KR20230076193A - 스트레오-컴플렉스 결정 구조를 갖는 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 이용한 다운자켓용 다중직 텍스타일의 제조방법 - Google Patents
스트레오-컴플렉스 결정 구조를 갖는 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 이용한 다운자켓용 다중직 텍스타일의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 폴리-L-락틱 애시드(PLLA)와 폴리-DL-락틱 애시드(PDLA)를 해도형 복합섬유 방사용 구금을 통해 복합방사하여 스트레오-컴플렉스(Stereo-complex) 결정 구조를 갖고 모노필라멘트들의 직경이 300~500㎚이고 용융온도가 220~235℃이고 총섬도가 30~50데니어이고 인장신도가 25~29%이고 인장강도가 3.5~4.0g/d인 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 제조한 후, 이를 경사 및/또는 위사로 사용하여 다중직 텍스타일을 제직한 후, 다단 콜드 패드 배치에서 순차적으로 정련, 염색 및 숙성하여 친환경적 이면서도 내열성이 특히 우수한 다운자켓용 다중직 텍스타일을 제조한다.
본 발명으로 제조된 다중직 텍스타일은 고내열성 폴리락타이드 섬유로 제조되어 생분해성이 뛰어나 친환경적임과 동시에 내열성 등의 기계적 물성이 우수하다.
또한, 본 발명으로 제조된 다중직 텍스타일은 공기투과도가 낮아 다운자켓제조용 원단으로 사용시 다운 충진제가 빠져나오는 현상을 효과적으로 방지할 수 있고, 강력 및 내구성이 뛰어나고, 양호한 보온성, 터치감 및 심색성 및 염색내구성을 구현할 수 있다.
본 발명으로 제조된 다중직 텍스타일은 고내열성 폴리락타이드 섬유로 제조되어 생분해성이 뛰어나 친환경적임과 동시에 내열성 등의 기계적 물성이 우수하다.
또한, 본 발명으로 제조된 다중직 텍스타일은 공기투과도가 낮아 다운자켓제조용 원단으로 사용시 다운 충진제가 빠져나오는 현상을 효과적으로 방지할 수 있고, 강력 및 내구성이 뛰어나고, 양호한 보온성, 터치감 및 심색성 및 염색내구성을 구현할 수 있다.
Description
본 발명은 스트레오-컴플렉스(Stereo-complex) 결정 구조를 갖는 고내열성 폴리락타이드(이하 "SC-PLA" 라고 한다)로 구성된 해도형 복합섬유(이하 "SC-PLA 해도형 복합섬유" 라고 한다)를 이용하여 생분해성으로 친환경적임과 동시에 내열성이 우수하고 공기투과도가 낮고, 강력, 내구성, 보온성 및 터치감 등이 양호한 다운자켓용 다중직 텍스타일의 제조방법에 관한 것이다.
다운자켓 제조용 원단의 경우에는 다운 충진제가 밖으로 빠져나오는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 고밀도와 함께 우수한 강력 및 내구성과 양호한 보온성, 터치감 및 심색성이 동시에 요구되고 있다.
다운자켓을 제조하는 종래기술로서, 대한민국 등록특허 제10-0915959호에서는 겉감과 안감 사이에 다운이 투입된 부분판들을 연결하여 다운자켓을 제조할 때, 부분판을 형성하는 겉감과 안감 사이에 고밀도 원단 테이프를 위치시킨 후 상기 겉감과 안감을 함께 봉제하여 다운 격실을 형성하는 방법을 게재하고 있으나, 상기 종래기술은 다운 충진제가 외부로 빠져나오는 것을 방지하기 위한 제조공정이 복잡한 문제가 있었다.
다운자켓을 제조하는 또 다른 종래기술로서, 대한민국 공개특허 제10-2012-0032528호에서는 직물 상에 수지가 01~5g/㎡의 도포량으로 코팅되어 있는 박막코팅 직물을 사용하여 다운 충진제가 외부로 빠져나오는 것을 방지하는 방법이 게재되어 있으나, 상기 종래기술은 코팅원단 사용으로 터치감이 저하되는 문제가 있었다.
