KR102131552B1 - Functional non-woven fabric applied shoes - Google Patents

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KR102131552B1
KR102131552B1 KR1020190032073A KR20190032073A KR102131552B1 KR 102131552 B1 KR102131552 B1 KR 102131552B1 KR 1020190032073 A KR1020190032073 A KR 1020190032073A KR 20190032073 A KR20190032073 A KR 20190032073A KR 102131552 B1 KR102131552 B1 KR 102131552B1
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KR
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insulating layer
functional
nonwoven fabric
nanofiber web
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KR1020190032073A
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박경우
황도혁
김영준
권병민
김형섭
Original Assignee
주식회사 나노플랜
박경우
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    • D04H13/00—Other non-woven fabrics

Abstract

The present invention relates to a shoe with functional non-woven fabric applied. In a shoe including an outer skin, an inner skin, and a sole, the inner skin comprises: a nonwoven fabric layer (100); an insulating layer (102) formed on an upper portion of the nonwoven fabric layer (100) and containing a functional material with insulating properties; and a nanofiber web layer (130) formed on an upper portion of the insulating layer (102), wherein the total thickness of the inner skin is 1-100 μm.

Description

기능성 부직포가 적용된 신발{Functional non-woven fabric applied shoes}Functional non-woven fabric applied shoes}

본 발명은 기능성 부직포가 적용된 신발에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신발 내피를 기능성 부직포로 제작하며, 상기 기능성 부직포는 부직포에 기능성 보온층과 나노섬유웹층을 부가하여 두께가 얇으면서도 보온성을 향상시키고, 투습성, 발수성, 방풍성이 구비되도록 하는 한편, 연속생산이 가능하여 생산성이 향상되도록 한 기능성 부직포가 적용된 신발에 관한 것이다.The present invention relates to a shoe to which a functional nonwoven fabric is applied, and more specifically, to manufacture a shoe endothelium as a functional nonwoven fabric, the functional nonwoven fabric adds a functional heat insulating layer and a nanofiber web layer to the nonwoven fabric to improve the heat retention while being thin in thickness, On the other hand, while having moisture-permeable, water-repellent, and wind-proof properties, continuous production is possible, and thus relates to a shoe with a functional non-woven fabric applied to improve productivity.

신발은 발을 보호하는 생활필수품으로서, 사용자가 쾌적한 발 상태를 유지하도록 통기성, 방수성, 보온성 등 각종 부가기능이 부여되고 있다. Shoes are a daily necessity to protect the feet, and various additional functions, such as breathability, waterproofness, and warmth, are provided to help the user maintain a comfortable foot state.

통상적으로 신발은 외피, 내피, 그리고 밑창으로 이뤄진다. Shoes usually consist of an outer skin, an inner skin, and a sole.

특히 내피는 신발의 기능성에 중요한 영향을 미치는 부분이다. In particular, the endothelium is an important part of the functionality of shoes.

종래의 내피는 보온성이 낮아 보온성을 충족시키기 위해 두께를 두껍게 제작할 경우 착용감이 떨어지고, 통기성이 떨어지는 문제가 있다. Conventional endothelium has a problem of poor fit and poor breathability when it is manufactured with a thick thickness in order to meet the low heat retention.

이뿐 아니라, 사용자의 쾌적한 발 상태를 유지하기 위해서는 투습성과 발수성, 방풍성 또한 요구되나, 종래의 내피는 그러한 사용자의 기대에 미치지 못하는 문제가 있었다. In addition to this, in order to maintain a comfortable foot state of the user, moisture permeability, water repellency, and wind resistance are also required, but the conventional endothelial has a problem that does not meet the user's expectations.

따라서 신발의 다양한 기능, 즉 보온성, 투습성, 발수성, 방풍성 등을 만족시키는 신발의 개발이 절실히 요청된다. Therefore, the development of shoes that satisfy various functions of shoes, that is, heat retention, moisture permeability, water repellency, and wind resistance, is urgently required.

한국공개특허공보 제2018-0022939호Korean Patent Publication No. 2018-0022939

이에 따라 본 발명은 보온성과 투습성이 동시에 향상된 신발을 제공하는데 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide shoes having improved warmth and moisture permeability simultaneously.

또한, 보온성 향상에 기여하는 기능성 물질이 부직포로 부터 이탈되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to prevent the functional material contributing to the improvement of heat retention from being detached from the nonwoven fabric.

또한, 기능성 부직포 외부 표면의 촉감을 부드럽게 하는 것을 목적으로 한다.In addition, it aims to soften the feel of the outer surface of the functional nonwoven fabric.

