13주

가공의 의의와 공정

섬유소재분석론

1. 가공의 역사적 의의를 이해한다.

2. 직물의 가공공정을 이해한다.

3. 가공공정의 종류와 공정의 특성을 알아본다.

1. 가공의 역사적 의의

• 기원전 2000년경 양모의 특성을 이용한 축융이 이루어짐.

• 고대 중국에서는 동물의 장기 내에 존재하는 효소를 이용하여 견을 정련함.

• 기원전 100년경 고대 인도에서는 쌀뜨물을 이용하여 면직물에 풀을 먹여 사용함.

• 고대 이집트의 미이라는 보존성이 뛰어나 현재까지 살갗이나 머리카락 등이 그대로 남아있음

: 비결 중 하나는 식물성 왁스를 사용하여 직물 내의 틈을 메워 공기와 물이 통하지 않게 했던

불통기성 방수가공에 있음 - 나무에서 추출된 왁스는 해충으로부터의 피해를 막아주는 역할을 함.

섬유가공의 의의

이집트 미이라

• 그리스 로마 시대-엉겅퀴 가시나 고슴도치의 가죽으로 모직물을 풀어 사용했음.

식물에서 추출된 기름을 발라 유연성과 방풍성을 향상시키기도 함.(기모 가공)

• 근대적 의미의 가공은 1800년대 영국의 존 머서가 면을 고농도의 수산화나트륨

용액에 처리하면 견과 같은 광택과 염색성을 얻는다는 것을 발견함으로써 시작됨.

• 기존의 직물에 접착제로 짧은 섬유를 붙여 장식을 더하는 플로크 가공, 주석을

이용하여 견의 무게를 증가시켜 새로운 태와 광택효과, 구김방지 효과를 얻는

증량가공 등 새로운 가공법이 속속 개발됨.

• 1926년 수지가공법이 영국에서 개발되어 면직물의 주름방지(winkle free)가공의 시초가 됨.

• 세탁 후 다림질이 필요 없는 워시 앤드 웨어(wash & wear)가공, 듀어러블 프레스(durable

press, DP)가공 등으로 향상됨.

• 소수성 섬유인 합성섬유에는 오염이 잘 달라붙지 않고 세탁에 의해 제거되기 쉽게 섬유표면을

친수처리하는 친수가공(hydrophilic finish), 방오가공(soil repellent, soil release finish)과 같은

것들이 요구됨.

• 합성섬유는 관리가 용이하고 편리한 반면에 견과 같은 천연섬유에 비해 드레이프성이 떨어지고

뻣뻣한 단점이 있어서 이를 개선하기 위해 폴리에스터의 알칼리 감량가공이 개발됨.

섬유가공의 의의

티젤-엉컹퀴의 일종

• 주로 수지 왁스 등과 같은 가공처리제를 패드-드라이-큐어(pad-dry-cure)법을 사용하여 처리한

것을 최근에는 피막을 형성하는 물질을 직물 위에 도포하는 방식인 코팅이나 접착제 등을 사용하

여 소재를 접합시키는 라미네이트 가공이 각광받게 됨.

• 1차대전 후 화약제조설비를 이용하여 직물에 니트로 셀룰로오스 락커를 코팅한 피록실린

(pyroxilin leather) 가죽이 대규모 코팅 가공의 시작으로 알려져 있음.

• 최근에는 플라즈마, 방사선과 같은 새로운 가공방법이 도입되고 있고 감성소재에 대한 요구에

부응하기 위하여 천연소재와 같은 촉감과 태를 부여하는 가공법들이 각광받고 있으며 마이크로

캡슐 기술을 이용하여 비타민이나 향기 물질 등의 성분 물질을 직물 위에서 발산시키는 가공도

보편화되고 있음.

• 액체에서 고체로 변하면서 외부의 온도에 따라 열을 축적하였다가 방출하는 상전이물질을 라미네

이팅하여 극한 상황에 대처하며 활동범위를 확대하는 등 가공의 발달은 섬유제품과 인간의 필요

에 신속하게 대처하며 변화, 발전하여 가고 있음.

• 최근에는 가공제로 합성 고분자 대신 인체와 환경에 친화적인 천연소재를 사용하는 천연가공

방법과 환경친화적인 가공공정의 개발이 관심의 대상이 되고 있는 추세임.

• 가장 대표적인 환경친화적 가공 중의 하나가 나노테크놀로지를 이용한 나노가공임.

섬유가공의 의의

2. 가공의 개념

1. 방적과 제직을 제외한 모든 공정(염색전의 표백, 정련도 포함)을 넓은 의미로, 제직된 직

물과 편성물에 상품으로서의 가치와 독특한 특성 및 외관을 부여하는 후가공을 좁은 의미

로 정의되던 것이 점차 중합체나 섬유 및 실 상태에서의 개질을 모두 포함하는 부가가치

향상 가공의 개념으로 전환되고 있다. 섬유, 실, 옷감 등에 원하는 효과를 나타내기 위하

여 방사, 방적, 제직, 편성 과정에서 물리적, 화학적으로 처리하는 공정으로 염색도 포함

된다.

