섬유가공의 종류

섬유의 가공(FINISHING) 개요

직물을 구성하는 성질을 이해하여 각 고유한 특성과 태를 갖도록 하고 성능을 향상, 보완하여 직물의 가치를 높일 수 있고 오래도록 지속되게 하기 위한 작업

방축가공(샌포라이징가공)

발명자 Sanford L. Clutt 의 이름에서 유래된 이 가공 방법은 직물 특히 면직물이 세탁할 때 줄어들지 않도록 세탁시에 수축하는 만큼을 사전에 기계적으로 수축시키는 가공을 말한다.    

직물을 만들기 전 방적할 때 실은 시종 인장된 상태에서 제조되며 직조할 때에도 항상 긴장된 상태에서 직물이 만들어짐으로 완성된 직물은 특히 길이 방향에 내부적으로 상당하게 무리한 신장이 걸려있다.

따라서 제품이 된 다음에 습기를 흡수하던가 세탁시의 수분 흡수 등으로 말미암아 섬유가 팽윤(膨潤)되고 또한 섬유와 섬유간에 긴장이 풀리게 되면 자연 상태로 돌아가려는 경향이 있어 옷이 만들어진 다음에 입고 있는 사이에 수축하기 마련이다.

이것을 예방하기 위하여 현재 면직물을 가공할 때는 거의 모두 방축 가공을 한다. 면이나 천연 섬유로 된 직물은 원단에 증기를 흠뻑 불어 넣어주고 사전에 계산된 분량만큼 생지를 수축시키게 된다. 이러한 가공을 샌퍼라이스 가공이라고 하며 이와같은 샌퍼라이즈 가공을 하면 제품이 된 다음의 경사나 위사 방향의 수축은 1% 이내가 된다.

설비(Sanforizing Machine)

면

대부분의 면 제품에 이 가공이 시행되고 있으며 극히 안정도가 높은 방축가공 방식으로서 특히 근래에는 "구김방지 가공"이나 "워슈 엔 웨어" 가공 등에도 샌포라이즈 가공을 병행하는 것이 보통이다.

양모, 모 혼방

제직과정에서 생긴 장령이 제거되면서 일어나는 수축과 양모의 축용성으로 인한 수축이 많아 방축 가공은 양모섬유에서 활발이 사용된다. 양모는 현미경으로 보면 그 표면이 생선 비늘 모양으로 된 스케일(scale)로 덮여있다. 양모 제품을 비누 같은 것으로 세탁을 하면 스케일끼리 서로 물고 엉키어 제품이 줄어들게 된다. 이러한 수축 현상을 없애기 위하여 양모 섬유 표면에 화학 약품을 써서 양모의 스케일을 둥글게 하여 서로 걸리지 않게 하거나 또는 수지 가공으로 스케일을 피막으로 씌워 양모 섬유가 서로 좌우로 이동 또는 미끄러질 수 있도록 처리하는 가공 방법을 방축 가공이라고 한다.

방오가공

섬유 표면에 더러움이 타지 않도록 하는 가공

일단 부착된 더러움을 섬유와의 친화력을 약하게 함으로써 세탁으로 깨끗이 떨어지도록 하는 가공 방법이다. 이것을 줄여 S.R 가공이라고도 한다. 방오 가공을 하는 방법은 예상되는 상황에 따라 다음과 같은 방법으로 가공 처리한다. 합성 섬유와 같이 수분율이 낮아서 정전기의 발생에 의한 경우나 조직 표면의 형상으로 생기는 부유 먼지나 더러움에 대한 가공은 대전 방지제와 같은 약품 처리를 함으로써 섬유 자체를 도전성(導電性) 직물로 만든다.

섬유의 표면 형상이나 직물 또는 편성물의 조직적인 이유에서 생기는 더러움에 대한 가공은 섬유 표면 또는 조직의 사이사이에 이산화규소(silica)나 산화알루미늄(alumina)과 같은 미립자가 들어가 있는 약품으로 처리한다.

유성(油性) 오염이나 수성(水性) 오염으로 더럽혀지는 경우에 발수 가공 또는 발유제로 처리한다.합성 섬유 제품은 유난히 그 수분율이 낮기 때문에 옷을 입었을 때 마찰에 의하여 많은 정전기가 발생 하고 이 정전기로 말미암아 주위의 모든 먼지나 오염 물질을 흡착하게 됨으로써 쉽게 오염된다. 이런 때는 계면활성제(界面活性劑)로 처리함으로써 섬유 표면에 친수성의 피막을 형성시킨다. 물은 전기 전도도(傳導度)가 아주 좋기 때문에 처리된 합성 섬유는 흡습성(吸濕性)을 가지게되고 동시에 대전 방지성을 가지게되어 오염이 방지된다.

