KR101970278B1 - 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템 및 이를 이용한 레이스형 3차원 텍스타일 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3차원 프린팅 기술을 이용하여 원하는 입체 형태의 레이스 문양을 갖는 3차원 텍스타일을 저렴한 가격으로 용이하게 제조할 수 있으며, 강도가 우수한 3차원 텍스타일을 구현할 수 있는 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템 및 이를 이용한 레이스형 3차원 텍스타일 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템은, 제조하고자 하는 레이스형 3차원 텍스타일 문양을 저장하는 입력부; 상기 입력부에 저장된 텍스타일 문양으로 레이스형 3차원 텍스타일을 프린팅하는 3차원 프린터; 상기 3차원 프린터에 의해 프린팅된 레이스형 3차원 텍스타일을 두께 방향으로 압축하여 두께를 축소하는 두께제어부; 및, 상기 두께제어부를 통해 두께가 축소된 3차원 텍스타일의 표면에 보일(voile) 직물을 합착하는 직물합포부;를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 3차원 텍스타일 제조 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3차원 프린팅 기술을 이용하여 수지로 된 특정한 레이스 문양의 3차원 텍스타일을 제조하는 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템 및 이를 이용한 레이스형 3차원 텍스타일 제조 방법에 관한 것이다.
레이스는 실이 엉키고 맺히면서 표면에 그물모양의 구멍과 눈을 만드는 다양한 비침무늬의 장식성이 표현되는 오픈워크(Openwork) 직물을 의미한다. 레이스의 제작방법에 따라 수공예 레이스(Hand lace)와 기계 레이스(Machine lace)로 구분된다. 수공예 레이스에는 바늘에 실을 꿰어 연결하면서 구명을 만들어 장식하는 형태의 니들포인트 레이스(Needle point lace), 보빈에 실을 감고 여러 개의 보빈을 패턴에 맞추어 엮어가면서 비침무늬 직물을 만드는 형태의 보빈 레이스(Bobbin lace), 크로셰 니팅 바늘을 사용하여 바늘 끝 갈고리 모양의 머리에 실을 걸어 바늘을 조작하면서 만드는 형태의 크로셰 레이스(Crochet lace) 및 손으로 실의 가닥을 엮거나 묶어 매들을 지으면서 만드는 마크라메 레이스(Maclame lace)로 구분된다. 현대에 레이스 의류는 투시성에 의한 투명효과, 중첩성에 의한 공간효과, 텍스처에 의한 굴곡효과 및 노출성에 의한 관능효과 등의 미적효과로 인해 고부가 가치성이 높은 제품으로 평가된다.
한편 최근 들어 텍스타일을 3차원 프린팅 기술을 이용하여 제조하는 방법이 연구되고 있다. 예를 들어 패션 디자이너인 Iris van herpen은 2010년부터 벨기에의 3D 프린팅 기업인 머터리얼라이즈와 협력하여 제품을 제작하고 있다. 이 때 제조한 텍스타일은 분말형태의 재료를 SLS법 3D 프린터로 출력한 것이다. 그리고 Michael schmidt는 나일론 필라멘트 재료를 이용하여 FDM 법 3D 프린터를 사용하여 텍스타일 작품을 발표 한 바 있다. 또한 Yuima nakazato는 열경화수지를 재료로 사용하여, SLA법 3D프린터로 출력하여 충격흡수기능을 갖는 바이크 의류를 제조하여 발표한 바 있으며, Chanel 2015 FW에서는 샤넬의 트위드 직물을 재현하여, 샤넬수트를 제작한 바 있다.
그러나 기존의 3차원 프린팅 기술을 이용한 텍스타일 제조 사례는 대부분이 산업용 3D 프린터를 사용하였고, 사용되는 재료나 출력 프린터는 매우 고가이므로, 일반인들의 접근이 어려울 뿐만 아니라, 유연성 및 강도가 약하여 실제 의류로서 적용되기 어려운 문제가 있다.
