KR102611936B1

KR102611936B1 - 기능성 원단

Info

Publication number: KR102611936B1
Application number: KR1020210145523A
Authority: KR
Inventors: 정일; 이영수; 김성용; 박정은
Original assignee: 코오롱인더스트리 주식회사
Priority date: 2020-10-29
Filing date: 2021-10-28
Publication date: 2023-12-08
Also published as: EP4223917A4; US20230371626A1; JP7464796B2; WO2022092854A1; TW202235715A; KR20220057460A; CN116368270A; JP2023548825A; TWI827994B; EP4223917A1

Abstract

본 발명은 기능성 원단에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 피부 자극이 없으며, 세탁내구성이 우수하고, 항균성 및 소취성이 우수하며, 땀 또는 입김과 같이 인체에서 발생되는 수분을 빠르게 배출하고, 열을 빠르게 확산시키는 기능성 원단에 관한 것이다.

Description

기능성 원단{FUNCTIONAL FABRIC}

본 발명은 기능성 원단에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 피부 자극이 없으며, 세탁내구성이 우수하고, 항균성 및 소취성이 우수하며, 땀 또는 입김과 같이 인체에서 발생되는 수분을 빠르게 배출하고, 열을 빠르게 확산ㅊ 시키는 기능성 원단에 관한 것이다.

최근 코로나 19로 인하여 마스크의 사용이 급증하고 있으며, 마스크 사용에 따른 부작용이 발생하고 있다.

마스크를 장기적으로 착용함에 따라, 입김에 의해 마스크가 축축해지고, 습기 및 열이 제대로 배출되지 못해 덥고 답답함을 느끼게 되며, 피부 접촉으로 인한 피부트러블이 발생하는 문제가 있다.

면으로 된 마스크의 경우는 습기나 땀을 잘 흡수하지만, 배출하는 기능이 낮으며, 사용하는 동안에 호흡에 의해 항시 수분을 품게 되고 이로 인해 박테리아 서식에 좋은 환경을 제공할 수 있다. 또한, 수분이나 땀에 노출 시 원단의 기계적인 물성이 급격히 하락하여 내구성에 문제가 발생할 수 있다. 또한, 세탁을 하면 단섬유로 구성된 면 섬유들이 탈락 또는 노출됨으로 인해 기모 형태로 원단에 존재하게 되고, 이로 인해 공기층을 형성하여 보온 효과를 발현하기도 한다. 또한 면 원단 특유의 표면 거침성으로 인해 피부 접촉 시 자극이 발생할 수 있다.

또한, 폴리에스테르, 나일론 등의 합성섬유를 부직포 원단으로 제조한 마스크가 사용되고 있으나, 부직포의 경우는 단섬유로 이루어져 있어 착용 시 피부에 자극을 주어 따끔거리는 느낌을 주게 된다. 또한, 세탁을 하게 되면 마스크의 기능성이 저하되고, 단섬유들이 탈락되거나 집합체로부터 일부가 빠져나와 기모 형태로 존재하게 되어 오히려 보온효과를 주게 된다. 따라서 세탁이 불가능 하거나, 세탁 후에 기능성이 크게 저하되기도 하며, 여름철에 사용 시 오히려 열을 가두게 되어 덥고, 땀이 나며, 피부에 자극을 주어 피부 트러블을 유발하므로 일회용으로 사용 후 버려지고 있다.

또한, 항균성, 소취성 및 피부트러블을 해소하기 위하여 기능성 첨가제를 원단에 코팅하거나 첨가하는 경우, 일시적인 기능성을 부여할 수는 있으나, 장기 사용 및 세탁 후에는 첨가제의 기능이 저하되거나, 탈락되어 기능이 지속되기 어려운 문제가 있다. 또한, 기능성 첨가제의 첨가에 따라 원단의 무게가 증가하게 되는 문제가 발생할 수 있다.

이에 따라, 마스크에 적용하기 위한 섬유 원단으로 피부에 직접 접촉하더라도 피부 트러블을 발생하지 않으며, 호흡에 의한 입김 또는 열을 빠르게 배출하여 사용자가 불편함을 느끼지 않도록 하고, 항균성 및 소취성을 부여하기 위한 별도의 첨가제를 사용하지 않고도 항균성 및 소취성이 우수한 기능성 원단이 필요한 상황이다.

한국 등록특허공보 제10-2108768호 (2020.05.01)

종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 과제는 착용 시 무게가 가볍고, 건조된 상태에서는 피부에 접촉 시 부드러운 감촉을 제공하고, 땀 또는 입김과 같이 인체에서 발생되는 수분을 빠르게 배출하고, 열을 빠르게 확산 및 배출시킬 수 있는 기능성 원단을 제공하고자 한다.

또한, 표면이 매끈하고, 장섬유로 이루어져 인체에 직접 접촉하여도 피부자극이 없고, 별도의 첨가제 없이도 원단 자체에 항균성 및 소취성이 우수한 기능성 원단을 제공하고자 한다.

또한, 편직으로 제조되어 더욱 유연하고, 부드러운 감촉의 기능성 원단을 제공하고자 한다.

또한, 내구성이 우수하고, 장기적인 사용 및 세탁 후에도 기능성을 유지할 수 있으며, 기모가 발생하지 않으므로 종래 세탁 후 보온 효과로 인해 재사용이 불가능한 문제를 해결할 수 있는 기능성 원단을 제공하고자 한다.

또한, 상기에 언급한 기능성을 부여하기 위하여 원단 또는 섬유에 별도의 기능성 첨가제를 도포하거나 함침시킬 필요가 없이, 원단 자체가 기능성을 발현하는 기능성 원단을 제공하고자 한다.