또한, 기능성 부직포 외부 표면에 발수, 방풍 성능을 부여하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to impart water-repellent and wind-proof performance to a functional nonwoven fabric outer surface.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 외피, 내피, 그리고 밑창을 포함하는 신발에 있어서,The present invention for achieving the above object is in a shoe comprising an outer skin, an inner skin, and a sole,

상기 내피는, 부직포층; The endothelial, non-woven layer;

상기 부직포층 상부에 형성되고 보온성을 갖는 기능성 물질이 포함된 보온층;A heat insulating layer formed on the nonwoven fabric layer and containing a functional material having heat retention properties;

상기 보온층 상부에 형성된 나노섬유웹층;을 포함하여 구성되고, It comprises a; nanofibrous web layer formed on the insulating layer;

상기 내피는 전체 두께가 1-100㎛인 것을 특징으로 하는 기능성 부직포가 적용된 신발을 제공한다.The endothelium provides a shoe with a functional nonwoven fabric, characterized in that the total thickness is 1-100㎛.

또한 본 발명은, 상기 부직포층과 보온층으로 이뤄진 복합보온층이 복수개 적층된 최상부에 상기 나노섬유웹층이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the nanofiber web layer is formed on the top of a plurality of composite insulating layers made of the nonwoven fabric layer and the insulating layer.

또한 상기 나노섬유웹층을 형성하는 나노섬유는 굵기가 1000nm이하인 섬유를 웹형으로 형성한 것으로, 주체가 되는 고분자로서는 PU(polyurethane), PVDF(poly vinylidenefluoride), PLA(polylacticacid), PGA(poly glycolic acid), PLLA(poly-l-lactic acid), PCL(polyacproactone), PS(polystylene), PVA(polyvinylalchol), PAN(polyacylonitrile), PA(polyamide), PS(polysulfone), PVP(polyvinylpyrrolidone), PES(polyethersulfone), 젤라틴(gelatin), 콜라젠(collagen) 중에서 택일된 하나 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the nanofibers forming the nanofiber web layer are formed of webs having a thickness of 1000 nm or less in a web form. Examples of the main polymers include PU (polyurethane), PVDF (poly vinylidenefluoride), PLA (polylactic acid), and PGA (poly glycolic acid). , PLLA(poly-l-lactic acid), PCL(polyacproactone), PS(polystylene), PVA(polyvinylalchol), PAN(polyacylonitrile), PA(polyamide), PS(polysulfone), PVP(polyvinylpyrrolidone), PES(polyethersulfone) , Gelatin (gelatin), collagen (collagen) is selected from one or a mixture thereof.

또한 상기 나노섬유웹층에는 에어로겔, 실라카겔, 제올라이트, 티타늄 옥사이드, 금속 및 세라믹 물질 중에서 택일된 하나 혹은 이들의 혼합물이 더 첨가되는 것을 특징으로 한다.In addition, the nanofiber web layer is characterized in that one or a mixture selected from aerogels, silica gel, zeolite, titanium oxide, metal and ceramic materials is further added.

또한 상기 나노섬유웹층을 형성하는 나노섬유에는 접착성을 위한 핫멜트(Hot melt)용 고분자 수지가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, the nanofibers forming the nanofiber web layer are further characterized in that a polymer resin for hot melt for adhesion is further included.

또한 상기 보온층은 나노섬유웹에 보온성을 갖는 기능성 물질이 포함되어, 보온성과 투습성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the insulating layer is characterized in that it contains a functional material having heat retention in the nanofiber web, to improve heat retention and moisture permeability.

또한 상기 보온층에 포함되는 보온성을 갖는 기능성 물질은 에어로겔, 실라카겔, 제올라이트, 티타늄 옥사이드, 금속 및 세라믹 물질 중에서 택일된 하나 혹은 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.In addition, the functional material having heat retention included in the heat insulating layer is characterized in that it is one selected from aerogel, silica gel, zeolite, titanium oxide, metal and ceramic materials or a mixture thereof.

본 발명은 신발의 보온성과 투습성이 동시에 향상되는 효과가 있다.The present invention has an effect of simultaneously improving the heat retention and moisture permeability of the shoe.

또한, 본 발명은 보온성 향상에 기여하는 기능성 물질이 부직포로 부터 이탈되지 않아 보온성이 장시간 유지되는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the functional material contributing to the improvement in heat retention does not deviate from the non-woven fabric so that the heat retention is maintained for a long time.

또한, 본 발명은 부직포 외부 표면의 촉감이 부드러워지는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of softening the feel of the outer surface of the nonwoven fabric.

또한, 본 발명은 하나의 생산라인을 통하여 보온층과 부직포층으로 이뤄진 복합보온층이 층상구조로 연속적으로 적층되어 생산되므로 생산성이 향상되는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of improving productivity because the composite insulating layer composed of the insulating layer and the non-woven layer is continuously stacked and produced in a layered structure through one production line.

