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천(섬유)의 종류 |
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(1) 섬유 (fiber)
섬유란 원래 가는 실 모양의 물질로서, 동·식물의 세포나 원형질이 분화하여 실 모양이 된 것을 말한다.그러나 오늘날에는 이런 천연적인 섬유와 더불어 화학적인 방법으로 인공적으로 실 모양의 것을 아주 다양하게 만들어 사용하고 있다.
-1.천연섬유-
천연에 산재한 섬유상 물질을 그대로 채취한 섬유로 그 성인에의해 식물섬유, 동물섬유, 광물섬유로 크게 나뉜다. 식물섬유는 식물체의 일부가 되어있는 섬유를 채취한 것으로 면,마로 대표된다. 이들은 셀룰로오즈(섬유소)라 불리는 탄수화물로 이루어져 있고 식물섬유의 성질과 유사한점이 많다. 동물성 섬유는 포유동물의 곤충이 사는 누에고치로부터 채취한 섬유로 양모와 견으로 대표된다. 식물섬유가 셀룰로즈에 의해 구성되어 있는 것에 반해, 동물섬유는 아미노산으로 이루어지는 단백질에의해 형성되어있다.
1) 면
면섬유는 종류에 따라 다르지만 대체로 섬유장은 20-45mm이며,굵기는 12~20㎛ 정도로 가늘고 길다. 천연꼬임이 있는 것이 특징이며, 이 천연꼬임은 면섬유의 독특한 형태로서 좋은 방적성과 탄력성을 가져다 준다. 면은 종자, 기후, 토양에 따라 색상의 차이가 있는데 보통 유백색이다. 흡습력이 좋으며 (8.5%), 건조강도에 비해 습윤강도가 크고 알칼리에 강해 세탁이 용이하다. 반면 신도와 탄성이 적어 구김이 많이 가며 방추가공을 하면 이를 보완할수 있고 알칼리에 강한 성질을 이용한 머서화 가공으로 광택과 촉감이 우수한 면을 얻을 수 있다. 모든 섬유중 가장 실용적 인 섬유로서 내의에서부터 손수건, 스웨터, 티셔츠, 와어셔츠, 청바지, 레인코트,그리고 병원용 위생재료 등으로 그 사용범위가 비교적 넓다.
<생산방법>
면은 열대, 아열대의 각지에서 재배되며, 재배와 발육은 재배지의 기후, 풍토에 따라 일정 하지가 않다. 개화후 수일이 지나면 꽃이 떨어지고 자방이 성숙한 다래(cottonboll)가 형서 오디며, 이 다래가 완전히 성숙하면 터져서 면화과 튀어나온다. 적절한 시기에 적취한 면화 를 실면(seed cotton)이라 부르고,이 실면에서 면섬유와 종자를 분리하는 조작을 조면(gin ning)이라 한다. 이때 분리된 면섬유를 린트(lint)라 하여 원면으로 거래된다.
2)마
마섬유는 뻣뻣하고 거친 특유의 외관을 갖는다. 열전도성이 좋고 촉감이 차서 시원하며 땀을 잘 흡수하고 빨리 마르므로 여름철 의류에 척합하다. 탄성이 낮아 구김이 잘 생기나 방추가공이나 혼방을 하면 의로재료로서 손색이 없어 점차 소비가 늘고있다. 면섬유와 같이 셀룰로오스로 되어있다.
<생산방법>
마식물에서 섬유를 생산하는 방법으로는 마의 종류나 생산지에 따라 다르나, 기본적으로는 침지,쇄경, 타마, 즐소 등이다. 침지는 섬유 속을 접착시키고 있는 팩틴질을 발효작용에 의해 분해&분리하기 위한 과정으로 천연침지와 인공침지가 있다. 적당하게 침지한 줄기는 건조 하면 목질부에서 인피를 쉽게 분리할 수 있다. 아마의 경우는 쇄경기로서 줄기를 분쇄한 후 분쇄된 목질부를 제거하고, 인피를 유연하게 하기 위해타마를 행한다. 또 방적공장에서는 방적을 용이하게 하기 위해 즐소를 하여, 단섬유와 잡물을 제거하고 장섬유를 얻는다.
