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1 차세대고신축 속건성 Wool 교직물생산기술지원 지원기관 : 한국생산기술연구원지원기업 : ( 주 ) 세왕 산업자원부

2 관리번호 : 종합기술지원사업기술지원성과보고서 사업명차세대고신축 속건성 Wool 교직물생산기술지원 지원책임자 소속 : 성명 : 한국생산기술연구원스마트섬유팀이대훈 지원기간 부터 까지 사업비규모 총 185,000 정부출연금 : 기업부담금현금 : 현물 : 백만원 92,500 백만원 55,500 백만원 37,000 백만원 지원기관의 참여연구원 이대훈전병대박준호 부품 소재종합기술지원사업운영요령제18조의규정에의해기술지원사업수행에대한기술지원성과보고서를제출합니다. 첨부 : 1. 기술지원성과보고서요약서( 전산출력물) 5부 2. 기술지원성과보고서 5부 2004년 9월 22일 지원책임자 : 이대훈 생산기술연구원장 : 주덕영 ( 주) 세왕대표이사 : 허재명 부품 소재통합연구단장 귀하 - 2 -

3 제출문 산업자원부장관귀하 본보고서를 차세대고신축 속건성 Wool 교직물생산기술지원 ( 지원기간 : ~ ) 과제의기술지원성과보고서로제출합니다 지원기관 : 한국생산기술연구원 ( 대표자 ) 주덕영 지원기업 : ( 주 ) 세왕 ( 대표자 ) 허재명 지원책임자 : 이대훈 참여연구원 : 전병대 : 박준호 - 3 -

4 종합기술지원사업기술지원성과보고서요약서 1. 사업목표 고신축성 Lycra Polyester Filament와순모또는혼방원사를교직하여직물을생산하고 인증과 련된기술지원 CoolMax 인증을받을수있는고급셔츠및바지원단개발에관 2. 기술지원내용및범위 요청기업은년간 420~430만 yards의생산능력을보유한단일규모로는국내최 대의모직물(60%) 및모흔방직물(40%) 을생산하는기업임. 요청기업에서는수입의존도가높은신축성모교직물을개발하고자본기술지원 을의뢰하여 1차년도에 Blue Jean으로사용이가능한원단의개발에성공하였고 상품화를진행중임. 당해연도에는셔츠및바지원단의소재로는잘쓰이지않던신축성 번수의교직물을이에적용함으로써전체적으로매출에기여하고자함. Polyester 1 차년도에상당한기술이축적되어있으나자체적으로새로운제품을개발하는데 는여전히한계점을가지고있어계속적인기술지원을받을경우기술력축적이 상당한위치에이를것이고고부가가치모직물시장에뛰어들수있는발판을마 련할것으로사료되어본사업에기술지원이절실히요구됨. - CoolMax 인증을위한특수가공기술 - 고신축성 Polyester 원사와순모또는 Wool 혼방사와교직할수있는설계조 건과재직기술 - 다양한제품개발을위한고신축성 Polyester 원사의선염기술개선 - - 디자인직물의색단방지를위한염색불량방지기술지원 대량생산시위사늘어짐및위사빠짐으로인한불량의해결기술연구 - 불량발생시보정, 정포또는 Inking 기술지원 세 - 4 -

5 3. 지원실적 지원항목 기술지원前 지원내용 기술지원後 비고 T-400 선염 Soft Winder 밀도 0.5g/ cm2 Cover 없이작업 Soft Winder 밀도 0.295g/ cm2 S/W후스타킹을이용한 Cone Cover 씌움 S/W 기계 Precision M/C Filament Type변경 Windering CoolMax 인증 Lucra 인증 없음 보유 CoolMax와 동시인증 Lycra 라벨획득 제직필링 Detect 감도 : 7 필링 Detect 감도 : 4 Inking Inking 연필사용 메직등다양한유성펜 사용 4. 기술지원성과및효과 1) 해당기술적용제품 ο 적용제품명 : Ultra Fine ο 모델명 : WDT158 2) 품질및가격 구분경쟁제품 지원전 경쟁제품대비품질 W/PE/LY 생산불가 해당기술적용제품 지원후 양호한신축성및 고감성 D/Shirts로양호 경쟁제품대비가격 W/PE/LY 7,000 원/yd 9,000 원/yd 비 고 - 5 -

6 3) 원가절감효과 4) 적용제품시장전망 ( 매출성과 ) 구분당해연도매출차년도예상매출 전년대비 증가비율 비고 내수 264 백만원/ 년백만원/ 년 -% 신제품 수출 - 천달러/ 년천달러/ 년 -% 계 264 백만원/ 년백만원/ 년 -% 참고 ) 1. 적용제품주요수출국 : 미국 2. 작성당시환율기준 : 1,150원 - 6 -

7 5) 수입대체효과 6) 해당기술의기술력효과 T-400의고신축성 Filament 의염색기술향상( 종전에는불가함) 고신축성실의염색준비를위한 Soft Windering Filament 직물의직기조건조정기술향상 기술향상 다양한도구의사용의 Inking 기술력향상(Inking 연필, 유성, 수성펜등...) 7) 기술적파급효과 Soft Windering 기술개발에의한 SpunPoly, Silk사등의 Filament물사염기 술에적용 Wool사또는 Ultra Core사와 T-400사와의수축차를이용한 Sucker 직물개발 경사에 Ultra Core사에위사에는 T-400을사용 Cool Max 및 Lycra 제품인 기능성직물개발제품의다양화 위사에 Silk와교직하여고감성 Shirt 지개발, 제품의다양황 ( 다양한 Design 물전개) 5. 적용기술인증, 지적재산권획득여부 1) 규격, 인증획득 - 7 -

8 2) 지적재산권 6. 세부지원실적 항 기술정보제공 시제품제작 양산화개발 공정개선 품질향상 시험분석 목 수출및해외바이어발굴 교육훈련 지원 건수 지원성과 6건 Precision Winder외 5건 7건 Sucker( 경, 위, 양방향) Shirt지등 10건 Wool/Silk/T-400 교직, Sucker등 3건경위사위치설정, Oil 디바이스등 4건잉킹방법등 10건시험제작및양산화생산단계시험 건 기술마케팅/ 경영자문건 정책자금알선 논문게재및학술발표 기타 5건품질관리, 염색이론, 문제점해결능력등 건 건 건 7. 종합의견 기술지원결과제품을다양화하여소비자의요구를충족할수있었으며특히시 장의소비성향은기능성과, 쾌적성그리고고감성을요구함에있어 T-400 고신 축성사의사염법개발로다양한 Design의전개로 Shirts지와 Casual용의기능성 (Cool, Max, Lycra) 을가진제품과시각적특수효과직물인 Sucker 제품을개발 하여양산화에성공함으로서국내시장의확대와더불어해외시장의개척계기 가마련되었음. 그러나 T-400 의국내개발이시급함. 원사를듀폰사의독점공급으로가격이경쟁적이지못함으로완료 - 8 -

9 목차 제 1 장서론제 1 절기술지원필요성 1. 개요제 2 절기술지원목표 1. 기술지원목표제 3 절기술지원내용 1. 기술지원범위 제 2 장본론제 1 절기술지원성과 1. 양모와 T-400 을이용한고신축 속건성직물의설계기술 2. T-400 사염을통한울 / 폴리에스터선염직물개발제 2 절기술지원수행 1. COOLMAX 인증을위한특수가공 2. 교직물설계조건및제직기술 3. T-400 의선염기술지원 4. 디자인직물의후가공기술지원 5. LYCRA 인증을위한기술지원 제 3 장결론 부록 - 9 -

10 제 1 절기술지원필요성 1. 개요가. 쾌적성과섬유소재 1) 의복에서의쾌적성쾌적성의평가기준은사람에따라다르며이를고려하여의복을제조하게되는데이는다시정신적인쾌적성과생리적인쾌적성으로나누어볼수있다. 인체를보호하는기본적인기능을가진의복에서사람들은오랜시간동안아름다움과쾌적성을추구해왔다. 가내수공업형태에서산업화된생산방식의도입으로이두가지의복구성요소는급격한발전을가지게된다. 2) 쾌적성의정의와요인 어패럴의쾌적성이란 불쾌감이없는만족스러운착용감, 스스로의요구에꼭맞 아기분이좋은것 정도로정의될수있다. 또한스스로의요구가물적으로충족 되면, 다음에는심정적인신선한자극을만족시키게된다. 이러한쾌적성정의의요 인이되는요소를그림 1 에나타내었다. 그림 1. 쾌적성의요인

