섬유가공법 : 실켓, 번아웃, 플로킹 등등

이번엔 가공에 대하여 알아보도록 하겠습니다. 섬유의 기본 공정을 먼저 알아야겠지만 원료부터 원사, 제직, 정련, 표백, 염색 등의 다양한 제조 공정이 나열 되어야 하므로 자세히 따로 포스팅을 하기로 하고 섬유의 염색 후에 여러 가지 가공을 첨가하여 단점을 보완 혹은 새로운 형태의 원단을 개발, 부가가치를 올릴 수 있으므로 

거기에 대한 내용을 나누도록 하겠습니다.

 

 

섬유가공법 : 실켓, 번아웃, 플로킹 등등

 

수없이 많은 섬유가공법이 있습니다. 지금도 새로운 가공이 탄생의 탄생을 거듭하고 있습니다. 당연히 기술의 발전과 필요가 맞물려서 개발되는 신기술 가공이 많겠죠.

 

또한 어떻게 분류하느냐에 따라 어떤 기능을 가지고 있느냐에 따라 나뉘기도 합니다. 가공 중에는 필수고 쓰이는 가공도 있고 특별한 디자인이나 기능을 나타내기 위하여 하는 가공도 있습니다. 그 목적에 따라 가공을 하게 되는데 그중 일부를 알아보도록 하겠습니다.

 

 

1. 외관의 향상을 위한 가공

외관 향상을 위한 가공은 단순이 좀 더 나은 외관을 만들어 내기 위한 가공을 총칭합니다. 원하는 목표의 외관을 만들어 내기 위해 물리적으로 가공을 하는 경우도 있고 화학적으로 가공을 하는 경우도 있습니다.

 

1) 물리적 가공

 

①    Calendering ( Cire )

 

가열된 roller 로 표면을 눌러 처리합니다.

이 가공을 하면 표면의 광택과 매끄러움, hand feel의 부드러움을 증가시켜주며 cire 정도와 횟수에 따라 광택과 매끄러움, touch의 변화, 두께의 변화가 생기는 효과를 낼 수 있습니다. 최근에는 초경량 Nylon과 PE에 강 cire를 첨가하여 wind proof의 의류용으로 많이 사용하고 있습니다.

 

②    Crepe

 

수축의 정도가 다른 섬유로 제직 후에 crepe가공을 합니다. 열처리에 의하여 표면에 요철이 생기도록 하는 효과를 내는 가공입니다.

 

③    Embossing

 

무늬가 박힌 roller 와 약품을 처리하여 원단 표면에 무늬가 생기도록 한 가공입니다. Embossing은 여러 횟수의 물세탁에 의하여 사라질 수 있으므로 몇 회 세탁까지 지워지지 않을 수 있는지 잘 관리하여야 하며 찍을 때 균일하고 원하는 상태로 잘 찍힐 수 있도록 검사도 철저하여야 합니다.

 

특히 embossing 의 roller를 파면 다시 파기 어려우므로 바이어 쪽에서는 정확한 도안이 CF 되어야 하고 생산자 쪽에서는 정확한 도안대로 roller를 파도록 문제가 없도록 주의하여야 합니다. Embossing의 도안이 실제 원단에 찍혔을 때 문제가 될 수 있는지에 대해서는 경험이 많은 생산자 쪽에서 예측이 가능하므로 몰드를 파기 전에 생산자와도 도안을 가지고 정확한 확인이 필요합니다.

 

④    Shearing

 

기모나 sanding 후 털을 가위로 제거하는 가공입니다. 털을 균일하게 잘 제거하고 제거 후 에도 부스러기가 원단에 잔류 하지 않도록 잘 털어내주어야 합니다. 이게 안 되는 경우 잔류된 털이 큰 문제를 일으킬 수 있습니다. 

 

특히 기모나 sanding 원단에 다음 가공으로 coating 이나 lamination 작업을 할 때 이런 부스러기들이 원단과 코팅제, 필름 사이에 들어가면 migration을 일으키기도 하고 봉재 과정 중에 흰색 원단에 빨간 부스러기가 날아가 붙음으로 이염이 발생하기도 하므로 각별한 주의가 필요합니다.

 

⑤    Singeing

 

 털을 gas로 태워 없애는 가공입니다.

 

⑥    열고정 가공

 

폴리에스테르. 나일론 등 열가소성 섬유에 열을 가하여 영구적인 주름을 잡도록 하는 가공입니다. 새로운 질감도 부여하는데 몇 년 전부터 전체에 주름을 잡은 소재가 유행이기도 합니다.