캘린더 가공

캘린더 가공기릉 이용하여 처리되는 모든가공
광택효과 다림질 효과 요철무늬 나무결무늬

직물의 마무리 가공 공정의 한 가지로서 적당하게 습기를 준 직물을 가열된 두 롤러(roller) 사이에 통과시키면서 열과 압력을 가하여주면 롤러의 표면 조건에 따라 직물의 표면이 마무리된다.롤러의 표면이 평활(平滑)하면 직물의 표면도 평활하여지고 광택이 나타난다. 롤러의 표면이 무아레 무늬라든가 이지직과 같은 무늬라면 직물의 표면에도 그것과 똑같은 무늬가 압착되며 각인(刻印)된다.

가령 두껍게 가호(加糊)할 직물에 캘린더 가공을 하게되면 직물의 공간을 채워넣고 있는 풀이 가소성이 크기 때문에 바로 효과가 날 수 있지만 직물 자체에도 가소성이 있기 때문에 롤러의 표면에 접촉 된 곳은 롤러 표면에 있는 그대로의 형상으로 가공 되며 현저하게 광택이 증진된다. 이것은 주로 면직물에 이용된다.

직물의 광택을 증진시키기 위한 캘린더의 종류

• 로울 또는 스윗싱(roll or swissing)캘린더
• 마찰(friction)캘린더
• 슈라이너(schreiner)캘린더
• 엠보싱(embossing)캘린더
• 펠트(felt)캘린더

텐터가공

직물의 좌우양변을 클립이나 핀텐터로 고정하여 물리적으로 직물을 똑바로펴는 가공 텐터에 직물을 바르게 물린 상태에서 머서화수지가공, 건조공정이 행해지며 텐터장치의 속도를 조절함으로써 방축성도 부여된다.

수지가공

합성 수지를 사용하여 처리하는 모든 특수 가공을 총칭하는 것이다. 이것은 1920년대 영국에서 면이나 마직물에 구김이 생기는 것을 막아보려고 개발된 방법이다. 우리나라에서도 6.25 동란 후에 면, 마, 레이온 등 섬유소 섬유 직물의 구김을 방지해 보려고 수지 가공을 하게 되었는데 그 후에는 원래 구김이 잘 생기지 않는 합성섬유/혼방직물에 대하여 보다 완벽한 구김방지를 위하여 수지 가공을 하게 되었다.

여기에서 한 걸음 더 나아가 세탁 후에 빨리 말려서 다림질조차도 하지 않고 그대로 입을 수 있는 특성을 살린 가공을 하기에 이르렀는데 이것을 워시 앤 웨어(wash & wear:W&W) 가공이라고 하였다. 또한 수지 가공의 다른 한 방법으로 바지 주름과 같은 주름(pleats)의 내구성을 갖는 효과와 동시에 언제까지나 구김이 가지 않고 몇 번씩 세탁하여도 항상 다림질을 하고 난 것 같은 신선미를 갖는다는 뜻의 영구 주름(permanent press: PP) 가공이라는 것도 개발되었다.

면직물은 수지가공을 함으로써 방축 효과도 있다. 다만 면직물의 경우는 수지 가공을 함으로써직물의 강력이 떨어지기 때문에 너무 얇고 약한 직물에는 강도 있는 수지 가공을 할 수 없다. 수지 가공용 수지는 보통 열경화성 수지가 쓰이는데 이것은 직물에 수지를 입히고 가열을 함으로써 비로소 직물에 고착되고 수지의 효과가 나타난다. 현재 생산되는 면 100%, 폴리에스테르 고율 혼방 직물은 거의 수지 가공을 하고 있으며 그러한 결과로 남성의 셔츠나 여성의 블라우스, 원피스 등 면제품 분야의 의류에서도 구김이 그다지 많지 않음 을 알 수 있다. 또한 양모 제품 특히 울 니트웨어에 처리하는 또 다른 수지 가공으로 워셔블(washable) 니트 제품이 생산되는 것도 잘 알려진 경우이다.

