KR102242369B1

KR102242369B1 - 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법

Info

Publication number: KR102242369B1
Application number: KR1020200018089A
Authority: KR
Inventors: 김원수
Original assignee: (주)유니크라미
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2021-04-20

Abstract

본 발명은 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법에 관한 것으로, 위사와 경사로 이루어진 겉감을 준비하는 단계, 위사와 경사의 교차지점을 분석하는 단계, 겉감의 교차지점에 대응되도록 음각으로 홈이 형성된 도트롤러의 홈에 접착제를 도포하는 단계, 도트롤러를 이용하여 위사와 경사의 교차지점에 접착제를 도포하여 제1 접착층을 형성하는 단계, 복수 개의 기공이 형성된 멤브레인 필름의 일면을 접착층을 통해 겉감과 접착하는 단계 및 제1 접착층에 수분을 공급함과 동시에 열을 가하여 멤브레인 필름과 겉감을 합포하는 단계를 포함한다.

Description

투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법 {MANUFACTURING METHOD FOR FABRIC ENHANCED WARTERPROOF AND BREATHABLE FUNCTION}

본 발명은 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법에 관한 것으로서, 원단에 폴리우레탄 접착제를 이용하여 멤브레인 필름과 코팅된 나노섬유 웹을 합포함으로써 투습 기능과 방수 기능이 향상되고 동시에 내구성이 향상된 원단을 제조할 수 있는 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법에 관한 것이다.

투습방수 원단은 외부로부터 물은 침투하지 못하게 하면서 신체에서 발생하는 땀은 수증기 형태로 외부로 방출함으로써 쾌적성을 부여할 뿐만 아니라, 착용감 또한, 우수한 기능성 원단으로, 등산복, 야외 외출복, 운동복, 침낭 등의 등산 및 일상생활의 아웃도어용으로 사용되고, 그 활용 범위가 넓어지고 있다.

이러한 투습방수 원단을 구성하는 방수소재는 일반적으로 PTFE 필름, 폴리에스터 필름, PU를 원단에 라미네이팅하여 제조되고, 고어텍스가 PTFE 필름을 이용하여 전세계 투습방수 시장을 리드하고 있다.

투습방수 원단의 제조 방법에는 다공성 필름에 접착제를 점자 형태로 간헐적으로 도포한 후, 원단기재와 본딩하는 도트 본딩방법이 주로 사용되고 있다.

하지만, 종래의 도트 본딩방법은 접착제를 다공성 필름에 점자 형태로 도포하여 원단에 접합함에 따라 원단의 방수성이 우수하다고 하더라도 접합 시 접착제가 원단의 기공을 막아 투습도가 저하되는 문제가 있었다.

이를 해결하기 위해 대한민국등록특허공보 10-2001671호에 원단의 위사와 경사가 교차하는 교차지점에 접착제를 도트무늬로 도포하고 투습방수 필름을 라미네이팅하는 방법으로 원단의 기공이 막히지 않도록 하여 투습방수 성능이 우수한 투습방수 원단을 제조하였다.

하지만, 비가 많이 내리는 환경과 같은 물이 다량으로 원단에 가해지는 극한 환경에서 원단의 기공을 통해 물이 내부로 투입되는 문제와, 땀을 많이 흘리게 되는 환경에서 땀이 수증기의 형태로 배출되는 과정에서 수증기가 원단에 흡수되어 기공을 막음에 따라 투습 성능 또한 저하되어 쾌적함을 줄 수 없는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-2001671호, 2019.07.21.자 등록

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 원단의 위사와 경사의 교차지점에 접착제를 도포하여 멤브레인 필름을 합포한 후 멤브레인 필름 타면에 접착제를 도포하고, 나노섬유 웹을 합포함으로써 투습방수기능이 더욱 향상된 원단을 제조할 수 있는 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법을 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 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법은 위사와 경사로 이루어진 겉감을 준비하는 단계, 위사와 경사의 교차지점을 분석하는 단계, 겉감의 교차지점에 대응되도록 음각으로 홈이 형성된 도트롤러의 홈에 접착제를 도포하는 단계, 도트롤러를 이용하여 위사와 경사의 교차지점에 접착제를 도포하여 제1 접착층을 형성하는 단계, 복수 개의 기공이 형성된 멤브레인 필름의 일면을 접착층을 통해 겉감과 접착하는 단계 및 제1 접착층에 수분을 공급함과 동시에 열을 가하여 멤브레인 필름과 겉감을 합포하는 단계를 포함한다.