특히 텍스타일로서 레이스형 텍스타일을 3차원 프린팅 방식으로 제조할 경우 강도가 매우 약하여 사용이 불가능한 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 3차원 프린팅 기술을 이용하여 원하는 입체 형태의 레이스 문양을 갖는 3차원 텍스타일을 저렴한 가격으로 용이하게 제조할 수 있으며, 강도가 우수한 3차원 텍스타일을 구현할 수 있는 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템 및 이를 이용한 레이스형 3차원 텍스타일 제조 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템은, 제조하고자 하는 레이스형 3차원 텍스타일 문양을 저장하는 입력부; 상기 입력부에 저장된 텍스타일 문양으로 레이스형 3차원 텍스타일을 프린팅하는 3차원 프린터; 상기 3차원 프린터에 의해 프린팅된 레이스형 3차원 텍스타일을 두께 방향으로 압축하여 두께를 축소하는 두께제어부; 및, 상기 두께제어부를 통해 두께가 축소된 3차원 텍스타일의 표면에 보일(voile) 직물을 합착하는 직물합포부;를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템을 이용한 레이스형 3차원 텍스타일 제조 방법은 다음과 같은 단계를 포함할 수 있다.
(S1) 입력부에 제조하고자 하는 레이스형 3차원 텍스타일 문양을 저장하는 단계
(S2) 3차원 프린터로 상기 입력부에 저장된 텍스타일 문양으로 레이스형 3차원 텍스타일을 프린팅하는 단계
(S3) 상기 3차원 프린터에 의해 프린팅된 레이스형 3차원 텍스타일을 두께 방향으로 압축하여 두께를 축소하는 단계
(S4) 상기 두께가 축소된 레이스형 3차원 텍스타일의 표면에 보일(voile) 직물을 합포하는 단계
본 발명에 따르면, 원하는 입체 형태의 레이스 문양을 갖는 레이스형 3차원 텍스타일을 3차원 프린터를 이용하여 제조할 수 있으므로 저렴한 가격으로 레이스형 3차원 텍스타일을 제조할 수 있다.
특히 3차원 프린터로 레이스형 3차원 텍스타일을 제조한 후 레이스형 3차원 텍스타일의 두께 제어 후 그 위에 보일 직물을 합포하여 텍스타일 접합체를 제작하므로 전체적인 두께 증가와 유연성의 저하를 방지하면서 높은 인장강도를 갖는 텍스타일을 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 제조된 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템의 두께제어부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 제조된 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템의 직물합포부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 레이스형 3차원 텍스타일 제조 방법에 의해 제조된 레이스형 3차원 텍스타일의 모델링 예를 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 보일 직물이 합포되지 않은 레이스형 3차원 텍스타일의 비교예와 보일 직물이 합포된 레이스형 3차원 텍스타일의 실시예에 대한 드레이프 강경도 및 굴곡 강경도를 나타낸 그래프이다.
도 6 내지 도 8은 각각 두께 제어 공정을 전혀 수행하지 않았을 때(initial)와 두께 제어 공정 R1, R2를 수행한 경우의 보일 직물, 비교예(3dLACE), 및 실시예(3dLACE/voile)에 대한 최대하중(Maximum load), 파단신도(Break of elongation), 초기탄성율(Modulus of elasticity)을 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 도 1에 제조된 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템의 두께제어부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 제조된 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템의 직물합포부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 레이스형 3차원 텍스타일 제조 방법에 의해 제조된 레이스형 3차원 텍스타일의 모델링 예를 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 보일 직물이 합포되지 않은 레이스형 3차원 텍스타일의 비교예와 보일 직물이 합포된 레이스형 3차원 텍스타일의 실시예에 대한 드레이프 강경도 및 굴곡 강경도를 나타낸 그래프이다.
