KR102360128B1 - 촉감이 향상된 편성물 기재의 인공피혁의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리에스테르 해도사 또는 분할사, 및 폴리에스테르 필라멘트를 합사한 원사로 이루어진 편성물을 유기 용매로 처리하여 수축시켜 인공피혁을 제조한다.
본 발명에 의하면 사용되는 폴리에스테르 원사의 열 이력에 상관없이 편성물이 우수한 수축성을 나타내므로, 편성물 조직의 비침이 억제되어 최종적으로 인공피혁에서 외관품질과 촉감이 향상된다.

Description

촉감이 향상된 편성물 기재의 인공피혁의 제조방법{method of manufacturing artificial leather by knitted fabric with improved touch}

본 발명은 편성물을 기재로 사용하고 촉감이 향상된 인공피혁의 제조방법에 관한 것이다.

인공피혁은 극세섬유가 3차원적으로 교락되어 형성된 부직포에 고분자 탄성체가 함침되고 표면에 기모를 형성하여 이루어진 것으로, 천연피혁과 유사하게 부드러운 질감 및 독특한 외관을 가져, 신발, 의류, 장갑, 잡화, 가구 및 자동차 내장재 등과 같은 다양한 분야에 널리 이용되고 있다.

그런데 부직포 기재의 인공피혁은 기재의 가격이 비싸고 제조가 까다로워 제조원가가 상승하며, 부위간 밀도 차이가 발생하여 불균일해지고, 의류용으로 사용하기에 두껍고, 유연성과 신축성이 부족하며, 색의 이염이 발생하는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 편성물 기재의 인공피혁이 개발되고 있다.

대한민국 등록특허 제0813459호의 환편조직의 스웨이드조 인공피혁의 제조방법에 의하면, 용출성분과 섬유형성성분으로 구성되며 용출 후 단사섬도가 0.03∼0.3데니어인 폴리에스터계 해도사 또는 분할사에 20∼30%의 비수 수축율을 가지는 단사섬도 1∼3 데니어의 고수축 폴리에스터 필라멘트를 인터레이스하여 환편하고, 염색을 하고, 건조한 후, 폴리우레탄을 부여하고, 수세 및 탈 DMF, 버핑, 감량, 건조 및 텀블러 공정을 하는 것을 특징으로 하는, 환편조직의 스웨드조 인공피혁의 제조방법이 기재되어 있다.

그런데 인공피혁은 다양한 분야에 사용되므로 외관 품질과 함께 유연성, 탄성, 부드러운 촉감 등과 같은 감성품질도 우수하여야 하며, 신축성 등 기계적 물성 면에서 우수하여야 하여야 한다.

이에 따라 편성물 기재의 인공피혁에서도 인공피혁이 요구하는 다양한 특성을 향상시키기위한 개발이 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 대응하기 위해, 편성물 기재의 인공피혁에서 편성물을 개량하여 촉감을 향상하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 폴리에스테르 해도사 또는 분할사, 및 폴리에스테르계 필라멘트를 합사하여 원사를 제조하는 단계; 상기 원사로 환편 또는 경편 조직의 편성물을 제조하는 단계; 상기 편성물을 유기 용매로 처리하여 고밀도의 수축포를 얻는 수축 단계; 상기 수축포를 수산화나트륨 수용액으로 감량 처리하여 섬유 극세화 편성물을 얻는 감량 단계; 상기 섬유 극세화 편성물에 폴리우레탄을 함침시켜 함침포를 얻는 함침 단계; 상기 함침포의 표면에서 연삭을 하여 기모가 형성된 함침포를 얻는 기모 단계; 및 상기 기모가 형성된 함침포를 염색하는 염색 단계;를 포함한 인공피혁의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 의하면 폴리에스테르 극세사 및 통상의 폴리에스테르사의 합사로 이루어진 편성물을 유기 용매로 수축시킴으로써, 폴리에스테르 원사의 열 이력에 상관없이 편성물이 우수한 수축성을 나타낸다. 이로 인해 편성물 조직의 밀도 향상으로 비침이 억제되어 최종적으로 인공피혁에서 외관품질과 촉감이 향상된다.

본 발명은, 용출 성분과 섬유형성성 성분으로 구성된 폴리에스테르 해도사 또는 폴리에스테르 분할사, 및 폴리에스테르계 필라멘트를 합사하여 원사를 제조하고, 상기 원사로 환편 또는 경편 조직의 편성물을 제조하여 수축시킨 후, 상기 편성물에 탄성체를 함침시키고 연삭하여 이루어지는, 외관 품질이 향상된 인공피혁에 관한 것이다.