도 1은 본 발명에 따른 부직포층에 보온층이 적층된 단면 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 보온층의 구조를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 기능성 부직포의 제조장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 기능성 부직포 제조장치의 보온층 방사기와 나노섬유 방사기를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 보온층을 형성하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 기능성 부직포의 기능을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 기능성 부직포가 적용된 신발의 사시도이다.1 is a cross-sectional photograph of a heat insulating layer laminated on a nonwoven fabric layer according to the present invention.
2 is a view for explaining the structure of the insulating layer according to the present invention.
3 is a view showing an apparatus for manufacturing a functional nonwoven fabric according to the present invention.
4 is a view showing a spinning layer and a nanofiber spinning machine of a functional non-woven fabric manufacturing apparatus according to the present invention.
5 is a view for explaining a method of forming a heat insulating layer according to the present invention.
6 is a view for explaining the function of the functional nonwoven fabric according to the present invention.
7 is a perspective view of a shoe to which a functional nonwoven fabric according to the present invention is applied.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.However, this is not intended to limit the technology described in this document to specific embodiments, and it should be understood that it includes various modifications, equivalents, and/or alternatives of embodiments of the document. In connection with the description of the drawings, similar reference numerals may be used for similar elements.

또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.In addition, expressions such as "first," "second," and the like used in this document may modify various components, regardless of order and/or importance, to distinguish one component from another component. It is used but does not limit the components. For example, the'first part' and the'second part' may indicate different parts regardless of order or importance. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of rights described in this document, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.Also, the terms used in this document are only used to describe specific embodiments, and may not be intended to limit the scope of other embodiments. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art described in this document. Among the terms used in the present document, terms defined in the general dictionary may be interpreted as having the same or similar meaning in the context of the related art, and have an ideal or excessively formal meaning, unless explicitly defined in this document. Is not interpreted as In some cases, even terms defined in this document cannot be interpreted to exclude embodiments of this document.

도 1은 본 발명에 따른 부직포층(100)에 보온층(102)이 적층된 단면 사진이고, 도 2는 본 발명에 따른 보온층(102)의 구조를 설명하는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 기능성 부직포(101)의 제조장치를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 기능성 부직포 제조장치의 보온층 방사기(210)와 나노섬유 방사기(212)를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 보온층(102)을 형성하는 방법을 설명하는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 기능성 부직포(101)의 기능을 설명하는 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 기능성 부직포가 적용된 신발의 사시도이다.1 is a cross-sectional photograph of a non-woven fabric layer 100 according to the present invention stacked on the insulating layer 102, Figure 2 is a view for explaining the structure of the insulating layer 102 according to the present invention, Figure 3 is the present invention It is a view showing a manufacturing apparatus of a functional non-woven fabric according to, Figure 4 is a view showing the insulating layer radiator 210 and the nanofiber spinning machine 212 of the functional non-woven fabric manufacturing apparatus according to the present invention, Figure 5 is A diagram illustrating a method of forming the insulating layer 102 according to the invention, FIG. 6 is a diagram illustrating the function of the functional nonwoven fabric 101 according to the invention, and FIG. 7 is a shoe to which the functional nonwoven fabric according to the invention is applied It is a perspective view.

도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다.This will be described with reference to FIGS. 1 to 7.

본 발명에 따른 기능성 부직포가 적용된 신발은 내피(10), 외피(20), 밑창(30)을 포함한다.The shoe to which the functional nonwoven fabric according to the present invention is applied includes an inner skin 10, an outer skin 20, and a sole 30.

본 발명에서는 신발의 기능성에 큰 영향을 미치는 내피(10)를 기능성 부직포로 형성하여 다양한 부가 기능이 충족되도록 하였다.In the present invention, the endothelial 10 having a great influence on the functionality of the shoe is formed of a functional nonwoven fabric so that various additional functions are satisfied.

본 발명에 따른 기능성 부직포(101)는 부직포층(100), 보온층(102), 나노섬유웹층(130)을 포함한다.The functional nonwoven fabric 101 according to the present invention includes a nonwoven fabric layer 100, a heat insulating layer 102, and a nanofiber web layer 130.

본 발명에서는 부직포(101)의 보온성을 높이는 한편, 투습성과 방수성, 방풍성 등을 부여하기 위해 부직포층(100)에 보온층(102)과 나노섬유웹층(130)을 적층하였다.In the present invention, the insulating layer 102 and the nanofiber web layer 130 were laminated on the nonwoven layer 100 to increase the heat retention of the nonwoven fabric 101 and to impart moisture permeability, waterproofness, and wind resistance.

보온층(102)은 부직포층(100) 상부에 형성되고 보온성을 갖는 기능성 물질이 포함된다. 보온층(102)에 포함되는 보온성을 갖는 기능성 물질은 에어로겔, 실라카겔, 제올라이트, 티타늄 옥사이드, 금속 및 세라믹 물질 중에서 택일된 하나 혹은 이들의 혼합물이다.The insulating layer 102 is formed on the nonwoven layer 100 and includes a functional material having heat retention. The functional material having heat retention included in the heat insulating layer 102 is one selected from aerogels, silacagels, zeolites, titanium oxides, metal and ceramic materials, or a mixture thereof.

