기능성 스포츠 웨어로서의 중공섬유의 기능과 물성

목차

서론

● 중공섬유의 요구성능과 중공섬유의 물성

● 중공섬유의 방사

● 중공 섬유의 고분자

● 의류용 중공섬유의 개발 동향

●결론

본문내용

중공사를 이용하여 제품전개시의 관건은 원사상태의 중공률을 어떻게 유지하느냐가 중요한 관건인데, 일반적으로 사가공, 제작준비, 제직, 염색가공 공정을 진행하면서 장력과 열을 받기 때문에 중공이 깨지거나 줄어들게 된다.
중공섬유의 경우 방사시의 방사조건에서의 공정변수는 물론 고분자의 유변학적 거동이 방사에 큰 변수로 작용하게 된다. 중공섬유로 쓰이는 고분자로는 주로 PET와 폴리아마이드계 고분자인 나일론을 들 수 있다. 그러나 나일론의 경우 PET보다 냉각속도가 느리고 열이나 장력에 의하여 변형이 쉽기 때문에 연신이나 권취등 방사 후 이루어지는 후공정에 의하여 중공이 유지되기가 어려워 PET보다 고 중공률의 섬유를 얻기 어렵다. 그리하여 스포츠 의류에서는 PET중공섬유를 주로 이용하나 PET의 염색에 있어서 염료의 제약이 따르므로 염색기술에 대한 연구가 더욱 필요하다.
● 의류용 중공섬유의 개발 동향
중공소재
제조사
중공률(%)
카랏트
카네보
>30
에어로 캡술
테아진
35-40
프리 죠크
도레이
20-30
에어크
아사히 케미칼
20-30
에어프로
유니치카
40전후
가란토
구라레
약20
< 의류용 중공사 1995.5 일본 섬유 공학회 기초 강좌 1.
>
선진국의 중공사 제품을 보면 도레이의 Nylon66 Cebonner Sumlon, 구라보의 스핀에어, 테아진의 에어로 캡슐, 가네보의 Lightron 및 KilattP 등이 있으며, 듀폰의 Hollafil(4심 중공사) 및 QUALLOFIL(7심 중공사)등이 있다.
국내에서는 새한의 맥스홀과 Airclo (주)코오롱의 삼각단면의 삼심중공사, (주)효성의 Mipan-Air 및 휴비스 제품등이 개발되어 있다. 선진국의 중공사는 40%이상의 고 중공률을 지닌 다중공사(multi-hollow fiber)를 개발 하였으며, 이들은 보온성 및 경량성이 30%이상인 고기능/ 고감성의 제품이다. 반면에 국내제품은 중공의 개수가 적고 중공률이 25%미만으로 보온성 및 경량성이 선진국에 크게 못미치고 있다.
●결론
이번 과제의 주제를 골프복에 요구되는 기능성에 맞는 소재기획을 한다고 가정하였다. 골프복의 요구되는 기능성을 단계적으로 유추하여, 요구 기능에 초점을 맞추어 섬유소재를 결정한 결과 중공섬유가 골프복에서 요구되는 성능에 가장 가깝다고 판단을 내렸다.
저자가 유추해본 중공섬유의 특징은 다음과 같다.
첫째, 중공섬유 내부에서의 모세관 현상이 일어나며, 중공터널과 동시에 미세공과 이형단면을 가질 경우 섬유사이에서의 모세관현상이 극대화 되여 흡습 속건성을 갖는다.
둘째, 동일한 무게로 제직 되었을 때, 중공사로 제직된 직물은 일반 원형사의 직물에 비해 직물의 밀도가 높아 표면이 평활 하며, 또한 직물 내에 많은 중공터널을 형성함으로써 유동성이 없고 열전도율이 낮은 dead air를 많이 갖기 때문에 보온성을 갖는다. 실험의 결과를 역으로 해석하면, 동일한 올 수로 제직된 직물을 비교했을 때 중공사로 제직된 직물이 가벼워 의복으로 착용시 경량감을 준다.
