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KR920007991B1 - 스티치 접합 열절연 직물 - Google Patents

스티치 접합 열절연 직물 Download PDF

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KR920007991B1
KR920007991B1 KR1019860700243A KR860700243A KR920007991B1 KR 920007991 B1 KR920007991 B1 KR 920007991B1 KR 1019860700243 A KR1019860700243 A KR 1019860700243A KR 860700243 A KR860700243 A KR 860700243A KR 920007991 B1 KR920007991 B1 KR 920007991B1
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KR
South Korea
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fabric
stitch
web
microfibers
fibers
Prior art date
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Expired
Application number
KR1019860700243A
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English (en)
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KR880700123A (ko
Inventor
패트릭 에이취. 쥬니어 카레이
Original Assignee
미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 컴패니
도날드 밀러 셀
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 컴패니, 도날드 밀러 셀 filed Critical 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 컴패니
Publication of KR880700123A publication Critical patent/KR880700123A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR920007991B1 publication Critical patent/KR920007991B1/ko
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    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
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    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
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    • D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
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  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
스티치 접합 열절연 직물
[도면의 간단한 설명]
제1도는 실시예 1 및 3의 직물들을 스티치 접합하는데 사용되는 스티치 배치를 개략적으로 나타내는 도면.
제2도는 실시예 2의 직물을 스티치 접합하는데 사용되는 스티치 배치를 개략적으로 나타내는 도면.
제3도는 실시예 4의 직물을 스티치 접합하는데 사용되는 스티치 배치를 개략적으로 나타내는 도면.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경]
[발명의 분야]
본 발명은, 특히 내의류 및 잠옷류와 같은 의복류, 담요, 침대커버, 등에 유용한 스티치 접합(stich bonded) 열절연 직물에 관한 것이다.
[배경설명]
사(
Figure kpo00001
)에 의해 스티치 접합된 기부층을 가진 직물들이 이 분야에 잘 알려져 있다. 매팅(matting), 헐거운 충전사들의 배열부, 또는 충전물층과 같은 헐거운 물질의 기부층들이 미국특허 제 2,890,579호(마우어스버거)에 기술된 바와 같이, 밀착성, 인장강도 및 내구성을 가진 직물을 제공하기 위해 다수의 체인 스티치 경사들의 루우프로 스티치 접합, 즉 결합될 수 있다. 또한, 부직 웨브들이 미국특허 제 3,664,157호(코치타, 등), 제 3,782,137호(휴지스) 및 제 3,992,904호(웨브, 등)에 기술된 바와 같이, 다양한 무늬 표면을 제공하도록 스티치 접합되었다. 스티치 접합은 미국특허 제 3,597,941호(진드라, 등)에 영국특허 제 1,427,191호는, 내마모성 및 내필링성(필링 발생에 대한 저항성)을 증가시키기 위해 열접합가능한 섬유들을 함유하는 기부층을 가진 스티치 접합직물을 기술하고 있다.
미국특허 제 3,910,072호(스보보다, 등)는 니들링되고 보강된 섬유성 플리이스(fleece), 제직물 또는 편직물과 같은 기부층과 횡으로 배치된 위사 및 스티치 접합 경사를 포함하는 열절연성의 스티치 접합 직물을 기술하고 있다.
[발명의 요약]
본 발명은, 평균 직경이 약 10마이크로미터 또는 그보다 작은 미세섬유( microfiber)들의 스티치 접합된 섬유성 부직 웨브인 안정된 열절연 직물에 관한 것이다. 그 스티치 접합 웨브는 적어도 약 0.35K·m2/왓트의 열저항과, 1m3/초/m2보다 작은 공기 투과도와, 적어도 약 15Kg의 기계방향 인장강도와, 적어도 약 10Kg의 횡방향 인장강도를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 예로서, 이 부직 웨브는 또한, 약 9 : 1∼1 : 9 범위의 미세섬유대 권축된 벌크섬유의 중량비로 미세한 섬유들과 얽혀 혼합되고 적어도 15%의 백분율 크림프(percent crimp)를 가지는 권축된 벌크섬유들을 함유한다.
