KR102617695B1 - 기능성 이불 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기능성 이불 및 그 제조방법에 관한 것으로, 원사를 직조하여 소정 면적을 갖는 상부 외피와 하부 외피를 제조하는 1공정; 상기 상부 외피와 하부 외피를 중첩되도록 배치하여 내부에 공간이 형성되도록 한 후, 중첩된 상부 외피와 하부 외피의 외주연을 봉합하되 일부위에 개구부가 형성되도록 하여 침구본체를 형성하는 2공정; 상기 침구본체의 개구부를 통해 내부에 충전재를 투입시켜 소정 두께가 되도록 충전시키는 3공정; 상기 충전재가 충전된 침구본체를 성형기에 넣고 전체 면적을 균등하게 타격시켜 충전재가 균일하게 펴져서 배치되도록 하는 4공정;을 포함한다.

Description

기능성 이불 및 그 제조방법{Functional quilt and manufacturing method thereof}
본 발명은 기능성 이불 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 이불은 취침 시 사용자의 몸을 덮어 체온을 따뜻하게 유지함으로써 편안한 수면을 취하도록 하는 것으로서, 보온성을 유지하고 사용자로 하여금 편안하고 쾌적한 잠자리를 제공하도록 구성된다. 이불은 다양한 종류가 있으나, 대부분 이불의 외부를 둘러싸는 원단인 외피 내에 충전재를 넣어 사용하는 구조를 이룬다. 충전재는 이불솜이라고도 하며, 목화솜, 화학솜 등이 주로 사용된다.
군대에서 사용되는 기능성 이불은 모포를 주로 사용하고 있으나 보온성이 낮아 근래에는 이를 개선시킨 기능성 이불이 요구되어 왔다.
충전재로서 이불솜의 제작 방법은 천연섬유 및/또는 합성섬유로 된 섬유 원료를 타면기를 이용하여 타면 후 성형기를 거쳐 이불솜의 모양으로 성형하는 포솜 방식이 널리 사용되고 있다.
이불은 충전재에 개어진 방향으로 굴곡이 형성되고, 이러한 굴곡으로 매트가 바닥에 깔릴 때에 불규칙한 면을 형성하기 때문에 사용자는 등이 배기거나 불편함을 느낀다. 이불을 개어 놓으면 내부의 충전재가 접혀지기 때문에 솜이 수축된 상태로 장시간 유지되고, 지속하여 같은 방향으로 개어지면서 점차 충전재는 접혀진 부분이 오목하게 수축되어 원형으로 복원되지 않는 문제가 있다. 이로 인해 원래의 형상보다 수축된 두께를 갖기 때문에 보온성이 떨어지게 되는 문제가 있다.
한국특허출원 10-2013-0157026 한국등록특허 10-1790849
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 계절에 적합한 보온성을 제공할 수 있도록 하고, 바닥의 한기를 막아주고 체온을 보호하며 부피를 최소화시킬 수 있으며, 방오, 방염, 항균 성능을 갖도록 하여 안전성이 향상될 수 있도록 한 기능성 이불 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 이불 속에 삽입되는 충전재의 변형을 줄여 장기간 개어졌다가 펴지더라도 그 원래의 두께 및 형상을 유지하게 하여 장기간 탄력 있고 평평하게 유지할 수 있고, 이에 더해 균일한 보온성을 얻을 수 있는 기능성 이불 및 그 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 원사를 직조하여 소정 면적을 갖는 상부 외피와 하부 외피를 제조하는 1공정; 상기 상부 외피와 하부 외피를 중첩되도록 배치하여 내부에 공간이 형성되도록 한 후, 중첩된 상부 외피와 하부 외피의 외주연을 봉합하되 일부위에 개구부가 형성되도록 하여 침구본체를 형성하는 2공정; 상기 침구본체의 개구부를 통해 내부에 충전재를 투입시켜 소정 두께가 되도록 충전시키는 3공정; 상기 충전재가 충전된 침구본체를 성형기에 넣고 전체 면적을 균등하게 타격시켜 충전재가 균일하게 펴져서 배치되도록 하는 4공정;을 포함하는 기능성 이불의 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
상기 1공정의 원사는, 외면에 왁스를 베이스로 하는 코팅제;를 도포하여 이루어진다.
상기 3공정에서 충전재는 상부솜 및 하부솜을 포함하고, 충전재를 제조하는 단계는 상부솜 및 하부솜 구비단계; 상기 상부솜과 하부솜이 일체화되도록 합포단계; 상기 합포단계를 통한 상부솜 및 하부솜의 표면을 균일하게 처리하는 평활단계; 및 상기 평활단계를 거친 상부솜과 하부솜을 건조하는 완성단계;를 포함하고, 상기 상부솜 및 하부솜은 폴리에스터 65 ~ 90중량%, 폴리락트산 5 ~ 25중량%, 일라이트, 흑운모, 제올라이트로 이루어진 그룹에서 1이상 선택되는 광물 1 ~ 6중량%, 측백나무분말 2 ~ 3중량%, 분산제 1 ~ 2중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 충전재는 폴리에스터 100wt%이며, 질량 120~160g/㎡, 보온율 50~70%, 압축률 40~50%, 회복률 70~90%인 것 또는 충전재는 폴리에스터 100wt%이며, 질량 250~290g/㎡, 보온율 70~90%, 압축률 40~50%, 회복률 70~90%인 것을 특징으로 한다.
