KR20070037832A - 인조가죽사 제조방법 및 인조가죽사 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인조가죽사 제조방법 및 이에 따라 제조되는 인조가죽사 및 제조된 인조가죽사가 권취된 인조가죽사 경사빔에 관한 것으로, 경사와 위사가 서로 직각으로 교차하여 이루어진 직물을 제조함에 있어서, 경사는 인조가죽사를 포함하여 구성된 직물을 제직하기 위하여 요청되는 인조가죽사 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 수용성 폴리우레탄 수지가 포함된 사이징제를 조제하는 단계; 사이징기를 이용하여 섬유사를 상기 사이징제에 침지 통과시키는 단계로 구성된, 인조가죽사 제조방법에 관한 것이다.
폴리우레탄, 실, 인조가죽사

Description

인조가죽사 제조방법 및 인조가죽사{A method for manufacturing a synthethic yarn and synthethic yarn thereby}
도 1은 종래 인조가죽 직물 단면도이며,
도 2는 사이징기를 이용한 사이징 공정 개략도이고,
도 3은 자동제직기를 이용한 제직과정을 간략하게 도시한 것이고,
도 4는 본 발명에 의한 인조가죽사 경사를 가지는 직물의 개략도이고,
도 5는 도 4의 vv방향에서의 단면도이다.
1 크릴(creel) 2 바디 3,3' 호제용액조(사이징제조)
4 스퀴즈롤 5 제1 건조챔버 6 제2 건조챔버
7 건조실린더 8 경사빔 9 원사
10 원단 12 유성접착제층 14 폴리우레탄 도포층
15 제1인쇄층 16 제2인쇄층 17 탑프린트층
20 경사 30 위사 40 직물
41 제직기 42 경사피더
본 발명은 인조가죽사 제조방법 및 이에 따라 제조되는 인조가죽사 및 제조된 인조가죽사가 권취된 인조가죽사 경사빔에 관한 것으로, 상세하게는 경사와 위사가 서로 직각으로 교차하여 이루어진 직물을 제조함에 있어서, 경사는 인조가죽사를 포함하여 구성된 직물을 제직하기 위하여 요청되는 인조가죽사 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에서 인조가죽사는 폴리에스테르, 폴리아미드를 포함한 섬유사 외주면에 폴리우레탄이 코팅된 섬유사로 정의된다.
일반적으로 가죽은 천연가죽과 인조가죽으로 나누어지며, 천연가죽은 염색을 하여 염색된 그 자체로 상품화가 가능하지만 인조가죽에 비하여 가격이 고가이다. 따라서 인조가죽을 이용한 가죽 상품의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 본 발명은 종래 폴리우레탄 인조가죽 직물과는 차별되는, 인조가죽사를 경사로 포함하는 직물을 제조하기 위하여 요청되는 인조가죽사를 제조하는 방법에 관한 것이다.
인조가죽사 개발 및 인조가죽사를 경사로 포함하는 인조가죽 직물의 필요성 을 설명하기 위하여 종래 인조가죽에 대하여 개략적으로 설명한다.
종래 폴리우레탄이 부착된 인조가죽 제조방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저 엠보가 형성된 이형지 위에 폴리우레탄을 도포하고 100∼130℃ 정도의 열챔버에서 1분간 드라이한다. 그 후 폴리우레탄 도포층 위에 유성접착제를 바르고 100℃ 정도의 열챔버에서 1분간 드라이한 후 원단을 접착하여 120℃ 정도의 열챔버에서 1분간 드라이한다. 그 후 80℃ 정도의 숙성실에서 24 내지 48시간 숙성시킨다. 이후 이형지를 제거하면 통상적인 폴리우레탄 인조가죽 직물이 완성된다. 이때, 색상이 요구되는 경우에는 상기 도포층 위에 인쇄한다. 특히 2도의 색상을 넣으려면 두 번 인쇄한 다음 최종적으로 탑프린트층을 형성한다.
도 1은 종래의 인조가죽 제조방식에 의해 2도의 색상을 넣은 폴리우레탄 인조가죽 직물의 단면도를 나타낸다. 도 1을 참조하면 원단(10)과 유성접착제층(12)과 폴리우레탄 도포층(14)이 차례로 형성되고 원단(14)과 반대쪽 즉, 폴리우레탄 도포층(14)위에 제1인쇄층(15), 제2인쇄층(16), 탑프린트층(17)이 차례로 형성되게 된다.