이 스티치 접합 직물은 낮은 기준 중량(basis weight)에서 우수한 열절연성을 제공하고, 침대커버, 담요, 외의, 라이닝, 등을 각종의 최종 제품에 이용될 수 있으며, 예를 들어 방한 내의 및 잠옷과 같은 내의류에 특히 유용하다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명에 따라 스티치 접합된 섬유성 부직 웨브는 전형적으로 20∼300g/m2범위의 기준 중량과 약 0.05g/cm2이하의 부피 밀도를 가진다. 미국특허 제 4,118,531 호(호오서)의 교시에 따라 제조된 웨브가 특히 바람직하다. 이 웨브는, 일반적으로 평균직경이 약 10마이크로미터 이하의 미세섬유들과, 웨브내에 적어도 10중량%를 차지하고 상기 미세섬유들과 불규칙하게 완전히 혼합되고 얽힌 벌크섬유들, 즉 대체로 큰 직경의 권축된 섬유들을 포함한다. 이 권축된 벌크섬유들은, 숭고성이고 탄력성의 웨브를 제공하도록 웨브내 미세섬유들을 분리시키는 분리기로서 작용한다. 그러한 웨브는 우수한 열절연성을 가진다.
그 웨브는 단일층으로 이루어지거나 또는 다층 제품일 수 있다. 그 다층 제품에서, 층들은 전형적으로, 적어도 무의식적인 검사에 위해서는 구분될 수 없다. 형성된 직물이 부드럽고 유연하도록 웨브가 부드럽고 유연한 것이 바람직하다.
미세섬유의 절연능력은 일반적으로, 그 섬유를 형성하는 재료와 무관하고, 미세섬유들은 대략 어떤 섬유 형성성 물질로 형성될 수 있다. 용융취출(melt-blown) 미세섬유들을 형성하기 위한 대표적인 중합체들로는, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드 및 이 분야에 알려진 다른 중합체들이 있다. 용액으로부터 미세섬유들을 형성하는데 유용한 중합체들로는, 폴리비닐 클로라이드, 아크릴, 아크릴 공중합체, 폴리스티렌, 및 폴리설폰이 있다. 무기물질도 유용한 미세섬유들을 형성한다.
웨브내 미세섬유들이 가늘면 가늘수록 열저항성이 양호하게 된다. 취출 미세섬유들(액체의 섬유형성성 물질을 오리피스를 통하여 고속의 기체상 흐름내로 압출함에 의해 제조된)은 10마이크로미터 보다 작은 직경으로 편리하게 제조될 수 있다. 유용한 웨브를 형성하기 위해, 미세섬유의 종횡비(aspect ratio)(길이대 직경비)는, 취출 미세섬유들이 통상 불연속적인 것으로 간주될지도 무한대에 가까워야 한다.
길이를 따라 연속적인 파형 또는 소용돌이형 또는 톱니형 특징을 가지는 권축된 벌크섬유들이, 웨브내 벌크섬유들로 사용하기 위한 여러 가지 다른 형태로 임의적으로 이용될 수 있다. 3차원적으로 권축된 섬유들이 일반적으로 웨브에 높은 숭고성을 부여한다. 그러나, 양호한 웨브는 공지의 크림프 형태들 중 어느 한 형태의 크림프를 가지는 섬유들로부터 제조될 수 있다.
단위길이당 크림프의 수는 벌크섬유에서 크게 다를 수 있다. 일반적으로, 선티미터당 크림프의 수가 많으면 많을수록, 웨브의 숭고성이 커진다. 그러나, 큰 직경의 섬유는, 작은 직경의 섬유보다 적은 단위길이당 크림프수를 가지고 동일하게 숭고성이 있는 웨브를 제공한다.
권축된 벌크섬유에서도 그들의 크림프의 폭 또는 깊이가 다양한다. 크림프의 폭이 많은 섬유들의 불규칙한 성질 때문에 수치적으로 일정하게 규정화되는 것이 어려울지라도, 그 폭은 백분율 크림프로 나타내어 진다. 그 백분율 크림프는, 크림프가 제거된 섬유의 길이(샘플 섬유를 완전히 직선으로 편후 측정된)와 크림프가 있는 상태의 섬유 길이(섬유의 큰 반경의 굴곡부들을 펴도록 섬유의 데시텍스당 2밀리그램과 동일한 추를 샘플 섬유의 일단에 부착하여 그 샘플 시료를 매단후 측정된) 사이의 차(差)를 크림프가 있는 상태의 길이로 나눈 다음, 100을 곱한 것으로 정의된다. 본 발명에 사용되는 벌크섬유는 일반적으로 적어도 약 15%의 평균 백분율 크림프를 나타내고, 적어도 약 25%인 것이 바람직하다.
권축된 벌크섬유는 최소한, 적어도 하나의 완전한 크림프, 바람직하게는 적어도 3 또는 4개의 크림프를 포함하는데 충분한 평균 길이를 가져야 한다. 그 벌크섬유는 약 2∼15cm의 평균 길이를 가져야 한다. 벌크섬유는 길이가 약 7∼10cm 보다 작은 것이 바람직하다.
