KR100793143B1 - 가교에 의해 체적을 증가시킨 기능성 직물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포의 아래, 위 두 개의 층 사이에 가교를 형성시켜 제직한 포에 관한 것이다. 본 발명의 가교를 가진 포는 2개 층 이상으로 구성되며, 각 층간을 지지하는 가교사에 의하여 층간 간격이 넓게 유지되고, 이렇게 구성된 공간에 의하여 쿠션감을 가지도록 한 것이 본 발명의 특징이다.

본 발명의 가교를 가진 직물 포는 양면의 중간층에 가교를 형성하고, 이를 이용하여 기존 직물보다 직물을 구성하고 있는 층간 간격을 넓혀, 공기 함유량이 큰 원단을 생산하여, 침장용, 방석용, 클리너용, 청소용, 카펫용 및 특수 타월 등의 생활용품으로 사용 가능하다. 또한 완충구조를 가지고 있어서 방지용 의류, 모자, 간이 신발용으로도 적용가능하다. 표층을 이루는 조직에 고강도 합성섬유사를 사용하면 스포츠 용품 및 보호 장구류 등에 사용될 수 있다. 또한, 표층에 내연성 혹은 불연성 소재를 사용하면 소방 방호용 포 용도의 전개가 가능하다.

모켓트, 가교사, 다층직물, 다중지, 입체 직물

Description

가교에 의해 체적을 증가시킨 기능성 직물{woven fabric having binding yarn for expanded volume and multi functions}

도 1은 가교사로 구성한 직물의 표층 제직시 경사빔 준비 필요수량을 도시한 도면;

도 2는 가교사로 구성한 직물의 표층이 서로 다른 밀도로 제직시 경사빔 준비 필요수량을 도시한 도면;

도 3은 도 1에서 가교사 경사빔 준비 필요 수량을 도시한 도면;

도 4는 가교사 보강층 형성시 경사빔 필요수량을 도시한 도면

도 5는 도 1에서 경위사 구성을 설명하기 위한 도면;

도 6은 도 1의 위사방향으로 가교층에 충전물을 같이 삽입하여 형태안정성을 높인 단면 구조를 도시한 도면;

도 7은 도 4의 위사방향으로 가교층에 충전물을 같이 삽입하여 형태안정성을 높인 단면 구조를 도시한 도면;

도 8은 도 1의 가교사의 돌출을 막기 위하여 외측에 별도의 외층을 제직한 단면 구조를 도시한 도면;

도 9는 제직기의 구조 및 구동방법을 설명하기위한 도면;

도 10은 도 1과 같은 직물을 제직하기 위한 조직설계도면;

도 11은 도 10으로 제직되는 직물의 단면 모형도면;

도 12는 도 8과 같은 직물을 제직하기위한 조직설계도면.

본 발명은 가교를 가진 직물지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 개의 표층 사이에 가교층을 배치하여, 두 표층 간에 넓은 공간이 생기게 함으로써, 공기 함유량과 공기 유통량을 크게 하여 청량감이 크고 쿠션감과 반발력이 뛰어나게 구성된 입체 직물지에 관한 것이다.

일반적으로 포의 부피를 증가시키려 할 때는 사용하는 경사 또는 위사의 굵기를 크게 하거나, 직물 조직을 겹쳐서 복수 층으로 배열하거나, 조직에 의하여 루프를 형성하는 방법, 털을 형성시키는 방법 등을 이용하고 있다. 그러나 이러한 방법으로 얻어진 직물 포는 중량이 무겁고 층과 층 사이의 간격이 조밀하여 공기의 이동에 필요한 충분한 공간을 가지지 못하여 통기성이 불량하다. 또 직물조직을 겹조직으로 구성하고 조직 간을 접결사로 연결시키는 경우 층 사이에 공간을 형성하고 있지 않기 때문에 쿠션감, 탄력감, 부피감이 부족하다.

그러나 본 발명에서는 가교사를 이용하여 직물내부에 구조적으로 직물의 각 층간 간격을 충분하게 넓혀주고, 부피를 키워 줌으로써 통기성이 높은 직물을 구성할 수 있다. 이러한 통기성의 영향으로 직물 조직 내에 공기가 흘러 피부에서 배출되는 땀을 쉽게 공기 중으로 배출시켜 청량감을 높여줄 수 있다. 또한, 가교사에 탄성사를 사용하여 탄력성에 의한 쿠션감을 제품에 부여할 수 있다.

