• Journal of Fashion Business
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• v.23 no.2
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• pp.77-88
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• 2019

One way of appling 3D printing to garments is through the combination of 3D polymer filaments in textile fabrics. it is essential to understand the interface between the polymer and the 3D composite fabric in order to enhance the adhesion strength between the polymers and the peeling strength between the fabric and the polymer. In this study, the adhesion of composite printed specimens using a combination of fabric and polymers for 3D printing was investigated, and also the change in adhesion was investigated after the composite fabric printed with polymers was subjected to constant pressure. Through this process, the aims to help develop and utilize 3D printing textures by providing basic data to enhance durability of 3D printing composite fabrics. The measure of the peeling strength of the composite fabric prepared by printing on a fabric using PLA, TPU, Nylon polymer was obtained as follows; TPU polymer for 3D printing showed significantly higher peel strength than polymers of composite fabric using PLA and Nylon polymer. In the case of TPU polymer, the adhesive was crosslinked because of the reaction between polyurethane and water on the surface of the fabric, thus increasing the adhesion. It could be observed that the adhesion between the polymer and the fiber is determined more by the mechanical effect rather than by its chemical composition. To achieve efficient bonding of the fibers, it is possible to modify the fiber surface mechanically and chemically, and consider the deposition process in terms of temperature, pressure and build density.

• Textile Coloration and Finishing
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• v.29 no.4
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• pp.181-194
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• 2017

The biodegradability of polylactic acid(PLA) fabrics was evaluated by two methods: enzyme and soil degradation. Three different enzymes were selected to evaluate. Degradation times were measured at optimal enzyme treatment conditions. Biodegradation by enzymatic hydrolysis was compared with soil degradation. As a result, biodegradation created cracks on the fiber surface, which led to fiber thickening and shortening. In addition, new peak was observed at $18.5^{\circ}$ by degradation. Moreover, cracks indicating biofragmentation were confirmed by enzyme and soil degradation. By enzyme and soil degradation, the weight loss of PLA fabrics was occurred, there through, the tensile strength decreased about 25% by enzyme hydrolysis when 21 days after, and 21.67% by soil degradation when 60 days after. Furthermore, the biodegradability of PLA fabrics by enzymatic and soil degradation was investigated and enzymatic degradation was found to be superior to soil degradation of PLA fabrics. Among the three enzymes evaluated for enzymatic degradation, alcalase was the most efficient enzymes. This study established the mechanism of biodegradation of PLA nonwovens, which might prove useful in the textile industry.

• Journal of Fashion Business
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• v.22 no.4
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• pp.93-105
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• 2018

Using FDM 3D printing, yarn shape and composition were modeled and 3D printed with PLA and TPU filaments currently used for apparel. Based on this, mechanical characteristics were measured to determine 3D printing yarn according to type of filaments in the 3D printed output and deformation and recovery characteristics due to differences in structure type. As a result of examining tensile and shear characteristics of PLA and TPU 3D printing compiles, TPU overall was measured with significantly lower stress than PLA. This is due to high elasticity of TPU's character, revealing that it has better flexibility than PLA. In addition, during deformation due to external forces, the more freedom between the head and foot parts of the loop, and the lower the force associated with each other, the more flexible it is. TPU revealed that it was easier to tension and recovery from tensile deformation than PLA, indicating potential for clothing materials using 3D printing. If high-molecular materials, such as PLA flexibility, it is likely to provide some flexibility through development of styles, including degree of freedom in modeling. Based on this, we provide basic data for developing 3D printing textures that can be satisfied with textile for apparel.

• Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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• v.4 no.2
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• pp.112-117
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• 2016

This research compared the tensile performance of the vegetation mat, which was developed byu using the rapidly growing biodegradable plastic, Poly Lactic Acid(PLA), according to the biodegradation period. The test applied the method defined by Korean Standard KS. In the result of experiment using single-material PLA mesh and PLA plastic, the tensile strength and molecular weight were inverse-proportional to the 5 months of biodegradation period. The thickness of PLA mesh was increased by 11.2~13.4% while the tensile strenth of it was reduced by 32.4~55.4%. The tensile strength and molecular weight of PLA plastic were also reduced over time. However, the tension test of vegetation mat comprised of PLA mesh, non-woven fabric (including seeds), and jute net didn't have specific tendency.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2012.03a
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• pp.53-53
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• 2012

