KR970007692B1

KR970007692B1 - 직물특성을 물처리에 의해 향상시키는 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR970007692B1
Application number: KR1019930701358A
Authority: KR
Inventors: 허셀 스턴리브; 조디 엠. 시겔; 존 마이클 그린웨이; 졸턴 메이트; 프랭크 이. 맬라니
Original assignee: 인터내셔널 페이퍼 캄퍼니; 아더 월래스
Priority date: 1990-11-05
Filing date: 1991-10-30
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2011-10-30
Also published as: WO1992007984A1; EP0556267B1; ATE169695T1; DE69129991T2; EP0556267A1; JPH06501525A; US5136761A; CA2095427A1; EP0556267A4; CA2095427C; RU2118415C1; ES2123518T3; DE69129991D1; AU8928091A

Abstract

내용없음.

Description

[발명의 명칭]

직물특성을 물처리에 의해 향상시키는 방법 및 그 장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명에 의해 직조 및 편성 직물의 물처리에 의한 특성 향상시키는 위사교정기, 플랫(flat) 및 드럼(drum) 물처리 특성향상 모듈 및 텐터프레임을 포함하는 생산라인의 개략단면도.

제2a도 및 제2b도는 제1도의 플랫 및 드럼 물처리 특성향상 모듈에 각각 사용하는 각각 36×29 90°와 40×40 45°의 메시 평직 지지부재(mesh plain weave support members)의 10배 확대사진.

제3a도 및 제3b도는 본 발명에 의한 물처리 특성향상 전후의 미세한 폴리에스테르 직조직물의 10배 확대사진.

제4a도 및 제4b도는 제3a도와 3b도의 기준직물 및 처리직물의 16배 확대사진.

제5a도 및 제5b도는 기준 직물 및 물처리에 의한 특성향상된 직조 아크릴 직물 10배 확대사진.

제6a도 및 제6b도는 각각 기준직물 및 랩방적사(wrap spun yarn)로 직조한 물처리에 의한 특성향상된 아크릴직물의 10배 확대사진.

제7a도 및 제7b도는 각각 기준직물 및 랩방적사로 직조된 물처리에 의한 특성향상된 아크릴 직물의 10배 확대사진.

제8a도 및 제8b도는 각각 기준직물 및 오픈 엔드 우울(open end wool) 방적사를 포함하는 물처리에 의한 특성향상된 아크릴 직물의 10배 확대사진.

제9a도 및 제9b도는 각각 기준 직물 및 물처리에 의한 특성향상된 우울/나일론(80/20%) 직물의 10배 확대사진.

제10a도 및 제10b도는 각각 기준직물 및 물처리에 의한 특성향상된 방적/필라멘트 폴리에스테르/면 능직물(twill fabric) 16배 확대사진.

제11a도 및 제11b도는 각각 기준직물 및 물처리에 의한 특성향상된 이중 편직직물의 16배 확대사진.

제12a도 및 제12b도는 각각 기준직물 벽 커버링 직물의 16배 확대의 전면사진 및 배면사진.

제13a도 및 제13b도는 각각 본 발명에 의한 물처리 특성향상된 제12a도와 제12b도의 벽 커버링 직물의 16배 확대의 전면사진 및 배면사진.

제14도는 각각 본 발명 방법에서 달성된 직물토크(torque) 감소를 나타내며, 기준직물 및 물처리에 의한 특성 향상된 아크릴 직물 스트립 즉, 제7a도와 제7b도의 직물의 0.09배 확대사진.

제15a도 내지 제15c도는 각각 제5, 7 및 8도의 아크릴 직조 직물의 0.23배 확대사진을 나타내며, 기준직물 및 처리직물의 세탁성과 구김(wrinkle) 특성을 나타내는 랩방적사 및 오픈 엔드 우울 방적사로 구성되어 있음.

제16a도 및 제16b도는 기준직물 및, 폴리에스테르 랩방적사를 포함하며 물처리에 의해 특성을 향상시킨 아크릴 직물의 1배 크기의 사진이며, 본 발명 방법으로 수득한 세척 내구성 및 표면 내구성등의 특성 결과를 나타낸다.

제17a도 및 제17b도는 기준직물 및, 슬럽사(slub yarns)를 포함하며 물처리에 의해 특성을 향상시킨 100% 폴리에스테르 직물의 약 1배 크기의 사진이며, 본 발명의 방법으로 수득한 세탁 내구성 및 표면 내구성등의 특성결과를 나타낸다.

제18a도 및 제18b도는 기준직물 및, 물처리에 의해 특성을 향상시킨 80% 울 및 20% 나일론 직물의 1배 크기의 사진이며, 본 발명 방법으로 수득한 세탁 내구성 및 표면 내구성 등의 특성 결과를 나타낸다.

제19도는 본 발명에 따라 직조 및 편성직물의 물처리에 의한 특성향상을 위한 교대식 생산라인 장치의 개략도.

제20도는 본 발명의 물처리에 의한 특성향상 방법을 사용하여 일체적인 구조로 결합되는 냅성직물(napped fabric) 성분을 포함하는 복합직물을 나타낸다.

제21a도 및 제21b도는 각각 본 발명 방법에서 따른 특성향상 및 라미네이션 전후의 부직-직조 직물 복합체의 확대 개략도이다.

[발명의 상세한 설명]

[관련 출원]

본 발명은 일반적으로 직조 및 편성 직물(woven and knit fabrics)의 품질을 향상시키는 섬유 가공 방법에 관한 것이다. 더 자세히 말하면, 본 발명은 섬유얀(fabric yarns)을 엉키게하여 블루밍(blooming)을 일으키도록 하는 동적 유체젯(dynamic fluid jets)의 사용에 의해 직조 및 편성직물의 특성을 향상시키는 물처리에 의한 엉킴 방법(hydroentangling process)에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 의해 제조된 직물은 표면가공(surface finish) 및 내구성이 증가되었고, 커버(cover), 마모저항, 드레이프(drape), 안정성과 같은 특성이 개선되었으며, 또한 공기투과도, 구미회복성(wrinkle recovery), 흡수성, 흡착성, 방축성(shrink resistance), 시임 미끄러짐(seam slippage) 및 에지프레이(edge fray)등이 감소되었다.

[배경 기술]

직조 또는 편성 직물의 품질은 여러가지 특성, 즉 얀 카운트(yarn count), 드레드 카운트(thread count), 마모저항, 커버, 중량, 얀 벌크(yarn bulk), 토크저항(torgue resistance), 구김 회복성, 드레이프 및 촉감(hand)에 의해 측정될 수 있다.

얀 카운트는 얀의 크기를 나타내기 위하여 주어진 수치설정으로 길이 대중량의 관계이다.

직조 또는 편성 직물의 드레드 카운트는 각각 직물 1인치당 엔드(ends) 및 픽(picks)의 수, 그리고 웨일(wales) 및 단(courses)의 수를 말한다.

인치당 위사의 (filling) 픽수를 세어서, 나타낸다. 따라서, 68×72는 인치당 68개의 경사 엔드 및 인치당 72개의 위사 픽을 가지는 직물을 나타낸다.

마모저항은 표면마모(surface wear) 및 마찰(rubbing)의 파괴작용에 의한 외관, 유틸리티(utility), 파일(pile) 또는 표면의 손상(loss)을 직물이 견딜 수 있는 능력을 나타낸다.

흡수는 기체 또는 액체가 섬유, 얀 또는 직물의 포어속으로 들어가는 과정이다.

흡착은 기체, 액체, 또는 고체의, 방직 섬유(textile fibers), 얀 직물 또는 임의 물질의 표면 영역에 대한 인력작용이다.

커버는 직물의 하부구조가 표면재에 의해 은폐되는 정도이다. 커버 측정치는 직물의 공기 투과성, 즉 공기가 그 직물을 통과하는 용이성에 의해 측정된다. 투과성(permeability)은 여과 및 커버등 기본적인 직물 품질과 특성의 척도가 된다.

얀 블룸(yarn bloom)은 얀내 섬유의 개면(opening)과 연전(spread)의 측정치이다.

직물중량은 단위영역당 중량으로 측정되며, 예로서 평방야드당 온스(ounce)수로 측정된다.

