자료조사: 조현미 전송이 박여희 발표: 김고은 PPT: 정소희 지영은

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1 자료조사: 조현미 전송이 박여희 발표: 김고은 PPT: 정소희 지영은
섬유의 약품 및 열에 대한 성질 및 가공 자료조사: 조현미 전송이 박여희 발표: 김고은 PPT: 정소희 지영은

2 섬유의 분류 2) 인조섬유 (Man-Made Fibres) 1) 천연섬유(Natural Fibres)
① 식물성 섬유(Cellulosic Fibres)  : 면(Cotton), 마(Linen) ② 동물성 섬유(Animall Fibres) : 견(Silk), 모(Wool)             2) 인조섬유 (Man-Made Fibres) ① 재생섬유(Regenerated Fibres) - 섬유소계(Cellulose base) : 비스코스인견(Viscose Rayon), 동암모니아 인견(Cupra Rayon) - 단백질계(Protein base) - 기타 재생섬유 ② 반합성섬유(Semi-Synthetic Fibres) - 섬유소계 : 아세테이트인견(Acetate Rayon), 트리아세테이트인견 (Treacetate Rayon) 등 - 기타 ③ 합성섬유(Synthetic Fibres) - 폴리아미드계(Polyamide Fibres) : 나일론66, 나일론 6등 - 폴리에스테르계(Polyester Fibres) : 테릴렌(Terylene), 데크론(Dacron)등 - 폴리아크릴로니트릴계(Polacylonitrile Fibres) - 폴리비닐알코올계(Polyvinyl Alcohol Fibres) : 비닐론(Vinylon) 등 - 폴리우레탄계(Polyurethane Fibres) : 스판덱스(Spandex) 등

3 인조섬유(Man-Made Fibres)
천연섬유(Natural Fibres) 인조섬유(Man-Made Fibres) 재생섬유 (Regenerated Fibres) 섬유소계(Cellulose base) 단백질계(Protein base) 기타 식물성(Cellulosic Fibres) 면(Cotton) 마(Linen 반합성섬유 (Semi-Synthetic Fibres) 섬유소계(Cellulose base) 기타 동물성(Animal Fibres) 견(Silk) 모(Wool) 합성섬유 (Synthetic Fibres) 폴리아미드,폴리에스테르, 폴리아크릴로니트릴, 폴리우레탄 등

4 내열성 천연섬유 화학섬유 대체로 열에 대하여 안정하지만 고온에서 분해하여 취화됨.
주요 섬유의 내열성과 표준 다림질 온도 천연섬유 대체로 열에 대하여 안정하지만 고온에서 분해하여 취화됨. 화학섬유 중에는 열에 민감한 것도 있어 고온에서 연화하여 용융하는 특징이 있다. 일반적으로 피복용 섬유는 100℃이하의 온도에서는 변화가 없어야 하며, 150℃이상의 열에도 안정해야 다림질을 안전하게 할 수 있다. 섬유 내열성 표준다림질온도(℃) 면 240℃에서 분해 200~220 아마 260℃에서 분해 양모 105℃에서 분해 150 견 235℃에서 분해 150~180 비스코스인견 연화, 용해하지 않는다. 240℃에서 분해 150~200 아세테이트 연화점 200~230℃, 용융점 260℃ 140~150 나일론 연화점 180℃, 용융점 215~220℃ 비닐론 연화점 220~230℃, 융점은 확싫치 않다. 연화수축하면서 서서히 연소 폴리에스테르 연화점 238~240℃, 용융점 255~260℃ 용융하면서 서서히 연소 아크릴 연화점 190~240℃, 용융점 불명료 수축용융하면서 연소 폴리염화비닐 연화점 200~210℃, 수축개시온도 : 스테이플 105~110℃, 필라멘트 90~100℃ 비닐리덴 연화점 145~165℃, 용융점 165℃, 용융점 165~185℃ 연화수추고하면서 용융하며 동시에 분해탄화 120 폴리프로필렌 연화점 140~160℃, 용융점 165~173℃ 용융하면서 서서이 연소

