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[kibo]

거품염색(Foam Dyeing)

기 포제를 이용하여 매우 적은 액비로서 염액을 미세기포상으로 피염물상에 균일하게 분포시켜 염색하는 방법으로 SANDOZ社가 개발한 Sancowad 거품염색법이 널리 알려져 있다. 저욕비이므로 물, 증기, 약제가 절감되고 폐수량도 적은 것이 특징이다. Sancowad법은 3가지 방법이 있는데 ‘Sancowad Ⅰ’은 욕비가 1:1로부터 1:5로써 여러 섬유의 봉제품을 염색하는 방법이다.

즉, 봉제품 염색기를 이용하여 양말, 스웨터 등을 염색하는 것이다.
‘Sancowad Ⅱ’는 포염용으로서 SANDOZ社가 Gaston County社와 공동개발한 포염용 염색기를 이용하는 방법이다. 또한 SANDOZ사는 거품을 이용한 저욕비 염색개념을 기존의 윈스 또는 일부 액류염색기를 이용하여 욕비 1:6∼1:10으로 염색하는 방법을 개발하였다. 이 경우 거품을 이용하는 방법과 이용하지 않는 방법이 있는데 이것을 ‘Sancowad Ⅲ’라 한다. 미세기포 형성제로는 Sancowad AN Liq(PET, NYLON, 면, 트리아세테이트용), Sancowad NI Liq(아크릴용), Sancowad CN Paste(양모 및 나일론용)의 세종류가 있다.

염색방법은 다공드럼 중에 회전하는 건조상피염물에 염료와 형성제를 같이 분무하여 기포를 완전히 형성시켜 고르게 분포시킨 후 승온은 열풍, 또는 증기로 하여 소정온도에서 일정시간 유지시켜 고착시킨다. 이후 냉각, 여분의 염액을 탈수하고 1:1 액비로 수세, 재탈수 후 유연, 대전방지 등의 필요한 가공처리를 하고 건조한다.

라멜라구조(Lamella Structure)

적당한 조건하에서 고분자의 희박용액으로부터 석출된 고분자의 단결정은 통상 한변의 길이가 수 μm, 두께 10nm 정도의 얇은 판상의 결정형태를 갖는다.

고 분자쇄는 판상결정에 수직으로 서있고 판면에서 접혀(folding) 있다. 이와 같이 고분자쇄의 접힘에 의해서 생성된 얇은 층상의 결정형태를 가리켜 라멜라구조라 한다. 용융액이나 진한 용액으로부터 결정화하여 얻는 구상결정도 라멜라결정이 구성 단위이다. 분자쇄의 접힘부분의 구조가 규칙적인지 불규칙적인지에 따라 각각 Adjacent Reentry Model과 Switch Board Model로 라멜라결정을 분류, 구별한다.

빌드업성(Build-up Property)

염 료에 요구되는 성능 중에 하나로 염료농도의 증가와 함께 염착량이 증가하는 것이다. 일반적으로 염료농도가 증가하면 염착율이 저하하는 경향이 있는데, 농색에서도 염착율의 저하가 적고, 염착량이 거의 직선적으로 증가하는 것을 빌드업성이 좋다고 말하고, 역으로 어느 염료농도 이상에서는 염착량이 거의 증가하지 않는 경우 빌드업성이 나쁘다고 말한다.

빌드업성이 좋은 것은 높은 농도에서도 염료 이용율이 높은 것을 의미하고 농색용 염료는 빌드업성이 좋아야 한다. 빌드업성은 염색조건에 의해서도 좌우된다. 예를 들면 분산염료에 의한 폴리에스테르 염색에서 130℃의 고온염색에서는 빌드업성이 좋은 염료도 100℃ 케리어 염색에서는 빌드업성이 떨어지는 경우가 많다.