직물의 토크(torque)는 꼬임(twisting)의 결과로서 직물이 자신을 향하게 하는 경향이 있는 특성을 말한다. 직물의 토크를 제거 또는 감소시키는 것이 바람직하다. 예로서, 이와 같은 토크가 스트립(strip)에 걸릴 때, 직물은 꼬이게 함으로 수직블라인드(bertical blind)에 쓰이는 직물은 토크가 없어야 한다. 구김 회복성은 직물이 폴딩 변형에서 회복하도록 하는 직물의 특성이다.

직물이 표면 내구성은 마모 또는 동적 작동의 결과로서의 물리적 성질 또는 외관의 손상에 대한 물질의 내성이다.

촉감(hand)은 유연성(softness)과 드레이프성(drapability) 등 직물의 감촉특성이다. 종래기술 분야에는 부직 물질의 생산에 있어서 물처리에 의한 엉킴처리(hydroentangling)의 사용이 공지되어 있다. 종래의 물처리에 의한 엉킴처리 방법에서는 부직 섬유의 웹(web)이 구멍있는 패터닝 스크린(patterning screen)상에 지지되는 동안 고압 유체로 처리된다. 전형적으로, 그 패터닝 스크린은 드럼 또는 연속식 평면 컨베이어상에 제공되며, 그 컨베이어는 가압 유체젯(pressurized fluid jets)를 통과하여 그 웹이 규칙성 포합섬유 그룹(cohesive ordered fiber groups)과 스크린의 개방영역에 대응되는 배치로 엉키도록 한다. 상기 웹의 섬유가 상기 스크린의 개방영역으로 이동되고 엉켜, 인터트와인(intertwine)되도록 하는 유체젯의 작용에 의해 엉킴이 일어난다.

패턴부직포를 제조하는 종래기술의 물처리에 의한 엉킴 방법은 미합중국 특허 제3,485,706호(Evans), 제3,498,874호(Evans 등) 및 미합중국 특허 제3,873,255호 및 제3,917,785호(Kalwaites)에 의해 대표된다.

물처리에 의한 엉킴기술(hydroentangling)은 또한 직조 및 편성 직물의 특성을 향상시키는 기술에 의해 사용되어 왔다. 이와 같은 응용에 있어서, 직물의 경사 및 픽섬유는 교차점에서 물처리에 의한 엉킴이 이루어져 직물 커버의 특성을 향상시킨다. 그러나, 종래의 처리방법은 균일한 직물의 특성을 향상시키는데 있어 완전히 만족스럽지는 않았다. 이 기술은 또한 생산라인 효율을 얻기 위한 생산라인기술과 그 장치를 개발하지는 못하였다.

호주특허 명세서 제287821호(Bunting 등)는 상기 기술을 나타낸 것으로, 단 다공성부재(course porous members)상에 지지된 직물상에 고속의 주상 유체스트림(columnar fluid streams)에 충격을 가하는 기술구성이 기재되어 있다. 상기 호주특허 명세서의 실시예 XV-XVII에 기재되어 있는 번팅 공정에서 사용된 바람직한 변수는 20 및 30메쉬에 지지스크린, 1500psi의 유체압, 0.050인치 중심부상에서 직경 0.007인치를 가진 젯 오리피스(jet orifices)를 포함한다. 직물은 물처리에 의한 멀티플 엉킴 통과(multiple hydroentangling passes)를 사용하여 처리되며, 여기서 그 직물은 균일하게 엉키도록 하기 위하여 그 처리방향에 대하여 바이어스(bias) 방향으로 재배향된다. 상기 실시예에서 설명한 데이터는 직물 커버 및 안정성에 있어서 다소의 향상을 나타내었다.

또 하나의 종래기술은 유럽특허출원 0177277 (Willbanks)에 기재되어 있는 바, 그것은 하이드로패터닝(hydropatterning) 기술에 관한 것이다. 윌뱅크스는 장식효과를 나타내기 위하여 직조, 편성 및 접착 직물에 고속 유체의 충격을 가하였다. 직물내에서 얀 장력을 재분배시킴으로써 패터닝을 일으키며, 얀을 선택적으로 콤팩트(compact)하게, 느슨하게 그리고 개방된 상태로 처리하여 직물에 볼록구조(relief structure)를 제공한다.

상기 유럽 특허에서는 제한범위내에서 직물의 특성향상을 패터닝 처리의 2차 제품으로써 얻을 수 있다. 그러나, 윌뱅크스는 직물특성을 골고루 향상시키기 위하여 사용할 수 있는 물처리에 의한 엉킴처리를 암시하거나 나타낸 바 없다(상기 윌뱅크스의 실시예 4, 40쪽 참조).

시장성 있는, 직조 섬유의 물처리에 의한 특성 향상방법의 개선에 관한 필요성이 당 분야에 존재한다. 직물의 특성향상이 직물을 다양성하게 응용할 수 있는 미적 및 기능적 장점을 제공한다는 것을 고려할 수 있다. 물처리에 의한 직물의 특성향상은 직물의 안정성을 향상시키기 위한 직물 얀의 벌킹(bulking)과 동적 유체에 의한 엉킴에 의해 직물 커버를 향상시킨다. 이와 같은 결과는 종래의 직물가공처리의 필수적 구성요소 없이도 바람직하게 얻을 수 있다.

이 기술은 또한 직물의 물처리에 의한 특성향상을 위한 간단한 구조를 가진 장치를 필요로 한다. 시판용 제품은 균일한 물성특성의 직물을 생산하기 위한 조정상태에서 상기 직물의 연속적인 물처리에 의한 특성향상과 인라인건조(in-line drying) 처리를 하는 장치를 필요로 한다.

따라서, 본 발명의 일반적인 목적은 상기 기술을 진보시킨 개량특성을 가진 여러가지의 새로운 직조 및 편성 직물을 제조하기 위한 직물의 물처리에 의한 개량된 특성향상 방법과 그 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 더 구체적인 목적은 방적사 및 방적/필라멘트사로 된 직물의 특성향상을 위한 물처리에 의한 특성 향상 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 새로운 복합(composite) 및 성층(layered) 직물을 제조하는데 적용되는 물처리에 의한 직물 특성향상 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 하나의 또 다른 목적은 종래기술보다 구조가 간단하고 향상된, 물처리에 의한 직물특성을 향상시키는 생산라인 장치를 제공하는데 있다.

[발명의 요약]

본 발명에 있어서, 위와 같은 목적과 아래에서 명백하게 될 다른 목적은 동적 유체의 작동에 의해 직조 및 편성 직물을 물처리에 의해 특성 향상시키는 장치와 그 방법을 제공함으로써 일반적으로 달성된다. 물처리에 의한 직물 특성향상 모듈(hydroenhancing module)을 본 발명에서 사용하는 바, 여기서는 그 직물을 하나의 부재상에 지지시켜 조절되는 공정처리 에너지 하에서 유체막으로 충격을 가한다. 직포 또는 편포의 교차점에서 얀 섬유(yarn fibers)를 엉키게 하고 인터트와이닝(intertwining)시킴으로써 직물의 특성을 향상시킨다. 본 발명에 의해 특성향상을 시킨 직물은 균일한 가공 및 개량특성, 즉, 에지 프레이, 드레이프, 안정성, 구김 회복성, 마모저항 직물의 중량 및 두께 등의 특성을 가진다.

본 발명의 바람직한 방법에 의해, 직조 또는 편성 직물은 위사 직물 교정기(straightener)를 통해 처리라인상에서 1차 및 2차 단계의 직물 특성 향상을 위한 2개의 인라인 유체모듈로 진행된다. 그 직물의 상하부면은 각각 그 모듈의 부재상에서 지지되고, 유체막에 의해 그 상하부면에 충격을 가함으로써 그 직물에 균일한 가공을 제공한다. 지지부재는 유체 투과성이며, 약 25%의 개방영역으로 구비하며, 직물에 패턴 효과를 제공함이 없이 유체를 통과하도록 하는 미세한 메쉬 패턴을 갖춘 지지부재가 바람직하다. 본 발명의 하나의 특징은 그 모듈에서 지지부재를 사용하는데 있는 바, 이 모듈은 미세한 메쉬 패턴 스크린을 포함하며, 그 스크린은 처리 라인에 대하여 서로 오프셋(offset) 관계로 배열되어 있다. 이 오프셋배향(off set orientation)을 유체스트릭(fluid streaks)을 한정시켜 처리직물(processed fabrics)에 마킹(marking)하는 바디(reed)를 제거시킨다.

