KR20220067044A - 실크의 감촉과 광택을 가지는 아세테이트 복합사 원단 - Google Patents

실크의 감촉과 광택을 가지는 아세테이트 복합사 원단 Download PDF

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이응보
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Abstract

본 발명은 실크의 감촉과 광택을 가지며 유연성이 우수한 아세테이트 복합사 원단에 관한 것으로, 아세테이트사와 나일론사를 합연한 복합사로 이루어진 섬유층에 콜라겐 코팅층이 형성되어 있어 실크에 근접한 부드러운 감촉과 광택을 제공한다. 또한, 본 발명은 섬유층과 콜라겐 코팅층 사이에 불소 코팅층을 개재함으로써 원단의 유연성도 증가시킴에 따라, 고가소재인 실크를 대체하여 여성용 란제리, 블라우스, 스카프와 같은 고급 여성패션 소재로 사용될 수 있다.

Description

실크의 감촉과 광택을 가지는 아세테이트 복합사 원단 {Silk-like fabric with acetate composite yarn}
본 발명은 실크의 감촉과 광택을 가지며 유연성이 우수한 아세테이트 복합사 원단에 관한 것이다.
실크소재는 부드로운 감촉, 은은한 광택과 함께 우수한 드레이프성이 발현되어 패션용 고급소재로써 각광받고 있다. 실크소재는 우수한 물성에도 불구하고 가격이 고가이고 대량생산이 어려워 이를 대체하도록 실크와 같은 물성이 발현되는 합성섬유의 개발이 다양하게 시도되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2013-0056528호, 제10-2016-0000508호에서는 폴리에스테르 원사를 구성하는 모노필라멘트의 단면 형태를 원형 대신에 이형으로 하고, 상기 모노필라멘트들의 섬도가 서로 상이하게 하는 형성시키는 방법이 개시되어 있다. 하지만, 이와 같이 원사의 단면 형태를 이형으로 형성시키면, 원사에 염색차가 심하게 발생하여 광택이나 감촉이 실크와 유사하지 않게 되는 문제가 있다.
그리고, 대한민국 공개특허 제10-1993-0018069호에는 천연실크의 심미한 외관과 독특한 표면촉감을 가지도록 폴리에스터/폴리아마이드 복합섬유 가연사와 비수수축율이 20~50%인 고수축성 폴리에스터 필라멘트사를 공기혼합방식으로 혼섬시켜서 제조한 이수축 혼섬사를 제공하고 있다. 이와 같은 혼섬사는 구성섬유의 수축률차가 너무 커서 천연 실크의 감촉과 광택과는 차이가 상당하였다.
이를 해결하기 위하여 일본 특허공개 제2010-168704호에는 아세테이트사를 폴리에스테르사를 합연한 복합사로 이루어진 원단이 제시되어 있다. 개시된 원단은 실크와 촉감과 감촉이 유사한 아세테이트사를 사용함에 따라, 전술한 원단과 비교하여 감촉과 광택이 우수하나, 폴리에스테르사와 합연되어 있어 천연 실크의 질감에 미치지 못하였다.
대한민국 공개특허 제10-2013-0056528호 (발명의 명칭: 이형단면사용 방사구금 및 이를 이용하여 제조된 섬유. 2013.05.30.공개) 대한민국 공개특허 제10-2016-0000508호 (발명의 명칭: 중공형 이형단면사용 방사구금 및 이를 이용하여 제조되는 이형단면사. 2016.01.05. 공개) 대한민국 공개특허 제10-1993-0018069호 (발명의 명칭: 이수축 혼섬사 및 이를 이용한 직물. 1993.09.21.공개) 일본 특허공개 제2010-168704호 (발명의 명칭 : 복합 권축 가공사 및 그것을 이용한 직물)
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 아세테이트사를 이용하여 실크의 감촉과 광택에 보다 근접하게 발현될 수 있는 원단을 제공하는데 있다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 실크의 감촉과 광택을 가지는 원단은, 아세테이트사와 나일론사가 합연되는 복합사를 포함하는 섬유층, 불소 수지가 포함되어 섬유층의 일 표면에 코팅되는 불소 코팅층 및, 불소 코팅층 상에 코팅되는 콜라겐 코팅층을 구비한다.
본 발명에 있어서, 복합사는 40~70 데니어인 상기 아세테이트사가 심사이고, 10~30 데니어인 상기 나일론사가 초사로 형성된다.
