KR20120140009A - 아라미드와 고강력 폴리에스테르 가연가공사를 이용한 환편물 및 이를 이용한 투습방수가 가능한 원단 제조방법 - Google Patents

아라미드와 고강력 폴리에스테르 가연가공사를 이용한 환편물 및 이를 이용한 투습방수가 가능한 원단 제조방법 Download PDF

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Abstract

아라미드와 고강력 PET DTY를 이용한 환편물 및 이를 이용한 투습방수가 가능한 융합 원단 제조방법을 특징으로 한다.

Description

아라미드와 고강력 폴리에스테르 가연가공사를 이용한 환편물 및 이를 이용한 투습방수가 가능한 원단 제조방법{The manufacturing method of circular knitted fabrics using aramid and high ternacity polyester draw textured yarn and water proof moisture permeable fabrics}
아라미드와 고강력 폴리에스테르 가연가공사를 이용한 환편물 및 이를 이용한 투습방수가 가능한 융합 원단 제조방법을 특징으로 한다.
근년 웰빙 및 건강에 대한 관심의 증가로 스포츠 동호 인구는 기하 급수적으로 증대되고 있다. 그러나 일반 등산복이나 수영복 등 대중화된 스포츠웨어는 집중적 개발 양산 상용화되어 있으나 모터 싸이클복 이나 수중 잠수복 등 위험에 노출되어 있는 스포츠웨어용 소재는 개발이 부진한 상태고 이에 대한 개발에 대한 요구는 계속해서 제기되어 왔다. 일반적으로 방호용품에 있어서 예를들면 스포츠용에 이용되어지는 습식셔츠의 일반적인 기재구성은 물이나 외기에 접촉되는 외층부와 고무발포체로 구성된 외층부와 인체와 접촉하는 내층부로 구성되는 3층구조로 되어있다. 일반적으로 어업 등에 사용되어지는 작업복으로서는 외층부가 폴리아미드권축가공사를 편물을 사용하고 내마모성을 증대시키기 위해서 수지코팅이 수회 도포된다.　이것은 수중의 암석 도는 선체와의 마찰로 부터 보호하기 위함이나 장기간 착용에 의해 외층부의 수지코팅이 박리되어 마모나 손상이 진행되어 이러한 상황이 장기간 계속되면 이빨이 강한 어류나 갑각류 등의 갑자기 충격적인 접촉을 받으면 작업복이 파괴되어 수중작업자의 보호기능을 상실하여 큰사고로 연결된다. 따라서, 수중작업자에게는 내마모성이외에 내절창성 등의 내구성이 요구된다. 본 개발 과제에서는 스포츠웨어를 주 타킷으로 하기 때문에 심미성과 촉감 등도 대단히 중요한 요소로서 염색성, 감촉, 등을 감안하여 고강력 폴리에스테르 가연가공사(이하 고강력 PET DTY라 칭함)를 사용한 표층부와 초강도의 아라미드를 안쪽 층이 되게 하고 착탈시나 활동시에 움직임이 좋은 리버시블 환편물을 제조함을 특징으로 한다. 또한 더운지방에서의 조업에는 인체내부의 땀이 외부로 발산되는 것도 중요한데 이에 착안하여 외부 물기의 흡수를 차단하고 내부의 땀을 발산시키는 투습방수 폴리우레탄 기능성 수지(이하 PU라 칭함)를 라미네이팅 공법을 이용하여 접착하고 마지막으로는 내층부는 피부의 끈적감믈 없애주는 메쉬조직의 나일론 트리코트를 안감으로 사용하여 3층구조의 투습방수가 가능하고 가벼우면서도 활동성이 양호한 습식 웨어용에 적합한 원단을 제공하는 것을 특징으로 한다. 본 과제의 주 용도는 어업, 해저유전작업, 마린-스포츠에 적합한 수상웨어, 동물원,수족관 등의 사육ㆍ조교ㆍ청소에 적합한 작업복과 부상의 위험에 항상 노출되어 있으면서 외부의 환경(비나 바람을 막아 줌)과 인체 내부의 환경(내부의 열기나 땀을 배출)이 몹시 격력한 모터싸이클, 산악자전거 및 스노우 보드, 스키웨어 등 사고시 위험이 많은 스포츠웨어나 무도격투기에 적합한 프로텍터 등에 적합한 내절창성과 내마모성이 뛰어난 방호용기재 및 방호용품을 제공함을 특징으로 한다.