 

2) 화학적 가공

 

①    Mercerization (실켓 가공)

 

면섬유에는 면섬유 특유의 난광택과 거친 표면감이 있습니다. 이러한 느낌을 제거하기 위하여 화학 약품으로 처리하는 가공이 머서라이제이션 가공입니다. 이 가공으로 면섬유에 고급스러운 광택이 살아나고 거친 표면감이 부드러운 질감으로 개선됩니다.

 

이 가공으로 인하여 면섬유의 팽윤, 광택 증가, 염색성 증가시킬 수 있습니다.

 

M.C는 Hot M.C 와 Cold M.C 두 가지가 있는데 Hot MC의 경우 균일한 침투가 가능해지고 가공의 시간 단축이 가능합니다. cold MC의 경우 표면 처리가 용이합니다.

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MC의 조제로는 wetting aget 습윤제가 사용되고 MC는 yarn에서의 batch 공정을 거침으로서 재봉사, 수실용을 제조할 수 있습니다. 그 과정은 rinsing – scouring-washing-neutralization – 탈수/건조입니다.

 

Piece Goods의 경우 Batch 식과 countinuous 식이 있습니다.

Batch 식은 침지, 신장, 수세로 가공으로 완료됩니다.

Continuous 식은 침지-padder-drum-침지-padder-tenter-수세-중화-침지-squeezed-수세로 완료됩니다.

편물의 경우 heavy tention에 의한 문제, 늘어짐 등이 생길 수 있으므로 작업 시 주의하여야 합니다.

 

②    Parchment finish

 

직물에 약품을 처리하여 촉감을 증진하는 가공으로 면직물의 경우 산성 약품을 처리하여 촉감을 바삭하고 표면을 투명하게 만드는 결과를 가져옵니다. 직물에 내산성 물질을 코팅한 후 산처리하면 코팅 부분은 불투명해지고 산을 처리 부분은 아주 투명해지는 효과를 얻을 수 있습니다.

 

③    Delustering (소광가공)

 

Polyester 중합 시 혹은 방사 과정, 실, 직물의 형태에서 TO2를 첨가시켜 full dull, semi dull, bright를 만들어냅니다. Full dull 은 면섬유처럼 표면 광택이 거의 없고 semi dull 은 약간의 광택이 있으며, bright는 표면 광택이 심합니다.

 

어떤 합섬 소재이던지 그것이 같은 혼용률의 동일 소재라 하더라도, 또한 같은 염색 공정으로 염색을 했다 하더라도 진색으로 가면 갈수록 빛의 흡수, 반사 문제로 광택이 심해지는 경향이 있습니다. 구매자와 이점에 대하여 충분한 논의가 사전에 있어야 하며 진색의 광택이 생각보다 심해져서 reject 되거나 재가공을 하는 경우도 있으니 사전에 이 부분은 구매자와 생산자 모두 진색의 경우 얼마나 심한지 어느 선에서 사전에 확인되어져야 하는지 짚고 넘어가는 것이 좋습니다.

 

④    염축가공

 

염을 사용한 silk의 수축 유도하는 가공입니다.

 

⑤    증량 가공

 

정련 후 보통 실크의 무게를 증량하기 위해서 사용하는 가공입니다.

 

⑥    번아웃 가공(발식, 오팔가공)

 

화학약품에 대한 용해도가 서로 다른 교직물에서 한쪽 섬유만을 용해시키는 약품을 프린팅 한 후에 처리를 하면 프린팅을 한 자리의 소재가 녹아서 없어지면서 그 부분이 투명해지고 프린트한 문양을 나타나게 됩니다. 이것을 번아웃 가공이라고 합니다. P/C, P/R(또는 아세테이트나 트리아세테이트) 직물, 니트뿐 아니라 기모나 파일 제품에도 많이 응용합니다. 가공 특성상 파일이 있는 제품에 가공하는 것이 효과도 큽니다.

 

⑦    가먼트 워싱가공(스톤워싱가공)

 

데님 의류에 약간 바랜듯한 외관을 부여하기 위해 미리 워싱하는 가공으로 워싱기에 실제 돌과 비슷한 내용물을 넣어서 바지를 자연스럽게 긁히게도 만들지만 워싱기에 넣기 전에 일정 부분을 손상이 가능하도록 화학 약품 처리 후 넣기도 합니다.

 

⑧    플록가공

 

직물 표면에 프린트 형식의 접착제를 발라서 모양을 내거나 단순하게 전체에 접착제를 발라서 하는 경우도 있는데 모두 분말화된 섬유(플록 FLOCK)를 부착하는 가공입니다.

