KR20010007736A - 수분전이성이 우수한 편직물의 제조방법 및 이에 의해제조된 편직물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PET 필라멘트를 사용하여 제직한 일면과 상기 일면에 PET/나일론 분할형 복합섬유를 사용하여 타면으로 한 이중직의 직물을 감량가공 하거나, PET 필라멘트를 이용하여 제편한 일면과 PET/나일론 분할형 복합섬유를 사용하여 타면으로 한 이중편물을 감량가공하는 것을 특징으로하는 수분전이성이 우수한 직편물의 제조방법으로서 이에 의해 제조된 직편물은 흡습 및 흡수한 수분을 외부로 빠르게 배출할 수 있다.

Description

수분전이성이 우수한 편직물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 편직물{METHOD FOR MAKING FABRIC WITH EXCELLENT WATER-TRANSITION ABILITY}
본 발명은 섬유집합체단면으로 수분의 전이가 빠른 수분전이성이 우수한 직편물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원사단면이 상이한 실을 사용하여 이중직의 직편물을 제조하고 이를 감량가공하여 섬유사이의 공간을 형성하여 공극이 큰 면에서부터 공극이 작은 면으로 수분이 용이하게 배출되도록 한 수분전이성이 우수한 편직물의 제조방법에 관한 것이다.
흡수/흡습성은 섬유내부, 섬유사이, 실사이 등에 존재하는 공간에 의해서 그 공간을 통과하는 액체가 소위 모세관현상에 의해 이동하는 것을 기본으로 한다. 따라서 섬유소재의 흡수/흡습성은 섬유소재내에 얼마나 미세한 공간을 형성하는 가가 열쇠가 된다.
섬유소재에 흡수, 흡습, 투습성을 부여하기 위한 가공방법으로는 섬유내부의 개질과 섬유표면의 개질, 섬유 혹은 옷감상태에의 개질의 방법이 있다.
본 발명은 이형단면을 갖는 복합섬유를 사용하여 이중직의 직편물을 제조하고 이를 감량가공하여 상기 직편물의 일면과 이면의 공극율의 차이에 의해 수분이 공극이 작은쪽으로 이동되도록 함으로써 수분전이성(흡한속건성)이 우수한 직편물의 제조방법을 제공하고자 하는 것이 목적이다.
도 1은 PET/나일론 분할형 복합섬유의 단면도
도 2는 수분전이 속도 측정장비의 개략도
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 PET 필라멘트를 사용하여 제직한 일면과 상기 일면에 PET/나일론 분할형 복합섬유를 사용하여 타면으로 한 이중직의 직물을 감량가공 하여 상기 일면과 상기 타면의 공극을 다르게 함으로써 수분이 상기 일면(공극의 크기가 큰면)으로부터 상기 타면(공극의 크기가 작은면)으로 이동하는 것을 특징으로하는 수분전이성이 우수한 직물의 제조방법을 제공한다.
다른 견지에서 본 발명은 PET 필라멘트를 이용하여 제편한 일면과 PET/나일론 분할형 복합섬유를 사용하여 제편한 타면으로 한 이중편물을 감량가공하여 상기 일면과 상기 타면의 공극율을 다르게 함으로써 수분이 상기 일면으로부터 상기 타면으로 이동하는 것을 특징으로하는 수분전이성이 우수한 편물의 제조방법을 제공한다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 명세서 및 청구범위에서 사용하는 수분전이라 함은 편직물의 내면과 외면의 공극율의 차이에 의해 수분이 공극율이 큰면에서 공극율이 작은면으로 빠르게 이동하는 현상을 의미한다.
본 발명의 방법은 통상의 PET 필라멘트를 경사로 사용하고 위사로는 통상의 PET 필라멘트와 PET/나일론 분할형 복합섬유를 사용하여 이중직으로 제직하고 상기의 이중직의 직물을 감량가공하여 직물조직내에 미세한 공극을 형성하는 것이다. 따라서 통상의 PET섬유만으로 구성된 일면과 감량가공에 의해 이형단면화된 타면은 공극의 크기에 차이가 나게되어 공극이 작은 쪽으로 수분이 이동하게 되는 것이다. 감량가공에 의해 이형단면화 되는 PET/나일론 복합섬유는 통상의 PET 섬유의 단면이 실질적으로 원형인 것과는 달리 PET폴리머(20)와 나일론(10)의 경계에서의 알카리에 의한 PET폴리머의 용출과 섬유표면의 개질에 의해 실질적으로 삼각단면 등의 이형단면의 형상이 되기 때문에 공극의 크기에 차이가 나게 되어 모세관 현상에 의해 수분이 이동되는 것이다. 또한 PET/나일론 복합섬유는 저속가연기에서 이미 어느 정도(대략 13 ∼ 18%)의 분할이 이루어져 있기 때문에 PET폴리머와 나일론의 경계에서의 알카리에 의한 PET폴리머의 용출은 촉진될 수 있다.