축융가공

양모섬유 표면에 스케일이 서로 엉키는 성질

심미가공

광택, 표면을 기모, 주름, 구김 등 외관의 재질을 변화시키는 가공

엠보싱 가공

나무결, 줄무늬, 물결무늬, 꽃잎 등 롤러로 가열 압착하여 직물 표면에 자국을 내거나 수지가공을 더하면 영구적인 요철무늬를 만들 수 있음

모아레(moire)가공

빛의 반사에 의한 물결무늬, 나무결 무늬 효과로 직물-태페타, 페일에 주로 사용됨

슈라이너 가공

견과 같은 질감, 광택을 부여하는 가공

기모가공

실를 기모한 絲사기모 와 직물이나 편성물로 만든 후 기모한 직기모, 편기모가 있다.
- 사기모: 감연상태에서 세사로 마찰 시키는 것 (수편모사,수예용)
- 직기모: 플레널 종류
- 합성기모: 합성직물 또는 편성물을 기모가공 보온성을 높임 촉감을 부드럽게 함 외관을 좋게 함

가공종류
- 컷트 기모: 평활한 편성물, 직물의 침포를 일으켜 표면의 섬유를 잘라서 모우를 세움
- 루프기모:평활한 특수조직의 위편성물 침포의 일종으로 섬유를 일으켜 루프의 모우를 세움 모우가 강하고 터치가 좋은 특징
- 에어리 기모: 평활한 직물의 샌드페이퍼로 문질러 기모한 것 모우가 가늘고 촉감이 좋음

바이오가공

미국의 다우 코닝(Dow Corning)회사가 개발한 항균(抗菌), 방취(防臭)가공을 말한다. 내의나 양말 같은 것은 인간의 땀에 의하여 세균이 번식하고 냄새를 발산한다. 이러한 세균의 발생을 방지하기 위하여 항균제를 가공제로 하여 직물에 처리하는 가공을 일컬는다.

바이오 워싱가공

진(jean) 제품을 세탁하여 자연스럽게 헌 옷처럼 보이게 하는 가공으로서 말하자면 가먼트 워시(garment wash)의 한 방법이다. 이것은 섬유소를 용해시키는 작용을 할 수 있는 효소 용액으로 제품을 세탁하여 진의 표면의 철부(凸部)를 조금 용해시켜서 내부의 하얀 부분이 나타나도록 하는 세탁법을 말한다.

스톤 워싱(stone wash)

인공적으로 고풍스러운 효과를 내기 위하여 잔돌을 넣어서 세탁하는 방법

전모가공

클리어가공 된 표면을 매끄럽고 윤기있게 직물의 조직이 잘 보이도골 표면의 털을 제가하는 가공

플리세(리플)가공

수산화타트류에 의한 수축과 팽충되는 성질 두 가지 섬유로 된 직물에서 한 가지 성분만을 화학적으로 용해시키면 나머지 섬유 성분만 남아 얇게 되고 투시성을 얻게 된다. 이 원리를 응용하여 약품으로 무늬를 날염하고 날염된 부분의 한 가지 성분을 용해시키면 남아있는 섬유부분만 얇은 투명 무늬가 된다. 이것을 번-아웃 가공 또는 오펄(opal) 가공이라고 한다.

플록 가공

식모(植毛)가공, 전착(電着)가공 또는 전기식모 등이 있으며 기계적으로 처리하는 방법과 정전기를 응용하는 두 가지 방법이 있다. 기계적인 방법은 사전에 접착제를 칠해 놓은 직물에 섬유의 짧은 잔털(毛羽:flock)을 산포(散布)하거나 붙여 넣거나 또는 직물을 진동시키면서 접착시키는 방법

정전기 응용 방법은 고압의 정전장(靜電場)에서 정전기의 인력을 이용하여 직물 표면에 식모하는 방법.그러나 현재는 거의 모두 전기 식모 방식이 채택되고 있다.

번-아웃 가공

보통 사용되는 두 가지 섬유에 폴리에스테르 섬유와 면이나 비스코스 레이온 섬유로서 황산 같은 약품으로 날염하고 면이나 레이온을 용해시켜 폴리에스테르 섬유만을 남겨서 투과되는 무늬를 만들게 된다. 약품 날염시에 폴리에스테르 섬유용 염료를 넣으면 폴리에스테르 섬유 부분은 염색된 투과 무늬가 될 수도 있다.

두가지 섬유의 사용 방법은 혼방, 교연(交撚), 교직(交織) 방법 등이 있는데 투과되는 부분을 가장 아름답고 뚜렷하게 하는 방법은 폴리에스테르 실을 심사로 한 면이나 레이온 코아사(core yarn)로 제직한 직물이 좋다. 또는 실크나 폴리에스테르와 같은 내산성 섬유와 면이나 레이온 같은 비내산성 섬유와를 교직하거나 혼방사 직물을 만들고 비내산성 섬유를 산으로 용해시키면 내산성 섬유 부분이 투과되는 무늬가 만들어진다.