또한 본 개발품의 편물만으로도 인체의 굴곡부위에 사용하면 부상위험에 대한 보호용으로 손색이 없으며 예를 들면 위험한 신체부위로서는 발,심장,폐,목,손,머리 등인데 이 중에 심장,폐는 조끼용으로 목은 두꺼운 니트구조의 벨트로서 겹쳐 사용하고 발은 양말로 손은 장갑으로 머리는 헬멧대용으로 모자로서 사용가능하다. 마지막으로 아라미드 등 특수섬유가 고가인 점을 감안하여 요구성능에 따라 적절한 원사선정과 교편율(아라미드 필라멘트,아라미드 방적사, 고강력PET)과 환편원단 조직 설정으로 수요자 중심의 원단가격조정이 가능하고 플렉시블한 수요대응에는 환편물의 개발이 필수적이므로 기존의 직물 일변도의 개발을 지양하고 인체의 적합성과 활동성을 감안한 신축편물의 개발은 필수적이며 고급 레제웨어 및 특수 작업복용으로 활용가치는 무한하다.
본 과제의 주 용도는 어업, 해저유전작업, 마린-스포츠에 적합한 수상웨어, 동물원,수족관 등의 사육ㆍ조교ㆍ청소에 적합한 작업복과 부상의 위험에 항상 노출되어 있으면서 외부의 환경(비나 바람을 막아 줌)과 인체 내부의 환경(내부의 열기나 땀을 배출)이 몹시 격력한 모터싸이클, 산악자전거 및 스노우 보드, 스키웨어 등 사고시 위험이 많은 스포츠웨어나 무도격투기에 적합한 프로텍터 등에 적합한 내절창성과 내마모성이 뛰어난 방호용 기재 및 투습방수가 가능한 방호용품을 제공함을 특징으로 한다.
본 발명은 다음과 같이 구성되어 있다.
(1)아라미드로서는 강도가 최소 18g/d 이상 필라멘트를 이용
(2)강도가 최소 6.0g/d 이상인 신축복원율이 최소 5%이상인 고강력 PET 권축가연가공사를 이용
(3)친수성기인 아미노기를 포함하는 폴리에테르(또는 에스테르 또는 카보네이트) 우레탄 필름으로서 0.0004μm 정도의 수증기(땀)는 배출하나 그 이상 크기의 입자는 통과하지 못하는 친수성 투습방수 필름을 이용
(4)(1)과(2)로 이루어진 환편물로서 내절창성,내마모성,보온성이 우수한 방호용 원단제조
(5)(4)에 (3)을 라미네이팅 공법으로 합포한 원단으로서 내절창성,내마모성,보온성과 투습방수성이 우수한 방호용 원단제조
본 발명에서 사용한 아라미드는 파라계나 메타계 상관은 없으나 인장강도면에서는 파라계 아라미드가 보다 바람직하고 인장강도는 최소 18g/d 이상이면 상관 없으나 보다 바람직하기는 내절창성과 내마모성의 점에서 20g/d 이상이면 좋다. 또한 사용되는 실의 단사섬도는 0.1d이상 10d미만이 바람직하나 보다 바람직하기는 1d이상 4d미만이 바람직하다. 단사섬도가 굵어지면 내마모성이나 내절창성이 좋아지지만 10d를 초과하면 지나치게 굵게 되어 감촉이 딱딱해져 착용감이 나빠진다. 또, 총섬도는 50d이상 300d이하가 바람직하고 보다 바림직하기는 100d이상 250d이하가 바람직하다. 50d미만에서는 박지가 되어 내구성이 부족하게 되고 300d이상에서는 너무 두꺼운 원단이 되어 활동하기에 적합하지 않다.
본 발명에 사용한 고강력 PET 권축가연 가공사는 강도가 최소 6.0g/d 이상이 바람직하며 내절창성면, 내마모성의 점에서 7g/d 이상이면 좋다. 아라미드와 마찬가지로 실의 단사섬도는 0.1d이상 10d미만이 바람직하나 보다 바람직하기는 1d이상 4d미만이 바람직하다. 또, 총섬도는 50d이상 300d이하가 바람직하고 보다 바림직하기는 100d이상 250d이하가 바람직하다. 권축가공율은 5%이상 50%미만이 바람직하다. 신축복원율이 5%미만은 편물의 신축성이 부족해져 촉감이 나빠지고 50%이상은 신축성면에서는 바람직하나 라미네이팅 작업시나 신축조정차가 발생되기 쉬워 바람직하지 않다. 권축을 부여하는 가연방법으로서는 제한이 없지만 일반적으로 열판의 마찰에 의한 찰과 가연방법이 품질이나 제조경비면에서 가장 적합하다.
본 발명에 사용한 친수성 투습방수 필름은 친수성기인 아미노기를 포함하는 폴리에테르 우레탄 필름으로서 0.0004μm 정도의 수증기(땀)는 배출하나 그 이상 크기의 입자는 통과하지 못하는 친수성 투습방수 필름을 칭하면 에스테르타입이나 카보네이트 타입이어도 상관은 없다. 또한 그 필름의 두께는 5μm이상 40μm이하가 바람직하고 보다 바람직하기는 10μm이상 30μm이하이다. 즉 5μm이만에서는 내수압이 불충분하며 40μm이상이면 두께가 지나치게 두꺼운 비경제적이고 전체적인 촉감 또한 둔해져서 활동성면에서 바람직하지 않다.