11 앞서설명한것과같이쾌적성은여러가지의자연환경속에서일어나는복잡한생 리기능을가진동물로서의인간의신체적쾌적과사회환경속에서일어나는복잡한 마음의움직임을가진인간의심리적쾌적으로나눌수있다. 다음그림 2에서는 이러한신체적, 생리적쾌적성에대하여그요인을의복의입장에서분석하여도시 하였다. 그림 2. 어패럴입장에서의신체적 생리적쾌적의요인 3) 쾌적한의복기후 가 ) 의복기후의쾌적조건 사람은외부환경의열자극혹은냉자극을그대로받아들이는것이아니고, 의복을 착용함으로써인체피부면과의복사이에형성되는아주작은공간의국소기후의영 향을더많이받는다. 이국소기후를 피복기후 라고하며일반적으로인체구간부 의피복최내공기층의온도가 3.2±1, 습도가 50±10%, 기류 25±15cm의피복 기후를형성할수있도록. 환경조건, 인간측의조건에따라서의복을조절하여착 용하는것이쾌적조건의목표이다

12 그림 3. 피복기후도 나 ) 생리적체온조절 사람이건강한신체를유지하기위해서는 37±0.5 의심부체온을유지하여야한 다. 음식물의산화에서얻어지는산열과피부나호흡기로부터의방열의균형을보 조하기위하여사람은의복을탈착하든가, 자세를뒤집는다든가, 쾌적한기후가형 성된실내에들어가게되는데이는행동적인체온조절행위가된다. 그림 4. 생리적체온조절구조

13 다 ) 인체로부터의수분방산 사람은발한을지각하지는않지만인체로부터끊임없이수분이발생하고있다. 평 상시의경우, 시간당약 24g/ m2의수분이발생하고있으며이를 1.6m2의체표면적 을가진보통사람의하루수분발생량으로환산하면약 900~1000g 에달한다. 이때 전체수분량의 30% 는호흡기를통해, 그리고 70% 는피부를통하여외부로방출하 게된다. 한편외부의기온이일정조건이상이되고사람이활동하게되면땀이발 생하게되는데체질에따라다르지만최고 2Kg/ 시간, 10Kg/ 일을발생시키기도한 다. 만약인체가수분을방출하여항상건조한상태를유지하게되면쾌적한피복기후 를얻기위한의복착용은비교적용이해진다. 그러나인체에서수분이방출될시피 복기후에서이를적절히조절할수없으면인체는곧불쾌감을느끼게된다. 따라서인체가피복을착용한상태에서쾌적성을느끼기위해서는피복에의한피 복기후조절기능이중요한요소로작용하게된다. 대체적으로천연섬유는땀을빨아들이는기능( 흡한기능) 은합성섬유보다뛰어나지 만이를다시내보내는기능( 속건) 은뒤진다. 반대로합성섬유는속건기능은천연섬 유보다흡한기능은떨어진다. 그러나최근섬유기술의발달로합성섬유와천연섬유 의과학적인장점만을가지는새로운신소재섬유가속속개발되고있다. 4) 흡한속건기능과쾌적성섬유소재섬유기술의발달은인간이보다쾌적성을느낄수있도록다양한흡한속건기능의섬유소재의개발로이어졌다

14 도심속에서스포cm를즐기는인구가해마다늘고있고마라톤인구는전국적으로 100 만명, 풀코스참가자만 4만명에달할정도로국내스포츠인구를급증하고있 다. 이러한스포츠는캐주얼복장으로도얼마든지즐길수있지만뜨거운태양아 래가볍고상쾌한느낌을원한다면첨단소재에대한정보가필요하다. 단순히생각 하면운동복은그냥땀이잘흡수되는순면셔츠를입는다고생각할수있다. 그러 나순면은땀흡수가좋아도습기를발산하는기능은떨어진다. 젖었을때피복무게가 2배이상증가하므로운동하는사람의어깨를무겁게만들 수있다. 젖은면은피부에달라붙어피부가쏠리기도하며건조되는시간도오래 걸린다. 달리는동안시간당 1~1.5 리터, 기온이높은날에는 2~3배까지도땀을흘 리게되는데피부의땀을재빨리흡수해외부로배출하고증발시키는기능의필요 성을느끼게된다. 현재상용화된스포츠의류용하이테크제품으로는일반의류에 도많이사용되고있는신축성소재인라이크라(Lycra) 와땀흡수와배출이용이한 쿨맥스(Coolmax) 등이많이알려져있다. 스포츠의류에서무엇보다중요한것은 운동시편안함을주는것이다. 이러한수분의효과적인제거는곰팡이나악취의발생을막고신체가항상쾌적한 상태를유지하게해준다. 이들소재의제조원리를살펴보면, 합섬원사의단면이 W 자형, Y 자형, + 자형등의 이형단면구조나미세형요철표면구조를이용하며, 그공간이물이나땀을재빨리 빨아들여모세관현상기능을하게되며, 또한직물구조를특수한다층구조조직으 로하여모세관현상을일으키도록하는것도있으며, 천연섬유는이러한기능을 가진합섬과의복합으로기능을강화하기도하고, 최근에는면 100% 의흡수속건 소재도개발되어여름철에인기있다. 스포츠와레져활동에서신체에서발산되는 땀은여름에는체온을상승시키고겨울에는체온을하강시키는일반적인직물의문 제점을해결하기위하여땀을흡수, 증발시키는고기능흡한속건사를개발, 최적의 온도를유지시킴과동시에쾌적한신체활동을즐길수있는섬유의혁신을이룬 다. 건조속도가매우빠를뿐만아니라신속하고효과적으로땀을배출시켜항상 시원하고쾌적한느낌을주는기능성소재로서각종스포츠웨어나레져웨어, 언더 웨어와스포츠용품에이르기까지다양한제품전개에사용되고있다

15 가 ) 국내의흡한속건섬유소재 1 AEROCOOL 에어로쿨은특수원사단면제어기술을적용시켜크로버잎의형상을갖도록한이형 단면사로서, 4개의모세관이수분의이동을빠르게진행시켜천연섬유보다빠른흡 수및건조가가능한습한속건의기능성폴리에스터원사로서국내의효성섬유에서 제조되고있다. 다음그림 5 는에어로쿨의단면을나타낸것이다. 그림 5. 에어로쿨의단면도. 2 COOLEVER 쿨에버는단면차별화기술을통해형성된십자단면에의해피부의땀, 수분등을 빠르게흡수하고원단외층으로급속히발산시킴으로써, 활동성이많은착용자로 하여금언제나쾌적한상태를느끼게하는폴리에스터계섬유소재로휴비스에서제 조하고있다. 그림 6 은쿨에버의단면을나타낸것이다

16 그림 6. 쿨에버의단면도. 3COOLON 쿨론은원사의단면형태를방사단계에서제어시킨특수소재로독특한광택과까실까실한촉감및드레이프성이우수한특성을지니고있는나일론소재로코오롱에서제조하고있다. 그림7 은클론의단면을나타낸것이다. 그림 7. 쿨론의단면도. 나 ) 국외의흡한속건섬유소재 1COOLMAX 미국의듀폰에서제조, 4 Channel Fiber Section으로특별이설계된 Dacro Polyester 100% 소재이다. 기본적인원형섬유보다 20% 넓은표면적을가지고있어 인체로부터수분을외부로빨리전달하게된다. 또 Filament 사이의넓은공간은 낮은함수율을유지하게해인체를쾌적한상태로유지하여준다

