KR20240012912A - 공기층을 포함하는 원단의 직조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기층을 포함하는 원단의 직조방법에 있어서, 고축사의 길이를 탄성적으로 연장시키고, 상기 고축사의 상부에 제1원사를 적층하여 상기 고축사 및 상기 제1원사를 경사로 하여 준비하는 경사 준비단계; 상기 고축사 및 상기 제1원사로 이루어진 경사에 제2원사를 위사로 하여 경사 및 위사를 직조하는 경사 및 위사 직조단계; 및 상기 고축사의 길이를 탄성적으로 수축하여 상기 고축사와 상기 제1원사 사이에 공기층을 형성하는 공기층 형성단계;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 고축사의 연장 및 수축 과정을 통해 공기층을 형성할 수 있으며, 공기층에 의해 보온성 및 방수성이 우수해지는 원단을 얻을 수 있게 된다.

Description

공기층을 포함하는 원단의 직조방법{Weaving method of fabric including air layer}

본 발명은 공기층을 포함하는 원단의 직조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고축사의 연장 및 수축 과정을 통해 공기층을 형성할 수 있으며, 공기층에 의해 보온성 및 방수성이 우수해지는 공기층을 포함하는 원단의 직조방법에 관한 것이다.

요가복, 사이클복, 운동복, 잠수복 등과 같이 특수한 기능을 하는 의복의 경우 일반 의복을 제조하는 원단과는 다르게 보온성, 방수성, 탈수성 등의 기능이 필요하다. 예를 들어 잠수복의 경우 잠수자가 수면 밑에서 작업 등을 할 때 또는 스킨 스쿠브 등의 레저 스포츠를 즐길 때 잠수자의 체온 방열을 억제하고, 어류 등으로부터 잠수자의 신체를 포호하기 위해 착용된다. 특히, 수십미터의 깊은 바다 속에서 장시간 동안 잠수하여도 물이 전혀 스며들지 않는 특성으로 인해 체온 유지력이 높아 많은 잠수자들의 필수 장비가 되었다.

이와 같이 특수한 기능을 하는 의복을 제조하기 위해 사용되는 원단의 일부는 엠보 형상의 공기층을 구비하는 경우가 있는데, 이는 종래기술 "대한민국특허청 등록특허 제10-0920306호 천연섬유원단에 엠보싱형상을 구현하는 방법"과 같이 천연섬유원단을 준비하는 단계와; 상기 천연섬유원단을 물과 희석되어지는 수성우레탄계를 물과의 중량대비 5-7중량%로 혼합된 고착제로 사용하여 약품처리하는 전처리 단계와; 상기 전처리 단계 이후에 함침에 의한 로라 가압에 의하여 1차적으로 일정한 수분제거를 위하여 120-130℃의 온도에서 롤러에 의한 가압으로 수분이 80-90%가 제거되어지게 열건조토록하는 단계와; 상기 건조 단계이후에 열온도는 120-140℃의 범위에서 천연섬유원단을 열엠버롤러를 통하여 이송시켜 엠보싱을 성형하는 단계와; 상기와 같이 성형되어진 엠보싱은 120-140℃로 유지되는 챔버내를 텐션을 유지하면서 이동시켜 적외선램프열을 이용하여 열고착을 하는 단계로 제조되어지는 것이 특징이다.

하지만 이와 같은 종래기술의 경우 고온에서 열처리를 하여 원단을 제조하는 과정을 포함함에 의해 원단 본연의 질감과 성질을 경직되게 변화시키게 되는 문제점이 있으며, 열처리 과정에 의해 작업자의 안전이 보장되지 못한다는 단점이 있다.

