[스크랩] 폴리에스터 신합성

 

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출처 : http://164.125.233.139/fitec/item/4%20%EC%8B%A0%ED%95%A9%EC%84%AC.html 구글 인터넷 서핑으로 발견 09.08.12  18:00

신합섬

인류 역사상 최초의 합성섬유인 나일론이 등장한 이래 30여년간 나일론, 폴리에스테르, 아크릴섬유 등 3대 합성섬유가 천연섬유를 능가하여 의류용 섬유뿐만 아니라 산업용 소재에 이르기까지 다양하게 쓰여져 왔다. 합성섬유의 경우 의류용으로서는 천연섬유에서는 볼 수 없는 특이한 장점 즉, 구김이 가지않고(Wrinkle free), 취급의 간단함(Work save), 건조가 용이(Wash and wear)한 점등, 소위 3W성 때문에 의류용으로 많이 이용되어 왔다. 그 중에서도 폴리에스테르 섬유가 가장 우수한 특성을 가지고 있어 원사 뿐만 아니라 사가공, 편직 등의 집합체 형성 기술 및 염색가공등의 가공기술의 발달과 더불어 질적, 양적으로 다양하게 이용되어 왔다. 그러나 근간에 와서 대량생산, 대량소비의 시대로부터 다품종, 소량화 시대로 그리고 고급화 시대로 변화해가고, 또 패션의 경향이 정장에서 케쥬얼로 옮겨감에 따라 여성 의류용 섬유소재로써 폴리에스테르 섬유가 멀어지는 경향이 있었으나, 최근 5∼6년 전부터 새로운 질감을 가지는 폴리에스테르 섬유의 기술이 점차 개발됨에 따라 소위 신합섬 이라는 고감성, 고기능성 소재가 생산되어 2∼3년 전부터 다시 각광을 받게 되었다. 신합섬에 대한 명확한 정의는 내릴 수 없으나 섬유 그 자체보다는 이들의 복합사가공, 제직, 편성, 염색가공에 이르기까지의 각 공정의 섬유기술에 있어서 소위 High technology 총집결에 의하여 탄생된 고질감, 고감성, 고기능성을 가지는 섬유소재로, 현재 그 소재의 제조기술은 한층 더 고도화되고 원사단계 부터 최종 직물의 가공단계에 이르기까지 각종의 복합기술을 구사한 복합화시대의 패션소재라 총칭 할수 있다. 신합섬직물은 이처럼 각 공정의 단계들이 상호연관 되어 있는데 특히 원사 개발이 이루어지면 후공정의 가공조건이 연관되어 제품단계에서 그 특성이 발현되는 특징을 갖고 있다. 신합섬 소재의 분류 방법에 대해서는 다양한 의견이 제시되고 있으나 업계에서 일반적으로 채택하고 있는 것은 뉴-실키 소재, 피치스킨(박기모조) 소재, 레이온 소재 및 소모조 소재의 질감별로 분류하는 방법과 Bulky성 소재, Soft성 소재 및 Drape성 소재 등 소재 유형별로 분류하는 방법이 있다. 원사 및 후가공에서의 처리에 의해 분류되는 신합섬의 종류를 살펴보면 다음과 같다. --- 가공방법에 따른 신합섬의 분류--- ○ 물리적가공- Air에 의한 가공사, Mixed yarn, 혼섬사, 일반가연사,                        특수가연사, Spunlike사, Slub yarn 등 ○ 화학적가공- 초극세사, 이수축혼섬사, Cation dyeable polyester,                         Microcrator yarn, 난연사 등 또한 기타가공에 의한 중공사, 투습방수가공, 기모가공, 그라프트중합가공, 알칼리감량가공, 플라즈마처리가공에 의한 신합섬들이 있다. 이러한 신합섬의 염색가공에 있어서의 기본적인 공정은 폴리에스테르 장섬유의 가공공정과 별차이가 없지만 다양하게 복합화된 소재가 개발됨에 따라 구성되어 있는 실의 특성 특히 열에 대한 거동 뿐만 아니라 후가공 단계에서의 특성 발현에 유의하여 처리하는 것이 중요하다. 전처리 공정에서 습열이나 건열에 의한 권축의 발생과 수축정도의 차이를 파악하고 감량 및 염색공정에서 소재의 특성이 충분히 발현될수 있도록 가공조건을 설정하는 것이 중요하다. 특히 세섬도로 이루어진 극세직물이나 수축률이 다른 이수축혼섬직물은 일반생지에 비해 고밀도직물로 제직되어 있고 또한 각 공정에서 작업능률을 향상시키고 제품의 품질을 높일 목적으로, 종래의 제품에 비해 유제 및 호제의 부착량이 증가되고 있으며, 이로 인한 정련 부족이라든지, 탈락되었던 유제와 Wax류의 재부착에 의한 염색공정에서의 얼룩발생의 요인이 크게 증가되고 있다. 그 뿐만 아니라, 유제류의 잔류에 의한 중간 Setting시의 발연 때문에 작업환경 악화의 원인이 되기도 한다. 현재 국내 염색가공공장의 대부분은 외부업체로부터의 주문에 의하여 생산되는 임가공 형태로 운영되고 있다. 염색가공공정은 생지 입고후에 전처리, 염색, 후가공으로 순차적으로 진행되는데, 염색불량이 발생되는 주된 원인의 70％ 정도는 전처리를 완전하게 하지 못하는데 있다. 염색가공공장에서 불완전한 전처리를 할 수 밖에 없는 근본적인 이유는 사용원사 및 유제에 대한 정보, 염색가공을 하고자하는 생지가 제직될 때 처리된 호제의 종류 및 양등을 비롯한 제직조건에 대한 사전정보가 없기 때문이다. 그래서 일반적인 원사로 된 PET 직물의 전처리 조건을 그대로 적용하여 작업하는 관계로 생지에 부착되어 있는 각종 오염물질이나 호제가 완전히 제거되지 않아 염색후에 결점이 나타나게 된다. 더우기 전처리나 염색공정에 있어서도 다양한 섬유소재별로 뚜렷한 작업의 표준화가 이루어져 있지 않아 공장자동화를 추진하는데 막대한 애로사항이 되고 있는 형편이다. 본 연구에서는 염색가공 기술자가 다양한 종류의 신합섬 생지를 전처리할 때 그 기준으로 삼을수 있는 중소 염색가공 공장의 전처리 표준 생산공정을 연구, 개발하여 관련업계에 널리 보급함으로써 염색가공업계의 합리적인 경영관리와 효율적인 운용에 도움을 주고 보편기술을 표준화하여 염색가공상의 불량을 없애고 기술기반을 더욱 다져 한층 높은 수준으로 제고하기 위해서 노력하였다. 본 연구내용의 작업표준은 절대적이 아니고 각 공장마다 보유 설비의 기종, 작업조건, 작업원의 숙련도에 따라 작업표준이 달라지며 그 최적 조건은 스스로 개발하여야 할 것이나, 본 연구내용이 중소업체의 염색가공 기술자에게 많은 참고자료가 될 것으로 기대된다.

 

1. 신합섬 제조기술의 발전 동향 합성섬유중 가장 널리 사용되고 있는 Polyester는 기술의 발전을 거듭하였다. 그 중에서도 Polyester장섬유는 Alkali 감량가공기술의 확립에 의한 Silk-like화 기술이 발전을 거듭해 1970년대의 강연 Geogette직물의 개발을 거쳐 1980년대 후반에 이르러 신합섬개발에 이르렀다. 신합섬제조기술은 원료단계에서 봉제단계까지의 과정이 시스템화되어 있는 것이 특징으로 되어 있으며 일반적인 흐름은 아래와 같다. Polymer개질→방사→연신→사가공→제·편직(Sizing·Nonsizing)→염색가공→봉제 신합섬제조 기술은 Polyester원사업체의 기술개발 동향과 밀접하게 연관되어 있으며 Polyester의 각 단계에서의 발전추이를 표 2-1에 나타내었다. 표 2-1. Polyester의 각 단계에서의 발전추이. 구분 중합 방사 사가공 생산성측면 *연중직방시스템의 발전: Batch중합→연속중합→연중직방 *방사기술의 고속화: UDY→POY→DSD→HOY *Dopping기술의 자동화: 2단→반자동식→자동식 *가연기술의 고속화: Pin Type→Nip Belt Type→Friction Disc Type 기능성측면 *고분자개질기술의 발전: 공중합→혼련개질→다종공중합 *Conjugate방사 *경량화-중공율의 향상             -다중공화 *NSY(Nonsizing Yarn) 감성측면 *극세화:-직방형:1.0→0.5→                           0.3→0.1             -분할형:0.1-0.2             -해도형:0.1→0.01                          →0.001 *이형단면화 *천연섬유화: Thick Thin Yarn → 불균단면사 *복합화 -장섬유복합:    Interlace,가연→ATY→    복합가연 -장/단 복합:    SiroSpun,CoreSpun→    정방교연→편심복합→    전기개섬 -Microelasto   2. 국내·외 신합섬 제조기술의 발전추이 섬유가 가늘게 되면 유연성과 부드러움이 증대되고 굽힘저항이 작아지게 되며 직·편물상에서 조직의 치밀화, 공극의 극세화가 얻어진다. Microfiber의 직편물을 Loop화 또는 기모화하게 되면 천연섬유에서 쁹아볼 수 없는 극히 부드러운 촉감을 얻게 된다. Microfiber의 제조방법은 섬유의 굵기에 따라 달라지게 된다. 직접방사법에 의해 0.5데니어 수준의 폴리에스테르가 개발되어 국내에서 생산중에 있으며 인공피혁용으로는 0.01데니어 수준의 초극세사가 개발되어 생산중에 있다. 국내의 극세사 제조와 관련된 기술현황을 표 2-2에 나타내었다. 표 2-2. 국내 극세사 제조 관련 기술현황. 제조방법 기술수준 국내관련업체 직접방사식 0.5데니어/필라멘트 기업화 및 안정화단계 코오롱,선경,동양,삼양사 분할형복합섬유 나일론/폴리에스테르형태 기업화 및 안정화 단계 코오롱,선경,동양,삼양사,제일합섬 추출형복합섬유 부직포형태 폴리에스테르 스테이플/0.01 데니어 기업화 및 안정화단계 코오롱,삼양 초극세사의 제조방법으로는 현재 복합방사를 이용한 고분자 상호 배열체섬유(해도형), Fibril 집속형섬유 (혼합형) 및 분할형 복합섬유와 직접방사법에 의한 초극세 섬유등이 일반적으로 많이 사용된다. 그림 2-1에는 국내·외 신합섬의 단면 형태기술의 발전추이를 나타내었고 그림 2-2에는 국내·외 극세사 신합섬의 발전추이를 나타내었다. 일본과 유사하게 국내에서도 제사기술이 발전되어 왔으며 이에 따른 신합섬제조기술이 흐름을 같이 하고 있다. 그림 2-1. 국내·외 신합섬의 단면 형태기술의 발전추이 그림 2-2. 국내·외 극세사 신합섬의 발전추이 신합섬 제조기술은 세계적으로 일본이 가장 앞서 있으며 현재까지 개발되어 있는 극세섬유의 제조방식인 직접방사식, 추출형 복합섬유, 분할형 복합섬유의 3방식을 일본의 주요 화섬메이커에서 이들 3가지 방식의 기술을 모두 소유하고 있다. 이 3가지의 생산방식에 의한 초극세섬유는 각각 그 특성에 있어서 차이가 있기 때문에 용도에 따라 사용되고 있는 실정이다. 일본의 극세사 관련 기술현황을 표 2-3에 나타내었다. 표 2-3. 일본의 극세사 관련 기술현황. 제조회사 종류 명칭 극세섬유 주요용도 비고 섬도 (데니어) 소재 도레이 추출형복합섬유 - 0.001-0.1 PET,NY 부직포 고분자 상호배열체 실룩 0.5-1.0 PET 직물 분할형복합섬유 피세무 0.2/0.7 PET/NY 고밀도직물 가네보 분할형복합섬유 베리마 0.4/1.0 PET/NY 고밀도직물 베리마엑스 0.1/0.2 PET/NY 고밀도직물 추출형복합섬유 코스모알파 0.1-0.4 PET 직,편물 그라세무 0.18,0.37 NY 직,편물 데이진 분할형복합섬유 유에프 0.23 PET/NY 고밀도직물 유니티카 추출형복합섬유 에프에스와이 0.1 PET 부직포 구라레이 추출형복합섬유 - 0.001-0.01 NY,PET,PU 부직포 피브릴집속형 분할형복합섬유 람프 0.2/0.3 PET/NY 고밀도직물 람프3 0.25-0.4 PET 고밀도직물 미쓰비시레이온 분할형복합섬유 솔옴 0.5/1.2 PET/NY 부직포 0.15/0.2 PET/PP 부직포 대화방적 분할형복합섬유 세파 0.2 PET/PP PET/NY 부직포 천연섬유에서 가장 가는 견은 섬도가 1데니어 전후이다. 그러나 합성섬유에서는 0.1데니어 혹은 0.001데니어까지도 가능하게 되므로 천연섬유로는 표현할 수 없는 감성 또는 기능을 발휘할 수 있게 되는 것이다. 이러한 초극세섬유의 감성을 가장 잘 발휘시키기 위해서는 생지표면에 초극세섬유를 노출시키는 것이다. 물론 직물의 조직에 따라서도 유연성이나 드레이프성이 얻어지지만 직물표면에 초극세섬유의 루프나 입모를 형성시키면 천연섬유에 없는 부드러운 촉감을 얻을 수 있다. 또한 루프나 입모에 의하지 않고 구조사의 표층을 초극세섬유로 구성시키므로서도 직물의 표면에 초극세섬유가 부출되게 되어 시각, 감각등에서 초극세사에 의한 특수한 효과를 얻을 수 있게 된다. 이와 같은 초극세섬유의 특성으로 인하여 인공피혁등의 부직포 뿐만 아니라 염색성 및 박지화 기술에 의하여 고감성 직·편물용으로도 적합하게 용도가 전개되고 있다.

 