2. 섬유변형, 단점 보완, 개질의 목적으로 처리한다.

3. 섬유가공의 목적

: 섬유변형, 단점 보완, 개질의 목적으로 처리

옷감의 특성을 충분히 발휘하게 하고 단점을 보완

기능성, 심미성, 쾌적성 향상

착용 수명, 관리성능, 심미성 향상, 방호 기능 증진

섬유가공의 의의

3. 가공의 의의

1. 가공 : 상품으로서의 가치를 확보하기 위해

직물의 고유한 성질을 유지 향상시키기 위해

단점을 보완하는 의미에서 가공이 이루어져 왔다.

최근에는 소재 고유의 특성과는 전혀 다른 성능과 외관효과를 부여하기 위한

가공들이 개발되고 있다.

2. 개발된 가공 : 패션 트렌드에 강력한 영향을 미침

새로운 가공법을 적용하기 위하여 색다른 스타일이 제시

새로운 디자인 콘셉트이나 이미지를 표현하기 위하여 다양한 가공법이 도입

3. 가공발달의 필요성

: 생활의 질이 향상되고 라이프 스타일과 의복에 대한 인식이 다양해짐에 따라

사용과 관리가 쉽고 인간의 활동 영역을 넓히며 나아가서는 건강을 증진시킬 수 있는

고기능성 제품들이 각광받으면서 이러한 요구에 부응하기 위한

가공법들이 속속 개발되고 있다.

섬유가공의 의의

4. 섬유가공의 원리

섬유가공의 원리를 활용하여 트렌드에 맞는 적절한 소재를 가공하는 것이 텍스타일 기획이며

표현 수단이다.

최근에는 두 가지 이상의 가공을 복합하여 소비자의 요구에 부응하고 있는 추세이다.

텍스타일 표현을 위해서는 원료섬유, 실, 옷감에 대한 화학적, 물리적 특성을 이해하여 분석하

고 평가해야 한다.

섬유가공의 원리

예) 면 섬유의 천연꼬임과 중공 - 인조섬유에 중공을 만들어 보온성과 흡수성 향상

양모권축의 원리 - 인조섬유에 적용하면 이성분 섬유에 의한 권축을 만들 수 있어 서로 성질이 다른 복합 섬유를 만든다.

면섬유의 중공 및 꼬임구조 양모의 구조 및 모섬유의 축융성

<참고> 일반적인 패브릭 제조 공정 순서

섬유가공의 원리

섬유가공의 조건

5. 섬유가공의 조건

1) 소비자의 요구를 만족시킬 수 있어야 한다.

2) 물리, 화학적인 가공 효과가 지속적이어야 한다.

3) 가공설비 및 가격 면에서 문제가 없어야 한다.

4) 봉제에 영향을 미치지 않아야 한다.

5) 독성이 없고 인체에 안전해야 한다.

6) 가공제는 친환경적이어야 하며 폐수처리에 문제가 없어야 한다.

가공의 공정

6. 섬유가공의 분류

섬유 가공은 그 목적에 따라 다음과 같이 분류한다.

1) 광택 증진 가공

2) 텍스처 및 촉감 개선 가공

3) 특수성능 부여 가공

4) 새로운 소재 부여 가공

광택-머서화 무아레 번아웃

엠보싱

감광변색

패브릭을 크게 직물과 편성물로 나누어 가공공정을 살펴보자.

가공의 공정

<참고> 패브릭의 분류

섬유 실

직물

or

편성물

가공의 공정

6. 직물가공

1) 전처리 공정

호발 경사에 먹인 풀을 제거하며 염색물의 색상이 변하는 것을 막음

정련 불순물(기름, 먼지, 수용성 호료, 대전방지제)등을 제거하는 과정

표백 백색으로 하는 공정으로 염색과 날염을 위한 준비공정

탄화 버(bur)와 양모에서 셀룰로오스 불순물 제거

털 태우기 직물 표면을 매끄럽게 하여 날염을 하기 위한 과정

2) 형태와 치수안정공정

전처리 공정에 의해 이완된 경위사가 평활하게 되도록 처리한다.

텐터링, 머서화, 크래빙, 열고정

텐터링 – 패브릭을 똑바로 펴고 건조하여 일정한 폭과 일정한 경위사의 개수를 유지하는

공정이다. 텐터기로 처리

머서화 – 면직물의 광택, 흡습성, 강도를 높이기 위한 공정

셀룰로오스 섬유나 실을 알칼리(수산화나트륨)으로 처리

크래빙 – 소모직물의 표면을 매끄럽게 하는 공정

열탕처리하며 잔주름을 없애고 조직을 바로 잡아준다.

열고정 – 가공처리에 의한 치수변동을 없애며 형태를 고정한다.

외관, 촉감향상, 균염, 기타특수 목적

합성섬유직물의 습식공정 시 예비 열처리하여 상품가치를 향상시킨다.

가공 후의 마무리로 열처리하기도 한다.