한편, 편물의 경우에는 더블니트(양면조직)으로 제편을 하게된다. 즉, 통상의 PET 섬유를 사용하여 싱글니트편(A)을 형성하고 PET/나일론 분할형 복합섬유를 사용하여 싱글니트편(B)을 형성하여 상기의 두 개의 싱글니트편(A, B) 편성물을 얽어주어 더블니트를 제편한 후 상기의 더블니트를 감량가공하여 일면과 타면의 공극의 크기에 차이를 나게 하는 것이다. 따라서 수분은 공극이 큰 면(A)에서부터 공극이 작은 면(B)으로 이동하게 되는 것이다.
상기의 PET 필라멘트와 PET/나일론 분할형 복합섬유는 상업적으로 구득가능한 것이다. 폴리에스테르 필라멘트는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (Polyethyleneterephthalate, 이하 PET라 함)로 대표되는 섬유형성능이 있는 폴리에스테르 또는 그 공중합물로 알카리 감량성이 있으며 나일론은 나일론 6 및 나일론 66으로 대표되는 폴리아미드고분자로 알카리 감량특성이 없다.
본 발명에 사용되는 PET/나일론 분할형 복합섬유는 도 1에 도시한 것과 같은 단면형태를 가지고 있으며 가연 및 알카리 감량에 의해 분할이 이루어져 단면이 실질적으로 삼각형의 형상을 나타내게 된다.
상기 PET/나일론 분할형 복합섬유는 140 ∼ 190 ℃에서 2100 ∼ 2400 꼬임수(TM)로 행한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 가연시 가연온도가 140℃ 이하일 경우는 분할도가 10%이하로 감소하게 되며 190℃이상에서는 PET부분이 용융/경화되어 사절이 발생하기 쉽다. 또한 꼬임수(TM)가 2100이하이면 분할도 및 벌키성이 감소하고 2400이상에서는 분할도는 증가하지만 강도가 현저히 저하되어 사절이 발생하기 쉽다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 구체화하나 본 발명의 범위가 이에 제한 되는 것은 아니다.
(실시예 1)
주식회사 효성에서 제조 판매하는 폴리에스테르 필라멘트 DTY(Draw Textured Yarn) 75/36 (75데니어 36필라멘트)를 경사로 사용하여 (경사밀도 177본/inch) 일면은 폴리에스테르 필라멘트 DTY 150/192(주식회사 효성 제품)를 사용하여 제직하고 타면은 PET/나일론 분할형 복합섬유 가연사 150/72(주식회사 효성 제품)를 사용하여 양면을 합하여 145본/inch로 이중직으로 제직하였다. 사용한 제직기는 한진기계에서 제작한 레피어 직기를 사용하였다.
PET/나일론 분할형 복합섬유의 가연은 저속가연기에서 165℃에서 꼬임수가 미터당 2240인 조건에서 행한 것을 사용하였다.
상기의 직물을 일반 Rapid 염색기에서 아래에 표기된 조건으로 분당 1℃의 승온속도로 승온시켜 75℃에서 15분간 100℃ 에서 15분간 135℃에서 30분간 유지하여 감량가공을 행하였다.
NaOH : 3g/l
알카리침투제(Fatty alcohol sulfates, Fatty alcohol alkoxylates 및 Alkyl phosphates의 혼합물) : 2g/l
침투정련제 (2-(2-Butoxyethoxy) Ethanol 및 Ethoxylated Fatty Alcohol혼합물) : 1g/l
감량율: 10%
상기의 감량처리한 직물을 수세후 다음의 조건으로 염색하였다.
사용염료: Synocron FBL(C.I. Disperse Blue 56) 2% o.w.f
분산제(음이온 계면활성제, Disper-2001): 2g/l
온도 및 시간 : 130℃ 에서 30분간 처리
(실시예 2)
폴리에스테르 필라멘트 DTY 150/48(삼양사 제품) 및 PET/나일론 분할형 복합섬유 가연사 150/72(주식회사 효성 제품)를 사용하여 실공급수 98feeder, 편침의 밀도 28게이지로 더블니트편성물을 제편하였다. 편물의 두께는
PET/나일론 분할형 복합섬유의 가연은 저속가연기에서 165℃에서 꼬임수가 미터당 2240인 조건에서 행한 것을 사용하였다.
위에서 얻은 더블니트편성물을 감량제를 NaOH 5g/l를 사용하는 것을 제외하고 실시예 1에서와 동일한 조건으로 감량처리하여 수세 후 다음의 조건으로 염색하였다. 이때의 감량율은 15% 였다.
