KR20160077478A - 열 차단, 소취 및 흡한 속건성 기능을 갖는 환편지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면 조직층은 열 차단제를 함유하는 나일론 원사로 구성되고, 이면 조직층은 왕(王)자형 단면형상을 갖는 소취 및 흡한속건성 나일론 가연사로 구성된 2중직 구조의 환편지에 관한 것으로, 본 발명에 의한 열 차단, 소취 및 흡한속건성 기능을 갖는 환편지는 흡한 속건성능을 갖는 이면층과 열 차단성능을 갖는 표면층의 상호 작용에 의하여 인체로부터 발산된 땀을 보다 효과적으로 흡수하고 땀으로 인한 불쾌한 냄새를 신속하게 제거함은 물론 여름철 태양으로부터 열을 차단하여 냉감과 쾌적감을 동시에 만족할 수 있다. 또한, 열 차단성을 지닌 나일론 원사의 특성으로 인해 냉감을 지속할 수 있을 뿐 아니라 땀을 신속히 흡수 및 건조시키고 땀으로 인한 냄새를 소취하여 야외에서 이뤄지는 스포츠, 레져, 등의 용도로 널리 응용될 수 있다.

Description

열 차단, 소취 및 흡한 속건성 기능을 갖는 환편지{Circular knit fabric having heat shield, deodorant, sweat-absorbing and rapid-drying properties}

본 발명은 피복으로 사용시 외부로부터의 열을 차단함과 동시에 땀을 잘 흡수하고, 쉽게 건조시키는 성질을 갖는 열 차단, 소취 및 흡한 속건성 기능을 갖는 환편지에 관한 것이다.

최근 생활수준이 향상되고 윤택해짐에 따라 스포츠나 레저활동에 대한 일반인들의 관심이 점차 높아져, 각종 레져 및 스포츠를 즐기는 인구가 급증함에 따라, 인체 활동시 배출되는 땀을 잘 흡수하고 땀으로 인한 냄새를 소취하는 흡한속건성을 가진 기능성 섬유 소재의 개발이 요구되고 있다.

일반적인 스포츠웨어용 원단으로 주로 사용되는 나일론, 폴리에스테르 등의 합성섬유 직물은 고유 특성상 흡수성이 없어 의복으로 착용시 땀을 전혀 흡수하지 못하며, 그로 인한 냄새로 상대방을 불쾌하게 하는 큰 단점이 있다. 몸으로부터 발생하는 암모니아 및 기타 다른 불쾌한 냄새들로 상대방으로부터 많은 실수를 범하게 된다.

이와 같은 문제를 해결하고자 합성섬유 원단 상에 폴리우레탄 수지를 건식코팅, 습식코팅 또는 라미네이팅 등의 방법으로 원단에 투습성을 부여하여 흡수성 대신에 제한적으로나마 인체에서 발생된 땀을 배출할 수 있도록 투습성을 부여하는 방법이 응용되어 왔으나 땀이 단시간에 과량 배출시 투습성능 만으로는 인체의 쾌적성을 100% 만족시킬 수 없다.

구체적으로 합섬원단에 흡수성을 부여하는 종래 기술로서 합섬원단을 친수성 흡수제 용액 내에 패딩시킨 후 일정한 픽업율(60~100%)로 스쿼징 하는 방법이 사용되고 있다. 이 방법은 잦은 세탁으로 인해 약제의 효과가 사라지며, 민감한 피부에는 피부 트러블을 야기할 수 있는 문제점이 있다.

또한 종래 흡수성 환편지로는 면사나 면과 폴리에스테르의 혼방사 제품이 주로 사용되어 왔는데, 면의 높은 함수율로 인해 땀이 많이 발생하면 피복이 축축해져 한기를 느낄 뿐만 아니라 몸에 피복이 휘감기고 불쾌함을 느끼게 하고 땀으로 인한 의복에서의 불쾌한 냄새를 제거할 수 없는 문제가 있었다. 뿐만 아니라 땀을 건조시키는 성능도 부족한 문제가 있었다.

