▶ 섬유의 내부 구조
- 섬유는 단위 분자가 긴 체인을 형성하면서 이루어진 선상 중합체(고분자, polymer).
- 단량체(monomer) : 중합체를 구성하는 단위분자
- 중합도(degree of polymerization) : 중합체를 형성하는 단량체의 수
(중합도가 높은 섬유는 낮은 섬유에 비하여 강도가 강함.)
- 모든 섬유는 결정 영역과 비결정 영역을 갖고 있음.
- 비결정(amorphous) 영역 : 섬유 내부에 중합체들이 불규칙하거나 비정형으로 배열.
:비결정 영역이 발달한 섬유는 신도, 흡습성, 염색성이 우수하나 강도가 약함.
EX) 견, 레이온섬유
- 결정(crystalline) 영역 : 중합체들이 규칙적으로 치밀하게 배열.
: 결정 영역이 발달한 섬유는 강도와 내열성이 우수하나, 신도, 흡습성, 염색성이 감소.
EX) 폴리에스터, 나일론, 아라미드섬유
- 배향(orientation) : 섬유 내부의 분자와 결정들이 섬유의 길이 방향으로 평행하게 배열, 정리되어 있는 것.
: 배향이 잘 되어 있는 섬유는 결정성이 우수하여 강도가 강하지만 산도, 흡습성, 염색성이 좋지 않음.
: 그러나 결정 영역이 발달한 섬유가 반드시 높은 배향성을 갖지는 않음.
: 인조섬유는 생산 직후 배향이 불규칙하고 잘 되어 있지 않아 강도가 약함.
- 연신(drawing) : 제조 공정 중에 섬유 길이를 여러 배로 늘여 주면
섬유가 가늘어지고 배향상이 향상되어 강도가 증가.
▶ 섬유의 성질
- 섬유의 성질은 소재 제품의 특성 및 용도에 영향을 미침.
- 섬유 소재의 특성은 섬유 성질 외에도 제조 공정(실, 직물, 편성물, 가공 등)에서의 다양한 변수에 의해 영향을 받음.
- EX) 같은 종류의 섬유라도 실의 굵기나 강도, 직물 조직이나 밀도, 가공 방법 등에 따라 소재 특성 및 용도가 달라짐.
1 ) 내구성
: 소비자가 섬유소재를 사용하는 기간 동안 일정한 성능을 유지할 수 있는 성질을 의미.
● 강도(Strength)
: 섬유가 어떤 힘에 견뎌 내는 능력.
- 인장강도 : 섬유소재를 양쪽에서 일정한 하중을 주면서 잡아당겼을 때, 끊어지는 한계점.
- 일반적으로 천연섬유에 비하여 합성섬유의 강도가 큼.
- 섬유소재의 강도는 실의 종류, 섬유소재의 밀도와 조직 등에 의해서 영향을 받음.
· 단사보다는 합사의 강도가 크고, 동일한 실로 제직한 직물이라도 밀도가 높고 조직이 치밀하면 강도가 증가.
· 직물은 경사 방향이 위사 방향보다 밀도가 높고, 경사에 강도가 강한 실을 사용하기 때문에
경사 방향의 강도가 위사 방향보다 큼.
● 내약품성
: 섬유가 화학약품에 견뎌내는 성질을 의미.
- 면섬유는 산에 내구성을 보이지만 알칼리에 우수한 내구성을 가짐.
- 견섬유는 산에 높은 내구성을, 알칼리에 낮은 내구성을 가짐.
● 내일광성
: 섬유가 빛(천연 또는 인공)에 노출되었을 때 자외선에 의한 황변, 변색, 손상에 견뎌내는 성질을 의미.
- 섬유의 내일광성은 견, 나일론 < 면, 레이온, 아세테이트 < 폴리에스터 < 아크릴섬유 순으로 우수.
● 내열성
: 섬유가 열에 견뎌내는 성질을 의미.
- 천연섬유는 220℃ 이상의 온도에서 탄화되므로, 220℃ 미만에서 다림질.
