KR102113292B1 - Methods for manufacturing insulating fabric for clothes containing aerogel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 에어로겔을 함유하는 원사를 이용해 직조되는 단열직물의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an insulating fabric woven using a yarn containing an airgel.
에어로겔(Aerogel)은 기본적으로 규소산화물(SiO2)로 이루어진 나노다공성 소재로서 우수한 단열 성능을 갖추고 있으나, 현재로서는 제조 공정이 복잡하고 제조 단가가 높아 적용 범위 및 활용 형태에 있어 많은 제한을 가지고 있다.Aerogel is basically a nanoporous material made of silicon oxide (SiO 2 ) and has excellent thermal insulation performance, but at present, the manufacturing process is complicated and the manufacturing cost is high, which has many limitations in the scope of application and utilization.
이러한 에어로겔은 다공성 구조를 기반으로 열, 전기, 소리, 충격 등에 강하고, 무게가 같은 부피의 공기를 기준으로 무게가 3배 정도밖에 되지 않아 경량화된 소재로서 다양한 산업 분야에 활용 가능하다.Based on the porous structure, these aerogels are strong in heat, electricity, sound, and shock, and can be used in various industries as lightweight materials because they are only about three times as heavy as the air of the same volume.
구체적으로, 에어로겔의 기본적 물성은 기공도가 높아 상온에서 열이 기상으로 잘 전달되지 않도록 하며, 밀도가 낮아 고체상으로 열전도가 잘 되지 않으며, 800℃ 이상의 고온의 환경에도 강하여 안정적이며, 사실상 내부 공간이 거의 비어 있어 비중이 0.1 이하에 이르는 초경량성과 같은 특성을 띠고 있다.Specifically, the basic physical properties of the airgel are high in porosity so that heat is not easily transferred to the gas phase at room temperature, and the heat conductivity is poor in the solid phase due to low density, and is strong and stable even in a high temperature environment of 800 ° C or higher, and in fact, the internal space Since it is almost empty, it has the same characteristics as ultra-lightweight with a specific gravity of 0.1 or less.
최근에는 에어로겔이 갖추고 있는 다공성 구조와 관련한 다양한 물성적 특징으로 인하여 기계적 특성이 취약하고 성형이 어려운 에어로겔의 단점을 극복하기 위한 많은 노력이 이루어지고 있다.Recently, many efforts have been made to overcome the disadvantages of aerogels, which have poor mechanical properties and are difficult to mold due to various physical properties related to the porous structure of the airgel.
이와 동시에, 에어로겔의 적용 범위가 점점 넓혀지면서 기계, 건축, 제조, 수송 등의 분야를 넘어서 의류 분야에 까지도 에어로겔이 이용되며 경량화되고 단열과 관련된 기능성을 제공하는 직물재의 제조와 관련된 각종 연구 및 제품 개발이 이루어지고 있는 실정이다. At the same time, as the range of application of airgels is gradually widening, airgels are used even in the field of clothing beyond machinery, construction, manufacturing, transportation, etc., and various research and product development related to the manufacture of textile materials that are lightweight and provide functionality related to insulation This is happening.
이와 관련하여 에어로겔을 이용해 직물에 단열성과 관련한 물성을 부여하기 위해 마련되어진 종래기술에 대한 선행문헌에는 대한민국 등록특허공보 제10-1845240호의 "친환경 단열섬유 코팅제, 그 코팅제 제조방법 및 이를 이용한 직물"(이하, '종래기술'이라고 함)이 있다.In this regard, prior literature on the prior art prepared to impart physical properties related to heat insulation properties to the fabric using an airgel is described in Korean Patent Registration No. 10-1845240, "Eco-friendly insulating fiber coating agent, method for manufacturing the coating agent and fabric using the same" ( Hereafter, it is called 'conventional technology'.
하지만 종래기술을 비롯한 기존의 에어로겔을 이용한 섬유재 혹은 직물재는 단순히 열전도, 보온, 단열 등과 관련한 물성의 부여 및 기능 제공 수준의 개선 등에만 기술개발의 방향성을 두고 실질적으로 단열성이 부여된 섬유재 혹은 직물재를 이용해 제조된 의류의 이용에 있어 발생될 수 있는 각종 불편함에 대해서는 충분히 고려되지 못하는 문제점이 있었다.However, fiber materials or textile materials using conventional airgels, including the prior art, have a direction of technological development, and are given fiber insulation or textiles with practical direction only by simply imparting physical properties related to heat conduction, heat preservation, and insulation, and improving the level of function provision. There is a problem in that various inconveniences that may occur in the use of clothing manufactured using ash are not sufficiently considered.
따라서 종래기술을 비롯한 기존의 에어로겔을 이용한 섬유재 혹은 직물재와 달리 한 Therefore, unlike conventional textile or textile materials using conventional airgels,
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은 에어로겔을 직물에 적용하여 열전도, 발수, 보온, 단열 등과 관련한 물성을 우수한 수준에서 제공하되, 이와 균형적으로 섬유재 혹은 직물재가 의류로 제조되어 이용됨에 있어 요구되는 주름, 구김, 변형 등의 최소화와 관련한 관리성 및 이용편의성이 우수하게 제공 가능하도록 하는 기술을 제공하는데 있다.The present invention was created to solve the above problems, and the object of the present invention is to apply the airgel to the fabric to provide physical properties related to heat conduction, water repellency, heat retention, heat insulation, etc. at an excellent level, but in a balanced manner, a textile material or fabric The present invention is to provide a technique for providing excellent manageability and ease of use in relation to minimization of wrinkles, wrinkles, and deformations, which are required when ash is manufactured and used as clothing.
또한, 본 발명의 목적은 열전도, 발수, 보온, 단열 등과 관련한 물성과 함께 의류의 주름, 구김, 변형 등의 최소화와 관련한 관리성 및 이용편의성을 균형적으로 제공하기 위한 에어로겔의 직물 내 적용이 더욱 용이하고 효율적으로 진행 가능하도록 하는 기술을 제공하는데 있다.In addition, the object of the present invention is the application of the airgel in the fabric to provide a balance of manageability and ease of use related to the minimization of wrinkles, wrinkles, deformation, etc. of clothing along with properties related to heat conduction, water repellency, heat insulation, heat insulation, etc. It is to provide a technology that can be easily and efficiently proceed.
또한, 본 발명의 목적은 에어로겔의 직물 내 적용을 통해 열전도, 발수, 보온, 단열 등과 관련한 물성과 함께 의류의 주름, 구김, 변형 등의 최소화와 관련한 관리성 및 이용편의성을 균형적으로 제공 시, 반복적 의류 착용 혹은 세탁에도 제공되는 물성의 감소 혹은 훼손이 아주 미미한 수준에 그칠 수 있도록 하는 기술을 제공하는데 있다.In addition, the object of the present invention is to provide a manageability and ease of use related to the minimization of wrinkles, wrinkles, deformation, etc. of clothing along with physical properties related to heat conduction, water repellency, heat insulation, heat insulation through application of the airgel in the fabric, It is intended to provide a technique that allows the reduction or damage of physical properties provided for repeated wearing or washing of clothing to be insignificant.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 에어로겔을 함유하는 단열직물 제조방법은, 다공성 에어로겔(Aerogel) 분말 8 내지 10 중량부; 에탄올 20 내지 25 중량부; 폴리우레탄 수지 160 중량부; 경화제 1.2 내지 1.6 중량부; 아이소프로필 알코올(IPA, isopropyl alcohol)로 마련되는 분산제 25 내지 30 중량부;를 포함하는 에어로겔 코팅 조성물을 마련하는 A단계; 폴리디메틸실록산(PDMS, Polydimethylsiloxane) 10 중량부; 및 폴리디메틸실록산용 경화제 1중량부;를 포함하는 보강 코팅 조성물을 마련하는 B단계; 상기 A단계를 통해 마련된 에어로겔 코팅 조성물을 일반섬유인 원사 표면상에 1차 코팅 처리하는 C단계; 상기 C단계를 통해 1차 코팅 처리된 원사를 건조 처리하는 D단계; 상기 D단계를 통해 1차 코팅 처리 후 건조된 원사의 표면상에 상기 B단계를 통해 마련된 보강 코팅 조성물을 2차 코팅 처리하는 E단계; 상기 E단계를 통해 2차 코팅 처리된 원사를 건조 처리하여 일반섬유에 다공성 에어로겔이 함유된 단열성 원사를 마련하는 F단계; 및 상기 F단계를 통해 마련된 단열성 원사가 경사의 일부 및 위사의 일부에 포함되도록 직조하여 직물을 제조하는 G단계;를 포함한다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing an insulating fabric containing the airgel according to the present invention includes: 8 to 10 parts by weight of a porous aerogel powder; 20 to 25 parts by weight of ethanol; 160 parts by weight of a polyurethane resin; Curing agent 1.2 to 1.6 parts by weight; Step A to prepare an airgel coating composition comprising; 25 to 30 parts by weight of a dispersant prepared with isopropyl alcohol (IPA); 10 parts by weight of polydimethylsiloxane (PDMS); And 1 part by weight of a curing agent for polydimethylsiloxane; step B of preparing a reinforcing coating composition comprising; A step C of primary coating the airgel coating composition prepared through the step A on the yarn surface, which is a general fiber; Step D of drying the primary coated yarn through the step C; A step E of secondary coating treatment of the reinforcing coating composition provided through step B on the surface of the dried yarn after the primary coating treatment through step D; Step F to prepare a heat-insulating yarn containing a porous airgel in the general fiber by drying the second coated yarn through the step E; And a step G of manufacturing the fabric by weaving so that the insulating yarn prepared through the step F is included in a part of the warp and a part of the weft.
여기서, 상기 A단계를 통해 마련된 에어로겔 코팅 조성물 내 다공성 에어로겔(Aerogel) 분말은 95 내지 97%의 기공율, 8 내지 10 nm의 기공 크기, 0.12 내지 0.3 g/cm3의 밀도 및 11 내지 13 mW/m·K의 열전도도를 갖춘 상태이다.Here, the porous airgel (Aerogel) powder in the airgel coating composition prepared through step A has a porosity of 95 to 97%, a pore size of 8 to 10 nm, a density of 0.12 to 0.3 g / cm 3 and 11 to 13 mW / m It is equipped with K's thermal conductivity.
