한양대학교 생활과학대학 의류학과 [의복재료 1] : 면, 마섬유 직물의 종류와 특징] 교과서: 김성련. 피복재료학. 교문사 (p.51-79) 제3장 셀룰로오스 섬유 1. 셀룰로오스 (Cellulose) 면, 마와 같은 식물성 섬유들은 모두 셀룰로오스를 주성분으로 하고 있어서, 섬유의 형태와 물리적 성질은 조금씩 다르지만, 화학적 성질이 비슷하다. Cellobiose Cellulose <그림 1> Cellobiose 와 Cellulose의 화학적 구조 Cellobiose : 두개의 ß-glucose 결합으로 이루어짐 Cellulose : 수백 수천개의 ß-glucose 결합되어 이루어짐 ::: 셀룰로오스 섬유의 종류 ::: 1) 종모섬유 (Seed fibers) : 면, 케이폭 면 : 뒤에서 자세히 설명 케이폭 : 케이폭 열매의 헤어 섬유에서 추출방적이 불가능하여, 쿠션이나 매트리스의 충전제로사용 면 케이폭 2) 인피섬유 (Bast fibers) : 아마, 저마, 대마, 황마 아마, 저마, 대마, 황마 : 뒤에서 자세히 설명 줄기 (표피-인피-목질부) 인피 3) 잎맥섬유 (Leaf fibers) 마닐라마 : 바나나 종류의 잎에서 추출 바닷물에 강하고 가벼워 로프나 그물로 사용 사이잘 마 : 사이살의 잎에서 추출 마닐라마 물에 대한 저항력이 강하여 로프나 그물에 사용 사이살마 4) 과실섬유 (Fruit Fibers) 야자섬유 (coir) 야자열매 껍질에서 추출 강도 및 내구성이 좋아서 카펫 및 매트용으로 사용 - 1 -
2. 면섬유 1. 면의 연혁 (* 연관 키워드 : 미국의 남북전쟁, 흑인 노예문제, 대경작 제도, 산업혁명) - 인디아 기원전 3,000년경 사용 흔적 -> 중국, 페르시아, 이집트로 전파 - 남미 페루 기원전 2,500년경 사용 흔적 - 한국 : 고려 말 공민왕, 문익점, 중국 원나라로부터 들여옴 - 생산적지: 20-30OC 아열대지방 북위41도 이남-남위 30도 이북 - 주요 생산국 : 중국, 미국(남부), 인디아(데칸고원), 터어키, 러시아, 파키스탄 (* 한국 : 현재 수요의 전량을 수입에 의존) <그림 2> 세계 주요 면 생산국 2. 면의 품종 (1) 시아일랜드면 (Sea Island) : 가장 우수한 품종, 120-300 번수 방적 가능 -> 유백색, 부드럽고 견광택 / 섬유장 (44.5mm) (2) 이집트면 : 담황색 / 섬유장 (32-38mm) (3) 미면 : ① 피머면 : 백색 견광택 / 섬유장 (35-38mm) ② 육지면 : 어두운 백색, 40번수 / 섬유장 (22-32mm) -> 한국 수입원면 (4) 중국면 ① 재래종 : 황갈색, 저급, 태번수 방적 / 섬유장 (16-19mm) ② 육지면계 : 백색, 30번수 방적/ 섬유장 (25mm) (5) 인디아면 : 하등품, 20번수 방적 / 섬유장 (9-22mm), 미면과 혼면하여 사용 ::: 원면의 품질 결정요건 ::: (1) 섬유 장(Staple Length) : - 장면 : 28 mm 이상의 면섬유 - 중면 : 22-28mm의 면섬유 - 단면 : 22mm 이하의 면섬유 (2) 광택(Luster) (3) 균제도(Uniformity) (4) 백색도(Whiteness) (5) 섬도(Fineness) (6) 천연꼬임수(Twist) (7) 불순 3. 면의 생산 (1) 봄에 파종, 2-3주 내에 발아 (2) 개화(목화) : 2-3개월 후 (3) 다래 : 개화 후 수일이 지나면, 낙화 후 (4) 면화 (종자표면에서 성장 계속, 면실 5-10개) (5) 적채 : 1-3개월간 (6) 조면 : 조면기를 이용하여 섬유와 종자 분리 * lint : 1차 분리, 긴 섬유, * linters : 2차 분리, 짧은 섬유, * 면실유 : 면실은 20-30% 기름 함유 목화 다래 면화 면화 - 2 - 면화 조면
