KR20230067720A - 탄성이 우수한 입체삼중직물의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄성이 우수한 입체삼중직물의 제조방법에 관한 것으로서 본 발명에 의하면, 합성섬유모노필라멘트를 표면층 및 이면층의 위사로 사용하여 통기성이 우수하고, 장기간 사용시 복원력 및 탄성이 우수하면서도 통기성이 우수한 입체삼중직물을 제공하여 신발갑피 및 가방등판지등에 유용하게 활용할 수 있다.

Description

탄성이 우수한 입체삼중직물 및 그 제조방법{3―Dimensional Tri―Layer Fabric Having Excellent Elasticity And The Process Of Producing Thereof}
본 발명은 탄성이 우수한 입체삼중직물의 제조방법에 관한 것으로서 신발갑피 및 가방지등에 유용하게 활용할 수 있는 탄성 및 복원력이 우수한 입체삼중직물에 관한 것이다.
일반적으로 가방의 등판지나 신발갑피 소재로 널리 사용되고 있는 메쉬 원단은 가방착용시 신축성과 통기성을 확보하여 등의 쾌적감과 함께 착용감을 향상시키며, 신발갑피에 사용하는 경우에도 신발내부로 통기성을 향상시켜 착용자가 쾌적하게 느낄 수 있도록 하기 위하여 폴리에스테르나 나일론과 같은 합성섬유사로 크고 작은 통기공이 형성되게 편직 또는 제직한 원단이다.
이러한 메쉬 원단은 종래에는 더블 라셀기로 직조된 더블라셀원단을 주로 많이 사용하였으며, 더블라셀 원단은 통상 3층으로 구성되며 표면지와 이면지가 가교사에 의해 연결되는 3중편물로서, 제직물에 비하여 완충성이 우수하지만 장기간 사용시 복원력 및 탄성이 취약하여 스포츠 용품 분야로의 활용도가 제한되는 실정이었다.
이에 대한민국등록특허제10-1418300호에서는 표면층을 형성하는 원사인 표면사는 멀티필라멘트 표면에 수지가 코팅된 코팅사, 중간층을 형성하는 원사인 중간사는 모노필라멘트로 이루어지되, 중간사들이 상기 표면층의 전면으로 노출되지
않도록 하는 내마모성, 통기성과 쿠션성이 우수한 3층 구조 더블라셀 경편물을 제공하고 있으나, 중간사인 모노필라멘트가 장시간 사용시 탄성이 약해져 복원력이 저하될 수 있었으며, 중간사의 밀도를 높이는 경우에는 통기성이 저하되는 문제점이 있었다.
대한민국등록특허제10-1418300호(2014년08월11일 공고)
그러므로 본 발명에 의하면, 상기 종래기술의 문제점을 해결하여 장기간 사용시 복원력 및 탄성이 우수하면서도 통기성이 우수한 입체삼중직물을 제공하는 것을 기술적과제로 한다.
그러므로 본 발명에 의하면, 경사가 합성섬유사로 구성되고, 위사가 합성섬유모노필라멘트사로 구성된 표면층 및 이면층,
경사가 합성섬유사로 구성되고, 위사가 스판덱스커버링사로 구성된 중간층으로 이루어지면서,
상기 표면층, 이면층 및 중간층이 삼중직으로 형성된 삼중직부분과 상기 표면층, 이면층 및 중간층이 접결하는 접결부분이 교호로 형성되고,
가공온도 150~180℃에서 두차례의 열처리가공인 수축공정에 의해 상기 중간층의 위사가 수축되어 상기 표면층 및 이면층이 위사방향으로 곡면을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 탄성이 우수한 입체삼중직물이 제공된다.
또한, 본 발명의 탄성이 우수한 입체삼중직물에서 상기 경사는 나일론사, 폴리에스테르사, 폴리프로필렌사 중 어느 하나인 합성섬유사이고,
상기 표면층 및 이면층의 위사는 나일론사, 폴리에스테르사, 폴리프로필렌사 중 어느 하나인 합성섬유모노필라멘트사이고,
상기 중간층의 위사는 코어인 스판덱스사에 나일론사, 폴리에스테르사, 폴리프로필렌사 중 어느 하나인 합성섬유사가 커버링된 스판덱스커버링사인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접결부분은 표면층 및 이면층의 위사와 중간층의 위사가 하나의 경사에 접결된 것으로서 하나이상의 점결점이 위사방향으로 연속적으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 탄성이 우수한 입체삼중직물의 바람직한 제조방법으로서, 합성섬유사를 경사로 하여 정경한 후,
표면층용 및 이면층용 위사인 합성섬유사와 중간층용 위사인 스판덱스커버링사를 공급하여 삼중직으로 제직하되, 상기 표면층, 이면층 및 중간층이 삼중직으로 형성된 삼중직부분과 상기 표면층, 이면층 및 중간층이 접결하는 접결부분이 교호로 형성되도록 제직한 후,
가공온도 150~180℃에서 두차례의 열처리가공인 수축공정을 행하여 상기 중간층이 위사방향으로 25~35% 수축되도록 함으로써 상기 표면층 및 이면층이 위사방향으로 곡면을 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 입체삼중직물의 제조방법이 제공된다.
