간단한 섬유재료정리 : 레이온, 코튼, 폴리에스터, 나일론, 혼방, 교직물

 

이전글에서는 섬유의 염색 및 가공, 감별법에 대해서 정리해 봤는데요. 아래 내용 참고하시구요.

 

고전적인 섬유 감별법 알아볼까요 ?

섬유염색 알아봅시다.

섬유염색가공 : 정련, rapid 염색, 지거(jigger)염색 알아봅시다.

 

이번에는 섬유 재료의 특징에 대하여 간단히 정리해 보았습니다. 섬유재료의 종류에 대해서는 다음 번 포스팅에서 자세히 정리하도록 할 테니 간단한 이해가 필요하신 분들께서는 이번 포스팅을, 좀 더 자세한 분류를 원하시는 분들은 다음에 작성할 포스팅을 참고 하시면 될 것 같습니다 ^^ 가장 많이 사용되는 섬유 재료를 기준으로 아래와 같이 그 특징을 간단히 정리 하였습니다.

 

 

1.      Nylon ( polyamide)

 

nylon은 맨 처음 Du Pont 에서 개발한 합성 섬유의 일종으로 Du Pont의 상용화된 명칭이 nylon입니다. 실제 명칭은 Polyamide(폴리아마이드) 입니다.  간단하게 Polyamide의 물성 및 특징은 아래와 같습니다.

 

1)    종류  

Nylon 6(스타킹 사용이 대표적임) , Nylon 66( 의류용, 원단용으로 사용)

 

2)    원사 제조 공정

 

①    원료

②    방사 (Wet spinning/Dry Spinning/ Melt spinning/Emulsion Spinning (Conjugated spinning/Non-conjugated spinning)

③    Finishing(Crimping, Antistatic treatment, Water Repellent, Anti Soiling etc)

④    생사 생산 완료

 

3)    염색 공정

 

①    염료

주로 분산 염료, 산성 염료, Mordant 염료 등으로 염색합니다.

 

②    염색기

주로 Rapid 기나 Jigger를 사용하여 염색합니다. Rapid 염색기 사용 시 염색 미니멈은 대략50~60kg로 보고 Jigger 염색기 사용 시 염색 미니멈은 대략 30~40kg 로 봅니다.

 

③    염색 온도

30~40 ‘C의 욕에서 서서히 염색하기 시작하여 80 ~90 ‘C 로 올려 30~60분간 염색하며 흡수가 불충분한 경우에는 Carrier 를 사용하여 염착을 돕도록 합니다.

 

④    Polyamide의 융점

210’C~250’C 입니다.

 

4)    물리적 성질과 화학적 성질

 

 

 

 

①    강도 우수, 약품에 대한 안정성 우수, 염색성 우수, 공정 수분율이 낮은 소수성 섬유 이므로 정전기 발생율 높습니다.

 

②    Polyester에 비해 구김이 많고 질감이 부드럽습니다.

 

③    이러한 Nylon에 원사의 모양을 바꿔 새로운 기능을 부가 시킨 Tactel, Coolmax, Thermax, etc. 등의 많은 소재들이 상용화 되어있습니다.

 

 

2.    Polyester (PE, PET, Polyethyleneterephtalate)

 

Nylon , Acrylic 과 함께 삼대 합성 섬유로 사용되고 있으며 다양한 형태로 범용화 되어 사용되고 있습니다. 간단한 물성 및 특징은 아래와 같습니다.

 

1)    원료

Terephthalic acid(TPA) 와 Ethylene Glycol(EG)

 

2)    원사 제조 공정

 

①    원료

②    방사 (Melt Spinning )

③     Finishing

④    생사 완료

 

3)    염색 공정

 

①    염료 

높은 온도가 아니면 염착이 잘 되지 않기 때문에 Acetate 염료나 분산 염료나 Polyester 전용 염료를 사용한 특수 염법이 채용됩니다.

 

②    염색 온도

 85’C 의 고온에서도 염착이 잘 되지 않고 100’C 에서도 담색/중색 염색만 가능합니다. 그러므로 주로 100’C ~ 122’C에서 염색 하거나 Vat 염료나 Pigment pad 시 210’C ~ 220’C 의 고온에서 염색 처리합니다.

 

③    대체적으로 견뢰도가 우수하나 Carrier 염법 사용시 Carrier가 원단에 잔류 시 견뢰도는 급격히 저하되므로 수세를 철저히 하여 carrier 가 원단에 잔류하지 않도록 유의하여 합니다.

