Core Traditional Dyeing Academy

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1 Core Traditional Dyeing Academy
Institute of Traditional Dyeing Silla University, Busan, Korea Core Traditional Dyeing Academy

2 섬유의 형태 전통염색연구소

3 섬유의 형태 섬도와 섬유장 섬유장(length of fiber) 섬유장이 길수록 포합력 양호 강한 방적사 제조 필라멘트
Filamernt 섬유장이 극단적으로 긴 것 견, 인조섬유 Staple fiber(SF) : 필라멘트를 적당한 길이로 잘라 방적한 실 방적사 Spun yarn 일정 범위의 섬유장을 갖는 것 견을 제외한 천연섬유로 구성

4 방적사와 필라멘트사의 비교 성 질 방적사 필라멘트 광 택 적 다 많 다 보온성 좋 다 나쁘다 촉 감 따뜻하다 차갑다 흡습성 치밀성 부 족 양 호

5 방적 방적사 방적 필라멘트사

6 방적사 필라멘트

7 관계장(aspect ratio) 섬유의 폭에 대한 길이의 비 형태면에서 볼 때 1:100 이면 섬유라고 할 수 있음.
실용적 측면에서는 1:1000 이상이 되어야 함. 방적사(spun yarn)는 섬유를 평행하게 배열한 후 꼬임(twist)을 가하여 제조 필라멘트(filament)사는 관계장을 임의로 조정할 수 있음. 필라멘트의 경우 일정한 길이로 절단하여 스테이플 파이버(staple fiber : SF)로 만들 수 있음. 방적의 3대 원리 평행화, 섬세화, 꼬임

8 섬유의 길이 종류 섬유장(mm) 해도면 44 양모 20~200 이집트면 35.5 저마 150~250 미국면 25.4 아마
300~600 인도면 22.8 견 5x105~10x105

9 섬유의 형태 섬도와 섬유장 섬도(fineness) 섬도의표시 섬유의 굵기 섬도가 작을수록 섬세한 실을 만들 수 있음
섬세한 실일수록 촉감이 부드럽고, 외관은 미끄러우며, drape성이 양호 섬도의표시 일정한 길이에 대한 무게의 비율로 표시 항장식 번수법 일정한 무게에 대한 길이의 비율로 표시 항중식 번수법

10 l l l l 섬유의 실제 굵기 계산 5d nylon 5d rayon d = 1.14 D = d 5
x 11.9μ d 5 1/2 l = ( ) x = 25 μ 1.14 l : 섬유의 직경 D : 데니어 5d rayon d = 1.51 5 d : 비중 1/2 l = ( ) x = 22 μ 1.51

11 항장식 번수법 D = 데니어법 L w x W l W : 표준시료의 무게(g) : 1g
L : 표준시료의 길이(m) : 9,000m w : 시료의 무게(g) l : 시료의 길이(m) D : denier 항장식 번수법 : 필라멘트사에 적용하는 섬도 표시 방법 수치가 클수록 굵은 실

12 항장식 번수법 Tex 방식 국제표준화기구(ISO)의 섬유전문위원회에서 1956년 발표한 방식.
만국직접방식(Universal Direct System)이라고도 함 처음엔 학술논문에만 사용되다가 현재는 산업계에서도 채택하고 있음     1,000m가 1g이면 1tex yarn의 표시에 사용     1,000m가 1mg이면 1mtex fiber의 표시에 사용     1,000m가 1kg이면 1ktex rope 및 그 중간제품 표시에 사용

13 l l : 시료의 길이(yd) 항중식 번수법 N = W x L w W : 표준시료의 무게(lbs)
N : 번수(‘s) 항중식 번수법은 방적사에 적용되는 번수 표시방법이다. 항중식 번수의 수치가 클수록 섬세한 실이다.

14 항중식 번수법에서의 표준길이와 표준무게 영국식 면사, 견 방적사 번수 영국식 소모사 번수 Yorkshire식 방모사 번수
항중식 번수법에서의 표준길이와 표준무게 영국식 면사, 견 방적사 번수 1yd=0.9144m 1 lb= g 1lbs가 840yds일 때 1's 영국식 소모사 번수 1lbs가 560yds일 때 1's Yorkshire식 방모사 번수 1lbs가 256yds일 때 1's 영국식 마사, linen, 미국식 방모사 번수 1lbs가 300yds일 때 1's 프랑스식 면사 번수  500g이 1,000m일 때 1's

15 예제 4,500m가 20g인 나일론사의 섬도는 몇 데니어(denier)인가?
5 lbs가 4200yd인 면사의 영국식 번수는 얼마인가? 60번수의 소모사 길이가 5600yd이다. 이 소모사의 무게는 얼마인가?