상기 3공정에서 충전재는 부솜, 중간솜 및 하부솜을 포함하고, 충전재를 제조하는 단계는 상부솜 및 하부솜 구비단계; 중간솜 구비단계; 상기 중간솜의 상, 하면에 상부솜과 하부솜이 일체화되도록 합포단계; 상기 합포단계를 통한 중간솜의 상면과 하면에 위치한 상부솜 및 하부솜의 표면을 균일하게 처리하는 평활단계; 및 상기 평활단계를 거친 상부솜과 하부솜을 건조하는 완성단계;를 포함한다.
본 발명은 상기 기능성 이불의 제조방법에 의해 제조된 기능성 이불에 의해 달성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 계절에 적합한 보온성을 제공할 수 있고, 바닥의 한기를 막아주고 체온을 보호하며 부피를 최소화시킬 수 있으며, 방오, 방염, 항균 성능을 갖도록 하여 안전성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 충전재의 탄력을 향상시켜 주름이 잘 잡히지 않고, 이에 의해 접혀진 부분의 굴곡이 남지 않아 충전재를 평평하게 오래도록 유지할 수 있으며, 더불어 보온을 균일하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기능성 이불의 제조방법에 대한 공정흐름도,
도 2는 본 발명에 따른 기능성 이불의 제조방법에 대한 예시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 기능성 이불의 제조방법에 적용되는 성형기에 대한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 기능성 이불의 제조방법에서 3공정을 구체적으로 나타낸 공정흐름도,
도 5는 상기 도 4의 3공정의 충전재에 대한 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따라 제작된 기능성 이불에 대한 사진,
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따라 제작된 기능성 이불에 대한 사진.
이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 기능성 이불의 제조방법에 대한 공정흐름도, 도 2는 본 발명에 따른 기능성 이불의 제조방법에 대한 예시한 도면, 도 3은 본 발명에 따른 기능성 이불의 제조방법에 적용되는 성형기에 대한 도면, 도 4는 본 발명에 따른 기능성 이불의 제조방법에서 3공정을 구체적으로 나타낸 공정흐름도, 도 5는 상기 도 4의 3공정의 충전재에 대한 단면도, 도 6은 본 발명의 실시예 1에 따라 제작된 기능성 이불에 대한 사진, 도 7은 본 발명의 실시예 2에 따라 제작된 기능성 이불에 대한 사진이다.
본 발명에 따른 기능성 이불의 제조방법은,
원사를 직조하여 소정 면적을 갖는 상부 외피(2)와 하부 외피(4)를 제조하는 1공정(S1);
상기 상부 외피(2)와 하부 외피(4)를 중첩되도록 배치하여 내부에 공간이 형성되도록 한 후, 중첩된 상부 외피(2)와 하부 외피(4)의 외주연을 봉합하되 일부위에 개구부가 형성되도록 하여 침구본체(100)를 형성하는 2공정(S2);
상기 침구본체(100)의 개구부를 통해 내부에 충전재(200)를 투입시켜 소정 두께가 되도록 충전시키는 3공정(S3);
상기 충전재가 충전된 침구본체(100)를 성형기(300)에 넣고 전체 면적을 균등하게 타격시켜 충전재(200)가 균일하게 펴져서 배치되도록 하는 4공정(S4);을 포함하여 이루어진다.
이하 상기 각 공정을 상세하게 설명한다.
[1공정(S1)]
원사(10)를 직조하여 소정 면적을 갖는 상부 외피(2)와 하부 외피(4)를 제조한다.
도 6에서와 같이 본 발명의 일 실시예(A1)에 따르면, 상부 외피(2) 또는 하부 외피(4)는 면 100wt% 재질이다. 이는 여름용 이불 겉감 원단으로 사용될 수 있다.
바람직하게는 하부 외피(4)는 알칼리를 부분적으로 처리하여 약품 처리된 부분이 수축되면서 처리되지 않은 부분에는 요철이 생기도록 하는 리플가공에 의해 형성된다.
[표 1]과 [표 2]는 일 실시예(A1)에 따르는 여름용 이불 겉감 원단의 품질기준 및 시험방법을 나타낸 표이다.
