KR102128247B1 - 우수한 흡한속건성을 갖는 원단 및 그 제조방법 - Google Patents

우수한 흡한속건성을 갖는 원단 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(100) 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패턴화된 편발수 코팅부(130)가 착용자의 피부와 접하는 원단(110)의 이면(112)에 형성되어 발생된 땀이 신속하게 확산되어 증발됨으로써, 쾌적성과 착용감이 크게 향상된 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(100) 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

우수한 흡한속건성을 갖는 원단 및 그 제조방법 { A FABRIC HAVING EXCELLENT SWEAT ABSORPTION AND QUICK DRYING PROPERTIES AND MANUFACTIRING METHODS THEREOF }
본 발명은 우수한 흡한속건성을 갖는 원단 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패턴화된 편발수 코팅부가 착용자의 피부와 접하는 원단의 이면에 형성되어 발생된 땀이 상기 편발수 코팅부에 의해 원단의 친수성층으로 신속히 확산되어 대기로 증발됨으로써, 피부 표면은 항상 건조한 상태를 유지하여 쾌적성 및 착용감이 크게 향상되는 흡한속건성 원단 및 그 제조방법에 관한 것이다.
사람들의 야외활동의 증가에 발맞추어 고기능성과 다기능성을 갖춘 의류용 섬유가 개발되어오고 있는데, 이러한 기능성 섬유에 요구되는 최근 동향으로서 착용 쾌적성 측면이 대두 되고 있다.
착용 쾌적성은 의복을 착용했을 때, 촉감 및 활동성 등을 개선하기 위한 것으로, 의복의 온도, 습도, 운동에 대한 쾌적기능을 확보하는 것이 주된 목적이며, 착용 쾌적성을 개선하기 위하여 원사, 염색 및 후가공 단계에서 기능을 부여 할 수 있는 다양한 기술들이 개발되고 있다.
착용 쾌적성과 관련된 기능으로는, 투습 방수성, 흡한속건성, 보온성, 신축성, 축열성, 발수성, 경량성, UV-Care성 등이 있다. 본 발명은 착용 쾌적성에 있어 가장 중요한 기능인 흡한속건성에 관한 것으로, 이는 레저, 스포츠 활동에서 필연적으로 발생하게 되는 땀으로 인한 불쾌감을 줄이고, 인체의 피부에 쾌적성을 부여하기 위한 것이다.
흡한속건성 섬유를 제조하는 방법은 여러 가지가 있는데, 그 기본 원리는 땀과 같은 액체나 기체 상태의 수분을 신속하게 체외로 배출시키기 위하여 섬유의 공극률을 높여 모세관 현상을 이용하거나 또는 소재에 친수성을 부여함으로써 수분의 흡수, 확산, 증발의 양과 속도를 높이는 것이다. 따라서 흡한속건성 섬유는 땀을 즉시 섬유로 흡수되도록 하고, 또한 섬유에 흡수된 수분이 소재 전체로 확산되도록 하여 활발하게 소재 외부로 수분이 증발, 방출되도록 함으로써, 인체에서 발생된 땀을 순간적으로 원단의 표면으로 발산하고, 원단의 표면으로 발산된 땀을 확산하는 작용에 의해 끈적임이 없이 상쾌한 착용감을 부여하게 된다.
흡한속건성과 관련된 종래기술을 살펴보면, 대한민국 등록특허공보 제10-0292578호(2001년 11월 26일)에는 합성섬유상에 흡수제와 유중수분산(W/O) 에멀젼형 폴리우레탄 수지를 주성분으로 하는 조성물을 코팅한 후 건조 및 경화처리하여 코팅면 흡수확장직경이 2.5㎝/3분 이상이고, 코팅면 건조속도가 0.04g/10분 이상인 흡한속건형코팅원단이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허공보 제10-1322602호(2013년 10월 29일)에는 대기중에 노출되는 표면과 피부와 접하게 되는 이면과 이면으로부터 표면 쪽으로 매입되되 상기 표면에 도달되지 않도록 매입되어 형성되는 불소계 발수제로 이루어진 발수층(56)을 포함하는 흡한속건성 원단이 개시되어 있다.
그러나 종래기술에 따른 흡한속건성 원단은 원사방식을 채택한 흡한속건성 섬유에 비해 흡한속건성이 현저히 떨어지며, 제조되는 원단의 질감이 불량하다는 단점을 갖는다. 또한 원단에 친수성과 소수성의 두가지 특성을 부여함으로써, 기대되는 효과 대비 그 가공성에 상당한 어려움과 생산 비용이 증가되는 문제를 발생하게 된다.
본 발명은, 원단의 종류 및 조직과 무관하게 수분 침투성 및 확산성이 향상됨으로써, 우수한 흡한속건성을 갖는 원단 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다. 그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 우수한 흡한속건성을 갖는 원단의 제조방법은, 외부를 향하는 표면(111)과, 상기 표면(111)의 반대면으로 피부와 접하는 이면(112)으로 이루어지는 원단(110)을 전처리하는 전처리 단계(S100); 전처리가 완료된 원단(110)을 염색하는 염색 단계(S200); 염색이 완료된 원단(110)에 친수성층(120)을 형성하는 습윤 가공 단계(S300); 상기 습윤 가공 단계(S400)가 완료된 원단(110)의 이면(112)에 상기 친수성층(120)이 부분적으로 노출되도록 패턴화된 편발수 코팅부(130)를 형성하는 트랜스쿨 가공 단계(S400); 및 상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)가 완료된 원단(110)을 큐어링 및 폭출하는 후처리 단계(S500);를 포함하며, 상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)는, 로터리 스크린 프린터(200)를 이용하여 제 2 가공액(50)을 상기 친수성층(120)의 일측에 패턴을 갖도록 인날하는 것이 바람직하다. 이때 상기 제 2 가공액(50)은 발수제 2 ~5 중량%와, 증점제 5 ~ 10 중량%와, 증점보조제 0.1 ~ 0.5 중량% 및 등유 1 ~ 3 중량% 및 잔부의 물로 구성되며, 상기 트랜스쿨 가공 단계는, 상기 원단(110)을 건열 110℃ 내지 160℃에서 10초 내지 40초간 예열시키는 단계; 예열된 원단(110)을 상기 제 2 가공액(50)으로 인날하여 패턴화된 편발수 코팅부(130)를 형성시키는 단계; 및 코팅이 완료된 원단(110)을 챔버 내에서 열풍을 가하여 건조시키는 단계;로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)에서 상기 패턴화된 편발수 코팅부(130)는 상기 친수성층(120)의 일부가 노출되도록 제 2 가공액(50)의 이격간격(d)를 갖도록 원단(110)의 이면(112)에 인날하며, 상기 패턴화된 편발수 코팅부(130)의 형태는 복수개의 삼각형 패턴 또는 사각형 패턴이 조합된 것이 바람직하며, 또한, 상기 패턴화된 편발수 코팅부(130)의 이격간격(d)은 0.2 mm 내지 4 mm이며, 상기 원단(110)은 면, 레이온 및 텐셀 중 어느 하나 이상을 포함하는 원단(110)이 바람직하다.
