섬유 소재 2012. 11.02 (목)
섬유의 분류
2. 동물성 섬유 동물성 섬유: 모섬유- 양모(wool) 견섬유- 실크(Silk) - 케라틴(keratine) - 피브로인(fibroin) 동물성 섬유의 주성분은 단백질로 식물의 종자 동물의 근육, 혈액, 모발, 뿔, 손톱 등에 포함 단백질의 주성분은 아미노산
아미노산: 한 분자 내에 염기성인 아미노기(amino, -NH2)와 산성인 카르복실기(carboxyl group, -COOH)를 함께 갖고 있는 분자
아미노산의 종류
구상단백질: 분자가 둥근 구슬과 같은 형태를 취함 친수성이 강하여 물 혹은 용매에 잘 녹음 섬유상 단백질: 긴 분자가 선상 혹은 나선상으로 규칙적인 배열을 이룸 물이나 기타 용매에 난용성
단백질의 구조
펩티드 결합(peptide)
단백질 섬유의 성질 역학적 성질: 셀룰로오스 섬유에 비해 강도가 낮음(물에 젖으면 더 낮아짐) 신도는 20~30% 신장후 회복성이 우수하고 압축탄성 회복도 우수 구김이 잘 생기지 않음 열적성질: 불에 쉽게 타지 않고 불꽃이 제거되면 스스로 꺼짐(질소성분 함유) 건열상태에서 손상됨 열전도도가 낮아 보온소재로 적합 물에 대한 성질: 수분을 다량 흡수(친수성 작용기 많고 낮은 결정화도) 흡수열을 발생 화학약품에 대한 성질: 산에 강하지만 알칼리에 약함
양모섬유 조염결합, 시스틴결합, 펩타이드결합 수소결합
스케일 (scale)
오르토코르텍스(ortho cortex) - 마이크로피브릴 수가 많고 시스틴 함량이 적어 가교도가 낮음 - 수분이나 염료의 흡수성이 높고 잘 팽윤됨 파라코르텍스(para cortex) 양모의 권축
양모의 축융성 - 양모표면의 스케일이 물고기 비늘처럼 한쪽 방향으로 돌출되어 있기 때문에 섬유간의 마찰에 의해 잘 엉키며 한번 엉키면 풀리지 않는 현상 - 펠트(felt) 제품의 제조에 응용 - 세탁시 옷이 줄어들어 못 입을 수 있으므로 주의를 요함
견섬유 견섬유(silk fiber) - 누에(silkworm)가 성숙하여 만든 누에고치를 풀어서 얻는 섬유
한 개의 누에고치에서 얻는 섬유의 길이는 1000~3000 m 생사 한 가닥의 굵기는 20~40 ㎛(2~3 d) 피브로인 한 가닥의 굵기는 5~18 ㎛ -물에 용해 -비결정성 -분자가 배향되어 있지 않음 -25% -물에 불용성 -고도로 배향 -결정화도가 높음 -75%
피브로인의 1차구조 피브로인의 2차구조
견섬유 제조 공정 80~85 ℃, 10분간 가열
견섬유의 성질 역학적 성질: 강도 3~5 g/d, 신도 15~25% 열적 성질: 불에 연소 되지 않음 열전도도가 낮아 보온성이 우수함 물에 관한 성질: 생사의 공정수분율은 11% 흡수한 물을 빠르게 방출시켜 쾌적성이 우수함 염색성: 산성염료, 염기성 염료, 직접염료로 쉽게 염색됨 화학약품에 관한 성질: 알칼리에 약하지만 산에는 강함 빛에 관한 성질: 우아한 광택(삼각단면이 주는 프리즘 효과) 기타: 견명(고유한 사각거리는 소리)