1. 신합섬 소재 가. 신합섬 원사의 Item 별에 따른 4가지 분류 신합섬원사는 크게 Peach Skin, New Silk-like, Rayon-like 및 Wool-like Item으로 나눌수 있으며. 성능별로는 초 Bulky, 초 Drape, 초 Soft, Dry Touch, Natural소재로 나누기도 한다. (1) Peach Skin Item 일본의 Kanebo사가 1984년 (0.1De수준)의 고밀도직물을 박기모하여 Savina PS의 상표로 발표하며 처음 등장하였다. 1987년 발표된 Toyobo사의 Geena는 박기모직물이 아니라 고수축사와 자기신장사에 의해 사장차를 극대화시키며 직물표면을 미세 Loop화하여 Peach Skin의 Soft Touch를 발현시킨 제품도 있다. 국내에서는 기술적으로는 초극세섬유 (또는 극세섬유)의 박기모방식이나 고이수축혼섬사를 이용한 미세 Loop를 형성하는 방식에 기초를 두고 있다. 후자는 견과 유사한 특성을 갖도록 고안되어졌으며 최근에는 고이수축혼섬사이외에 자기신장사를 사용하여 사장차를 15%이상 발현시킨 제품도 있다. 그림 2-3에는 각 직물의 단면을 나타내었다. 그림 2-3. 초 Bulky소재의 단면도. 일본 및 국내에서 상품화 되어 있는 대표적인 Peach Skin조 소재들을 표 2-4, 5에 나타내었다. 표 2-4. 일본의 Peach Skin조 신합섬 소재 개발현황   회사명 상품명 제 조 기 술 특 징 데이진 EASEL 세사와 태사를 복합가공하여 태사는 심(芯)으로 세사는 외부 에 균일하게 분산된 특수 이형 단면 권축혼섬사 ·우아한 Volume감 및 부드러운 터치 ·우아한 Drape성 아사히 카세이 DUO Y형 단면의 고수축 PET와 극세사의 이수축 혼섬사(이섬도 이단면 이수축 복합가공사) ·탄력성과 부드러운 촉감 발현 ·풍부한 Drape성 SENECTA 특수 숭고복합 가공사 ·풍부한 숭고성(崇高性)과 Dry 촉감 ·적절한 Hari ＆ Koshi 도요보 GEENA 분자 배열 제어 기술을 이용하 여 폴리머에 형상 기억 능력을 갖도록 하여 원사 제조 단계에 서 부여한 Micro한 구조를 기초로 3차원 Filament 형태를 직물에 발현 ·마이크로 파우더 촉감, 따뜻함 ·신비스러운 광채, 엘레강스한 드레이프성 가네보 NAZCA 감량속도 차이가 큰 2종의 PET 를 사용한 side by side의 복합 사를 고수축사와 혼섬시킨 복합 가연사(특수수축과 감량가공) ·Moisture 촉감 ·은은한 공택 ·촉촉하면서 매끈매끈한 감촉과 음영이 있는 외관 유니티카 ROMINA Micro 혼섬의 Core/Effect 구조 의 복합가공사(특수수축과 감량 가공) Peach Skin과 같은 유연하고 부드러운 촉감과 Drape성 미쓰비시 레이온 AUDI 이종의 열특성 폴리머를 사용한 복합가공사로 다공 및 미세한 질감을 가진 Airful구조 ·Airful하고 미세한 질감 ·신규 폴리머에 의한 우아한 발색성과 광택 ·풍부한 Drape성 구라레이 WRAMP 분할형 극세섬유를 이용한 소재 ·피치촉감 ·마일드한 광택 표 2-5. 국내의 Peach Skin조 신합섬 소재 개발현황.   회사명 상 품 명 제 조 기 술 특 징 동양폴리에스터 EXCELLOOK 분자 제어기술에 의한 2본 의 원사의 수축률을 다르 게 부여한 복합가공사 ·직물표면에 3차원적인 복층 crimp를 형성하여 soft하며 보온성을 향상 ·우수한 Micro Powder 촉감 보유 ·공기를 함유한 3차원적 구조형성 MURAN 권축특성이 있는 PET Conjugate사와 열수축 특 성이 상이한 PET 복합가 공사 수축시 Sheath-Core 2층 구조 형성 ·Moisture 촉감 ·Non Butting Peach Skin조 ·Soft 촉감 및 탄력성 DEWSPO P?S 폴리에스테르 하이멀티 가 연가공사 제직후 Buffing 가공로 만들어진 소재 ·Soft한 피치스킨 촉감 ·우수한 염색견뢰도 ·우수한 기모성 및 Drape성 FLOSSY 직접방사 방법에 의한 단 사섬도 0.5d/f 수준의 극세 사로Clean Polymer 기술 과 정밀한 방사, 연신 기술이 집약된 고품질 세 섬도 원사 ·탁월한 피치스킨 촉감 ·미세질감의 우수한 기모성 ·Soft 촉감 코오롱 NEOFIL 이수축 특성의 소재 ·Soft한 피치스킨 촉감 NESPY 고분자의 미세구조 형태를 열수축 거동에 적극기여토 록 폴리머단계에서 부터 설계한 후 세섬사의 섬유 집합체를 구성하도록 한 소재 ·Micro Powder 촉감 ·우수한 Soft 촉감 GRASO 고분자의 결정화도 및 배 향도를 제어시켜 열수축차 와 자기신장성을 갖게하고 강연도를 적절하게 조절 시킨후 가공 단계에서 그 물성차를 발현시키는 다층 구조의 소재 ·Micro Powder 촉감치 ·표면의 유연함과 Drape성 및 우수한 Volume감 TEMPA 분자결정화 제어기술과 다 단 고수축 기술로 된 소재 ·우수한 Drape성 ·우수한 soft 촉감 ·Airful하고 미세한 질감 제일합섬 ZEPINA 0.1 Denier 초극세사를 이용한 소재 ·Soft한 피치스킨 촉감 SILTECHROYAL 초극세섬유 제조기술과 고이수축 혼섬 기술을 복합하여 만든 소재 ·우수한 Drape성 ·우수한 soft 촉감와 Wax를 칠한 듯한 표면 촉감 ·풍부한 Volume 선경인 더스트리 PSY 수축률이 다른 2종의 원사를 혼 합하여 제조 ·Soft한 피치스킨 촉감 PID 분자배향도 제어기술에 폴리머 차별화 기술을 접목시켜 새로운 질감을 실현한 이수축 복합소재 ·우수한 Drape성 ·우수한 soft 촉감과 함께 우 수한 Dry 촉감 ·풍부한 Volume감 삼양사 HISOF 폴리에스테르 단독성분의 직접 방사법을 통해 제조된 소재 ·알칼리감량 가공공정이 필요 없는 원사로 환경오염방지 및 후공정 단축으로 에너지 절감 이 가능한 소재 동양 나이론 NICRO-PS 나일론 단독의 극세섬유를 이용 한 소재 ·Micro powder 촉감 ·표면의 유연함 FINA-PS 나일론 초극세사를 이용한 소재 ·Silky 광택 ·우수한 Drape성 TOP-PS 초극세사를 이용한 고밀도 직물 ·항 Wetting 성 및 Down Proof성이 우수 ·표면의 우수한 Soft성 N-TOPRA 초극세사를 사용한 고밀도 직물 ·우수한 Drape성 ·은은한 Tow-Tone 효과로 Soft 촉감   (2) New Silky Item 1960년대부터 시작된 Silk-like의 추구는 아래와 같으며 이 기술들이 신합섬에 사용되는 기술의 모태가 되었다고 할 수 있다. ┌──────────────────────────────────── │  제1세대(단독사, 세De화, Alkali감량에 의한 고도화) │ ──────────────────────────── Straight │         제2세대(이수축혼섬, 사장차, 이형Mix,고감량고도화) │        ────────────────────────── 수축차 │                제3세대(이De Mix, 공기교락 Loop) │               ──────────────────────── 극세화 │                       제4세대(사구조다층화, 자연스러운 무질서감) │                      ────────────────────── Irregular화 New Silky는 다시 부품성(Bulkiness), Soft Touch, 유연성등을 강조한 소재, Dry Touch, 탄성, Natural감을 강조한 Cool and Dry소재, 기타 특수한 효과를 강조한 소재로 나눌 수 있다. 극세사를 이용하여 Soft Touch를 강조하거나 고수축사와 자기신장사를 복합한 이수축혼섬사를 사용하여 직물표면에 사장차에 의한 Loop와 Wave를 발현시킴으로써 부품성과 Soft Touch를 강조하는 방식이 대표적이다. 천연섬유의 경우 견, 고급면, 카시미어등이 1데니어정도의 굵기를 가지고 있지만 합섬의 경우는 1∼1/100 데니어의 굵기를 가지고 있기 때문에 천연섬유에서는 얻을 수 없는 부드러움을 얻을 수 있다. 그림 2-4에는 각 소재들의 섬도와 합섬에서 얻을 수 있는 극세사의 원사단면을 나타내었다. 일본 및 국내에서 상품화 되어 있는 대표적인 New Silk조 소재들을 표 2-6, 7에 나타내었다. 그림 2-4. 소재 섬도 비교 및 극세사의 사진.   표 2-6. 일본 New Silk조 신합섬 소재 개발현황.   회사명 상품명 제 조 기 술 특 징 도레이 SILLOOK SILDEW 잠재다단 고수축 폴리머를 이용한 고이수축 혼섬사 ·건열 및 습열 다단수축으로 사장 차 발현하여 볼륨감 풍부 ·탄력성, 반발성을 갖는 촉감과 mild한 광택 SILLOOK ROYAL S 잠재다단 고수축 폴리머에 의한 고이수축혼섬사 기술과 3화엽단 면 섬유화에 의한 견명(絹鳴)이 부여된 소재 ·풍부한 볼륨감 및 우아한 견명(絹鳴) ·선명한 심색 색조 SILLOOK CHATELA-INE 잠재다단 고수축 폴리머에 고이 수축 혼섬사 기술과 Crator 제어 폴리머 기술을 결합시킨 소재 ·고 Drape성 및 우아한 광택 ·Dry촉감 및 우아한 Bulky성 CEO ·A Type(박지-중지, 100 Denier) Slit형 원사와 Hary, Koshi가 우 수한 원사를 Air 혼섬하여 경사 로 사용 ·B Type(중지-후지, 150 Denier) 이섬도 섬유를 3, 4본(本)으로 섞어 수축시키고, 수축된 사의 1 본(本)을 용해시키는 공간제어 기술을 이용한 소재 ·Feminine에서 New Casual로 변화에 대응하는 청량감의 쾌적성소재 ·적절한 Fukurami감과 Air감 ·우수한 Dry ＆ Hari, Koshi감 CONKLEL 섬도가 다른 사를 조합한 것으로 섬유 1본(本) 1본(本)이 담쟁이 넝쿨형태로 결합, 독자적인 잠 재다단고수축 발현기술을 이용한 소재 ·품위있는 광택감, 가벼운 착용감 및 풍부한 질감과 Dry 촉감 ·적절한 Hari ＆ Koshi감 ·깊이 있는 색조 데이진 SILDOLL Random Spinning이라는 데이 진社가 독자적으로 개발한 방 사법을 이용하여 만든 소재 ·다량의 공기를 함유하여 경량 감 우수 ·우수한 발색성 ·질감보다는 Visual 소재 AJENTY 제사단계에서 사를 구성하는 단섬유에 각각의 Micro Wave 를 형성, 초다층 Micro Wave 구조를 갖는 소재 ·우수한 Fukurami감과 Soft감 ·깊이 있는 발색성 ·이형 Edge에 의한 우수한 Dry 촉감 ·평균 20％의 사장차 MIXEL XV 섬유축 방향으로 다수의 Micro Peach 특성을 가진 사를 사용 ·Dry한 Kishimi감 ·적절한 Hari ＆ Koshi 아사히 카세이 JUNESOWAIE 고수축폴리에스테르와 Regular 폴리에스테르의 복합방사에 의 한 Filament간 이수축 혼섬사 로 단면이 삼각형인 소재 ·독특한 광택과 Drape성 ·Silk wave 및 풍합 MRS 10 저수축사와 고수축사의 이형, Random Conjugate사 ·Dry Touch를 표현한 Silky 소재 도요보 GEENA D Micro Powder 촉감의 소재 ·Soft 하고 Delicate한 소재 GEENA F 단사 0.6∼0.7 Denier의 High Count의 소재 GEENA MICRO 표면부분에 0.3∼0.5 Denier의 극세사를 배열 Micro Powder Touch의 소재 가네보 TREVIEW 섬유 1본(本) 1본(本)이 서로 다른 형의 Random Conjugate 복합방사 기술과 특수가공 기 술의 복합 소재 ·Spun Silky의 외관 ·우아한 광택과 견명 ·Dry Touch 발현 유니티카 MIXY-L 다중다형혼섬 기술을 이용한 Micro Loop 형의 소재 ·Dry하면서도 Soft함 ·볼륨감이 풍부하고 Wild Silk 와 같은 촉감 구라레이 SILMARS Ⅲ 섬유표면에 미다공을 가진 Micro Crator의 평사와 환단면 사의 혼섬 ·Dry 촉감 표 2-7. 국내의 New Silk조 신합섬 소재 개발현황.   회 사 명 상 품 명 제 조 기 술 특 징 고려합섬 SILKOHAP 다중다형 혼섬사의 소재 ·독특한 광택 및 고이수축 혼섬효과 DSY 신도 및 열수축차가 다른 이종의 PET 미연신사를 이 용한 소재 ·우수한 Drape성 삼양사 BORYA 폴리머의 개질기술, 이형단 면 형성기술 및 고차적인 후가공 기술을 이용한 소재 ·천연실크의 고유한 외관과 촉감을 최대한 재현시킴 MARABY-S 이수축혼섬사를 이용한 소재 ·천연실크와 유사한 Soft Touch 및 우아한 광택 선경인더 스트리 MESICA 섬유표면에 축방향으로 미세한 홈을 생성시킨 소재 ·심색성 효과 및 Dry한 촉감 코오롱 SSY 특수복합방사 기술로된 이형이섬도 소재 ·미세한 권축발현 ·Middle한 광택 및 자연스 러운 외관 MDY 다중다형 혼섬사를 이용한 소재 ·외관 및 미끈한 광택 ·청량감과 은은한 색조 SILORD-7 복합방사에 의한 불규칙 원사 단면으로 천연 Silk와 동일한 단면구조 ·Silky한 외관 및 촉감 동   양 폴리에스터 AIFOMO 수축률이 서로 다른 2종의 원사를 특수가공에 의해 제조한 Air형 혼섬사 ·Bulkiness ＆ Silky 감 ·Drape성 및 탄력성 BISHU 수축특성이 다른 2종의 폴리머를 복합방사한 이수축사 ·미세권축 및 표면의 요철감 ·천연 Silky한 광택 FLUX 열수축 특성이 다른 이종의 폴리머와 극세사를 사용하여 제조한 이섬도 이수축혼섬사 ·Bulkyness ＆ Soft Touch ·Mild한 광택 ·우수한 Drape성 SINE 특수 폴리머 제조기술과 2종의 폴리머를 복합방사한 특수 단면사 ·우아한 광택 ·Drape성 및 Dry한 Touch RANDO 폴리머제조기술과 방사기술에 의한 단면형태가 상이한 다중 다형사 ·고급광택 및 Dry Touch ·Wild Silky감 (3) Rayon-like Item 깊이 있는 발색성과 우수한 Drape성을 갖는 소재로서 무기질 미립자를 Polymer에 혼입, 분산시킨 후 염색가공공정에서 섬유표면에 미세한 요철을 형성시키는 방법이 일반적이다. 사용되는 첨가제는 다음과 같다.    ① 기존의 소광제로 사용되었던 TiO2의 함량을 높이는 방법    ② BaSO4와 같이 고비중세라믹을 혼입하는 방법    ③ 에어로졸과 같은 미립자를 균일 분산하는 방법 알카리감량등에 의하여 사간의 접압을 감소시키므로 드레이프성을 향상시키는 기술로서 최근에는 자외선 흡수효과, 보온효과, 청량감등의 특성이 병용되기도 한다. 그림 2-5에는 원사표면의 Crator구조를 나타내고 있다. 또한 단면형상제어기술에 의하여 삼각단면으로 하여 견명을 나타내기도 한다. 표면의 Crator구조로 인하여 흡습성이 향상되기도 한다. 그림 2-5. 초 Drape성을 가지는 섬유의 Crator구조.   표 2-8. 국내외 Rayon조 신합섬 소재 개발현황.   회사명 상 품 명 제 조 기 술 특 징 데이진 EMUL Ⅱ 소광체 (TiO2)를 다량 연신한 세섬도의 Full dull ·Dry 촉감 ·고 Drape성 도요보 Louvro Fine ceramic계 미립자를 균일 분산 시켜 방사/연신 방법의 결합에 의해 특수한 단면 표면 발현. 측면과 내 부의 양면에 특수한 형태의 미다공 을 부여한 중공다공구조 ·우아한 Full dull조 광택과 심색성 발현 ·Dry 촉감 구라레이 XY-E 고비중 Ceramic을 혼입하여 비중이 Rayon수준의 1.47-1.50인 고비중사 섬유표면에 Dimple구조 발현 ·초 Drape성 ·Pastel조의 발색성 미쓰비시 레이온 Lisny 자연스럽고 미세한 연속 이수축 이섬도 혼섬사 ·Rayon의 촉감 + 기능 ·Dry 촉감 ·고 Drape성 Lenie Ⅰ 다른 Type의 원사의 복합가공사로 고신장 이수축 혼섬사 Rayon조의 반발성이 우수한 원사를 Core에 배치 ·Rayon조 촉감 ·Soft dry 촉감 ·우수한 탄력성 유니티카 에아리스5 광택을 없앤 고비중사를 사용한 특수한 이수축 혼섬사 ·부드러운 광택 ·Rayon조의 Drape성 ·상쾌하면서도 부드러운 부품성과 부드러움 동양폴리 에스터 고비중 PET Ceramic powder의 혼입 방사 후 표 면에 Dimple(움푹파인 물결 모양)구 조를 형성시킨 Rayon조 소재 ·초 Drape성 ·Dry 촉감 ·Pastel조 발생 Nova TiO2 미립자를 Polymer내에 다량 혼입 분산시킨 Rayon조 ·중후한 색상과 우수한 Drape성 Full dull 중합공정에서 TiO2를 투입하는 방법 과 TiO2를 다량함유한 PET와 일반 PET를 혼합하는 방법 ·고급스러운 색조의 Pastel 효과와 우수한 Drape성 코오롱 SDF 원사표면에 Micro crator을 형성 ·우수한 염색 효과 제일합섬 실비아-로얄 중합공정에서 무기 미립자를 분산시 킨후 감량에 의해 Micro crator형성 ·뛰어난 심색성과 초 Drape성 SKI Silmoa 심색 Full dull 삼양사 Silyon 저경도 고비중을 지닌 Ceramic 미 립자를 Polymer내부에 다량분산시 켜 만든 소재 ·풍부한 Drape 성과 고발색성 및 soft dry 촉감을 발현시킴 (4) Wool-like Item 소모와 같이 Air층이 두껍고 모우가 잘 발달된 복합다층 구조를 갖는 소재로서 복합가연가공에 의하여 만들어진다. 제조방법은 아래와 같다.    ① 이단면이섬도 복합사가공    ② 신도차이를 이용한 복합가연    ③ 공급속도 차이를 이용한 복합가연가공    ④ 원사표면에 양모와 같은 Scale 형성 제조방법에서 알 수 있듯이 불균일방사, 불균일연신, Random Conjugate기술에 의하여 이섬도, 이형, 이수축을 부여하여 Handle, 외관등에 자연스러움을 부여하는 것이 기술의 중심이며 추세가 Casual로 바뀌어 감에 따라 복합가연가공등이 사용되고 있다. 그림 2-6에는 불균일화 기술에 의하여 자연스러움을 나타낸 그림을 나타내었다. 그림 2-6. 불균일 연신, 단면, 수축율 형태   표 2-9. 국내외 New 소모조 신합섬 소재 개발현황.   회사명 상 품 명 제 조 기 술 특 징 도레이 Reebarg F ·독자의 농염가공기술과 이수축 다량교락 혼섬기술을 복합 ·직물의 표면 구성사에 염료 고흡 수성이 있는 신원사를 개발사용 ·신신합섬으로 평가. 고발색성 과 Air touch ·저중량에 의한 쾌적한 착용감 데이진 Ajenty-μ ·Ajenty의 제사기술과 새로 개발한 특수 Polymer을 사용 ·단섬유의 Wave가 길고 다르기 때 문에 사의 내부에 무한에 가까운 다층구조 형성 ·섬유표면에 미세한 空을 형성 시킨 것에 의해 Dry 촉감과 심색성 발현 ·Bending rigidity가 큰 단섬유 사용 ·Hari감 & Koshi감 우수 XOXO 모우를 가진 극세사가 태(太) Denier를 감싼 구조. 심사는 태 Denier의 고수축사, 태 Denier와 극 세사를 동시 방사한 후 연신공정에 서 극세사만 5∼30cm 길이로 Random하게 자름 ·단섬유의 Casual 촉감의 Mild한 광택 ·Fukurami감, 반발성, Drape 성 우수 도요보 SOCIO 신합섬과 면, Polynosic, 모 등 단섬 유와의 결합인 복합소재 ·기능성과 Natural한 Soft 촉감 구라레이 Nymphus ·초 Micro Crator용 Polymer사용 ·심초 복합방사 기술에 의해 방사 된 Filament를 특수 사가공 기술 에 의해 Filament군 사이에 적당 한 사장차가 있게 제조 ·Filament단사간에 이형 단면상과 Silk wave ·Spun조의 Soft 촉감 발현 ·Volume 감이 있는 풍부한 Drape성 미쓰비시 레이온 Colosena 3종류 이상의 수축률이 다른 사를 air 교락하고 특수한 가공기술에 의 해 사의배열을 Random하게 변화 시킴 ·Soft Spun조 ·Natural하고 품위있는 표면 효과 ·풍부한 Drape성 동양폴리 에스터 Molik 신도 차이가 큰 2종의 Filament를 복합가연하여 S, Z교호연을 Effect 형성시킨 Sheath-Core 2층 구조사 ·Natural한 spun조 효과 ·우수한 반발 탄성 Eddyon 섬유내부의 구조를 내층-중간층-외 층으로 3층 구조를 형성시킨 3층 구조 복합가연사 ·Soft촉감 ·우수한 Bulky성 및 탄력성 선경인더스트리 CVY(Ⅱ) 신장 특성이 상이한 2종 이상의 사를 복합가연하여 만든 wool조 소재 ·풍부한 Volume감과 깊이 있는 색감 HVY 상이한 신장 특성을 가진 2종 Micro fiber를 복합가연한 wool조 소재 ·풍부한 Volume감과 깊이 있는 색감 ·Soft 촉감   나. 신합섬 원사의 제조공정에 따른 분류 신합섬 신소재는 물성의 차이를 이용하여 혼섬된 사, 원료 자체가 다른 소재등이 있다. 일반적으로 제조조건인 방사조건에 의하여도 사의 물성이 달라지게 되는데 방사속도가 높아지면 권취장력과 공기저항이 커져서 전체적인 응력이 커지게 되며, 섬도가 달라지게 된다. 방사속도를 올리게 되면 제직시 단면 변형을 극소화, 염색 균일성 증가, Package 형성의 안정, 비등점에서의 염색가능, 양호한 열적 안정성등의 특성이 나타나게 된다. 이러한 원인은 Polyester의 경우 섬유축을 따라 Chain Molecules가 분포되어 있어 분자 배열이 무질서하게 배열된 비정형 영역과 결정형 영역으로 나뉘어져 있다. 여기서 비정형과 결정형영역은 냉각조건에서 기계적 특성을 고려한 연신비에 의하여 제품이 형성된다. 그러므로 방사온도를 올리면 동일한 냉각 조건하에서 무정형 영역이 많아져 유연성이 증가하고 신도가 증가하며 결정영역이 적어 강도가 저하한다. 방사속도가 낮을때는 방사 Filament의 결정화는 거의 일어나지 않으나 방사속도가 커지면 PET섬유는 방사중의 배향, 결정화가 일어난다. 일반적으로 방사속도 5,000 m/min이하의 속도에서는 결정화가 거의 일어나지 않으나 5,600m/min이상의 속도에서는 방사중 결정화가 일어나고 속도가 빠를수록 방출후 쉽게 결정화가 된다. 따라서 방사속도 증가에 따라 신도는 단조롭게 감소하지만 강도는 2,000∼3,000 m/min의 간격에서 급격하게 증가하게 된다. 신합섬은 이러한 제조조건 외에 새로운 특성을 가지는 신소재가 개발되어 있으며 점차 그 용도가 확대되고 있는 실정이다. 합섬 각사에서는 One Step화의 제조기술이 확립되어 Partially Oriented Yarn과 Spin Draw Yarn을 만들어 다음 공정에서 혼섬하던 것을 권취장치등을 개조하여 연신과 가연을 통하여 바로 혼섬할 수 있도록 설비를 개조하고 있다. 사에 Crimp를 부여하는 기술이 초기에는 저배향품인 미연신사 (UDY)를 사용하였으나 구조 안정성을 갖는 반연신사 (POY)를 바로 가연하는 공정이 일반적으로 채택하고 있다. 따라서 제전사, 이수축혼섬사등의 신합섬의 제조는 미연신사를 사용하지 않고 반연신사, 고속 방사원사, 초고속 방사원사를 사용하여 경비를 낮추는 추세이다. (1) Flat : 일명 연신사라고도 하며 POY(반연신사)-FDY(연신사)의 단계를 거쳐 제조된다.   구 분 광 택 Den/Fil 권 량 권형 용도 보통사 FD SD BR 30/12,30/16,30/24,50/24,50/36, 75/24,75/36,100/24 100/36,100/48,125/24,125/32 125/36,125/48,150/32,150/48, 250/48,300/96 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 특수사 3각단면사 (Y형) SD BR 30/12,50/24,50/36,75/24,75/36, 100/24,100/36,150/32,250/32 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 8각단면사 (米형) FD SD BR 75/24,100/24,100/32,150/32 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 Super-Multi사 BR SD 50/48,75/72,100/96,150/96, 220/96, 50/96,75/60 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 원착사 Black Yellow Red, Blue 50/24,75/24,75/36 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 Multi-tone사 원착사-SD 150/32 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 의마사 SD,BR 100/24 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 분섬사 SD 200/10,300/15,300/10 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 CD사 SD 50/24,75/36,150/36 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 MC사 SD,BR 150/36,150/72 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 고강력사 SD,BR 50/24,75/24,210/48,250/48 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 이수축혼섬사 BR 80/48,100/48 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 Peach-skin사 SD 85/72,85/132,110/72 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 중공사 SD 50/24,75/24,210/24,210/48 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 TTY SD 75/36 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 NSY SD,BR 50/36,75/36 2.5㎏ Warp 직물,편물 편평사 BR 50/12 2.5∼2.84㎏ Warp 직물,편물 (2) FDY-Spin Draw Yarn : POY(반연신사)의 단계를 거치지 않고 권취와 동시에 연신사로 제조한다.   구    분 광 택 Den/Fil 권 량 권 형 용 도 보통사 SD,BR 50/36,75/36,150/48,250/48 8∼9㎏ Cake 직물,편물 Super-Multi사 SD 75/72,150/36 8∼9㎏ Cake 직물,편물 (3) POY(Partially Oriented Yarn) : 반연신사라고 하며 연신사를 만들기도 하며 연신사와 혼섬이 되기도 한다.   구 분 광 택 Den/Fil 권 량 권 형 용도 보통사 SD 110/24(75/24용),110/36(75/36용) 160/36(100/36용),245/32(150/32용) 245/48(150/48용),280/48(180/48용) 12∼15㎏ Cake 3각단면사 BR 80/24(50/24용),110/36(75/36용) 12∼15㎏ Cake (4) DTY(Draw Textured Yarn) 및 연사   구 분 광 택 Den/Fil 권 량 권 형 용도 보통가공사 SD BR 75/24,75/36,150/32,150/48,300/64,300/96 3.0∼3.75㎏ Bi-con Cheese 직물,편물 특 수 가 공 사 NSY가공사 SD 75/24,75/36,150/32,150/48,300/64,75/96 3.0∼3.75㎏ Cheese 직물,편물 3각단면사 BR 50/24,75/36 3.0∼3.75㎏ Cheese 직물,편물 원착사 Black 150/32 3.0∼3.75㎏ Cheese 직물,편물 교연사 SD 100/36 2.5㎏ Cheese 직물,편물 염반사 SD 150/32,150/48 1.5㎏ Cheese 직물,편물 MOLIK (Cotton-like) SD 190/108 2.5∼3.0㎏ Cheese 직물,편물 TTY (선연가연사) BR 150/48 2.5∼3.0㎏ Cheese 직물,편물 (5) A.T.Y (Air Textured Yarn) : Regular섬유를 Air로 교락시켜 Cotton Like화하여 촉감등을 자연 섬유화한 사이다. 복잡한 요철과 loop를 가지고 있으며 방수가공, 엠보씽가공, 씨레이 가공, 와셔가공등을 거친다. 스키웨어, 자케트, 점퍼등의 캐쥬얼 용도로 사용된다.   구 분 광 택 Den/Fil 권 량 권 형 용 도 Cotton-like사 Wool-like사 150-1,000 2.5∼3.0㎏ Cylinder Cheese 직 물 (6) Fancy Slub Yarn : 일명 다층 구조사로서 서로 다른 성질의 섬유를 이용하여 화학섬유를 천연섬유의 특성을 살려 제조한 사로서 까실까실한 촉감이 나며 숙녀복, 양장지, 이불감, 커텐지등에 쓰인다. (7) M.S.Y(High Spot Yarn) : 합섬을 자연섬유화한 사로써 온도를 용융점까지 높여 Linen Like화한 섬유로서 한복지에 쓰인다. (8) P.R.T사(Pre Twist Yarn) : 일반 가연사와 작업공정이 다른 것이 특징으로 가연 전 연사작업 후 S/T하는 공법으로 사에 고신축 및 탄력성을 부여하여 사의 특성 을 보완한 특수사로 양장지등으로 쓰인다. (9) S.P.T(Split Yarn) : 필라멘트를 분섬한 사로써 파티복, 한복등으로 쓰인다. (10) SSY(Semi Spot Yarn) : 적당한 열과 Twist Feed를 부여하여 미해연 부분을 발 생, 균제도를 불균일하게 분포시켜 만든 소재로 브라우스, 양장지의 용도로 전개 된다. (11) I.T.Y(Interlaced Textured Yarn) : 색상 또는 성질이 다른 이종 또는 다종의 소재 를 혼섬교락하여 이색성 또는 Spun감등을 부여한 것으로 브라우스, 양장지등으로 사용된다. (12) HOY사 : 초고속 방사(6500m/分 ∼ 8000m/分)를 이용한 소재 (13) TTD & TTB(Thick and Thin SD, SB) : 미연신사를 소재로 섬유에 미연신부분 을 부여하여 직경을 부분적으로 굵고 가늘게 만들어 준 필라멘트 소재이며 염색 가공에 의하여 자연스러운 염반 굵기반으로 이색효과를 부여하여 Spun Silk와 같 은 광택, Bulky성, 촉감등을 부여시킨 사로서 양장지로 사용되며 아래와 같은 특 징을 갖는다.    ● 천연섬유 또는 Slub사와 같은 특수한 외관 및 촉감    ● 굵은 부분과 가는 부분의 수축차에 기인하는 이수축효과    ● Melange효과    ● 저 Pilling성    ● 타 소재와 혼합시 3색이상의 다색효과 및 풍부한 이수축효과 (14) H.S.Y : 이수축사는 신합섬 신소재로 개발된 소재로서 방사, 연신공정에서 수축차 를 발현시키도록 개발되었다. 수축차를 최대한 발현시키기 위해서는 공중합 Polymer를 이용하는 것이 유리하다.   사 명 고수축사 저수축사 사장차 폴리머 단사De BWS 폴리머 단사De BWS 데이진 IA10 Mol.% 2.5d/f 38% Reg 1.2d/f 9% 20% 도레이 IA13 Mol.% - 16.1% Reg - 5.4% 37.7% 도레이 IA14 Mol.% 5.2d/f 18.2% Reg 0.3d/f 0.6% 34.3% 아사이카세이 IA12 Mol.% 2.2d/f 14.3% Reg 0.62d/f 2% 18.6% 아사이카세이 IA12 Mol.% 2.2d/f 10.4% Reg 0.62d/f 0.6% 38..8% 도요보 - - - Reg - 5% - 미쯔비시 레이온 IA10 Mol.% - 9.8% Reg - 1.9% 23.5% 유니티카 - 2.5d/f 50% Reg - - - 가네보 - 2.5d/f - Reg 0.3d/f - - (15) Cation 가염폴리머(CD-PET) : 종래 Nylon과 비교하여 Polyester는 색상이 선명하지 못하기 때문에 CD-PET를 개발하여 선명한 염색을 하여 다양한 색상으로 용도전개를 할 수 있게 되었다. 또한 상압 염색이 가능하여 졌다. 아래에는 각사 의 개발된 제품의 특성을 나타내었다. 여기에서 DMT중합은 데이진, 旭化成에서 폴리에스테르를 제조하는 중합방법이며 기타 다른 업체는 PTA 중합방식을 따르고 있다. 그림 2-7에는 CD-PET사의 특성을 나타내었다. 일반적으로 알카리에 취약하다는 결점을 갖고 있다.   사명 특성 촉매 제법 -COOH (eq/T) -CH3 (eq/T) DEG(%) m.p(℃) TiO2(%) 도레이 44.8 0.1이상 1.23 255 0.07 Mn-Li-Sb-P TPA 도레이 - 0.9 1.31 255 0.08 Mn-Li-Sb-P TPA 도레이 41.4 5.4 1.64 249 0.30 Mn-Li-Sb-P EI 유니티카 39.4 8.0 1.26 254 0.42 Co-Sb-P TPA 구라레이 44.9 5.5 1.45 254 0.06 Co-Sb-P TPA 아사이 카세이 33.8 4.4 1.44 254 0 Mn-Li-Sb-P EI 데이진 - - 1.42 - 0.3 Mn-Co-Na-P-Sb EI 데이진 - - 1.40 - 0.07 Mn-Co-Na-P-Sb EI   그림 2-7. CD-PET의 특성   2. 신합섬 복합소재 신합섬 제조에서 사용하는 다양한 차별화 기술에서 사가공기술은 합성섬유에 천연섬유가 가지고 있는 불규칙성, 부품성, 마일드한 광택등을 부여하는 공정으로서 초기에는 Filament에 Crimp를 부여하거나 단순한 에어교락을 형성시키는 소재들이 대부분이었다. 이후에는 천연섬유의 3차원적 구조인자를 발현시키는 이수축혼섬사, 복합가연사, ATY 등의 방적사풍의 제품이 개발되게 되었다. 현재에는 천연, 재생소재와의 복합화등을 통하여 소재형태 및 복합화양식이 다양한 복합소재의 개발이 주를 이루고 있다. 가. 일본 화섬업체의 복합소재 현황 사구성 단계에서의 복합화는 기존 단순 혼방, 혼섬에서 사 자체에서 단면, 섬도등의 형태를 달리한 혼섬 소재가 다양하게 개발되고 있다. 또한 신합섬과 이 소재간의 복합화도 용도에 따라 천연, 재생 소재간에 활발하게 개발이 전개되고 있다. 그림 2-8에는 이러한 복합화기술의 상관관계를 나타내었다. 표 2-10에는 일본 화섬업체의 소재복합화 동향을 나타내었다. 그림 2-8. 복합화기술의 관계.   표 2-10. 일본 화섬업체의 복합소재의 동향.   업 체 개 발 동 향 도요보 ● 의류용 기본소재로서 천연섬유와 합섬의 복합화 ● 주로 천연소재 및 이종 소재와의 복합화 ● 주요소재 : Cotton/PE-S,Cotton/PE-F,Wool/PF-F, PE/천연섬유(교직) 도레이 ● 종래 신합섬이 가지고 있는 부품, Drape성을 가지면서 Dry감을 추구한 소재 ● 신합섬을 적용한 Polyester간의 복합화 데이진 ● 고도의 Peach질감이나 우수한 발색성을 갖는 소재 개발에 역점 ● 쾌적성, 고급감을 갖는 상품으로 Polyester와 Acetate의 혼섬복합제품 미쯔비시 레이온 ● Acetate사의 혼방체계 다양화 ● Polyester, Rayon과 Wool등의 조합 ● 주요소재 : PE/Diacetate, Triacetate/PE,Rayon의 혼방사, 교직물                     경(Triacetate/PE or Woolor Rayon)×위(Triacetate/Wool) 구라레이 ● 기존 Rayon소재의 복합화 ● Polyester특수사의 채택으로 신질감 구현 ● 주요소재 : 고수축PE-F/Rayon-F 혼섬,PE-F와 Rayon-F의 교직품,                      Viscose Rayon/Polyester or Viscose Rayon/특수Flat단면,                      Polyester의 혼섬직물 아사히 카세이 ● Rayon과 Acetate를 중심으로 한 혼방,교직 중심으로 제품 ● Dry감과 냉감을 중심으로 한 질감 추구 ● Acryl, Acetate 소재 혼방품 및 교직물 전개 ● 주요소재 : Cupra Staple/Silk Staple, Cupra Staple/Cotton,Cupra                      Staple/Wool, Cupra Staple/Acryl등의 Cupra Staple관련 혼방사.                      Acryl, Acetate관련 혼방 및 교직물 도요보 ● Polyester소재를 중심으로 한 직물부문(교직)의 복합소재 ● 천연섬유 및 재생소재 간의 조합을 통한 Staple간의 혼방이 주종 ● 주요소재 : PE-F × Wool, Wool×PE-F, Wool×Rayon-F,                      Wool×PE-S,Silk-S×PE-S등 교직물,PE-S/Wool,                      PE Microfiber-S/Merino Wool,Cotton/PE-S등 혼방사   나. 국내 복합소재 현황 주로 교직, 혼방 제품 중심으로 전개되고 있으며 적용소재로는 Polyester, Nylon, Cotton, Wool을 중심으로 제품이 개발되고 있다. 표 2-11. 국내 화섬업체의 복합소재의 동향.   구분 특징 국내업체 전개현황 혼방 (Staple혼합) ● 주로 Cotton, Wool등의 천연소재 와 Polynosic, Nylon, Polyester등 의 Staple Fiber사와의 복합 모방 : 현대모직, 제일모직,           라전모방 면방 : 경방, 동일방등 화섬 : 고려합섬, 선경인더스트리,           태광,대한화섬 정방교연 (사이로스펀, 사이로필) ● 주로 모방업계를 중심으로 Filament 화섬을 적용한 신방적소재로 전개 ● 면방 추수의 급격한 감소 추세에서 90년도를 기점으로 생산설비 증가 제일모직, 경남모직, 태광산업, 라전모방, 대한모방등 교직 ● 주로 경사에 천연소재를 채택하고 위사 종류를 다양화시켜 전개 ※ 국내의 경우 화섬Staple과 천연Staple소재와의 수급 문제로 혼방 전개업체가 상호 긴밀한 관계 유지