본 발명의 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위하여 연구한 결과, 용융지수, 다분산지수 및 결정화도가 특정 범위를 만족하는 폴리에틸렌 원사를 이용하여 편직을 한 원단을 제공함으로써 상기 목적을 모두 달성할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다. 구체적으로, 땀 또는 입김과 같이 인체에서 발생되는 수분을 빠르게 배출하고, 열을 빠르게 확산 및 배출시켜, 습기로 인한 축축한 느낌과 열감을 해소할 수 있으며, 피부에 직접 접촉 시 감촉이 부드럽고, 트러블을 발생시키지 않으며, 내구성이 우수하고, 세탁 후에도 기능성이 장기간 유지될 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 일 양태는 190 ℃, 2.16 kg에서 측정된 용융지수(MI)가 0.1 내지 5 g/10min, 다분산지수(Polydispersity Index)가 5 초과 12 이하, 결정화도가 60 내지 90 %인 폴리에틸렌 원사를 이용한 편물로 이루어지며, 수접촉각이 110 도 이상, 면밀도가 100 내지 800 g/m², KS K ISO 12945-1:2014에 규정된 필링박스법에 따라 회전수 14,400회의 조건에서 측정되는 필링저항성이 4등급 이상인 기능성 원단에 관한 것이다.

일 양태로, 상기 원단은 KS K 0560:2018 B법에 따른 보온율이 30 %이하인 것일 수 있다.

일 양태로, 상기 원단은 KS K 0693:2016에 따른 항균도가 50 % 이상, 가스검지관법으로 30분 내지 120분 동안 측정한 암모니아의 소취율이 10 내지 30%인 것일 수 있다.

일 양태로, 상기 원단은 KS K ISO 12947-2:2014에 규정된　마틴데일　방법(Martindale method)에 따라 측정되는　내마모성이 20,000 cycles 이상인 것일 수 있다.

일 양태로, 상기 원단은 20±2 ℃, 65±2 % R.H에서 측정된 접촉냉감이 0.2 W/cm² 이상이고, 20℃에서 두께 방향 열전도도(thermal conductivity)가 0.1 W/mK 이상인 것일 수 있다.

일 양태로, 상기 폴리에틸렌 원사는 밀도가 0.941 내지 0.965 g/cm³, 중량평균분자량이 90,000 내지 400,000 g/mol인 것일 수 있다.

일 양태로, 상기 폴리에틸렌 원사는 ASTM D2256에 따른 초기 모듈러스(initial modulus)가 100 내지 300 g/d, 및 신율(elongation)이 6 내지 12 %인 것일 수 있다.

일 양태로, 상기 폴리에틸렌 원사는 인장강도가 10 내지 20 g/d인 것일 수 있다.

일 양태로, 상기 폴리에틸렌 원사는 원형단면을 갖는 것일 수 있다.

일 양태로, 상기 폴리에틸렌 원사는 1 내지 3 데니어의 섬도를 각각 갖는 25 내지 500 개의 필라멘트들을 포함하며, 총섬도가 50 내지 500 데니어(denier)인 것일 수 있다.

일 양태로, 상기 원단은 수접촉각이 110° 이상일 수 있다.

잉 양태로, 상기 원단은 세탁기 표준코스로 세탁 및 건조과정을 100회 실시한 후, KS K ISO 12945-1:2014에 규정된 필링박스법에 따라 회전수 14,400회의 조건에서 측정되는 필링저항성이 4등급이상일 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 상기 일 양태에 따른 기능성 원단을 포함한 냉감 마스크에 관한 것이다.

본 발명에 따른 기능성 원단은 피부에 직접 접촉되어도 마찰이 적고, 피부 자극이 없으며, 땀이나, 습기 및 입김 등에 의해 발생하는 수분을 빠르게 배출하고, 열을 외부로 방출할 수 있어 축축한 느낌과 열감을 감소시키는 효과가 있다.

또한, 내구성이 우수하고, 필링이 적게 발생하고, 내마모성이 매우 우수하여 세탁 후에도 기모가 발생하지 않고, 세탁 후에도 원단의 손상이 적고, 지속적인 기능성을 유지할 수 있으며, 제품의 사용 기간을 늘릴 수 있는 효과가 있다.

또한, 공정수분율이 0%인 소수성 소재로 이루어져 수분을 밀어내는 특성을 가지며, 건조가 빠르고, 박테리아의 서식 환경을 감소시켜 항균성 및 소취성이 우수한 장점이 있다.

또한, 고결정성의 장섬유로 편직되어 유연하고 부드러운 감촉의 원단을 제공할 수 있으며, 착용 시 무게가 가벼워 착용감이 우수한 효과가 있다.

본 발명에 따른 기능성 원단은 이에 제한되는 것은 아니지만, 안면용 마스크에 적합하게 적용될 수 있으며, 이 외에도 여름용 원단에 적합하게 적용될 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 이불, 의류, 토시, 장갑, 덮게 등 여름철에 피부에 직접 닿는 용도에 적용이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에틸렌 원사 제조장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 원단의 접촉냉감을 측정하는 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 원단의 두께 방향의 열전도도를 측정하는 장치를 개략적으로 도시한 것이다.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.

또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

[폴리에틸렌 원사]

본 발명의 일 양태에서, 폴리에틸렌 원사는 190 ℃, 2.16 kg에서 측정된 용융지수(MI)가 0.1 내지 5 g/10min, 다분산지수(Polydispersity Index)가 5 초과 12 이하, 결정화도가 60 내지 90 %인 것일 수 있으며, 상기 물성을 모두 만족하는 범위에서 땀이나 입김 등의 수분 및 열을 더욱 빠르게 배출하기 위하여 원단의 면밀도를 100 내지 800 g/m²범위로 높게 제조하여도 원단이 가볍고, 내구성이 우수하며, 장기 사용 및 세탁 시에도 필링이 발생하지 않고, 기능성이 장기간 유지될 수 있는 세탁 내구성이 우수한 원단을 제공할 수 있다.

