제 6 강. 의복재료의 생리⦁위생적 성능Ⅲ
주∣요∣용∣어
⦁(방염가공): 섬유가 쉽게 연소되지 않도록 하는 가공으로, 불이 붙어도 쉽게 타지 않고 유해 가스를 발생하지 않으며 저절로 꺼지게 하는 가공
⦁(의생가공): 섬유제품이 미생물의 인체 침입에 매개물이 되지 못하도록 하고, 섬유 자체가 미생물에 의해 상해를 받지 않도록 처리하는 가공방법:
⦁(특수방수 소재): 비나 눈 등의 수분은 스며들지 않으면서 땀과 열은 체외로 내보낼 수 있는 기능을 가진 소재
⦁(아라미드 섬유): 내열, 고강도, 고탄성률의 대표적인 섬유로 노멕스, 케블러 등이 해당됨.
⦁(재귀반사섬유): 주로 안전과 장식을 목적으로 사용되는 섬유로, 물체가 빛을 받을 때 빛이 흡수 또는 산란되지 않고 들어온 방향으로 다시 되돌아가게 하는 섬유
⦁(감온변색 소재): 온도에 따라 섬유의 색상이 변하는 소재로, 카멜레온 섬유 또는 서모크로 믹 섬유라고도 함.
⦁(축열⦁보온 의복): 주위의 온도가 변함에 따라 열을 저장𐤟방출하는 축열 마이크로 캡슐을 이용하여 자체적으로 온도를 조절할 수 있게 하는 의복
⦁(방향 소재): 향기를 발산하는 소재로 방향성 약제를 넣은 마이크로 캡슐을 섬유에 부착시켜 제조하며, 마찰에 의해 캡슐이 깨어져 서서히 향기를 발산함.
⦁(스트레치 직물): 신축직물을 말하며, 폴리우레탄사 및 권축가공사를 활용하고 잘 늘어나는 직물을 말함.
⦁(도전성): 전기를 외부로 분산시켜 대전을 방지하는 성질
1. 가공
(1) 가공의 목적
⦁촉감, 외관의 개선
⦁특수기능성 부여
⦁형태 안정성 증진
⦁결점의 개선
⦁관리의 편의성 증진
⦁소비자의 감성 등 새로운 요구에의 부응
(2)가공(소재의 환경학적 성능 증진 목적)의 종류
① (스트레치 가공)
⦁(스트레치 직물𐤟신축직물): 편성물과 같은 정도로 잘 늘어나는 직물로서 폴리우레탄사를 사 용하거나 권축가공사로 제직 가능
-(권축가공사⦁텍스처사): 필라멘트의 연속성을 유지하면서 연속성을 유지하면서 영구적인 루 프나 컬, 권축을 주어 스트레치성과 벌키성을 준 실
⦁(텍스처사)를 만드는 방법: 일시적으로 실에 꼬임을 주는 방법, 실을 부풀리는 방법 등
⦁(스트레치) 직물의 장점
-일반 직물에 비해 형체 안정성이 우수 -구김이 가지 않는.
-신체활동을 구속하지 않는다.
⦁용도: 스타킹, 양말, 내의, 수영복, 스키복, 편성물 등
② (방염가공): 섬유가 쉽게 연소되지 않도록 하는 가공으로, 불이 붙어도 쉽게 타지 않고 유 해 가스를 발생하지 않으며 스스로 꺼지게 하는 가공
⦁(방염성)(≒내연성, ≒난연성)≠불연성, 내열성
<난연성 섬유와 내열성 섬유의 차이>
-(난연성 섬유): 천연섬유나 합성섬유에 난연성 중합체를 처리하는 가공인 난연가공을 한 섬유 -(내열성 섬유): 고온의 열에 견디는 새로운 고분자화합물을 합성하여 만든 섬유
⦁(방염가공방법): 난연원소인 인, 할로겐, 유황, 질소 등을 중합체에 넣어 주거나 표면을 수지 로 처리하며, 일반적으로 ‘인’함유 가공제가 널리 사용된다.
⦁(방염가공 대상물)
-의류 : 잠옷, 내의, 소방복, 작업복 등
-인테리어 제품 : 커튼지, 시트커버지, 항공기 및 자동차 내장재, 카펫, 매트리스 등
-우리나라 소방법에서는 병원, 호텔, 극장 등 공공장소의 실내장식품에 방염가공을 하도록 규 정되어 있다.