상기한 구성에 의한 본 발명의 실시예에 따른 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법은 원단의 위사와 경사가 교차하는 지점에 접착제를 도포하고 멤브레인 필름의 일면을 접착하고 합포한 후 멤브레인 필터의 타면에 접착제를 도포하여 나노섬유 웹을 합포함으로써 투습방수 기능이 더욱 향상된 원단을 제조할 수 있다.

또한, 나노섬유 웹을 코팅하는 것을 통해 나노섬유 웹의 내마모성을 향상시켜 활동적인 환경에서 나노섬유 웹에 스크래치가 생기는 것을 방지할 뿐만 아니라 세탁 후에도 투습방수 성능이 유지되도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법으로 제조된 투습방수 기능이 향상된 원단의 단면도이다.
도 3은 겉감에 제1 접착층이 형성되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법의 공정을 나타낸 개략도이다.

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 1은 본 발명의 실시예에 따른 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법으로 제조된 투습방수 기능이 향상된 원단의 단면도이며, 도 3은 겉감에 제1 접착층이 형성되는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법의 공정을 나타낸 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법은 겉감 준비 단계(S100), 분석 단계(S200), 도포 단계(S300), 제1 접착층 형성 단계(S400), 제1 접착 단계(S500) 및 제1 합포 단계(S600)를 포함할 수 있다.

먼저, 겉감을 준비한다(S100).

겉감(100)은 폴리에스테르, 나일론과 같은 합성 섬유와 면섬유, 마섬유와 같은 첨연 섬유를 이용하여 위사와 경사가 존재하도록 직조된 것이면 제한되지 않으나, 물과의 접촉각인 수표면 접촉각이 120 내지 180°인 것이 바람직하다.

겉감(100)의 수표면 접촉각이 120°미만이면 외부의 수분이나 신체의 땀이 증발되어 생성되는 수증기와 같은 수분에 의해 겉감(100)이 젖게 되고 겉감(100)의 기공이 막히게 되어 상기 수증기가 방출되지 못해 투습 성능이 떨어질 수 있다.

겉감(100)은 롤 형태로 권취되어 준비되는 것일 수 있다.

겉감(100)은 안착롤러(10)에 안착되어 안착롤러(10)의 회전 동작에 의해 언와인딩되는 것일 수 있다.

겉감의 조직 구조를 분석한다(S200).

분석 단계(S200)는 교차지점 분석 시스템(20)을 통해 겉감(100)의 위사와 경사의 교차지점(C)을 분석하고, 이를 맵핑하여 데이터화해 맵핑 데이터를 얻는 단계일 수 있다.

교차지점 분석 시스템(20)은 겉감(100)을 촬영하여 원본 이미지를 얻는 카메라부(21), 카메라부(21)에 의해 얻어진 이미지를 복수 개의 영역으로 구획하여 복수 개의 분할 이미지를 얻는 구획부(22), 구획부(22)에 의해 얻어진 분할 이미지를 분석하는 분석부(23) 및 맵핑부(24)를 포함할 수 있다.

분석 단계(S200)는 이미지 획득 단계(S210), 이미지 분석 단계(S220) 및 맵핑 단계(S230)를 포함할 수 있다.

카메라부(21)는 이미지 획득 단계(21)에서 겉감(100)을 촬용하여 원본 이미지를 얻는 것일 수 있다.

구획부(22)는 카메라부(21)에 의해 얻어진 원본 이미지를 복수 개의 영역으로 구획한 후 상기 복수 개의 영역 중 임의로 복수 개의 영역을 선택하여 복수 개의 분할 이미지를 얻는 것일 수 있다.

