KR20030023946A - 전자파 차폐코어사 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자파차폐를 위해 동선과 같은 도전사를 심사(芯絲)로 하여 각종 피복섬유로 감싸서 코어얀(CORE YARN)으로 된 전자파 차폐코어사를 제조하고 이를 포함하는 직물을 제조함으로 전자파차폐 효과가 높은 원단을 제조함을 특징으로 한다.

따라서 직물의 촉감, 염색 등 섬유로서의 특성이 양호하면서 또한 전자파 차폐효과가 우수한 전자파 차폐코어사 및 전자파 차폐직물을 제공하는 효과가 있다.

Description

전자파 차폐코어사 및 그 제조방법 {Electromagneticwave-cutting core yarn and manufacturing method thereof}

본 발명은 전자파 차폐코어사 및 이를 포함하는 직물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 전자파의 차폐를 위해 도전사(導電絲)를 일반 피복섬유로 감싸서 코어얀으로 된 전자파 차폐코어사를 제조하고, 또한 이를 포함하도록 하여 직물을 제조함으로써 전자파 차폐코어사의 도전사에 의해 전자파 차폐 효과가 높은 전자파 차폐직물에 관한 것이다.

일반적으로 전자파란 전기장 및 자기장의 변화에 따라 발생하는 방사파를 의미하며, 대부분의 전자제품에서 주로 발생하고 있다. 최근 이러한 전자파의 인체에 대한 유해성이 논란이 되면서 전자파를 차폐할 수 있는 여러 수단들이 강구되기에 이르렀다.

특히, 전자파는 TV, 컴퓨터, 세탁기, 진공 청소기 등 일상 생활에서 접하는 대형 가전기기들은 말할 것도 없고 핸드폰, 라디오 등 소형 휴대용 전자기기에서도 정도의 차이는 있으나 끊임없이 방출되고 있다. 최근 이러한 전자기기들에 대한 전자파 억제에 대한 규정이 강화되고 있지만 이들 기기로부터 완벽하게 전자파가 방출되지 않게 하기란 사실상 불가능하다. 일 예로 핸드폰 같은 경우에는 그것과 기지국간의 신호를 전자파로 하기 때문에 전자파의 발생은 필수적이다. 그리고 무엇보다도 심각한 문제는 현재 주로 사용되고 있는 대부분의 전자기기들에 대하여 아직 유해성 및 방출기준조차 마련되어 있지 않다는 점이다. 그리고 우리가 일상 생활에서 사용하고 있는 대부분의 가전기기들은 과거의 것들로서 이들에 대하여는 전혀 전자파차폐기능을 기대할 수 없다. 또한 전자파 방출량을 억제한 최근의 제품이라 할지라도 장기간 인체가 노출되면 조사량이 시간에 비례하여 증가하기 때문에 부작용에 대한 문제를 배제할 수 없다고 할 것이다.

따라서, 일상적으로 사용하는 생활용품 중에서 전자파차폐기능을 갖는 것을 개발하는 것이 바람직하며, 그에 따라 인간생활에서 정상적으로는 항시 착용하고 있는 의복에 전자파차폐기능을 부여하는 기술들이 개발되고 있다.

전자파를 차단하는 의복에 사용되는 원사는 도전성을 가져야 하는데, 이 도전성을 부여하기 위해 이용되는 물질로는 은(silver), 동(copper), 알루미늄(aluminium), 탄소섬유(carbon fibre) 등이며, 이들 물질들을 섬유에 첨가하는 방식으로는 금속을 이온화하여 화학적으로 결합시키는 방법이나 무전해도금 방식으로 금속을 섬유의 표면에 부착시키는 방법이나 금속선이나 탄소섬유를 그대로 사용하여 연사, 교직 등의 방법으로 직접 사용하는 방법 등을 들 수 있다.

그러나, 이러한 종래의 전자파 차단을 위한 원사는 전자파차폐 효과는 있으나, 촉감 등에서 좋지 않다는 단점이 있다. 더욱이 가느다란 금속사나 얇은 금속막을 입힌 전도사는 공기나 물기 등에 노출되면 급속히 산화하고 마모되어 도체로서의 기능이 단시간 내에 상실되는 문제점이 있다. 또한 금속이온의 침적은 도전성이 떨어질 뿐만 아니라 금속염의 수용성 때문에 세탁이나 우천시 노출 등에 의해 물성이 현저히 저하되는 결점이 있다.