4. 면섬유의형태 면섬유측면형면섬유단면형내부구조 < 그림 > 면섬유의현미경사진 ( 교과서 P.60-61) (1) 섬유의폭 : 12~22μm정도, 섬유의길이 : 품종에따라차이 (2) 측면형 : 리본상 ( 천연꼬임 ) 좋은방적성, 탄력성우수 (3) 단면형 : 편평형, 중앙에중공존재. (3) 여러층의섬유벽으로구성내부구조 : 피브릴 (fibril) 이여러층으로접착 - 표피층 : 왁스와펙틴질로이루어짐 -> 섬유가자외선과산소등에산화되는것을방지 - 제1차막 : 셀룰로오스로구성 - 제2차막 : 셀룰로오스로구성 - 중공 : 개화전원형질이차있던곳, 건조됨에따라공간이준다. -> 원형질성분 ( 단백질, 염류, 색소등 ) 남아있어원면의누런색의원인 5. 면섬유의성질 (1) 친수기 : OH ( 수산기 ) 에기인하는성질 - 흡습성 ( 표준수분율 7-8%), 흡수성이좋아서, 땀 / 오염을잘흡수한다. - 정전기가발생하지않아착용감이좋다 - 열에강하다 ( 고온다림질안전온도 : 220 ) - 염색하기가쉽다 (Vat염료와반응성염료견뢰도우수 ). - 구김이가기쉽다 ( 수소결합으로인해 ). --> 방추가공 ( 수지가공 ) 으로주름방지효과 - 세탁하면줄어드는성질을가지고있다. --> 방축가공으로수축방지효과 - 천연섬유이므로곰팡이의해를입기쉽다. (2) 기타 : 단섬유 (staple), 중공, 천연꼬임 - 광택이적다 --> 머서화가공 ( 실켓가공 ) 으로광택부여 - 보온성이좋아의류용으로적합하고취급이용이하다. - 세탁시습윤강도증가 : 건조강도 3.0-4.9 --> 습윤강도 3.3-6.4 (g/d) - 햇볕에장시간노출시누렇게변하기쉽고, 분해가일어나강도가저하 - 산에의해쉽게분해되어섬유가손상되고, 알칼리에강하여안전하다. ::: 면의 3대가공 ::: (1) 머서화가공, Mercerization 면섬유제품에광택이저조하므로, 견과같은광택을부여, 강도, 흡습성, 염색성이증가원리 : 진한수산화나트륨 (NaOH) 용액에오랫동안침지하면단면이원형으로되고측면형의천연꼬임이풀려견과같은광택이생김 머서화가공전 머서화가공후 < 그림 > 면섬유의머서화가공전후의섬유형태의변화 ( 교과서 P.60, 63)
(2) 방추가공 ( 수지가공 ), Wrinkle-Free Finish (Resin Finish) 면섬유는구김이생기기쉬우므로 ( 수소결합 ), 방추성을부여원리 : 섬유내에수지를사용하여면섬유분자를가교시켜주어방추성을부여 (3) 방축가공, Shrinkage Resistant Finish 면직물은세탁등에의해수축하므로형태안정성이낮으므로, 방축성을부여원리 : 제조과정에서받았던장력이이완되어안정화됨에따라수축이일어나는것을미리압축처리를하여강제로수축시켜사용중의수축을방지하는가공 6. 면의용도와관리 1) 성질에따른용도 (1) 보건위생적 : 흡습, 흡수성, 오염흡수성우수 : Good Absorbency 붕대, 손수건, 기저귀, 손수건, 블라우스, 여름용셔츠, 기저귀, 행주, 타월, 식탁보, 셔츠, 파자마, 내의, 양말, T-셔츠, 침대보, 베겟잇, 안감, 타월, 해변옷, 운동복, 잠옷, 속옷 (2) 실용적 : 습윤강도, 내세탁성, 내구성, 내수성우수 : Good Wet Strength, Durability Y-셔츠, 아동복, 청바지, 작업복, 아동복, 셔츠, 침구, 바지, 쟈켓, 코트, 여성복, 돛, 차양텐트, 배낭, 군대장비, 신발, 천막, 포대, 우편낭, 실내장식 (3) 보온성우수 : Good Heat Retention : 겨울바지, 쟈켓, 여성복, 아동복 2) 관리 - 고온에서세탁, 건조, 다림질이가능하다. - 시판되고있는알칼리세제, 표백제에안전하다. - 수지가공면직물은염소계표백제 ( 예 : 유한락스 ) 의사용을피한다. - 발수발유가공면직물은물세탁보다드라이클리닝한다.