본 발명에 따르면 착용자의 피부와 접하는 원단의 이면에 패턴을 갖는 편발수 코팅부가 형성되므로 땀이 원단의 친수성층으로 신속히 이동되어 확산된 후 대기로 증발되므로, 단시간 내에 과량의 땀이 발산되는 경우에도 피부 표면은 항상 수분이 없는 건조한 상태를 유지하게 되어 의복의 쾌적성과 착용감을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 우수한 흡한속건성을 갖는 원단의 제조방법을 나타낸 흐름도이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스쿨 가공단계에서 형성된 패턴화된 편발수 코팅부의 예시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 우수한 흡한속건성을 갖는 원단의 단면도이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스쿨 가공 단계를 수행하기 위한 로터리 스크린 프린터의 모식도이다.
본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
아래에서는 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(100) 및 그 제조방법에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 우수한 흡한속건성을 갖는 원단의 제조방법을 나타낸 흐름도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스쿨 가공단계에서 형성된 패턴화된 편발수 코팅부의 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 우수한 흡한속건성을 갖는 원단의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스쿨 가공 단계를 수행하기 위한 로터리 스크린 프린터의 모식도이다.
본 발명의 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(100)의 제조방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 대기중에 노출되는 표면(111)과, 상기 표면(111)의 반대면으로 피부와 접하는 이면(112)으로 이루어지는 원단(110)을 전처리하는 전처리 단계(S100); 전처리가 완료된 원단(110)을 염색하는 염색 단계(S200); 염색이 완료된 원단(110)에 친수성층(120)을 형성하는 습윤 가공 단계(S300); 상기 습윤 가공 단계(S300)가 완료된 원단(110)의 이면(112)에 상기 친수성층(120)이 부분적으로 노출되도록 패턴화된 편발수 코팅부(130)를 형성하는 트랜스쿨 가공 단계(S400); 및 상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)가 완료된 원단(110)을 큐어링 및 폭출하는 후처리 단계 (S500);를 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(100)의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.
통상적으로, 면, 레이온, 텐셀 등의 셀룰로오스계 섬유는 인체 친화적이면서 친수성으로서 인체가 발산하는 땀을 잘 흡수하여 런닝 셔츠, 팬티 등의 내의류에 적합한 소재이다. 그러나, 여름철 혹은 운동 후에 상기 셀룰로오스계 섬유는 젖은 느낌 없이 흡수할 수 있는 용량을 초과하는 과량의 땀이 발생할 경우에는 흡수된 땀이 잘 건조되지 않아 원단이 피부에 달라붙어 불쾌감을 유발하는 문제가 있다.
흡한속건성은 흡수한 땀을 외부로 빨리 방출하거나 빠르게 건조되도록 하여 이러한 불쾌감을 해소하는 기능을 가리킨다.
종래에는, 이러한 흡한속건 기능을 부여하기 위하여 원단(110)에 화학적인 처리를 함으로서 수분 확산성을 향상시켜서 건조속도를 향상시키거나, 소수성인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP) 등의 섬유를 활용하면서 섬유간 공극을 증대시켜 모세관 현상으로 땀을 외부로 빠르게 방출하는 방법을 주로 사용하여 왔다.
그러나 피부와 접촉하는 원단(110)에 화학적 처리를 하는 경우에는 피부에 트러블을 유발할 수 있고, 또한 건조속도의 향상이 뚜렷하지 않아 흡한속건성 발현이 제한적이다.
또한 소수성 섬유를 사용하는 경우에는 흡한속건 기능은 향상될 수 있으나, 소수성 섬유는 합성섬유로서 인체에 비친화적이며, 섬유에 형성되는 공극을 증가시키기 위해서 이형단면사 또는 세번수의 섬유 사용 등으로 소재가 제한되는 문제점이 있다.
본 발명의 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(100)의 제조방법은, 이와 같은 종래의 기술에 대한 단점을 해결하기 위한 것으로, 원단(110)을 합성섬유만으로 제한적으로 사용하는 것이 아닌 인체친화적인 셀룰로오스 원단 또는 셀룰로오스 혼방 원단 등에 적용이 가능하며, 상기 원단(110)에 패턴화된 편발수 코팅부(130)를 형성하고, 이를 통해 원단(110)의 수분 침투성 및 확산성을 향상함으로써 흡한속건성을 부여하게 된다.
종래의 발수처리는 원단(110)을 전체적으로 발수 가공처리하여 원단(110) 자체에 발수층을 형성하는 것으로, 일반적인 폭출기(텐터)를 통해 발수제를 처리함으로써 수행된다. 이와 같은 처리방식은 원단(110) 전체가 가공처리되어 발수성은 우수하나 인체가 발하는 땀을 흡수하지 못해 불쾌감을 유발하므로 의류 등으로 사용이 제한되는 문제가 있다.
본 발명에 따른 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(100)의 제조방법은, 외부를 향하는 표면(111)과, 상기 표면(111)의 반대면으로 피부와 접하는 이면(112)으로 이루어지는 원단(110)을 전처리하는 전처리 단계(S100)를 포함한다.
상기 전처리 단계(S100)에서는 후속하는 염색단계(S200)에서 염색이 잘 수행되도록 상기 원단(110)의 전처리를 수행하게 된다. 상기 전처리 단계(S100)는 원단(110)의 개폭, 프리-셋팅 (pre-setting), 티닝 및 봉침 등과 같은 기계적인 처리를 포함할 수 있으며, 상기 원단(110)의 물성 및 외관을 향상시키기 위한 모소가공 및 실켓가공 중 어느 하나 이상을 더욱 포함할 수 있다. 상기 프리-세팅은 최초의 생지 원단(110)에 대한 염색성을 향상시키기 위한 것으로, 용제(솔벤트)나 정련제 등을 사용하여 상기 생지 원단(110)의 기름이나 잡물을 제거한 후 대략적으로 규격에 맞도록 폭이나 길이를 조정한 후 건조시킬 수 있다.
상기와 같이 전처리 단계(S100)가 완료된 원단(110)은 이후에 염색 단계(S200)를 거치게 된다.
상기 염색 단계(S200)는 상기 원단(110)을 침염 또는 날염에 의한 방식으로 염색을 수행할 수 있다. 상기 염색 단계(S200)에서의 원단(110)은 당업계에서 사용되는 다양한 염색방법에 의하여 수행될 수 있다.
상기와 같이 염색 단계(S200)를 마치면, 상기 원단(110)을 친수화 가공하는 습윤 가공 단계(S300)을 수행하게 된다.
상기 습윤 가공 단계(S300)는 폭출기(텐터)를 이용하여 120 ℃ 내지 150 ℃의 온도에서 제 1 가공액을 이용하여 상기 원단(110)을 처리함으로써 수행하게 된다. 이‹š 상기 제 1 가공액은 물과 친수성 유연제 30g/L 내지 100g/L로 이루어질 수 있다.