항목 혼용률(%) 질량(g/㎡) 밀도(올/5㎝) 인장강도(N)
경사 위사 경사 위사
품질기준 면 100 126 이상 248 이상 138 이상 391 이상 170 이상
시험방법 KS K 0210 KS K 0514 KS K ISO 7211-2 KS K 0520
항목 치수변화율(%) 일광견뢰도(급) 세탁견뢰도(급) 땀견뢰도(급) 마찰견뢰도(급)
경사 위사 변퇴 오염 변퇴 오염 건 습
품질기준 ±7 ±7 3 이상 4 이상 4 이상 4 이상 4 이상 4 이상 3 이상
시험방법 KS K ISO 5077, KS K ISO 6330
4B, 텀블건조		 KS K ISO 105-B02,
(사이클 A-1, 방법 3)		 KS K ISO 105-C10, A(1) KS K ISO 105-E04 KS K 0650-1
도 7에서와 같이 본발명의 다른 실시예(A2)에 따르면, 상부 외피(2) 또는 하부 외피(4)는, 면 60wt%, 폴리에스터 40wt%로 이루어진다. 이는 겨울용 이불 겉감 원단으로 사용될 수 있다.
바람직하게는 하부 외피(4)는 물세탁 후 열풍으로 건조시키는 에어로워싱 가공에 의해 부드러워지도록 한 것이다.
[표 3]과 [표 4]는 다른 일 실시예(A2)에 따르는 겨울용 이불 겉감 원단의 품질기준 및 시험방법을 나타낸 표이다.
항목 혼용률(%) 질량
(g/㎡)		 밀도(올/5㎝) 인장강도(N) 인열강도(N)
경사 위사 경사 위사 경사 위사
품질기준 면 60±5,
폴리에스터40±5		 114이상 256이상 133이상 340이상 153 이상 11 이상 7.4 이상
시험방법 KS K 0210 KS K 0514 KS K ISO 7211-2 KS K 0520 KS K ISO 13937-1
항목 치수변화율(%) 필링
(급)		 일광견뢰도
(급)		 세탁견뢰도(급) 땀견뢰도(급) 마찰견뢰도(급)
경사 위사 변퇴 오염 변퇴 오염 건 습
품질기준 ±4 ±4 3 이상 4 이상 4 이상 4 이상 4 이상 4 이상 4 이상 3 이상
시험방법 KS K ISO 5077, KS K ISO 6330,
4B, 텀블건조		 KS K 0501 KS K ISO 105-B02,
(사이클 A-1, 방법 3)		 KS K ISO 105-C10, A(1) KS K ISO 105-E04 KS K 0650-1
한편 도 2를 참조하면, 1공정(S1)의 원사(10)는, 심사(12)와, 표면사(14)를 상기 심사(12)의 외면에 감아 이루어질 수 있다.
또한 원사(10)의 외면에 왁스를 베이스로 하는 코팅제가 도포될 수 있다.
상기 왁스는 침수를 방지할 수 있는 방수성을 발휘할 수 있으며, 식물성 천연 왁스가 바람직하다.
식물성 천연 왁스는 카나우바 왁스, 칸데릴라 왁스, 비즈 왁스일 수 있다.
일 예에 따르면, 코팅제는 왁스 100중량부를 기준으로 하여 항균제 5~10중량부, 방향제 10~20중량부, 난연제 10~15중량부, 발수제 3~5중량부를 혼합하여 이루어질 수 있다.
항균제는 카프릴릴 글라이콜(Caprylyl Glycol) 또는 염화세틸피리디늄 모노하이드레이트(Cetylpyridinium chloride monohydrate)일 수 있다.
카프릴릴 글라이콜은 1,2-옥탄디올에 해당하는 것으로서, 중금속 및 휘발성 유기 화합물(VOC; Volatile Organic Compounds)을 함유하지 않아 환경 친화적인 특성을 지닌 저독성의 살균제로서 피부 자극이 없다.
염화세틸피리디늄 모노하이드레이트는 속효성을 지니면서, 미생물의 광범위한 제어에 효과적인 살균제로 사용되고 있다.
항균제는 5중량부 미만이면 항균력이 미흡해지고, 10중량부 이상이면 과다하여 비용 증가와 기호도 저하의 우려가 있다.
방향제는 허브식물로부터 추출된 에센셜 오일 또는 향식초인 것일 수 있다.
에센셜 오일은 라벤더, 페퍼민트, 로즈마리, 캐모마일로 이루어진 허브식물 그룹에서 일 이상 선택되는 재료를 압착시켜 추출한 후 글리세린과 혼합하여 제조된다.
향식초는 식초 100중량부를 기준으로 하여 허브식물 80~90 중량부를 넣어 침지시킨 후 10~14일간 숙성시켜 완성된다.
방향제는 10중량부 미만이며 방향 성능이 미흡하고, 20중량부 이상이면 과하여 기호도가 저하될 우려가 있다.
난연제는 폴리인산 암모늄, 다가 수산기 함유 화합물, 트리아진 환 함유 화합물 및 금속 수산화물을 혼합하여 이루어질 수 있다.
난연제는 10중량부 미만이며 난연 성능이 미흡하고, 15중량부 이상이면 과하여 내구성이 저하될 우려가 있다.
발수제는 정제수, 왁스 용액, 아크릴계 중합체를 혼합하여 이루어질 수 있다.
