KR102472824B1 - 여성 드레스용 원단의 제조방법 - Google Patents

Abstract

여성 드레스용 원단의 제조방법 이 개시된다. 일실시예의 제조방법에 따라 제조된 원단은 나일론을 활용하여 통기성과 시어한 외관을 가지며, 동시에 흡한 속건성을 갖추고 있다.

Description

여성 드레스용 원단의 제조방법{Preparation method of fabric for women's dress}

아래 실시예들은 여성 드레스용 원단을 제조하기 위한 기술에 관한 것이다. 구체적으로, 시어(sheer)한 소재의 여름용 여성 드레스에 적합한 소재를 개발하기 위한 것으로 흡한속건의 재질을 가지며 드레스에 적합한 외관을 갖는 원단을 제조하기 위한 것이다.

종래에는 흡수성이 양호한 면사나 면/폴리에스테르 등의 혼방사가 의류용 원사로 주로 사용되어 왔으나, 이는 땀이 많이 나게 되면 상기 원사가 땀을 많이 함유하기 때문에 축축하고 차게 느껴질 뿐만 아니라 몸에 의류가 휘감기고 끈적거림 등이 발생하는 등 착용 쾌적성이 떨어지는 문제점이 있었으며, 이를 개선하기 위한 다양한 방법들이 제안되고 있다.

이중 흡한속건(吸汗速乾)성 및 통풍성을 구비한 의류에 대한 수요가 확대되고 있으며, 이러한 흡한속건성 및 통풍성을 구비한 의류는 몸에서 발생되는 땀을 제어함으로써 착용 쾌적성을 유지할 수 있도록 기능한다.

부연하여, 상기 흡한속건성 및 통풍성은 일상생활이나 작업 또는 레저활동에 있어 필연적으로 발생되는 땀으로 인한 불쾌감을 줄이고 외부에서 인체에 영향을 미치게 되는 습기를 방지하는 기능을 하게 된다.

이와 같은 흡한속건성 및 통풍성을 위한 의류에 사용되는 원단은 땀과 같은 액체나 기체 상태의 수분을 신속하게 체외로 배출시키기 위해 섬유의 공극률을 높여 모세관현상을 이용하거나 또는 소재에 친수성을 부여함으로써 수분의 흡수, 확산, 증발의 양과 속도를 높이는 기능을 하도록 제조된다.

즉, 땀이 즉시 원단으로 흡수되도록 하며 원단에 흡수된 수분이 활발하게 외부로 배출 또는 증발시킬 수 있도록 제조되며, 원단의 안쪽으로 적절한 발수가공을 하는 것에 의해 마이크로 점상으로 수분을 흡수하는 영역을 만들도록 하고, 이를 통해 모세관현상에 의해 땀을 순간적으로 발산시킴으로써 우수한 속건성을 갖게 하며 땀이 제자리로 돌아오지 않아 끈적임이 없도록 한다.

종래 흡한 속건성을 부여하는 방법에 있어서는, 원사의 단면을 이형단면사로 하여 표면적을 크게 함으로써 모세관 현상에 의한 흡수성과 합성섬유의 저수분율에 의한 속건성을 가지도록 하는 기술이 있고, 친수성 화학구조 도입에 의한 흡한속건성을 도입하는 기술 등이 있다.

한편, 흡한속건(吸汗速乾)성 및 통풍성을 갖는 의류의 수요는 계절적인 요인이나 환경 등에 의해 점차적으로 더 확대될 것으로 예상되고 있고, 흡한속건(吸汗速乾)성 및 통풍성을 높여 착용 쾌적성을 증대시키기 위한 연구개발들을 지속적으로 수행하고 있는 실정에 있다.

알려진 흡한속건성 원단들은 주로 흡한성을 위해 면 소재 등의 소재를 첨가하고 있어 나일론 100%의 소재가 갖는 통기성이나 시어한 느낌의 외관을 주지 못하는 단점이 있다. 본 발명자들은 나일론 100%를 사용하여 통기성과 시스루 룩이 가능하며 동시에 흡한 속건성을 갖춘 원단을 개발하여 본 발명을 완성하였다.

대한민국 등록특허공보 제10-2004671호　대한민국 등록특허공보 제10-1884179호

실시예들이 해결하고자 하는 하나의 과제는 나일론 소재를 활용하여 통기성과 시어한 외관을 갖는 원단으로서 동시에 흡한 속건성을 갖춘 원단을 개발하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 다음의 여성 드레스용 원단의 제조방법을 제공한다.