5 1. 면 1) 열의 작용 2) 산의 작용 120~130℃ : 단시간일경우 변화가 없다.
  120~130℃ : 단시간일경우 변화가 없다. 140~150℃ : 다소 강신도가 낮아진다. 160℃ ~ : 건습 어느 상태에서나 섬유소 분자 내에 탈수작용이 일어나 분해시작. 240℃ ~ : 건조상태에서 가열하면 바로 분해. 250℃ ~ : 갈색으로 변하고 더욱 가열하면 눌게 됨. 320℃ ~ : 연소하기 시작. !그러므로 높은 온도를 필요로 하는 정리공정에 있어서는 고온 접촉시간에 대하여 특히 주의하여야 한다. 2) 산의 작용  산의 종류: 무기산(황산, 염산, 질산), 유기산(초산, 포름산), 탄닌산. 일반적 특징 : 면섬유를 다소 침해함. 강도 : 무기산>유기산 냉액상태인 묽은 무기산(황산,염산,질산) >>>+>>> 가열, 긴 처리시간 = 섬유 상해 진한 무기산(상온, 냉온) = 섬유 상해(바로 용해됨) 탄닌산: 면 섬유를 상해하지 않음. 주로 매염제 및 증량제로 쓰임 산에 약하며 강산이나 가열한 묽은 산에 용해. >>산을 이용하여 얻을수 있는 대표적 직물 :오간디(organdy)

6 또한 이렇게 처리한 면제품을 머서화면이라고 한다.
3) 알칼리의 작용 특징:알칼리는 그 종류, 농도, 온도 등에 따라서 면에 대한 작용이 다르다. 보통 상태: 거의 상해하지 않고 오히려 불순물을 제거하는 성질 >> 정련, 세탁 등에 사용되고 있다. 묽은가성알칼리액: 저온도-거의 침해작용 없음. 끓일때- 액면 밖으로 섬유가 노출되어 오랫동안 공기와 접촉하는 부분은 가수분해를 일으켜서 산화섬유소로 되어 취약해짐. 100℃이상의 고온: 면을 다소 파괴함 (섬유 형태 변형) (흡습성 + / 염료,약품에 대한 흡수력 + /강력 + / 신도 -) 가성소다의 진한 냉액으로 단시간 처리한 면제품을 긴장상태에 놓아두면 위와 같은 형상이외에 비단과 같은 광택이 많이 나게 되는데 이러한 처리방법을 머서화라고 하며 속칭 실켓가공법이라고도 부른다. 또한 이렇게 처리한 면제품을 머서화면이라고 한다.

7 4) 기타 약제의 작용 (금속염류의 면에 대한 영향)
산성염액 : 승온함에 따라서 섬유를 상해함. 건조하기 전에 충분히 수세하여야 한다. 산화알루미늄, 염화마그네슘과 같이 고온에서 가수분해에 의하여 산을 유리하는 염류는 면을 상해하므로 사용시 주의해야 함.  산화동암모니아 용액 : 상온처리 > 팽윤 > 녹음 > 콜로이드용액 > +물 or 산을 >응집 = 동암모니아 인견의 제조, 방수포 환원제(아황산가스, 산성아황산소오다, 하이드로 설파이트등) :거의 섬유를 상하지 않으므로 표백 빛 탈색제로 사용한다.

8 2. 마 1) 내약품성 대체적으로 면과 비슷하다고 볼수 있다.
1) 내약품성 대체적으로 면과 비슷하다고 볼수 있다. 산에 대한 저항력 : 마>면 (그러나 염산에는 쉽게 영향을 받는다) 알칼리에 대한 저항력 : 면>마 알카리성에 강하고 약산에도 강하나 강산이나 높은 온도의 약산에 의해 손상 마의 정련 : 마의 불순물은 묽은 비누액으로 삶아 제거할수 있다. (일반적으로 알칼리를 사용하여 비누화를 유도해야 하지만 저항력이 약하기 때문에) 표백 : 약한 용액을 사용하여 처리시간을 길게 하여야 한다. 완전히 표백할시, 20~30%의 중량이 감소, 약 30% 강력이 감소됨. 따라서 표백정도를 가감하여야 한다.

9 3. 양모 1)열의 작용 2)산의 작용 100~105℃ : 함유수분을 방출하게 되어 촉감이 거칠어지고 강력이 감소.
  100~105℃ : 함유수분을 방출하게 되어 촉감이 거칠어지고 강력이 감소. (대기중에 방치하면 다시 수분을 흡수하여 촉감과 강력이 원상으로 복구). 110℃~ : 다시 수분을 흡수하더라도 본래의 촉감과 강력을 회복하지 못함. 135℃~ : 분해하기 시작함. 290~300℃ : 탄화되어 25%의 중량으로 감소. !다림질은 150℃이하에서 하는 것이 안전하다.   수분이 존재할 때에는 작용이 다름. 보통온도 : 냉수, 온탕, 알코올, 같은 보통용제에는 녹지 않음. 고온도 : 팽창, 약간 부해, 광택과 강력 저하. 2)산의 작용  무기산(농용액) : 분해 묽은 액 : 거의 변화 없음 (케라틴이 갖고 있는 염기성에 의하여 산과 결합하기 때문)  유기산(수산, 젖산, 주석산, 초산) : 용이하게 흡수 초산, 프롬산은 - 염색제에 사용 농초산 – 양모 침해. 탄닌산 : 거의 흡수되지 않음. 황산에 대한 면과 양모의 작용 비교 : 양모>면 (탄화법에 이용) 황산에 대한 안전 한도 : 끓일때 3%액에서도 침해되므로 이 한도 이하의 약산을 사용해야함.

