본 연구는 직물구조인자인 위사밀도와 직물의 조직을 변화시켜 시직한 면직물을 이용하여 역학특성 및 태의 변화를 KES-FB System을 이용하여 측정하였다. 그 결과 위사밀도가 증가할수록 굽힘특성 및 전단특성이 증가하는 것으로 나타났고, 위사밀도의 변화에 따른 역학특성치 중 굽힘 및 전단특성의 값은 평직이 높게 나타났으며, 인장특성, 압축특성 그리고 표면특성의 값은 조직 및 밀도에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 한편, 위사밀도 변화에 따른 의복착용성능 중 WC/T, MMD/SMD를 제외한 B/W 및 2HG/G, 2HB/B, 2HB/W, W/T, 그리고 WC/W는 위사밀도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 위사방향의 직축은 굽힘특성, 전단특성, 압축회복도(RC), 표면거칠기(SMD), 태와 의복착용성능에 높은 상관을 보이는 것으로 나타났다. 그리고 Tightness는 굽힘특성, 전단특성, 압축특성 그리고 표면 마찰계수와 높은 상관을 보였고, 기본태 및 T.H.V., 의복착용성능에도 높은 상관이 있는 것으로 나타났다.
본 연구는 직물구조인자인 위사밀도와 직물의 조직을 변화시켜 시직한 면직물을 이용하여 역학특성 및 태의 변화를 KES-FB System을 이용하여 측정하였다. 그 결과 위사밀도가 증가할수록 굽힘특성 및 전단특성이 증가하는 것으로 나타났고, 위사밀도의 변화에 따른 역학특성치 중 굽힘 및 전단특성의 값은 평직이 높게 나타났으며, 인장특성, 압축특성 그리고 표면특성의 값은 조직 및 밀도에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 한편, 위사밀도 변화에 따른 의복착용성능 중 WC/T, MMD/SMD를 제외한 B/W 및 2HG/G, 2HB/B, 2HB/W, W/T, 그리고 WC/W는 위사밀도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 위사방향의 직축은 굽힘특성, 전단특성, 압축회복도(RC), 표면거칠기(SMD), 태와 의복착용성능에 높은 상관을 보이는 것으로 나타났다. 그리고 Tightness는 굽힘특성, 전단특성, 압축특성 그리고 표면 마찰계수와 높은 상관을 보였고, 기본태 및 T.H.V., 의복착용성능에도 높은 상관이 있는 것으로 나타났다.
In this study, the mechanical properties and hand characteristics have been analyze4 according to fabric structural parameters such as the weft density and weave stricture of cotton fabric. KES-FB system was used to measure hand characteristics and mechanical properties of fabric. The weft density m...
In this study, the mechanical properties and hand characteristics have been analyze4 according to fabric structural parameters such as the weft density and weave stricture of cotton fabric. KES-FB system was used to measure hand characteristics and mechanical properties of fabric. The weft density made an effect on bending and shear properties but not on tensile , compression, and surface properties. In case of wearing property, B/w, 2HG/G, 2HB/B, 2HB/W, $\sqrt[3]{B/W}$, $\sqrt{2HB/W}$, W/T, WC/W were affected tv the weft density. The crimp was highly correlated with the tightness, hand, wearing an4 mechanical properties, specially tensile linearity, bending, shear, and compression properties. The weft crimp influenced the bending, shear, compression resilience, surface roughness, hand, and wearing properties. The tightness has an effect on tile bending, shear, compression, surface friction, hand, and wearing properties.
In this study, the mechanical properties and hand characteristics have been analyze4 according to fabric structural parameters such as the weft density and weave stricture of cotton fabric. KES-FB system was used to measure hand characteristics and mechanical properties of fabric. The weft density made an effect on bending and shear properties but not on tensile , compression, and surface properties. In case of wearing property, B/w, 2HG/G, 2HB/B, 2HB/W, $\sqrt[3]{B/W}$, $\sqrt{2HB/W}$, W/T, WC/W were affected tv the weft density. The crimp was highly correlated with the tightness, hand, wearing an4 mechanical properties, specially tensile linearity, bending, shear, and compression properties. The weft crimp influenced the bending, shear, compression resilience, surface roughness, hand, and wearing properties. The tightness has an effect on tile bending, shear, compression, surface friction, hand, and wearing properties.