상기 습윤 가공 단계(S300)는 상기 제 1 가공액을 스프레이 분사한 후 120 ~ 150 ℃ 의 온도에서 30초 ~ 120초 간 처리하게 된다. 상기 습윤 가공 단계(S300)에서 처리온도가 120℃ 미만이면 상기 제 1 가공액이 상기 원단(110)에 충분히 함침되지 않아 습윤성이 저하되며, 150 ℃를 초과하게 되면 상기 원단(110)에 가해지는 온도가 너무 높아 원단(110)의 조직이 뒤틀어지는 등의 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 습윤 가공 단계(S300)에서 30초 미만으로 처리하면 상기 원단(110)의 흡수성 및 확산성이 충분하게 형성되지 않아 문제되고, 120초를 초과하면 상기 원단(110)을 처리하는 시간이 증가되어 공정효율을 저하시킬 수 있다.
그리고, 상기 원단(110)은 습윤 가공 단계(S300)에서 40 m/min 내지 55 m/min의 속도로 이동하면서 상기 원단(110)의 표면(111)과 이면(112)에 상기 제 1 가공액을 스프레이 분사할 수 있다.
상기 제 1 가공액을 스프레이 분사하는 과정에서 상기 원단(110)의 속도가 40 m/min 미만이면 상기 제 1 가공액이 불균일하게 코팅되어 문제되고, 55 m/min 초과되면 상기 제 1 가공액이 불균일하게 코팅되어 문제가 될 수 있다.
상기 제 1 가공액을 조제하기 위한 상기 친수성 유연제는 섬유용 폴리글리콜계 계면활성제를 포함할 수 있으며, 예컨대, 상기 친수성 유연제는 α-하이드로-ω-하이드록시폴리(옥시-1,2-에탄디일) (α-hydro-ω-hydroxypoly(oxy-1,2-ethanediyl)), 폴리(에틸렌프로필렌) 글라이콜 (poly(ethylene propylene) glycol), α-트리데실-ω-하이드록시폴리(옥시-1,2-에탄디일)(α-tridecyl-ω-hydroxypoly(oxy-1,2-ethanediyl), branched), α-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트리메틸실릴)옥시]디실록산닐]프로필]-ω-하이드록시프로필 메탄 (α-[3-[1,3,3,3-tetramethyl-1-[(trimethysilyl)oxy]disiloxyanyl]propyl]-ω-hydroxypropyl Me, ethoxylated), α-트리데실-ω-하이드록시폴리(옥시-1,2-에탄디일) (α-tridecyl-ω-hydroxypoly(oxy-1,2-ethanedily)), 윤활제 (Siloxanes and Silicones, di-Me, 3-hydroxypropyl Me, ethoxylated), α-도데실-ω-하이드록시-폴리(옥시-1,2-에탄디일) (α-dodecyl-ω-hydroxypoly(oxy-1,2-ethanedily)), 프로필렌 글리콜 (propylene glycol), 첨가제 및 산화이수소(dihydrogen oxide)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 습윤 가공 단계(S300)에서는 항균 또는 대전방지를 위한 처리를 더 포함할 수 있다. 상기 항균 또는 대전방지는 상기 습윤 가공 단계(S300)에서 상기 제 1 가공액과 동시에 또는 별도로 처리할 수 있으며, 원단(110)에 항균성 및 대전방지 기능을 부여할 수 있다.
상기와 같이 습윤 가공 단계(S300)을 마친 후에는 트랜스쿨 가공 단계(S400)를 수행하게 된다. 상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)는 원단(110)의 이면(112), 즉 피부와 닿는 부분에 발수능을 부여하게 된다. 상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)에서는 상기 원단(110)의 이면(112)의 전체가 아닌 패턴화하여 부분적으로 처리할 수 있으며, 이에 의하여 상기 원단(110)의 이면(112)에서는 발수능이 구비된 부분과 구비되지 않은 부분이 공존할 수 있다.
상기와 같이, 트랜스쿨 가공 단계(S400)를 통해 원단(110)의 이면(112)에 패턴화된 편발수 코팅부(130)를 형성하게 되면, 원단(110)의 이면(112)에 형성된 편발수 코팅부(130)가 형성되지 아니하여 발수능이 구비되지 않은 부분을 통하여 인체에서 발생된 땀이 흡수되며, 편발수 코팅부(130)가 형성되어 발수능이 구비된 부분에 의하여 모세관 현상이 발생하고 이에 의하여 원단(110)으로 흡수된 땀은 외부로 빠르게 방출되므로 인체의 쾌적함을 향상시킬 수 있다.
또한, 앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(100)의 제조방법은 트랜스쿨 가공 단계(S400)의 이전에 습윤 가공 단계(S300)를 통하여 원단(110)의 표면(111)과 이면(112)에 친수성층(120)을 형성하여 친수성을 부여할 수 있다. 상기 습윤 가공 단계(S300)에 의하여 상기 원단(110)에서의 땀 등의 흡수성을 극대화시킬 수 있으며, 상기 원단(110)의 이면(112)에서 발수능이 구비되지 않은 부분을 통하여 땀을 빠르게 흡수하고, 또한 이를 조속히 확산 및 방출시킴으로써 인체에 지속적인 쾌적성이 유지되도록 할 수 있다.
예컨대, 상기 습윤 가공 단계(S300)에 의하여 상기 원단(110)의 전체적으로 친수성이 구비되고, 상기 원단(110)의 이면(112)에서 흡수된 땀은 모세관 현상과 삽투압 현상에 의하여 상기 원단(110)의 표면(111)으로 빠르게 이동하여 배출된다.
상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)는 원단(110)의 소재 및 조직에 영향을 받지 않으므로, 친수성 섬유인 셀룰로오스계 섬유에도 뚜렷한 흡한속건성 부여가 가능하고, 소수성 섬유인 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 나일론 등에도 처리하여 흡한속건성의 극대화가 가능하다. 또한, 직물뿐만 아니라 편물에도 처리 가능하며, 특히 기모 조직, 메쉬 조직 등에도 처리 가능하다.
상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)는 상기 원단(110)의 이면(112), 즉 원단(110)과 피부가 접촉하는 면에 수행될 수 있다. 상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)에서는 상기 원단(110)의 이면(112)에 패턴화된 편발수 코팅부(130)를 형성할 수 있는데, 상기 패턴화된 편발수 코팅부(130)는 상기 원단(110)의 이면(112)에서 전체적으로 형성되는 것이 아닌 상기 원단(110)의 일부가 노출되어 일정간격으로 분할되도록 이격간격(d)을 구비하면서 제 2 가공액(50)을 패턴화된 형태로 형성하는 것이 바람직하다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)에서 형성되는 패턴화된 편발수 코팅부(130)의 형태는 복수 개의 삼각형 패턴 또는 사각형 패턴이 조합된 형태를 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)에서 사용되는 제 2 가공액(50)은, 발수제 2 ~ 5 중량%와, 증점제 5 ~ 10 중량%와, 증점보조제 0.1 ~ 0.5 중량%와, 등유 1 ~ 3 중량% 및 잔부의 물로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 제 2 가공액(50)에 포함되는 발수제는 발수성분을 구비함으로써 상기 원단(110)을 소수성화할 수 있다. 상기 발수제는 불소계 발수제, 실리콘계 발수제 및 우레탄계 발수제 중 어느 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 C6계 또는 C8계의 불소제 발수제로 플루오르알킬아크릴레이트 공중합물을 포함하고, 상기 실리콘계 발수제는 폴리디메틸실록산을 포함하며, 상기 우레탄계 발수제는 블록이소시아네이트 공중합물을 포함할 수 있다.