③(대전 방지가공)
⦁(대전성) : 물체가 서로 마찰되었을 때 정전기를 발생하는 성질
⦁(도전성) : 전기를 외부로 분산시켜 대전을 방지하는 성질
⦁(정전기) 발생이 유발하는 문제 -의류의 먼지 흡착
-외의와 내의의 부착
-옷을 입거나 벗을 때 방전 발생으로 인한 불쾌감
⦁(대전 방지가공)의 원리
-(계면활성제)의 이용 : 여러 가지 (계면활성제)를 섬유의 대전 방지제로 사용하면 섬유의 흡 습성을 증가시켜 대전이 방지되나 세탁 시 그 효과가 사라진다.
-(흡습성 관능기) 도입 : 소수성 섬유에 (흡습성 관능기)를 가지는 화학물질을 가교𐤟결합시킴으 로써 섬유의 흡습성을 증가시켜 대전을 방지한다.
-(탄소입자의 혼입) : 합성섬유 방사 시 (탄소입자를 혼입)하여 전도성 섬유를 얻을 수 있다.
-(금속 코팅) : 섬유 표면에 니켈, 금, 코발트, 구리, 은, 황산구리 등의 금속을 코팅하여 전도 성 섬유를 얻을 수 있다.
-(금소사)의 이용 : 스테인리스나 알루미늄 등의 금속으로 전도성 섬유 및 실 제작
⦁용도: 카펫, 제전작업복, 무진의, 산업자재용 등
⦁정전기 방지 의류 : 전도성 섬유가 검은색을 띠는 결점이 있으므로 전도성 섬유와 비전도성 섬유를 혼방하여 제작한다.
④(친수화 가공) : 합성섬유 같은 소수성 섬유에 친수, 대전 방지가공처리를 하여 직물에 흡 수성과 함께 대전 방지성능을 부여하는 가공
⦁합성섬유의 친수화 방법 -분자구조의 친수화
-친수성 화합물의 그라프트(Graft) 중합(예 : 나일론) -물리적 구조의 변화 등 활용(예 : 폴리에스테르)
⑤(방오가공) : 섬유제품에 오염이 쉽게 부착되지 않도록 하고, 오염이 묻으면 쉽게 제거 되도 록 하는 가공
⦁방오가공의 종류
-(SR)(Soil Release)가공 : 친수기를 가진 화합물을 섬유 표면에 부여하는 가공
-(중공사)를 이용한 가공 : 빛의 산란효과를 높여 더러움이 잘 보이지 않게 한다.(카펫용) -스카치 가드 가공(발수발유가공)
⑥(위생가공) : 섬유제품이 미생물의 인체 침입에 매개물이 되지 못하도록 하고, 섬유자체가 미생물에 의해 상해를 받지 않도록 처리하는 가공법으로 (항균가공, 방취가공, 방미가공, 방 부가공, 방습가공) 등을 총칭하는 개념
⦁위생가공의 목적 -전염성 질환의 예방 -곰팡이 및 세균 번식 방지 -속옷의 악취 발생 방지 -양말의 경우 무좀 방지 -유아의 피부 보호
⦁(위생가공)이 필요한 섬유제품 : 병원용 섬유제품, 행주, 무좀균이 번식하기 쉬운 양말, 유아 의 기저귀감, 유아복 내의, 침구류 등의 인테리어 제품 등
2. 기능성 신소재
(1) (탄소섬유 ) 의 특징
∙열에 대해 안정적
∙우주 개발과 함께 수요가 증대된 섬유
∙항공용, 산업용 자재로 많이 이용
(2) (투습 · 방수직물 ) : 비나 눈 등의 수분은 스며들지 않으면서 땀과 열을 체외로 보내는 기능을 가진 섬유로 개발된 직물
∙투습 · 방수직물의 제작방법
-바탕 직물 위에 폴리우레탄을 코팅하여 구멍을 뚫어 주는 방법
=의복 내외의 온 · 습도 차이로 인해 발생하는 습기 구멍으로 방출시키는 원리로 발수성능 이 우수하지 못하다.
