KR20140123067A - 시원한 폴리아미드 얀 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 착용자의 피부에서 냉각 효과를 갖는 의류 물품을 직조 또는 편성하기 위한 폴리아미드(바람직하게 나일론 66) 얀을 제공한다. 상기 얀은 0.3 내지 3.0wt%의 양으로 무기 첨가제(바람직하게 이산화티탄)를 함유하며, 낮은 구김율 및 평평한 단면에 의해서 특정된다.

Description

시원한 폴리아미드 얀{COOLING POLYAMIDE YARN}
본 발명은 착용자의 피부에 냉각 효과를 제공하는, 폴리아미드 얀 및 직물과 그로부터 제조된 물품에 관한 것이다.
폴리아미드 얀은 텍스타일 산업에서 가장 널리 사용되는 섬유이며, 전세계적으로 연간 생산은 약 400만 톤이다. 나일론 6 또는 나일론 66 같은 폴리아미드 얀은 편성 및 직조에 모두 사용되며, 높은 능률로 고 품질의 패셔너블한 의복을 형성한다. 폴리아미드 같은 합성 섬유의 제조자는 용융 방적 공정을 이용하며, 이 공정 동안 용융된 중합체가 고온에서 일정한 속도로 방사노즐을 통해서 저온 환경으로 압출되고, 여기서 그것이 필라멘트로 고화한다. 스핀 셀에서 형성된 단일 필라멘트들이 다중필라멘트 연속 얀으로 조합되고, 그것은 결국 보빈 위에서 짜여지고 감긴다. 공정 고려사항에 영향을 미치는 많은 요인들은 텍스타일 생산 동안 모든 중간체들의 가공성, 장비 마모, 일반 비용, 및 환경 및 안전상의 관련사항들을 포함한다. 특히, 용융물 점도, 잔류물의 재사용, 중간체의 가염성, 방적 또는 편성 동안 중간체의 안정성, 최종 제품의 디자인 등이 고려된다. 윤활제 및 피니싱 오일이 스핀 셀의 섬유에 적용될 수 있으며, 중간체 및 최종 제품의 물리적, 화학적, 및 미적 특성을 조정하기 위해서 많은 첨가제들이 사용된다. 중합체 얀의 분야에서는 기계 강도 및 표면 양태 같은 물리적 특성을 개선하는 것뿐 아니라 착용자의 피부에 닿는 텍스타일 소재의 느낌을 개선하는 것을 목표로 변형이 계속 추구되고 있다. 그러나, 한 가지 특징을 개선하는 것은 주로 다른 특징들의 악화를 초래할 수 있는데, 예를 들어 새로운 첨가제를 포함할 때는 장비에의 재료 부착이나 기체 형성과 같은 공정 문제가 발생할 수 있다. 복합 공정에서 중합체 제조 단계와 텍스타일 제품 마무리 단계 사이의 어디서든 행해지는 어떤 변화는 예상할 수 없는 결과를 초래할 수 있다.
본 발명의 목적은 증가된 신체 활동을 경험하거나 높은 외부 온도에 노출된 착용자의 피부에서 기분좋고 부드러우며 시원하게 느껴지는 폴리아미드 얀을 제공하는 것이다. US 2011/0300366은 화학적으로 그리고 물리적으로 상이한 두 가지 섬유로 이루어진, 우수한 내절단성 및 체온조절성을 갖는 직물을 설명한다. 본 발명의 다른 목적은 한 가지 종류의 폴리아미드 섬유를 포함하는, 증가된 신체 활동을 경험하거나 높은 외부 온도에 노출된 착용자의 피부에서 시원하게 느껴지는 직물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 폴리아미드 얀 및 직물의 다른 물리적 특성의 손상 없이 착용자의 피부에서 기분좋고 부드러우며 시원하게 느껴지는 폴리아미드 얀 및 직물을 제공하는 것이다.