상기 발수제의 함량이 제 2 가공액(50)의 중량 대비 2 중량% 미만이면, 상기 원단(110)을 소수성화하는 데 충분하지 않고, 5 중량%를 초과하는 경우에는 상기 용매로 사용되는 물과의 혼합성이 너무 저하되어 상기 발수제가 상기 원단(110)에 불균일하게 코팅되는 문제가 있다.
또한, 상기 증점제는 상기 편발수 코팅부(130)가 소정의 패턴으로 구비될 수 있도록, 상기 제 2 가공액(50)의 유동성을 제어하기 위하여 구비될 수 있다. 상기 증점제는 폴리에틸렌 글라이콜 디스테아레이트 (Poly(ethylene glycol)distearate), 디에틸렌 글라이콜 (Diethylene glycol) 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 증점제가 제 2 가공액(50)의 중량 대비 5 중량% 미만이면 상기 제 2 가공액(50)을 상기 원단(110) 상에 코팅하고 건조하는 과정에서 패턴화된 형태의 경계가 없어져 문제가 되고, 10 중량%를 초과하면 상기 제 2 가공액(50)의 점도가 너무 높아서 패턴의 두께, 폭 등의 형상을 제어하기 어렵다는 문제가 있다.
상기 증점보조제는 제 2 가공액(50)의 증점효과를 증가시켜주고, 코팅 작업성을 개선하는 효과를 갖는 것으로써, 이는 메틸셀룰로오스가 바람직하다. 상기 증점보조제가 제 2 가공액(50)의 중량 대비 0.1 중량% 미만인 경우에는 증점효과가 불량하며, 0.5 중량%를 초과하는 경우에는 상기 제 2 가공액(50)이 고점도화되어 작업성이 나빠지고 수분증발 속도가 지연되어 건조시간이 길어지는 단점이 있다.
본 발명에서 증점보조제인 메틸셀룰로오스는 바람직하게는 순도가 98% 이상이고 겉보기 비중이 250 ∼ 350 g/ℓ 이며, 2% 수용액 점도가 12,000∼18,000 cps인 것이 특히 바람직하다.
또한 상기 제 2 가공액(50)에 포함되는 등유(kerosene)는 원유로부터 분별증류하여 얻는 끓는점의 범위가 180 ~ 250 ℃인 석유로서, 제 2 가공액(50)의 중량 대비 1 ~ 3 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 등유는 상기 발수제와 증점제 등의 유화성을 개선함으로써, 상기 제 2 가공액(50)의 조제를 용이하게 하고, 이후에 건조속도를 개선하게 된다. 특히 상기 등유는 제 2 가공액(50)에 포함되어 트랜스쿨 가공 단계(S400)에서 원단(110)의 이면(112)에 코팅된 상기 제 2 가공액(50)이 원단(110)의 표면(111)으로 확산 및 침투하는 것을 방지하게 된다.
본 발명에 따른 상기제 2 가공액(50)은 상기 발수제, 증점제, 증점보조제 및 등유와 함께 잔부의 물을 포함하여 제조된다.
상기와 같은 조성비로 제조되는 제 2 가공액(50)은 점도가 8,000 ~ 10,000 cps 인 것이 특히 바람직하다. 상기 제 2 가공액(50)의 점도가 8,000 ~ 10,000 cps 인 경우에 트랜스쿨 가공 단계 (S400)의 작업성이 우수하고, 코팅층의 두께를 균일하고 박막 즉, 0.5 ㎛ 내지 10 ㎛의 두꼐로 코팅할 수 있다.
상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)는, 상기 원단(110)을 건열 110 내지 160 ℃에서 10초 내지 40초간 예열시키는 단계; 상기 예열된 원단(110)을 상기 제 2 가공액(50)으로 인날하여 패턴화된 편발수 코팅부(130)를 형성시키는 단계; 및 코팅이 완료된 원단(110)을 챔버 내에서 열풍을 가하여 건조시키는 단계;로 이루어질 수 있다.
상기 예열시키는 단계에서 상기 원단(110)을 예열시킴으로써 상기 원단(110) 상에 상기 편발수 코팅부(130)가 견고하게 구비될 수 있다. 상기 원단(110)에 가해지는 건열의 온도가 110 ℃ 미만이거나 혹은 10초 미만이면 상기 원단(110)의 예열이 충분하지 않아 상기 편발수 코팅부(130)와 원단(110)의 부착성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 온도가 160 ℃ 초과이거나 40초를 초과하는 경우에는 상기 원단(110)에 가해지는 열에 의하여 원단(110) 표면(111)의 조직을 변화시키고, 상기 제 2 가공액(50)이 상기 원단(110)에 잘 부착되지 않아 문제된다.
도 4는 본 발명에 따른 로터리 스크린 프린터(200)를 이용하여 트랜스쿨 가공 단계(S400)를 수행하는 모식도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에서 트랜스쿨 가공 단계(S400)는 로터리 스크린 프린터(200)를 사용할 수 있다. 즉, 상기 로터리 스크린 프린터(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 스크린(38), 엔드레스 벨트(endless belt, 35), 프린팅 드럼(37) 및 스퀴이지(42)로 구성된다.
즉, 상기 로터리 스크린 프린터(200)는 전방에는 원단(110)을 공급할 수 있도록 하는 원단공급기(미도시)가 구비되고, 후방에는 트랜스쿨 가공 단계(S400)가 완료된 원단(110)을 건조하기 위한 건조기(미도시)를 구비하게 된다.
상기 원단공급기와 건조기의 사이에는 엔드레스 밸트(35)가 원단공급을 목적으로 구비되고, 상기 엔드레스 밸트(35)의 상부에는 양측에 구비되는 지지부(36)에 의해 지지되는 프린팅 드럼(37)에 스크린(38)을 고정한 로터리 스크린(40)이 구비된다.
또한, 상기 로터리 스크린(40)의 내부에는 공급되는 제 2 가공액(50)을 스크린(38)을 통하여 엔드레스 밸트(35)를 경유하는 원단(110)의 상부에 프린팅하기 위한 스퀴이지(42)가 구비된다. 상기 로터리 스크린(40)의 내부에 제 2 가공액(50)을 공급함으로서 내부에 구비되는 스퀴이지(42)가 상기 제 2 가공액(50)을 스퀴이징 함으로서 엔드레스 밸트(5)에 의하여 이동하는 원단(110)의 이면(112)에 트랜스쿨 가공이 수행되는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 로터리 스크린 프린터(200)를 이용한 트랜스쿨 가공 단계(S400)는, 예열이 완료된 원단(110)을 이용하여 상기 원단(110)의 이면(112)에 편발수 코팅부(130)를 형성하게 된다. 상기 편발수 코팅부(130)는 상기 원단(110)의 이면(112)과 접하는 스크린(38)에 의해 형성된다. 상기 스크린(38)은 상기 제 2 가공액(50)이 투과될 수 있는 재질로 제작되며 원단(110)에 롤링하면서 상기 제 2 가공액(50)을 인날할 수 있도록 원통형으로 되어 있다.