일본공개특허 제2002-370319호에는 섬유포백 및 이의 적어도 한쪽면에 부여된 입자 지름이 500 nm이하의 적외선 흡수제를 함유하는 수지층을 포함하는 열선 차단성 섬유포백이 개시되어 있으며, 일본공개특허 제2008-075184호에는 입경 0.2~0.7㎛의 산화티탄 화합물을 금속 산화물로 코팅하고, 실란 커플링제로 표면 처리한 첨가제를 혼입한 열 반사성 입자 함유 섬유가 개시되어 있다.

상기 종래의 열 차단 제품은 물성이 떨어지고 흡습성이 부족하여 의류용으로 사용시 땀, 습기를 거의 흡수하지 못하여 착용시에 불쾌감을 주는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 땀을 흡수하는 성질과 땀을 발산 및 건조하는 성질이 모두 우수하고, 열 차단성능이 반영구적으로 유지되는 열 차단, 소취 및 흡한속건성 기능을 갖는 환편지를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양상은 표면 조직층과 이면 조직층으로 이루어진 2중직 구조의 환편지로서, 상기 표면 조직층은 열 차단제를 함유하는 나일론 원사로 구성되고, 상기 이면 조직층은 왕(王)자형 단면형상을 갖는 소취 및 흡한속건성 나일론 가연사로 구성된 열 차단, 소취 및 흡한 속건성 기능을 갖는 환편지에 관한 것이다.

본 발명에 의한 열 차단, 소취 및 흡한속건성 기능을 갖는 환편지는 흡한 속건성능을 갖는 이면층과 열 차단성능을 갖는 표면층의 상호 작용에 의하여 인체로부터 발산된 땀을 보다 효과적으로 흡수하고 땀으로 인한 불쾌한 냄새를 신속하게 제거함은 물론 여름철 태양으로부터 열을 차단하여 냉감과 쾌적감을 동시에 만족할 수 있다. 또한, 열 차단성을 지닌 나일론 원사의 특성으로 인해 냉감을 지속할 수 있을 뿐 아니라 땀을 신속히 흡수 및 건조시키고 땀으로 인한 냄새를 소취함으로 인하여 야외에서 이뤄지는 스포츠, 레져, 일반외의 등의 용도로 널리 응용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 열 차단, 소취 및 흡한속건성 환편지의 단면 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 열 차단, 소취 물질 및 흡한속건성 나일론원사의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 열 차단, 소취 및 흡한속건성 환편지의 이면 조직층에 적용되는 인산지르코늄 무기 미립자의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 열 차단, 소취 및 흡한속건성 환편지의 표면 조직층에 적용되는 루타일 상 이산화티탄(rutile phase titanium dioxide) 무기 미립자의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.

본 발명을 첨부도면 및 실시예에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 열 차단 및 흡한 속건성 환편지는 표면 조직층과 이면 조직층

으로 이루어진 2중직 구조이며, 표면 조직층은 열 차단 성능이 있는 나일론 원사로 구성되고, 이면 조직층은 왕(王)자형 단면형상을 갖는 소취 및 흡한 속건성 나일론 원사로 구성된, 표면 조직층과 이면 조직층으로 이루어진 2중직 구조로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 열 차단, 소취 및 흡한속건성 환편지의 단면 개략도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 열 차단 흡한 속건성 환편지는 표면 조직층과 이면 조직층으로 이루어진 2중직으로 제편된다. 상기 표면 조직층은 열 차단성능이 있는 나일론 원사로 구성되며, 이면 조직층은 왕자형 단면형상을 갖는 흡한 속건성 나일론 원사로 구성된다.

이면 조직층을 구성하는 흡한 속건성 나일론은 용융상태의 나일론 방사액을 왕자형 단면형상의 방사구금으로 방사하여 제조하며, 왕자형 단면형상으로 인한 모세관 현상으로 인해 인체에서 발산된 땀을 빠르게 표면 조직층으로 이동시킨 후 넓은 표면적을 통해 빨리 건조시킨다. 흡한속건 성능의 발현은 환편지의 구조 및 원사특성에 기인하므로 그 효과가 반영구적으로 지속된다. 또한, 상기 이면 조직층은 다중 층상구조(multiple layer structure)를 갖는 인산지르코늄 무기 미립자를 포함하여 소취 성능도 동시에 지니게 된다. 상기 흡한 속건성 나일론 원사의 단면형상은 도 2와 같은 형태이다