일 양태로, 상기 폴리에틸렌 원사는 190 ℃, 2.16 kg에서 측정된 용융지수(MI)가 0.1 내지 5 g/10min, 더욱 좋게는 0.3 내지 3 g/10min, 더욱 좋게는 1 내지 3 g/10min인 것일 수 있다. 또한, 중량평균분자량이 90,000 내지 400,000 g/mol, 좋게는 100,000 내지 400,000 g/mol, 더욱 좋게는 300,000 내지 350,000 g/mol 인 것일 수 있다. 상기 범위에서 원사의 용융압출 시 용융물의 흐름성이 좋고, 열분해 발생을 방지하고, 연신 시 사절이 발생하지 않는 등 공정성이 확보되어 균일한 물성의 원사를 제조할 수 있으며, 내구성 및 세탁 내구성이 우수한 원단을 제공할 수 있다. 구체적으로, KS K ISO 12945-1:2014에 규정된 필링박스법에 따라 회전수 14,400회의 조건에서 측정되는 필링저항성이 4등급 이상, 더욱 좋게는 4등급 내지 5등급인 원단을 제공할 수 있다. 또한, 100회 이상 세탁 후에도 필링저항성이 4등급 이상, 더욱 좋게는 5등급인 원단을 제공할 수 있다. 또한, KS K ISO 12947-2:2014에 규정된　마틴데일　방법(Martindale method)에 따라 측정되는　내마모성이 20,000 cycles 이상인 원단을 제공할 수 있다.

상기 필링저항성 및 내마모성이 상기 범위를 만족하는 범위에서 마스크 등 피부에 직접적으로 접촉되는 원단에 적용 시 피부 트러블이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 필링에 의한 기모현상을 방지하여 열감이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 더욱 구체적으로 KS K 0560:2018 B법에 따른 보온율이 30 %이하, 좋게는 5 내지 30 %인 원단을 제공할 수 있다.

또한, 밀도가 0.941 내지 0.965 g/cm³이고, 다분산지수(Polydispersity Index)가 5 초과 12 이하, 더욱 좋게는 5 초과 9 이하인 범위를 만족하는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 사용함으로써, 용융방사를 통해 결정화도가 60 내지 90 %인 섬유를 수득할 수 있다. 상기 폴리에틸렌 원사의 결정화도는 X-선 회절분석기를 이용한 결정성 분석 시 미결정 크기와 함께 도출될 수 있다. 결정화도가 상기 범위를 만족하는 범위에서 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 공유 결합을 통해 연결된 분자 사슬 방향으로 '포논(phonon)'이라는 격자 진동(lattice vibration)을 통해 열이 빠르게 확산 및 발산되고, 땀 및 입김 등의 수분 배출 기능이 향상되어 착용감이 우수한 원단을 제공할 수 있다. 더욱 구체적으로, 20±2 ℃, 65±2 % R.H에서 측정된 접촉냉감이 0.2 W/cm² 이상이고, 20 ℃에서 두께 방향 열전도도(thermal conductivity)가 0.1 W/mK 이상인 원단을 제공할 수 있다. 더욱 구체적으로 20±2 ℃, 65±2 % R.H에서 측정된 접촉냉감이 0.2 내지 0.8 W/cm²이고, 20℃에서 두께 방향 열전도도(thermal conductivity)가 0.1 내지 0.3 W/mK인 것일 수 있다.

상기 폴리에틸렌 원사는 용융방사가 가능하므로 공정수분율이 0%로 실질적으로 낮고, 우수한 발수성을 가지며, 수접촉각이 110 도 이상, 더욱 좋게는 110 내지 150도인 물성을 만족하여 피부에 직접적으로 접촉 시 수분을 머금지 않고 바로 배출을 하며, 이로 인해 박테리아 등의 서식 환경을 최소화할 수 있고, 별도의 첨가제 없이도 원단 자체가 항균성 및 소취성을 갖는다. 구체적으로, KS K 0693:2016에 따른 항균도가 50 % 이상, 구체적으로 50 내지 90 %이고, 가스검지관법으로 30분 내지 120분 동안 측정한 암모니아의 소취율이 10 내지 30%인 원단을 제공할 수 있다.

일 양태로, 상기 원사는 ASTM D2256에 따른 초기 모듈러스(initial modulus)가 100 내지 300 g/d, 좋게는 120 내지 200 g/d 및 신율(elongation)이 6 내지 12 %, 좋게는 8 내지 12 %이고, 인장강도가 10 내지 20 g/d, 좋게는 12 내지 20 g/d 인 것일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 상기 범위를 만족함으로써 더욱 유연하고, 편직 후 탄성 및 유연성을 더욱 부여할 수 있으며, 우수한 착용감을 제공할 수 있다. 또한, 상기 범위에서 마찰에 의한 필링이 발생하는 것을 최소화 할 수 있고, 마찰에 의해 원단이 파손되는 것을 방지할 수 있어서 바람직하다.

일 양태로, 상기 원사는 단면 형태가 이에 제한되는 것은 아니지만, 원형 단면을 갖는 것이 바람직하다. 원형 단면으로 제조됨으로써 수분이 섬유 표면에 흡착되는 것을 최소화하고, 바로 배출되도록 할 수 있어서 더욱 항균성 및 소취성이 우수한 원단을 제공할 수 있다.

일 양태로, 상기 원사는 1 내지 3 데니어의 섬도를 각각 갖는 25 내지 500 개의 필라멘트들을 포함하며, 총섬도가 50 내지 500 데니어(denier)인 것일 수 있다. 상기 범위에서 원단이 가볍고, 내구성 및 세탁 내구성이 우수한 원단을 제공할 수 있다.

이하에서는, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 양태에 따른 폴리에틸렌 원사의 제조방법을 구체적으로 설명한다. 본 발명의 폴리에틸렌 원사는 수접촉각, 면밀도 및 필링저항성 등 상기한 물성들의 범위를 만족하는 것이라면 그 제조방법에 제한되는 것은 아니며, 아래는 일 양태를 설명하는 것이다.

먼저, 칩(chip) 형태의 폴리에틸렌을 익스트루더(extruder)(100)로 투입하여 용융시킴으로써 폴리에틸렌 용융물을 얻는다.

용융된 폴리에틸렌이 상기 익스트루더(100) 내의 스크루(미도시)에 의해 구금(100)을 통해 운반되며, 상기 구금(200)에 형성된 다수의 홀들을 통해 압출된다. 상기 구금(200)의 홀들의 개수는 제조될 원사의 DPF (Denier Per Filament) 및 섬도에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 75 데니어의 총섬도를 갖는 원사를 제조할 경우 상기 구금(200)은 20 내지 75 개의 홀들을 가질 수 있고, 450 데니어의 총섬도를 갖는 원사를 제조할 경우 상기 구금(200)은 90 내지 450 개, 바람직하게는 100 내지 400개의 홀들을 가질 수 있다.

