KR102239980B1 - 고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법에 관한 것으로, 폴리에스터로 이루어진 혼방사를 이용하여 직물을 제직하는 단계, 직물을 세척액에 세척하는 단계, 직물이 중성화되도록 직물을 90 내지 95℃ 온도의 물에 50 내지 70분동안 수세하는 단계, 직물을 조제 5 내지 10 중량부, 염료 10 내지 30 중량부 및 물 내지 중량부로 이루어진 염색액에 투입하여 염색하는 단계, 직물을 발수액에 통과시켜 발수가공하는 단계 및 직물에 수용성 폴리우레탄 코팅액을 도포한 후 건조하는 단계를 포함한다.

Description

고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF FABRIC HAVING HIGH ELASTICITY AND WATER-REPELLENT}
본 발명은 고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 과불화화합물이 함유되지 않은 비불소계 발수제와 수용성 코팅제를 이용한 고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 주 52시간 근무제 및 워크 앤 라이프 밸런스(work and life balance)의 중요성이 급부상함으로 인한 캠핑족이 증가함에 따라 국내 캠핑 인구가 급속도로 증가하고 있는 추세이며, 국내 캠핑 인구는 300만명 이상인 것으로 파악된다.
이에 따른 캠핑 용품 시장 또한 함께 성장하고 있는 추세이고, 특히 텐트 시장이 급속도로 성장하고 있다. 텐트 시장이 커짐에 따라 텐트 원단의 개발 역시 크게 요구되고 있다.
텐트에 사용되는 원단은 휴대하기 간편하기 위한 경량성, 극한 환경에서도 버틸 수 있는 내구성 및 아웃도어 특성상 습한 환경을 많이 마주침에 따라 요구되는 발수성을 갖는 것이 중요하다.
텐트로 이용되는 원단으로 경량성, 내구성 및 발수성을 갖춘 원단은 충분히 개발되어 있으나, 최근에는 환경 오염의 심각성이 대두됨에 따라 텐트 원단에도 친환경성도 요구되고 있는 실정이다.
텐트 원단에 이용되는 발수제는 환경 오염을 유발하는 과불화화합물(perfluorinated compounds, PFCs)이 함유된 C8 발수제 대신 C6 발수제를 주로 사용하고 있다. 하지만 C6 발수제 역시 C8 발수제에 비해 상대적으로 과불화화합물의 함유량이 적은 것일 뿐, 여전히 과불화화합물이 함유되어 있어 환경 오염을 야기하는 문제가 있었다.
이를 해결하기 위해 과불화화합물이 함유되지 않은(PFCs-free) 발수제를 이용하고자 하였으나 PFCs-free 발수제를 이용하여 기존의 공정 그대로 원단을 염색한 후 발수 가공하면 원단의 발수 처리가 원활하게 이루어지지 않아 발수성과 세탁 시 원단에서 발수제가 탈락되어 내세탁성이 떨어지는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-2025711호, 2019.09.20.자 등록
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 환경 오염을 방지하면서도 원단의 발수성 및 내세탁성이 유지될 수 있도록, 과불화화합물이 함유되지 않은 비불소계 발수제와 수용성 코팅제를 이용한 고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일면에 따른 고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법은 폴리에스터로 이루어진 혼방사를 이용하여 직물을 제직하는 단계, 직물을 세척액에 세척하는 단계, 직물이 중성화되도록 직물을 90 내지 95℃ 온도의 물에 50 내지 70분동안 수세하는 단계, 직물을 조제 5 내지 10 중량부, 염료 10 내지 30 중량부 및 물 내지 중량부로 이루어진 염색액에 투입하여 염색하는 단계, 직물을 발수액에 통과시켜 발수가공하는 단계 및 직물에 수용성 폴리우레탄 코팅액을 도포한 후 건조하는 단계를 포함한다.
상기한 구성에 의한 본 발명의 실시예에 따른 고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법은 과불화화합물이 함유되지 않은 비불소 발수제를 이용함으로써, 환경 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 비불소 발수제와 함께 유기 용제를 사용하지 않은 수용성 코팅제를 이용하여 원단을 제조함으로써 원단의 발수성 및 내세탁성을 향상시킴과 동시에 환경 오염을 더욱 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법의 순서를 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법의 염색 단계의 순서를 나타내는 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법은 준비 단계(S100), 세척 단계(S200), 수세 단계(S300), 염색 단계(S400), 발수가공 단계(S500) 및 코팅 단계(S600)를 포함한다.