대한민국 특허 출원 제 10-2003-7012691, 아사히 가세이의 [좌석 시트용 입체편물]에 의하면 앞뒤 2층의 편성 포와 이 2층의 편성 포를 연결하는 모노필라멘트에 의한 연결 사로 구성된 입체편물인 것을 특징으로 하는 입체편물에 대하여 기재하고 있다. 이를 이용하여 제조한 입체 편물은 탄력성 있는 쿠션성분을 가지며, 단면 개략도는 본 발명과 유사하나, 입체 편물은 편직물의 구조적인 문제점인 형태안정성이 부족하여 길이와 폭 방향으로 신축성이 매우 크고, 고급스러운 외관을 갖지 못하는 단점을 그대로 지니고 있으며, 편물의 구성방법과 직물의 구성방법에는 근본적인 차이가 있어, 본 발명에서 제시하고자 하는 제품과는 다른 제품을 생산하는 방법이다.

또한, 대한민국특허출원 1991-0003171 [입체직물과 그 제직방법 및 제작방법을 실시하기 위한 기구]에는 다층 입체구조 편물을 편직하기 위한 방법을 제시하고 있다. 그러나 상기 문건은 입체직물로 제목을 붙여 두었으나, 실제 내용은 직물이 아닌 편물을 편직하기 위한 방법을 제안하고 있으므로, 본 발명의 제직에 의한 방법과는 별개의 방법이며, 제시한 제품의 형상 및 용도도 동일하지 아니하다.

상기 문건 등에서 볼 수 있듯이, 두 층간에 가교를 세워 공간을 확보하는 다층섬유제품의 구성방법은 더블랏셀기등의 편직기를 이용한 knit제품으로 구성방법과 이를 응용한 제품의 용도 전개에 한정되어 있다. 그러나 본 발명에서는 knit제품보다 형태안정성이 우수하고, 외관이 수려한 woven제품을 편직기가 아닌 직기를 사용한 제포방법으로 제조하며, 이를 이용한 제품을 제시한다.

기존의 직물은 경, 위사로 이루어진 일반적 직물을 두 층이상으로 적층하여 접결사로 접결하여 다층 직물을 구성가능하나, 두 층간의 간격이 좁아, 체적을 높이는 데 한계가 있었다. 그러나 본 발명의 직물에서는 가교사 구조를 이용하여 직물 층간의 간격을 최소 5mm이상으로 넓게 띄워줘, 높은 체적을 갖는 직물을 제직하는 것을 목적으로 한다.

또 다른 목적은, 탄성사를 가교사로 사용하면 원단에 수직방향으로 탄성을 부여할 수 있어, 매트리스 등의 침장용, 여름용 방석, 아기용 요 및 탄성이 있는 카펫 등으로 사용이 가능하며, 직물을 구성하고 있는 층 중 한 층 이상에 고강력 사를 사용시 방호용구로 사용할 수 있는 직물을 제공함에 있다.

상기한 본 발명의 목적은,
표층을 구성하는 두 개의 포 사이에 이들 표층 사이를 5㎜ 이상 이격시키는 가교층이 형성된 형태의 세 개층 이상을 가진 입체 직물로서,
상기 가교층은 표층에 대해 기립한 다수의 가교사로써 구성되고, 각 가교사는 각 표층을 구성하는 경사 또는 위사와 교착하며, 표층을 구성하는 경사들과는 별도의 경사빔으로부터 공급되는 경사 성분으로 이루어지며,
상기 가교층에 의해 형성된 표층간의 이격된 공간에 의해 부피감과 통기성을 갖는 것을 특징으로 하는 가교에 의해 체적을 증가시킨 기능성 직물을 제조함으로써 달성된다.
좀더 구체적으로 설명하면 도 5에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 가교에 의해 체적을 증가시킨 기능성 직물은, 기존의 직물과 달리 두 층 이상의 표층으로 이루어져 있으며, 표층 간에는 가교사로 이루어진 가교층을 배치하여, 이 가교사로 이루어진 가교층에 의해 표층간 간격을 길게 구성하여 직물 내부의 부피를 크게 형성시킨다.
그리고, 상기한 본 발명의 구성에 있어서, 상기 표층에 고강력 섬유인 케블러 또는 아라미드를 사용하면 신체 위해 차단기능을 가지도록 구성된 직물을 얻을 수 있으며, 경우에 따라서는 상기 구성들에 있어서, 가교사가 표층 외부로 돌출될 수 있는데, 이럴 경우에는 상기 표층의 외부에 직물로서 별도의 외층을 더 형성함으로써, 가교사의 돌출을 막을 수 있다.
또한, 바람직하게는 상기 각 구성들에 있어서, 가교층의 안정성을 향상시키기 위하여 가교사를 지지하는 별도의 보강층을 구성하여 형태를 안정화시킨 형태로 직물을 구성할 수 있으며, 가교사의 형태안정성을 위하여 각 표층 사이에 별도의 충전물을 삽입하여 형태를 안정화시킨 형태로 구성할 수도 있다.
그리고, 상기 구성들에서 가교사로서 모노데니어 합성섬유사, 탄성사, 이수축 혼섬사, 가연사, 의장사 중 어느 하나 또는 이들의 2가지 이상의 혼합사를 사용하거나, 이들의 2가지 이상을 배열하여 제직함으로써 가교층의 탄성을 극대화하여 쿠션감이 뛰어난 형태로 구현할 수 있다.
한편, 상기 구성들에서, 직물을 구성하는 원사 중 어느 하나 이상에 도전사, 제전사, 발한성 원사, 흡한속건사, 극세사, 난연사, 항균사, 방취사 중에서 선택되는 기능성 섬유사를 사용하여 원단이 원사성분의 기능성을 갖도록 구성한 다양한 기능성 제품으로 구현하는 것도 바람직하다.

