KR102475234B1 - 칡 섬유의 제조방법, 이를 포함하는 칡 방적사의 제조방법 및 이로부터 제조된 직편물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 칡 섬유의 제조방법, 이를 포함하는 칡 방적사의 제조방법 및 이로부터 제조된 직편물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 칡 및/또는 칡 슬러지로부터 대량 생산이 용이한 섬유화하는 제조방법, 제조된 칡 섬유를 직편물의 재료가 되는 방적사로 제조하는 방법 및 이로부터 제직 또는 편직된 직편물에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 칡을 섬유화한 칡 섬유는 속건성, 흡습성 및 항균성이 우수하고 폐기되던 자원을 재활용하는 효과가 있다.

Description

칡 섬유의 제조방법, 이를 포함하는 칡 방적사의 제조방법 및 이로부터 제조된 직편물{A METHOD FOR MANUFACTURING KUDZU FIBER, A METHOD FOR MANUFACTURING KUDZU SPUN YARN INCLUDING THE SAME, AND A FABRIC PREPARED THEREFROM}
본 발명은 칡 섬유의 제조방법, 이를 포함하는 칡 방적사의 제조방법 및 이로부터 제조된 직편물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산림 자원 보호를 위해 제거된 칡 및 착즙 후 버려지는 칡 슬러지로부터 섬유화를 용이하게 하여 대량 생산이 가능한 칡 섬유의 제조방법과, 뻣뻣하고 섬유장이 일정치 않은 칡 섬유를 직편물용 칡 방적사로 제조할 수 있는 제조방법에 관한 것이다.
칡은 콩과 칡속에 속하는 다년초로 1일에 10cm, 1년에 40m 이상이나 생장하는 덩굴성 식물이며, 강변이나 들판에서 다른 나무 등에 휘감겨서 우거져 있다. 또한 예로부터 인간 생활과 깊이 관계되어 온 식물로, 그 꽃· 잎·덩굴·줄기·뿌리 전부를 이용할 수 있는 매유 유익한 식물이다. 그러나 왕성한 성장력과 번식력으로 순식간에 산림 전체를 뒤덮어 조림목이나 육림 목적 수종의 생장을 방행하거나 고사시키며 산림 경관의 훼손과 임지의 관리에 많은 장애가 되고 있다. 이러한 칡은 1970년대까지만 하여도 식용, 약재 등의 다양한 용도로 활용되어 인위적인 채취가 많이 이루어졌기 때문에 칡의 번성이 억제되었으나 사회 여건의 변화에 따라 인위적인 채취가 감소함에 따라 산림 자원을 보호하기 위해 예산을 투입하여 제거하는 작업을 하고 있다. 이렇게 제거된 다량의 칡 뿌리나 칡 넝쿨은 활용이 마땅치 않아 방치되고 있고, 약용 또는 식품 제조 공정에서 배출된 폐기 칡 슬러지 또한 방치되고 있는 실정이다.
칡 또는 칡 슬러지를 화학적 처리 및/또는 기계적 처리로 섬유화를 할 수 있으나 소규모로 전통적인 수작업에 의해 소량 제조되어 공예용 제품에 사용되고 있을 뿐으로 상업적으로 적용하는데 한계가 있다. 이는 대부분의 마 섬유나 닥 섬유와 같은 줄기 섬유의 공통적인 현상이다. 줄기 섬유의 특성상 목재 펄프에 비해 가늘고 거친 부분이 많기 때문에 섬유로써 활용할 부분이 매우 적고 원료로부터 섬유화할 수 있는 부분을 채취하는데 어려움이 있기 때문이다.
또한, 칡을 섬유화한 경우 마 섬유보다도 뻣뻣하고 섬유장도 일정치 않아 제직 또는 편직에 적용할 수 있는 방적사로 제조가 힘든 문제가 있다.
따라서 폐기되는 칡 및 칡 슬러지로부터 섬유화를 용이하게 대량 생산할 수 있는 제조방법 및 섬유화 된 칡 섬유로부터 직편물의 재료가 되는 방적사를 제조할 수 있는 제조방법의 개발이 요구되는 실정이다.
한국 공개 특허 제10-2011-0135737호
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 기존에 폐기되던 칡 및 칡 슬러지로부터 섬유화를 용이하게 대량 생산 가능한 칡 섬유 제조방법, 이로부터 직편물의 재료가 되는 방적사를 제조하는 방법 및 이로부터 제조된 칡 방적사로부터 속건성 및 항균성이 우수한 직편물로의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 칡을 절단하는 단계; 절단된 칡에 물을 넣고 80 내지 120℃에서 20 내지 40분 동안 삶는 단계; 삶은 칡을 알칼리 수용액에 넣고 3 내지 5 시간 동안 침지시킨 후 세척하는 단계; 세척된 칡에 물과 발효제를 넣고 65 내지 80 시간 동안 발효시키는 단계; 발효된 칡을 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 분리하고 속껍질을 채취하는 단계; 채취된 속껍질을 유연제로 처리하고 건조시키는 단계; 및 건조된 속껍질을 분섬기로 개섬 및 분섬하여 칡 섬유로 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칡 섬유의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 평균 섬유 길이 80 내지 120 nm 및 평균 섬도 150 내지 270 텍스(tex)인 것을 특징으로 하는 칡 섬유를 제공한다.
또한, 본 발명은 칡을 절단하는 단계; 절단된 칡에 물을 넣고 80 내지 120℃에서 20 내지 40분 동안 삶는 단계; 삶은 칡을 알칼리 수용액에 넣고 3 내지 5 시간 동안 침지시킨 후 세척하는 단계; 세척된 칡에 물과 발효제를 넣고 65 내지 80 시간 동안 발효시키는 단계; 발효된 칡을 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 분리하고 속껍질을 채취하는 단계; 채취된 속껍질을 유연제로 처리하고 건조시키는 단계; 건조된 속껍질을 분섬기로 개섬 및 분섬하여 칡 섬유로 제조하는 단계; 제조된 칡 섬유를 슬라이버로 제조하는 소면 단계; 슬라이버를 합쳐서 연신시키는 연조 단계; 연신된 슬라이버에 꼬임을 주고 신장시켜 조사로 제조하는 조방 단계; 조사를 꼬임을 주고 신장시키고 가늘게 하여 실로 제조하는 정방 단계; 및 실을 지관에 옮겨 감는 권사 단계;를 포함하여 방적사로 제조하는 것을 특징으로 하는 칡 방적사의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 칡 방적사의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 칡 섬유를 포함하는 방적사를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 칡 방적사의 제조방법으로 제조된 칡 방적사를 제직 또는 편직하여 직물 또는 편물로 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직편물의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 직편물의 제조방법으로 제조됨을 특징으로 하는 직편물을 제공한다.