3)모
모섬유는 섬유 중 강도는 가장 낮으나 내구력이 있으며 신도와 탄성이 좋아서 잘 구겨지지 않는다. 흡습성이 매우 크며(16%) 천연적인 발수성을 지니고 있다. 열전도성이 낮고 함기 량도 많아 보온성이 커서 겨울철 의류소재로 적합하다. 표면에 스케일이 있어 물, 알칼리와 마찰에 의해 축융아므로 드라이 클리닝을 하는 것이 좋다. 또한 곰팡이와 좀에 쉽게 침해 를 입을수 이으므로 관리에 주의를 요한다.
<생산방법>
양모는 보통 1년에 1회, 봄의 따듯한 시기를 택하여 전모(shearing)를 하여 채취한다. 면양으로부터 전모한 양모는 그림과 마치 한장의 모피와 같은 상태로 얻어진다. 이렇게 얻 어진 한 장의 양모를 플리스(fleece)라고 하며, 이 플리스를 결점이 있는 부분과 주변의 급 부분을 제거(선별, skirting)한 후,면양의 부위에 따라 분류하여 알맞는 용도에 사용한다. 이 공정을 선모(sorting)라 한다. 선모된 양모는 양지(grease)와 양한(suint)이 엉켜 있으 므로 이것을 알칼리 세제로서 세척하는 정련(scouring)과정을 거쳐 방적공정에 공급한다.
4)견
견섬유는 누에가 토사하여 만든 누에고치를 풀어서 얻은 섬유이다. 누에고치 1개로부터 얻어지는 섬유량은 0.3~0.5g으로서 800~1000m의 길이이다. 누에고치로부터 얻은 실을 생사라 하며, 견섬유의 주성분은 피브로인이라는 단백질이다. 또한 견은 천연 필라멘트 섬유로 광택과 촉감이 뛰어나며 염색성이 우수한 친수성 소재이 다(흡습성11%). 일광이나 땀에 의해서 변색되기 쉬우며 섬유가 약해질 수 있다. 알칼리성 세제나 표백제에 의해 손상되기 쉬우므로 광탱이나 촉감을 유지하기 위해서는 드라이클리 닝하는 것이 바람직하다.
<생산방법>
누에가 부화된 후 고치로 완성되기까지는 30~40일이 걸린다. 이 고치로부터 생사로 뽑는 과정을 조사 또는 제사(reeling)라고 하며, 다음의 공정을 거친다. 먼저, 고치를 온탕에 담구어 실마리를 찾아 실을 뽑아낸다. 이때 실의 굵기에 따라 몇가닥을 합쳐 물레에 감는 데 이렇게 얻어진 실을 생사(raw silk)라고 한다. 생사는 세리신(sericin)을 함유하고 있어 거칠고 광택도 좋지 못하므로, 알칼리 용액속에서 가열하여세리신을 용해한다. 이 과정을 정련(scouring)이라고 하며, 정련한 견을 정련견 또는 숙견이라 부른다.
-2.화학섬유-
화학 섬유는 근래 급속히 발전하고, 용어상에 있어서도 당초의 인조견사 외에 인조섬유, 화학섬유, 합성섬유 등의 포괄적 명칭이 있고 또 비스코스, 아세테이트, Bemberg등 주로 제조법으로 부터의 호칭, 나아가서는 폴리에스텔, 아크릴 등 여러가지 용어가 사용되게 되고 그 내용은 아주 복잡하게 되어있다. 종래 인조 섬유라고 하면 천연의 섬유소를 일단 녹여 이것을 인공적으로 섬유의 형으로 재생한것 즉 인견계와 Staple fiber를 가리키고 있지만 화학적 조작에 의해 재생하기 위해 화학섬유라호칭되고 있다. 이것에 반해 합성 섬유를 구성하는 분자 그것을 화학적으로 합성해 만들어지는 것을 말한다.
1)나일론
섬유 중 마모강도가 가장 크며 신도가 우수하여 란제리, 스타킹에 쓰이며 식품포장용 필름이나 브러쉬의 원료 등 산업용도로도 많이 쓰인다. 합성섬유 중에서는 나일론이 흡습성(약4%)과 염색성이 양호한 편이나 물세탁할 떼 이염되기 쉽고 일광에 약하다.