상기 원사는, 극세화가 가능한 해도사 또는 분할사에 단사섬도 1~5 데니어의 폴리에스테르계 필라멘트를 상호 인터레이스한, 인터레이스사를 사용할 수 있다.

상기 극세화에 의한 극세사의 제조형태는 일반적으로 해도형(海島形), 분할형, 직접방사형 등이 있으나, 본 발명에서는 최종적으로 단사 섬도가 0.1~1.0 데니어를 가져 천연 스웨이드 느낌과 부드러운 촉감을 나타내기에 충분한 극세사를 사용할 수 있다.

상기 폴리에스테르계 필라멘트는 필라멘트의 가공처리 여부와 상관없이 폴리에스테르 성분을 포함하는 것을 한정하지 않고 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 환편(CIRCULAR KNIT) 조직 편성 작업은 상기 인터레이스사를 양면 인터록 또는 양면 이중지 조직으로 환편할 수 있으며, 생지 중량이 150~500g/YD가 되도록 게이지를 조정하면서 편성하여 편성물을 제조할 수 있다.

이후 상기 편성물을 고온의 유기 용매에 일정 시간 침지하여 수축시키는 수축 공정을 수행할 수 있다.

상기 유기 용매는 바람직하게 디메틸설폭사이드(DMSO, Dimethyl Sulfoxide) 또는 디메틸아세트아미드(DMAc, Dimethyl Acetamide)이다.

침지할 때에 70 ~ 100℃, 2 ~ 10 분간의 조건에서 실시하는 것이 수축률이 증대되면서도 편성물의 손상이 발생하지 않을 수 있다.

일반적으로 열수에 의한 폴리에스테르 섬유의 수축 방법은, 폴리에스테르 섬유가 지니는 열 이력에 의해 일정하고 보편적인 수축 거동을 나타내므로, 수축률을 증대하는데 한계가 있다. 또한, 수축률의 증대를 위해서는 더 많은 열 이력을 주어야 하는 문제점이 있다.

본 발명에서는 폴리에스테르 섬유를 고온의 유기 용매로 처리하여 폴리에스테르 섬유의 열 이력에 상관없이 처리 조건에 따라 수축률을 열 이력 이상의 수준으로 증대할 수 있다.

이와같은 수축에 의해 편성물의 밀도가 더욱 증가하므로, 비침이 억제되고 표면에서 연삭에 의해 모우 발생의 정도를 조정하여 외관 특성이 다양하게 나타나도록 할 수 있다. 이로 인해 최종적으로 인공피혁에서 외관품질과 촉감이 향상될 수 있다.

이후 상기 편성물을 상압 감량기에서 2% 농도의 수산화나트륨(20g/L) 용액을 사용하여 70~95℃에서 20~40분간 처리함으로써 상기 해도사의 해성분이 용출된 극세화 섬유의 편성물을 얻을 수 있다.

이때, 편성물의 겉보기 밀도는 0.2~0.6g/㎤이 되도록 하는 것이 바람직하다.

이후 상기 편성물을 폴리우레탄 용액에 침지하여 폴리우레탄을 편성물에 함침시켜 함침포를 얻는 탄성체 함침 공정을 실시할 수 있다.

폴리우레탄의 함침량은 인공피혁에서 2~30 중량%인 것이 바람직한데, 함침량이 2 중량% 미만이면 인공피혁의 탄력성이 저하하고, 30 중량%를 초과하면 편성물 고유의 스웨이드 효과보다 폴리우레탄에 의한 느낌이 나타나고 딱딱해져서 바람직하지 못하다.

이후, 상기 함침포의 표면을 샌드페이퍼를 이용하여 연삭하여 기모를 형성하고, 염색 후가공을 거쳐 인공피혁을 제조할 수 있다.

이하에 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경 할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

[실시예 1]

1. 인터레이스 사의 제조

용출성분을 감량한 후에 도성분인 폴리에틸렌테레프탈레이트의 최종섬도가 0.25 데니어가 되는 폴리에스테르 해도사와, 단사 섬도가 2.5 데니어인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필라멘트를, 미터당 70개의 교락수를 가지게 인터레이스하여 최종 섬도가 110 데니어인 인터레이스사를 제조하였다.

2. 환편물의 제조

상기 인터레이스사를 이용하여 28 게이지의 인터록 환편물을 제조하였다.