대한민국특허청 등록특허 제10-0920306호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 고축사의 연장 및 수축 과정을 통해 공기층을 형성할 수 있으며, 공기층에 의해 보온성 및 방수성이 우수해지는 공기층을 포함하는 원단의 직조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적은, 고축사의 길이를 탄성적으로 연장시키고, 상기 고축사의 상부에 제1원사를 적층하여 상기 고축사 및 상기 제1원사를 경사로 하여 준비하는 경사 준비단계; 상기 고축사 및 상기 제1원사로 이루어진 경사에 제2원사를 위사로 하여 경사 및 위사를 직조하는 경사 및 위사 직조단계; 및 상기 고축사의 길이를 탄성적으로 수축하여 상기 고축사와 상기 제1원사 사이에 공기층을 형성하는 공기층 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기층을 포함하는 원단의 직조방법에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 공기층 형성단계 이후에, 상기 공기층의 상부에 코팅제를 1차로 코팅하여 제1코팅층을 형성하는 1차 코팅단계; 및 상기 제1코팅층의 상부에 상기 코팅제를 2차로 코팅하여 균일한 표면을 가지는 제2코팅층을 형성하는 2차 코팅단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기층은 상기 고축사의 두께에 대해 2 내지 4배의 큰 두께로 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 고축사의 연장 및 수축 과정을 통해 공기층을 형성할 수 있으며, 공기층에 의해 보온성 및 방수성이 우수해지는 원단을 얻을 수 있게 된다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기층을 포함하는 원단의 직조방법의 순서도이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기층을 포함하는 원단의 직조방법의 순서도이다.

본 발명에 따른 공기층을 포함하는 원단의 직조방법은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 경사 준비단계(S100), 경사 및 위사 직조단계(S200), 공기층 형성단계(S300), 1차 코팅단계(S400) 및 2차 코팅단계(S500)를 포함한다.

먼저 경사 준비단계(S100)는, 고축사(100)의 길이를 탄성적으로 연장시키고, 고축사(100)의 상부에 제1원사(200)를 적층하여 고축사(100) 및 제1원사(200)를 경사로 하여 준비하는 단계를 의미한다.

고축사(100)의 경우 고무 또는 네오프렌(neoprene)과 같이 연장 및 수축이 자유로운 소재로 이루어진 구성에 해당하며, 이러한 고축사(100)를 양쪽 또는 한쪽으로 당겨서 길이를 탄성적으로 연장시키게 된다. 이렇게 고축사(100)를 연장시키게 되면 길이가 증가함에 의해 연장 전의 고축사(100)에 비해 두께가 감소하는 형태가 되며, 고축사(100)는 이후에 탄성적으로 수축을 통해 원래의 길이 및 두께로 되돌아가게 된다. 여기서 고축사(100)의 연장 길이는 본래의 길이 100길이부에 대해 50 내지 70길이부가 증가한 150 내지 170길이부로 연장되는 것이 바람직하나 이에 한정되지는 않는다. 이와 같이 고축사(100)의 길이를 연장할 경우 고축사의 밀도는 100밀도부에서 40 내지 50밀도부로 밀도가 감소하게 되며, 이는 후술할 제1원사(200) 100밀도부에 대해서도 40 내지 50밀도부에 해당한다.

길이가 탄성적으로 연장된 고축사(100)의 상부에 제1원사(200)를 적층하게 된다. 여기서 제1원사(200)는 일반 의복용으로 원단을 직조하기 위해서는 폴리아크릴, 폴리에스터, 나일론 등이 될 수 있으며, 특수한 의복용으로 원단을 직조하기 위해서는 용도에 따라 스판, 기모, 아라미드, 레이온, 폴리우레탄 등이 될 수 있다.

이때 제1원사(200)는 전 영역이 고축사(100)와 접촉하도록 적층될 수도 있으나, 후술할 공기층(400)의 형성을 위해서는 고축사(100)의 길이방향을 따라 제1원사(200)가 접촉 및 이격이 반복되도록 적층할 수 있다. 이를 통해 고축사(100)와 제1원사(200) 사이에 미세한 공간이 형성될 수 있다.

경사 및 위사 직조단계(S200)는, 고축사(100) 및 제1원사(200)로 이루어진 경사에 제2원사(300)를 위사로 하여 경사 및 위사를 직조하는 단계를 의미한다.

경사 준비단계(S100)를 통해 준비된 고축사(100) 및 제1원사(200)로 이루어진 경사에 제2원사(300)를 위사로 하여 경사 및 위사를 직조하게 된다. 여기서 제2원사(300)는 일반적인 원단 직조와 같이 여유 공간이 없게 치밀하게 직조하는 것이 아닌, 제2원사(300)와 제2원사(300) 사이에 일정 간격을 두고 직조를 하게 된다. 상세하게는 고축사(100)와 제1원사(200)가 접촉되어 있는 영역은 제2원사(300)가 직조되도록 하며, 고축사(100)와 제1원사(200)가 이격된 영역은 제2원사(300)가 직조되지 않도록 한다. 이에 의해 경사가 직조되는 밀도인 100밀도부에 대해 위사가 직조되는 밀도는 40 내지 50밀도부로 이루어지게 된다. 경우에 따라서 제2원사(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 한 쌍으로 하여 고축사(100)와 제1원사(200)가 접촉되어 있는 영역에 직조될 수도 있다.