 

4)   N/P 혼방/교직물 섬유 염색

 

①    염색 순서

일반적으로 Nylon 을 먼저 저온에서 염색 후 Polyester 를 고온에서 염색합니다.

 

②    염색 온도

위의 Nylon 과 PE 의 염색 온도를 참고하세요. 이때 two tone color를 원한다면 염색 온도 차때문에 Nylon side color에 진색이 와야 하고 Polyester side color는 연 색이어야만 Polyester side color가 Nylon side로 이염 되지 않을 수 있습니다. 또한 그렇게 작업해야 견뢰도에 문제가 없게 됩니다.

 

즉 Polyester side 염색 시 염색이 고온에서 이루어 지기 때문에 Polyester side 가 진색 일시에는 Nylon side로의 이염이 일어납니다. 디자인상 반드시 Poly가 진색이 되어야 하는 경우 선염사를 사용하여 제직 한 후 Nylon만 후염하는 방법으로 진행합니다. 이 경우 선염사의 염색 Minimum은 매우 크므로 Black color에 한정되는 경우가 대부분이므로 이에 유의 하여야 합니다.

 

5)    용도

 

 

 

 

 

①    Filament는 의류용, 산업용으로 사용됩니다.

 

②     Staple은 wool, Rayon, Cotton등의 blending yarn 용도로 사용됩니다.

 

6)    물리적 성질과 화학적 성질

 

①    강도는 Nylon에 비해 떨어지고 저온에서 염색성이 좋지 않아서 염색 시 고온이나 여러 가지 agent를 첨가하여 염색하여야 합니다.

 

②    Nylon 에 비해 염색이 용이합니다.

 

③    소수성 섬유로 정전기 발생율이 높고 구김이 잘 생기지 않습니다. 

 

④     Nylon에 비해 딱딱한 질감을 가지고 있습니다.

 

⑤    근간에는 분할 사나 해도형, 용출형 사를 이용하여 Micro Fiber(극세사, 1Denier 이하)를 이용한 290T, 320T, 350, 390T, 410T등 초경량 고밀도 Polyester가 많이 나오고 있습니다.

 

⑥     Micro 류의 개발로 Nylon 이나 Polyester의 구별이 어렵게 되어가고 있다. 

 

3.    Cotton

 

가장 많이 사용되고 있는 천연 섬유로 합성 섬유와 혼방되어 다양하게 사용됩니다. 간단한 물성 및 특징은 아래와 같습니다.

 

1)    원료

목화 면섬유

 

2)    원사 제조 공정

①    원료

 

②    blowing/openin, 혼타면 면 섬유룰 섞고 불순물를 제거하는 공정입니다.

 

③    Cardin, 소면

       빗질을 하여 내부 불순물을 제거하고 섬유를 개개로 분리하는 공정입니다.

 

④    Combing

       개개 분리 후 다시 빗질하여 고급면으로 만들 때 사용하는 공정입니다.

 

⑤    Drawing

       굵기를 평행화, 균정화 시키는 공정입니다.

 

⑥    Roving

      굵기를 줄여 주고 근소한 꼬임을 주어 강력을 부가하는 공정입니다.

 

⑦    Yarn, 정방

       spinning 공정으로 draft, twist를 가해 실로 만드는 공정입니다.

 

3)    Cotton 염색 공정

 

주로 직접 염료, 반응성 염료, Vat 염료등을 사용하며 batch 염색기에서 염색 온도는 70’C ~ 100’C에서 염색 됩니다.

 

4)   T/C 혼방 또는 교직물 섬유 염색

 

①    염색 순서

일반적으로 Polyester 섬유에 Carrier를 사용하여 염색하고 다음에 섬유소계 섬유를 염색합니다.

 

②    염색 온도

먼저 Polyester를 120’C ~ 130’C 에서 염색 후 70’C ~ 80’C 에서 섬유소계 섬유를 염색합니다.

 

5)   N/C 혼방/교직물 섬유 염색

 

 

 

 

 

①    염색기

일반적으로 Nylon 을 Jigger 나 Rapid에서 염색 후 Cotton side를 Batch type으로 염색합니다.

 

②    염색 온도 

각각의 염색 온도는 위에 이미 설명을 참조하세요.

 

6)    물리적 특성 및 화학적 특성

 

①    열에 강하여 Iron 시 가장 고온에서 처리 할 수 있습니다.  

 

②    열에 강한 반면 직사 광선, 산에 약하고 알칼리에는 영향을 받지 않습니다. 단, 고온 시 알칼리에는 상해를 입습니다.

 

③    방추성이 좋지 못하여 방추가공을 요합니다.

