8~9강. 섬유제품 시험

학습내용 1. 의복의 선택기준 2. 섬유제품 평가의 의의와 활용 3. 섬유감별 4. 실의 시험 5. 소재의 성능시험

1. 의복의 선택기준 옷감의 성능은 옷감의 종류와 구성방법, 원료 실과 섬유에 따라 달라짐 의복의 용도에 따라 요구성능이 달라지므로 용도에 맞는 성능을 갖춘 소재를 선택해야 함 의복제작시, 소재의 특성을 잘 알아야 기능적이고 아름다운 의복을 디자인할 수 있음 섬유제품 선택의 기준으로는 일반적으로 외관, 내구성, 관리성능, 쾌적성, 가격 등을 고려해야 함 작업복과 파티복의 선택기준별 중요도는 달라야 함

2. 섬유제품 평가의 의의와 활용 1) 섬유제품 시험의 의의 섬유제품 성능평가는 의류생산업자, 유통업자, 소비자 모두에게 필요함 섬유제품의 성능 평가의 목적 - 용도에 적합한 소재를 선택할 수 있게 함 - 원하는 제품이 제대로 만들어졌는지 품질관리가 가능함 - 생산공정의 조정이 가능하여 최적생산조건을 파악할 수 있음 - 유통 및 소비자 상담담당자 등도 제품의 성능 확인이 가능하여 관리가 용이함 - 새로운 의류소재 개발의 기준 설정이 가능함

2. 섬유제품 평가의 의의와 활용 2) 품질관리와 실험규격 섬유제품의 성능측정 규격과 관련기구는 우리나라에서는 한국산업규격(KS)에 섬유와 관련된 성능시험법이 규정되어 있음 섬유와 관련된 것은 KS K에 규정되어 있음(부록 참조) 외국의 섬유와 관련된 규격 교재 159쪽 참조

2. 섬유제품 평가의 의의와 활용 3) 시험의 과정과 측정요인 객관성 있는 평가가 이루어지기 위해서 표준화된 실험방법에 따라 평가해야 함 실험방법이 규격화되지 않은 시험은 시험방법과 환경조건을 명시해야 함 관찰자에 의한 오차 실험기구 조작, 기기 작동, 실험결과를 평가하는 과정에서 관찰자에 의한 오차가 생기기 쉬움 각종 기구나 기기에 의한 오차 규격품 사용, 지속적인 점검, 기기 보정 후 실험해야 함 한국산업규격에서 규정하는 섬유시험실의 표준상태(KS K 0901) 온도 : 20±2℃ , 상대습도 : 65±2%

2. 섬유제품 평가의 의의와 활용 4) 실험결과의 분석 중앙값, 최빈값, 산술평균 등이 일반적으로 사용됨 중앙값(Mdn) 중앙값, 최빈값, 산술평균 등이 일반적으로 사용됨 중앙값(Mdn) 한 분포 안의 모든 사례를 양등분 하는 점 도수가 가장 큰 변량의 값으로 명명척도와 빈도분포의 양극단에 개방 급간이 있을 때 쓰임 최빈값 (Mo) 산술평균 (X) 가장 안정되고 신뢰도 높은 집중경향 값으로 측정값이 정규분포를 이루거나 좌우 대칭일 때 사용

2. 섬유제품 평가의 의의와 활용 4) 실험결과의 분석 산포도 : 측정값들이 집중경향값을 중심으로 어느 정도 산포되어 있는가를 표시하는 방법 범위, 평균편차, 표준편차 등이 있음 상관도 : 둘 또는 그 이상의 변인들이 있는 경우 한 변인이 변동함에 따라 다른 변인이 어떻게 변동하는지 그 관계를 표시해 주는 통계값 상관계수는 –1과 1사이의 값 회귀분석 : 한 변수의 값에 대응하는 다른 변수의 값을 예측하고자 할 때, 그 관계를 함수관계로 나타내어 분석하는 것 독립변수 – 영향을 주는 변수 종속변수 – 영향을 받는 변수

2. 섬유제품 평가의 의의와 활용 4) 실험결과의 분석 유의도 검증 : 시험 또는 분석결과를 비교할 때, 변인 간의 차이가 실질적인 차이에 의한 것인지, 표집 오차에 의한 것인지를 밝혀내는 과정 ＊t- 검증 : 집단의 평균값 간의 차이에 관한 검증 ＊F- 검증 : 분산의 차이에 의한 검증 t-Value

