KR20100119775A - 별개의 탄성사 시스템을 갖는 신장성 직조물 - Google Patents

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Abstract

일부 실시태양에서, 용품이 경사 및 횡사를 가지는 직조 직물을 포함한다. 경사 또는 횡사 또는 경사와 횡사 둘 모두는 두 개의 별개의 실의 시스템을 가진다. 이 실의 시스템은 직물의 본체를 형성하는 경질사 및 탄성사 코어를 갖는 복합재 피복된 탄성사를 포함한다; 여기에서 직물은 외부 앞면 측, 이면 측을 가지고, 직물은 다음 중에서 하나 이상을 포함한다: (a) 복합사가 외부 표면 위에 있는 경우 복합사 및 하나 이상의 인접한 경질사가 동일한 위사 위를 지나가는 직조 패턴; (b) 1:1 이상인 경질사 데니어 대 복합사 데니어의 비; 및 (c) 외부 앞면 측 위의 5 이하의 위사 위로 플로팅하는 복합사.

Description

별개의 탄성사 시스템을 갖는 신장성 직조물{STRETCH WOVENS WITH SEPARATED ELASTIC YARN SYSTEM}
본 발명은 경사 방향 및/또는 횡사 방향에서 신장성을 갖는 직조 직물의 제조에 관한다. 이는 특히 탄성 코어 복합사 시스템 및 경질 바탕사 시스템을 포함하는 별개의 실 시스템을 포함하는 직물 및 방법에 관한다.
신장성 직조 직물 또는 신장성 직조물들은 많은 해 동안 생산되었다. 직물 제조업자들은 일반적으로 소비자들에게 수용될만한 직물을 달성하기 위한 올바른 질적 변수들의 중요성을 알았다. 그러나, 이러한 상업적으로 입수가능한 직물에서, 신장성 직물의 본체는 탄성 복합사 그 자체에 의해 형성된다. 탄성사는 이중의 기능을 제공한다: (1) 신장성 실은 직물의 바탕을 형성하여 덮개, 미적 특징, 및 핸드를 제공하며; 그리고 (2) 신장성 실은 탄성을 제공하여 신장-회복 기능을 제공한다. 많은 경우에서, 직물 외관 및 성능은 신장 기능에 의해 위태롭게 된다. 통상적으로 신장성 직물은 탄성사를 포함하지 않는 경질인 것과 상이한 외관을 가진다. 탄성사의 포함으로 인하여, 많은 방직 공정은 이를테면, 데님을 위한 인디고사(indigo yarn) 염색 및 셔츠를 위한 패키지사(package yarn) 염색 수행되기 어렵다. 또한, 방직물 생산 효율은 탄성사를 가공하는 동안 감소된다. 대부분의 경우에서, 추가적인 수축력이 직물 내에 존재하고, 불량한 직물 치수 안정성을 야기한다. 그러한 치수적 안정성을 갖는 탄성 함유 직물을 제공하기 위해서 열고정이 직물 수축을 제어하기 위해 필요한 공정이다.
신장성 직물을 위해, 대부분의 탄성 또는 엘라스토머성 실들이 비교적 비탄성 섬유, 예컨대, 폴리에스테르, 면, 나일론, 레이온 또는 모와 조합되어 사용된다. 그러나, 본 명세서의 목적상, 이러한 비교적 비탄성인 섬유들은 "경질" 섬유로 지칭될 것이다.
방적 면 및 엘라스토머 섬유를 포함하는 종래의 복합사들은 통상적으로 직조에 사용되기 전에 패키지로 염색되나, 여기에는 단점이 있다. 구체적으로, 엘라스토머 코어 사는 패키지 염색에 사용되는 열수 온도에서 움츠러들 것이다. 추가로, 패키지 위의 복합사는 압축될 것이고 매우 꽉 조여질 것이고, 따라서 염료물질이 실 패키지의 내부로 흐르는 것을 방해한다. 이는 염색된 패키지 내의 실의 직경 위의 위치에 따라 종종 상이한 색의 농담 및 신장성 수준을 야기할 수 있다. 문제를 감소시키기 위해 코어-방적 복합사를 염색하는데 소 패키지들이 가끔 사용된다. 그러나, 소-패키지 염색은 추가의 패키징 및 취급의 필요성 때문에 비교적 비싸다.
일반적인 산업적 실시가 위에서 강조되었지만, 본원의 하기에 설명되는 추가적인 참조들이 직조 가공 및/또는 생산물을 개선시키려는 시도들을 입증한다. 예컨대, 미국 특허 출원 제US 3,169,558호는 일 방향으로 베어 스판덱스(bare spandex) 및 다른 방향으로 경질사를 갖는 직조 직물을 개시한다. 그러나, 베어 스판덱스는 별개의 공정에서 연신(draw) 꼬임되어야 하고, 스판덱스는 직물 표면 상에 노출될 수 있다.
영국 특허 GB 15123273는 각각의 쌍이 베어 엘라스토머 섬유 및 2차 경질사를 가지는 경사의 쌍들이 동일한 헬드(heald)의 작은 구멍 및 덴트를 통해서 평행하게 그리고 상이한 장력으로 통과하는, 경-신장성 직조 직물 및 공정을 개시한다. 그러나, 스판덱스는 또한 직물의 앞 및 뒤에서 가시적이다.
일본 공개 출원 2002-013045는 경사에서 복합사 및 경질사를 모두 사용하여 경-신장성 직조 직물을 제조하는데 사용되는 공정을 개시한다. 복합사는 합성 멀티필라멘트 경질사로 감싸진 후 사이즈 물질(size material)으로 코팅된 폴리우레탄 사를 포함한다. 복합재의 구조는 사이즈 물질로 코팅되기 전에, 도 3에 나타난 복합사의 그것이다. 복합사는 경사 방향에서의 원하는 신장 성질을 달성하기 위해, 경사에서 별개의 합성 멀티필라멘트 경질사에 대해 각종 비율로 사용된다. 이러한 복합사 및 방법은 경-신장성 직물을 제조하고, 횡-신장성 직물의 직조에서의 어려움을 회피하기 위해서 개발되었다. 그러나, 탄성사는 경질사와 동일한 크기를 가지고 직물 표면 상에 노출된다.
미국 특허 제6,659,139호는 트윌 직물의 경사 방향에서의 베어 엘라스토머의 그린-쓰루(grin-through)를 감소하는 방법을 설명한다. 그러나, 엘라스토머는 베어 형태로 사용되어 가먼트가 세척된 후에 엘라스토머 슬리피지(slippage)가 발생한다. 작업가능한 직물 구조 창은 좁고 직조 효율은 낮다.
따라서, 적게 수축되고, 쉽게 가공되며, 가먼트 제조에 우호적인 신장성 직조물을 생산할 필요성이 있다.
일부 실시태양은, 경사 및 횡사를 갖는 직조 직물을 포함하는 용품이다. 경사 또는 횡사 또는 경사 및 횡사 모두는 두 개의 별개의 실의 시스템을 가진다. 실의 시스템은 직물의 본체를 형성하는 경질사 및 탄성 섬유 코어를 갖는 복합재 피복된 탄성사를 포함하고;
여기에서 직물은 외부 앞면 측, 이면 측을 가지고, 직물은 다음 중 하나 이상을 포함한다:
(a) 복합사가 외부 표면 위에 있는 경우 복합사 및 하나 이상의 인접한 경질사가 동일한 위사를 지나가는 직조 패턴;
(b) 1:1 이상인 경질사 데니어 대 복합사 데니어의 비; 및
(c) 외부 앞면 측 위의 5 이하의 위사 위로 플로팅되는 복합사.
또 다른 실시태양은, 경사 및 횡사를 갖는 직조 직물을 포함하는 용품이다. 경사 또는 횡사 또는 경사 및 횡사 모두는 두 개의 별개의 실의 시스템을 가진다. 실의 시스템은 직물의 본체를 형성하는 경질사 및 탄성 섬유 코어을 갖는 복합재 피복된 탄성사를 포함하고;
여기에서 직물은 외부 앞면 측, 이면 측을 가지고, 직물은 다음을 포함한다:
(a) 복합사가 외부 표면 위에 있는 경우 복합사 및 하나 이상의 인접한 경질사가 동일한 위사를 지나가는 직조 패턴;
(b) 1:1 이상인 경질사 데니어 대 복합사 데니어의 비; 및
(c) 외부 앞면 측 위의 5 이하의 위사 위로 플로팅되는 복합사.
또한 포함되는 것은 경사 및 횡사를 갖는 직물을 직조하는 것을 포함하는 용품의 제조 방법이다. 경사 또는 횡사 또는 경사 및 횡사 모두는 두 개의 별개의 실의 시스템을 가진다. 실의 시스템은 직물의 본체를 형성하는 경질사 및 탄성 섬유 코어를 갖는 복합재 피복된 탄성사를 포함하고;
여기에서 직물은 외부 앞면 측, 이면 측을 가지고, 다음 중의 하나 이상을 포함한다.