이때 사용하는 가교사의 종류 및 각 층을 형성하는 실의 종류 및 밀도의 구성에 따라 최종 제품의 용도를 달리할 수가 있다. 예를 들면 가교사를 모노사의 굵기가 20 ~ 1000de의 합성섬유 필라멘트사로서 스판덱스사 혹은 PTT사를 사용하고, 층 사이의 간격을 10~150mm로 제포(製布)하면 일반적 직물 포에서 얻을 수 없는 탄력감, 쿠션감, 부피감을 가지면서도 매우 가벼운 가교를 가진 입체형 포를 얻게 되어, 이러한 포는 침구용, 매트리스 등의 용도로 사용할 수 있다.

또 다른 예로서, 각 층에 흡한속건성 기능사, 도전사, 라이오셀 또는 모달사를 복합하여 제포하되 조직은 6매 목-레노 조직으로 하고, 가교사를 500de - 1000de 굵기의 폴리에스테르 모노사를 사용하여 직물을 제포하면 신체에서 발생하는 열과 땀을 매우 용이하게 외부로 배출하여 쾌적한 여름용품으로 사용 가능하고, 이러한 특성은 죽부인 혹은 베개 겉싸개 등으로 사용할 수 있다.

가교사 선정시 또 다른 예로서 땀을 쉽게 배출하고, 정전기 발생을 억제하기 위하여, 발한성 원사 혹은 흡한속건사를 사용하거나, 도전사, 제전사 등을 가교사와 합사 하여 사용하면 좋은 결과를 얻을 수 있다. 이러한 기능성 섬유 사용은 가교사 뿐만 아니라 표층의 경사와 위사로도 사용할 수 있다. 일례로 방취 섬유, 항균 섬유, 제전 섬유 및 은 섬유 등 이른바 기능성을 가진 섬유를 사용함으로써 노약자나 어린 아기 혹은 기능을 필요로 하는 사람에게 효과적인 포를 제공할 수 있다.

또 다른 예로서, 두 표층을 이루는 면(面)에 사용하는 소재중 한 면 이상에 고강력 합성섬유사를 사용하면 스포츠 활동시 위해 방지용 방호용품으로 사용 가능하다. 예를 들자면 도 1에서 제 1층의 경사와 위사는 고강도 케블러사로 제직하고, 제 2층은 인체친화적인 면(棉)사 또는 양모(毛)사로 구성하며, 가교사는 100de - 200de 정도의 모노 필라멘트사를 사용하되, 두 층 사이의 간격은 1~20mm로 직조한다. 이와 같이 구성된 원단을 재단 봉제하여, 스포츠 활동시 인체가 외부와 자주 접촉되는 부위에 착용한다. 착용한 제품은 표층에 고강도사를 사용하였으므로 스포츠 활동중 지면과 벽면 등에 접촉되어 충격이 일어나는 경우에 몸을 충격으로부터 보호가능하며, 중간에 탄성을 가진 가교사의 공간이 있으므로, 부딪힐 때의 충격을 흡수하고, 직물내 통기성이 좋아 인체에서 발생한 땀은 효과적으로 배출이 가능한 방호복용 소재원단으로 활용 가능하다. 따라서 스포츠 활동시 인체 보호구인 무릎, 팔꿈치 보호대 등으로 사용가능하며, 또한 여름용 간이 신발과 슬리퍼용 원단으로 사용가능하다.