일 예에 따르면, 발수제는 정제수 100 중량부를 기준으로 피마자유 또는 팜유와 계면활성제가 혼합된 왁스용액 30~40중량부, 아크릴계 중합체 10 ~ 30 중량부를 포함하여 이루어질 수 있다.
발수제는 3중량부 미만이면 발수성능이 미흡하고, 5중량부 이상이면 과하여 발수성능이 저하될 우려가 있다.
[2공정(S2)]
상부 외피(2)와 하부 외피(4)를 중첩되도록 배치한다. 필요에 따라서는 상부 외피(2)와 하부 외피(4)를 한겹 또는 여러 겹으로 배치할 수 있다.
이렇게 중첩 배치된 상부 외피(2)와 하부 외피(4)의 외주연을 재봉하여 봉합하여 침구본체(100)를 형성한다.
침구본체(100)의 일부위에 개구부가 형성되도록 하여 충전재를 넣을 수 있도록 한다.
[3공정(S3)]
침구본체(100)의 개구부를 통해 내부에 충전재(200)를 투입시켜 소정 두께가 되도록 충전한 후 개구부를 재봉시켜 밀봉한다.
충전재(200)는 상부솜(210) 및 하부솜(230)을 포함한다.
상부솜(210)과 하부솜(230)의 재료는 폴리에스터를 주재료로 한다.
보다 상세하게는 폴리에스터 65 ~ 90중량%, 폴리락트산 5 ~ 25중량%, 일라이트, 흑운모, 제올라이트로 이루어진 그룹에서 1이상 선택되는 광물 1 ~ 6중량%, 측백나무분말 2 ~ 3중량%, 분산제 1 ~ 2중량%를 포함하여 이루어진다.
상부솜(210)과 하부솜(230)은 두께를 얇게 하는 것이 바람직하며, 조직을 조밀하게 하거나 압착하여 상대적으로 얇은 두께이더라도 탄력과 복원력이 우수하게 한다.
적정의 두께를 갖는 상부솜(210) 및 하부솜(230)의 결이 서로 교차되는 방향이 되도록 하여, 이불이나 매트가 개어질 때에 접어지는 부분이 탄력을 받도록 한다. 솜의 변형을 줄여 장기간 개어졌다가 펴지더라도 그 원래의 두께 및 형상을 유지하게 하여 장기간 탄력 있고 평평하게 유지할 수 있고, 이에 더해 균일한 보온성을 얻을 수 있다.
상부솜(210)과 하부솜(230)는 용융하여 고정되거나, 접착제를 이용하거나, 실을 박음질하여 고정될수 있다.
또는 상기 충전재(200)는 상부솜(210), 중간솜(220) 및 하부솜(230)을 포함하여 이루어진다.
중간솜(220)은 상부솜(210)과 하부솜(230)보다 두께를 두껍게 구성하거나 동일한 두께로 얇게 할수 있으며, 조직을 조밀하게 하거나 압착하여 상대적으로 얇은 두께이더라도 탄력과 복원력이 우수하게 한다.
적정의 두께를 갖는 중간솜(220)과 상기 중간솜(220)의 표면을 감싸는 상부솜(21) 및 하부솜(230)의 결이 서로 교차되는 방향이 되도록 하여, 이불이나 매트가 개어질 때에 접어지는 부분이 탄력을 받도록 한다. 솜의 변형을 줄여 장기간 개어졌다가 펴지더라도 그 원래의 두께 및 형상을 유지하게 하여 장기간 탄력 있고 평평하게 유지할 수 있고, 이에 더해 균일한 보온성을 얻을 수 있다. 상부솜(210)과 하부솜(230)는 접착제를 이용하거나, 실을 박음질하여 중간솜(220)과 고정된다.
충전재(200)를 제조하는 단계는,
상부솜(210) 및 하부솜(230) 구비단계(S3-1);
상기 상부솜(210)과 하부솜(230)이 일체화되도록 합포단계((S3-3);
상기 합포단계를 통한 상부솜(210) 및 하부솜(230)의 표면을 균일하게 처리하는 평활단계((S3-4); 및
상기 평활단계를 거친 상부솜(210)과 하부솜(230)을 건조하는 완성단계((S3-5);가 포함된다.
한편, 상기 상부솜(210)과 하부솜(230) 사이에 중간솜(220)을 추가로 삽입하는 단계(S3-2)를 포함할 수 있다.
중간솜(220)은 폴리에스터, 양모, 면, 레이온, 구스다운으로 이루어진 군에서 적어도 하나 이상 재질로 구성된다.
또는 상기 충전재(200)는 상부솜(210), 중간솜(220) 및 하부솜(230)을 포함하여 이루어지며, 충전재(200)를 제조하는 단계는, 상부솜(210) 및 하부솜(230) 구비단계(S3-1);
중간솜(220) 구비단계(S3-2);
상기 중간솜(220)의 상, 하면에 상부솜(210)과 하부솜(230)이 일체화되도록 합포단계(S3-3');
상기 합포단계를 통한 중간솜(220)의 상면과 하면에 위치한 상부솜(210) 및 하부솜(230)의 표면을 균일하게 처리하는 평활단계(S3-4'); 및
상기 평활단계를 거친 상부솜(210)과 하부솜(230)을 건조하는 완성단계(S3-5');를 포함한다.