(a) 복합사가 외부 표면 위에 있는 경우 복합사 및 하나 이상의 인접한 경질사가 동일한 위사를 지나가는 직조 패턴;
(b) 1:1 이상인 경질사 데니어 대 복합사 데니어의 비; 및
(c) 외부 앞면 측 위의 5 이하의 위사 위로 플로팅되는 복합사.
상세한 설명이 하기의 도면들을 참고할 것이고, 여기에서 같은 도면 번호는 같은 요소를 지칭한다:
도 1은 이중 경사 시스템을 갖는 직물 구조를 도시한다.
도 2는 2/2 트윌 바탕 + 1/1 코어 직물 구조의 리프트 도면(lift plan)이다;
도 3은 3/1 트윌 + 1/1 디스-매치 구조의 리프트 도면이다;
도 4는 3/1 트윌 + 1/1 매치 구조의 리프트 도면이다;
도 5는 종래의 직물 가공 루틴의 블록 다이어그램이다;
도 6은 직조 조합을 위한 본 발명의 가공 루틴의 블록 다이어그램이다;
도 7은 정경(warping) 조합을 위한 본 발명의 가공 루틴의 블록 다이어그램이다;
도 8은 사이징 조합을 위한 본 발명의 가공 루틴의 블록 다이어그램이다;
도 9는 3/1 트윌 + 3/1 매치 구조의 리프트 도면이다;
도 10은 2/2 트윌 + 2/2 매치 구조의 리프트 도면이다;
도 11은 긴 플로트(long float) 구조를 갖는 2/2 트윌을 위한 리프트 도면이다;
엘라스토머성 섬유들은 통상적으로 직조 직물 및 가먼트에서 신장성 및 탄성 회복력을 제공하는데 사용된다. "엘라스토머성 섬유"는 어떠한 권축(crimp)과도 독립적으로 100 %를 초과하는 파괴점 연신도를 가지는, 희석제 없는, 연속 필라멘트(임의로는 일체화된 멀티필라멘트)거나 복수의 필라멘트이다. (1) 그 길이의 두 배로 신장되고; (2) 1 분 동안 유지되고; 및 (3) 이완된 경우 엘라스토머성 섬유는 이완된 후 1 분 이내에 그의 원래의 길이의 1.5 배 미만으로 수축된다. 본 명세서의 문맥에서 사용되는 바와 같이, "엘라스토머성 섬유"는 하나 이상의 엘라스토머성 섬유 또는 필라멘트를 의미한다. 이러한 엘라스토머성 섬유는 고무 필라멘트, 이성분 필라멘트 및 엘라스토에스테르, 라스톨 및 스판덱스를 포함하나 이에 제한되지 않는다. 용어 "엘라스토머성" 및 "탄성"은 본 명세서 전반에 걸쳐 상호교환적으로 사용된다.
"스판덱스"란 필라멘트-형성 물질이 분절 폴리우레탄 85 중량％ 이상을 포함하는 장쇄 합성 중합체인 제조 필라멘트를 뜻한다.
"엘라스토에스테르"란 섬유 형성 물질이 지방족 폴리에테르 50 중량％ 이상 및 폴리에스테르 35 중량％ 이상을 포함하는 장쇄 합성 중합체인 제조 필라멘트이다.
"이성분 필라멘트"란 필라멘트의 길이를 따라 서로 부착된 2종 이상의 중합체를 포함하는 연속 필라멘트이고, 이 때, 각각의 중합체는 상이한 일반적인 부류, 예를 들어 로브(lobe) 또는 윙(wing)을 갖는 엘라스토머성 폴리에테르아미드 코어 및 폴리아미드 쉬쓰(sheath)이다.
"라스톨"은 95 중량% 이상의 에틸렌과 1종 이상의 기타 올레핀 단위를 포함하는 낮으나 현저한 결정도를 가지는 가교-결합된 합성 중합체의 섬유이다. 이러한 섬유는 탄성이고 실질적으로 내열성이다.
"피복된" 엘라스토머성 섬유는 경질사에 의해 둘러싸진, 꼬아진, 또는 혼합된(intermingled) 것이다. 엘라스토머성 섬유 및 경질사를 포함하는 피복사는 또한 본 명세서의 문맥에서 "복합사"라고도 지칭된다. 경질사 피복은 엘라스토머성 섬유를 직조 가공 동안 마모로부터 보호하는 기능을 한다. 이러한 마모는 엘라스토머성 섬유에 파열과, 결과적으로 공정 중단 및 원하지 않는 직물 비-균일성을 일으킬 수 있다. 더구나, 피복은 엘라스토머성 섬유 탄성 거동을 안정화시키는 것을 도와서 베어 엘라스토머성 섬유에 의해 가능한 것보다 복합사 연신도가 직조 가공 동안 더 균일하게 조절될 수 있다. 용어 "탄성 코어사", "탄성 코어 말단", "코어 말단", "복합사", "코어사" 및 "복합 탄성 코어사"들은 모두 본 명세서 전반에 걸쳐 상호교환적으로 사용된다.
복합사는 다음을 포함한다: (a) 경질사로 단일 랩핑된 엘라스토머 섬유; (b) 경질사로 이중 랩핑된 엘라스토머 섬유; (c) 스테이플 섬유로 연속적으로 피복(즉, 코어-스피닝)되고 권취 동안 트위스팅된 엘라스토머 섬유; (d) 에어 제트로 혼합되고 얽힌(entangling) 엘라스토머 및 경질사; 및 (e) 함께 꼬아진 엘라스토머 섬유 및 경질사.
"그린-쓰루(grin-through)"는 직물 내의 복합사가 노출되어 보여지는 것을 기술하는데 사용되는 용어이다. 그린-쓰루는 적절하지 않은 반짝임으로서 그 자체를 나타낼 수 있다. 선택을 해야 한다면, 앞면 측의 그린-쓰루가 낮은 것이 이면 측의 그린-쓰루가 낮은 것보다 더 바람직하다.
일부 실시태양의 신장성 직물은 비-엘라스토머성 바탕사 경사단(바탕단으로 칭함) 및 탄성 코어 복합사 경사단(코어단으로 칭함)을 포함한다. 일부 실시태양에서, 예상치 못하게 높은 신장성 및 회복성을 가지는 직물이 비교적 적은 양의 탄성 섬유로 달성되었다. 이는 경사 안의 실의 듀오 시스템을 사용함으로써 달성된다. 당업자들은 횡신장성이 요망되는 경우, 직물이 비-엘라스토머성 바탕사 횡단 및 탄성 코어 횡사를 포함할 수 있다는 것을 인식할 것이다.
일부 실시태양은 두 개의 분리된 실 시스템; 바탕사 시스템(6) 및 탄성 코어사 시스템(4)으로 직물을 제공하는 것을 포함하는 신장성 직물을 만드는 방법을 제공한다(도 1에 나타난 바와 같음). 바탕사 시스템(6)은 미관, 외관, 촉감을 담당한다. 탄성 코어사 시스템(4)는 신장 및 회복 기능을 담당한다. 횡사(2)는 도 1의 단면도에 나타난 바와 같으며, 경질사 및 임의로 복합 탄성 코어사를 포함하는 탄성사를 포함한다.
일부 실시태양은, 피복된 복합사를 탄성 코어 시스템으로 포함하는 직물이다. 이들 복합 탄성사들은 인접한 경질사에 의해 직물 내에 숨겨지고, 직물 표면에서는 보이지 않는다. 비교적 소량의 탄성사로 고신장성 및 회복성을 제공하는 이점에 더하여, 이들 직물의 또 다른 장점은 직물에 치수 안정성(즉, 직물 모서리들이 실질적으로 모서리 말림이 없고 직물이 탄성사의 수축력에 의해 유발되는 뒤틀림없이 직조물로서의 형상을 유지한다)을 제공하는데 열 고정 단계가 요구되지 않는다는 것이다.
본 발명의 또 다른 실시태양에서 탄성 코어사가 스판덱스사로 피복된 직물 및 신장성 직물의 제조 방법을 추가적으로 제공한다. 베어 스판덱스사 (피복되어 복합사를 형성하기에 앞선 것)는 11 dtex 내지 약 180 dtex (데니어 10 D 내지 약 162 D)을 포함하는, 약 11 dtex 내지 약 444 dtex (데니어-약 10 D 내지 약 400 D)일 수 있다. 스판덱스사는 6 내지 120 Ne의 번수(yarn count)를 갖는 하나 이상의 경질사로 피복된다. 피복 가공 동안, 스판덱스사는 1.1× 내지 6× 그의 원래의 길이 사이에서 드래프트된다.