또한, 상기 스크린(38)의 표면은 상기 편발수 코팅부(130)에 대응하도록 도 2와 같은 패턴화된 요홈이 형성된다.
또한, 상기 스크린(38)의 표면에 형성된 패턴화된 요홈 내로 공급되는 제 2 가공액(50)은 상기 원단(110)의 이면(112)에 인날됨으로써, 상기 패턴화된 요홈에 대응하는 형태로 패턴화된 편발수 코팅부(130)가 형성될 수 있다.
상기 로터리 스크린 프린터(200)를 이용하여 제 2 가공액(50)의 인날시 원단(110)의 인날속도는 20 ~ 40 m/분 인 것이 바람직하다. 로터리 스크린 프린터(200)에 의한 원단(110)의 인날속도가 20 m/분 미만인 경우에는 인날속도가 너무 느려 생산성이 떨어지고, 인날속도가 40 m/분을 초과하는 경우에는 원단(110)의 표면에 인날된 제 2 가공액(50)이 번져 원하는 패턴을 얻을 수 없게 된다.
상기와 같이 형성되는 편발수 코팅부(130)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이 0.2 mm 내지 4 mm의 이격간격(d)를 갖는 이격부(30)가 형성된다. 상기 이격부(30)에서는 패턴화된 편발수 코팅부(130)가 서로 이격되어 상기 원단(110)의 이면(112)을 부분적으로 편발수 코팅부(130)를 형성하지 않고 친수성층(120)을 노출시키도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 원단(110)의 이면(112)에 패턴화된 편발수 코팅부(130)가 형성되면, 친수성이 부여된 원단(110)의 이면(112)을 통하여 인체에서 배출되는 땀이 흡수되고, 상기 편발수 코팅부(130) 사이에 구비되는 이격부(30)를 통해 땀이 확산될 수 있다.
이때, 상기 편발수 코팅부(130)의 발수능에 의하여 모세관 현상이 발생되어 상기 원단(110)의 이면(112)을 통하여 흡수된 땀은 빠른 속도로 외부로 배출될 수 있으며, 이에 의하여 원단(110)의 쾌적함을 향상시킬 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 서로 이웃하는 편발수 코팅부(130) 사이에 형성되는 이격부(30)의 이격간격(d)가 0.2 mm 미만인 경우에는 인체에서 발생되는 땀을 흡수하는 효율이 저하되어 문제되고, 상기 이격간격(d)가 4 mm 를 초과하는 경우에는 서로 이웃하는 편발수 코팅부(130) 사이의 거리가 너무 멀어 모세관 현상이 발생하기 어렵고 이에 의하여 땀의 배출속도가 저하된다.
또한, 상기 편발수 코팅부(130)의 높이는 0.5 ㎛ 내지 10 ㎛인 것이 바람직하다. 즉, 상기 편발수 코팅부(130)의 높이가 0.5 ㎛ 미만인 경우에는 인체에서 발생하는 땀의 입자 크기에 비하여 높이가 작아서 모세관 현상이 충분하게 발생되지 않아 땀 배출능이 저하되고, 상기 편발수 코팅부(130)의 높이가 10 ㎛를 초과하는 경우에는 편발수 코팅부(130)를 균일하게 형성하기 어렵고 또한 인체의 피부와 접촉할 때 거부감을 줄 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 편발수 코팅부(130)의 높이는 상기 원단(110)의 두께에 대해서 0.2% 내지 0.5%로 형성될 수 있고, 상기 원단(110)의 이면(112)에 대해서 상기 제 2 가공액(50)이 도포되는 부분은 전체 이면(112)의 면적의 75 % 내지 80 %로 형성될 수 있다. 즉, 상기 편발수 코팅부(130)의 높이는 원단(110)의 두께에 대해서 0.2% 내지 0.5%이고 상기 제 2 가공액(50)이 도포되는 부분은 전체 이면(112)의 면적의 75% 내지 80%인 경우에 원단(110) 고유의 특성, 예컨대 부드러움 질감, 플렉서블한 물성 등을 저하시키지 않고 우수한 수분 침투성 및 확산성을 구비하도록 할 수 있다.
상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)가 완료된 원단(110)은 큐어링 및 폭출하는 후처리 단계(S500)를 거치게 된다.
상기 후처리 단계(S500)에서는 상기 원단(110)의 이면(112)과 인날된 패턴화된 편발수 코팅부(130)의 결합을 보다 견고하도록 텐터를 통하여 큐어링을 수행할 수 있다. 또한, 상기 후처리 단계(S500)에서는 상기 원단(110)의 형태 안정성을 부여하고, 상기 원단(110)의 폭과 중량을 조절하기 위하여 폭출처리를 함께 수행할 수 있다.
상기 후처리 단계(S500)는 120 ℃ 내지 190 ℃의 스팀으로 1분 내지 3분 동안 처리할 수 있다. 상기 후처리 단계(S500)시 처리온도가 120℃ 미만인 경우에는 상기 원단(110)과 상기 편발수 코팅부(130)의 결합이 충분하게 수행되지 못하여 수세 단계에서 상기 제 2 가공액(50)이 탈리되는 현상이 발생할 수 있다. 또한 상기 후처리 단계(S500)시 처리온도가 190 ℃ 를 초과하는 경우에는 상기 편발수 코팅부(130)의 패턴의 형상이 일부 유지되지 못하고 녹는 등의 형상이 발생할 수 있으며, 과도한 에너지 소모에 의해 경제성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 후처리 단계(S500)시 처리시간이 1분 미만인 경우에는 상기 큐어링이 충분히 수행되지 않아 문제되고, 3분을 초과하는 경우에는 불필요한 에너지 낭비에 의하여 공정효율을 저하시키게 된다.
또한, 상기 후처리 단계(S500)에서 사용되는 스팀의 압력은 1.2 ~ 3.0 ㎏f/㎡ 인 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(100)의 단면도이다. 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(100)은 외부로 향하는 표면(111)과, 상기 표면(111)의 반대면으로 피부와 접하는 이면(112)으로 이루어지는 원단(110)과,
상기 원단(110)의 표면(111) 및 이면(112)에 형성되는 친수성층(120)을 포함한다. 또한 상기 원단(110)의 이면(112)에 구비되는 패턴화된 편발수 코팅부(130);를 포함할 수 있다. 상기 편발수 코팅부(130)는 0.2 mm 내지 4 mm의 이격간격(d)을 갖고 이격되어 상기 친수성층(120)을 부분적으로 노출시키도록 형성될 수 있다.
상기 친수성층(120)은 상기 원단(110)의 표면(111) 및 이면(112)에 구비되거나, 혹은 상기 원단(110)의 중심부까지 연결되도록 구비될 수 있다.
즉, 상기 친수성층(120)이 구비된 원단(110)에서, 상기 원단(110)의 이면(112)에 구비되는 친수성층(120)의 하부에 패턴화된 편발수 코팅부(130)가 형성될 수 있다. 상기 패턴화된 편발수 코팅부(130)는 발수능을 구비한 층으로 0.2 mm 내지 4 mm의 이격간격(d)를 갖고 서로 이격되어 패턴화된 형태로 구비될 수 있다.