3. 인피섬유 : 마섬유 1) 인피섬유의 연혁 (1) 아마 (Flax 아마섬유, Linen 아마직물) : - 기원전 만년전 사용 인류가 재배한 섬유 중 가장 오래됨, 유럽재배 - 18세기까지 유럽에서 왕성한 재배. 벨기에산 아마가 최우수 품질 (2) 저마 (모시, Ramie) : 줄기 (표피-인피-목질부) p.67 - 신라 말경 - 고려 태조때 당나라에 백저 수출, 예종때 흰세모시(특산품) - 한산모시 (충남 서산) : 우리나라 모시의 주요 재배지 (3) 대마 (삼베, Hemp) : - 우리나라에서 가장 역사가 오래된 섬유, 대마의 인피에서 얻은 섬유 - 삼, 삼베옷, - 우리나라 주요 재배지 : 경북 안동, 전남 곡성 2) 인피섬유의 생산 - 저일조량, 고습, 온대지방, 4-5월 파종 성숙(90-100일) 전에 수확 - 생경 (Rippling) : 식물을 건조후 종자와 잎을 제거 - 침지 (Retting, bacterial rotting) : 펙틴질분해, 인피섬유분리, dew retting, pool retting, tank retting, chemical retting - 건조 : '간경' 을 얻음 - 쇠경 (Scutching) : 섬유분리 쉽도록 목질부 분쇄 - 제선 : 목질부 제거, 섬유분리 '정선' 을 얻음 - 즐소 (Hacking) : 정선을 빗질, 불순물, 단섬유 제거 à 장선' 을 얻음 3) 인피섬유의 용도 아마 저마 대마 황마 <그림> 아마, 저마, 대마, 황마 제품 - 5 -
셀룰로오스섬유 : 면섬유 & 마섬유 특징 섬유명 면섬유 ( 종모섬유 ) 마섬유 ( 인피섬유 ) 아마저마 ( 모시 ) 대마 ( 삼베 ) 황마 길이섬유속, 단섬유 9-45mm 60-90cm 25-50mm 1-2m 15-25cm 1-3m 5-55mm 2-3m 1.5-5mm 굵기 12-22 μm 20-30 μm 20-80 μm 16-50 μm 20-25 μm 섬유형태 단면형 단면형현미경사진 편평, 중앙에중공 5-6 각형중앙에중공 타원형에가깝고, 큰중공 모나지않은다각형, 중공도아마보다크다. 5-6 각형, 타원형의큰중공 ( 교과서 p.60-75) Cellulose 함량 p.60 p.68 p.71 p.73 p.75 94% 80% 72% 68% 61% 특징 내구성과흡습성이좋아착용감이좋고, 오염을잘흡수하여위생적이며, 세탁이쉽다. ( 습윤강도증가 ) 물세탁에의해수축, 반복세탁에의해단섬유로해리되어보풀발생 견광택, 열전도우수, 찬촉감, 레질리언스불량 견광택, 우아한백색을가진섬세한섬유열전도우수촉감이차다탄성과레질리언스불량 : 구김발생표백과알카리에대한내성이아마나대마보다도좋다 정련, 표백하지않는다. 알칼리와가열하면섬유손상 기타다른마섬유와비슷 정련, 표백하지않는다. 내후성불량습윤강도저하 용도및관리 속옷모든옷의재료 여름재킷, 셔츠여름여성드레스, 블라우스, 손수건, 식탁보, 행주, 범포, 소방용호스 - 여름한복감여름셔츠손수건, 책상보, 재봉사 - 수의 - 현대적인옷감으로는불가능 - 로프용카펫의기포, 구두가방의재봉사 의류용으로부적당 부대, 카펫기포
[ 의복재료 : 실습 3] 면, 마섬유직물의종류와특징 2014 년 10 월 15 일 셀룰로오스섬유... 실... & 직물... 원료섬유 직물명직물실실의종류와특징 면 1. 론 (lawn) 방적사 코마사 (60 수이상 ) (combed yarn) 섬 유 2. 데님 (Denim) 방적사 카드사 (20 수이하 ) (carded yarn) 방적사 3. 아마직물 기계제직 ( 직물폭 : 광폭 ~150cm) 섬유속 ( 섬유다발 ) 마 섬 유 4. 대마직물 ( 삼베 ) 5. 저마직물 ( 모시 ) - 한국전통삼베는기계방적, 기계제직을하지않는다. - 수직기 ( 직물폭 : 32cm) - 정련, 표백하지않는다 섬유속 ( 섬유다발 ) - 한국전통모시는기계방적, 기계제직을하지않는다. - 수직기 ( 직물폭 : 32cm) - 표백, 염색한다 방적사 6. 황마직물 기계제직 ( 직물폭 : 광폭~150cm) - 정련, 표백하지않는다