나일론 수지 및 표면개질된 실리카 나노 분말을 압출기 내에서 용융 혼합하여, 상기 표면개질된 실리카 나노 분말이 4.0 내지 6.0 중량% 포함되며 잔량의 나일론 수지로 구성되는 원형 단면의 제1원사를 제조하는 제1단계;

나일론 수지, 이산화티타늄 분말를 압출기 내에서 용융 혼합하여, 상기 이산화티타늄이 4.0 내지 6.0 중량% 포함되며 잔량의 나일론 수지로 구성되는 원형 단면의 제2원사를 제조하는 제2단계;

나일론 수지를 십자형 방사구 노즐을 통해 방사하여 이형 단면의 제3원사를 제조하는 제3단계; 및

제1원사, 제2원사, 및 제3원사를 혼섬하여 방적사를 제조하는 제4단계를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 표면개질된 실리카 나노 분말은 스테아린산이 실리카 나노 분말에 코팅된 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 실리카 나노 분말의 입자 크기는 10 내지 50nm이며, 상기 이산화티타늄 분말의 입자 크기는 10 내지 100nm이며, 상기 방사구 노즐의 폭은 60 내지 100㎛인 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제2단계에서 나일론 수지, 이산화티타늄 분말, 및 폴리메틸메타크릴레이트-코에틸렌글리콜디메타크릴레이트 공중합체를 압출기 내에서 용융 혼합하여, 상기 이산화티타늄이 4.0 내지 6.0 중량% 및 상기 폴리메틸메타크릴레이트-코에틸렌글리콜디메타크릴레이트 공중합체가 8.0 내지 12.0 중량% 포함되며 잔량의 나일론 수지로 구성되는 원형 단면의 제2원사를 제조하는 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 표면개질된 실리카 나노 분말은, 실리카 나노 분말이 4 내지 6 중량%, 스테아린산 0.4 내지 0.6 중량% 포함하며 에탄올 용매에 분산된 실리카 현탁액을 초음파 분무기를 이용하여 분무액적을 발생시키고, 0.5 내지 5ℓ/min의 유량의 공기를 흘려주어 미세 액적의 최대 온도가 250℃가 되도록 설정하여 에탄올 용매를 건조시킨 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1단계 및 제2단계의 나일론 수지는 나이론 6이며, 상기 제3단계의 나일론 수지는 나일론 4,6일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1원사 내지 제3원사의 기공 크기는 각각 10 내지 100nm, 0.1 내지 1㎛, 및 1 내지 100㎛인 것일 수 있다.

일실시예에 따른 장치는 하드웨어와 결합되어 상술한 방법들 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 제어될 수 있다.

실시예의 제조방법에 따라 제조된 원단은 나일론 100%를 활용하여 통기성과 시어한 외관을 가지며, 동시에 흡한 속건성을 갖추고 있다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 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 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

본원에서 나일론 소재는 방직 분야에서 활용되는 나일론 수지이면 제한되지 않고 포함된다. 나일론 6 섬유는 비교적 양호한 흡습성(공정수분율 4.5%), 우수한 강성, 탄성회복률, 염색성 등의 많은 장점을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 나일론 4,6 섬유는 아마이드기 1개당 평균 탄소수가 4 내지 6이 되도록 하는 양으로 사용되는 것인 폴리아마이드의 제조방법에 의해 제조된 폴리아마이드 폴리머를 사용하여 방사된 섬유로서 흡습성이 우수한 필라멘트로 알려져 있다(대한민국특허공개제10-2015-0042487호 참조).

제1단계에서 분무가열 공정을 이용하여 실리카-표면 개질제-에탄올의 현탁액을 미세한 액적상태로 분무시킨 후 가열하여 에탄올을 증발시켜 표면처리제가 입자표면에 코팅된 입자들을 싸이클론과 백필터를 사용하여 회수하는 일관공정으로서 조업시간이 1분 이내로 짧고 연속 조업이 가능한 효과가 있다.

제1단계에서 상기 표면 개질제는 스테아린산, 트리메틸클로로실란 및 옥타데실클로로실란 중에서 선택되는 적어도 하나가 사용된다. 상기 표면 개질제는 실리카 분말의 소수성을 제어한다.