본 발명에 있어서, 상기 아세테이트사와 나일론사는 인터레이싱되어 600~1,000의 꼬임수로 합연되어 2.0~2.5g/d인 강도와 25~35%인 절단신도를 가지는 복합사로 형성된다.
본 발명에 있어서, 콜라겐 코팅층은 콜라겐의 농도가 0.5% 내지 2%인 콜라겐 희석액과 바인더 수지와 혼합된 코팅액에 의해 형성된다.
본 발명에 있어서, 원단은 KS K 06420 A법 플렉소미터법에 의한 강연도 이동거리가 39~42mm이다.
본 발명에 따르면, 아세테이트사와 나일론사를 합연한 복합사로 이루어진 섬유층에 콜라겐 코팅층이 형성되어 있어 실크에 근접한 부드러운 감촉과 광택을 제공함은 물론, 섬유층과 콜라겐 코팅층 사이에 불소 코팅층을 개재함으로써 원단의 유연성도 증가시킴에 따라 고가소재인 실크를 대체하여 여성용 란제리, 블라우스, 스카프와 같은 고급 여성패션 소재로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 아세테이트 복합사 원단의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 원단의 경사 또는 위사인 복합사를 확대 촬영한 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 아세테이트 복합사 원단의 표면 및 단면을 확대 촬영한 SEM 사진이다.
이하, 본 발명을 구현하기 위한 바람직한 실시예를 상세히 살펴보면 다음과 같다.
실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 합성섬유를 사용하여 천연실크(Silk)가 가지는 부드러운 감촉과 광택을 발현하는 원단에 관한 것으로, 도 1에는 본 발명에 따른 원단의 단면이 도시되어 있다. 본 발명에 따른 원단은, 섬유층(10)의 일 표면에 불소 코팅층(20)과 콜라겐 코팅층(30)이 순차적으로 적층되어 형성된다.
섬유층(10)은 실크와 유사한 물성을 발현하는 아세테이트(Acetate)사와 강도가 약한 아세테이트사를 보강하는 나일론(Nylon)을 합사한 복합사가 경사 및/또는 위사로 이루어진다. 아세테이트사는 반 합성 재생섬유로 인체 친화적인 특성이 있는데, 우수한 드레이프성과 실크 수준의 촉감이 발현될 뿐만 아니라, 우수한 흡습성 및 속건성도 함께 가진다. 아세테이트사는 이와 같이 우수한 다양한 물성이 발현되는 반면에, 강도가 낮은(1.0~1.5g/d) 단점이 있는데 특히, 습윤 시는 1.0g/d 이하로 매우 낮아져 강도가 요구되는 소재로는 사용되기 어려워 용도에 한계가 있는 단점이 있다.
이와 같이 강도가 약한 아세테이트사의 단점을 고려하여, 아세테이트사를 심사로, 아세테이트사 보다 강도가 높은 나일론사가 초사인 복합사가 형성된다. 아세테이트사와 나일론사는 접촉되는 피부에 부드러운 촉감을 가지도록 세섬도가 바람직한데, 이때 아세테이트사는 합사되는 나일론사보다 강도가 약하여 보다 굵은 섬도로, 나일론사는 아세테이트사보다 촉감이 매끄럽지 못하여 보다 낮은 섬도로 합사된다. 아세테이트사는 40~70 데니어로, 나일론사는 10~30 데니어로 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 심사인 굵은 아세테이트사 주위로 얇은 나일론사가 초사로 커버링 시, 섬도차이로 인하여 초사인 나일론사가 심사인 아세테이트사 주위를 커버링하지 못하고 심사 내부로 침투함에 따라, 아세테이트사와 나일론사를 에어노즐에서 인터레이싱한 후에, 이어서 인터레이싱 된 두 원사를 적절한 꼬임수(TM)로 합연하여 복합사로 제조한다. 이때, 아세테이트사와 나일론사는 600~1,000의 꼬임수로 합연되는데, 꼬임수가 600TM 미만이면 복합사의 강도가 약해지고 꼬임수가 1,000 TM 초과하면 복합사의 뻣뻣해져 까실한 촉감이 발현되어 부드러운 촉감을 저해된다. 이와 같은 제조되는 아세테이트 복합사는 강도는 2.0~2.5g/d이고 절단신도는 25~35%이다. 이와 같이 제조된 복합사(11)가 도 2에 도시되어 있다.