먼저, 폴리에스터로 이루어진 직물을 준비한다(S100).
준비 단계(S100)는 폴리에스터로 이루어진 혼방사를 이용하여 직물을 편직하는 단계일 수 있다.
준비 단계(S100)에서 혼방사는 제1 폴리에스터 원사 65 내지 75 중량부와 제1 폴리에스터 원사에 비해 상대적으로 큰 신축성을 갖는 제2 폴리에스터 원사 25 내지 35 중량부를 혼합 방적한 것일 수 있다.
준비 단계(S100)에 있어서 혼방사의 제2 폴리에스터 원사 함량이 25 중량부 미만이면 제1 폴리에스터 원사보다 상대적으로 신축성이 큰 제2 폴리에스터 원사의 함량이 적어 혼방사의 신축성이 떨어질 수 있다.
여기서, 신축성이 크다는 것은 폴리에스터 원사의 복원력을 유지하면서 늘어나는 길이가 크거나 탄성 회복 구간이 더 길다는 것을 의미하는 것일 수 있다.
준비 단계(S100)에 있어서 혼방사의 제2 폴리에스터 원사 함량이 35 중량부를 초과하면 본 발명의 실시예에 따라 제조되는 원단을 이용하여 제조된 텐트 사용 시 원단의 신축성이 너무 강해 텐트가 원래의 형태를 유지하기 어려울 수 있다.
바람직하게, 준비 단계(S100)에서 혼방사는 제1 폴리에스터 원사 70 중량부와 제2 폴리에스터 원사 30 중량부를 혼합 방적한 것일 수 있다.
준비 단계(S100)에서 준비된 직물을 세척액을 이용하여 세척한다(S200).
세척 단계(S200)는 준비 단계(S100)에서 준비된 직물을 세척액에 투입한 후 가열하는 것을 통해 준비 단계(S100)에서 준비된 직물을 세척하는 단계일 수 있다.
세척 단계(S200)에서 세척액은 물 100 중량부, 호발제 0.8 내지 1.2중량부, 탈유제 0.8 내지 1.2중량부, 96wt%의 농도를 갖는 NaOH 수용액 1.5 내지 2.5중량부 및 과산화수소 1.5 내지 2.5중량부로 이루어진 것일 수 있다.
세척 단계(S200)에 이용되는 세척액에 있어서 호발제는 준비 단계(S100)에서 이용되는 혼방사의 표면을 보호하기 위해 코팅된 호제(size material)를 제거하기 위한 것으로, 호발제의 함량이 0.8중량부 미만이면 혼방사의 표면에 호제가 효과적으로 제거되지 않을 수 있고, 1.2중량부를 초과하면 호제의 함량이 충분하여 더 이상의 첨가가 의미가 없을 수 있다.
세척 단계(S200)에 이용되는 세척액에 있어서 탈유제는 준비 단계(S100)에서 이용되는 혼방사에 존재할 수 있는 기름 유래 불순물을 제거하기 위해 첨가되는 것으로, 탈유제의 함량이 0.8 중량부 미만이면 혼방사에 존재할 수 있는 불순물이 효과적으로 제거되지 않을 수 있고, 1.2 중량부를 초과하면 탈유제의 함량이 이미 충분하여 더 이상의 첨가가 의미가 없을 수 있다.
세척 단계(S200)에 이용되는 세척액에 있어서 NaOH 수용액은 준비 단계(S100)에서 이용되는 혼방사에 존재할 수 있는 불순물을 제거하기 위한 것일 수 있고, NaOH 수용액의 함량이 1.5 중량부 미만이면 혼방사에 존재할 수 있는 불순물이 효과적으로 제거되지 않을 수 있고, 2.5 중량부를 초과하면 세척액이 과하게 염기성을 띄게되어 혼방사에 손상을 입힐 수 있다.
