[논문]PTT/Tencel/Cotton 친환경 MVS 혼방사 편성물의 물성에 관한 연구 (II)

김현아

doi:10.5805/sfti.2015.17.6.1020

PTT/Tencel/Cotton 친환경 MVS 혼방사 편성물의 물성에 관한 연구 (II)
Wearing Performance of Garment for Emotional Knitted Fabrics Made of PTT/Tencel/Cotton MVS Blended Yarns (II) 원문보기

Fashion & textile research journal = 한국의류산업학회지, v.17 no.6, 2015년, pp.1020 - 1029

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This paper investigated the wearing performance of knitted fabrics made of air vortex yarns using PTT/tencel/cotton fibres in comparison with ring and compact yarns for emotional garment. Wicking property of knitted fabric made of MVS yarns was worse than those by ring and compact yarns, however, drying property of knitted fabric made of MVS yarns was better than those by ring and compact yarns, which was explained as more water vapor transport due to larger openness between fibres in the MVS yarns than those in the ring and compact yarns. Thermal conductivity of knitted fabric made of MVS was lower than those of ring and compact yarns and maximum heat flow(Qmax) at the transient state of MVS knitted fabric was lower than those of ring and compact yarns, which may be attributed to MVS yarn structure that has parallel fibres in the core part of the yarn and fasciated fibre bundles on the sheath part with roughness on the yarn surface. However, pilling of MVS knitted fabric was better than those by ring and compact yarns, which was caused by less and shorter hairy fibres protruded from MVS yarn surface than those of ring and compact yarns. It was observed that tactile hand of MVS yarn knitted fabrics was stiffer than those of ring and compact yarns knitted fabrics. It was explained by low extensibility and compressibility and high bending and shear rigidities of the MVS yarn knitted fabrics, which resulted in bad wearing performance of MVS knitted fabric.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러나 탄성이 뛰어난 소재인 PTT 스테이플 섬유와 면섬유를 사용하여 최신 방적 설비인 MVS 설비에서 만든 복합사 직_·편성물의 의류물성에 관한 연구는 발표된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 (I)보(submitted)에 이어서최근 친환경, 고감성 의류용으로 많이 사용되는 PTT/tencel/ cotton 복합사를 ring, compact 그리고 MVS정방기에서 생산한후 이들 편성물의 역학특성과 수분 및 열이동 특성을 측정_· 분석하여 의류의 착용성능에 복합사가 미치는 영향을 연구하였다.
한편, air vortex사의 벌키한 구조특성과 열의 이동을 차단하는 특성이 compact, ring사와 차이가 있는가는 의류의 쾌적 물성에는 중요한 점이 된다. 본 연구에서는 PTT/tencel/ cotton 원료 섬유 특성이 MVS, compact, 그리고 ring system 에서의 사의 구조 특성과 편성물의 wicking, 건조 그리고 열적쾌적 특성에 미치는 영향에 대해 분석하였다.
이들은 air vortex, ring, open-end 방적사로 만든 편성물의 역학특성을 KES-FB system 으로 측정하고 이들 특성치를 사의 역학특성치와의 상관성을연구하였다. 특히, 편성물의 촉감특성을 주관적으로 측정하고사의 역학특성과의 상관성을 연구하였다. 이들의 연구결과 rayon vortex사의 압축특성이 ring사보다 soft하며 굽힘특성은더 stiff하나 편성물에서는 사의 특성이 보이지 않았으며 주관적 촉감 평가에서는 air vortex사 편성물이 ring사 편성물보다덜 부드럽다는 결과를 발표하였다.