보온층(102)은 기능성물질을 포함한 방사용액을 부직포(101) 표면 상에 전기방사하여 형성된다. 이렇게 전기방사를 통해 형성된 보온층(102)은 도 2에 도시된 바와 같이, 기능성입자들 사이에 미세 기공이 형성된 나노섬유를 이루게 된다.The insulating layer 102 is formed by electrospinning a spinning solution containing a functional material on the surface of the nonwoven fabric 101. The insulating layer 102 formed through electrospinning is formed of nanofibers in which micropores are formed between functional particles, as shown in FIG. 2.

기능성 입자, 예를 들면 에어로겔 입자(140)는 부직포(101)의 기공을 막아 보온성을 향상시키는 한편, 에어로겔 입자(140) 사이에 미세 기공이 형성되어 있어 습기를 투과시켜 투습성을 높일 수 있다.The functional particles, for example, the airgel particles 140, prevent the pores of the nonwoven fabric 101 to improve heat retention, while micropores are formed between the airgel particles 140 to permeate moisture to increase moisture permeability.

이와 같이 전기방사를 통해 보온층(102)이 부직포층(100)의 표면 상에 형성됨으로써, 기능성 입자를 부직포(101) 표면에 균일하게 분포시킬 수 있다. 이와 더불어 기능성 입자는 나노섬유 구조를 이루고 있어 부착력이 향상되므로, 부직포층(100)으로부터 잘 이탈되지 않아 보온성을 장기간 유지할 수 있게 된다.As described above, the insulating layer 102 is formed on the surface of the nonwoven fabric layer 100 through electrospinning, so that functional particles can be uniformly distributed on the surface of the nonwoven fabric 101. In addition, since the functional particles form a nanofiber structure, adhesion is improved, and thus it is not well separated from the nonwoven fabric layer 100, so that the heat retention can be maintained for a long time.

부직포층(100)과 그 위에 적층된 보온층(102)을 복합보온층(120)으로 정의한다. 본 발명에서는 보온성을 높이기 위해 복수의 복합보온층(120)이 적층되도록 하였다.The nonwoven fabric layer 100 and the insulating layer 102 stacked thereon are defined as a composite insulating layer 120. In the present invention, a plurality of composite insulating layers 120 are stacked in order to increase the insulating properties.

복수개로 적층된 복합보온층(120)의 최상부에는 나노섬유웹층(130)이 형성된다.A nanofiber web layer 130 is formed on the uppermost portion of the composite insulating layer 120 stacked in plural.

나노섬유웹층(130)을 형성하는 나노섬유는 굵기가 1000nm이하인 섬유를 웹형으로 형성한 것으로, 주체가 되는 고분자로서는 PU(polyurethane), PVDF(poly vinylidenefluoride), PLA(polylacticacid), PGA(poly glycolic acid), PLLA(poly-l-lactic acid), PCL(polyacproactone), PS(polystylene), PVA(polyvinylalchol), PAN(polyacylonitrile), PA(polyamide), PS(polysulfone), PVP(polyvinylpyrrolidone), PES(polyethersulfone), 젤라틴(gelatin), 콜라젠(collagen) 중에서 택일된 하나 또는 이들의 혼합물을 사용한다.The nanofibers forming the nanofiber web layer 130 are formed of webs having a thickness of 1000 nm or less in a web form, and the main polymers are PU (polyurethane), PVDF (poly vinylidenefluoride), PLA (polylactic acid), and PGA (poly glycolic acid). ), PLLA(poly-l-lactic acid), PCL(polyacproactone), PS(polystylene), PVA(polyvinylalchol), PAN(polyacylonitrile), PA(polyamide), PS(polysulfone), PVP(polyvinylpyrrolidone), PES(polyethersulfone) ), gelatin, collagen, or a mixture thereof.

그리고, 상기 고분자를 방사가능한 정도의 점도로 용해하기 위한 용매로는 디메틸아세트아미드(Dimethylacetamide), 디메틸포름아미드(dimethylformamide), 메틸 에틸 케톤(methyl ethyl ketone), 아세톤(acetone), 디클로로벤젠dichlorobenzene), 에탄올(Ethanol), 메탄올(methannol), 이소프로필알콜(isopropylalcohol), 트리플루오로에탄올(trifluoroethanol), 트리클로로에탄올(trichloroethanol), 테트라 하이드로푸란(tetra hydrofuran), n- 메틸-2-필로리돈(n-methyl-2-pyrrolidinone), 디메틸 슬폭사이드(dimethyl sulfoxide), 페놀(phenol), 노모크로로벤젠(nomochlorobenzne), 자일렌(xylene), 폼산(fomic acid), 에틸 아세테이트(ethyl acetate), 클로로포름(chloroform), 메틸렌클로라이드(methylene chloride), 아세트산(acetic acid), 황산(sulfuric acid), 물(water) 등을 단독 내지는 복합하여 사용이 가능하다.In addition, dimethylacetamide, dimethylformamide, methyl ethyl ketone, acetone, dichlorobenzene, and dichlorobenzene are used as solvents for dissolving the polymer at a radioactive viscosity. Ethanol, methanol, isopropylalcohol, trifluoroethanol, trichloroethanol, tetra hydrofuran, n-methyl-2-pyrrolidone ( n-methyl-2-pyrrolidinone, dimethyl sulfoxide, phenol, nomochlorobenzne, xylene, formic acid, ethyl acetate, chloroform (chloroform), methylene chloride (methylene chloride), acetic acid (acetic acid), sulfuric acid (sulfuric acid), water (water), etc. can be used alone or in combination.