1. 면방적 ( 링방적공정 ) 면사 ( 참고 : 교과서 p.250) (1) 혼타면개면 : 딴딴하게압축포장되어있어굳게뭉쳐있는원면덩어리를풀어헤쳐부드러운섬유로만들고, 동시에토사, 면실부스러기, 기타불순물을제거한다. 혼면 : 균일한면사를얻기위해여러포장의원면을섞거나, 실의품질을조절하기위해여러품질의원면을적당비율로섞는다. 타면 : 원면중의불순물제거하고보다부드러운솜으로만든다. (2) 소면 (Carding) ---> 소면사 ( 梳綿絲 ), 카드사 (Carded Yarn) ( 교과서 p.251) 얽혀있는섬유를빗질하여섬유를개개로분리하는동시에평행으로배열하고이물질을제거한다. 소면이끝난면슬라이버는아직짧은섬유는완전히제거되지않고, Nep( 좁쌀만하게엉킨짧은면섬유 ) 을함유하고있다. ( 직물예 ) : 광목 (16수), 당목 (20수이상 ), 데님 (20수이하 ), 진 (20수이상 ), 캘리코 (30수), 퍼케일 (40수), 프린트클로스 (28~42), 옥양목 (30수), 오즈너버그 (8~16수), 제퍼 (30수이상) (3) 정소면 (Combing) ---> 정소면사 ( 精梳綿絲 ), 코머사 (Combed Yarn) ( 교과서 p.252) 보다가늘고양질의실을얻기위해서는소면과정을거친슬라이버를다시빗질하여짧은섬유와넵을완전히제거하고섬유를더욱평행으로배열한다. 정소면공정을거친슬라이버로만든실은고급면사로평가되나, 10-20% 의짧은찌꺼기면이제거되므로가격이높아진다. ( 직물의예 ): 론 (60~100수), 보일 (40~50수), 오건디 (4) 연조 : 균일한굵기의실을얻기위해서여러개의슬라이버를합쳐늘려서다시한개의슬라이버 를뽑는다. 합성섬유와의혼방은대개이연조공정에서슬라이버혼방을한다. (5) 조방 : 연조기에서나온슬라이버는너무굵어서이로부터직접실을뽑기에는부적당하므로이슬 라이버를더늘려서적당한가늘기로만든다. 가늘어짐에따라끊어지기쉬우므로최소한의 꼬임을주어조작에견딜만한강도를유지하도록한다. (6) 정방 : 적당한실의가늘기로늘여주고필요한꼬임을주어실을완성하는공정이다. 2. 면사의굵기 ( 번수 ) : 실이가늘수록번수가커진다. 1번수 (1Nec) 1타래 (840yard, 768.1m)/1Pound(453.59g) 20번수 20타래 /1파운드 2/20s( 혹은 20s/2): 20s 단사두올을합연한 2합연사 20s/3: 20번수의 3합연사 20s/2/3( 또는2/3/20s): 20번수 2합연사셋을합연한 6합연사
[ 의복재료 1] 면섬유의성질과가공 2014 년 10 월 15 일 면섬유의성질 ( 장점 ) 에따른일반면직물의용도및재료명 우수한성질용도의류재료명 붕대, 손수건, 기저귀손수건, 블라우스, 여름용셔츠기저귀, 침구행주, 타월, 식탁보, 셔츠식탁보, 셔츠 고즈 (gauze) 론 (lawn) 소창와플피케 (waffle pique) 옥스포드 (oxford) ( 보건위생적 ) 흡습, 흡수성 오염흡수성 식탁보, 셔츠, 파자마 깅엄 (gingham) 식탁보 도비스퀘어 (dobby square) 내의, 양말, T-셔츠 편성물 ( 평편, 고무편 ) 침대보, 베겟잇, 안감타월, 해변옷, 운동복잠옷, 속옷, 셔츠침구 목공단 (sateen) 테리크로스 (terry