KR20140146809A - 냉감성 및 흡한속건성이 우수한 폴리에스테르 직물의 제조방법 - Google Patents

냉감성 및 흡한속건성이 우수한 폴리에스테르 직물의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉감성 및 흡한속건성이 우수한 폴리에스테르 직물의 제조방법에 관한 것으로서, (ⅰ) 섬유 단면상에 3개~6개의 엽상 돌출부(1)가 형성되어 있으며 섬유 단면 중앙이 중공부(2)로 이루어지고 섬유 내부에 무기 미립자(3)이 분산되어 있는 폴리에스테르 섬유를 경사 및 위사로 사용하여 폴리에스테르 직물을 제조하는 공정; 및 (ⅱ) 제조된 폴리에스테르 직물을 자일리톨 30~50중량%를 포함하는 냉감부여용액에 침지후 건조시키는 공정;을 포함한다.
본 발명으로 제조된 폴리에스테르 직물을 냉감성, 흡한속건성, 쾌적성, 자외선 차단성 및 항균성이 동시에 우수하여 하계 의류용 소재로 유용하다.

Description

냉감성 및 흡한속건성이 우수한 폴리에스테르 직물의 제조방법{Method of manufacturing polyester fabric with excellent cooling effect absorbing sweat and quick drying}
본 발명은 냉감성 및 흡한속건성이 우수한 폴리에스테르 직물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 냉감성, 흡한속건성, 쾌적성 및 항균성이 우수하여 하계용 의류 소재로 적합한 폴리에스테르 직물의 제조방법에 관한 것이다.
최근 지구 온난화로 여름철 기온이 상승하여 냉방 에너지 소요가 날로 증가하게 됨에 따라 냉감성, 흡한속건성 및 쾌적성 등이 뛰어난 직물이 하계용 의류소재로 각광받고 있다.
종래 하계용 의류소재로는 마섬유 직물이 많이 사용되어 왔으나, 촉감이 거칠고 비용이 고가인 문제점이 있었다.
한편 면섬유 직물이나 통상의 합성섬유 직물은 냉감성 및 흡한속건성이 부족한 문제점이 있었다.
또 다른 종래기술로서는 합성섬유내에 무기입자를 분산시켜 자외선 차단효과를 향상시킨 합성섬유 직물을 하계용 의류 소재로 사용해 왔으나, 이 경우에도 냉감효과와 쾌적성을 충분히 발현할 수 없었다.
또 다른 종래기술로서 흡한속건성을 향상시키기 위해서 이형단면을 합성섬유로 제직된 직물을 하계용 의류 소재로 사용해 왔으나, 이 경우 충분한 냉감효과를 부여할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명의 과제는 냉감성, 흡한속건성, 쾌적성, 자외선 차단성 및 항균성이 우수한 폴리에스테르 직물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에서는 (ⅰ) 섬유 단면상에 3개~6개의 엽상 돌출부(1)가 형성되어 있으며 섬유 단면 중앙이 중공부(2)로 이루어지고 섬유 내부에 무기 미립자(3)이 분산되어 있는 폴리에스테르 섬유를 경사 및 위사로 사용하여 폴리에스테르 직물을 제조한 다음, (ⅱ) 제조된 폴리에스테르 직물을 자일리톨 30~50중량%를 포함하는 냉감부여용액에 침지후 건조시켜 폴리에스테르 직물을 제조한다.
본 발명으로 제조된 폴리에스테르 직물을 냉감성, 흡한속건성, 쾌적성, 자외선 차단성 및 항균성이 동시에 우수하여 하계 의류용 소재로 유용하다.
도 1은 본 발명에서 직물 제조용 원사로 사용하는 폴리에스테르 섬유의 단면 개략도.
이하, 첨부한 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 (ⅰ) 섬유 단면상에 3개~6개의 엽상 돌출부(1)가 형성되어 있으며 섬유 단면 중앙이 중공부(2)로 이루어지고 섬유 내부에 무기 미립자(3)이 분산되어 있는 폴리에스테르 섬유를 경사 및 위사로 사용하여 폴리에스테르 직물을 제조하는 공정; 및 (ⅱ) 제조된 폴리에스테르 직물을 자일리톨 30~50중량%를 포함하는 냉감부여용액에 침지후 건조시키는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명은 먼저 도 1에 도시된 바와 같이 섬유 단면상에 3개~6개의 엽상 돌출부(1)가 형성되어 있으며 섬유 단면 중앙이 중공부(2)로 이루어지고 섬유 내부에 무기 미립자(3)이 분산되어 있는 폴리에스테르 섬유를 경사 및 위사로 사용하여 폴리에스테르 직물을 제조한다.
도 1은 상기 폴리에스테르 섬유의 단면 개략도 이다.
상기 무기 미립자(3)는 실리콘계 표면처리제 코팅된 티탄계 산화물 등이다.
상기 폴리에스테르 섬유는 엽상돌출부(1)에 의해 까칠한 촉감이 발현되고, 엽상돌출부(1) 및 중공부(2)의 모세관 현상에 의해 흡한속건성도 향상되고, 섬유 내부에 분산된 무기 미립자(3)에 의해 자외선 차단성도 발현된다.
상기 엽상돌출부(1)가 3개 미만이면 냉감효과가 저하되고 6개를 초과하는 경우에는 방사 조업성이 나빠진다.
다음으로는, 상기와 같이 제조된 폴리에스테르 직물을 자일리톨 30~50중량%를 포함하는 냉감부여용액에 침지후 건조시켜 하계의류용 폴리에스테르 직물을 제조한다.
상기 냉감부여용액은 자일리톨 30~50중량%, 양이온성 향균물질 1~10중량%, 구연산 2~8중량%, 키토산 용액 0.5~2중량%, 멘톨용액 0.5~2중량% 및 물 30~60중량%로 구성되는 것이 바람직하다.
여기서 자일리톨은 자연계에 폭 넓게 분포되어 있는 5탄당 알콜로서 자작나무, 옥수수, 야채, 과일 및 곡류 등에 많이 존재하며 인체 내에서도 합성되는 천연 감미물질로 1960년부터 감미료로 사용되고 있는 것으로, 본 발명에서는 냉감기능을 부여시키기 위해 사용된다.
즉, 자일리톨은 펜티톨(5가 알코올) 타입의 천연 당 알코올이며, 5개의 탄소원자와 5개의 수산기를 포함하고 있으며, 인체의 대사 과정 중에 Pentose Phosphate Pathway(오탄당 인산경로)의 중간 대사산물로 생성되며, 용해시 흡열반응(36.5cal/g)을 하는 특징을 가지고 있다.