 

식모 가공이라고도 하는데 번아웃 가공과 반대된 개념이라고 볼 수 있는데 벨벳 타입(고밀도 0.3~0.8㎜) , 벡 스킨타입(피혁 느낌 0.2~0.5㎜), 실스킨 타입(물개의 모피와 유사한 외관 2~8㎜. 10~20㎜ 혼합), 프린트 식모(프린트처럼 원하는 패턴대로 식모, 번아웃의 반대 개념) 등의 종류가 있습니다.

 

2. 촉감의 향상을 위한 가공

 

부드러운 촉감이나 까실 까실한 촉감, 맨들 거리는 촉감 등의 향상의 목표를 가지고 하는 가공입니다.

 

 

 

 

1) 물리적 가공

 

①    Beating (타포)

 

1분에 300~400번 나무망치로 두들기는 공정으로 광택 증가를 위해 하는 가공입니다.

   

②    Rasing

 

Peach skin finish와 같은 가공입니다. 표면의 털을 살짝 나오도록 하는 가공입니다. 

 

①    Softening

 

유연 처리 가공입니다. Polyester에 Silicon 화합물을 사용합니다.

 

④    Weighting

 

증량 가공을 뜻합니다. 정련 시 일어나는 감량을 보완하기 위한 주석염(Sncl4)을 처리합니다.

 

⑤    Stiffening (경화)

 

가교제를 사용하여 touch를 stiff 하게 하는 가공입니다.

 

⑥    Imitation linen finish

 

의마 가공입니다. 주로 면·레이온 등의 셀룰로스계 섬유에 이용됩니다. 롤에 감아 잡아당기면서 압열하는 캘린더법, 0∼15℃에서 수산화나트륨 수용액에 담그는 알칼리처리법, 65%의 황산 속에 담그는 방법 등이 있습니다. 이 밖에 젤라틴·카세인·비스코오스·요소계 합성수지 등으로 섬유를 단단하게 하는 등의 방법이 있는데 세탁에 약하므로 비비거나 문지르는 것은 피하는 것이 좋습니다. 이와 같은 가공에 의하여 촉감은 가슬가슬해지고 잘 늘어나지 않으며, 삼베와 같은 시원함과 광택이 생깁니다.

 

 

3. 형태 안정성 향상을 위한 가공

(Dimentional Stability )

 

섬유로 의류를 만들 때 형태가 안정되어 있지 않으면 옷의 모양이 흐트러 져서 옷의 역할이 갈수록 싼티를 내게 됩니다. 그러므로 의류가 나를 빛내줄 자기 역할을 할 수 있도록 형태를 안정화시키는 가공이 필요합니다.

 

1) 물리적 가공

 

①    heat setting

 

합성섬유에서 열로 폭 고정을 하는 공정(Tenter)의 가공입니다. 합성섬유 제조 공정에서 반드시 거쳐야 하는 과정입니다.

 

폭고정을 잘못시키면 offer 한 폭보다 넓거나 좁게 나올 수도 있고 이 경우 offer 했던 중량에서 벗어나 터치감이 얇거나 두껍게 나올 수도 있으므로 주의하여야 합니다. 특히 폭이 좁게 나올 경우 의류의 생산수에도 크게 영향을 끼치므로 각별히 주의하도록 합니다.

 

2) 화학적 가공

 

①    wash & wear

 

easy care 성을 증진시키기 위해 가교 결합(Vapor phase 가교 가공), 수지 섬유를 내부에 형성시키는 가공입니다.

 

②    Durable Press

 

주름이 그대로 유지되도록 가교 결합을 형성하는 가공으로 주름을 만든다는 점에서는 플리츠 가공과 유사합니다.

 

③    Shrink proof finish

 

모의 방축 가공입니다. 양모의 방축을 잡는데 중요한 가공이기도 합니다. scale을 제거하거나 덮어서 양쪽 마찰 계수를 동일시 함으로써 축융 하는 것을 막습니다.

 

 

4. 새로운 기능을 부여하는 가공

 

가장 관심이 많은 분야이기도 합니다. 스포츠 의류에 특히 많이 쓰이는 가공으로 새로운 기능을 부여하는 가공입니다.

 

 

 

 

1)    Water Proofing-Polyurethane coating

 

코팅제를 후면에 발라 열로 고착시켜 방수성을 부여합니다.

 

고착시킬 때 WP에 따른 코팅제의 양이나 소재의 두께를 잘 관리하여야 합니다. 작업 후에도 개런티 한 WP 가 나오는지 확인도 중요합니다.