[S3-1 단계]
상부솜(210) 및 하부솜(230) 구비단계는 폴리에스터 섬유를 타면 및 개면, 니들 펀칭과 같은 가공 공정을 거쳐 솜의 형태로 가공 하여 상부솜(210) 및 하부솜(230)을 각각 제조하는 단계이다.
상기 상부솜(210) 및 하부솜(230)은 폴리에스터 65 ~ 90중량%, 폴리락트산 5 ~ 25중량%, 일라이트, 흑운모, 제올라이트로 이루어진 그룹에서 1이상 선택되는 광물 1 ~ 6중량%, 측백나무분말 2 ~ 3중량%, 분산제 1 ~ 2중량%를 포함하여 이루어진다. 상기 상부솜(210) 및 하부솜(230) 재료를 120 ~ 350℃의 온도에서 용융 혼합하고, 이를 용융방사하여 섬유를 만든 후 연신하면서 크림프가공한 다음 일정 길이로 절단하여 솜의 형태로 가공한 것이다.
상부솜(210) 및 하부솜(230)의 원료가 되는 폴리에스터 섬유는 합성솜의 주원료로서 가격이 저렴하고 생산성 및 가공성 이 좋으며, 내구성이 우수한 이점이 있다.
폴리락트산은 녹말의 발효에서 얻어지는 락트산 또는 그 고리형 이합체인 락타이드를 원료로 하는 것으로, 폴리아미드와 PET 중간 정도의 강도를 지녀 상부솜(210) 및 하부솜(230)로 사용될 수 있고, 또한, 폴리락트산은 흙이나 물 또는 미생물의 활동에 의하여 생분해될 수 있기 때문에 친환경 소재로 알레르기와 같은 피부 이상증을 완화할 수 있다.
폴리락트산은 탄력성이나 인장강도는 양호하나 흡수성 및 내열성이 떨어지기 때문에 폴리에스터와 혼합함에 있어 5 ~ 25중량%로 포함하여 폴리락트산의 생분해성은 유지하면서 폴리에스터의 흡수성 및 내열성을 보완한다.
일라이트, 흑운모 및 제올라이트는 대표적인 자성광물체로서 원적외선 및 음이온이 방사되면서 라돈의 검출을 차단한다. 특히 제올라이트는 습도조절 능력 및 에틸렌 가스와 같은 물질의 포집, 형상선택성 촉매반응과 같은 특이한 구조에 의한 이온반응에 의한 항균작용을 발휘하게 되는 것이다. 일라이트, 흑운모 및 제올라이트에서 1이상 선택되는 광물은 1 ~ 6중량%의 범위로 혼합되고, 가장 바람직하게는 일라이트, 흑운모 및 제올라이트는 각각 1 ~ 2중량%의 범위로 혼합 된다. .
측백나무분말은 측백나무 잎 및/또는 열매에서 추출된 것으로, 잎과 열매를 채취하여 수세하고 열매는 종자를 제고하여 깨끗이 손질한 것으로, 한 달가량 음건한 뒤 건조된 시료를 분쇄기로 분쇄하여 분말로 조제한 것이다. 측백나무 잎의 히노키티올(hinokitiol) 성분이 그람 양성균에 강력한 살균 활성을 가지고 있다. 측백나무분말의 첨가로 충전재(200)에 항균성을 부여하여 기능성 이불 사용과정에서 각종 세균이 부착되어 감염으로 인한 염증 유발 및 추가 수술 등의 문제점을 개선할 수 있다.
분산제는 광물, 측백나무분말이 한쪽으로 응집되는 것을 방지하여 상부솜(210) 및 하부솜(230)에 고르게 분산되도록 한다.
상기와 같이 상부솜(210) 및 하부솜(230)을 제조하여 폴리에스터가 혼합되어 침구용 솜에 필요한 강도와 흡수성 및 내열성을 가지고, 폴리락트산에 의해 생분해성을 가지므로 친환경적이고, 항균성을 가지므로 피부에도 유익하다.
[S3-2 단계]
상기 상부솜(210) 및 하부솜(230) 사이에 중간솜(220)을 추가로 구성할 수 있다.
상기 중간솜(220) 구비단계는 폴리에스테르 섬유, 양모, 면, 레이온, 구스다운으로 이루어진 군에서 1 이상 재질로 중간솜(220)을 제조 하는 단계이며, 상, 하부솜구비단계과 같이 타면 및 개면, 니들 펀칭과 같은 가공 공정을 거쳐 솜의 형태로 가공한다.