또한, 본 발명은 칡으로부터 분리된 속껍질로부터 개섬 및 분섬하여 칡 섬유로 제조하는 가넷 와이어 실린더 롤러(Garnet wire cylinder roller)를 갖는 분섬기; 칡 섬유를 소면(carding)하여 슬라이버로 제조하는 롤러 카드(Roller card)를 부착한 소면기(Flat card); 여러 가닥의 슬라이버를 합쳐서 연신하는 롤러 드래프팅 시스템(Roller Drafting System)을 갖는 연조기; 연신된 슬라이버에 꼬임을 주어 조사로 제조하는 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)을 갖는 조방기; 조사에 꼬임을 주고 신장시키고 가늘게 하여 실로 제조하는 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)을 갖는 정방기; 및 실을 지관에 옮겨 감는 권사기;를 포함하되, 상기 조방기 및 정방기 각각의 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)은 롤러에 홈이 생성되고 에프론을 씌운 것을 특징으로 하는 칡 방적사의 제조장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 칡을 길이 10 cm로 절단하는 단계; 절단된 칡에 물을 넣고 100℃에서 30분 동안 삶는 단계; 삶은 칡을 농도 8 내지 10 중량%인 수산화 나트륨 수용액에 넣고 4 시간 동안 침지시킨 후 세척하는 단계; 세척된 칡 100 중량부를 기준으로 물 120 내지 250 중량부에 발효제로 펙티나제 10 중량부를 혼합하여 칡에 투입하고 45℃에서 72 시간 동안 발효시키는 단계; 발효된 칡을 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 분리하고 속껍질을 채취하는 단계; 채취된 속껍질을 이의 100 중량부에 대하여 유연제로 미크론 8 중량부를 처리하고 건조시키는 단계; 건조된 속껍질을 가넷 와이어 실린더 롤러(Garnet wire cylinder roller)를 갖는 분섬기로 개섬 및 분섬하여 평균 섬유 길이 85 내지 110 mm 및 평균 섬도 180 내지 260 텍스(tex)인 칡 섬유로 제조하는 단계; 제조된 칡 섬유를 롤러 카드(Roller card) 부착시킨 소면기에서 슬라이버(sliver)로 제조하는 단계; 여러 가닥의 슬라이버를 롤러 드래프팅 시스템(Roller Drafting System)을 갖는 연조기에서 합쳐서 연신시키는 단계; 연신된 슬라이버를 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)을 갖는 조방기에서 꼬임을 주고 신장시켜 조사로 제조하는 단계; 조사를 리세스트 롤러 드래프트 시스템을 갖는 정방기에서 꼬임을 주고 신장시키고 가늘게 하여 실로 제조하는 단계; 및 실을 권사기를 이용하여 지관에 옮겨 감는 단계;를 포함하되, 상기 조방기 및 정방기 각각의 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)은 롤러에 깊이 1.5 내지 2 mm로 홈을 생성시키고 에프론을 씌운 것을 특징으로 하는 칡 섬유를 포함하는 방적사의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 칡을 섬유화하여 속건성 및 항균성이 우수한 칡 섬유를 대량으로 용이하게 제조하고 이로부터 제조된 칡 섬유로부터 균제도 및 인장강도가 우수한 칡 섬유를 포함하는 방적사를 용이하게 제조하며, 제조된 칡 섬유를 포함하는 방적사를 제직 또는 편직하여 의류, 스포츠 웨어, 홈 웨어, 홈텍스타일, 언더웨어 니트, 양말 또는 타월 등의 직편물에 고품질로 적용 가능한 칡 섬유의 제조방법, 칡 섬유를 포함하는 방적사의 제조방법 및 이로부터 제조된 직편물을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 폐기되던 칡 및 칡 슬러지로부터 섬유를 제조함으로써 자원을 재활용하는 효과도 있다.
도 1은 왼쪽부터 절단된 칡, 칡에서 분리된 속껍질 및 칡 섬유를 촬영한 사진이다.
도 2는 칡 속껍질을 개섬 및 분섬하여 칡 섬유로 제조하는 가넷 와이어 실린더 롤러(Garnet wire cylinder roller)를 갖는 분섬기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 롤러 카드(Roller card)를 부착시킨 소면기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 롤러 드래프팅 시스템(Roller Drafting System)을 갖는 연조기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 연조 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 조방기 및 정방기의 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft Arrangement)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 조방기 및 정방기에 포함된 리세스트 드래프트 롤러 시스템에서 제3 롤러에 홈이 생성되고 에프론이 씌어진 형상을 정면과 측면에서 도시한 도면이다.
도 8은 정방기에서 실이 방출되는 도면이다.
이하 본 발명의 칡 섬유의 제조방법, 이를 포함하는 칡 방적사의 제조방법 및 이로부터 제조된 직편물의 제조방법을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 폐기되는 칡의 섬유적인 특성을 활용하여 소정 농도의 알칼리 수용액에 침지시키고 소정 발효제로 발효시키는 단계를 통해 칡으로부터 겉껍질, 속껍질 및 속심을 용이하게 분리한 후 채취된 속껍질을 유연제 처리하고 개섬 및 분섬을 통해 섬유로 제조하는 경우 칡 섬유의 대량 생산이 가능함을 확인하였고, 이후 상기와 같이 제조된 섬유의 매우 뻣뻣하고 섬유장이 일정치 않아 기존의 분섬기, 소면기, 연조기, 조방기 및 정방기로 방적사로 제조가 어려운 부분을 분섬기에 가넷 와이어 실린더 롤러(Garnet wire cylinder roller)를 도입하고 소면기에 롤러 카드(Roller card)를 부착시키며, 조방기 및 정방기 각각에 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)을 도입하되, 상기 조방기 및 정방기 각각의 리세스트 롤러 드래프트 시스템의 롤러에 홈을 생성시키고 에프론을 씌우는 경우 직편물용 방적사로 제조 가능한 효과를 확인하고, 이를 토대로 더욱 연구에 매진하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명에 의한 칡 섬유의 제조방법을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 칡 섬유의 제조방법은 칡을 절단하는 단계; 절단된 칡에 물을 넣고 80 내지 120℃에서 20 내지 40분 동안 삶는 단계; 삶은 칡을 알칼리 수용액에 넣고 3 내지 5 시간 동안 침지시킨 후 세척하는 단계; 세척된 칡에 물과 발효제를 넣고 65 내지 80 시간 동안 발효시키는 단계; 발효된 칡을 겉껍질, 속껍질 및 속심을 분리하고 속껍질을 채취하는 단계; 건조된 속껍질을 분섬기로 개섬 및 분섬하여 칡 섬유로 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 경우, 폐기되던 칡으로부터 섬유를 대량으로 용이하게 제조하고 자원을 재활용하는 효과가 있다.