세척 단계(S200)에 이용되는 세척액에 있어서, 과산화수소는 준비 단계(S100)에서 이용되는 혼방사를 표백하기 위해 첨가되는 것으로, 과산화수소의 혼합량이 1.5 중량부 미만이면 준비 단계(S100)에서 이용되는 혼방사가 충분히 표백되지 않아 본 발명의 실시예에 따라 제조되는 원단의 색감이 떨어질 수 있다.
바람직하게, 세척 단계(S200)에서 세척액은 물 100 중량부, 호발제 1중량부, 탈유제 1중량부, 96wt%의 농도를 갖는 NaOH 수용액 2중량부 및 과산화수소 2중량부로 이루어진 것일 수 있다.
세척 단계(S200)는 준비 단계(S100)에서 준비된 직물을 세척액에 투입한 후 세척액을 55 내지 65℃로 가열한 후 50 내지 70분동안 가열된 온도를 유지하고, 55 내지 65℃로 가열된 세척액을 75 내지 85℃로 가열한 후 50 내지 70분동안 가열된 온도를 유지하는 단계일 수 있다.
세척 단계(S200)에서 가열 온도가 낮으면 준비 단계(S100)에서 준비된 직물의 세척이 효과적으로 이루어지지 않아 염색 단계(S400) 및 발수가공 단계(S500)에서 직물의 염색 및 발수 가공이 원활하게 이루어지지 않을 수 있고, 가열 온도가 높으면 준비 단계(S100)에서 준비된 직물이 세척액의 높은 온도에 의해 손상을 입을 수 있다.
세척 단계(S200)에서 온도 유지 시간이 짧으면 준비 단계(S100)에서 준비된 직물의 세척이 완전히 이루어지지 않아 염색 단계(S400) 및 발수가공 단계(S500)에서 직물의 염색 및 발수 가공이 원활하게 이루어지지 않을 수 있고, 온도 유지 시간이 길면 준비 단계(S100)에서 준비된 직물의 세척이 충분히 이루어져 더 이상의 온도 유지에 의미가 없을 수 있다.
바람직하게, 세척 단계(S200)는 준비 단계(S100)에서 준비된 직물을 세척액에 투입한 후 세척액을 60℃로 가열한 후 60분동안 가열된 온도를 유지하고, 60℃로 가열된 세척액을 80℃로 가열한 후 60분동안 가열된 온도를 유지하는 단계일 수 있다.
세척 단계(S200)에서 얻어진 직물을 수세한다(S300).
수세 단계(S300)는 세척 단계(S200)에서 얻어진 직물이 중성화되도록 90 내지 95℃ 온도의 물에 세척 단계(S200)에서 얻어진 직물을 투입하고 50 내지 70분동안 수세하는 것일 수 있다.
수세 단계(S300)에서 물의 온도가 90℃ 미만이면 세척 단계(S200)에서 얻어진 직물의 중성화가 효과적으로 이루어지지 않을 수 있고, 95℃를 초과하면 물의 온도가 높아 세척 단계(S200)에서 얻어진 직물이 열에 의해 손상을 입을 수 있다.
수세 단계(S300)에서 수세 시간이 50분 미만이면 세척 단계(S200)에서 얻어진 직물의 중성화가 완전히 이루어지지 않아 염색 단계(S400)에서 직물의 염색 시 염색이 원활하게 이루어지지 않을 수 있고, 70분을 초과하면 세척 단계(S200)에서 얻어진 직물이 이미 중성화가 이루어져 더 이상의 수세가 의미가 없을 수 있다.
바람직하게, 수세 단계(S300)는 세척 단계(S200)에서 얻어진 직물이 중성화되도록 95℃ 온도의 물에 세척 단계(S200)에서 얻어진 직물을 투입하고 60분동안 수세하는 것일 수 있다.
다음으로, 수세 단계(S300)에서 수세한 직물을 염색액에 투입하여 염색한다(S400).
염색 단계(S400)는 수세 단계(S300)에서 수세한 직물을 물 100중량부, 조제 5 내지 10중량부 및 염료 10 내지 30중량부로 이루어진 염색액에 투입하여 수세 단계(S300)에서 수세한 직물을 염색하는 단계일 수 있다.