패터닝기구(Patterning Mechanism)

무늬내는 기구를 말한다. 무늬내는 방법에는

1. 급사구교체, 색사를 삽입 혹은 전환시키는 보조장치를 이용하여 편성하는 방법
2. 다단캠이나 다단버트편침을 사용하여 고실린더를 이용하여 편직하는 방법
3. 자카드 장치를 이용하여 편성하는 방법
4. 컴퓨터 제어방법 등이 있다.

세라믹섬유(Ceamic Fiber)

일 반적으로 높은 내열성, 높은 비강도와 비탄성율 등 열적 성질이나 강도가 우수한 특성을 갖는 무기질의 인조섬유를 말하며, 특히 내화 단열재료로서 공업적으로 가장 많이 생산되고 있는 비결정의 알루미나-실리카계 섬유를 협의의 세라믹 섬유라고 부르기도 한다.

세 라믹 섬유는 일반적으로 2-4μm의 평균 섬유직경과 250nm정도의 섬유장을 갖는 단섬유형태를 가지며, 이들을 천공에 의하여 담요형상으로 가공해서 내화단열재로 쓰인다. 또한 판(board), 종이 및 방직품 등의 성형품으로 2차가공하여 내화라이닝재료, 밀봉재, 단열커튼 등으로 이용된다.

흡습섬유(Hydroscopic Fiber)

흡습성은 섬유고분자의 화학구조.

아크릴섬유

아 크릴로니트릴의 단중합 혹은 이와 다른 물질과의 공중합물이나 혼합방사한 것을 말한다. 아크릴사에서 비닐도 염화비닐과 아크릴로니트릴의 공중합물은 아크릴 섬유라 불린다. 섬유는 필라멘트사, 스테이플, 토우 혹은 모노필라멘트로 있으나 현재는 대부분 스테이플과 토우이다. 백색과 엷은 크림색의 섬유로서 양모와 비슷한 촉감을 가지고 있다. 비중은 양모보다 작으며 흡수성이 적어 세탁 때 건조가 빠르다.

나일론, 테트론 다음으로 강도가 있으며 내해충, 내일광성, 내휘성 등이 강하고 내화학약품성, 내연성도 좋다. 염색은 크롬, 산성, 산성함금속, 직접 중성함금속성, 중밀링, 분사나프톨, 황화, 염기성 및 건염염과 등으로 가능하다. 용도는 수편성용모사, 편성제품, 남녀 복지, 모포, 오바감, 카핏, 가구용감, 공사용으로서는 전기절연 재료와 적층재 등에 사용한다.
아크릴로니트릴(CH2=CHCN)은 미국에서 합성 고무의 원료로 발전한 것으로서 아세틸렌과 시안산으로부터 만들어지며 이것이 중합되어 사상고분자의 폴리아크릴로니트릴이란 합성수지가 된다. 이것을 적당한 용제에 녹인 후 방사구를 통과시켜 섬유상으로 한다.

방사법은 건식과 습식이 있으며, 최초로 미국에서 만들어진 것은 파이퍼 A와 오올론이지만 모두 화학조성이 폴리아크릴로니트릴이다. 여기에 속하는 것은 오올론(orlon), 제프란(zefran)이 있으며 아크릴로니트릴을 주체로 한다. 공중합물로서는 아크릴란(acrilan), 쿠르텔(courtelle), 크레슬란(creslan) 등이 있다. 그리고 일본의 상품으로는 다음의 것들이 후자에 속한다. 베슬론(beslon), 동방레이온 캐시밀론(cashimilon), 엑슬란(exlan), 토레일론(toraylon), 본넬(vonnel)이 있다. 우리나라는 한일합섬의 캐시밀론(cashimilon), 태광산업의 에이스란(acelan)이 생산되고 있다.

난연성 수지

타 기 어려운 성질을 가진 수지를 말하며, 불꽃에 닿아도 타기 어렵고 불을 붙인 경우에도 불꽃을 내며 연소를 계속하기 어려운 수지를 말한다. 불연성(incombustibility)은 불꽃에 닿아도 연소되지 않는 것이며, 가연성(flammability)은 불꽃에 닿아 연소되며 불꽃을 치워도 연소를 계속하는 것이다.