17 2T-400 역시미국의듀폰에서제조하는소재로서그림 10 에서볼수있는바와같이, DuPont사가개발한 2 종류의합성폴리에스테르가편심구조를이루고있으며, 나선 형 Crimp 가부여된필라멘트이다. 두종류의합성필라멘트는 Poly(ethylene terphthalate)/ poly(trimethylene terephthalate) bicomponent fiber 로이루어져있 다. 아래의단면도에서보는것과같이두원료의사이에모세관역할을하는골이 형성되어흡한속건기능을나타낼수있다. 그러나 4개의모세관형상을보유한쿨 맥스보다는그기능이떨어지는편이다. 그림 8. T-400 의단면도 다 ) 흡한속건섬유원단이외에도원사를이용하여, 제직시조직을흡한속건의기능에맞게설계하여소재와상관없이이러한기능을부여하는방법이있으며, 섬유를원단상태에서후가공처리하여흡한속건의기능을부여하는방법도있다

18 나. 활동성과섬유소재 인체부위의변형운동에의해피부가움직이는경우, 의복여유부분이흡수되지않 는경우에는, 의복의간격과의복소재의신장으로흡수한다. 이의복재료의신장으 로흡수하는경우, 그신장력이인장하는방향으로분압이발생하여압박력이되며, 이것을의복압이라고한다. 용도에따라여유부분과요구되는의복재료의신도의관계는 Comfort stretch( 의복재료의신율 10~20)%) 업부용바지등 Performance stretch( 의복재료의신율 20~40)%) Power stretch( 신율 40)%) 운동복, 야구유니폼등 여유는극단적으로적고, 음의값(-) 을나타내는것도있 다. Leotard, 수영복등 스트레치소재는표 1 에나타낸바와같은것이있다. 신율이낮은경우는신축가 공사가, 신율이높은경우는폴리우레탄섬유등이이용된다. 의복압은 30~40g/ cm2이상이되면불쾌감을준다고하며, 그값은부위에따라다 르다. 부위마다쾌적한의복압이다른것을고려하여개발된신제품이발표되어있 다

19 표 1. 스트레치소재 방법소재상품명( 주제품) N ( 各社 ) 신축가공사 폴리우레탄섬유 폴리에스테르계 E PBT Up ( 各社 ) Toray/Elasfit, Toyobo/Cleanperhigh Curaray/ Artron, Teijin/Finecell, Unitika/Untaron Toray DuPont/Operlaon, Toyobo/Espa, Asahigasei/Roica( 이상건식방사) Fujibo/Dujibo spandex( 습식방사), Nitobo/Mopilon, Kanebo/Lepel Teijin/Lexer 1) 스트레치소재와종류스트레치의류에사용되는소재를제조법에의해분류하면다음과같은것이된다. 가 ) 신축가공사 나일론, 폴리에스테르등의합성섬유필라멘트에꼬임등의등이왜곡을가하여열 고정하여신축성을부여한것으로, 여러종류의방법이소개되어있으나, 가연가공 에의한방법이역사적으로도기술의진보의면에서도잘알려져있으며, 보금되어 있다. 이방법은, 가연~ 열고정~ 해연을연속하여하는점이특징으로, 가는데니어의가 공에적합하며, 권축이작고높은 Bulky성의제품에서고신축성의제품까지의다양 한형태의가공사를제조할수있다. 가연가공의원리는, 그림 9에나타낸바와같 이실의양쪽끝을파지하여, 그중간에가연하면가연위치의전후에꼬임방향이 다르게되며, 가연해연이연속적으로이루어지는것을이용한것이다

20 이방법으로얻어진신축가공사는, 제조시의중요조건인撚數, 加撚撚張力, 가열온 도, 가열시간을적절하게설정하는것에의해, 권축신장율로 200% 이상의신축성을 부여하는것이가능하다. 일반적으로나일론의경우가폴리에스테르보다신축력이 있다. 나 ) PBT 섬유 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 는 1970 년에생산이개시되어, 결정화속도가폴리 에틸렌테레프탈레이트(PET) 의약 10 배, 난연성, 균형이맞는물성등으로우수한 성형용수지로서널리사용되고있다. 이원료수지에서생산되는 PBT섬유필라멘트 는, 앞에서설명한가연가공법에의한신축성을부여하여 50~80% 의신축성이필 요한용도에사용된다. PBT 섬유의역학적성질은, 폴리에스테르와나일론거의중간에위치한다. 탄성회복 율은나일론다음으로좋고, 폴리에스테르와같은내광성, 내약품성, 폴리에스테르 보다우수한탄성특성, 염색성을가진다. 이와같이큰물성적문제는없으며, 신축 력에서는스판덱스에다소부족하지만, 가격경쟁력은폴리에스테르가연가공사보 다약한면도있으며, 스트레치소재로서의용도전개는아직양적으로도그렇게많 지않다. 다 ) 스판덱스섬유 현존하는스트레치소재가운데서는가장널리사용되고있다. 스판덱스라고말하 는어원은 Expend( 넓히다, 펼치다) 에서만들어졌다고하는것이, 일반화되어있다. 스판덱스는폴리우레탄을주성분으로, 방사방법에는건식, 용융, 습식, 화학반응방 식의 4 가지가있으며, 각각공업화되어있으며가장많은것이건식이다. 단사데 니어당의신축성은가장강하며, 습윤시에도큰변화는없고, 고무탄성에가까운특 성을보인다. 그림 10에신축가공사등과의비교한 S~S 곡선을나타내었다. 표 2는 생고무와비교한물성치를나타내었다. S~S 곡선을보면, 신율이매우크지만, 신장 초기의낮은모듈러스혹은연속하여신장중, 후기에신장저항이큰영역이있다. 따라서스판덱스를어느정도로신장시킨상태에서, 다른비신축성섬유를감거나 하여피복하여, 신장된상태에서실의길이를고정하여이것을원래의길이로하는 것으로, 모듀러스를올려, 신율을작게할수있다

21 그림 10. 신축성의비교

22 표 2. 스판덱스와생고무의비교 따라서, 실에는광범위한신율을부여할수있기때문에, 의류도대응하여광범위한 스트레치율의제품을얻을수있다. 또한다른스트레치소재는, 그자신이의류를 구성하는주소재가되는경우가많으며, 그자신의특성에서의복의쾌적요인의 의복내기후, 의복압, 촉감요인을균형있게만족시키기위해서는한계가있다. 스 판덱스의경우는, 그자신은보조소재로구성비율도비교적낮다(3~20% 정도). 스 판덱스는의복압( 스트레치특성) 을분담하여, 다른요인은다른구성주소재로대응 하게할수있다. 용도에따라주소재를선택할수있는것도포함하여, 쾌적성요 인도균형있게얻을수있다. 라 ) 신축성복합섬유 스트레치성을가지는폴리머와일반폴리머를동시방사하여, 스트레치성을가지는 동시에일반폴리머의특징을가지는섬유로, 여러종류의방법이제안되어있다. 단지현재상업생산이되고있는것은, 나일론 폴리우렌탄에의한 Conjugate yarn 뿐이다. 자기권축에의한신축성능때문에, 신축력, 회복성은신축가공사와같 은정도거나약간낮다. 이때문에용도적으로는스타킹등에한정되어있는것이 현상이다. 금후의기술의향상에의해, 조합하는폴리머의선택, Stretch back 성, 촉감, 염색 가공성등의과제가개선되면, 스판덱스와같이 Covering가공등이불필요하기때 문에광범위한용도도기대된다

23 마 ) 개질폴리머에의한스트레치섬유 폴리우레탄이외의에라스토머원료를이용한스트레치소재의연구도진행되고있 다. 최근의예로서, 폴리에테르 에스테르계탄성섬유가있다. 에스테르성분에 PBT, 에테르성분에 PTMG( 폴리테트라메틸렌애테르글리콜) 을조합하여, 변성폴리 머를용융방사한것이다. 스판덱스와비교하여, 강도, 파단신도, 신장회복성은약간 떨어지고, 또한낮은하중영역에서의신율도낮으나, 내습열성, 내약품성, 내광성 등은우위에있다고한다. 사용방법은거의스판덱스와동일하다고여겨지지만, 폴 리에스테르와동시에고압염색이되며, 알칼리감량이가능하며, 내염소성이높은 등의특징을들수있으며, 이러한성능을살린상품개발이진행되고있는단계이 다. 바 ) 기타 스트레치성을가지는섬유를이용하여, 의류에스트레치성을부여하는방법이외에, 섬유를제편직후, 가공단계에서물리적 화학적인가공을실시하여스트레치성을 발현시키는방법도있다. 면의알칼리팽윤처리의응용으로, 직물중의실을팽윤시켜외력에의해織糸 Crimp율을높여 Relax 를하여신축성을발현하는것은, 그예이다. 그렇지만, 후가공에의한스트레치성의부여는간편한처리로는곤란한경우가많 고, 처리반의발생, 배수처리, 소재의성능열화등의문제도있으며, 현상은미소한 스트레치성을부여하는경우에만머물러있다. 이상, 스트레치소재에대하여설명하였으나, 고신축성, 고Stretch back 성, 緊迫力, 회복력의지속성등총합적으로평가하는경우, 또는의복의쾌적성을구체화하는 면에서평가한경우에서도, 고말할수있다. 현시점에서는스판덱스가가장우수한스트레치소재라