실켓가공

면섬유를 진한 양잿물(가성소다) 용액에 담구어 두면 면 섬유는 부풀어 천연적인 꼬임이 없어지고 길이가 줄어든다. 이것을 줄어들지 않게 긴장시킨 상태로 담구어두면 실크와 같은 광택이 나는 면섬유가 된다. 이러한 가공법을 실켓 가공 또는 머서화(mercerization) 가공이라 한다.섬유가 아니고 면사 또는 면포를 인장시킨 상태로 진한 가성소다 용액에 담구어두면 실크와 같은 아름다운 광택이 나는 면사 또는 면포가 된다. 이와 같이 면사 상태에서 실켓가공한 실을 실켓사(silket yarn or mercerized yarn)* 라고 한다. 실 상태에서 실켓 가공을 한 다음 직물을 만들면 촉감이 한층 부드러워진다. 또한 실켓 가공을 하면 염색성이 향상되어 선명한 색상을 얻을 수 있으며 현재 면제품, 면과 합성섬유 혼용제품은 거의 모두 정련, 표백한 다음 실켓 가공을 한다. 면 니트와 같이 특히 광택의 효과가 요구되는 제품은 실 상태에서 실켓 가공을 한다.

*mercerigation : 이 원리를 발견한 John Mercer씨의 이름을 따서 만든 이름

퍼머넌트프레시가공

이것은 합성 섬유와 면이나 레이온, 마와 같은 재료와의 혼방 제품으로 된 옷에다 고도의 워시 앤 웨어(wash & wear: W&W)성과 형태 안정성을 부여하고 세탁 후에도 이러한 특성을 유지하도록 처리하는 반영구적인 수지가공(resin finish)*이다.

• 수지가공(resin finish or treatment): 합성수지를 사용하여 실시하는 가공전부를 뜻하기도 하지만 주로 섬유소계 섬유에 합성수지를 처리함으로써 방축(防縮), 구김방지, 태의 개선 등의 효과를 가져오는 가공

간단히 PP가공이라고도 하며 미국에서는 DP가공(durable press)이라고 한다. 이것은 형상 기억 가공 방법이 일반화되기 이전의 방법이다. 면이나 레이온 단독으로 된 직물은 강도 저하가 커지기 때문에 합성 섬유와의 혼방 제품이 아니면 실용 적이지 않다.

이 가공을 하면
(1)세탁 후에도 다림질이 필요하지 않다.
(2)주름이나 구김이 잘 펴지지 않는다.
(3)형태안정, 구김이 생기지 않는 것 등이 특징이다.

직물상태로 가공하는 것을 ‘pre-cure’라고 하며 와이셔츠 제조에 많이 쓰인다. 그리고 제품상태에서 가공하는 것을 ‘post-cure’라고 하며 바지나 작업복 처럼 비교적 두꺼운 제품에 널리 쓰인다.
- pre-cure법: 수지액에 침지→건조→pre-curing→세정(washing)→건조→재단.봉제→press
- post-cure법: 수지액 침지→예비건조→재단·봉제→curing 그러나 W&W(wash & wear) 가공은 보통 습윤시의 구김 방지성을 향상시키기 위한 가교 반응과 건조시의 구김 방지성을 위한 수지 가공을 조합시킨 가공 방법이다. PP가공은 W&W가공만으로는 방지할 수 없는 봉목의 퍼커링(puckering)* 방지나 옷으로서 필요한 주름을 고정시키기 위한 가공 방법이다.

• puckering: 옷의 재봉솔기의 한쪽 또는 양쪽 솔기에 직각으로 생기는 잔주름

실키(silky) 가공

폴리에스테르 섬유가 산에는 강하지만 알칼리 용액에서는 용해된다는 것을 이용하여 가성소다로 처리하고 폴리에스테르 섬유 표면을 가수분해시켜 5-20%의 무게를 감량시키는 가공을 말한다. 이것은 견직물을 “정련가공을 통하여 실크의 외부를 감싸고 있는 세리신(sericin)을 용해시킴으로써 실크 섬유의 독특한 태를 만든다.”라는 원리를 폴리에스테르 직물의 실키화에 응용한 것이다.

폴리에스테르 직물을 가성소다로 90℃ 전후에서 5∼6분 처리하여 가수분해시키면 그 반응이 섬유 표면에서부터 서서히 내부로 진행되며 강력에서는 그다지 영향을 받지 않으면서도 이러한 표면 처리에 의하여 실크와 같은 부드러운 태와 촉감을 얻게된다. 가령 폴레에스테르 조젯(georgette) 직물에 이 감량 가공을 하면 니트(knit) 제품과 같은 스무드 (smooth)한 드레이프(drape)성이 생기고 이것이 한 때 폴리에스테르 조젯 제품의 붐을 일으킨 계기가 되었다.
최근에는 폴리에스테르 필라먼트 직물만이 아니라 스테이플 직물에도 가공하기에 이르렀다.