난연성시험에 있어서 수지에 버너 불꽃을 접근시켜 30초간 접촉시킨 후, 불꽃을 치워 소염된 경우 연소거리가 25mm이하의 경우는 불연성, 25-100mm이하의 경우를 자기소화성으로 한다. 또한 180초이상 경과하여도 소염되지 않는 경우를 가연성으로 한다. 또한 난연성 수지의 난연도를 정하는 지표로서 산소지수가 있다. 이것은 O2, N2의 혼합가스 중에서 시료가 계속 연소되는데 필요한 한계산소농도를 말한다.

따라 서 산소지수 21이하의 수지는 공기 중에서 가연성으로 된다. 산소수지는 비교적 잘 사용되며 개략적으로 수지의 난연성의 정도를 알 수가 있다. 대부분의 수지는 이 값이 15-50정도 사이에 들며 불소수지만이 대단히 높은 값을 나타낸다. 가연성수지를 난연화하는 방법은 유기물질 및 무기물질로 된 난연화제를 첨가하는 방법과 열경화성수지 등으로 단량체를 사용하거나 난연성원소가 들어간 첨가제를 사용하는 방법 등이 있다.
난연제로서는 일반으로 P, 할로겐, N, S, Sb, B 등의 원소를 포함한 화합물이 쓰여진다. 또한 수지 본래의 성질로서 난연성을 가리키는 것을 난연고분자(flame resistant polymer)라고 할 때도 있다. 난연성 시험방법은 이하에 규정되어 있다. (ASTM D 229, 635, 757, E 84)

내충격성 고분자

고 분자물질은 다른 재료에 비해 충격강도가 낮은 단점이 있는데 탄성률, 열변형온도 등의 저하를 최소화하고 내충격을 향상시킨 것을 내충격성 고분자라고 한다. 고무상을 플라스틱에 분산시킨 내충격성 폴리스티렌(HIPS), ABS 등이 공업화된 내충격성 고분자의 전형적인 예이다.

그외에 최근의 예로는 프로필렌-에틸렌 블록공중합체, 폴리페닐렌옥시드(PPO) 및 나일론, 에폭시 등이 개발되어 있다. 이러한 내충격성 고분자의 특징은 프로릴렌-에틸렌 블록공중합체를 제외하고는 모두 폴리부타디엔을 기본으로 하는 각종 고무성분이 첨가되어 있다는 것이다.

첨가되는 고무와 매트릭스 고분자와의 사이에서 부분적인 상용성을 갖거나 분산상과 매트릭스 고분자간의 계면접착성을 증가시킬 수 있는 제3성분을 첨가하면 내충격강도 향상에 더 효과적이다. 통상 HIPS, ABS 및 PVC의 내충격성 향상을 위한 최적 고무입자지경은 각각 0.8, 0.4 및 0.2㎛인 것으로 알려져 있으며 분산된 고무입자의 형태, 체적분율, 가교밀도 등도 주요인자로 알려져 있다.

탄성률, 열변형온도, 강도 등의 물성저하를 줄이기 위해 대부분 20wt% 이내로 사용된다. 고무에 의한 내충격강도 향상기구로는 고무신장에 의한 에너지흡수, 고무입자 주변 매트릭스의 국부적인 냉연신에 의한 에너지흡수, 응력균열(craze)에 의한 보강, 전단항복으로 인한 전단밴드 형성에 의한 에너지흡수 등이 제안되고 있다

임계표면장력(臨界表面張力, critical surface tension)

표 면장력이 다른 여러가지 액체를 차례로 깨끗한 고체의 표면에 떨어뜨리고 개개가 나타내는 접촉각θ를 측정하면 cosθ와 액체의 표면장력(γ)간에는 일정한 관계를 갖는다. 고체가 고분자물질이나 왁스와 같이 저표면에너지를 갖는 물질인 경우, 그림에서 보여주는 바와 같이 cosθ와 γ간에는 직선적인 관계가 있다.