셋째, 직물의 역학적인 물성을 비교해본 결과 중공사로 제직된 직물은 원형사로 제직된 직물보다 굽힘강성이나 전단강성이 큰 값을 나타내는데 이는 중공섬유가 외력에 대한 반발력이 우수하며, 또한 변형에 대한 회복률이 높아 구김 방지성을 갖는다는 것을 의미한다.
중공섬유는 방사기술에 따라 큰 중공률의 차이를 보인다. 방사법은 방사 메카니즘에 따라 크게 두 가지로 나누어 볼 수 있으며 고 중공률의 섬유를 얻기 위해서는 시스-코어 형의 복합방사법이 유리 한 것으로 알려져 있다. 중공섬유의 공정에서 가장 중요한 키포인트가 방사시의 중공률을 최대로 유지하는 것이다. 시스-코어 복합방사를 AT공정과 IT공정 분류 해 방사조건의 변화에 따른 중공률의 변화를 측정한 결과 AT공법이 중공률의 유지에 더 적절한 방사방법임을 유추 할 수 있었다.
마지막으로 섬유 고분자의 선택에 있어 PET를 나일론의 유변학적 거동과 비교해 보았을 때, PET가 나일론보다 중공섬유의 방사에 적합한 거동을 나타낸다.
중공섬유를 현재의 방사기술을 고려하지 않았을때, 앞서 설명한 기능성을 최대로 발휘할 수 있는 방사법은 다음과 같다. PET섬유를 스시-코어의 복합 방사법 중에서 AT공정으로 공기의 압력을 일정하게 유지시키는 방사 조건 하에 미세공과 중공을 갖도록 복합 방사한 후 코어부의 고분자를 용출 시키는 방법이다.
아직까지 우리나라의 신합섬의 방사기술과 연구와 이론은 체계적으로 정립되어있지 못하고, 선진국의 기술과는 큰 격차가 존재한다. 또한 중공섬유에 대한 자료가 많지 않고, 체계적인 정리가 되어있지 못하여 자료를 찾아보고 정리하는 중 많은 딜레마에 빠졌던 것이 사실이다. 저자가 처음 과제의 목적이 중공섬유의 방사시의 공정변수의 변화에 따른 중공률의 변화와 중공률이 변함으로써 물성의 변화를 알아보고자 했으나 체계적인 자료를 얻지 못하였고 찾아본 자료나 논문 또한 로직한 결과를 얻기에는 불충분한 면이 있었다.
신합섬은 의류소재로써 큰 부가가치를 창출할 것이다. 현재 우리나라의 섬유산업은 저가제품 중심으로 부가가치가 낮아 하향 산업으로 전락한 실정이다. 그마저 중국의 저가제품에 밀리고 기술적으로 선진국에 밀려나 진퇴양난이 되었다. 앞으로 우리나라의 섬유 산업이 높은 부가가치를 창출할 수 있는 방향으로 나아가기 위해서는 신합섬의 연구와 이론의 정립이 이루어 져야 할 것이다.
<참고문헌>
1) 1992. 01. 제 1호 섬유공학회지
-흡한 속건섬섬유의 개발 동향 . 백두현
2) 2000. 제 5호 섬유공학회지
-중공사와 원형사로 된 직물의 태와 열적 성질 비교 . 홍현주 외
3) 2000. 제 5호 섬유공학회지
-분자량 및 유변성질이 폴리프로필렌 중공섬유의 단면특성에 미치는 영향 . 박경수. 김상용
4) 2003. 제1호 섬유공학회지
-중공사와 제조 조건에 따른 중공률의 변화 . 송민규, 최희
5) 2004. 제 3호 섬유기술과 산업
-스포츠 / 레저용 섬유소재 특집 편 中 패션과 스포츠 . 정인희
6) 하이테크 섬유의 세계 . Tatsuya Hongu 저
김찬, 이무성, 전한용 공저
전남대학교 출판부

키워드

종공섬유,   스포츠 웨어,   중공섬유 기능,   중공섬유 특징