상기 익스트루더(100) 내에서의 용융 공정 및 구금(200)을 통한 압출 공정은 폴리에틸렌 칩의 용융지수에 따라 변경 적용 가능하지만, 구체적으로 예를 들면 150 내지 315 ℃바람직하게는 250 내지 315 ℃더욱 바람직하게는 265 내지 310 ℃에서 수행되는 것이 바람직하다. 즉, 익스트루더(100) 및 구금(200)이 150 내지 315 ℃바람직하게는 250 내지 315 ℃더욱 바람직하게는 265 내지 310 ℃로 유지되는 것이 바람직하다.

상기 방사 온도가 150℃미만일 경우, 낮은 방사온도로 인해 폴리에틸렌의 균일한 용융이 이루어지지 않아서 방사가 곤란할 수 있다. 반면, 방사 온도가 315℃를 초과할 경우 폴리에틸렌의 열분해가 야기되어 원하는 강도를 발현하지 못할 수 있다.

상기 구금(200)의 홀 직경(D)에 대한 홀 길이(L)의 비율인 L/D는 3 내지 40일 수 있다. L/D가 3 미만이면 용융 압출 시 다이스웰(Die Swell) 현상이 발생하고 폴리에틸렌의 탄성 거동 제어가 힘들게 됨으로써 방사성이 좋지못하게 되고, L/D가 40을 초과하는 경우에는 구금(200)을 통과하는 용융 폴리에틸렌의 넥킹(necking) 현상에 의한 사절과 함께 압력강하에 따른 토출 불균일 현상이 발생될 수 있다.

용융된 폴리에틸렌이 구금(200)의 홀들로부터 토출되면서 방사온도와 실온 간의 차이에 의해 폴리에틸렌의 고화가 시작되면서 반고화 상태의 필라멘트들(11)이 형성된다. 본 명세서에서는, 반고화 상태의 필라멘트는 물론이고 완전 고화된 필라멘트 모두를 "필라멘트"라 통칭한다.

다수의 상기 필라멘트들(11)은 냉각부(또는 "quenching zone")(300)에서 냉각됨으로써 완전 고화된다. 상기 필라멘트들(11)의 냉각은 공냉 방식으로 수행될 수 있다.

상기 냉각부(300)에서의 상기 필라멘트들(11) 냉각은, 0.2 내지 1 m/sec 풍속의 냉각풍을 이용하여 15 내지 40 ℃로 냉각되도록 수행되는 것이 바람직하다. 상기 냉각 온도가 15℃미만이면 과냉각으로 인해 신도가 부족하여 연신 과정에서 사절이 발생할 수 있고, 상기 냉각 온도가 40℃를 초과하면 고화 불균일로 인해 필라멘트들(11)간 섬도 편차가 커지고 연신 과정에서 사절이 발생할 수 있다.

또한, 냉각부에서 냉각 시 다단냉각을 수행함으로써 더욱 균일하게 결정화가 되도록 할 수 있으며, 이에 따라 습기 및 땀의 배출을 더욱 원활하게 하고, 항균성 및 소취성이 우수한 원사를 제조할 수 있다. 더욱 구체적으로 상기 냉각부는 3개 이상의 구간으로 나누어질 수 있다. 예를 들어 3개의 냉각 구간으로 이루어진 경우, 제 1 냉각부에서 제 3 냉각부로 갈수록 온도가 점차 낮아지도록 설계되는 것이 바람직하다. 구체적으로 예를 들면 제 1 냉각부는 40 내지 80 ℃로 설정되고, 제 2 냉각부는 30 내지 50 ℃로 설정되고, 제 3 냉각부는 15 내지 30 ℃로 설정될 수 있다.

또한, 제 1 냉각부에서 풍속을 가장 높게 설정함으로써 표면이 더욱 매끄러운 섬유를 제조할 수 있다. 구체적으로 제 1 냉각부는 0.8 내지 1 m/sec 풍속의 냉각풍을 이용하여 40 내지 80 ℃로 냉각되도록 하고, 제 2 냉각부는 0.4 내지 0.6 m/sec 풍속의 냉각풍을 이용하여 30 내지 50 ℃로 냉각되도록 하고, 제 3 냉각부는 0.2 내지 0.5 m/sec 풍속의 냉각풍을 이용하여 15 내지 30 ℃로 냉각되도록 하는 것일 수 있으며, 이와 같은 조건으로 조절함으로써 결정화도가 더욱 높고, 표면이 더욱 매끄러운 원사를 제조할 수 있다.

이어서, 집속기(400)로 상기 냉각 및 완전 고화된 필라멘트들(11)을 집속시켜 멀티필라멘트(10)를 형성시킨다.

도 1에 예시된 바와 같이, 본 발명의 폴리에틸렌 원사는 직접방사연신(DSD) 공정을 통해 제조될 수 있다. 즉, 상기 멀티필라멘트(10)가 다수의 고뎃 롤러부들(GR1...GRn)을 포함하는 다단연신부(500)로 직접 전달되어 2 내지 20, 바람직하게는 3 내지 15배의 총연신비로 다단연신된 후 와인더(600)에 권취될 수 있다. 또한 다단연신 시 마지막 연신구간에서는 1 내지 5 %의 수축연신(이완)을 부여함으로써 내구성이 더욱 우수한 원사를 제공할 수 있다.

대안적으로, 상기 멀티필라멘트(10)를 미연신사로서 일단 권취한 후 상기 미연신사를 연신함으로써 본 발명의 폴리에틸렌 원사가 제조될 수도 있다. 즉, 본 발명의 폴리에틸렌 원사는 폴리에틸렌을 용융방사하여 미연신사를 일단 제조한 후 상기 미연신사를 연신하는 2단계 공정을 통해 제조될 수도 있다.

