[논문]울/폴리에스터 혼방직물의 혼용율과 직물 구조인자가 의류의 입체성형성에 미치는 영향

김현아

doi:10.5805/sfti.2020.22.4.515

울/폴리에스터 혼방직물의 혼용율과 직물 구조인자가 의류의 입체성형성에 미치는 영향
Effect of Blend Ratio and Fabric Structural Factor Affecting Garment Formability of Wool/Polyester Blend Fabric 원문보기

Fashion & textile research journal = 한국의류산업학회지, v.22 no.4, 2020년, pp.515 - 522

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This study examined the effect of the blend ratio of wool and polyester fibers, yarn and fabric structural parameters to the appearance property and the formability of worsted fabrics. The mechanical properties of twenty types of manufactured worsted and PET/wool blend fabrics were measured using KES-FB and FAST systems. Garment formability increases with the thickness and cover factor as well as increases with wool content. The correlation between KES-FB and FAST system showed a relatively high correlation with an extensibility of 0.98, bending and shear rigidity 0.71; both were higher than polyester synthetic fiber. The correlation coefficient of garment formability between KES-FB and FAST systems was 0.93 and the correlation coefficient between formability and fabric extensibility was 0.8. These results were higher than those of bending and shear rigidity. This revealed that garment formability was influenced by wool content, cover factor and fabric thickness; however, wool content and fabric thickness were the most important factors for the seam pucker. The garment formability of the worsted fabrics can be predicted by fabric mechanical properties measured from KES-FB and FAST systems.

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

그리고 이들 시료들의 역학특성치에서 예측된 외관특성과 착용성능의 객관적 특성치를 이들 물성치와 비교하여 고급 패션 소재 직물의 외관 및 착용성능에 미치는 영향을 울과 폴리에스터 섬유 혼용율과 실과 직물의 구조인자에 관해 조사·분석하였다.
그리고 입체성형성은 KES-FB system에서 측정된 역학량을 사용하여 [Eq.3]을 이용하여 이들 직물이 의류가 되었을 때 입체성형성을 예측할 수 있는 예측치로 계산하였다(Kim & Kim, 2011).
따라서 본 연구에서는 모섬유와 폴리에스터 섬유 혼용율을 달리한 소모 혼방직물시료 20종의 역학특성치를 KES-FB와 FAST system에서 측정하고 수축특성 변화와 심퍼커링 특성 등의 의류 봉제 특성치와 비교·분석하였다.
Table 2에 심퍼커링 실험에 사용된 재봉기의 사양과 봉제조건을 나타냈으며, 각 시료 별 봉제조건은 다음과 같은 최적조건에서 작업하였다. 즉, 봉제속도는 2,000 rpm, 노루발압력 4 kgf 그리고 북실 장력은 전방부와 후방부위 각각 100 gf의 조건에서 실시하였다.
직물역학 특성치와 물성과의 상관성 분석에 앞서 KES-FB와 FAST 시스템에서 측정된 역학량 중 직물의 물성에 큰 영향을 미치는 직물의 신축특성, 굽힘강성 그리고 전단 강성값에 대해서 2가지 계측기에서 측정된 값을 상호 비교하였다. Fig.
직물을 구성하고 있는 실의 번수(Nm)를 측정하였고 직물의 경사와 위사방향의 밀도를 구하여 아래 [Eq.1](Kim & Kim, 2010)을 사용하여 직물의 커버팩터(Cover factor, Dg)를 직물밀도계수로 계산하였다.
직물의 역학특성치는 KES-FB와 FAST 시스템 계측기를 사용하여 측정하였다. 그리고 입체성형성은 KES-FB system에서 측정된 역학량을 사용하여 [Eq.
직물의 외관특성은 심퍼커링(Seam puckering) 실험을 실시하였으며 KSK ISO 7770에 의거하여 시료 당 3회 실시하여 평균치로서 각 시료의 심퍼커링 값으로 사용하였다. Table 2에 심퍼커링 실험에 사용된 재봉기의 사양과 봉제조건을 나타냈으며, 각 시료 별 봉제조건은 다음과 같은 최적조건에서 작업하였다.