대한민국 공개특허공보 97-76896호에는 동선을 경사로 하고, 동박선을 위사로 하여 면사로 함께 직조하는 기술이 기재되어 있다. 그러나 이는 동선 및 동박선들이 면사들에 함께 짜여지는 것에 불과해 앞에서 언급한 문제점 외에 촉감 등이 좋지 않고, 동선이 면사들과 일체화되지 않아 직물의 형태안정성이 저하되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 99-2294호에는 일반사에 동박을 권회시킨 권회사를 기술하고 있으나, 동박을 얇게 하더라도 앞에서 언급한 문제점 외에 일반사에 동박을 권회시키기 때문에 직물에서의 올이 굵어지게 되어 역시 촉감이 좋지 못하다는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 99-73268호에는 섬유체에 금속염을 침적시키는 기술이, 그리고 대한민국 공개실용신안공보에는 동사를 경사와 위사로 교차적으로 편직한 후, 일반사로 편직된 피복재와 합지시키는 직물이 기술되어 있으나, 이들 역시 상기한 문제점들을 완전히 해결하고 있지는 못하다.

본 발명의 목적은 직·편물의 촉감이 좋으며, 또한 전자파차폐 효과가 우수한 직·편물용 전자파 차폐코어사를 제공함을 목적으로 한다.

도 1은 정방기에서 동선을 심사로 하여 섬유를 감싸 전자파 차폐코어사를 제조하는 개략도이다.

도 2는 제조된 전자파 차폐코어사의 구조도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 프런트톱로울러2 : 프런트보텀로울러

3 : 미들톱로울러4 : 미들보텀로울러

5 : 백톱로울러6 : 백보텀로울러

7 : 로우빙가이드8 : 제1심사가이드

9 : 심사공급로울러10 : 제2심사가이드

11 : 로우빙권취롤12 : 심사권취롤

13 : 전자파차폐코어사14 : 심사(동선)

15 : 피복섬유

본 발명은 동선과 같은 도전사를 심사로 하고 여러 가지 일반 피복섬유로 완벽하게 동선을 감싸도록 하여 전자파 차폐코어사를 제조하며 이 차폐코어사를 사용하여 직물 또는 편물을 제조하여 그 전자파 차폐효과를 나타냄과 동시에 직물 또는 편물의 염색상태가 균일하고 촉감을 좋게 하는 전자파 차폐코어사를 제조하는 것이다.

상기 심사로 사용되는 도전사는 동선, 탄소섬유, 은사, 금사, 스테인레스사, 니켈사 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 된 그룹 중에서 선택되는 도전성의 필라멘트이다.

상기 일반 피복섬유는 면, 모, 마, 견, 기타 천연섬유와 나일론, 폴리에스테르, 아크릴, 레이온, 텐셀 등 화학섬유 및 이들의 혼방섬유 들로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 섬유이다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 전자파 차폐코어사(13)의 심사를 피복하는 일반섬유원료는 공지의 방법으로 방적공정의 혼타기에 투입하고 공지의 방법으로 소면, 연조 및 조방을 거쳐 도 1의 로우빙을 만들어 로우빙권취롤(11)에 권취시키고, 이 로우빙을 로우빙가이드(7)를 거쳐 백톱로울러(5)와 백보텀로울러(6), 미들톱로울러(3)와 미들보텀로울러(4)를 거쳐 프런트톱로울러(1)와 프런트보텀로울러(2)에 공급하면서 공지의 방법으로 드라프트(DRAFT)하여 플리스(Fleece)상태로 공급한다. 이때 별도로 준비하여 심사권취롤(12)에 권취시킨 도전사(동선)를 제2심사가이드(10)를 거쳐 심사공급로울러(9)에 공급한다. 심사공급로울러(9)와 프런트로울러(1, 2)들 간에는 장력을 조절할 수 있는 장치가 공지의 방법으로 부착되어 있다. 또한, 상기 심사공급로울러(9)와 프런트로울러(1, 2)들 간에는 제1심사가이드(8)가 더 취부될 수 있다. 장력의 조절은 심사공급로울러(9)와 프런트로울러(1, 2)들 간의 표면속도비를 조정함으로써 달성될 수 있으며 1.005내지 1.15사이로 조절하는 것이 바람직하다. 장력이 1.005미만으로 하는 경우 피복율이 좋지 않으며 1.15초과하는 경우 사절이 일어나는 문제점이 있다.