10 3)알칼리의 작용 알칼리 : 염결합을 절단시킴으로 양모는 알칼리에 쉽게 침해됨.
알칼리 : 염결합을 절단시킴으로 양모는 알칼리에 쉽게 침해됨. 5%의 가성소오다액으로 끓일 경우 : 수분내에 완전히 용해 → 면모직물 분리 !비누정련과 축융시 유리알칼리가 조금도 함유되지 않아야함. 모직물 세탁시 중성세제를 사용. 약 알칼리(비누, 탄산암모니아, 붕사, 인산소오다, 물유리(규산소오다) : 작용이 강하지 않으며, 20℃이하에서는 안전하다. →양모의 정련 및 축융에 쓰임. 양모섬유를 75~100°TW의 농가성소오다액으로 20℃이하에서 5분간 이내 처리하면 섬유는 분해되지 않을 뿐만 아니라 오히려 25~30%의 강력과 광택이 증가되며 외간이 순백하게 되고 염료에 대한 친화력이 증가하게 된다. 이와 같이 처리한양모를 머서화 양모(Mercerized Wool)라고 한다.

11 4. 견 1) 열의 작용 2) 산의 작용 100~105℃ : 함유수분을 방출 110℃ : 단시간일 경우 조금도 변질되지 않음
 열에 대하여 저항력: 견>양모 100~105℃ : 함유수분을 방출 110℃ : 단시간일 경우 조금도 변질되지 않음 130~150℃ : 분자중의 수분을 잃고 세리신은 경화하여 물에 놓기 어렵게 됨. (대기중에 방치하면 다시 흡습하여 원상으로 복구된다) 160~170℃ : 화학적 변화를 일으키기 시작 235℃ : 완전 분해. !다림질은 150℃를 넘지 않는 것이 좋으며 가급적 낮은 온도에서 다림질하여야 한다. 2) 산의 작용 일반적으로 견은 산의 수용액에서 흡수 보유하는 성질 견에 대한 산의 작용 : 양모>견>면 무기산의 묽은 액(상온) : 아무런 해가 없음 (+장시간 처리 : 견질이 많이 상함) !산류를 사용하는 경우에는 그 종류, 농도, 처리온도 및 시간등에 주의하고 처리 후 충분히 수세하여야 한다. 유기산 : 대게 견을 상해하지 않음. 초산, 주석산의 묽은 냉액 : 광택과 촉감이 좋아지고 비단소리를 내므로 산아미제로서 견의 정리에 응용된다. 탄닌산 : 견의 증량제로서 사용 (약 25% 흡수)  염축 가공 : 정련견을 진한 염화칼슘이나 질삼칼슘용액으로 처리→ 내구력 손상없이 전면이 골고루 수축하면서 탄성과 신축성이 부여, 오돌오돌한 표면 효과.

12 3) 알칼리의 작용 4) 기타 약제의 작용 알칼리에 대한 작용: 면>견>양모
 알칼리에 대한 작용: 면>견>양모 가성알칼리의 농용액(상온): 용해 (+가열:작용이 빨라짐) 묽은 가성알칼리액 : 처리시간이 길고 온도가 높을 때 → 섬유가 상한다. 순백도, 광택 및 촉감이 저하되므로 생사의 정련에 쓰이지 않는다. 묽은 탄산알칼리액(탄산소다, 중탄산소다): 견의 증량제(불순물 제거) 진한 것: 견을 침해함. 약알칼리성(비누, 암모니아수, 인상소다, 규산소다, 붕사) :견을 상해하지 않음. 세리신을 용해. !장시간 처리하면 다소 견질이 손상되고 광택과 강신도가 감소. 생사의 정련, 견직물의 세탁 등에는 유리알칼리를 함유하지 않은 중성비누를 사용. 4) 기타 약제의 작용  금속염류(알루미늄, 주석, 철, 구리, 납) : 매염제, 증량제로 사용(흡수하여 고착) 질산칼슘의 80%용액, 특수염류의 열액(90℃)중에 약 30초간 처리: 특수가공(증량견) (취화되지 않고 수축하는 현상을 일으킴)  산화제(표백분, 차아염소산소다) : 견을 상해함. 과산화소다, 과붕산소다, 중크롬산칼륨등 : 표백제 환원제 : 표백, 탁색, 및 발염