염색 단계(S400)에서 조제는 직물의 염색을 원활하기 위한 균염제, 고착제, 유연제, 대전 방지제, 침투제 중 적어도 하나일 수 있다.
염색 단계(S400)에서 염료는 수세 단계(S300)에서 수세된 직물을 염색시키기 위해 0.1 내지 1㎛의 입자 크기를 갖는 것일 수 있다.
한편, 폴리에스터 원사는 분자 배열이 치밀하고, 결정성이 높다. 결정성이 높은 폴리에스터 원사를 염색하기 위해서는 폴리에스터 원사의 2차 전이 온도 이상으로 가열한 후 부분적으로 발생되는 비결정 영역에 염료 입자가 침투한 후 침투된 염료 입자가 폴리에스터 원사에 흡착되어야 한다.
염색 단계(S400)에서 염료 입자의 크기가 0.1㎛ 미만이면 염료 입자가 높은 표면 에너지를 가져 직물의 염색 후 표면 에너지를 낮추기 위해 직물 속에서 서로 뭉쳐 직물의 표면에 얼룩이 발생할 수 있고, 100㎛를 초과하면 염료 입자의 크기가 커 폴리에스터 원사 내부로 염료 입자의 침투가 어려울 수 있다.
염색 단계(S400)는 제1 온도 단계(S410), 제2 온도 단계(S420), 제3 온도 단계(S430), 냉각 단계(S440) 및 후처리 단계(S450)를 포함할 수 있다.
제1 온도 단계(S410)는 수세 단계(S300)에서 수세된 직물을 35 내지 45℃의 염색액에 투입하고 염색액을 분당 4 내지 5℃의 승온속도로 85 내지 95℃까지 가열하는 단계일 수 있다.
제1 온도 단계(S410)에서 승온 속도가 분당 4℃ 미만이면 승온 속도가 느려 본 발명의 실시예에 따른 고신축성을 갖는 발수성 원단의 생산성이 떨어질 수 있고, 5℃를 초과하면 승온 속도가 빨라 결과적으로 염색 시간이 줄어들어 수세 단계(S300)에서 수세된 직물이 완전히 염색되지 않을 수 있다.
제2 온도 단계(S420)는 제1 온도 단계(S410)에서 가열된 염색액을 분당 0.3 내지 0.5℃의 승온속도로 125 내지 135℃까지 가열하는 단계일 수 있다.
제2 온도 단계(S420)에서 승온 속도가 분당 0.3℃ 미만이면 승온 속도가 느려 본 발명의 실시예에 따른 고신축성을 갖는 발수성 원단의 생산성이 떨어질 수 있고, 0.5℃를 초과하면 승온 속도가 빨라 결과적으로 염색 시간이 줄어들어 수세 단게(S300)에서 수세된 직물이 완전히 염색되지 않을 수 있다.
제3 온도 단계(S430)는 제2 온도 단계(S420)에서 가열된 염색액의 온도를 35 내지 45분동안 유지하는 단계일 수 있다.
제3 온도 단계(S430)에서 온도 유지 시간이 35분 미만이면 제2 온도 단계(S420)에서 얻어진 직물의 염색이 완전히 이루어지지 않을 수 있고, 45분을 초과하면 이미 충분히 염색되어 더 이상의 온도 유지의 의미가 없을 수 있다.
냉각 단계(S440)는 제3 온도 단계(S430)의 염색액을 분당 1.5 내지 1.8℃의 냉각 속도로 75 내지 85℃까지 냉각시키는 단계일 수 있다.
냉각 단계(S440)에서 냉각 온도가 분당 1.5℃를 초과하면 냉각 속도가 빠른 것으로 인해 결과적으로 염색 시간이 줄어들어 직물의 염색이 완전히 이루어지지 못할 수 있고, 분당 1.8℃미만이면 본 발명의 실시예에 따른 고신축성을 갖는 발수성 원단의 생산성이 떨어질 수 있다.
후처리 단계(S450)는 냉각 단계(S440)에서 얻어지는 직물 표면에 잔존하는 미염착 염료를 제거하기 위한 것으로, 냉각 단계(S440)에서 얻어지는 직물을 75 내지 85℃의 후처리제에 투입하여 15 내지 25분동안 세척하는 단계일 수 있다.
