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
물에 대한 저항력이 강하여 로프나 그물에 사용
마닐라마 사이살마 4) 과실섬유 (Fruit Fibers)
야자섬유 (coir)
야자열매 껍질에서 추출
강도 및 내구성이 좋아서 카펫 및 매트용으로 사용
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 면화 조면
4. 면섬유의 형태
면섬유 측면형 면섬유 단면형 내부구조
<그림> 면섬유의 현미경 사진 (교과서 P.60-61) (1) 섬유의 폭: 12~22㎛ 정도, 섬유의 길이: 품종에 따라 차이
(2) 측면형 : 리본상(천연꼬임) ► 좋은 방적성, 탄력성 우수 (3) 단면형 : 편평형, 중앙에 중공 존재.
(3) 여러층의 섬유벽으로 구성 내부구조 : 피브릴(fibril)이 여러 층으로 접착
- 표피층 : 왁스와 펙틴질로 이루어짐 -> 섬유가 자외선과 산소 등에 산화되는 것을 방지 - 제1차막 : 셀룰로오스로 구성
- 제2차막 : 셀룰로오스로 구성
- 중공 : 개화 전 원형질이 차있던 곳, 건조됨에 따라 공간이 준다.
-> 원형질 성분(단백질, 염류, 색소 등) 남아 있어 원면의 누런색의 원인
5. 면섬유의 성질
(1) 친수기 : –OH (수산기)에 기인하는 성질
- 흡습성(표준수분율 7-8%), 흡수성이 좋아서, 땀/오염을 잘 흡수한다.
- 정전기가 발생하지 않아 착용감이 좋다 - 열에 강하다 (고온 다림질 안전온도 : 220℃)
- 염색하기가 쉽다 (Vat염료와 반응성염료 견뢰도 우수).
- 구김이 가기 쉽다(수소결합으로 인해). --> 방추가공(수지가공)으로 주름방지효과 - 세탁하면 줄어드는 성질을 가지고 있다. --> 방축가공으로 수축방지 효과
- 천연섬유이므로 곰팡이의 해를 입기 쉽다.
(2) 기타 : 단섬유(staple), 중공, 천연꼬임
- 광택이 적다 --> 머서화가공(실켓가공)으로 광택 부여 - 보온성이 좋아 의류용으로 적합하고 취급이 용이하다.
- 세탁시 습윤강도 증가 : 건조강도 3.0-4.9 --> 습윤강도 3.3-6.4 (g/d) - 햇볕에 장시간 노출시 누렇게 변하기 쉽고, 분해가 일어나 강도가 저하 - 산에 의해 쉽게 분해되어 섬유가 손상되고, 알칼리에 강하여 안전하다.
::: 면의 3대 가공 :::
(1) 머서화가공, Mercerization
면섬유 제품에 광택이 저조하므로, 견과 같은 광택을 부여, 강도, 흡습성, 염색성이 증가 원리: 진한 수산화나트륨(NaOH)용액에 오랫동안 침지하면 단면이 원형으로 되고 측면형의 천연꼬임이 풀려 견과 같은 광택이 생김
머서화가공 전 머서화가공 후
<그림> 면섬유의 머서화가공 전후의 섬유 형태의 변화 (교과서 P.60, 63)
(2) 방추가공(수지가공), Wrinkle-Free Finish (Resin Finish)
면섬유는 구김이 생기기 쉬우므로 (수소결합), 방추성을 부여
원리: 섬유 내에 수지를 사용하여 면섬유 분자를 가교 시켜 주어 방추성을 부여 (3) 방축가공, Shrinkage Resistant Finish
면직물은 세탁 등에 의해 수축하므로 형태안정성이 낮으므로, 방축성을 부여
원리: 제조과정에서 받았던 장력이 이완되어 안정화됨에 따라 수축이 일어나는 것을 미리 압축처리를 하여 강제로 수축시켜 사용 중의 수축을 방지하는 가공
6. 면의 용도와 관리
1) 성질에 따른 용도
(1) 보건위생적 : 흡습, 흡수성, 오염흡수성 우수 : Good Absorbency
붕대, 손수건, 기저귀, 손수건, 블라우스, 여름용 셔츠, 기저귀, 행주, 타월, 식탁보, 셔츠, 파자마 , 내의, 양말, T-셔츠, 침대보, 베겟잇, 안감, 타월, 해변옷, 운동복, 잠옷, 속옷
(2) 실용적 : 습윤강도, 내세탁성, 내구성, 내수성 우수 : 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) 보온성 우수 : Good Heat Retention : 겨울바지, 쟈켓, 여성복, 아동복
2) 관리
- 고온에서 세탁, 건조, 다림질이 가능하다.