대상 데이터

시료는 스판덱스가 2% 사용된 신축 스트레치 소모사를 사용한 소모직물 2가지, 실크섬유가 5% 함유된 소모직물, 소모 100%직물, 그리고 울/폴리에스터(50%/50%) 혼방직물 등의 5가지로 구성된 그룹 A와 울과 폴리에스터 스테이플 섬유를 5가지로 변화시켜 혼합시킨 시료로 구성된 그룹 B(15가지 시료)로 모두 20가지의 소모/폴리에스터 패션 소재 시료를 준비하였다. 이들의 상세 특성을 Table 1에 나타내었다.

데이터처리

그러나 폴리에스터 100%직물이 입체성형성이 높은 값을 보이는 것은 이 직물의 굽힘강성과 전단강성 등의 값이 높은 값을 가지므로서 입체성형성 값이 높은 값을 보이나 심퍼커링과 같은 외관특성이 나빠서 입체 성형성이 높은 값을 가지는 의미가 없어지게 된다. 앞에서 분석되었듯이 입체성형성에 영향을 미치는 인자가 커버팩터, 울 혼용율 그리고 두께 등이 복합적으로 작용하므로서 입체성형성에 영향을 주는 직물구조 인자를 통계적으로 명확히 알아보기 위해 회귀분석을 실시하였다. Table 5는 이들 직물구조 인자와 입체성형성(F(KES)) 사이의 회귀분석에 의한 회귀식을 나타내며 입체성형성에 울 섬유 혼용율(BR)과 두께인자(T)가 회귀 결정 계수(R²)가 0.

이론/모형

FAST 시스템에서 측정한 역학특성치에서 입체성형성을 [Eq.4]를 이용하여 계산하였으며 [Eq.4]에서 굽힘강성(B)은 FAST2 측정기에서 계측된 켄티레버 길이(Cantilever length, C)를 사용하여 계산된 [Eq.5]를 사용하였다(Ly & De Boss, 1990).
치수안정성 평가는 응력완화수축률(R.S., relaxation shrinkage)을 상온수 침지법(KSK 0558)에 의거하여 측정하였다. 수온 25 ± 2℃, 습도 50 ± 4% RH에서 실시하여 [Eq.