24 2) 스트레치의류 앞에서설명한스트레치소재를사용하여스트레치의류를만들며, 스판덱스등에 라스토머원료로부터만들어지는스트레치소재이외에는, 통상알려져있는편직방 법으로생지를만들거나, 또는그러한생지의소재가되는경우가많다. 스판덱스의경우는, 우수한신축성능을가지며섬유자체의촉감은고무에가까운 매끄러움이있다. 그때문에, 실단계에서더욱다른섬유를피복하는가공사로서 사용되며, 또한피복하지않은실로사용하는경우에도의류로된시점에서는앞 뒷면에직접나타나지않게제편직공정 직조가연구되고있다. 가 ) 스판덱스가공사 1 Covered yarn Covering 기를이용하여, 스판덱스를적절하게신장(1.2~4.0 배) 하여심으로하고, 피복사에나일론, 폴리에스테르, 목면, 양모, 아크릴, 레이온등을이용한실을 Covered yarn 이라고부르고있다. 용도에따라상대소재를선택할수있으며, 그 특성을살릴수있다. 상대편실을한번감은것과두번감은것에의해 Single covered yarn(scy) 와 Double covered yarn(dcy) 등이있으며, 스타킹, 양말, 편직 물등넓은용도에사용되고있다. 2 Core spum yarn(csy) 스판덱스를심으로한방적사이다. 정방기를사용하여, 방적하는경우에먼저신장 시킨스판덱스(1.5~3.0 배) 를심으로삽입한다. 상대소재에는목면, 양모, 폴리에스 테르, 아크릴및그러한것과혼면이사용되며, 목면사용이특히많고, 각종목면 교편지의부속, 붕대, 직물에사용되고있다. 단섬유방적사의촉감을가지며신축성 에한계가있어고신도품은되지않는다

25 3 Ply rarn( 合橪糸 ) 일반연사기를이용하여한쪽방향으로꼬임을준피복사, 한쪽방향으로꼬아서 신장시킨스판덱스(1.5~4.0 배) 를공급하여, 단순하게연사시킨것이다. 피복사는 Covered yarn 과동일한종류가사용되며, 스판덱스에도꼬임이들어가기때문에 꼬임을많게하면실에대한비틀림이크게된다. 현재는꼬임이적은제품이많으 며각종직편물에사용되고있다. 위의 3가지제조법의개략을그림 11 에나타내었다. 그림 11. 각가공사의제조법

26 4 기타 나일론등의가연가공사와신장시킨스판덱스를 Interlace 등의空氣流로혼섬한것 을, 일반적으로 Air covered yarn 이라고부르고있다. 혼합하는방법이실제꼬임을 준것이아니라단지서로얽어놓았기때문에편성등후공정에서심지실과피복 실이분리되기쉬우며, 편직면이깨끗하지않은등의문제가있어용도가한정되어 있다. 또한, 가연기의공정도중에서스판덱스를신장삽입하여, 나일론과폴리에스 테를가연하는동시에연사로서스판덱스가심이되어, 가연공사가피복사를만드 는것과같은방법도제안되어있으며, 또한개선해야하는점도많고사용되는용 도에한계가있는상황이다. 각가공법에의한가공사의형태개략을그림 12 에, 표 3에개략적인신도범위를나 타내었다

27 그림 12. 각가공사의형태

28 표 3. 각가공사의개략적인신도범위 가공사형태복합하는상대소재의형태가공사의신도 Core yarn 粗糸 50~150 Ply yarn 방적사( 필라멘트, 가공사) 50~150 Covered yarn(scy DCY) 방적사( 필라멘트, 가공사) 300 전후 Air covered yarn 가연가공사 300 전후 ( 참고) 피복하지않은실 400~800 * 습열처리후의값 표 4. 스트레치의류에요구되는의복소재의신도

29 나 ) 스트레치의류와필요신도 스트레치의류는그신율에따라여러가지분류법이있으며, 표 4와같이분류하 는경우가많다. Comfort stretch( 의복소재의신율 10~20%), Performance stretch( 20~40%), Power stretch(40% 이상) 이다. 신장방향은경사또는위사 (One way stretch) 경사및위사(Two way stretch) 로분류된다. 각분류의중에서 도, 개개의용도에대하여더욱실용기능성에의해, 생지의경사및위사의신율을 설정하여, 사용하고있다. 그대략적인내용을표 5 에나타내었다. 또한이러한스 트레치의류와스트레치소재와의관련을표 6 에나타내었다. 스판덱스혼용의경 유, 적용범위가넓은것이특징이다. 표 5. 스트레치직물의용도별신율 분류용도신율 (%) Comfort Performance Power 셔츠, 브라우스 10~15 ( 위사) 작업복 평상복바지 유니폼 10~15 ( 위사) 자켙 15~20 ( 경사, 위사) 슈트( 신사복, 부인복) 10~25 ( 위사) 스포츠자켙, 트레닝복 20~30 ( 경사, 위사) 경기복 (Disco pants) 25~40 ( 경사, 위사) 부인어린이 Slacks 20~30 ( 경사, 위사) 경기용스포츠웨어 50~200 ( 경사, 위사) 스키복 40~60 ( 경사) Leotard 50~200 ( 경사, 위사) 화운데이션 50~150 ( 경사, 위사) Comfort 용의류소재에는직물이많이사용된다. 가연가공사를사용하는직물에는 20~25% 가한계스트레치성이다. 스판덱스를사용하는경우에도, Core yarn 등가 공사를사용하는것이일반적이며, 일반적으로는 25~30% 정도이다. 예로서, Core yarn을사용하는붕대는조직밀도를거칠게하여도되기때문에 100% 정도의신도 를나타낸다

30 표 6. 분류와스트레치소재, 재료와의관계 Performance 용으로는, 환편그중에서도가연가공사를사용하는 Double knit 직물 이많다. 운동복등이이분류에속하며, 최근에는목면등다른소재를교편, 또는 가공에서부가가치부여도포함하여, 스트레치기능뿐만아니라쾌적성을고려한의 류가출시되고있다. Power stretch 용에는, 스판덱스를사용한경편, 환편직물이많다. 스판덱스도피복 하지않은실로사용하는경우가많으며, 다음으로 Covered yarn 이사용된다. 경편 직물에는, Hard power의 one way type과 Soft power two way type 이있다. 전자 의대표에가 Power net 조직으로, 화윤데이션용으로사용된다. 후자에는 Two way tricot 로, 그대표에가 Half 조직이다. 수영복용직물로서가장많이사용되고있다. 두종류의編目를그림 13, 그림 14 에나타내었다. 編目에서스판덱스가교편소재 에샌드위치모양으로좁아져있는것을알수있다. 염색가공후에는스판덱스의 신축력에의해더욱편밀도가증가하여, 스판덱스는직물의앞 뒷면에서보이지 않게되기때문에피복하지않은실에서도충분하게사용할수있다. 최근에는 Hard power로 Two way type 의편조직도특허로나와있다. 그편조직의예를그 림 15 에나타내었다

31 그림 13. Power net. 그림 14. 스프. 그림 15. Hard power 로 Two way type 의편조직의예. 다 ) 의복재료의신도와의복압 의복재료의신장응력과의복압의관계에대해서는, 여유와틈이없는경우의이론 식이제안되어있다. 또한스트레치성과피복의쾌적성, 인체운동에의한피부신 장과피복의신장등의보고도있다. 그러나, 실제에는여유와틈도있으며, 피부 신장과피복재료의신장그리고외복압의관계는복잡하며, 아직해명되지않은부 분이많다. 최근 Support type 의팬티스타킹으로, 착용실험으로얻은조이는느낌과총합적인 쾌적감의관련을파악하여, 조이는느낌의최적인착용압을수치화하기위하여, 새 롭게시험제작한脚型 Panst 착용압측정장치를이용하여, 각부위의쾌적착용압을 구하여, 이것을제품에구체화하여성공한예가있다. 각부위의쾌적착용압을그림 16 에나타내었다. Support 힘은발바닥이가장강하고, 발목, 장딴지, 대퇴부로점차 약하게되는특징이있다