상기한 전자파 차폐코어사는 편물 혹은 직물 혹은 기타 용도로 활용될 수 있으며 다양한 의류제품으로 제조할 수 있다. 직물의 경우에는 경사와 위사에 다같이 사용할 수 있으며 전자파 차폐 효과를 최대로 하고 경제적으로 제조하기 위해서는 일반사와 전자파 차폐코어사의 사용비율을 5:1 혹은 8:1등으로 하여 전자파 차폐코어사의 사용량을 절감할 수 있다.

또한 상기에서 도전사(심사)(14)를 동선으로 언급하고 있으나, 동선 이외에 도전성을 갖는 은사, 금사, 니켈사, 스테인레스사, 탄소섬유의 필라멘트사를 사용할 수 있으며 피복섬유(로우빙)(15)로는 면, 마, 견 기타 천연섬유 및 폴리에스터, 나일론, 폴리프로필렌, 아크릴사, 레이온, 고강력 레이온, 텐셀 등 화학섬유들을 모두 사용가능하며 천연섬유, 화학섬유등의 혼방도 가능하다.

또한 동선은 잘 구겨지는 현상이 있으므로 동선과 함께 합성섬유 필라멘트를 합연하여 동선 대신 심사로 공급할 수도 있다.

또한 로우빙을 만드는 방법도 면방시스템뿐만 아니라 소모시스템에 의하여서도 만들 수 있으며 면 정방기 뿐만 아니라 소모 정방기를 사용할 수 있음은 물론이다.

또한 동선의 인장 강도를 향상시키고 염색성을 부여하기 위하여 가염성 수지를 동선에 피복할 수 있다. 수지는 폴리우레탄(polyurethan), 나이론(nylon), 폴리에스터(polyster)등을 사용한다.

실시예 1

피복섬유를 면(COTTON)으로 하되 통상의 방법으로 면 로우빙을 만들고 심사공급장치를 부착한 정방기의 백 로울러에 공급하여 미들 로울러를 거쳐 프런트 로울러에까지 진행케하고 심사는 별도로 0.03㎜의 동선과 30D(Denior)의 폴리에스터를 통상의 방법으로 합연하여 준비하였다. 이렇게 준비한 심사를 심사공급장치를 이용하여 프런트 로울러에 공급하되 심사 드라프트는 1.08로 하면서 장력을 가하였고 로우빙플리스와 중심을 일치시켰다. 프런트로울러에서 나오는 심사＋로우빙 플리스에 20tpi(twist per inch)의 연수를 가하여 30수를 방적하였다. 이때 정방기의 스핀들 속도는 9,000rpm으로 조정하였다. 이렇게 제조된 원사는 피복율이 좋았다.

이 원사를 CM 30수와 경사, 위사 공히 11:1로 배열하고 경사 밀도 25.4mm당 98본, 위사밀도 25.4mm당 78본으로 평직을 제직하고 면 쪽만 나염하였다.

전자파차폐효과는 주파수 200MHZ ∼ 1000MHZ대에서 65 ∼99%의 차폐를 나타내었다. 향균 효과는 99%, 마찰대전압 730V로 좋은 정전방지효과가 있었다.

상기한 실시예를 종합한 결과 본 발명에 따르면 전자파 차폐효과가 우수하고 정전기 발생 방지 및 촉감이나 직물의 반발력 등에서 일반 직물들과 거의 유사하면서 전자파 차폐 효과를 갖는 직물을 수득할 수 있음을 확인할 수 있었다.

따라서, 본 발명에 의하면 직물의 촉감이 좋으며, 또한 전자파차폐 효과가 우수한 전자파 차폐코어사 및 이를 포함하는 전자파 차폐직물을 제공하는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (4)

1. 동선과 같은 도전사를 심사로 하고, 이를 일반 피복섬유 감싸서 코어얀으로 형성하여서 이루어짐을 특징으로 하는 전자파 차폐효과가 있는 전자파 차폐코어사.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 도전사가 동선, 탄소섬유, 은사, 금사, 스테인레스사, 니켈사 또는 이들의 혼합물 등 도전성의 필라멘트로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 도전사임을 특징으로 하는 상기 전자파 차폐코어사.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 피복섬유는 면, 모, 마, 견, 기타 천연섬유와 나일론, 폴리에스테르, 아크릴, 레이온, 텐셀 등 화학섬유 및 이들의 혼방섬유들로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 것임을 상기 전자파 차폐코어사.
4. 코어얀을 제조함에 있어서,

   동선과 같은 도전사를 심사로 하고, 이를 일반 피복섬유 감싸서 코어얀으로 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 전자파 차폐효과가 있는 전자파 차폐코어사의 제조방법.