또한, 상기 G단계는, 가닥수를 기준으로 상기 F단계를 통해 마련된 단열성 원사에 해당되는 제1위사 40 내지 45%의 비율을 갖추고, 일반섬유인 원사에 해당되는 제2위사 55 내지 60%의 비율을 갖추는 위사와, 가닥수를 기준으로 상기 F단계를 통해 마련된 단열성 원사에 해당되는 제1경사 40 내지 45%의 비율을 갖추고, 일반섬유인 원사에 해당되는 제2경사 55 내지 60%의 비율을 갖추는 경사가 직조되어 직물을 제조하는 단계이다.In addition, the G stage has a ratio of 40 to 45% of the first weft yarn corresponding to the insulating yarn prepared through the F stage based on the number of strands, and 55 to 60% of the second weft yarn corresponding to the general fiber yarn. A ratio of 40 to 45% of the first warp yarn corresponding to the heat-insulating yarn prepared through the above step F, based on the number of strands of the weft yarn having the ratio, and a ratio of 55 to 60% of the second warp yarn corresponding to the yarn as a general fiber It is a step of manufacturing the fabric is woven inclined to equip.
아울러, 상기 제1위사 및 상기 제1경사의 코팅 기저가 되는 일반섬유와 상기 제2위사 및 제2경사에 해당하는 일반섬유는 폴리우레탄(Polyurethane) 섬유, 폴리에스테르(Polyester) 섬유, 폴리프로필렌(Polypropylene) 섬유, 폴리아미드(Polyamide) 섬유, 폴리에틸렌(Polyethylene) 섬유, 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride) 섬유, 아크릴(acrylic) 섬유, 면 섬유 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합된 형태로 마련될 수 있다.In addition, the general fibers that are the basis of the coating of the first weft yarn and the first weft yarn and the general fibers corresponding to the second weft yarn and the second weft yarn are polyurethane (Polyurethane) fibers, polyester (Polyester) fibers, polypropylene ( Polypropylene fiber, polyamide fiber, polyethylene fiber, polyvinyl chloride fiber, acrylic fiber, cotton fiber, or a mixture of two or more.
또한, 상기 C단계는 상기 A단계를 통해 마련된 에어로겔 코팅 조성물을 일반섬유인 원사 표면상에 24 내지 30㎛의 코팅막 두께를 이루도록 1차 코팅 처리하는 코팅 단계이며, 상기 D단계는 상기 C단계를 통해 1차 코팅 처리된 원사의 표면을 110 내지 120℃의 온도 조건하에서 60 내지 90분간 건조 처리하는 단계이다.In addition, step C is a coating step in which the airgel coating composition prepared through step A is subjected to a primary coating treatment to form a coating film thickness of 24 to 30 μm on the surface of yarn, which is a general fiber, and step D is through step C. This is a step of drying the surface of the primary-coated yarn under a temperature condition of 110 to 120 ° C for 60 to 90 minutes.
아울러, 상기 E단계는 상기 B단계를 통해 마련된 보강 코팅 조성물을 상기 D단계를 통해 1차 코팅 처리 후 건조된 원사의 표면상에 10 내지 12㎛의 코팅막 두께를 이루도록 2차 코팅 처리하는 코팅 단계이며, 상기 F단계는 상기 E단계를 통해 2차 코팅 처리된 원사의 표면을 120 내지 125℃의 온도 조건하에서 15 내지 25분간 건조 처리하는 단계이다.In addition, the E step is a coating step of the secondary coating treatment to form a coating film thickness of 10 to 12㎛ on the surface of the dried yarn after the primary coating treatment through the D-phase reinforcing coating composition prepared through the B stage , The F step is a step of drying the surface of the secondary-coated yarn through the E step under a temperature condition of 120 to 125 ° C for 15 to 25 minutes.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention has the following effects.
첫째, 에어로겔 코팅 조성물의 조성 및 코팅 형성 조건의 구체화을 통해 보온, 발수 및 단열 성능이 우수한 직물 및 해당 직물을 이용한 의류를 제공할 수 있다.First, through the specification of the composition of the airgel coating composition and the conditions for forming the coating, it is possible to provide a fabric having excellent heat preservation, water repellency and heat insulation and clothing using the fabric.
둘째, 위사 및 경사를 통해 형성되는 직물의 직조 구조 및 구성의 구체화를 통해 보온 및 단열 성능이 우수한 수준을 갖추되, 직물의 주름 및 변형의 정도가 낮고, 직물의 주름 및 변형을 회복시키기 위한 다림질 효과가 탁월하고 우수하게 적용될 수 있다.Second, through the specification of the weaving structure and composition of the fabric formed through weft and warp, it has an excellent level of heat preservation and heat insulation, but the degree of wrinkles and deformation of the fabric is low, and ironing to restore the wrinkles and deformation of the fabric The effect is excellent and can be applied excellently.
셋째, 보강 코팅 조성물의 조성 및 코팅 형성 조건의 구체화를 통해 반복적 의류 착용 혹은 세탁에도 앞 서 설명한 효과들의 수준 감소 혹은 훼손이 아주 미미한 수준에 그칠 수 있다.Third, through the specification of the composition of the reinforcing coating composition and the conditions for forming the coating, the level of the above-mentioned effects may be reduced or damaged even at a very slight level even in the repeated wearing or washing of clothes.
넷째, 에어로겔 코팅 조성물의 조성의 구체화를 통해 의료용 단열직물에 함유되는 에어로겔의 기공 구조 내 보강 코팅 조성물의 함침을 방지하여 에어로겔의 다공성 구조 및 이에 기인한 각종 물성의 상태를 유지할 수 있다.Fourth, through the specification of the composition of the airgel coating composition, the impregnation of the reinforcing coating composition in the pore structure of the airgel contained in the medical insulating fabric can be prevented to maintain the porous structure of the airgel and various physical properties due to it.
도1은 본 발명의 에어로겔을 함유하는 단열직물 제조방법에 관한 순서도이다.
도2는 본 발명의 에어로겔을 함유하는 단열직물 제조방법에 따라 제조된 단열직물의 직조구조 및 직조구조 내 제1위사와 제1경사의 코팅구조를 도시한 개념도이다.1 is a flow chart of a method for manufacturing an insulating fabric containing the airgel of the present invention.
Figure 2 is a conceptual diagram showing the coating structure of the first weft and the first weft in the weaving structure and the weaving structure of the insulated fabric prepared according to the method of manufacturing an insulated fabric containing the airgel of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.With reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail, but for the brevity of description, the already well-known technical parts will be omitted or compressed.
1. 에어로겔을 함유하는 단열직물 제조방법에 관한 설명1. Description of a method for manufacturing an insulating fabric containing airgel
본 발명에 따른 에어로겔을 함유하는 단열직물 제조방법이 어떠한 과정으로 이루어지는지에 대해 이하에서 도1을 참조하여 상세하게 설명한다.The process of manufacturing the insulating fabric containing the airgel according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 below.
(1) 에어로겔 코팅 조성물 생성단계<S100>(1) Step of creating an airgel coating composition <S100>
본 단계(S100)에서는 다공성 에어로겔(Aerogel) 분말; 에탄올; 폴리우레탄 수지; 경화제; 및 아이소프로필 알코올(IPA, isopropyl alcohol)로 마련되는 분산제;를 포함하는 에어로겔 코팅 조성물을 마련하는 과정이 이루어진다. In this step (S100), the porous airgel (Aerogel) powder; ethanol; Polyurethane resins; Curing agent; And a dispersant prepared with isopropyl alcohol (IPA).
여기서, 에어로겔 코팅 조성물은 구체적으로 다공성 에어로겔(Aerogel) 분말 8 중량부 내지 10 중량부; 에탄올 20 내지 25 중량부; 폴리우레탄 수지 160 중량부; 경화제 1.2 중량부 내지 1.6 중량부; 아이소프로필 알코올(IPA, isopropyl alcohol)로 마련되는 분산제 25 중량부 내지 30 중량부;를 포함하여, 코팅 대상이 되는 원사에 내화성, 보온성, 발수성 및 단열성을 부여한다.Here, the airgel coating composition is specifically, 8 parts by weight to 10 parts by weight of the porous airgel (Aerogel) powder; 20 to 25 parts by weight of ethanol; 160 parts by weight of a polyurethane resin; Curing agent 1.2 parts by weight to 1.6 parts by weight; Including, 25 parts by weight to 30 parts by weight of a dispersant prepared by isopropyl alcohol (IPA, isopropyl alcohol), to give the yarn to be coated fire resistance, heat retention, water repellency and heat insulation.
우선, 에어로겔 코팅 조성물 내 다공성 에어로겔(Aerogel) 분말은 다공성 구조를 기반으로 코팅 처리되는 원사에 대해 발수, 보온, 단열 등의 물성을 부여하는 구성으로써, 8 중량부 내지 10 중량부(가장 바람직하게는 10 중량부)의 함량 수준을 가지도록 마련됨이 바람직하다. First, the porous airgel (Aerogel) powder in the airgel coating composition is a composition that provides physical properties such as water repellency, heat retention, heat insulation, and the like for the coated yarn based on the porous structure, 8 parts by weight to 10 parts by weight (most preferably 10 parts by weight) is preferably provided to have a content level.