그 직물에 200∼3000psi 범위내의 압력으로 충격을 가하여, 직물에 약 0.10∼2.0hp-hr/1b의 전체에너지를 부여하는 주상 유체분사에 의하여 1단계 및 2단계 특성 향상을 수행하는 것이 바람직하다.

직물 특성 향상처리 후, 그 직물을 텐터프레임(tenter frame)으로 진행시키는데, 그 텐터프레임은 그 직물을 균일한 직물가공을 생산하기 위한 장력하에서 특정 너비로 건조시킨다.

본 발명의 장치의 장점은 간단한 구조의 연속처리라인(continuous processline)을 구성함으로써 얻어진다. 상기 1차 및 2차 특성향상 처리 스테이션(stations)은 다수의 횡방향(cross-directionally)("CD")으로 배열되고 일정한 간격으로 떨어져 있는 매니폴드(manifolds)를 포함한다. 오리피스 직경 약 0.005인치와 중심과 중심 간격 약 0.017 인치의 주상젯 노즐이 그 스크린에서 약 0.5인치 간격으로 장치되어 있다. 본 발명의 공정에너지에서 이 간격배열장치는 직물의 균일한 직물 특성향상을 생산하는 유체막을 제공한다. 오프셋되게, 바람직하게는 45도로 배향된 유체 투과 지지부재의 사용으로 젯스트릭을 효과적으로 한정시켜 처리직물에서 바디마킹을 제거시킨다.

각각 0.5∼6.0, 0.5∼5인치 범위의 데니어(deniers)와 스테이플 길이(staple lengths)이고, 얀 카운트가 0.5s∼50s의 범위인 섬유를 포함하는 얀을 직조 또는 편직한 직물에서 직물의 최적의 특성향상 결과가 얻어진다. 본 발명 직물의 바람직한 얀 정방장치(yarn spining systems)에는 면스펀(cotton spun), 랩스펀(wrap spun), 울스펀(wool spun) 및 마찰스펀(friction spun)을 포함한다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 효과는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 구체적으로 설명을 할때 명백해질 것이며, 다음의 구체적 설명에 한정되는 것은 아니다.

[본 발명의 최선의 실시 방식]

첨부도면에 따라, 제1도에서는 본 발명의 생산라인의 바람직한 하나의 실시예를 나타내며, 방적사 및/또는 방적/필라멘트사를 포함하는 직물(12)을 물처리에 의해 특성을 향상시키는 상기 생산라인을 전체적으로 부호(10)으로 나타낸다. 이 생산라인에는 통상의 위사 교정기(14) 플랫 특성 향상모듈(16)과 드럼 특성 향상모듈(18) 및 텐터프레임(20)이 있다.

상기 모듈(16), (18)은 직물얀의 벌킹 및 유체에 의한 엉킴을 통해 직물을 2면으로 그 특성을 향상시킨다. 얀 교차 영역에서 그 직물에 상기와 같은 엉킴을 제공한다. 처리에너지의 조절과 균일한 유체막의 제공에 의해 에지프레이, 토크, 구김회복성, 커핑(cupping), 드레이프, 안정성, 마모저항, 직물의 중량 및 두께를 포함하는 개량특성 및 균일한 가공을 가진 직물을 제공한다.

[특성 향상 모듈의 방법 및 메카니즘]

직물이 위사 조정기(14)를 통하여 앞으로 진행된다. 여기서 (14)는 직물 특성향상 모듈(enhancement modules)(16), (18)에서 처리하기에 앞서 직물의 위사를 정렬시킨다. 물처리에 의한 직물의 특성향상 공정 다음에, 직물을 텐터프레임(20)(통상의 구조로 되어있음)으로 진행시키며, 여기서 특정너비의 균일한 직물을 얻도록하는 장력하에서 건조시킨다.

모듈(16)은 1차 지지부재(22)를 포함하며, 그 1차 지지부재는 롤러(24)를 구비한 엔들리스 컨베이어장치와 그 롤러의 회전용 구동장치(도시생략)상에 지지되어 있다. 그 컨베이어의 바람직한 라인속도는 10∼500ft/min의 범위이다. 라인속도는 직물타입과 직물중량의 함수로서 변화되는 처리에너지의 필수 요소에 따라 조정된다.

평평한 배치를 가지는 것이 바람직한 지지부재(22)에는 매우 가까운 간격의 유체 투과성 개방영역(26)을 가진다. 제2a도에 나타낸 바람직한 지지부재(22)는 폴리에스테르 경사(warp) 및 슈우트 라운드 와이어(shute round wire)로 제조되고, 23.7%의 개방영역을 가진 36×29 90° 메쉬 평직이다. 지지부재(22)는 견고하고 시임없는 직포이며, 각변위(angular displacement) 또는 스낵(snag)이 되지 않는다. 그 스크린(미합중국, 위스콘신주 54913, 애플톤 P. O. Box 1939, 알바니 인터내셔널사의) 애플톤 P. O. Box 1939, 애플톤 와이어 디비젼에 의해 제조됨의 특성을 표 1에 나타낸다.

[표 1]

[지지 스크린의 특성명세]

모듈(16)에는 또한 직물(12)의 이동방향에 대하여 횡방향("CD")으로 배향되고 평행하게 간격을 둔 매니폴드(30)가 장치되어 있다. 각각 약 8인치의 간격을 둔 상기 매니폴드에는 다수의 가깝게 간격을 두고 배열한 주상 젯 오리피스(32)가 있으며 그 오리피스는 지지부재(22)에서 약 0.5인치의 간격을 두고 있다.

그 젯 오리피스는 직경과, 중심-중심간격을 각각 0.005∼0.010인치와 0.017∼0.034인치의 범위에 있으며, 그 직물에 200∼3000psi의 범위의 유체압력으로 충격을 가하도록 구성되어 있다. 바람직한 오리피스는 직경이 약 0.005인치이고, 중심-중심간격이 약 0.017인치이다.

이와 같은 유체 젯의 배열은 유체 엉킴스트림의 막을 제공하여 직물에서의 최적의 특성향상을 얻는다. 그 직물에의 에너지입력은 그 생산라인에 따라 누적되어 상기 모듈(16, 18)(2단계 시스템)에서 거의 동일한 레벨로 조정되는 것이 바람직하며, 그 직물의 상하면에 균일한 직물특성을 부여한다. 직물 얀의 효과적인 1단계의 특성향상 처리는 에너지 출력이 적어도 0.05hp-hr/1b, 바람직하게는 0.1∼2.0hp-hr/1b의 범위에서 얻어진다.

상기 1단계의 특성향상 처리를 한 후, 그 직물을 상기 모듈(18)로 진행시켜 그 모듈에서는 그 직물의 다른면의 특성을 향상시킨다. 상기 모듈(18)에는 하나의 드럼상에 지지되는 원통형 구조의 2차 지지부재(34)를 구성한다. 그 2차 지지부재(34)는 스크린영역 약 36%를 구성하는 매우 가까운 간격의 유체 투과성 개방 영역(36)을 포함한다. 제2b도에 나타낸 바람직한 지지부재(34)는 40×40 45° 메쉬 스테인레스 스틸 스크린이다(표 1에 기재된 특성명세를 가지며 애플톤 와이어에 의해 제조됨).

모듈(18)은 평평한 모듈(16)과 동일하게 작동한다. 매니폴드(30)와 젯 오리피스(32)는 1단계의 특성향상 모듈에서와 같이 거의 동일한 특성명세를 가진다. 적어도 0.5hp-hr/1b, 바람직하게는 0.1∼2.0hp-hr/1b의, 직물에 대한 유체에너지는 2단계의 특성향상처리에 영향을 준다.

통상의 직조 방법(weaving processes)은 직물에 바디마크(reed marks)를 제공한다. 이와 같은 마킹(markings)의 설명도를 제3a도 및 제4a도에 나타내며, 폴리에스테르 "LIBBEY" 브랜드 직물 스타일번호 S/X-A805(표 II 참조)의 10배 및 16배 확대의 사진이다. 제3a도와 제4a도의 바디마크는 글자 "R"로 정하였다.