아울러 상기 나노섬유웹의 방사과정에서 첨가제를 더 추가할 수 있으며, 상기 첨가제의 예로는 접착성을 위한 핫멜트(Hot melt)용 고분자 수지를 더 첨가할 수 있는데, 그 예로는 PP(polypropylene) hot melt, EVA(ethylene vinyl acetate) hot melt, 폴리아미드 hot melt, 폴리우레탄 hot melt 등을 단독 내지 복합하여 사용할 수 있으며, 이러한 접착성을 위한 핫멜트용 고분자 수지는 나노섬유웹층(130)과 보온층(102) 사이의 접착력을 강화한다.In addition, an additive may be added in the spinning process of the nanofiber web, and as an example of the additive, a polymer resin for hot melt for adhesion may be further added, for example, PP (polypropylene) hot melt. , EVA (ethylene vinyl acetate) hot melt, polyamide hot melt, polyurethane hot melt, etc. can be used alone or in combination, and the polymer resin for hot melt for such adhesive properties is a nanofiber web layer 130 and a heat insulating layer (102) ) To strengthen the adhesion.

또한 상기 첨가제의 다른 예로는 항균제와 항취제 및 보온성물질을 선택적으로 더 첨가할 수 있다.Also, as another example of the additive, an antibacterial agent, an anti-odor agent, and a heat-insulating material may be selectively added.

이러한 고분자와 용매 및 첨가제는 전기방사시 섬유상 형태를 유지할 수 있는 농도가 적당하며, 용매에 대해 고분자 물질은 약 5 ~ 90 중량%의 범위가 적당하고, 첨가제는 상기 나노섬유웹을 위한 고분자와 용매 혼합물 100중량 기준 1-30중량부를 사용한다.These polymers and solvents and additives are suitable to maintain a fibrous form during electrospinning, and the polymer material is suitable for a solvent in a range of about 5 to 90% by weight, and additives are polymers and solvents for the nanofiber web. 1-30 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture is used.

보온층(102) 상부에 적층된 나노섬유웹층(130)은 촉감이 부드러워 사용자의 만족도를 높여준다.The nanofiber web layer 130 stacked on the insulating layer 102 is soft to the touch to increase user satisfaction.

한편, 나노섬유웹층(130)은 나노섬유의 특징인 발수성, 방풍성을 부가하여 제품의 부가가치를 한층 높여준다.On the other hand, the nanofiber web layer 130 adds water repellency and wind resistance, which are characteristics of the nanofiber, to further increase the added value of the product.

본 발명에서는 하나의 생산라인을 통해 보온층(102)과 부직포층(100)으로 이뤄진 복합보온층(120)이 층상구조로 연속적으로 적층되어 생산되도록 하였다.In the present invention, the composite insulating layer 120 composed of the insulating layer 102 and the nonwoven fabric layer 100 is continuously stacked and produced in a layered structure through one production line.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 기능성 부직포(101) 제조장치는 부직포권취롤(200), 보온층 방사기(210), 보온층 라미네이팅기(211), 나노섬유 방사기(212), 나노섬유웹층 라미네이팅기(213)를 포함한다.Referring to Figure 3, the functional non-woven fabric 101 manufacturing apparatus according to the present invention is a non-woven coil winding roll 200, the insulating layer radiator 210, the insulating layer laminating machine 211, nanofiber spinning machine 212, nanofiber web layer It includes a laminating machine (213).

부직포권취롤(200)은 권취된 부직포(101)를 소정 속도로 풀어서 이송시키며, 하나 이상 배치된다.The non-woven winding roll 200 unwinds and transfers the wound non-woven fabric 101 at a predetermined speed, and is disposed one or more.

보온층 방사기(210)는 부직포권취롤(200)에서 풀려진 부직포(101)의 진행라인 상에 배열 설치되어 상기 부직포(101) 상에 보온성을 갖는 기능성 물질을 포함한 방사용액을 섬유상 방사 혹은 도트상으로 전기방사하여 보온층(102)을 형성하며, 하나 이상 배치된다.The insulating layer radiator 210 is arranged on the progress line of the non-woven fabric 101 released from the non-woven winding roll 200 to form a fiber spinning or dot-like spinning solution containing a functional material having thermal insulation properties on the non-woven fabric 101. By electrospinning to form a thermal insulation layer 102, one or more are disposed.