그 다음에 상기 환편물을 80℃의 DMSO(Dimethyl Sulfoxide)용액에서 5분간 처리하는 수축 공정을 통해 수축포를 얻었다.

이후 상기 수축포를 상압 감량기에서 2% 농도의 수산화나트륨(20g/L) 용액을 사용하여 95℃에서 20분간 처리하여 상기 해도사의 해성분이 용출되어 겉보기 밀도가 0.4g/㎤인 환편물을 얻었다.

3. 인공피혁의 제조

상기 환편물을 폴리우레탄 용액에 침지하여 상기 폴리우레탄을 환편물에 함침시킨 함침포를 제조하였다.

상기 함침포를 표면과 이면에서 연삭을 하여 기모를 형성하고, 염색 및 환원세정을 하여 인공피혁을 제조하였다.

[실시예 2]

상기 실시예 1에서 DMSO용액 대신에 DMAc(Dimethyl Acetamide)용액을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 인공피혁을 제조하였다.

[비교예 1]

상기 실시예 1에서 DMSO용액 대신에 95℃의 열수를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 인공피혁을 제조하였다.

[비교예 2]

상기 실시예 1에서 수축 공정을 생략한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 인공피혁을 제조하였다.

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 인공피혁에 대해 하기 평가방법에 따라 그 특성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

1. 면적 수축률

가로 1,500mm, 세로 2,500mm의 원단을 수축시켜 수축 전·후의 면적 변화를 백분율로 나타낸다.

면적 수축률(%) = (수축 전 면적 - 수축 후 면적 ) / 수축 전 면적 × 100

2. 동마찰 계수

인공피혁을 시료로 하여 ASTM D 1894에 따라 동마찰 계수 측정장비를 이용하여 하중 100gf, 인장속도 500 ㎜/분의 조건에서 측정한다.

동마찰 계수가 작아질수록 시료의 표면에서 매끄러움과 부드러움이 우수해진다.

구분	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2
면적 수축률	38%	35%	20%	1%
동마찰 계수	0.251	0.375	0.560	0.752

상기 표 1로부터, 본 발명에 따른 실시예에 의한 것이 비교예의 의한 것보다 면적 수축률이 현저히 향상되는 것이 확인된다.

이로 인해 실시예에 의한 인공피혁이 비교예의 것보다 동마찰 계수가 현저히 저하하는 것도 확인된다.

이와 같이 동마찰 계수가 저하하므로 본 발명의 인공피혁은 표면에서 매끄러움과 부드러움이 우수해져서 촉감 품질이 향상된 인공피혁의 제공이 가능해진다.

Claims (4)

1. 폴리에스테르 해도사 또는 분할사, 및 폴리에스테르계 필라멘트를 합사하여 원사를 제조하는 단계;
   상기 원사로 환편 또는 경편 조직의 편성물을 제조하는 단계;
   상기 편성물을 70 ~ 100℃의 유기 용매에 2 ~ 10 분간 침지하여 고밀도의 수축포를 얻는 수축 단계;
   상기 수축포를 수산화나트륨 수용액으로 감량 처리하여 섬유 극세화 편성물을 얻는 감량 단계;
   상기 섬유 극세화 편성물에 폴리우레탄을 함침시켜 함침포를 얻는 함침 단계;
   상기 함침포의 표면에서 연삭을 하여 기모가 형성된 함침포를 얻는 기모 단계; 및
   상기 기모가 형성된 함침포를 염색하는 염색 단계;를 포함한, 촉감이 향상된 편성물 기재의 인공피혁의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 유기 용매는 디메틸설폭사이드 또는 디메틸아세트아미드인 것을 특징으로 하는, 촉감이 향상된 편성물 기재의 인공피혁의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 해도사 또는 분할사는 용출 혹은 분할에 의해 최종적으로 단사 섬도가 0.1~1.0 데니어이며, 상기 폴리에스테르계 필라멘트는 단사섬도 1~5 데니어인 것을 특징으로 하는, 촉감이 향상된 편성물 기재의 인공피혁의 제조방법.
4. 폴리에스테르 해도사 또는 분할사, 및 폴리에스테르 필라멘트를 합사한 원사로 이루어진 편성물을 70 ~ 100℃의 유기 용매에 2 ~ 10 분간 침지하여 수축시키고 폴리우레탄을 함침시켜 이루어지는 인공피혁에 있어서,
   동마찰 계수가 0.250~0.375인 것을 특징으로 하는, 촉감이 향상된 편성물 기재의 인공피혁.