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문제 정의
그러나 지금까지의 대부분의 연구들은 시직의 어려움으로 인하여 시중에서 생산되어진 직 물을 대상으로 구조특성과 역학특성과의 관계를 소비과학적인 측면에서만 분석되었기 때문에 실제 공 정의 응용적 인 면에서 볼 때 많은 문제점이 있으며, 다양한 범위에서의 실의 번수, 꼬임수, 밀도 그리고 조직 등과 같은 실과 직물의 구조인자가 직물의태 와 관련하여 역학적 특성에 구체적으로 어느 정도 영향을 줄 것인가에 대한 기초적인 연구가 부족하였다. 따라서 본 연구에서는 면직물을 직물구조인 자인 위사밀도 및 직물조직을 변화시켜 제직하고 이러한 구조인자 변화에 따른 면직물의 역학특성 및 태의 변화를 고찰 분석함으로써 실제공정에서 응용 가능하면서 실용적인 기초연구를 하고자 하며, 직물 및 의류제조 공정상에서 물성변화의 예측과 효율적인 공정관리, 그리고 양호한 태와 요구하는 물성을 지니는 직물을 설계하는데 필요한 기초 데이터를 제공해 줄 수 있을 것으로 생각한다.
제안 방법
면직물의 위사밀도 및 직물조직을 변화시켜 역학특성 및 태의 변화를 고찰 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
대상 데이터
본 연구에 사용된 시료는 경사번수(20's), 경사밀도 (45ends/inch) 그리고 위사번수(30's)로 고정시킨 상태에서 위사밀도(35, 45, 55picks/inch)와 조직 (Plain, Twill, Satin)에 변화를 주어 제직한 총 9종의 면직물로 Table 1과 같다. 제직에 사용된 기종은 SOMAT(Hayashi Feeler Co.
본 연구에 사용된 시료는 경사번수(20's), 경사밀도 (45ends/inch) 그리고 위사번수(30's)로 고정시킨 상태에서 위사밀도(35, 45, 55picks/inch)와 조직 (Plain, Twill, Satin)에 변화를 주어 제직한 총 9종의 면직물로 Table 1과 같다. 제직에 사용된 기종은 SOMAT(Hayashi Feeler Co., Ltd. -Made in Japan)으로 바디폭은 71inch이며 직물에 사용된 총 경사 을 수는 2, 982본으로 하였다.
역학특성의 측정은 KES-FB System(Kato Tech Co., Ltd.)[3]을 사용하여 인장특성, 굽힘특성, 전단 특성, 압축특성, 표면특성 및 두께와 무게의 16항목 기본특성치 를 표준계측조건에서 측정하였다.
성능/효과
1. 위사밀도가 증가할수록 굽힘특성 및 전단특성이 증가하는 것으로 나타났고, 위사밀도의 변화에 따른 역학특성치 중 굽힘 및 전단특성의 값은 평직이 높게 나타났으며, 인장특성, 압축 특성 그리고 표면특성의 값은 조직 및 밀도에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.
2. 위사밀도 변화에 따른 의복착용성능 중 WC/T, MMD/SMD를 제외한 B/W 및 2HG/G, 2HB/B, 2HB/W, 3/B/W, /2HB/W, W/T, 그리고 WC/W는 위사밀도에 영향을 받는 것으로 나타났다.
3. 위사방향의 직축은 굽힘특성, 전단특성, 압축 회복도(RC), 표면거칠기(SMD), 태와 의복착 용성능에 높은 상관을 보이는 것으로 나타났다. 그리고 Tightness는 굽힘특성 , 전단특성, 압축특성 그리고 표면 마찰계수와 높은 상관을 보였고, 기본태 및 T.