본 발명의 편물은 다층구조인 것이 바람직한데 다층구조가 되는 리버시블 조직이나 샌드위치 조직으로 구성하거나 서로다른 실을 적절히 조합하면 내마모성이나 촉감, 색상, 기타 여러가지 기능을 가진 편물을 설계하는 것이 가능하기 때문이다. 그 중에서도 고강도 PET DTY를 배치하는 층과 아라미드로 구성된 층으로 구성된 2층구조의 조직이 특히 바람직한데 표면은 고강도 PET DTY, 내면은 아라미드로 구성함으로써 표면은 내마모성,색상,촉감을 내면은 내절창성과 내구성이 풍부한 구조로 설계하는 것이 바람직하다. 다층구조 조직의 제조방법으로서는 환편이 일반적이나 경편이어도 상관은 없다.
본 발명의 방호용 편물의 염색가공방법은 외층은 PET로 구성되어 있기 때문에 희망하는 색상,신축성,촉감 등으로 가공하는 것이 가능하며 패션성의 필요에 따라 프린트가공을 실시하는 것도 가능하다.
[실시예]
(1)섬도(d), 신축복원율(%)
JIS L1013에 준거하여 측정했다.
(2)인장강도,신도
JIS L1013:1999 8.5에 준거하여 측정했다.
(3)무게(g/㎡)
JIS L1096에 준거하여 측정했다.　
(4)절창저항도(N)
ISO 13997법에 준거하여 측정했다.
(5)전단마모(개/2cm)
전단마모시험기를 이용하여 시료를 지름 70mm의 원형으로 절단하고 나일론제 브러쉬로 4.4.N의 압력을 가해 60rpm의 회전수로 30회 회전시킨 후 시료의 표면의 모우수를 측정하고 2cm당 환산하고 길이방향과 폭방향의 합계평균수의 1/2로 산출하였다.　
(5)파열강도(뮤레인법)
JIS L1018에 준거하여 측정했다.　
(6)박리강도(N)
JIS L1089에 준거하여 측정했다.
(7)발수도(스프레이법)
JIS L1092에 준거하여 측정했다.
(8)보온성
KES-F7로 시료 크기 20㎝×20㎝, n=5, 실온 20℃, 습도 65%의 조건에서 준거하여 측정했다.
(9)내수압
ISO 811에 준거하여 측정했다.
(10)투습도
ASTM E96법, INVERTED WATER METHOD에 준거하여 측정했다.
(11)종합평가
다음의 판단기준에 의해 4단계로 측정하였다.
◎：아주 우수하다
○: 우수하다
△：보통이다.
×：나쁘다.
(12)점도
시료 0.8g을 채취하여 용매로서 ortho(chloro-phenol을 이용하여 100℃하에 용해시켜 2~3분간 냉각시켜 자동점도계로 측정하였다.
[실시예1]
원사고유점도[IV]가 0.690, 섬도 150d/48f, 인장강도 7.7 g/d 인 고강도PET 섬유를 이용하여 가연가공온도 180℃, 가연수 3,200 T/m, 스핀들 회전수 40×104 rpm, 가연가공장력 10g의 가연가공을 실시하고 인장강도가 6.7 g/d, 신축복원률이 31%의 고강도 PET DTY를 얻었다. 이 가연가공사를 100% 사용하여 22 gauge(지름33인치) 양면편직기로 편성하여 폭 130cm, 무게 435g/㎡의 더블저지 환편물을 제조하였다. 이 환편물을 흑색의 분산염료로 133℃ 고온고압 염색을 실시한 후 건열 180℃에서 파이널 셋팅 후 실리콘계 발수제로 표면을 편면 발수처리하였다. 이 편물에 대하여 제 특성의 물성을 측정하여 표1에 나타내었다.
[실시예2]
[실시예1]과 똑같은 PET를 이용하고 인장강도가 20.2 g/d 인 200d/134f의 파라계아라미드를 사용하고 22 gauge(지름33인치) 양면편직기로 편성하여 PET DTY가 94중량%, 아라미드가 6중량%의 교편비율로 하여 PET DTY가 외층부에 아라미드를 내층부에 배열한 리버시블 조직으로 편성하고 폭 128cm, 무게 455g/㎡의 환편물을 제조하였다. 그 이후 염색가공은 [실시예1]과 동일시 하였다. 이 편물에 대하여 제 특성의 물성을 측정하여 표1에 나타내었다.
[실시예3]