또 다른 예로서, 각각의 표층에 200de - 450de 고강력 합성섬유사를 사용하되 고밀도로 구성하고 가교사를 고탄성의 모노사를 사용하여 제직후 가공간 방수처리하여 제조한 직물 포는 야외용 방수 매트리스로 전개 가능하다.

표층간을 연결하는 가교사는 여러 가지 원사나 형태를 사용할 수 있으며, 이에 대한 예시를 아래와 같이 제시한다.

한 예로서, 제조한 직물에 쿠션감을 증가시키기 위하여, 가교사가 스프링(spring)과 컬(curl)같은 형태를 가지고 있으면 유리하므로, 가교사에 가연을 하거나, 복합방사한 이수축혼섬사 혹은 콘쥬게이트사(conjugate yarn)를 사용하여 소기의 효과를 얻을 수 있다.

또 다른 예로서 중연 (굵기에 따라 다르나, 100t/m ~ l000t/m 정도로 연사를 가한 것) 이상의 연사를 가한 가교사를 층간에 배치하면, 쿠션감을 가지면서 가교사에 의한 표면 요철을 가진 포를 얻을 수 있다.

그리고, 원단의 형태 안정성과 복원성을 높힌 예를 들자면, 복합방사한 이수축혼섬사, 콘쥬게이트사등은 형태의 변화가 발생후 열수 처리에 의하여 거의 완벽하게 원상태로 회복하는 성질을 가지고 있기 때문에 사용시 형태안정성을 높여 줄 수 있다. 또 다른 방법으로 탄성사를 사용하는 것도 바람직하다. 예를 들자면 PTT, PU등의 원사를 사용하면 강한 탄성을 원단에 부여가능하다. 단, 이러한 원사는 되도록 단사가 굵은 원사를 사용하는 것이 바람직하다.

또 다른 예로서 땀을 쉽게 배출하고, 정전기 발생을 억제하기 위하여, 발한성 원사 혹은 흡한속건사를 사용하거나, 도전사, 제전사등을 가교사와 합사 하여 사용하면 좋은 결과를 얻을 수 있다.

이러한 가교용사는 일반적으로 모노데니어가 굵은 합성섬유를 사용하며, 표면층이 동일한 경사 밀도를 가질 때 두 층의 경사 밀도의 합을 40~300 본/인치로 하고 가교사의 굵기를 200de ~ l000de의 것을 선택하여 제직한다. 이때 두 표층간 교각 사의 길이를 1mm이상으로 하되 용도에 맞게 설정한다. 이불의 경우는 7mm ~ 10mm, 방석의 경우는 10mm ~ 15mm, 요의 경우는 10mm ~ 20mm로 하는 것이 바람직하다. 그리고 방석과 요에 있어서는 사용할 때 인체의 무게가 방석과 요에 가해지기 때문에 가교사로 굵은 모노 데니어를 사용하되 굵기는 200~l000de인 것을 사용하고 가능하면 가교사의 밀도를 많게 설정한다.

가교용사로서 모노필라멘트사를 사용하지 않고 멀티 필라멘트 사(여러 가닥으로 된 실)를 사용하고자 할 때에는 포합성을 높이기 위하여 꼬임을 가하여 사용할 수도 있다. 예를 들어 200de/10fil 또는 400de/10fil의 폴리에스터 사를 가교사로 사용하고자 할 때에는 300 ~ 500t/m 정도의 꼬임을 가하여 가교사의 형태 안정에 도움을 주게 된다.

이러한 직물 조직은 여러 가지 형태로 구성가능하다. 이러한 예를 아래와 같이 제시한다.

가교를 가진 포는 가교사가 직물의 조직을 비집고 표면으로 빠져나올 염려가 있다. 이와 같은 결점을 해소하기 위하여 표층간을 연결, 교착하는 가교사의 조직점을 각각의 층의 조직에서 3 본 교착 또는 5 본 교착으로 조직점을 증가시켜 주어야 한다. 도 5는 3본 교착한 예를 보여주며, 제 1층(L1)의 1, 2, 3번 위사를 교착한 가교사 b2는 제 2층(L2)의 위사 10, 11, 12번 위사를 교착한다. 가교사 b1은 제 2층(L2) 4, 5, 6번 위사를 교착한 후 제 1층(L1) 위사 7, 8, 9번 위사를 교착하여 직물을 구성한다. 이러한 가교사의 교착은 용도에 따라 가감할 수 있으며, 교착점이 많을수록 조직이 튼튼하게 구성되며, 3본 교착이 바람직하다. 또한 가교 교각 수를 많게 하기 위해서는 가교사의 본수 즉 밀도를 증가시켜 교각수를 많게 할 수 있다.