일부 실시태양의 직물은 실질적으로 직물 표면상에서 보이지 않는 탄성 코어사를 포함한다. 이는 탄성 코어사와 적어도 동일한 데니어를 가지는 경질사, 그리고 바람직하게는, 탄성사보다 더 큰 데니어를 가지는 바탕사를 포함함으로써 부분적으로 달성된다. 바탕사 대 탄성 코어사의 실 데니어 비는 약 1:1 내지 약 20:1, 및 약 2:1 내지 약 10:1을 포함하는 약 5:4 내지 약 20:1이다. 바탕사 중량 대 탄성 코어사 중량의 다른 적합한 비의 범위는 5:4 내지 약 15:1, 3:2 내지 약 15:1, 및 3:2 내지 약 10:1을 포함한다.
코어사의 엘라스토머 섬유 함량은 실의 중량에 기초하여 약 0.5 % 내지 약 40 %을 포함하는, 약 0.1 % 내지 약 50 % 및 약 5 % 내지 약 30 %이다. 직물 내의 엘라스토머성 섬유 함량은 전체 직물 중량에 기초하여 약 0.1 % 내지 약 3 %을 포함하는 약 0.01 % 내지 약 5 %일 수 있다. 평직, 포플린, 트윌, 옥스포드, 도비, 사티인, 사틴 및 이들의 조합을 포함하는 각종 직조 패턴들이 적용될 수 있는 직물 및 신장성 직물의 제조 방법 또한 제공된다.
탄성 코어사는 직조 정경(weaving warping), 비밍(beaming) 또는 사이징 작업 동안 경질사와 혼합될 수 있다. 직물 마감은 다음으로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 단계를 포함한다: 스쿠어링, 표백, 머서라이징, 염색, 건조 및 컴팩팅 및 이들 단계의 임의의 조합.
일부 실시태양의 직물들은 경사 방향 및/또는 횡사 방향으로 약 10 % 내지 약 45 %의 연신도를 가질 수 있다. 직물들은 세탁 후에 약 10 % 이하의 수축성을 가질 수 있다. 신장성 직조 직물은 우수한 면 촉감을 가질 수 있다. 가먼트들은 본원에 설명된 직물들로부터 제조될 수 있다.
일부 실시태양에 포함되는 경질 바탕사는 예컨대, 방적 스테이플사, 이를테면, 면, 모 또는 린넨 및 필라멘트일 수 있다. 이들은 또한 단일 성분 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 섬유, 폴리카프로락탐 섬유, 폴리(헥사메틸렌 아디파미드) 섬유 아크릴계 섬유, 모다크릴계, 아세테이트 섬유, 레이온 섬유, 나일론 및 이들의 조합으로 될 수 있다.
복합 코어 탄성사의 복합재 함량은 모든 경사의 중량에 기초하여 약 30 중량% 이하일 수 있다. 5 oz/야드2 이상으로 무거운 중량을 가지는 직물에서, 허용가능한 경사 내의 엘라스토머성 섬유 함량은 전체 경사 중량의 약 0.2 % 내지 약 2 %를 포함하여 약 2 % 이하일 수 있고, 전체 직물 중량의 약 1 % 이하일 수 있다. 5 oz/야드2 미만의 중량을 가지는 직물에서, 허용가능한 경사 내의 엘라스토머성 섬유 함량은 전체 경사 중량의 약 1 % 내지 약 5 %를 포함하여 약 5 % 미만일 수 있고, 전체 직물 중량의 3 % 미만일 수 있다.
본 발명의 직물의 일부 실시태양을 위해 수용할만한 신장성 및 회복성 수준을 제공하는 것으로 밝혀진 탄성 섬유의 양은 종래의 직물에서 밝혀진 것들과 대조된다. 5 oz/야드2보다 무거운 종래의 신장성 직조물에 대해, 엘라스토머성 섬유 함량은 일반적으로 2 % 초과이다. 본 발명의 직물에 대해, 엘라스토머성 섬유 함량은 약 1 % 미만일 수 있고, 심지어 약 0.2 % 이하일 수 있으면서, 여전히 우수한 신장성 및 회복성을 제공한다. 하나의 이유는 코어 탄성사의 직조 패턴이 바탕사의 직조 패턴과 상이할 수 있다는 것이다. 따라서, 복합 탄성 코어사의 힘이 더 효과적으로 사용될 수 있다. 또한, 탄성 코어사의 실 직경은 바탕사보다 훨씬 작다; 탄성 코어사는 마감 및 염색 가공 동안 이완 단계에서 직물의 코어으로 이동하며, 엘라스토머성 섬유가 신장성 및 회복성을 더 효과적으로 주도록 한다. 종래의 직물에 더욱 대비되는 것은 종래의 직물에 포함된 복합사들이 직물 표면 위에 노출되었고, 직조 패턴이 다른 표면사와 동일하다는 것이다.
횡사는 경사와 동일하거나 상이할 수 있다. 직물은 오직 경-신장성일 수 있거나 또는 유용한 신장성 및 회복성이 경사 방향 및 횡사 방향 모두에서 나타나는 이-신장성일 수 있다. 이러한 횡 신장성은 이성분 필라멘트사, 스판덱스, 멜트-스펀 엘라스토머 등에 의해 제공될 수 있다.
횡사가 탄성사를 포함하는 경우, 이들은 예컨대, 위사- 및 위사 또는 공-삽입 구조의 제2 실(임의로는, 방적 스테이플사)을 포함할 수 있다. 탄성사가 복합 탄성 코어사인 경우를 포함하여, 탄성사 또는 섬유가 횡사에 포함된 경우, 횡사 내에 존재하는 탄성사의 양은 횡사의 약 0.2 % 내지 약 2 %를 포함하여, 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%일 수 있다.
바탕(경질사)단 대 코어 탄성단의 비는 약 2:1 내지 약 8:1일 수 있다. 바탕단 대 코어단의 다른 수용가능한 양은 약 4:1 내지 약 8:1 및 약 4:1 내지 약 6:1일 수 있다. 만약 비가 너무 낮으면, 코어단이 직물의 표면에 과다하게 노출될 수 있고, 적절하지 않은 시각적 및 촉각적 미관을 야기할 수 있다. 비가 너무 높으면, 직물은 적절하지 않게 낮은 신장성 및 회복성을 가질 수 있다.
코어단은 직조 패턴에 따라 직물의 앞면 측 위 6 위사 이하 위로 플로팅한다. 코어단은 추가로 복합 탄성사가 표면 시정을 가지는 것을 배제하기 위해 5 위사 또는 4 위사 초과 위로 플로팅하지 않을 수 있다. 직물의 이면 측 위에서, 코어단은 직조 패턴에 따라 6 위사 이하, 5, 4 또는 3 위사 이하 위로 플로팅할 수 있다. 코어단 플로팅이 너무 긴 경우, 직물은 균일하지 않은 표면 및 스내깅(snagging)을 가질 수 있다. 또한, 그린-쓰루가 수용가능하지 않아질 수 있다.
"코어단 노출 계수"는 코어단에 비교하여, 주어진 위사에서 위사 실 또는 연속적인 필라멘트의 대향측(횡-방향) 위에 있는 각각의 코어 단에 인접한 비-엘라스토머성(경-방향) 표면단의 수를 표시한다. 계수는 코어단이 문제의 위사에서 앞면 또는 이면에 있는지에 따라 직물의 앞면 또는 이면에 대한 것일 수 있고, 0, 1 또는 2의 적분값을 가질 수 있다. 예컨대, 도 2에 나타난 리프트 도면에서, 표면단은 하나의 코어단이 직조되어 들어간 2/2 트윌 패턴으로 나타난다. "H"(6)은 비-엘라스토머성('경질') 표면단을 지시하고, "E"(4)는 탄성 코어단을 지시한다. "EC"(9)는 노출 계수, "F"(8)은 앞면 및 "B"(10)은 이면 측의 약어이다. 모든 도면에서와 같이, 채워진(어둡게 표시된) 네모는 위사 위를 통과해 지나가는 비-엘라스토머성 표면단을 나타내고, 비어있는 네모는 위사 아래를 통과해 지나가는 비-엘라스토머성 표면단을 나타내고, "X"는 위사 위를 통과해 지나가는 코어 탄성단을 나타내고, "O"는 위사 아래를 통과해 지나가는 코어 탄성단을 나타낸다. 횡사 방향의 실(2) 또한 나타난다. "EC"(9) 아래의 숫자들은 각각의 위사에 대한 코어단 노출 계수를 나타낸다. 패턴 반복의 첫번째 위사 (2A)에서, 코어 탄성단(7)은 직물의 앞면 측 위에 있고, 인접한 비-엘라스토머성 표면단 하나(6A)는 직물의 이면 측 위에 있어서, 그 위사에 대한 탄성 코어단 앞면 노출 계수는 1이다. 두번째 위사(2B)에서, 코어 탄성단은 이면에 있고, 인접 비-엘라스토머성 표면단 모두는 앞에 있어서, 이면 노출 계수는 2이다. 세번째 위사(2C)에서, 코어 탄성단은 앞면에 있고, 인접한 비-엘라스토머성 표면단 하나는 이면에 있어서, 그 위사에 대한 코어 탄성단 앞면 노출 계수는 1이다. 패턴 반복의 마지막 위사 (2D)에서, 복합 코어단은 인접 비-엘라스토머성 표면단 모두와 같이 이면 위에 있어서, 탄성 코어단 이면 노출 계수는 0이다.