이 그림으로부터 cosθ=1일 때의 γ의 값을 외삽법에 의해 구할 수 있는데, 이 값을 임계표면장력(γс)이라 한다. 폴리에틸렌의 경우 20℃에서 γс가 31 dyne/cm인데, 이는 표면장력이 31 dyne/cm 이하의 액체에 의해서만 폴리표면이 적시게 됨을 의미한다. 이와 같이 에틸렌의 임계표면장력은 저표면에너지를 갖는 고체 표면의 적심의 척도로 중요하다. 또 γ와 cosθ와의 연계도는 창시자의 이름을 따서 Zismann plot라 한다.

고분자물질의 임계표면장력과 마찰계수간에는 표에서 보여주는 바와 같이 어떤 대응관계를 보여주고 있으며, 적시기 어려운 물질은 대체로 마찰계수가 낮다. 임계표면장력은 적심이나 마찰 뿐 아니라, 고체간의 접착이나 별리에 대해서도 중요한 파라미터로 파급된다.

중공섬유(中空纖維, hollow fiber)

섬유의 길이방향으로 연속 혹은 불연속의 중공부가 있는 섬유로서 중공사라고도 한다. 연속중공부를 형성시키기 위하여서는, 방사구로 이중관상이나 말편자상의 것을 사용한다. 전자의 경우 내관부를 둘러싼 외관부로부터 방사원액이나 용융 고분자를, 내관부로 부터 액체나 기체를 흘리며 방사한다. 이 방법으로 진원성이 뛰어나고 중공률(중공부 단면적/전섬유 단면적)이 높은 마카로니 상의 중공섬유가 얻어져서 주로 분리용막으로 사용된다. 통상의 방사구를 사용하여 방사원액에 발포제를 첨가하여 방사하는 방법으로는, 불연속한 공동부가 있는 중공 섬유가 얻어진다. 분리용막으로서는 재생 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀 등 각종 고분자로 부터 중공섬유가 공업적으로 제조되고 있다. 의류용 중공섬유로서는 가벼움·보온성·부피가 크다는 특징을 살리어, 주로 이불사용으로 폴리에스터 섬유가 생산되고 있다.

지오그리드(geogrid)

제직포, 편직포, 부직포 등의 지오텍스타일과는 달리, 큰 기공을 가진 네트(net)형태의 플라스틱 제품이다. 이들은 제조 공정중 쉬트(sheet)상에 작은 구멍을 만든 다음 일축 또는 이축으로 연신한 제품으로, 보강효과가 매우 탁월하며 분리효과도 우수하다. 일반적으로 사용되는 고분자 재료는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌과 폴리에스터가 사용되며 고강도, 고모둘러스, 저크리프(creep)의 성질을 가지는 것이 특징이다. 또한 기공크기는 1.2~5cm 범위의 타원형 또는 정방형 등의 형태가 대부분이며 Netlon, Tensar, Paragrids등이 지오그리드의 대표적인 상품명이다.

형상기억 고분자(形狀記憶高分子, shape memory polymer)

어 느 형상 A의 성형물을 다른 형상 B로 성변형하여 냉각하여 그 형상을 고정화할 수가 있고, 더욱이 재가열로 본래의 형상 A로 되돌아 갈 수 있는 고분자를 말한다. 예를 들면 트랜스형 폴리이소프렌(TPI)은 가황성이 풍부하여 35~45% 정도의 결정화도가 있는 결정성 고분자인 동시에 유리 전이온도 Tｇ=-68℃, 점 Tm=67℃의 열가소성 고분자이기 때문에 가열·가황에 의한 가교성형이 가능하다. 금형 A로 가열가교한 것은 가황고무와 같이 Tm에서 쉽게 변형할 수가 있기 때문에 금형 B에서 변형시켜 그대로 Tm 이하로 냉각하면 결정화가 생격서 그 형상이 유지된다. 이것을 재차 Tm 이상의 온도로 가열하면 결정융해가 일어나 비결정성화하기 위하여 본래의 형상 A로 되돌아 간다. 형상기역 고분자의 응용예에는 몇가지가 있다. 다른 구경 파이프의 접합체, 기브스 등의 의용 고정재, 자동차 범퍼, 완구, 대용용품 등이 있다.