이는 위사의 직조가 제1원사(200)가 형성한 미세한 공간에 영향을 주지 않으면서, 이후의 단계들을 통해 고축사(100)가 수축하는 과정 중 제2원사(300)가 방해가 되지 않도록 하기 위함이다. 여기서 제2원사(300)는 제1원사(200)와 마찬가지로 폴리아크릴, 폴리에스터, 나일론, 스판, 기모, 아라미드, 레이온, 폴리우레탄 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 제1원사(200)와 제2원사(300)는 서로 동일한 소재로 이루어지는 것이 바람직하나 이에 한정되지는 않는다.

또한, 고축사(100), 제1원사(200) 및 제2원사(300)는 직조되는 원단의 균일성을 위해 서로 동일한 두께로 이루어지는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않으며, 원단의 직조는 교직, 평직, 수자직 방식이 가장 바람직하나 이 또한 한정되지는 않는다.

공기층 형성단계(S300)는, 고축사(100)의 길이를 탄성적으로 수축하여 고축사(100)와 제1원사(200) 사이에 공기층을 형성하는 단계를 의미한다.

경사 준비단계(S100)를 통해 120 내지 130길이부로 연장된 고축사(100)를 경사로 하여 직조한 후, 고축사(100)를 연장 전 본래의 길이로 탄성적으로 수축하여 100길이부로 되돌아가도록 한다. 이와 같이 고축사(100)를 탄성적으로 수축하게 되면 고축사(100)의 상부에 적층된 제1원사(200)의 적층 형상이 변경되는데, 제1원사(200)의 경우 고축사(100)와는 달리 탄성적으로 수축 또는 연장되지 않기 때문에 제 길이 그대로 고축사(100)의 수축을 받게 되면 고축사(100)와 접촉된 영역 간의 간격이 축소됨에 의해 고축사(100)와 접촉되지 않는 영역이 들뜨는 형상으로 공기층(400)을 형성하게 된다.

이와 동시에 고축사(100)의 길이가 수축하게 되면 위사에 해당하는 제2원사(300) 간의 간격이 감소하게 되면서 제2원사(300)의 직조 밀도가 증가하게 되며, 상세하게는 제2원사(300)는 40 내지 50밀도부에서 60 내지 80밀도부로 밀도가 증가하게 된다. 이는 고축사(100)의 수축에 의해 고축사(100)와 제1원사(200) 사이에 공기층(400)이 형성되기 때문이며, 공기층(400)의 존재에 의해 제2원사(300)는 100밀도부가 아닌 60 내지 80밀도부로만 직조되어 공기층(400)을 훼손시키지 않고 유지할 수 있게 된다.

또한 공기층(400)은 고축사(100)의 두께에 대해 2 내지 4배로 큰 두께를 가지는 것이 바람직한데, 공기층(400)의 두께가 2배 미만일 경우 공기층(400) 내에 충분한 공기를 저장할 수 없으며, 공기층(400)의 두께가 4배를 초과할 경우 원단의 두께가 너무 두꺼워서 의복에 적용하기 적합하지 않게 된다.

1차 코팅단계(S400)는, 공기층(400)의 상부에 코팅제를 1차로 코팅하여 제1코팅층(500)을 형성하는 1차 코팅단계를 의미한다.

공기층 형성단계(S300)를 통해 고축사(100)와 제1원사(200) 사이에 공기층(400)이 형성된 원단은 형성된 공기층(400)의 모양 유지를 위해 공기층(400)의 상부에 코팅제를 1차로 코팅하게 된다. 만약 공기층(400)의 상부에 코팅을 수행하지 않고 공기층(400)이 최상부에 노출된 상태로 원단을 사용할 경우 외부의 충격에 의해 모양이 흐트러지거나 뜯어지는 등 공기층(400)이 훼손될 우려가 있다. 따라서 공기층(400)으로부터 공기가 빠져나가지 않고 제 형상을 유지할 수 있도록 공기층(400)의 상부에 코팅제를 1차로 코팅하여 제1코팅층(500)을 형성하게 된다. 여기서 코팅제는 의복의 기능에 따라 방수제, 발수제, 방습제, 흡수제 등을 다양하게 적용 가능하며, 상세하게는 천연고무, 실리콘, 우레탄 등을 코팅제로 적용 가능하다.