이는 에어로겔 코팅 조성물 내 다공성 에어로겔(Aerogel) 분말이 8 중량부 미만으로 마련될 경우 코팅 대상이 되는 원사에 에어로겔 입자들 간의 다공성 구조를 통해 부여하는 열전도율의 낮음 정도가 충분하지 못해 보온성 및 단열성이 불량하고, 10 중량부를 초과할 경우 중량부의 증가 대비 보온성 및 단열성의 증가 비율이 정체되어 오히려 에얼겔 코팅 조성물을 마련함에 제조 비용 및 효율이 저하되고, 초과 수준이 과도하게 차이나면 에어로겔 입자들간의 재응집도에 영향을 주어 제공되는 열전도율이 오히려 증가하고, 이에 따라 보온성 및 단열성이 불량해지는 문제점이 있었다.This is because when the porous airgel (Aerogel) powder in the airgel coating composition is provided in an amount of less than 8 parts by weight, the low degree of thermal conductivity imparted through the porous structure between the airgel particles to the yarn to be coated is insufficient, so that the heat retention and heat insulation are poor. In the case of exceeding 10 parts by weight, the ratio of increase in heat retention and heat insulation compared to the increase in parts by weight stagnates, thereby reducing manufacturing cost and efficiency in preparing the airgel coating composition, and if the excess level is excessively different, the degree of re-aggregation between airgel particles There is a problem in that the thermal conductivity provided by the influence increases rather, and thus the heat retention and heat insulation are poor.
더욱이, 에어로겔 코팅 조성물 내 다공성 에어로겔 분말은 95% 내지 97%의 기공율, 8 nm 내지 10 nm의 기공 크기, 0.12 g/cm3 내지 0.3 g/cm3의 밀도 및 11 mW/m·K 내지 13 mW/m·K의 열전도도를 갖춘 상태로 마련됨이 바람직하며, JIOS사의 JIOS AeroVa Aerogel Powder제품 혹은 알이엠텍 사의 AEROGEL-L 제품을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않고 공지된 다공성 에어로겔 분말 중 앞 서 설명한 특성을 갖춘 제품을 통해 실시 가능하다.Moreover, the porous airgel powder in the airgel coating composition has a porosity of 95% to 97%, a pore size of 8 nm to 10 nm, a density of 0.12 g / cm 3 to 0.3 g / cm 3 and 11 mW / m · K to 13 mW It is desirable to be provided with a thermal conductivity of / m · K, and it is possible to use JIOS's JIOS AeroVa Aerogel Powder product or Altech's AEROGEL-L product, but it is not limited thereto. It can be done through the equipped products.
다음으로, 에탄올은 추후 진행될 2차 코팅에 필요한 보강 코팅 조성물 내 폴리디메틸실록산 성분이 다공성 에어로겔(Aerogel) 분말에 의해 생성되는 에어로겔 입자의 다공성 구조에 함침되는 것을 방지하여 기공 구조를 유지하기 위한 성분으로, 20 내지 25 중량부(가장 바람직하게는 25 중량부)로 마련됨이 바람직하다.Next, ethanol is a component for maintaining the pore structure by preventing the polydimethylsiloxane component in the reinforcing coating composition required for the secondary coating to be progressed from being impregnated into the porous structure of the airgel particles generated by the porous aerogel powder. , 20 to 25 parts by weight (most preferably 25 parts by weight) is preferably provided.
이는 에탄올이 20 중량부 미만으로 마련될 경우 다공성 에어로겔(Aerogel) 분말 전체의 중량 수준 대비하여, 생성되는 에어로겔 입자 전체의 기공 구조에 보강 코팅 조성물 내 폴리디메틸실록산 성분이 경화 진행되는 과정에서 함침되는 것을 모두 방지하지 못해 다공성 구조에 기인한 공기 투과 수준에 영향을 주어 내화성, 보온성, 발수성 및 단열성이 저하되며, 25 중량부를 초과할 경우 에어로겔 코팅 조성물 전체의 점도 수준에 영향을 주는 문제점이 발생하기 때문이다. This means that when the ethanol is provided in an amount of less than 20 parts by weight, the polydimethylsiloxane component in the reinforcing coating composition is impregnated in the process of curing in the pore structure of the entire airgel particles, compared to the weight level of the entire porous aerogel powder. This is because it does not prevent all, and thus affects the air permeation level due to the porous structure, thereby reducing fire resistance, heat retention, water repellency and heat insulation, and when it exceeds 25 parts by weight, a problem affecting the viscosity level of the entire airgel coating composition occurs. .
다음으로, 폴리우레탄(Polyurethane) 수지는 다공성 에어로겔 분말을 통한 특정 물성의 부여가 조금 더 효과적으로 이루어질 수 있도록 하는 매트릭스 구조의 형성을 유발하는 고분자 수지로서, 160 중량부로 마련됨이 바람직하다.Next, polyurethane (Polyurethane) resin is a polymer resin that induces the formation of a matrix structure that allows a certain more effective impartment of specific properties through a porous airgel powder, preferably 160 parts by weight.
좀 더 구체적으로, 폴리우레탄 수지는 에어로겔 코팅 조성물 전체에 의해 코팅층이 형성되었을 시 매트릭스 구조의 형성을 유발하여 에어로겔의 다공성 구조에 의한 경량 및 공기 투과의 수준이 다공성 에어로겔(Aerogel) 분말 단독으로 이용됨과 비교하여 확연한 기능적 향상을 보일 수 있도록 한다. More specifically, the polyurethane resin causes the formation of a matrix structure when the coating layer is formed by the entire airgel coating composition, so that the level of light weight and air permeability due to the porous structure of the airgel is used alone as the porous airgel powder. By comparison, it should show a significant functional improvement.
다음으로, 경화제는 폴리우레탄(Polyurethane) 수지와 함께 작용하여 에어로겔 코팅 조성물 전체의 적정 경화 수준으로 제공하기 위한 첨가제로 폴리우레탄(Polyurethane) 수지 160 중량부에 대비 1.2 중량부 내지 1.6 중량부(가장 바람직하게는 1.4 중량부)로 마련됨이 바람직하다.Next, the curing agent is an additive for working with a polyurethane resin to provide an appropriate curing level of the entire airgel coating composition, compared to 160 parts by weight of polyurethane (Polyurethane) resin from 1.2 parts by weight to 1.6 parts by weight (most preferred) It is preferably provided in 1.4 parts by weight).
이는 경화제가 폴리우레탄(Polyurethane) 수지가 폴리우레탄 수지 160 중량부에 대비해 1.2 중량부 미만으로 마련될 경우 충분한 경화가 이루어지지 않아 폴리우레탄 수지에 의한 매트릭스 구조의 형성이 충분히 이루어지지 못하는 문제점이 있으며, 1.6 중량부를 초과할 경우 폴리우레탄 수지 및 다공성 에어로겔의 분산성을 저하되고 조성 간의 균일한 혼입이 이루어지지 못하는 문제점이 발생하기 때문이다.This is a curing agent is a polyurethane (Polyurethane) resin is provided with less than 1.2 parts by weight compared to 160 parts by weight of the polyurethane resin, there is a problem that sufficient curing is not achieved, the formation of the matrix structure by the polyurethane resin is not achieved sufficiently, This is because if it exceeds 1.6 parts by weight, the dispersibility of the polyurethane resin and the porous airgel is lowered and uniform mixing between the compositions does not occur.
이와 같은 경화제는 CRL-100과 같은 기존 제품을 비롯한 공지되어 판매되는 폴리우레탄 수지의 첨가와 연계되어 접착 및 경화의 성능을 부여하는 시중의 경화제제품을 통해 실시 가능하다.Such a curing agent may be implemented through a commercial curing agent product that provides adhesion and curing performance in connection with the addition of a known commercially available polyurethane resin, including existing products such as CRL-100.
다음으로, 아이소프로필 알코올(IPA, isopropyl alcohol)로 마련되는 분산제는 폴리우레탄 수지 및 다공성 에어로겔의 분산과 용해, 그리고 분산안정도 유지를 위한 유기용매로서, 25 중량부 내지 30 중량부(가장 바람직하게는 28 중량부)로 마련됨이 바람직하다.Next, a dispersant prepared with isopropyl alcohol (IPA) is an organic solvent for dispersing and dissolving the polyurethane resin and the porous airgel, and maintaining dispersion stability, and 25 to 30 parts by weight (most preferably 28 parts by weight).
이는 아이소프로필 알코올(IPA, isopropyl alcohol)로 마련되는 분산제가 25 중량부 미만으로 마련될 경우 점도가 너무 묽어져 에어로겔 코팅 조성물 전체의 성형 및 코팅 이용이 힘들어지고, 30 중량부를 초과할 경우 점도의 수준이 너무 높아져 에어로겔 코팅 조성물 생성단계(S100)의 공정 진행이 불가한 문제점 있었다.This is because when the dispersant provided with isopropyl alcohol (IPA, isopropyl alcohol) is less than 25 parts by weight, the viscosity is too dilute, making it difficult to form and coat the entire airgel coating composition, and if it exceeds 30 parts by weight, the level of viscosity This is too high there was a problem that the process of the airgel coating composition generation step (S100) is impossible.
더 나아가, 아이소프로필 알코올(IPA, isopropyl alcohol)로 마련되는 분산제가 25 중량부 내지 30 중량부의 함량 수준을 벗어날 경우, 코팅 후 건조 진행을 통해 분산제가 제거되는 과정에서 에어로겔 입자의 응집 상태가 변화되어 분산안정도가 오히려 저하되는 문제점이 있었다. Furthermore, when the dispersant prepared with isopropyl alcohol (IPA, isopropyl alcohol) exceeds the content level of 25 parts by weight to 30 parts by weight, the aggregation state of the airgel particles is changed in the process of removing the dispersant through drying after coating There was a problem that dispersion stability was rather reduced.
이 외에도, 에어로겔 코팅 조성물은 실시에 따라 경화촉진체, 소포제, 발수제, 내화제 등의 각종 첨가제를 추가로 포함할 수도 있다.In addition to this, the airgel coating composition may further include various additives such as a curing accelerator, an antifoaming agent, a water repellent, and a refractory agent.
(2) 보강 코팅 조성물 생성단계<S200>(2) Step of creating a reinforcing coating composition <S200>
본 단계(S200)에서는 폴리디메틸실록산(PDMS, Polydimethylsiloxane) 10 중량부; 및 폴리디메틸실록산용 경화제 1중량부;를 포함하는 보강 코팅 조성물을 마련하는 과정이 이루어진다. In this step (S200), 10 parts by weight of polydimethylsiloxane (PDMS); And 1 part by weight of a curing agent for polydimethylsiloxane; is made a process for preparing a reinforcing coating composition comprising a.