16 섬유의 단면 섬유의 단면은 섬유제품의 촉감, 광택, 탄성, 오염성, 레질리언스, 벌크(bulk)성, 피복성, 보풀형성 등에 영향을 준다. 인조섬유는 방사구의 형태에 변화를 주어 다양한 단면의 섬유를 방사할 수 있음 건식방사(dry spinning) 습식방사(wet spinning) 용융방사(melt spinning)

17 섬유의 단면과 측면 camel hair(SEM) camel hair 양모의 단면과 측면 Cashmere hair
Alpaca hair

18 섬유의 단면과 측면 목면의 단면과 측면 머어서화 면의 단면과 측면 저마의 단면과 측면 아마의 단면과 측면

19 황마의 단면과 측면 대마의 단면과 측면 면 : 측면이 편평한 ribbon형으로 꼬임이 있음. 마 : 결절(node)가 있음.

20 섬유의 단면과 측면 Acetate의 측면 견의 단면과 측면 비스코오스 레이온의 단면과 측면
텐셀(Tencel, Lyocell)의 단면과 측면

21 섬유의 단면과 측면 아크릴의 단면과 측면 나일론66의 단면 개질(modification) 정도가 낮은 나일론6 나일론6의 단면

22 섬유의 단면과 측면 폴리에스텔의 단면과 측면 이형단면화한 폴리에스텔의 단면

23 섬유 단면의 특징 원형 완전 원형 : 나일론, 폴리에스테르, 염화비니리덴, 폴리염화비닐, 폴리프로필렌
2) 거의 원형 : 양모, 기타 동물모 섬유, 큐프라, 아크릴 콩모양 하트형 : 아크릴계 편평한 것: 비닐론 중공이 있는 것 : 면

24 천연섬유의 단면 형태 결정요인 인조섬유의 단면 형태 결정요인
① 식물이 성장하는 동안 섬유소가 형성되는 방법 ② 동물성 섬유에서는 모낭의 모양과 단백질의 조성 ③ 견섬유는 토사(吐絲)되는 관의 형태 인조섬유의 단면 형태 결정요인 ① 방사구와 방사방법으로 단면의 형태를 조절할 수 있음 ② 굵기, 형태, 광택, 길이, 기타 여러 성질을 생산공정에서 변화 가능

25 원형단면 섬유 촉감이 부드러운 반면 피복성은 나빠진다. 뒤에 묻어 있는 오염을 확대, 투과하므로 불결하게 보인다.
촉감이 비교적 부드럽고 투명한 특성을 지닌다. 예) 나일론, 폴리에스텔, 폴리프로필렌 등 용융방사에 의하여 제조한 섬유 천연섬유 중 양모

26 이형단면 섬유 원형이 아닌 단면의 섬유 면 : 단면형태가 편평하여 평면에서의 빛의 반사가 커서 광택과 피복성은 좋지만
촉감은 거칠다. 견 : 삼각형 단면으로 인해 부드러운 촉감, 우아한 광택 인조섬유 : 견과 같은 특성을 갖게 하기 위해 방사구 형태 조절.

27

28 단면비 섬도(denier) 단면비 pill/cm2 3 4.5 1 2.75 2.07 3.54 4.64 45 9 17 5 0
섬유의 단면에서 가장 좁은 폭에 대한 가장 넓은 폭의 비(比) 단면비는 보풀 형성과 관련   섬도(denier)    단면비   pill/cm2        3        4.5     1     2.75     2.07     3.54     4.64      45       9      17       5       0

29 권축(crimp) 권축 방적성, 레질리언스, 마찰강도, 신축성, 벌크성(bulk), 함기성(含氣性)
섬유가 길이 방향으로 파상(波狀), 굴곡, 코일(coil) 또는 컬(curl)이 존재하는 상태 천연섬유 중에서 권축을 가진 대표적인 섬유는 양모 권축 방적성, 레질리언스, 마찰강도, 신축성, 벌크성(bulk), 함기성(含氣性) 보온성, 통기성, 투습성, 흡수성, 촉감이 좋아짐. 광택은 감소함.