연신 공정에서 적용되는 총연신비가 2 미만이면, 최종적으로 얻어지는 폴리에틸렌 원사가 60% 이상의 결정화도를 가질 수 없으며, 상기 원사로 제조되는 원단 상에 보푸라기(필링)가 유발될 위험이 있다.

반면, 상기 총연신비가 15배를 초과하면 사절이 발생할 가능성이 있고, 최종적으로 얻어지는 폴리에틸렌 원사의 강도가 적합하지 못해 상기 폴리에틸렌 원사의 제직성이 좋지 못할 뿐만 아니라 이를 이용하여 제조된 원단이 지나치게 뻣뻣하여 사용자가 불편함을 느낄 수 있다.

본 발명의 용융 방사의 방사속도를 결정하는 첫 번째 고뎃 롤러부(GR1)의 선속도가 결정되면, 상기 다단연신부 (500)에서 2 내지 20, 바람직하게는 3 내지 15의 총 연신비가 상기 멀티필라멘트(10)에 적용될 수 있도록, 나머지 고뎃 롤러부들의 선속도가 적절히 결정된다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 다단연신부(500)의 고뎃 롤러부들(GR1...GRn)의 온도를 40 내지 140 ℃의 범위에서 적절히 설정함으로써 상기 다단연신부(500)를 통해 폴리에틸렌 원사의 열고정(heat-setting)이 수행될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 상기 다단연신부는 3개 이상, 구체적으로 3 내지 5개의 연신 구간으로 이루어진 것일 수 있다. 또한, 각 연신구간은 여러 개의 고뎃 롤러부들로 이루어진 것일 수 있다.

구체적으로 예를 들어, 상기 다단연신부는 4개의 연신구간으로 이루어질 수 있으며, 제1연신구간 내지 제3연신구간에서 총 연신비 7 내지 15배로 연신 후, 제4연신구간에서 1 내지 3 % 수축연신(이완)을 수행하는 것일 수 있다. 상기 총 연신비는 연신을 하기 전 섬유에 비하여, 제1연신구간에서부터 제3연신구간을 거친 섬유의 최종 연신비를 의미한다.

더욱 구체적으로 제1 연신구간은 40 내지 130 ℃에서 수행될 수 있으며, 총 연신비가 2 내지 5배인 것일 수 있다. 제 2 연신구간은 상기 제1 연신구간에 비하여 높은 온도에서 수행될 수 있으며, 구체적으로 100 내지 150 ℃에서 수행될 수 있으며, 총 연신비가 5 내지 8배가 되도록 연신하는 것일 수 있다. 제3 연신구간은 100 내지 150 ℃에서 수행될 수 있으며, 총 연신비가 7 내지 15배가 되도록 연신하는 것일 수 있다. 제4연신구간은 상기 제2 연신구간과 같거나 낮은 온도에서 수행될 수 있으며, 구체적으로 80 내지 140 ℃에서 수행될 수 있으며, 1 내지 3 % 수축연신(이완)을 수행하는 것일 수 있다.

다단연신부(500)에 의해 상기 멀티필라멘트(10)의 다단연신과 열고정이 동시에 수행되며, 다단연신된 멀티필라멘트(10)가 와인더(600)에 권취됨으로써 본 발명의 폴리에틸렌 원사가 완성된다.

[기능성 원단]

본 발명의 일 양태에서, 기능성 원단은 상기 설명된 폴리에틸렌 원사를 단독으로 사용하는 것일 수 있으며, 다른 기능성을 더욱 부여하기 위하여 이종 원사를 더 포함할 수도 있지만 발수성 및 열감을 방지하기 위한 관점에서는 상기 폴리에틸렌 원사를 단독으로 사용하는 것이 선호된다.

또한, 본 발명의 일 양태에서, 기능성 원단은 편직인 것이 유연성이 우수하고, 면밀도가 증가하여도 직물에 비하여 경량의 원단을 제공할 수 있으며, 마스크 등에 적용 시 장시간 피부에 접촉하여도 피부 트러블 발생을 방지할 수 있으므로 더욱 바람직하다. 직물 또는 부직포의 경우 세탁 후 기모가 발생하거나, 단섬유가 튀어나와 피부에 자극을 가할 수 있으므로 본 발명에서는 바람직하게 편물을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 양태에 따른 기능성 원단은 수접촉각이 110 도 이상, 좋게는 130도 이상, 구체적으로 110 내지 150도이고, 면밀도가 100 내지 800 g/m², 좋게는 150 내지 800 g/m²이고, KS K ISO 12945-1:2014에 규정된 필링박스법에 따라 회전수 14,400회의 조건에서 측정되는 필링저항성이 4등급 이상, 좋게는 4 내지 5 등급인 물성을 동시에 만족할 수 있으며, 상기 범위에서 땀 및 입김 등의 습기와 열을 빠르게 배출하고, 장기적인 세탁 후에도 기능을 유지할 수 있음을 확인하였다.

또한, 상기 기능성 원단은 KS K 0560:2018 B법에 따른 보온율이 30 %이하, 좋게는 27 %이하 이고, 별도의 항균제 첨가 없이도 KS K 0693:2016에 따른 항균도가 50 % 이상, 좋게는 50 내지 70%이고, 가스검지관법으로 30분 내지 120분 동안 측정한 암모니아의 소취율이 10 내지 30%이고, KS K ISO 12947-2:2014에 규정된　마틴데일　방법(Martindale method)에 따라 측정되는　내마모성이 20,000 cycles 이상이며, 20±2 ℃, 65±2 % R.H에서 측정된 접촉냉감이 0.2 W/cm² 이상이고, 20℃에서 두께 방향 열전도도(thermal conductivity)가 0.1 W/mK 이상인 물성을 모두 만족할 수 있다. 상기 범위에서 목적으로 하는 물성을 모두 달성할 수 있으므로 바람직하다.

또한, 본 발명의 일 양태에 따른 기능성 원단은 100회 세탁 후에도 그 물성의 유지율이 70% 이상, 80% 이상, 더욱 좋게는 90% 이상을 유지하는 것일 수 있다.

이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.

물성은 다음과 같이 측정하였다.