이와 같은 조성을 통해 보강 코팅 조성물은 코팅 대상이 되는 원사에 기 코팅된 에어로겔 코팅 조성물 기반의 코팅층의 접착 수준을 높이고 보호하는 보강 코팅막을 제공하여 내화성, 보온성, 발수성 및 단열성 등의 물성이 더욱 효과적으로 제공 및 지속되도록 한다.Through this composition, the reinforcing coating composition provides a reinforcing coating film that increases and protects the adhesion level of the airgel coating composition-based coating layer pre-coated on the yarn to be coated, thereby providing more effective properties such as fire resistance, heat retention, water repellency and heat insulation, and Keep it going.
더 나아가, 이와 같은 조성을 통해 보강 코팅 조성물은 코팅 대상이 되는 원사에 기 코팅된 에어로겔 코팅 조성물 기반의 코팅층이 가진 취성인 기계적 물성 관련 유연성 및 성형성의 수준을 개선시킨다.Furthermore, through this composition, the reinforcing coating composition improves the level of flexibility and formability related to the brittle mechanical properties of the coating layer based on the airgel coating composition pre-coated on the yarn to be coated.
우선, 폴리디메틸실록산 및 폴리디메틸실록산용 경화제는 다우케이컬사의 Sylgard 184 A/B 제품을 이용하나, 이에 한정되지 않고 시중에 공지된 다양한 폴리디메틸실록산 기반의 코팅층 형성을 위한 코팅 조성물 제품 내에서 다양하게 실시 가능하다.First, the curing agent for polydimethylsiloxane and polydimethylsiloxane uses Dow Chemical's Sylgard 184 A / B product, but is not limited thereto, and various coating compositions for forming various polydimethylsiloxane-based coating layers known on the market are various. It is practically possible.
이와 같은 폴리디메틸실록산 및 폴리디메틸실록산용 경화제는 폴리디메틸실록산(PDMS, Polydimethylsiloxane) 10 중량부 및 폴리디메틸실록산용 경화제 1중량부의 함량 수준을 갖춤이 바람직하고, 이는 해당 함량 수준을 벗어날 경우 반복적 의류 착용 혹은 세탁에 의해 에어로겔 코팅 조성물 기반의 1차 코팅막(111b, 121b)이 쉽게 훼손되거나 벗겨져 기능성을 소실하는 문제가 발생하기 때문이다.The curing agent for polydimethylsiloxane and polydimethylsiloxane preferably has a content level of 10 parts by weight of polydimethylsiloxane (PDMS) and 1 part by weight of curing agent for polydimethylsiloxane, which is repeatedly worn when the content exceeds the content level. Or, it is because the
더 나아가, 폴리디메틸실록산(PDMS, Polydimethylsiloxane) 10 중량부 및 폴리디메틸실록산용 경화제 1중량부의 함량 수준이 갖춰지지 않을 경우 혹은 폴리디메틸실록산 및 폴리디메틸실록산용 경화제 기반의 2차 코팅막(111c, 121c)이 형성되지 않을 경우, 에어로겔 코팅 조성물 기반의 1차 코팅막(111b, 121b)이 형성된 원사는 기계적 물성 관련 유연성 및 성형성의 수준이 매우 낮아 해당 원사를 이용해 의류를 제작함에 작업용이성이 저하됨은 물론이고, 제작된 의류의 착용에 따른 1차 코팅막(111b, 121b) 깨짐 혹은 변형에 의해 기능성 소실이 발생하고, 착용감에도 굉장한 불편함을 유발할 수 있는 문제점이 있다. Further, when the content level of 10 parts by weight of polydimethylsiloxane (PDMS, Polydimethylsiloxane) and 1 part by weight of curing agent for polydimethylsiloxane is not provided, or a curing agent based secondary coating film for polydimethylsiloxane and polydimethylsiloxane (111c, 121c) When this is not formed, the yarns on which the
(3) 1차 코팅단계<S300>(3) 1st coating step <S300>
본 단계(S300)에서는 에어로겔 코팅 조성물 생성단계(S100)를 통해 마련된 에어로겔 코팅 조성물을 일반섬유인 원사 표면상에 1차 코팅 처리하는 과정이 이루어진다. In this step (S300), a process of performing a primary coating treatment on the surface of the yarn, which is a general fiber, is performed on the airgel coating composition prepared through the step of generating the airgel coating composition (S100).
구체적으로, 에어로겔 코팅 조성물 생성단계(S100)를 통해 마련된 에어로겔 코팅 조성물을 일반섬유인 원사(111a, 121a) 표면상에 24㎛ 내지 30㎛의 코팅막(111b, 121b) 두께를 이루도록 1차 코팅 처리함이 바람직하다.Specifically, the airgel coating composition prepared through the step (S100) of producing the airgel coating composition is subjected to a primary coating treatment to form a thickness of a coating film (111b, 121b) of 24 µm to 30 µm on the surface of yarns (111a, 121a), which are general fibers. This is preferred.
이는 에어로겔 코팅 조성물 기반의 1차 코팅막(111b, 121b) 두께가 24㎛ 이하로 마련될 경우 에어로겔 입자의 높이에 따른 응집 및 공기투과 수준이 낮아 열전도도가 높아지며 보온, 발수, 단열 성능을 저해시키는 문제점이 발생하고, 30㎛를 초과할 경우 에어로겔 입자의 높이에 따른 응집 및 공기투과 수준이 과도해지며 단열성 적용 분야가 의류인 점을 고려하여 에어로겔 코팅 조성물 기반의 1차 코팅막(111b, 121b)이 형성된 원사 혹은 해당 원사를 이용한 직물, 의복의 주름과 같은 구김이 발생하여 다림질을 통해 열 기반의 펴짐 회복을 수행함에 있어 효과의 발현 수준을 낮추는 역효과를 유발하는 문제점이 있기 때문이다. This is a problem that when the thickness of the primary coating films (111b, 121b) based on the airgel coating composition is less than 24 μm, the thermal conductivity is increased and the heat, water repellency, and thermal insulation performance are lowered due to low agglomeration and air permeability depending on the height of the airgel particles. When this occurs, and exceeds 30㎛, the level of aggregation and air permeation according to the height of the airgel particles becomes excessive and the
또한, 1차 코팅처리의 기저가 되는 일반섬유에 해당하는 원사(111a, 121a)는 폴리우레탄(Polyurethane) 섬유, 폴리에스테르(Polyester) 섬유, 폴리프로필렌(Polypropylene) 섬유, 폴리아미드(Polyamide) 섬유, 폴리에틸렌(Polyethylene) 섬유, 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride) 섬유, 아크릴(acrylic) 섬유, 면 섬유 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합된 형태로 마련된다.In addition, the yarns (111a, 121a) corresponding to the general fibers that are the basis of the primary coating treatment are polyurethane (Polyurethane) fibers, polyester (Polyester) fibers, polypropylene (Polypropylene) fibers, polyamide (Polyamide) fibers, Polyethylene (Polyethylene) fibers, polyvinyl chloride (Polyvinyl Chloride) fibers, acrylic (acrylic) fibers, cotton fibers are provided in any one or two or more mixed form.
(4) 1차 건조단계<S400>(4) 1st drying step <S400>
본 단계(S400)에서는 1차 코팅단계(S300)를 통해 1차 코팅 처리된 원사를 건조 처리하는 과정이 이루어진다. In this step (S400), a process of drying the first coated yarn through the first coating step (S300) is performed.
구체적으로, 1차 코팅단계(S300)를 통해 1차 코팅 처리된 원사의 표면을 110℃ 내지 120℃의 온도 조건하에서 60분 내지 90분간 건조 처리하는 것이 바람직하다. Specifically, it is preferable to dry the surface of the yarn coated with the primary coating through the primary coating step (S300) for 60 minutes to 90 minutes under a temperature condition of 110 ° C to 120 ° C.
이는 1차 코팅단계(S300)를 통해 1차 코팅 처리된 원사의 표면을 건조 처리하는 온도 조건 및 시간 조건이 앞 서 설명한 수준을 벗어날 경우 코팅막의 경화 및 에어로겔 코팅 조성물 내 각 조성의 분산 및 기능 발현이 충분히 이루어지지 못하는 문제점이 발생하기 때문이다.This is when the temperature and time conditions for drying the surface of the primary-coated yarn through the primary coating step (S300) are outside the previously described levels, curing of the coating film and expression of dispersion and function of each composition in the airgel coating composition This is because there are problems that cannot be achieved sufficiently.
(5) 2차 코팅단계<S500>(5) Second coating step <S500>
본 단계(S500)에서는 보강 코팅 조성물 생성단계(S200)를 통해 마련된 에어로겔 코팅 조성물을 1차 코팅단계(S300)를 통해 1차 코팅 처리된 후 1차 건조단계(S400)를 통해 건조된 원사 표면상에 2차 코팅 처리하는 과정이 이루어진다. In this step (S500), the airgel coating composition prepared through the reinforcing coating composition generation step (S200) is first coated through the first coating step (S300) and then dried on the surface of the yarn dried through the first drying step (S400). The second coating process is performed.