복합사는 경사 및/또는 위사로 섬유층(10)이 제직되는데, 섬유층(10)의 표면이 실크와 같이 우아한 광택감이 발현되도록 복합사(11)와 교직되는 원사는 삼각, 사각을 포함한 다각형이나 타원형과 같은 이형단면을 가지는 것이 바람직하다.
이와 같이 섬유층(10)이 제직되면 표면에 불소수지가 함유된 불소 코팅층(20)이 형성된다. 불소 코팅층(20)은 그 위에 적층되는 콜라겐 코팅층(30)을 연화시켜 원단이 보다 유연하게 한다. 즉, 콜라겐 코팅층(30)은 섬유층(10) 표면에 부드러운 감촉을 제공하지만, 섬유층(10)에 접합되어 유연하지 않고 뻣뻣하여 굽힘성이 좋지 못하고 이에 따라 피복으로 제조되면 착의 시 활동성이 저하된다. 불소 코팅층(20)은 이와 같은 면접되는 콜라겐 코팅층(30) 표면을 분해하여 내부 조직을 보다 유연하게 할 수 있어 원단의 유연성이 증가하게 된다. 여기서, 불소 코팅층(20)은 1 내지 7 중량%의 불소수지, 1 내지 5 중량%의 가교제, 0.1 내지 0.5 중량%의 소포제, 및 89 내지 96 중량%의 물을 포함하는 코팅액에 의해 형성된다.
콜라겐 코팅층(30)은 접촉되는 피부 표면에 부드러운 감촉을 위하여 콜라겐이 함유된 혼합액이 코팅된다. 콜라겐은 광택이 있고 촉감이 부드러운 섬유성 단백질의 일종으로 피부, 뼈, 관절, 손톱, 머리카락, 잇몸, 치아, 힘줄, 각 장기들이 막을 이루는 필수물질로 피부는 특히 70% 정도가 콜라겐으로 이루어져 있다. 콜라겐이 원단에 코팅되면 표면에 광택감이 향상되고 접촉되는 피부에 부드러운 감촉을 제공할 수 있으며, 또한 콜라겐은 수분 흡수성과 확산성이 우수하여 피복 내부의 습도를 조절할 수 있어 쾌적한 착용감도 제공할 수 있다.
콜라겐 혼합액은 증류수에 용해된 콜라겐 희석액을 바인더 수지와 혼합하여 형성되는 것으로, 혼합되는 콜라겐 희석액의 농도는 0.5% 내지 2%가 바람직하다. 콜라겐의 농도가 2%를 초과하면 점성이 너무 높아 코팅이 어려우며, 농도가 0.5%를 초과하면 부드러운 촉감이 발현되기 힘들다. 이와 같이 조성된 콜라겐 혼합액은 원단 표면에 침지, 분무, 브러싱과 같은 방법으로 코팅된 후 건조된다.
불소 코팅층(20)과 콜라겐 코팅층(30)은 도 1에 도시되는 같이 피부에 접촉되는 섬유층(10)의 일면에만 코팅되는데, 양면으로 코팅이 이루어지면 콜라겐이 섬유층(10) 내부로 침투깊이가 증가하게 되어 섬유층(10)이 유연하지 않고 뻣뻣하게 된다.
이와 같이 완성된 아세테이트 복합사 원단은 실크에 근접한 부드러운 감촉을 제공함은 물론, 섬유층(10)과 콜라겐 코팅층(30) 사이에 불소 코팅층(20)을 개재함으로써 원단의 유연성도 증가되는데, 후술하는 KS K 06420 A법 플렉소미터법에 의한 강연도 측정 시의 이동거리가 39~42mm로 매우 유연하다. 이와 같이 완성된 원단의 표면과 단면을 확대한 SEM 사진이 도 3에 도시되어 있는데, 이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.
실시예 1
강도가 1.29g/d인 50데니어의 아세테이트사를 심사로, 강도가 5.3g/d인 20데니어의 나일론사를 초사로 에어노즐에서 인터레이싱한 후에, 꼬임수 1,000TM으로 합연하여 70데니어 복합사를 제조하였다. 이와 같은 복합사를 경사 및 위사로 하여 평직으로 섬유층을 제직하였다. 그런 다음 불소수지, 가교제인 블록-이소시아네이트, 소포제인 디프로필렌글리콜, 물을 포함하는 불소 코팅액을 조성하여 섬유층에 코팅하여 건조한 다음, 1% 농도의 콜라겐 희석액과 아크릴 수지를 혼합한 콜라겐 혼합액을 섬유층에 코팅한 후 건조하여 원단을 완성하였다.
비교예 1
30데니어의 아세테이트사를 심사로, 20데니어의 나일론사를 초사로 에어노즐에서 인터레이싱한 후에, 꼬임수 500TM으로 합연하여 50데니어 복합사를 제조하여 섬유층을 제직한 후, 실시예 1과 동일한 불소 코팅액과 콜라겐 혼합액을 코팅하여 원단을 제조하였다.
비교예 2
불소 코팅액과 콜라겐 혼합액을 코팅하지 않고 실시예 1의 섬유층을 제조하였다.
비교예 3
실시예 1의 섬유층에 불소 코팅액을 코팅하지 않고 콜라겐 혼합액만을 코팅하여 원단을 제조하였다.
비교예 4
실시예 1의 섬유층에 3% 농도의 콜라겐 희석액이 함유된 콜라겐 혼합액을 코팅하여 원단을 제조하였다.