보온층 방사기(210)는 도 4에 나타내는 바와 같이 방사용액이 일측으로 공급되고 방사용액이 배출되는 다수개의 통공(214)이 천공된 방사용액 공급관(215), 상기 방사용액 공급관(215)의 통공(214)에 고정설치되는 노즐(216), 상기 방사용액 공급관(215)이 삽입되는 삽입홈(217)이 일측에 형성된 몸체(218), 상기 노즐(216)이 관통되는 관통공(219a)이 천공되어 몸체(218)의 삽입홈(217)을 폐쇄하여 방사용액 공급관(215) 및 노즐(216)을 위치 고정시키는 덮개(219)를 포함하여 구성된다.The insulating layer radiator 210, as shown in Figure 4, the spinning solution is supplied to one side and a plurality of through holes 214 through which the spinning solution is discharged is a perforated spinning solution supply pipe 215, the through hole of the spinning solution supply pipe 215 The body 218 having a nozzle 216 fixedly installed at 214, an insertion groove 217 into which the spinning solution supply pipe 215 is inserted, and a through hole 219a through which the nozzle 216 penetrates It is perforated and comprises a cover 219 for closing the insertion groove 217 of the body 218 to position the spinning solution supply pipe 215 and the nozzle 216.

이와 같이 구성된 보온층 방사기(210)는 상기 노즐(216)을 포함하는 노즐몸체가 1줄 이상 설치되어 각 노즐몸체가 구동수단에 의하여 서로 다른 방향으로 왕복 운동하도록 하여 보온층(102)의 강도를 향상시킬 수도 있다.The insulating layer radiator 210 configured as described above is provided with one or more nozzle bodies including the nozzles 216 to allow each nozzle body to reciprocate in different directions by a driving means to increase the strength of the insulating layer 102. You can also improve.

그리고, 상기 보온층 방사기(210)는 전기 용액 방사, 전기 용융 방사 등 공지의 방사방법 중 어떠한 것이든 사용 가능하다.In addition, the insulating layer radiator 210 may be any of known spinning methods such as electric solution spinning and electric melting spinning.

보온층 라미네이팅기(211)는 각 보온층 방사기(210)의 후단에 각각 구비되어 보온층(102)을 압착한다.The insulating layer laminating machine 211 is respectively provided at the rear end of each insulating layer radiator 210 to compress the insulating layer 102.

상기 보온층 라미네이팅기(211)는 금속으로 이루어진 하부 롤러와 실리콘 등의 합성수지로 형성된 상부 롤러, 상기 상/하부롤러간 압력을 조절하기 위한 유압식 압력조절수단(미도시)을 포함하여 구성되어, 전기 및 오일에 의하여 롤러를 가열하여 0~10Nkg압력으로 부직포(101)의 이송속도와 연동하여 구동되도록 한다.The insulating layer laminating machine 211 includes a lower roller made of metal, an upper roller formed of synthetic resin such as silicon, and a hydraulic pressure adjusting means (not shown) for adjusting the pressure between the upper and lower rollers. And heating the roller by oil to drive in conjunction with the feed speed of the nonwoven fabric 101 at a pressure of 0 to 10 Nkg.

나노섬유 방사기(212)는 보온층 라미네이팅기(211) 중 최후방에 설치된 보온층 라미네이팅기(211) 후단에 구비되어 부직포층(100)과 보온층(102)으로 이뤄진 복수의 복합보온층(120) 상부에 나노섬유 웹층을 형성한다.The nanofiber radiator 212 is provided at the rear end of the insulating layer laminating machine 211 installed at the rear end of the insulating layer laminating machine 211, and the plurality of composite insulating layers 120 composed of the nonwoven fabric layer 100 and the insulating layer 102 are provided. ) A nanofiber web layer is formed on the top.

나노섬유 방사기(212)의 세부 구조는 보온층 방사기(210)와 동일하나, 방사용액을 달리하여 방사가 이뤄진다.The detailed structure of the nanofiber spinning machine 212 is the same as that of the insulating layer radiator 210, but spinning is performed by changing the spinning solution.

나노섬유웹층 라미네이팅기(213)는 나노섬유 방사기(212) 후단에 구비되어 나노섬유웹층(130)을 압착한다.The nanofiber web layer laminating machine 213 is provided at the rear end of the nanofiber spinning machine 212 to compress the nanofiber web layer 130.

본 발명에 따른 기능성 부직포 제조방법에 대해 설명한다.The method for manufacturing a functional nonwoven fabric according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 기능성 부직포 제조방법은 보온층 형성단계(S10), 보온층 라미네이팅단계(S20), 복합보온층 적층단계(S30), 나노섬유웹 형성단계(S40), 나노섬유웹 라미네이팅단계(S50)를 포함한다.Functional non-woven fabric manufacturing method according to the present invention is a heat insulating layer forming step (S10), a insulating layer laminating step (S20), a composite insulating layer laminating step (S30), nanofiber web forming step (S40), nanofiber web laminating step (S50) ).

