가공사를 이용한 스트레치성 직물의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 직물{Process for Preparing Stretchable Fabric Using Processed Yarn and Fabric Prepared by the Process}
본 발명은 가공사를 이용한 스트레치성 직물의 제조방법 및 그에 의한 직물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 ⅰ) 가공사를 100% 경사 및 위사로 사용하여 직물을 수득하는 단계, ⅱ) 상기 수득된 직물을 정련 및 염색하여 스트레치성을 발현하는 단계, 및 ⅲ) 텐터폭 조절에 의해 ⅱ) 단계에서 수득된 환편지의 스트레치성을 조절하는 단계를 포함하는 스트레치성 직물의 제조방법 및 그에 의해 제조된 직물에 관한 것이다. 최근 섬유제품에 대한 수요자의 요구 및 그 용도가 다양화됨에 따라, 내의류 운동복, 방호복, 산업재료 등의 분야에서 여러 가지 특성, 예를 들어, 높은 강도, 소프트 스트레치성, 드라이 터치 등을 가진 특수한 스트레치성 직물에 대한 요구가 늘고 있는 바, 이를 제조하기 위해 여러 가지 방법이 연구되어 왔다. 통상의 스트레치성 직물의 제조를 위해서는, 예를 들어, 직물을 구성하는 원 사를 스트레치성이 우수한 폴리우레탄계 섬유를 사용하는 방법 또는 상기 폴리우레탄 섬유와 나일론 섬유를 병용하여 제직하거나 폴리우레탄과 나일론 섬유의 복합사를 사용하는 방법 등이 공지되어 있다. 그러나, 전자의 경우, 폴리우레탄의 고유 특성에 기인하여 그 촉감이 딱딱하고, 직물의 품위가 좋지 않으며 특히, 드레이프성이 저하되는 문제가 있고, 후자의 경우, 나일론과 폴리우레탄 중합체간의 염색성의 차가 필연적이고 염색시의 취급(handling)이 용이하지 않은 단점이 있다.
본 발명자는 소프트 스트레치성을 가지지면서 동시에 드레이프성을 가지는 스트레치성 직물을 제공하고자 예의 노력한 결과, 가공사로 제직을 한 후 이를 정련·염색공정에서 충분한 가공축을 부여하고, 이러한 가공축에 의해 직물을 특정 조건하에 세팅하여 스트레치성을 조절함으로써 폭 및 길이 방향의 스트레치성을 가지는 직물을 제조할 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다. 즉, 본발명은 소프트 스트레치성 및 새로운 터치성를 가지고, 벌키성, 드레이프성이 우수한 가공사를 사용한 신축 직물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 ⅰ) 가공사를 100% 경사 및 위사로 사용하여 직물을 수득하는 단계, ⅱ) 상기 수득된 직물을 정련 및 염색하여 스트레치성을 발현하는 단계, 및 ⅲ) 텐터폭 조절에 의해 ⅱ) 단계에서 수득된 환편지의 스트레치성을 조절하는 단 계를 포함하는 스트레치성 직물의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 제조방법에 따른 상기 스트레치성 직물은 위사방향으로 신장률이 20% 내지 30%, 신장회복율이 70% 내지 80% 정도 주어지고, 경사방향으로 신장률이 10%내지 20%, 신장회복율이 60%내지 70% 정도 주어진다. 이하, 본 발명을 단계별로 나누어 상세히 설명한다.
ⅰ) 단계 : 가공사를 100% 이용한 직물의 제직 a) 가공사 제작 천연 또는 합성섬유를 사용하여 가공사를 만든다. 가공사는 주로 가연(false twist)사를 사용하거나 연사물을 사용한다. 이 때 사용되는 가연사의 원사 권축률(CR%)는 10~60%이어야 한다. 본 발명의 i)단계에서 사용되는 가공사는 폴리아마이드계 섬유에만 국한하지 않고 다른 합성섬유도 포함된다. b) 제직 설계 및 경사 제작 상기에서 수득한 가공사로 경사빔을 제작한다. 이때 경사밀도는 일반직물에 비해 저밀도로 제작한다. 구체적으로, 경사밀도는 70d 기준으로 70본/in~110본/in 사이로 한다. 경사 밀도가 조밀한 경우 스트레치성이 저해되며, 느슨한 경우 직물태에 영향을 미치게 된다. 또한, 위사밀도도 일반직물에 비해 저밀도인 50본/in ~ 80본/in로 제작한다. 정경공정에서는 인접사와의 마찰을 피하고 엉키는 것을 방지하기 위하여 오일이나 대전방지제 처리를 한다.
c) 제직 단계(생지 수득) 경사 및 위사 생지를 제직하여 수득하는 단계이다. 경사 텐션 조절, 위사 텐션 조절로 스트레치성을 조절할 수 있다. 제직가능한 직기는 제한되지 않으며 생산성을 고려하여 직기의 속도가 높은 에어젯트 직기를 활용한다. 경사의 조직은 평직, 2/2 트윌(twill), 사틴 등으로 할 수 있다. 제직시의 장력은 일반직물을 제직하는 경우에 비해 15～20% 낮게 설정한다. 직기의 장력이 높은 경우에는 신축정이 감소하고 충분한 두께감을 얻을 수 없다. 위사 텐션은 가연사를 위입하는데 있어서, 크림프(crimp)의 상태를 조절함으로써 위사 직물의 지축을 조절 할 수 있다.