<원단 인열강도 측정>
실시예 1과 비교예 1~4의 원단에 대하여 인열강도를 측정하였다(KS K ISO 13937-1 펜듈럼법).
<원단 감촉 평가>
실시예 1과 비교예 1~4의 원단에 대하여 감촉, 광택을 평가하였다. 원단의 감촉, 광택은 전문가 10인의 관능검사 결과 전문가 8명 이상이 실크와 유사하다고 판정하면 "유사"로, 전문가 7명 이하가 실크와 상이하다고 판정하면 "차이"로 구분하였다.
<원단 강연도 평가>
실시예 1과 비교예 1~4의 원단에 대하여 KS K 06420 A법 플렉소미터법에 의한 강연도를 평가하였다. 상기 평가 방법은 20mm x 150mm의 시편은 한쪽 끝이 45°로 경사진 시험기에 고정하여 시험편을 이동시키면서 한쪽 끝이 경사면과 접했을 때의 이동거리를 평가하는데, 원단이 유연할수록 이동거리가 짧고, 뻣뻣할수록 이동거리가 길어지므로 값이 클수록 원단이 뻣뻣함을 의미함.
이와 같이 측정 및 평가된 실시예 1과 비교예 1~4의 결과는 아래 표 1과 같다.
구분 인열강도(N) 감촉 광택 강연도(mm)
실시예 1 15 유사 유사 41
비교예 1 10 유사 유사 42
비교예 2 16 차이 차이 39
비교예 3 15 유사 유사 49
비교예 4 15 유사 유사 47
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1, 비교예 2~4는 우수한 인열강도(15N~16N)인 것과 비교하여, 비교예 1은 낮은 인열강도(10N) 측정되었다. 그리고, 비교예 2가 감촉과 광택이 실크원단과 차이를 보인 것과 비교하여, 실시예 1을 포함한 나머지 원단은 감촉과 광택이 모두 "유사"로 평가되었다. 강연도의 경우 실시예 1은 41mm로 측정되어 42mm, 39mm로 각각 측정된 비교예 1,2와 함께 유연한 특성을 보인 반면에, 실시예 3,4는 각각 49mm, 47mm로 측정되어 뻣뻣함을 확인할 수 있었다.
이와 같은 결과는 비교예 1은 낮은 아세테이트 섬도와 꼬임수, 비교예 2는 콜리겐 코팅층의 부재, 비교예 3은 불소 코팅층의 부재, 비교예 4는 콜라겐 농도의 차이가 인열강도 촉감, 광택, 및 강연도에 각각 영향을 미친것으로 추정된다.
이상과 같이 설명한 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
10 : 섬유층 11 : 복합사
20 : 불소 코팅층 30 : 콜라겐 코팅층

Claims (5)

  1. 실크의 감촉과 광택을 가지는 원단에 있어서,
    아세테이트사와 나일론사가 합연되는 복합사를 포함하는 섬유층;
    불소 수지가 포함되어 상기 섬유층의 일 표면에 코팅되는 불소 코팅층; 및,
    상기 불소 코팅층 상에 코팅되는 콜라겐 코팅층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 아세테이트 복합사 원단.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복합사는
    40~70 데니어인 상기 아세테이트사가 심사이고, 10~30 데니어인 상기 나일론사가 초사로 형성되는 것을 특징으로 하는 아세테이트 복합사 원단.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 아세테이트사와 나일론사는 인터레이싱되어 600~1,000의 꼬임수로 합연되어 2.0~2.5g/d인 강도와 25~35%인 절단신도를 가지는 복합사로 형성되는 것을 특징으로 하는 아세테이트 복합사 원단.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 콜라겐 코팅층은 콜라겐의 농도가 0.5% 내지 2%인 콜라겐 희석액과 바인더 수지와 혼합된 코팅액에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 아세테이트 복합사 원단.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 원단은 KS K 06420 A법 플렉소미터법에 의한 강연도 이동거리가 39~42mm인 것을 특징으로 하는 아세테이트 복합사 원단.
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