일부 실시태양의 직물들은 패턴 반복에서 1 이하의 탄성 코어단 앞면 노출 계수, 적절하게는 패턴 반복에서 0의 앞면 노출 계수를 가진다. 다른 말로, 짜는(composing) 실이 외부 앞면 표면 위에 있는 경우 하나 이상의 인접 경질사가 동일한 위사 위로 통과한다. 복합단이 앞면 측 위에 있고 하나 이상의 인접 비-엘라스토머성 단이 앞면 측에서 2 위사 미만 위로 플로팅하는 경우 그린-쓰루는 추가적으로 감소한다. 앞면 노출 계수가 2인 경우, 특히, 코어단이 2 또는 3 위사 위로 플로팅하는 경우 앞면의 코어 복합사의 그린-쓰루는 수용할 수 없을 만큼 높다. 코어사의 노출 및 그린-쓰루를 최소화하는 더욱 균일한 직물을 제조하기 위해서, 직물은 1 이하의 코어단 이면 노출 계수를 가져야 한다.
디스매치 코어 단 패턴을 갖는 도 3의 직조물 구조는 직물 표면 위의 더 좋은 외관도 제공할 수 있다. 도 3에서, 두 개의 탄성 코어사가 있다: 코어사 I 및 코어사 II. 네 개의 경질 바탕사(6)은 두 개의 탄성사(4A 및 4B) 사이에 존재한다. 상호직조 점(X)은 횡사(2A) 및 탄성사(4A) 사이의 교차 직조 점이다. 이 점에서, 탄성사가 횡사를 직물의 이면으로 민다. 그러나, 탄성 코어사(4B)가 횡사(2A)와 상호직조된(interweave) Y 점에서, 코어 탄성사가 횡사를 직물의 표면으로 민다. 결과는 전체 횡사가 직물의 중심에 유지되도록 하는 것이다. 직물 표면 위에는 횡스트립이 없다. 대조적으로, 도 4의 직조 패턴에 대해, 코어 탄성사는 개별적으로 횡사를 따라서 동일한 인터레이싱 패턴을 가진다. 그러나 X점 내의 횡사(2A)에 대해서는, 탄성사(4A)가 횡사를 직물의 이면을 향해 밀고, 이웃점(Y 점)에서, 코어 탄성사(4B) 또한 횡사를 직물의 이면으로 민다. 따라서, 전체 횡사(2A)에 대해서, 이는 직물의 이면을 향할 것이다. 인접 횡사(2B)에 대해, 이는 탄성사(4A 및 4B)에 의해 직물의 표면을 향해 밀린다. 따라서, 직물 표면 위에 횡 스트립이 있을 수 있다.
복합 코어사는 횡사 내에 존재하는 복합 탄성사가 없는 때(즉, 복합사가 오직 경사 내에만 존재하는 때), 임의의 적절한 양으로, 예컨대, 전체 직물 중량에 기초하여 약 5 내지 약 20 중량%로 존재할 수 있다. 복합 탄성 코어사가 횡사와 경사 모두에 존재하는 경우, 복합사는 더 많은 양으로, 예컨대, 약 10 중량% 내지 40 중량%로 존재할 수 있다.
복합 코어사는 각종 복합사, 예컨대, 경질사로 단일 랩핑된 엘라스토머 섬유; 경질사로 이중 랩핑된 엘라스토머 섬유; 스테이플 섬유로 연속 피복(즉, 코어-스피닝)되고, 권취 동안 꼬아진 엘라스토머 섬유; 에어 제트로 혼합되고 얽힌 엘라스토머 및 경질사; 및 함께 꼬아진 엘라스토머 섬유 및 경질사를 포함한다.
일부 실시태양의 직물을 제조하는 복합사의 선형 밀도는 약 30 데니어 내지 300 데니어 (33 dtex 내지 330 dtex)을 포함하는 약 15 데니어(16.5 dtex) 내지 약 900 데니어 (990 dtex) 범위일 수 있다. 복합사 및 경질사 간의 실 데니어 비가 0.8 미만인 경우, 직물은 실질적인 그린-쓰루를 가지지 않는다. 마감 가공 후에, 직물의 코어으로 이동된 코어사는 눈에 보이지 않고 만져지지 않는다.
본 발명의 방법의 일 실시태양에서, 복합사는 직조 공정 동안 바탕사와 함께 합쳐진다. 도 5는 신장성 직물을 위한 종래의 가공 루틴을 보인다. 이 발명을 위한 본 발명의 가공 루틴은 도 6에 나타난다. 강성 횡사 및 탄성 횡사 빔은 별개로 만들어진다. 이중 빔 능력을 가진 직조 기계가 필요하다. 통상적으로, 경질 바탕사 빔이 직기(loom) 위의 바닥에 위치한다. 탄성 코어사를 갖는 빔은 꼭대기에 놓여진다. 바탕사 및 코어사는 모두 빔으로부터 공급되고 직조 동작 동안 실 장력 변화를 조정하는 휩 롤(whip roll) 또는 롤러 위로 통과한다. 실들은 그 후 인입선(drop wire), 헤들 및 리드(read)를 통하여 간다. 바탕사 및 코어사는 동일한 덴트 내에 있을 수 있다. 설계된 반복 내에서 유사하게 직조되는 모든 경사는 주어진 통사(harness)를 차지한다. 리드(reed)는 직조 전에 경시트의 너비 및 실의 동일한 간격을 확립한다. 이는 또한 각각의 삽입된 충전사(filling yarn)(위사)를 "옷감이 해진 곳"에서 직물의 본체에 밀어넣는데(비팅-업(beating-up)) 사용되는 메카니즘이다. 해짐은 실들이 직물이 되는 지점이다. 이 지점에서, 바탕사, 코어 경사 및 횡사들은 직물 형태로 있고 옷감 롤 위에 수집될 준비가 된다.
코어사 및 바탕사는 또한 정경(warping) 공정 동안 함께 혼합될 수 있다. 가공 절차는 도 7에 나타난다. 정경은 다중사를 개별적인 실 패키지로부터 단일 패키지 어셈블리로 이송하는 가공이다. 통상적으로, 실들은 실들이 서로에 대해 평행하게, 측면 플랜지(side flange)를 가진 원통형 배럴인 빔 위에 동일한 평면으로 누워있는 시트 형태로 수집된다. 실 공급 패키지들은 스핀들 위에 위치하고, 이들은 크릴(creel)이라고 불리는 프레임 웍(frame work)에 설치된다. 코어사 및 바탕사들은 크릴 위에 특정 위치에 놓여진다. 그 후 그들은 끌어 당겨져서 요구되는 패턴으로 혼합된 시트를 형성한다. 마지막으로, 그들은 함께 빔 내로 감긴다(도 8).
코어사들은 또한 슬래싱(사이징) 가공 동안 경질사와 함께 혼합될 수 있다. 경사 사이징의 주목적은 실을 보호 코팅으로 밀봉하는 것이다. 이 보호 코팅은 직조 공정 동안 일어나는 실 마모를 감소시킨다. 그리고 직조 기계에서 인접한 실이 다른 것과 얽히는 것을 예방함으로써 실 잔털량(hairiness)을 감소시킨다. 코어사는 사이징 기계 안에서 표면사와 혼합된다. 슬래셔(slasher) 범위의 이면 단부에서, 비밍 가공으로부터의 섹션 빔은 크릴된다. 각각의 빔으로부터의 실은 당겨져서 다른 빔들로부터의 실들과 합쳐져서 실의 다중 시트를, 기계 위의 사이즈 박스의 수에 해당하는 시트의 수로 형성할 것이다. 사이즈 박스 안에는, 실들이 아래 방향으로 안내되고 액체 사이즈 내에 잠긴다. 실 시트는 실 안으로의 사이즈 침투의 양을 조절하는 것을 돕는 스퀴즈 롤의 셋트를 통해 사이즈 박스에 잠긴다. 이 후에, 실 및 그들 실 안으로의 사이즈 침투의 양을 조절한다. 이 후에, 실은 건조가 일어나는 증기 가열된, 건조한 캔 또는 원통 위로 당겨진다. 이 지점에서, 실들은 완전히 건조되지 않지만, 요구되는 습기를 유지하도록 모니터링 된다. 대부분의 경사들은 4-14 % 사이즈 첨가량(실의 원래 중량에 더해진 실제 건조 고체 중량)을 가진다. 이는 경사가 어떤 타입인지에 의존한다. 너무 많은 사이즈는 직조 기계에서의 실 쓸림(chaffing) 및 사이즈 입자의 과다한 쉐딩(shedding)을 유발하고, 너무 적은 사이즈는 과다한 실 마모를 유발하여 염료 자국 융착, 파손 및 얽힌 단부를 야기하고 이는 낮은 직조 효능을 야기한다.