본 발명은 1단계 방법 그리고 바람직하게는 2단계의 물처리에 의한 특성향상 방법을 사용함으로써 종래의 직조 방법에서의 결점을 극복한다. 물처리에 의한 특성향상 처리 라인의 종방향(machine direction)("MD")에 대하여 오프셋방향으로, 바람직하게는 45°로 드럼 지지부재(34)를 배향시킴으로써 본 발명의 방법에서 장점이 얻어진다(제2a도와 제2b도 참조).

지지부재(22, 34)는 미세한 메쉬 개방영역을 제공하는 것이 바람직하며, 이들 개방영역은 그 직물에 패턴 효과를 제공함이 없이 그 지지부재를 통하여 유체가 통과되도록 그 크기를 구성한다. 그 바람직한 지지부재는 유체가 통과하는 효과적인 개방영역이 17∼40%의 범위이다.

제3a도, 제3b도와, 제4a도, 제4b도의 기준 직물과 처리한 폴리에스테르 직물의 비교에 의해 직물 특성향상 처리방법을 사용하여 얻어진 효과를 나타낸다. 기준용 폴리에스테르 직물의 바디마크 R은 그 직물의 특성향상 처리를 통하여 본질적으로 제거된다. 오프셋 스크린 배열은 또한 직물 특성향상 방법과 연관된 선형 젯 스트릭 마아킹을 감소시키는데 효과적이다.

[실시예 I-XIII]

제3도 내지 제15도는 제1도의 생산라인(이하 "원형(原型) 제1도의 생산라인"이라 함)과 동일한 실험조건을 사용하여 본 발명에 따라 특성을 향상시킨 대표적인 직조 및 편성 직물을 나타낸다. 표 II는 도면에 나타낸 직물의 특성명세를 설명한 것이다.

제1도의 생산라인에서와 같이, 시험 매니폴드(30)는 모듈(16, 18)에서 약 8인치 정도 간격으로 떨어져 있으며, 약 60/인치의 빽빽하게 채워진 주상 젯 오리피스(32)를 지니고 있다. 오리피스(32) 각각은 0.005인치이고 1차 및 2차 지지부재(22), (34)에서 약 0.5인치 간격을 두고 떨어져 있다.

제1도의 공정라인에는 6개의 매니폴드를 각각 구비한 직물 특성향상 모듈(16), (18)이 있다. 실시예 들에서는 모듈(16, 18)이 각각 2개의 매니폴드(34)와 함께 구성되어 있다. 라인조건을 동일하게 하기 위하여 직물은 그 라인상에 다수의 작동을 시켜 진행시켰다. 각각의 두 매니폴드 모듈에서의 3번 처리 작동은 6개의 매니폴드 모듈에서와 동일하였다.

직물은 약 1500psi의 처리압력에서 물처리에 의한 특성을 향상시켰다. 상기 모듈의 라인속도와 누적에너지 출력은 각각 약 30fpm과 0.46hp-hr/1b에서 유지시켰다. 라인속도와 유체압력을 조절하여 균일한 처리를 위한 직물의 중량차를 수용하고 바람직한 에너지레벨을 유지시켰다.

실시예에서 처리한 직물은 커버, 블룸, 마모저항, 드레이프, 안정성과 같은 특성을 포함하는 미적 외관 및 품질에 있어서의 현저한 향상 및 시임 미끄러짐 및 에지 프레이의 현저한 감소를 나타내었다.

표 III∼XI은 시험 처리 라인상에서 본 발명에 의해 직물특성을 향상시킨 직물 데이터를 나타낸 것이다. 미국 ASTM(The American Society for Testing and Materials)의 표준시험절차를 사용하여 기준 직물 및 처리된 직물의 특성을 테스트하였다.

상기 표 III∼XI에서 나타낸 데이터는 아래의 ASTM표준에 따라 얻어진 것이다.

세탁내구성(washability) 시험은 다음절차에 따라 실시하였다. 중량측정("세탁전")은 각각 8.5"×11"(위사방향 8.5", 경사방향 11")의 크기를 가진 기준 직물 및 처리 직물 샘플을 취하였다. 그 다음 그 샘플을 통상의 세탁기와 건조기에서 3회 연속적으로 세탁시켜 건조하였다. "세탁후"에 측정을 하였다. 샘플의 세탁전후의 중량손실%는 다음식에 따라 측정하였다. %중량손실=D/B×100 여기서, B=세탁전 샘플 중량, A=세탁후 샘플 중량, D=B-A이다.

제4도 내지 제15도의 직물에 대한 현미경사진은 본 발명에서 얻어진 직물 커버의 특성향상을 나타낸 것이다. 현미경사진에서 주의해야할 것은 부호 A로 나타낸 사진은 미처리 직물에서의 개방영역(open areas)에 대한 것이고, 부호 B로 나타낸 사진에는 처리직물에서 개방영역이 축소크기로 되어 있다. 물처리에 의한 직물 특성향상 처리는 직물 얀이 교차점에서 블루밍과 엉킴을 일으키게 하고, 개방영역에 채워져서 커버를 개량하며 공기 투과도를 감소시켰다.

제12도 및 제13도는 HYTEX 브랜드의 벽 커버링 직물에 대한 현미경 사진(미합중국 매사추우세츠주 랜돌프 소재의 하이텍스 인코오포레이티드 사제품)을 나타낸다. 그 직물의 멀티-텍스쳐드 표면형상(multi-textured surface appearance)은 전면 직물 표면의 분리 영역을 통하여 직조되는 얀에 의해 제공된다. 제12b도와 제13b도에서 글자 "S"로 지정한 프리 플로팅 위브스티치(free floating weave stitches)가 그 직물의 이면에 형성된다.

"HYTEX" 벽 커버링 직물의 물처리에 의한 특성향상 처리에 의해 프리 플로팅 스티치 S를 직물의 안정성 및 커버를 향상시키는 직물 이면측에 고정시켰다(제12b도와 13b도 참조). 벽 커버링 적용에 있어서, 직물의 특성향상과 그 안정성 효과에 의해 접착성 백코팅(adhesive backcoatings)에 대한 필요성을 감소 또는 제거시켰다. 또, 그 직물의 특성향상처리는 그 직물에 의해 벽 커버 적용 접착제의 위킹(wicking)을 제한시킨다. 더 나아가서, 특성 향상시킨 직물이 음향 적용분야에 사용될 때 효과가 있다. 백코팅(backcoating)의 제거에 의해 음향반사(sound reflection)를 감소시키며, 또 직물을 통과하는 음향의 효과적인 전달을 감소시킨다.

[표 II]

^*리베이(LIBBEY)는 상표임. 미합중국 메인주 04240. 원 밀 스트리스 소재의 W. S. Libbey Co. 제품의 상표임.

^**노멕스(NOMEX)는 상표임(미합중국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 E. I. Du Pont de Nemours and Company, 사제품의 상표)

^***하이텍스(HYTEX)는 상표임(미합중국 매사추세츠주 랜돌프 소재의 Hytex, Ine. 사 제품의 상표)

[표 III]

[표 IV]

^*ASTM 실험기준 (D1295-67)에 의해 직물의 구김회복성 개량을 회복각도 증가로 나타냄.

[표 V]

[표 VI]

[표 VII]

[표 VIII]

[표 IXA]

[표 IXB]

[표 X]

제14a도와 제14b도는 기준 및 처리의 아크릴제 수직 블라인드 직물의 육안가시 사진을 나타낸다(W. S. Libbey사 제품. 스타일설정 S/406). 직물의 특성향상처리에 의해 수직 블라인드 적용에서 특히 효과적인 직물 토크를 감소시킨다. 제14a도와 제14b도의 토크 감소 테스트는 길이 84", 폭 3.5"의 직물 스트립을 사용하였다. 여기서 직물스트립은 억제력(restraint) 없이 수직으로 매달려 있다. 토크는 평평한 지지표면에서 직물의 꼬임각에 따라 측정하였다. 현미경사진에서 보는 바와 같이, 제14a도의 미처리 직물에서 90도의 토크는 직물특성향상 처리에서 제거되었다.