 

1. 신합섬 소재의 기능부여 기술 신합섬소재중 기능성소재는 물리적, 화학적 특성에 의하여 분류되며 표 2-12에 나타내었다. 기능성소재는 신합섬의 감성을 향상시킬 뿐 아니라 기능을 향상시켜 그에 대한 수요가 확대되고 있는 실정이다. 더우기 패션트랜드에서 캐쥬얼트랜드로 신합섬의 추세가 바뀌어 감에 따라 그 중요성이 더욱 부각되고 있다. 표 2-12. 신합섬의 기능부여 기술.   폴리머 방사 사 제편 염색가공 기 술 수 단 공중합 브렌드 Conjugate 단면 섬도 미세구조 혼교연 권축 화학가공 물리가공 교직 교편 조직 밀도 화학가공 물리가공 코팅 라미네이트 생리적 쾌적성  흡습성 친수폴리머 그라프트 셀롤로우즈 혼합 그라프트  흡한성 다공 세De.이형. 중공 셀롤로우즈 혼입 그라프트 셀롤로우즈 혼합 다층화 표면중합 폴리머피복  투습.방수 극세.분할 고밀도직편 미다공막 복합  제전성 제전폴리머 제전가공  도전성 도전폴리머 Conjugate Coating 도전사복합  보온성 세De.발포 다층 증착  항균.방취 항균제 동 흡착 항균가공 운동, 안전, 내구  스트레치성 탄성폴리머 Conjugate 권축가공 직편조직 스트레치가공  난연성 난연폴리머 방염가공 방염가공  방융성 내열폴리머 방융가공  방오성 이형중공 방오제 방오가공  강력 고중합도 연신.열처리  염색견뢰도 이온좌석 결정성↑ 염료선정   가. Polymer단계에서의 기능화 (1) 기능성 Polymer의 제조 ● High Strength & Modulus ● High Heat Resistance (2) 공중합 ● Flame Retardant & proof ● Anti-static property ● Superior color development ● High shrinkability (3) 기능성약제의 첨가 ● Electrical conductivity ● Anti-static property ● Anti-bacterial and odor-preventing property ● Ultraviolet cutting property ● Superior feeling   나. 방사단계에서의 기능화   복합방사는 2성분복합이 주로 제조되나 현재는 3성분방사도 개발되고 있다. 그림 2-9에는 복합방사의 분류를 나타내었다. 그림 2-9. 복합사의 분류.   다. 사가공 단계에서의 기능화 (1) Base Material factors ● Foreign material / Polymer, Composite spinning fiber, ● Filament yarn / Staple fiber, Denier difference, ● Cross sectional form difference, ● Shrinkage rate difference, Melting point difference, ● Elongation difference, Dyeing property difference, ● Crimping development difference 등 (2) Processing factors ● Uneven drawing, Random heat treatment, ● Filament combination, Composite false twisting, ● Air를 이용한 Entanglement & Looping, ● Electric opening, Midway insertion, ● Insertion merge point variation, Heat tratment difference 등   라. 제편단계에서의 기능화 ● High density weaving → 투습방수직물화 ● 3-axis weaves & 3-dimensional knits → mechanical property ● denier gradient between the front and back of the cloth      → sweat absorbing, diffusing, rapid drying property   마. 염색가공단계에서의 기능화 ● 일반적인 방법 ; dyeing & resin finishing, pad-dry-cure,                             dipping, spraying, coating, lamination method ● electroless plating & spattering, graft polymerization, plasma 처리등   2. 신합섬 복합소재의 기능부여 기술  복합소재란 피브릴화, 사, 직편물, 피브릴, 봉제품의 단계에서 복합화가 되어 복합은 섬유형태와 비섬유형태(피브릴,코팅막)와의 복합이 있다. 또 섬유형태로서도 섬유내 복합,섬유 간복합,직편물과 직편물의 혼합, 직편물과 부직포의 혼합이 있다. 섬유내 복합에는 사조형성시 복합과 사조 형성 후의 사복합이 있다. 표 2-13에 각각의 경우에 대하여 나타내었다. 표 2-13. 복합소재의 기능부여 기술.   구분 복합의 형식 복합의 수법 분산의 형태 섬유내복합 콘쥬게이트사,단섬,장섬 콘쥬게이트방사 (시스/코아,다분산해도,접합형) 균일혼합 군혼합 2층구조 다층구조 혼방사               단섬*단섬               단섬*장섬 파이버믹스 스라이버믹스 라브스피닝크 드라이스피닝크 정방교연(사이로코브) (사이로필) 에어제트스피닝크 코아스펀얀 정방혼섬.전기개섬 혼섬사               장섬*장섬 방사혼섬 延撚혼섬.불균일연신 교연 교가연 카버링크 에어-혼섬 코아얀 섬유간복합 교직,단섬,장섬 경.위교직, 다색타입 다중.다층제직 평면분산 다층분포 교편,단섬*장섬 교瓦편, 다색편, 다층편   가. 사조형성시 복합 ● 콘쥬게이트방사 (단섬유내복합) ● 혼방사 (단섬유간복합) ● 제사혼섬사 (단섬유간복합)-방사혼섬, 延撚혼섬, 불균일연신 등   나. 사조형성후 사복합 ●혼섬가공사 (단섬유간복합)    -교연,교가연.불균일연신가연,에어교락,카버링,코아얀,전기개섬등   다. 사단계에서의 복합 ● 콘쥬게이트사 ● 제사혼섬사   라. 방사단계에서의 복합 ● 혼섬사,연연혼섬사.불균일연신사 ● 혼섬가공사 ● 교연사.합연사.인발사,교가연사.불균일연신가연사,에어혼섬사, 카버링사,코아얀.전기개섬사   마. 직편단계에서의 복합 ● 교직-경.위교직,다색타입제직,다층다중제직 ● 교편-다색제편,다층.다중편직   이러한 복합의 의미는 풍합,외관,기능의 향상을 가져온다. 신합섬소재는 처음에 장섬유의 복합소재화에 의하여 소재개발이 이루어졌으나 현재에는 다양화되어가고 있다. 현재 상품화되어 있는 대표적인 소재는 아래와 같다. ●콘쥬게이트사에 의한 마이크로파이버소재 ●폴리에스테르혼섬가공사에 의한 신합섬소재 ●폴리우레탄교편에 의한 스트레치소재 ●하이브리트실크소재 ●트리아세테이트혼섬사소재 ●레이욘혼용소재   3. 일본의 신합섬 및 복합소재의 개발 현황 가. 각사의 신합섬 소재 개발 현황   신합섬은 폴리에스테르장섬유를 중심으로 여성복중심으로 발전하였으나 현재에는 캐쥬얼의류 중심으로 경향이 바뀌어가고 있다. 이러한 상황에서 각사에서는 여러 신소재가 제안되고 그 구성요소가 복잡하게 되어 기술의 복합화에 의하여 소재가 개발되고 있다. 복합소재가 개발된 배경은 아래와 같다. ① 엔고 및 NIES의 추격으로 국가경쟁력이 저하되어 내수의 확대와 고부가가치 소재의 개발이 시급히     요청된다. ② 소비자기호가 다양화,고급화되어 신감각의 소재 개발이 요구된다. ③ 원사제조기술,사가공복합기술,염색가공기술의 복합화로 새로운 소재의 개발 이 가능하게 되었다. ④ 심리적,생리적쾌적성 및 운동기능성을 추구하는 소재의 출현이 가능하여졌다. (1) 유니티카   신합섬은 장섬유관계의 복합소재로서 제조 방법에 따라 분류하면 중합-방사-연신 등의 원사 제조단계에서 의 복합, 사가공단계에서의 복합으로 분류된다. 또 형태적 관점으로 분류하면 장섬유-장섬유, 장섬유-단섬유의 복합소재로서 분류되어질 수도 있다. 또 원사 제조 단계에서 중합공정과 접합형,심초형의 복합방사기술이 있으며 일반적으로 콘쥬케이트얀으로서 알려진 스트레칭성 (자기권축), 제전성등 여러기능을 가지는 소재가 개발되고 있다. 방사-연신에서 복합되어지는 소재로서는 한편에 고수축사를 다른 한편에 저수축사를 교락시키는 이수축혼섬소재가 있다. 사가공단계에서의 복합으로는 에스테르, 나이론,레이욘, 아세테이트, 견등의 서로 다른 소재를 조합하기 위하여 동종섬유의 이물성 사조(섬도,단면,광택)의 인터레이스혼섬, 루프형성혼섬, 합연등이 있다. 또한 가연가공, 불균일열처리, 불균일연신처리, 이피드공급등의 기술로 조합되어 있다. 여기에서는 장섬유 중심으로 복합 소재의 제조 방법을 중심으로 각 공정에서의 기술이 유기적으로 복합화되어 개발되는 소재예 대하여 나타내었다. (가) 중합공정에 의한 복합소재   요소기술 특징 용도 하이메들형2성분 복합 후꾸라미감,반발성,스트레치성 드레스,보듬실케트 폴리머개질(폴리알킬렌에스테르/폴리알킬렌테레프탈레이트폴리머) 스트레칭소재,신축성,내열성,내약품성,열세트성 스포츠웨어 특수세라믹혼입클링크소재 태양광차폐성, 스포츠웨어,브라우스 특수세라믹혼입 축열보온성 스키웨어 특수2층구조 영구제전성 (나) 방사-연신공정에 의한 복합소재   요소기술 특징 용도 다중다형혼성 야잠사조,적당한 하리,고시감 블라우스 다중다형혼섬,특수스퍼나이스드가공 야잠사조,소프트&드라이타치의 마일드한 촉감 블라우스 다중다형혼성 실크조,드레이프성,드라이타치 블라우스 극세이수축혼섬 피치조 블라우스 (다) 중합 및 방사-연신공정에 의한 복합소재 중합과 방사-연신의 공정의 기술을 고도로 조합하여 얻어진다.   요소기술 특징 용도 마이크로슬리트가공,폴리머개질 후꾸라미 블라우스,드레스 특수단면형성가공,폴리머개질 소프트드라이한 실키감촉, 마일드광택 블라우스,드레스 이수축혼섬폴리머개질 레이욘조의 드레프성,후꾸라미감 블라우스,드레스 에펄-나이론6심초복합방사 (에펄55%,나이론645%) 후꾸라미한 에어리한감, 자연스런 표면감 스포츠웨어,캐쥬얼웨어,코트 (라) 사가공에 의한 복합소재 사가공단계에서의 복합은 원사의 특성에 따른 사가공 기술이 조합된다.   요소기술 특징 용도 초극세사혼섬, 심초구조특수가공 피치조,드레프성 코트,실케트,슈츠 다중정숭고복합가공 소모방모조,하리.고시 남성슈츠,실케트 섬유내부구조개질 특수복합가공 고발색성,고급스러운 외관, 풍합 부인 부인정장 특수복합구조가공 병렬다층구조 소모조,후꾸라미감과 반발성 남성복 다기능형과류제어 멀티코아스트라크치아얀 마조,청량감 부인복,실케트 복합화사가공기술 폴리머개질 실크조 블라우스,드레스 신합섬을 사용한 복합소재군 자연스런 표면감,고급감 브라우스,드레스 코아,시스구조복중층사,신합섬(코아)와 각종단섬유(시스)를 특수 방적 하리,고시,드레프성,자연스러운 표면감 브라우스,드레스 코아.시스구조복중층사,폴리에스테르 장섬유(코아)와 같은 초극세 단섬유를 커버링 키시미감 코트,드레스   다양화하는 소비자의 요구에 부응하기 위하여 복합소재는 점점 증가하고 있는 추세이다. 이러한 소재의 제조방법은 복합화기술에 의한 방법으로서 제사복합화기술, 사가공복합화기술 더우기 직편염색가공공에 이르는 일련의 복합화기술 등이 유기적으로 연결되어 전개되고 있다. (2) 구라레   우아한 광택과 드레이프성등이 폴리에스테르에 요구되어 이러한 물성들을 개량하기 위하여 신질감. 쾌적소재의 개발에 주력하여 고응력, 고수축형태의 신합섬을 심사로 외측에 레이욘 필라멘트를 포함하는 소재를 개발하였다. 이러한 소재는 풍부한 후꾸라미감, 경량감을 가지고 촉감과 쾌적감이 우수하다. 복합가공기술, 직물설계, 염색가공기술등 요소기술의 집대성에 의하여 레이욘필라멘트와 폴리에스테르 필라멘트의 장점을 가진 새로운 상품이 개발되었다. 특성에 따른 각 단계에서의 요인을 아래 나타내었다.   경량화 레이욘(중공,이형단면화)의 경량화 권취단계,팽윤,제사단계의 어려움→후벌크사(제직공정성 우수)                                                      염색공정에서 벌크성 표현 후꾸라미 숭고구조사화(측사/심사=레이욘/폴리에스테르) 사장차,권축부여 ↓ 숭고구조사(측사/심사=레이욘/폴리에스테르)의 개발   사 구조사spec.의 설정 원사spec의 설정 복합화기술 잠재권축부여 직편 구조사특성에 따른 규격설정 연사,제직 염색 구조사특성을 나타내는 염색시스템의 설계 무긴장,저장력의 릴랙스,건조,염색기계.조건의 설정 (가) 숭고구조사의 구성 ● 레이욘필라멘트는 낮은 강도(건강도:1.9g/d, 습강도:0.9g/d), 공정 통과성(해서성, 연사통과성, 사이징     통과성, 제직, 제편성)을 고려하여 선벌크 (사의 단계에서 벌 크성 발현)는 나타나지 않고 후벌크 (제     편 직후에 염색공정에서 벌크발현)의 숭고 구조사 ● 벌크발현후에 숭고성, 경량성을 확보하기 위하여 측사와 심사의 사장차와 숭고성 의관계를 검토한 결     과 측사는 레이욘필라멘트, 심사는 폴리에스테르 필라멘트로 구성.     사장차와 숭고성의 관계에서 사장차가 10%를 초과하면 급격하게 숭고성이 우수     →목표사장차 15% ● 레이욘필라멘트는 잠재권축사가 된다. (나) 원사 SPEC의 설정 ①레이욘 필라멘트 ● 광택을 억제하고 드라이타치를 얻기 위하여 Full Dull을 기준 ● 단섬유 굵기는 1-3D를 기본 ( 춘추용 : 편평면사로 8-15D) ● 수축율은 중요하며 후벌크를 얻기 위하여 저수축이 요망     ( 열수수축율 5%의 원사를 사용하여 잠재 권축화 유도) ②폴리에스테르 필라멘트 : 폴리에스테르 필라멘트는 하리, 고시, 강도, 열고정, 사장차를 확보하기 위한                                          고응력,고수축 심사성분을 선정 ● 구성비율 20-40% ( 20%미만 ; 강도와 형태안정성이 결여되고      40%초과 ; 폴리에스테르의 촉감이 강화) ● 단섬유 굵기는 4-6D ( 4D 이하 ; 하리,고시가 결여되어 수축     성능이 부족, 6 D 이상은 촉감이 나빠짐) ● 후벌크 (제직후 염색공정에서 벌크성 발현)가 표현되기 위해서 고수축율과 동시에 고수축응력이     필요 ( 열수수축율 20%이상, 건열수축율 35%이상,     최대응력 350mg/d이상의 수축사 개발) ③ 복합화 기술 : 레이욘필라멘트은 열가소성이 아니기 때문에 권축을 부여하기가 곤란하다. 가연가공                          에서 견뢰한 권축을 얻지 못하며 이러한 사로된 직편 물은 염색가공시의 장력 및 레이                          욘의 팽윤, 탈팽윤에 의하여 권축은 소멸된다. 이러한 이유로 레이욘의 권축 숭고소재                          는 얻기 힘들게 된다. 따라서 15%의 사장차로 미권축을 발현시키며 레이욘과 폴리에                          스테르를 복합후 가연가공하고 열처리한다. 연수에 따른 특성을 아래 나타내었다. - 추동소재   연수(회/미터) 촉감 특징 0-200 미세한 모우 터치 후꾸라미매우우수,비용적4.2 200-400 미세한 모우 타치 후꾸라미우수,비용적4.0 800-1,000 풍합이 딱딱함 후꾸라미보통,비용적3.0 - 춘하소재   연수(회/미터) 촉감 특징 0-800 사리감 보통 후까시끼 800-1,200 사리감 우수,드라이터치 후꾸라미우수 1,500-2,000 사리감우수,드라이터치 후꾸라미보통 (다) 염색가공기술 ① 가공공정의 설정( 직기→정련→욕중릴랙스→열고정→염색→건조→수지가공→열고정) : 여기에서 특히 욕중릴랙스에서는 저장력하에서 다단 수축화 한다. 본 제품을 단순하 게 급속하게 온도를 올리게 되면 수축이 급격하게 일어나 hard한 촉감을 갖게 된 다. 따라서 서서히 온도를 올려 레이욘을 팽윤 및 해연시켜 직물을 서서히 수축시키 는 것이 가장 중요하다. ② 부가가치 부여 공정 릴랙스 후에 생지표면을 약하게 손상시켜 모우를 발생시키는 것에 의해 자연스런 터치를 갖게 하거나 생기에서 가볍게 모우를 발생시켜 특수효소를 사용하여 욕중 릴랙스하에서 미세한 모우타치와 반발감을 표현한다. 최종 토사가공에서는 생지에 물리적 충격을 행하여 유연가공과 촉감을 부여한다. (3) 동양방적 (가) "마나트"   새로운 장단복합소재로서 개발된 "마나트"는 멀티필라멘트를 정전기로 개개의 필라멘트로 개섬하여 단섬유와 혼섬한다. 외층, 중층, 내층에 단섬유와 필라멘트가 균일하게 혼섬된 상태로 된다. 세번수를 사용하게 되면 방적 조업성, 섬유간 교락성, 포합성 그리고 모우 혼입등을 주의하며 그림 2-10에 제조방법에 대하여 나타내었다. 그림2-10. "마나트" 의 제조방법. (나) "스라"   종래 한 종류의 필라멘트와 한 종류의 스테이플의 복합하는 것에서 특성이 서로 다른 두종류의 필라멘트와 한 종류의 스테이플로 구성되어 있다. 방적시 동일 추에서 공급되는 복수의 필라멘트속을 동시에 정전기에 의해 개섬시켜 필라멘트와 같이 혼섬시킨다. 이와 같이 구성소재의 혼섬이 2단계로 행하여지며 제조장치는 링정방기를 기본으로 하여 복수의 필라멘트속의 공급장치, 개섬장치를 준비하여 필라멘트의 개섬도를 제어한다. 한 종류의 필라멘트를 심에 기타 필라멘트와 단섬유가 균일하게 혼섬되어 있는 심초 복합구조를 가지게 만든다. 이러한 소재의 특징은 다음과 같다. ① 소프트,하리,고시,고탄성, 입체감이 표현. ② 장.단섬유의 교락에 의하여 외관이 우아 ③ 모우가 적고 사의 균제도가 우수 ④ 장.단 이색염색이 가능하여 멜란지효과 이와 같은 복합소재의 제조방법의 개략을 그림 2-11에 나타내었다. 그림 2-11. 복합사의 제조방법. (4) 도레이 (가) Microfiber 신합섬   극세섬유의 결정화와 배향을 제어하여 극세섬유를 극태섬유 간에 분산, 배열시켜 자유 공간 제어 복합화기술을 활용한다. 복합사를 구성하는 단섬유 집합체의 단사 한본 한본을 염색공정에서 3차원구조로 변화시켜 단사간 자유공간을 만들어 드라이감과 반발성을 갖는 소재가 형성된다. 또 극세섬유에 대해서는 발색성이 우수한 구성 원사를 개발하여 심미조의 색을 나타내게 한다. 자유공간 제어 복합화기술은 극세섬유의 결정화와 배향을 제어하는 제사기술과 극세 극태섬유의 섬유간 분산 배열 복합화기술의 조합이다. 이러한 섬유들은 알카리감량차에 의하여 자유공간이 더욱 강조되어 섬유간 마찰이 감소된다. 이 기술에 의하여 제조된 소재는 삼차원 구조 변화에 의해 보다 착용감이 쾌적하고 경량감과 봉제성이 우수하게 된다. (나) 쾌적청량감소재   이섬도, 이단면등 특성이 다른 원면을 복합화하여 섬유간에 미크론단위의 공간을 구조화시켜 강한 반발감, 드라이감 및 자연스러운감을 표현한다. 더우기 이러한 구조에 의하여 우수한 흡한성, 속건성의 반 영구적인 기능을 겸비한다. 제조방법은 방적단계에서 섬도비, 섬유장등의 특성이 다른 원면을 만들어 이단면 섬유를 사의 내. 외층에 효과적으로 분산시켜 섬유간에 미크로단위의 공간을 구조화한다. 그러면 하리, 고시의 자연스러운 마같은 풍합이 발현된다. 또한 섬유간에 미크론 단위의 공간을 부여하여 땀의 워킹성과 확산성을 향상하여 흡한 속건성이 우수한 기능성을 부여한다. 직조직과 염가공에서 통기성과 청량감을 더욱 우수하게 만든다. 면보다 흡한. 속건기능이 높고 청량감, 착용간편성, 형태안정성이 우수하게 하기 위해서는 방사, 연신단계에 있어서 이형단면을 랜덤 배열화시키는 제사방식으로 단섬유 집합체의 단사 한본 한본을 서로 수마이크로-십수마이크로의 공간을 갖는 구조로 만들어 고도의 모세관현상에 의하여 흡수성을 갖도록 한다. 종래의 화학적 처리에 의한 중공사와 비교하여 경제적이다.   나. 일본의 신합섬 차별화 기술 (1) 혼섬의 요소 (가) 섬도.단면형상   통상 단사 0.1-4데니어의 원사를 2-4종 혼용하여 혼섬후 총섬도를 50-200 데니어의 범위로 한다. 단사의 굵기는 촉감을 결정하며 하리, 고시감은 2-4데니어, 소프트감은 1데니어 특히 0.1-0.3데니어의 마이크로파이버를 사용하면 우수한 촉감을 얻을 수 있다. 최근 이섬도·이형 및 이수축을 혼용하는 경향이 있다. (나) 수축율   벌키가공을 하기 위하여 정련.릴랙스가공 (액류 또는 연속릴랙스 95℃)을 하나 최근에는 다음의 건조공정에서 부유조건 (건열120℃)에서 충분하게 축을 유도하는 방법이 사용된다. (일반적으로 비수에서 15분 침지후 최대 수축율을 얻는다) 일반적으로 수축율은 10-20%이나 신합섬은 25-40%정도이다. 폴리에스테르의 방사속도와 잔류신도와 수축율의 관계는 일반적으로 방속 800-1,800 m/m(UDY) ,4,500-5000 m/m(SPD), 2,500-4,000 m/m(POY), 5000 m/m(HOY) 라고 하며 통상의 폴리에스테르사는 방사. 연신조건을 변경하여 수축율 0-25% 범위에서 선택한다. 레귤라는 5-12%이며 수축율을 레귤라수준 보다 높이기 위해서는 열고정 온도를 내린다. 수축율을 줄이기 위해서는 열고정온도를 높여 연신후 긴장열처리한다. 25%의 수축율을 얻기 위하여 공중합폴리에스테르를 사용하며 이경우는 수축율이 20-40%에서 조절된다. 저수축율화는 고속방사사나 자기신장사를 이용하여 특수 긴장 처리를 행한 사를 이용한다. 방사속도를 높이는 것은 잔유 신도를 저하시키고 방사속도 6000m/m 정도에서 일반연신사의 물성을 가지면서도 수축율을 저하시켜 이염성을 얻을 수 있다. 자기신장사는 방사속도 2500-4000m/m의 반연신사를 연신하여 저온에서 이완,열처리한다. 그러면 미결정을 생성시켜 가공공정에서 비수처리하면 결정이 커지고 배향이 진행되어 역으로 신도가 줄어든다. (다) 권축성   이권축은 교가연, 에어혼섬이 중요하며 권축발현력 및 권축형태의 차를 활용한다. 방법을 표 2-14에 나타내었다. 종래의 일반적인 방법은 신도차가 있는 (방속차) 2종의 반연신사를 교가연하는 방법이 있다. 