3. 섬유감별 1) 연소시험 가장 간단한 섬유감별법으로 섬유를 태워 보는 것 섬유 종류에 따라 타는 모양, 냄새, 재 등이 각각 다름 단백질섬유와 셀룰로스 섬유, 열가소성섬유와 비열가소성섬유의 구별가능 합성섬유는 연소시험법만으로는 명확하게 감별되지 않음 시료외에 알코올 램프, 핀셋, 물접시 등이 필요함 (시험방법과 시험 시 주의사항은 교재 162쪽 참조)

3. 섬유감별 2) 현미경 시험 천연섬유를 감별하는 데 가장 효과적인 방법임 인조섬유는 제조 시 다양한 형태로 만들 수 있으므로 감별이 어려움 현미경으로 섬유를 감별하려면 프레파라트를 만들어 감별함 ( 섬유의 측면과 단면 프레파라트 제작) 섬유 바늘 실 코르크 ◀코르크를 이용한 단면 프레파라트 제조법 여러 가지 섬유의 측면과 단면 그림 (교재 167쪽 참고)

3. 섬유감별 2) 현미경 시험 ▼현미경의 구조 접안렌즈 조동나사 경통 미동나사 리볼버 대물렌즈 클립 재물대 조리개 조명장치 중간스위치 클립 미동나사 조동나사

3. 섬유감별 3) 용해시험 섬유의 용해도 차이를 이용하여 섬유를 감별함 간단하면서도 정확한 감별법임 두 가지 이상의 섬유가 혼용되었을 때의 혼용률을 시험하는 데에 효과적임 시료의 상태, 시약의 농도, 온도, 침지 시간 등의 조건에 따라 결과가 다르므로 정해진 조건에 따라 시험해야 함

3. 섬유감별 4) 정색(착색) 시험 시료를 섬유감별용 염료로 염색하여 염색된 색과 시험하고자 하는 시료에 착색된 색을 비교하여 감별하는 방법 간편하게 감별되나 흰색시료만 감별할 수 있음 아세테이트 모드아크릴 트리아세테이트 면 아크릴 폴리에스터(Darcon54) 폴리에스터(Darcon64) 나일론(66) 나일론(Dralon) 견 폴리프로필렌 비스코스레이온 모 염색전 섬유감별용 염료I 섬유감별용 염료II

3. 섬유감별 5) 비중 시험 6) 혼방섬유를 감별하는 시험 섬유는 고유의 비중이 있으므로 비중을 측정하여 섬유를 감별함 비중측정법에는 비중병법, 부유법, 밀도구배관법 등이 있음 6) 혼방섬유를 감별하는 시험 두 종류 이상의 섬유로 구성되어 있는 섬유제품의 성분을 정확히 감별하려면 여러 가지 방법으로 시험한 결과를 종합하여 판단해야 함 시험 전 제조공정에서 첨부된 호료나 오염을 제거하기 위해 정련을 하고 감별시험을 해야 함 시료의 건조 무게 측정 한 가지 섬유를 용해할 수 있는 시약에 시료를 넣어 용해한 후 남은 시료를 깨끗이 씻어 건조한 후 무게 측정(남아있는 섬유무게) 남아있는 섬유의 무게와 용해된 섬유의 무게를 확인하여 혼용률 계산

4. 실의 시험 1) 실의 꼬임수와 연축률 꼬임은 방적사의 강도를 유지하기 위하여 필요함 꼬임의 방향에 따라 소재의 강도와 광택이 변화함 꼬임수는 강도 뿐만 아니라 촉감에도 영향을 줌 꼬임수와 연축률은 꼬임수 측정기로 측정함 꼬임수(tpm) = 회전수 × 4 꼬임이 풀렸을 때의 실의 길이(cm) - 25 꼬임이 풀렸을 때의 실의 길이 (cm) 연축률(%) × 100 =

4. 실의 시험 2) 실의 굵기 3) 실의 강도와 신도 옷감의 두께, 태, 강도, 드레이프성 등과 관련이 있음 실의 굵기는 실의 무게에 대한 길이나 길이에 대한 무게로 나타냄 3) 실의 강도와 신도 강도는 인장강도로 표시함 - 1차적으로는 구성섬유의 강도, 구조에 따라 달라짐 - 매듭을 만들었을 때의 매듭강도와 두 실을 고리로 걸었을 때의 루프강도로 측정함