제15a도 내지 제15c도는 기준 및 처리의 아크릴제 직물(LIBBEY 스타일 번호 022, 406 및 152)에 대한 육안 가시사진을 각각 나타내며, 세탁 내구성(washability)를 테스트하였다. 미처리 직물은 제한된 프레잉 및 얀(중량) 손실을 나타내는, 특성을 향상시킨 직물과 비교하여 과잉의 프레잉과 파괴를 나타낸다.

표 XI는 세탁 내구성 테스트의 중량 손실 데이터를 나타낸다.

[표 XI]

상기 실시예들에서, 본 발명의 직물 특성 향상 방법이 개량된 직물 가공 특성, 예를 들어 표면 커버, 마모저항, 구김 회복성, 인장 강도 및 공기 투과도 등을 생성시킴을 알 수 있다. 본 발명에서 수득할 수 있는 추가직물 특성으로는 직물의 표면 내구성, 흡수성 및 흡착성의 향상 그리고 수축성의 감소를 들 수 있다. 게다가, 본 발명의 직물 특성 향상 방법을 특정 물질에 응용하여 유리한 직물 특성을 얻는다. 예를 들면, 울 직물의 특성 향상은 수축에 내성이 있는 밀집되고 압축된 직물을 제공한다는 것을 발견하였다. 본 발명의 기술의 또 다른 응용에서는, 직물의 연소 내성의 향상이 폴리에스테르계 직물의 처리에서 얻어졌다.

본 발명의 또다른 응용 및 구체화를 나타내는 실시예를 하기에 제시한다. 상시 실시예들에서 처럼, 직물들을 상기 실시예들에서 기술한 원형인 제1도의 생산라인에서 처리하였다. 약 1,500psi의 처리 압력에서 직물을 물처리에 의해 특성을 향상시켰다. 엉킴 모듈에 대한 라인 속도 및 누적에너지 출력을 각각 약 30fpm 및 0.5hp-hr/1b로 유지하였다. 라인 속도 및 유체압 조정이 균일한 처리를 위해 직물 중량의 차이를 수용하고, 바람직한 에너지 레벨을 유지하도록 이루어졌다.

[실시예 XIV]

[직물의 표면 내구성]

직물에 표면 내구성을 부여하기 위한 통상의 가공 방법은 직물 섬유를 안정한 배향으로 로크시키는 화학 결합제를 이용한다. 그러나 "내구성" 또는 "영구성" 압착 방법들은 직물 가공들을 경직시키고 직물의 촉감 및 드레이프 특성에 악영향을 준다. 본 발명의 물처리에 의한 직물특성 향상 방법은 화학 처리 가공을 필요로 하지 않고 직물에 향상된 표면 내구성을 부여한다. 얀의 엉킴을 통한 특성 향상 방법에서 직물 매트릭스 구조의 안정화를 통해 상기 결과를 얻는다. 특성 향상은 통상의 화학 처리의 섬유 로킹(locking) 메카니즘과 비슷하다.

제16a도 및 16b도-제18a도 및 18b도는 각각 기준 직물 및 하기와 같은 처리된 직물의 육안가시 사진이다 : 1) 폴리에스테르 랩 방적사를 포함하는 아크릴 직물, 2) 16×10얀/in²의 얀 카운트와 8온스/yd²의 중량의 슬럽 얀을 포함하는 100% 폴리에스테르 직물 및 3) 길포오드 80% 울/20% 나일론 직물(표 II참조).

직물 샘플을 세척-건조 세탁 처리를 5번 실시하여 내구성을 시험하였다. 시험 조건은 AATCC 테크니컬 매뉴얼의 시험 방법 124-1984에 규정된 바와 같이 통상의 가정용 세탁기의 온수 세척 및 열기 건조 조건에 근사하게 하였다. 기준 직물 및 처리 직물을 판에 장치하고, 육안 가시사진 비교를 위해 경사각도로 형광을 비추었다. 비처리 직물은 유연하고 압착된 표면 가공을 나타내는 특성 향상된 직물을 비교하여, 거칠고, 모틀성 및 넙성 가공을 특징으로 하였다.

[실시예 XV]

[수축-내성]

본 발명의 특성 향상된 직물은 향상된 수축 내성을 나타낸다. 표 XII∼XIV에 대표적인 직물 및 특성 향상된 직물의 세척/건조 및 드라이클리닝 처리의 수축 시험 데이터를 나타내었다. 시험 직물을 10"×10" 측정라인으로 마아킹함으로써 직물 수축을 측정하였다. 처리후 라인 마아킹과 관련하여 수축 측정치를 기록하였다. 상기 실시예 XIV에서와 같이, 세탁 조건은 AATCC 테크니컬 매뉴얼의 시험 방법 124-1984에 기재된 표준과 근접시켰다.

처리 및 기준의 시험 데이터의 비교로부터 본 발명의 특성 향상 방법이 수축 내성에 다소의 감소를 가져온다는 것이 입증된다. 예를 들어, 5번의 세척/건조사이클 후에, 특성 향상된 65%울/PET%는 비처리된 기준 직물에서의 14.4% 수축과 비교되는 6.9% 수축을 나타낸다.

울 직물에서의 수축에 관한 데이터를 나타낸 표 XIV에 주의가 기울여진다. 울 직물에서의 안정화는 통상의 화학 가공 처리의 필요성 없이 "세탁 내구성 울"을 제공한다는 것을 알 수 있다.

[표 XII]

^*"+"는 면직물에서만 스트레치를 나타낸다.

[표 XIII]

^*드라이클리닝 유체 : 페리클로로에틸렌

[표 XIV]

[울 수축]

[10"×10"로 마아킹된 샘플]

[미세한 백색 울]

[코오스 청색 울]

[실시예 XIV]

[흡수 및 흡착]

본 발명의 특성향상된 직물은 증가된 흡수 및 흡착성을 나타낸다. 표 XV에 본 발명에 따라 처리된 대표적인 직물에 대한 ASTM 물 보유 데이터를 나타내었다.

[표 XV]

[실시예 XVII]

[하이드로밀링된 울]

통상의 풀링(fulling) 또는 펠팅(felting) 방법이 방모 직물(woolen fabric) 및 소모 직물(worsted fabric)을 가공하는데 사용된다. 그러한 방법에서는 직물이 습기, 열, 마찰, 케미컬 및 압력에 놓이게 되며, 그 결과 직물 섬유는 안정한 구조로 매팅되고 치밀하게 된다. 유리하게도, 직물의 통상의 화학적 및 기계적 처리, 및 관련된 분해의 필요성 없이, 본 발명에서 유사한 결과가 얻어진다는 것을 발견하였다.

표 XVIA∼C에 통상의 풀링된 및 물처리에 의해 특성 향상된 미가공(griege) 상태의 울 직물에 관한 비교 데이터를 나타내었다. 기준 직물 및 통상의 처리 직물은 메인주 윈쓰롭 소재의 카알턴 울런 밀스로부터 얻었다. 기준의 미가공 상태 직물은 각각 물처리에 의한 특성 향상 및 통상의 풀링 방법을 적용하기 전에 180.5, 252.7 및 145.9gsy의 중량을 가졌다. 물처리에 의한 특성 향상 데이터는 0.5 및 1.0hp-hr/1b의 에너지에서 각 기준직물의 처리에 대해 나타낸 것이다. 본 발명에 따라 처리된 직물은 통상적으로 풀링된 직물의 성질과 비슷한 물리적 성질을 가지는 것을 알 수 있다.

표 XVIA∼C에 나타낸 울의 물처리에 의한 특성 향상("하이드로밀링")처리는 원형인 제1도의 생산 라인을 이용하여 행하였다. 하이드로밀링 방법에서 추가적인 처리 장점은 엉킴 모듈의 고온의 유체를 사용하여 얻을 수 있다고 믿어진다. 예를 들어, 상기 라인에 온수를 사용하면 울 섬유의 매팅(matting)과 기계적 엉킴을 수행할 수 있다. 이 목적으로는 또한 온수통 또는 본 발명의 펠팅 엉킴전 처리 단계를 이용하는 것이 유리하다.

[표 XVI-A]

^*미가공 상태 울, 메인주 윈쓰롭 소재의 카알턴 울런 밀즈에서 제조됨.

;^**카알턴 울런 밀즈에 의해 제공되는 통상의 처리된 울.