또한, 상기 수축공정은 가공온도 150~180℃에서 가공속도 25~30야드/분의 속도로 제1차로 10~15% 수축가공을 한 후, 제2차로 15~20% 수축가공을 하여 전체적으로 25~35% 수축되도록 하는 것을 특징으로 한다.
그러므로 본 발명에 의하면, 합성섬유모노필라멘트를 표면층 및 이면층의 위사로 사용하여 제직후 수축공정에 의해 표면층 및 이면층이 위사방향으로 곡면을 이루도록 함으로써 곡면의 형태안정성이 우수하여 장기간 사용시 복원력 및 탄성이 우수하면서도 통기성이 우수한 입체삼중직물을 제공하여 신발갑피 및 가방등판지등에 유용하게 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 탄성이 우수한 입체삼중직물의 단면개략도이며,
도 2는 본 발명의 탄성이 우수한 입체삼중직물의 사시도이며,
도 3은 본 발명의 탄성이 우수한 입체삼중직물의 사진이며,
도 4는 본 발명의 탄성이 우수한 입체삼중직물의 일실시예의 확대단면도이며,
도 5는 본 발명의 탄성이 우수한 입체삼중직물의 일실시예의 확대단면도이며,
도 6은 본 발명의 탄성이 우수한 입체삼중직물의 수축가공전의 생지의 사진이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 탄성이 우수한 입체삼중직물의 시험성적서이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발병은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
본 발명의 일 실시예에 의한 탄성이 우수한 입체삼중직물은 도 1에 도시된 것과 같이 표면층, 이면층 및 중간층의 삼중직으로서 표면층(10), 이면층(20) 및 중간층(30)이 삼중직으로 형성된 삼중직부분(A)과 상기 표면층, 이면층 및 중간층이 접결하는 접결부분(B)이 교호로 형성되고 수축공정에 의해 중간층의 위사가 수축되어 상기 표면층 및 이면층이 위사방향으로 곡면을 이루도록 형성된 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이 표면층(10)은 합성섬유모노필라멘트사인 위사(1)와 경사(2)가 제직되어 이루어지고, 이면층(20)은 합성섬유모노필라멘트사인 위사(1)와 경사(2)가 제직되어 이루어지며, 중간층(30)은 스판덱스커버링사인 위사(3)와 경사(2)가 제직되어 이루어진다.
상기 표면층, 이면층 및 중간층의 경사(2)는 동일한 합성섬유사로서 나일론사, 폴리에스테르사, 폴리프로필렌사 중 어느 하나인 합성섬유사를 사용한다.
상기 표면층 및 이면층은 상기 경사와 합성섬유모노필라멘트사인 위사로 구성되며, 특히, 상기 표면층 및 이면층의 위사는 나일론사, 폴리에스테르사, 폴리프로필렌사 중 어느 하나인 합성섬유모노필라멘트사를 사용하는 것이 수축공정에 의해 표면층 및 이면층이 위사방향으로 곡면을 이루어 입체삼중직물 형성시 곡면의 형태안정성이 우수하게 되어 바람직하다.
상기 중간층의 위사는 스판덱스커버링사를 사용하여 수축공정에 의해 상기 중간층의 위사가 표면층 및 이면층의 구성위사보다 수축이 심하게 발생됨으로써 접결점(4)을 중심으로 표면층 및 이면층의 구성위사가 굴곡되어 상기 표면층 및 이면층이 위사방향으로 곡면을 이루도록 하는 것이다. 특히 코어인 스판덱스사에 나일론사, 폴리에스테르사, 폴리프로필렌사 중 어느 하나인 합성섬유사가 커버링된 스판덱스커버링사인 것이 바람직하다.
도 1에서 A부분인 삼중직부분은 상기 표면층, 이면층 및 중간층의 위사가 개별적인 경사에 교차되어 표면층, 이면층, 중간층이 제직되어 삼중직으로 형성된 부분이다. 도 1에서 B부분인 접결부분은 상기 표면층, 이면층 및 중간층의 구성위사가 한가닥의 경사에 함께 교차되어 접결점을 이루도록 형성된 부분이다. 이 경우 접결점에서의 경사의 개수는 한가닥뿐만 아니라 두가닥이상이 될 수도 있다. 도 2의 사시도에 도시된 바와 같이 상기 접결부분(B)은 경사방향(α)으로 연속적으로 형성되어 삼중직부분(A)과 교호를 이루며 형성된다.