 

④    광택 및 촉감, 염색성의 향상을 위하여 Mercerization 가공을 합니다.

 

⑤    강도는 천연 섬유 중에서 우수한 편이고 천연 꼬임이 있어 가방성이 좋습니다.

 

4.    Rayon

 

반합성 섬유 중 가장 대표적으로 사용되는 소재로 나무 목재 pulp를 원료로 하여 만들어지나 심각한 환경 오염을 유발하여 우리 나라를 비롯한 선진국에서는 생산이 중단 되어 있습니다. 물성 및 특징은 아래와 같습니다.

 

1)    원료

목재 pulp

 

2)    원사 제조 공정

①    원료

②    용해

③    숙성

④    Spinning

⑤    원사

 

3)    물리적 특성 및 화학적 특성

①    강도가 약한데 특히 습강도가 약하므로 세탁 시 주의를 요합니다.

 

②    이러한 약점을 극복하기 위하여 강도, 습강도를 강화 시킨 Rayon이 상용화 되어 있는데 여기에는 Tencel, Modal, Polynosic 등이 있고 이러한 섬유들은 습강도를 강화 시키고 drape 성을 보완 시켜 널리 상용화 되고 있습니다.

 

5.    그 외에 참고할 사항

 

Color 및 가공에 따른 견뢰도 상이가 상이 할 수 있습니다. 아래 내용 참고하십시오.

 

1)    Peach 물

주로 N/C, Cotton 등에 많이 사용되는 가공으로 Peach 물은 Rubbing fastness가 다른 가공물에 비해 낮고 진색의 경우 현저하게 낮으므로 이점은 Order handling 시 반드시 주지 되어야 할 부분입니다. N/C 에 비해 C/N의 견뢰도가 좀 더 우수합니다. 그 이유는 C/N의 경우 표면으로 나오는 섬유가 Cotton이므로 견뢰도가 더욱 우수하고 N/C의 경우 표면으로 나오는 섬유가 Nylon 이므로 견뢰도가 떨어집니다.

 

2)    light color / neon Color

Light color나 Neon Color의 경우 일광 견뢰도가 다른 color 에 비해 낮으므로 유의 하여야 합니다.  

 

3) N/C, Cotton, C/N

수축률에 문제가 생기지 않도록 사전에 축률을 점검 해야만 합니다.

    

4)    혼방 교직물의 two tone 염색

위에서 언급한 바와 같이 color fastness 에 문제가 생길 가능성이 있으므로 주의하여야 합니다.

  

5)  염료의 수세처리

 

염색 공장에서 해당 견뢰도를 맞출 수 있는 염료를 사용하였다 하더라도 후가공시 수세 처리가 충분하지 못하면 염료가 원단에 잔류 되어 이탈되므로 견뢰도 결과를 저하 시킬 수도 있으니 주의하여야 합니다.

 

6)    섬유 짜임새에 대한 분류

 

 

 

 

①    직물

   

경사, 위사의 직각 형태의 교차로 포상 형태의 섬유물의 제직하여 만들어 지는 생산물입니다. 경사, 위사의 교차율에 따라 기본직인 평직(Plain), 능직(Twill), 주자직/수자직 (Satin, Sateen)등으로 구분 되며 각 기본직의 변환 조직으로 수 없이 많은 조직으로 나뉘게 됩니다.

 

신축성이 편물에 비해 적고 올이 잘 풀려 자가지 않으며 구김이 잘가고 뻣뻣한 느낌을 주기 때문에 겉옷에 많이 사용됩니다. 제직 공정에서 경사 준비, 통경등 그 준비 공정이 매우 복잡하고 어렵기 때문에 인건비가 많이 들고 제직 미니멈이 큽니다.

 

②    편물

 

경사 위사의 교차가 아닌 하나의 실이 어떤 형태로 꼬여지고 얽혀져서 하나의 포상 섬유물을 만듭니다.

신축성 및 보온성이 우수 하며 주로 내의나 양말, T-Shirts 등으로 사용되고 있습니다. 올이 하나 풀어 지면 계속적으로 풀리며 경사, 위사라는 구분 대신 Course, Wale 이라는 용어가 사용되며 준비 공정이 적어 cost및 미니멈이 낮습니다.

 

 

③    경편물

 

경편물은 직물과 편물의 중간으로 약간의 준비 공정을 가진 공정입니다. Tricot 가 여기에 속합니다. 미니멈은 편물에 비해서는 크지만 직물에 비해서는 훨씬 작은 특징이 있습니다.