Poly(lactic acid)(이하 PLA라 칭함)는 초기 연구에서는 제조비용과 희귀성으로 봉합사 등의 의료용 등의 용도가 제한적이었으나 1980년대의 유전공학의 발전과 이를 바탕으로 1990년 이후 농업의 혁신적인 변화를 거쳐 옥수수의 여러 측면의 이용 중의 하나로서 2000년 초에 양산화에 성공하여, 의류, 필름 및 플라스틱의 다양한 분야에서 적용되고 있다. PLA의 장점은 석유가 아닌 천연 원료에서 얻을 수 있으며, 기존의 합성섬유와는 달리 일정한 조건하에서 미생물 등에 의해 물과 이산화탄소로 분해되는 친환경적인 소재이다. 합성섬유 중에서 의류용의 대부분 차지하는 폴리에스테르(이하 PET라 칭함)와 유사한 물성을 가지고 있는 PLA섬유는 PET섬유와 유사한 분산염료로 염색할 수 있다. 따라서 PLA섬유는 분산염료에 의한 염색법을 중심으로 연구되어지고 있으나, PET 섬유의 융점이 $254^{\circ}C$부근인 반면, PLA섬유는 $160-170^{\circ}C$ 부근이다. 이로 인해 PLA를 섬유로 용도전개에 있어서 약점으로 작용하고 있다. 그러나 PLA섬유는 특유의 경량감과 새로운 촉감 등의 많은 장점을 지니고 있어 여러 가지 용도전개가 되어지고 있다. 배트염료는 그 자체로서는 불용성으로 섬유와 친화성이 낮지만, 알칼리성 환원욕에서 셀룰로오스 섬유 등에 친화성이 있다. 화학구조적으로 안트라키논, 인디고계가 주류를 이루고 있으며, 색상적으로는 화학구조의 제약으로 선명도가 약깐 낮은 중간색 계통이 대부분이지만, 견뢰도 면에서는 다른 염료에서는 얻을 수 없는 높은 견뢰도를 가지는 것이 배트염료가 지니는 장점중의 하나이다. 셀룰로오스계 섬유에 주로 이용되는 배트염료를 나일론과 폴리에스테르 중심으로 합성섬유에 적용하는 연구 및 실용화가 되어지고 있다. 본 연구에서는 Indigo Blue 1을 중심으로 염색된 PLA섬유의 반복 세탁에 의한 염색물의 변 퇴색성을 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2010.03a
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• pp.117-118
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• 2010

• Membrane Journal
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• v.16 no.2
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• pp.85-105
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• 2006

Poly(lactic acid) is a linear aliphatic thermoplastic polyester, produced by the ring-opening polymerization of lactides and the lactic acid monomers, which are obtained from the fermentation of sugar feed stocks, corn, etc. PLA has high mechanical, thermal plasticity, fabric-ability, and biocompatibility, So PLA is a promising polymer far various end-use applications. In recent time, the intercalation of polymers from either solution or the melt in the silicate galleries of clay is the best technique to prepare nanocompoiste material which often exhibit remarkable improvement of mechanical, thermal, optical and physicochemical properties when compared with the pure polymer or conventional composites. Layered silicate is naturally abundant, economic, and more importantly benign to the environment.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2011.03a
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• pp.108-108
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• 2011

PLA 즉 폴리유산섬유는 옥수수를 발효하여 글루코오스(포도당)상태를 만든 후 젖산(유산, Lactic acid)으로 만들고 이것을 탈수, 축합반응시켜 polylactic acid로 만든 것이다. 생분해성이 있으므로 저탄소, 녹색성장의 모토를 대변하는 소재라는 이점이 있다. 구조는 에스테르기의 반복단위를 가지는 소수성 섬유로 벤젠환은 없으나 그 외 구조는 폴리에스테르와 비슷하며, 에스테르기가 존재하므로 분산염료와 수소결합하여 염착된다. 그러나 PLA는 융점이 $170^{\circ}C$, Tg $57^{\circ}C$로 내열성이 낮아서 염색온도, 열처리온도, 다림질에 제약이 있으며, 알칼리에 약한 단점이 있다. 따라서 PLA섬유는 낮은 염착량, 내알칼리성, 염착온도 때문에 염색 및 후가공 단계에 많은 사전 실험을 통한 조건 설정이 필요한 까다로운 섬유이다. 본 연구에서는 (주)휴비스의 PLA원사로 제직한 직물(경사:DTY 75/72SD, 위사:DTY 100/72SD, 조직:DOBBY) 생지에 대하여 열처리 시 장력의 유무, 온도, 시간에 따른 폭의 변화를 측정하여 수축률을 알아보았다. 또한, PLA직물을 온도별로 정련한 후 열처리하여 인열강도 측정을 통해 최적 전처리 조건을 조사하였다. 실험결과, PLA생지를 무장력 상태에서 열처리 시 수축이 심하게 일어나고, 장력이 주어져도 열처리 온도에 따라 수축의 정도에 차이가 나타났다. 열처리 시간은 30, 60, 90, 120초로 주었으나 큰 편차는 없었고, 경사가 위사보다 수축 정도가 더 컸으며, $130^{\circ}C$에서는 전체적으로 수축이 심하였다. 생지의 정련에는 인산에스테르계 정련제와 약알칼리인 탄산나트륨으로 조액하여 60, 70, 80, $90^{\circ}C$에서 10분간 처리한 후, Lab. tenter(Mathis, LTE)를 이용하여 110, 120, $130^{\circ}C$에서 30, 60, 90, 120초간 열처리한 다음, KS K 0535 펜듈럼법에 의거하여 인열강도를 측정하였다. 그 결과, 상기 정련온도에서는 인열강도에 영향을 주지 않았으나, 열처리 온도가 $130^{\circ}C$일 때 현저한 강도의 저하를 나타내었다. 실험조건 하에서 가장 적절한 열처리 조건은 $110^{\circ}C$, 60초로 사료된다. 따라서 PLA의 약한 내열성과 내알칼리성 실험결과, 강도나 수축 등 물성변화가 일어나지 않도록 열처리 온도의 제어에 주의가 필요함을 확인할 수 있었다. 실제 섬유가공 작업현장에서는 일반적으로 열처리기가 $180^{\circ}C$이상의 고온으로 고정된 경우가 많은데, 작업자들에게 PLA소재에 대한 사전주의 및 공정변경에 대한 주지가 요구된다.