더 나아가, 본 발명의 목적은 증가된 신체 활동을 경험하거나 높은 외부 온도에 노출된 착용자의 피부에서 기분좋고 시원하게 느껴지는 폴리아미드 얀의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또 더 나아가, 본 발명의 목적은 고온에 노출된 착용자의 피부 표면 온도를 저하시키는데 효과적인 폴리아미드 얀의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 설명이 진행함에 따라 분명해질 것이다.
본 발명은 증가된 신체 활동을 경험하거나 높은 외부 온도에 노출된 착용자의 피부를 시원하게 하기 위한 얀 내지 직물을 제공하며, 상기 얀은 i) 폴리아미드를 포함하고; ii) 적은 구김을 나타내고; 및 iii) 평평한 단면을 가진다. 상기 폴리아미드는 바람직하게 나일론 66이다. 상기 적은 구김은 1 내지 4의 구김율에 의해서 특정되고, 상기 평평한 단면은 바람직하게 3:7 내지 6:7의 애스펙트비에 의해서 특정된다. 상기 얀은 무기 첨가제를 함유하며, 이것은 바람직하게 나일론 66에 균질하게 분산된다. 상기 첨가제는 바람직하게 산화물, 규산염, 황산염, 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 바람직한 구체예에서, 본 발명에 따른 얀은 나일론 66 및 0.3wt% 내지 3.0wt%의 양의 무기 첨가제를 포함한다. 바람직한 구체예에서, 얀은 17 dtex 내지 78 dtex의 섬도를 가진다. 다른 바람직한 구체예에서, 본 발명의 얀은 이산화티탄을 함유한다.
본 발명은 물품 착용자의 피부 표면 온도를 저하시키는데 효과적인 의류 물품의 제조에 사용하기 위한 0.3 내지 3.0wt%의 양으로 무기 첨가제를 함유하는, 적은 구김을 나타내며 평평한 단면을 갖는 폴리아미드 얀에 관한 것이다.
본 발명은 속옷, 레그웨어, 운동복, 팬티스타킹, 양말, 셔츠, 작업복 등으로부터 선택된, 적은 구김을 나타내고, 평평한 단면을 가지며, 0.3 내지 3.0wt%의 양으로 무기 첨가제를 함유하는 얀을 포함하는 물품을 제공한다.
본 발명은 증가된 신체 활동을 경험하거나 높은 외부 온도에 노출된 착용자의 피부를 시원하게 하기 위한 폴리아미드 직물을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목표로 하며, 상기 방법은 i) 적은 구김을 나타내며 평평한 단면을 갖는 나일론 얀을 제공하는 단계; 및 ii) 직물 또는 텍스타일 물품을 직조 또는 편성하는 단계를 포함한다. 바람직한 구성에서, 상기 방법은 문자 I 모양의 방적 캐필러리를 이용하는 방적 단계를 포함한다.
본 발명의 상기 및 다른 특징 및 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 이후의 실시예를 통하여 더 쉽게 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 직물 샘플을 시험하는데 사용된 마네킹의 사진으로서, 샘플은 모델의 손에 소매처럼 착용된다.
도 2는 비교 직물 샘플을 착용한 마네킹의 표면에서 온도 경과(위쪽 곡선)와 비교된, 본 발명의 한 구체예에 따른 직물 샘플을 착용한 마네킹의 표면에서 온도 경과(아래쪽 곡선)를 도시한 그래프로서, 두 샘플은 모두 Nilit 화이트 나일론 타입이었다.
도 3은 Nilit 화이트 나일론 타입의 샘플, 본 발명에 따른 하나의 샘플 및 다른 하나의 비교 샘플을 다시 사용한 반복된 시험에서 도 2와 유사한 온도 경과를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법의 한 구체예에서 방적 캐필러리의 모양을 도시하며, 문자 I 모양의 캐필러리의 특수한 단면은 일반적인 라운드형 캐필러리와 달리 바람직한 얀 필라멘트 단면을 제공한다.