[표 XVI-B]

[표 XVI-C]

[실시예 XIX-가연성]

통상적으로 공지된 직물의 난연성은 일반적으로 고용융점 섬유계 물질의 화학 처리에 의해 얻어진다. 예를 들면, 폴리에스테르는 248.9℃(480℉) 내지 260℃(500℉)의 범위의 용융점을 가지며, 난연제 물질의 제조에 널리 이용된다. 그러한 폴리에스테르 물질을 일반적으로 정련(scouring)시켜 화학 가공으로 봉합된 불순물 없는 물질을 제공한다.

본 발명에 따라 처리된 폴리에스테르 직물은 증가된 난연성을 보이는 것을 발견하였다. 표 XVII에 본 발명에 따라 물처리에 의해 특성 향상된 폴리에스테르 평직 샘플에 대한 가연성 시험 데이터를 나타내었다. 샘플 1은 5개 시료 시험을 포함하는 특성 향상된 직물의 기준 및 처리 시험을 나타낸다. VISA 및 TREVIRA 브랜드의 폴리에스테르 직물에 대한 비교 데이터를 나타내었다.

NFPA의 난연성 표준을 표 XVIII에 나타내었다. 특성 향상된 직물은 비자 및 트레비라 직물들의 난연성을 초과하는 난연성을 나타낸다. 이 결과들은 얀의 엉킴에 의해 얻을 수 있는 직물 매트릭스의 향상된 안정화 뿐만 아니라 특성 향상 처리의 정련 측면의 기능으로 판단되고 있다. 본 발명의 또 다른 장점은 직물에 가공을 제공하여, 처리되는 직물에 불순물의 유입을 제한함으로써 얻어진다.

[표 XVII]

^*VISA는 사우쓰 캐롤라이나주 스파탄버어그 소재의 밀리켄 리서치 코오포레이션의 상표이다.

^**TREUIRA는 노오쓰 캐롤라이나주 샬롯 소재의 Hoechst Celanese 코오포레이션의 상표명이다.

NFPA 701로부터 하기 표는 이들 직물의 허용 가능한 한계를 나타낸다.

[표 XVIII]

[타거나 파괴된 물질의 허용 가능 길이]

[소규모 시험]

제19도는 본 발명 장치(일반적으로 40으로 나타냄)의 또다른 구체예를 나타낸다. 이 장치에는 다수의 드럼(42a-d)이 있으며, 특성 향상 처리동안 직물(44)이 이 드럼을 지나 진행된다. 구체적으로, 직물(44)은 드럼들(42)을 연속으로 위아래로 지나는 사인(sine)곡선 경로의 라인을 통과한다. 롤러들(46a 및 46b)이 직물을 지지하기 위해 드럼(42a 및 42b)에 인접한 라인의 양 말단에 장치되어 있다. 임의의 또는 모든 드럼들은 적당한 모터 구동 장치(도시하지 않음)에 의해 회전하여 직물을 라인을 따라 진행시킨다.

다수의 매니폴드(48)가 그룹으로 장치되어 있으며, 제19도는 4개 그룹을 나타내고 있는데 각각 드럼(42a-d)으로부터 간격을 두고 떨어져 있다. 사인 곡선형 직물 경로 상에 90°간격으로 매니폴드 그룹을 배열하여 직물의 반대편에 대해 간격을 가지도록 매니폴드를 연속적으로 배치시키고 있다. 각 매니폴드(48)는 그 직물에 대하여 물등의 주상 유체 젯(50)으로 충격을 가한다. 유체공급원(52)은 유체를 그 매니폴드(48)로 공급하여 유체는 라인(56)을 통하여 매니폴드로 재순환 처리시에 액체 섬프(sump)(54)에서 회수된다.

지지드럼(42)은 다공성 또는 비공성(non-poruos)으로 할 수 있다. 천공지지면을 포함하는 드럼을 사용함으로써 효과가 얻어짐을 알 수 있다. 지지면의 개방영역은 직물특성 향상처리에 사용되는 유체의 재순환을 용이하게 한다.

상기 제1실시예에서 구체적으로 설명한 바와 같이, 유체 통과를 용이하게 하는 미세한 메쉬 개방 영역 패턴을 가진 지지면을 사용하여 추가적인 장점이 얻어진다. 지지부재 배향의 오프셋배열, 예로서 제2도에 나타낸 바와 같이 45도 오프셋 배향의 오프셋배열은 특성을 향상시킨 직물에서 처리수 스트릭과 직조 바디 마아크를 제한시킨다.

직물의 특성향상 처리는 직물에 부여되는 에너지와 함수이다. 본 발명에 의한 직물의 특성향상 처리를 위한 바람직한 에너지레벨은 0.1∼2.0hp-hr/1b의 범위에 있다. 처리에너지 레벨을 결정하는 변수에는 라인속도, 직물에 충격을 가하는 액체 양과 속도, 직물중량 및 직물특성이 있다.

유체속도와 유체압력은 유체 오리피스의 특성, 예로서 주상(columnar) 대팬(fan) 젯 배치 및 처리 라인에서의 배열 및 간격에 의해 부분적으로 결정된다. 본 발명의 특징은 처리 라인상에서 유체막으로 충격을 가하여 그 직물에 에너지 플럭스(energy flux) 약 0.46hp-hr/1b를 골고루 제공하는데 있다. 오리피스 유형과 배열의 바람직한 특성명세는 제1도의 실시예에서 설명하였다. 오리피스(16)는 중심-중심간격이 약 0.017인치로 밀접하게 간격을 두고 있으며, 그 지지부재에서 0.5인치의 간격을 두고 떨어져 있다. 0.005인치의 오리피스 직경과 1매니폴드 인치당 60의 밀도는 균일한 유체막을 형성하는 주상 유체 젯을 분사시킨다. 다음 실시예는 제20도에 나타낸 처리 라인상에서 얻어진 결과를 나타낸다.

[실시예 XX]

다음의 특징을 가진 마찰 방적사(friction spun yarns)로 된 평직 100% 폴리에스테르 직물을 본 발명에 의해 처리하였다 : 얀 카운트 16×10 얀/in², 중량 8온스/yd², 마모저항 50사이클(CS17 마모 테스트 위일 500g으로 측정), 공기 투과도 465ft³/ft²/min

그 직물은 압력 약 1500psi에서 4개의 드럼(42)과 18개의 노즐(16)을 포함하는 처리장치에서 속도 300ft/min를 시abf레이트(simulate)시키는 테스트 라인상에서 처리시켰다. 이 처리 파라미터에서 직물에 대한 에너지출력은 약 0.46hp/hr/1b이었다. 표 XIX는 그 직물의 기준 및 처리 특성을 나타낸다.

[표 XIX]

[실시예 XXI 및 XXII]

실시예 XX의 처리조건을 사용하여 평직면 오스나버그와 평직 폴리에스테르링 방적 직물을 처리한 결과를 표 XX 및 XXI에 나타낸다.

[표 XX]

[표 XXI]

실시예 XX∼XXI에서 처리한 직물은 공기투과도의 실제적인 감소와 마모저항의 증가에 특징이 있다. 이 실시예들에서의 처리에너지 레벨은 약 0.46hp-hr/1b이었다. 처리에너지와 직물 특성 향상처리 사이에 상관관계가 있음을 발견하였다. 에너지레벨의 증가에 의해 최적의 직물 특성 향상 효과를 얻는다.

상기 실시예는 싱글플라이(single ply) 직조 및 편성직물의 품질 및 물리적 성질을 향상시키기 위한 본 발명의 물처리에 의한 직물 특성 향상 처리의 응용을 설명한 것이다.

본 발명의 물처리에 의한 직물 특성 향상 처리의 다른 응용에 있어서, 직물층(fabric strata)이 물처리에 의해 접합되어 일체의 복합직물로 된다. 제20도는 직물층(62), (64)를 포함하는 복합 플란넬(flannel) 직물(60)을 나타낸다. 그 층은 표면섬유를 돌출시키기 위하여 그 층 각각의 대향면(62a), (64a)를 1차로 냅핑(napping) 시킴으로써 물처리에 의한 접합이 된다. 그 다음, 대향면(62a, 44a)는 본 발명의 생산라인상에서 겹치게 배치하여 처리한다(제1도 및 제16도 참조), 층(62, 64)의 특성 향상처리에 의해 냅성 표면(napped surface) 및 그 층의 접합에 있어 섬유를 엉키게 하여 일체로 된 복합직물(60)을 형성한다. 외부표면(62b, 64b)는 또한 그 복합직물의 품질과 커버를 개량하는 처리에서 직물특성이 향상된다.

