KR20190081182A - 외관 품질이 향상된 편성물 기재의 인공피혁의 제조방법 - Google Patents

외관 품질이 향상된 편성물 기재의 인공피혁의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외관 품질이 향상된 편성물 기반의 인공피혁에 관한 것으로, 폴리에스테르 극세사 및 폴리에스테르 필라멘트를 합사한 원사로 이루어진 편성물을 수축시키고 폴리우레탄을 함침시키고 연삭하고 염색하여, 인공피혁이 제조된다.
본 발명에 의하면 폴리에스테르 극세사 및 폴리에스테르 일반사의 합사로 이루어진 편성물을 수축시킴으로써, 감량 공정이 필요하지 않아 제조공정이 간소화되어 경제적이고, 극세사의 침해가 없고 편성물의 조직의 밀도가 증가하므로 최종적으로 인공피혁에서 외관품질과 촉감이 향상된다.

Description

외관 품질이 향상된 편성물 기재의 인공피혁의 제조방법{method of manufacturing artificial leather by knitted fabric with improved appearance}
본 발명은 외관 품질이 향상된 편성물 기재의 인공피혁의 제조방법에 관한 것이다.
인공피혁은 극세섬유가 3차원적으로 교락되어 형성된 부직포에 고분자 탄성체가 함침되고 표면에 기모를 형성하여 이루어진 것으로, 천연피혁과 유사하게 부드러운 질감 및 독특한 외관을 가져, 신발, 의류, 장갑, 잡화, 가구 및 자동차 내장재 등과 같은 다양한 분야에 널리 이용되고 있다.
그런데 이러한 부직포 기재의 인공피혁은 기재의 가격이 비싸고 제조가 까다로워 제조원가가 상승하며, 부위간 밀도 차이가 발생하여 불균일해지고, 의류용으로 사용하기에 두껍고, 유연성과 신축성이 부족하며, 색의 이염이 발생하는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위해 편성물 기재의 인공피혁이 개발되고 있다.
대한민국 등록특허 제0813459호의 환편조직의 스웨이드조 인공피혁의 제조방법에 의하면, 용출성분과 섬유형성성분으로 구성되며 용출 후 단사섬도가 0.03∼0.3데니어인 폴리에스터계 해도사 또는 분할사에 20∼30%의 비수 수축율을 가지는 단사섬도 1∼3 데니어의 고수축 폴리에스터 필라멘트를 인터레이스하여 환편하고, 염색을 하고, 건조한 후, 폴리우레탄을 부여하고, 수세 및 탈 DMF, 버핑, 감량, 건조 및 텀블러 공정을 하는 것을 특징으로 하는, 환편조직의 스웨드조 인공피혁의 제조방법이 기재되어 있다.
이러한 제조방법은 해도사를 방사한 이후에 섬유의 극세화를 위한 감량 공정을 수행해야 한다.
이는 극세사를 직접 방사하여 제조하는 방법과 비교하여 비효율적이고, 감량에 따른 극세사의 침해로 감촉이 나빠지며, 해성분이 원래 차지하고 있던 부분이 공극으로 남게되어 밀도가 낮아짐에 따라 외관이 나빠지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 간소화된 공정으로 외관 품질을 향상시키는 인공피혁의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 단사 섬도가 0.01~0.5 데니어인 폴리에스테르 극세사와 단사 섬도가 1~5 데니어인 폴리에스테르계 필라멘트를 합사하여 원사를 제조하는 단계; 상기 원사로 환편 또는 경편 조직의 편성물을 제조하는 단계; 상기 편성물을 수축시켜 수축포를 얻는 수축 단계; 상기 수축포에 폴리우레탄을 함침시켜 함침포를 얻는 함침 단계; 상기 함침포의 표면에서 연삭을 하여 기모가 형성된 함침포를 얻는 기모 단계; 및 상기 기모가 형성된 함침포를 염색하는 염색 단계;를 포함한 외관 품질이 향상된 편성물 기재의 인공피혁의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 단사 섬도가 0.01~0.5 데니어인 폴리에스테르 극세사 및 단사 섬도가 1~5 데니어인 폴리에스테르계 필라멘트를 합사한 원사로 이루어진 편성물에 폴리우레탄이 함침되어 이루어지는 인공피혁에 있어서, 동마찰 계수가 0.240~0.250인 것을 특징으로 하는 외관 품질이 향상된 편성물 기재의 인공피혁을 제공한다.
본 발명에 의하면 폴리에스테르 극세사 및 통상의 폴리에스테르사의 합사로 이루어진 편성물을 수축시킴으로써 감량 공정이 생략된다. 이로 인해 제조공정이 간소화되어 경제적이며, 극세사의 침해가 없고 편성물의 조직의 밀도가 증가하므로 최종적으로 인공피혁에서 외관품질과 촉감이 향상된다.
본 발명은, 원사로 폴리에스테르 극세사 및 통상의 폴리에스테르사를 상호 인터레이스한 인터레이스사를 제조하고, 상기 원사로 환편 또는 경편 조직의 편성물을 제조하여 수축시킨 후, 상기 편성물에 탄성체를 함침시키고 연삭하여 이루어지는, 외관 품질이 향상된 인공피혁에 관한 것이다.
상기 폴리에스테르 극세사는, 직접 방사로 제조되어 0.01~0.5 데니어의 섬도를 가지는 것이, 천연 스웨이드 느낌과 부드러운 촉감을 나타낼 수 있다.
이때 섬도가 0.01 데니어 미만이면 통상의 폴리에스테르사와 인터레이스를 하기 어렵고, 0.5 데니어를 초과하면 편성물에서 밀도의 증가가 미미하고 인공피혁에서 촉감이 나빠질 수 있다.
상기 폴리에스테르사는 1~5 데니어의 DTY(Draw Textured Yarn)를 사용할 수 있다.
상기 인터레이스사는 일반적인 공기 혼섬 장치를 사용하여 가공한 것으로 교락수 50~150개/m인 것을 사용할 수 있다.
교락수가 50개/m 미만일 경우에 기모를 형성할 때에 스웨이드와 같은 촉감을 가지고 균일한 외관을 나타내기가 어렵고, 150개/m를 초과하는 경우에 외관이 불량하고 사절수가 많아 생산성이 저하될 수 있다.
