광작동장치(120)에 의해 상부 개구를 형성한다(상부 개구 형성 단계). 그리고 이와 동시에 하부 경사(130, 140)를 하부 직물용 종광(3, 4)에 통경한 후, 종광작동장치(120)에 의해 하부 개구를 형성하게 된다(하부 개구 형성 단계).

상기 상부 경사(100, 110)에 의해 형성되는 상부 개구에는 위입캐리어바(20)의 상부에 설치된 상부캐리어(30)에 의해 상부 위사(150)를 위입함으로써 상기 상부 위사(150)를 상기 상부 개구에 위입한다(상부 위사 위입 단계).

이와 동시에 상기 하부 경사(130, 140)에 의해 형성되는 하부 개구에는 위입캐리어바(20)의 하부에 설치된 하부캐리어(31)에 의해 하부 위사(160)를 위입함으로써 상기 하부 위사(160)를 상기 하부 개구에 위입한다(하부 위사 위입 단계).

상기와 같이 상부 위사 위입 단계와 하부 위사 위입 단계에서 위입된 상부 위사(150) 및 하부 위사(160)는 각각 상부 니들 및 하부 니들이 이를 받아 상부 직물(200) 및 하부 직물(300)을 제직하게 된다(상부 직물 제직 단계 및 하부 직물 제직 단계)

또한 본 발명의 3차원 직물의 제조방법은 상기 상부 직물 제직 단계 및 하부 직물 제직 단계와 동시에 상기 종광작동장치(120)에 의해 제어되는 바인더사 공급용 종광(5)에 의해 공급된 바인더사(250)는 상기 상부 직물(200)과 하부 직물의 일측면을 관통하여 이들을 결합하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 단계를 동일하게 반복함으로써 본 발명의 3차원 직물 제조용 2중 직물(45)이 제조된다.

상기와 같이 제직된 본 발명의 3차원 직물 제조용 2중 직물은 상부 직물(200)과 하부 직물(300)의 일측면이 바인더사(250)에 의해 결합되어 있으므로, 도 5와 같이, 상기 바인더사(250)에 의해 일측이 결합된 2중 직물의 제직 후, 외력을 가하여 변형을 부여하면 상기 상부 직물(200)과 하부 직물(300)이 바인더사(250)에 의해 서로 연결된 형태로 3차원적 입체적 형상의 발현이 가능해진다.

즉, 도 5의 (a)와 같이, 2중 직물(45)의 중앙부를 바인더사(250)에 의해 바인딩한 경우에는 상기 2중 직물의 양측에 외력을 가하면 우측과 같이 X-자형의 3차원 직물의 제직이 가능하게 된다.

또한 도 5의 (b) 및 (c)와 같이, 2중 직물(45)을 2개의 바인더사(250)에 의해 바인딩한 경우에는 상기 2중 직물에 외력을 가하면 우측과 같이 T-자형 또는 T-자형의 3차원 직물의 제직이 가능하게 된다.

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 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

500 : 3차원 직물 제직용 세폭직기
1, 2 : 상부 직물용 종광
3, 4 : 상부 직물용 종광
120 : 종광작동장치
20 : 위입캐리어바
150 : 상부 위사
160 : 하부 위사
40 : 니들암

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 상부 경사(100, 110) 및 상부 위사(150)로 구성되는 상부 직물(200);
   하부 경사(130, 140) 및 하부 위사(160)로 구성되는 하부 직물(300); 및
   상기 상부 직물(200) 및 하부 직물(300)을 관통하여 결합하는 바인더사(250);를 포함하되,
   상기 바인더사(250)는 상기 상부 직물(200) 및 하부 직물(300)의 일부분을 관통하여 결합함으로써, 제직 후 외력을 가하면 상기 바인더사(250)를 중심으로 변형되어 입체적 형상이 발현되는 것을 특징으로 하는 3차원 직물 제조용 2중 직물(45).
   
4. 삭제
5. 상부 경사(100, 110)를 개구하는 상부 개구 형성 단계;
   하부 경사(130, 140)를 개구하는 하부 개구 형성 단계;
   상기 상부 경사(100, 110)로 형성되는 상부 개구에 상부 위사(150)를 위입하는 상부 위사 위입 단계;
   상기 하부 경사(130, 140)로 형성되는 하부 개구에 하부 위사(160)를 위입하는 하부 위사 위입 단계;
   상부 니들(50)에 의해 상기 상부 위사 위입 단계에서 위입된 상부 위사(150)를 받아 상부 직물(200)을 제직하는 상부 직물 제직 단계;
   하부 니들(51)에 의해 상기 하부 위사 위입 단계에서 위입된 하부 위사(160)를 받아 하부 직물(300)을 제직하는 하부 직물 제직 단계;
   바인더사(250)가 상기 상부 직물(200)과 하부 직물(300)의 일부분을 관통하여 결합하는 결합 단계;를 포함하되,
   제직 후 외력을 가하면 상기 바인더사(250)를 중심으로 변형되어 입체적 형상이 발현되는 것을 특징으로 하는 3차원 직물의 제직 방법.
   
6. 삭제

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