이로 인해 자일리톨은 본 발명에서는 냉감 성분으로 사용되어 시원한 느낌의 청량감 및 피부 보습 작용을 부여하게 되는 것인데, 본 발명에서는 50중량%보다 높게 사용되면 용해도가 떨어져 침전이 발생할 수 있어 이후 적용되는 직물 등과 같은 원단손상을 야기할 수 있고, 30중량%보다 낮게 사용되면 냉감효과가 현저히 떨어지게 되어, 본 발명에서는 30 내지 50중량%가 바람직하다.
다음으로 양이온성 향균물질은 Guanidine Phosphate 계열물질, Trichlorocarbanilide mixture 또는 이들의 혼합물 중 어느 하나가 1 내지 10중량%로 사용되는데, Guanidine Phosphate 계열물질 중에서도 Polyhexamethylene Guanidine Phosphate를 사용하는 것이 바람직하다.
이는 구아디닌 계열의 항균제로써 독성이 낮고 피부에 대한 자극이 없으며, 또한 포름알데히드나 중금속과 결합하지 않으며 내세탁성이 우수하다. 또한 각종 계면활성제나 유화제와 혼합성이 우수하며 자외선에 대한 반응이 없어 본 발명에서 사용되고 있는데, 자일리톨과 마찬가지고 중량이 높을 경우 용해도가 떨어져 침전이 발생될 수 있고, 중량이 낮을 경우에는 내세탁성, 항균성이 현저히 떨어지기에 본 발명에서는 1 내지 10중량%로 사용되는 것이 바람직하다.
다음으로 구연산은 카르복시산의 일종으로 많은 동식물의 조직과 체액 속에 존재한다, 지방·단백질·탄수화물이 생리적 산화작용을 통해 이산화탄소와 물로 변하는 과정에서 나타나는 일련의 화합물들 중의 하나인 것으로, 본 발명에서는 냉감조성물의 pH를 원단 가공에 적합한 pH인 4~6으로 맞추는 역할을 하게 된다. 결국 8중량%보다 많이 사용되게 되면 과량으로 인한 양이온성 물질과 결합하여 침전을 발생할 수 있게 되어 바람직하지 않으며, 2중량%보다 낮을 경우에는 pH가 낮아져 냉감조성물이 직물에 흡착시 균일하게 고착되기 못한다는 문제가 있어, 본 발명에서는 2 내지 8중량%로 사용되는 것이 바람직하다.
다음으로 키토산 용액이 포함되는데, 키토산은 익히 알려진 바와 같이 갑각류에 함유되어 있는 키틴을 인체에 흡수가 쉽도록 틸아세틸화하여 얻어낸 물질을 말하는 것으로, 키토산 자체가 가지는 독특한 화학적 구조 즉, 키토산이 지구 생태계에 존재하는 천연폴리머로서 유일하게 양이온성을 가짐으로 인하여 항균성이나 보습성과 같은 유용한 기능을 발휘하게 된다.
본 발명에서 사용되는 키토산은 키토산 올리고당으로 틸아세틸화도가 75%로 이상인 것을 사용하는데, 이 키토산을 증류수에 함량이 5 내지 50%가 되도록 투입하여 완성한다. 또한 증류수와 혼합한 후 염산 또는 초산과 같은 유기산에 용해시켜 용해된 용액의 pH가 3.5 내지 5.5로 맞추게 된다.
본 발명에서는 0.5 내지 2중량%의 키토산 용액이 바람직한데, 중량이 높으면 조성물의 색상이 변화할 수 있어 이후 직물에 흡착시 황변현상을 야기할 수 있게 되고, 반면 중량이 낮으면 키토산에 의한 항균효과 및 보습기능이 떨어지기 때문이다.
다음으로 멘톨용액이 혼합되는데, 멘톨은 이소프레노이드계열 화합물의 일종으로 박하뇌(薄荷腦)라고도 한다.
강한 박하의 향미를 가지는 결정성 유기화합물로 수세기 동안 일본산 박하유에서 얻어냈다. 담배·화장품 및 향수에 사용되는데, 천연에거 가장 일반적인 광학 이성질체는 좌회전성인 L-멘톨로 박하유에 존재한다.
이는 피부에서 작용을 하면 시원한 청량감을 주는 것으로, 본 발명에서 사용되는 멘톨용액은 멘톨 5 내지 15중량%, 계면활성제 40 내지 60중량% 및 물 30 내지 50중량%로 이루어진다.
본 발명에서 멘톨용액은 자일리톨과 함께 냉감기능을 부여하기 위해 사용되는데 자일리톨에 비해 0.5 내지 2중량%로 사용되는 것으로, 멘톨용액의 중량이 높을 경우 친수성과 친유성의 정도를 수치로 나타내는 HLB(Hydrophilic Lipophilic Balance)값이 맞지 않아 층이 분리되어 이후 직물에 가공시 얼룩이 발생될 수 있으며, 중량이 낮을 경우 청량감 및 냉감효과가 감소되기에, 0.5 내지 2 중량%로의 사용이 바람직하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.
그러나 본 발명은 하기 실시예에 의해 보호범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
도 1과 같이 섬유 단면 상에 6개의 엽상 돌출부(1)가 형성되어 있으며 섬유 단면 중앙이 중공부(2)로 이루어지고 섬유내부에 실리콘계 표면 처리제로 코팅된 티탄계 산화물이 분산되어 있는 폴리에스테르 섬유를 경사 및 위사로 사용하여 평직 조직으로 폴리에스테르 직물을 제조하였다.
다음으로, 상기와 같이 제조된 폴리에스테르 직물을 자일리톨 40%, 양이온성 항균물질 5중량%, 구연산 5중량%, 키토산 2중량%, 멘톨용액 2중량% 및 물 46중량%로 구성된 냉감부여용액에 패딩, 건조하여 하계의류용 소재인 폴리에스테르 직물을 제조하였다.
제조된 직물의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
실시예 2
섬유 단면 상에 4개의 엽상 돌출부(1)가 형성되어 있으며 섬유 단면 중앙이 중공부(2)로 이루어지고 섬유내부에 실리콘계 표면 처리제로 코팅된 티탄계 산화물이 분산되어 있는 폴리에스테르 섬유를 경사 및 위사로 사용하여 평직 조직으로 폴리에스테르 직물을 제조하였다.
다음으로, 상기와 같이 제조된 폴리에스테르 직물을 자일리톨 50%, 양이온성 항균물질 5중량%, 구연산 5중량%, 키토산 2중량%, 멘톨용액 2중량% 및 물 36중량%로 구성된 냉감부여용액에 패딩, 건조하여 하계의류용 소재인 폴리에스테르 직물을 제조하였다.
제조된 직물의 각종 물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
물성평가결과
구분 실시예 1 실시예 2
열전도도(w/mc) 0.049 0.048
흡습성(㎜) 55 54
항균성(%) 99.9 99.9
공기투과도(㎤/분/㎤) 3,500 3,600
표 1 에서 열전도도는 KS K 0466 방법으로 측정하였고, 흡습성은 KS K 0815방법으로 측정하였고, 항균성은 KS K 0693방법으로 측정하였고, 공기투과도는 KS K 0570방법으로 측정하였다.
1 : 엽상돌출부
2 : 중공부
3 : 무기 미립자