본 기재에서 칡은 칡 뿌리, 칡 넝쿨, 착즙 후 버려지는 칡 슬러지 모두를 지칭한다.
상기 칡을 절단하는 단계는 일례로 길이 7 내지 12 cm, 바람직하게는 7.5 내지 11 cm, 보다 바람직하게는 8 내지 11 cm로 절단하고, 이 경우 칡으로부터 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 용이하게 분리되는 효과가 있다.
상기 칡을 절단하기 전 또는 절단 후에 일례로 칡에서 잎을 제거하는 단계를 포함할 수 있고, 이 경우에 불순물이 제거되어 품질이 향상되는 효과가 있다.
상기 칡을 절단하는 방법은 당업계에서 통상적으로 실시하는 범위 내인 경우 특별히 제한되지 않고 필요에 따라 적절히 선택하여 실시할 수 있음을 명시한다.
상기 절단된 칡에 일례로 물을 넣고 80 내지 120℃, 바람직하게는 90 내지 110℃에서 20 내지 40분, 바람직하게는 25 내지 35분 동안 삶는 단계을 수행하고, 이 경우 칡으로부터 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 용이하게 분리하여 섬유로 제조되는 효과가 있다.
상기 삶는 단계는 일례로 절단된 칡을 7 내지 13개, 바람직하게는 8 내지 11개로 묶어서 실시할 수 있고, 이 경우 균일하게 삶아지는 효과가 있고 칡으로부터 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 용이하게 분리하여 섬유로 제조되는 효과가 있다.
상기 삶는 단계는 일례로 절단된 칡 100 중량부에 물을 150 내지 300 중량부, 바람직하게는 200 내지 250 중량부로 투입할 수 있고, 이 범위 내에서 균일하게 삶아져서 추후 칡으로부터 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 용이하게 분리하여 섬유화 되는 효과가 있다.
또 다른 예로, 상기 삶는 단계는 물을 끓인 수증기로 칡을 찌는 방법으로 할 수 있다.
상기 삶는 단계 후 삶은 칡을 일례로 알칼리 수용액에 넣고 3 내지 5 시간, 바람직하게는 3.5 내지 4.5 시간 동안 침지시키고, 이 범위 내에서 칡에 있는 리그닌이 주로 제거되고 펙틴 및 셀룰로오스가 일부 제거되어 칡으로부터 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 용이하게 분리되어 방적에 적합한 섬유장과 섬도를 갖는 섬유로 제조되는 효과가 있다.
상기 알칼리 수용액은 일례로 농도가 5 내지 20 중량%, 바람직하게는 7 내지 17 중량%, 보다 바람직하게는 8.5 내지 15 중량%일 수 있고, 이 범위 내에서 칡에 있는 리그닌이 주로 제거되고 펙틴 및 셀룰로오스가 일부 제거되어 칡으로부터 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 용이하게 분리되어 방적에 적합한 섬유장과 섬도를 갖는 섬유로 제조되는 효과가 있다.
상기 알칼리 수용액은 일례로 수산화 나트륨 수용액, 탄산칼륨 수용액, 탄산나트륨 수용액, 및 과황산칼륨 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 수산화 나트륨 수용액이고, 이 경우에 칡으로부터 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 용이하게 분리되어 방적에 적합한 섬유장과 섬도를 갖는 섬유로 제조되는 효과가 있다.
상기 알칼리 수용액에 침지시킨 칡은 일례로 세척하는 단계를 포함하고, 이 경우 알칼리 성분이 제거되고 후속 공정이 원활히 진행되는 효과가 있다.
상기 세척은 일례로 물을 이용할 수 있고, 바람직하게는 1 내지 7회, 보다 바람직하게는 2 내지 5회 세척하여 알칼리 성분이 제거되도록 한다.
상기 세척된 칡에 일례로 물과 발효제를 넣고 65 내지 80 시간, 바람직하게는 70 내지 75 시간 동안 발효시키는 단계를 실시하고, 이 경우에 펙틴이 제거되어 칡으로부터 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 용이하게 분리되어 방적에 적합한 섬유장과 섬도를 갖는 섬유로 제조되는 효과가 있다.
상기 발효제는 일례로 펙티나제(pectinase), 폴리갈락트로나제(polygalacturonase) 또는 이들의 혼합일 수 있고, 바람직하게는 펙티나제일 수 있고, 이 경우에 칡에 있는 펙틴이 제거되어 칡으로부터 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 용이하게 분리되어 칡으로부터 섬유를 대량 생산할 수 있는 이점이 있다.
상기 발효 단계는 일례로 세척된 칡 100 중량부에 대해 물 100 내지 250 중량부 및 발효제 6 내지 15 중량부를 투입하고, 바람직하게는 물 120 내지 200 중량부 및 발효제 8 내지 12 중량부를 투입하며, 이 경우에 칡으로부터 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 용이하게 분리되어 칡으로부터 섬유질을 용이하게 추출할 수 있는 이점이 있다.
상기 발효 단계는 바람직하게는 온도 35 내지 55℃, 보다 바람직하게는 40 내지 50℃에서 실시될 수 있고, 이 경우에 칡에 있는 펙틴이 제거되어 섬유화가 용이하게 이루어지는 효과가 있다.
상기 발효된 칡은 일례로 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 분리하고 속껍질을 채취하는 단계를 포함할 수 있고, 이 경우에 속껍질로부터 섬유화를 용이하면서도 대량으로 실시할 수 있는 이점이 있다.
상기 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 분리는 수작업 또는 기계를 이용하여 실시할 수 있다.
상기 발효 단계는 일례로 굵은 칡은 아래에 배치하고 상기 굵은 칡 보다 가는 칡을 위에 적재할 수 있고, 이 경우 발효가 균일하게 이루어지는 이점이 있다.
또 다른 예로, 상기 발효 단계는 바닥 위에 자갈을 깔고, 친모래를 적층한 다음, 칡을 적재하고 물 및 발효제의 혼합을 뿌린 뒤 잡풀을 상기 적재된 칡의 측면에서부터 상부로 덮으며, 상기 잡풀 위에 보호 부재를 덮을 수 있다.
또 다른 일례로, 상기 발효 단계는 억새 또는 갈대로 적층한 다음 칡을 적재하고 물 및 발효제의 혼합을 뿌린 뒤 잡풀을 상기 적재된 칡의 측면에서부터 상부로 덮으며, 상기 잡풀 위에 보호 부재를 덮을 수 있다.