- 시판되고 있는 알칼리세제, 표백제에 안전하다.
- 수지가공 면직물은 염소계표백제 (예 : 유한락스)의 사용을 피한다.
- 발수발유가공 면직물은 물세탁보다 드라이클리닝 한다.
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
셀룰로오스섬유 : 면섬유 & 마섬유
섬유명 특징
면 섬 유 (종모섬유)
마 섬 유 (인피섬유)
아마 저마 (모시) 대마 (삼베) 황마
섬 유 형 태
길이
섬유속, 단섬유
9-45mm 60-90cm
25-50mm
1-2m 15-25cm
1-3m 5-55mm
2-3m 1.5-5mm
굵기 12-22㎛ 20-30㎛ 20-80㎛ 16-50㎛ 20-25㎛
단면형 편평,
중앙에 중공
5-6각형 중앙에 중공
타원형에 가깝고, 큰 중공
모나지 않은 다각형, 중공도 아마보다 크다.
5-6각형, 타원형의 큰 중공
단면형 현미경 사진 (교과서 p.60-75)
p.60 p.68 p.71 p.73 p.75
Cellulose
함량 94% 80% 72% 68% 61%
특징
내구성과 흡습성이 좋아 착용감이 좋고, 오염을 잘 흡수하여 위생적이며, 세탁이 쉽다.
(습윤강도 증가)
물세탁에 의해 수축,
반복세탁에 의해 단섬유로
해리되어 보풀 발생
견광택, 열전도 우수, 찬 촉감, 레질리언스불량
견광택,
우아한 백색을 가진 섬세한 섬유 열전도 우수 촉감이 차다 탄성과
레질리언스불량:
구김발생
표백과 알카리에 대한 내성이 아마나
대마보다도 좋다
정련, 표백하지 않는다.
알칼리와 가열하면 섬유손상 기타 다른 마섬유와 비슷
정련, 표백하지 않는다.
내후성 불량 습윤강도 저하
용도 및 관리
속옷
모든 옷의 재료
여름 재킷, 셔츠 여름여성드레스, 블라우스,
손수건, 식탁보, 행주, 범포, 소방용호스
-여름한복감 여름 셔츠 손수건, 책상보, 재봉사
-수의 -현대적인 옷감으로는 불가능 -로프용
카펫의 기포, 구두 가방의 재봉사
의류용으로 부적당
부대, 카펫기포
[의복재료: 실습3] 면, 마섬유 직물의 종류와 특징 2014년 10월 15일
셀룰로오스 섬유... 실... & 직물...
원료
섬유 직물명 직 물 실 실의 종류와 특징
면 섬 유
1.
론 (lawn)
swatch 제공
방적사
코마사 (60수 이상) (combed yarn)
2.
데님 (Denim)
swatch 제공
방적사
카드사 (20수 이하) (carded yarn)
마 섬 유
3.
아마직물 swatch 제공
방적사 기계제직
(직물폭: 광폭～150cm)
4.
대마직물 (삼베)
swatch 제공
섬유속 (섬유다발) - 한국전통 삼베는
기계방적, 기계제직을 하지 않는다.
- 수직기(직물폭: 32cm) - 정련, 표백하지 않는다
5.
저마직물 (모시)
swatch 제공
섬유속 (섬유다발) - 한국전통 모시는
기계방적, 기계제직을 하지 않는다.
- 수직기(직물폭: 32cm) - 표백, 염색한다
6.
황마직물 swatch 제공
방적사 기계제직
(직물폭: 광폭～150cm) - 정련, 표백하지 않는다
(참고 : 교과서 p.250)
면 사
1. 면방적 (링방적 공정)
(1) 혼타면
개면: 딴딴하게 압축포장 되어 있어 굳게 뭉쳐있는 원면 덩어리를 풀어헤쳐 부드러운 섬유로 만들고, 동시에 토사, 면실부스러기, 기타 불순물을 제거 한다.