32 그림 16. 각부위의쾌적착용압. 다. T-400 이란? T-400은그림 17 에서볼수있는바와같이, DuPont사가개발한 2종류의합성폴 리에스테르가편심구조를이루고있으며, 나선형 Crimp 가부여된필라멘트이다. 두 종류의합성필라멘트는 Poly(ethlene terphthalate)/poly(trimethylene terephthalate) bicomponent fiber로이루어져있다. 화학적 Repeat-unit가완전하게신장되었을때 원래길이의 90% 를넘지않는안전한구조를가지고있는성분과, 화학적 Repeat-unit 가최대한으로신장할수있는성분으로이루어져있고, 두폴리에스테 르성분의수축능력이다르기때문에자연스러운 Crimp와 Stretch성을부여할수 있는새로운개념의섬유이다

33 그림 17. T-400 의단면구조 표 7에연신된여러가지폴리에스테르에사용된화학물질명과 Repeat unit의결정 거리를나타내었다. 표 7. 폴리머 Repeat-unit 와 Repeat-distance * ** Repeat-distance=length of repeat-unit Two units

34 제 2 절기술지원목표 1. 기술지원목표 고신축성 Lycra 기술지원 Polyester Filament와순모또는혼방원사를교직하여직물을생산하고 인증과 CoolMax 인증을받을수있는고급셔츠및바지원단개발에관련된 구분평가항목 기술지원전 평가기준 기술지지원후 평가방법 ( 평가기관등) 1.T-400 선염법염색불가능염색가능 2.CoolMAx 인증인증없음인증 KS K 0205 (FITI) Dupont TTM (Dupont TUAS Lab.) 내 용 3.Lycra 인증인증없음인증 4. 흡한속건 - 흡수속도 Dupont TTM (Dupont TUAS Lab.) 10% 이상개선 KS K 0815 건조속도 10% 이상개선 (FITI) 5. 색단방지색단발생색단미발생 KS K 0205 (FITI)

35 3 절. 기술지원의내용 전년도에상당한기술이축적되었으나자체적으로새로운제품을개발하는데는여전히한계점을가지고있어계속적인기술지원을받을경우기술력축적이상당한위치에이룰것이고고부가가치모직물시장에뛰어들수있는발판을마련할것으로판단되어아래와같은기술지원을이루어졌다. - CoolMax 인증을위한특수가공기술 - 고신축성 Polyester 원사와순모또는 Wool 혼방사와교직할수있는설계조건 과제직기술 - 다양한제품개발을위한고신축성 Polyester 원사의선염기술개선 - - 디자인직물의색단방지를위한염색불량방지기술지원 대량생산시위사늘어짐및위사빠짐으로인한불랴의해결기술연구 - 불량발생시보정, 정포또는 Inking 기술지원

36 제 2 장본론 제 1 절기술지원성과 본연구는고신축성 Polyester Filament와순모또는혼방원사를교직하여직물을 생산하고 Lycra 인증과 CoolMax 인증을받을수있는고급셔츠및바지원단개발 에그목적이있다. 1. 양모와 T-400 을이용한고신축 속건성성직물의설계기술 일반적으로양모신축성직물은우레탄계직물을혼용하는경우가대부분이다. 이 연구는 DuPont사의고신축성 Polyester인 T-400 을사용하였으며, DuPont사의설 계기준과검사기준에합격하였기때문에고신축성을의미하는 Lycra" 라벨을부착 할수있는제품이다. 또 T-400의단면구조에서볼수있듯이모세관현상에의한 흡한속건의기능도가지고있어적절한제직설계및제직기술을개발시속건성을 의미하는 COOLMAX" 라벨도동시에부착할수있다. 이렇듯별다른가공이나다른 소재를적용하지않고하나의소재(T-400) 의적용으로두가지의기능성을지니는 양모혼방제품의개발이가능하게된다. 2. T-400 사염을통한울 / 폴리에스터선염직물개발 이미 T-400 지원단의제조에서는 원사를그대로적용한제직기술이개발완료되었으나고급셔츠및바 100% 사염된원사를이용하여후염색이필요없는선염직물의 제직이선호되고있다. 따라서 T-400의제직기술에그대로적용할수있도록 T-400 의사염기술의개발이필요하다

37 제 2 절기술지원수행 순모원사또는 Wool 혼방사와 T-400( 고신축성 Polyester) 의원사를교직하여 Lycra 직물과동등한효과의고신축성 wool 혼방고급고신축성을지니며 Coolmax 직물 이가지는흡한속건의기능성을지니는고급셔츠및바지원단을개발하기위해서는 아래그림 18과같이 Bicomponent fiber인나선형 Climp가부여된 T-400원사를 제직에앞서염색하고, 물리적인직물설계에있어 Lycra와 Coolmax를동시에인증 받을수있는 T-400 의최적함량을찾아냄과동시에제직기술도완료하여야한다. 그림 18. 연구개요. 편심구조를이루고있는나선형 Crimp가부여된 Bicomponet fiber의 Stretch 원리 는다음그림 19 와같다. 그리고속건원리는앞서설명한대로두원료사이게형성되 는모세관에의해섬유표면의수분이신속한이동을하게되는데있다

38 그림 19. 고신축성 Polyester 의신축메카니즘. 1. COOLMAX 인증을위한특수가공 가. 쿨맥스인증에관련된속건성 쿨맥스인증을내주는원사제조업체인듀폰에서는꼭쿨맥스가아니더라도자사의 속건성원사의함유랑이일정분량이상사용되어제직된직물에대해자사의 TM(Test Method) 에따라시험한후합격한제품에대해서는쿨맥스인증과동시에 라벨을부착할수있는자격이주어진다. 원단에속건성을부여하는방법으로는크게두가지가있다. 속건기능성의원사를 사용하여제직하는방법과일반원사를이용하여제직한후후공정에서속건성의특 성이있는가공제를사용하는방법이그것이다. 일반적으로앞의방법이선호되는데그이유는후공정에서여러가지가공을순차적 혹은동시에시행할경우가공제의특성에따라타공정에문제를발생시킬소지가 있고동시에시행하더라도속건기능을부여하는가공제와다른가공제의상용성에 있어안정화가되지않는등의문제점을내포하고있기때문이다. 특히양모는상대 적으로고가의원사에해당되므로한번의가공불량은엄청난재고발생과생산원가 의상승으로이어져자칫기업의부담이증가할염려가있기때문이다. 따라서본과제에서사용되고있는 T-400은듀폰에서도인정하고있는속건성원사 로서제직후원단이속건성을나타낼수있는최적함량을찾아내는것이더효율적 일뿐만아니라기업이향후생산공정을관리하는데에도유리한측면이있다고판단 하였다

39 1)T-400 함량 Lycra의인증을받기위해서는 T-400이함량이최소 33% 여야한다. 그러나 33% 함 량을가지는직물의경우, 원가면에서시장에서의메리트가그다지크지않아이를 보완하면서도 Coolmax 도동시에인증받을수있는제직설계를택하기로하였다. 기존의울/ 폴리혼방사와 T-400 의함량을변경해가며제직하여실험한결과, 본 과제의목표치인기존의흡수속도와건조속도가기존의울/ 폴리교직물에비하여 10% 이상개선되면서도신축성에있어 Lycra인증을받을수있는 T-400의함량은 23% 이상이다. 그러나 T-400의함량이 23% 일시속건성에서는문제가없어 Coolmax인증은무난히 받으나 Lycra인증을받기에는부족하여별도의스트레치가공을실시한결과듀폰의 Lycra 인증기준이신장율 16% 를무난히상회하는결과를가져왔다. 2) 흡수속도 편물의흡수속도는 KS규격에명시도어있으나직물의건조속도는명시되어있지않 은관계로편물의흡수속도에준하여실험하였으며그결과치를비교하였다. KS K 0815 편성물의시험방법에는 20x2.5cm 의시험편을웨일방향, 코스방향으로 각각 5 매이상채취하여, 각시험편을 27±2 의증류수가들어있는용기의수면에 한쪽끝이닿도록하여일정한높이로수평봉으로정지시킨다. 이렇게하여 10분경 과후모세관현상으로물이상승하는높이(mm) 를측정하여그평균값으로표시한 다