또 다른 예로서 도 4에서 볼 수 있듯이, 가교층의 길이가 15mm 이상 되는 포는 제품으로 오랜 기간 사용하면 가교사의 형태가 무너질 우려가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 가교사를 지탱하여 주는 힘을 증가시키기 위하여 보강층을 층 사이의 중간에 형성시키면 형태의 안정성이 높아져, 제품을 장시간 사용간 안정된 가교를 가진 포를 얻을 수가 있다.

또 다른 예로서, 두 개 이상의 층을 형성하는 가교사를 가진 포에 있어서 각각의 층에 사용하는 원사는 피부에 접촉하는 층과 피부에 접촉되지 않는 층으로 구분하여 원사를 배치할 수가 있다. 한 예로서 이불 혹은 요의 경우에 피부에 접촉되는 층에는 피부 친화성이 좋은 셀룰로스계 섬유 사를 배치하고, 비접촉 층에는 합성섬유 등을 사용하여 제품의 가격을 낮추는 방법도 가능하다.

또 다른 예로서, 두 개의 표층을 형성하는 조직은 일반적으로 평직을 기초조직으로 함이 바람직하나, 포의 통기성을 증가시키기 위하여 구멍을 가지는 조직, 즉 6 본 목-레노 조직을 기초조직으로 하여 원단의 표면에 구멍이 있는 조직을 사용할 수도 있다. 이때 기초조직의 필요 종광 매수는 두 개 층을 합하여 8매가 필요하다.

또 다른 예로서, 제품의 부피를 증가시키고, 내구성 및 형태안정성을 높이기 위하여 부클사(boucle yarn)를 가교 층간에 k와 같이 위입하여 별도의 내층(L9)을 구성한 예를 도 6의 모형도로 도시한다. 이때 사용한 위사 k는 부피를 높이기 위하여 부클사로 사용하는 것이 바람직하며, 이는 일반적으로 사용되는 부클얀 제조기를 사용함으로써 쉽게 얻을 수가 있다. 이러한 예중 한 가지로 도 7은 도 4의 조직층에 부클사 k를 위입한 것을 보여준다.

또 다른 예로서, 굵은 모노 필라멘트 사를 가교사로 사용할 경우에는 굵은 가교용 실이 표층 조직의 외부로 돌출할 염려가 있다. 이로 인한 외관과 촉감의 저하를 개선하기 위한 예를 도 8의 모형도로 제시한다. 본 발명의 일반적인 경우 표층을 구성하는 제1층(L1), 제2층(L2)의 외측에 별도의 조직인 제 3층(L3)과 제 4층(L4)을 구성하고, 제 3, 4층은 인접한 조직층, 즉 표층과 접결한다. 즉, 제1층(L1)은 제3층(L3)과 접결하고, 제2층(L2)은 제4층(L4)과 접결한다. 접결사는 인접층의 경사 혹은 위사로 접결하여도 가능하지만, 바람직하기는 도 8과 같이 제 3층 경사는 바로 아래 위사인 제1 층 위사와 접결하고, 제 4층 경사는 바로 위의 제 2층의 위사와 접결한다. 이때 가교사는 제 1층(L1)과 제 2층(L2)간을 연결하고 있으며, 표면으로 돌출하고자 하여도 제 3, 4층(L3,L4)으로 막혀있어, 가교사가 표층 조직 외측으로 돌출되는 것을 막는다.

또 다른 예로서, 각 층에 사용하는 원사에 항균사, 제전사등의 이른바 기능성 합성 섬유사를 복합하여 사용하고, 가교사에도 이와 같은 제전사, 항균사 등의 기능을 가진 사를 사용함으로써 보다 쾌적성이 양호한 포를 얻게 된다. 또한, 표면에 까슬까슬한 연사 효과를 얻고자 할 때에는 추가연이 필요하며 굵기에 따라 다르나 500t/m ~ 2000t/m의 꼬임을 가함으로써 소기의 효과를 얻을 수 있다. 그리고 표면에 색상 배열 무늬를 형성하고자 할 때는 설계자의 의도에 따라 선염 염색사를 적의 배열하면 된다. 또, 자연섬유와 혼방사 또는 양모 등과도 적당히 배열하거나 단독으로 배열 가능하고 때에 따라서는 한 층은 자연섬유 다른 한 층은 합성섬유를 사용하여 2중 색상 효과를 부여할 수 있다.