냅성 표면(62a, 64a)는 종래의 기계적인 냅핑장치를 사용함으로써 제공된 이와 같은 장치에는 직물표면을 마모시키는 금속 침(metal points) 또는 티즐버르(teasel burrs)를 지닌 실린더를 갖고 있다.

유리하게도, 복합직물(60)은 통상의 적층 접착제를 필요로 하지 않고 제조된다. 그 결과, 그 복합직물은 종래의 적층 복합물에서 얻어지는 감촉특성보다 향상된 감촉 특성을 가진다. 이와 같은 복합직물은 의복 및 신발등의 분야에서 다양한 응용을 할 수 있음을 알 수 있다.

단일층의 냅성 직물을 물처리에 의해 특성 향상시켜 유리한 결과를 또한 얻을 수 있다. 본 발명의 방법에서 얻은 냅성 직물 표면에서 돌출된 섬유의 엉킴에 의해 우수한 직물 가공이 얻어진다.

제21a 및 21b도는 본 발명의 또다른 구체화에 따른 복합 부직-직조 복합 직물을 나타낸다. 직물 복합체(70)는 카딩(carding)된 부착 및 직조층(72, 74)을 포함하는데 이들은 서로 대향 관계로 배열되어 있으며 특성향상 처리를 사용하여 물처리에 의해 접착된다. 층들의 물처리에 의한 접착과 카딩된 부직층(72)의 엉킴은 1단계 유체 처리 공정에서 수행된다. 접착된 복합체의 특성 향상 처리는 향상된 커버 및 가공을 가지는 직물을 생산한다. 그러한 부직-직조 복합 물질은 직물 제품의 내면 재료용으로 특히 응용된다.

본 발명의 또다른 구체예로, 섬유성 슬라이버(sliver)코어 및 수용성 외부시이드(sheath) 성분을 가지는 랩방적사로 구성되는 직조 또는 편성직물이 제공된다. 직물 특성 향상 처리는 용해성 시이드의 세척 및 슬라이버코어 섬유성 물질의 엉킴을 일으켜 안정화된 직물을 생산한다. 랩 방적사는 특성 향상 처리를 위해 얀을 직조하여 안정한 물질로 만드는 것을 용이하게 하는데 유용한 직물에 구조적 완전성을 부여한다. 직물의 특성 향상 처리와 랩의 세척은 우수한 구조적 완전성을 갖는 섬세한 직물을 생산한다. 바람직한 응용에서, 직물 얀은 -PVC-필라멘트 랩을 가지는 면 섬유 슬라이버 코어를 포함하며, 그 직물의 상면 및 하면 둘다 수력에 의한 특성 향상 처리를 한 것이다.

최적의 특성 향상(단일 플라이 및 멀티 플라이 직물에서의)은 에너지의 함수이다. 바람직한 결과는 약 0.5hp-hr/1b의 에너지 레벨에서 얻어진다. 에너지 필수량은 물론 최적 에너지 레벨을 얻는데 필요한 처리 조건들이 상이한 직물들에 따라 다르다. 일반적으로, 처리 속도, 노즐 배치 및 간격이 바람직한 처리 에너지 레벨을 얻기 위해 변화될 수 있다.

본 발명의 특성 향상된 직물은 0.3 내지 10.0의 데니어, 0.5 내지 6.0인치의 길이 및 0.5s 내지 80s의 얀 카운트를 가지는 섬유를 포함하는 얀으로 바람직하게 직조된다. 최적의 특성 향상은 0.5 내지 6의 섬유 데니어, 0.5 내지 6.0인치의 스테이플 섬유, 및 0.5s 내지 50s범위의 얀 카운트를 가지는 직물에서 얻어진다. 본 발명의 직물에 이용된 바람직한 얀 방적 시스템은 면 스펀, 랩 스펀 및 울 스펀을 포함한다. 실험은 바람직한 특성 향상 결과가 낮은 데니어, 짧은 길이의 섬유 및 느슨하게 꼬인 얀을 포함하는 직물에서 얻어짐을 나타낸다.

본 발명은 우수한 직물 특성 향상이 처리 조건 및 에너지 레벨을 조절하여 얻어질 수 있음을 인식함으로써 당 분야를 발전시킨다. 지금까지, 당 분야는 물처리에 의한 특성 향상 처리가 직물 품질을 향상시킬 수 있는 정도 및 장점을 인식하지 못하였다. 본 발명에서 달성되는 효과는 종래 기술에 비하여 실질적으로 그리고 기대이상으로 당 분야에 기여한다.

상기의 구체적 기술에서 볼때 여러가지로 변형이 가능하다. 예로서, 바람직한 방법과 장치는 유체 투과성 지지부재를 사용하나, 비다공성 지지부재는 본 발명의 범위에 포함된다. 동일하게, 제1도와 제20도는 각각 2단계 및 4단계 직물특성 처리 라인을 나타낸 것이다. 이 발명에서, 평형, 드럼형 또는 다른 지지부재 구조를 가진 하나 이상의 모듈을 포함하는 시스템 구조를 사용할 수 있다.

본 발명의 방법은 다양한 특성향상된 직물의 생산에 대하여 광범위하게 응용을 할 수 있다. 따라서, 상기 실시예들에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

최종적으로, 위에서 설명한 직물 특성 향상 방법에서 주상 젯 오리피스를 사용하여 유체막을 형성시키거나, 다른 장치가 이와 같은 목적으로 사용될 수 있다.

1991. 2. 26일자로 출원된 "직물의 하이드로패터닝을 위한 장치 및 방법"이란 명칭의 미합중국 특허 제4,995,151호(본 발명의 양수인인 인터내셔널 페이퍼 컴퍼니에 양도됨)에는 직조 및 부직포직물을 물처리에 의해 패터닝(hydropatterning)을 할때 사용되는 다양한 젯 유체 엉킴장치에 대하여 기술하고 있다.

따라서, 본 발명을 바람직한 특성 실시예에 따라 설명하였으나, 다른 물처리에 의한 엉킴 처리 장치 및 그 방법을 안출할 수 있으며, 그들은 첨부되는 특허청구범위에 규정된 본 발명의 기술적 범위내에 속한다.