30 인조섬유의 권축 형성법 기계적 권축 형성법 화학적 권축 형성법 복합방사법에 의한 복합섬유(conjugate fiber)
아크릴섬유의 열에 의한 신축성 이용 편성물의 열가소성 이용 화학적 권축 형성법 복합방사법에 의한 복합섬유(conjugate fiber)

31 아크릴섬유의 열적 성질을 이용한 crimp 형성 열가소성이 있는 섬유로 메리야스를 편성한 후 열고정하여 crimp 형성
아크릴섬유는 열을 가하여 신장시킨 후 다시 열처리하면 본래대로 수축됨. 열가소성이 있는 섬유로 메리야스를 편성한 후 열고정하여 crimp 형성 절단 풀어냄

32 섬유의 구조 전통염색연구소

33 선상 고분자 물질인 섬유 간단한 분자가 되풀이 결합하여 이루어짐 섬유는 가늘고 긴 물질이기 때문에
섬유를 만드는 분자 역시 가늘고 긴 분자라야 함. 분자길이가 1,000Å 이상 간단한 분자가 되풀이 결합하여 이루어짐 중합체 또는 고분자 (polymer)

34 단량체가 축합 또는 부가의 방법으로 중합체가 되는 반응
단량체(monomer) 중합체(polymer) 단체(單體, simple substance) 중합 단량체가 축합 또는 부가의 방법으로 중합체가 되는 반응 polymerization 중합도 중합체를 구성하는 단위 단량체의 수 Degree of polymerization

35 Ethylene의 중합에 의한 polyethylene의 생성
이량체 육량체 CH2=CH2 -CH2-CH2 -CH2-CH2 -CH2-CH2- 단량체(monomer) 이량체(dimer) 삼량체(trimer) monomer dimer trimer tetramer pentamer hexamer heptamer octamer nonamer decamer………polymer

36 고분자의 분류 형태에 따른 분류 중합방법에 따른 분류 선상고분자(linear polymer)
분지고분자(branched polymer) 가교고분자(crosslinked polymer) 중합방법에 따른 분류 축합중합 고분자(polycondensation polymer) 부가중합 고분자(addition polymerization polymer) 개환중합 고분자(ring opening polycondensation polymer) 공중합체(copolymer)

37 형태에 따른 분류 선상고분자 쇄상 고분자(chain polymer)라고도 한다.
긴 사슬로 이루어진 고분자이며, 천연적으로 얻는 유기고분자는 대부분 여기에 속함. 용매에 잘 녹는다. 형태에 따라 실뭉치형, 직선형, 코일형, 층상형 등이 있다. 실뭉치형 직선형 코일형 층상형

38 형태에 따른 분류 분지고분자 선상 고분자의 주사슬에 다른 고분자가 결합하여 가지 모양을 취하고 있는 것.
녹말 중의 아밀로펙틴(amylopectin), 고무 등이 여기에 속함. 용제에 비교적 잘 녹는다. 용액의 점성이 선상 고분자보다 높다. 분지고분자

39 형태에 따른 분류 가교고분자 분자 사슬 사이에 물리, 화학적 결합이 일어나서 3차원 구조를 취하는 것
용제에 팽윤(swelling)될 뿐 녹기 어려운 성질을 갖는다. 가교결합이 많아지면 망상고분자(network polymer)가 됨. 가교결합도가 높으면 다이아몬드처럼 단단한 것이 되고, 융점이 높으며, 팽윤되지 않는 고체가 된다. 가교 고분자

40 중합방법에 따른 분류 축합중합고분자 + + + + Polycondensation polymer
한 분자 중에 최소 2개의 작용기(functional group)를 갖는 분자가 서로 반응하고, 물, 암모니아, 염화수소와 같은 간단한 물질을 방출하면서 순차적으로 결합하여 고분자가 되는 것을 축합중합이라고 함 [예] 나일론, 폴리에스텔 등 + + + +

41 중합방법에 따른 분류 부가중합고분자 Polyaddition polymerization polymer
단량체의 단위에서 분자나 원자가 이탈하지 않고 중합체가 형성되는 것을 부가중합이라고 함 반응중간체의 성질에 따라 양이온 부가중합체, 음이온 부가중합체, 라디칼 부가중합체로 분류한다. [예] 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리스티렌 등 + 개시제 + + +