제2단계에서 포함되는 이산화티타늄은 자외선을 산란시켜 차단하는데, 피부에 부작용을 일으키지 않고 자외선에 분해되지 않는 장점을 가지고 있으며, 냉감 나일론 필라멘트에 무기계 자외선 산란제인 이산화티탄 나노분말을 함유시키고 일반 나일론 필라멘트에 유기계 자외선 흡수제인 BBOT를 함유시켜 무기계 이산화티탄이 자외선을 반사 및 산란시키고 산란된 자외선을 유기계 BBOT가 흡수하여 장파장 파로 변환시킴으로서 자외선이 피부에 침투하는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

제1원사 내지 제3원사로 갈수록 내부 공극이 나노 단위에서 마이크로 단위로 점차 넓어지고 점차 소수성에서 친수성을 나타냄에 따라 모세관 현상으로 흡수한 이후에는 건조 배출이 잘될 수 있는 구조를 지닌다.

이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1.

실리카 나노 분말 (10 내지 50nm의 입자 크기) 5중량%, 스테아린산 0.5중량%를 포함하며 에탄올 용매에 분산된 실리카 현탁액을 제조하였다. 상기 실리카 현탁액은 초음파 분무기를 사용하여 분무액적을 발생시키고 운반가스인 공기를 1ℓ의 유량으로 흘려주면서 혼합 현탁액의 미세 액적을 최대온도를 250℃로 설정한 원형 전기로에서 건조시켰다. 따라서, 상기 실리카 현탄액의 액적은 에탄올이 제거되고 스테아린산이 입자표면에 코팅된 표면개질 실리카 나노 분말로 제조되었다.

나일론 수지(나일론 6)를 압출기의 메인피더에 투입하고, 상기 표면개질 실리카 나노 분말을 사이드 피더에 투입하여 가열운전되는 압출기 내에서 서로 용융 혼합시킨 다음 방사구금의 원형 방사구에서 방사속도 4,000 m/min로 용융방사하여, 표면개질 실리카 나노 분말이 나일론 수지 내부에 5 중량% 혼입·분산된 10 내지 100nm의 기공크기를 갖는 원형 단면의 제1원사를 제조하였다.

나일론 수지(나일론 6)를 압출기의 메인피더에 투입하고, 이산화티타늄 분말(100 내지 500nm의 입자크기) 및 폴리메틸메타크릴레이트-코에틸렌글리콜디메타크릴레이트 공중합체를 사이드 피더에 투입하여 가열운전되는 압출기 내에서 서로 용융 혼합시킨 다음 방사구금의 원형 방사구에서 방사속도 3,500 m/min로 용융방사하여, 이산화티타늄 분말 및 상기 공중합체가 나일론 수지 내부에 각각 5 중량% 및 10 중량% 혼입·분산된 0.1 내지 1㎛의 기공크기를 갖는 원형 단면의 제2원사를 제조하였다.

또한, 상기의 압출기 피더에 방사구금을 십자형 방사구의 노즐을 이용하여 나일론 수지(나일론 4, 6)를 방사하여 1㎛ 내지 100㎛의 기공 크기를 갖는 이형 단면의 제3원사를 제조하였다. (상기 원형 및 십자형 노즐의 지름 및 폭(가장 넓은 길이)은 80㎛이다.)

제1원사, 제2원사, 및 제3원사를 각각 30중량%, 30 중량%, 및 40중량%를 혼섬하여 방적사를 제조한 후 직물을 제직하였다.

비교예 1.

제3원사를 대신하여 일반 면사를 사용하여 직물을 제직하였다.

실험예 1. 흡한속건성 분석

의류소재로서 쾌적한 느낌을 제공하기 위해서는 피부와 접촉시 냉감 효과뿐만 아니라 피부에서 발산된 땀을 의류 외부로 신속히 배출하는 흡한속건 기능이 중요하다.

이에 따라, 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 직물의 흡한속건 성능을 측정하여 비교하였으며, 흡수속도는 KS K 0815:2008, 6.27.1 B법으로 측정하였고 구체적으로 직물에서 20.0×2.5 ㎝의 시험편을 5 매씩 채취하여 27±2 ℃의 증류수가 들어있는 용기의 수면에 한쪽 끝이 닿도록 하여 일정 높이로 고정하고 10 분 경과 후 물이 상승한 높이를 측정하여 평균값을 구하였다.