도 6 내지 도 8은 각각 두께 제어 공정을 전혀 수행하지 않았을 때(initial)와 두께 제어 공정 R1, R2를 수행한 경우의 보일 직물, 비교예(3dLACE), 및 실시예(3dLACE/voile)에 대한 최대하중(Maximum load), 파단신도(Break of elongation), 초기탄성율(Modulus of elasticity)을 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템 및 이를 이용한 레이스형 3차원 텍스타일 제조 방법을 후술된 실시예에 따라 구체적으로 설명하도록 한다. 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템은, 제조하고자 하는 레이스형 3차원 텍스타일 문양을 저장하는 입력부(10), 입력부(10)에 저장된 텍스타일 문양으로 레이스형 3차원 텍스타일(L)을 프린팅하는 3차원 프린터(20), 3차원 프린터(20)에 의해 프린팅된 레이스형 3차원 텍스타일(L)을 두께 방향으로 압축하여 두께를 축소하는 두께제어부(30), 및 두께제어부(30)를 통해 두께가 축소된 레이스형 3차원 텍스타일(L)의 표면에 보일(voile) 직물(V)을 합착하는 직물합포부(40)를 포함한다.
입력부(10)는 제조하고자 하는 레이스형 3차원 텍스타일 문양을 소정의 프로그램을 통해 설계하여 파일 형태로 저장할 수 있는 컴퓨터 등을 이용하여 구성될 수 있다. 예를 들어 레이스형 3차원 텍스타일 문양은 1개의 모티브를 각각 1회(M1), 2회(M2) 및 3회(M3) 반복 배치하여 총 3개를 디자인 하고, 이를 바탕으로 3차원 형태로 Autodesk 123D 프로그램을 사용하여 모델링하고, STL파일 형식으로 저장된다.
또한 입력부(10)는 3차원 프린터(20)에서 진행할 프린팅 작업의 출력 조건 등을 저장할 수 있다. 입력부(10)를 통해 입력하는 텍스타일의 출력 조건은 텍스타일의 채우기, 레이어(layer) 높이, 출력속도, 노즐온도, 베드 온도 등을 포함한다.
3차원 프린터(20)는 열가소성 수지 재질의 필라멘트(filament)(F)를 용융하면서 토출하여 원하는 입체 형태를 출력하는 FDM 방식의 3차원 프린터를 적용할 수 있다. 이 실시예에서 3차원 프린터(20)는 상기 입력부(10)에 입력된 출력 조건에 따라 전후좌우(X-Y) 방향 및 상하 방향으로 이동하면서 베드 위에 수지 필라멘트를 용융하면서 토출하여 3차원 텍스타일을 출력하는 노즐(21)과, 상기 입력부(10)에서 입력된 정보에 따라 노즐(21)의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다. 상기 3차원 프린터(20)의 노즐(21)에는 필라멘트를 가열하여 용융시키기 위한 히터가 내장된 히팅블록(heating block)이 설치되어 있다.
상기 3차원 프린터(20)는 공지의 FDM 방식의 3차원 프린터를 그대로 적용하여 구성할 수 있으므로 그 구성 및 작용에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 3차원 프린터(20)는 3차원 모델링프로그램에서 모델링된 파일을 G-code 파일 형태로 변환하는 G-code 생성기(generator)를 구비하고 있다.
상기 3차원 프린터(20)에서 텍스타일의 제조에 사용되는 열가소성 수지 필라멘트는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(acrylonitrilebutadiene-styrene, ABS), 나일론 12, 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide, PPS), 폴리락틱엑시드(polylactic acid, PLA) 및 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU) 등의 열가소성 수지로 된 필라멘트를 사용할 수 있다. 본 발명의 레이스형 3차원 텍스타일(L)은 사람이 착용하는 의류에 적용되므로 친환경 소재인 PLA와 유연성을 갖는 TPU 계 소재를 사용하는 것이 바람직하다.