후처리 단계(S450)에서 후처리제는 환원제인 하이드로설파이트염, 환원제의 안정성을 돕기 위한 소듐하이드로옥사이드 및 양성 계면활성제로 이루어질 수 있다.
후처리 단계(S450)에서 후처리제의 온도가 75℃ 미만이면 냉각 단계(S440)에서 얻어지는 직물 표면에 잔존하는 미염착 염료의 제거가 효과적으로 이루어지지 않을 수 있고, 85℃를 초과하면 후처리제의 온도로 인해 냉각 단계(S440)에서 얻어지는 직물이 손상을 입을 수 있다.
후처리 단계(S450)에서 세척 시간이 15분 미만이면 냉각 단계(S440)에서 얻어지는 직물 표면에 잔존하는 미염착 염료의 제거가 완전히 이루어지지 않을 수 있고, 25분을 초과하면 냉각 단계(S440)에서 얻어지는 직물 표면에 잔존하는 미염착 염료의 제거가 완전히 이루어져 더 이상의 세척이 의미가 없을 수 있다.
후처리 단계(S450)는 냉각 단계(S440)에서 얻어지는 직물 표면에 잔존하는 미염착 염료를 완전히 제거하기 위해 2회 이상 수행될 수 있다.
염색 단계(S400)에서 염색된 직물을 발수액에 통과시켜 발수가공 처리한다(S500).
발수가공 단계(S500)는 염색 단계(S400)에서 염색된 직물을 물 100 중량부, 발수제 4 내지 6 중량부, 발수촉매 0.4 내지 0.6 중량부 및 이소프로필알코올 0.4 내지 0.6 중량부로 이루어진 발수액에 통과시켜 염색단계(S400)에서 얻어진 직물을 발수가공 처리하는 단계일 수 있다.
발수가공 단계(S500)에서 발수제는 염색 단계(S400)에서 염색된 직물에 발수성을 부가하기 위한 것으로, 비이온계 폴리머(Nonionic polymer), 실리콘(silicone), 비이온 계면활성제(Nonionic surface active compound), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 글리콜계 용제(glycol-based solvent) 및 물로 이루어질 수 있다.
발수액에 첨가되는 발수제의 양이 4 중량부 미만이면 염색 단계(S400)에서 염색된 직물에 발수성을 부가하기 어려울 수 있을 수 있고, 발수가공 단계(S500)에서 발수액에 첨가되는 발수제의 양이 6 중량부를 초과하면 발수제의 양이 충분하여 더 이상의 발수제 첨가가 의미가 없을 수 있다.
발수가공 단계(S500)에서 발수촉매는 염색 단계(S400)에서 염색된 직물에 발수제에 의한 발수성의 부가가 효과적으로 이루어지도록 하는 것으로, 폴리우레탄(poly urethane), 비이온계면활성제(nonionic surfactant) 및 물로 이루어질 수 있다.
발수액에 첨가되는 발수촉매의 양이 0.4 중량부 미만이면 염색 단계(S400)에서 염색된 직물에 발수제에 의한 발수성의 부가가 효과적으로 이루어지지 않을 수 있고, 0.6 중량부를 초과하면 발수촉매의 양이 충분하여 더 이상의 발수촉매 첨가가 의미가 없을 수 있다.
발수가공 단계(S500)에서 이소프로필알코올은 염색단계(S400)에서 염색된 직물에 발수제의 침투가 원활하게 이루어지도록 하는 것으로, 발수액에 첨가되는 이소프로필알코올의 함량이 0.4 미만이면 염색단계(S400)에서 염색된 직물에 발수제의 침투가 원활하게 이루어지지 안을 수 있고, 0.6 중량부를 초과하면 이소프로필알코올의 양이 충분해 더 이상의 첨가가 의미가 없을 수 있다.
바람직하게, 발수가공 단계(S500)는 염색 단계(S400)에서 염색된 직물을 물 100 중량부, 발수제 5 중량부, 발수촉매 0.5 중량부 및 이소프로필알코올 0.5 중량부로 이루어진 발수액에 통과시켜 염색단계(S400)에서 얻어진 직물을 발수가공 처리하는 단계일 수 있다.