가교사를 가진 직물 제직용 직기의 개략도를 도 9로 도시한다. 두 층을 이루는 경사 빔 A에서 풀려나온 경사는 백 레스트 C1을 거쳐 사침대 C2, C3에서 경사의 능(경사가 1올씩 아래위로 정리되어 있는 것)이 정리되고, 이와 같이 경사의 능이 정리된 경사는 상층 포의 개구용 종광 E1 및 E2에 통경하게 되며, 다시 하층 포의 개구용 종광 E3 및 E4에 통경하게 된다. 이와 같이 통경이 완료된 상 및 하층 포의 제직은 각각의 종광 운동 및 위입(위사를 넣음)에 의하여 포가 형성된다. 다시 가교용 경사 빔 L로부터 풀려나온 가교사는 가교사 장력 조정용 로라 M1 및 M2를 통과하고, 가교사 가이드 F1 및 F2를 거쳐 가교사 개구용 종광 G1 및 G2에 통경한다. 이와 같이 두 표층을 형성하기 위한 종광과 가교를 형성하기 위한 종광에 통경된 각각의 경사는 종광의 운동에 의하여 개구가 형성되고 형성된 개구에 위입이 된 후 바디 E에 의하여 바디 침이 이루어지게 됨으로써 목적하는 가교를 가진 포가 완성되고, 완성된 포는 포권로라 J에 감긴다.

즉, 본 발명에 따른 직물을 제직하려면, 두 개 이상의 경사 빔이 필요하다. 이 때 요구되는 빔의 개수는 층을 형성하는 조직에 따라 다르다. 표층을 구성하는 빔의 개수는 예를 들자면, 도 1과 같이 제1층(L1)의 경사 a와 제2층(L2)의 경사 a1의 제직 축소율이 같은 경우에는 한 개의 경사 빔으로 가능하나, 도 2와 같이 두 층을 구성하는 경사 a와 a1의 제직 축소율이 다를 때는 두 개의 경사 빔을 필요로 한다. 또한 가교층을 구성하는 빔은 도 3에서와 같이 별도로 빔을 설치하되, 표면층용 경사 a, a1에 비하여 2배 이상의 공급량이 요구되는 경사빔 b가 설치되어야 한다.

또 다른 예로서, 도 4는 가교 보강층을 형성시킨 모형도이다. 두 표층 (L1, L2)을 지탱하고 있는 가교사가 장기간 사용 중에 형태가 변형되지 않도록 하기 위하여 별도의 가교사 지지용 조직인 제3층(L3)의 조직을 구성한 예를 보이고 있다. 이와 같이 제3층의 가교용 조직(L3)을 형성시키기 위해서는 제 1층(L1)과 제 2층(L2)용 경사 빔 a와 가교용 경사 빔 b 그리고 가교 보강층용 경사 빔 c가 필요하며, 최소 3개의 경사빔으로 구성하여야 한다. 이러한 보강층의 조직은 평직, 능직, 주자직, 변화직 등 다양하게 변화시킬 수 있으나 평직이 바람직하다. 다만, 도 4에서는 가교 보강 층 조직의 위사와 가교사는 교착시키지 않고 단지 가교층을 통과시킴으로써 가교사가 흔들리지 않도록 지지하여 주는 역할만 하도록 하였다.

<실시예 1>

1. 제직 준비

가. 외층 경사 빔 준비

사용 원사: 면 16수 OE 방적사를 추가연 z 350t/m

총 경사본수: 6700본(1개 층의 경사본수 3350 본X 2개층)

정경: 부분 정경

정경 폭: 72인치

나. 가교사 빔 준비

사용 원사: 포리에스텔 모노 필라멘트 200de

총 가교사 경사본수: 1675 본

정경: 부분 정경

라. 사 배열(두 개 층 경사와 가교 사 경사 배열)

두 개 층 경사: 4

가교사 경사: 1

2. 조직

도 5와 같이 구성된 직물의 간략한 모형도인 도 11을 제직하기 위한 조직도는 도 10으로 도시한다. 도 10의 N1에서 X 표식의 조직점은 가교사용 경사이고,

표식의 조직점과

표식의 조직점은 각 표층을 이루는 조직점이다.

도 8과 같이 구성된 직물을 제직하기 위한 조직도는 도 12로 도시한다.