상기 채취된 속껍질을 일례로 유연제로 처리하고 건조시키는 단계를 포함할 수 있고, 이 경우에 속껍질의 개섬 및 분섬이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.
상기 유연제는 일례로 미크론, 도세노루 및 해밍으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이고, 바람직하게는 미크론이며, 이 경우에 속껍질을 개섬 및 분섬하는 공정이 용이한 효과가 있다.
상기 유연제는 일례로 속껍질 100 중량부에 대해 5 내지 15 중량부, 바람직하게는 8 내지 12 중량부를 투입하여 실시하고, 이 경우에 속껍질을 개섬 및 분섬하는 공정이 용이한 효과가 있다.
상기 유연제는 일례로 물과 혼합하여 사용될 수 있고, 바람직하게는 속껍질 100 중량부에 대해 물 50 내지 200 중량부, 보다 바람직하게는 50 내지 150 중량부에 유연제 5 내지 15 중량부를 혼합하여 사용할 수 있고, 이 경우에 유연제가 속껍질에 골고루 분산되는 효과가 있다.
상기 유연제 처리된 칡은 일례로 건조시킬 수 있고, 이 경우에 후속 공정인 개섬 및 분섬이 용이한 효과가 있다.
상기 건조는 일례로 자연 건조 또는 건조기를 이용하여 건조시킬 수 있다.
상기 유연제 처리 후 건조된 칡의 속껍질은 일례로 분섬기로 개섬 및 분섬하여 섬유로 제조하는 단계를 포함하고, 이 경우에 섬유화되어 직편물의 재료가 되는 방적사로 제조 가능한 효과가 있다.
상기 유연제 처리 후 건조된 칡의 속껍질은 일례로 함수율이 5 내지 15%, 바람직하게는 7 내지 10%이고, 이 범위 내에서 개섬 및 분섬이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.
본 발명에서 함수율은 시료를 건조 전 무게에 대한 함유수분의 양을 백분율로 표시하는 것으로 하기 수학식 1로 산출한다.
[수학식 1]
함수율(%) = [시료의 건조 전 무게(g) - 시료의 건조 무게(g)]/시료의 건조 전 무게(g) * 100
상기 분섬기는 일례로 가넷 와이어 실린더 롤러(Garnet wire cylinder roller)를 갖는 분섬기일 수 있고, 이 경우에 대마 또는 아마와 같은 마 섬유보다도 더 뻣뻣한 칡의 속껍질로부터 개섬 및 분섬하여 섬유 로 용이하게 제조하는 효과가 있다.
상기 칡 섬유는 일례로 평균 섬유 길이 80 내지 120 mm 및 평균 섬도 150 내지 270 텍스(tex)이고, 바람직하게는 평균 섬유 길이 85 내지 110 mm 및 평균 섬도 18 내지 260 텍스(tex)일 수 있으며, 이 범위 내에서 섬유 강도가 우수하고 방적사로 제조가 용이한 이점이 있다.
본 발명에서 평균 섬유 길이는 KS K ISO 6989에 의거하여 측정할 수 있고, 구체적으로 현미경으로 단섬유 200올의 측정을 1회로 하여 5회를 측정하여 평균한 값이다.
본 발명에서 평균 섬도는 현미경으로 섬유 200올의 측정을 1회로 하여 5회를 측정한 단면적을 가지고 하기 수학식 2로 산출한다.
[수학식 2]
T = A * 100,000 * P
상기 수학식 2에서 T는 섬도(tex), A는 단면적(cm2), P는 밀도(g/cm3)이다.
상기 유연제 처리 후 건조된 칡의 속껍질은 개섬 및 분섬 전에 일례로 유화제로 처리하는 단계를 실시할 수 있고, 이 경우에 속껍질에 광택이 부여되는 효과가 있다.
상기 유화제는 일례로 폴리(에틸렌글리콜)알킬에테르, 프로필렌 글리콜 알킬에테르, 및 글리세롤 알킬에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이고, 바람직하게는 폴리(에틸렌글리콜)알킬에테르이며, 이 경우에 속껍질에 광택이 부여되는 효과가 있다.
상기 유화제는 일례로 속껍질 100 중량부에 대해 7 내지 15 중량부, 바람직하게는 8 내지 12 중량부일 수 있고, 이 경우에 속껍질에 광택이 부여되는 효과가 있다.
칡 섬유
본 발명의 칡 섬유는 평균 섬유 길이 80 내지 120 mm 및 평균 섬도 150 내지 270 텍스(tex)인 것을 특징으로 하고, 이러한 경우 칡으로부터 용이하면서도 대량으로 섬유화하고 폐기되던 자원을 재활용하는 효과가 있다.
상기 칡 섬유는 주 성분이 헤미셀룰로오스이고 여기에 셀룰로오스, 펙틴 및 리그닌이 포함된 것이다.
본 기재에서 주 성분이란 모든 성분을 합한 총 중량 100 중량% 중에서 50 중량% 이상을 차지하는 성분을 의미한다.
칡 방적사의 제조방법
본 발명의 칡 방적사의 제조방법은 칡을 절단하는 단계; 절단된 칡에 물을 넣고 80 내지 120℃에서 20 내지 40분 동안 삶는 단계; 삶은 칡을 알칼리 수용액에 넣고 3 내지 5 시간 동안 침지시킨 후 세척하는 단계; 세척된 칡에 물과 발효제를 넣고 65 내지 80 시간 동안 발효시키는 단계; 발효된 칡을 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 분리하고 속껍질을 채취하는 단계;채취된 속껍질을 유연제로 처리하고 건조시키는 단계; 건조된 속껍질을 분섬기로 개섬 및 분섬하여 칡 섬유로 제조하는 단계; 제조된 칡 섬유를 슬라이버로 제조하는 소면 단계; 제조된 슬라이버를 합쳐서 연신시키는 연조 단계; 연신된 슬라이버에 꼬임을 주고 신장시켜 조사로 제조하는 조방단계; 및 조사를 꼬임을 주고 신장시키고 가늘게 하여 실로 제조하는 정방단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 경우 마 섬유 보다도 뻣뻣하고 섬유장이 일정치 않은 칡 섬유로부터 직편물이 가능한 칡 섬유를 포함한 방적사를 용이하게 제조하는 효과가 있다.
본 기재에서 직편물은 직물 또는 편물을 지칭한다.
상기 칡을 절단하는 단계부터 섬유로 제조하는 단계는 상술한 칡 섬유의 제조방법의 내용을 포함하고, 중복 기재를 피하기 위해 여기에서는 생략한다.