본 발명에서는 나일론 원사에 소취성을 부여하기 위하여 다중 층상구조를 갖는 인산지르코늄 무기 미립자를 사용한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 열 차단, 소취 및 흡한속건성 환편지의 이면 조직층에 적용되는 인산지르코늄 무기 미립자의 주사전자현미경(SEM) 사진이다. 상기 다중 층상 구조 인산지르코늄은 기존의 인산지르코늄과 달리 다중의 층상 구조를 가지는데, 이러한 다중 층상 구조는 인산지르코늄 단일층이 수십 내지 수백 겹 겹쳐있는 형태로서, 얇은 층상으로 떨어져 나올 수 있기 때문에 경도가 낮은 특성을 갖는다. 또한, 층상 구조의 인접한 층 사이에 다수의 수소 원자들이 결합되어 있어, 결합된 수소 원자에 의하여 소취 기능이 증대될 수 있다.

본 발명에서 사용한 인산지르코늄은 모스 경도가 4 내지 6이며, 바람직하게는 5이다. 또한, 악취를 제거할 수 있는 면적 용량이 185ml/g에 달하는 특성을 갖는다. 상기 인산지르코늄의 경도가 6을 초과하는 경우에는 섬유 제조시 생산 장비의 마모가 증대된다.

상기 인산지르코늄 무기 미립자의 직경은 0.1 내지 2.0㎛인 것이 바람직하다. 인산지르코늄 무기 미립자의 직경이 0.1㎛ 미만인 경우 소취 기능이 약화되고, 2.0㎛을 초과하는 경우에는 나일론 수지와의 분산성이 저하되게 된다.

한편, 표면 조직층은 열 차단제를 함유하는 나일론 원사로 구성된다. 상기 열 차단제는 루타일 상 이산화티탄(rutile phase titanium dioxide)을 포함한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 열 차단, 소취 및 흡한속건성 환편지의 표면 조직층에 적용되는 루타일 상 이산화티탄 무기 미립자의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.

표면 조직층의 나일론 원사를 제조하는 데 있어서, 상기 루타일 상 이산화티탄 무기 미립자가 나일론 수지에 고농도로 혼합된 용융물을 왕자형 단면형상 방사구금을 통하여 방사하여 원사를 제조한다.

상기 표면 조직층은 표면 조직층의 총 중량에 대하여 열 차단제를 1 내지 10중량% 함유하는 것이 바람직하다. 열 차단제를 1중량% 미만 함유하는 경우 열 차단 기능이 약화되고, 10중량%를 초과하는 경우에는 나일론 수지와의 분산성이 저하되게 된다.

또한, 상기 루타일 상 이산화티탄 무기 미립자의 평균입경은 0.2~1.0㎛인 것이 바람직하다. 루타일 상 이산화티탄 무기 미립자의 평균입경이 0.2㎛ 미만인 경우 열 차단 기능이 약화되고, 1.0㎛을 초과하는 경우에는 나일론 수지와의 분산성이 저하되게 된다.

본 발명의 2중직 환편지는 통상 양면 환편기로 제편된다. 제편시 이면 조직층을 편성하는 실린더 침 또는 다이얼 침에는, 앞에서 설명한 소취 및 흡한속건성 나일론을 공급하고, 표면 조직층에는 열 차단 나일론을 공급한다.

본 발명에 있어서 환편지의 흡한속건성, 소취기능성 및 열 차단 성능은 다음과 같은 방법으로 평가하였다.

흡수속도(mm/10분)

KSK 0815.5.27.1, B 방법으로 측정한다. 구체적으로 가로 3cm, 세로 20cm 길이로 시료를 체취한 후 그 말단부를 수중에 침지시킨 후 물이 환편지 시료를 따라 올라간 길이를 측정한다.

건조속도(분)

KSK 0815.5.28.1 방법으로 측정한다. 표준상태에서 환편지 시료에 시료무게와 동일(100중량%)한 양의 물을 침지한 다음, 시료가 완전히 건조하는데 소요되는 시간을 측정한다.

소취기능성(%)

하기식에 의해 소취 기능성을 평가하였다.

{(공시험 잔존가스 농도- 실시예 또는 비교예의 잔존가스 농도)/공시험 잔존가스 농도}X100

열 차단성

일반시료와 평가시료를 준비하고, 500W의 열원을 50cm의 높이에서 30분간 열을 주면서 온도가 올라가는 그래프를 그려서 측정한다.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하는데, 이들 실시예는 본 발명을 한정하거나 제한하는 것으로 간주해서는 아니된다.