분석부(23)는 구획부(22)에의해 얻어진 분할 이미지를 분석하여 겉감(100)의 교차지점(C)간의 거리를 측정해 측정값들을 얻고, 측정값들의 평균값과 표준편차를 얻는 것일 수 있다.

맵핑부(24)는 분석부(23)에서 얻은 교차지점(C)간 거리의 평균값과 표준편차을 이용하여 도트롤러(30)의 옆면과 대응되는 넓이를 갖는 빈 사각형 평면에 맵핑하여 맵핑 이미지를 획득하는 것일 수 있다.

이미지 획득 단계(S210)는 카메라부(21)가 겉감(100)을 촬영하여 원본 이미지를 얻고, 촬영을 통해 얻은 이미지를 구획부(22)가 복수 개의 영역으로 구획한 후 상기 복수 개의 영역 중 임의로 복수 개의 영역을 선택하여 복수 개의 분할 이미지를 얻는 단계일 수 있다.

이미지 분석 단계(S220)는 이미지 획득 단계(S210)에서 얻은 이미지를 분석하는 단계일 수 있다.

이미지 분석 단계(S220)는 이미지 획득 단계(S210)에서 얻은 복수 개의 이미지를 분석부(23)가 분석하여 교차지점(C)간의 거리를 측정해 측정값들을 얻고, 측정값들의 평균값과 표준편차를 얻는 단계일 수 있다.

이미지 분석 단계(S220)는 이미지의 x축과 y축 방향에 대한 각각의 측정값을 얻고, x축과 y축 각각에 해당하는 평균값과 표준편차를 얻는 단계일 수 있다.

맵핑 단계(S230)는 맵핑부(24)가 이미지 분석 단계(S220)에서 얻은 평균값과 표준편차를 이용하여 교차지점(C)을 맵핑하는 단계일 수 있다.

맵핑 단계(S230)는 원기둥 형상의 도트롤러(30)를 전개도로 펼칠 시 높이에 해당하는 x축과 밑면의 둘레에 해당하는 y축을 갖는 빈 사각형 평면 영역에 맵핑부(24)가 교차지점(C)을 맵핑하는 단계일 수 있다.

맵핑 단계(S230)는 맵핑부(24)가 도트롤러(30)의 옆면과 대응되는 넓이를 갖는 빈 사각형 평면 영역의 원점으로부터 x축 양의 방향으로 x축에 해당하는 평균값에 표준편차 범위 내에 임의의 값만큼 이격된 점을 찍고, 상기 점으로부터 x축 양의 방향으로 평균값에 표준편차 범위 내에 또 다른 임의의 값만큼 이격된 점을 찍는 것일 수 있다.

그 후 상기 과정을 토트롤러(20)의 길이만큼 반복하여 y=0인 x축에 해당하는 교차지점(C)을 맵핑하고, y=0인 x축에 해당하는 교차지점(C)으로부터 y축 양의 방향으로 y축에 해당하는 평균값과 표준편차를 이용하여 도트롤러(30)의 둘레만큼 반복해 완성하여 맵핑 이미지를 획득하는 것일 수 있다.

상술한 맵핑 단계(S230)는 x축을 먼저하는 맵핑하는 것을 개시하였으나, 맵핑 단계(S230)는 y축을 먼저 맵핑하는 것도 가능하며, y축을 먼저 맵핑하여 맵핑 데이터를 완성하는 것은 상술한 기재로부터 당업자가 자명하게 도출할 수 있으므로 생략하도록 한다.

표면에 음각으로 홈이 형성된 도트롤러에 접착제를 도포한다(S300).

도포 단계(S300)는 겉감(100)의 교차지점(C)과 대응되도록 표면에 음각으로 홈(31)이 형성된 도트롤러(30)의 홈(31)에 접착제를 도포하는 단계일 수 있다.

도트롤러(30)는 분석 단계(S200)에서 얻은 맵핑 이미지를 바탕으로 겉감(100)의 교차지점과 대응되도록 표면에 복수 개의 홈(31)이 음각으로 형성된 것일 수 있다.