모든 실들은 그들을 개별적인 시트로 분리하는 것을 돕는 스테인레스 강 스플릿 봉 세트를 지나간다. 이는 하나의 시트로부터의 실이 다른 시트로부터의 실들과 접착하는 것을 확실히 한다. 스플릿 봉을 통해 지나간 후에, 경사는 단일 시트 위에 수집되고, 각각의 실들을 분리하는 것을 돕는 콤(comb)을 통해 지나간다. 이러한 팽창형 콤은 원하는 직기 빔 너비로 조정된다. 이 지점에서, 모든 경사, 표면사 및 코어사들이 직기 빔 위로 감긴다. 통상적으로, 몇몇 직기 빔들은 슬레셔 크릴 내의 섹션 빔의 단일 세트로부터 생산될 것이다.
바탕사 및 탄성 코어사 구조물의 조합은 또한 경 방향에서 사용될 수 있다. 직조 가공 동안, 바탕사 및 탄성 코어사는 직물 내로 충전사로서 삽입될 수 있다. 이들은 하나의 횡 삽입 동안 단일 위사 또는 이중 위사에 의해 도입된다. 에어 제트 직기, 레피어(rapier) 직기, 투사체(projectile) 직기, 물 제트 직기 및 셔틀 직기가 사용될 수 있다.
코어 탄성사는 직물이 이완된 후에 직물 표면 위에서 실질적으로 눈에 보이지 않는다. 도 1은 구조를 나타낸다. 코어사(4)의 더 낮은 크림프 높이와 경질사(2 및 6)의 코어사를 향하는 기울임 때문에, 코어사는 직물의 중심에 위치하고, 기본적으로 표면사(2 및 6)에 의해 피복되고 보이지 않으며 만져지지 않는다.
염색 및 마감 가공은 만족스러운 직물을 생산하는데 있어서 중요하다. 직물은 연속 범위 가공 및 후염 제트 가공에서 마감될 수 있다. 연속 마감 플랜트 및 후염 공장 내에서 발견되는 종래의 장비는 일반적으로 가공에 적절하다. 평범한 마감 가공 시퀀스는 준비, 염색 및 마감을 포함한다. 싱잉, 디사이징, 스쿠어링, 표백, 머서라이징 및 염색을 포함하는 제조 및 염색 가공에서, 탄성 직조물을 위한 평범한 가공 방법은 대체로 만족스럽다.
마감 가공은 만족스러운 본 발명의 이-신장성 직물(즉, 경사 방향 및 횡사 방향으로 신장하는 직물)을 생산하는데 있어서 더욱 중요한 단계이다. 마감은 텐터 틀에서 일반적으로 행해진다. 텐터 틀 내의 마감 공정의 주 목적은 더 연한, 주름 저항성 수지를 완충 및 경화하고 스판덱스를 열고정하기 위한 것이다.
예상치 못하게, 열고정 가공이 이러한 신장성 직조 직물에 요구되지 않을 수 있다는 것이 또한 밝혀졌다. 직물은 열 고정 없이 많은 최종 용도 사양을 충족한다. 직물은 열고정 없이도 약 10 % 미만의 수축성을 유지한다. 열고정은 스판덱스를 연신된 형태로 "고정한다". 이는 또한 재-데니어링으로 공지되었으며, 여기에서 더 높은 데니어를 갖는 스판덱스는 더 낮은 데니어로 드래프팅되거나, 신장되고, 그 후 충분한 시간 동안 충분히 고온으로 가열되어 더 낮은 데니어에서 스판덱스를 안정화한다. 따라서 열 고정은 신장된 스판덱스 내의 회복 장력이 대부분 이완되고 스판덱스가 새롭고 더 낮은 데니어에서 안정화되도록 스판덱스가 분자 수준에서 영구적으로 변화하는 것을 의미한다. 스판덱스를 위한 열 고정 온도는 일반적으로 175 ℃ 내지 200 ℃ 범위이다. 종래의 스판덱스를 위한 열 고정 조건은 약 190 ℃에서 약 45 초 이상 동안이다.
종래의 직물에서, 만약 열 고정이 스판덱스를 "고정"하는데 사용되지 않는다면, 직물은 높은 수축성, 과다한 직물 중량 및 과다한 연신도를 가질 수 있으며 이는 소비자에게 부정적인 경험을 야기할 수 있다. 직물 마감 가공 동안의 과다한 수축은 가공 및 가정에서의 세탁 동안 직물 표면 위의 주름 자국을 야기할 수 있다. 이러한 방식으로 생겨난 주름은 종종 다림질에 의해 제거하기 매우 어렵다.
가공에서의 고온 열 고정 단계를 제거함으로써, 새로운 가공은 특정 섬유(즉, 면)에의 열 손상을 감소시킬 수 있고 따라서 마감된 직물의 취급을 개선시킬 수 있다. 가먼트로 제조될 직물들을 포함하여 일부 실시태양의 직물들은 열 고정 단계의 부재 하에 제조될 수 있다. 추가적인 이점으로, 감열성 경질사가 새로운 가공에서 사용되어 셔츠감, 탄성, 직물을 만들 수 있고, 따라서 상이하고 개선된 상품을 위한 가능성을 증가시킨다. 추가로, 더 짧은 가공은 직물 제조업자에게 생산성 이점을 가진다.
많은 최종 용도를 위해, 탄성사를 함유하는 복합사는 직조 전에 염색될 필요가 있다. 패키지 실 염색은 복합사를 가공하는데 있어서 가장 단순하고 가장 경제적인 방법이다. 면 및 엘라스토머성 섬유(들)을 포함하는 전형적인 복합사에 있어서, 실 패키지 염색 가공 동안 단점들이 있다. 구체적으로, 엘라스토머성 코어사는 패키지 염색에서 사용되는 열수 온도에서 수축될 것이다. 추가로, 패키지 위의 복합사는 압착되고 매우 팽팽해질 것이고, 그럼으로써 실 패키지 내부로의 염료물질들의 흐름을 방해한다. 이는 종종 염색된 패키지 내의 실의 직경 위의 위치에 따라, 상이한 색 농담 및 신장 수준을 갖는 실을 야기할 수 있다. 이러한 문제를 감소시키기 위해 소 패키지들이 복합사를 염색하는데 때때로 사용된다. 그러나, 추가의 패키지 및 취급 요구사항들 때문에 소-패키지 염색은 비교적 비싸다.
종래의 직물에서, 일부 기타 실 염색 방법들, 예컨대, 중공사(skein yarn) 염색, 인디고사 빔 염색 및 로프 염색이 또한 사용된다. 탄성 복합사는 이러한 가공에서 기술적 어려움 및 일관성 및 질적 논란을 가지고 있다.
본 발명의 직물에서, 복합사들은 코어사로써 사용된다. 복합 코어사는 실질적인 그린-쓰루 없이 직물의 중심에 묻힌다. 따라서, 복합사 염색 가공이 제거될 수 있다. 경질 바탕사만이 원하는 색으로 염색될 필요가 있다. 탄성 코어사는 이의 천연 색으로 염색없이 사용될 수 있다.
몇몇 경질사가 복합사 내의 강성 섬유로 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 예컨대, 면, 모, 폴리에스테르 필라멘트 및 나일론 필라멘트가 있다. 이들 경질사는 직물 내로 추가의 기능을 더하는 기회를 제공한다. 폴리에스테르 및 나일론 필라멘트와 같은 것들이 면 직물의 강도를 증가시키고, 주름 저항 능력을 개선시킬 것이다. 면 및 모 사는 합성 직물의 습기를 증가시킨다. 특수 기능 실들이 또한 도입될 수 있다. 예컨대, 본체로부터 습기를 흡수하고 외부로 빠르게 전달하는 것을 돕는 쿨맥스®(COOLMAX®) 섬유 또는 전기를 전도하는 전도성 섬유가 사용될 수 있다. 항-생물성 및 마이크로-캡슐을 갖는 섬유가 또한 사용되어서 직물에 본체 케어, 상쾌감 및 용이한 케어 성질을 제공할 수 있다.
분석 방법:
직조 직물 연신 (신장성)
직물을 복합사의 방향(즉, 횡사, 경사, 또는 횡사 및 경사)인 직물 신장 방향(들)으로 특정의 하중(즉, 힘)하에서 %연신율에 대하여 평가하였다. 크기가 60 ㎝×6.5 ㎝인 3 개의 샘플을 직물로부터 절단하였다. 길이 치수(60 ㎝)는 신장 방향에 해당한다. 샘플을 부분적으로 풀어서 샘플의 폭을 5.0 ㎝로 감소시켰다. 그 후, 샘플을 적어도 16 시간 동안 20 ℃(±2 ℃) 및 65 % 상대 습도(±2 %)에서 상태조절하였다.