<중량 평균 분자량(Mw)(g/mol) 및 다분산 지수(PDI)>

폴리에틸렌 원사를 아래의 용매에 완전히 용해시킨 후 다음의 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 상기 폴리에틸렌 원사의 중량 평균 분자량(Mw) 및 다분산 지수(Mw/Mn: PDI)를 각각 구하였다.

- 분석기기: Tosoh社 HLC-8321 GPC/HT

- 컬럼: PLgel guard (7.5 x 50 mm) + 2 x PLgel mixed-B (7.5 x 300 mm)

- 컬럼 온도: 160 ℃

- 용매: 트리클로로벤젠(TCB) + 0.04 wt.% 디부틸히드록시톨루엔(BHT) (after drying with 0.1% CaCl2)

- Injector, Detector 온도: 160℃

- Detector: RI Detector

- 유속: 1.0 ㎖/min

- 주입량: 300 mL

- 시료농도 : 1.5 mg/mL

- 표준시료: 폴리스티렌

<인장강도(g/d), 초기 모듈러스(g/d), 및 신율(%)>

ASTM D2256 방법에 따라, 인스트론사(Instron Engineering Corp, Canton, Mass)의 만능인장시험기를 이용하여 폴리에틸렌 원사의 변형-응력 곡선을 얻었다. 샘플 길이는 250mm이었고, 인장속도는 300 mm/min이었으며, 초기 로드(load)는 0.05 g/d로 설정하였다. 파단점에서의 응력과 신장으로부터 인장강도(g/d) 및 신율(%)을 구하였고, 상기 곡선의 원점 부근의 최대 구배를 부여하는 접선으로부터 초기 모듈러스(g/d)를 구하였다. 각 원사마다 5회 측정 후 그 평균값을 산출하였다.

<원사의 결정화도>

XRD 기기(X-ray Diffractometer)[제조사: PANalytical社, 모델명: EMPYREAN]를 이용하여 폴리에티렌 원사의 결정화도를 측정하였다. 구체적으로, 폴리에틸렌 원사를 절단하여 2.5cm의 길이를 갖는 샘플을 준비하였고, 상기 샘플을 샘플 홀더에 고정시킨 후 아래의 조건들 하에서 측정을 실시하였다.

- 광원(X-ray Source): Cu-Kα radiation

- 전력(Power): 45 KV x 25 mA

- 모드: 연속 스캔 모드

- 스캔 각도 범위: 10~40°

- 스캔 속도: 0.1°/sec

<용융지수>

ASTM D1238에 따라 190 ℃, 2.16 kg에서 측정하였다.

<수접촉각>

동적　수접촉각　시험기(Fibro사 제조, 1100DAT)를 이용하여 시트 표면에 증류수를 4㎕ 적하시키고, 적하 후 30초 후의　수접촉각을 측정했다.

<필링 저항성>

마틴데일 시험기(Martindale tester)를 이용하여, KS K ISO 12945-1:2014에 규정된 필링박스법에 따라 회전수 14,400회의 조건에서 원단의 필링저항성을 측정하였다. 필링저항성 등급 기준은 다음과 같다.

- 1등급: 필링 매우 심함

- 2등급: 필링 심함

- 3등급: 필링 중간 정도 있음

- 4등급: 필링 약간 있음

- 5등급: 필링 전혀 없음

<세탁 후 내구성>

제조된 원단을 세탁기 표준코스로 세탁 및 건조과정을 100회 실시한 후, 세탁 전 초기 원단의 물성과 비교하였다.

1) 세탁 후 필링 저항성

100회 세탁 후 상기 필링저항성 테스트를 실시하였다.

2) 세탁 후 보온성 변화

100회 세탁 후 상기 보온성 테스트를 실시하였다.

3) 세탁 후 피부자극

100회 세탁 후 상기 피부자극 테스트를 실시하였다.

4) 세탁 후 항균성 변화

100회 세탁 후 상기 항균성 테스트를 실시하였다.

<보온율>

한국의류시험연구원에 의뢰하여 KS K 0560:2018 B법에 따라 보온율을 측정하였다.

<항균도>

한국의류시험연구원에 의뢰하여 KS K 0693:2016에 따라 항균도(%)를 측정하였다.

시험균종 : Staphylococcus aureus ATCC 6538(황색포도상구균)

Klebsiella pneumonia ATCC 4352(폐렴간균)

접종균액의 농도 : 황색포도상구균 1.1 × 10⁵ CFU/mL

폐렴간균 0.8 × 10⁵ CFU/ mL

대조편 : 표준면포

비이온계면활성제 : Tween 80, 접종균액의 0.05% 첨가

<소취성>

한국의류시험연구원에 의뢰하여 가스 검지관법으로 암모니아의 소취율을 평가하였다.

시험시간 : 30분, 60분, 90분, 120분

<시험조건>

시료량 : 10 cm×10 cm(2.0 g)

시험가스 : 암모니아

주입된 시험가스의 농도 : 500 ㎍/ mL

용기의 부피 : 1000 mL

시험환경 : 온도 20 ℃, 습도 65 %

소취율(%) = [(Blank 가스 농도 - 샘플 가스 농도)/ Blank 가스 농도] ×100

<피부자극성>

원단을 이용하여 마스크를 제조한 후, 10대 및 20대 남녀 30명에게 8시간 동안 마스크를 착용하도록 한 후, 피부 자극을 육안으로 판단하였다.

뾰루지 발생, 홍조 및 따가움 정도를 5점으로 평가하여 평균값을 구하였다.

1에서 5로 갈수록 뾰루지 발생, 홍조 및 따가움이 심하게 발생함을 의미한다.

<접촉냉감>

한국의류시험연구원에 의뢰하여 KES-F7(Thermo Labo II)장치를 이용하여 시험환경 20±2 ℃, 65±2 % R.H에서 측정하였다.