권회부와 비권회부가 혼재하여 권회부에서 필라멘트군이 심초구조로 되어있고 이 경우는 연신 배율이 다른 2종의 반연신사를 사용한다. 통상 에어교락을 병용하는데 근년에는 에어교락에 의하여 루프구조를 가한다. 공급사의 특성에 의한 특수구조(예 ; 이수축에 의한 벌키효과) 를 피드율의 제어에 의한 랜덤화하여 고도한 복합권축구조로 되어있다. 이섬도.이형.이수축.이권축을 조합하는 것이 신합섬의 첫째 특징이다. 표 2-14. 권축발현력 및 권축형태의 차를 활용하는 방법.   혼섬방법 사의 조합 권축형태 권축발현능 권축발현능 구조차 권축차 권축차 에어교락 에어교락 에어교락 교가연 교가연 고수축사*자발권축사 고수축사*가연가공사 피드차가 있는 2종류이상의 사 신도차가 있는 2종류이상의 POY 피드차가 있는 2종류이상의 특수사 미세권축 가연권축.2층구조 루프권축.2층구조 가연권축.2층구조 가연권축,2층구조 (라) 이염성 : 캐치온가염폴리에스테르,고수축공중합폴리머,고속방사 (마) 표면특성 : 그림 2-12에 나타내었다. 그림 2-12. Regular사와 Microcrator사의 원사 표면 비교 (2) 혼섬의 수단 (가) 방사혼섬   크게 구금내혼섬과 구금간혼섬이 있다. 구금내 혼섬은 방사구금에 공경, 공형상, 폴리마를 변화시켜 방사시에 일거에 혼섬사를 얻는 방법이다. 다른 사를 동시에 혼섬사를 얻는 방법은 사조형성의 냉각 고화과정에서 차가 발생하여 방사응력이 다르게 되어 단사절 및 루프모우가 발생한다. 고속방사에서 이러한 이러한 문제점을 억제하기 어렵다. 구금간 혼섬에서는 별도의 방사 구금에 의해 토출되어진 이종의 섬유속을 권취하기 전에 가이드.롤라에서 수집하여 인터레이스 (에어교락) 처리를 통과하여 권취한다. 방사연신을 연속적으로 행하는 스핀드로방식에서 구금간 혼섬을 행하고 구금내 혼섬에서 야기되는 문제점을 피하여 이섬도, 이형, 이수축의 방사혼섬사를 얻는다. (나) 延撚혼섬   이수축혼섬사의 기술로서 공급사의 종류. 연신 및 연신비. 열고정의 유무등의 조건을 변화시킨 연신사를 2종 수속하여 인터레이스 처리하여 권취한다. 공급사는 이섬도.이형.이폴리머 (이염.이수축)의 효과를 얻기 위하여 연신비. 열고정의 조건을 변경하고 수축율차를 제어한다. 수속시의 에어교락조건을 변경하면 교락도가 높은 벌키사를 얻을 수 있게된다. (다)불균일연신   1500-3000m/min정도의 방사속도로 얻어진 미연신사, 혹은 반연신사를 자연 연신비 근처에서 미연신부와 연신비가 혼재된 형태가 된다. 종래에는 두꺼운 부분(미연신부)과 군 분산된 두껍고 엷은 부분이 교차된 사가 일반적이지만 근년에는 연신제어기술의 향상에 의하여 두꺼운 부분이 작고 랜덤하게 분산된 소재가 상품화되고 있다. (마)교연   가장 간단한 혼섬방법이다. 합연과 상연. 하연의 쌍사 합연이 일반적으로 이용되어진다. 합연기를 이용하는 방법이 일반적이다. 혼섬의 구조는 군혼합으로 되어있고 분산효과는 적다. 한쪽의 사를 피드율을 변화시켜 오버피드로 한다. 카버링에 근접한 구조로 되며 의장 연사 효과를 낼 수 있다. 통상의 의장사(팬시얀) 의 기본 수법이다. 폴리에스테르 혼섬사의 경우 간단한 합연으로 연수에 의해서 사의 숭고성을 감소시키는 경향이 있고 또 이염사의 합연사로 직물에 모아레모양의 결점이 나타난다. (마)교가연   2종이상의 공급사를 공급하여 가연공정내에서 1본의 복합혼섬사로서 가연가공사의 권축성의 차를 이용한다. 공급사의 종류. 공급방법. 가연조건. 합사조건등에 의하여 광범위하게 혼섬사가 된다. 복합가연의 중심은 신도차 (방속차)가 있는 2종의 반연신사를 교가연하는 방법으로 최근에는 고도의 촉감을 얻기위하여 피드율을 변경하여 2-3종의 사를 동시에 가연하여 복수의 별조 건가연사와 비가연사를 에어교락하여 보다 다층의 권축구조를 갖게 하는데 있다. 슬라브얀은 권회부와 비권회부와의 섬도차가 1.5-3배정도이다. 또 불균일 연신으로 부터 가연은 권축의 가운데 미세미연신부가 혼재하여 경우에 따라서는 부분융착된 구조가 된다. (바) 에어교락   2종이상의 공급사를 공기의 난류에 통과시켜 혼섬.교락. 또는 루프. 모우를 형성한다. 가공노즐로는 혼섬을 목적으로 하는 인터레이스노즐과 교락. 루프형성을 목적으로 하는 에어제트노즐 (타스란)이 있다. 인터레이스노즐은 공기액체가 필라멘트축에 수직으로 충돌하는 동시에 필라멘트축에 대하여 평형한 과와류가 발생하는 구조로 되어 있다. 공기는 사의 장력, 공기의 속도, 량에 대응하여 필라멘트속을 개섬하고 동시에 랜덤하게 혼섬하고 교락시킨다. 인터레이스는 혼섬목적으로 방사혼섬. 연연혼섬에 필히 이용하지만 교가연에서 혼섬조작에 많이 이용되지 않고 사의 집속성을 향상시키기 위 하여 트리코트용 원사의 편직성을 개선, 반연신사의 원사의 가연조작성 향상, 다후다 경사의 무호부화, 다후다 위사의 고속타입등의 품질향상과 경비절감에 광범위하게 이용된다. 현재는 합섬의 불가결한 기술로 되어 있다. 사용되는 공기는 2-5 ㎏/㎤의 압력으로 처리속도는 100∼6000m/m. 교락은 비교적 느슨하고 강한 장력을 걸면 소실된다. 교락의 정도는 경하중의 침을 사에 충돌시켜 섬유축방향으로 가볍게 이동시키는 경우 사의 매듭횟수는 1미터당 교락수로 하며 통상 5-50회이다. 5-20회의 저교락이 사용되며 30-50의 교락도는 풍합의 효과가 크다. 에어제트기술은 듀폰의 타스란(USP2783609)에서 공업화에 성공하였다. 이러한 기본기술은 필라멘트를 인터레이스이상으로 급격하게 난류중에 두어 개개의 필라멘트에 무수한 루프, 과권코일, 매듭등을 발생시켜 숭고성을 부여한다. 에어제트는 압력 6-10㎏/㎤의 고압기술을 이용한다. 가공속도는 일반적으로 50-600m/m이다. 에어제트기술을 혼섬에 적용하는 경우 복수의 공급사의 오버피드사조를 변경하여 복잡한 루프를 형성하고 이수축. 이권축의 효과를 발휘하도록 한다. (사) 카버링   카버링은 한사를 심에 다른 사를 초사로 하는 권회. 연사로 되어있다. 카버링사는 크게 나누어 서포트 스타킹용과 스트레치직물용의 폴리우레탄 카버링얀과 의류.자재용의 의장연사가 있다. 스트레치직물용에는 심사에 폴리우레탄, 심사에 나이론 혹은 캐치온 가염이 가능한 분산이염의 폴리에스테르를 이용한다. (아) 코아얀   장섬유코아얀에서는 통상 2종의 사를 심층 2층구조에 분포시킨다. 초사는 어떠한 방법으로든지 개섬하여 그 중에 심사를 공급하여 연사한다. 개섬방법으로는 전기개섬이 확실하다. 전기개섬은 고압의 정전장을 통과시켜 사가 대전반발력으로 개섬하는 원리를 이용한다. 심사에 고수축원사를 이용하는 경우는 효과적으로 2층구조가 된다. 전기개섬 이외에 가연가공사의 권축공간가운데 고수축사를 삽입하는 방법도 있지만 이러한 구조는 완전히 2층 구조가 되지 않는다. 코아얀은 일반적으로 생산성이 낮으며 장섬유분야에서의 코아얀은 주로 레이욘, 아세테이트, 트리아세테이트등의 화섬필라멘트와 폴리에스테르와의 혼섬이 이용된다. (자) 연사   최종제품의 품위, 촉감등에서 제직성을 향상시키기 위해서는 적정한 단사, 혹은 합사의 경우가 있다. 복합사는 통상의 실과는 다른 물성을 갖기 때문에 연사공정에서도 특별한 주의가 필요하다. 복합사는 일반적으로 숭고성이 있고 장력, 열등에 의하여 물성이 변화하고 모우가 발생하여 연사기로서는 권량이 많이 날 수 있는 조건을 선정하는것이 필요하다. (3) 필라멘트와 방적사 (Spun)의 복합화   현재의 신합섬보다 더욱 개발된 신합섬인 신 신합섬에서 필라멘트에 적용되었던 기술이 이제는 단섬유, 방적사등에도 응용되기 시작했다. 즉 단섬유와 필라멘트가 복합된 신합섬이 개발되었으며 새로운 복합사를 제조하기 위하여 필라멘트와 방적사는 두종류의 이염을 방지하기 위하여 서로 다른 속도로 spinning unit로 이송되어 커버링사가 형성된다. 그 원리로 필라멘트가 방적사보다 느린 속도로 spinning unit로 이송되어 방적사가 effect로 형성되고 필라멘트가 방적사보다 빠른 속도로 spinning unit로 이송되어 필라멘트가 effect로 형성된다. 이러한 복합사는 셔츠나 스웨터등의 니트로 사용된다. 그러나 필라멘트가 effect로 되어 있는 경우는 직물용 여성 또는 남성의류로 사용된다. 복합사는 sheath로 ultrafine count short-staple 섬유와 core로서 ultrathick count의 필라멘트로 되어있는 폴리에스테르 필라멘트와 방적사로 된 사의 복합사로 구성되어 있는것이 일반적이다. 이러한 형태의 원사는 복합사의 표면에 방적조를 안쪽에 필라멘트를 가지고 있다. 그림 2-13에는 혼섬의 형태로서 섬유내 분포도를 나타내었다. 그림 2-13. 혼섬의 형태. (4) 복합가공방법   신합섬혼섬소재에서 고수축혼섬사가 가장 일반적이며 기술내용으로는 고수축원사를 일반 원사와 혼섬하고 연신조건에 의하여 후공정에서 숭고성을 나타내도록 하고 있다. 그림 2-14에는 혼섬 연신공정과 조건을 나타내었다. 이러한 혼섬사는 그림 2-15에서와 같은 후공정에서 Relax 공정에서 수축율이 크게 나타난다.   혼섬연신조건 DS(m/분) DR HR(℃) SH(℃) 압(㎏) 800 2.933 85 180 1.8 그림 2-14. 혼섬연신공정 및 조건.     그림 2-15. 고수축혼섬사의 수축율.   4. 신합섬의 복합화 기술 복합화는 초기에는 장섬유 중심으로 행하여졌으나 현재는 합성 섬유가 극복하기 어려운 특성을 부여하기 위하여 천연 섬유의 단섬유의 복합이 행하여지고 있으며 장섬유도 새로운 기능을 가진 소재가 개발됨에 따라 화합섬끼리의 복합도 이루어지고 있다. 표 2-15에는 신합섬의 복합화에 대하여 나타내었다. 표 2-15. 신합섬의 복합화 기술.   구분 복합 형태 복합화수법 및 형태 특징 섬유의 분산 형태 섬유내 혼합 혼방사 S/S Fiber Mix 혼합(방적에 국한된방식) 단섬유 원료 형태 균일, 군, 이층 및 삼층구조 Silver Mix S/F Warp Spinning 사용 중공 Spindle 군 및 이층구조 Dry Spinning 군 및 이층구조 정방교연(사이로필)   정방공정에 F도입 군혼합 Core Spun Yarn   조사중심에 F도입 이층구조 정방혼섬,전기개섬   F전기개섬 장치 균일,3층구조 혼섬사 F/F 방사혼섬 방사 Nozzle의 조합 균일,군혼합 교연 2종사의 교연 군혼합 Covering S/C구조이층사 이층구조 Air혼섬 Interlace,ATY 균일 및 이층구조 섬유간복합 교직, 교편 S/S F/F 직물내 경,위사의 소재 S/F의 조합 경,위사간의 소재 다양화 다층분포 직물상 이종소재 의 평면적분포     * S : Staple Fiber,    F : Filament   가. 장섬유의 복합소재 처음 신합섬소재로 기존의 제사기술을 고도화하여 신합섬 Item이 개발되기에 이르렀다. 제사공정의 단계별로 나누어 보면 (1) 방사혼섬 : 서로 다른 섬도, 형상, 수축율의 사를 방사단계에서 얻는 것으로 방사 Nozzle내에서의 혼                      섬과 방사 Nozzle간의 혼섬이 있다. (2) 불균일 연신 : 미연신사 (UDY) 또는 반연신사 (POY)를 자연연신비 (1.03∼1.14)로 연신하여 고분자의                          축방향으로 불규칙적 분자배향을 발생시켜 미연 신부와 연신부가 혼재하여 섬유축 방                          향에 섬도불량 발생시켜 연연혼 섬사와 불균일 연신사 등을 제조한다. (3) 혼섬가공사 : 교연사, 합연사, 인발사, 교가연사, 불균일 연신가연사, 에어 혼섬사, 카버링 코아얀, 전                          기개섬사 등이 있다. 이러한 장섬유의 Item에는 극세사와 기능사로 구분할 수 있으며 그 종류는 아래와 같다. ● 분할사 구분 섬도 방사형태 섬유형태 대표소재 콘쥬게이트방사 0.2-0.01 박리형복합 용해성분복합 필라멘트 통상방사 0.7-0.1 단독성분고속방사 필라멘트 특수방사 0.2-0.01 멜트블로우방사 플래시방사 스퍼트로방사 부직포 부직포 부직포 스펀본드 ●자발권축사 ●초이형사 ●도전사,제전사 ●보온,축열섬유 나. 단섬유의 복합소재 방적에 있어서 섬유혼합의 역사는 천연섬유의 방적으로 혼면, 조합이 있다. 일본의 방적설비는 전체로 약 1,000만추이며 여기에서 대부분은 면방식 (8할)과 모방 (소모.방모)식으로 되어있다. 단섬유를 기초로 하는 복합소재의 분류에 관하여는 단섬유와 장섬유의 복합구조로 되어있다. 표 2-16에는 단섬유와 장섬유의 복합구조로 이루어진 소재조합에 대하여 나타내었다. 면과 화합섬의 혼방공정(정조혼방)은 다음과 같다. 표 2-16. 단섬유와 장섬유의 복합구조에 따른 소재조합.   복합구조 조합 기존 Ring 방식 신방적방식 균일혼합 S/S 일반적 혼방 S/F 혼섬-전기개섬방식 동양방(머나이드방식) →합섬Filament/천연Staple 공기교락방식 군혼합 S/S 교연(정방.연사)방식 Rap Spinning방식 (=중공Spindle방식) S/F 교연 Cover Ring Yarn 방식 Rap Spinning방식 (=중공Spindle방식) 2층구조 S/S Sliver배열 방식 (PE Staple / Cotton Staple) 특수 조방방식 (Cotton Staple / PE Staple) 고수축혼 (Cotton Staple / PE Staple) Air Jet Spinning (=Twin Spina) S/F Core Spun Yarn (PE Filament,Wool의 교직) Dref-III (Friction Spinning기) 3층구조 S/F PE Filament/PE Staple/Cotton Staple * S : Staple Fiber, F : Filament (1) 균일혼합 복합성분이 사단면내에 균일하게 혼합하여 단섬유 혼방공정에 해당한다. 혼방의 목적은 사단면을 보면 균일하게 혼합되는 것을 기본으로 한다. 일반적으로 행해지는 혼방 방법으로는 원면괘를 해쳐 조합하는 혼타면공정에서 이종원료를 혼합하는 혼면혼방과 선유를 평행하게 정렬하여 섬유속을 슬라이버 상태로 혼합하는 정조 혼방 혹은 슬라이버를 프리스상으로 혼합하는 프리스 혼방이 있다. 혼면혼방은 섬유특성이 비교적 유사하게 되어있는 경우 다음 공정의 가이드통과성이 혼합상태를 향상시키는 것을 적용 한다. 후자는 혼합섬유의 특성. 형태 (섬유장, 굵기)의 차가 비교적 큰경우에 적용되는 경우가 많다. 균일혼합 방법에 의한 제조기법으로 복합사의 구성성분이 사 단면에 있어서 균일하게 복합된 형태로 MANARD방식에 의한 복합소재의 제조를 들 수 있다. 그 흐름도를 표 2-17에 나타내었다. Filament를 정방기 Roller Pad부에 집어 넣어 전기개섬장치를 사용하여 개섬하고 한쪽 방향의 단섬유를 Back Roller부에서 조사로서 공급해 양자를 Front Roller부에서 합쳐 혼섬한 후 소정의 연을 가해 혼섬사를 만든다. 표 2-17 . Filament와 Staple간의 복합방식 (2) 군혼합 (정방교연에 의한 복합화) 각 성분이 사단면상에 집합상태로 분산되어 있는 형태로 이소재로 이루어진 사의 교연에 의한 혼합으로 교연법은 혼합하는 사를 합사기로 합사한 후 연사기에서 (링연사기,타블이스터 등) 연을 주어 합연기를 이용하여 한공정에서 제조한다. 교연의 연수. 연방향은 목적하는 풍합. 외관효과를 보아 적정하게 선정하며 단사의 연방향과는 역방 향으로 연방향이 매우 작게 교연이 되는 경우가 일반적이다. 교연은 이렇게 방적된 사를 구성 요소로 하여 정방 공정에서 이종 섬유속을 혼합방적하는 정방교연법에 의하여 한다. 이방법은 1975년 CSIRO양모연구소에서 이러한 원리를 발명하였으며 IWS에서 개발하여 실용화한 사이로스펀 방적을 이용한 복합기술이다. 정방기에서 혼합하는 2종의 조사를 일정간격으로 공급하여 병행하여 드라프트에서 부터 프론트롤라에 송출하여 2본의 섬유속을 합한다. 통상 링방적과 동일하게 가연한 복합사를 방출하는 방법이다. 제조법은 간단하지만 연이 어느정도있는 사를 2본 합쳐 섬유의 머크로죤과 모우가 적게 만들도록한다. 또 본방법의 응용기술로서 2종을 조합하여 필라멘트사와 단섬유속을 조합하는 경우는 필라멘트사를 프론트롤라전에 드라프트하여 단섬유속과 간격을 두어 프론트롤라 후에 단섬유속을 합하여 가연하여 필라멘트 / 단섬유를 복합사로 만든다. 이러한 정방교연법에 의한 복합소재는 울을 중심으로 하여 상품 전개가 진행되었으며 본 복합구조와 신방적법에 의한 복합소재의 대표적인 제조방법으로서 라프스핑닝이 있다. 본 방적법은 중공 스핀들방적이라고 하며 슬라이버 또는 조사를 드라프트죤에서 공급하여 드라프트한 후 연을 주는 중공스핀들내로 유도된다. 이러한 경우 회전하는 보빈에 감기는 사가 이러한 단섬유 속의 주변에 감기게 된다. 얻어진 사구조는 심부는 무연의 단섬유속에서 그 주변에 실을 감는 구조롤 되어있다. 상품으로는 PE-S / Wool / PE-F, Wool / PE-F, Wool / PE-F , Nylon-F , Rayon-F가 개발되어 있다. 국내 사이로스판 (CSIROSPUN) 설비동향은 주로 모방업체를 중심으로 88년이후 급격히 확대 보급되었으며 기존 일반 모방적사의 고부가화 및 상품화 확대를 목표로 추진되고 있고 면방업계의 경우는 소규모로 설비도입이 추진되고 있다. 주로 양장지 계통으로 춘하추동용 및 범용소재로 전개 확대중에 있으며 사이로스판 (CSIROSPUN) 공정의 다양화로 아래와 같이 개량화가 이루어지고있다. 국내 사이로스판(CSIROSPUN) 설비 현황에 대하여 표 2-18에 나타내었다. -사이로휠(CSIROFIL) : 사이로스판공정에 화섬 Filament의 도입 -사이로코아(CSIROCORE) : 사이로스판공정에 CORE YARN기술 접목 -Bicomponent : 세Denier화섬 Filament와 Cotton, Silk등과 복합   표 2-18. 국내 사이로스판 설비 현황.   업체명 설치시작년도 설비추수 제일모직(주) 86∼87년 2,600 우성산업(주) 85년 400 경남모직(주) 85년 460 태광산업(주) 89년 250 충남방적(주) 89년 200 라전모방(주) 89년 400 도남모방(주) 90년 800 대하모방(주) 90년 200(예정) (3) 군혼합 ( Warp Spinning : 중공 Spindle ) 방식 (가) 2층구조 외층과 내층이 다른 소재로 구성하는 것으로 단섬유의 경우는 2층구조사 또는 복중층사라고 칭한다. 일반적으로 면, 레이욘등의 흡습성과 자연스런 촉감을 가지는 소재를 외층에 배치하고 합섬을 내층에 배치하여 강력, 이지 케어성등의 기능성이 부가된 복합구조로 된다. 이 2층 구조사의 링방적에 의한 제조방법은 정조공정에서 2층화하는 경우와 조방공정에서 2층화하는 방법이 있다. 후자는 표 2-19에 나타내었다. 코아스펀얀이라고도하며 정방공정에서 제조된다. 표 2-19. 군혼합에 의한 2층구조화 관련 특허.   특    허 제조방법 회사명 특허번호 데이진 특공소 52-43255 ● 단섬유1과 슬라이버를 드라프트장치에 공급하고 단섬 유1 보다 권축도가 높은 단섬유2의 조사를 단섬유1의 프리스 중심에 공급한다. 다음 합쳐서 드라프트하여 연을 부여 - 단섬유1이 단섬유2를 감아 만듬 유니티카 특공소 56-11775 ● 복수본의 슬라이버를 백 롤라부터 드라프트장치에 공급 ● 외측슬라이버를 드라프트죤의 내측에, 안측슬라이버를 외측에 공급. 도레이 특공소 56-11776 ● 심부용의 슬라이버를 조방기의 스핀들축과 드라프트롤 라의 회전축과 같은 각도로 공급하고 초부용 슬라이버 를 드라프트롤라 측의 프라이어의 회전방향으로 공급 도요보 특공소 61-52248 ● 슬라이버1과 2를 다단계 드라프트시킨다. (나) 이층구조( Core Spun Yarn ) 사단면 구성이 2개의 배열층으로 구성된 형태로서 단섬유끼리의 경우는 이층구조사 또는 복중층사라고 부른다. 면, Rayon등 흡습성이 좋고 자연스러운 촉감을 갖는 소재를 외층에 배열하고 합섬을 내층으로 해서 강력, Easy Care성등의 기능성을 부가하는 복합구조를 채택한다. 대표적인 소재로는 Acryl/Polyurethane F, Cotton/PE F, Cotton/PE F, PE-S/Cotton/PE F)등이 있다. (다) 3층 (다층) 구조 동심원상에 3층이상으로 이소재가 분포하고 있으며 Staple과 Staple간, Filament와 Staple간의 복합에 적용한다. 동양방 MANARD기법과 2층구조사 제조기법의 복합화로서 의복의 쾌적성에 주안점을 두고 개발되었으며 A, B 두 섬유에 의한 2층 구조를 갖는 Sliver 또는 조사를 Ring 정방기에서 Draft시켜 실제로 연을 부여하여 2층 구조 방적사를 방출하는 과정에 Front Roller부에서 Filament가 Draft된 Fleece의 중앙부근에 오는 상태로 Front Roller에 공급되어 실연을 부여하는 것을 특징으로 하는 다층 구조 복합사로서 Filament사로서 탄성사를 사용하기도 한다. 일본에서 개발된 주요한 천연섬유 / 화학섬유복합소재의 동향을 표 21에 나타내었다. 천연섬유와 화섬 단섬유의 복합은 일반적으로 조합되며 양적으로도 가장 많다. 이러한 복합화의 주대상으로는 천연섬유. 화섬등의 장점·단점을 가지게 되지만 복합화에 의하여 단점을 서로 보완하여 우수한 성능을 갖도록 한다. 천연섬유는 자연스러운 착용감, 흡습성, 보온성등의 장점을 가지며 세탁 수축이 크고 강력이 저하하는 등의 단점이 있다. 합성섬유는 강력이 높고 내구성. 이지케어성이 우수하지만 소수성이기 때문에 정전 기가 나고 오염이 되고 필링이 발생한다. 예를들어 면/폴리에스테르 2층 구조사의 경우 폴리에스테르스테이플이 내층,면이 외층에 배치되어 촉감은 순면사와 유사하고 흡습성이 높고 내층은 폴리에스테르로 구성되어 건조속도가 빠르다. 