도 12에서 경사방향의 1, 2, 3, 4번 경사는 제1층의 2중 조직 경사이고 5, 6, 7, 8번은 제2층의 2중 조직 경사이다. ⓐ와 ⓑ는 두 개층의 가교를 의미한다. 위사 방향의 1번 에서 24번까지의 숫자는 위사순서를 의미한다. 따라서 경사 1, 2, 3, 4번과 위사 1번 에서 24번까지의 각각의 조직점은 제 1층의 2중 조직이고, 경사 5, 6, 7, 8번 과 위사 1번 에서 24번까지의 각각의 조직점은 제 2층의 2중 조직이다. 제 1층 조직에서 경사 1번과 위사 2번의 조직점은 제 1층의 표 경사가 이 조직의 위사를 접결한 것으로 경사 1번과 위사 14 번 및 경사 3 번과 위 8번 및 20번의 조직점도 표경사가 위사를 접결한 것이다. 그리고 제 2층의 2중 조직에서 6번 경사와 3번 위사, 15번 위사 및 8번 경사와 9번 위사, 21번 위사는 제 2층의 2중 조직에서 하 경사가 상 경사를 접결한 조직점이다.

가교사 ⓐ와 ⓑ는 제 1층 조직과 제 2층 조직을 교호로 가교하고 있음을 그림으로 나타낸 것이다. 즉 가교사ⓐ는 제 1층 조직의 4, 6, 8번 위사를 교착한 후 제 2층 조직의 11, 13, 15번 위사를 교착한 것을 보이고 있다. 가교사ⓑ는 제 2층 조직의 위사 3, 5, 7번을 교착한 후 제 1층의 12, 14, 16번 위사를 교착한 것을 보여주고 있다.

다만 ⓐ 및 ⓑ 가교사의 교착은 가교층 조직 내에서 이루어진다. 즉, 제1층 경사 3번, 4번 및 제 2층 경사 5번 및 6번과 교착하는 위사 간에서 교각이 형성된다.

3. 제직

이와 같은 가교를 가진 포는 이중 벨빗(double velvet)직기와 2중 카펫트 직기등을 이용하여 제포 가능하며, 바디 뀌기 순서에서 두 층을 이루는 경사 올 수와 가교사 경사 올 수의 합이 각 바디 통입에 있어서 같아야 한다. 도 10의 N2는 바디 통입방법을 나타낸 것으로 두 개 층을 이루는 경사와 가교사 경사를 한 바디 구멍에 통입한 것을

표시로 나타낸 것이고, 다음의 바디 구멍에 두 개 층을 이루는 경사와 가교사 경사를 한 바디 구멍에 통입한 예를

표시로 보인 것이다. 설명에서와 같이

표시의 두 개층 경사본수 4올과 가교사본수가 1올이 한 바디구멍에 통입 되었으며, 다음의

바디 구멍에도 역시 두 개층 경사본수 4올과 가교사 본수 1올이 한 바디 구멍에 통입된 것을 보이고 있다.

4. 염색 가공

상기 과정을 통하여 만들어진 포는 통상적인 염색공정인 정련, 염색, 가공의 공정으로 진행하기에는 원단의 두께가 두꺼워, 통상적인 방법으로는 수행이 곤란하다. 그러므로 색상이 필요한 경우에는 사용하는 원사를 선염사나 원착사를 사용하여 원단을 제조하고, 이러한 선염 원단을 정련하여 제조를 마치는 것이 비용 면으로 유리하다. 구체적인 공정은 본 발명의 요부의 건이 아니므로 상세한 공정 설명은 생략한다.

5. 후가공

위와 같이 제조한 가교를 가진 입체형 포는 전술한 바와 같이 층간에 부클사와 같은 부품성이 큰 의장사를 사용할 수 있으나, 포의 내구성을 위하여 발포 플라스틱 등을 층간에 충전함으로써 보다 양호한 내구성을 부여할 수 있다. 더욱 바람직하기는 항균, 방취 등의 기능을 가진 발포 플라스틱을 층간에 충전재로 사용하는 것이다.

<실시예 2>

스펀지와 같은 구조와 기능을 갖는 크리너용 포로 제조하기 위한 실시예를 아래와 같이 제시한다.

1. 제직 준비

가. 경사 준비

microfiber 150de DTY 2합, PET 200de/10fila 를 Z방향 450T/M으로 합연 하거나, microfiber 150de 2합, PET film yarn을 Z방향 400T/M으로 합연하여 준비함.

나. 위사 준비

PET DTY 150/72 2합

다. 가교사 준비

PET DTY 150/72 2합 혹은 PET 200/10를 사용

다. 밀도및 기타 준비사항

밀도(경사)25본/inch X 2개층 = 50본/inch

밀도(가교사)25본/inch

정경부분정경

제직모켓트 직기

가교사길이 10mm

2. 제직및 염가공

실시예 1의 방법에 준하여 제직 및 염색 가공한다.