42 중합방법에 따른 분류 개환중합고분자 ring-opening polymerization polymer
고리 형태의 구조를 가진 화합물이 고리가 열리면서 일어나는 중합반응에 의하여 생성되는 고분자를 말함. [예] 고리상 에테르, 고리상 아미드 등

43 중합방법에 따른 분류 공중합체 copolymer
두 종류의 단량체를 반응시켜 단독 고분자(homopolymer)들끼리 결합된 형태로 얻는 고분자. 단량체의 결합형식에 따라 몇 가지 공중합체로 나눌 수 있다. A-A-B-B-B-A-B-B-A-A-A-B-A-A random copolymer A-A-B-B-A-A-B-B-A-A-B-B-A alternated copolymer A-A-A-A-A-A-A-B-B-B-B-B-B-B block copolymer A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A graft copolymer B-B-B-B-B-B

44 분자간 인력 섬유는 동일한 선상 고분자가 길이 방향으로 무수히 집합하여 이루어짐. 분자간 인력
선상 고분자들끼리 집합할 수 있도록 하는 힘. 수소결합 van der Waals force 수소결합 고분자사슬 분자 사슬의 길이가 길어지면(즉, 중합도가 높으면) 분자간 결합수가 많아져서 전체 결합력이 커져서 강도가 높은 섬유가 된다.

45 셀룰로오스의 중합도와 강도 섬 유 중합도 강도(g/d) 150 이하 분말상태 비스코오스 레이온 250 2.3
150 이하 분말상태 비스코오스 레이온 폴리노직 레이온 면 , ~5 중합도가 커지면 섬유의 강도가 증가한다. 그러나 어느 한계 이상이 되면 중합도가 증가하더라도 반드시 섬유의 강도가 증가하지는 않는다. 분자가 분리되기 전에 분자 자체가 절단되기 때문.

46 분자간 수소결합과 구김 발생 1 2 3 2 3 4 압축 1’ 2’ 3’ 1’ 2’ 3’ 수소결합 새로운 수소결합

47 섬유의 미세구조 섬유는 긴 선상(linear type)의 분자가 다수 집합하여 밀집된 부분과 불규칙하게 교차하여 느슨한 부분으로 이루어져 있음. 결정부분 비결정부분 미셀(micell)구조

48 결정성 선상 고분자의 결정화 방법 고분자 화합물에는 결정성 고분자와 비결정성 고분자가 있음
그러나 결정성 고분자라고 하더라도 고분자 전체가 결정으로 되어 있는 것이 아니고, 결정 부분과 비결정 부분이 섞여 있음 선상 고분자의 결정화 방법 분자간 결정화 술달린 미셀(fringed micell) 형성 분자내 결정화 겹친 사슬구조(folded chain structure) 형성

49 인조섬유의 결정성 drawing spinning 방사원액 방사 연신 배향도 증가 결정화 결정부분이 거의 없다 (고무)
결정부분에 방향성이 없다 (플라스틱) 결정부분에 있고 일정한 방향성이 있다 (섬유)

50 섬유의 결정화도와 섬유의 성질 결정화도 전체 섬유의 부피(무게) 중 결정 부분이 차지하고 있는 부피(무게)의 비
결정부분이 많을수록 강도, 탄성, 가소성이 크다. 비결정부분이 많을수록 유연성, 신도, 수분흡수성이 좋다. 적절한 비율로 존재할 때 우수한 섬유가 됨

51 섬유의 성질

52 섬유의 역학적 성질 섬유의 흡수 성질 섬유의 전기적 성질

53 섬유의 역학적 성질 강도와 신도 강도 섬유가 외부의 물리적 힘에 견디는 성질. 가장 일반적인 외부의 힘은 인장력이다.
따라서 강도는 항장력(抗張力)을 의미한다. 항장력은 인장강도(tensile strength)라고 한다. 인장강도의 단위는 단위 섬도에 대한 절단하중으로 표현. 신도 섬유가 외부의 물리적 힘에 순응하는 성질. 절단될 때까지 늘어난 길이를 섬유의 원래 길이에 대한 백분율 인장력에 의하여 변형되는 정도를 인장변형률(tensile strain)이라고 한다.

54 강신도 측정 장치 인장강도시험기, INSTRON 시료를 일정한 하중의 크기로 위로 잡아당긴다. 크로스 헤드 콘트롤 박스
시료 파지구 기록계 시료의 한쪽 끝을 고정시키고 다른 쪽 끝에 하중을 가한다.