발수가공 단계(S500)는 염색 단계(S400)에서 염색된 직물이 발수액을 분당 25 내지 35m가 통과하도록하는 단계일 수 있다.
발수가공 단계(S500)에서 직물의 통과 속도가 분당 35m를 초과하면 직물이 발수액을 통과하는 속도가 빨라 염색 단계(S400)에서 염색된 직물에 충분히 발수가공 처리가 이루어지지 않을 수 있다.
발수가공 단계(S500)에서 직물의 통과 속도가 분당 25m 미만이면 염색 단계(S400)에서 염색된 직물에 충분히 발수가공 처리가 이루어져 더 이상의 속도 감소가 의미가 없을 수 있고, 오히려 본 발명의 실시예에 따라 제조되는 신축성을 갖는 발수성 원단의 생산성이 감소할 수 있다.
발수가공 단계(S500)는 염색 단계(S400)에서 염색된 직물을 140 내지 160℃로 가열된 발수액에 통과시켜 발수가공 처리하는 단계일 수 있다.
발수가공 단계(S500)에서 발수액의 온도가 140℃ 미만이면 발수액의 온도가 낮아 염색 단계(S400)에서 염색된 직물에 발수액의 침투가 원활하게 이루어지지 않아 발수가공 처리가 효과적으로 이루어지지 않을 수 있다.
발수가공 단계(S500)에서 발수액의 온도가 160℃를 초과하면 발수액의 온도가 충분하여 더 이상의 온도 증가가 의미가 없을 수 있고, 발수액의 높은 온도에 의해 염색 단계(S400)에서 염색된 직물이 과하게 수축하여 본래 형상을 유지하기 어려울 수 있다.
바람직하게, 발수가공 단계(S500)는 염색 단계(S400)에서 염색된 직물이 150℃로 가열된 발수액을 분당 25 내지 35m가 통과하도록 하는 단계일 수 있다.
마지막으로, 발수가공 단계(S500)에서 얻어지는 직물에 코팅액을 도포한 후 90 내지 100℃에서 50 내지 70초동안 건조한다(S600).
코팅 단계(S600)에서 코팅액은 수용성 폴리우레탄이 물에 분산되어 있는 것으로, 폴리우레탄, 비이온 계면활성제 및 물로 이루어질 수 있다.
코팅 단계(S600)에서 건조 온도가 90℃미만이면 건조 속도가 느려 본 발명의 실시예에 따른 고신축성을 갖는 발수성 원단의 생산성이 떨어질 수 있고, 100℃를 초과하면 코팅액의 폴리우레탄이 열에 의해 손상을 입을 수 있다.
코팅 단계(S600)에서 건조 시간이 50초 미만이면 코팅액의 건조가 완전히 이루어지지 않을 수 있고, 70초를 초과하면 코팅액이 충분히 건조되어 더 이상의 건조가 의미가 없을 수 있다.
코팅 단계(S600)에서 발수가공 단계(S500)에서 얻어지는 직물에 코팅을 함으로써 코팅이 세탁 시 본 발명의 실시예에 따라 제조되는 고신축성을 갖는 발수성 원단에서 발수제가 이탈하는 것을 방지하여 본 발명의 실시예에 따라 제조되는 고신축성을 갖는 발수성 원단의 내세탁성이 향상될 수 있다.
<실시예>
1) 직물 준비 단계
제1 폴리에스터 원사 70 중량부와 제1 폴리에스터에 비해 상대적으로 큰 신축성을 갖는 제2 폴리에스터 원사 30 중량부로 이루어진 혼방사로 제조된 직물을 준비하였다.
2)세척 및 수세 단계
준비된 직물을 물 100 중량부, 호발제 1 중량부, 탈유제 1 중량부, 96wt%의 농도를 갖는 NaOH 수용액 2 중량부 및 과산화수소 2 중량부로 이루어진 세척액에 투입하였다. 세척액을 60℃로 가열한 후 60분동안 가열된 온도를 유지한 다음, 가열된 세척액을 80℃로 가열한 후 60분동안 가열된 온도를 유지하여 직물을 세척하였다. 세척된 직물이 중성화되도록 95℃의 물에 투입한 후 60분동안 수세하였다.