위사 간의 밀착력의 증가로 인해 압축시 압축이 어려운 것으로 생각된다. WC/T는 평직과 능직의 경우 위사밀도가 증가할수록 그 값은 증가하였고, 주자직은 위사밀도가 증가할수록 WC/T의 값은 감소하는 경향을 보였다. 즉, 평직과 능직은 위사밀도가 증가할수록 압축이 부드러운 반면 주자직은 위사밀도가 감소할수록 압축이 부드러운 것으로 나타났다.
특히 평직의 경우 마찰계수의 감소 현상이 뚜렷한 것은 위사밀도 증가에 따라 위사들 사이의 접촉 가능성이 커짐으로 인해 직 물표면의 편평화가 더 이루어졌기 때문에 마찰계수의 감소현상을 보였다고 생각한다. 경사방향의 마 찰계수(MIUi)에서는 평직과 능직인 경우 위사밀도 증가에 따라 미미하지만 증가하는 경향을 보였고, 주자직인 경우에 약간 증가하는 경향을 보였으나, 전체적으로는 경사방향의 마찰계수의 경우는 위사 밀도 변화에 거의 영향이 없는 것으로 나타났다. 이는 직물의 위사밀도가 증가하게 되면 위사들 사이의 space는 감소하게 되고 경 .
위사의 접촉 면적이 넓어짐으로써 접촉점이 많아지고, 이 효과가 굽힘히스테리시스 증가의 경향성을 뚜렷하게 하는 것으로 생각된다. 그러나 주자직에서는 위사밀도 변화에 따라 굽힘특 성의 변화율은 평직과 능직에 비해 상대적으로 적게 나타났고, 특히 굽힘히스테리시스의 변화율은 아주 미미하게 나타나므로 주자직은 굽힘특성에서 위사밀도의 변화가 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있다. 이러한 현상은 직물을 굽혔을 때 생기는 히스테 리시스는 접촉점에서 작용되는 횡압축력과 크림프로 인해 구성섬유의 상대적인 운동을 방해하는 마찰저항을 극복하는데 필요한 회복되지 않는 에너지로 주자직은 평직이나 능직에 비해 상대적으로 직물의 단위면적당 접촉점이 적으므로 상호마찰이 적을 뿐만 아니라, 부유하는 부분의 길이가 길기 때문에 위사밀도가 증가하면 평직이나 능직에 비해 직물 단위길이 당 더 많은 위사의 을 수가 직물 표면위에 표출되므로 각 접촉점에서 받는 압축에 대한 실의 측면 방향의 압축모듈러스가 오히려 감소 하기 때문이라고 생각된다.
위사방향의 직축은 굽힘특성, 전단특성, 압축 회복도(RC), 표면거칠기(SMD), 태와 의복착 용성능에 높은 상관을 보이는 것으로 나타났다. 그리고 Tightness는 굽힘특성 , 전단특성, 압축특성 그리고 표면 마찰계수와 높은 상관을 보였고, 기본태 및 T.H.V., 의복착용성능 에도 높은 상관이 있는 것으로 나타났다.
또한 위사방향의 직축과 위사방향의 표면거칠기 (SMD2), stiff-ness, B/W, 2HB/W, 2HG/G, 2HB/B, W/T, W #그리고 /2HB/W 와 높은 상관성을 나타내고 있다. 그리고 Tightness는 위사방향의 인장선형성(LT, , 굽힘특성, 전단특 성과 아주 높은 상관성을 나타내었고, 압축특성과경사방향의 표면마찰계수, stiffness, smoothness, fullness & softness 그리고 soft feeling과는 음의상 관을 나타내었으며, T.H.V., B/W, 2HB/W, 2HG/G, 2HB/B, WC/W, W/T, B/W 그리고 ^2HB/W 와는 거의 0.9 이상의 높은 상관성을 나타내는 것으로 나타났다.
위사의 교차점에서의 압착력으로 인하여 직물조직이 밀착하게 되고 따라서 두꺼운 실로 제직된 직물일수록 만졌을 때 뻣뻣한 감이 강하게 나타나는 것으로 생각된다. 그리고 위사밀도가 증가할수록 smoo-thness와 fullness & softness의 값은 증가하였고, 주자직만이 그 값이 감소하는 경향을 보였다. 이는 직물의 위사밀도가 증가하게 되면 위사들 사이의 space가 감소하게 되고 경 .