55 강도-신도 곡선(stress-strain diagram)
절단 강도(g/d) 신도(%)

56 몇 가지 섬유의 강신도 곡선 0 5 10 15 20 25 30 35 강도(g/d) 신도(%) 아마 6 5 면 4 나일론 3 2
면 나일론 강도(g/d) 견 레이온 양모 신도(%) 몇 가지 섬유의 강신도 곡선

57 섬유 강도(g/d) 습윤강도(%건강) 신도(%)
각종 섬유의 강도와 신도 섬유 강도(g/d) 습윤강도(%건강) 신도(%) 면 ~ ~ ~10 아마 ,6~ ~ ~3.3 견 ~ ~ ~25 양모 ~ ~ ~35 레이온 ~ ~ ~24 아세테이트 ~ ~ ~35 나일론 ~ ~ ~42 폴리에스텔 ~ ~32 아크릴 ~ ~38 폴리프로필렌 ~ ~60

58 초기탄성률 θ P θ l 하중과 신도가 비례하는 아주 작은 신장 범위에서, 신장률과 하중의 비, tan θ 하중(g/d)
P (g/d) θ 초기탄성률(g/d) = tan = X 100% l (%) 하중(g/d) P θ l 신도(%) 하중과 신도가 비례하는 아주 작은 신장 범위에서, 신장률과 하중의 비, tan θ

59 초기탄성률 각종 섬유의 초기탄성률 초기탄성률은 신장의 초기(아주 적은 신장)에 필요한 힘의 크기.
섬유의 강연성(stiffness)를 나타냄. 초기탄성률이 크면 섬유가 강직함. 한복이나 넥타이감은 초기탄성률이 비교적 큰 섬유소재를 선택해야 함. 각종 섬유의 초기탄성률 섬유 초기탄성률(g/d) 섬유 초기탄성률(g/d) 면 ~ 레이온 ~68 저마 ~ 폴리프로필렌 ~100 양모 ~ 아세테이트 ~41 견 ~ 나일론 ~30 폴리에스텔 ~ 아크릴 ~60

60 탄성(elasticity) 탄성도 섬유가 외력에 의하여 늘어났다가 외력을 제거했을 때 다시 줄어드는 성질.
늘어난 길이에 대한 회복된 길이의 백분율. 탄성회복률(elastic recovery)라고도 함 OL : 전신장 LL’ : 직시탄성신장 LL” : 지연탄성신장 OL” : 영구변형, 영구신장, 잔류신장, 소성변형 P 하중 L L’ O L” L’ L 직시탄성회복률 = X 100 OL 신장 L L” 지연탄성회복률 = X 100 OL

61 예제 10cm의 실을 잡아당겼더니 16cm가 되었다. 힘을 제거하자마자 14cm가 되었고, 24시간 후 다시 13cm가 되었다. 이 실의 직시탄성회복률은 얼마인가? 이 실의 지연탄성회복률은 얼마인가? 이 실의 영구변형은 몇 cm인가? 전신장 : 6cm 직시탄성신장 : 6cm-4cm=2cm 지연탄성신장 : 6cm-3cm=3cm

62 섬유 탄성회복률(%) 섬유 탄성회복률(%)
탄성과 섬유의 성질 섬유의 레질리언스, 섬유제품의 내추성, 형태안정성을 향상 각종 섬유의 탄성회복률(2% 신장) 섬유 탄성회복률(%) 섬유 탄성회복률(%) 면 아세테이트 아마 나일론 저마 폴리에스텔 견 아크릴 양모 올레핀 ~100 레이온 비닐론

63 섬유의 흡수 성질 섬유는 수분, 염료, 가공제 등을 흡수하는 성질을 갖는다. 흡수성질에 영향을 주는 요소 섬유 자체 특성
섬유의 형태, 밀도, 결정구조, 비결정부분 중의 작용기 종류 환경 조건 환경의 습도, 온도

64 섬유는 중공부분(lumen)이 존재하므로 비중 측정이 곤란. 중공부분을 포함한 전체의 부피에 대한 무게로 표시(g/cm3)
비중(Specific gravity) 비중 : 4oC에 있어서 동일한 물의 양에 대한 무게의 비 어떤 물질의 질량과, 이것과 같은 부피를 가진 표준물질의 질량과의 비율이다. 비중은 기체의 경우 온도와 압력에 따라 달라지며, 대부분의 경우 밀도와 같은 개념으로 생각해도 무방하다 섬유는 중공부분(lumen)이 존재하므로 비중 측정이 곤란. 중공부분을 포함한 전체의 부피에 대한 무게로 표시(g/cm3) 겉보기 밀도(apparent density)의 개념으로 본 것