40 표 8. Wool 교직물의흡수속도 흡수속도를시험한결과를표 8 에나타내었다. 비교대상으로유사한조성의일반폴리에스터를사용한원단으로같이실험한결과 T-400이함유된원단의흡수속도가경사방향으로는 6 배이상, 위사방향으로는 5배 이상빨랐다. 이는초기개발목표치인 10% 를훨씬상회하는결과로 T-400의모세 관역할이상당히우수하다는것을알수있다. 이는곧사람이 T-400 이함유된의류를착용하고땀을흘릴경우, 아주빠른속도 로흘린땀이의류에흡수된다는것을나타내는것으로 Wool 을하는원단을스포츠울, 또는 e-wool 이라하여판매되는추세이다. 시장에서는이런역할 3) 건조속도 편물의건조속도는 KS규격에명시되어있으나직물의건조속도는명시되어있지않 다. 따라서편물의건조속도에준하여실험하여그결과치를비교하였다. KS K 0815 편성물의시험방법을보면두가지의건조속도시험방법이있는데이중 B 법을택하여실시하였다

41 가 ) A 법 40x40cm의시험편 3배를채취하여 27±2 의증류수중에침지시켜충분히흡수되 게한후, 수중에서꺼내어물방울이더이상떨어지지않을때그림과같은건조 시간측정장치에걸고표준상태의시험실내에방치하여자연건조될때까지의시 간(min) 을측정하여그평균값으로표시한다. 그림 20. 건조속도측정장치. 나 ) B 법 그림과같은시험편(202.5 cm2) 3매이상을채취하여그림과같은천칭으로무게를달 고, 27±2 의증류수에시험편을 3시간이상침지시켜충분히흡수되게한후수중 에서꺼내어 10 분후에시험편의무게를단다. 다음식에따라증발성자유수분량 을계산하고그평균갑으로표시한다.( 소수점이하둘째자리까지) 증발성자유수분량 (g/205.5 cm2)=w-w1 여기에서 W : 수중에서꺼낸 10 분후의무게 (g) W1 : 침수전의무게 (g)

42 그림 21. 건조속도측정용샘플규격. 다 ) 실험결과 표 9. Wool 교직물의건조속도 실험결과 T-400 을함유한교직물이건조속도가빠르게나왔다. 먼저일반폴리에스 터를사용한교직물에비해 T-400을사용한교직물의건조속도가약 1.4 배빨랐다. 그러나흡수속도에비하여건조속도는그렇게큰차이를보이지않았다. 그이유로 는흡수속도는원사자체의모세관이속도를좌우하는핵심적인요소로작용하였으나 건조속도는일반폴리에스터에비해표면적이넓고외부로수분이증발되는부분에 쉽게수분을이동시켜줄수있는모세관현상만이있을뿐다른시험환경은얻었다

43 직물의건조속도는직물의조직에의해서도상당한영향을받는다. 본실험에서 T-400을함유하고있지않은샘플 4번의건조속도가높게나온이유는직물의조직 이다른조직과는다르게넓은표면적을가지게끔되어있다. 본실험에동일조직의작물을사용하지못한것은제품의개발에시장을염두해두 고진행하여동일조직직물을생산하지못하였으나전반적인결과로볼때 건조속도를높인다는결론을얻을수있었다. T-400이 2. 교직물설계조건및제직기술 현대의고성능직기들의보급으로실용성있는제품을제직하기위한논스톱제직은 더욱절실해졌고장대시간은극단적으로최소화되어야한다. 이와함께직물의품질 에있어서도무결점에대한요구가점차커지고있고실제로본제품의개발에있어 서도무결점, 고품질의제품에대한필요성은상당히높았다. 일반적으로제직에관한말가운데 실감기와정경을잘하면직물을잘제직하게된 다 라는말이있을정도로원사의선택과그에따른정경공정의비중은제직못지않 게크다고할수있다. 또최신의성능을가진직기의개발로생산성과품질이전반 적으로많이향상되었으나직물의조직이나원사의물성에따라새로운제품을개발 할시에는직기의여러변수들을세밀하게조정할필요가있다. 경사소모사와위사의 Polyester사의교직물에서사의특성상모든흠이완제품에서 노출된다. 따라서완제품상태에서불량을수정하지않아도되도록제직공정에서무 결점제품을생산하지않으면안되기때문에제직공정별개발할내용을설정 선함으로써무결점제품을생산하는데그목표를두었다. 이미전년도에확보된제직설계기술및제직기술을대량생산체계에맞게구축하였 으며다양한제직설계를실시하여현장에적용한결과, 전년도에확보된제직기술이 이미양산화체제에도달하여큰문제점이발생하지않았다. 개

44 3. T-400 의선염기술지원 기술지원제품의특성상후염보다는선염에의한다양한패턴을가지는직물의수요 가많게된다. 따라서전년도에실시되었던후염공정뿐만아니라 T-400의선염방법 도반드시개발되어야한다. 가. 염색상의문제점 T-400은특수 Polyester 고신축성원사로염색시염색온도에의하여파축이발생한 다. 따라서이를해결하기위해다양한염색방법기존의방식대로 Soft Winder 기종 에서아무리 Soft하게 Winding 한다해도(0.5g/ cm2이하불가) 피염물이돌덩이처럼 단단해져염액침투가불가하여불균염이발생제품응로서의가치가없음. 또타래염색법에서는신축성과과축에의해염색후타래에서다시 정이거의불가능하였다. Winding하는공 나. T-400 염색법개발 1) 염색공정 1 먼저 Soft Winding 후 130 의물에 30분간 Pre-setting하여 1차축소시킨다음다 시 Soft Winding 을실시한후염색하는방법을취하였다. 그러나 Soft Winding시 Oligomer의발생으로사절현상이심하여 Winding 작업자체 가불가능하여염색작업으로이어질수없었다. 2) 염색공정 2 사증기에서 115 로 Setting하고 Soft Winding 후 90 에서물 Setting 한후다시 Soft Winding하여 115 에서염색을시도하였다

45 일단염색에는성공하였으나사증기에서 할가능성이있었다. 115 Setting 시흘러내림등문제가발생 3) 염색공정 3 앞서실험한결과원사에처리된 방지하여 Oligomer가염색전에는최대한흘러나오지않게 Rewinding시발생하여사절에미리대비하여야한다는결론을얻을수있 었다. 따라서 Soft Winding 후 90 에서물 Setting 하여 2차 Soft Winding 한후 90 에서물 Setting, 다시 Soft Winding한후 115 에서염색을실시하였다. 위의 방법으로염색을실시한결과염색이가능하였으며원사에아무런문제도없었고 Cone 내외에균일한염색이된것을확인할수있었다. 그러나이방법을택할시생산원가의상승과여러단계를거치는공정으로인한공 정불량의가능성이있었다. 4) Precision Winding M/C 를이용한 Soft Winding 앞서실시한염색법들을고려해볼때당장상용화와현장적용에는상당한애로사항이있어 Soft Winding 전용기계를이용하여문제를근원적으로해결하고자하였다. 가) 기계 Maker : Kamitsu Seisakusho CTD 나) 기계 Type : SSP-MC 다) Winding 조건 표항목 10. Rewinding 조건조건 Tube 권밀도 Winding speed Spring Tube g/ cm2 355m/min 권량 300~500g