권축된 합성 벌크섬유들이 바람직하고, 많은 다른 물질들로부터 제조될 수 있으나, 천연적으로 얻어지는 섬유들도 사용될 수 있다. 폴리에스터의 권축된 스테이플 파이버드리 쉽게 입수될 수 있는 섬유이고 유용한 성질들을 제공한다. 다른 유용한 섬유들로는, 아크릴, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 레이온, 아세테이트섬유 등이 있다. 본 발명의 웨브는 한가지 이상의 벌크섬유뿐만 아니라 한가지 이상의 미세섬유를 포함할 수 있다.
스테이플 파이버들이 가늘면 가늘수록, 복합 웨브의 절연효율이 커지지만, 그 웨브는 스테이플 파이버들이 낮은 데니어를 가질때 일반적으로 더 쉽게 압축된다. 가끔, 벌크섬유들은 적어도 3데시텍스, 바람직하게는 적어도 6데시텍스의 크기를 가진다. 그 값들은 각각 약 15마이크로미터와 약 25마이크로미터의 직경과 대략 일치한다.
미세섬유들과 혼합되는 권축된 벌크 섬유의 양은 본 발명의 직물에 의해 만들어질 특정용도에 좌우된다. 일반적으로, 그 혼합물내 벌크섬유의 양은 주어진 값의 열 저항을 위해 요구되는 중량이 낮도록 하기 위해 적어도 10중량%이고, 바람직하게는 적어도 25중량%이다. 즉, 특히 적어도 두께에서 양호한 절연치를 얻기 위해, 미세섬유들의 양은 혼합물의 적어도 25중량%, 바람직하게는 적어도 50중량%이다. 다르게 말하면, 본 발명에 유용한 웨브에서 미세섬유내 벌크섬유의 중량비는 일반적으로 9 : 1∼1 : 3, 바람직까지 3 : 1∼1 : 1이다.
본 발명에 따른 스티치 접합을 위한 섬유성 웨브는 이 스티치 접합된 직물에 의해 만들어질 특정 용도에 좌우되는 어떤 요구되는 두께로 공급될 수 있다. 그러나, 편리한 두께는 약 4∼20mm이다. 스티치 접합전 웨브의 숭고도, 즉 밀도는 특정 용도에 따라 다를 수 있으나, 일반적으로 이 웨브는 적어도 약 30cm3/g, 바람직하게는 적어도 약 50cm3/g의 숭고도를 가진다.
본 발명에서 사용되는 섬유성 웨브는 미세섬유 및 권축된 벌크섬유 외에 소량의 다른 성분들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 웨브의 촉감을 향상시키기 위해 섬유 가공제가 그 웨브에 분무될 수 있다. 염료 및 충전제(filler)와 같은 첨가제들이 또한, 그들을 미세섬유 또는 권축된 벌크섬유의 섬유 형성성 액체에 도입시킴에 의해 본 발명의 웨브에 첨가될 수도 있다.
미세섬유 또는 복합 웨브의 스티치 접합은 공지의 스티치 접합 장치에서 수행될 수 있다. 말리모(Malimo) ＂말리왓트(Maliwatt)＂기 또는 ＂아라신(Arachne)＂기와 같은, 적어도 2개의 가이드 바아들을 구비한 스티치 접합기들이 특히 바람직하다. 2개의 가이드 바아를 구비한 기계들은 횡방향으로의 증대된 직물 강도를 제공하는 랩핑(lap ping) 및 패터닝(patterning)능력, 랩핑 스티치를 위해 특히 바람직하다. 3.5∼28개 니이들/25mm의 게이지를 가지는 기계가 본 발명의 직물의 대부분의 최종 용도를 위해 바람직하고, 본 발명의 직물이 방한 내복 또는 잠옷에 사용되는 경우에는 7개 니이들/2 5mm의 게이지가 특히 바람직하다.
스티치 접합은, 스티치 접합되지 않은 웨브에서 요구되는 것과 같은 지지 직물층을 필요로 함이 없이 직물이 사용되도록 그 직물을 충분히 안정화시킨다. 스티치 접합전에는, 특히 취출 미세섬유들로된 섬유성 웨브가 의복 제조중 또는 사용중에 발생되는 인장력하에 인열 또는 분리되어 절연성이 불량하게 되게 하거나 없어지게 하지만, 스티치 접합에 의해 형성된 직물은 증대된 인장강도를 가지며, 일반적으로, 파열 또는 변형없이 약간만 반복적으로 신장될 수 있다.