그러나, 원단(10)에 폴리우레탄이 직접적으로 코팅되므로 인조가죽 직물은 통기가 되지 않아 습기가 차는 문제점이 있었다. 특히, 의류, 가구, 시트지, 신발 등 에 적용되는 인조가죽 직물은 상기 통기성의 한계로 인하여 응용에 한계가 있었 다. 또한, 상기의 설명에서 알 수 있듯이 종래의 접착제는 일반적으로 유성접착제이며 색상을 넣는 방식은 인쇄에 의한 것이었다. 그러나 인쇄 방식에 의하면 두 가지 이상의 색상을 넣으려면 여러 번 인쇄해야 하므로 절차가 번거롭고 시간적, 경제적으로 낭비라는 문제점이 있었고, 유성접착제를 사용하면 가죽의 나염을 위해 이형지 위에 도포하는 폴리우레탄의 MEK(메틸에틸케톤)와 DMF(디메틸포름아미드) 성분 때문에 염료가 원단 쪽으로 흘러내려 번지게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 종래 폴리우레탄 또는 PVC 코팅에 의한 인조가죽 제조방법이 아닌, 제직공정에 의한 인조가죽 직물을 제공하기 위하여 요청되는 인조가죽사 제조방법에 관한 것이다.
직물은 경사(warp, end)와 위사(filing yarn, weft)가 서로 직각으로 교차하여 만들어지며, 경사란 직물의 길이방향을 말하고, 위사란 경사에 직각이 되도록 짜여있는 사조(絲條)로 정의된다. 경사는 꼬임이 많고 강도가 높아야 하며, 늘어나지 않아야 하나, 위사는 경사에 비해 꼬임이 적거나 굵은 실 또는 장식사 등을 사용하여 신축성이 커야한다.
폴리에스테르, 폴리아미드 등의 합성섬유 원사(섬유사)를 경사로 사용하여 이루어지는 직물을 제조하는 경우, 제직시 경사의 끊어짐이 발생하지 않도록 하기 위하여 도 2에 나타내는 사이징(sizing)기를 이용하여 경사를 호부하여 워터제트룸(Water Jet Loom) 또는 에어제트룸(Air Jet Loom)에서 제직한다. 이를 상세하게 설명한다. 도 2에서 도시된 사이징기에서는, 크릴(creel, 1)에 감긴 다수개의 원사(9)는 바디(2)를 통과함으로써 동일한 피치에서 집합되고, 호제용액조(3)에 침지되어 호제를 부착시킨 후 스퀴즈롤(squeeze roll, 4)에서 실을 짜냄으로서 소요되는 호부착량을 조절한다. 이어서, 제1 건조챔버(5), 제2 건조챔버(6) 및 건조실린더(7)에서 실을 건조한 후, 권취하여 경사빔(8)을 얻는다. 통상의 호제로는 면사 또는 우스티드사의 경우에는 녹말이 적용되며, 비스코스사와 아세테이트사가 원사로 사용되는 경우에는 젤라틴이 사용된다.
본 발명은 상기 사이징기를 이용하여 인조가죽사를 제조하는 방법, 이에 의한 인조가죽사, 및 인조가죽사가 권취된 경사빔을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 또한 통기성이 우수한 인조가죽 직물을 제직하기 위한 인조가죽사 제조방법을 공개하는 것이다.
본 발명은 또한 다양한 색상의 인조가죽사를 경사로 포함하는 인조가죽 직물을 제직하기 위한 인조가죽사가 권취된 경사빔을 제공하는 것이다.
본 발명은 또한 은 항균성을 가지는 인조가죽사를 경사로 포함하는 인조가죽 직물을 제공하기 위한 은 이온 방출 분말이 포함된 인조가죽사 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 종래의 호제를 전혀 사용하지 아니하고 새로운 사이징제를 도입하여 인조가죽사를 제조하는 방법에 관한 것이다.
상기 목적은 수용성 폴리우레탄 수지가 포함된 사이징제를 조제하는 단계; 및 섬유사를 상기 사이징제에 침지 통과시키는 단계로 구성된 인조가죽사 제조방법에 의하여 달성될 수 있다.
상기 사이징제를 조제하는 단계는, 수용성 폴리우레탄 수지액에 은나노 콜로이드 용액을 첨가하여 혼합하는 단계로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 수용성 폴리우레탄 수지액 : 은나노 콜로이드 용액은 100 : (5~10) 중량부 혼합될 수 있다.
상기 사이징제를 조제하는 단계는, 수용성 폴리우레탄 수지에 은나노 콜로이드 용액 및 은이온 방출광물 분말을 순차적으로 첨가하여 혼합하는 단계로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 수용성 폴리우레탄 수지액 : 은나노 콜로이드 용액 : 은이온 방출광물 분말은 100 : (5~10) : (1~5) 중량부로 혼합될 수 있다. 은이온 방출광물은 토르말린, 전자석 또는 인광석에서 선택될 수 있다.