성능/효과

2(b)에서 볼 수 있듯이 두께와 커버팩터가 증가함에 따라 입체성형성이 전반적으로 증가하며 역시 Fig. 2(a)와 (c)에서 볼 수 있듯이 울 혼용율에서는 50%/50% 시료에서 가장 낮은 입체성형성을 보임으로서 KES-FB에서와 유사한 경향성을 확보하였다.
90의 높은 상관성을 보였으며 Fig. 5(b)와 (c)에서 볼 수 있듯이 입체성형성에 영향하는 역학량 즉, 신축특성, 굽힘강성, 전단강성 중에서 신축특성이 KES-FB기기에서는 0.79, FAST 기기에서는 0.846의 높은 상관성을 보임으로서 입체성형성에 가장 높은 기여를 하는 것을 알 수 있다. 또한 굽힘강성과 전단강성은 각각 0.
1. 소모직물의 직물구조인자 중에서 의류의 입체성형성에 영향하는 기여도는 울섬유 혼용율과 두께 그리고 커버팩터가 0.8 정도의 회귀계수를 보였다. 두께와 커버팩터 증가와 함께 입체성형성은 증가하며 울 함량이 증가함에 따라 입체성형성도 증가하며 폴리에스터 50% 혼합 시 가장 낮은 입체성형성을 보였다.
2. 의류의 외관특성으로서 심커퍼링에 영향하는 직물구조인자는 울 혼용율과 두께가 회귀계수 0.623의 회귀성을 보였으며 커버팩터보다 울 혼용율과 직물두께가 더 큰 기여도를 보였다.
3. 울 소모직물에서 0.4 mm 정도의 직물두께일 때 심퍼커링은 우수한 결과를 보였으며 울 혼용율이 높으면서 두꺼운 직물에서는 나쁜 심퍼커링을 보였다. 직물구조인자가 심퍼커링에 미치는 영향만큼 봉제공정인자도 큰 영향을 미친다는 것을 확인하였다.
4. 소모직물의 KES-FB와 FAST 시스템 간의 역학량의 상관성은 신축특성과 0.98, 굽힘강성 0.76, 전단강성 0.71로서 비교적 높은 상관성을 보였으며 이는 폴리에스터 화섬사 직물보다 높은 상관성을 보였다.
5. 의복형성성능에 기여하는 직물역학특성은 직물의 신축특성으로서 0.8 정도의 상관성을 보였으며 굽힘과 전단강성보다 높은 상관성을 보였다. 또한 KES-FB와 FAST 시스템에서 계산된 의복형성성능치 간에는 0.
8 정도의 회귀계수를 보였다. 두께와 커버팩터 증가와 함께 입체성형성은 증가하며 울 함량이 증가함에 따라 입체성형성도 증가하며 폴리에스터 50% 혼합 시 가장 낮은 입체성형성을 보였다.
8 정도의 상관성을 보였으며 굽힘과 전단강성보다 높은 상관성을 보였다. 또한 KES-FB와 FAST 시스템에서 계산된 의복형성성능치 간에는 0.93의 높은 상관성을 보였다.
846의 높은 상관성을 보임으로서 입체성형성에 가장 높은 기여를 하는 것을 알 수 있다. 또한 굽힘강성과 전단강성은 각각 0.5 정도의 낮은 상관성을 보였다. 이러한 사실은 직물의 신축특성이 의류의 입체성형성에 주된 파라메타로서 작용하는 것을 알 수 있다.
심퍼커링에 영향하는 울 혼용율과 두께의 효과를 볼 수 있으며 0.4 mm의 중간정도의 두께 영역(A)에서 심퍼커링이 좋은 결과를 보이며 울 혼용율이 높으면서 두꺼운 직물 영역(B)에서 심퍼커링이 나쁜 결과를 보임을 알 수 있다. 한편, 원료 혼용율과 직물설계인자가 직물형태안정성(수축률)에 미치는 영향은 Table 4에서 볼 수 있듯이 응력완화수축률이 2.
799의 높은 값을 보임을 알 수 있다. 즉, 이 회귀식에서 울함량이 입체성형성에 가장 큰 영향을 미치는 인자이며 그 다음이 커버팩터 그리고 직물의 두께 순서로 기여도가 크다는 것을 알 수 있으며 이들이 증가할수록 입체성형성도 증가함을 알 수 있다.
4 mm 정도의 직물두께일 때 심퍼커링은 우수한 결과를 보였으며 울 혼용율이 높으면서 두꺼운 직물에서는 나쁜 심퍼커링을 보였다. 직물구조인자가 심퍼커링에 미치는 영향만큼 봉제공정인자도 큰 영향을 미친다는 것을 확인하였다.
한편, 입체성형성과 심퍼커링 그리고 심퍼커링과 응력완화수축 물성 사이의 상관성을 분석한 결과를 보면, 심퍼커링과 입체성형성은 KES-FB와 FAST 시스템 모두 상관성이 각각 0.53과 0.48로 낮은 것을 볼 수 있었으며 응력완화수축과 심퍼커링도 상관성이 0.25 정도로 낮아서 심퍼커링은 직물의 구조인자와 재봉기의 심조건이 모두 영향을 주나 직물특성보다 심조건이 기여도가 더 높은 것을 예측할 수 있다.

후속연구

본 연구를 통해서 도출한 연구결과를 산업적인 측면에서 활용하기 위해서는 연구에 사용된 직물 역학량에서 예측한 봉제성과 의류 입체성형성 결과에 실제 봉제 공정에서의 작업을 통해서 봉제성에 대한 결과가 비교된다면 더욱 효율적인 연구가 될 것으로 사료되며, 이는 향후 추가적인 연구의 필요성이 요구된다고 사료된다.

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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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