보온층 형성단계(S10)는 부직포권취롤(200)에서 풀려진 부직포층(100) 상에 보온성을 갖는 기능성 물질을 포함한 방사용액을 전기방사하여 보온층(102)을 형성하는 단계이다.The insulating layer forming step (S10) is a step of forming the insulating layer 102 by electrospinning a spinning solution containing a functional material having thermal insulation properties onto the nonwoven layer 100 unwound from the nonwoven winding roll 200.

본 발명에서는 보온성을 높이기 위해 고분자의 함량을 최소화하고 보온성 물질인 에어로겔의 함량은 높이도록 하였다. 고분자의 함량이 증가하면 고분자를 통한 전도 열손실이 증가하기 때문이다.In the present invention, in order to increase the heat retention, the content of the polymer was minimized and the content of the airgel, which is the heat retention material, was increased. This is because when the content of the polymer increases, the heat loss through the polymer increases.

보온층 형성단계(S10)는 전기방사법 중 나노섬유화법 또는 나노스프레이 코팅법에 의해 수행될 수 있다. 나노섬유화법은 방사물질의 점도를 높게 하여 가는 화이버의 형태로 방사가 이뤄지는 방식이고, 나노스프레이 코팅법은 방사물질의 점도를 낮게 하여 입자 형태로 뿌려지는 방식이다. 고분자의 함량을 최소화하고 보온성 물질인 에어로겔의 함량은 높이기 위해 나노스프레이 코팅법을 채택함이 바람직하다.The insulating layer forming step (S10) may be performed by a nanofiberization method or a nanospray coating method among electrospinning methods. The nanofiberization method is a method in which spinning is performed in the form of a fiber that increases the viscosity of the radioactive material, and the nanospray coating method is a method in which the viscosity of the radioactive material is lowered and sprayed in the form of particles. It is desirable to adopt the nanospray coating method to minimize the content of the polymer and increase the content of the airgel, which is a heat insulating material.

보온층 라미네이팅단계(S20)는 형성된 보온층(102)을 압착하여 라미네이팅하는 단계이다.The insulating layer laminating step (S20) is a step of laminating by compressing the formed insulating layer 102.

복합보온층 적층단계(S30)는 상기 보온층 라미네이팅단계(S20)를 통해 형성된 보온층(102)과 부직포층(100)으로 이뤄진 복합보온층(120)에 대해 상기 보온층 형성단계(S10)와 보온층 라미네이팅단계(S20)를 복수회 반복하여 복합보온층(120)을 적층하는 단계이다.The composite insulating layer stacking step (S30) is the insulating layer forming step (S10) with respect to the composite insulating layer 120 composed of the insulating layer 102 and the nonwoven layer 100 formed through the insulating layer laminating step (S20). This is a step of laminating the composite insulating layer 120 by repeating the insulating layer laminating step S20 multiple times.

나노섬유웹 형성단계(S40)는 상기 복합보온층 적층단계(S30)를 통해 형성된 복합보온층(120) 최상부에 나노섬유를 방사하여 나노섬유웹을 형성하는 단계이다.The nanofiber web forming step (S40) is a step of forming a nanofiber web by spinning nanofibers on the top of the composite insulating layer 120 formed through the composite insulating layer stacking step (S30).

나노섬유웹 형성단계(S40)는 전기방사법 중 나노섬유화법 또는 나노스프레이 코팅법에 의해 수행될 수 있다. 나노섬유화법은 방사물질의 점도를 높게 하여 가는 화이버의 형태로 방사가 이뤄지는 방식이고, 나노스프레이 코팅법은 방사물질의 점도를 낮게 하여 입자 형태로 뿌려지는 방식이다. 상기 나노섬유웹은 나노섬유화법으로 전기방사함으로써, 촉감을 부드럽게 하고 기공 조절이 용이하도록 하는 것이 바람직하다.The nanofiber web forming step S40 may be performed by a nanofiberization method or a nanospray coating method among electrospinning methods. The nanofiberization method is a method in which spinning is performed in the form of a fiber that increases the viscosity of the radioactive material, and the nanospray coating method is a method in which the viscosity of the radioactive material is lowered and sprayed in the form of particles. It is preferable that the nanofiber web is electrospinned by a nanofiberization method to soften the touch and facilitate pore control.

나노섬유웹 라미네이팅단계(S50)는 상기 나노섬유웹을 압착하여 라미네이팅하는 단계이다.The nanofiber web laminating step (S50) is a step of laminating by compressing the nanofiber web.