13 5. 비스코스레이온 6. 구리암모늄레이온 유기산 및 묽은 산 : 크게 손상되지 않음. 농후한 무기산 : 분해
약 알칼리 : 해치지 않음. 강알칼리 : 섬유를 팽윤시켜 결국 강도가 떨어지게 됨. 6. 구리암모늄레이온 가열 : 비스코스레이온과 같이 쉽게 탐. 180℃ → 까맣게 탄다. 강알칼리 : 약함. 약알칼리 : 안정.

14 열 고정 다림질처럼 단지 열만으로 형태를 기억 시키는 공정으로 합성직물에 효과가 크다. 즉 , 합성 섬유 또는 그 혼방 직물의 형태나 치수를 반영구적으로 보하기 위하여 높은 온도(융점 이하)로 처리하는 가공. *건열고정- 합섬 직물의 다량 처리에 많이 활용되고 있는 방법이다. 이방법에는 가열 실린더를 이용한 접촉식, 열풍식,적외선식의 세 가지 방법이 있다. *습열고정- 끓는 물에 담궈서 열고정 시키는 방법이다. *증열고정- 보빈이나 구멍이 뚫린 빔에 실이나 천을 감아서 수증기로 처리한다. Steaming이라고도 한다.

15 나일론 직물의 열고정 나일론 열고정 종류 예비열고정(Pre-set) :작업과정에서 생기는 변형을 피하기 위하여 행함.
나일론 직물은 열에 의하여 연화수축하거나 냉각하면 그 상태로 고정되지만 더 높은 온도로 가열하면 그전에 고정되었던 것이 해소되어 새로운 고정을 얻게 된다. 열고정의 본질은 바로 이러한 성질을 이용하여 장력하에서 열처리하고 냉각하므로서 천의 형태를 안정화하는 작업이라 할 수 있다. 나일론 열고정 종류 예비열고정(Pre-set) :작업과정에서 생기는 변형을 피하기 위하여 행함. 마무리 열고정 : 제품으로 상용할 때에 세탁에 의한 변형이나 신축을 방지하기 위하여 행함.

16 폴리에스테르 직물의 열고정(감량 유연공정)
 폴리에스테르 직물의 주요 가공공정 : 열고정, 감량유연 가공(알칼리처리) 종류:자포(습열) : 예비 열고정에 이용, 120~130℃의 과열과 증기 중포(건열) : 마무리 열고정에 이용. 180~220℃의 건열이 사용.  알칼리 감량 유연공정 : 섬유를 부드럽게 하는 방법 방법:섬유 표면에 피막 형성 : 유연제 사용 섬유를 알칼리로 감량 :겉부분을 알칼리로 제거 감량

17  아세테이트레이온 직물의 가공  아세테이트레이온 직물은 그의 열가소성을 이용하여 본제한 다름 주름을 잡아 플랫 베드 프레스(Flat Bed Press)로 가열하면서 눌러 주어 주름 고정(Pleat Setting)가공을 할 수도 있다. 섬유 중에는 그 섬유의 융점보다 약간 낮은 온도에서 주름이나 권축을 주고 압력과 열을 가하여 영구적으로 형태를 유지하는 것이 있는데 이 성질을 열가소성이라 한다.

18 가소성(Plasiticity) 섬유에 적당한 습기를 함유시켜 섬유질을 파괴하지 않는 한도로 가열하면 함유 수분을 잃게 되며
 섬유에 적당한 습기를 함유시켜 섬유질을 파괴하지 않는 한도로 가열하면 함유 수분을 잃게 되며 이때에 강한 압력을 가하면 탄성을 잃어 임의의 형태로 만들 수 있다. 또한 열과 압력을 제거하여 방냉하더라도 그 형태를 오랫동안 지니는 성질이 있는데 이것을 가소성이라고 한다. 가소성은 섬유에 따라 다르다.

19 출 처 : 어패럴소재 - 교학연구사, 의류재료학 - 형설출판사, 纖維工學 – 형설출판사 Naver 지식인 (용어정리)
Thank you 출 처 : 어패럴소재 - 교학연구사, 의류재료학 - 형설출판사, 纖維工學 – 형설출판사 Naver 지식인 (용어정리)