상기 개섬 및 분섬 후 수득된 섬유는 섬유장이 일정치 않고 섬도가 굵고 뻣뻣하기 때문에 기존의 소면기로는 섬유를 빗질하여 한 올씩 분리하고 잡물을 제거하며 섬유를 어느 정도 평행으로 간추려서 슬라이버(Sliver)로 만드는 소면 단계를 실시하기가 용이하지 않다.
본 발명에서는 상기 칡 섬유에 소면 단계를 실시하기 위해 일례로 소면기에 롤러 카드(Roller card)를 부착시켜 소면을 실시하고, 이 경우에 섬유장이 일정치 않고 섬도가 굵고 뻣뻣한 섬유를 용이하게 개섬 및 분섬하여 방적사로 용이하게 제조되도록 하는 효과가 있다.
상기 소면 단계는 일례로 칡 섬유 10 내지 90 중량%에 천연 섬유, 재생 섬유 및 합성 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상 10 내지 90 중량%를 포함하여 실시되고, 바람직하게는 칡 섬유 10 내지 70 중량%에 천연 섬유, 재생 섬유 및 합성 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상 30 내지 90 중량%를 포함하여 실시되며, 보다 바람직하게는 칡 섬유 10 내지 50 중량%에 천연 섬유, 재생 섬유 및 합성 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상 50 내지 90 중량%를 포함하여 실시되고, 더욱 바람직하게는 칡 섬유 10 내지 30 중량%에 천연 섬유, 재생 섬유 및 합성 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상 70 내지 90 중량%를, 포함하여 실시될 수 있고, 이 경우에 촉감이 우수한 효과가 있다.
상기 천연 섬유는 일례로 면 섬유, 견 섬유, 마 섬유, 및 양모로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 면 섬유일 수 있고, 이 경우 혼방되어 방적사로 용이하게 제조되고 칡 섬유가 갖는 속건성 및 항균성이 잘 발현되는 효과가 있다.
상기 재생 섬유는 일례로 레이온, 리오셀, 아세테이트, 알린산 섬유 및 재생 단밸질 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 합성 섬유는 일례로 폴리에스테르, 폴리아미드, 아크릴, 폴리우레탄 및 폴리프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 소면 단계는 바람직하게는 칡 섬유 10 내지 30 중량%에 면 섬유 70 내지 90 중량%를 포함하여 실시할 수 있고, 이 경우에 칡 섬유의 특성이 잘 발현되고 방적사로 용이하게 제조하는 효과가 있다.
상기 소면 단계는 바람직하게는 천연 섬유, 재생 섬유 및 합성 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상; 칡 섬유; 및 천연 섬유, 재생 섬유 및 합성 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상;의 3층으로 된 형태로 소면기에 투입될 수 있고, 이 경우에 균일한 혼방사로 제조되는 이점이 있다.
구체적으로 상기 소면 단계는 카드 테이블(Card table)에 천연 섬유, 재생 섬유 및 합성 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 깔고 그 위에 칡 섬유을 깔고 그 위에 다시 천연 섬유, 재생 섬유 및 합성 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 깔아 3층으로 된 상태로 소면기에 공급하여 웹(web)을 수득한 후 리버스 상태로 소면기에 다시 한번 공급해서 제2차 랩을 수득할 수 있고, 이 경우에 칡 섬유와 다른 섬유와의 혼방이 균일하게 이루어지는 효과가 있다.
상기 카드 테이블은 바람직하게는 3 내지 4 m 및 폭 1.5 내지 2.5 m의 회전형 컨베이어 벨트이고 상기 컨베이어 벨트는 래티스 바(lattice bar)로 이루어진 공급장치로 3층으로 된 칡 섬유와 다른 섬유가 소면기로 원활하게 공급되는 효과가 있다.
상기 연조 단계는 일례로 소면 단계에서 칡 섬유; 및 천연섬유, 재생섬유 및 합성섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상;으로부터 칡 섬유를 포함하는 슬라이버로 제조하는 단계이다.
본 발명에서 연조 단계는 슬라이버 여러 가닥을 더블링(doubling)하여 길이방향으로 늘리는 공정으로 여러 가닥의 슬라이버가 일정 비율로 늘어나면서 한 가닥의 슬라이버로 제조되는 단계를 지칭하고, 일반적으로 슬라이버 6 가닥 또는 8 가닥을 합쳐서 길이방향으로 늘린다.
본 발명에서 슬라이버(sliver)는 섬유 다발을 지칭한다.
본 발명에서 방적은 천연 섬유를 포함하여 실로 만드는 모든 공정을 의미한다.
본 발명에서 연신 또는 드래프트는 섬유를 잡아당기는 것을 일컫으며, 연신 또는 드래프트 후 섬유의 굵기가 감소된다.
상기 연조 단계는 롤러 드래프팅 시스템(Roller Drafting System)을 갖는 연조기에서 실시될 수 있고, 이 경우에 최종 실의 균제도가 향상되고 인장강도와 탄성이 뛰어난 이점이 있다.
상기 롤러 드래프팅 시스템은 바람직하게는 콘덴서 롤러(condenser roller), 송출 하단 롤러(Front bottom roller), 제2 하단 롤러(Second bottom roller), 제3 하단 롤러(Third bottom roller), 및 공급 하단 롤러(Back bottom roller)을 포함할 수 있고, 이 경우에 최종 실의 균제도가 향상되고 인장강도와 탄성이 뛰어난 이점이 있다.
상기 연조 단계는 바람직하게는 6가닥의 슬라이버를 합쳐서 연신할 수 있고, 이 경우에 최종 실의 균제도가 향상되고 인장강도와 탄성이 뛰어난 이점이 있다.
상기 조방 단계는 일례로 연신 후 균제도가 향상된 칡 섬유를 포함하는 슬라이버에 꼬임을 주어 조사(roving yarn)로 제조하는 단계일 수 있고, 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)을 갖는 조방기에서 실시되고, 이 경우에 섬유의 길이를 늘리고 강도를 부여하여 방적이 가능하도록 하게 한다.
본 발명에서 조방 단계는 슬라이버의 굵기를 가늘게 하고 강도를 부여하기 위해 적합한 꼬임을 주는 단계를 지칭한다.
상기 정방 단계는 조사에 꼬임을 주고 가는 실로 제조하는 단계로 일례로 리세스트 롤러 드래프트 시스템을 갖는 정방기에서 실시하고, 이 경우실에 강도를 부여하고 조사가 가늘어져 방적이 가능하도록 하는 효과가 있다.
상기 조방기 및 정방기 각각의 리세스트 롤러 드래프트 시스템은 일례로 롤러에 홈을 생성하고 에프론(apron)을 씌운 것이고, 섬유장이 일정치 않고 뻣뻣하여 꼬임을 주기 어려웠던 칡 섬유에 꼬임을 주고 강도를 부여하여 조방 단계 및 정방단계가 원활하게 이루어지도록 하여 방적에 적용할 수 있는 실로 제조하는 효과가 있다.