2) 폴리에스테르
폴리에스테르는 마찰에 강하고 주름이 지지 않고 합성섬유 중에서도 가장 열에 강하다. 드레이프성이 우수해서 합성섬유 중 희류에 가장 많이 쓰이고 있다. 형태안정성이 좋아 세탁 후에도 구김이 가지 않는 '워지 앤드 웨아어(Wash & Wear)성' 을 지니고 있어 혼방에 가장 많이 사용되는 소재이기도 하다. 고부가가치를 부여한 폴리에스테르 소재는 신합성섬유로 인정받고 있을 뿐 아니라 폴리에스테르가 극세사 소재의 주원료로 이용되는 등 신소제, 신기술의 개발에서 핵심이 되고있다. PET병 등 용기와 비디오 테잎, 컴퓨터디스크, 포장재료 등 산업용으로 많이 쓰인다.
3) 아크릴
아크릴 소재는 벌크가공에 의해 모섬유의 특성을 갖게 함으로써 양모와의 혼방소재나 경제적인 양모 대용소재로 사용하는 매우 우수한 합성섬유이다. 아크릴은 양모보다도 가볍고 카사 고성이 풍부하고 보온성이 뛰어나다. 흡수성이 적으므로 수용성의오염이 부착되지 않고 침정성도 적다. 또 내약품성이 있고 곰팡이와 충해도 받지않아 스웨터, 담요, 카펫 등 겨울 의류제품에 양모대용으로 많이 쓰인다.
4)스판덱스
스판덱스는 신축성이 매우 큰 섬유소재로서 코르셋, 브래지어, 수영복 등 스트레치성 의류소재의 혼방에 필수적인 섬유이다. 탄성이 크고 강도가 약해서 스탄덱스만으로 의류소재의 혼방에 필수적인 섬유이다. 탄성이 크고 강도가 약해서 스탄덱스만으로 의류소재를 만드는 경우가 없고 주고 혼방에 이용되는데, 3~8% 정도 소량만 혼방을 해도 충부난 신축성을 얻을 수 있으므로 일반 의류소재의 혼방에 많이 사용되고 있다. 고부에 비해 마모, 굴곡강도, 내일광성, 내약품성이 우수하나 염소계 표백제에 손상을 받으므로 수영복을 관리할 때 유의해야 한다.
5)레이온
화학섬유 중에서는역사가 길고 19c말 비스코스법에 의한 레이온이 영국에서 발명된 것이 그 기원이다. 합성섬유와 다르고 목재 펄프와 면실에서 면화를 제거한 뒤에 만는 단 섬유(cotton 린타)에 포함되어 있는 섬유소 (셀룰로즈)를 약품으로 녹인 뒤 가늘고 긴 섬유로 재생한 것으로 재생섬유 또는 셀룰로즈계 섬유라 불리고 있다. 이 소재의 특징은 흡슺성이 있고 시원한 감촉을 갖고 염색성도 훌륭하다. 타 섬유와도 혼방이 쉽고 혼방 교직으로서 사용되는 경우가 많다. 그러다 타 섬유에 비해 내구성이 떨어지고 또 가정 세탁으론 줄어들므로 드라이크리닝의 필요가 있다. 염색에는 주로 반응성 염로와 직접 염료 등으로 행하지만 발색은 아름답게 완성된다.
<화학섬유생산방법>
화학섬유의 일반적인 제조과정을 요약하면 다음과 같다
①천연 또는 합성중합체를 적당한 용매로 용해하거나 중합체를 가열&응용하여 중합체를 액체 상태로 만든다. 이 액체상태의 중합체를 방사원액이라고 한다.
②방사원액은 방사구의 가는 구멍을 통하여 압출한다. 방사구의 크기, 모양 등은 섬유의 종류에 따라 다르다.
③방사구에서 나오는 방사원액을 냉각 또는 용매의 휘발에 의하여 응고시킨다.
④방사 수 섬유의 성질을 개선하기 위하여 연신, 후처리, 화학적 처리 등의 후처리를 한다.
방사방법으로는 원료중합체릐 특성에 따라 습식방사, 건식방사, 용융방사의 세 가지가 있다. 습식방사법은 중합체를 녹인 방사원액을 응고액 중에 방출하여 응고하는 방법으로, 비스코스레이온이 대표적인 예이다. 건식방사법은 중합체를 휘발성 용제로 용해한 방사원액을 가열된 건조실 내에방출하여 용제를 휘발시키고 응고된 섬유를 얻는 방법으로, 아세테이트가 여기에 속한다. 용융방사법은 중합체를 융점이상으로 가열하여 용융한 방사원액을 공기속에 방출&냉각시켜서 섬유를 얻는 방법으로, 나일론, 폴리에스테르 등 합성섬유의 대부분이 이 방법으로 방사된다.
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