1은 위사밀도 변화에 따른 평직, 능직 그리고 주자직의 굽힘강성 (B)의 변화를 나타낸 것으로, 위사밀도가 증가할수록 평직, 능직 그리고 주자직의 굽힘강성의 값이 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 위사밀도가 증가할수록 굽힘히스테 리시스(2HB) 의 값도 증가하는 것으로 나타났다. 이는 위사밀도가 증가함에 따라 굽힘특성이 증가한다는 Skelton [4]의 실험결과와 잘 일치한다.
실과 실 사이의 space가 줄어들게 되어 실끼리의 미끌림 현상이 감소하게 됨으로써 굽힘 및 굽힘에 대한 회복력이 떨어져서 생기는 현상으로 생각된다. 따라서 위사밀도가 증가할수록 드레 이프성이 떨어지는 것을 알 수 있고, 특히 평직이 능직과 주자직에 비해 높은 값을 나타내는 것으로 알 수 있듯이 평직은 두 조직에 비해 상대적으로 직물의 단위면적당 경 . 위사의 접촉점 수의 증가로 접촉점에서의 상호마찰이 많이 발생되어 평직이 다른 두조직에 비해 딱딱하고 뻣뻣한 느낌이 강하며 드레이프성이 떨어지는 것으로 생각된다.
위사 교차시 교차점에서 구성섬유 간의 마찰의 감소로 직물을 구성하는 실과 실 사이의 구속력은 증가하게 된다. 따라서 직물의 밀도가 증가할수록 드레이프성은 떨어지나 hanger성은 좋게 나타났으며, 동작시 직물의 움직임에 있어서는 liveliness가 결핍되는 것으로 생각된다. 주자직은 평직과 능직에 비해 위사밀도의 변화에 따른 B/W 와 2HB/W의 값의 차이가 미미한 경향으로 이는 주자직이 평직과 능직에 비해 단위면적당 직물의 경 .
8 이상의 상관이 있는 것으로 나타났으며, 위사방향의 직 축(C2)와 위사방향의 인장선형성(LT)과도 상관이 있는 것으로 나타났다. 또한 경사방향의 직축은 위 사방향의 마찰계수의 평균편차(MMD2), 구김성에 관계하는 2HB/B와 상관이 있는 것으로 나타났고, 경사방향의 표면마찰계수(MIUi), smoothness 그리고 T.H.V.와는 음의 상관이 있는 것으로 나타났다. 한편 위사방향의 직축(C2)는 굽힘특성과 높은 상관 성을 나타내었고, 전단특성과는 0.
따라서 위사 밀도가 증가할수록 착용에 있어서 형의 무너짐과 wrinkle이 생기기 쉬운 것으로 생각된다. 또한 봉 제후 형태안정성에 관계하는 2HG/G는 위사밀도 증가에 따라 모두 증가하는 현상을 보였고, 특히 주자직의 경우 평직과 능직에 비해 직물 단위면적당 의 교차점수가 적어 전단변형에 의하여 실들 간의 변위가 쉽게 일어나기 때문에 주자직이 평직과 능 직에 비해 형태보유성이 상대적으로 낮게 나타났다고 생각된다. 한편 표면감촉에 관계한 특성인 MMD/ SMD는 위사밀도가 증가할수록 그 값이 증가하는 경향을 나타내고는 있으나 그 값의 차이는 뚜렷하지 않은 것으로 나타났다.