상기 사이징제를 조제하는 단계는, 수용성 폴리우레탄 수지에 안료혼합물 및 은나노 콜로이드 용액 및 은이온 방출광물 분말을 순차적으로 첨가하여 혼합하는 단계로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 수용성 폴리우레탄 수지액 : 안료혼합물 : 은나노 콜로이드 용액 : 은이온 방출광물 분말은 100 : (1~5) : (5~10) : (1~5) 중량부로 혼합될 수 있다.
상기 본 발명의 목적은 인조가죽사 제조방법에 의하여 제조되는 인조가죽사에 의하여 달성될 수 있다.
상기 본 발명의 목적은 또한 인조가죽사 제조방법에 의하여 제조되는 인조가죽사가 권취된 인조가죽사 경사빔에 의하여 달성된다.
상기 인조가죽사 경사빔을 통상의 자동제직기를 이용하여 경사와 위사가 서로 직각으로 교차하여 이루어진 직물을 제조함에 있어서, 경사는 인조가죽사를 포함하여 구성된 인조가죽사를 경사로 포함하는 직물이 제직될 수 있다.
본 발명에 의한 수용성 폴리우레탄 수지는 워터베이스드 폴리우레탄(water based polyureathane) 수지이며, 경화제가 포함될 수 있다. 바람직하게는 폴리우레탄 및 경화제는 100:5 중량부 비율로 배합된다.
상기 인조가죽사는 사이징기를 이용하여 워터베이스드 폴리우레탄를 섬유사에 코팅하여 제조될 수 있다. 본 발명에서 적용될 수 있는 섬유사는 특히 한정되지 아니한다. 한편, 인조가죽사를 경사로 포함하는 직물은 자동제직기를 이용하여 인조가죽사 경사의 여러가닥이 균일한 간격으로 동일방향으로 삽입되며, 위사는 통상의 섬유사로써 경사와 90° 각도에서 경사를 가로지르도록 삽입되어 평직 구조를 이룰 수 있다.
이하 인조가죽사 제조방법 및 인조가죽사를 경사로 포함하는 직물제조방법 및 직물에 대하여 도면 및 실시예들을 통하여 설명하고자 하나, 이에 국한되지 아니한다.
실시예 1.
도 2에 도시된 사이징기에서, 크릴(creel, 1)에 감긴 폴리아미드(9)는 바디(2)를 통과함으로써 동일한 피치에서 집합된다. 사이징제조(3')에 침지되어 폴리우레탄을 코팅시킨 후 스퀴즈롤(squeeze roll, 4)에서 폴리아미드를 통과시킴으로써 폴리우레탄 코팅층 두께를 0.015mm로 조절한다. 상기 사이징제로는, 용제가 사용되지 않은 워터베이스드 폴리우레탄 수지액이며, 점도가 1400-1600cps/25±1℃ 이고, 고형분이 39-41%이며, 장력이 400-500%, 신장율(elongation)이 600-800%의 물성을 가지는 폴리우레탄 수지이다. 상기 수용성 폴리우레탄 수지는 점도율을 높이기 위하여 경화제를 배합할 수 있으며, 경화제는 접착성 및 내열성과 물에 대한 분산성이 우수한 것을 사용하며 바람직하게는 수용성 폴리우레탄 및 경화제가 100:5 비율로 배합되었다.
이어서, 제1 건조챔버(5), 제2 건조챔버(6) 및 건조실린더(7)에서 폴리우레탄이 코팅된 섬유사를 100~150℃에서 1 내지 3분간 건조한 후, 권취하여 인조가죽사 경사빔(8)을 얻었다.
실시예 2.
실시예 1에서 경화제를 대신하여 은나노 콜로이드 용액을 첨가하여 실시예 1과 동일하게 처리하여 경사빔(8)을 얻었다.
상기 은나노 콜로이드 용액의 제조방법은 본 출원인에 의해 출원되고 등록된 대한민국 특허 제399481호에 상세히 기재되어 있으나, 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
제조방법 : 은 지금을 분쇄한 분말 300g을 용해조에 넣고 가열하면서 질산을 첨가하여 은용액을 1차로 제조하였다. 이에 염화제1석 100g을 염산 100ml에 용해한 용액을 별도로 제조하여 상기 은용액에 교반시켜 첨가하였다. 가성소오다용액 500ml에 산화아연 150g을 용해하여 상기 은용액에 첨가하면서 교반시키고, 100℃를 유지하면서 수분을 증발시켜 분말로 제조하였다. 분말 300g에 브롬소다 100g을 혼합하여 은염을 제조하고, 은염 300g을 1L 물에 용해하여 액상의 은나노 콜로이드 용액을 제조하였다.