4. 실의 시험 3) 실의 강도와 신도 강도 : 일반적으로 인장강도로 표시함 실의 부서지는 정도 매듭강도 굴곡강도 굴곡에 대한 저항의 힘 신도 : 절단될 때까지 늘어난 길이의 원길이(cm)에 대한 백분율(%)로 표시함 늘어난 길이- 원래길이 원래길이 신도(%) × 100 =

5. 소재의 성능시험 1) 기본특성 시험 ① 무게 ② 두께 비중이 클수록, 옷감이 두꺼울수록 무거워짐 섬유의 비중, 함기율, 권축 정도에 따라 달라짐 표준실험실(온도 20±2℃, 상대습도 65±2%)의 항온항습기에 넣어 24시간 방치후, 수분 평형상태를 만든 후, 무게를 측정함(KS K 0514) 내구성, 통기성, 보온성, 유연성 등에 크게 영향을 미치며 의복의 쾌적성과도 밀접한 관계를 가짐 ▲두께측정기 ② 두께 두께의 증가에 따라 보온성은 비례적으로 증가함  두께측정기로 측정함 (KS K 0506) 10초간 머문뒤 눈금(0.01mm)을 읽어, 5회 이상 측정한 평균치를 사용함

5. 소재의 성능시험 1) 기본특성 시험 ③ 밀도 옷감의 짜임새를 나타내며 분해경으로 측정함 직물의 밀도(KS K 0511)는 1인치 안에 들어있는 경사의 올수 x 위사의 올 수로 나타냄 편성물의 밀도(KS K 0512)는 게이지로 표시하며 편성기의 편침밀도로 정의함 게이지 값이 클수록 편성물의 밀도는 조밀함 ◀밀도측정법 직물분해경▶

5. 소재의 성능시험 2) 외관시험 외관은 표면구조, 색채, 강연성, 드레이프성, 필링성, 수축성 등에 영향을 받음 옷감 구성방법, 조직, 실, 섬유에 따라 달라짐 ① 강연성 옷감의 뻣뻣함, 부드러움의 정도를 나타내는 특성 촉감과 드레이프성에 영향을 끼침 섬유의 탄성률, 실이나 옷감의 구조에 따라 달라짐 - 섬유와 실이 자유롭게 움직일 수 있으면 부드러움 - 실의 꼬임이 많거나 직물의 조직점이 많으면 뻣뻣함

5. 소재의 성능시험 2) 외관시험 ① 강연성 부직포, 펠트, 접착포 등이 뻣뻣하며 직물, 편성물의 순서로 유연함 캔틸레버법(KS K 0539)과 하트 루프법(KS K 0538)으로 측정함 ▶캔틸레버법 : 시험대 위에서 수평으로 시험편을 밀어서 그 끝이 경사면에 닿을 때까지 시험편의 밀려나간 길이가 길수록 뻣뻣함 ▶하트 루프법 : 시료로 고리로 만들어 수평봉에 매달았을 때, 늘어진 길이가 길수록 유연함

5. 소재의 성능시험 2) 외관시험 ② 드레이프성 옷의 외형을 이루는 자연스러운 곡선을 말함 강연성, 중량에 따라 달라짐 - 부드럽고 가벼운 옷감은 뻣뻣하고 무거운 옷감에 비하여 드레이프성이 좋음 옷감의 투영도로 측정(KS K 0815)하며 드레이프 계수로 나타냄 12.7cm A B C 시험편 원통 드레이프성측정 측정기▶ ◀드레이프성측정 모식도

5. 소재의 성능시험 2) 외관시험 ③ 필링성 섬유나 실이 옷감에서 빠져나와 탈락되지 않고 뭉쳐서 작은 망울을 만드는 것 섬유의 강도, 신도, 섬유단면의 형태에 따라 달라짐 실 및 직물의 조직과 표면의 구조에 따라 달라짐 브러시 스펀지법과 ICI법에 의한 필링시험으로 측정함 표준등급도표(KS K 0504)와 비교하여 판정함 필링시험기▶