두께제어부(30)는 3차원 프린터(20)에서 프린팅된 레이스형 3차원 텍스타일(L)을 가압하여 두께를 작게 조정한다. 이 실시예에서 두께제어부(30)는 상하로 배치된 2개 1쌍의 가압롤러(31)를 포함한다. 상기 가압롤러(31)는 복수 쌍이 레이스형 3차원 텍스타일(L)의 진행방향으로 배열된다. 각각의 가압롤러(31) 쌍은 상부에 배치된 가압롤러(31)와 하부에 배치된 가압롤러(31)가 서로 반대 방향으로 회전하면서 레이스형 3차원 텍스타일(L)을 일방향으로 수평 이송하면서 압축한다. 상기 복수 쌍의 가압롤러(31)의 전단부와 후단부에는 레이스형 3차원 텍스타일(L)을 자동으로 수평 이송하기 위한 컨베이어(32)가 설치될 수 있다. 따라서 컨베이어(32)에 레이스형 3차원 텍스타일(L)을 올려 놓으면 레이스형 3차원 텍스타일(L)이 일방향으로 수평 이송되면서 상하로 배열된 가압롤러(31) 사이를 통과하면서 가압롤러(31)에 의해 압축되어 두께가 원하는 수준으로 줄어들게 된다.
상기 레이스형 3차원 텍스타일(L)이 두께제어부(30)의 가압롤러(31) 사이를 통과할 때 레이스형 3차원 텍스타일(L)에 열을 가하기 위하여 상기 가압롤러(31)를 가열하는 히팅유닛(미도시)이 설치된다. 상기 히팅유닛은 가압롤러(31)의 축에 내설되는 전열히터나 가압롤러(31)의 축을 통해 고온의 열매체를 공급하는 열매체공급파이프, 가압롤러(31) 전체가 수용되는 히팅챔버 등을 이용하여 구성할 수 있다.
이러한 가열 및 압축을 통한 레이스형 3차원 텍스타일(L)의 두께 제어를 통해 이후 공정에서 보일 직물(V)이 합포되더라도 전체적인 두께 증가를 방지할 수 있다.
또한 두께제어부(30)는 레이스형 3차원 텍스타일(L)의 두께를 축소하는 기능과 함께 표면거칠기와 광택을 제어하는 기능도 함께 수행할 수 있다.
직물합포부(40)는 두께가 축소된 레이스형 3차원 텍스타일(L)의 표면에 접착제를 도포하고 접착제가 도포된 면에 보일(voile) 직물(V)을 접합하여 가압함으로써 레이스형 3차원 텍스타일(L)와 보일 직물(V)의 접합체를 제조하도록 구성된다. 이 실시예에서 직물합포부(40)는 레이스형 3차원 텍스타일(L)에 접착제를 분사하여 도포하는 접착제 분사유닛(41)과, 상하로 배치되어 그 사이로 서로 접합된 레이스형 3차원 텍스타일(L)과 보일 직물(V)이 일방향으로 통과하면서 압축되는 2개 1쌍의 합포롤러(42)를 포함한다.
상기 합포롤러(42)는 상하로 배열된 2개가 1쌍을 이루며, 복수 쌍의 합포롤러(42)가 레이스형 3차원 텍스타일(L)의 진행방향으로 배열된다. 각각의 합포롤러(42) 쌍은 상부에 배치된 가압롤러(31)와 하부에 배치된 가압롤러(31)가 서로 반대 방향으로 회전하면서 레이스형 3차원 텍스타일(L)을 일방향으로 수평 이송하면서 두께 방향으로 압축하고, 이를 통해 레이스형 3차원 텍스타일(L)와 보일 직물(V)을 합착한다.
직물합포부(40)에서 사용되는 보일(voile) 직물은 경사 및 위사를 모두 강 연사를 사용하여 평직으로 제직한 가볍고 밀도가 작은 얇은 직물로서 투과하여 볼 수 있는(see through) 직물이다.
직물합포부(40)는 친환경 열접착제 및 라이네이팅 융착 기법도 적용 가능하며, 보일 직물(V)의 합포 후 레이스형 3차원 텍스타일(L)의 표면에 칼라를 입히는 공정을 추가로 수행할 수 있다.