구체적으로, 보강 코팅 조성물 생성단계(S200)를 통해 마련된 보강 코팅 조성물을 1차 코팅단계(S300)를 통해 1차 코팅 처리된 후 1차 건조단계(S400)를 통해 건조된 원사 표면상에 10㎛ 내지 12㎛의 코팅막(111c, 121c) 두께를 이루도록 2차 코팅 처리함이 바람직하다.Specifically, the reinforcing coating composition prepared through the reinforcing coating composition generation step (S200) is first coated through the first coating step (S300), and then 10 μm on the yarn surface dried through the first drying step (S400). It is preferable to perform a secondary coating treatment to achieve a thickness of the coating
이는 보강 코팅 조성물 기반의 2차 코팅막(111c, 121c) 두께가 10㎛ 이하로 마련될 경우 1차 코팅단계(S300) 및 1차 건조단계(S400)를 통해 원사 표면상에 형성된 1차 코팅막(111b, 121b)의 보호 및 전체 유연성 및 성형성의 부여 수준이 급감하는 문제점이 발생하고, 12㎛를 초과할 경우 1차 코팅막(111b, 121b) 및 2차 코팅막(111c, 121c)이 형성된 원사 혹은 해당 원사를 이용한 직물, 의복의 주름과 같은 구김이 발생하여 다림질을 통해 열 기반의 펴짐 회복을 수행함에 있어 효과의 발현 수준을 낮추는 역효과를 유발하는 문제점이 있기 때문이다. This is the primary coating film (111b) formed on the surface of the yarn through the first coating step (S300) and the first drying step (S400) when the thickness of the secondary coating film (111c, 121c) based on the reinforcing coating composition is provided to 10㎛ or less , 121b), and a problem in which the level of protection and overall flexibility and formability is rapidly reduced, and when it exceeds 12 μm, the yarns on which the
(6) 2차 건조단계<S600>(6) Second drying step <S600>
본 단계(S600)에서는 2차 코팅단계(S500)를 통해 2차 코팅 처리된 원사를 건조 처리하여 일반섬유에 다공성 에어로겔이 함유된 단열성 원사(111, 121)를 마련하는 과정이 이루어진다. In this step (S600), a process of preparing the insulating
구체적으로, 2차 코팅단계(S500)를 통해 2차 코팅 처리된 원사의 표면을 120℃ 내지 125℃의 온도 조건하에서 15분 내지 25분간 건조 처리하는 것이 바람직하다. Specifically, it is preferable to dry the surface of the yarn subjected to the secondary coating through the secondary coating step (S500) for 15 minutes to 25 minutes under the temperature conditions of 120 ° C to 125 ° C.
이는 2차 코팅단계(S500)를 통해 2차 코팅 처리된 원사의 표면을 건조 처리하는 온도 조건 및 시간 조건이 앞 서 설명한 수준을 벗어날 경우 코팅막의 경화 및 보강 코팅 조성물 내 각 조성의 분산 및 기능 발현이 충분히 이루어지지 못하는 문제점이 발생하기 때문이다.This is when the temperature condition and time condition for drying the surface of the yarn coated with the secondary coating through the secondary coating step (S500) are outside the previously described levels, curing of the coating film and expression of dispersion and function of each composition in the reinforcing coating composition This is because there are problems that cannot be achieved sufficiently.
(7) 직조단계<S700>(7) Weaving stage <S700>
본 단계(S700)에서는 2차 코팅단계(S500)를 통해 마련된 단열성 원사(111, 121)가 위사(110)의 일부 및 경사(120)의 일부에 포함되도록 직조하여 직물(100)을 제조하는 과정이 이루어진다. In this step (S700), the process of manufacturing the
구체적으로, 도2에 도시된 바와 같이 위사(110) 및 경사(120)의 교차 배열을 통해 상호 교착되는 형태로 직조되어 직물(100)을 이룸에 있어, 위사(110)는 전체 가닥수를 기준으로 차 코팅단계(S500)를 통해 마련된 단열성 원사에 해당되는 제1위사(111)가 40% 내지 45%를 갖추고, 이에 대응되어 일반섬유인 원사에 해당하는 제2위사(112)가 55% 내지 60%를 갖춘다.Specifically, as shown in FIG. 2, in weaving the
아울러, 도2에 도시된 바와 같이 위사(110) 및 경사(120)의 교차 배열을 통해 상호 교착되는 형태로 직조되어 직물(100)을 이룸에 있어, 경사(120)는 전체 가닥수를 기준으로 차 코팅단계(S500)를 통해 마련된 단열성 원사에 해당되는 제1경사(121)가 40% 내지 45%를 갖추고, 이에 대응되어 일반섬유인 원사에 해당하는 제2경사(122)가 55% 내지 60%를 갖춘다.In addition, as shown in Figure 2, weaving in a form that intersects each other through a cross-array arrangement of the
이는 위사(110) 및 경사(120)의 교차 배열을 통해 상호 교착되는 형태로 직조된 직물(100)의 보온, 발수, 단열 등의 물성과 다림질 효과의 반영의 수준 간의 균형을 결정하는 가장 중요한 요인으로, 전체 위사(110) 내 제1위사(111)의 비율과 전체 경사(120) 내 제1경사(121)의 비율이 40% 미만으로 마련될 경우 에어로겔 입자의 다공성 구조에 기인한 보온, 발수, 단열 등의 물성의 수준이 현저히 줄어들고, 45%를 초과할 경우에는 에어로겔 입자의 다공성 구조에 기인한 보온, 발수, 단열 등의 물성의 수준 향상에는 큰 폭의 변화가 없으나 의류의 주름, 구김, 변형 등의 최소화와 관련한 관리성 및 이용편의성과 함께 의류의 주름, 구김, 변형 등의 회복을 위한 다림질 효과의 발현이 영향을 받아 저해되는 문제가 발생하기 때문이다.This is the most important factor for determining the balance between the properties of the insulation, water repellency, and insulation of the woven
여기서, 제2위사(112) 및 제2경사(122)에 해당하는 일반섬유는 폴리우레탄(Polyurethane) 섬유, 폴리에스테르(Polyester) 섬유, 폴리프로필렌(Polypropylene) 섬유, 폴리아미드(Polyamide) 섬유(나일론 섬유 포함), 폴리에틸렌(Polyethylene) 섬유, 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride) 섬유, 아크릴(acrylic) 섬유, 면 섬유 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합된 형태로 마련된다.Here, the general fibers corresponding to the
2. 에어로겔을 함유하는 단열직물 제조방법에 의해 제조된 단열직물의 물성검사에 관한 설명2. Description of the physical property inspection of the insulating fabric manufactured by the method of manufacturing the insulating fabric containing the airgel
본 발명의 에어로겔을 함유하는 단열직물 제조방법에 의해 마련된 단열성 원사 및 단열직물과 관련하여 아래에서는 다양한 실험 방법들을 통해 방법적 특징의 도출 과정 및 물성의 형태 및 수준을 설명하고자 하였으며, 당업계의 기술자들에게 자명한 수단에 의한 성질 등을 정의하기 위한 목적으로 하기 실험 방법들을 이용하였다. With regard to the insulating yarn and the insulating fabric prepared by the method for manufacturing the insulating fabric containing the airgel of the present invention, the following was intended to explain the process of deriving method characteristics and the form and level of physical properties through various experimental methods, and skilled in the art The following experimental methods were used for the purpose of defining properties, etc. by means obvious to them.
(1) 물성 시험을 위한 단열직물의 실시예별 조성, 함량 및 제조 조건(1) Composition, content, and manufacturing conditions of each insulating fabric for physical properties test
우선, 아래 수행할 다수의 물성 시험의 진행을 위해 아래 기재된 표1과 같이 물질의 조성별 함량 수준을 달리한 다양한 실시예의 직물을 제조하였다.First, in order to proceed with a number of physical property tests to be performed below, fabrics of various examples having different content levels by composition of materials were prepared as shown in Table 1 described below.
단위 : 중량부Unit: parts by weight
표1에 기재된 바와 같이 실시예1 내지 실시예4에 걸쳐서는 1차 코팅을 위한 에어로겔 코팅 조성물 내 다공성 에어로겔 분말의 함량 수준을 달리하되, 나머지 에어로겔 코팅 조성물, 2차 코팅을 위한 보강 코팅 조성물 내 조성 및 함량 수준, 직물 직조 시의 제1위사와 제2위사의 비율, 제1경사와 제2경사의 비율은 동일하게 설정하였다.As described in Table 1, the content levels of the porous airgel powder in the airgel coating composition for the primary coating were varied over Examples 1 to 4, but the composition in the remaining airgel coating composition and the reinforcing coating composition for the secondary coating And the content level, the ratio of the first and second weft yarns when weaving the fabric, and the ratio of the first and second yarns were set to be the same.
또한, 실시예5 내지 실시예6에 걸쳐서는 2차 코팅을 위한 보강 코팅 조성물 내 조성 및 함량 수준을 달리하되, 1차 코팅을 위한 에어로겔 코팅 조성물 내 조성 및 함량 수준, 직물 직조 시의 제1위사와 제2위사의 비율, 제1경사와 제2경사의 비율은 동일하게 설정하였다.In addition, the composition and content level in the reinforcing coating composition for the secondary coating was varied over Examples 5 to 6, but the composition and content level in the airgel coating composition for the primary coating, the first weft when weaving the fabric. And the ratio of the 2nd weft yarn, and the ratio of the 1st and 2nd weft yarns were set the same.
아울러, 실시예1 내지 실시예6의 경우, 제1위사 및 제1경사의 코팅 기저가 되는 일반섬유와 제2위사 및 제2경사에 해당하는 일반섬유는 폴리에스테르(Polyester) 섬유를 사용하였다.In addition, in the case of Examples 1 to 6, polyester fibers were used for the general fibers that are the bases of the coating of the first weft yarns and the first weft yarn and the second and second yarns.
또한, 실시예1 내지 실시예6의 경우, 에어로겔 코팅 조성물을 이용한 1차 코팅 과정은 코팅막의 두께가 26㎛을 형성하도록 처리하고, 1차 건조 과정은 120℃의 온도 하에서 60분간 건조 경화 처리되도록 하였다.In addition, in the case of Examples 1 to 6, the primary coating process using the airgel coating composition was treated to form a thickness of 26 μm, and the primary drying process was to be dried and cured for 60 minutes at a temperature of 120 ° C. Did.
또한, 실시예1 내지 실시예6의 경우, 보강 코팅 조성물을 이용한 2차 코팅 과정은 코팅막의 두께가 10㎛을 형성하도록 처리하고, 2차 건조 과정은 120℃의 온도 하에서 20분간 건조 경화 처리되도록 하였다.In addition, in the case of Examples 1 to 6, the secondary coating process using the reinforcing coating composition was treated so that the thickness of the coating film was 10 µm, and the secondary drying process was dried and cured for 20 minutes at a temperature of 120 ° C. Did.
다음으로, 아래 수행할 다수의 물성 시험의 진행을 위해 아래 기재된 표2와 같이 위사 및 경사 별 직조 형태를 달리한 다양한 실시예의 직물을 제조하였다.Next, in order to proceed with a number of physical properties tests to be performed below, fabrics of various examples having different weave and warp shapes as shown in Table 2 described below were prepared.