 

2)    Water repellent

 

hydrocarbon, siloxane, fluorochemical 계를 사용하여 가공합니다. 침지시켜 가공하게 됩니다.

 

이 가공제들은 발유 가공제로도 사용되는데 세탁 몇 회까지 발수가 가능한지 사전에 확인, 논의되어야 합니다.

발수 가공 역시 환경 문제로 친환경 발수 가공이 있으므로 이 점도 바이어와 상담 시 확인하는 편이 좋습니다.

 

3)    Flame retardant

 

방염가공입니다. 불꽃을 내며 연소되는 것을 방지하는 가공으로 각종 방염제가 있습니다. 특히 면직물에 대해서 연구가 진행되고 있는데 표면에 피막을 만들고 가연성의 가스가 나오는 것을 억제함과 동시에 공기를 차단하는 메커니즘을 사용합니다. 방염제가 분해돼서 불연성의 가스를 내는 것도 있고, 열분해 되어 탈수 작용이 강한 인산이 발생하기도 합니다. 면은 고온에서 분해되어 가연성 가스를 방산하는 반응을 억제하며, 직접 탄소와 물로 분해시키는 방법 등이 있습니다.

 

다만 원단 자체가 가지는 연소 및 용융 특징을 막을 수는 없으며 최대한 막는 수단으로만 사용 가능한 가공입니다.

 

4)    초발수 가공

 

Teflon or DWR이라고 합니다. Teflon의 경우 Dupont에서 행택 부여 가능합니다.

 

일반 WR 보다 오랜 세탁에서도 그 기능을 비교적 오랫동안 유지할 수 있는데 보통 20회 세탁에 80% 발수 잔존을 기준으로 봅니다.

 

5)    Micro fiber

 

합섬 bicomponent로 사출 하여 제직 후 분리하는 경우입니다. 해도형, 분할형, 용출형등의 실을 사용하며 이러한 원단에는 투습, 방수 효과가 부여 가능합니다.

 

6)    Anti static

 

대전방지 가공으로 정전기가 심한 합성 섬유에 대전방지 약제를 넣어서 기능을 부여하는 가공입니다.

 

하지만 합성섬유는 소수성 섬유로 정전기를 일으키는 특징을 가지고 있으므로 대전방지 가공으로 정전기 자체가 천연 섬유처럼 될 수는 없고 원래 보다는 좀 줄일 수 있다고 볼 수 있습니다.

 

7)    Anti Bacteria

 

항박테리아 가공입니다.

천연 섬유에 박테리아의 번식이 가능하므로 약제로 가공함으로 박테리아의 번식을 억제하는 가공입니다.

 

8)    투습 (MVP)

 

Lamination film이나 coating 제를 사용하여 방수 기능뿐만 아니라 쾌적함을 위한 고기능성 원단으로 공기 투과성을 첨가하는 것을 뜻합니다.

 

 

5. 화학적 가공의 일반 공정

 

화학적 가공을 할 때는 일반 공정의 순서가 있습니다. 

 

 

 

 

1)    가공제 부가

 

①    회분식 (Batch )-Jigger, Wince

②    연속식( Continuous ) –Rapid

③    Padding – Mangle – Priniting – spraying-foam

④    Predrying

⑤    반응 or 교착

⑥    열, steam(by steamer), 방사선, 플라스마를 이용, 열의 사용 반응 고착은 curing 기 즉 tenter를 사용합니다.

⑦    수세 –미반응 가공제, 부산물 제거하도록 합니다.

⑧    탈수-원심 탈수기, 수분을 제거하게 됩니다.

⑨    건조-수분을 완전히 말려 줍니다.

⑩    마무리 작업

 

2)   단백질 섬유의 가공

 

①    crabbing – 정련 – milling – raising – shearing-potting

②    물리적 setting : crabbing, blowing, decatizing, pottin, roll-boiling

③    직물에 장력을 부여하면서 roller에 권취, 열수 setting 하여 냉각합니다.

④    Milling, fulling, felting

약품, 기계적 작용으로 모직물 수축, 밀도를 높여줍니다.

 

 그 외에도 섬유에 관하여 궁금하시다면 많은 포스팅이 정리되어 있으니 참고하세요 ~

 

 

프린트 / 날염 : 스크린, 롤러, 전사

 

섬유염료 1 : 직접염료, 반응성염료, Vat염료

 

섬유염색가공 : 정련, rapid 염색, 지거(jigger)염색