도트롤러(30)는 분석 단계(S200)에서 얻은 맵핑 이미지를 x축의 양단이 서로 만나도록 둥글게 말아 형성되는 원기둥의 옆면에 맵핑된 교차지점(C)에 대응되도록 표면에 음각으로 홈(31)이 형성된 것일 수 있다.

도포 단계(S300)에서 사용되는 접착제는 수분에 의해 경화되는 일액형 폴리우레탄 접착제일 수 있다.

바람직하게, 도포 단계(S300)에서 사용되는 접착제는 수분에 의해 경화되는 일액형 폴리우레탄 핫멜트 접착제일 수 있다.

더욱 바람직하게, 도포 단계(S300)에서 사용되는 접착제는 수분에 의해 경화되고, 90℃에서 점도가 5000 내지 7000cps인 일액형 폴리우레탄 핫멜트 접착제일 수 있다.

한편, 폴리우레탄과 같은 고분자의 점도는 분자량에 비례하는 요소로서, 고분자의 점도가 커질수록 접착제가 경화되어 형성되는 접착층의 접착강도는 커지나 유연성이 떨어지고, 점도가 낮을수록 접착층의 유연성은 커지나 접착강도가 떨어지는 단점이 있다.

도포 단계(S300)에서 사용되는 접착제의 점도가 90℃에서 5000cps 미만이면 접착 강도가 떨어져 겉감(100)과 멤브레인 필름(300)의 접착이 효과적으로 유지되지 못할 수 있다.

도포 단계(S300)에서 사용되는 접착제의 점도가 90℃에서 7000cps를 초과하면 후술할 제1 접착층(200)의 유연성이 떨어져 제조되는 투습 방수 기능이 향상된 원단에 구김이 발생할 시 쉽게 제거되지 않을 수 있다.

또한, 제1 접착층(200)이 본 발명의 실시예에 따라 제조되는 투습 방수 기능이 향상된 원단의 접힘이나 펴짐을 방해하여 착용자가 투습 방수 기능이 향상된 원단으로 제조되는 의복을 착용하고 활동 시 불편함을 느끼도록할 수 있다.

도트롤러를 이용해 겉감에 접착제를 도포하여 제1 접착층을 형성한다(S400).

제1 접착층 형성 단계(S400)는 겉감(100)의 교차지점(C)에 도트롤러(30)를 이용하여 접착제를 도포함으로써 제1 접착층(200)을 형성하는 단계일 수 있다.

제1 접착층 형성 단계(S400)는 도트롤러(30)의 표면에 음각으로 형성된 홈(31)에 도포된 접착제를 안착롤러(10)에 의해 언와인딩되는 겉감(100)의 교차지점(C)에 도포함으로써 제1 접착층(200)을 형성하는 단계일 수 있다.

카메라부(21)는 제1 접착층 형성 단계(S400)에서 겉감(100)과 도트롤러가 만나는 지점(B)을 촬영하여 이미지를 얻는 것일 수 있다.

제1 접착층 형성 단계(S400)에서 겉감(100)의 교차지점(C)와 도트롤러(30)의 홈(31)이 서로 대응되는지 판단하기 위해 카메라부(21)는 겉감(100)과 도트롤러가 만나는 지점(B)을 촬영하여 이미지를 얻는 것일 수 있다.

제1 접착층 형성 단계(S400)에서 구획부(22)는 카메라부(21)가 얻은 도트롤러(30)의 홈(31)과 겉감(100)의 교차지점(C)이 만나는 지점(B)을 촬영하여 얻은 이미지를 복수 개의 영역으로 구획하여 복수 개의 분할 이미지를 획득하는 것일 수 있다.

제1 접착층 형성 단계(S400)에서 분석부(23)는 구획부(22)가 얻은 도트롤러(30)의 홈(31)과 겉감(100)의 교차지점(C)이 만나는 지점(B)의 복수 개의 분할 이미지를 중 적어도 하나 이상을 선택하고, 도트롤러(30)의 홈(31)과 겉감(100)의 교차지점(C)이 서로 대응되는지 분석하는 것일 수 있다.