65 비중이 작은 섬유는 (1) 경쾌감을 준다. (2) 보온성이 높다.
(3) 같은 무게로 많은 양의 제품을 생산할 수 있다(경제적). (4) 세탁하기 어렵다. (5) 침강속도가 느리다(어망에 사용하지 못함) 비중의 크기 : 광물성 섬유>식물성섬유>동물성 섬유

66 각종 섬유의 비중 종류 비중 종류 비중 면 1.47~1.52 마닐라삼 1.32~1.45 케이팍 1.4 야자섬유 1.64
종류 비중 종류 비중 면 ~ 마닐라삼 ~1.45 케이팍 야자섬유 양모 ~ 비스코스인견 ~1.55 앙고라토모 동암모니아인견 ~1.53 생견 ~ 아세테이트 ~1.33 연견 ~ 나일론 아마 ~ 아크릴 대마 ~ 석면 ~2.8 저마 ~ 유리섬유 황마 ~ 폴리프로필렌

67 보온성과 열전도성 의복의 단열 능력 의복의 열 전달 능력. 열전도성이 낮으면 보온성이 크다. 보온성 열전도성
섬유의 함기성, 섬유 자체의 열 전달 능력 등에 의존 d 열판전도법에 의한 열전도율 계산 k(t2-t1) Q Q = d t2 t1 k : 열전도율 k/d : 열투과율, d/k : 열저항치

68 각종 섬유의 열전도율 섬유 열전도율(cal/cm.sec.oC) 공기 면 아마 양모 견

69 실제 의복의 보온성 섬유의 구성에 따라 함기량이 다르다. 실, 직물, 편물에 따라 함기량의 차이가 있다는 뜻
필라멘트<스테이플사, 텍스쳐사 직물<편물 꼬임수가 많은 실<꼬임수가 적은 실 문제 양모제품과 견제품은 어느 것이 더 보온성이 좋은가? 그 이유는?

70 간편한 보온성 측정법 냉각법 뜨거운 물 (1) 시간차에 의한 방법 b a 보온율(%) = ( - 1) x 100 a : 시료를 덮지 않은 열원체가 일정 온도까지 냉각하는데 걸리는 시간 b : 시료를 덮은 열원체가 일정 온도까지 냉각하는데 걸리는 시간 직물 비이커

71 간편한 보온성 측정법 냉각법 뜨거운 물 (2) 온도차에 의한 방법 b a 보온율(%) = (1 - ) x 100
직물 (문제) 2개의 통에 90oC의 물을 넣은 후 한쪽은 직물을 덮고 다른 한쪽은 그대로 30분간 방치하였다. 30분 후 직물을 덮은 쪽은 80oC, 덮지 않은 쪽은 70oC였다. 이 직물의 보온율은? 보온율= (1- 10/20 ) x 100 = 50%

72 흡습성(Hygroscopicity) 섬유의 흡수성 섬유는 환경과 끊임없는 수분 교환을 한다. 습한 공기 섬유 섬유 건조한 공기
섬유의 물리적 성질에 영향을 준다.(인장강도, 전기전도도 등) 의복의 성능에 중요한 역할을 한다.(땀 흡수성, 대전성 등) 섬유 제조공정에서 영향을 준다.(슬라이버 제조, 염색, 가공 등)

73 공정수분율(official moisture regain)
수분 흡수성의 표시 공정수분율(official moisture regain) - 국가간 섬유 거래를 위해 정해둔 수분율 - 공정수분율을 이용하여 정량(conditioning weight)를 구한다. 공정수분율 정량(正量) = 무수량 x 1 + 100 몇 가지 섬유의 공정 수분율 섬유 공정수분율(%) 섬유 공정수분율(%) 면 비스코오스레이온 견 올레핀계 아마 나일론 양모 폴리에스텔

74 표준수분율(standard moisture regain)
수분 흡수성의 표시 표준수분율(standard moisture regain) 표준상태(온도 20oC, R.H. 65%)에서의 수분율 수분회복률(moisture regain) 함수시료 중량 – 건조시료 중량 수분율 = X 100 건조시료 중량 함유수분율(moisture content) 함수시료 중량 – 건조시료 중량 함수율 = X 100 함수시료 중량

75 수분율과 함수율 사이에는 다음과 같은 관계가 있다.
100 x 함수율 100 x 수분율 수분율 = 함수율 = 100-함수율 100+수분율 문제 절대 건조 중량이 100kg인 양모의 정량은 얼마인가? 건조시료의 중량이 100g인 섬유의 함수 중량은 120g이었다. 이 섬유의 수분회복율은 얼마인가? 수분율 20%인 섬유의 함수율은 얼마인가?