이제, 무기 첨가제를 함유하며, 적은 구김 및 평평한 단면을 갖도록 조직된 나일론 섬유가, 증가된 신체 활동을 경험하거나 높은 외부 온도에 노출된 것과 같은 열적 곤란함에 노출된 사람에 의해서 착용될 수 있는 텍스타일 물품에 놀라울만큼 효과적인 휘발능을 부여한다는 것이 판명되었다. 이 얀으로 편성된 의류의 월등한 냉각 특성이 마네킹 모델에서 확인되었다.
본 발명은 착용자의 피부에서 월등한 표면 냉각을 가능하게 하는 특수한 얀, 상기 얀을 포함하는 직물, 및 상기 직물을 포함하는 의류 물품에 관한 것으로서, 착용된 물품은 터치감이 편안하고 시원하게 느껴진다. 본 발명에 따른 소재의 냉각 효과는 객체 실험실 시험에서 확인된다. 얀은 폴리아미드로 제조되고, 평평하거나 타원형인 단면을 가지며, 매우 성긴 짜임도를 가진다. 얀은 바람직하게 나일론 66 및 나일론에 분산된 이산화티탄을 함유한다.
무기 첨가제의 혼합을 함유하는 나일론 66으로 이루어진 얀에서 평평한 단면과 조합된 적은 구김을 포함하는 특수한 짜임의 특징은 객체 시험에서 정량화된 냉각 특성을 제공한다. 예를 들어, 마네킹 모델에서 측정되었을 때 78/68/1 나일론 66을 이용한 편물 샘플은 약 0.5℃의 표면 온도 감소를 제공했다.
구김율은 바람직하게 1 내지 4인데, 일반적인 값은 6 내지 14이다. 본 발명에 따른 얀의 구김 및 벌키성은 통상적으로 짜인 나일론에서보다 낮다. 평평한 단면을 가진 특수한 섬유가 특수한 짜임 과정에 제공되고, 필라멘트 모양을 왜곡하지 않고 그것의 단면이 유지되는 특수한 환경을 이용한다. 본 발명의 짜임 과정은 표준 1-7-1 형태와 비교하여 1-2-1의 원반 형태를 갖는 얀을 제조한다. 특수한 환경은 얀에 적은 구김을 제공하고, 짜여진 얀에 낮은 벌키성을 제공하며, 이에 더하여 통상적인 짜임에서 일어날 수 있는 것처럼 필라멘트의 원래 평평한 단면을 너무 많이 왜곡하지 않는다. 통상적인 짜임에서는 특수한 단면의 효과가 감소할 것이다. 적은 구김과 평평한 단면의 조합은 TiO2를 가진 나일론 66과 같은 무기 첨가제를 함유하는 나일론 얀에 대해서 실험실 시험 동안 놀라운 냉각 효과를 달성한 것이 판명되었다.
나일론 섬유의 적은 구김은 특수한 짜임 조건에 의해 달성되었다. 적은 구김은 주로 1-2-1 원반 형태를 사용하는 짜임 환경에 의해서 달성된다. 특수한 캐필러리가 방적 동안 단면의 모양을 제공한다. I-모양 디자인의 캐필러리가 이용된다. 일반적으로, 예컨대 78/68/1 얀에서 dtex는 17-78의 범위이고, 얀에서 필라멘트의 수는 3-68이다. 물론, 예를 들어 1 가닥이나 2 가닥 얀을 사용하는 변형, 및 다른 변화들도 이용된다. 짜여진 얀의 탄성 측정은 Texturmat(TEXTECHNO, 독일)이라고 하는 장비에서 수행되었고, 구김율은 짜여진 얀의 수축 %로서 측정되었는데, 구김율은 일반적으로 통상적인 얀에서 7%를 초과하고, 주로 최대 20% 이상이다.
본 발명에 따른 얀은 평평한 단면, 예를 들어 타원형 단면을 가진다. 평탄성은 본 텍스트를 통틀어서 애스펙트비로서 특정된다. 애스펙트비는 단면의 최소 선형 치수와 그것의 최대 선형 치수 사이의 비로서, 예를 들어 타원체 단면의 애스펙트비는 타원체의 부축과 주축 사이의 비일 것이다. 본 발명에 따른 얀의 애스펙트비는 일반적으로 3:7 내지 6:7이다.