이와 같은 과정을 통해 제조된 본 발명에 따른 기능성 부직포(101)는 최상층에 나노섬유웹층(130)이 형성되고, 상기 나노섬유웹층(130) 하부에는 보온층(102)과 부직포층(100)으로 이뤄진 복합보온층(120)이 복수개 적층된 구조를 이루게 된다.The functional nonwoven fabric 101 according to the present invention manufactured through such a process is formed with a nanofiber web layer 130 on the uppermost layer, and a thermal insulation layer 102 and a nonwoven fabric layer 100 under the nanofiber web layer 130. The composite insulating layer 120 is formed to form a stacked structure.

도 6을 참조하면, 이와 같은 구조로 형성된 기능성 부직포(101)는 부직포층(100) 상부에 적층된 보온층(102)이 열전달을 차단하면서도 습기는 배출되며, 최상부에 형성된 나노섬유웹층(130)이 나노섬유의 특성상 발수성 및 방풍성을 더함과 동시에 부드러운 촉감을 제공하여 제품의 부가가치를 한층 높여준다. 결과적으로 본 발명에 따른 기능성 부직포가 적용된 신발은 사용자의 발을 보다 쾌적한 상태로 만들어 주어 만족도를 높일 수 있다.Referring to Figure 6, the functional non-woven fabric 101 formed of such a structure is a heat insulating layer 102 stacked on the top of the non-woven fabric layer 100 blocks the heat transfer while moisture is discharged, the nanofiber web layer 130 formed on the top Due to the nature of this nanofiber, it adds water repellency and windproofness, and at the same time, provides a soft touch to enhance the added value of the product. As a result, the shoes to which the functional nonwoven fabric according to the present invention is applied can increase the satisfaction by making the user's foot more comfortable.

내피 10
외피 20
밑창 30
부직포층 100
부직포101
보온층102
복합보온층120
나노섬유웹층130
에어로겔입자140
부직포권취롤200
가이드롤러201
보온층 방사기210
보온층 라미네이팅기211
나노섬유 방사기212
나노섬유웹층 라미네이팅기213
통공 214
공급관 215
노즐 216
삽입홈 217
몸체 218
덮개 219
관통공219a
보온층 형성단계(S10)
보온층 라미네이팅단계(S20)
복합보온층 적층단계(S30)
나노섬유웹 형성단계(S40)
나노섬유웹 라미네이팅단계(S50)Endothelium 10
Cortex 20
Outsole 30
Nonwoven layer 100
Non-woven fabric101
Thermal insulation layer 102
Composite insulation layer 120
Nano fiber web layer 130
Airgel particles 140
Non-woven winding roll 200
Guide roller201
Insulating layer radiator 210
Thermal insulation layer laminating machine 211
Nanofiber spinning machine212
Nanofiber web layer laminating machine213
Public 214
Supply pipe 215
Nozzle 216
Insertion groove 217
Body 218
Cover 219
Through hole 219a
Form of insulating layer (S10)
Insulating layer laminating step (S20)
Composite insulation layer lamination step (S30)
Nanofiber web forming step (S40)
Nano fiber web laminating step (S50)

Claims (7)

외피(20), 내피(10), 그리고 밑창(30)을 포함하는 신발에 있어서,
상기 내피는,
부직포층(100);
상기 부직포층(100) 상부에 형성되고 보온성을 갖는 기능성 물질이 포함된 보온층(102);
상기 보온층(102) 상부에 형성된 나노섬유웹층(130);을 포함하여 구성되고,
상기 부직포층(100)과 보온층(102)으로 이뤄진 복합보온층(120)이 복수개 적층된 최상부에 상기 나노섬유웹층(130)이 형성된 것을 특징으로 하며,
상기 보온층(102)은 나노섬유웹에 보온성을 갖는 기능성 물질이 포함되어 보온성과 투습성을 향상시키는 것을 특징으로 하는, 기능성 부직포가 적용된 신발.
In the shoe comprising the outer shell 20, the inner shell 10, and the sole 30,
The endothelium,
Non-woven fabric layer 100;
A thermal insulation layer 102 formed on the nonwoven fabric layer 100 and containing a functional material having thermal insulation properties;
It comprises a; nanofiber web layer 130 formed on the insulating layer 102,
It characterized in that the nanofiber web layer 130 is formed on the top of a plurality of composite insulating layer 120 made of the non-woven fabric layer 100 and the insulating layer 102,
The insulating layer 102 is characterized in that the nanofibrous web contains a functional material having heat retention to improve heat retention and moisture permeability, shoes with a functional nonwoven fabric applied.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 보온층(102)에 포함되는 보온성을 갖는 기능성 물질은 에어로겔, 실라카겔, 제올라이트, 티타늄 옥사이드, 금속 및 세라믹 물질 중에서 택일된 하나 혹은 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 기능성 부직포가 적용된 신발.The method of claim 1, wherein the functional material having thermal insulation included in the thermal insulation layer 102 is an airgel, silica gel, zeolite, titanium oxide, one selected from metal and ceramic materials, or a mixture thereof, functional Non-woven shoes.
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