cloth) 테리벨루어 (terry velour) 면크레이프옥양목, 포플린 (poplin) Y- 셔츠, 아동복샴브레이 (chambray) ( 실용적 ) 습윤강도내세탁성내구성내수성 청바지, 작업복아동복, 셔츠, 침구바지, 쟈켓, 코트, 여성복돛, 차양텐트, 배낭, 군대장비바지, 신발, 천막, 포대, 우편낭, 실내장식 데님 (denim) 진 (jean) 면개버딘 (gabardine) 범포 (duck) 캔버스 (canvas) 보온성 겨울바지, 쟈켓 코르듀로이 (corduroy) 여성복, 아동복우단 (velveteen)
면섬유성질의이용및면가공직물 성질 이용및가공방법 의류재료명또는신소재상품명 원면 : 표피층에 5% 불순물함유, 황색을띔 정련 : 고온에서알칼리 비누용액으로불순물제거 표백 : 표백제로백도향상 원면 : 광목 정련, 표백면 : 옥양목, 포플린 광택이저조머서화가공 (Mercerization) 머서화면직물 강직성, 구김성 열가소성이없음 polyester 와혼방 T/C 직물 세탁할때수축성방축가공 (Sanforization) 방축가공직물 구김회복성불량방추가공 ( 또는수지가공 ) 수지가공직물 황산에용해성면섬유표면만을용해시켜빳빳한촉감부여오간디 (organdy) 황산에용해성진한 NaOH 용액에서수축성내충, 내균성의불량이연성 ( 불에타기쉬운성질 ) 방수성불량직조방법의변형 T/C직물에황산을부분처리하여처리된일부분의면을모두용해시켜투명하게함플리스가공 : 진한 NaOH용액의부분처리로오톨도톨한군주름효과항균방취가공 ( 위생가공 ): 소취섬유 - 내의, 유아용품, 노인복, 환자복방염가공 - 잠옷, 실내장식용면직물발수발유가공 (Teflon 코팅 : Du Pont) - rain coat( 영국 Burberrys) 긴장이완직 : 요철줄무늬 번아웃 (burnout) 직물리플 (ripple=plissė) Clean-Sol : 방림 Biosil : 경방방염가공포 Schotchguard : 3M 시어서커 (seersucker) 무광택의표면광택가공 : 캘린더링 (Calendering) 친츠 (chintz) 피복성이좋으므로 부분적투명무늬부여 구멍을뚫고레이스모방의자수를넣음 - 브라우스, 여아복, 장식용 아이릿자수직물 (eyelet embroidered) 부드러운촉감부여기모가공 - 유아복, 잠옷융 (flannellette) 유연성부여유연가공 : 스톤워싱, 샌드워싱, 바이오워싱 stone-washed 데님 향기로운후감부여방향가공 - 여성복, 스키프, 침구류방향섬유 Fancy print 신소재 부분발수가공 : 물에젖었을때무늬가표현일광발색가공 : 자외선이나태양광선을쐬면색이나타나무늬가보임축광발색가공 : 어두운곳에서무늬가나타남 Hidden Print
Environmentally Friendly Cotton 유전공학이나품종개량을이용한친환경면섬유 ( 지구환경보호및소비자의인체안전성에기여 ) (1) 천연컬러목화 (Natural colored cotton) - 야생으로자생하는천연컬러목화, 색소결정유전자배양성공 - 갈색, 녹색계열, 은은한색효과 - 표백염색공정 ( 수질오염발생 ) 을생략, 환경오염문제해결 - 인체에무해, 반복적인세탁에색상선명 (2) 유기농목화 (Organic cotton) - 목화경장시화학비료농약무사용, 유기농법으로재배 - 가공처리과정에서피부무자극안전약제이용 - 고가, 특정용도로이용 : 유아용품, 노약자용품, 침장용 (3) Green Cotton - 섬유가공중합성세제가아닌비눗물로수세 - 표백 ( 수질오염발생 ) 과정생략 - 천연염색 ( 합성염료무사용 ) - Non-allergen 의류에이용