46 * Winding 시 Spring Tube에스타킹을끼우고 Winding한다음그위에다시스타 킹을끼워흘러내리지않도록함이중요 * 염색조건은염색공정 3 의조건을그대로따른다. * 염색온도는 115 가가장양호하고염색완료후에 110 에서고온배수하여 oligomer 를제거할수있도록함. 5) 염색결과 가 )Setting 불량 일단가장문제가되고있는 Setting 불량의경우, T-400의장력에서발생하는문제 인데이는다시 Setting 온도와연관이있다. Setting 온도를낮추면과도한장력이 Cone에가해지는것을막을수있지만지나치게온도를낮추면 하나도발생하지않는다. 따라서현실적으로 Setting Setting의효과가 온도의조절범위는한계가있고현재보유하고있는설 비를이용한염색법개발에는원가상승을동반하는결과를가져와실제생산공정에 적용시예측가능한문제점을충분히검토하고실시하여야한다. 나 ) Oligomer 에의한염색불량 110 고온에서수세처리하여 Soft Winding하는공정을거쳐 Oligomer로인한염 색불량을근본적으로해결해야한다

47 표 11. T-400 선염조건 조건 S/W 130 x 60 分 S/W 물셋팅 (130 x 30 分 ) S/W 90 Setting S/W 115 염색 S/W 90 Setting 2차 S/W 90 Setting S/W 115 염착성내, 외색상차실함염색가능양호양호 염색 2次 S/W 시 Oligomer 결과 콘찌그러짐심함 염반심함 多 발생 사절심함 S/W 불가 R/W 상태양호 R/W 상태양호 ( 콘크기 : 500g/Cone) 현장에서자체적으로염색기술해결방안을모색한결과위와같은결과를얻을수있었다. 일단현장에서염색이가능한방법을개발하기는하였으나사염의물량이많을경우공정이복잡하고생산원가가지나치게상승하는등의부작용이우려되어다른방법으로이를해결하고자하였다. 다 ) 권밀도에따른염색불량 그림 22. 기술지원에활용된 Rewinder

48 따라서이를근본적으로해결하고자 Winding 공정을한번에해결할방안을모색한 결과, 일본의 Kamitsu Seisakusho LTD. 의모델명 SSP-MV-8P인 Rewinder를지원 기업에소개하여국내에서물색하도록하였다. 현재국내에도입된기계가있어위의기계로테스트하고여기에따라다양한염색 방법을시도한결과를아래표. 와같이얻을수있었다. 표 12. Rewinder 를이용한사가공및염색 분류내용 SAMPLE 현황및원인대책및해결방안 1. Setting 불량으로인한수축발생 2. Oligomer 에의한분진발생및염료흡착불량 3. RT/Winder에의한 S/Winder 권밀도불량 4. 염색시안팎차이극심 1. 연사 Setting 온도를 130 에서실시 2. Oligomer제거를위한염색기에서 110 고온배수 탈수 건조 재S/winder 염색 물 Setting에의한 Oligomer 제거후염색 3. 현재폐사보유 RT/Winder는권밀도가 0.5g/ cm2이상 이고, 리본발생등의와인더불량, 염료 Migration 불량 으로안팎차이가극심하게발생되어, Kamitsu SSP-MV-8P( 일본) Winder에 1콘의뢰하여 Winder 후 염색, 결과는양호(Sample 참조) 4. 일본 Kamitsu SSP-MV-8P Winder후안팎차이양호 5. 결론 - 폐사보유 RT/Winder는 Filament物은 Winder 권밀도 불량으로작업불가 - Filament物의 Key Point는 Winder의권밀도가염색성 을좌우함으로일본 Kamitsu SSP-MV-8P로 Winder후 염색 - Oligomer 제거는염색기에서 110 고온배수 - 2회 Winder 염색공정설정 - Filament物작업시에는絲染작업시에는 Kamitsu SSP-MV-8P( 일본) 제품에 Winder 후사염(115 염색) # 참조 - Viscos 1/120 Denner Kamitsu SSP-MV-8P 에 Winder 후염색양호하게생산(Sample 참조) # 별첨 SAMPLE K a m i t s u ( 일본 ) SSP-MV-8P 견적서및 Catalogue 참고

49 라 ) 색차측정 이렇게염색된 T-400 선염사를이용하여제직된교직물의색차를측정하였다. T-400 원사의색차를측정하기위해서는 T-400이이루어진직물또는편물로제 직된후색차를측정하여야한다. 그러나 T-400을 100% 로하여제직혹은편직되 는기술이개발되어있지않는등현실적으로불가능한요소들이많다. 따라서 T-400 선염사를이용하여 Wool 교직물을제직한후위사방향으로 5개부 분의샘플을채취한후, 이들으 E값을비교하는방법으로 T-400 선염사의색차 를대신하기로하였다. 측정결과 E은 0.1 로기존의목표치에충분한값을나타내었다. 다. 현장에서의염색 1) Soft Winding 된원사를염색하기위해저울에계량하여호대별로나눈다. 2) 콘당스프링무게를통상적으로 0.2kg 으로통일한다. 3) 우선카트를저울에올린후무게를제로로문든다음적재한다. 4) 콘갯수에맞는호대를준비하여염색한다. 5) A/W 은보통 1콘에 1KG 정도, T/W 은 1KG ~ 1.71KG 까지 6) 염색기호대준비범 염색기호대준비는처방전수량만큼원사를계량하여개수를확인후준비콘갯수 가 500개이상일때는 1 호대준비를준비한다

50 표 13. 호대별액비비및봉갯수와콘개수 최소콘갯수에최대콘갯수까지호대별, 액비만큼준비하고피염물은액비대비 10/1에서 8/1 정도까지준비한다. 과도하게많이준비하거나작게준비하면 color 재현성에문제가생길수있으니유의한다. 라. T/W 교직물염색방법 LISSAPOL TN-450 전처리제 T/W 도모든사종에전처리를실시한다

51 표 14. T/W 염색시조제조건 T/W 조제 Atefix WSE 고온섬유보호제 (3.0%) Aibegal SW 균염제 (0.5%) Sunsolt 1200K 분산제 (0.4%) Carrier 900N CH 3COOH 팽윤제 (3.0g/l) 촉매제 (0.7g/l) CH 3COONa 촉매제 (1.0%) 1) 전처리작업 : 온수를라벨수위만큼급수전처리제투입온도는 50 까지승온 후 5분간승온유지 배수후다시급수 1~2분정도지난후배수정수급수 2) 염, 조제투입 : 작업시작과동시에염, 조제신호가염료배합실염. 조제통에 불이들어옴 3) 정수를라벨수위만틈급수후침투탈기제투입 - 35 까지승온 다음고온섬유보호제투입후 4) 승온후조제가 1차로내려온후 40 까지승온 10 분간승온유지, 염료 1차투 입현장분할투입 5) 염료가많을경우 2차투입 - 중색이상일경우대부분염료 2차로분할

52 그림 23. 염색기와보조조염료통단면도. # 주의 - 보조탱크에서염색기안으로투입시 3 회분할투입요망( 염료발림사고의 원인이되기도함 ) 6) ph 관리 조제투입후최초 ph는 4.5정도로한다 7) 기계관리 가) 염, 조제투입후되도록뚜껑은닫아두도록한다. 나) 염, 조제투입시염액이염색기밖으로흐르지않도록한다. 다) 에어밸브및수세밸브를수시로점검한다. 라) 압게이지가정상적으로작동하는지수시로확인한다.( 압게이지가 3이상넘지않 도록한다.) 마) 안전밸브가정상적으로작동하는지수시로확인한다.( 화상의우려가있음) 8) 프로그램 가) 모든프로그램은되도록숙지하도록한다. 나) 모든작업은자동으로하도록한다. 수동으로작업시사고의원인이될수도 있다

53 예) 후처리시수동으로승온할시후처리온도보다더올라갈수있음특히 T/W일 경우후처리잘못으로색상이연해지는경우가많이나음 많으므로후처리후견뢰도에특별히신경을써야한다. T/W 작업은농색작업이 9) 승온온프로그램 1 주의) 칼라가맞지않아추가를할경우라벨점프가있어 45 까지자동냉각되면 서염료신호가염료배합실로올라가게되므로주의한다. 후처리프로그램

54 10) 승온온프로그램 2 T/W 는지나치게저온으로냉각시킬경우, 색상이황변할수있으므로 70 이하로 냉각시키지않아야한다. 농색일경우, 후처리필히견뢰도를확인하고반드시산처 리와온수세를같이병행해야한다. 농색작업후다시담색작업이필요한경우, 오염 을방지하기위하여반드시배관및염색기를수세해야한다. 11) 승온온프로그램