사용염료: Synocron 3GE(C.I. Disperse Yellow 54) 1% o.w.f
분산제(음이온 계면활성제, Disper-2001): 2g/l
온도 및 시간 : 130℃ 에서 40분간 처리
위에서 얻은 직편물의 수분전이 속도를 도 2에 도시된 측정장비에서 아래의 조건으로 측정하여 다음의 표에 나타내었다.
비교품 직물 편물
수분전이 속도(m/s) 3.3 ×10-5 1.4 ×10-3 7.1 ×10-4
비교품: 듀퐁사에서 제조/판매하는 편물(상표명 Tactel Aquater)
시험에 사용한 시료의 두께는 비교품 0.650mm, 직물 0.550mm 및 편물 0.753mm 이다.
위의 표에서 나타난 바와 같이 본 발명의 방법에 의해 제조된 직편물은 수분전이 속도가 비교품보다 월등히 우수하다는 것을 알 수 있다. 참고로 위에서 실험한 방법을 아래에서 설명한다.
* 수분전이 실험방법 *
1. 일정크기(16cm×16cm)의 편직물(3)을 시험편 지지기구(암실환경의 상자)에 고정시킨다.
2. 상단부에 위치한 고정밀 마이크로 피펫(1)으로 일정량(50㎕)의 염액을 직물 중앙부분에 적하한다.
3. 하단부에 영상 입력장치(CCD camera)(2)를 이용하여 시험편 이면에서 전이되는 염액의 상태를 전산입력한다.
4. 시간경과에 따른 수분전이 면적(㎠)을 산출한다.
5. 수분전이 속도 계산
①이중 편직물의 후도에서 수분전이 현상을 물질전달현상에 관한 여러 가지 공식 중에서 유체흐름식, 즉 tube내에서의 fluid의 평균속도를 산출하는 다음식에 대입하여 이중직물의 후도에서의 유체평균속도를 산출하였다.
V = q/s
여기서,
V : Average velocity(m/s)
q : Total volumetric velocity(㎥/s)
s : Cross sectional area(㎡/s) 이다.
상기에서 q는 (전이면의 면적(㎡) × 전이면의 두께(m) / 시간(sec))이다.
② 각 시료를 도 2에 도시된 장비에서 시간변화에 따른 전이면적을 측정하고 적하면적의 크기를 측정하여 위 식에 대입하여 후도에서의 최대속도를 구하여 반복실험한 시료(4개)의 후도에서의 최대속도를 평균하였다.
6.실험기기 내부의 환경
상대습도(RH) :55%
온도 : 25℃
7.실험에 사용된 염액
염료: 독일 Hochst사의 DE AH 505, Remazol Dark Blue HR (반응성 염료)
염액의 농도 : 5%
1회 적하 염액의 양 : 50㎕
8. 실험기기의 제원 (단위: cm)
박스의 가로, 세로 및 높이: 25, 25 및 120
시료(3)와 조명(5)간의 거리 : 17
바닥과 카메라렌즈와의 거리: 25
적하위치와 시료와의 거리: 8.5
시료와 카메라렌즈와의 거리: 74
이상에서 설명한 본 발명의 방법에 의해 제조된 이중편직물은 흡습 및 흡수한 수분을 외부로 빠르게 배출할 수 있어 쾌적하고 청결한 상태를 장기간 지속적으로 사용할 수 있게 되며, 특히 장시간 누워 있어야 하는 환자를 위한 침대시트나 담요 등의 의료용 부자재로 사용될 수 있다.

Claims (4)

  1. PET 필라멘트를 사용하여 제직한 일면과 상기 일면에 PET/나일론 분할형 복합섬유를 사용하여 타면으로 한 이중직의 직물을 감량가공 하여 상기 일면과 상기 타면의 공극의 크기를 다르게 함으로써 수분이 상기 일면으로부터 상기 타면으로 이동하는 것을 특징으로하는 수분전이성이 우수한 직물의 제조방법.
  2. PET 필라멘트를 이용하여 제편한 일면과 PET/나일론 분할형 복합섬유를 사용하여 제편한 타면으로 한 이중편물을 감량가공하여 상기 일면과 상기 타면의 공극의 크기를 다르게 함으로써 수분이 상기 일면으로부터 상기 타면으로 이동하는 것을 특징으로하는 수분전이성이 우수한 편물의 제조방법.
  3. 1항 또는 2항에 있어서, 상기 PET/나일론 분할형 복합섬유는 140 ∼ 190 ℃에서 TM 2100 - 2400 으로 가연을 행한 것임을 포함하는 수분전이성이 우수한 편물의 제조방법.
  4. 1항 또는 2항에 기재된 방법에 의해 제조된 수분전이성이 우수한 직편물.
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