한편, 이중직 원단에 대한 종래기술로서, 대한민국 등록특허 제10-0317115호에서는 경사 및 위사가 폴리에스터 멀티필라멘트 표리 양면 지조직과 비스코스 인견 멀티필라멘트의 파일로 구성되어 번 아웃트 벨벳과 같은 효과를 갖는 파일 이중직의 편물을 하고 있고, 대한민국 등록특허 제10-1566634호에서는 온도 적응성이 우수한 이중직 환편물을 게재하고 있으나, 상기의 이중직 편물 또는 이중직 환편물은 밀도가 낮아 다운 자켓 제조용 직물로 사용시 다운 충진제가 외부로 쉽게 빠져 나가는 문제와 강도 및 내구성이 떨어지고, 터치감 및 심색성도 불량한 문제가 있었다.
한편, 대한민국 등록특허 제10-2053234호에서는 다단연신된 가염성 폴리에스테르 멀티필라멘트를 경사 및/또는 위사로 사용하여 다중직 텍스타일을 제조하는 방법을 게재하고 있으나, 상기 방법으로 제조한 다중직 텍스타일은 기존의 종래 다중직 텍스타일들과 같이 생분해되지 않아 친환경적이지 못한 문제가 있었다.
한편, 생분해성인 통상의 폴리락타이드 원사로 다중 텍스타일을 제조하는 방법도 일부 시도되어 왔으나, 통상의 폴리락타이드 원사의 용융온도가 낮기 때문에 제조된 다중 텍스타일의 내열성이 크게 저하되는 문제가 있었다.
본 발명의 과제는 생분해성을 구비하여 친환경적임과 동시에 내열성도 우수하고, 공기투과도가 낮아 다운자켓 제조용 원단으로 사용시 다운 충진제가 빠져나오는 현상을 효과적으로 방지할 수 있고, 양호한 보온성, 터치감, 강력 및 내구성을 구현할 수 있는 다운자켓용 다중직 텍스타일을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 폴리-L-락틱 애시드(PLLA)와 폴리-DL-락틱 애시드(PDLA)를 해도형 복합섬유 방사용 구금을 통해 복합방사하여 스트레오-컴플렉스(Stereo-complex) 결정 구조를 갖고 모노필라멘트들의 직경이 300~500㎚이고 용융온도가 220~235℃이고 총섬도가 30~50데니어이고 인장신도가 25~29%이고 인장강도가 3.5~4.0g/d인 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 제조한 후, 이를 경사 및/또는 위사로 사용하여 다중직 텍스타일을 제직한 후, 다단 콜드 패드 배치에서 순차적으로 정련, 염색 및 숙성하여 친환경적 이면서도 내열성이 특히 우수한 다운자켓용 다중직 텍스타일을 제조한다.
본 발명으로 제조된 다운자켓용 다중직 텍스타일은 고내열성 폴리락타이드 섬유로 제조되어 생분해성이 뛰어나 친환경적임과 동시에 내열성 등의 기계적 물성이 우수하다.
또한, 본 발명으로 제조된 다중직 텍스타일은 공기투과도가 낮아 다운자켓제조용 원단으로 사용시 다운 충진제가 빠져나오는 현상을 효과적으로 방지할 수 있고, 강력 및 내구성이 뛰어나고, 양호한 보온성, 터치감 및 심색성 및 염색내구성을 구현할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중직 직물의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중직 직물의 경사와 위사의 배치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 사용되는 해도형 복합섬유 방사용 구금의 저면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중직 직물의 경사와 위사의 배치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 사용되는 해도형 복합섬유 방사용 구금의 저면도.