5 에서의 히스테리시스(2HG) 그리고 전단각 0 = 5 에서 의 히스테 리시스(2HG5)는 증가하는 경향을 나 타내었으며, 굽힘특성과 마찬가지로 평직, 능직 그리고 주자직의 순으로 큰 값을 나타내었다. 또한 위사밀도 증가에 따라 전단특성의 증가폭은 평직과 능직은 크게 나타났지만 주자직은 위사밀도 증가에 따른 전단특성의 변화폭이 거의 없는 것으로 나타났다. 따라서 평직과 능직이 주자직에 비하여 전단 강성이 높게 나타난 것은 위사밀도가 증가함에 따라 평직이 주자직보다 직물 내에서 경사와 위사의 접촉점의 분포 변화가 훨씬 심하므로 등방성의 역학특성에 가까운 거동을 나타낼 뿐만 아니라 직물의 단위면적당 접촉점수가 위사밀도가 증가함에 따라 주자직에 비하여 평직은 급격히 증가함으로써 접촉점에서의 경 .
의 경우 평직과 능직은 위사밀도가 증가할수록 그 값은 증가하였고, 주자 직은 위사의 밀도가 증가할수록 그 값이 감소하는 경향을 보였다. 또한 위사밀도의 변화에 따른 T.H.V. 값의 차이는 평직과 능직은 위사밀도가 증가할수록 증가하는 경향을 보인 반면 주자직은 위 사밀도가 증가할수록 그 값이 감소하는 경향을 보였다.
7 이상의 상관을 나타낸 것이다. 여기서 직축과 tightness가 상관성이 있는 것으로 나타났고, 경사방향의 직축 (G)과 경사방향의 인장선형성(LTD과도 0.8 이상의 상관이 있는 것으로 나타났으며, 위사방향의 직 축(C2)와 위사방향의 인장선형성(LT)과도 상관이 있는 것으로 나타났다. 또한 경사방향의 직축은 위 사방향의 마찰계수의 평균편차(MMD2), 구김성에 관계하는 2HB/B와 상관이 있는 것으로 나타났고, 경사방향의 표면마찰계수(MIUi), smoothness 그리고 T.
WC/T는 평직과 능직의 경우 위사밀도가 증가할수록 그 값은 증가하였고, 주자직은 위사밀도가 증가할수록 WC/T의 값은 감소하는 경향을 보였다. 즉, 평직과 능직은 위사밀도가 증가할수록 압축이 부드러운 반면 주자직은 위사밀도가 감소할수록 압축이 부드러운 것으로 나타났다. W/T의 경우 평직과 능직 그리고 주자직은 위사밀도가 증가할수록 그 값이 증가하였다.
또한 봉 제후 형태안정성에 관계하는 2HG/G는 위사밀도 증가에 따라 모두 증가하는 현상을 보였고, 특히 주자직의 경우 평직과 능직에 비해 직물 단위면적당 의 교차점수가 적어 전단변형에 의하여 실들 간의 변위가 쉽게 일어나기 때문에 주자직이 평직과 능 직에 비해 형태보유성이 상대적으로 낮게 나타났다고 생각된다. 한편 표면감촉에 관계한 특성인 MMD/ SMD는 위사밀도가 증가할수록 그 값이 증가하는 경향을 나타내고는 있으나 그 값의 차이는 뚜렷하지 않은 것으로 나타났다. 이는 직물의 위사밀도가 증가하게 되면 실들 간의 space가 감소하게 되고 경 .
위사 밀도가 증가할수록 soft feeling의 값은 감소하는 경향을 보였다. 한편, T.H.V.의 경우 평직과 능직은 위사밀도가 증가할수록 그 값은 증가하였고, 주자 직은 위사의 밀도가 증가할수록 그 값이 감소하는 경향을 보였다. 또한 위사밀도의 변화에 따른 T.
한편, 위사방향의 마찰계수(MIB)의 경우 위사밀도의 증가에 따라 모두 감소하는 경향을 나타내었 으나, 평직에 비해 능직과 주자직의 감소율은 아주 미미하게 나타났으며, 마찰계수의 값은 평직이 제 일 큰 것으로 나타났다. 특히 평직의 경우 마찰계수의 감소 현상이 뚜렷한 것은 위사밀도 증가에 따라 위사들 사이의 접촉 가능성이 커짐으로 인해 직 물표면의 편평화가 더 이루어졌기 때문에 마찰계수의 감소현상을 보였다고 생각한다.
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