구체적으로, 20cm×20cm 사이즈의 원단 샘플을 준비한 후 20±2℃의 온도 및 65±2%의 RH의 조건하에서 24시간 동안 방치하였다. 이어서, 20±2℃의 온도 및 65±2%의 RH의 테스트 환경에서 KES-F7 THERMO LABO Ⅱ(Kato Tech Co.,LTD.) 장치를 이용하여 원단의 접촉냉감(Q max )을 측정하였다. 구체적으로, 도 2에 예시된 바와 같이, 20℃로 유지되는 베이스 플레이트('Water-Box'로도 지칭됨)(21) 상에 상기 원단 샘플(23)을 올려놓고, 30℃로 가열된 T-Box(22a)(접촉면적: 3cm×3cm)를 상기 원단 샘플(23) 상에 1초 동안만 올려놓았다. 즉, 일면이 베이스 플레이트(21)과 접촉하고 있는 상기 원단 샘플(23)의 타면을 T-Box(22a)에 순간적으로 접촉시켰다. 상기 T-Box(22a)에 의해 상기 원단 샘플(23)에 가해진 접촉 압력은 6 gf/cm²이었다. 이어서, 상기 장치에 연결된 모니터(미도시)에 표시된 Q max 값을 기록하였다. 이와 같은 테스트를 10회 반복하였고, Q max 값의 산술평균을 산출하였다.

<열전도도>

20cm×20cm 사이즈의 원단 샘플을 준비한 후 20±2℃의 온도 및 65±2%의 RH의 조건하에서 24시간 동안 방치하였다. 이어서, 20±2℃의 온도 및 65±2%의 RH의 테스트 환경에서 KES-F7 THERMO LABO Ⅱ(Kato Tech Co.,LTD.) 장치를 이용하여 원단의 열전도도 및 열전달계수를 구하였다. 구체적으로, 도 3에 예시된 바와 같이, 20℃로 유지되는 베이스 플레이트(21) 상에 상기 원단 샘플(23)을 올려놓고, 30℃로 가열된 BT-Box(22b)(접촉 면적: 5cm×5cm)를 상기 원단 샘플(23) 상에 1분 동안 올려놓았다. 상기 BT-Box(22b)가 상기 원단 샘플(23)과 접촉하는 동안에도 그 온도가 30℃로 유지될 수 있도록 상기 BT-Box(22b)에 열이 지속적으로 공급되었다. 상기BT-Box(22b)의 온도 유지를 위해 공급된 열량[즉, 열류 손실((heat flow loss))]이 상기 장치에 연결된 모니터(미도시)에 표시되었다. 이와 같은 테스트를 5회 반복하였고, 열류 손실의 산술평균을 산출하였다. 이어서, 원단의 열전도도 및 열전달계수를 아래의 식 2 및 식 3을 이용하여 산출하였다.

식 2: K = (W·D)/(A·Δ

식 3: k = K/D

여기서, K는 열전도도(W/cm·℃이고, D는 원단 샘플(23)의 두께(cm)이고, A는 상기 BT-Box(22b)의 접촉 면적(=25 cm²)이고, Δ는 원단 샘플(23) 양면의 온도 차이(= 10 ℃이고, W는 열류 손실(Watt)이며, k는 열전달계수(W/cm²·℃)이다.

<내마모성>

마틴데일 시험기(Martindale tester)를 이용하여, KS K ISO 12947-2:2014에 규정된 마틴데일 방법(Martindale method)에 따라 원단의 내마모성을 측정하였다. 구체적으로, 원단에서 2올의 실이 끊어질 때까지의 횟수(cycles)를 측정하였다.

[실시예 1]

<폴리에틸렌 원사의 제조>

도 1에 예시된 장치를 이용하여 200개의 필라멘트들을 포함하고 총섬도가 150 데니어인 폴리에틸렌 원사를 제조하였다.

구체적으로, 0.960 g/cm³의 밀도, 328,000 g/mol의 중량평균분자량(Mw), 7.8의 다분산 지수(PDI), 및 1.5 g/10min의 용융지수(MI at 190℃를 갖는 폴리에틸렌 칩을 익스트루더(100)에 투입하여 용융시켰다. 용융된 폴리에틸렌은 200개의 홀들을 갖는 구금(200)을 통해 압출되었다. 구금(200)의 홀 직경(D)에 대한 홀 길이(L)의 비율인 L/D는 6이었다. 구금 온도는 270℃이었다.

구금(200)의 노즐 홀들로부터 토출되면서 형성된 필라멘트들(11)은 3개 구간으로 이루어진 냉각부(300)에서 순차적으로 냉각을 하였다. 제1냉각부에서는 0.9 m/sec의 풍속의 냉각풍에 의해 50℃로 냉각하고, 제2냉각부에서는 0.5 m/sec의 풍속의 냉각풍에 의해 35℃로 냉각하였으며, 제3냉각부에서 0.4 m/sec의 풍속의 냉각풍에 의해 25℃로 최종 냉각되었다. 냉각된 후 집속기(400)에 의해 멀티필라멘트사(10)로 집속되었다.

이어서, 상기 멀티필라멘트사는 연신부(500)로 이동하였다. 상기 연신부는 4개의 구간으로 이루어진 다단연신부로 이루어지며, 구체적으로 제1 연신구간은 최대 연신온도 100 ℃에서 총 연신비 3배로 연신되고, 제2 연신구간은 최대 연신온도 140 ℃에서 총 연신비 8배로 연신되고, 제3 연신구간은 최대 연신온도 130 ℃에서 총 연신비 10배로 연신되고, 제4 연신구간은 최대 연신온도 120 ℃에서 제3 연신구간에 비하여 2% 수축연신(이완)되도록 하여 연신 및 열고정되었다.

이어서, 상기 연신된 멀티필라멘트사는 와인더(600)에 권취되었다. 권취 장력은 0.8 g/d이었다.

제조된 원사의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

<기능성 원단의 제조>

상기 제조된 폴리에틸렌 원사를 사용하여 편직을 수행하여 편물을 제조하였다. 제조된 편물 원단의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.

[실시예 2 내지 7]

하기 표 1과 같이 조건을 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

또한, 실시예 1과 동일하게 제조된 원단의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.

[비교예 1 내지 3]

하기 표 2와 같이 조건을 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

또한, 실시예 1과 동일하게 제조된 원단의 물성을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다.