본 발명은 그 직물로 제조된 착용된 물품을 사용하여 착용자의 피부에서 기분좋고 시원하게 느껴지는 나일론 직물을 편성 또는 직조하기 위한 특수한 얀을 제공하는 것을 목표로 한다. 따라서, 본 발명은 i) 0.5 내지 5.0wt%의 양으로 산화물, 규산염, 황산염, 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 무기 첨가제를 함유하는 나일론, 바람직하게 나일론 66을 제공하는 단계, ii) 문자 I 모양의 단면을 가진 방적돌기 캐필러리를 사용하여 상기 나일론을 용융 방적하는 단계, iii) 의류, 예를 들어 팬티스타킹, 양말, 속옷, 운동복용 편물, 작업복, 특수 운동복의 제조에 사용될 수 있는 직물을 편성 또는 직조하는 단계를 포함하는 제조 방법에 관한 것이다. 상기 단계 i)는 모노머와 0.3-1.5%의 양의 TiO2를 혼합하고 중합하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 단계 ii)는 단면이 평평하고 구김이 적거나 전혀 없는 섬유로 중합체를 방적하는 단계를 포함하고, 상기 단계 iii)은 양말류, 스포츠웨어, 및 속옷과 같은 의류를 제공할 수 있다. 짜임 환경은 필요한 터치감과 평활성을 얻을 수 있도록 특별히 적합하게 되며, 예를 들어 개발 단계 동안 상이한 중합체와 짜임 환경에서 섬도 78/68/1의 시험 샘플들이 생산되었고, 동일한 섬도를 가진 표준 얀과 비교되었는데, 나일론 66이 바람직했고, 얀/직물의 냉각 효과가 무생물 모델에서의 실험실 시험에 의해서 확인되었다. 상기 단계 i)는 바람직하게 중합체에, 바람직하게 산화물, 가능하게는 탄산염, 규산염, 황산염으로부터 선택된 다른 물질을 포함하는 무기 첨가제를 통합하는 단계를 포함하며, 무기 첨가제의 입자 크기는 0.1μm 내지 2μm일 수 있다. 그것의 화학 조성과 조합된 섬유 모양은 실제 감각 시험에서 검사되었을 때 사람에게 상쾌한 느낌을 가져오며, 이것은 무생물 모델에서의 실험실 시험에 의해서 확인된바 있다. 본 발명에 따른 착용된 물품의 전체 효과는 그것의 열 전도성 및 피부에 대한 감각 효과에 영향을 미치는 섬유의 물리적 특성을 포함하여 직물의 구조적 특성으로부터 생긴다.
한 구체예에서, 본 발명에 따른 얀으로 제조될 수 있는 물품은 편물 레그웨어 및 보디웨어 의류와 같은 속옷, 및 스포츠웨어를 포함한다. 본 발명은 평평한 또는 구김이 적은 나일론 66 섬유로부터 편성 또는 직조된 물품을 제공하며, 이것은 피부 터치시에 우수한 느낌을 제공한다. 본 발명에 따른 의류는 그것을 사용한 착용자에서 시원한 느낌의 감각을 유도하며, 또한 신체의 냉각 메커니즘이 스스로 과도한 열을 소산시킬 수 없을 때 발생할 수 있는 열 스트레스를 완화하는데 도움이 된다. 따라서, 본 발명에 따른 얀 및 시원한 의류는 신체 활동 동안이나 높은 외부 온도에의 노출 동안 안전한 수준 내에서 체온을 유지하는데 도움이 된다. 따라서, 본 발명의 물품은 운동 경기나 고온 환경에서 특별히 유용할 것이다. 물론, 본 발명의 물품은 광범위한 상황에서 사용될 수 있다.
본 발명은 이후의 실시예에서 더 설명되고 예시될 것이다.