이하, 첨부한 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 (ⅰ) 폴리-L-락틱 애시드(Poly-L-lactic acid : PLLA) 및 폴리-DL-락틱 애시드(Poly-DL-lactic acid : PDLA)중에서 선택된 1종의 폴리머를 해도형 복합섬유 방사용 구금의 도성분 형성부(1)에 공급하고, 나머지 1종의 폴리머를 해도형 복합섬유 방사용 구금의 해성분 형성부(2)에 공급하여 상기 폴리-L-락틱 애시드(PLLA)와 폴리-DL-락틱 애시드(PDLA)를 서로 분리된 상태로 열처리하면서 복합방사하여 스트레오-컴플렉스(Stereo-complex) 결정 구조를 갖고 모노필라멘트들의 직경이 300~500㎚이고 용융온도가 220~235℃이고 총섬도가 30~50데니어이고 인장신도가 25~29%이고 인장강도가 3.5~4.0g/d인 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 제조하는 공정; (ⅱ) 상기 스트레오-컴플렉스(Stereo-complex) 결정 구조를 갖는 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 경사 및 위사의 전부 또는 일부로 사용하여 다중직 텍스타일을 제직하는 공정; 및 (ⅲ) 제직된 다중직 텍스타일을 다단 콜드 패드 배치(Cold pad bath)에서 순차적으로 연속해서 정련, 염색 및 숙성하는 공정;을 포함한다.
구체적으로, 본 발명은 먼저 (ⅰ) 폴리-L-락틱 애시드(Poly-L-lactic acid : PLLA) 및 폴리-DL-락틱 애시드(Poly-DL-lactic acid : PDLA)중에서 선택된 1종의 폴리머를 해도형 복합섬유 방사용 구금의 도성분 형성부(1)에 공급하고, 나머지 1종의 폴리머를 해도형 복합섬유 방사용 구금의 해성분 형성부(2)에 공급하여 상기 폴리-L-락틱 애시드(PLLA)와 폴리-DL-락틱 애시드(PDLA)를 서로 분리된 상태로 열처리하면서 복합방사하여 스트레오-컴플렉스(Stereo-complex) 결정 구조를 갖고 모노필라멘트들의 직경이 300~500㎚이고 용융온도가 220~235℃이고 총섬도가 30~50데니어이고 인장신도가 25~29%이고 인장강도가 3.5~4.0g/d인 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 제조한다.
이때, 상기 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 구성하는 폴리-L-락틱 애시드(PLLA) 분자와 폴리-DL-락틱 애시드(PDLA) 분자간의 거리가 폴리-L-락틱 애시드(PLLA)의 결정 사이즈 및 폴리-DL-락틱 애시드(PDLA)의 결정 사이즈 보다 작게 조절해 준다.
다음으로는, 상기 스트레오-컴플렉스(Stereo-complex) 결정 구조를 갖는 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 경사 및 위사의 전부 또는 일부로 사용하여 다중직 텍스타일을 제직한다.
본 발명에서는 다중직 텍스타일 제직공정 이전에 상기 고내열성 폴리락티드 해도형 복합섬유(SC-PLA 해도형 복합섬유)를 인터레이싱 방법, 에어텍스츄어링 방법, 드로우 텍스츄어링 방법 또는 가연(False Twisting) 방법 등으로 사가공하는 공정을 추가로 포함할 수도 있다.
상기 다중직 텍스타일은 이중직 직물일 수도 있고, 삼중직 직물일 수도 있다.
다중직 텍스타일 제직시 직밀도를 250~500T로 조절하는 것이 다운 충진제가 외부로 빠져나가는 것을 효과적으로 방지하는데 바람직하다.
다중직 텍스타일을 제직시 사용되는 원사의 일부로, 경사 및/또는 위사의 일부로, 천연섬유 또는 재생섬유를 사용할 수도 있다.
다음으로는, 제직된 다중직 텍스타일을 다단 콜드 패드 배치(Cold pad bath)에서 순차적으로 연속해서 정련, 염색 및 숙성하여 다중직 텍스타일을 제조한다.
상기 염색 공정 중에 염료 침투성을 촉진하는 전처리 약제를 첨가해 주는 것이 심색성을 개선하는데 바람직하다.