이와 같은 구성으로 이루어진 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템을 이용하여 레이스형 3차원 텍스타일을 제조하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
입력부(10)를 통해 제조하고자 하는 레이스형 3차원 텍스타일(L)의 문양을 디자인하고, 디자인된 문양을 파일 형태로 저장한다.
이어서 3차원 프린터(20)를 이용하여 상기 입력부(10)에 저장된 텍스타일 문양으로 레이스형 3차원 텍스타일(L)을 프린팅한다.
3차원 프린터(20)에 의해 제조된 레이스형 3차원 텍스타일(L)을 두께제어부(30)의 상하측 가압롤러(31) 사이에 투입하면, 가압롤러(31)가 회전하면서 레이스형 3차원 텍스타일(L)을 일방향으로 이송하면서 두께 방향으로 압축함과 동시에 열을 가하여 두께를 축소하게 된다.
두께제어부(30)를 통해 레이스형 3차원 텍스타일(L)의 두께가 축소되면, 레이스형 3차원 텍스타일(L)을 직물합포부(40)로 이송하고, 접착제 분사유닛(41)로 레이스형 3차원 텍스타일(L)의 표면에 접착제를 분사하여 도포한다. 그리고 접착제가 분사된 레이스형 3차원 텍스타일(L)의 표면 위에 보일 직물(V)을 덮어서 접합한다. 이 때 레이스형 3차원 텍스타일(L)과 보일 직물(V) 간에는 가압력이 가해지지 않은 상태이므로 레이스형 3차원 텍스타일(L)과 보일 직물(V) 간의 접합력이 작다.
이와 같이 레이스형 3차원 텍스타일(L)과 보일 직물(V)이 덧대어진 상태에서 레이스형 3차원 텍스타일(L)과 보일 직물(V)을 상하측의 합포롤러(42) 사이로 투입하면, 합포롤러(42)가 회전하면서 레이스형 3차원 텍스타일(L)과 보일 직물(V)을 두께 방향으로 가압하여 견고하게 합착한다.
상기 직물합포부(40)의 합포롤러(42) 쌍을 통과하여 합착된 레이스형 3차원 텍스타일(L)과 보일 직물(V)의 접합체는 일반적인 레이스형 3차원 텍스타일(L)보다 강한 인장강도를 갖는 것으로 확인되었다. 이를 이하의 실시예를 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예
입력부(10)에서 Autodesk 123D 프로그램을 사용하여 도 4에 도시한 것과 같은 사이즈 150㎜×100㎜×1㎜의 3차원 레이스 문양 3개(3dLACE-M1, 3dLACE-M2, 3dLACE-M3)를 모델링하여 STL파일로 저장하고, FDM 출력 방식의 파인봇 3D 프린터(Finebot FB-9600, TPC mechtronix, Korea)를 사용하여 프린팅하였다. 3D 프린터에서 사용된 시료는 TPU(Thermoplastic Poly Urethane)계 필라멘트로 직경은 0.75㎜, 용융온도는 204℃, 결정화 온도는 175℃이며 투명색을 사용하였고, 입력부(10)에 저장된 STL 파일을 Cura 14.01 프로그램에서 G-code파일 형태로 변환하여 출력하였다. 3차원 프린터(20)의 노즐 온도는 230℃, 출력 속도는 50㎜/s, 채우기는 100%, 레이어 높이는 0.2㎜로 제어하였다.
출력 후에는 도 2에 도시한 두께제어부(30)의 가압롤러(31)를 사용하여 속도 6.3㎜/s, 온도 175℃의 조건에서 7% 두께 감소를 위한 두께 제어 공정(R1)과, 11% 두께 감소를 위한 두께 제어 공정(R2)를 각각 실시하여 시험체 R1, R2를 제작하였다.
두께 제어 공정을 거진 각각의 레이스형 3차원 텍스타일 시험체를 폴리에스테르 100%의 보일 직물(V)과 합포하기 위해 3M 강력 스프레이 접착제(3M 7700, 3M Co, USA)를 사용하였으며, 접착제는 각 시료별로 약 0.11(±0.07)g 씩 도포하여 직물합포부(40)에서 상온에서 1회 압착하였다.