도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 스티치 접합은 웨브의 부분 면적에 걸쳐 연장하는 반복 무늬의 떨어져 있는 스티칭선들을 가진다. 제1∼3도에 도시된 바와 같이, 스티칭선들은 그들의 길이의 적어도 일부분에서 겹치는 것이 바람직하다. 스티치 접합은 스티칭 사들에 의해 보강되는 섬부분(island)들 또는 스트라이프(stripe)들로 섬유성 웨브를 분할하는 경향을 가진다. 인장력이 웨브에 가해진때, 그 인장력은 스티치 접합사들에 가해지는 경향이 있고, 섬유성 웨브의 국부적인 섬부분들 또는 스트라이프들은 거의 또는 전혀 응력을 받지 않는다.
적어도 2개의 P-그림에서 교차하여 겹치고 직물의 일표면에 다아이몬드 무늬를 제공하는 스티치 접합 무늬가 바람직하다. 이런 타입의 스티치 무늬는 스티칭에 의해 형성되는 구멍의 수를 감소시키고, 신장 억제 및 형태 보유능력을 제공하며 숭고성을 향상시킨다. 직물 중량은 무늬 선택에 의해 영향을 받는데, 이는 몇몇 무늬들이 다른 것들보다 더 웨브의 폭을 감소시키는 경향이 있기 때문이다. 긴 대각선 랩핑을 가지는 무늬들은 일반적으로, 작은 대각선 랩핑을 가지는 무늬들 보다 더 직물을 조인다.
스티치 길이는 직물의 최종 용도 및 요구되는 무늬 효과에 따라 다를 수 있다. 일반적으로, 약 1.0∼2.5㎜의 스티치 길이가 바람직하고, 방한 내복 및 잠옷에 사용되는 직물을 위해서는 약 1.5㎜의 스티치 길이가 특히 바람직히다.
스티치 접합을 의해 사용되는 사들은, 잘 알려진 시판되는 방적사 또는 연속필라멘트사들중 어느 한가지 일 수 있다. 비교되는 데니어에서 강도가 높기 때문에, 연속 필라멘트사들이 일반적으로 바람직하다. 일반적으로 약 60∼300데니어의 범위의 사 굵기가 바람직하고, 더 바람직하게는 약 100∼150데니어이다. 가는 데니어의 사들은 직물의 중량과 가격을 감소시키지만 그 직물을 약하게 한다.
본 발명의 스티치 접합된 직물은 바람직한 열절연성을 제공하도록, 바람직하게는 적어도 약 0.035K·m2/왓트, 더 바람직하게는 적어도 약 0.045K·m2/왓트의 열저항을 가진다. 직물의 기준 중량으로 계산된 때, 그 열저항은 적어도 약 0.00030K·m2/왓트/g/m2인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 적어도 약 0.00035K·m2/왓트/g/m2이다.
스티치 접합된 직물은 냉풍의 침투 및 온풍의 유출을 감소시키도록 낮은 공기 투과도를 가지는 것이 바람직하다. 그 공기 투과도는 124Pa에서 약 1m3/초/m2이하인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 124Pa에서 약 0.751m3/초/m2이하이다.
독립적으로 사용될, 즉 부가적인 외부 보호 직물층들 없이 사용될 직물에 적절한 직물 강도를 제공하기 위해, 일반적으로 그 직물은 스티치 접합기계 방향으로 적어도 약 15Kg, 바람직하게는 20Kg과, 기계의 횡방향으로 적어도 약 10Kg, 바람직하게는 20Kg의 인장강도를 가져야 한다.
직물의 강도를 더 증가시키고 그리고/또는 장식적인 무늬 효과를 제공하기 위해, 레이드 인(laid in)위사들이 또한 그 직물에 포함될 수 있다.
본 발명을 하기 실시예들에 의해 더 설명한다. 이들 실시예에서, 각종 직물 성질들은 하기 시험방법들에 의해 평가되었다.
[두께]
10.2cm×15.2cm크기도 다이에 의해 절단된 샘플들에 30초간 413.6Pa의 압축력을 가하고, 다음, 그 힘을 제거한 상태로 30초간 회복시킨 후, 30초간 87.1Pa의 압축력을 가하고, 다시 그 힘을 제거한 상태로 30초간 회복시킨 다음, 30초간 14.5Pa의 압축력을 가하고 그러한 압축력하에서 두께를 측정하였다.
[인장강도]
10cm폭과 7.5cm길이(시험 방향으로)를 가지는 시험 샘플을 50cm/분의 비율로 절단될때까지 인장시켰다.
[열저항]
시험 샘플에 시험중 14.5Pa의 힘을 가한채 ASTM시험법 D 1518-64에 기술된 바와 같이 보호된 열판에서 샘플을 시험하였다.