상기 중간솜(220)은 총중량 100 대비하여 양모 10 ~ 60 중량%, 폴리에스테르 섬유 40 ~ 90 중량%, 불연재 10~60중량%의 비율로 혼합되어 구성될 수 있다. 양모의 혼합비율이 높아지면 보온성은 향상되나 복원력이 줄어들고, 폴리에스테르 섬유의 혼합비율이 높아지면 복원력은 향상되지만 반대로 보온성은 줄어들기 때문에 양모와 폴리에스테르 섬유의 혼합비율로 구성하는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는 양모 40중량%, 폴리에스테르 섬유 20중량%, 불연재 40중량%의 비율로 혼합되어 구성될 수 있다. 불연재의 경우 혼합비율이 높을수록 불에 잘 타지 않는 난연 성질이 생기는데, 이러한 불연재는 침구(이불 및 매트)가 불에 쉽게 타지 않는 정도의 선에서 최소량이 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 중간솜(220)은 상부솜(210) 및 하부솜(230)의 원료인 폴리에스터 섬유에 비해 보온성, 쿠션성 및 복원력이 좋으면서도 가벼우며 흡습 및 방습의 기능을 갖는다.
또한, 상기 중간솜(220)은 양모의 각각 상면과 하면에 부직포로 감싸진 것이고, 충전재의 변형을 줄여 장기간 개어졌다가 펴지더라도 그 원래의 두께 및 형상을 유지하게 하여 매트를 장기간 탄력 있고 평평하게 유지할 수 있고, 이에 더해 균일한 보온성을 얻을 수 있다.
부직포는 재질에 있어서 특별한 제한이 없으며, 면과 같은 천연섬유나 PET와 같은 합성섬유 또는 천연섬유와 합성섬유를 혼방한 혼방섬유 등으로 제조되는 것이다. 상하 부직포는 중간의 양모솜을 상하로 감싼 후 부직포를 누빔 봉제하여 양모솜이 밖으로 드러나지 않도록 하고, 사용 시간이 경과함에 따라 충전재인 양모솜이 한쪽으로 쏠리는 문제를 해결한다.
[S3-3 단계]
합포단계는 상부솜(210)과 하부솜(230)이 일체화되도록 하는 단계이다.
합포단계를 통해 내구성이 좋은 폴리에스터로 된 상부솜(210) 및 하부솜(230)은 사용중에 손상 및 구김을 최소화하 면서도 인체에서 발생되는 수분에 젖어도 강도를 유지할 수 있고 빨리 건조되는 기능을 가지게 된다.
합포단계는 상부솜(210)과 하부솜(230)을 위치시킨 후 열융착과정을 통해 이루어질 수도 있고, 별도의 바인더를 통해 부착하여 이루어질 수도 있다. 열융착을 통해 합포되는 경우 상부솜(210)과 하부솜(230)을 중첩하여 건조기로 공급하고 130 ~ 150℃의 열풍을 공급하여 상부솜(210)과 하부솜(230)이 상호 융착되도록 한다.
[S3-3' 단계]
상기 상부솜(210) 및 하부솜(230) 사이에 중간솜(220)을 추가로 구성하는 경우 합포단계는 중간솜(220)의 상, 하면에 상부솜(10)과 하부솜(20)이 일체화되도록 단계이다.
합포단계를 통해 내구성이 좋은 폴리에스터로 된 상부솜(210) 및 하부솜(230)은 사용중에 손상 및 구김을 최소화하 면서도 인체에서 발생되는 수분에 젖어도 강도를 유지할 수 있고 빨리 건조되는 기능을 가지게 된다.
합포단계는 중간솜(220)의 상, 하부에 상부솜(10)과 하부솜(20)을 위치시킨 후 열융착과정을 통해 이루어질 수도 있고, 별도의 바인더를 통해 부착하여 이루어질 수도 있다. 열융착을 통해 합포되는 경우 상부솜(10)과 하부솜(20) 사이에 중간솜(220)을 중첩하여 건조기로 공급하고 130 ~ 150℃의 열풍을 공급하여 상부솜(10)과 중간솜(220) 및 하부솜(20)이 상호 융착되도록 한다.
[S3-4 단계]
평활단계는 기능성 이불로 사용될 수 있도록 상부솜(10)과 하부솜(20)의 상, 하 표면을 매끄럽도록 균일하게 처리하는 단계로서, 솜을 열롤러에 통과하여 각측 표면을 평활화하고 시트 상으로 형성하는 단계이다. 보다 상세하게는 상, 하 이격되어 표면에 고온의 열기가 배출되는 열롤러 사이에 상기 합포단계의 상부솜(10)과 하부솜(20)의 상, 하 표면을 매끄럽게 처리하도록 한다. 평활단계에서 사용하는 열롤러의 표면온도는 180 ~ 250℃이며, 평활단계에서는 열롤러에서 배출되는 상부솜(210) 및 하부솜(230)은 냉각롤러(100)를 통과하여 냉각되는 냉각공정을 더 포함할 수 있다.