제안 방법

13cm × 5cm 시료를 준비하여 5, 20, 100gf/cm에서 늘어나는 길이의 원시료 길이의 비율(%)을 extensibility로 하였으며 경사와 위사 방향으로 각각 측정하였다.
20cm × 2.5cm 스트립 시료를 준비하여 시료의 한쪽 끝단을 27±2 C의 증류수가 담겨있는 수조에 두어 10분 후의 wicking된 길이(mm)를 측정하였다. Fig.
KS K 0815A 법에 의해 측정하였다. 27±2 C 증류수가 담겨있는 수조에 40cm × 40cm 시료를 침지시켜 충분히 흡수시켰다가 꺼내어 물방울이 더 이상 떨어지지 않을 때 측정 장치에 시료를 걸고 표준상태에서 자연 건조될 때까지 시간(min)을 센서 장치가 장착된 계측기(INTEC. Co. LTD, Japan)로 측정하였다. Fig.
2gf/cm ²와 100gf/cm 압축하에서 직물의 두께를 측정하였으며 이 값의 차이를 표면두께(mm, ST)로 정의하여 압축성으로하였다.
Cantilever 방법에 의한 굽힘 실험으로 bending length(C,3 6mm)를 측정하고 B=W × C × 9.81 × 10 식에서 굽힘강성 (B, bending rigidity, μN·m)을 계산하였다. 여기서 W는 직물 무게(g/㎡)이다.
FAST와 KES-FB system에서 편성물 시료의 역학량을 측정하였으며 이들 역학량에서 복합사 편성물의 촉감과 착용특성을비교_·분석하였다.
KES-F7(Thermolabo Ⅱ, Kato Tech. Co., Ltd., Japan)을 이용하여 아래식에 의해 열전도도(thermal conductivity, K)와 최대열흐름량(maximum heat flow, Q_max)을 측정하였으며 항온항습실(실내온도 22±1 C, 70±5% RH)에서 측정하였다. 열전도도는 5cm x 5cm 시험편 3개를 준비하여 정상상태(steady state) 에서의 열손실을 측정하여 열전도도(K)를 측정하였으며, Q_max 는 과도기 상태(transient state)에서 최대 열흐름량을 측정하였다.
경사와 위사에 대해 45° 방향으로 13cm × 5cm의 시료를준비한 후 5gf/cm에서의 bias 방향으로의 늘어난 길이를 원시료 길이에 대한 비(%)를 EB5로 하고 G(N/m)=123/EB5 식에서 시료의 전단강성(G, shear modulus)으로 계산하였다.
복합사 시료는 PTT/tencel/cotton 원료를 30/50/20의 혼합비로 하였으며 MVS(Murata, MVS 861), compact(Toyota, RX 300), ring정방기(Zinser, MAT 670)에서 20, 30, 40Ne를 방적하였다. 이들의 실과 원료 특성을 Table 1에 나타내었다.
, Japan)을 이용하여 아래식에 의해 열전도도(thermal conductivity, K)와 최대열흐름량(maximum heat flow, Q_max)을 측정하였으며 항온항습실(실내온도 22±1 C, 70±5% RH)에서 측정하였다. 열전도도는 5cm x 5cm 시험편 3개를 준비하여 정상상태(steady state) 에서의 열손실을 측정하여 열전도도(K)를 측정하였으며, Q_max 는 과도기 상태(transient state)에서 최대 열흐름량을 측정하였다. Fig.
탄성이 우수한 PTT 섬유의 감성 의류에의 적용 가능성을 알아보고 최신 방적기술인 MVS 정방기의 적용 가능성을 알아보기 위해 PTT/tencel/cotton 소재를 혼합하여 air vortex 방적사와 편성물의 의류 착용 물성을 조사하였으며 ring사, compact 사 및 이들의 편성물의 물성과도 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
편성물 시료의 역학특성을 KES-FB system(Kato Tech Co, Ltd, 일본)을 이용하여 인장특성, 굽힘특성, 전단특성, 표면 특성, 압축특성, 두께, 중량의 6가지 특성에 대한 역학량을 측정하였다.

대상 데이터

winder에서 준비하였다. 그리고 횡편기(Sima NSSG 14- 122sv)에서 14gauge로 평편 조직으로 편직하였다. 편성물 시료
편성물 시료는 20Ne와 30Ne는 2합, 40Ne는 3합 시료를 reel winder에서 준비하였다. 그리고 횡편기(Sima NSSG 14- 122sv)에서 14gauge로 평편 조직으로 편직하였다.

이론/모형

KS K 0815A 법에 의해 측정하였다. 27±2 C 증류수가 담겨있는 수조에 40cm × 40cm 시료를 침지시켜 충분히 흡수시켰다가 꺼내어 물방울이 더 이상 떨어지지 않을 때 측정 장치에 시료를 걸고 표준상태에서 자연 건조될 때까지 시간(min)을 센서 장치가 장착된 계측기(INTEC.
Wicking특성은 Bireck method(KS K 0815)에 의해 실험하였다. 20cm × 2.
편성물의 치수안정성은 응력완화수축(relaxation shrinkage) 실험을 실시하였으며 FAST 실험표준(Brady, 1995; CRIRO, 1990)을 따라서 실시하였다.
편성물의 필링실험은 Martindal abrasion and pilling 시험기 (NU-Martindale, James H. Heal Co. UK)를 사용하여 ISO 5470에 의거하여 실시하였다.