5. 소재의 성능시험 2) 외관시험 ③ 필링성 < 브러시스폰지법 동영상 > 자료동영상

5. 소재의 성능시험 3) 내구성 시험 의복의 수명을 결정짓는 요인 인장강도 외에도 염색견뢰도나 내피로성, 봉합강도 등에 영향을 받음 ① 인장강도(KS K 0520) 옷감의 강도를 나타내는 지표로 가장 중요함 힘을 주어 옷감을 잡아당겨 그 옷감이 찢어질 때의 힘의 크기 구성섬유의 종류, 실의 굵기, 밀도에 따라 달라짐 시험편 형태에 따라 래블스트립법과 컷스트립법, 그래브법으로 측정함 ▶래블스트립법 : 시험편작성에 시간이 많이 걸리나 정확하고 신뢰도 높음 ▶컷스트립법 : 시료의 작성이 쉽고 빠르며 도포직물이나 펠트처럼 올을 풀기 어려운 경우에 사용함 ▲인장강도 시험기

5. 소재의 성능시험 3) 내구성 시험 ① 인장강도(KS K 0520) < 래블스트립법 동영상 > 자료동영상

5. 소재의 성능시험 3) 내구성 시험 ② 인열강도 옷감을 찢는 데 필요한 힘 실의 굵기와 밀도, 조직에 따라 달라짐 엘멘도프 인열시험기로 측정함 시험편을 클램프에 끼운 후, 작동장치를 누르면 추가 내려오면서 시험편이 찢어지고   하중이 나타남 ▲인열강도 시험기

5. 소재의 성능시험 3) 내구성 시험 ③ 마모강도와 파열강도 마모강도는 옷감이 마찰에 견디는 능력으로 평가함 파열강도는 옷감이 파열될 때까지 드는 힘의 크기로 나타냄 (KS K 0351) - 편성물이나 부직포와 같이 경위방향구분이 어려운 옷감의 역학적 특성평가 또는 각 방향으로 힘을 골고루 받게 되는 경우의 성능 - 낙하산이나 자루 등 포장용품의 성능을 시험하는 데 사용 - 뮬렌형 파열강도시험기에 시험편을 걸고 고무막에 부착한 시료가 터질 때까지 압력을 측정함 

5. 소재의 성능시험 3) 내구성 시험 ③ 마모강도와 파열강도 < 파열강도 동영상 > 자료동영상

5. 소재의 성능시험 4) 쾌적성 시험 쾌적성은 의복을 착용한 인체가 느끼는 안락감으로 소재의 보건 위생적 특성에 따라 변화함 흡습성, 흡수성, 투습성, 통기성, 함기율, 중량, 보온성, 발수성, 대전성 등에 의해 달라짐 ① 흡습ㆍ흡수성 흡습성 - 옷감이 수분을 기체상태 즉 수증기로 흡수하는 성질 - 재료섬유의 수분율에 따라 달라짐 - 오븐법(KS K 022)으로 측정하며 시험편의 무게를 잰 후, 오븐에서 건조시킨 후, 무게를 측정함

5. 소재의 성능시험 4) 쾌적성 시험 ① 흡습ㆍ흡수성 흡수성 - 옷감이 물과 접하였을 때에 물을 흡수하는 성질 - 재료섬유의 수분율, 섬유종류, 옷감의 조직과 구성방법에 따라 달라짐 적하법(AATCC Test Method 39), 심지흡수력법, 침강법, 정적흡수시험법(AATCC Test Method 21), 동적흡수시험법(KS K 0339)이 있음 - 적하법은 시험편을 고정하고 물방울을 떨어뜨린 후, 물이 완전히 스며들 때까지의 시간을 측정함

5. 소재의 성능시험 4) 쾌적성 시험 ② 투습성 ③ 통기성 옷감을 통하여 습기가 투과하는 성질 일정한 온도와 습도에서 단위면적의 옷감을 통해 단위시간당 통과한 수증기의 양을 측정하는 것 옷감의 통기성과 구성섬유의 흡습성과도 밀접한 관계를 가짐 증발법(KS K 0594)과 흡습법(KS K 0594)로 측정함 ③ 통기성 옷감이 공기를 투과시키는 성질 의복내의 수분과 가스를 신선한 공기와 교환하는 위생적 성능과 관련됨 옷감의 함기량에 크게 영향을 받으나 옷감의 구조에 따라서도 달라짐 프라지르(Fragier)형 통기성 시험기로 측정함 

5. 소재의 성능시험 4) 쾌적성 시험 ④ 함기율 ⑤ 무게 옷감 전체부피에서 공기가 차지하는 비율을 말함 옷감의 무게, 통기성, 투습성, 보온성과 관계함 옷감의 두께, 밀도, 조직 및 두께에 따라 함기율이 달라짐 ⑤ 무게 섬유의 비중, 함기율, 권축 정도에 따라 달라짐 내구성, 통기성, 보온성, 유연성 등에 크게 영향을 미치며 의복의 쾌적성과도 밀접한 관계를 가짐