지오웹(geoweb)

지오웹은 그 형태가 타원형에 가까운 것으로, 그 안에 흙을 충전하여 주로 사면(斜面)보호용으로 많이 사용되며, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 제조된다.
타원형의 크기는 20cm정도이며, 5cm정도의 두께를 가진 형태가 많이 사용되고, 주로 열적 방법에 의해 결합된다. 일반적으로 지오웹은 매우 강하고 안정된 기재(matrix)이다

1) 모우(毛羽)

모우란 원사의 외관 결정에 대한 총칙을 말하며, 결점의 종류에 따라 핀사, Loop, 잡사 등으로 구 분한다.

① 핀사 : 몇가닥의 Mono Filament가 Cutting된 상태 또는 Cutting된 Mono Filament가 전후로 밀려 뭉쳐 있는 현상이다. 앞으로 보플, 보프레기 등은 핀사로 통일하도록 하자.



② Loop : 몇가닥의 Mono Filament가 끊어지지 않은 상태에서 외부로 돌출되어 있는 현상을 말한다. 돌출된 길이에 따라 長Loop 또는 短Loop로 구분한다.



③ 잡사 : 외부의 실이 혼입되어 뭉쳐 있는 상태로, 혼입된 실은 전후로 움직인다.




2) 미연신(未延伸)

연신이 되지 않은 상태에서 Winding된 실로서 데니어↑, 신도↑로 인해 실이 고무처럼 늘어난다.

① 부분 미연신 : 부분적으로 주기성을 띠며, 가공시 굵고 Spot한 농색줄이다.
② 완전 미연신 : 처음부터 끝까지 연속적으로 나타나며, 가공시 굵은 농색줄이다.


3) 사층 분괴

원사공정 이후에서 발생되는 문제로서, 취급 부주의로 인하여 원사의 사층이 손상된 것을 말한다.


4) 사층 불량

원사의 Winding 공정중 발생하는 현상으로서 국권, 능락, Bulge, Saddle, Ribbon 등이 있다.

     

① 국권 :Winding 공정중 수축 현상으로 인해, Cheese 옆면에서 볼 때 지관용 중심으로 국화(菊花)가 피어 있는 듯한 상태를 말한다.
② 능락 : Winding 공정중 실이 이탈되어, 옆면으로 돌출되어 있는 상태를 말한다.
③ Bulge : Winding 공정중 Winding Tension↑로 인해, Cheese 옆면이 배가 튀어나온 것처럼 돌출되어 있는 상태를 말한다.
④ Saddle : Winding 공정중 Traverse Speed↑로 인해 Cheese의 양 변부가 올라간 상태를 말한다.
⑤ Ribbon : Cheese 표면에 Ribbon 현상의 띠가 주기적으로 나타나는 것이다.

5) 絲長 부족


경사에서 통용되는 용어로서, Cop絲 또는 Cheese絲의 준비 공정에서 동일 작업된 정상 원사의 絲長 대비 작업장이 부족한 현상이다. 종전에 사용하던 오와리(おわり)라는 용어 대신, 絲長 부족으로 표시키로 한다.


6) 異 Fila

동일 Lot에서 Filament수가 차이나는 원사를 말하며, Filament수에 따라 Fila수 부족 또는 과다로 표시한다.


7) 異 Lot 혼입

데니어, 광택, 단면, 물성 등의 Lot가 전혀 다른 원사가 혼입된 상태이다. 주로 작업시 Box Label 부착 잘못으로 인해 Label과 내용물이 서로 상이한 경우가 발생된다.