인체에서 발생하는 땀은 친수성이 부여된 상기 원단(110)의 친수성층(120)을 통하여 용이하게 흡수될 수 있는데, 이때 상기 서로 이격되어 패턴화된 편발수 코팅부(130) 사이를 통하여 흡수될 수 있다. 이때, 상기 편발수 코팅부(130)에 의하여 모세관 현상이 발생되어 상기 원단(110)의 친수성층(120)을 통한 땀의 확산 및 이동이 보다 빠르게 할 수 있으며, 이에 의하여 땀을 신속하게 원단(110)의 표면(111) 밖으로 배출시킬 수 있다.
상기 원단(110)은 셀룰로오스계 섬유 즉, 텐셀 섬유, 레이온 섬유, 면 섬유로부터 선택되는 어느 하나로 된 단독섬유로 되거나, 상기 셀룰로오스계 섬유 중 어느 하나를 포함하는 합성 섬유로 된 원단(110)일 수 있다. 바람직하게는 상기 원단(110)은 텐셀 섬유일 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명은 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
(1) 전처리 단계(S100)
텐셀 섬유로 제편된 튜브상태의 원단(110)은 개폭 공정을 통해 전폭으로 펼쳐질 수 있도록 하였다. 이때, 텐셀 섬유로 제편된 원단(110)의 수축률 변화를 최소화시키기 위하여 프리셋팅(pre-setting) 공정을 수행하였다. 상기 프리셋팅 공정은 90 ℃ 온수가 존재하는 배쓰(bath) 내에 원단(110)을 통과시킨 후 내부온도가 200 ℃인 폭출기를 통해 열고정 과정을 진행하였다. 이 후, 편직 과정에서 부여되는 오일을 제거하기 위해 원단(110)을 염색기에 투입하되 염료를 분사하기 전, 물의 양을 기준으로 유화제(SG-075, ㈜프로텍스코리아)를 0.2 중량% 농도가 되도록 투입한 후, 유화제가 포함된 물을 상기 원단(110)에 스프레이로 분사하면서 원단(110)을 90 ℃에서 10분간 순환시켰다.
(2) 염색 단계(S200)
상기 전처리 과정을 완료한 텐셀 섬유로 제편된 원단(110)을 액비 1:10에 해당하는 물이 투입된 염색기에 투입한 후, 원단(110) 무게 대비 1 %(o.w.f) 농도가 되도록 반응성 염료를 투입하였다. 전체 사용된 물의 양을 기준으로 망초(황산나트륨, Na2SO4)의 농도가 4 중량%가 되도록 투입하고, 50℃에서 30분간 원단(110)을 순환시켰다. 이 후, 소다회(탄산나트륨, Na2CO3)의 농도가 1 중량%가 되도록 투입하고 60℃에서 60분간 원단(110)을 순환시켜 원단(110)의 염색을 수행하였다.
(3) 습윤 가공 단계(S300)
염색이 완료된 원단(110)을 친수성 유연제(ECOSIL WS-50, ㈜켐텍스코리아)가 50g/L 농도로 함유된 물을 구비하는 배쓰(Bath)를 통과시키고, 패딩(padding) 공정을 거쳐 150 ℃의 열풍을 발생시키는 폭출기 내부로 35 m/min의 속도로 통과시켜 습윤 가공을 수행하였다.
(4) 트랜스쿨 가공 단계(S400)
스크린(38)에 도 2의 (a)와 같은 패턴화된 요홈이 형성된 로터리 스크린 프린터(200)를 이용하여 트랜스쿨 가공을 실시하였다. 이때 상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)시 사용되는 제 2 가공액(50)은 3 중량%의 C8 유형의 불소계 발수제인 C8 불소계 발수제 플루오르알킬아크릴레이트 공중합물과, 5 중량%의 수용성 폴리우레탄 증점제와, 0.3 중량%의 증점보조제인 메틸셀룰로오스와 2 중량%의 등유 및 잔부의 물로 구성하였다. 상기 습윤 가공 단계(S300)가 완료된 원단(110)을 상기 제 2 가공액(50)이 공급되는 로터리 스크린 프린터(200)를 이용하여 도 2의 (a)와 같은 패턴으로 편발수 코팅부(130)를 인날하였다. 이때, 상기 편발수 코팅부(130)의 이격간격(d)을 2 mm로 이격하어 친수성층(120)을 노출시키도록 인날하였다.
(5) 후처리 단계(S500)
트랜스쿨 가공 단계(S400)가 완료된 원단(110)은 170 ℃의 열풍을 발생시키는 폭출기 내부로 통과시켜 원단(110)의 이면(112)에 패턴화되어 코팅된 제 2 코팅액(50)을 큐어링(curing)을 실시하여 시험편을 제조하였다.
실시예 2
텐셀 원사와 PET 원사 및 스판덱스 원사가 70중량%와 20중량% 및 10중량%로 혼방된 튜브상태의 원단(110)을 사용하였고, 염색 단계(S200)는 상기 원단(110)을 액비 1:10에 해당하는 물이 투입된 염색기에 투입한 후 PET 원사를 먼저 염색하였다. 원단(110) 무게 대비 4%(o.w.f) 농도가 되도록 분산염료를 투입하였고, 사용된 물의 양을 기준으로 pH조절제 (초산, 대유화학)을 0.12 중량%의 농도가 되도록 투입한 후, PET 염색용 분산균염제(PROTEGAL K-LD197 CONC, ㈜프로텍스코리아)를 0.06 중량%의 농도가 되도록 투입하였다. 염색기의 온도를 130℃ 상승시킨 후 원단(110)을 40분간 순환시키고 1차 염색을 완료하였다. 미고착된 염료를 제거하기 위해, 환원세정 공정을 수행하였다. 이후, 텐셀 원사와 스판 원사를 염색하기 위해 원단(110)무게 대비 1%(o.w.f) 농도가 되도록 반응성염료를 투입하였다. 또한 사용된 물의 양을 기준으로 망초(황산나트륨, Na2SO4)의 농도가 4 중량%가 되도록 투입하고, 50℃에서 30분간 원단(110)을 순환시켰다. 이 후, 소다회(탄산나트륨, Na2CO3)가 1 중량%가 되도록 투입하고 60℃에서 60분간 원단(110)을 순환시켜 2차 염색 과정을 완료하였다. 상기 염색 단계(S200) 이외의 기타 조건은 상기 실시예 1과 동일하게 하되, 편발수 코팅부(130)의 이격간격(d)을 3 mm로 이격하여 친수성층(120)을 노출시키도록 인날하여 시험편을 제조하였다.