또 항필성이 혼방의 경우보다 우수하다. 그러나 제조가 복잡하여 경비가 높고 세번수를 사용할 경우에는 외층 섬유가 내층 섬유를 완전하게 피복하기가 어렵다. 천연섬유와 화섬 단섬유의 복합소재의 최근의 경향은 화학단섬유의 제조기술이 향상됨에 의하여 종래 면 혼용의 폴리 에스테르스테이플은 1.5D정도이지만 최근에는 0.7∼0.8D에서 0.4∼0.5D의 극세스테이플과 면과 혼방하여 사용한다. 또 0.5∼1.2D의 각기 다른 굵기, 커트장의 면혼용 폴리에스테르도 개발되어 있다. 고벌키성. 경량. 보온성에 관하여는 중공섬유. 고수축성섬유를 복합화하는 것에 의해 벌키성을 강조하는데 중공섬유는 통상 중공율 20∼30% 정도로 겉보기 비중을 저하시켜 고수축섬유는 수축차에 의해 공간 간격을 크게하여 벌키성을 증가한다. 표 2-20. 천연섬유 / 화학섬유 복합소재 동향.   소재조합 복합법 특징 상품 천연섬유/ 화섬스테이플 면/레이욘 균일혼방 풍합,드레이프 1 면/폴리 균일혼방 광택,소프트,W&W성의 기능성 7 2층구조 심;폴리에스테르 면타취.항필성 초;면 오팔가공 7 정방교연 歪調 1 면/아크릴 균일혼방 면의 타취와 아크릴기능성 2 정방교연 歪調 2 마/레이욘 균일혼방 적당한 하리.고시,시나야가사 1 마/폴리 균일혼방 소프트풍합 1 2층구조 독특한 하리.고시,청량감 2 실크/레이욘 균일혼방 드레이프성,발색성,상품의 광택 2 실크/폴리 균일혼방 실크 고급감과 폴리에스테르 이지케어성 1 면/메타아라미드 2층구조 심;메타계아라미드,방염성.흡汗성 1 천연섬유/ 화섬필라멘트 면/폴리 2층구조 면타취.흡습성.고강력.항필성 3 혼섬 소프트하며 하리.고시,우수한 사조및 내마모성 2 정방교연 광택,하리 및 고시의 풍합 2 면/PBT 2층구조 면타치.항필성.스트레치성 2 면/아세테이트 2층구조 면타치.흡습성 1 정방교연 광택.우수한 외관 2 면/프로믹스 혼섬 우아한 광택,흡.방습성 1 면/스판텍스 2층구조 면타치,스트레치성 3 2 면/아크릴 2층구조 면타치,소프트풍합 1 정방교연 온화한 광택 3 실크/프로믹스 혼섬 우아한 광택.고급감.발색성 1 마/PES/PES-F 정방교연 청량감 하리.고시 1 표 2-21. 각종 복합사의 특성 비교.   구분 일반원사 (PE/Cotton) Core-Yarn 정방교연사 MANARD 사 불량 × ○ ○ ○ 이색염색성 ◎ △ ◎ × 세번수화 × △ × ◎ 모우발생 × × ○ ◎ Non Sizing × × △ ◎ 항 Pilling성 △ × △ ◎ 조업성 ◎ △ △ ◎ 표 2-22. 주요한 특화 화합섬소재.   성능 섬유특성 종별 화합섬소재 색(심색.선명) 캐치온가염,이염화 폴리에스테르 레이욘 5 광택,농색 이형 폴리에스테르 3 유연성,드레이프성 파인데니어 폴리에스테르 아크릴 레이욘 ES0.5D,0.5-1.2D 0.4D 0.4-0.8D 0.8D 실키,경량.보온 중공,고수축,권축 폴리에스테르 폴리에스테르 아크릴 폴리에스테르 4 항필성 항필섬유 폴리에스테르 아크릴 4 자외선방지 세라믹동입 폴리에스테르 1 형태안정성 저수축 폴리에스테르 1 (라) 천연섬유와 화합섬필라멘트의 복합소재화 기술 ① 코아 스펀 얀 : 일반적으로 심사가 합섬필라멘트이고 외층은 천연섬유를 사용한다. 심부의 합섬 필라                           멘트는 강력, 형태안정성을 부여하고 외층의 천연 섬유는 자연스러운 촉감, 흡습성을                           강조한다. 심사에 폴리우레탄 탄성섬유를 이용하여 스판텍스 코아 얀이 된다. ② 혼섬사 : 대표적인 소재로 머나이드사가 있으며 표 2-23에 특성을 나타내었다. 모우 가 적고 균제도                  및 사조가 대폭적으로 향상되어 내마모성이 우수한 특성 을 나타낸다. 필라멘트로는 폴리에                  스테르, 폴리아미드, 프로믹스 및 레이욘 등 각종 소재를 사용하며 주로 면을 중심으로 복합                  화가 행해진다. 표 2-23. 각종 복합사의 특성 비교.   혼섬사 코아스펀얀 순면사 소재 면53 PES 43 면 53 PES 43 면 100 사구조 - - - 번수Ne 50 50 50 강력(gf) 268 244 175 U % 9.8 12.4 13.0 IPI(코/1000m) 세부분 0 0 80 태부분 38 84 243 네프 81 93 117 모우지수(1미리미터이상/10미터당) 298 549 800 ③ 정방교연에 의한 복합사 : 정방교연법에 의한 필라멘트와 스테이플의 복합화는 최 근의 새로운 소재                                           로 개발되며 울을 중심으로 사이로스 펀방적을 면방적에 응용하며 면을 주                                           체로 하는 천연섬유와 폴리에스테르필라멘트, 또는 레이욘필라멘트를 조                                           합하여 복합화를 행한다. 기타 다층구조사가 개방되고 있다. 표 2-24.에 개                                           발소재의 특징을 나타내었다. 표 2-24. 다층구조사의 특징.   회사 소재 혼율(E/C) 특징 최내층 중간층 최외층 도요보 ESS0.7D ESF/C C E/C 40/60 의복내기후,흡습성 일청방 ESF ESS C 40/60 광택,고급감 일동방 ESF ESS/C ESS0.8D 55/45 광택,소프트 구라보 ESF ESS C 40/60 흡한성과 발산성 가네보 ESF ESS/C C 70/30 흡한.속건성,형태안정성 구라레이 ESF 항균ESS C 40/60 항균성 유니티카 ESF숭고가공사 스판텍스 ESS C 2층구조(ESS/C)/신축소재의 복합사   다. 합성섬유의 복합 합성섬유로 복합화는 필라멘트분야에서 행해졌으나 근년에는 단섬유를 기본으로 하는 소재가 증가하고 외관, 기능성, 풍합이 중요하게 됨에 따라 천연섬유와 혼합하는 경우가 많다. 화합섬의 조합에는 물과 친화성이 우수한 재생섬유와 반합성섬유, 소수성의 합섬 및 재생섬유등 다양하다. (1) 재생(반합섬) 섬유의 복합 재생섬유의 레이욘(폴리노직), 반합섬의 아세테이트, 프로믹스는 타치, 광택, 흡습성을 가지며 의류용소재로서 적당한 특성을 가진다. 인조섬유의 잇점인 균제사를 만들어 이러한 특징을 강조하는 것으로 일반적으로 필라멘트/스테이플의 복합이 행해진다. 레이욘스테이플/레이욘 필라멘트,프로믹스필라멘트/폴리노직등으로 조합이 행해진다. (2) 재생섬유와 합섬의 복합 재생섬유는 촉감, 흡습성을 가지며 수축성이 크고, 저강력등의 단점이 있지만 이러한 단점을 보완하는 것이 바람직하다. 필라멘트/스테이플의 경우 통상 필라멘트사는 합섬을 사용한다. 폴리노직/폴리에스테르 혼방소재는 양섬유를 극세화하여 조합하면 풍합,광택이 우수하다. 또 폴리에스테르를 심에 레이욘을 피복시킨 복중층사로 레이욘의 발색성과 촉감을 표현한다. (3) 합섬끼리의 복합 합섬끼리의 복합은 위에서 나타낸 특수사와의 복합에 의하여 개발이 이루어 지고 있다.   5. 사가공기술 및 현황 가. 가공사의 형태 (1) 방적사 Spun Yarn은 일반적으로 단섬유속을 인장시키는 방향으로 연을 주는 방법이 사용되는데 연이란 가연, 접착등의 집속화 방법을 포함하여 광의로는 단섬유를 집속시키는 사상을 형성하는것으로 정의된다. 방적사의 형태적특징을 파악하는 그의 제법등을 아는 것이 필요하다. 방적사의 대부분은 링방적에 의하여 만들어 진다. 이러한 방적방식은 소재에 의해 다소 차이가 있지만 기본적인 조작은 불요물의 제거 및 개섬, 드라프트에 의한 단섬유의 평형도를 향상시켜 적당한 굵기로 연을 주어 집속화시킨다. 이제 면방적의 예를 들면 혼타면공정에서 원면을 개면하여 협잡물을 제거하여 시트상으로 권취한다. 다음 소면공정에서 섬유 1본 1본을 빗질하여 더욱 세심하게 협잡물을 제거하는 카드 슬라이버상태로 만든다. 합성섬유는 자유롭게 형태를 설계할 수 있는 장점이 있으며 천연섬유에서는 얻어질 수 없는 극세섬도 0.7D의 폴리에스테르로 만들어진 방적사를 나타었다. 섬세하고 균일한 외관, 소프트한 촉감을 얻을 수 있는 점에서 합성섬유 특유의 사가 된다. 또 합성섬유는 천연섬유에 없는 특별한 특성을 부여할 수 있다. 천연섬유의 장점에다 인조섬유의 장점을 부가시킨 특성의 사를 얻기 위하여 양소재의 혼합이 행해진다. 이러한 혼합형식에는 크게 2종류가 있으며 그 중의 하나는 서로 다른 소재를 균일하게 혼합하는 혼방형식으로 하나는 표층과 중심층에 동심원적으로 이소재를 배열하는 형식으로 되어 있다. (2) 가공사 Textured Yarn은 수본 혹은 수십본의 화학섬유를 인장하여 멀티필라멘트사에 크림프와 루프를 부여하여 숭고성, 신축성을 주어 가공사를 만든다. 멀티필라멘트사는 수직으로 평행한 세섬유의 집합체로 후꾸라미가 결여된 포면을 구성할 경우 평활한 감촉이 강하다. 이러한 결점을 개선하기 위하여 섬유배열을 혼란시켜 섬유간에 미세한 공간을 형성시키는 가공사는 멀티필라멘트사를 의류용 용도로 사용하기에 적합한 구조가 된다. 가공사 종류의 대표적인 방법은 스펀라이크사와 복합 방사법에 의한 콘쥬게이트사, 숭고방적사등이 포함된다. 일반적인 중요한 가공사는 멀티필라멘트사를 가연하여 이 상태에서 열고정을 행한 후 해연하고 필라멘트 사상에 복잡한 크림프를 부여한다. 이러한 가공사는 신축성과 동시에 규칙성을 갖는다. 가공사의 분류는 이러한 규칙성의 유무에 의하여 분류한다. 표 2-25 가공사의 분류 가공사를 이용하는 소재는 현재 열가소성을 가진 합성섬유가 주류를 점하며, 이중에서 폴리에스테르 (79%), 나이론 (19%)로서 전체의 98%를 점한다. 기타 아세테이트,아크릴등이 소량 이용되기도 한다. 가공사가 본격적으로 보급되기 시작한 것은 나이론의 공업 생산이 괘도에 오른 1950년대이며 이러한 역사는 30년이 되지 않았다. 당초 합성섬유 멀티필라멘트사는 강도가 높고 균제도가 우수하고 신축성이 있는 나이론 가공사류를 중심으로 폭팔적인 수요가 있어 왔다. 이러한 가공사는 생산성을 향상시키기 위하여 단순하게 가연-열고정-해연법에서 현재에는 가연법 및 가연가공기의 고속화가 비약적으로 발전했다. (가) 규칙성사 ① 가연-열고정-해연법에 의한 가공사 : 일반적으로 가공사 용도로 제공되어진 폴 리에스테르의 SD (150D/30F) 원형단면 멀티필라멘트가 있다.이와 같은 원사 를 강연하여 권취한 후 오토클레이버에 넣고 스팀처리시킨 후 해연하여 반전하 여 크림프가 있는 사를 얻는다. 이러한 사는 신축성, 정회성이 비상하게 크고 권축견뢰도도 크다. 그러나 이러한 공정은 5 공정이상의 가공공정을 필요로 하여 연사기의 생산속도를 저하시키고 염색반등의 품질상의 문제를 안고 있기 때문에 공정을 1공정으로 고속도, 고정도로 가연가공법을 행하는 방법으로 바뀌고 있다. ② 가연가공사 : ①의 공정을 연속화하기 위하여 고안된 가연가공기는 사를 송출하 는 2대의 롤라, 이의 사이에 설치된 히터와 스핀들 및 권취장치로 되어 있다. 스핀들에는 세경 (약 1mm)의 합성보석의 핀이 내장되어 있다. 사는 이러한 핀에 1회 권취되는 동안 롤라에 의하여 긴장 주행하는 동안 스핀들의 회전에 의하여 연이 형성된다. 사에 가해진 연은 스핀들의 상류부에 체류하여 이러한 부분의 가 연된 사를 히터에 체류시켜 열고정한다. 강연시에 발생하는 구심적 응력과 가열 에 의하여 섬유소재의 연화가 이루어지고 구성 필라멘트는 서로 강력하게 압착 되게 된다. 다음 스핀들을 통과하는 동시에 해연되어 가공사가 된다. 일반적인 가공사는 제조공정중 긴장 상태에서 버켓시에 권취되어 보존된다. 실제의 크림프 는 편직후 이완, 열처리하는 시점에서 긴장을 풀어 크림프를 발생시키며 크림프 량은 처리조건-온도,시간,구속상태등-에 의하여 결정된다. ③ 개량가연가공기 : 상술한 가연가공사는 이완, 열처리시에 구속상태에서 크림프발 현이 억제되지만 개량 가연가공사는 가연가공사를 재열처리하는 것이다. ④ 인트로-연신가연가공사 : 반연신사를 사용한다. (나) 비규칙성가공사 ① 로라삽입가공사 : 토크를 가지지 않으며 나이론의 롤라 삽입가공사로 알려져 있다. 이 가공사는 원사를 1대의 금속 롤라에서 충진박스 (stuffing box)에 집어 넣고 열고정을 한다. ② 부형가공사 : 이러한 가공법은 편지의 루프형태를 열고정한다. 다수본의 필라멘트를 동일한 파형과 위상으로 굴곡시킨다. ③ 루프가공사 : 열고정을 필요로 하지 않는 경우는 필라멘트 소재에 응용되어진다. 사의 외방향으로 돌출시킨 다수의 루프는 숭고하면서 소프트한 감촉을 부여하여 방적사의 모우와 유사하게 촉감을 갖는 형태를 가진다. ④ 공기삽입가공사 : 원사를 고온의 공기 혹은 스팀제트로 다공면에 충돌시켜 굴곡 되어진 부분에 크림프를 형성시킨다. (3) 혼섬사 혼섬사(Intermingled yarn)는 다른 2종이상의 소재를 혼합한 사로 신규한 특성, 효과를 나타내며 고속 공기류에 의하여 혼합하는 방법도 있다. 혼섬사는 크게 다음과 같이 나눌 수 있다. 그림 2-16에는 혼섬시 교락되는 방식에 따라 사집합체의 모양 및 특성을 나타내었다. 후교락 방식이 대체로 숭고성이 양호하다. (가) 이소재 혼섬사 2종의 이소재를 혼섬하여 다르게 조합된 풍합효과를 갖는다. 한편의 소재의 결점을 보완하기 위하여 (예를들면, 저강도의 보완)아세테이트와 폴리에스테르, 아세테이트와 나이론,시논과 나이론등의 필라멘트와의 혼섬사, 면과 폴리에스테르, 면과 나이론, 울과 폴리에스테르등의 단섬유와 필라멘트의 조합이 있다. (나)이수축 혼섬사 동일소재에서 열수축율이 다른 2종이상의 사를 혼섬사라고 한다. 혼섬사의 제조방법은 방사공정에서 혼섬하기도 하고 가공공정에서 혼섬하기도한다. Regular 폴리에스테르사와 캐치온염료 가염성 폴리에스테르사를 혼섬하여 이것을 가연 가공에 사용한다. 캐치온염료와 분산염료로 2색염에 따른 색조의 직물을 얻을 수 있다. 또 세사와 태사를 혼섬하여 태필라멘트에서 腰, 세필라멘트에서는 소프트한 필링을 나타나고 이것을 가연가공하여 스판라이크한 풍합을 갖기도 한다. 이형브라이트사와 세미달사를 혼섬하여 마일드한 광택을 얻기도 한다. (다) Covered Yarn Covered Yarn은 심의 사의 표면에 별도로 감는 사로 2종의 다른 섬유 소재를 합하여 효과를 발휘한다. 많이 사용되는 것은 스판덱스를 심에 나이론, 폴리에스테르, 면, 울등을 카버링시켜 스판덱스 카버얀이 개발되어 있다. 교락(交絡) 無        선교락(先交絡)        후교락(後交絡)                     교락법     특성 선교락 후교락 섬유배열 균제 랜덤 Bulky성 연부분에서 축소 고 Bulky 촉감 보통 부드러움 스트레치성 무 유 그림 2-16. 교락에 따른 혼섬사의 특성   나. 사가공에 있어서의 유체기술의 사용 범위 유체기술은 Interlace, Air-Texturing/Taslan, Ejectors, Air-Jet Spinning, Open-End Rotor Spinning M/C, Open-End Friction Spinning, Air Splicers, Raw-Cotton Measuring System (Fluid Sensor 이용), 자동 Air-Jet Looms, Water-Jet Looms의 제직기술등에 사용되고 있다. 그 중에서도 인터레이스는 공기처리 -Pressurized Air - Interlace - Taslan (Du Pont, 1951 USP 2,783,609) 노즐로 부터 분사된 Turbulent 흐름을 이용하여 필라멘트를 엉크러 트려 크림프, 루프, Curls 등을 부여한다. 인터레이스등의 가공은 인터레이스에 영향을 미치는 사의 구조와 요인 및 혼섬사의 성능 평가등의 고려가 필요하다.   다. 가연가공 가연은 평행한 상태의 Filament에 Zig Zag의 권축구조를 부여하여 부품성을 향상시키는 공정으로 열가소성 섬유를 꼬아주는 단계인 가연, 꼬임을 열에 의하여 고정시켜 주는 단계 (열고정), 꼬임을 풀어주는 단계 (해연)의 3 단계를 거쳐 Filament에 크림프를 부여하게 된다. 신합섬에서는 1denier급 이하의 High Multi사가 많이 사용되는데 원사가 가늘수록 장력의 변화에 민감하게 된다. 그림 2-17에는 가연가공사의 공정흐름도를 나타내었다. 표 2-26에는 가연가공사의 종류를 나타내었다. 표 2-26. 가연가공사의 종류.   가공방법 원리,성질 ①가연법(False Twist) ○ 가연원리 (연, 열 Cet, 해연) ○ 신장율 : 80-300 %, Torque 대 ②개량가연법 (Modified False Twist) ○ ①의 가공사를 다시 Set ○ 신장율 : 8-100 %, Torque 소 ③압송법(Stuffing) ○ 압송 ○ 신장율 : 8-80 %, Torque 무 ④부형법 ○ Knit-de-Knit ○ 신장율 : 8-60 %, Torque 무 ⑤공기분사법 ○ Air Jet교란 ○ 신장성 소, Torque 소 혹은 무 그림 2-17. 가연가공사의 공정흐름도   라. Interlacing Interlacing은 주기적으로 Air가 공급되는 Nozzle 안에서 1본 또는 2본이상의 원사가 주기적으로 교락되는 공정을 말하는데 Interlacing은 NSY, 단순소재의 복합, 이수축혼섬사제조등에 널리 쓰이고 있으며 최근의 신합섬 제품제조에도 상당한 비중을 차지하고 있는 기술이다. Interlacing효과는 Nozzle의 형태에 큰 영향을 받게 되는데 여러 노즐제조업체에서 다양한 노즐이 생산되고 있다. Nozzle안으로 입사한 원사는 Air의 영향으로 공전과 자전을 하게 되는데 공기 분사가 접촉한 부분에 개섬부가 생기고 그 단면에 교락부가 형성된다. 그림 2-18에는 Interlace 원리를 나타내었다. Nozzle 안으로 입사한 원사는 Air의 영향으로 공전과 자전을 하게 되는데 공기분사가 접촉한 부분에 개섬부가 생기고 그 단면에 교락부가 형성된다. 그림에서 Fa는 시계방향으로 회전하고 Fb는 반대로 회전하게 되고 동시에 사는 Twisting하게 된다. 이러한 회전 Twisting의 반복으로 Interlacing이 형성된다. 그림 2-18. Interlacing 원리   마. ATY (Air Textured Yarn) ATY는 방적사에서 볼 수 있는 모우효과를 발현시키는 방법중의 하나로 1본 또는 2본 이상의 원사를 Nozzle을 통과시키면서 Air를 연속적으로 공급하면 각 Filament가 서로 엉켜서 Compact한 Core와 불규칙한 Loop를 형성한다. 통상의 강도를 지닌 원사를 사용하게 되면 Loop만 발생하게 되지만 저강도의 원사를 사용하는 경우에는 Loop의 일부가 고압의 Air에 손상되면서 절단되어 모우효과를 더욱 향상시킬 수 있다. ATY는 단순 ATY와 Slub ATY로 크게 나눌 수 있다. Slub ATY는 Effect사의 Over Feed를 순간적으로 변화시켜 원사 길이 방향으로 두께 차이가 있는 Slub Yarn을 제조하는 방법이다. 그림 2-19에는 ATY 제조 공정도를 나타내었다. ATY 조건 설정에는 Over Feed율 조정이 필요하며 Loose한 Loop를 제거하기 위하여 Stable Zone에서의 2∼6% 정도의 Under Feed가 필요하다. 그림 2-19. Air Textured Yarn의 기본 공정도   바. 복합가연 합섬을 사용하여 Wool의 단점을 해소하고 그 장점을 살리는 Wool-like의 개발은 Filament사에 Crimp를 부여하여 Wool의 크림프효과와 부품성을 나타내는 가연가공이 1960년대 공업화되므로써 본격화되었다. 감성과 기능성면에서 Wool에 미흡하지만 1970년대에 고속방사 가연기술인 POY-DTY 생산기술이 정착하면서 고생산성과 저 Cost에 힘입어 주생산품으로 자리잡았다. 표 2-27에는 사용원사의 특징을 나타내었다. 표 2-27. 미연신사와 반연신사의 비교.   미연신사 (UDY) 반연신사 (POY) 방속 (Meter/Min) 1,200∼1,300 2,500 이상 연신 배율 3.2∼3.5 1.3∼2.0 경시 변화 강력고, 신도저,열수축저 어느정도 안정 Wool-like개발은 1970년대의 선연가연 가공을 거쳐 1979년 일본 Teijin사가 MILPA를 발표하면서 활기를 띄게 되었다. MILPA는 신도와 배향도가 다른 POY와 UDY를 유체 교락시킨 후 복합가연함에 의하여 신도가 큰 UDY가 POY를 권회 복합하게 되는 복합가연사로서 종래의 가연사에 비하여 부품성과 유연성이 증대된 소재이며 소모조 신합섬의 중심으로 자리잡았다. 복합가연사는 신도차이가 있는 2종의 원사를 Interlacing하여 부분적인 교락을 형성한 후 동시에 연신 가연가공하는 것으로 이렇게 제조된 사는 신도가 작은 사가 장력을 많이 받아 코아가 되고 신도가 큰 사는 Core사 주위에 S, Z 교호연을 형성하면서 피복을 하여 복합 2층, 또는 복합 3층 구조를 이루게 된다. 이때 사용하는 원사는 장력차이를 많이 주어 완전한 다층구조를 형성하기 위하여 80%이상의 신도차이를 주며 표면 Cover율을 높이기 위하여 Effect사의 Total Denier를 Core사보다 크게 한다. 복합가연사의 특징으로는 고Bulky성, 교호연 효과등의 Wool-like한 감각이 얻어진다. 2종의 사는 주로 Flat Yarn, POY, UDY를 조합해서 사용하며 이염성, 이데니어, 이수축사등을 병용하는 경우도 있다. 그림 20.에는 가연복합사의 제조방법 및 특성을 나타내었다. 복합가연방식은 선, 후 교락,가연수, 교락방식(인터레이스, 타스란 등)등에 따라 사의 특성이 변화한다. 그림 2-20. 가연복합사의 제조방법 및 특성.