<실시예 1>

28게이지 양면(double) 환편기에 이면 조직층 원사로는 직경이 1.0㎛ 이고 판상 구조를 갖는 인산지르코늄 무기 미립자를 포함하는 王자단면의 소취 및 흡한속건성 나일론 원사를 급사하고, 표면 조직층 원사로는 모노데니어 1데니어급(70d/68f)의 루타일 상 이산화티탄을 포함하는 열 차단 나일론 가연사를 급사하여 2중직의 환편지를 제편하였다. 제조된 환편지의 소취 및 흡수성 그리고 열 차단 효과를 평가하여 결과를 표 1에 나타내었다.

<비교예 1>

28게이지 양면(double) 환편기에 이면 조직층 원사로 일반 나일론 원사를 급사하고, 표면 조직층 원사로 폴리에스테르 가연사를 급사하여 2중직의 환편지를 제편하였다. 제조된 환편지의 소취 및 흡수성 그리고 열 차단 효과를 평가하여 결과를 표 1에 나타내었다.

<비교예 2>

28게이지 양면(double) 환편기에 이면 조직층 원사로 면사를 급사하고, 표면 조직층 원사로 폴리에스테르 가연사를 급사하여 2중직의 환편지를 제편하였다. 제조된 환편지의 소취 및 흡수성 그리고 열 차단 효과를 평가하여 결과를 표 1에 나타내었다.

환편지 소취 및 흡습 그리고 열 차단 평가결과

	실시예 1	비교예 1	비교예 2
흡수성(%)	87%	65%	88%
건조성(%)	88%	60%	40%
열 차단 효과: 레귤러(regular)와의 온도차이	2~3도	0.4도	-0.5도
소취성	90	20	35

실시예 1에 의한 환편지는 소취 및 흡한속건성이 우수하여, 의류용으로 사용시 땀으로 인하여 발생하는 불쾌한 냄새는 물론 피부에 달라붙거나 축축한 느낌이 없어 스포츠, 레져 등의 용도로 사용시 쾌적한 착용감을 느낄 수 있다. 또한, 표면층을 열 차단할 수 있는 원사를 사용함으로 인하여 여름철 무더운 상황에서도 냉감을 지속적으로 유지할 수 있다.

Claims (7)

1. 표면 조직층과 이면 조직층으로 이루어진 2중직 구조의 환편지로서, 상기 표면 조직층은 열 차단제를 함유하는 나일론 원사로 구성되고, 상기 이면 조직층은 왕(王)자형 단면형상을 갖는 소취 및 흡한속건성 나일론 가연사로 구성된 열 차단, 소취 및 흡한 속건성 기능을 갖는 환편지.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 열 차단제는 루타일 상 이산화티탄(rutile phase titanium dioxide)인 것을 특징으로 하는 열 차단, 소취 및 흡한 속건성 기능을 갖는 환편지.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 루타일 상 이산화티탄 무기 미립자의 평균입경은 0.2 ~ 1.0㎛인 것을 특징으로 하는 열 차단, 소취 및 흡한 속건성 기능을 갖는 환편지.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 표면 조직층의 총 중량에 대하여 상기 열 차단제를 1 내지 10중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 열 차단, 소취 및 흡한 속건성 기능을 갖는 환편지.
5. 제 1항에 있어서, 상기 이면 조직층은 다중 층상구조를 갖는 인산지르코늄 무기 미립자를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 차단, 소취 및 흡한 속건성 기능을 갖는 환편지.
   
6. 제 5항에 있어서, 상기 인산지르코늄 무기 미립자는 인산지르코늄 단일층이 수십 내지 수백 겹 겹쳐있는 형태로서, 모스 경도가 4 내지 6인 것을 특징으로 하는 열 차단, 소취 및 흡한 속건성 기능을 갖는 환편지.
   
7. 제 5항에 있어서, 상기 인산지르코늄 무기 미립자의 직경은 0.1~2.0㎛인 것을 특징으로 하는 열 차단, 소취 및 흡한 속건성 기능을 갖는 환편지.
   

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