[실시예2]에서 얻어진 리버시블 환편물을 약 20μm의 두께의 투습방수 필름을 투습방수 접착제를 사용하여 라미네이팅하고 그 필름 내측을 30g/㎡의 메쉬형의 나일론 트리코트를 사용하여 피부의 땀 발생 시 끈점임 방지 및 내수압보강용으로서 핫멜트 접착제를 이용하여 도트형식으로 접착시켰다. 이 편물에 대하여 제 특성의 물성을 측정하여 표1에 나타내었다.
[비교예1]
원사고유점도[IV]가 0.635, 섬도 150d/48f, 인장강도 5.9 g/d 인 고강도 PET 섬유를 이용하여 가연가공온도 180℃, 가연수 3,200 T/m, 스핀들 회전수 40×104 rpm, 가연가공장력 10g의 가연가공을 실시하고 인장강도가 4.5 g/d, 신축복원률이 38%의 고강도 PET DTY를 얻었다. 가연가공사를 100% 사용하여 22 gauge(지름33인치) 양면편직기로 편성하여 폭 133cm, 무게 451g/㎡의 더블저지 환편물을 제조하였다. 이 환편물을 흑색의 분산염료로 133℃ 고온고압 염색을 실시한 후 건열 180℃에서 파이널 셋팅 후 실리콘계 발수제로 표면을 편면 발수처리하였다. 이 편물에 대하여 제 특성의 물성을 측정하여 표1에 나타내었다.
[비교예2]
원사고유점도[IV]가 0.690, 섬도 150d/48f, 인장강도 7.7 g/d 인 고강도PET 섬유를 이용하여 가연가공온도 130℃, 가연수 1,500 T/m, 스핀들 회전수 30×104 rpm, 가연가공장력 10g의 가연가공을 실시하고 인장강도가 7.5 g/d, 신축복원률이 2.5%의 고강도 PET DTY를 얻었다. 이 가연가공사를 100% 사용하여 22 gauge(지름33인치) 양면편직기로 편성하여 폭 130cm, 무게 435g/㎡의 더블저지 환편물을 제조하였다. 이 환편물을 흑색의 분산염료로 133℃ 고온고압 염색을 실시한 후 건열 180℃에서 파이널 셋팅 후 실리콘계 발수제로 표면을 편면 발수처리하였다. 이 편물에 대하여 제 특성의 물성을 측정하여 표1에 나타내었다.
[비교예3]
[비교예2]에서 얻어진 더블저지 환편물을 약 20μm의 두께의 투습방수 필름을 투습방수 접착제를 사용하여 라미네이팅하고 그 필름 내측을 30g/㎡의 메쉬형의 나일론 트리코트를 사용하여 피부의 땀 발생 시 끈점임 방지 및 내수압보강용으로서 핫멜트 접착제를 이용하여 도트형식으로 접착시켰다. 이 편물에 대하여 제 특성의 물성을 측정하여 표1에 나타내었다.
항목 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3
제품상태 환편물 환편물 라미네이팅된
원단		 환편물 환편물 라미네이팅된
원단
사용 실 표면 실 150d/48f 150d/48f 150d/48f 150d/48f 150d/48f 150d/48f
이면 실 150d/48f 200d/132f 200d/132f 150d/48f 150d/48f 150d/48f
강도(g/d) 표면 실 6.7 6.7 6.7 4.5 7.5 7.5
이면 실 6.7 20.2 20.2 4.5 7.5 7.5
신도(%) 표면 실 12.4 12.4 12.4 14.7 15.1 15.1
이면 실 12.4 7.2 7.2 14.7 15.1 15.1
신축복원율
(%)		 표면 실 31 31 31 20.3 2.5 2.5
이면 실 31 - - 20.3 2.5 2.5
조직 인터록 리버시블 리버시블 인터록 인터록 인터록
이면의 교편율(%) 0 6 6 0 0 0
무게 (g/㎡) 435 455 455 451 434 434
두께 (mm) 1.32 1.38 1.38 1.37 1.27 1.27
절창저항도(N) 4.17 5.52 5.52 3.88 4.52 4.52
전단마모(개/2cm) 15.1 5.7 5.7 25.2 18.3 18.3
파열강도(kPa) 1,528 1,901 3,270 1,188 1,609 1,609
발수도(급) 5 5 5 5 5 5
보온성(CLO치) 0.661 0.698 1.124 0.660 1.101 1,128
내수압(mmH2O) - - 12,200 - - 11,870
투습도(g/㎡/24hr) - - 7,630 - - 7,870
종합평가 ○ ◎ ◎ 절창저항도
내마모성부족
×		 신축이 나쁨
△		 신축이 나쁨
△