2. 경사 결점

1) 경사줄

① 특정 경사줄 : 생지 또는 가공지에서 특정 부위에 나타나는 경사줄이다. 발생 부위 및 본수가 명확한 것으로, 특정추 등에 의해 연속적으로 나타난다.
→ 異常 원사의 혼입 또는 준비 및 제직공정중의 당김으로 인한 경사줄 등이 있다.

② 전폭 경사줄 : 생지 또는 가공지에서 전폭에 걸쳐 Straight 및 Spot한 경사줄로 나타나며, 원단 품위를 저하시키는 주원인이 된다.
→ 종광 흔들림 및 바디 마모, 경사 장력 불균일, 마찰 또는 정련 불량 등에 의한 경사줄이 있다.

③ Band 경사줄 : 가공지에서 특정부위 또는 전폭에 나타나는 Band 형태의 연속 경사줄
→ Beam ㅉㅉ 및 異광택, 원사 Cont No차가 심한 원사 사용, 가공시 골무라(むら) 등으로 인한 경사줄이 있다.

④ 絲 몰림줄 : 경사 조직 간격의 차이로서 투과광으로 보면 검게 나타나며, 바로 인접한 부위는 희게 나타난다.
→ 종광 및 바디 틀림 또는 마모로 인한 絲 퍼짐 등이 있다.

2) 지와리(地わり)

생지 또는 가공지에서 경사 표면에 균열이 있는 것 같이 갈라지는 현상(꼬불꼬불한 모양)으로, 주로 SPK 직물 및 고밀도 직물에서 많이 나타난다.

3) 경사 빠짐

경사 한올이 절단된 상태에서 제직된 것을 말하며, 종전에 업체에서 사용하던 뺀나름, 올빠짐 등의 용어는 향후 경사 빠짐으로 표시한다.

4) 쌍올

통경 잘못으로 인해 경사 2본이 한종광에 통입되어 제직된 상태를 말한다.

5) Beam의 異광택

Bright 및 SPK 絲 Beam에서 주로 나타나는 광택 차이로서, Band 경사줄을 유발시키는 요인이다.
→ 異광택의 원인은 Beam ㅉㅉ 및 원사 OPU 불균일, 원사 Cont No차 등이 있다.


3. 위사 결점

1) 위근(緯筋)

① 연속적인 위근 : 위사 방향으로 Straight로 나타나는 줄로서 경, 위사 물성 Balance에서 경사보다 위사의 장도가 클 때, 원사의 Modulus가 낮을 때 주로 나타난다. → 과다한 수분흡습
② 불연속적인 위근 : 위사 방향으로 Spot로 나타나는 줄로서 원사 Cheese의 변부와 중앙부간의 수분차이에서 주로 나타난다.
③ Band형 위근 : 위사 방향으로 Band 형태로 일정하게 나타나는 줄로서, 원사U% 불량 또는 제직시 기계단에 의해 주로 나타난나.

2) Inch 무라(むら)

위 근의 일종으로 일정한 간격(1 Inch)으로 나타나는 현상을 구분하기 위해 Inch 무라(むら)라고 표시한다. 주로 Cop絲를 위사로 사용할 때 나타나는 현상으로, Cop 내층으로 갈수록 심하게 나타난다(Tapper 부위의 장력이 큼).

3) 다중(多重) 풀림

위사의 Hardness↓ 또는 해사 Tension↑으로 인해 한꺼번에 실이 풀리는 현상을 말한다.



제직시 측장 Drum에 위사 말림으로 인한 직기 정지 및 생지상 위사 뭉침으로 인한 불량단이 발생된다.

4) 위사 뭉침

① 다중 풀림으로 인한 위사 뭉침 : 위사 해사시 다중 풀림으로 위사가 끊어지지 않은 상태에서, 뭉침형태로 된 결점

② 핀사로 인한 위사 뭉침 : 위사 해사시 핀사로 인해 몇가닥의 Mono Filament가 끊어진 상태에서, 뭉침 형태로 된 결점