제1의 벤치마크는 샘플의 단부로부터 6.5 ㎝에서 각각의 샘플의 폭을 가로질러 생성하였다. 제2의 벤치마크는 제1의 벤치마크로부터 50.0 ㎝에서 샘플의 폭을 가로질러 생성하였다. 제2의 벤치마크로부터 샘플의 다른 단부까지의 과잉의 직물을, 금속 핀을 삽입할 수 있는 루프를 형성하여 바느질하는데 사용하였다. 그 후, 추를 금속 핀에 부착시킬 수 있도록 노치를 루프로 절단하였다.
샘플의 비-루프 단부를 조이고, 직물 샘플을 수직으로 매달았다. 17.8 뉴톤 (N) 추(4 LB)를 매단 직물 루프를 통하여 금속 핀에 부착시켜, 직물 샘플을 추에 의하여 신장시켰다. 샘플을 3 초간 추에 의하여 신장되도록 하여 "운동시키고", 그 후 추를 들어올려 힘을 수동으로 이완시켰다. 이 주기를 3회 실시하였다. 그 후, 추를 자유롭게 매달았고 그럼으로써 직물 샘플을 신장시켰다. 직물을 하중 하에 두면서 2 개의 벤치마크 사이의 거리를 밀리미터 단위로 측정하고, 이 거리를 ML로 표시하였다. 벤치 마크 사이의 초기의 거리(즉, 미신장된 거리)를 GL로 표시하였다. 각각의 개별적인 샘플에 대한 직물 연신율(%)을 하기와 같이 계산하였다:
% 연신율 (E%) = ((ML-GL)/GL) × 100
3 개의 연신율 결과는 최종 결과를 위하여 평균값을 구하였다.
직조 직물 성장(미회복된 신장)
신장 후, 성장이 없는 직물은 신장 이전에 이의 초기 길이로 정확하게 회복되었다. 그러나, 통상적으로 신장성 직물은 완전하게 회복되지 않을 것이며, 연장된 신장 후 다소 더 길게 되었다. 이와 같은 길이의 다소의 증가를 "성장"으로 지칭한다.
상기의 직물 연신 테스트는 성장 테스트 이전에 완료되어야만 한다. 직물의 신장 방향만을 테스트하였다. 2-방향 신장성 직물의 경우, 양 방향을 테스트하였다. 각각 55.0 ㎝×6.0 ㎝인 3 개의 샘플을 직물로부터 절단하였다. 이들은 연신율 테스트에 사용된 것과는 상이한 샘플이다. 55.0 ㎝ 방향은 신장 방향에 해당하여야만 한다. 샘플을 부분적으로 풀어서 샘플의 폭을 5.0 ㎝로 감소시켰다. 샘플을 상기 연신율 테스트에서와 같은 온도 및 습도에서 상태조절하였다. 정확하게 50 ㎝ 이격된 2개의 벤치마크를 샘플의 폭을 가로질러 연신하였다.
연신율 테스트로부터의 공지의 연신율% (E%)은 이와 같은 공지의 연신율의 80 %에서 샘플의 길이를 계산하는데 사용하였다. 이는 하기 식과 같이 계산하였다:
80 %에서의 E (길이) = (E %/100) × 0.80 × L
상기 식에서, L은 벤치마크 사이의 초기 길이(즉, 50.0 ㎝)이다. 샘플의 양 단부를 조이고, 벤치마크 사이의 길이가 상기에서 계산한 바와 같이 L+E(길이)와 같을 때까지 샘플을 신장시켰다. 이와 같은 신장을 30 분간 유지한 후, 신장력을 이완시키고, 샘플을 자유롭게 매달리도록 하고, 이완시켰다. 60 분 후, % 성장율은 하기와 같이 측정하였다:
% 성장율 = (L2 × 100)/L
상기 식에서, L2는 이완후 샘플 벤치마크 사이의 길이의 증가이고, L은 벤치마크 사이의 초기 길이이다. 이러한 % 성장율은 각각의 샘플에 대하여 측정하였으며, 결과의 평균값을 구하여 성장 횟수를 결정하였다.
직조 직물 수축
직물 수축은 세탁 후 측정하였다. 직물을 연신율 및 성장 테스트에서와 같은 온도 및 습도에서 먼저 상태조절하였다. 그 후, 2 개의 샘플(60 ㎝×60 ㎝)을 직물로부터 절단하였다. 샘플은 가장자리로부터 15 ㎝ 이상 떨어져서 취하였다. 40 ㎝×40 ㎝의 4 개의 변을 갖는 박스를 직물 샘플에 표시하였다.
샘플 및 하중 직물과 샘플을 함께 세탁기에서 세탁하였다. 전체 세탁기 하중은 2 ㎏의 공기 건조된 소재였고, 세탁물의 절반 이하는 테스트 샘플로 구성되었다. 세탁물을 40 ℃의 물 온도에서 부드럽게 세탁하고, 방적한다. 물의 경도에 따라, 1 g/ℓ 내지 3 g/ℓ의 세제량을 사용한다. 샘플이 건조될 때까지 편평한 표면에 둔 후, 16 시간 동안 20 ℃(±2 ℃) 및 65 % 상대 습도(±2 %)에서 상태조절하였다.
그 후, 마크 사이의 거리를 측정하여 경사 및 횡사 방향에서 직물 샘플 수축을 측정하였다. 세탁 후 수축율 C %는 하기 식과 같이 계산하였다:
C % = ((L1 - L2)/L1) × 100
상기 식에서, L1은 마크 사이의 초기 길이(40 ㎝)이고, L2는 건조 후 거리이다. 샘플에 대하여 결과의 평균값을 구하고, 이를 횡사 및 경사 방향 모두에 대하여 보고하였다. 음의 수축 수는, 경질사 거동으로 인하여 일부 경우에서 가능한 팽창을 반영한다.
직물 중량
직조 직물 샘플을 10 ㎝ 직경의 다이를 사용하여 다이-천공하였다. 각각의 절단한 직조 직물 샘플을 g 단위로 칭량하였다. 그 후, "직물 중량"을 g/㎡의 단위로 계산하였다.
실시예
하기의 실시예는 본 발명 및, 각종 경량 직물을 제조하는데 사용하기 위한 이의 능력을 예시한다. 본 발명은 기타의 그리고 다른 구체예가 가능하며, 이의 각종 세부 사항은 본 발명의 범위 및 취지로부터 벗어남이 없이, 각종 명백한 측면에서 변형이 가능하다. 따라서, 실시예의 성질은 제한적인 의미가 아닌, 예시로서 간주되어야 한다.
하기의 각각의 13 개의 실시예에 대해, 100 % 면 개방 단부 방적사가 경사로서 사용되었다. 이들은 2 계수 실들을 포함한다: 비정규 배열 패턴을 갖는 7.0 Ne OE 실 및 8.5 Ne OE 실. 이 실들은 비밍 전에 로프 형태에서 인디고 염색하였다. 그 후, 그들을 사이징하고 직조 빔을 만들었다.
각종 복합사들이 경사 방향에서 코어사로 사용되었다. 리크라®(LYCRA®) 스판덱스/면 코어 방적사를 포함하여, 각종 횡사가 횡사로서 사용되었다. 표 1은 각각의 실시예에서 코어사를 만들기 위해 사용된 물질 및 가공 방법을 나열한다. 표 2는 각각의 직물에 대한 상세한 직물 구조 및 성능의 요약을 나타낸다. 리크라® 스판덱스는 인비스타(INVISTA) S. a r.L (켄사스주, 위치타)로부터 입수가능하다. 예컨대, 스판덱스로 표제된 칼럼에서 40D는 40 데니어를 의미하고; 3.5X는 코어 방적 기계에 의해 부과되는 리크라®의 드래프트를 의미한다(기계 드래프트). 예컨대, '경질사'로 표제된 칼럼에서, 40's는 영국 면 계수 시스템(English Cotton Count System)에 의해 측정된 방적사의 선형 밀도이다. 표 1에 있는 나머지 아이템들은 명확히 표지된다.
신장성 직조 직물이 표면사 및 표 1의 각각의 실시예의 코어사를 사용하여 후속적으로 만들어진다. 각종 실들이 횡사로서 사용되었다. 표 2는 직물 내에 사용된 실들, 직조 패턴 및 직물의 질적 특성을 요약한다. 각각의 실시예에 대한 일부 추가적인 코멘트들이 하기에 주어진다. 다르게 적시되지 않는 한, 셔츠감 직물들은 도니어(Donier) 에어-제트 직기 위에서 직조하였다. 직기 속도는 500 위사/분이었다. 직물의 너비는 직기 및 미염색(greige) 상태에서 각각 약 76 및 약 72 인치였다. 직기는 이중 직조 빔 용량을 가졌다. 코어사는 직기의 꼭대기에 놓여졌고 바탕사는 직기의 바닥 위에 놓여졌다.