본 발명으로 제조된 다중직 텍스타일은 고내열성 폴리락타이드 섬유로 제조되어 생분해성이 뛰어나 친환경적 이면서도 내열성 등의 기계적 물성이 우수하다.
또한, 본 발명으로 제조된 다중직 텍스타일은 공기투과도가 낮아 다운자켓제조용 원단으로 사용시 다운 충진제가 빠져나오는 현상을 효과적으로 방지할 수 있고, 강력 및 내구성이 뛰어나고, 양호한 보온성, 터치감 및 심색성 및 염색내구성을 구현할 수 있다.
이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.
그러나 본 발명의 보호범위는 하기 실시예만으로 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예 1
폴리-L-락틱 애시드(Poly-L-lactic acid : PLLA) 및 폴리-DL-락틱 애시드(Poly-DL-lactic acid : PDLA)중에서 선택된 1종의 폴리머를 해도형 복합섬유 방사용 구금의 도성분 형성부(1)에 공급하고, 나머지 1종의 폴리머를 해도형 복합섬유 방사용 구금의 해성분 형성부(2)에 공급하여 상기 폴리-L-락틱 애시드(PLLA)와 폴리-DL-락틱 애시드(PDLA)를 서로 분리된 상태로 열처리하면서 복합방사하여 모노필라멘트들의 직경이 500㎚이고 용융점도가 220℃이고 총섬도가 50데니어이고 인장신도가 25%이고 인장강도가 3.5g/d이며 스트레오-컴플렉스(Stereo-complex) 결정 구조를 갖는 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유(SC-PLA 해도형 복합섬유)를 제조하였다.
이때, 상기 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 구성하는 폴리-L-락틱 애시드(PLLA) 분자와 폴리-DL-락틱 애시드(PDLA) 분자간의 거리가 폴리-L-락틱 애시드(PLLA)의 결정 사이즈 및 폴리-DL-락틱 애시드(PDLA)의 결정 사이즈 보다 작게 조절하였다.
다음으로, 상기의 SC-PLA 해도형 복합섬유를 경사 및 위사의 전부로 사용하여 밀도가 350T이고 단위면적당 중량이 40g/㎡인 이중직 직물을 제조하였다.
다음으로, 상기 이중직 직물을 다단 콜드 패드 배치(Cold Pad Bath)에서 순차적으로 연속해서 정련(열처리), 염색 및 숙성하여 이중직 염색직물(텍스타일)을 제조하였다.
상기와 같이 제조된 이중직 염색직물의 각종물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
비교실시예 1
동일한 양의 L-락타이드와 D-락타이드가 공중합 되어 저 결정성의 랜덤 코폴리머인 라세미-폴리락틱애시드로 75데니어의 폴리락타이드 원사를 제조하였다.
다음으로, 상기 폴리락타이드 원사를 경사 및 위사의 전부로 사용하여 밀도가 350T이고 단위면적당 중량이 40g/㎡인 이중직 직물을 제조하였다.
다음으로, 상기 이중직 직물을 다단 콜드 패드 배치(Cold Pad Bath)에서 순차적으로 연속해서 정련(열처리), 염색 및 숙성하여 이중직 염색직물(텍스타일)을 제조하였다.
상기와 같이 제조된 이중직 염색직물의 각종물성을 평가한 결과는 표 1과 같았다.
| 구분 | 실시예 1 | 비교실시예 1 |
| 인열강도(N) | 7.1/7.1 | 6/4 |
| 세탁견뢰도(급) | 4 | 3-4 |
| 땀견뢰도(급) | 4 | 3-4 |
| 공기투과도 (㎤/㎠/sec) |
0.8 | 1.5 |
| 마모강도(회) | 20,000 | 10,000 |
| 보온성(%) | 92 | 55 |
| Melting point(℃) | 220 | 170 |
표 1의 인열강도는 ASTM D 2261 방법으로 평가하였고, 세탁견뢰도는 AATCC 61 방법으로 평가하였고, 땀견뢰도는 AATCC 15 방법으로 평가하였고, 공기투과도는 KSK ISO 9237 방법으로 평가하였고, 마모강도 KS K ISO 12947-2 방법으로 평가하였고, 보온성은 다운 충진재 150g 충전 후에 KSK 0560 항온법(A법)으로 평가하였고, Melting point는 시차주사 열량분석(DSC)을 이용하여 평가하였다.