-초극세사를 이용하여 초고밀도 직물을 얻는 방법
=내구성, 방수 · 발수성, 투습성, 통기성, 방풍성, 촉감 등이 우수하다
∙용도 : 운동복, 비옷, 텐트, 캐주얼웨어 및 반도체 · 전자 · 정밀공업의 클리닝용 포, 안경 닦는 천 등
∙고어텍스 : 대표적인 투습 · 방수가공 소재
- 불소계 합성수지를 팽창시켜 특수 가공한 하얀색의 멤브레인(다공성의 얇은 필름막)으로, 비나 눈 같은 액체상태의 물질은 침투하지 못하고 땀에 의한 수증기는 쉽게 막을 빠져나갈 수 있도록 한 다공질 구조의 필름을 처리한 소재
- 재킷, 코트, 장갑, 신발류 등에 활용
(3) 재귀반사섬유
∙ (재귀반사 ) : 물체가 빛을 받을 때 빛이 흡수되거나 산란되는 것을 막아 들어온 방향으로 다시 되돌아가는 것
∙ 재귀반사 소재 : 안전 및 장식의 목적으로 사용
∙ 조깅복, 소방복, 야간작업복, 경찰관복, 가방, 모자 운동복 등에 사용
(4) 내열, 고강도, 고탄성률 섬유
∙ 아라미드 섬유
- 폴리아미드 섬유의 일종
- “두 개의 방향족 고리 사이에 직접 붙은 아미드 결합이 85% 이상인 합성 고분자”(미국 품 질표시법상 정의)
- 대표적인 예 : 노멕스(Nomax), 케블러(Kevlar) 등
- 용도 : 전기 · 전자제품의 절연, 배선, 배전판 제조 시의 보강재, 방탄복 등
∙ (PBI )
- 내열성, 내약품성, 유연성, 착용감, 고온 등에서의 치수 안정성 우수 - 방호복으로 이상적인 소재
(5) 인공피혁, 인조 스웨이드
∙ 인공피혁
- 나일론, 폴리에스터 등의 극세섬유 부직포에 우레탄 탄성체를 처리하여 그 표면을 천연가 죽처럼 가공한 것
- 다양한 색상으로 염색 가능하며 세탁용이(비, 수분에 강하다)
- 착용감이 우수하여 의류용, 각종 운동화, 공, 인테리어 등에 많이 사용
∙ 인조 스웨이드
- 극세섬유를 다발로 하여 벌기성과 방축성을 부여하고, 폴리우레탄 처리 후 표면에 극세섬 유의 잔털 형성
- 극세섬유와 보통 섬유를 조합시키거나 직물, 편물에 국세섬유를 덮어씌운 후 기모하여 잔 털 형성
(6) 감온(온감)변색 소재 : 온도에 따라 섬유의 색상이 변하는 것으로 카멜레온 섬유, 서모크로 믹(thermochromic) 섬유라고도 한다.
∙ 감온변색 소재의 제조원리
- 감온변색 색소를 마이크로 캡슐에 넣어 직물에 코팅하여 처리한다.
- 일정 온도 이하에서는 상호작용을 하게 하여 색상이 나타나게 하고, 그 온도 범위이외에서 는 상호작용을 하지 못하게 하여 색상이 나타나지 못하게 하는 원리 이용
- 주위의 온도가 낮아지면 (어두운 색 )으로 변해 열을 많이 흡수하여 몸을 따뜻하게 해주 고, 기온이 높아지면 (밝은 색상 )으로 바뀌어 열을 발산하게 하기도 한다.
∙ 용도 : 스키복 등의 스포츠웨어, 다운파카, 아동복, 장갑, 가방, 신발, 인형, 지갑 등 (7) 축열 · 보온 소재
∙ 축열 · 보온 소재의 제작방법 - 극세섬유 이용
- 금속 코팅 섬유가공법 - 세라믹 이용
- 탄화지르코늄 이용법 - 금속입자 이용법
∙ 축열 · 보온 의복
-우주 · 항공산업에서 쓰이는 특수물질을 마이크로 캡슐화하여 주위의 온도가 변함에 따라 열을 저장 · 방출함으로써 자체적으로 온도를 조절할 수 있게
한 의복
- 운동으로 인한 과잉열을 흡수 · 저장하여 체온의 상승을 막고, 추울 때는 마이크로캡슐에 저장된 열을 방출하여 체온 저하 방지
- 추위와 더위로부터 보호해 주는 의복
∙ 용도 : 등산화, 보온내의, 기능성 군복, 속옷, 운동화, 스키복 등 (8) 방향 소재 : 직무에서 향기를 발산하는 소재
∙ 방향 소재의 원리 : 방향성 약제를 넣은 마이크로 캡슐(직경 5~10 ??)을 섬유에 부착시킨 후, 마찰에 의해 캡슐이 점차 파괴되어 향기가 서서히 발산되는 원리 이용
∙ 용도 : 블라우스, 침구류, 넥타이, 스카프, 인테리어용 등 (9) 자외선 차단 소재
∙ 필요성 : 자외선은 살균, 소독 및 비타민 D의 합성작용에 유용하지만 그 양이 지나치면 피 부 노화, 면역기능 저하 등의 문제를 발생시키므로 자외선을 차단하는 섬유의 개발이 이루어 지고 있다.
∙ 자외선 차단가공의 방법 : 자외선 산란제와 흡수제를 원사 내부에 혼합하거나 흡착시키는 방법 등
∙ 용도 : 레저복, 운동복, 스타킹, 모자, 양산, 텐트 등
※ 강의교재 : 의복과 환경, 이순원 외 2인, 한국방송통신대학교 출판부, 2011