실시예
실시예 1
용융 방적 파일럿 머신을 사용하여 풀 덜(full dull) 중합체를 100 dtex 68 필라멘트 POY 얀으로 방적했다. 중합체 특성 및 방적 조건은 아래 표 1 및 2에 있다. 파일럿 머신은 주로 BARMAG에서 제조된 압출기 4E10/24D로 구성되었고, 스크류 직경은 40mm였다. 방적 빔은 90mm 직경 방적돌기와 BARMAG ACW 1200/6 권선기를 채용할 수 있는 4개의 팩을 가졌다. 사용된 방적돌기는 34개의 특수한 캐필러리를 가졌으며, 2개의 방적돌기로부터의 필라멘트를 함께 겹쳐서 68 필라멘트 얀을 얻었다. 상기 실시예의 얀을 표 3에 설명된 조건에서 가연직조기에서 직조했다. 일반적인 라운드형 대신 문자 H 모양의 특수한 캐필러리를 사용했다(도 4).
중합체 특성
상승 FD
상대 점도 RV 41.5
아민 말단기 Meq/Kg 57
TiO2 함량 % 1.6
습도 ppm 1250
방적 조건 및 POY 특성
시원한 얀 100/68 100/68 레귤러 FD 사양
(제조기)
용융 온도 ℃ 280 277
압출기 출구 압력 Bar 100 120
방적돌기 초기 압력 Bar 230 250
권선 속도 m/분 4500 4500
섬도 Dtex 98.3 94.6-99
연신율 % 68 65-73
강인성 cN/dtex 2.93 3분
짜임 조건
78/68/1 시원한 얀 78/68/1 레귤러 사양
권선 속도 m/분 567 567
인장비 1.162 1.24
D/Y 비 2.27 2.22
원반 형태 1-2-1 1-7-1
히터 온도 ℃ 190 205
섬도 dtex 86.6 79.8-82.2
강인성 cN/dtex 2.43 3분
연신율 % 28.3 18-26
구김 수축 % 6.2 23-31
구김율 % 2.6 6-14
구김 안정성 % 55.9 76분
실시예 2
실시예 1에 설명된 얀으로부터 얻어진 직물을 무생물 모델에서 검사했고, 기준 직물 Nilit와 비교했다(도 1). 시뮬레이션된 운동 기간과 휴식 기간 동안 온열성 발한 마네킹의 표면 온도를 측정했다. 소매 모양의 두 직물 샘플을 마네킹 뉴턴의 팔에 밀착하여 입혔다. 본 발명에 따른 샘플을 하기 명시된 대로 기준 샘플과 비교했다:
샘플 Id. PI1K094 Nilit 기준 78/68/1 NILIT REF 블루
샘플 Id. PI1K096 Nilit 기준 78/68/1 NILIT BREEZE 블루
샘플 Id. PI1K093 Nilit 기준 78/68/1 NILIT REF 화이트
샘플 Id. PI1K095 Nilit 기준 78/68/1 NILIT BREEZE 화이트
두 샘플(블루 및 화이트 직물)을 1차 시리즈 A와 2차 시리즈 B의 두 연속 실험에서 기준 샘플과 비교했다. 시험 조건은 공기 온도 20℃, 상대 습도 50%, 공기 속도 0.4m/s였다. 시험 기간은 3시간이었다. 표 4는 시험 단계와 조건을 나타낸다. 제1 단계는 발한하지 않는 일정한 온도에서의 기후순응 단계이다. 제2 단계는 높은 대사작용과 발한을 동반하는 운동을 시뮬레이션한다. 제3 단계는 낮은 대사작용을 동반하며 발한하지 않는 휴식(운동 후)을 시뮬레이션한다. 시험 동안 마네킹 오른팔과 왼팔의 표면 온도를 기록했다. 도 2는 시험 A의 온도 경과를 도시하고, 도 3은 시험 B를 도시하며, 양쪽 모두 "화이트" 샘플에 대한 것이다(2번 반복). "블루" 직물에 대한 경과는 유사했다(미도시).
마네킹 시험
시간 [분] 단계 온도 [℃] 열 흐름[W/㎡] 발한율[ml/h/㎡]
0-60 기후순응 35 - 0
60-120 운동 - 250 200
120-180 휴식 - 50 0
시험 A의 단계 1(기후순응) 동안 측정된 열 흐름은 표 5에서 볼 수 있는 바와 같았다.