제1 접착층 형성 단계(S400)에서 분석부(23)의 도트롤러(30)의 홈(31)과 겉감(100)의 교차지점(C)이 서로 대응되는지 분석한 결과를 바탕으로 도트롤러(30)의 홈(31)과 겉감(100)의 교차지점(C)이 대응되도록 안착롤러(10) 및 도트롤러(30) 중 적어도 하나의 위치가 조정될 수 있다.

제1 접착층 형성 단계(S400)에서 도트롤러(30)의 홈(31)에 겉감(100)의 교차지점(C)이 대응되도록 안착롤러(10)는 이동할 수 있다.

제1 접착층 형성 단계(S400)에서 겉감(100)의 교차지점(C)에 접착제를 도트패턴으로 도포함에 따라, 후술할 공정에서 멤브레인 필름(300)과 겉감(100)이 합포할 시 제1 접착층(200)이 겉감(100)의 기공을 막는 것을 방지하여 투습 기능이 저하하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 겉감(100)과 멤브레인 필름(300)을 접착하는 제1 접착층(200)의 면적을 최소화하여 멤브레인 필름(300)에 형성된 기공이 제1 접착층(200)에 의해 막히는 것을 최소화함에 따라 투습기능을 수행하는 기공이 유지되어 제조되는 투습방수 기능이 향상된 원단의 투습 효율이 더욱 향상될 수 있다.

제1 접착층을 이용하여 겉감과 멤브레인 필름을 접착한다(S500).

제1 접착 단계(S500)는 겉감(100)의 교차지점(C)에 형성된 제1 접착층(200)을 이용하여 멤브레인 필름(300)을 접착하는 단계일 수 있다.

멤브레인 필름(300)은 폴리테트라플루오로에틸렌(Poly Tetra Fluoro Ethylene, PTFE) 필름을 이축 양방향으로 연신시켜 표면에 물방울은 통과하지 못하고 수증기는 통과할 수 있는 기공이 다수 형성된 필름으로써, 상기 기공에 의해 투습방수 기능이 구비되는 것일 수 있다.

제1 접착층을 수분과 열을 이용하여 경화시켜 겉감과 멤브레인 필름을 합포한다(S600).

제1 합포 단계(S600)는 수분과 열을 이용하여 제1 접착층(200)을 경화시킴으로써 겉감(100)과 멤브레인 필름(300)을 합포하는 단계일 수 있다.

제1 합포 단계(S600)는 겉감(100)과 멤브레인 필름(300)을 가습 장치(40)와 히팅롤(50)로 안내하는 것을 통해 가습 장치(40)와 히팅롤(50)에 의해 제1 접착층(200)에 수분과 열이 공급됨으로써 제1 접착층이(300) 경화되는 단계일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법은 제2 접착층 형성 단계(S700), 나노섬유 웹 준비 단계(S800), 제2 접착 단계(S900), 제2 합포 단계(S1000)를 더 포함할 수 있다.

일면에 겉감이 합포된 멤브레인 필름의 타면에 도트롤러를 이용하여 접착제를 도포해 제2 접착층을 형성한다(S700).

제2 접착층 형성 단계(S700)는 일면에 겉감(100)이 합포된 멤브레인 필름(300)의 타면에 접착제가 도포되도록 도트롤러(30)로 안내하여 멤브레인 필름(300)의 타면에 제2 접착층(400)을 형성하는 것일 수 있다.

제2 접착층 형성 단계(S700)는 제1 접착층(200) 형성에 사용된 접착제를 이용하여 제2 접착층(400)을 형성하는 것일 수 있다.

제2 접착층 형성 단계(S700)는 제1 접착층 형성 단계(S400)에 이용된 도트롤러(30)를 이용하여 제2 접착층(400)을 형성하는 것일 수 있다.

나노섬유 웹을 준비하고 표면을 코팅한다(S800).

나노섬유 웹 준비 단계(S800)는 나노섬유 웹(500)을 준비하고, 수분산 폴리우레탄 수지를 이용하여 나노섬유 웹(500)을 코팅하는 단계일 수 있다.