첨가량 : 수용성 폴리우레탄 및 은나노 콜로이드 용액은 100:5~10 중량부 비율로 혼합하여 사용하였다.
실시예 3.
실시예 2에서 투명안료를 더욱 첨가한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 처리하여 경사빔(8)을 얻었다. 투명 안료는 수용성 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 약 1~5중량부 첨가하여 사용하였다.
실시예 4.
은이온 방출광(토르말린 또는 인동석 또는 전기석) 1000메쉬 분말을 투명안료와 동일량을 추가로 첨가한 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 처리하여 경사빔(8)을 얻었다.
실시예 5.
상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 인조가죽사 경사를 이용하여 자동제직기에서 인조가죽사가 경사로 포함된 직물을 완성하였다.
도 3은 자동제직기(41)를 이용한 제직도를 간략하게 도시한 것이고, 이하 제직공정을 설명한다. 경사빔(8)은 경사 피더(42)에 위치하며, 통상의 섬유사를 위사 피더(도시하지 않음)에 건 후, 제직기(41)를 작동시켜 인조가죽사 경사(20)가 균일한 간격으로 같은 방향으로 삽입되고 반면에, 통상 섬유사 위사(30)는 경사와 90°에서 경사를 가로지르도록 삽입되어 인조가죽사가 경사로 포함된 직물이 완성된다.
도 4는 상기 제직공정에 따라 얻어진 직물(40)의 개략도이고, 도 5는 도 4의 vv방향에서의 상대적인 단면(cross section)이다. 각 도면에 도시된 바와 같이, 인조가죽사 경사(20)와 통상 섬유사 위사(30)는 교대로 서로를 넘어서며 가로지르도록 구성된다.
상기와 같이 사이징기를 이용하여 다양한 색상의 폴리우레탄 수지가 코팅된 인조가죽사를 제조할 수 있으며, 상기 인조가죽사는 제직성이 우수하고, 제직기의 마찰에 의하여 실이 피지 않고 세척을 하여도 폴리우레탄 수지가 이탈되지 않는 등의 개량된 물성을 보인다. 특히, 은나노 항균 물질이 상기 폴리우레탄 수지에 첨가되어 항균효과가 있는 인조가죽사를 제조할 수 있다. 또한, 인조가죽사 직물은 통 기성이 우수하고 땀이 차지 않을 뿐 아니라 부드럽고 촉감이 우수한 직물로 평가된다. 능직으로 제직하는 경우 인조가죽사는 표면에 나타나고 위사에는 코팅되지 않은 섬유사로 제직되므로 피부에 닿는 촉감이 좋고 통기성이 있으며 추가적으로 발수가공 등을 통하여 발수성이 우수한 인조가죽 직물을 제조할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 사이징기를 이용하여 간단하게 폴리우레탄이 도포된 인조가죽사를 제조할 수 있어, 공정의 단순화 및 이에 따른 경제적 효과를 기대할 수 있으며, 이에 의하여 제조된 폴리우레탄 수지가 코팅된 인조가죽사는 제직성이 우수하고 실이 피지 않을 뿐 아니라 제직시 마찰에 의하여 폴리우레탄이 이탈되지 않는 등의 제직성이 우수하며, 인조가죽사를 경사로 포함하는 평직구조의 직물은 부드럽고 촉감이 우수하며 통기성이 우수하여, 종래 습기로 인한 문제점으로 적용되기 난해한 의류 등의 다양 응용분야에 사용될 수 있다. 또한, 인조가죽사 제조공정에서 소망되는 안료를 첨가하여 다양한 색상의 인조가죽사를 제조할 수 있어, 단순한 공정을 통하여 다양한 색상의 인조가죽 직물을 용이하게 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 수용성 폴리우레탄 수지가 포함된 사이징제를 조제하는 단계;
    사이징기를 이용하여 섬유사를 상기 사이징제에 침지 통과시키는 단계로 구성된, 인조가죽사 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 사이징제를 조제하는 단계는, 수용성 폴리우레탄 수지액에 은나노 콜로이드 용액을 첨가하여 혼합하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는, 인조가죽사 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 사이징제를 조제하는 단계는, 수용성 폴리우레탄 수지 에 은나노 콜로이드 용액 및 은이온 방출광물 분말을 순차적으로 첨가하여 혼합하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는, 인조가죽사 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 사이징제를 조제하는 단계는, 수용성 폴리우레탄 수지에 안료혼합물 및 은나노 골로이드 용액 및 은 이온 방출분말을 순차적으로 첨가하여 혼합하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는, 인조가죽사 제조방법.
  5. 제1항의 제조방법으로 제조되는 인조가죽사.
  6. 제5항의 인조가죽사가 권취된 인조가죽사 경사빔.
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