상기 접결부분은 표면층 및 이면층의 위사와 중간층의 위사가 하나의 경사에 접결된 것으로서 하나이상의 점결점이 위사방향으로 연속적으로 형성된 것이 바람직한데, 도 4에 도시된 바와 같이 표면층, 이면층 및 중간층의 구성위사가 한가닥의 경사에 함께 교차되어 접결점(4)을 형성할 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 접결점(4)은 다수개가 위사방향으로 연속되게 형성하여 입체삼중직물의 패턴을 다양하게 할 수 있다.
본 발명의 입체삼중직물의 특징은 상기 표면층, 이면층 및 중간층이 150~180℃에서 두차례의 열처리가공인 수축공정에 의해 상기 중간층의 위사가 수축되어 상기 표면층 및 이면층이 위사방향으로 곡면을 이루도록 형성된 것이다.
즉, 수축가공에 의해 상기 중간층의 위사인 스판덱스커버링사가 표면층 및 이면층의 구성위사보다 수축이 심하게 발생됨으로써 접결점을 중심으로 표면층 및 이면층의 구성위사가 굴곡되어 도 1 내지 도 3에 도시되듯이 상기 표면층 및 이면층이 위사방향으로 곡면을 이루게 되는 것이다. 상기 곡면은 수축율의 조절에 의해 반원모양 또는 반타원모양으로 형성될 수 있다.
이렇게 표면층 및 이면층이 위사방향으로 곡면을 이룸으로써 낮은 위사밀도로도 장기간 외력에 대해서도 복원력 및 탄성이 우수하고 통기성이 우수하게 될 수 있는 것이다.
이하에서는 본 발명의 탄성이 우수한 입체삼중직물의 제조방법의 일실시예에 대해 설명하기로 한다.
우선, 경사로 사용될 합성섬유사를 정경하는데, 상기 경사는 나일론사, 폴리에스테르사, 폴리프로필렌사 중 어느 하나인 합성섬유사를 사용할 수 있다.
이후 표면층용 및 이면층용 위사인 합성섬유사와 중간층용 위사인 스판덱스커버링사를 직기에 공급하여 삼중직으로 제직하게 되는데, 상기 표면층 및 이면층의 위사는 나일론사, 폴리에스테르사, 폴리프로필렌사 중 어느 하나인 합성섬유모노필라멘트사를 공급하고, 상기 중간층의 위사는 코어인 스판덱스사에 나일론사, 폴리에스테르사, 폴리프로필렌사 중 어느 하나인 합성섬유사가 커버링된 스판덱스커버링사를 공급하게 된다.
설정된 조직도에 따라 상기 표면층, 이면층 및 중간층이 삼중직으로 형성된 삼중직부분과 상기 표면층, 이면층 및 중간층이 접결하는 접결부분이 교호로 형성되어 접결부분이 경사방향(α)으로 연속적으로 형성되도록 제직한다. 이렇게 제직된 삼중직물은 도 6에 도시된 바와 같이 평면적인 삼중직형태가 되나, 후의 수축공정에 의해 표면층 및 이면층이 위사방향으로 곡면을 이루어 도 3의 사진과 같은 입체삼중직물이 되는 것이다.
수축공정은 가공온도 150~180℃에서 두차례의 열처리가공에 의해 상기 중간층이 위사방향으로 25~35% 수축되도록 함으로써 상기 표면층 및 이면층이 위사방향으로 곡면을 이루도록 하는데, 상기 수축공정은 가공온도 150~180℃에서 가공속도 25~30야드/분의 속도로 제1차로 10~15% 수축가공을 한 후, 제2차로 15~20% 수축가공을 하여 전체적으로 25~35% 수축되도록 하는 것이 입체감 부여 및 탄성 회복력에 바람직하다.
상기와 같이 수축가공에 의해 상기 중간층의 위사인 스판덱스커버링사가 표면층 및 이면층의 구성위사보다 수축이 심하게 발생됨으로써 접결점을 중심으로 표면층 및 이면층의 구성위사가 굴곡되어 도 1 내지 도 3에 도시되듯이 상기 표면층 및 이면층이 위사방향으로 곡면을 이루게 되는 것이다.
다음의 실시예에서는 본 발명의 탄성이 우수한 입체삼중직물을 제조하는 비한정적인 예시를 하고 있다.
[실시예 1]
경사로 폴리에스테르 블랙원착사(150d/48fila SD사)를 사용하고, 표면층용 및 이면층용 위사로서 폴리에스테르 모노필라멘트(직경 0.16㎜)와 중간층용 위사인 스판덱스커버링사(코어 : 스판덱스 70d, 커버링 : 폴리에스테르 300d/96fila)를 사용하였다.