실시예의 각각의 미염색 직물들이 지글 염료 기계에 의해 마감되었다. 각각의 직조 직물이 10 분 간 49 ℃에서 3.0 중량% 루비트®(Lubit®)64 (시브론 인크.(Sybron Inc.))로 전-스쿠어링 되었다. 그 후에 이것은 6.0 중량% 신타자임® (Synthazyme®) (둘리 케미칼즈. 엘엘씨 인크.(Dooley Chemicals. LLC Inc.)) 및 2.0 중량% 메르폴®(Merpol®) LFH (이.아이.듀퐁 코.(E. I. DuPont Co.))으로 30 분 간 71 ℃에서 디-사이징하고 그 후 3.0 중량% 루비트® 64, 0.5 중량% 메르폴® LFH 및 0.5 중량% 인산 삼나트륨으로 30 분 간 82 ℃에서 스쿠어링하였다. 직물 마감을 하고 1 분간 160 ℃에서 텐터 틀에서 건조시켰다. 열 고정은 이들 직물 위에서 수행하지 않았다.
[표 1]
코어 경사 설명
Figure pct00001
[표 2]
직물 실시예 목록
Figure pct00002
Figure pct00003
[표 2]-직물 실시예 목록(계속)
Figure pct00004
[표 2]-직물 실시예 목록(계속)
Figure pct00005
3/1 코어사 패턴을 갖는 이-신장성 데님
경사 표면사는 7.0 Ne 계수 및 8.4 Ne 계수 혼합된 개방 단부 실이었다. 경사는 비밍 전에 인디고 염색하였다. 코어 경사는 4OD 리크라® 스판덱스와의 100/2 Ne 시로(Siro) 코어 방적사였다. 횡사는 55D 리크라® 코어 방적사와의 12 Ne 면이었다. 리크라® 드래프트는 3.6X였다. 직기 속도는 위사 수준 인치 당 41 위사에서 분당 500 위사였다. 경사 코어 사는 1 아래 및 3 위 직조 패턴을 사용했다. 이는 매치 패턴도 사용했다(도 9). 표 2는 시험 결과를 요약한다. 시험 결과는 세척 후에, 이 직물이 중량(13.9 OZ/Y2), 경사 및 횡사에서 각각 13.3 % 및 24.9 % 신장성, 3.8 % 및 4.3 % 성장율을 가진 것을 보인다. 이들 자료 모두는 이러한 코어 신장성 실 및 표면 경질사의 조합 및 직물 구조가 양호한 직물 신장성 및 성장율을 생산할 수 있다는 것을 지시한다. 직물은 그린-쓰루를 가지지 않았다; 코어 경사는 표면과 이면 모두에서 볼 수 없었다.
2/2 코어사 패턴을 갖는 이-신장성 데님
이 샘플은 실시예 1에서와 동일한 직물 구조를 가졌다. 유일한 차이는 경사 코어 탄성사에서 2 위 및 2 아래 직조 패턴을 사용했다는 것이다. 경사 표면사는 7.0 Ne 계수 및 8.4 Ne 계수 혼합된 개방 단부 실이었다. 경사는 비밍 전에 인디고 염색하였다. 코어 경사는 4OD 리크라® 스판덱스와의 100/2 Ne 시로 코어 방적사였다. 횡사는 55D 리크라® 코어 방적사와의 12 Ne 면이었다. 직기 속도는 인치 당 41 위사에서 분당 500 위사였다. 표 2는 시험 결과를 요약한다. 이 샘플이 우수한 신장성(경사 12.3 % X 횡사 25.7 %)을 가진다는 것이 명백하다. 그리고 너비는 53.3 인치였다. 직물은 또한 낮은 수축성을 가졌다. 따라서 열고정 가공은 이 샘플에 필요하지 않았다. 열 고정 없이, 직물 외관 및 취급이 개선되었다.
1/1 코어사 패턴을 갖는 이-신장성 데님
이 직물은 실시예 1 및 실시예 2에서와 같은 횡사 및 경사를 사용하였다. 또한, 직조 및 마감 가공은 실시예 2 및 3에서와 동일하였으나, 이의 탄성 코어 경사를 위한 직조 패턴은 1/1 평직이었다(도 4). 표 2는 시험 결과를 요약한다. 우리는 이 샘플이 중량(13.8 OZ/Y^2), 우수한 신장성(경사 12.2 % X 횡사 26.1 %) 및 수용가능한 세탁 수축성(경사 4.6 % X 횡사 2.7 %)를 가짐을 볼 수 있다. 다시, 열고정 가공은 이 샘플에 필요하지 않았다. 직물 외관 및 취급이 매우 우수했다.
경사-신장성 데님
경사 표면사는 7.0 Ne 계수 및 8.4 Ne 계수 혼합된 개방 단부 실이었다. 경사는 비밍 전에 인디고 염색하였다. 코어 경사는 4OD 리크라® 스판덱스와의 100/2 Ne 시로 코어 방적사였다. 횡사는 100 % 면 개방 단부 실의 12 Ne였다. 이 횡사는 강성이고 직기 위에서 40 위사/인치로 직물 내로 횡사로서 삽입되었다. 표면사에 대해 3/1 트윌 직조 패턴이었다. 열 고정 없이 샘플은 경사 방향으로 17 % 신장성 및 3.1 % 성장율을 가졌다. 이는 경사 신장성 진을 만들기에 이상적인 직물이다.
폴리에스테르/ 리크라 ® 공기 피복사로의 이-신장성 데님
횡사는 4OD 리크라® 스판덱스 공기 피복사로의 300D/68F 쿨멕스®(Coolmax®) 폴리에스테르 필라멘트였다. 경사 표면사는 7.0 Ne 계수 및 8.4 Ne 계수 혼합된 개방 단부 인디고사였다. 코어 경사는 4OD 리크라® 스판덱스와의 100/2 Ne 시로 코어 방적사였다. 직조 패턴은 도 9에 나타난다. 직조 전에, 신장성 횡사를 인터레이싱 가공하였다. 직조 후에, 미표백 직물을 기글 염료 기계에서 마감하였다.
마감된 직물에서, 면사의 경사 및 횡사 밀도는 77 단부/인치 X 55 위사/인치였고, 기초 중량은 15.4 OZ /yd2이었고, 연신율은 경사에서 11.7이고 횡사 %에서 16.5 %였다. 직물은 매우 낮은 수축성: 경사에서 0.5 % 및 횡사에서 4.2 %을 가졌다.
폴리에스테르/ 리크라 ® 공기 피복사로의 이-신장성 데님
이 실시예에서, 경사 코어 탄성사는 15OD 폴리에스테르/70D 리크라® 공기 피복사이다. 탄성 코어사 대 표면사의 비는 1:8이다. 매 8 개의 표면 경질사 사이에 하나의 코어 탄성사가 있다. 직물은 실시예 1에서와 동일한 경사 표면사 및 동일한 직물 구조를 가진다. 20 Ne 면 /7OD 리크라® 코어 방적을 횡사로서 사용하였다. 피복 가공 동안 리크라®을 3.5X 드래프팅하였다. 표 2는 직물 성질을 나열한다. 이러한 실로부터 만들어진 직물은 낮은 수축성, 양호한 신장성(12 %X39.8 %)을 나타낸다. 직물 열 고정이 필요하지 않았다.
2/2 폴리에스테르/ 리크라 ® 공기 피복사로의 이-신장성 데님
이 실시예는 코어 탄성사에 대한 2/2 직조 패턴을 제외하고는 실시예 7과 동일한 경사 표면사 및 동일한 직물 구조를 가진다. 매 4 개의 표면사 중에 코어 탄성사의 하나의 단부가 있다. 횡사로서 20 Ne 면/7OD 리크라® 코어 방적사를 사용하였다. 표 1로부터, 우리는 직물 성질을 알 수 있다.
3/1 단일 피복사 패턴을 갖는 이-신장성 데님
이 샘플은 나일론/리크라® 단일 피복사를 코어 탄성사로 사용한 예이다. 40D 리크라®는 단일 피복 방법을 통해 7OD 나일론으로 피복된다. 경사 표면사는 7.0 Ne 계수 및 8.4 Ne 계수 혼합된 개방 단부 실이었다. 경사는 비밍 전에 인디고 염색하였다. 횡사는 55D 리크라® 코어 방적사와의 12 Ne 면이었다. 리크라® 드래프트는 3.6X였다. 직기 속도는 위사 수준 인치 당 41 위사에서 분당 500 위사였다. 경사 코어사는 1 아래 및 3 위 직조 패턴을 사용한다. 이는 디스매치 패턴을 사용한다. 표 2는 시험 결과를 요약한다. 시험 결과는 세탁 후에, 이 직물이 중량(13.5 OZ/Y2), 경사 및 횡사에서 각각 14.8 % 및 28.1 % 신장성, 4.4 % 및 4.4 % 성장율을 가진다는 것을 나타낸다. 직물은 그린-쓰루를 가지지 않았다; 코어 경사는 표면 및 이면 모두에서 볼 수 없었다.