- 인조섬유는 일정 온도 이상이 되면 녹으며, 이 온도를 융점이라고 부름.
- 융점보다 낮고 섬유가 변형되는 온도를 연화점이라고 부름. 따라서 합성섬유는 반드시 연화점 미만에서 다림질.
2 ) 외관적 성질
● 광택(luster)
: 섬유 표면으로부터 빛을 반사하는 것을 의미, 섬유의 단면과 측면의 모양, 길이, 제조공정 등 다양한 요인의 영향을 받음.
● 드레이프성(drape)
: 의류를 제작하였을 때 외형을 이루는 자연스러운 곡선의 아름다움을 나타내는 특성.
- 섬유소재의 강연성, 중량과 밀접한 관계.
- 섬유가 가늘고 섬세하면 굵고 거친 섬유보다 유연성이 증가하여 드레이프성이 우수해짐.
● 탄성(elasticity)
: 섬유가 외부의 힘에 의해 늘어났다가 힘을 제거했을 때 본래의 길이로 돌아가는 능력.
- 탄성회복률이 낮은 섬유는 본래의 길이나 모양으로 돌아가지 않고 늘어짐. 탄성회복률이 높은 섬유는 이와 반대.
● 레질리언스(resiliency)
: 섬유가 외부의 힘에 의해 변형되었다가 그 힘이 사라졌을 때 원상으로 돌아가는 능력으로, 주로 압축탄성을 의미.
- 레질리언스는 탄성이 우수한 섬유, 가는 섬유보다 굵은 섬유, 납작한 단면보다 원형 또는 삼각단면의 섬유가 우수.
● 열가소성(thermoplasticity)
: 열과 힘의 작용으로 영구적 변형이 생기는 성질을 의미.
● 필링성(pilling)
: 짧거나 잘린 섬유 덩어리가 소재 표면에 필(pill)이라는 섬유 망울을 형성하는 것을 의미.
- 필은 낡고 지저분하게 보이므로 의류에 있어서, 중요한 요인. 특히 마찰이 많이 발생되는 칼라, 소매 끝, 옷의 가장자리 등에 대부분 형성됨. 국내에선 주로 보풀이라는 단어로 쓰임.
● 태(hand)
: 손으로 만졌을 때 섬유, 실 또는 소재에서 느껴지는 촉감.
3 ) 쾌적성(comfort)
● 흡습성(absorbency)
: 인체나 주변 환경으로부터 기체상태(수증기)인 수분을 흡습하는 섬유의 능력.
- 친수성 섬유(hydrophilic fiber) : 수분을 쉽게 흡습할 수 있는 흡습성이 우수한 섬유. ex) 천연섬유, 레이온섬유
- 소수성 섬유(hydrophobic fiber) : 수분을 흡습하기 어렵거나 아주 소량만 흡습하는 섬유. ex) 아세테이트, 합성섬유
● 대전성(static electricity)
: 섬유가 마찰에 의해 전기를 띠는 성질. 흡습성 및 대기 중 습도와 밀접한 관계를 가짐.
- 친수성인 천연 섬유는 정전기가 거의 발생하지 않으나, 소수성 섬유인 대부분의 합성 섬유는 정전기가 쉽게 발생.
● 보온성(warmth)
4 ) 안전성
- 가연성 섬유(flammable fibers) : 상대적으로 불이 잘 붙고 타는 속도가 빠르며 스스로 꺼지지 않는 섬유
ex) 면, 마, 레이온, 아세테이트, 아크릴섬유 등
- 난연성 섬유(flame-resistant fibers) : 상대적으로 점화 온도가 높고, 타는 속도가 느리며 스스로 꺼지는 섬유
ex) 견, 양모, 나일론, 폴리에스터섬유
- 방염성 섬유(flameproof fibers) : 거의 타지 않는 섬유.
ex) 메타계 아라미드, 유리섬유 등
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송화순, 김인영, 김혜림 님이 저자인 교문사의 텍스타일(Textiles)을 기반으로 작성된 글이며,
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