나노섬유 웹(500)은 고분자 용액을 전기방사법(electrospinning)을 이용하여 제조되는 것으로서, 표면에 미세기공이 형성되어 높은 공극률을 가짐에 따라 우수한 투습성과 방수성을 가지는 것일 수 있다.

나노섬유 웹(500)은 표면에 직경이 0.5 내지 1㎛인 기공이 복수 개가 형성되어 나노섬유 웹(500)의 전체 표면적 대비 복수 개의 공극이 갖는 넓이의 합의 비율인 공극률이 75 내지 85%인 것일 수 있다.

나노섬유 웹(500)에 형성된 기공의 직경이 0.5㎛보다 작으면 기공의 작아 땀으로부터 발생되는 수증기가 나노섬유 웹(500)에 형성된 기공을 효과적으로 통과하지 못하여 투습 성능이 저하될 수 있다.

나노섬유 웹(500)에 형성된 기공의 직경이 1㎛보다 크면 기공이 커지면 외부로부터 물방울이 기공을 통과하여 내부로 침투할 수 있어 나노섬유 웹(500)의 방수 성능이 떨어질 수 있다.

나노섬유 웹(500)의 공극률이 75% 미만이면 나노섬유 웹(500)에 형성된 기공의 수가 적어 수증기가 효과적으로 배출되지 못하여 투습 성능이 저하될 수 있고, 85%를 초과하면 기공이 많아 나노섬유 웹(500)의 강도가 떨어질 수 있다.

나노섬유 웹 준비 단계(S800)는 나노섬유 웹 코팅 단계(S810), 나노섬유 웹 건조 단계(S820)를 포함할 수 있다.

나노섬유 웹 코팅 단계(S810)는 25℃에서 점도가 2500 내지 3500cps인 수분산 폴리우레탄 수지에 나노섬유 웹(500)을 침지하고 5 내지 10m/min의 속도로 건져냄으로써 나노섬유 웹(500)의 표면을 코팅하는 단계일 수 있다.

나노섬유 웹 코팅 단계(S800)에서 물에 폴리우레탄 분자가 분산된 수분산 폴리우레탄 수지를 이용하면 유기용매를 사용하지 않아 친환경적으로 폴리우레탄 수지를 나노섬유 웹(500)에 코팅할 수 있는 이점이 있다.

나노섬유 웹 코팅 단계(S810)는 폴리우레탄 수지를 나노섬유 웹(500)에 코팅함으로써, 나노섬유 웹(500)의 부족한 내마모성이 향상되도록 할 수 있고, 내마모성이 향상됨에 따라 세탁 후에도 나노섬유 웹(500)의 미세기공이 유지되어 투습방수 기능이 유지될 수 있다.

수분산 폴리우레탄 수지의 점도가 2500cps 미만이면 나노섬유 웹(500)에 코팅된 폴리우레탄 수지의 강도가 떨어져 나노섬유 웹(500)을 효과적으로 보호하지 못하여 내마모성 향상 효과가 떨어질 수 있다.

수분산 폴리우레탄 수지의 점도가 3500cps를 초과하면 나노섬유 웹(500)의 표면에 형성되는 코팅이 유연성이 떨어져 본 발명의 실시예에 따라 제조되는 원단에 구김, 접힘과 같은 변형 발생 시 제거가 쉽지 않을 수 있다.

또한, 나노섬유 웹(500)에 형성된 코팅이 본 발명의 실시예에 따라 제조된 원단으로 제조되는 의복의 접힘과 펴짐을 방해하여 상기 의복을 착용하고 활동 시 착용자가 불편함을 느끼도록 할 수 있다.

나노섬유 웹(500)을 수분산 폴리우레탄 수지로부터 건져내는 속도가 5m/min 미만이면 나노섬유 웹(500) 표면에 폴리우레탄 코팅이 나노섬유 웹(500)에 형성된 미세기공을 막아 투습방수 기능이 저하될 수 있고, 폴리우레탄 코팅이 두껍게 형성되어 나노섬유 웹(500)의 유연성이 떨어져 나노섬유 웹(500)에 구김 발생 시 쉽게 제거되지 않을 수 있다

또한, 나노섬유 웹(500)의 표면에 형성된 코팅이 나노섬유 웹(500)이 접히거나 펴지는 것을 방해하여 착용자가 본 발명의 실시예에 따라 제조된 투습방수 기능이 향상된 원단을 이용하여 제조된 의복을 착용하고 활동 시 불편함을 느끼도록 할 수 있다.