기존 스펀지를 이용한 주방용품은 스펀지에서 물과 세제를 흡수하고 있으며, 거품이 쉽게 일어나는 기능을 이용하여 널리 사용되고 있다. 실시예 2와 같은 방법으로 만들어진 직물은 기존 스펀지와 같은 부피를 직물 조직에서 부여하고 있으며, 외층의 극세사(microfiber)를 이용한 닦임성이 부여되어, 고급 주방용품으로 사용할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 두 개의 표층 간에 가교층을 형성시킨 직물 포는 우수한 통기성과 탄성을 가지고 있어서, 이불, 요, 방석, 및 베개 등 침장용에 응용 사용할 수가 있으며, 가교사의 선택과 가공 조건에 따라 부품성과 탄성이 매우 높은 포를 얻을 수가 있다. 또한, 본 발명의 직물 포는 유아, 노인 및 병약자의 침장용으로도 전개 가능하다. 이는 넓은 공간이 원단 내부에 형성되어 있기 때문이다. 그러므로 통기성이 좋아 피부에서 발생하는 땀을 쉽게 배출할 수 있어, 사용자가 상쾌감을 느낄 수 있으며, 탄성과 공기유통이 양호하여 욕창 등 피부질환의 발생을 줄여 줄 수 있다.

또한, 원단을 구성하는 여러 층 중 한 층 이상을 고강력 사로 사용하였을 경우, 강도가 높아지므로, 1회용 신발, 슬리퍼 등 신발용으로 사용가능하며, 또한 스포츠 용품으로 사용시 무릎, 팔꿈치, 손보호대등 인체 방호 용구로 사용가능하며, 고무보트 등의 하부 보호재로도 사용 가능하다. 이를 응용하여 고강력사를 고밀도로 표층을 형성하고 탄력성이 우수한 가교사를 사용하면 야외용 매트리스로도 사용 가능한 직물 포를 얻는다.
또한, 원단을 구성하는 층중 표층의 전부 혹은 일부에 극세사를 사용하였을 경우, 극세사의 닦임성과 직물 조직에서 부여되는 부피 및 흡수력을 바탕으로 기존 스펀지를 이용한 주방용품의 대체용으로 사용가능한 직물 포를 제조할 수 있다.

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Claims (8)

1. 표층을 구성하는 두 개의 포 사이에 이들 표층 사이를 5㎜ 이상 이격시키는 가교층이 형성된 형태의 세 개층 이상을 가진 입체 직물로서,

   상기 가교층은 표층에 대해 기립한 다수의 가교사로써 구성되고, 각 가교사는 각 표층을 구성하는 경사 또는 위사와 교착하며, 표층을 구성하는 경사들과는 별도의 경사빔으로부터 공급되는 경사 성분으로 이루어지며,

   상기 가교층에 의해 형성된 표층간의 이격된 공간에 의해 부피감과 통기성을 갖는 것을 특징으로 하는 가교에 의해 체적을 증가시킨 기능성 직물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 표층에 고강력섬유인 케블러 또는 아라미드를 사용하여 신체 위해 차단기능을 가지도록 구성된 것을 특징으로 하는 가교에 의해 체적을 증가시킨 기능성 직물.
3. 제 1항에 있어서, 가교사의 돌출을 막기 위해 상기 표층의 외부에 직물로서 별도의 외층을 더 형성한 것을 특징으로 하는 가교에 의해 체적을 증가시킨 기능성 직물.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가교층의 안정성을 위하여 가교사를 지지하는 별도의 보강층을 구성하여 형태를 안정화시킨 것을 특징으로 하는 가교에 의해 체적을 증가시킨 기능성 직물.
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 가교사의 형태안정성을 위하여 각 표층 사이에 별도의 충전물을 삽입하여 형태를 안정화시킨 것을 특징으로 하는 가교에 의해 체적을 증가시킨 기능성 직물.
6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 가교사로서 모노데니어 합성섬유사, 탄성사, 이수축 혼섬사, 가연사, 의장사 중 어느 하나 또는 이들의 2가지 이상의 혼합사를 사용하거나, 이들의 2가지 이상을 배열하여 제직한 것을 특징으로 하는 가교에 의해 체적을 증가시킨 기능성 직물.
7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 직물을 구성하는 원사중 어느 하나 이상에 도전사, 제전사, 발한성 원사, 흡한속건사, 극세사, 난연사, 항균사, 방취사 중에서 선택되는 기능성 섬유사를 사용하여 원단이 원사성분의 기능성을 갖도록 구성한 것을 특징으로 하는 가교에 의해 체적을 증가시킨 기능성 직물.
8. 제 2항에 있어서, 가교사의 돌출을 막기 위해 상기 표층의 외부에 직물로서 별도의 외층을 더 형성한 것을 특징으로 하는 가교에 의해 체적을 증가시킨 기능성 직물.

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