(1) 강연성 분석
강연성 분석은 KS K 0539에 의거하여 켄틸레버법으로 측정하였으며, 각 시료의 단위면적당 무게를 환산하고 경사면이 있는 스탠드 위에 시료를 얹고 정해진 시료가 경사면에 닿을 때까지의 밀려난 길이(D)를 측정하였다. 측정은 각 3회로 하였고, 식(1)및 식(2)에 의해 드레이프 강경도(C) 및 굴곡 강경도(G)의 평균값을 계산하였다.
식(1)
식(2)
도 5a는 드레이프 강경도를 나타낸 것이다. 드레이프 강경도는 보일 직물이 합포되지 않은 레이스형 3차원 텍스타일 단독으로 된 비교예(3dLACE)의 경우, 3.18~5.02㎝의 범위로 나타났으며, 3dLACE-M1, 3dLACE-M2는 R1에서 감소하였다가 R2에서 다시 증가하였고, 3dLACE-M3는 전체적으로 감소하는 경향으로 확인되었다. 그러나 보일 직물이 합포된 레이스형 3차원 텍스타일의 실시예(3dLACE/voile)의 경우 4.98~6.05㎝의 범위에서 나타났으며, 전체적으로 증가하는 경향이 나타났으며 3dLACE-M1, 3dLACE-M2는 R2에서 약간 감소 하였고, 3dLACE-M3는 R1에서 감소하는 경향으로 확인되었다.
도 5b는 굴곡 강경도를 나타낸 것이다. 굴곡 강경도는 3dLACE의 경우, 1.38~6.53㎝g의 범위에서 나타났으며, R1에서 감소하였다가 R2에서 약간 증가하였으며, 전체적으로 감소하는 경향으로 확인되었다. 3dLACE/voile의 경우 5.23~12.75㎝g의 범위에서 나타났으며, 전체적으로 증가하는 경향으로 확인되었고, 3dLACE-M3/voile의 경우 R1에서 감소하였다가 R2에서 다시 증가하는 경향으로 확인되었다.
드레이프 강경도 및 굴곡 강경도는 전체적으로 비교예(3dLACE)가 실시예(3dLACE/voile)보다 낮은 값으로 확인되었다. 강연성 분석 결과, 보일 직물의 합포 전과 합포 후 모두 3dLACE-M3가 가장 유연한 것으로 확인되었다.
(2) 인장거동 및 인장강신도 분석
인장강신도 분석은 ASTM D76에 의거하여 인장시험기(AGS-500D autograph, Shimazu, Japan)를 이용하여 측정속도 100㎜/min, 시료는 50㎜로 측정하였다. 측정은 각 3회로 하였으며, 최대 하중, 강도, 신도, 파단 신도 및 초기탄성률을 구하였다.
도 6 내지 도 8은 각각 두께 제어 공정을 전혀 수행하지 않았을 때(initial)와 두께 제어 공정 R1, R2를 수행했을 때 보일 직물, 비교예(3dLACE), 및 실시예(3dLACE/voile)에 대한 최대하중(Maximum load), 파단신도(Break of elongation), 초기탄성율(Modulus of elasticity)을 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 비교예(3dLACE) 및 실시예(3dLACE/voile)의 두께 제어 공정(R1, R2)별 최대하중은 전체적으로 모티브 반복 횟수가 증가할수록 감소하였으며, R1에서 감소하였다가 R2에서 약간 증가하는 경향으로 나타났다. 비교예(3dLACE)가 실시예(3dLACE/voile)에 비해 낮게 측정되었다.
도 7을 참조하면, 비교예(3dLACE) 및 실시예(3dLACE/voile)의 파단신도는 전체적으로 모티브 반복 횟수가 증가할수록 증가하는 경향이 나타났으며, R1에서 증가하였다가 R2에서 약간 감소하는 것으로 확인되었다.