나노섬유 웹(500)을 수분산 폴리우레탄 수지로부터 건져내는 속도가 10 m/min을 초과하면, 건져내는 속도가 빨라 나노섬유 웹(500)의 표면에 코팅이 제대로 형성되지 않아 나노섬유 웹(500)의 내마모성이 떨어질 수 있다.

나노섬유 웹 건조 단계(S820)는 나노섬유 웹 코팅 단계(S710)에서 코팅된 나노섬유 웹(500)을 100 내지 150℃에서 3 내지 5분동안 건조하는 단계일 수 있다.

건조 온도가 100℃ 미만이면 온도가 낮아 나노섬유 웹(500)의 건조가 제대로 이루어지지 않을 수 있고, 건조 시간이 길어져 생산성이 떨어질 수 있다.

건조 온도가 150℃를 초과하면 온도가 높아 나노섬유 웹(500)에 손상이 가게 되어 나노섬유 웹(500)의 투습성과 방수성을 저하시킬 수 있다.

건조 시간이 3분 미만이면 나노섬유 웹(500)의 건조가 제대로 이루어지지 않을 수 있고, 5분을 초과하면 나노섬유 웹(500)이 충분히 건조되어 더 이상의 건조가 의미가 없고 건조 시간이 길어져 생산성이 떨어질 수 있다.

다음으로, 멤브레인 필름의 타면에 나노섬유 웹을 접착한다(S900).

제2 접착 단계(S900)는 멤브레인 필름(300)의 타면에 형성된 제2 접착층(500)을 이용하여 멤브레인 필름(300)의 타면에 나노섬유 웹(500)을 접착하는 단계일 수 있다.

마지막으로, 제2 접착층을 수분과 열을 이용하여 경화시켜 나노섬유 웹과 멤브레인 필름을 합포한다(S1000).

제2 합포 단계(S1000)는 수분과 열을 이용하여 제2 접착층(500)을 경화시킴으로써 나노섬유 웹(500)과 멤브레인 필름(300)을 합포하는 단계일 수 있다.

제2 합포 단계(S1000)는 나노섬유 웹(500)과 멤브레인 필름(300)을 가습 장치(20)와 히팅롤(50)로 안내하는 것을 통해 가습 장치(20)와 히팅롤(50)에 의해 제2 접착층(500)에 수분과 열이 공급됨으로써 제2 접착층(400)이 경화되는 단계일 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법은 겉감(100)을 준비하여 안착롤러(10)에 안착하고, 겉감(100)의 조직을 분석한다. 다음으로, 안착롤러(10)의 회전 작동에 의해 언와인딩되는 겉감(100)의 교차지점(C)에 도트롤러(30)을 이용하여 제1 접착층(200)을 형성하고, 멤브레인 필름(300)의 일면과 접착한다. 마지막으로, 멤브레인 필름(300)이 합포된 겉감(100)을 가습 장치(40)와 히팅롤러(50)를 통과시켜 합포한다.

본 발명의 실시예에 따른 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법은 나노섬유 웹(500)을 합포하는 공정을 더 포함할 수 있다.

나노섬유 웹(500)을 합포하는 공정은 멤브레인 필름(300)의 타면에 도트롤러(30)를 이용하여 제2 접착층(400)을 형성하고, 나노섬유 웹(500)을 합포하는 것일 수 있고, 도 4에 나타난 공정을 바탕으로 당업자가 자명하게 도출할 수 있으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법은 겉감(100)의 교차지점(C)에 제1 접착층(200)을 형성함에 따라 겉감(100)의 기공이 막하지 않을 뿐만 아니라, 멤브레인 필름(300)의 기공이 유지되어 투습방수 기능이 향상될 수 있다.