상기 조방기 및 정방기 각각의 리세스트 롤러 드래프트 시스템은 일례로 백 롤러, 제3 롤러, 제2 롤러 및 프론트 롤러로 이루어지는데, 이 중 제3 롤러에 홈을 생성하고 에프론을 씌울 수 있고, 이 경우에 섬유장이 일정치 않고 뻣뻣하여 꼬임을 주기 어려웠던 칡 섬유에 꼬임을 주고 강도를 부여하여 조방 단계 및 정방단계가 원활하게 이루어지도록 하여 방적에 적용할 수 있는 실로 제조하는 효과가 있다.
상기 제3 롤러에 홈은 일례로 깊이 1 내지 2 mm, 바람직하게는 1.3 내지 1.7 mm, 보다 바람직하게는 1.4 내지 1.6 mm로 생성될 수 있고, 이 경우에 섬유장이 균일하지 않은 섬유에 연신을 주는 조방 및 정방 공정이 원활하게 이루어지게 하는 이점이 있다.
본 발명에서 정방 단계는 조방에서 제조된 조사를 원하는 굵기의 실이 되도록 신장하고, 적당한 꼬임으로 강도를 부여하여 실을 만들고, 목관에 감는 공정을 지칭한다.
상기 정방 단계는 일례로 오픈 엔드(Open end) 정방기로 실시할 수 있고, 이 경우 연신 단계 후 조방 단계를 거치지 않고 오픈 엔드 정방 단계로 실시할 수 있고 조방 단계 및 권사 단계를 생략할 수 있는 이점이 있고 생산속도가 증대되는 효과가 있다.
상기 정방 단계 후 실을 지관에 감는 권사 단계를 실시할 수 있다.
상기 권사 단계는 특별히 한정되지 않고 당업계에 공지된 통상적인 방법에 의하여 실시할 수 있다.
상기 권사 단계는 바람직하게는 왁스 또는 오일을 부여하면서 실시할 수 있고, 이 경우에 제직 또는 편직이 원활히 이루어지는 이점이 있다.
본 발명에서 권사 단계는 정방 단계에서 생산된 실을 이어서 길고 연속된 실로 감아주면서 실에 포함된 결점과 이물질을 제거하는 공정을 지칭한다.
칡 섬유를 포함하는 방적사
본 발명의 칡 섬유를 포함하는 방적사는 칡 섬유를 포함하는 방적사의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하고, 이러한 경우 폐기되는 칡을 활용하여 섬유화하고 이를 포함한 칡 방적사는 인장강도 및 탄성이 유지되면서 속건성, 항균성 및 염색성이 우수한 이점이 있다.
칡 방적사를 포함하는 직편물의 제조방법
본 발명의 칡 방적사를 포함하는 직편물의 제조방법은 상기 칡 방적사의 제조방법으로 제조된 칡 방적사를 제직 또는 편직하여 직편물로 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하고, 이러한 경우 속건성 및 항균성이 우수한 직편물을 제공하는 효과가 있다.
직편물
본 발명의 직편물은 상기 직편물의 제조방법으로 제조됨을 특징으로 하고, 이러한 경우 흡습성, 속건성 및 항균성이 우수한 효과가 있다.
상기 직편물은 일례로 의류, 홈 웨어, 스포츠웨어, 언더웨어, 홈 텍스타일, 양말, 니트 또는 타월일 수 있고, 이 경우 흡습성, 속건성 및 항균성이 우수하여 쾌적하고 위생적인 이점이 있다.
칡 방적사의 제조장치
본 발명의 칡 방적사의 제조장치는 칡으로부터 분리된 속껍질을 칡 섬유로 제조하는 가넷 와이어 실린더 롤러(Garnet wire cylinder roller)를 갖는 분섬기; 칡 섬유를 소면(carding)하여 칡 섬유를 포함하는 슬라이버로 제조하는 롤러 카드(Roller card)를 부착시킨 소면기; 여러 가닥의 슬라이버를 합쳐서 연신하는 롤러 드래프팅 시스템(Roller Drafting System)을 갖는 연조기; 연신된 슬라이버에 꼬임을 주면서 신장시키고 강도를 부여하여 조사를 제조하는 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)을 갖는 조방기; 조사를 원하는 굵기의 실이 되도록 꼬임을 주어 신장하여 실로 제조하는 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)을 갖는 정방기; 및 실을 지관에 옮겨 감는 권사기;를 포함하되, 상기 조방기 및 정방기 각각의 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)은 롤러에 홈이 생성되고 에프론을 씌운 것을 특징으로 한다. 이러한 경우 칡 섬유로부터 직편물의 재료가 되는 방적사를 용이하면서도 생산성 높게 제조하는 효과가 있다.
또 다른 예로, 본 발명의 칡 섬유 제조장치는 칡으로부터 분리한 속껍질을 칡 섬유로 제조하는 가넷 와이어 실린더 롤러(Garnet wire cylinder roller)를 갖는 분섬기; 칡 섬유를 소면(carding)하여 칡 섬유를 포함하는 슬라이버로 제조하는 롤러 카드(Roller card) 부착시킨 소면기(Flat card); 여러 가닥의 슬라이버를 합쳐서 연신하는 롤러 드래프팅 시스템(Roller Drafting System)을 갖는 연조기; 및 연신된 슬라이버에 꼬임을 주면서 신장시키고 강도를 부여하여 조사를 제조하는 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)을 갖는 오른 엔드 정방기;를 포함하되, 상기 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)은 롤러에 홈이 생성되고 에프론을 씌운 것을 특징으로 하고, 이러한 경우 칡 섬유로부터 직편물의 재료가 되는 방적사를 용이하면서도 생산성 높게 제조하는 효과가 있다.
상기 오픈 엔드 정방기를 사용하는 경우, 조방기 및 권사기가 생략될 수 있다.
상기 분섬기, 소면기, 연조기, 조방기, 정방기 및 권사기는 상술한 칡 섬유의 제조방법 및 칡 방적사의 제조방법의 내용을 포함하고, 중복 기재를 피하기 위해 여기에서는 생략하였다.