실시예 3
PET 원사 및 스판덱스 원사가 90중량% 및 10중량%로 혼방된 튜브상태의 원단(110)을 사용하였고, 원단(110)을 액비 1:10에 해당하는 물이 투입된 염색기에 투입한 후 PET 원사만을 염색하였다. 상기 원단(110) 무게 대비 4%(o.w.f) 농도가 되도록 분산염료를 투입하였다. 또한 사용된 물의 양을 기준으로 pH조절제(초산, 대유화학)를 0.12 중량%의 농도가 되도록 투입하고, PET 염색용 분산균염제 (PROTEGAL K-LD197 CONC, ㈜프로텍스코리아)를 0.06 중량%의 농도가 되도록 투입하였다. 염색기의 온도를 130 ℃ 상승시킨 후 40분간 순환시키고 염색을 종료하였다. 이어서, 미고착된 염료를 제거하기 위해, 환원세정 공정을 진행하여 염색 단계(S200)를 완료하였다. 상기 염색 단계(S200) 이외의 기타 조건은 상기 실시예 1과 동일하게 하되, 편발수 코팅부(130)의 이격간격(d)을 4 mm로 이격하여 친수성층(120)을 노출시키도록 인날하여 시험편을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1과 동일한 원단(110)을 이용하여 동일한 방법으로 전처리 단계(S100), 염색 단계(S200), 습윤 가공 단계(S300), 트랜스쿨 가공 단계(S400) 및 후처리 단계(S500)을 수행하되, 트랜스쿨 가공 단계(S400)에서 원단(110)의 이면(112)이 아닌 표면(111)에 도 2의 (a)와 같은 패턴의 편발수 코팅부(130)를 형성하여 시험편을 제조하였다.
비교예 2
실시예 2와 동일한 원단(110)을 이용하여 동일한 방법으로 전처리 과정, 염색 과정, 친수화 가공 과정, 트랜스쿨 가공 과정 및 후처리 과정을 수행하되, 트랜스쿨 가공 단계(S400)에서 패턴화된 편발수 코팅부(130)가 아닌 전체적으로 균일하게 코팅된 편발수 코팅부(130)를 형성하여 시험편을 제조하였다.
비교예 3
실시예 3과 동일한 원단(110)을 이용하되 습윤 가공 단계(S300)를 생략하고, 전처리 단계(S100), 염색 단계(S200), 트랜스쿨 가공 단계(S400) 및 후처리 단계(S500) 만을 동일하게 수행하여 시험편을 제조하였다.
하기 표 1에 실시예 1 내지 3과 비교예 1 내지 3의 시험편의 제조 조건을 정리하여 나타내었다.
원단 전처리
단계 		염색
단계		 습윤가공
단계		 트랜스쿨 가공 단계 후처리
단계
실시예 1 Tencel (100%)
single jersey		 ○ ○ ○ 이면 0.5㎛의 높이 및 이격간격(d) 2mm인 패턴 ○
실시예 2 Tencel/PET/spandex (70%/20%/10%)
single jersey		 ○ ○ ○ 이면 0.5㎛의 높이 및 이격간격(d) 3mm인 패턴 ○
실시예 3 PET/spandex (90%/10%)
jacquard		 ○ ○ ○ 이면 0.5㎛의 높이 및 이격간격(d) 4mm인 패턴 ○
비교예 1 Tencel (100%)
single jersey		 ○ ○ ○ 표면 0.5㎛의 높이 및 이격간격(d) 2mm인 패턴 ○
비교예 2 Tencel/PET/spandex (60%/30%/10%)
single jersey		 ○ ○ ○ 이면 0.5㎛의 높이 및
전체적으로 코팅		 ○
비교예 3 PET (100)
jacquard		 ○ ○ X 이면 0.5㎛의 높이 및 이격간격(d) 2mm인 패턴 ○
상기 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~3의 시험편에 대하여 AATCC 195 : 2017 (Liquid Moisture Management Properties of Textile Fabrics)에 의거하여 수분제어성능을 측정하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
상기 AATCC 195 시험규격은 원단의 수분제어성능을 측정평가하는 규격이며, 상기 시험규격은 수분전이거동측정기(MMT, SDLAILAS Co., M290)을 이용하여 측정하였다. 즉, 80 × 80 mm 크기의 정사각형으로 채취한 시험편의 이면(피부접촉면)이 위를 향하게 거치하여 0.9 % NaCl 수용액을 0.01 g/sec의 속도로 17초간 공급하였고, 측정시간은 100초로 하였다. 시험편의 표면을 위로 향하게 하여 동일한 방법으로 실험을 진행하였으며 데이터의 정확성을 위하여 5회 측정하여 평균값으로 나타내었다. 상기 수분전이성능을 나타내는 측정수치와 등급 기준(AATCC 195 ; 2009)을 표 2에 나타내었다.
1 2 3 4 5
흡수시간
(초)		 표면 ≥120 20-199 5-19 3-5 < 3
이면 ≥120 20-199 5-19 3-5 < 3
흡수율
(%/초)		 표면 0~10 10~29 30~49 50~100 > 100
이면 0~10 10~29 30~49 50~100 > 100
최대흡수반지름
(mm)		 표면 0~7 8~12 13~17 18~22 > 22
이면 0~7 8~12 13~17 18~22 > 22
확산속도
(mm/초)		 표면 0~0.9 1.0~1.9 2.0~2.9 3.0~4.0 > 4.0
이면 0~0.9 1.0~1.9 2.0~2.9 3.0~4.0 > 4.0
한방향 이동성능
(%)		 < -50 -50-99 100-199 200-400 > 400
전체 수분제어성능
(OMMC)		 0-0.19 0.20-0.39 0.40-0.59 0.60-0.80 > 0.80
상기와 같이 측정한 시험편의 측정 결과 즉, 흡수시간, 흡수율, 최대흡수반지름, 확산속도, 한 방향 이동성능은 수분제어성능로 나타내는데, 이는 생체 매커니즘을 고려하여 <식 1>에 의해 계산된다. 즉, <식 1>에 의거하여 측정된 최종 결과는 등급(전체 수분제어성능, Overall moisture management capacity, 이하, OMMC)으로 표시되어진다.
<식 1>
OMMC = C1* ARB _ ndv + C2 *Rndv + C3* SSB_ ndv
여기에서, C1, C2, C3 는 ARB _ ndv, Rndv,, SSB _ ndv을 측정하기 위한 시험편의 무게이며, ARB 은 흡수속도이며, R은 한방향 이동성능이며, SSB 는 확산속도를 가리킨다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
흡수시간
(초)		 표면 2.4 2.6 2.8 5.2 5.8 6.2
이면 2.4 2.7 2.8 5.4 5.6 6.1
흡수율
(%/초)		 표면 110 102 104 31 40 48
이면 111 103 113 32 42 49
최대흡수반지름
(mm)		 표면 27 24 23 14 16 17
이면 24 23 22 15 15 17
확산속도
(mm/초)		 표면 6.0 5.8 5.5 2.2 2.5 2.9
이면 5.4 5.3 5.5 2.1 2.3 2.8
한방향 이동 성능 (%) 800 780 754 112 136 144
전체 수분제어 성능(급) 5 5 5 3 3 3
표 3의 실시예 1 내지 실시예 3을 참조하면, 원단의 윗면에 낙하한 0.9% NaCl 수용액의 물방을이 흡수되어 사라질 때까지 소요되는 시간인 윗면의 흡수시간 등의 측정 결과를 종합하여 <식 1>에 의거하여 측정되는 전체 수분제어성능은 모두 5급의 값을 갖는 것을 알 수 있다.