[S3-4' 단계]
상기 상부솜(210) 및 하부솜(230) 사이에 중간솜(220)을 추가로 구성하는 경우 평활단계는 기능성 이불로 사용될 수 있도록 상부솜(10)과 하부솜(20)의 상, 하 표면을 매끄럽도록 균일하게 처리하는 단계로서, 솜을 열롤러에 통과하여 각측 표면을 평활화하고 시트 상으로 형성하는 단계이다. 더욱 자세히는 상, 하 이격되어 표면에 고온의 열기가 배출되는 열롤러 사이에 상기 합포단계에서 중간솜(220)의 상, 하면에 위치된 상부솜(10)과 하부솜(20)의 상, 하 표면을 매끄럽게 처리하도록 한다. 평활단계에서 사용하는 열롤러의 표면온도는 180 ~ 250℃이며, 평활단계에서는 열롤러에서 배출되는 상부솜(210) 및 하부솜(230)과 중간솜(220)은 냉각롤러(100)를 통과하여 냉각되는 냉각공정을 더 포함할 수 있다.
[S3-5 단계]
완성단계는 상기 평활단계를 거친 상부솜(10)과 하부솜(20)을 건조하는 단계이다.
건조방법은 제한하지 않는데, 열풍건조, 간접건조, 자연건조 등 다양한 방법을 적용할 수 있다.
[S3-5' 단계]
상기 상부솜(210) 및 하부솜(230) 사이에 중간솜(220)을 추가로 구성하는 경우 완성단계는 상기 평활단계를 거친 상부솜(10)과 하부솜(20)을 건조하는 단계이다.
건조방법은 제한하지 않는데, 열풍건조, 간접건조, 자연건조 등 다양한 방법을 적용할 수 있다.
충전재(200)는 바람직하게는 충전재가 적당하고, 여름용 또는 겨울용으로 구분될 수 있다.
여름용의 충전재는 폴리에스터 100wt%이며, 질량 120~160g/㎡, 보온율 50~70%, 압축률 40~50%, 회복률 70~90%인 것일 수 있다.
겨울용의 충전재는 폴리에스터 100wt%이며, 질량 250~290g/㎡, 보온율 70~90%, 압축률 40~50%, 회복률 70~90%인 것일 수 있다.
[표 5]와 [표 6]은 본 발명의 실시예에 따르는 충전재의 품질기준 및 시험방법을 나타낸 표이다.
항목 혼용률(%) 질량(g/㎡) 섬도(D) 및 혼합율 보온율(%) 압축률(%) 회복률(%)
중공
(60% 이상)		 비중공
(40% 이하)
실시예 1
(여름용)		 폴리에스터 100 160 이하 5～9 4 이하 50 이상 42 이상 70 이상
실시예 2
(겨울용)		 폴리에스터 100 290 이하 5～9 4 이하 75 이상 42 이상 70 이상
시험방법 KS K 0210 KS K 0514 현미경법 KS K 0560 KS K 0329 KS K 0329
항목 치수변화율(%) 필링
(급)		 일광견뢰도
(급)		 세탁견뢰도(급) 땀견뢰도(급) 마찰견뢰도(급)
경사 위사 변퇴 오염 변퇴 오염 건 습
품질기준 ±4 ±4 3 이상 4 이상 4 이상 4 이상 4 이상 4 이상 4 이상 3 이상
시험방법 KS K ISO 5077, KS K ISO 6330,
4B, 텀블건조		 KS K 0501 KS K ISO 105-B02,
(사이클 A-1, 방법 3)		 KS K ISO 105-C10, A(1) KS K ISO 105-E04 KS K 0650-1
[4공정(S4)]
3공정(S3)에서 충전재(200)가 충전된 침구본체(100)를 성형기(300)에 넣고 전체 면적을 균등하게 타격시켜 충전재(200)가 균일하게 펴져서 배치되도록 한다.
도 3을 참조하면, 성형기(300)는 침구본체(100)가 안착되어 이송되는 컨베어벨트(310)가 내부에 형성된 함체(320)와, 함체(320)의 내부에 형성되어 침구본체(100)에 대해 열을 전달시켜 건조되도록 하는 발열수단(330)과, 컨베어벨트(310)의 상부에 배치되며 다수의 돌기가 형성된 롤러봉체(340)와, 롤러봉체(340)를 회전시키는 모터로 구성된 타격수단과, 함체(320) 내의 발열 공기를 제거하는 흡기수단(360)을 포함하여 이루어진다.
발열수단(330)은 전기히터일 수 있고, 아울러 UV광원부를 포함할 수 있다. 자외선 조사에 의해 살균효능이 발휘될 수 있을 것이다.