Claims

특성 향상된 직조 또는 편성 직물이 향상된 수축 내성, 표면 내구성, 및 물질의 흡수 및 흡착 특성을 나타내도록, 간극 개방 영역과 직물 매트릭스의 경계를 한정하는 교차점에서 교차하는 방적사 및/또는 방적 필라멘트사를 포함하며, 이때 상기의 방적사 및/또는 방적 필라멘트사는 고압 유체 에너지로 처리되어 상기 간극의 개방 영역에서 엉킴(entanglement)을 일으키며, 상기의 유체 처리는 상기 직물 매트릭스를 안정화시키는 작용을 하는 것을 특징으로 하는 특성 향상된 직조 또는 편성 직물.
제1항에 있어서, 직물이 울 섬유를 포함하며, 안정화 작용이 수축 내성과 세탁 내구성을 가진 직물을 제공하는 특성 향상된 직조 또는 편성 직물.
제2항에 있어서, 직물이 2차 방직 섬유(textile fiber)를 추가로 포함하는 특성 향상된 직조 또는 편성 직물.
제3항에 있어서, 방직 섬유가 폴리에스테르인 특성 향상된 직조 또는 편성 직물.
제1항에 있어서, 직물이 폴리에스테르를 포함하며, 유체 처리가 직물에 내연성을 부여하는 특성 향상된 직조 또는 편성 직물.
제1항에 있어서, 직물이 돌출된 표면 섬유를 가지는 냅성 표면 가공을 포함하며, 상기 냅 가공은 상기 유체 처리에 종속되며, 유체 처리는 상기 돌출된 섬유를 엉키게 하여, 향상된 구조적 완전성 및 높은 로프트(loft) 가공을 가진 직물을 제공하는 특성 향상된 직조 또는 편성 직물.
제1항에 있어서, 직물이 랩 방적사(wrap spun yarn)를 포함하며, 이 방적사는 1차 섬유 성분인 슬라이버 코어(sliver core), 및 수용성 얀의 외부 시이드(sheath)랩을 가지며, 상기 랩 얀은 직포 또는 편포의 제조를 위해 직물에 구조적 완전성을 부여하며, 상기 유체 처리는 상기 수용성 시이드를 세척하여 구조적 완전성을 가지는 상기 1차 섬유 성분의 안정화된 직물을 제공하는 특성 향상된 직조 또는 편성 직물.
제7항에 있어서, 상기 슬라이버 코어가 면 섬유를 포함하며, 상기 외부 시이드 랩이 폴리에스테르 및 나일론으로 구성되는 군에서 선택되는 필라멘트 섬유를 포함하는 특성 향상된 직조 또는 편성 직물.
제1항에 있어서, 직물이 울 섬유를 포함하며, 펠트 및 매트 가공이 온수 처리에 의해 직물에 부여되며, 상기 유체 엉킴 처리가 상기 울 섬유의 인터로킹 및 안정화를 일으키는 특성 향상된 직조 또는 편성 직물.
제9항에 있어서, 직물이 2차 방직 섬유를 추가로 포함하는 특성 향상된 직조 또는 편성 직물.
간극의 개방 영역의 경계를 한정하는 교차점에서 교차하는 방적사 및/또는 방적 필라멘트사를 구조화된 패턴의 얀으로 포함하는 직물층, 및 스테이플 섬유를 포함하는 부직층을 포함하며, 상기 직물층 및 부직층은 대향 관계 및 일치 관계로 배열되고 고압 유체 에너지 처리에 의해 일체적 복합체로 접착되며, 상기 방적사 및/또는 방적 필라멘트사가 상기 간극의 개방 영역내에 엉키고, 상기 방적사 및/또는 방적 필라멘트사는 또한 상기 스테이플 섬유와 함께 엉키는 특성 향상된 직조 또는 편성 직물 복합체.
제11항에 있어서, 상기 부직층이 스테이플 섬유의 카아딩된(carded) 웹을 포함하는 특성 향상된 직물 복합체.
간극의 개방 영역의 경계를 한정하는 교차점에서 교차하는 방적사 및/또는 방적 필라멘트사를 구조화된 패턴의 얀으로 포함하는 직물층, 및 스테이플 섬유를 포함하는 부직층으로 된 복합체 방직 직물을 형성하기 위해 직조 또는 편성 직물 및 부직 물질층을 수력 접착시키는 방법으로서, 상기 직물층 및 부직층을 대향 관계 및 겹층 관계로 배열시키는 단계, 지지부재상에 층으로된 직물을 지지하는 단계, 및 충분한 시간 동안, 상기 간극의 개방 영역에서 상기 방적사 및/또는 방적 필라멘트사를 엉키게 하고, 또한 상기 스테이플 섬유와 방적사 및/또는 방적 필라멘트사를 엉키게 하기 위하여 상기 층으로 된 직물의 한면을 1차 연속 유체막(0.1 및 2.0hp-hr/1b 범위의 에너지로 직물에 충격을 가함)으로 통과시키는 단계를 포함하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 유체막이 직경 약 0.005 인치 및 중심-중심 간격 약 0.017 인치인 주상 유체 젯 오리피스(columnar fluid jet orifices)에 의해 제공되며, 상기 유체막은 약 1500psi의 압력의 유체로 직물에 충격을 가하는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 지지부재가 1차 방향으로 배열되어 상기 지지부재를 통해 유체가 통과하도록 하는 매우 가까운 간격으로 유체 투과성 개방 영역의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 층으로 된 직물을 2차 지지부재상에 지지시키는 단계 및 상기 층으로 된 직물의 다른 쪽면을 2차 엉킴 단계(층으로 된 직물에 0.1 및 2.0hp-hr/1b 범위의 에너지로 충격을 가함)에서 2차 연속 유체막으로 통과시켜 균일한 복합체 직물 접착과 가공을 일으키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항에 있어서, 상기 1차 및 2차 유체막이 직경 약 0.005 인치 및 중심-중심 간격 0.017인치인 주상 유체 젯에 의해 제공되며, 상기 유체 젯은 직물에 약 1500psi의 압력의 유체로 충격을 가하며, 상기 1차 및 2차 지지부재는 각각 1차 및 2차 방향으로 배열된 매우 가까운 간격의 유체 투과성 개방 영역의 패턴을 포함하며, 이 개방 영역은 물질에 패턴 효과를 주지 않고 상기 지지부재들을 통해 유체를 통과시키도록 하는 치수를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
교차점에서 교차하는 얀을 포함하는 구조화된 직조 또는 편성 패턴으로 울 방적사를 포함하는 방직 직물을 특성 향상시키고 가공하는 방법으로서, 온수 처리를 이용하여 직물을 펠팅하여 매팅되고 통합된 직물 가공을 형성하는 단계, 1차 지지부재상에 직물을 지지시키는 단계, 및 충분한 시간 동안 교차점에서 상기 얀들을 엉키게 하기 위하여 상기 직물의 첫번째 면을 1차 연속 유체막(0.1 및 2.0hp-hr/1b 범위의 에너지로 직물에 충격을 가함)으로 통과시키는 단계를 포함하여 직물 커버 및 품질을 향상시키는 것을 특징으로 하는 방직 직물을 특성 향상시키고 가공하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 유체막이 온수를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 유체막이 직경 약 0.005 인치 및 중심-중심 간격 약 0.017인치인 주상 유체 젯 오리피스에 의해 제공되며, 상기 1차 지지부재로부터의 간격이 0.5인치이며, 상기 유체 젯은 약 1500psi의 압력의 유체로 직물에 충격을 가하는 것을 특징으로 하는 방법.
제20항에 있어서, 상기 지지부재가 1차 방향으로 정렬되어 상기 지지부재를 통해 유체가 통과하도록 하는 매우 가까운 간격의 유체 투과성 개방 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 2차 지지부재상에 상기 특성 향상된 직물을 지지시키는 단계, 2차-특성 향상 단계에서 상기 특성 향상된 직물의 2번째 면을 충분한 시간 동안 2차 연속 유체막으로 통과시켜 직물 커버를 추가로 특성 향상시키고 균일한 직물 가공을 제공하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 2차 특성 향상 단계는 0.1 및 2.0hp-hr/1b범위의 에너지로 직물에 충격을 가하는 것을 특징으로 하는 방법.
교차점에서 교차하는 얀을 포함하는 구조화된 직조 또는 편성 패턴으로 울 방적사를 포함하는 방직 직물을 특성 향상시키고 가공하는 방법으로서, 상기 직물은 1차 섬유 성분인 슬라이버 코어 및 수용성 얀의 외부 시이드 랩을 포함하며, 1차 지지부재상에 직물을 지지시키는 단계, 및 충분한 시간 동안 상기 직물의 첫번째 면을 1차 연속 유체막(0.1 및 2.0hp-hr/1b범위의 에너지로 직물에 충격을 가함)으로 통과시켜 교차점에서 수용성 랩의 세척 및 상기 얀들의 엉킴을 일으키는 단계를 포함하여, 안정성 및 특성 향상된 가공을 가지는 안정화된 코어 물질을 제공하는 것을 특징으로 하는 방법.
제23항에 있어서, 상기 유체막이 직경 약 0.005인치, 중심-중심 간격 약 0.017인치 및 상기 1차 지지부재로부터의 간격 약 0.5인치인 주상 유체 젯 오리피스에 의해 제공되며, 상기 유체 젯은 약 1500psi의 압력의 유체로 직물에 충격을 가하는 것을 특징으로 하는 방법.
제24항에 있어서, 상기 지지부재가 1차 방향으로 정렬되어 상기 지지부재를 통해 유체가 통과하도록 하는 매우 가까운 간격의 유체 투과성 개방 영역의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제25항에 있어서, 상기 특성 향상된 직물을 2차 지지부재상에 지지시키며, 2차 특성 향상 단계에서 상기 특성 향상된 직물의 두번째 면을 충분한 시간 동안 2차 연속 유체막으로 통과시켜 직물 커버를 추가로 특성 향상시키고 균일한 직물 가공을 제공하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 2차 특성 향상 단계를 0.1 및 2.0hp-hr/1b 범위의 에너지로 직물에 충격을 가하는 것을 특징으로 하는 방법.