단위 : 중량부Unit: parts by weight
표2에 기재된 바와 같이 실시예7 내지 실시예12에 걸쳐서는 1차 코팅을 위한 에어로겔 코팅 조성물 내 조성 및 함량 수준과 2차 코팅을 위한 보강 코팅 조성물 내 조성 및 함량 수준을 동일하게 설정하되, 직물 직조 시의 제1위사와 제2위사의 비율 및 제1경사와 제2경사의 비율을 달리하였다.As described in Table 2, the composition and content level in the airgel coating composition for the primary coating and the composition and content level in the reinforcing coating composition for the secondary coating were set to be the same throughout Examples 7 to 12, but the fabric The ratio of the first and second weft yarns at the time of weaving and the ratio of the first and second weft yarns were different.
아울러, 실시예7 내지 실시예12의 경우, 제1위사 및 제1경사의 코팅 기저가 되는 일반섬유와 제2위사 및 제2경사에 해당하는 일반섬유는 폴리에스테르(Polyester) 섬유를 사용하였다.In addition, in the case of Examples 7 to 12, polyester fibers were used as the general fibers that are the bases of the coating of the first weft yarns and the first weft yarns and the general fibers corresponding to the second weft yarns and the second yarns.
또한, 실시예7 내지 실시예12의 경우, 에어로겔 코팅 조성물을 이용한 1차 코팅 과정은 코팅막의 두께가 26㎛을 형성하도록 처리하고, 1차 건조 과정은 120℃의 온도 하에서 60분간 건조 경화 처리되도록 하였다.In addition, in the case of Examples 7 to 12, the first coating process using the airgel coating composition was treated so that the thickness of the coating film was 26 µm, and the first drying process was to be dry cured for 60 minutes at a temperature of 120 ° C. Did.
또한, 실시예7 내지 실시예12의 경우, 보강 코팅 조성물을 이용한 2차 코팅 과정은 코팅막의 두께가 10㎛을 형성하도록 처리하고, 2차 건조 과정은 120℃의 온도 하에서 20분간 건조 경화 처리되도록 하였다.In addition, in the case of Examples 7 to 12, the secondary coating process using the reinforcing coating composition was treated so that the thickness of the coating film was 10 μm, and the secondary drying process was dried and cured for 20 minutes at a temperature of 120 ° C. Did.
또한, 실시예3에 따른 1차 코팅을 위한 에어로겔 코팅 조성물과 2차 코팅을 위한 보강 코팅 조성물 내 조성 및 함량 수준, 직물 직조 시의 제1위사와 제2위사의 비율, 제1경사와 제2경사의 비율, 의 조건을 동일하게 설정하되, 아래 기재된 표3과 같이 1차 코팅 및 건조 단계의 조건 또는 2차 코팅 및 건조 단계의 조건을 달리한 다양한 비교예의 직물을 제조하였다.In addition, the composition and content level in the airgel coating composition for the primary coating and the reinforcing coating composition for the secondary coating according to Example 3, the ratio of the first weft and the second weft when weaving the fabric, the first slope and the second The conditions of the warp ratio and the same conditions were set, and fabrics of various comparative examples were prepared with different conditions of the primary coating and drying stages or secondary coating and drying stages as shown in Table 3 described below.
비교예1 내지 비교예6의 경우, 제1위사 및 제1경사의 코팅 기저가 되는 일반섬유와 제2위사 및 제2경사에 해당하는 일반섬유는 폴리에스테르(Polyester) 섬유를 사용하였다.In the case of Comparative Examples 1 to 6, polyester fibers were used for the general fibers that are the bases of the coating of the first weft yarns and the first weft yarns, and the general fibers corresponding to the second weft yarns and the second yarns.
또한, 비교예1 내지 비교예6의 경우, 에어로겔 코팅 조성물을 이용한 1차 코팅 과정 후 1차 건조 과정은 120℃의 온도 하에서 60분간 건조 경화 처리되도록 하고, 보강 코팅 조성물을 이용한 2차 코팅 과정 후 2차 건조 과정은 120℃의 온도 하에서 20분간 건조 경화 처리되도록 하였다.In addition, in the case of Comparative Examples 1 to 6, after the first coating process using the airgel coating composition, the first drying process was to be dry cured for 60 minutes at a temperature of 120 ° C., and after the second coating process using the reinforcing coating composition. The second drying process was performed by drying and curing for 20 minutes at a temperature of 120 ° C.
(2) 열전도율 및 보온성 평가(2) Evaluation of thermal conductivity and thermal insulation
우선, 실시예1 내지 실시예6에 의해 제조된 단열직물들을 이용해 각각의 열전도율과 보온성을 측정하는 시험을 수행했다.First, tests were performed to measure each of the thermal conductivity and heat retention by using the insulating fabrics prepared in Examples 1 to 6.
열전도율 시험의 경우, 카와바타법(Thermolabo II, 일본)에 의해 표준상태의 항온항습실에서 시료판(Cooling base) 온도 20℃, 열판(BT box: 5cmㅧ5cm) 온도 30℃에서 측정한 후 식에 의해 열전도율(W/cm ℃)을 계산하였다. In the case of the thermal conductivity test, the temperature was measured at a cooling base temperature of 20 ° C and a heating plate (BT box: 5cm ㅧ 5cm) temperature of 30 ° C in a constant temperature and humidity chamber by the Kawabata method (Thermolabo II, Japan). The thermal conductivity (W / cm ℃) was calculated.
또한, 보온성의 경우, 카와바타법(Thermolabo II, 일본)을 이용하여 소비전력을 측정한 후에 식에 의해 보온률을 계산하였다. 이때 실험은 환경온 20℃, 열판(BT box) 온도 30℃, 풍속 30cm/sec의 조건에서 실시되었다. In addition, in the case of heat retention, the power consumption was measured using the Kawabata method (Thermolabo II, Japan), and then the heat retention rate was calculated by the equation. At this time, the experiment was conducted under the conditions of an environmental temperature of 20 ° C, a temperature of the BT box 30 ° C, and a wind speed of 30cm / sec.
이에 따른 실시예1 내지 실시예6에 의해 제조된 단열직물들의 열전도율 및 보온성의 시험 결과는 하기 표4에 기재된 바와 같다.Accordingly, the test results of thermal conductivity and heat retention of the insulating fabrics prepared by Examples 1 to 6 are as shown in Table 4 below.
(mW/m·K at 20℃)Thermal conductivity
(mW / mK at 20 ℃)
표4의 결과를 살펴보면, 실시예3의 경우 가장 낮은 열전도율을 보이며 가장 높은 보온성 나타냄을 알 수 있었다.Looking at the results of Table 4, it was found that Example 3 showed the lowest thermal conductivity and the highest thermal insulation.
또한, 실시예4의 열전도율 및 보온성 시험 결과를 살펴보면, 다공성 에어로겔 분말의 조성 내 함량수준이 8 내지 10 중량부의 적정 범위를 벗어나 더 많은 양으로 갖춰지더라도 열전도율의 저하 및 보온성의 향상의 정도가 매우 미미한 수준에 그침을 알 수 있다.In addition, when looking at the results of the thermal conductivity and heat retention test of Example 4, even if the content level in the composition of the porous airgel powder is more than 8 to 10 parts by weight of the appropriate range, the degree of degradation of the thermal conductivity and improvement of heat retention is very high. It can be seen at an insignificant level.
아울러, 실시예5 및 실시예6의 열전도율 및 보온성 시험 결과를 살펴보면, 보강 코팅 조성물을 이용한 2차 코팅 및 건조 단계의 수행 여부, 즉 2차 코팅막의 형성 유무가 1차 코팅막이 제공하는 보온 및 단열과 관련한 물성의 부여 수준에도 영향을 줌을 알 수 있다. In addition, looking at the results of the thermal conductivity and heat retention test of Examples 5 and 6, whether the secondary coating and the drying step using the reinforcing coating composition is performed, that is, whether the formation of the secondary coating film is provided or the thermal insulation and insulation provided by the primary coating film It can be seen that it also affects the level of physical properties related to.
따라서 우수한 수준의 보온 및 단열과 관련한 물성의 제공을 위해서는 실시예3에 따라 단열 직물을 제조함이 가장 바람직하다.Therefore, it is most preferable to manufacture an insulating fabric according to Example 3 in order to provide excellent levels of thermal insulation and physical properties related to thermal insulation.
더 나아가, 실시예3, 실시예5 및 실시예6에 의해 제조된 단열직물들을 이용해 10회에 걸친 세탁을 수행한 뒤, 앞 서 진행한 바와 같은 방법으로 각각의 열전도율과 보온성을 측정하는 시험을 수행했다.Further, after washing 10 times using the insulating fabrics prepared in Examples 3, 5, and 6, tests were conducted to measure each of the thermal conductivity and heat retention in the same manner as described above. Performed.
이에 따른 실시예3, 실시예5 및 실시예6에 의해 제조된 단열직물들의 세탁 후 열전도율 및 보온성의 시험 결과는 하기 표5에 기재된 바와 같다.Accordingly, test results of thermal conductivity and heat retention after washing of the insulating fabrics prepared by Examples 3, 5, and 6 are shown in Table 5 below.
표5의 결과를 살펴보면, 실시예3과 같이 보강 코팅 조성물을 이용한 2차 코팅 및 건조 단계의 수행 여부, 즉 2차 코팅막의 형성 유무가 단열 직물 혹은 해당 단열 직물이 적용된 의류의 반복적 세탁에도 1차 코팅막이 제공하는 보온 및 단열과 관련한 물성의 부여 수준의 저해되지 않도록 하는 특성에 큰 역할을 수행함을 알 수 있다.Looking at the results of Table 5, as in Example 3, whether the secondary coating and the drying step using the reinforcing coating composition is performed, that is, the presence or absence of the formation of the secondary coating film is primary even for repeated washing of the insulating fabric or clothing to which the insulating fabric is applied. It can be seen that the coating film plays a large role in the property of not impairing the level of imparting physical properties related to thermal insulation and heat provided.