 

신합섬 제조기술 동향

1. 신합섬 제조기술 신합섬은 초기에는 실키조직물을 중심으로 박기모직물이 개발되어 용도 전개가 되었으나 현재에는 복합 가공 기술의 개발에 의하여 소모조직물의 개발로 중.후지직물의 용도전개가 활발해지고 있다. 실제로 실키조 직물의 경우도 초창기 반연신사를 합사. Interlacing하는 기본 기술에서 자기신장사, 다단 수축 제어 반연신사등이 개발되었으며 Fashion 흐름에서 스판이 사용되고 있다. 더욱이 장. 단섬유의 복합화기술도 장섬유의 복합화기술로 장. 단섬유의 복합효과를 얻기도 하고 있다. 가. 스판 - 이수축혼섬사를 이용한 제조기술 고수축사와 저수축사의 혼섬사로 구성되어 종래의 Bulky성에 풍만감을 부여한다. 자기신장사는 박기모조의 기본기술로 이용하는 경우가 많으며 고수축사는 30 ∼ 50%의 수축율을 나타내어 후공정에서 잠재수축력에 의하여 직물상에서 풍만감을 발현한다. 자기신장사는 염색가공 공정중에 가열에 의해 신장이 되고 직물 표면에 Loop를 형성하여 풍만감을 나타내게 된다. 고수축사에 의한 루프는 비교적 균일한데 반하여 자기신장사에 의한 루프는 불규칙하여 박기모조의 외관과 풍합을 얻을 수 있게 된다. 나. 복합가공사를 이용한 제조기술 반연신사와 미연신사 즉 신도차가 있는 2종의 Filament를 혼섬하여 가연하면 신도가 작은 필라멘트는 가운데에 신도가 큰 Filament는 바깥주변에 위치하는 구조를 갖는 복합가연사가 된다. 이러한 복합가공사는 심초의 2층구조를 갖게되어 풍만감으로 Wool과 같은 외관을 갖게된다. 종래 가공사와는 달리 2층구조의 Crimp형태를 후공정에서 가연을 하여도 풍만감이 소실되지 않는다. 다. 고차가공에서의 제조기술 스판 - 이수축혼섬사는 열에 대하여 복잡한 특성을 갖고 있으며 또 복합가공사는 모우와 Loose Filament가 발생되는 성질이 있다. 종래에는 후공정에서 온도, 장력을 엄격하게 조절하여 사의 특성을 보존시키는 공정조건이 중요하였다. 현재에는 염색가공 공정에서 Relax, 열고정등의 공정에서 일정한 열처리 조건과 무장력조건에서 처리하여 충분한 수축이 발휘될 수 있도록 관리한다. 그림 1.에는 복합가공사 2종을 나타내었다. 최근의 원사는 고수축/ 특수권축사(심/초)로 구성되어 후공정을 통과하여도 직물에서 권축사가 표면으로 올라온다. 따라서 우수한 기모조 직물을 얻을 수 있으나 그 전의 원사는 복잡한 Crimp를 갖는 복합 가공사로 구성되어 중앙부와 외주부에 존재하는 가공사의 수축율이 동일하여 가공후 원사의 Crimp가 소멸하여 원하는 질감을 얻기가 어렵게 된다. (a) 최근 개발된 원사 　 (b) 기 개발된 원사 그림 4. 기모조 풍합을 나타내는 원사들   2. 신합섬 Casual 소재 최근에는 신합섬이 Casual 용도로도 전개되고 있다. 캐쥬얼-스펀 조 소재는 방적공정은 사용하지 않고도 통상의 필라멘트 제조공정에서 제조한다. 원사는 태denier와 세denier의 2종류의 섬유로서 구성되어 있으며, 특징으로는 방사, 연신공정을 통과하면서 서로 다른 수축차로 인하여 세denier가 균일한 모우를 발생한다. 그림 2.에는 Casual조 원사의 사형태를 나타내었다. 이러한 직편물은 드레이프성, 촉감, 반발성, 광택 및 스판이 가지는 모우, 자연스러움등성을 갖게된다. 그림 5. 태 denier와 세 denier가 복합된 심초 다층 구조사   3. 신합섬 소모조 소재 신합섬 소모조 소재는 다상구조를 갖도록 사가공기술이 한층 더 고도화된 것이라 보여진다. 이러한 기술을 통하여 소모조 소재가 후지직물로서 용도전개를 하고 있으며 표 2.13.에는 직물의 특성을 발현시키는 요소 기술을 나타내었다. 소모조 원사는 권축이 염색가공에서 발현되어 Stretch성을 나타낸다. 부드러움, 풍만감, 반발. 탄성, 드레이프성을 특징으로 하며, 드레이프성은 부인용, 신사용등 용도에 따라 가연 연수, 알칼리 처리조건에 의하여 달라진다. 직물 표면이 수십∼수백㎛의 루프상태로 되어 있으며 스판이 포함된 심/초구조로써 3∼7%의 Stretch성을 갖는다. 그림 3.은 소모조 소재의 가공사 형태를 나타내었다. 원사는 열처리 후 구조사의 형태를 발현한다. 표 2.13. 신합섬 후지직물의 특성화 기술   특 성 요소기술 사 직물구조 문제점 풍만감 Softness 사장차 발현 -이수축 혼섬사 -자발신장 -신도차 복합 연신가공 심초 -2층구조 -다층구조 스트레치성 유지 반발성 탄성 섬도차 -복합혼섬가공 심측 : 태 섬도 Drape성 사 구조(섬유집속) -강연 직물구조(교차점) -알칼리 감량 공간 마찰력 저하 그림 6. 소모조 가공사 형태 천연섬유가운데 양모의 영율은 가장 낮기 때문에 직물을 형성하였을 때 부드러운 촉감을 갖게 된다. 신합섬 소모조 소재는 직물 표면에 돌출되는 섬유로 영율이 낮은 권축사를 이용한다. 권축의 수는 양모가 10개/㎝정도이기 때문에 이를 기준으로 가연가공에서 권축을 부여한다. 염색가공에서 소재의 영율이 변화하게 되는데 소모조 소재는 심사에 영율이 높은 소재를, 초사에는 역으로 비수 처리후 영율의 저하를 크게 할 수 있는 사를 이용한다. 통상의 폴리에스테르 섬유의 영율은 원사가 1300㎏/㎟정도이지만 비수 처리후 500∼800㎏/㎟으로 저하하게 된다. 고수축을 나타내는 공중합폴리에스테르는 원사의 영율이 1000∼1200㎏/㎟정도이지만 비수 처리후 400∼600㎏/㎟ 으로 저하된다. 표 2.14.에는 각 소재의 비수 처리 전·후의 영율을 나타내었다. 표 2.14. 폴리에스테르 소재의 영율   　 결정화도(%) 영 율(kg/mm) 원 사 Boil 후 Reg. 폴리에스테르 50 1300 800 공중합 폴리에스테르 9 1070 440 POY-냉 강연사 31 1100 110 POY-Relax 사 34 200 110 소모조 74 1200 1000 Wool 30 130∼300 종래 신합섬은 Dry하면서 탄성이 있는 촉감을 얻기 위하여 심사에 태denier, 이형단면사를 이용한 복합 구조사를 제조하였으나 최종 제품에서 촉감 발현 및 심/초사의 동색성을 얻기가 힘들었다. 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 영율, 염색성을 고려한 복합 구조사가 개발되었다. 그림 4.에는 심사에는 영율이 높은 사를 사용하여 반발·탄성을 부여하고 초사에는 영율이 낮고 미세 권축을 갖는 원사를 나타내었다. 특개소 49-30625를 살펴보면 심/초사의 사장차가 10∼15%이며 초사부분이 Loop를 형성하며 직물 표면에서 모우를 Random하게 형성한다. 그 결과로 최종 제품은 간격에 의한 보온성과 반발·탄성을 가지면서 부드러운 촉감을 갖게 된다. 사장차 : 3∼40% (8∼20%) 심 사 : 미권축사 또는 비권축사 초 사 : 부드럽고 유연한 권축사 (저권축사, 저영율) 　 보통사 심 사 초 사 울 열처리 전 1480 1200 600 130∼300 얼처히 후 700 1050 130 사장차 : 10∼13% 심 사 : 미권축사 (영율이 높다. 단사 3d) 초 사 : 부드러운 권축사 (영율이 낮다. 단사 1.5d) 그림 7. 소모조숭고복합구조사구성사의 영율(㎏/㎟)   4. 신합섬 고발색성 소재 가. 신합섬에 있어서 고발색화 기술 발색성은 섬유를 구성하는 섬유 1본의 광학적성질 (섬유의 굴절율), 섬유의 형태 (굵기, Crimp, 표면형상, 단면형상), 섬유의 집속 상태 (연수, 직편조직, 직편밀도), 염료의 종류 등에 영향을 받는다. 섬유표면구조의 개질에 의하여 섬유표면에 요철을 형성하거나 농염화 가공 (우레탄계, 불소계, 실리콘계, 아크릴계 화합물등)을 하여 섬유표면에 수지를 얇은 구조로 코팅하는 방법이 있다. 이러한 방법의 원리는 섬유의 굴절율차, 빛의 산란효과 등을 이용하는 것이다. 발색성을 향상시키기 위하여 물리적개질과 화학적 개질의 수단이 있는데 물리적개질은 연신 혹은 연신 전.후의 열처리, 고속방사등에 의하여 비정영역의 배향도와 밀도를 대폭적으로 저하시키는 방법이 다. 즉 염료의 흡착량을 증가시켜 발색성을 향상한다. 분산염료를 사용하는 경우에는 이와 같이 하여 개질한다. 화학적개질은 캐티온 염료 가염화방법이 있다. 중합시에 Polymer에 캐티온성분과 반응하는 염료 가염 물질을 첨가하여 염색이 가능하게 한다. 통상의 캐티온염료 가염 폴리에스테르는 일반 원사에 비해 저온도에서 염색이 가능하고 더욱이 100℃에서 염색이 가능하다. 캐티온염료 가염폴리에스테르사는 염색견뢰도도 우수하나 흑색등 농염에의 이용은 비교적 적다. 발색성향상은 섬유표면, 섬유 내부외에 섬유 집합구조도 중요하다. 숭고가공사는 마이크로 크레타섬유와 동일한 광반사 특성을 갖기 때문이다. Multi - Voltex - System은 형태와 성질이 다른 수종의 필라멘트군을 각 필라멘트에 적합한 ?回작용을 부여한 상태하에서 동시에 다층와류를 부여하여 혼섬형상과 표층의 섬유구성을 제어하는 다층와류기술이다. Air Complex - Technology - System은 M.V.S.의 응용으로 공기흐름속도가 다른 2종이상의 유체를 동일소재에 개별적으로 적용시킨 공정이다. 고발색성을 발현하는 신합섬 원사는 고속 방사 기술과 공기를 이용한 사 복합화 기술에 의하여 제조된다. 표 2.15.에는 고발색성을 갖는 신합섬 소재의 L치를 나타내었다. 표 2.15. 고발색성 소재의 L치   신합섬 소재 L 치 고발색성 소재 8.9 Plasma 가공 소재 9.8 Reg. 소재 15.0   나. Print가공에 있어서의 고발색화 신합섬의 Print가공은 원하는 촉감을 얻기 위하여 제반 가공 난이도가 높고 또한 최종 제품의 견뢰도가 나쁜 문제점을 갖고 있다. 신합섬 소재는 대부분 1denier이하의 극세사로서 가볍고 드라이한 촉감뿐만 아니라 흡·방투성등의 기능성이 포함된 쾌적성이 요구되고 있다. 따라서 이러한 조건을 충족시키기 위하여 중공사, 고이수축 혼섬사, 분할사, 심초구조사등이 다양하게 사용되나 Print가공 후에 최종 제품의 촉감을 재현하는 것이 가장 중요하다. 인날공정에서는 사용하는 원사의 종류에 따라 탈호성이 양호한 약제를 사용한다. 탈호성이 나쁜 약제를 사용하면 Filament간에 호제가 남아 풍만감을 상실할 우려가 있다. 발색화공정에서 통상의 HTS법은 170∼180℃의 열처리 조건에서는 폴리에스테르의 결정화가 촉진되어 미연신사가 일부 연신되어 원사 자체의 촉감을 상실할 우려가 있다. HPS법은 발색온도가 130℃로 낮아 최종 제품의 양호한 촉감을 얻을 수 있으나 선명도를 얻을 수 있는 염료가 제한되어 있고 가공 효율이 나쁜 단점이 있다. 소핑, 후가공에서는 일반적으로 내광견뢰도를 향상시키기 위하여 자외선흡수제를 사용한다.