본 발명의 칡 섬유를 포함하는 방적사의 제조방법은 칡을 길이 10 cm로 절단하는 단계; 절단된 칡에 물을 넣고 100℃에서 30분 동안 삶는 단계; 삶은 칡을 농도 8 내지 10 중량%인 수산화 나트륨 수용액에 넣고 4 시간 동안 침지시킨 후 세척하는 단계; 세척된 칡 100 중량부를 기준으로 물 120 내지 250 중량부에 발효제로 펙티나제 10 중량부를 혼합하여 칡에 투입하고 45℃에서 72 시간 동안 발효시키는 단계; 발효된 칡을 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 분리하고 속껍질을 채취하는 단계; 채취된 속껍질을 이의 100 중량부에 유연제로 미크론 8 중량부로 처리하고 건조시키는 단계; 건조된 속껍질을 가넷 와이어 실린더 롤러(Garnet wire cylinder roller)를 갖는 분섬기로 개섬 및 분섬하여 평균 섬유 길이 85 내지 110 mm 및 평균 섬도 180 내지 260 텍스(tex)인 섬유로 제조하는 단계; 제조된 섬유를 롤러 카드(Roller card) 부착시킨 소면기에서 칡 섬유를 포함하는 슬라이버(sliver)로 제조하는 단계; 슬라이버 6 가닥을 롤러 드래프팅 시스템(Roller Drafting System)을 갖는 연조기에서 합쳐서 연신시키는 단계; 연신된 슬라이버를 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)을 갖는 조방기에서 꼬임을 주고 신장시켜 조사로 제조하는 단계; 조사를 리세스트 롤러 드래프트 시스템을 갖는 정방기에서 꼬임을 주고 신장시키고 가늘게 하여 실로 제조하는 단계; 및 실을 권사기를 이용하여 지관에 옮겨 감는 단계;를 포함하되, 상기 조방기 및 정방기 각각의 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)은 롤러에 깊이 1.5 내지 2 mm로 홈을 생성시키고 에프론을 씌운 것을 특징으로 한다. 이러한 경우에 칡으로부터 대량으로 용이하게 섬유화하고 이를 직편물의 재료가 되는 방적사로 제조할 수 있으며 이를 포함하는 직편물은 속건성 및 항균성이 우수하여 쾌적하고 위생적인 이점이 있다.
상기 절단 단계, 삶는 단계, 알칼리에 침지 후 세척단계, 발효 단계, 속껍질 채취단계, 유연제 처리 및 건조 단계, 개섬 및 분섬 단계, 소면 단계, 연신 단계, 조방 단계, 정방 단계 및 권취 단계는 상술한 칡 섬유의 제조방법 및 칡 방적사의 제조방법의 내용을 포함하고, 중복 기재를 피하기 위해 여기에서는 생략하였다.
본 발명의 칡 섬유의 제조방법, 이를 포함하는 칡 방적사의 제조방법 및 이로부터 제조된 직편물을 설명함에 있어서, 명시적으로 기재하지 않은 다른 조건이나 장비 등은 당업계에서 통상적으로 실시되는 범위 내에서 적절히 선택할 수 있고, 특별히 제한되지 않음을 명시한다.
이하, 본 기재의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 기재를 예시하는 것일 뿐 본 기재의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1
칡 뿌리 및 칡 넝쿨을 길이 10cm로 절단하고 10개 묶음으로 묶은 후 물을 넣고 100℃에서 30분간 삶았다. 삶은 칡에 농도 8 내지 10 중량%인 수산화 나트륨 수용액에 넣고 4시간 통안 침지시킨 후 물로 수세하여 알칼리 성분을 제거하였다. 상기 세척된 칡 100 중량부를 기준으로 물 150 중량부에 발효제로 펙틴나아제를 10 중량부를 혼합하여 세척된 칡에 투입하고 온도 45℃에서 72시간 동안 발효시켰다. 발효된 칡을 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 분리하고 속껍질을 채취하였다.
채취된 속껍질 100 중량부에 대하여 물 150 중량부에 유연제로 미크론 8 중량부를 혼합하여 침지시킨 후 상온에서 건조시켰다. 건조된 속껍질 100 중량부에 유화제로 폴리(에틸렌글리콜)알킬에테르를 10 중량부로 처리한 후 상온에서 건조시켰다.
상기 유화제 처리된 속껍질을 가넷 와이어 실린더 롤러(Garnet wire cylinder roller)를 갖는 분섬기로 개섬 및 분섬하여 칡 섬유로 제조하였다. 상기 제조된 칡 섬유를 롤러 카드(Roller card) 부착시킨 소면기에서 소면을 실시하였다. 이 때 길이 3 내지 4 m, 폭 1.5 내지 2.5 m의 회전형 컨베이어 벨트에 래티스 바가 설치된 카드 테이블 위에 면 섬유를 시트 상으로 깔고 그 위에 칡 섬유를 시트 상으로 깐 다음 다시 면 섬유를 시트상으로 깔아 3층을 이루는 상태로 소면기에 공급하여 제1차 랩을 수득한 후 리버스 상태로 소면기에 다시 한번 공급해서 제2차 랩을 수득하였다. 이 때, 칡 섬유와 면 섬유의 무게 비율은 15 : 85이었다. 소면 단계 후 수득되는 칡 섬유를 포함하는 슬라이버 6 가닥을 롤러 드래프팅 시스템(Roller Drafting System)을 갖는 연조기에서 합쳐서 균제도를 향상시켰다. 균제도가 향상된 슬라이버를 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)을 갖는 조방기에서 꼬임을 주면서 신장시켜 조사를 제조하였다. 제조된 조사를 리세스트 롤러 드래프트 시스템을 갖는 정방기에서 꼬임을 주면서 신장시키고 가늘게 하여 실로 제조하였다. 제조된 실을 와인더에 감는 권사 단계를 실시하였다. 상기 조방기 및 정방기 각각의 리세스트 롤러 드래프트 시스템은 제3 롤러에 깊이 1.5~2.0mm로 홈을 판 후 에프론을 씌운 시스템이었다.
상기 제조된 칡 방적사로 제직하여 직물로 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에서 칡 섬유 30 중량% 및 면 섬유 70 중량%를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 3
실시예 1에서 칡 섬유 50 중량% 및 면 섬유 50 중량%를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
[시험예]
상기 실시예 1 내지 3에서 제직된 시편을 특성을 하기와 같은 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.
측정방법
* 평균길이(mm): KS K ISO 6989에 의거하여 측정하였다. 구체적으로 칡 섬유에서 미작위로 채취한 섬유 200올의 측정을 1회로 해서 5회 측정하여 평균값을 산출하였다. 섬유의 길이는 현미경으로 측정하였다.
* 평균섬도(tex): KS K ISO 1973에 의거하여 측정하였다. 구체적으로 칡 섬유에서 미작위로 채취한 섬유 200올의 측정을 1회로 해서 5회 측정하여 평균값을 산출하였다. 섬도는 현미경으로 측정한 단면적을 가지고 하기 수학식 2로 산출하였다.
[수학식 2]
T = A * 100,000 * P
상기 수학식 2에서 T는 섬도(tex), A는 단면적(cm2), P는 밀도(g/cm3)이다.