본 발명에 따른 환편(CIRCULAR KNIT) 조직 편성 작업은 상기 인터레이스사를 양면 인터록 또는 양면 이중지 조직으로 환편할 수 있으며, 생지 중량이 150~500g/YD가 되도록 게이지를 조정하여 편성하여 편성물을 제조할 수 있다.
이후 상기 편성물을 열수 또는 고온의 유기 용매에 일정 시간 침지하여 수축시키는 수축 공정을 수행할 수 있다.
수축에 의해, 편성물이 스웨이드 효과를 나타내도록 볼륨감이 부여되면서, 최종제품인 인공피혁에서 표면의 입모 밀도가 증가하여 외관 품질을 개선하고 유연성과 부드러운 감촉의 감성품질이 향상될 수 있다.
상기 유기 용매는 바람직하게 디메틸설폭사이드(DMSO, Dimethyl Sulfoxide) 또는 디메틸아세트아미드(DMAc, Dimethyl Acetamide)이다.
이때 열수 또는 유기 용매에서의 처리는 편성물을 80℃ 이상의 열탕 또는 용매에서 1분 이상 체류시켜 이루어질 수 있다.
본 발명에서는 인터레이스사를 구성하는 폴리에스테르 극세사에 의해 편성물의 수축이 빨리 일어날 수 있다. 특히, 상기 편성물을 유기 용매로 처리하여 수축을 시키는 것이 짧은 시간에 높은 수축률을 나타내면서 상기 극세사의 침해가 발생하지 않아 매끄럽고 부드러운 촉감을 나타낼 수 있다.
이후 상기 편성물을 폴리우레탄 용액에 침지하여 편성물에 폴리우레탄을 함침시켜 함침포를 얻는 탄성체 함침 공정을 실시할 수 있다.
폴리우레탄의 함침량은 인공피혁에서 2~30 중량%인 것이 바람직한데, 함침량이 2 중량% 미만이면 인공피혁의 탄력성이 저하하고, 30 중량%를 초과하면 편성물 고유의 스웨이드 효과보다 폴리우레탄에 의한 느낌이 나타나고 딱딱해져서 바람직하지 못하다.
이후, 상기 함침포의 표면을 샌드페이퍼를 이용하여 연삭하여 기모를 형성하고, 염색 후가공을 거쳐 인공피혁을 제조할 수 있다.
이하에 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
[실시예 1]
1. 인터레이스 사의 제조
직접 방사로 제조되고 단사 섬도가 0.25 데니어인 폴리에틸렌테레프탈레이트 극세사와, 단사 섬도가 2.5 데니어인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필라멘트를, 미터당 70개의 교락수를 가지게 인터레이스하여 최종 섬도가 110 데니어인 인터레이스사를 제조하였다.
2. 환편물의 제조
상기 인터레이스사를 이용하여 28 게이지의 인터록 환편물을 제조하였다.
그 다음에 상기 환편물을 80℃의 DMSO용액에서 1분간 처리하는 수축 공정을 통해 수축포를 얻었다.
3. 인공피혁의 제조
상기 수축포를 폴리우레탄 용액에 침지하여 상기 폴리우레탄을 수축포에 함침시킨 함침포를 제조하였다.
상기 함침포를 표면과 이면에서 연삭을 하여 기모를 형성하고, 염색 및 환원세정을 하여 인공피혁을 제조하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서 폴리에틸렌테레프탈레이트 극세사의 단사 섬도가 0.4 데니어이고 폴리에틸렌테레프탈레이트 필라멘트의 단사 섬도가 4 데니어인 것을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 인공피혁을 제조하였다.
[비교예 1]
상기 실시예 1에서 폴리에틸렌테레프탈레이트 극세사 대신에 용출성분을 감량한 후에 도성분인 폴리에틸렌테레프탈레이트의 최종섬도가 0.25 데니어가 되는 폴리에스테르 해도사를 사용하고, 수축 공정 이후에 수축포를 상압 감량기에서 2% 농도의 수산화나트륨(20g/L) 용액을 사용하여 95℃에서 20분간 처리하여 상기 해도사의 해성분이 용출시키는 감량 공정을 수행한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 인공피혁을 제조하였다.
[비교예 2]
상기 비교예 1에서 감량 공정을 생략한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법을 사용하여 인공피혁을 제조하였다.
[비교예 3]
상기 실시예 1에서 폴리에틸렌테레프탈레이트 극세사의 단사 섬도가 1 데니어이고 폴리에틸렌테레프탈레이트 필라멘트의 단사 섬도가 5 데니어인 것을 사용하고, 수축 공정을 생략한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 인공피혁을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 인공피혁에 대해 하기 평가방법에 따라 그 특성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
1. 밀도
가로 10㎝, 세로 10㎝의 크기로 자른 시료의 후도(㎝)와 무게(g)를 측정하여 아래의 식으로 밀도를 구한다.
해도사를 사용한 경우에는 감량 공정을 수행한 것의 무게를 측정한다.
밀도(g/㎤) = 무게 / (가로 × 세로 × 후도)
2. 동마찰 계수
인공피혁을 시료로 하여 ASTM D 1894에 따라 동마찰 계수 측정장비를 이용하여 하중 100gf, 인장속도 500 ㎜/분의 조건에서 측정한다.
동마찰 계수가 작아질수록 시료의 표면에서 매끄러움과 부드러움이 우수해진다.
구분 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3
환편물 밀도 0.410 0.435 0.382 0.473 0.364
동마찰 계수 0.244 0.250 0.268 0.509 0.704
상기 표 1로부터, 단사섬도가 0.5 데니어 이하인 극세사를 포함한 인터레이스사로 이루어진 부직포(실시예 1 및 2)가, 해도사 용출에 의한 부직포(비교예 1) 및 단사섬도가 1 데니어인 비극세사를 포함한 인터레이스사로 이루어진 부직포(비교예 3)과 비교하여, 밀도가 증가하면서 동마찰계수가 감소하였으므로, 본 발명에 따른 부직포가 인공피혁에서 좀 더 향상된 외관품질과 매끄럽고 부드러운 표면을 제공하는 것이 확인된다.