반면, 비교예 1은 실시예 1과 동일한 원단(110)을 이용하되 원단(110)의 이면(112)이 아닌 표면(111)에 패턴화된 편발수 코팅부(130)를 형성한 시험편으로써, 전체 수분제어 성능이 실시예 1 대비 2등급이 낮은 것을 확인할 수 있었다. 이는 원단(110)의 표면(111)에 패턴화된 편발수 코팅부(130)가 형성된 비교예 1은 원단의 이면에 패턴화된 편발수 코팅부(130)가 형성된 실시예 1보다는 수분제어특성이 비교적 낮음을 알 수 있다.
비교예 2는 실시예 2와 동일한 원단(110)을 이용하여 동일한 방식으로 전처리 과정, 염색 과정, 친수화 가공 과정, 트랜스쿨 가공 과정 및 후처리 과정을 수행하되, 트랜스쿨 가공 단계(S400)에서 패턴화된 편발수 코팅부(130)가 아닌 전체적으로 균일하게 코팅된 편발수 코팅부(130)를 형성한 시험편으로서, 전체 수분제어 성능이 실시예 2 대비 2등급이 낮은 것을 확인할 수 있다. 이는 이격간격(d)을 갖는 이격부(30)의 형성없이 전체적으로 편발수 코팅부(130)의 경우에는 모세관 현상에 의한 수분 이동 효과가 발현되지 않은 것으로 판단된다.
또한, 비교예 3은 실시예 3과 동일한 원단(110)을 사용하되, 습윤 가공 단계(S300)를 생략한 것으로, 상기 습윤 가공 단계(S300)를 생략함에 따라 전체 수분제어 성능의 등급도 실시예 3보다 2등급이 낮은 것을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~3의 시험편에 대하여 세탁 치수변화율과 세탁견뢰도와, 땀견뢰도 및 마찰견뢰도를 측정하고, 그 결과를 표 4에 나타내었다. 이때 세탁 치수변화율은 KS K ISO 5077(텍스타일 - 세탁과 건조에 의한 치수 변화 측정방법)에 의거하여 측정하였고, 세탁견뢰도는 KS K ISO 105 C10(텍스타일 - 염색 견뢰도 시험방법 - 제C10부)에 의거하여 측정하였으며, 땀견뢰도 및 마찰견뢰도는 각각 KS K ISO 105 E04(텍스타일 - 염색 견뢰도 시험방법)와 KS K 0650(염색물의 마찰 견뢰도 시험 방법 : 크로크미터법)에 의거하여 측정하였다.
세탁
치수변화율
(%)		 세탁견뢰도
(급)		 땀견뢰도
(급)		 마찰견뢰도
(급)
경사
방향		 위사
방향		 변퇴색 오염 산성 땀액 알칼리성 땀액 건 습
변퇴색 오염 변퇴색 오염
실시예 1 - 0.5 - 0.5 4 4 4 4 4 4 4 4
실시예 2 - 0.3 - 0.4 5 4 4 5 5 4 5 4
실시예 3 - 0.5 - 0.3 4.5 5 5 4 5 5 4 4
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(110)의 경우에 치수변화율 및 각종 견뢰도의 측정결과 모두 우수한 것으로 나타났다. 즉, 세탁 치수변화율은 경사 및 위사 방향으로 - 0.5 % 이하의 측정값을 나타내고, 세탁 견뢰도는 변퇴색은 4-5급을 나타내고, 면 섬유를 이용하여 측정한 오염도는 4-5급을 나타낸다.
또한 땀 견뢰도의 경우에는 산성 땀액에서 측정시 변퇴색은 4-5급을 나타내고, 면 섬유를 이용하여 측정한 오염도는 4-5급을 나타내며, 알칼리성 땀액에서 측정시 산성 땀액과 동일한 결과를 나타낸다. 그리고 마찰 견뢰도의 경우에는 건마찰은 4-5급을 나타내고, 습마찰은 4급을 나타낸다.
위에서 살핀 바와 같이, 본 발명의 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(110)은 염색 후, 습윤 가공 단계(S300)와, 트랜스쿨 가공 단계(S400) 및 후처리 단계(S500)를 거쳐 제조되어도, 세탁시 수축율 및 세탁 견뢰도 등의 각종 염색 견뢰도는 우수한 것으로 측정된다.
위에서 살핀 바와 같이, 본 발명에 따르면 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(110)을 제조할 수 있으며, 특히, 인체에서 발산된 땀을 신속하게 원단(110) 내부로 흡수한 후 이를 원단(110) 외부로 빨리 발산하는 성질이 우수하여 단시간 내에 과량의 땀이 발산되는 경우에도 쾌적성과 착용감이 우수한 흡한속건성 원단(110)을 제공할 수 있다.
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. 또한 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하고, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 우수한 흡한속건성을 갖는 원단
110 : 원단
130 : 편발수 코팅부
200 : 로터리 스크린 프린터
38 :스크린
35 : 엔드레스 벨트
37 : 프린팅 드럼
42 : 스퀴이지

Claims (7)

  1. 외부를 향하는 표면(111)과, 상기 표면(111)의 반대면으로 피부와 접하는 이면(112)으로 이루어지는 원단(110)을 전처리하는 전처리 단계(S100);
    전처리가 완료된 원단(110)을 염색하는 염색 단계(S200);
    염색이 완료된 원단(110)에 친수성층(120)을 형성하되, 상기 친수성층(120)은 물과 친수성 유연제 30 내지 100 g/L로 이루어지는 제 1 가공액을 이용하는 습윤 가공 단계(S300);
    상기 습윤 가공 단계(S400)가 완료된 원단(110)의 이면(112)에 상기 친수성층(120)이 부분적으로 노출되도록 패턴화된 편발수 코팅부(130)를 형성하는 단계로서,
    상기 원단(110)을 건열 110℃ 내지 160℃에서 10초 내지 40초간 예열시키는 단계;와
    상기 예열된 원단(110)을 로터리 스크린 프린터(200)를 이용하여 발수제 2 ~ 5 중량%와, 증점제 5 ~ 10 중량%와, 증점보조제 0.1 ~ 0.5 중량%와, 등유 1 ~ 3 중량% 및 잔부의 물로 구성되는 제 2 가공액(50)을 상기 친수성층(120)의 일측에 패턴을 갖도록 인날하여 패턴화된 편발수 코팅부(130)를 형성시키는 단계; 및
    상기 편발수 코팅부(130)가 형성된 원단(110)을 챔버 내에서 열풍을 가하여 건조시키는 단계;로 이루어지는 트랜스쿨 가공 단계(S400);
    상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)가 완료된 원단(110)을 큐어링 및 폭출하는 후처리 단계(S500);를 포함하는 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(100)의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 트랜스쿨 가공 단계(S400)에서 상기 패턴화된 편발수 코팅부(130)는 상기 친수성층(120)의 일부가 노출되도록 제 2 가공액(50)의 이격간격(d)를 갖도록 원단(110)의 이면(112)에 인날하는 것을 특징으로 하는 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(100)의 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 이격간격(d)은 0.2 mm 내지 4 mm인 것을 특징으로 하는 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(100)의 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 원단(110)은 면, 레이온 및 텐셀 중 어느 하나 이상을 포함하는 원단(110)인 것을 특징으로 하는 우수한 흡한속건성을 갖는 원단(100)의 제조방법.



  7. 삭제
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