성능/효과

냉감특성을 나타내는 Fig. 8(b)의 Q_max 값은 air vortex사 편성물이 compact, ring사 편성물보다 낮은 값을 보여 냉감특성이 낮아하절기용 소재에는 ring, compact 편성물 소재가 더 사용성이 우수함을 알 수 있다. 열적특성이 이와 같은 결과를 보이는 것은 air vortex사의 core부의 평행한 섬유다발과 사 표면의 불 균제한 꼬임에 의한 표면의 roughness가 실의 openness를 크게 하고 이들 기공내의 갇혀진 공기가 열흐름을 방해하여 air vortex사의 열전도도가 낮은 값을 보이며 과도기의 열흐름을 나타내는 Q_max 값이 낮은 값을 나타낸 것으로 사료된다.
Fig. 4(c)에서 air vortex사 편성물이 ring사 편성물보다 인장성(extensibility)이 더 작은 값을 나타내어 신축성이 나쁜 것을 알 수 있으며 이는 air vortex사 내의 평행한 다발 상태의 사 구조 보다 ring사의 나선 구조의 섬유배향이 더 큰 구조가 더 높은 신축성을 보여 주는 것으로 사료된다. Fig.
1) FAST 역학 특성 분석 결과 PTT/tencel/cotton 혼합 air vortex사 편성물의 압축특성과 신축성이 ring사 편성물보다 낮은 값을 가지며 굽힘과 전단특성은 더 높은 값을 가져 착용촉감이 MVS사가 ring사 대비 불량하였다.
2) KES-FB 역학특성에 의한 의류착용특성도 air vortex 사편성 물이 ring사, compact사 편성물보다 더 stiff함을 보였다.
3) Air vortex사 편성물의 wicking성은 compact사, ring 사편성 물보다 낮은 값을 보였으며 반면 건조특성은 더 우수한 결과를 보였다. 이는 air vortex사 core부의 평행한 섬유다발과사표면의 간헐적인 다발형태의 꼬임구조에 기인되었다.
4) Air vortex사 편성물의 열전도성과 Q_max값이 compact, ring사 편성물보다 낮은 값을 보였으며 이러한 현상도 air vortex사의 core부의 평행한 섬유다발과 표면의 roughness로 인한 사구조가 실 내부의 공극을 증가시켜 열흐름이 방해받기 때문으로 사료된다.
5) Air vortex사 편성물의 열수축률은 ring사, compact사 편성물보다 더 큰 값을 보였으며 pilling성은 더 우수한 결과를보여주었다. 이는 air vortex사의 벌키한 사구조와 사표면의 모우가 ring사 대비 상대적으로 적은 것에 기인하였다.
굽힘특성과 전단특성은 air vortex사 편성물이 ring, compact사 편성물보다 더 높은 값을 보여 stiff한 촉감에 의해 착용성이 더 불량함이 예측된다. Compact사 편성물의 역학 물성이 ring과 air vortex사 편성물 대비 상대적으로 높은 압축성과 신축회복성 그리고 낮은 굽힘과 전단특성치를 나타내어 촉감 및 의류 착용특성이 가장 우수한 것을 알 수 있다. 이러한 사실은 compact사 방적 시스템이 ring방적 시스템을 개량한 것으로 사표면의 모우가 다소 적으면서 실은 꼬임이 더 가지런하여 압축과 신축성이 우수하며, 굽힘과 전단특성은 낮은 값을 보이는 것으로 판단된다.
본 연구에서 PTT 섬유와 cotton의 blend 원료를 air vortex system에서 적용 가능성을 확인할 수 있었으며 air vortex사는낮은 열전도도와 낮은 wicking성 때문에 하절기용 보다 동복용의류에 더 적합함을 알 수 있었다. Air vortex사의 다소 불안정한 형태 안정성과 우수한 pilling 특성을 고려하여 용도에 적합한 의류설계를 하는 것이 요구될 것으로 생각된다.
특히, 편성물의 촉감특성을 주관적으로 측정하고사의 역학특성과의 상관성을 연구하였다. 이들의 연구결과 rayon vortex사의 압축특성이 ring사보다 soft하며 굽힘특성은더 stiff하나 편성물에서는 사의 특성이 보이지 않았으며 주관적 촉감 평가에서는 air vortex사 편성물이 ring사 편성물보다덜 부드럽다는 결과를 발표하였다. 한편 사 표면의 모우가 적은 air vortex의 특성 때문에 cotton/rayon 편성물의 필링이 적게 발생한다는 연구(Beceren & Nergis, 2008; Erdumlu et al.
반면 ring과 compact사는 섬유들이 나선형의 구조를 나타내었다. 즉 PTT/tencel/cotton을 혼합한 air vortex사의 사구조가 편성물의 역학물성에서 낮은 신축성과 압축특성을 보였으며 반면 높은 굽힘강성 및 전단강성치를 나타내어 ring사, compact사 편성물 보다 딱딱한 촉감을보였다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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