Claims (4)

  1. 단사 섬도가 0.01~0.5 데니어인 폴리에스테르 극세사와 단사 섬도가 1~5 데니어인 폴리에스테르계 필라멘트를 합사하여 원사를 제조하는 단계;
    상기 원사로 환편 또는 경편 조직의 편성물을 제조하는 단계;
    상기 편성물을 수축시켜 수축포를 얻는 수축 단계;
    상기 수축포에 폴리우레탄을 함침시켜 함침포를 얻는 함침 단계;
    상기 함침포의 표면에서 연삭을 하여 기모가 형성된 함침포를 얻는 기모 단계; 및
    상기 기모가 형성된 함침포를 염색하는 염색 단계;를 포함한 외관 품질이 향상된 편성물 기재의 인공피혁의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 원사는 교락수 50~150개/m를 가지는 인터레이스사인 것을 특징으로 하는 외관 품질이 향상된 편성물 기재의 인공피혁의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수축 단계에서 상기 편성물을 디메틸설폭사이드 또는 디메틸아세트아미드에 침지하여 처리하는 것을 특징으로 하는 외관 품질이 향상된 편성물 기재의 인공피혁의 제조방법.
  4. 단사 섬도가 0.01~0.5 데니어인 폴리에스테르 극세사 및 단사 섬도가 1~5 데니어인 폴리에스테르계 필라멘트를 합사한 원사로 이루어진 편성물에 폴리우레탄이 함침되어 이루어지는 인공피혁에 있어서,
    동마찰 계수가 0.240~0.250인 것을 특징으로 하는 외관 품질이 향상된 편성물 기재의 인공피혁.
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