3) 염색 단계
수세한 직물을 물 100 중량부, 조제 5 중량부 및 염료 10 중량부로 이루어진 40℃의 염색액에 투입하였다. 수세한 직물이 투입된 염색액을 분당 4.5℃의 승온 속도로 90℃까지 가열하였다. 90℃까지 가열된 염색액을 분당 0.4℃의 승온 속도로 130℃까지 가열하였다. 130℃까지 가열된 염색액의 온도를 40분동안 유지한 다음, 분당 1.7℃의 냉각 속도로 80℃까지 냉각하여 직물을 염색하였다.
4) 후처리 단계
염색된 직물을 하이드로설파이트염, 소듐하이드로옥사이드 및 양성 계면활성제로 이루어진 80℃의 후처리제에 투입한 후 20분동안 세정하는 과정을 2회 반복하였다.
5) 발수가공 단계
4)후처리 단계에서 세정한 직물이 물 100 중량부, 발수제 5 중량부, 발수촉매 0.5중량부 및 이소프로필알코올 0.5 중량부로 이루어진 150℃의 발수액을 분당 30m가 통과하도록 하였다.
6) 코팅 단계
마지막으로, 5)발수가공 단계에서 발수가공한 직물에 폴리우레탄, 비이온 계면활성제 및 물로 이루어진 코팅액을 도포하고, 90℃에서 60초동안 건조하여 고신축성을 갖는 발수성 원단을 완성하였다.
<비교예 1>
본 발명에 따른 실시예의 5)발수가공 단계에서 발수액이 발수촉매와 이소프로필알코올을 제외한 물과 발수제로만 이루어진 것을 제외하고는, 실시예에 기재된 사항과 동일한 방법으로 고신축성을 갖는 발수성 원단을 제조하였다.
<비교예 2>
본 발명에 따른 실시예의 5)발수가공 단계에서 발수액에 함유된 발수촉매의 양이 0.5 중량부 대신 0.3 중량부인 것을 제외하고는, 실시예에 기재된 사항과 동일한 방법으로 고신축성을 갖는 발수성 원단을 제조하였다.
<비교예 3>
본 발명에 따른 실시예의 5)발수가공 단계에서 발수액에 함유된 이소프로필알코올의 양이 0.5 중량부 대신 0.3 중량부인 것을 제외하고는, 실시예에 기재된 사항과 동일한 방법으로 고신축성을 갖는 발수성 원단을 제조하였다.
<비교예 4>
본 발명에 따른 실시예의 6) 코팅 단계를 수행하지 않은 것을 제외하고는, 실시예에 기재된 사항과 동일한 방법으로 고신축성을 갖는 발수성 원단을 제조하였다.
<시험예 1>
시험예 1은 본 발명에 따른 실시예와 비교예 1 내지 4의 방법으로 제조된 고신축성을 갖는 발수성 원단의 발수성을 시험하기 위한 것이다. AATCC-22에 따른 스프레이 테스트법에 따라 발수성을 평가하였다.
<시험예 2>
시험예 2는 본 발명에 따른 실시예와 비교예 1 내지 4의 방법으로 제조된 고신축성을 갖는 발수성 원단의 내세탁성을 시험하기 위한 것이다. AATCC-135에 따라 세탁을 10회 반복 실시하였다. 이후, 텀블러 건조기에 세탁된 직물을 투입하여 60 내지 80℃에서 30 내지 40분동안 건조하고 AATCC-22에 따른 스프레이 테스트법에 따라 발수성을 평가하였다.
시험예 1과 시험예2의 발수성 테스트 결과는 표 1에 정리된 등급으로 표 2에 정리하였다.
발수도 상 태
100 표면에 습윤 또는 물방울 부착이 없는 것
90 표면에 약간 물방울 부착을 나타내는 것
80 표면에 개개의 부분적 습윤을 나타내는 것
실시예 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
시험예 1 100 80 80+ 90 100
시험예 2 100 80 80+ 90 80
표 1의 시험예 1 테스트 결과를 참조하면, 발수촉매 또는 이소프로필알코올이 함유되지 않거나 함유량이 부족한 발수액으로 발수가공 처리한 비교예 1 내지 3에 비해 실시예와 비교예 4의 발수성이 뛰어난 것을 확인할 수 있다. 이는 발수촉매와 이소프로필알코올이 직물의 발수가공이 원활하게 이루어지도록 한다는 것을 확인할 수 있는 결과이다.