[비교예 4]

상기 실시예 1과 동일한 원료를 이용하여 동일하게 제조를 하되, 냉각공정 및 연신공정의 조건을 아래와 같이 변경하였다.

냉각 공정 시 냉각부(300)에서 0.5 m/sec의 풍속의 냉각풍에 의해 25℃로 최종 냉각되었고, 집속기(400)에 의해 멀티필라멘트(10)로 집속되어 다단연신부(500)로 이동하였다.

연신 공정 시 총 1개의 구간으로 이루어진 연신구간에서 연신을 수행하였다. 상기 연신구간은 총 5단의 고뎃 롤러부들로 구성되었으며, 상기 고뎃 롤러부들의 온도는 80 내지 125 ℃로 설정되되, 후단의 고뎃 롤러부 온도는 바로 전단의 고뎃 롤러부 온도보다 높게 설정되었다. 7.5의 총연신비로 연신을 수행하였다.

제조된 원단의 물성을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다.

[비교예 5]

상기 실시예 1과 동일한 원료를 이용하여 동일하게 제조하되, 제1 내지 제4 연신구간의 연신 온도를 140℃에서 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

[비교예 6]

상기 실시예 1과 동일한 원료를 이용하여 동일하게 제조하되, 제1 내지 제2 연신구간의 연신 온도를 120℃, 제3 내지 제4 연신구간의 연신온도를 80℃에서 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

[비교예 7]

하기 표 2와 같이 조건을 변경한 것을 제외하고는, 비교예 4와 동일하게 제조하였다.

[비교예 8]

하기 표 2와 같이 조건을 변경한 것을 제외하고는, 실시예1과 동일하게 제조하였다.

[비교예 9]

원형 단면의 레이온 원사를 이용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 편물 원단을 제조한 후, 원단의 물성을 평가하였다. 접촉냉감이 0.085 W/cm²로 매우 낮으며, 열전도도가 0.0260 W/mK로 실시예에 비하여 낮은 것을 확인하였다. 또한, 피부자극성이 4 등급으로 좋지 않으며, 세탁 후 피부자극성이 더욱 나쁜 것을 확인하였다.

[비교예 10]

원형 단면의 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 이용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 편물 원단을 제조한 후, 원단의 물성을 평가하였다. 접촉냉감이 0.119 W/cm²로 낮으며, 열전도도가 0.1109 W/mK로 실시예에 비하여 낮은 것을 확인하였다. 또한 피부자극성이 3 등급으로 좋지 않으며, 세탁 후 피부자극성이 더욱 나쁜 것을 확인하였다.

상기 표 3 내지 표 4를 참조하면, 본 발명에 따른 기능성 원단은 우수한 냉감성을 가짐과 동시에, 피부자극성이 매우 낮음을 확인 할 수 있었다. 또한, 내구성이 우수하고, 필링이 적게 발생하고, 내마모성이 매우 우수하여 세탁 후에도 기모가 발생하지 않고, 세탁 후에도 원단의 손상이 적고, 지속적인 기능성을 유지할 수 있음을 확인할 수 있었다.

나아가, 높은 항균성을 가짐을 확인할 수 있었다.

이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 익스트루더
200: 구금
300: 냉각부
400: 집속부
500: 연신부
600: 교락 장치
700: 와인더

Claims

ASTM D1238에 따라 측정되는 용융지수(MI)가 0.1 내지 5 g/10min, 다분산지수(Polydispersity Index)가 5 초과 12 이하, 결정화도가 60 내지 90 %인 폴리에틸렌 원사를 이용한 편물로 이루어지며, 면밀도가 100 내지 800 g/m², KS K ISO 12945-1:2014에 규정된 필링박스법에 따라 회전수 14,400회의 조건에서 측정되는 필링저항성이 4등급 이상이고,
상기 폴리에틸렌 원사는 ASTM D2256에 따른 초기 모듈러스(initial modulus)가 100 내지 300 g/d, 및 신율(elongation)이 6 내지 12 %인 기능성 원단.
제 1항에 있어서,
상기 원단은 KS K 0560:2018 B법에 따른 보온율이 30 %이하인 기능성 원단.
제 1항에 있어서,
상기 원단은 KS K 0693:2016에 따른 항균도가 50 % 이상, 가스검지관법으로 30분 내지 120분 동안 측정한 암모니아의 소취율이 10 내지 30%인 기능성 원단.
제 1항에 있어서,
상기 원단은 KS K ISO 12947-2:2014에 규정된　마틴데일　방법(Martindale method)에 따라 측정되는　내마모성이 20,000 cycles 이상인 기능성 원단.
제 1항에 있어서,
상기 원단은 20±2 ℃, 65±2 % R.H에서 측정된 접촉냉감이 0.2 W/cm² 이상이고, 20℃에서 두께 방향 열전도도(thermal conductivity)가 0.1 W/mK 이상인 기능성 원단.
제 1항에 있어서,
상기 폴리에틸렌 원사는 밀도가 0.941 내지 0.965 g/cm³, 중량평균분자량이 90,000 내지 400,000 g/mol인 기능성 원단.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 폴리에틸렌 원사는 인장강도가 10 내지 20 g/d인 기능성 원단.
제 1항에 있어서,
상기 폴리에틸렌 원사는 원형단면을 갖는 것인 기능성 원단.
제 1항에 있어서,
상기 폴리에틸렌 원사는 1 내지 3 데니어의 섬도를 각각 갖는 25 내지 500 개의 필라멘트들을 포함하며, 총섬도가 50 내지 500 데니어(denier)인 기능성 원단.
제1항에 있어서,
상기 원단은 수접촉각이 110° 이상인, 기능성 원단
제1항에 있어서,
상기 원단은 세탁기 표준코스로 세탁 및 건조과정을 100회 실시한 후, KS K ISO 12945-1:2014에 규정된 필링박스법에 따라 회전수 14,400회의 조건에서 측정되는 필링저항성이 4등급이상 인, 기능성 원단.
제 1항 내지 제6항, 또는 제8항 내지 제 12항에서 선택되는 어느 한 항의 기능성 원단을 포함한 냉감 마스크.