76 수분흡수의 평형(moisture equilibrium)
율 흡습(absorption) 평형 탈습(desorption) 시간 흡습 및 탈습의 평형 수분흡수평형에 도달하면 단위 시간 동안에 섬유로부터 증발하는 물분자의 수와 단위시간 동안에 섬유에 흡수되는 물분자의 수는 같다.

77 -섬유의 수분율은 온도보다 상대습도의 영향이 더 크다.
상대습도와 수분율의 관계 -섬유의 수분율은 온도보다 상대습도의 영향이 더 크다. -일정한 온도에서 상대습도와 수분율의 관계 곡선을 수착등온선(sorption isotherm)이라고 함. 수분율 탈습 흡습 (%) 상대습도(%) 수착등온선

78 수분흡수의 이력현상(hysteresis of moisture absorption)
흡수 전력(前歷)에 따라 평형에 도달하는 수분율이 달라지는 현상 수분율 평형 이력 시간 같은 섬유라 하더라도 원래 젖은 섬유가 도달하는 평형수분율은 원래 건조한 섬유를 같은 상태에 두었을 때 도달하는 평형수분율과 같지 않고 더 큰 값을 갖는다.

79 물의 흡착형태 섬유고분자와 결합하는 물의 형태 직접결합수 α - water 간접접착수 β - water α - water
섬유의 물리적 성질(강력, 탄성도, 강연도, 팽윤도, 흡수열)과 관련 간접접착수 β - water 섬유의 화학적 성질, 증기압 유지와 관련 α - water H2O H2O H2O H2O H2O β - water H2O H2O

80 직접결합수와 간접접착수의 결합 α - water β - water 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 결합하는 물분자 수
흡착 초기에 많이 흡수 흡착말기에 많이 흡수 0.9 0.8 α - water 0.7 0.6 결합하는 물분자 수 0.5 0.4 0.3 β - water 0.2 0.1 0.0 수분율

81 섬유의 전기적 성질 섬유는 일반적으로 전기절연물질이지만 절연저항은 섬유의 수분 함유 정도나 전해질 또는 온도에 따라 변화한다.
14 12 wool 10 nylon cotton 8 log Rs ramie 6 4 2 R.H(%) 상대습도와 각 섬유의 전기저항

82 섬유의 함수율이 클수록 전기저항은 작아진다. 즉 전기전도도가 커진다.
14 12 ramie 10 nylon cotton 8 log Rs 6 wool 4 2 log M 각종 섬유의 함수율과 전기저항 섬유의 함수율이 클수록 전기저항은 작아진다. 즉 전기전도도가 커진다.

83 log Rs Temp(oC) 온도의 변화에 따른 전기저항 온도가 높을수록 전기저항이 작다. 8 7 M=9.0% 6
5 4 M=14.4% 3 M=17.3% Temp(oC) 온도의 변화에 따른 전기저항 온도가 높을수록 전기저항이 작다.

84 대전성 대전(帶電) : 어떤 물체가 정전기를 띠는 현상 물체간의 마찰에 의하여 발생 대전열
(+) 석면-유리-운모-양모-견-알미늄-종이-목면-에보나이트-유황 (-) (+) 양모-나일론-견-비스코오스-유리섬유-면-오올론-폴리에스텔 (-) 섬유 정전기 수분

85 정전기에 의한 피해 불쾌감 Static mark 발생 화재발생 방적공장의 슬라이버(sliver)의 roller부착 치마의 휘감김 오염도 증가 혈중 칼슘 이온 농도(4mg/dl가 정상)의 감소 오줌 속의 칼슘 농도 증가

86 음이온 발생의 내의 양으로 하전한 입자를 끌어당김. 칼슘이온(Ca+2)이 혈액 중에 증가 혈액의 알칼리성 유지 각종 질병, 특히 신경통, 류마티즘 예방 피부 미용효과