여기서 제1코팅층(500)은 제1원사(200)의 두께에 대해 0.5 내지 1배의 두께로 이루어지는 것이 바람직한데, 제1코팅층(500)의 두께가 0.5배 미만일 경우 일부 공기층(400)의 상부에 코팅이 제대로 이루어지지 않을 수 있으며, 1배를 초과할 경우 최종적으로 얻어지는 원단의 두께가 너무 두껍게 될 수 있다는 단점이 있다.

2차 코팅단계(S500)는, 제1코팅층(500)의 상부에 코팅제를 2차로 코팅하여 균일한 표면을 가지는 제2코팅층(600)을 형성하는 단계를 의미한다.

1차 코팅단계(S400)를 통해 형성된 제1코팅층(500)의 경우 공기층(400)의 형상을 유지하기 위해 비교적 얇은 두께로 1차 코팅하는 것으로, 이러한 과정을 통해 제1코팅층(500)은 공기층(400)과 동일하게 볼록한 형상의 표면을 가지게 된다. 하지만 원단의 표면이 볼록한 형상을 가질 경우 의복의 종류에 따라 원단으로 사용하기 적합하지 않을 수 있다. 따라서 볼록한 형상의 제1코팅층(500)의 상부에 코팅제를 2차로 코팅하여 균일한 표면을 가지는 제2코팅층(600)을 추가로 형성하게 된다.

상세하게는 제1코팅층(500)의 상부에 코팅제를 코팅할 때 도 2에 도시된 바와 같이 볼록한 형상 사이의 공간을 메우면서 2차로 코팅하게 되면 외부로 노출된 제2코팅층(600)이 편평한 형상으로 이루어져 균일한 표면을 가질 수 있게 된다. 이러한 상태로 제2코팅층(600)이 형성될 경우 최종으로 제조되는 원단을 이용하여 다양한 의복에 적용이 가능해진다.

이와 같이 본 발명에 따른 직조방법을 통해 원단을 직조할 경우, 직조 과정 중 고축사의 연장 및 수축 과정을 통해 공기층을 형성할 수 있으며, 공기층에 의해 보온성 및 방수성이 우수해지는 원단을 얻을 수 있게 된다. 이는 고축사가 수축되더라도 원단을 잘랐을 때 공기층이 무너지지 않고 유지될 수 있다. 또한, 의복의 용도에 따라 적합한 코팅제를 이용하여 제1코팅층 및 제2코팅층을 형성함에 의해 방수성, 발수성, 방습성, 흡수성 등의 기능을 가지는 원단을 얻을 수 있게 된다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이다.

100: 고축사
200: 제1원사
300: 제2원사
400: 공기층
500: 제1코팅층
600: 제2코팅층
S100: 경사 준비단계
S200: 경사 및 위사 직조단계
S300: 공기층 형성단계
S400: 1차 코팅단계
S500: 2차 코팅단계

Claims (3)

1. 고축사의 길이를 탄성적으로 연장시키고, 상기 고축사의 상부에 제1원사를 적층하여 상기 고축사 및 상기 제1원사를 경사로 하여 준비하는 경사 준비단계;
   상기 고축사 및 상기 제1원사로 이루어진 경사에 제2원사를 위사로 하여 경사 및 위사를 직조하는 경사 및 위사 직조단계; 및
   상기 고축사의 길이를 탄성적으로 수축하여 상기 고축사와 상기 제1원사 사이에 공기층을 형성하는 공기층 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기층을 포함하는 원단의 직조방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 공기층 형성단계 이후에,
   상기 공기층의 상부에 코팅제를 1차로 코팅하여 제1코팅층을 형성하는 1차 코팅단계; 및
   상기 제1코팅층의 상부에 상기 코팅제를 2차로 코팅하여 균일한 표면을 가지는 제2코팅층을 형성하는 2차 코팅단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기층을 포함하는 원단의 직조방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 공기층은 상기 고축사의 두께에 대해 2 내지 4배의 큰 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기층을 포함하는 원단의 직조방법.