혼면: 균일한 면사를 얻기 위해 여러 포장의 원면을 섞거나, 실의 품질을 조절하기 위해 여러품질의 원면을 적당비율로 섞는다.
타면: 원면중의 불순물제거하고 보다 부드러운 솜으로 만든다.
(2) 소면 (Carding) ---> 소면사(梳綿絲), 카드사(Carded Yarn) (교과서 p.251)
얽혀있는 섬유를 빗질하여 섬유를 개개로 분리하는 동시에 평행으로 배열하고 이물질을 제거한다.
소면이 끝난 면슬라이버는 아직 짧은 섬유는 완전히 제거되지 않고, Nep(좁쌀만하게 엉킨 짧은 면섬 유)을 함유하고 있다.
(직물 예) : 광목(16수), 당목(20수 이상), 데님(20수 이하), 진(20수 이상), 캘리코(30수),
퍼케일(40수), 프린트 클로스(28～42), 옥양목(30수), 오즈너버그(8～16수), 제퍼(30수이상)
(3) 정소면(Combing) ---> 정소면사(精梳綿絲), 코머사(Combed Yarn) (교과서 p.252)
보다 가늘고 양질의 실을 얻기 위해서는 소면과정을 거친 슬라이버를 다시 빗질하여 짧은 섬유와 넵 을 완전히 제거하고 섬유를 더욱 평행으로 배열한다. 정소면공정을 거친 슬라이버로 만든 실은 고급 면사로 평가되나, 10-20%의 짧은 찌꺼기 면이 제거되므로 가격이 높아진다.
(직물의 예): 론(60～100수), 보일(40～50수), 오건디
(4) 연조 : 균일한 굵기의 실을 얻기 위해서 여러 개의 슬라이버를 합쳐 늘려서 다시 한 개의 슬라이버 를 뽑는다. 합성섬유와의 혼방은 대개 이 연조공정에서 슬라이버 혼방을 한다.
(5) 조방 : 연조기에서 나온 슬라이버는 너무 굵어서 이로부터 직접 실을 뽑기에는 부적당하므로 이 슬 라이버를 더 늘려서 적당한 가늘기로 만든다. 가늘어짐에 따라 끊어지기 쉬우므로 최소한의 꼬임을 주어 조작에 견딜만한 강도를 유지하도록 한다.
(6) 정방 : 적당한 실의 가늘기로 늘여주고 필요한 꼬임을 주어 실을 완성하는 공정이다.
2. 면사의 굵기(번수) : 실이 가늘수록 번수가 커진다.
1번수(1Nec) 〓 1타래(840yard, 768.1m)/1Pound(453.59g) 20번수 〓 20타래/1파운드
2/20s(혹은 20s/2): 20s 단사 두 올을 합연한 2합연사 20s/3: 20번수의 3합연사
20s/2/3(또는2/3/20s): 20번수 2합연사 셋을 합연한 6합연사
[의복재료 1] 면섬유의 성질과 가공 2014년 10월 15일
면섬유의 성질(장점)에 따른 일반면직물의 용도 및 재료명
우수한 성질 용 도 의류재료명
(보건위생적) 흡습, 흡수성 오염흡수성
붕대, 손수건, 기저귀 고즈 (gauze)
손수건, 블라우스, 여름용 셔츠 론 (lawn)
기저귀, 침구 소창
행주, 타월, 식탁보, 셔츠 와플피케 (waffle pique)
식탁보, 셔츠 옥스포드(oxford)
식탁보, 셔츠, 파자마 깅엄 (gingham)
식탁보 도비스퀘어 (dobby square)
내의, 양말, T-셔츠 편성물 (평편, 고무편)
침대보, 베겟잇, 안감 목공단 (sateen)
타월, 해변옷, 운동복
테리크로스 (terry cloth)
테리벨루어 (terry velour)
잠옷, 속옷, 셔츠 면크레이프
침구 옥양목, 포플린(poplin)
(실용적) 습윤강도 내세탁성 내구성 내수성
Y-셔츠, 아동복 샴브레이 (chambray)
청바지, 작업복 데님 (denim)
아동복, 셔츠, 침구 진 (jean)
바지, 쟈켓, 코트, 여성복 면개버딘 (gabardine)