건조속도는 KS K 0815:2008, 6.28.1 A법으로 측정하였으며, 구체적으로 40×40 ㎝의 시험편을 3 매씩 취하여 27±2 ℃의 증류수 중에 침지시켜 충분히 흡수되도록 한 후, 수중에서 꺼내어 물방울이 더 이상 떨어지지 않을 때 표준상태의 시험실 내에서 자연건조될 때까지의 시간을 측정하여 평균값을 구하였다.

	실시예 1	비교예 1
흡수속도(㎜/10 분)	92	98
건조속도(분)	35	57

실시예 1은 비교예 1과 비슷한 정도로 흡수속도를 나타내고 있으나, 건조 속도의 면에서 매우 빠른 속도로 건조될 수 있음을 확인하였다. 비교예 1은 면 섬유를 포함함에 따라 수분 흡수는 빠르나 흡습성이 강해서 직물에 함유된 수분이 지속적으로 유지되어 건조속도가 상대적으로 낮게 측정된 것으로 판단된다. 반면, 실시예 1은 1원사에서 3원사로 갈수록 내부 공극이 나노 단위에서 마이크로 단위로 점차 넓어지면서 모세관 현상으로 흡수한 이후에는 건조 배출이 잘될 수 있는 것으로 판단된다.

실험예 2. 흡한속건성 분석

실시예 1의 원단을 염료를 이용하여 염색한 후 시어 룩의 드레스 소재로 제조하였다. 성인 여성 30명을 대상으로 착용감, 통기성, 및 외관에 대해 설문조사를 하였다. 각 항목 별로 1점(매우 불량) 내지 5점(매우 우수)의 점수를 작성하도록 하였다. 결과는 다음과 같다.

	착용감	통기성	흡수성	외관
실시예 1	4.5	4.6	4.5	4.8
비교예 1	4.2	3.4	4.7	3.5

조사한 결과, 실시예 1과 비교예 1 모두 착용감 및 흡수성에서는 우수한 평가를 받았으나, 시어한 소재로서 적합한 수준의 통기성이나 시스루 룩의 소재로서의 외관의 측면에서는 실시예 1의 원단이 적합하다는 평가를 받았다.

Claims (3)

1. 나일론 수지 및 표면개질된 실리카 나노 분말을 압출기 내에서 용융 혼합하여, 상기 표면개질된 실리카 나노 분말이 4.0 내지 6.0 중량% 포함되며 잔량의 나일론 수지로 구성되는 원형 단면의 제1원사를 제조하는 제1단계;
   나일론 수지, 이산화티타늄 분말을 압출기 내에서 용융 혼합하여, 상기 이산화티타늄이 4.0 내지 6.0 중량% 포함되며 잔량의 나일론 수지로 구성되는 원형 단면의 제2원사를 제조하는 제2단계;
   나일론 수지를 십자형 방사구 노즐을 통해 방사하여 이형 단면의 제3원사를 제조하는 제3단계; 및
   제1원사, 제2원사, 및 제3원사를 혼섬하여 방적사를 제조하는 제4단계를 포함하는, 여성 드레스용 원단의 제조방법으로서,
   상기 표면개질된 실리카 나노 분말은 스테아린산이 실리카 나노 분말에 코팅된 것으로, 실리카 나노 분말이 4 내지 6 중량%, 스테아린산 0.4 내지 0.6 중량% 포함하며 에탄올 용매에 분산된 실리카 현탁액을 초음파 분무기를 이용하여 분무액적을 발생시키고, 0.5 내지 5ℓ/min의 유량의 공기를 흘려주어 미세 액적의 최대 온도가 250℃가 되도록 설정하여 에탄올 용매를 건조시킨 것이며,
   상기 실리카 나노 분말의 입자 크기는 10 내지 50nm이며, 상기 이산화티타늄 분말의 입자 크기는 10 내지 100nm이며, 상기 방사구 노즐의 폭은 60 내지 100㎛인 것이며,
   상기 제1단계 및 제2단계의 나일론 수지는 나이론 6이며, 상기 제3단계의 나일론 수지는 나일론 4,6이며,
   제1원사 내지 제3원사의 기공 크기는 각각 10 내지 100nm, 0.1 내지 1㎛, 및 1 내지 100㎛인 것인 여성 드레스용 원단의 제조방법.
   
   
   
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