Claims (5)

  1. 아라미드와 고강력 PET 권축가연 가공사로 이루어진 환편물의 제조방법
  2. 제1항에서 아라미드이라 함은 강도가 최소 18g/d 이상인 필라멘트를 칭한다.
  3. 제1항에서 고강력 PET 권축가연 가공사라 함은 강도가 최소 6g/d 이상인 권축율이 최소 20%이상인 필라멘트를 칭한다.
  4. 제1항의 환편물과 투습방수 가능한 폴리우레탄 필름을 라미네이팅 공법에 의한 투습방수가 가능한 환편물의 제조방법
  5. 제4항에서 투습방수 가능한 폴리우레탄 필름이라 함은 친수성기인 아미노기를 포함하는 폴리에테르(또는 에스테르 또는 카보네이트) 우레탄 필름으로서 0.0004μm 정도의 수증기(땀)는 배출하나 그 이상 크기의 입자는 통과하지 못하는 친수성 투습방수 필름을 칭한다.


KR1020110059596A 2011-06-20 2011-06-20 아라미드와 고강력 폴리에스테르 가연가공사를 이용한 환편물 및 이를 이용한 투습방수가 가능한 원단 제조방법 KR20120140009A (ko)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101320488B1 (ko) * 2013-07-05 2013-10-29 성일산업 주식회사 양방향 신축 편물 및 이를 이용하여 제조된 투습방수 원단
KR101394655B1 (ko) * 2013-01-04 2014-05-12 주식회사 효성 파라 아라미드 직물을 포함하는 방검용 재료
WO2016182144A1 (ko) * 2015-05-08 2016-11-17 주식회사 영우티피 통기성 열가소성 핫멜트 접착층을 구비한 다층 투습방수필름 적층체 및 그의 제조 방법
KR20220072305A (ko) 2020-11-25 2022-06-02 유준철 고밀도 멀티플렉스 원단 및 그 제조방법

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