* 칡 섬유의 인장강도(cN): KSK ISO 5079에 의거하여 측정하였다.
* 칡 섬유를 포함하는 방적사의 인장강도(cN): 인스트론형 인장 시험기를 이용하여 KSK ISO 2062에 의거하여 측정하였다.
* 흡수성(%): KS K 0642에 의거하여 측정하였다.
구 분 실시예 1 실시예 2 실시예 3
칡 섬유의 평균길이(mm) 85 89 110
칡 섬유의 평균 섬도(tex) 253 204 180
칡 섬유의 인장강도 102.0 89.2 73.0
칡 섬유를 포함하는 링 방적사(Ne 20)의 인장강도 372.4 351.2 345.3
칡 섬유를 포함하는 오픈 엔드 방적사(Ne 20)의 인장강도 261.0 254.5 236.9
흡수성 웨일방향 51 48 46
코스방향 45 42 40
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 3은 공정 특성상 칡으로부터 섬유를 용이하게 대량 생산이 가능함을 확인할 수 있었고, 나아가 칡 섬유로부터 방적사로 용이하게 방적이 가능하여 이를 가지고 직물로 제직할 수 있는 효과를 확인할 수 있었다. 또한 방적된 칡 섬유를 포함한 방적사는 인장강도가 우수하고 이를 포함한 직물은 흡수성이 우수하여 의류, 홈 웨어, 스포츠웨어, 언더웨어, 홈 텍스타일, 양말, 니트 또는 타월에 적용가능한 것을 확인할 수 있었다.

Claims (15)

  1. 칡을 절단하는 단계;
    절단된 칡에 물을 넣고 80 내지 120℃에서 20 내지 40분 동안 삶는 단계;
    삶은 칡을 알칼리 수용액에 넣고 3 내지 5 시간 동안 침지시킨 후 세척하는 단계;
    세척된 칡에 물과 발효제를 넣고 65 내지 80 시간 동안 발효시키는 단계;
    발효된 칡을 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 분리하고 속껍질을 채취하는 단계;
    채취된 속껍질을 유연제로 처리하고 건조시키는 단계; 및
    건조된 속껍질을 섬유화하기 위해 분섬기로 개섬 및 분섬하여 평균 섬유 길이 80 내지 120 mm 및 평균 섬도 150 내지 250 텍스(tex)인 섬유로 제조하는 단계;를 포함하되,
    상기 유연제 처리 후 건조된 칡의 속껍질은 함수율이 5 내지 15%이고,
    상기 분섬기는 가넷 와이어 실린더 롤러(Garnet wire cylinder roller)를 갖는 분섬기인 것을 특징으로 하는
    칡 섬유의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발효 단계에서 발효제는 펙티나제(pectinase), 폴리갈락트로나제(polygalacturonase) 또는 이들의 혼합인 것을 특징으로 하는
    칡 섬유의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 건조된 속껍질을 개섬하기 전 유화제로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    칡 섬유의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 칡을 절단하는 단계;
    절단된 칡에 물을 넣고 80 내지 120℃에서 20 내지 40분 동안 삶는 단계;
    삶은 칡을 알칼리 수용액에 넣고 3 내지 5 시간 동안 침지시킨 후 세척하는 단계;
    세척된 칡에 물과 발효제를 넣고 65 내지 80 시간 동안 발효시키는 단계;
    발효된 칡을 겉껍질, 속껍질 및 속심으로 분리하고 속껍질을 채취하는 단계;
    채취된 속껍질을 유연제로 처리하고 함수율 5 내지 15%가 되도록 건조시키는 단계;
    건조된 속껍질을 섬유화하기 위해 가넷 와이어 실린더 롤러를 갖는 분섬기로 개섬 및 분섬하여 평균 섬유 길이 80 내지 120 mm 및 평균 섬도 150 내지 250 텍스(tex)인 칡 섬유로 제조하는 단계;
    제조된 칡 섬유를 슬라이버로 제조하는 소면 단계;
    제조된 슬라이버를 합쳐서 연신시키는 연조 단계;
    연신된 슬라이버를 신장시키면서 꼬임을 주어 조사로 제조하는 조방단계; 및
    조사를 신장시켜 가늘게 하면서 꼬임을 주어 하여 실로 제조하는 정방단계;를 포함하여 방적사로 제조하되,
    상기 조방 단계 및 정방 단계는 각각 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)을 갖는 조방기 및 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)을 갖는 정방기에서 실시되고,
    상기 조방기 및 정방기 각각의 리세스트 롤러 드래프트 시스템은 롤러에 홈을 생성시키고 에프론을 씌운 것을 특징으로 하는
    칡 방적사의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 소면 단계는 롤러 카드(Roller card)를 부착시킨 소면기에서 실시되는 것을 특징으로 하는
    칡 방적사의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 소면 단계는 칡 섬유 10 내지 90 중량%에, 천연 섬유, 재생 섬유 및 합성 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상 10 내지 90 중량%를, 포함하여 실시되는 것을 특징으로 하는
    칡 방적사의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 연조 단계는 롤러 드래프팅 시스템(Roller Drafting System)을 갖는 연조기에서 실시되는 것을 특징으로 하는
    칡 방적사의 제조방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 칡 방적사의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는
    칡 방적사.
  13. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 칡 방적사의 제조방법으로 제조된 칡 방적사를 제직 또는 편직하여 직물 또는 편물로 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    칡 방적사를 포함하는 직편물의 제조방법.
  14. 제13항의 직편물의 제조방법으로 제조됨을 특징으로 하는
    직편물.
  15. 칡으로부터 분리된 속껍질을 칡 섬유로 제조하는 가넷 와이어 실린더 롤러(Garnet wire cylinder roller)를 갖는 분섬기;
    칡 섬유를 소면(carding)하여 슬라이버로 제조하는 롤러 카드(Roller card)를 부착시킨 소면기;
    여러 가닥의 슬라이버를 합쳐서 연신하는 롤러 드래프팅 시스템(Roller Drafting System)을 갖는 연조기;
    연신된 슬라이버를 신장시키면서 꼬임을 주어 조사로 제조하는 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)을 갖는 조방기;
    조사를 신장시켜 가늘게 하면서 꼬임을 주어 실이 되도록 제조하는 리세스트 롤러 드래프트 시스템을 갖는 정방기; 및
    실을 지관에 옮겨 감는 권사기;를 포함하되,
    상기 조방기 및 정방기 각각의 리세스트 롤러 드래프트 시스템(Recessed roller draft system)은 롤러에 홈이 생성되고 에프론을 씌운 것을 특징으로 하는
    칡 방적사의 제조장치.
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