1 : 해도형 복합섬유 방사용 구금 중 도성분 형성부
2 : 해도형 복합섬유 방사용 구금 중 해성분 형성부
10 : 제1직물층
11 : 제1경사 12 : 제1위사
20 : 제2직물층 21 : 제2경사
22 : 제2위사 30 : 다운충진부
32 : 다운충진공간 40 : 접결부
43 : 제 3 접결부 45 : 접결위사
2 : 해도형 복합섬유 방사용 구금 중 해성분 형성부
10 : 제1직물층
11 : 제1경사 12 : 제1위사
20 : 제2직물층 21 : 제2경사
22 : 제2위사 30 : 다운충진부
32 : 다운충진공간 40 : 접결부
43 : 제 3 접결부 45 : 접결위사
Claims (3)
- (ⅰ) 폴리-L-락틱 애시드(Poly-L-lactic acid : PLLA) 및 폴리-DL-락틱 애시드(Poly-DL-lactic acid : PDLA)중에서 선택된 1종의 폴리머를 해도형 복합섬유 방사용 구금의 도성분 형성부(1)에 공급하고, 나머지 1종의 폴리머를 해도형 복합섬유 방사용 구금의 해성분 형성부(2)에 공급하여 상기 폴리-L-락틱 애시드(PLLA)와 폴리-DL-락틱 애시드(PDLA)를 서로 분리된 상태로 열처리하면서 복합방사하여 스트레오-컴플렉스(Stereo-complex) 결정 구조를 갖고 모노필라멘트들의 직경이 300~500㎚이고 용융온도가 220~235℃이고 총섬도가 30~50데니어이고 인장신도가 25~29%이고 인장강도가 3.5~4.0g/d인 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 제조하는 공정;
(ⅱ) 상기 스트레오-컴플렉스(Stereo-complex) 결정 구조를 갖는 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 경사 및 위사의 전부 또는 일부로 사용하여 다중직 텍스타일을 제직하는 공정; 및
(ⅲ) 제직된 다중직 텍스타일을 다단 콜드 패드 배치(Cold pad bath)에서 순차적으로 연속해서 정련, 염색 및 숙성하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레오-컴플렉스(Stereo-complex) 결정 구조를 갖는 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 이용한 다운자켓용 다중직 텍스타일의 제조방법. - 제1항에 있어서, 상기 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 구성하는 폴리-L-락틱 애시드(PLLA) 분자와 폴리-DL-락틱 애시드(PDLA) 분자간의 거리가 폴리-L-락틱 애시드(PLLA)의 결정 사이즈 및 폴리-DL-락틱 애시드(PDLA)의 결정 사이즈 보다 작은 것을 특징으로 하는 스트레오-컴플렉스(Stereo-complex) 결정 구조를 갖는 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 이용한 다운자켓용 다중직 텍스타일의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 다중직 텍스타일은 이중직 직물 및 삼중직 직물 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 스트레오-컴플렉스(Stereo-complex) 결정 구조를 갖는 고내열성 폴리락타이드 해도형 복합섬유를 이용한 다운자켓용 다중직 텍스타일의 제조방법.
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| JP2010126816A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Toray Ind Inc | ポリ乳酸繊維、繊維系ボード、フィルム付繊維系ボード及び繊維系ボードの製造方法 |
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| KR20190121931A (ko) * | 2018-04-19 | 2019-10-29 | 원창머티리얼 주식회사 | 복합 기능성 다중직 텍스타일의 제조방법 |
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- 2021-11-24 KR KR1020210162894A patent/KR102568523B1/ko active IP Right Grant
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