열 흐름(W/㎡)
시험 기준 본 발명
A 150.1 152.
B 150.1 151.0
평균 150.1 151.5
기준 직물과 비교했을 때 단계 2(운동) 및 3(휴식) 동안 본 발명에 따른 직물에서 더 높은 냉각 효과를 볼 수 있다. 시험 A에서 본 발명에 따른 블루 제품은 기준 제품보다 0.63℃까지 더 낮았던 표면 온도를 제공하며, 시험 B에서 그 차이는 0.66℃였다. 화이트 직물을 사용한 A 및 B 시험에서 온도 감소는 유사하게 0.46℃ 및 0.6℃였다.
본 발명은 일부 특정 실시예에 관하여 설명되었지만 많은 변형 및 변화가 가능하다. 따라서, 첨부된 청구항들의 범위 내에서 본 발명이 구체적으로 설명된 것이외의 다른 방식으로 실현될 수 있다는 것이 이해된다.

Claims (15)

  1. 증가된 신체 활동을 경험하거나 높은 외부 온도에 노출된 착용자의 피부를 시원하게 하기 위한 직물에 사용될 수 있는 얀으로서, 상기 얀은
    i) 폴리아미드를 포함하고;
    ii) 적은 구김을 나타내며; 그리고
    iii) 평평한 단면을 갖는 얀.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리아미드는 나일론 66인 것을 특징으로 하는 얀.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 적은 구김은 1 내지 4의 구김율에 의해서 특정되는 것을 특징으로 하는 얀.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 평평한 단면은 3:7 내지 6:7의 애스펙트비에 의해서 특정되는 것을 특징으로 하는 얀.
  5. 제 1 항에 있어서, 나일론 66 및 무기 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 하는 얀.
  6. 제 1 항에 있어서, 나일론 66 및 산화물, 규산염, 황산염, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 무기 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 얀.
  7. 제 1 항에 있어서, 나일론 66 및 0.3wt% 내지 3.0wt%의 양의 무기 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 얀.
  8. 제 1 항에 있어서, 17 dtex 내지 78 dtex의 섬도를 갖는 것을 특징으로 하는 얀.
  9. 제 1 항에 있어서, 이산화티탄을 함유하는 것을 특징으로 하는 얀.
  10. 물품 착용자의 피부 표면 온도를 저하시키는데 효과적인 의류 물품의 제조에 사용하기 위한 0.3 내지 3.0wt%의 양의 무기 첨가제를 함유하는, 적은 구김을 나타내며 평평한 단면을 가진 폴리아미드 얀.
  11. 0.3wt% 내지 3.0wt%의 양의 무기 첨가제를 함유하고, 적은 구김을 나타내며, 평평한 단면을 갖는 폴리아미드 얀으로부터 편성 또는 직조된 직물.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 적은 구김은 1 내지 4의 구김율에 의해서 특정되고, 상기 평평한 단면은 3:7 내지 6:7의 비에 의해서 특정되는 것을 특징으로 하는 직물.
  13. 속옷, 운동복, 양말류, 양말, 쉐이퍼, 셔츠, 작업복, 스포츠웨어, 수트, 및 바지로부터 선택된, 적은 구김을 나타내며, 평평한 단면을 갖고, 0.3 내지 3.0wt%의 양의 무기 첨가제를 함유하는 얀을 포함하는 물품.
  14. i) 0.3 내지 3.0wt%의 양의 무기 첨가제를 함유하고, 적은 구김을 나타내며, 평평한 단면을 갖는 나일론 얀을 제공하는 단계; 및
    ii) 직물 또는 텍스타일 물품을 직조 또는 편성하는 단계
    를 포함하는, 증가된 신체 활동을 경험하거나 높은 외부 온도에 노출된 착용자의 피부를 시원하게 하기 위한 폴리아미드 직물의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 문자 I 모양의 방적 캐필러리를 사용하여 폴리아미드 섬유를 방적하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.


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