표 1의 시험예 2 테스트 결과를 참조하면, 코팅액으로 코팅한 실시예와 비교예 1 내지 3은 세탁 후에도 발수성이 유지되는 반면에 코팅 단계를 실시하지 않은 비교예 4는 세탁 후 발수성이 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 이는 직물을 코팅액을 이용하여 코팅함으로써 원단의 내세탁성이 향상되는 것을 확인할 수 있는 결과이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
S100: 준비 단계,
S200: 세척 단계,
S300: 수세 단계,
S400: 염색 단계,
S410: 제1 온도 단계, S420: 제2 온도 단계, S430: 제3 온도 단계,
S440: 냉각 단계, S450: 후처리 단계.
S500: 발수 가공 단계,
S600: 코팅 단계.

Claims (6)

  1. 제1 폴리에스터 원사 70 중량부와 상기 제1 폴리에스터 원사에 비해 상대적으로 신축성이 큰 제2 폴리에스터 원사 30 중량부를 혼방한 혼방사를 이용하여 직물을 제직하는 단계;
    상기 직물을 세척액에 세척하는 단계;
    상기 직물이 중성화되도록 상기 직물을 90 내지 95℃ 온도의 물에 50 내지 70분동안 수세하는 단계;
    상기 직물을 조제 5 내지 10 중량부, 염료 10 내지 30 중량부 및 물 100 중량부로 이루어진 염색액에 투입하여 염색하는 단계;
    상기 직물을 발수액에 통과시켜 발수가공하는 단계; 및
    상기 직물에 수용성 폴리우레탄 코팅액을 도포한 후 건조하는 단계;를 포함하는 것
    인 고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 세척하는 단계는
    상기 직물을 물 100 중량부, 호발제 0.8 내지 1.2 중량부, 탈유제 0.8 내지 1.2 중량부, 96wt%의 농도를 갖는 NaOH 수용액 1.5 내지 2.5 중량부 및 과산화수소 1.5 내지 2.5 중량부로 이루어진 상기 세척액에 세척하는 단계인 것
    인 고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 세척하는 단계는
    상기 직물을 상기 세척액에 투입하고 상기 세척액을 55 내지 65℃로 가열하고 50 내지 70분동안 상기 세척액의 온도를 유지하는 단계;
    상기 세척액을 75 내지 85℃로 가열하고 50 내지 70분동안 상기 세척액의 온도를 유지하는 단계; 및
    상기 세척액을 90 내지 100℃로 가열하고 50 내지 70분동안 상기 세척액의 온도를 유지하는 단계;를 포함하는 것
    인 고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 염색하는 단계는,
    상기 직물을 상기 염색액에 투입하고 상기 염색액을 분당 4 내지 5℃의 승온속도로 85 내지 95℃까지 가열하는 단계;
    상기 염색액을 분당 0.3 내지 0.5℃의 승온 속도로 125 내지 135℃까지 가열하는 단계;
    35 내지 45분동안 상기 염색액의 온도를 유지하는 단계;
    상기 염색액을 분당 1.5 내지 1.8℃의 냉각 속도로 75 내지 85℃까지 냉각시키는 단계; 및
    상기 직물을 하이드로설파이트염, 소듐하이드로옥사이드 및 양성 계면활성제로 이루어진 75 내지 85℃의 후세척액에 투입하여 15 내지 25분동안 세척하는 단계;
    를 포함하는 것
    인 고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 발수가공하는 단계는
    상기 직물이 140 내지 160℃로 가열된 상기 발수액을 분당 25 내지 35m의 통과하도록 하는 것이고,
    상기 발수액은
    물 100 중량부, 발수제 4 내지 6 중량부, 발수촉매 0.4 내지 0.6 중량부 및 이소프로필알코올 0.4 내지 0.6 중량부로 이루어지는 것
    인 고신축성을 갖는 발수성 원단의 제조 방법.
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