다음으로, 비교예1 내지 비교예3 의해 제조된 단열 직물들을 이용해 앞 서 진행한 바와 같은 방법으로 각각의 열전도율과 보온성을 측정하는 시험을 수행하였으며, 해당 결과는 하기 표6에 기재된 바와 같다.Next, using the insulating fabrics prepared by Comparative Examples 1 to 3, a test was performed to measure each of the thermal conductivity and heat retention in the same manner as described above, and the results are as shown in Table 6 below.
표6의 결과를 살펴보면, 실시예3과 비교하여 비교예3과 같이 에어로겔 코팅 조성물을 이용한 1차 코팅 과정을 통해 형성되는 단열성 원사 표면상의 코팅막 두께가 가장 바람직하게는 26㎛ 내지 30㎛ 범위에서 형성되어야하고, 비교예1와 비교예2와 같이 24㎛ 이하의 수준으로 1차 코팅막이 형성될 경우 열전도율의 상승 및 보온성의 저하 문제를 유발함을 알 수 있다.Looking at the results of Table 6, compared with Example 3, the thickness of the coating film on the surface of the insulating yarn formed through the primary coating process using the airgel coating composition as in Comparative Example 3 is most preferably formed in the range of 26㎛ to 30㎛ It should be seen that when the primary coating film is formed at a level of 24 µm or less, as in Comparative Examples 1 and 2, it causes a problem of an increase in thermal conductivity and a decrease in heat retention.
(3) 구김방지성 및 다림질 효과 평가(3) Evaluation of wrinkle resistance and ironing effect
우선, 실시예7 내지 실시예12에 의해 제조된 단열직물들을 이용해 각각의 구김방지성을 측정하는 시험을 수행했다.First, a test was performed to measure the anti-wrinkle property of each of the insulating fabrics prepared in Examples 7 to 12.
구체적으로, 실시예7 내지 실시예12에 의해 제조된 단열직물들 각각을 30ㅧ30㎝의 크기로 제작한 후 물 1g을 스프레이 하여 다림질한 것을 온도 70ㅁ2F,습도 65ㅁ2%RH 조건하에서 일본 TESTER 산업사제 Antiwrinkle Tester 기기를 이용하여 구김의 등급을 판정용 표준등급기준(AATCC, M-128)에 따라 초기 및 8 시간 경과 후의 구김방지성을 평가하였다.Specifically, after preparing each of the insulating fabrics prepared in Examples 7 to 12 to a size of 30 ㅧ 30㎝, ironing by spraying 1g of water under temperature 70 ㅁ 2F, humidity 65 ㅁ 2% RH The anti-wrinkle tester device manufactured by Japan's TESTER Industrial Co., Ltd. was used to evaluate the anti-wrinkle property after the initial and 8 hours elapsed according to the standard grading standard (AATCC, M-128) for judging.
이에 따른 실시예7 내지 실시예12에 의해 제조된 단열직물들의 구김방지성 시험 상 판단 기준은 표7에 기재된 바와 같다.Accordingly, the criterion for the crimp resistance test of the insulating fabrics produced by Examples 7 to 12 is as described in Table 7.
(5 등급)Wrinkle resistance
(5 Ratings)
표7에 기재된 평가 기준을 기반으로 실시예7 내지 실시예12에 의해 제조된 단열직물들의 구김방지성 시험을 수행하여 얻은 결과는 하기 표8에 기재된 바와 같다.Based on the evaluation criteria listed in Table 7, the results obtained by performing the wrinkle resistance test of the insulating fabrics prepared by Examples 7 to 12 are as shown in Table 8 below.
(5 등급)Wrinkle resistance
(5 Ratings)
표8의 결과를 살펴보면, 실시예9 및 실시예10의 경우 가장 효과적인 구김방지성을 보이며, 이는 직물 직조 시의 제1위사와 제2위사의 비율 및 제1경사와 제2경사의 비율이 제1위사 및 제1경사가 40% 내지 45%를 각각 갖추고, 이에 대응되어 일반섬유인 원사에 해당하는 제2위사 및 제2경사가 55% 내지 60%를 각각 갖추도록 마련되야 함을 알 수 있었다.Looking at the results of Table 8, Examples 9 and 10 show the most effective anti-wrinkle property, which is the ratio of the first and second weft yarns and the ratio of the first and second weft yarns when weaving fabric. It was found that the first weft yarn and the first weft yarn had 40% to 45% respectively, and correspondingly, the second weft yarn and the second slope corresponding to the general fiber yarn should be provided with 55% to 60% respectively. .
또한, 실시예12의 구김방지성 시험 결과를 살펴보면, 직물 직조 시의 제1위사와 제2위사의 비율 및 제1경사와 제2경사의 비율이 적정 범위를 벗어나 많아지면, 의류상에 착용 및 생활을 통해 발생하는 많은 구김들이 오래 남아 있으며, 쉽게 회복되지 않음을 알 수 있다.In addition, looking at the results of the wrinkle resistance test of Example 12, when the ratio of the first weft and the second weft and the ratio of the first and second inclinations during weaving of the fabric increases outside the appropriate range, it is worn on clothing and It can be seen that many wrinkles occurring through life remain long and are not easily recovered.
따라서 우수한 수준의 구김방지성과 관련한 물성의 제공을 위해서는 실시예9 및 실시예10에 따라 단열 직물을 제조함이 가장 바람직하다.Therefore, it is most preferable to manufacture the insulating fabrics according to Examples 9 and 10 in order to provide excellent levels of anti-wrinkle properties.
다음으로, 실시예7 내지 실시예12에 의해 제조된 단열직물들을 이용해 각각의 다림질 효과를 측정하는 시험을 수행했다.Next, a test was performed to measure the effect of each ironing using insulating fabrics prepared in Examples 7 to 12.
구체적으로 실시예7 내지 실시예12에 의해 제조된 단열직물들 각각에 일반 세탁세제의 표준사용량을 사용하여 세탁한 다음, 섬유유연제의 표준사용량(6.7㎖/10ℓ세탁수)을 사용하여 처리한 후 20℃, 65% RH조건하에서 24시간 컨디셔닝(conditioning)시킨 다음 스팀다리미를 이용해 숙련된 평가원의 다림질 관능평가 시험에 의하여 다림질 효과에 대한 만족도 점수를 최저 1점에서 5점까지 부여하게 하고 이것을 5회 이상 반복하여 그 평균값으로서 다림질 효과를 측정하였다.Specifically, each of the insulating fabrics prepared in Examples 7 to 12 was washed using a standard usage amount of a general laundry detergent, and then treated using a standard usage amount of the fabric softener (6.7 ml / 10 l washing water). Conditioned for 24 hours under the condition of 20 ℃ and 65% RH, and then using a steam iron to give a satisfaction score for the ironing effect from a minimum of 1 to 5 points by an ironing sensory evaluation test by an experienced assessor. By repeating above, the ironing effect was measured as the average value.
여기서, 실시예7 내지 실시예12에 의해 제조된 단열직물들의 다림질 효과 시험 상 판단 기준은 표9에 기재된 바와 같다.Here, the criteria for judging the ironing effect test of the insulating fabrics produced by Examples 7 to 12 are as described in Table 9.
표9에 기재된 평가 기준을 기반으로 실시예7 내지 실시예12에 의해 제조된 단열직물들의 다림질 효과 시험을 수행하여 얻은 결과는 하기 표10에 기재된 바와 같다.Based on the evaluation criteria shown in Table 9, the results obtained by performing the ironing effect test of the insulating fabrics prepared by Examples 7 to 12 are as shown in Table 10 below.
표10의 결과를 살펴보면, 실시예9 및 실시예10의 경우 가장 효과적인 다림질 효과를 보이며, 이는 직물 직조 시의 제1위사와 제2위사의 비율 및 제1경사와 제2경사의 비율이 제1위사 및 제1경사가 40% 내지 45%를 각각 갖추고, 이에 대응되어 일반섬유인 원사에 해당하는 제2위사 및 제2경사가 55% 내지 60%를 각각 갖추도록 마련되야 함을 알 수 있었다.Looking at the results of Table 10, Example 9 and Example 10 shows the most effective ironing effect, which is the ratio of the first weft and the second weft when weaving the fabric, and the ratio of the first and second weaves is the first. It has been found that the weft yarn and the first yarn have 40% to 45% respectively, and correspondingly, the second weft yarn and the second yarn corresponding to the general fiber yarn should be provided with 55% to 60%, respectively.
또한, 실시예11 및 실시예12의 다림질 시험 결과를 살펴보면, 직물 직조 시의 제1위사와 제2위사의 비율 및 제1경사와 제2경사의 비율이 적정 범위를 벗어나 많아지면, 의류상에 착용 및 생활을 통해 발생하는 많은 구김 및 주름 등을 펴서 회복시키기 위해 다림질을 수행하더라도 쉽게 효과를 제공받을 수 없음을 알 수 있다.In addition, when looking at the results of the ironing test of Examples 11 and 12, when the ratio of the first weft and the second weft and the ratio of the first and the second warp when weaving the fabric increases outside the appropriate range, It can be seen that even if ironing is performed in order to recover by expanding many wrinkles and wrinkles caused by wearing and living, it can be seen that the effect cannot be easily provided.
따라서 우수한 수준의 다림질 효과와 관련한 물성의 제공을 위해서는 실시예9 및 실시예10에 따라 단열 직물을 제조함이 가장 바람직하다.Therefore, in order to provide physical properties related to an excellent level of ironing effect, it is most preferable to manufacture insulating fabrics according to Examples 9 and 10.
마지막으로, 비교예4 내지 비교예6에 의해 제조된 단열직물들을 이용해 각각의 구김방지성 및 다림질 효과를 측정하는 시험을 수행했다. 각 시험의 판단 기준 및 방법은 앞 서 설명한바와 동일하다.Finally, tests were performed to measure the anti-crease and ironing effect of each of the insulating fabrics produced by Comparative Examples 4 to 6. The criteria and method for each test are the same as described above.