1/3 미스매치 패턴을 갖는 이-신장성 데님
이 샘플은 실시예 8에서와 동일한 직물 구조를 가졌다. 유일한 차이는 횡사로서 9.4 Ne 면/70D 리크라® 코어 방적의 사용이다. 경사 표면사는 7.0 Ne 계수 및 8.4 Ne 계수 혼합된 개방 단부 실이었다. 경사는 비밍 전에 인디고 염색하였다. 코어 경사는 70D 나일론/40D 리크라® 단일 피복사였다. 표 2는 시험 결과를 요약한다. 이 샘플이 우수한 신장성(경사 14.1 % X 횡사 29.5 %)을 가진다는 것이 명백하다. 그리고 너비는 62.6 인치였다. 직물은 또한 낮은 수축성을 가졌다. 따라서 열고정 가공은 이 샘플에 필요하지 않았다.
1/1 코어사 패턴을 갖는 이-신장성 데님
이 직물은 실시예 9에서와 동일한 경사 및 횡사를 사용하였다. 또한, 직조 및 마감 가공도 실시예 9와 동일하였으나, 이의 탄성 코어 경사를 위한 직조 패턴 은 2/2였다. 표 2는 시험 결과를 요약한다. 우리는 이 샘플이 중량(14.4 Oz/Y^2), 우수한 신장성(경사 12.8 % X 횡사 24.3 %) 및 수용가능한 세탁 수축성(경사 4.4 %X 횡사 7.2 %)를 가짐을 볼 수 있다. 다시, 열고정 가공은 이 샘플에 필요하지 않았다.
이-신장성 데님
이것은 데님 직물의 중간 중량이다. 경사 표면사는 7.0 Ne 계수 및 8.4 Ne 계수 혼합된 개방 단부 실이었다. 코어 경사는 40D 리크라® 스판덱스와의 7O Ne 단일 피복사였다. 횡사는 14 Ne /7OD 리크라® 코어 방적사였다. 이 횡사는 직기 위에서 47 위사/인치로 직물 내로 횡사로서 삽입되었다. 바탕사에 대해 3/1 트윌 직조 패턴이었다. 열 고정 없이, 샘플은 횡사 방향으로 13.5 % 신장성 및 3.8 % 성장율을 가졌다.
그린- 쓰루를 갖는 신장성 2/2 트윌 데님
이는 본 발명에 따른 것이 아닌 비교 샘플이다. 경사 표면사는 7.0 Ne 계수 및 8.4 Ne 계수 혼합된 인디고 개방 단부 실이었다. 코어 경사는 40D 리크라® 스판덱스와의 7O Ne 단일 피복사였다. 경사 코어사에 대한 직조 패턴은 2/2 직조 및 매치였다(도 10): 이웃한 코어사와 상이한 직조 패턴이다. 이 직물의 노출 지수는 직물의 표면 및 이면 모두에서 2였다. 이 직물의 물성은 양호했으나(표 2 참조), 직물의 표면 및 이면에 코어 탄성사의 그린-쓰루가 있었다. 코어 탄성사는 노출되었고 직물 표면 위에 명백히 보였다.
6/2 코어사 노출된 신장성 2/2 트윌 데님
이는 본 발명에 따른 것이 아닌 또 다른 비교 샘플이다. 경사 표면사는 7.0 Ne 계수 및 8.4 Ne 계수 혼합된 인디고 개방 단부 실이었다. 코어 경사는 40D 리크라® 스판덱스로의 7O Ne 단일 피복사였다. 경사 코어사를 위한 직조 패턴은 6/2 직조였다(도 11). 이는 코어 탄성사에 대해 긴 플로팅을 가졌다. 이 직물은 마감 후에 구겨짐 및 주름을 나타냈다. 이 직물의 노출 지수는 직물의 표면 및 이면 모두에서 2였다. 이 직물의 물성도 양호했으나(표 2 참조), 직물의 표면 및 이면에 코어 탄성사의 그린-쓰루가 있었다. 코어 탄성사는 노출되었고 직물 표면 위에 명백히 보였다.

Claims (20)

  1. 경사 및 횡사를 가지고 경사 및 횡사 중 하나 이상이 두 개의 별개의 실 시스템을 가지며 상기 실 시스템이 직물의 본체을 형성하는 경질사 및 탄성사 코어를 갖는 복합재 피복된 탄성사를 포함하고; 외부 앞면 측, 이면 측을 가지고
    (a) 복합사가 외부 표면 위에 있는 경우 복합사 및 하나 이상의 인접한 경질사가 동일한 위사 위를 지나가는 직조 패턴;
    (b) 1:1 이상인 경질사 데니어 대 복합사 데니어의 비; 및
    (c) 외부 앞면 측 위의 5 이하의 위사 위로 플로팅하는 복합사
    중의 하나 이상을 포함하는 직조 직물을 포함하는 용품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 경질사 데니어 대 복합사 데니어의 비가 약 2:1 내지 약 10:1인 용품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 바탕사 대 코어사의 실 단부의 비가 약 2:1 내지 약 8:1인 용품.
  4. 제1항에 있어서, 경사 내에 존재하는 탄성 섬유의 양이 경사의 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%인 용품.
  5. 제4항에 있어서, 횡사 내에 존재하는 탄성 섬유의 양이 횡사의 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%인 용품.
  6. 제1항에 있어서, 상기 탄성사가 스판덱스인 용품.
  7. 제1항에 있어서, 상기 복합재 피복된 탄성사가 코어 방적사, 공기 피복사, 단일 랩핑된 실, 이중 랩핑된 실 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 용품.
  8. 제1항에 있어서, 상기 직물의 본체를 형성하는 경질사가 스테이플 방적사, 필라멘트사 및 이들의 조합에서 선택되는 용품.
  9. 제1항에 있어서, 상기 직물의 본체를 형성하는 경질사가 모, 린넨, 실크, 폴리에스테르, 나일론, 올레핀, 면 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 용품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 직물이 평직, 트윌, 사틴 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택된 직조 패턴을 가지는 용품.
  11. 제10항에 있어서, 경질사 및 복합사를 위한 직물 직조 패턴이 상이한 용품.
  12. 제1항에 있어서, 상기 직물이 약 10 내지 약 45 %의 경사 방향으로의 신장성을 가지는 용품.
  13. 제1항에 있어서, 상기 탄성 섬유 코어가 약 10 D 내지 약 400 D의 데니어를 가지는 용품.
  14. 제1항에 있어서, 상기 직물이 가먼트를 포함하는 용품.
  15. 경사 및 횡사를 가지고 경사 및 횡사 중 하나 이상이 두 개의 별개의 실 시스템을 가지며 상기 실 시스템이 직물의 본체을 형성하는 경질사 및 탄성사 코어를 갖는 복합재 피복된 탄성사를 포함하고; 외부 앞면 측, 이면 측을 가지고
    (a) 복합사가 외부 표면 위에 있는 경우 복합사 및 하나 이상의 인접한 경질사가 동일한 위사 위를 지나가는 직조 패턴;
    (b) 1:1 이상인 경질사 데니어 대 복합사 데니어의 비; 및
    (c) 외부 앞면 측 위의 5 이하의 위사 위로 플로팅하는 복합사
    를 포함하는 직조 직물을 포함하는 용품.
  16. 경사 및 횡사를 가지고 경사 및 횡사 중 하나 이상이 두 개의 별개의 실 시스템을 가지며 상기 실 시스템이 직물의 본체을 형성하는 경질사 및 탄성사 코어를 갖는 복합재 피복된 탄성사를 포함하고; 외부 앞면 측, 이면 측을 가지고
    (a) 복합사가 외부 표면 위에 있는 경우 복합사 및 하나 이상의 인접한 경질사가 동일한 위사 위를 지나가는 직조 패턴;
    (b) 1:1 이상인 경질사 데니어 대 복합사 데니어의 비; 및
    (c) 외부 앞면 측 위의 5 이하의 위사 위로 플로팅하는 복합사
    중의 하나 이상을 포함하는 직물을 직조하는 것
    을 포함하는 용품의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 복합재 피복된 탄성사가 정경 가공, 사이징 가공 또는 직조 가공 동안 함께 결합된 탄성사 코어과 경질사의 조합을 포함하는 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 직물이 후염 또는 연속 가공으로 마감되는 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 직물이 열 고정 가공의 부재에서 제조되는 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 용품이 가먼트인 방법.
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