ⅱ) 단계 : 정련 및 염색을 통한 권축 발현 정련은 반드시 확포 상태로 실시한다. O/W 정련 장치를 사용하여 각각의 배스(Bath)를 지날 때 수축이 일어나게 만드는데, 각 배스(Bath)의 온도는 일반 양방향(Two-way)공정과 동일하게 실시한다. 구체적으로, 염색 공정에서 권축 발현에 의해 폭, 및 길이방향으로 10%～40% 수축시켜 직물의 스트레치성을 얻을 수 있도록 한다. 염색은 스트레치성을 저해하지 않는 서큘러(circular)염색을 실시한다. 이때 욕중에는 욕중 유연제를 첨가하거나 대전방지제등을 처리한다.
ⅲ) 단계 : 파이널 세팅(F/setting)에 의한 스트레치성 조절 상기 ⅱ) 단계에서 수득한 스트레치성이 발현된 경편물을 텐터폭 처리에 의해 그 스트레치성을 조절한다. 보다 상세하게는 파이널 세팅에서 텐터기의 폭을 조절함(염색지 폭보다 소폭, 제폭, 대폭)으로써 효과적으로 소비자가 요구하는 적절한 스트레치성을 발휘할 수 있게 한다. 구체적으로, 파이널 세팅(final setting) 폭을 염색지 폭보다 1~5% 줄여서 소폭으로 처리한다. 경방향으로는 충분한 오버-피드(over-feed)를 주어 경방향 스트레치성의 저해가 일어나지 않게 한다. 또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 수득된 스트레치성 직물을 제공한다. 상기 직물은 일반 신축성 직물에 비하여 우수한 탄성감과 얇은 두께감을 나타낸다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 본 발명에서 사용되는 실 및 직물의 특성 측정은 하기의 방법에 따른다: A. 원사 권축률(CR%) 와프릴에서 20회 권취하여 타래를 만들고, 그 직후, 30분간 비수 처리하여 30분간 60℃의 온도에서 열풍건조를 실시한다. 탈수 시료에 1/500(g/d)의 하중을 가한 후, 그 길이(a)를 측정하고 하중을 제거한다. 다시 1/20(g/d)의 하중을 가한 후, 그 길이 (b)를 측정한 다음 하중을 제거한다. 다시 1/500(g/d)의 하중을 가한 후 그 길이(c)를 측정하여 하기 식에 의해 권축률을 계산한다. 권축률 (%) = [(ba)/b]×100
B. 직물 신장률% KSK 0352법 중 정하중법에 의해 계산한다.
C. 신장 회복율% KSK 0352법 중 정하중법에 의한 5g의 초하중을 부여한 후, 시험편상에 20cm의 간격으로 표시를 하고, 상기 시험편에 1.5kg의 하중을 가한다. 이 후, 1분간 방치하고 표시한 간격의 길이를 측정하여, 아래의 식에 따라 신장회복율을 구한다. 신장회복율(%) = (L 1 - L 1′ )/(L 1′ - L 0 )×100 L 1 : 1.5kg 하중을 걸고, 1분 방치하였을 때의 표시 간격의 길이 L 1′ : 1.5kg의의 하중과 초하중을 제거한 다음 30초 후에 초하중만 다시 걸었을 때의 표시 간격의 길이 L 0 : 최초표시 간격의 길이(20㎝) 상기 C. 신장률과 D. 신장회복율은 권축성과 직물의 스트레치성 정도를 판단할 수 있는 기준이 된다.
실시예 1 나일론 가연사 70d/24f의 원사 권축률(CR%)가 20%인 섬유를 경사로 사용하였다. 위사로는 경사와 동일한 가연사 70d/24f의 원사 권축률(CR%)가 20%인 섬유를 사용하였다. 경사 밀도는 80본/in, 위사밀도는 70본/in 직물조직은 평직으로 제직하였다. 이 직물을 O/W 정련공정을 거치고, 염료는 테론 블루(Telon blue) KGGLLl(Dystar)를 2% owf, 샌드 산(Sand acid)은 2g/l, 균염제는 모노폴(Monopol) OA 0.2g/l을 조합한 산성염료를 사용하여 서큘러(circular) 염색기에서 100℃에서 60분간 유지하는 조건으로 염색을 진행하였다. 이 염색 공정에서 직상의 수축이 발현되었다. 이후에 파이널 힛 세팅(final heat setting)(텐터, tenter)을 진행하여 스트레치성을 조절하였다. 이러한 일련의 공정을 거친 후 경사방향 및 위사방향으로 스트레치성 10% 이상 신축회복율 70% 이상을 지니는 양방향(2-way) 직물을 제조하였다.
본 발명에 따른 방법을 사용하면, 스트레치성이 양방향(2-way)으로 있는 스트레치성 직물을 수득할 수 있는 바, 본 발명에 따른 상기 스트레치성 직물은 일반 신축 지물이 가지지 못하는 우수한 탄성감과 얇은 두께감을 나타내고, 스판(span) 사용 신축직물과 대비하여 고무와 같은(rubbe-like)한 촉감이 없다. 이에 드레이프(drape)성 및 러버(rubber)감을 해소할 수 있는 우수한 새로운 질감의 의류제조에 사용될 수 있다. 또한 스판을 사용함으로써 야기되는 편직줄 및 염색 문제를 해소할 수 있다. |