Claims (3)

  1. (ⅰ) 섬유 단면상에 3개~6개의 엽상 돌출부(1)가 형성되어 있으며 섬유 단면 중앙이 중공부(2)로 이루어지고 섬유 내부에 무기 미립자(3)이 분산되어 있는 폴리에스테르 섬유를 경사 및 위사로 사용하여 폴리에스테르 직물을 제조하는 공정; 및
    (ⅱ) 제조된 폴리에스테르 직물을 자일리톨 30~50중량%를 포함하는 냉감부여용액에 침지후 건조시키는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉감성 및 흡한속건성이 우수한 폴리에스테르 직물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 무기 미립자(3)는 실리콘계 표면처리제가 코팅된 티탄계 산화물인 것을 특징으로 하는 냉감성 및 흡한속건성이 우수한 폴리에스테르 직물의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 냉감부여용액은 자일리톨 30~50중량%, 양이온성 향균물질 1~10중량%, 구연산 2~8중량%, 키토산 용액 0.5~2중량%, 멘톨용액 0.5~2중량% 및 물 30~60중량%로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉감성 및 흡한속건성이 우수한 폴리에스테르 직물의 제조방법.
KR1020130069570A 2013-06-18 2013-06-18 냉감성 및 흡한속건성이 우수한 폴리에스테르 직물의 제조방법 KR20140146809A (ko)

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