또한, 수표면 접촉각이 120°이상인 원사를 직조하여 제조된 겉감을 사용하여 겉감이 외부의 수분이나 땀으로부터 발생되는 수증기에의해 젖는 것을 방지함에 따라 겉감(100)의 기공이 유지되어 폭우가 내리는 환경이나 땀이 과다하게 분출되는 극한 환경에서도 투습방수 기능이 유지될 수 있다.

또한, 투습방수 기능이 우수한 나노섬유 웹(500)을 합포함으로써, 투습방수 기능을 더욱 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 나노섬유 웹(500)의 표면에 폴리우레탄을 코팅함에 따라 나노섬유 웹(500)의 내마모성이 향상되어 세탁 후에도 투습방수 기능이 유지되므로 세탁이 용이한 장점도 있다.

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.

10: 안착롤러, 20: 교차지점 분석 시스템,
21: 카메라부, 22: 구획부, 23: 분석부, 24: 맵핑부,
30: 도트롤러, 40: 가습 장치, 50: 히팅롤,
100: 겉감, 200: 제1 접착층, 300: 멤브레인 필름,
400: 제2 접착층, 500: 나노섬유 웹,
S100: 겉감 준비 단계, S200: 분석 단계, S300: 도포 단계,
S400: 제1 접착층 형성 단계, S500: 제1 접착 단계, S600: 제1 합포 단계,
S700: 제2 접착층 형성 단계,
S800: 나노섬유 웹 준비 단계, S810: 나노섬유 웹 코팅 단계,
S820: 나노섬유 웹 건조 단계,
S900: 제2 접착 단계,
S1000: 제2 합포 단계.

Claims

위사와 경사로 이루어진 겉감을 준비하는 단계;
상기 위사와 상기 경사의 교차지점을 분석하는 단계;
상기 겉감의 상기 교차지점에 대응되도록 음각으로 홈이 형성된 도트롤러의 상기 홈에 접착제를 도포하는 단계;
상기 도트롤러를 이용하여 상기 위사와 상기 경사의 교차지점에 상기 접착제를 도포하여 제1 접착층을 형성하는 단계;
복수 개의 기공이 형성된 멤브레인 필름의 일면을 상기 접착층을 통해 상기 겉감과 접착하는 단계;
상기 제1 접착층에 수분을 공급함과 동시에 열을 가하여 상기 멤브레인 필름과 상기 겉감을 합포하는 단계;
상기 멤브레인 필름의 타면에 상기 도트롤러를 이용하여 상기 접착제를 도포하여 제2 접착층을 형성하는 단계;
나노섬유 웹을 준비하고, 상기 나노섬유 웹의 표면을 수분산 폴리우레탄 수지를 이용하여 코팅하는 단계;
상기 제2 접착층을 통해 상기 멤브레인 필터의 타면에 상기 나노섬유 웹을 접착하는 단계; 및
상기 제2 접착층에 수분을 공급함과 동시에 열을 가하여 상기 나노섬유 웹과 상기 멤브레인 필터를 합포하는 단계;를 포함하는 것
인 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 겉감을 준비하는 단계는
수 표면 접촉각이 120 내지 180°인 겉감을 준비하는 단계인 것
인 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 코팅하는 단계는,
표면에 직경이 0.5 내지 1㎛인 기공이 공극률이 75 내지 85%가 되도록 형성된 상기 나노섬유 웹을 수분산 폴리우레탄 수지에 침지하는 단계;
상기 나노섬유 웹을 수분산 폴리우레탄 수지에서 5 내지 10 m/min의 속도로 건져내는 단계; 및
상기 나노섬유 웹을 100 내지 150℃에서 3 내지 5분동안 건조하는 단계;를 포함하는 것
인 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 접착제는 90℃에서 점도가 5000 내지 7000 cps인 일액형 폴리우레탄 접착제이고,
상기 수분산 폴리우레탄 수지는 점도가 25℃에서 2500 내지 3500cps인 것
인 투습방수 기능이 향상된 원단의 제조방법.