55 칼라가맞지않아추가를할경우, 라벨점프가있어 45 까지자동냉각디면서염료 신호가염료배합실로올라가므로주의한다. 12) 추가시승온프로그온프로그램

56 4. 디자인직물의후가공기술지원 1) 후염물가공공정 I 품명 : Stretch Gaberdine Spec : 2/72 x 150D (T-400) 가공공정 공정작업내용 1 연폭생지폭 59 2 PER 3 DR-HS 56 O/F 4% m/min * 열처리 36 초* 4 SC x20' 40'x40' WGH 3kg 소다 C-0 5kg*130yd 1절 1가닥 5 HE 탈수폭 ( ) 6 DR 56 O/F 6% m/min * 작업전필히연락* 7 PD T-400 원료임 ( 별도지시받을것) 8 HE 탈수폭탈수폭( ) 후필히연락, 건조폭조정계획 9 DR 55 O/F 6% m/min 10 중검사선, 크리스확인철저히! 필히연락요망. 11 GS 양면 900m 압 SC 'x40' WGH 2kg 13 HE 14 DR 55 O/F 6% m/min 15 MD 16 OL 17 SD 3 x 2' 18 SP 52 O/F 6% m/min WS-1 2% 19 SD 3 x 0' ** 숙녀기타** 20 검사 A/D 2y+30cm ** 완성폭 50 **

57 2) 후염물가공공정 II 품명 : Stretch Tropical Spec : 2/72 x 150D (T-400) 가공공정 공정작업내용 1 연폭생지폭 61 2 PER 3 DR-HS 60 O/F 4% m/min 4 PD 5 HE 탈수폭 ( ) 6 DR 56 O/F 6% m/min 7 중검 8 MD 9 GS 양면 900m 압 SC 'x40' WGH 2kg 11 HE 표이면구분철저! 12 CCB 3 번후폭( ) 13 DR 55 O/F 4% m/min 14 OL 표이면주의 15 CP 80kgx18m 이면위로 16 KD 160 Cycle 17 SP 52 O/F 6% m/min HR-2% 18 SD 3'x2' 19 검사 A/D 2y+30cm

58 3) 후염물가공공정 III 품명 : Rich Stretch Spec : 2/72 x 150D (T-400) 가공공정 공정작업내용 1 연폭생지폭 PER 15m/min 3 DR-HS 60 O/F 4% m/min * 열처리 36 초* 4 SC 'x20' 40'x40' WGH 3kg **120y 1절 1 가닥** 5 HE 탈수폭 ( ) 6 DR 58 O/F 6% m/min 7 PD 8 HE 탈수폭 ( ) 9 DR 58 O/F 6% m/min 10 중검 11 GS 양면 900m 압 SC 'x40' DH-WOL 20kg 13 HE 14 DR 56 O/F 6% m/min WS-1 2% 15 OL 16 CP 80kgx18m 이면위로 17 KB 1번 2 x2'x2' Colling 2분 6/6 분 * 양단차이주의, 2 호기작업* 18 SSM Steam m 19 검사 T-400 ** 완성폭 54 **

59 4) 후염물가공공정 IV 품명 : Sucker Spec : 2/72 x 150D (T-400) 가공공정 공정작업내용 1 연폭생지폭 68 2 CCB 3 번후폭( ) 후긴급열처리 ** 필히입회작업** 3 DR-HS 66 O/F 0% m/min 망글온도 50 4 KB 1번 2 x2'x2' 6/6분 5 PD 탈수폭( ) 확인후연락 6 HE 7 PD 8 HE 탈수폭 ( ) 9 DR-HS 64 O/F m/min 10 중검 11 OL 12 SH 양면 C.C.F 가공 13 SD 3 x3' * 프레스롤러떼고투입, 장력없이** 14 SSM 양면 1회작업 10m A/D 2yd=30cm 15 검사 ** 단체일반** 수축율및 Quality 확인후검사

60 5. Lycra 인증을위한기술지원 신장률은 KS K 중 의정속신장법에따랐으며, 시편의크기는가 로 50mmx세로 200mm로준비하였으며규정되어있는 200mm/mjn의속도로시편 을당기면서실험하였다. 측정중하중 신장곡선에서하중 15N 일때의신장률(%) 을나타내었다. 본과제에서사용한위사는 DuPont의 T-400으로 Lycra의인증과관련된 DuPont 자체의시험법이있어이와병행하여시험하였다. 또본개발에있어위사를모사에서 Stretch사로대치한것이어서경사방향의신장 률은측정할필요가없었으며위사방향의신장률을다양한시료별로측정하였다. 시료별신장률의실험결과는다음의표와같았다. 표 15. 시료별신장률의실험결과 주1) DuPont 에의뢰한결과 / 개발제품과같이 Wool과 T-400을혼방하 여제직한직물의경우, Oneway Stretch직물의신장률이 20% 이상을합 격판정과 Lycra 마크를인중해주는것으로나타났다

61 표 15에서나타난결과에서보면일반폴리에스터를사용한교직물에비해 T-400 을사용한교직물의신장률이대체적으로높게나왔다. 또같은 T-400의함량조건 에서도직물의조직을어떻게설계하느냐에따라신장률의값이달리나왔다. 따라 서직물의설계시 T-400의함량을결정함과동시에 Lycra 인증을위해직물조직도 함께고려해야할사항이다. 도함량의 T-400 을사용하였더라도제직조건, 후가공조건에의해서 Stretch 성능은 다소차이를보일수있으므로최종직물의신장률에적합한제직조건및후가공조 건을확립할필요가있다. 특히신장률은 T-400과어느정도정비례하는관련성이 있으나 Stretch 직물의중요한성능중의하나인신장회복률은 T-400의함량과반 드시정비례하는것이아니고오히려제직조건이나후가공조건에더큰영향을받 을수있는가능성이충분한것으로밝혀졌으므로향후개발과제에서이를도출하 는노력을기울여야할것으로생각된다

62 제 3 장결론 고신축 속건성 Wool 교직물의생산기술을지원하면서다음과같은결론을얻을 수있었다. 1. Collmax 인증 T-400 원사가지니는기능성중의하나인속건성을 Wool 교직물에나타내기위하 여다양한함량의 T-400을적용하였으며이와함께흡수속도와건조속도를측정한 결과일반폴리에스터를사용한 Wool 교직물에비해흡수속도는 6 배이상, 건조속 도는 1.4 배이상의성능을지니는것을확인할수있었다. 또기술개발의목표치인 기존직물대비 10% 이상의흡수속도및건조속도의개선에충분히만족하였으며특 히흡수속도는탁월하여인체에서발생한땀을신속히흡수할수있어인체가보다 쾌적한느낌을충분히가질수있다. 2. Lycra 인증 이미 Lycra 인증을받아바있는기술지원성과에 T-400이가지는속건성을반영하 면서도일반원사에비해높은단가의 T-400 원사의적절한신축성능부여함량을 구하였다. 아울러직물조직도함께기술지원하여 Dupont TM에의거 Lycra 인증을 받을수있었다. 3. T-400 의선염 T-400은선염시파축이발생하여염색 Cone 내외의색상차가심하고파도한장력 으로인하여 Cone 찌그러지는등의문제가발생하였다. 그러나다양한디자인직 물을생산하기위해서는선염은필수조건이기때문에이를해결하지않고서 T-400 과 Wool 교직물의개발은의미가없었다. 따라서다양한온도와염색공정을적용한결과, 비록공정은복잡해지지만현장에 서염색가능한공정을개발하였으며 Rewinding 줄이면서도대량으로염색을할수있는방법을개발하였다. 기술을적용하여불량발생가능성을

63 이는 T-400 수요에따라염색공정에서염색하거나 Rewinder를보유한외부의뢰 중택하는것이좋으며, 향후그물량이급증할시에는자체적으로 Rewinder를보 유하는것이권고된다. 4. Coolmax 와 Lycra 동시인증 T-400 의적절한함량을찾아내고선염법을개발한후, 이를제직에적용하여생산 된직물의경우 T-400이지니는고유의특성인신축성과속건성을동시에구현할 수있어 Dupont으로부터 Coolmax와 Lycra가동시에부착될수있는인증과라벨을 획득하는데성공하였다

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