상기 위사들을 상기 경사와 교차시켜 제직하는데(도 5 참조), 표면층(10)의 위사(1)는 경사(2) 1 올과 교차되며, 이면층(20)의 위사(1)는 경사(2) 1 올과 교차되며, 중간층(30)의 위사(3)는 경사(2) 1 올과 교차되며, 이와 같은 교차가 반복되어 삼중직부분(A)가 형성된다.
접결부분(B)에서는 표면층(10)의 위사(1), 이면층(20)의 위사(1) 및 중간층(30)의 위사(3)가 동일 수직위치의 경사 1올에 함께 교차되어 접결점(4)을 형성하며, 다수개의 접결점을 연속적으로 형성하여 접결부분이 완성된다.
이렇게 삼중직부분(A)과 접결부분(B)을 교호로 반복하여 제직폭 63인치의 삼중직으로 제직하였다.(도6 참조)
제직후 텐타에서 열처리가공시 가공온도 150℃에서 가공속도 25야드/분의 속도로 제1차로 11% 수축가공을 하여 직물폭을 56인치로 수축시킨 후, 제2차로 18% 수축가공을 하여 직물폭을 46인치로 수축시켜 전체적으로 27% 수축시켰다.
본 수축가공에 의해 중간층의 위사인 스판덱스커버링사가 표면층 및 이면층의 구성위사보다 수축이 심하게 발생됨으로써 접결점을 중심으로 표면층 및 이면층의 구성위사가 굴곡되어 도 3에 도시되듯이 표면층 및 이면층이 위사방향으로 곡면을 이루게 되었다. 제조된 입체삼중직물의 물성을 측정하여 도 7 내지 도 10에 나타내었다. 도 9의 시험성적결과에서는 측정시 웨일방향(위사방향)은 75%, 코스방향(경사방향)은 95%의 신장회복율을 보이고 있다. 측정결과에 따르면 표면층 및 이면층에 위사방향으로 형성된 곡면의 신장회복율이 우수하여 상기 곡면의 형태안정성이 우수함을 알 수 있었다.
1 :　표면층　및 이면층　위사 2：경사　
3：중간층 위사 4：접결점
10：표면층 20　：이면층
A　：　삼중직부분 B　：접결부분

Claims (5)

  1. 경사가 합성섬유사로 구성되고, 위사가 합성섬유모노필라멘트사로 구성된 표면층 및 이면층,
    경사가 합성섬유사로 구성되고, 위사가 스판덱스커버링사로 구성된 중간층으로 이루어지면서,
    상기 표면층, 이면층 및 중간층이 삼중직으로 형성된 삼중직부분과 상기 표면층, 이면층 및 중간층이 접결하는 접결부분이 교호로 형성되고,
    가공온도 150~180℃에서 두차례의 열처리가공인 수축공정에 의해 상기 중간층의 위사가 수축되어 상기 표면층 및 이면층이 위사방향으로 곡면을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 탄성이 우수한 입체삼중직물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 경사는 나일론사, 폴리에스테르사, 폴리프로필렌사 중 어느 하나인 합성섬유사이고,
    상기 표면층 및 이면층의 위사는 나일론사, 폴리에스테르사, 폴리프로필렌사 중 어느 하나인 합성섬유모노필라멘트사이고,
    상기 중간층의 위사는 코어인 스판덱스사에 나일론사, 폴리에스테르사, 폴리프로필렌사 중 어느 하나인 합성섬유사가 커버링된 스판덱스커버링사인 것을 특징으로 하는 탄성이 우수한 입체삼중직물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 접결부분은 표면층 및 이면층의 위사와 중간층의 위사가 하나의 경사에 접결된 것으로서 하나이상의 점결점이 위사방향으로 연속적으로 형성된 것을 특징으로 하는 탄성이 우수한 입체삼중직물.
  4. 합성섬유사를 경사로 하여 정경한 후,
    표면층용 및 이면층용 위사인 합성섬유사와 중간층용 위사인 스판덱스커버링사를 공급하여 삼중직으로 제직하되, 상기 표면층, 이면층 및 중간층이 삼중직으로 형성된 삼중직부분과 상기 표면층, 이면층 및 중간층이 접결하는 접결부분이 교호로 형성되도록 제직한 후,
    가공온도 150~180℃에서 두차례의 열처리가공인 수축공정을 행하여 상기 중간층이 위사방향으로 25~35% 수축되도록 함으로써 상기 표면층 및 이면층이 위사방향으로 곡면을 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 탄성이 우수한 입체삼중직물의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 수축공정은 가공온도 150~180℃에서 가공속도 25~30야드/분의 속도로 제1차로 10~15% 수축가공을 한 후, 제2차로 15~20% 수축가공을 하여 전체적으로 25~35% 수축되도록 하는 것을 특징으로 하는 탄성이 우수한 입체삼중직물의 제조방법.
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