 

신합섬에 있어서 유제 및 조제의 영향

1. 원사유제가 제직특성에 미치는 영향 신합섬소재에서 차별화상품의 개발이 활발하여지며 이에 대하여 사단면의 이형화, 고수축사, 혼섬사의 출현에의하여 사품종이 다양화되어지고 있다. 사를 방출, 연신, 열고정등의 가공등을 통하여 고속내마모성, 고도내열성이 필요하게 되었다. 이러한 이유로 유제는 종래의 Mineral Oil주체의 성분에서 합성 Ester류 주체의 고분자활성제를 윤활유로 이용하거나 각종 내마모제를 호처방중에 병용하기도 한다. 직포공정에서 Trouble을 감소시키기 위하여 이러한 원사유제가 중요하게 되며 제직특성과 밀접한 영향을 미치게 된다. 그림 2-21에는 원사유제가 제직공정에서 미치는 영향을 나타내었다. 그림 2-21. 원사유제가 제직공정에 미치는 영향. 전상이란 O/W형 유화물이 W/O형으로 또는 그 반대로 변하는 현상을 말하며 전상점에서의 점도를 전상점도라 한다. 일반적으로 전상점도는 전상점에 가까워짐에 따라 급격히 상승하여 극대점을 갖는다. Sizing시의 전상점도는 원사표면의 강고한 원사유제가 호액과 접촉하는 순간의 점도를 말하며 이때 유제가 Smooth하게 확산하느냐 혹은 원사표면에 Gel상태를 형성하느냐에 따라 전상점도를 알 수 있다. 전상점도가 높으면 분산성이 저하되고 치환성이 불량하게 되며 이 경우 호 피막이 가소화되는 현상이 발생하여 호부사의 품질은 저하된다.   2. 원사유제에 의한 호피막의 가소화 현상과 그에 따른 제직성 제직업계에서는 고부가가치화를 위하여 내유성이 우수하고 가소화가 풍부한 방향으로 나가고 있으며, 고속제직에 의한 생산성향상을 위하여 강인한 피막을 가지며 筬마모를 감소하는 방향으로 호처방을 개선하고 있다. 대표적 유제 단성분과 호피막강도, 원사 유제조성에 의한 호피막 가소화는 다음과 같은 요인에 영향을 받고 있다. ○ 수분 : 건조도, 상대온도 (특히 NL용의 경우) ○ 유분 : 원사유제, after oil의 종류 및 부착량 (특히 WJL용의 경우) ○ 온도상승 : 제직실온, 수온 (NL, WJL용에의하여 민감)   가. 가소화현상에 의한 제직장해 신합섬 원사.직물의 다양화, 고급품화를 개발하기 위해서는 일반적으로 제사공정에서 발생하는 모우를 방지할 필요가 있다. 따라서 내열성, 고속 내마모성의 성능을 갖는 유제가 필요하여 Polyether중심의 조성 및 Paraffin→Ester (분자량이 큼)의 조성으로 사용하기도 하나 원사유제와 점액의 치환이 곤란하여 낙호, 집속성 부족의 문제점이 발생하며 호피막의 가소화가 촉진되어 제직공정에서 아래와 같은 문제가 발생한다. ○ 개구불량  ←  점착력증대 ○ Gum up    ──────────────→   피막의 취약화 ○ 호부사 (가공사)의 연 불량 (포합력저하)  ────┘ 따라서 생산성 향상을 위하여 Sizing. 제직의 고속화에 따른 고속내마모성 호처방의 개발이 요구되며 성에너지, 호부원가를 절약하며 신합섬 Item 가운데 무호제직, 원사자체의 포합력 ( Interlace사 )을 부여하거나 모우를 방지할 수 있는 원사 유제의 개량, After Oil의 사용이 요구되어진다.   나. 원사유제 단성분의 열가소화 PVA 및 WJL용 호제 film에 대하여 가소화를 강신도의 측정에 의하여 알아 볼 수 있으며 아래와 같은 경향을 가지고 있다. ① Nonion계 활성제로 Alkyl Ether형이 PEG지방산 Ester계에 유리하다. 또 Alkyl Ether는 Ethylene Oxide의 부가 몰수, PEG 지방산Ester의 경우는 PEG의 분자량 이 크게 되는 것이 가소화를 촉진하게 된다. 그림 2-22. POE Diethyl Ether 및 PEG Oleic Ester의 가소화 ② Anion계 활성제 가운데에는 Oleyl Sulfo Succinate, Lauryl Sulfate, Alkyl Sulfonate, Sulfate oil이 가소화현상을 감소하는것이 양호하다. 유제 단성분과 호피 막 강신도의 관계를 표 2-28에 나타내었다. 표 2-28. 유제 단성분과 호피막 강신도와의 관계.   강도(g) 신도(%) Blank 1720 120 Liquid Paraffin 1560 70 Lauryl Oleate 1010 50 Isooctyl Stealate 1380 75 PO/EO Polyether 660 395 Solbitane Trioleate 700 360 Dimethyl Silicone 1680 45 PEG(400) Oleate 570 400 POE(7)Lauryl Ether 500 340 POE(10)Nonyl Phenyl Ether 650 310 Sulfonated Oil 730 350 * 실험조건 : 호피막 5 × 30 × 0.1 mm, 유제중에 5분간 침적 표 2-29. 활성제 조성에 따른 호피막의 가소화 정도.   조성 knoop경도 (㎏/㎣) 조막성 병용안정성 흡습율(%) 1 Blank 60.3 ○ ○ 2.0 2 PO/EO=90/10,Block,Mw=3800 8.8 ○ ○ 2.6 3 PO/EO=60/40,Block,Mw=4000 6.3 ○ ○ 2.4 4 PO/EO=25/75,Random,Mw=1000 6.6 ○ ○ 3.1 5 PO/EO=25/75,Random,Mw=4000 9.3 ○ ○ 2.6 6 Oleyl Phosphate Amine 염 53.7 △ Cleaning대 1.8 7 Oleic Acid K 염 40.6 ○ Cleaning소 2.4 8 POE(8) Oleyl Ether 10.1 ○ ○ 2.8 9 POE(3) Alkyl Ether 24.4 ○ ○ 2.8 10 POE(5) Alkyl Ether 11.7 ○ ○ 2.7 11 POE(9) Di-laurate 9.0 ○ ○ 2.5 12 PEG400 Di-laurate 14.5 ○ ○ 2.6 13 Dioctyl Sulfo Succinate Na 염 29.5 ○ ○ 4.1   3. 신합섬의 제직공정을 위한 유제 및 조제의 특징 호부재료의 주체는 호제이나 유제는 호부를 가장 효과적으로 하기 위해 호제를 보좌하는 역할을 갖고 있다. 그러나 유제의 효과는 다목적으로 되어있기 때문에 큰 효과를 기대하면 다른 면에는 마이너스의 결과가 되는 경우가 있다. 이 때문에 유제를 쓰는 방법을 충분히 주의하지 않으면 안된다. 예를 들면 유제의 양이 많으면 호피막의 강도를 저하시키고 섬유간의 접착이 나빠져 호부사의 강력, 내마찰성이 저하한다. 또 호부용 유제는 호제에 비교하여 그 종류는 월등히 많고 평활량을 목적으로 한것, 침투성을 목적으로 한것, 유연성과 대전방지를 목적으로 한것 등 중점이 각각 다르기 때문에 그 채택에는 이러한 것을 충분히 인식할 필요가 있다. 여하간에 유제를 쓰는 경우에는 호피막이 약해지지 않게 주의하고 또 호제와의 상용성, 호발성, 소포성 등도 고려하여 다음 항과 같은 효과를 모두 만족시킬 수 있도록 쓰지 않으면 안된다. ● 실에 유연성을 갖게 한다. ● 실의 표면에 평활성을 갖게 ● 호액의 침투를 촉진 시킨다. ● 호부사에 적당한 흡습성을 갖게 한다. ● 대전 방지성을 갖게 한다 ● 호부기의 건조시린다에 실의 접착을 방지하고 실 갈림을 좋게 한다. 이상과 같은 목적을 충분히 수행하기 위해서는 그 외에 다음과 같은 성질을 겸하고 있는 유제가 아니면 안된다. ● 유화분산성, 안정성이 좋다. ● 호액의 점도 변화를 작게하여 항상 안정되게 한다. ● 호액에 대해 소포성이 있다. ● 전분의 호화를 방해하지 않는다. ● 호발 정련성이 좋다. ● 직물의 풍합이 좋다. ● 호부기나 직기를 부식시키지 않는다. ● 물의 저장중에 곰팡이가 발생하거나 악취가 나거나 변색이 안된다. ● 경제적이다.   가. 유연성 포합력과 잔털을 높이는 것이 매우 양호하여 강력도 충분한 호부사일지라도 빳빳한 실은 오히려 사절의 원인이 된다. 이와같은 원인을 제거하고 사절을 감소시켜 또 작물의 감촉을 부드럽게 하기 위해서도 적당한 유연성을 갖게하는 것이 필요한 것이다. 유연제로서 사용하는 유제에는 여러가지의 종류가 있으나 일반적으로 액상의 유지는 고체상의 것보다 원칙적으로 유연효과는 크다. 이와같은 유지를 주체로 한 것을 쓰면 여름과 겨울과의 온도차이에서 유연효과가 변화하는 결과가 된다. 따라서 유연제로서 사용하는 유제는 0℃에서 40℃정도까지의 사이에는 온도차에 의한 경도의 변화가 될수 있는한 적은 것을 선택하지 않으면 안된다. 호부사의 유연성은 유제 그 자체의 유연효과 외에 호부사의 흡습성에 좌우되는 것을 고려할 필요가 있다. 그리고 이 흡습성은 유재에 의한 영향이 크므로 유제의 선택은 물론 그 사용량, 사용방법은 충분한 검토가 필요한 것이다. 습도에 의해 현저하게 유연성이 변화하기도 하고 직기실에서 부당하게 흡습되는 유제는 사용하지 않는것이 좋다. 또 유제의 양, 종류에 따라 호 필림의 강도가 변하고 사용량이 많으면 강도는 떨어진다. 처음에는 적당하다고 생각되는 호부상태에도 고온고습의 직기실에서 다량의 수분을 흡수하여 지나치게 유연해지면 호 필름의 강도는 저하한다. 또 이 유연도가 지나치면 끈끈하게 달라붙는 상태가 되어 모처럼의 포합력을 감소시키는 것이 되고 실갈림이 나빠져 사절이 증가하게 된다. 원칙적으로는 가용성의 유지는 불용성의 유지보다 흡습성이 크나 불용성의 누지도 알칼리를 가하여 조절하면 그 검화되는 정도에 의해 흡습성은 증대한다. 그러나 또 알칼리성 가용성 유지에도 알카리성 용액에는 안정이 되나 산성물질에 의해 알칼리가 중화되어 지방산을 유리시켜 PH 7 이하로 되는 경우는 그 안정성은 현저히 감소되고 PH 6.0 이하로 되면 불용성을 높혀 소수성에 가까운 성질로 된다. 호액은 시간과 온도의 변화에 의해 PH가 저하되어 산성이 되기 쉬운 경향이 있으므로 흡습성도 변화하는데 주의할 필요가 있다.   나. 평활성 및 내마찰성 호액을 유리판 표면에 칠해서 호피막을 만들어 표면을 현미경으로 관찰하면 굴곡이 격심한 줄의 눈같이 까칠까칠한 것으로 되거나 기복이 매끈한 것도 있다. 호부사 표면의 호피막에 대해서도 같은 모양이며 피막표면은 평판하며 매끄러운 것이 좋을수록 낙호가 적고 개구상태도 좋아지며 사절도 적게 된다. 유제는 그 자신이 갖고 있는 분산성에 의해 호제와 유제를 호부사의 표면에 균일하게 분산부착시켜서 호부사의 표면을 평활하게 하는 동시에 표면에 분산하는 유지가 그의 평활성, 내마찰성을 조장시키는 결과가 된다. 따라서 유지가 분리되어 편재하거나 불용성의 금속덩어리가 되기도 하고 또 증량재가 점재(点在)하는 호에는 평활성과 내마찰성이 현저히 나빠진다. 일반적으로 물에 용해되지 않는 유지류는 평활성이 우수하므로 물에 용해하는 계면활성제의 평활성은 좋지 않다. 유제의 평활성은 에멀젼을 구성하고 있는 유지류, 계면활성제에 의해 좌우되나 그 입자의 크기에도 영향이 있어 동일 성분인 경우는 입자가 클수록 평활성은 좋다. 또 평활성이 좋다고하여 반드시 유연성이 좋다고 할수는 없고 또 그 반대의 경우도 마찬가지다. 그 예로서는 광물류는 평활제로서는 우수하지만 유연성은 좋지않다. 또 그리세린, 폴리에틸렌글리콜은 유연성은 우수하지만 평활성은 좋지 않다. 이와같은 성질을 잘 이해한 뒤에 평활제를 선정하여야 한다. 최근, 고속의 혁신 직기가 나오고 있는데, 경사는 제직중 한층 가혹한 장력, 마찰, 충격을 받도록 되었다. 그래서 사절을 감소시키지 않으면 소기의 생산성 향상은 바랄 수 없다. 따라서 직기의 고속화에 따라 그에 맞는 고급품질의 호부사가 요망되게 되었다. 그 중에서도 호부사의 유연성에 대해서는 일반적으로 전분보다 연한성질의 합성호제가 많이 쓰이게 되었기 때문에 결과적으로 그다지 문제가 않으며 평활성이 중점적으로 채택되게 되었다.   다. 침투성 호부를 가장 효과적으로 하는것은 침투성이 좋은 호로 하는것이 중요한 요소이다. 그 때문에 될수 있는 한 호액의 농도, 점도를 낮추어 고온호부를 할 필요가 있으나 유제가 지닌 유화분산성에 의한 침투효과도 무시할 수는 없다. 합섬의 경우, 원사에 부착된 기름과 면섬유 자체가 갖고있는 유질(Cotton Wax)은 호의 침투 부착을 방해하므로 호부기에서 실이 싸이즈 복스를 통과하는 극히 짧은 시간에 그와같은 유류를 용해시킬 수 있는 고온과 유화력이 필요하다. 이러한 용해작용과 계면활성에 의한 호의 침투, 부착성은 유제가 이룩해야할 중요한 역할의 하나이다.   라. 흡습성 합성섬유의 큰 결점의 하나는 대전성이다. 물체에 정전기가 대전되는 것은 그 물체 고유의 전도도에 따라 결정된다고 한다. 제직중에 견사가 마찰되어 대전되면 필라멘트 경우에는 필라멘트끼리 반발하여 이것이 잔털의 원인이 된다. 또 대전하면 공기중의 먼지를 흡착하여 오염의 결점 원인이 된다. 유제는 그 흡습성에 의해 실표면에 전도층을 만드므로 합섬사의 대전성을 편저하게 저하시킬 수가 있다. 그러나 흡습성이 큰 유제는 호제의 성능을 저하시키며 제직을 나쁘게 하는것이 되므로 적당한 흡습성의 유제를 선택하지 않으면 안된다. 또한, 최근의 유제는 정전방지제를 첨가하고 있는것도 많다.   마. 대전 방지성 유제중에서 대전방지성이 우수한 것은 음이온계에서는 술폰산형, 유산에스테르형, 인산에스테르형이고 양이온계에는 제4급 암모니움염형, 양성계에는 베타인형 등이 있다. 이런 것은 어느 것이나, 활성제 자신의 이온성에 의해 실에 대전성을 주고 있는 것이다. 이와같은 대전방지기구는 달리 앞항에서 쓴것과 같이 유제자신의 흡습성이 높으면 대전성은 적게 된다. 그러나 흡습성이 크게되면 호부사가 들어 붙게 되므로 주의하지 않으면 안된다. 일반적으로 유제는 정도의 차는 있으나 흡습성을 갖고 있으므로 대전방지의 효과가 있으나 표 31과 같이 이온성에 의한 대전방지성 유제는 흡습성에 의한 대전방지의 효과보다도 월등하게 뛰어난 효과를 발휘한다. 이 때문에 이러한 유제를 일반적으로 대전방지제라 한다. 그러나 대전방지제의 양이 너무 많은 경우에는 호의 접착성, 포합성을 저하시키는 일이 되므로 흡습성과 직기실의 온습도를 종합적으로 검토하여 적정조건을 결정하는 일이 필요하다. 다음 표는 시료에 강제로 대전시켜 그 대전량과 감퇴속도(반감에 요하는 시간)의 측정 결과이다. 표 2-30. 나이론 다후다의 대전방지성 시험결과.   시 료 PVA 아크릴계 호제 유 제 4. 5% － － 4. 5% 0. 5〃 － 4. 5% 0. 5〃 0. 1〃 *－ － － 결 과 대전량(V) 반감기(초) 4, 140 10. 0 2, 560 8. 3 2, 330 5. 1 4, 390 11. 3                           * : 호가 부착하지 않은 다후다   바. 내열성 열풍을 강제순환시켜 건조시키는 방식의 싸이징 기계에는 유제가 열풍에 부딪혀 비산되므로 유제에 의한 효과가 감소한다. 이 경우 열풍의 온도가 높을수록 비산되는 정도도 크다. 그 비산된 유제는 배기 닥트에서 외부로 배출되는 것이 있으나 닥트에 쌓이는 것이 많고 이것이 호부후 실의 씨트 위에 떨어져 오염이 되고 또 이것이 후가공에서 장애도 된다. 이 현상은 유제의 종류에 의해 다르고 유화형보다도 분산형의 평활성을 강조시킨 유제에 비싼 경향이 강하다. 열풍에 따라서도 비산되지 않은 내열성이 우수한 유제로 하기 위해서는 호피막의 표면에 나타나는 유적양을 적게 하든가, 유제분자를 크게 하면 좋다. 그러나 앞의 경우는 분명히 평활성이 나쁘게 되고 후자의 경우는 유제의 분자를 너무 크게 하면 유제의 효과는발휘하기 위해서는 유제의 분자는 적당한 크기가 아니면 안된다. 여하간에 유제에 내열성을 갖게하면 평활성은 감소되어 내열성과 평활성을 양립시키는 것은 어려운 일이다. 최근 내열성과 평활성을 겸비시킨 유제라 칭하는 것이 시중에 판매되고 있으나 이것은 종래의 유제에 비교하면 다소 평활성은 우수하나 완전히 비산을 방지하는 유제는 아니다.   사. 강신도 호부를 하면 실의 강력은 증가하나 신도는 감소하는 경향이 있다. 그러나 신도의 감소는 최소한도로 방지하는 것이 필요하다. 유제가 실의 내부에 균일하게 침투되면 분산되어 전체가 스폰지 모양으로 되고 유연성이 증가하여 신축성, 굴곡성이 좋게되고 결과적으로 신도가 유지하게 된다. 그러나 유연성이 과도하게 되면 도리어 포합력이 약해져 강도의 저하를 초래하므로 유제와 강신도와의 관련에는 자연히 한도가 있다.   아. 유제작용의 기구 이상 유제의 효과에 대해 여러가지 설명했으나 기름의 분포를 현미경으로 관찰하면 어느 정도 그의 작용기구를 이해 할 수가 있다. 즉, 유제는 호필름의 표면과 내부의 양쪽에 분포되어, 호막표면의 기름입자는 평활성과 내마찰성의 역할을 하며 내부에 존재하는 기름은 호질을 스폰지 조직같이 되어 유연성을 가진 신도를 유지시키는 역할을 한다고 생각된다. 이 때 표면에 기름이 균일하게 분산된 것일수록 평활성, 내마찰성이 우수하고 내부에 기름이 균일하게 분산된 것일수록 유연효과가 크다. 그러나 유제는 항상 이와같이 호막의 표면과 내부에 일정비율로 나누어져 존재하는 것은 아니다. 만일 유제가 호제와 강한 친화성이 있을 경우에는 표면에 머무르는 유량은 적어 거의가 호막 내부에 균일하게 분포하는 것이 된다. 또, 유제와 호제가 친화성이 모자라는 경우에는 그 반대의 상태가 된다. 전자의 경우에는 유연제로서의 효과가 있으며 후자는 평활제로서의 효과가 현저하다. 합성호제의 사용비율이 많아진 후로는 호부사의 특성으로서는 유연성보다 평활성에 중점을 두어야 하므로 호제와 너무 친화성이 좋은 유제는 적당하지 않다는 것이다. 그러나 호부사의 평활성은 단지 표면의 유제량만으로 결정하는 것은 아니고 유제의 질에도 좌우되는 것이므로 그 점도 함께 고려하지 않으면 안된다.   자. 유화의 기구 일반적으로 유지는 물에 대한 친화성이 지극히 약하다. 기름은 비중이 물보다 적으므로 수면에 떠올라 움직이므로 기름과 물은 2층으로 분리된다. 이것을 휘저어서 무리하게 기름을 적은 입자로 하여 수중에 분산시켜도 곧 원래 2층으로 분리된 상태로 안정하게 되려는 성질이 있다. 그러나 여기에 계면활성제를 넣으면 물과 기름의 계면에 활성제가 흡착되여 그 친수성과 친화성의 양쪽의 작용에 의해 물과 기름의 반발이 없어진다. 교반을 하면 기름이 물속에 분산되며, 이 때 만약 교반을 그만두어도 물과 기름은 분리되지 않으며 기름이 가는 입자상태 그대로 안정화된 상태를 유화액(에멀젼)이라 한다. 기름이 적어도 활성제가 많으면 기름은 적은 입자로 되어 수중에 분산되어 투명한 액으로 되어 안정성은 좋게 된다. 이와같은 경우를 가용화 현상이라 한다. 이와 반대로 기름의 양은 많고 활성제가 적으면 유화액은 불안정하게 되기 쉽다. 일반적으로 기름의 입자가 클수록 불안정해지나 이 경우에는 호막의 표면에 입자의 분포가 많게 되기 때문에 평활성은 좋게 되는 경향이 된다. 호액에 유제를 분산시키는 경우에는 호액의 점도때문에 기름이 호액의 표면에 떠오르기 어려워 지므로 유화되기 쉬운 경향이 된다. 즉 유제의 유화를 위해서는 호액의 점도는 크게 하는 편이 바람직하다. 또 계면활성제에도 강약이 있어 약한 경우에는 유화의 안정성은 나빠진다.   차. 유제와 호화장애 및 점도변화 호에 유제를 가하면 호액의 점도는 증가되며 점탄성은 저하하며 때에 따라서는 Gel화 하는 일이 있다. 호액에 유제를 가할 때에는 계면활성제에 의해 유화되어 안정된 유화액을 만드나 유화액으로서 안정된 것은 그만큼 친수성이 크고 호를 무르게 하는 것이 된다. 유제에 대해 생각해 보면 유화의 안정성이 좋은것은 바람직하나 반면 호를 무르게 하는 것이 되면 좋은 것은 아니다. 이 현상은 활성제의 종류에 의해서도 다르고 일반적으로 아니온 활성제보다는 비이온 활성제가 전분의 팽윤 및 호화를 방해하는 비율이 크다. 또 이 유제의 호액 점도상승과 호화장애는 전분이 팽윤되기 전부터 유제를 가하는 경우에 그 영향은 크고 완전호화후에 유제를 가하면 그 영향은 비교적 적다. 또한, 유제를 전분의 20%이상 첨가하면 점도는 반대로 감소하나 호는 더욱 무르게 된다.   카. 억포성 유제를 호에 배합하면 호의 발포를 억제하는 작용을 한다. 거품이 일어나는 현상은 발포속도와 소포속도와의 밸런스에 관계가 있고 발포가 적어도 소포가 어려운 경우는 점점 쌓여 트러블의 원인이 되나 발포가 많아도 그 이상의 소포속도가 빠르면 문제는 없다. 호의 거품은 전자에 속하는 것으로 단단해서, 삭기 어려운 성질을 갖고 있다. 유제는 친수성으로 될수록 유제자체의 기포성도 있어 억포 효과는 적게된다. 그러나 이 경우는 유제가 합섬 필라멘트 호부용의 가용화형이기 때문에 첨가량을 증가하면 오히려 거품이 많이 일어난다.   타. 유제로서 필요한 기타 성능 호부에 유제를 사용하는 목적 및 효과에 대해서는 상기와 같으며 될 수 있는 한 이 목적에 적합한 유제를 선택해야 하며 이 밖에 다음과 같은 성능을 갖고 있지 않으면 안된다. (1) 유화안정성 호조합을 끝내고 나서 실제로 호를 사용하기 까지는 상당한 시간이 걸리는 것이 보통이므로 그 사이에 유화상태가 안정으로 유지되어 기름이 분리되거나 증량제가 침전되는 것이 있어서는 안된다. 단 호액의 경우에는 어느 정도 점도가 있는것이 유화안정을 도우는 결과가 되므로 단순한 물의 경우와 같은 고도의 유화 안정성은 필요가 없다. 유화가 안정되고 있다는 것은 계면활성제의 친유성과 친수성이 밸런스하고 있다는 상태이지만 이 밸런스가 무너지는 경우에는 유화가 불안정으로 된다. 이 밸런스는 여러가지 조건의 변화에 의해 간단히 무너지는데 주의하지 않으면 안된다. 실예를 들어보면 호액에 유제를 첨가했을 경우에는 유화가 안정되어 있어도 뒤에 침투제를 가하면 점차 기름이 호액면 위로 떠올라 온다거나, 저습시에는 안정되어 있어도 온도의 상승과 함께 유제가 분리하는 일이 있다. 