비록 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
2 : 상부 외피 4 : 하부 외피
100 : 침구본체 200 : 충전재
300 ; 성형기

Claims (10)

  1. 원사를 직조하여 소정 면적을 갖는 상부 외피와 하부 외피를 제조하는 1공정;
    상기 상부 외피와 하부 외피를 중첩되도록 배치하여 내부에 공간이 형성되도록 한 후, 중첩된 상부 외피와 하부 외피의 외주연을 봉합하되 일부위에 개구부가 형성되도록 하여 침구본체를 형성하는 2공정;
    상기 침구본체의 개구부를 통해 내부에 충전재를 투입시켜 소정 두께가 되도록 충전시키는 3공정;
    상기 충전재가 충전된 침구본체를 성형기에 넣고 전체 면적을 균등하게 타격시켜 충전재가 균일하게 펴져서 배치되도록 하는 4공정;을 포함하고
    상기 1공정의 원사는
    외면에 왁스를 베이스로 하는 코팅제;를 도포하여 이루어지고,
    상기 코팅제는
    왁스 100중량을 기준으로 하여 항균제 5~10중량부, 방향제 10~20중량부, 난연제 10~15중량부, 발수제 3~5중량부를 혼합한 것이고,
    상기 3공정에서 충전재는 상부솜 및 하부솜을 포함하고,
    충전재를 제조하는 단계는
    상부솜 및 하부솜 구비단계;
    상기 상부솜과 하부솜이 일체화되도록 합포단계;
    상기 합포단계를 통한 상부솜 및 하부솜의 표면을 균일하게 처리하는 평활단계; 및
    상기 평활단계를 거친 상부솜과 하부솜을 건조하는 완성단계;를 포함하고,
    상기 상부솜 및 하부솜은
    폴리에스터 65 ~ 90중량%, 폴리락트산 5 ~ 25중량%, 일라이트, 흑운모, 제올라이트로 이루어진 그룹에서 1이상 선택되는 광물 1 ~ 6중량%, 측백나무분말 2 ~ 3중량%, 분산제 1 ~ 2중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 이불의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅제는
    카나우바 왁스, 칸데릴라 왁스, 비즈 왁스로 이루어진 그룹에서 택일되는 왁스;
    카프릴릴 글라이콜 또는 염화세틸피리디늄 모노하이드레이트로 이루어지는 항균제,
    허브식물로부터 추출된 에센셜 오일 또는 향식초인 방향제,
    폴리인산 암모늄, 다가 수산기 함유 화합물, 트리아진 환 함유 화합물 및 금속 수산화물을 혼합한 난연제를 포함하고,
    상기 발수제는
    정제수 100 중량부를 기준으로 피마자유 또는 팜유와 계면활성제가 혼합된 왁스용액 30~40중량부, 아크릴계 중합체 10 ~ 30 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 이불의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제3공정에서 충전재는 상부솜과 하부솜 사이에 중간솜을 더 포함하고,
    충전재를 제조하는 단계는
    상부솜 및 하부솜 구비단계에 중간솜 구비단계를 더 포함하고,
    상기 합포단계는, 중간솜의 상, 하면에 상부솜과 하부솜이 일체화되도록 합포하는 것이고;
    상기 평활단계는, 합포단계를 통한 중간솜의 상면과 하면에 위치한 상부솜 및 하부솜의 표면을 균일하게 처리하는 것이고;
    상기 중간솜은
    총중량 100 대비하여 양모 10 ~ 60 중량%, 폴리에스테르 섬유 40 ~ 90 중량%, 불연재 10~60중량%의 비율로 혼합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 기능성 이불의 제조방법.
  5. 제 1항, 제 2항, 제 4항 가운데 어느 하나의 항에 의한 기능성 이불의 제조방법에 의해 제조되며,
    상부 외피 또는 하부 외피는
    면 100wt% 재질로 이루어지고,
    충전재는
    폴리에스터 100wt%이며, 질량 120~160g/㎡, 보온율 50~70%, 압축률 40~50%, 회복률 70~90%인 것을 특징으로 하는 기능성 이불.
  6. 제 1항, 제 2항, 제 4항 가운데 어느 하나의 항에 의한 기능성 이불의 제조방법에 의해 제조되며,
    상부 외피 또는 하부 외피는
    면 60wt%, 폴리에스터 40wt%로 이루어지고,
    충전재는
    폴리에스터 100wt%이며, 질량 250~290g/㎡, 보온율 70~90%, 압축률 40~50%, 회복률 70~90%인 것을 특징으로 하는 기능성 이불.
  7. 제 1항, 제 2항, 제 4항 가운데 어느 하나의 항에 의한 기능성 이불의 제조방법에 의해 제조되며,
    상부 외피는
    면 60wt%, 폴리에스터 40wt%로 이루어지고,
    하부 외피는
    폴리에스터 65~70wt%, 면 35~40wt%로 이루어지며,
    충전재는
    폴리에스터 100wt%이며, 질량 250~290g/㎡, 보온율 70~90%, 압축률 40~50%, 회복률 70~90%인 것을 특징으로 하는 기능성 이불.
  8. 제 1항, 제 2항, 제 4항 가운데 어느 하나의 항에 의한 기능성 이불의 제조방법에 의해 제조되는 기능성 이불.
  9. 삭제
  10. 삭제
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KR101790849B1 (ko) 2015-12-23 2017-10-26 엄원당 다층구조 사계절용 패드 및 그 제조방법
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네이버 블로그, 패딩뭉침 살리기 *

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