도 8을 참조하면, 초기탄성율의 경우, 비교예(3dLACE)는 0.72~3.30kgf 이고, 실시예(3dLACE/voile)는 14.35~20.56kgf의 범위로 나타나 전체적으로 실시예의 초기탄성율이 더 높은것으로 측정되었으며, 문양 반복횟수가 증가할수록 초기 탄성률이 낮은 것으로 확인되었다.
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
L : 레이스형 3차원 텍스타일 V : 보일(voile) 직물
10 : 입력부 20 : 3차원 프린터
21 : 노즐 30 : 두께제어부
31 : 가압롤러 40 : 직물합포부
41 : 접착제 분사유닛 42 : 합포롤러
10 : 입력부 20 : 3차원 프린터
21 : 노즐 30 : 두께제어부
31 : 가압롤러 40 : 직물합포부
41 : 접착제 분사유닛 42 : 합포롤러
Claims (8)
- 제조하고자 하는 레이스형 3차원 텍스타일의 문양을 저장하는 입력부;
상기 입력부에 저장된 텍스타일 문양으로 레이스형 3차원 텍스타일을 프린팅하는 3차원 프린터;
상기 3차원 프린터에 의해 프린팅된 레이스형 3차원 텍스타일을 두께 방향으로 압축하여 두께를 축소하는 두께제어부; 및,
상기 두께제어부를 통해 두께가 축소된 3차원 텍스타일의 표면에 보일(voile) 직물을 합착하는 직물합포부;
를 포함하는 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 두께제어부는, 상하로 배치된 2개 1쌍의 가압롤러를 포함하여, 레이스형 3차원 텍스타일이 상기 가압롤러 사이를 통과하면서 압축되는 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 가압롤러는 복수 쌍이 레이스형 3차원 텍스타일의 진행방향으로 배열된 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 두께제어부는 상기 가압롤러를 가열하는 히팅유닛을 더 포함하는 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 직물합포부는, 레이스형 3차원 텍스타일에 접착제를 분사하여 도포하는 접착제 분사유닛과, 상하로 배치되어 그 사이로 서로 접합된 레이스형 3차원 텍스타일과 보일 직물이 일방향으로 통과하면서 압축되는 2개 1쌍의 합포롤러를 포함하는 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 레이스형 3차원 텍스타일 제조 시스템을 이용한 레이스형 3차원 텍스타일 제조 방법으로서,
(S1) 입력부에 제조하고자 하는 레이스형 3차원 텍스타일 문양을 저장하는 단계;
(S2) 3차원 프린터로 상기 입력부에 저장된 텍스타일 문양으로 레이스형 3차원 텍스타일을 프린팅하는 단계;
(S3) 상기 3차원 프린터에 의해 프린팅된 레이스형 3차원 텍스타일을 두께 방향으로 압축하여 두께를 축소하는 단계; 및,
(S4) 상기 두께가 축소된 레이스형 3차원 텍스타일의 표면에 보일(voile) 직물을 합포하는 단계;
를 포함하는 레이스형 3차원 텍스타일 제조 방법. - 제6항에 있어서, 상기 (S3) 단계에서는 레이스형 3차원 텍스타일을 상하로 배열된 2개 1쌍으로 된 가압롤러 사이를 통과시키면서 열을 가하여 두께를 축소하는 레이스형 3차원 텍스타일 제조 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 (S4) 단계는, 레이스형 3차원 텍스타일에 접착제를 도포하는 단계, 접착제가 도포된 레이스형 3차원 텍스타일의 면에 보일 직물을 접합하는 단계, 및 보일 직물이 접합된 레이스형 3차원 텍스타일을 상하로 배열된 2개 1쌍으로 된 합포롤러 사이를 통과시키면서 압축하여 합포하는 단계를 포함하는 레이스형 3차원 텍스타일 제조 방법.
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| KR100999348B1 (ko) | 2005-10-24 | 2010-12-09 | 강기용 | 3차원 텍스타일 디자인 방법, 및 텍스타일 디자인프로그램을 기록한 컴퓨터-판독가능 저장매체 |
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2018
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