[공기 투과도]
ASTM 시험법 D-737에 따라 프레이저(Frazier)공기 투과도 시험기에서 샘플을 시험하였다.
[실시예 1]
미국 특허 제4,118,531호에 기술된 공정에 따라, 1∼5마이크로미터 직경의 폴리프로필렌으로된 취출 미세섬유들과 6데니어, 3.75cm길이, cm당 2.8∼4.4개 크림프를 가지는 폴리에스터 스테이플 파이버들을 사용하여 복합 섬유성 웨브을 제조하였다. 그 웨브는 65중량%의 취출 미세섬유와 35중량%의 스테이플 파이버를 함유하였다. 그 웨브의 중량은 44g/m2이었다. 다음 이 웨브는, 제1도에 도시된 스티치 배치와 표 1에 기재된 기계 파라메터들을 사용하여 150데니어/24필라멘트의 폴리에스터사에 의해 ＂말리왓트＂스티치 접합기에서 스티치 접합되었다. 다음, 그 직물의 기준 중량, 두께, 강도, 열저항 및 공기 투과도에 대하여 평가하고, 그 결과들을 표 2에 나타내었다.
[실시예 2-4]
이 실시예들 각각에서, 웨브가 실시예 1에서와 같이 제조되었다. 그 웨브들은, 각각 2,1 및 3도에 도시된 스티치 배치와 표 1에 기재된 기계파라메터들을 사용하여 150데니어/24필라멘트의 폴리에스터사로 ＂말리왓트＂스티치 접합기에서 스티치 접합되었다. 그 직물들을 실시예 1에서와 같이 평가하였고, 그 결과들을 표 2에 나타내었다.
[표 1]
Figure kpo00002
* M은 중간을 나타낸다.
[비교실시예 1-3]
비교 실시예 1에서, 웨브가 실시예에서와 같이 제조되었고, 그 웨브는 스티치 접합되지 않았다. 그 웨브가 실시예 1의 직물과 동일한 방식으로 시험되었다. 비교 실시예 2에서는, 열절연 내의류에 사용되는 시판의 플리이시(fleecy)저어지 니트 폴리프로필렌 직물이 실시예 1의 직물과 동일한 방식으로 시험되었다. 비교 실시예 3에서는, 열절연 내의류에 사용되는 통상의 면/양모 혼방 직물이 실시예 1의 직물과 동일한 방식으로 시험되었다. 그 시험들의 결과들이 표 2에 나타내어져 있다.
[표 2]
Figure kpo00003
실시예 1-4의 스티치 접합직물들를 10회 세탁한 다음, 기준 중량, 두께 및 열저항에 대하여 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다. 비교 실시예 1의 웨브는 1회 세탁후 분해되었다.
[표 3]
Figure kpo00004
본 발명의 각종 개조 및 변경이 본 발명의 범위 및 정신으로부터 벗어남이 없이 당업자에 명백할 것이고, 본 발명의 예시의 목적으로 위에 기술된 것에 제한되는 것이 아니다.

Claims (11)

  1. 평균 직경이 약 10마이크로미터 이하인 미세섬유들로 되고 스티치 접합된 섬유성 부직웨브로 이루어진 열절연 직물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 웨브가 취출 미세섬유들을 포함하는 상기 직물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 웨브가, 약 9 : 1∼1 : 9범위의 미세섬유대 권축된 벌크섬유의 중량비로 상기 미세섬유들과 얽혀 혼합되고 적어도 15%의 백분율 크림프을 가지는 권축된 벌크섬유들을 더 포함하는 상기 직물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 웨브가 취출 미세섬유들을 포함하는 상기 직물.
  5. 제1항에 있어서, 열저항이 적어도 약 0.035K·m2/왓트인 상기 직물.
  6. 제1항에 있어서, 열저항이 적어도 약 0.00030K·m2/왓트/g/m2인 상기 직물.
  7. 제1항에 있어서, 공기 투과도가 약 1m3/초/m2이하인 상기 직물.
  8. 제1항에 있어서, 인장강도가 스티치 접합기계 방향으로 적어도 약 15Kg이고 횡방향으로 적어도 약 10Kg인 상기 직물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 스티치 접합의 스티치 길이가 약 1.0∼2.5mm인 상기 직물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 스티치 접합의 스티치 게이지가 약 3.5∼28본의 사/25mm인 상기 직물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 스티치 접합이 웨브의 전체 면적에 걸쳐 연장하는 반복 무늬의 떨어져 있는 스티칭 선들을 포함하고, 상기 스티칭 선들중 적어도 몇몇이 그들의 길이의 일부분에서 서로 중첩하여 하는 상기 직물.
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