가공의 공정

가공의 공정

클립 텐터 핀 텐터기의 연신

클립 텐터링을 마친 원단의 셀베이지(좌)

: 클립 텐터링 자국은 쉽게 제거되지 않음.

핀 텐터링을 마친 셀베이지(우)

: 거의 항상 구멍이 가장자리를 따라 남음.

3) 텍스처와 태 증진 공정

패브릭을 매끄럽게 하거나 뻣뻣하게 하여 텍스처와 태를 변화시킨다.

캘린더링, 전모, 타포, 가호, 증융, 축융, 유연가공, 중량

캘린더링 – 다림질 공정과 같으며 영구적인 효과는 아니다.

모든 섬유에 처리할 수 있고 캘린더 롤러에 통과시켜 매끈한 표면을 가질 수 있다.

전모 – 조직을 선명하게 하거나 파일이나

냅을 잘라내며 스테이플 섬유에 주로 처리한다.

타포 – 셀룰로오스 직물의 텍스처와 외관을 개선한다.

조직이 치밀해지고 옷감이 광택을 가진다.

두꺼운 면직물은 타포에 의해 마와 같은 외관을 가질 수 있다.

가공의 공정

캘린더기

가호 – 실이나 섬유에 호료를 처리하는 것이다.

강도, 강연성, 평활성을 위해 처리한다.

증융 – 모직물의 정리가공으로 광택, 흡습성, 강도를 증진시킨다.

직물을 롤에 감아 열탕에서 처리 후 냉각한다.

축융 – 밀링(milling), 풀링(Fulling)이라고도 한다.

수분, 열, 마찰, 압력을 가하여 모직물을 치밀한 구조로 만든다.

유연가공 – 유연성과 드레이프성이 좋아지고 평활해진다.

유연제와 다른 가공제를 혼합하여 처리하기도 한다.

증량 – 견에 처리하여 정련에 의해 감소된 증량을 보충한다.

태와 내구성이 저하되지 않는 범위 내에서 금속염을 처리한다.

가공의 공정

7. 편성물 가공 1) 편성물의 종류

바늘에 의한 루프형식으로 제조되므로 신축성이 크고 가벼우며 유연하다.

위편성물과 경편성물로 구분된다.

가공의 공정

2) 편성물의 용도

가공의 공정

편성물의 종류 형태 주요용도

위편성물

환편

원통형 평면형 성형품

겉옷, 스웨터, 양말, 속옷

횡편 원단형태 성형품

겉옷, 스웨터, 속옷

경편성물

트리코 원단형태 레이스, 실내장식용품, 속옷, 안감

라셀 원단형태 네트, 겉옷, 속옷, 여러 가지 형태의 레이스, 산업용, 커튼, 실내장식용품

밀라니즈 원통형 평면형

겉옷, 속옷, 장갑

3) 편성물 가공 공정

가공의 공정

준비 환편은 두 겹이므로 양면 검사기, 횡편은 일반 검사기로 검사함

릴렉스 정련 잠재되어 있는 변형을 완화하는 태 고정법으로 릴렉스시킨 후 정련함

수세 품질과 태의 변화에 주의하면서 로프형태로 혹은 펼쳐서 연속 처리함

가공 수지가공 및 친수가공, 대전방지, 필링방지, 방염, 방충가공 등

탈수 불연속 탈수는 원심탈수기, 연속공정에서는 튜브상태로 탈수함 얼룩, 구김 등의 문제는 튜브 확포 상태로 탈수하여 해결 확포는 확포형 형틀을 튜브상 편성물 내부에 넣어 통과시켜 정리하며 수평식과 수직식이 있음

가공의 공정

건조 태 변화, 벌키성, 장력방지, 건조효율 등을 고려하여 건조함 튜브상 편성물 건조기로는 쇼트루프형과 드럼드라이형이 사용됨 건조시 수축을 원활히 전행하려면 많은 양의 편성물을 공급하며 무장력 상태에서는 보조기구를 사용함

기모 편성물 안쪽을 기모할 수 있으며 기모롤러 또는 털을 씌운 롤러를 사용 튜브 형태의 기모에는 특별한 장치 사용 – 형틀 안쪽에 소형바늘이 부착된 롤러를 편성물의 진행방향으로 맞춤 - 침포롤러의 회전에 의해 편성물이 길이방향으로 회전하며 기모됨

마무리 환편성물의 열고정기는 함성섬유 또는 합성혼방용으로 사용되나 처리속 도가 느려 장력 관리에 어려움이 있음 캘린더타입의 고정형 기계는 공정 중 길이방향으로 신장을 회복 시킬 수 있음 폭을 내고 텀블러식 마무리용 건조기로 건조 후 감아서 포장하여 출고

참고문헌

텍스타일(Sara J.Kadolph(유지헌외 3인 옮김)/시그마프레스)

새로운 의류소재학(조길수외 4인 공저/동서문화원)

패션소재기획(김정규.박정희/교문사)

피복재료학(김성련/교문사)

기능성 섬유가공(김영호외 6인/교문사)