5. 소재의 성능시험 4) 쾌적성 시험 ⑥ 보온성 섬유의 열전도도가 낮고 함기량이 큰 것이 보온성이 크나 함기량이 크더라도 통기성이 클 때는 보온성은 떨어짐 열전도성이 비슷하여도 합성섬유보다는 천연섬유가 보온성이 좋음 흰색 보다는 검정색 옷감이 열투과성이 적어서 보온성이 좋음 보온성시험기로 측정하며 발열체 표면의 온도를 36±0.5℃로 유지시키는데 필요한 전력량을 측정함 (KS K 0560)

5. 소재의 성능시험 4) 쾌적성 시험 ⑥ 보온성 < 보온성측정 동영상 > 자료동영상

5. 소재의 성능시험 4) 쾌적성 시험 ⑦ 방염성 섬유제품에 불꽃을 가까이 접근시켰을 때 쉽게 불붙지 않거나, 또 불꽃을 멀리하면 즉시 꺼지는 성질을 의미 내연성, 난연성과 거의 같은 의미로 사용됨 섬유제품의 안전성에 관련되므로 어린이, 노약자의 잠옷이나 장애자의 의복 및 커튼, 카펫 등의 실내용품 등에서 중요시됨 방염성은 섬유의 종류, 방염가공 유무, 소재의 무게나 두께 등에 따라 달라짐 시료 연소 후의 남은 불꽃, 남은 재, 탄화거리 등을 확인하거나 연소 속도 등 연소시간을 측정함(수직법 : KS K 0585)

5. 소재의 성능시험 5) 관리의 편의성 시험 내추성, 수축성, 발수성, 내열ㆍ내연성, 내일광성, 내약품성, 내후성, 내오염성, 세탁성, 내충ㆍ내균성 등에 크게 영향을 받음 ① 내추성(KS K 0550) 옷감에 구김이 생기는 정도를 나타냄 재료섬유의 탄성회복률과 리질리언스의 영향을 받음 실의 꼬임, 굵기, 직물의 조직에 따라 달라짐 편성물은 실의 움직임이 자유로워 내추성이 좋고 두꺼운 옷감이나 파일직물과 기모직물도 내추성이 좋음 몬산토시험기로 측정함 : 펴진 각도(개각도)가 클수록 내추성 우수 ▲몬산토 시험기

5. 소재의 성능시험 5) 관리의 편의성 시험 ② 수축성 의복이 착용과 세탁으로 인해 줄어드는 것을 말함 첫번째 세탁에서 가장 심하며 사용 중 여러 요인으로 섬유가 조금씩 서서히 수축함 - 면이나 레이온의 수축과 양모 제품의 축융성 수축이 주로 많음 - 의복의 치수안정성이나 형체안정성과 밀접한 관계가 있음 상온수침지법(KS K 0601)과 비누액법(KS K0603)으로 측정함

5. 소재의 성능시험 5) 관리의 편의성 시험 ③ 발수성 옷감의 표면에서 물이 스며들지 않고 구르는 성질 섬유와 직물의 표면특성에 따라 크게 달라짐 - 양모는 발수성이 좋아 물이 잘 스며들지 않음 - 폴리에스터는 흡습성이 낮지만 발수성이 작아 침윤이 잘 되므로  섬유 내부로 물이 잘 스며듬 섬유의 특성과 표면구조에 크게 영향을 받음 옷감 조직 및 구성방법과 후처리 등에 의해서 달라짐 - 일반 조직보다는 파일 및 기모직물의 발수성이 좋음

5. 소재의 성능시험 5) 관리의 편의성 시험 ③ 발수성 스프레이 시험법으로 측정하며 시험편은 시험기의 틀에 끼워 물을 뿌린 후, 발수도 판정표와 비교하여 등급을 정함 (KS K 0590) ▲스카치 가드직물 ▲발수도 판정표 100 90 80 70 50

5. 소재의 성능시험 5) 관리의 편의성 시험 ④ 세척성 시험편에 부착된 오염의 세척정도를 측정함 천연오염포 또는 인공오염포를 제작하여 가정용전기세탁기(KS C 9608)나 터그오토메타 또는 론더오메타로 세탁함 론더오메타 터그오토메타

9강. 섬유의 구조와 성질