돛, 차양텐트, 배낭, 군대장비 범포 (duck)
바지, 신발, 천막, 포대,
우편낭, 실내장식 캔버스 (canvas)
보온성
겨울바지, 쟈켓 코르듀로이 (corduroy)
여성복, 아동복 우단 (velveteen)
면섬유 성질의 이용 및 면 가공직물
성 질 이용 및 가공 방법 의류재료명 또는
신소재 상품명 원면: 표피층에 5%
불순물 함유, 황색을 띔
정련 : 고온에서 알칼리
비누용액으로 불순물제거 표백 : 표백제로 백도 향상
원면 : 광목 정련, 표백면 : 옥양목, 포플린
광택이 저조 머서화가공(Mercerization) 머서화 면직물
강직성, 구김성
열가소성이 없음 polyester와 혼방 T/C 직물
세탁할 때 수축성 방축가공 (Sanforization) 방축가공 직물
구김회복성 불량 방추가공 (또는 수지가공) 수지가공 직물
황산에 용해성 면섬유 표면만을 용해시켜 빳빳한 촉감부여 오간디 (organdy)
황산에 용해성 T/C직물에 황산을 부분처리하여 처리된
일부분의 면을 모두 용해시켜 투명하게 함 번아웃 (burnout)직물
진한 NaOH 용액에서 수축성
플리스가공: 진한 NaOH용액의 부분처리로
오톨도톨한 군주름효과 리플 (ripple=plissė) 내충, 내균성의 불량 항균방취가공(위생가공): 소취섬유
- 내의, 유아용품, 노인복, 환자복
Clean-Sol : 방림 Biosil : 경방 이연성
(불에타기 쉬운성질)
방염가공
- 잠옷, 실내장식용 면직물 방염가공포
방수성 불량 발수발유가공(Teflon 코팅: Du Pont)
- rain coat(영국 Burberrys) Schotchguard : 3M
직조방법의 변형 긴장이완직 : 요철 줄무늬 시어서커
(seersucker) 무광택의 표면 광택가공 : 캘린더링 (Calendering) 친츠(chintz) 피복성이 좋으므로
부분적 투명무늬부여
구멍을 뚫고 레이스 모방의 자수를 넣음 -브라우스, 여아복, 장식용
아이릿자수직물 (eyelet embroidered)
부드러운 촉감부여 기모가공 - 유아복, 잠옷 융 (flannellette)
유연성 부여 유연가공 : 스톤워싱, 샌드워싱, 바이오워싱 stone-washed 데님
향기로운 후감부여 방향가공 - 여성복, 스키프, 침구류 방향섬유
Fancy print 신소재
부분발수가공: 물에 젖었을 때 무늬가 표현 일광발색가공: 자외선이나 태양광선을 쐬면 색이 나타나 무늬가 보임 축광발색가공: 어두운 곳에서 무늬가 나타남
Hidden Print
Environmentally Friendly Cotton
유전공학이나 품종개량을 이용한 친환경 면섬유(지구환경보호 및 소비자의 인체안전성에 기여)
(1) 천연 컬러 목화 (Natural colored cotton)
- 야생으로 자생하는 천연컬러목화, 색소결정 유전자배양 성공
- 갈색, 녹색계열, 은은한 색효과
- 표백 염색공정(수질오염 발생)을 생략, 환경오염문제 해결 - 인체에 무해, 반복적인 세탁에 색상 선명
(2) 유기농 목화 (Organic cotton)
- 목화 경장시 화학비료 농약 무사용, 유기농법으로 재배 - 가공처리과정에서 피부무자극 안전 약제 이용
- 고가, 특정용도로 이용: 유아용품, 노약자용품, 침장용
(3) Green Cotton
- 섬유가공 중 합성세제가 아닌 비눗물로 수세 - 표백(수질오염 발생)과정 생략
- 천연염색(합성염료 무사용) - Non-allergen 의류에 이용