표11의 결과를 살펴보면, 실시예9 및 실시예10과 비교하여 비교예5와 같이 보강 코팅 조성물을 이용한 2차 코팅 과정을 통해 형성되는 단열성 원사 표면상의 코팅막 두께가 가장 바람직하게는 10㎛ 내지 12㎛ 범위에서 형성되어야하고, 비교예4와 비교예6과 같이 10㎛ 내지 12㎛ 범위를 벗어나 2차 코팅막이 형성될 경우 구김방지성 및 다림질 효과의 제공 수준에 문제를 유발함을 알 수 있다.Looking at the results of Table 11, compared to Example 9 and Example 10, the thickness of the coating film on the surface of the insulating yarn formed through the secondary coating process using the reinforcing coating composition as in Comparative Example 5 is most preferably 10㎛ to 12 It should be formed in the µm range, and it can be seen that when the secondary coating film is formed outside the range of 10 µm to 12 µm, as in Comparative Examples 4 and 6, it causes problems in the level of providing anti-crease and ironing effects.
즉, 본 발명의 에어로겔을 함유하는 단열직물 제조방법에 의해 마련된 단열성 원사 및 단열직물은 앞 서 시험을 통해 설명한바와 같이 1차 코팅을 위한 에어로겔 코팅 조성물 내 조성 및 함량 수준, 2차 코팅을 위한 보강 코팅 조성물 내 조성 및 함량 수준, 1차 코팅 및 건조 단계의 수행 조건. 2차 코팅 및 건조 단계의 수행 조건, 직물 직조 시의 제1위사와 제2위사의 비율 및 제1경사와 제2경사의 비율 등의 구체화를 통해 열전도, 발수, 보온, 단열 등과 관련한 물성을 우수한 수준에서 제공하되, 이와 균형적으로 섬유재 혹은 직물재가 의류로 제조되어 이용됨에 있어 요구되는 주름, 구김, 변형 등의 최소화와 관련한 관리성 및 이용편의성이 우수하게 제공 가능하다.That is, the insulating yarn and the insulating fabric prepared by the method for manufacturing the insulating fabric containing the airgel of the present invention are reinforced for the secondary coating and the composition and content level in the airgel coating composition for the primary coating as described through the previous test. Composition and content level in the coating composition, conditions for performing the primary coating and drying steps. Excellent physical properties related to heat conduction, water repellency, thermal insulation, and heat insulation by specifying the conditions for performing the secondary coating and drying steps, the ratio of the first and second weft yarns when weaving the fabric, and the ratio of the first and second yarns. Provided at the level, it is possible to provide excellent manageability and ease of use related to minimization of wrinkles, wrinkles, and deformations required for the use of textiles or fabrics made of clothing in a balanced manner.
본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
100 : 직물
110 : 위사
111 : 제1위사
112 : 제2위사
120 : 경사
121 : 제1경사
122 : 제2경사100: fabric
110: weft
111: 1st weft
112: 2nd weft
120: slope
121: first slope
122: second slope
Claims (6)
폴리디메틸실록산(PDMS, Polydimethylsiloxane) 10 중량부; 및 폴리디메틸실록산용 경화제 1중량부;를 포함하는 보강 코팅 조성물을 마련하는 B단계;
상기 A단계를 통해 마련된 에어로겔 코팅 조성물을 일반섬유인 원사 표면상에 1차 코팅 처리하는 C단계;
상기 C단계를 통해 1차 코팅 처리된 원사를 건조 처리하는 D단계;
상기 D단계를 통해 1차 코팅 처리 후 건조된 원사의 표면상에 상기 B단계를 통해 마련된 보강 코팅 조성물을 2차 코팅 처리하는 E단계;
상기 E단계를 통해 2차 코팅 처리된 원사를 건조 처리하여 일반섬유에 다공성 에어로겔이 함유된 단열성 원사를 마련하는 F단계; 및
상기 F단계를 통해 마련된 단열성 원사가 경사의 일부 및 위사의 일부에 포함되도록 직조하여 직물을 제조하는 G단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
에어로겔을 함유하는 단열직물 제조방법.
Porous Airgel (Aerogel) powder 8 to 10 parts by weight; 20 to 25 parts by weight of ethanol; 160 parts by weight of a polyurethane resin; Curing agent 1.2 to 1.6 parts by weight; And 25 to 30 parts by weight of a dispersant provided with isopropyl alcohol (IPA); A step of preparing an airgel coating composition comprising;
10 parts by weight of polydimethylsiloxane (PDMS); And 1 part by weight of a curing agent for polydimethylsiloxane; step B of preparing a reinforcing coating composition comprising;
A step C of primary coating the airgel coating composition prepared through the step A on the yarn surface, which is a general fiber;
Step D of drying the primary coated yarn through the step C;
A step E of secondary coating treatment of the reinforcing coating composition provided through step B on the surface of the dried yarn after the primary coating treatment through step D;
Step F to prepare a heat-insulating yarn containing a porous airgel in the general fiber by drying the second coated yarn through the step E; And
Characterized in that it comprises; G step of manufacturing a fabric by weaving so that the insulating yarn prepared through the step F is included in a part of the warp and a part of the weft
Method of manufacturing an insulating fabric containing airgel.
상기 A단계를 통해 마련된 에어로겔 코팅 조성물 내 다공성 에어로겔(Aerogel) 분말은 95 내지 97%의 기공율, 8 내지 10 nm의 기공 크기, 0.12 내지 0.3 g/cm3의 밀도 및 11 내지 13 mW/m·K의 열전도도를 갖춘 상태인 것을 특징으로 하는
에어로겔을 함유하는 단열직물 제조방법.
According to claim 1,
Porous airgel (Aerogel) powder in the airgel coating composition prepared through step A has a porosity of 95 to 97%, a pore size of 8 to 10 nm, a density of 0.12 to 0.3 g / cm 3 and a density of 11 to 13 mW / mK Characterized in that the state with a thermal conductivity of
Method of manufacturing an insulating fabric containing airgel.
상기 G단계는,
가닥수를 기준으로 상기 F단계를 통해 마련된 단열성 원사에 해당되는 제1위사 40 내지 45%의 비율을 갖추고, 일반섬유인 원사에 해당되는 제2위사 55 내지 60%의 비율을 갖추는 위사와,
가닥수를 기준으로 상기 F단계를 통해 마련된 단열성 원사에 해당되는 제1경사 40 내지 45%의 비율을 갖추고, 일반섬유인 원사에 해당되는 제2경사 55 내지 60%의 비율을 갖추는 경사가 직조되어 직물을 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는
에어로겔을 함유하는 단열직물 제조방법.
According to claim 2,
Step G is,
A weft yarn having a proportion of 40 to 45% of the first weft yarn corresponding to the heat-insulating yarn prepared through the step F based on the number of strands, and a weft yarn having a ratio of 55 to 60% of the second weft yarn corresponding to the yarn as a general fiber,
Based on the number of strands, the inclined yarn having a ratio of 40 to 45% of the first inclined yarn corresponding to the heat-insulating yarn prepared through step F, and the second inclination of 55 to 60% corresponding to the ordinary fiber yarn is woven Characterized in that the step of manufacturing the fabric
Method of manufacturing an insulating fabric containing airgel.
상기 제1위사 및 상기 제1경사의 코팅 기저가 되는 일반섬유와 상기 제2위사 및 제2경사에 해당하는 일반섬유는 폴리우레탄(Polyurethane) 섬유, 폴리에스테르(Polyester) 섬유, 폴리프로필렌(Polypropylene) 섬유, 폴리아미드(Polyamide) 섬유, 폴리에틸렌(Polyethylene) 섬유, 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride) 섬유, 아크릴(acrylic) 섬유, 면 섬유 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합된 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는
에어로겔을 함유하는 단열직물 제조방법.
According to claim 3,
The first weft yarn and the first weave and the base fibers of the first weave and the second weave and the second weave are general fibers corresponding to polyurethane (Polyurethane) fibers, polyester (Polyester) fibers, and polypropylene (Polypropylene). Characterized in that the fiber, polyamide fiber, polyethylene fiber, polyvinyl chloride fiber, acrylic fiber, or cotton fiber is provided in one or more mixed form.
Method of manufacturing an insulating fabric containing airgel.
상기 C단계는 상기 A단계를 통해 마련된 에어로겔 코팅 조성물을 일반섬유인 원사 표면상에 24 내지 30㎛의 코팅막 두께를 이루도록 1차 코팅 처리하는 코팅 단계이며,
상기 D단계는 상기 C단계를 통해 1차 코팅 처리된 원사의 표면을 110 내지 120℃의 온도 조건하에서 60 내지 90분간 건조 처리하는 단계인 것을 특징으로 하는
에어로겔을 함유하는 단열직물 제조방법.
According to claim 3,
Step C is a coating step in which the airgel coating composition prepared through step A is subjected to a primary coating treatment to achieve a coating film thickness of 24 to 30 μm on the surface of a yarn, which is a general fiber,
The D step is a step of drying the surface of the primary-coated yarn through the C step under a temperature condition of 110 to 120 ° C. for 60 to 90 minutes.
Method of manufacturing an insulating fabric containing airgel.
상기 E단계는 상기 B단계를 통해 마련된 보강 코팅 조성물을 상기 D단계를 통해 1차 코팅 처리 후 건조된 원사의 표면상에 10 내지 12㎛의 코팅막 두께를 이루도록 2차 코팅 처리하는 코팅 단계이며,
상기 F단계는 상기 E단계를 통해 2차 코팅 처리된 원사의 표면을 120 내지 125℃의 온도 조건하에서 15 내지 25분간 건조 처리하는 단계인 것을 특징으로 하는
에어로겔을 함유하는 단열직물 제조방법.
According to claim 2,
The E step is a coating step in which the reinforcing coating composition prepared through the B step is subjected to a primary coating process through the D step, followed by a secondary coating treatment to form a coating film thickness of 10 to 12 μm on the surface of the dried yarn,
The F step is a step of drying the surface of the yarn coated with the secondary coating through the E step for 15 to 25 minutes under a temperature condition of 120 to 125 ° C.
Method of manufacturing an insulating fabric containing airgel.
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|---|---|---|---|
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