이런 경우의 대응책으로 활성제를 첨가하는 것이 좋으나 기본적으로는 약간의 조건변화에도 불안정하게 되지않은 넓은 안정성을 가진 유제를 선택하여 사용하는 것이 필요하다. (2) 내경수성 호에 사용하는 물은 보통 경수로 금속이온을 함유한 것이 많다. 더욱이 방부제로 사용되는 염화아연(ZnCl2), 유산동(CuSO4)등에 생성하는 금속이온이 활성제와 결합하여 금속비누를 형성한다. 이런 것은 물에 불용성이며 호발, 정련, 표백, 염색등의 것이 중요하다. (3) 변색 유지로 있는것은 공기중의 산소에 의해 산화되어 착색되고 또 악취를 발생하는 것이 있다. 이와같은 유제를 사용하면 직물의 상품가치를 저하시킬 뿐만아니라 가공공정에서도 지장을 가져오는 것이되므로 주의하지 않으면 안된다.   4. 유제의 분류 유제에는 각종의 식물유 파라핀왁스 및 광물유, 유지유도체, 유기합성화합물 등을 계면활성제로 유화시킨 것과 계면활성제만을 포함하여 이것들을 총칭하여 호부용 유제라 한다. 호부유제의 종류는 지극히 많고 그 분류에도 여러가지 방법이 있어 간단하지 않으나 주로 사용면에서 다음과 같이 분류할 수가 있다.   가. 유제의 조성에 의한 분류 유제를 그 조성에 의해 분류하면 다음의 3가지형으로 분류한다. (1) 왁스계 유제 왁스류를 각종의 활성계로서 유화액으로 한 것, 혹은 패스트상의 제품 또는 고체형의것, 평활성이 좋다. (2) 오일계 유제 광물유 또는 식물유를 기본으로 하여 이것에 아니온, 비이온 활성제를 가한 기름모양의 것, 유연성이 좋다. (3) 활성제계 유제 비이온 활성제 또는 아니온 활성제 등을 주체로한 액상의 것, 유연성이 좋다. (4) 합성유-시리콘유 평활성을 향상시켜 시린다에서의 실 떨어짐(씨트가 시린다에서 떨어짐)을 좋게 한다.   나. 유제의 분산성에 의한 분류 유제를 호액중에 분산상태로 분류하면 다음과 같다. (1) 불용성 호액중에서 유제가 완전히 분리되어 분산되지 않는 것으로 야자류, 채종유, 파라핀 등이 있다. 실에의 부착은 불균일하게 되나 평활성은 가장 우수하다. 그러나 후가공에 악영향이 있기 때문에 주제로서는 쓰지 않는다. 현재 타래호부의 평활보조제로서 일부에서 이용되고 있다. (2) 분산성 호액중에서 교반시에 분산되고 있으나, 정지의 상태에서는 분리되는 타입의 것으로 실에의 부착은 균일하며 평활성도 좋다. 유제의 입자중 가장 큰 종류이며 1∼5μ것이 이 종류에 들어가나 보통 분산형이라 칭하는 것은 2∼3μ의 것이 많다. 입자가 크므로 풀과의 상용성은 나쁘나 가용형의 유제보다도 그만큼 기름으로서의 성질이 강하고 평활성이 우수하다. 그러나 반대로 실에 대한 호의 접착을 저해하는 작용도 있어, 포합력으로서는 나쁘게 된다. 필라멘트사는 포합력에 의한 집속성(集束性)을 중시하지 않으면 안되므로 분산형 유제는 사용되지 않는다. 이 유제는 방적사용으로도 가장 많이 사용된다. (3) 유화형 호액중에 균일하게 분산하고 있는 것으로 실에의 부착은 비교적 균일하지만 평활성은 앞 두가지보다 떨어진다. 유제의 입자의 크기는 0.1μ∼1μ이다. 우유의 입자는 약 1μ로 안정된 유화상태로 있으나 유제에도 이와 같은 상태를 보이는것을 유화형이라 칭한다. 필라멘트용, 방적사용에도 사용되고 있다. (4) 완전가용형 이 유제는 거의 계면활성제로 호액에 완전히 유화분산하고 있는 것으로 입자의 크기는 0.1μ이하의 것이다. 평활성은 떨어지고 필라멘트용이다. 이와같은 유제는 가용성이 좋게 되는데 반해서 호부사의 평활성은 나빠지나, 액상의 유제보다도 고체상이 평활성이 우수하다. 일반적으로 고체상의 유제는 후가공성이 나쁘지만 후가공성에도 문제는 없으며 더구나 평활성을 강조하고자 하는 3가지 형이 있다. ① 저융점-불용형 ② 중융점-분반형 ③ 고융점-유화형 유체로서는 고융점-불용성이 가장 평활성이 우수하나 후가공성은 확실히 나쁘다. 따라서 평활성도 있고 후가공에서도 문제가 없는 유제로서는 중융점-분산형의 것이 많다. 표 2-31. 유화액의 외관과 입경의 관계.   입 경 의 크 기 외 관      비교적 큰 입자      >1μ      1∼0. 1μ      0. 1∼0. 05μ      ?0. 05μ      양상을 식별할 수 있다.      유 백 색      회 백 색      회색 약간 투명      투 명   다. 섬유에 의한 적용 유제 사용하는 섬유에 의해 유제에 요구되는 성능도 변하므로 자연이 섬유별로 사용되는 유제가 분류하게 된다. 합성섬유용 유제는 다음과 같은 유형의 것이 사용된다. 합성섬유 단독의 방적사 또는 면 스프와의 혼방사에 사용되는 유제로서는 앞에서 설명한 햇트외에 대전방지성을 갖도록 하기위해 계면활성제를 첨가할 필요가 있다. 필라멘트사의 경우는 PVA, 아크릴계 등의 합성호제가 사용되므로 점도가 매우 낮고 유제와 호액의 상용성이 나쁘게되는 경향이 강하다. 또 호액온도도 전분 병용의 방적사에 비해 낮고, 로울러 호부의 경우에는 그보다 낮으므로 한층 상용성이 나쁘게 된다. 이 때문에 유제의 원료로서는 고융점의 유지류는 그리 좋지 않다. 주로 액상의 동식물섬유, 광물유에 아니온 또는 비이온의 유화체, 대전방지체를 첨가시키는 것이 많이 사용되고 있다.   라. 계면활성제 계면활성제는 분자중의 친수기와 친유기의 2가지의 상반되는 성질을 가진 원자단의 화합물이다. 이 계면활성제는 유제를 호액중에 분산 유화시키는 역할을 하는 것으로 계면활성제 만으로도 유제로서의 성능을 갖고 있으며 경사 호부 유제에서의 계면활성제의 역할은 매우 크다. 계면활성제는 물에 용해되는 경우에 전리되어 이온성을 나타내는 아니온계, 카치온계, 양성계와 전연 전리되지 않는 비이온계로 분류된다. 계면활성제는 물에 잘 녹아 물의 표면 장력을 저하시키는 것이므로 소위 계면의 성질을 변하게 하는 자극제이다. 계면활성제가 갖고 있는 많은 성질을 다음과 같은 목적으로 많이 사용된다. ● 계면활성제의 기본적인 성질을 이용한 것     흡습제, 침투제, 소포제, 유화제, 분산제, 가용화제, 유연제, 세척제 ● 계면활성제의 2차적인 성질을 이용한 것     평활제, 감마제, 대전방지제, 살균제, 방청제 또 계면활성제의 제품은 액상, 패스트상, 고형 등이 있으며 그 종류는 1,000종에 가깝다고 말하고 있다. 그러나 호부에 사용되는 계면활성제는 비이온 계면활성제가 가장 많고 그 이외의 것은 극히 적다, 특히 카치온 활성제는 아니온 활성제와 결합하면 불용성이 된 후 가공공정에서 지장을 가져오고 값이 비싸기 때문에 특수용도 이외는 사용하지 않는다. (1) 비이온 계면활성제 경사용 호부 유제로서 가장 많이 쓰이는 활성제이다. 아니온과 카치온 계면활성제는 물에 용해될 때에 전리되어 이온성을 보이나 비이온 활성제는 이온화되지 않는 계면활성을 나타내는 것. 즉, 전기적으로 중성의 활성제이다. 비이온 계면활성제는 아니온, 카치온 계면활성제의 어느 한쪽과 혼합하여도 지장이 없는 것, 전해질을 함유한 수용액이 영향을 받지 않아, 산이나 알카리에 대해서도 비교적 안정하며 유기용제에 대한 상용성이 좋은 것, 또 많은 비이온 계면활성제는 친수기를 자유로 변화시키는 특징이 있다. 따라서 유화제로서 가장 적합한 것이다. 이와같이 호부용 활성제로서는 비이온 활성제가 가장 우수한 것이나 결점은 온도의 영향을 받기 쉬운 것이다, 투명한 활성제 수용액을 가열시키면 비이온 활성제는 어느 온도에서 탁해지기 시작한다, 이 온도를 담점이라 하며 비이온 활성제는 수용성의 비율에 따라 담점이 변하고 수용성의 비율이 큰 경우에는 담점은 비점 이상의 온도로 된다. 이 담점이상의 온도에는 계면활성 능력은 약하고 온도가 상승할 수록 그 힘을 잃는다. 이것에 반하여 이온계의 활성제는 돈도에 의한 담점이 없으며 이와 같은 결점은 없다. 평활효과를 목적으로 할 때는 비이온계의 것이 바람직하다. 이것은 비이온계 활성제가 평활성이 풍부한 이유는 없고 비이온 활성제는 유화력이 강하므로 될수 있는한 소량의 활성제를 배합시켜 유성효과를 크게 발휘시키는 것이 되기 때문이다. (2) 음이온 계면활성제 계면활성제 중에서 가장 역사가 오래되고 생산량이 많은것이 아니온 계면활성제이다, 음이온 활성제는 분자중의 소수성기가 음이온성, 친수성기가 양이온성을 나타내는 활성제이다. 음이온 활성제는 수용액이 산성의 경우는 계면활성의 성질을 잃어 유화, 침투 등의 작용을 못한다. 경사 호부용으로서는 계면활성제에 대해서 많이 사용되나 비이온계와 혼합되어 사용되는 것도 있다, 이 경우에는 비이온계를 주체로 아니온계를 소량 첨가하여 양자의 장점을 취한것이 좋다. 대전방지 효과를 특별히 요구하는 경우에는 인산 에스테르계, 아니온 계면활성제가 첨가된다, 그러나 일반적으로 아니온 계면활성제는 호부사를 유연하게 하는 효과가 있다. 시판되고 있는 종류는 많으나 대표적인 것은 비누, 유산화유 등이다. (3) 양이온 계면활성제 양이온 계면활성제는 수용액 중에서 소수성기가 양이온성을 나타내는 활성제로 비누, 기타의 음이온 활성제와는 전혀 반대의 성질을 갖고 있다. 양이온 활성제는 수용액이 알칼리성의 경우에는 계면활성의 성질을 잃어 유화, 침투 등의 작용을 나타내지 않는다. 양이온 활성제는 아니온 활성제와 같이 우수한 계면활성이 있으나 일반적으로 값이 비싸기 때문에 그 특이한 성질, 예를 들면 금속 표면에 강하게 흡착되어 친유성 피막을 형성한다거나 혹은 흡착면에 양전하를 부여하는 점을 이용하여 대전방지제로서 사용된다. 그러나 양이온계 물과 혼합하면 반응하여 불용성이 되므로 호발정련의 경우에 아니온 활성제는 호발이 곤란하게 되는 것등, 후공정의 장애가 되는 것이 많으므로 일반적인 호부유제로서는 사용하지 않는다. 그러나 예외로서 유리섬유와 타올용 선염사의 호부에 쓰이게 된다. 유리섬유의 직물인 경우에는 일반 직물과 같이 습윤공정에 의한 화발은 하지않고 고온처리에 의해 호제와 유제를 소각하는 방법이 취해지고 있기 때문에 후가공 장애가 없고 또 유리섬유에 대해서는 카치온계 쪽이 친화력이 강하기 때문이다. 선염타올의 경우에는 양성이온계도 일부에서는 쓰고 있으나 좋은 풍합을 얻는 것과 후가공을 하지않는 때문이다. (4) 양성 계면활성제 계면활성제가 발전되어 온 것은 음이온, 양이온 등의 계면활성제 단독으로는 만족되지 않는 성질이 요구되었기 때문에 양면 활성제가 크로즈업 되게 되었다. 양면 활성제에는 1분자중에 2개의 이온 원자단을 갖고 있으므로 다음 3종류가 있다. ① 음이온과 양이온 양원자단을 가진 것. ② 양이온과 비이온 양원자단을 가진 것. ③ 양이온과 비이온 양원자단을 가진 것. 그러나 일반적으로는 ①의 경우를 양성 활성제라 한다. 이 경우는 수용액의 산, 알칼리의 어느편에도 작용하며 알칼리의 경우에는 음이온계로 되어 계면활성의 성질을 나타내고 산성의 경우에는 양이온계의 성질을 나타낸다. 단 위와같이 수용액이 산성, 알칼리성 어느편이든 한쪽에 들던 중성의 경우에는 산성 용액의 경우의 음이온계와 같이 또 알칼리성 용액의 경우의 양이온과 같이 어느편에도 속하지 않는것이 되며 계면활성을 잃어버리는 결점을 갖고 있다. 이점을 등전점(等電点)이라 칭한다.   마. 계면활성제 이외의 유제종류 계면활성제 이외의 유제를 그 성분에 의래 분류하면 천연원료에서 얻어지는 천연유와 합성유가 있다. 이것을 다시 분류하면 다음과 같다. (1) 천연유   ① 식물성 유지류 : 아마인유, 대두유, 참기름, 옥수수유, 올리브유, 낙화성유, 밤유, 목 랍, 야자유   ② 동물유지류 : 우지, 양지, 상어기름유, 장수경유(큰 고래에서 채취), 각종 어유   ③ 초류 : 경피유(고래 껍질에서 채취), 꿀 찌꺼기에서 짜낸 기름(밀랍)   ④ 광물유류 : 스핀들유, 유동파라핀, 고형파라핀   ⑤ 지방산류 : 라우린산, 마리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산, 오레인산, 세바신산, 아제라 인산   ⑥ 고급 알콜유 : 옥틸알콜, 라우릴알콜, 세틸알콜, 오레인알콜, 스테아릴알콜 (2) 합성유   ① 합성에스테르류 : 라우린산, 각종 알킬에스테르, 오레인산, 각종 알킬에스테르, 스테 아인산 각종 알킬                                에스테르 각종 지방에스테르, 환상에스테르   ② 탄화 수소류 : 폴리에치렌, 폴리프로피렌, 폴리이소부티렌, 납분해 올레핀 중합유   ③ 폴리알킬렌옥사이드류 : 폴리알킬렌옥사이드(고중합물), 폴리프로필렌옥사이드   ④ 실리콘유류 : 디메틸폴리실록산, 메틸하이드로겐 폴리실록산   ⑤ 불화 탄화수소류   ⑥ 합성 고급알콜 : 2-에틸 헥사놀, 데실알콜, 트리데실알콜 실제의 유제는 이상과 같은 것을 1종 또는 수종 혼합하여 이것을 계면활성제로 유화시킨 것이다. 합성유 가운데 호부유제로서 쓰이게 된것은 실리콘유가 많고 이어서 탄화수소류의 모리에티렌이며 기타의 것은 대부분 쓰이지 않는다.   사. 실리콘 유제 실리콘 유제는 앞에서도 설명한 바와 같이 합성유의 일종이나 최근 합성용으로서 개발이 발전되어 그 우수한 성능이 점차 인식하게 되었다. 종래 합섬 필라멘트의 호부의 경우, 유제로서는 계면활성제 주체의 완전가공형 유제를 사용하는 것이 보통이었다. 그러나 이 경우는 앞에 쓴것과 같이 평활성이 떨어지므로 이것을 향상시키기 위해 실리콘유가 사용하게 되었다. 실리콘 유제는 종래의 천연유제에 비해 평활성, 확전성, 안정성, 내열성, 내약품성 등의 점에서 우수한 성질을 갖고 있다. 또 이 실리콘 유제는 호부 유제와는 달리 방적, 편물제직시의 평활제로서 가공 공정에서 유연가공제로서 방염성, 광택용으로서 또 호부, 정련, 염색 등의 경우에 소포등으로 널리 쓰이고 있다. 현재 이상과 같은 목적으로 쓰이고 있는 실리콘을 성분별로 대별하면 다음의 2가지가 있다. ● Dimethyl Polysiloxane   ● Methyl Hydrogen Polysiloxane Dimethyl Polysiloxane을 주성분으로 하는 호부용 실리콘 유제의 성상을 보면 다음과 같다. - 외 관           ────→ 유백색 에멀젼(유화액) - 이 온 성       ────→ 비이온 - PH(1% 용액) ────→ 7.0±0.5 - 용 해 성       ────→ 냉수에 용이하게 용해 - 저장 안정성 ────→ 상온에서 6개월 실리콘 유제의 특수성을 보면 다음과 같다. (1) 분자 응집력이 극히 적다.      실리콘의 표면장력은 매우 적다. 따라서 확전성(넓어지기 쉬운 성질), 침투성이 강하고 엷은 피막을      만들게 된다. (2) 마찰 계수가 적고 평활성이 우수하다. 그 성질을 이용하여 평활제로 많이 사용되고 있다. (3) 온도에 의한 점도변화가 적다. (4) 화학적으로 안정되어 있고 내산화성이 누수하다. 이 성질 때문에 일반유제와 같이 기름의 그을음이      생기지 않는다. (5) 이형효과가 있다. 표 2-32 각종 유류의 표면장력   기 름 의 종 류 測 定 溫 度 표 면 장 력      실 리 콘 유 (200c.s.) 25℃ 21.0dyn／cm      피 마 자 유 25 38.1      오 리 브 유 25 35.4      스 테 아 린 산 70 28.9      와 세 린 20 31.8      석 유 (150∼300℃유 분) 25 23∼32      스 핀 들 유 19.8 31.1      메 틸 알 콜 15.0 24.7      파 라 핀 54.0 30.6   레이온 호부의 경우에는 방사시의 잔류 유황분이 실리콘의 침투, 세정작용에 의해 호액에 유출된 사이즈 복스에 흑색이 몰려서 불용성분을 유리시켜 더러워지는 것도 있으므로 레이온의 호부에는 사용하지 않는 편이 좋다. 또 실리콘 유제는 강한 마찰을 받는 경우에는 평활효과는 크나 약한 마찰의 경우에는 일반 유제의 평활성과 변함이 없는 성질이 있다. 실리콘 유제의 특성은 이상과 같으나 일반적으로는 다른 유제와 병용시켜 상승적으로 평활성을 향상시키는 목적으로 사용되고 있다.   5. 유제와 정련성 유제에는 보통, 식물성, 동물성, 광물성의 Wax 또는 Oil 및 합성유와 이것을 유화하는 계면활성제가 사용되고 있다. 그 구성분자로 있는 Waxd와 Oil도 저분자물이 주체이므로 호발정련시의 탈락성은 합성호제(PVA)와 아크릴계 호제등과 같은 고분자 중합물에 비해 양호하다. 유제에는 Wax주체 유제, 오일주체유제, 계면활성제 주체유제의 3가지의 Typedl 있는것은 앞에 썼으나 정련이 쉬운것 부터 들어보면 계면활성제 주체, 오일주체, 왁스주체의 순서이다. 정련의 용이함을 좌우하는 것은 유제에 사용되는 계면활성제의 양과 종류이다. 활성제가 많은 편이 정련하기 쉬운것은 당연한 일이나 최근의 계면활성제의 급격한 발전에 의해 왁쓰주체의 유제에도 정련성은 좋게 되었다. 일반적으로 입자가 큰 유제는 불안정하나 이와같은 유제도 입자가 집합하여 다시 큰 입자로 성장한다. 이와같이 되어 유제 입자가 모아져 큰 집단으로 된것을 유제의 분리현상이라 한다. 이와 같은 경우에는 유제가 고르지 못해 제직성에 영향을 줄 뿐아니라 후가공에서 염색얼룩 등의 사고로 된다. 최근의 염색가공 공정의 합리화에 따라 기계는 현저하게 고속화, 성력화되었기 때문에 조그만 원인으로 사고가 발생하기 쉬운 상태로 되어 있다. 예를 들면 전에는 파라핀 왁스와 야자유 등이 단독으로 호에 배합되어 호부되었으나, 호발정련공정에서 충분한 시간을 가지고 유제를 탈락하기 때문에 염색흠이 나타나기 어려운 상태였다. 현재는 연속가공법으로, 더우기 고속화 경향이 되었으므로 유제의 후가공성의 조건도 점점 어려워지는 것도 생각하지 않으면 안된다.   6. 애프터 왁스(After Wax) 유제에 의해 유연성을 부여하는 방법은 피막의 단단한 전분이 호제의 주체인 경우이므로 이에 대신하여 각종 합성호제의 보급에 의해 그 방법도 변해졌다. 즉, 우수한 접착성과 동시에 어느 정도의 유연성을 가진 합성호제를 사용하면 유제에 의한 유연성의 부여는 불필요하게 되고 평활성만을 부여하면 좋은 것이 된다. 그 하나의 방법이 After Waxing이다. 이 최대의 이점은 호부사의 생명인 접착력, 포합력을 감퇴시키지 않고 소량의 유제로 표면의 평활성을 얻는 것이다. After Waxing방법은 경사를 기계싸이징으로 호부하여 건조시켜 로울러싸이징 방식 즉, 다시 말하면 서서히 회전하는 로울러로 유제를 묻혀 올려 주행중의 실을 이 로울러에 접촉시켜서 왁스를 묻혀주는 것이 일반적이다. 이 After Waxing은 폴리에스테르의 호부에 최근에는 널리 쓰이게 되었다. After Waxing이 합섬 필라멘트용으로서 특히 효과적이며 필요한 이유는 다음과 같다. ● 합섬 필라멘트는 합성호제만을 사용하기 때문에 호제 그 자체가 유연성을 갖고 있어 특히 유제에 의     한 유연성의 부여는 필요가 없다. ● 합섬 필라멘트의 호부유제로서는 대전방지나, 호제와의 상용성 등의 목적 때문에 활 성제계 유제를     사용하므로 평활성이 불충분하여 이것을 보충할 필요가 있다. After Waxing은 일반적으로 물이 없는 상태의 왁쓰를 녹여서 사용하고 또 일부에서는 오일계 유제를 써서 After Oiling을 하는것도 있으나 Wax에 비해 평활성이 떨어지므로 평활성이 목적인 경우에는 쓰지 않는게 좋다. After Waxing에는 다음점에 주의할 필요가 있다. ● 너무 부착되지 않을 것     부착량은 실의 중량에 대해 0.3∼0.7%정도가 좋다. 부착량이 1.0%이상이 되면 도리 어 동마찰계수가     높아지고 평활성이 나빠진다. ● 정련가공을 고려하여 유제를 선택할 것     Wax를 사용하는 경우는 정련에서 일반적으로 떨어지기 어려우므로 세정불량과 재 부착에 의한 염색     흠이 문제가 되는것이 있다. 이 점을 고려하여 Wax의 선정을 할 필요가 있다. 또 왁쓰의 과잉 부착도     이점에서 좋지 못하다. After Wax의 부착량의 조정은 다음과 같은 조건을 변경하여 행한다. (1) 가열온도를 변경하여 점도를 조정한다. (2) 왁스로울러의 회전수를 변경하여 로울러 표면에 붙어 올라오는 량을 가감한다. (3) 용융왁스의 액면높이를 변경한다. (4) 실의 접촉면을 크게 한다. 역시 이 경우에는 용융온도를 될수 있는한 일정하게 유지하는 것과 사용하는 유제도 온도에 의해 점도변화가 심한 것은 피해야 한다.   7. 조 제 경사호부의 호액을 호제가 그 주성분으로 가장 중요한 역할을 하고 이어서 유제가 그 보조적인 역할로 되어 있다. 그러나 호부의 대상이 되는 실에 의해서는 호제, 유제 이외에 방부제, 증량제 등의 조제를 사용하는 경우가 있다. 이와같이 조제의 이용방법을 잘못하면 애써 호부한 것도 그 효과가 적어져 제직성을 저하시키는 것이 되므로 그 사용에는 충분히 주의하지 않으면 안된다.   가. 방부제 면직물을 비롯하여 천연섬유를 사용한 직물이나 전분을 써서 호부한 직물은 제직후 곧 가공시키는 것은 곰팡이 발생의 염려는 없으나 생지 그대로 수출시킨 것이나, 혹은 제직후 장시간 재고로 있는것과 장마철을 넘기지 않으면 안되는 것등은 곰팡이가 발생할 가능성이 있다. 이것은 직물자신이 고습의 직기실에서 상당한 수분을 함유하고 있어 호부된 직물이 가압 하조되어 오래동안 적치되어 있으면 적당한 습도와 온도에 이르므로 면 자신에 부착되어 있는 세균과 공기중에서 들어온 무수한 곰팡이 포자가 발아를 시작하여 이 때문에 점점 번식하여 포자에 의해 변색되어 반점을 만들게 된다. 경사의 전분호제는 곰팡이류 및 세균류의 가장 적당한 영양원이며 그 미생물은 수천 종류가 있으므로 일반적인 공장에도 수종∼수십종의 미생물이 있는 것이다. 그 균에는 곰팡이류와 세균류(박테리아)의 2가지가 있다. 곰팡이류는 발육이 늦고 탄수화물을 주로한 영향분으로 하고 세균류는 번식속도가 지극히 빨라 단백질을 주 영향분으로 하며 효모균류는 그 중간에 있다. 곰팡이의 발생에는 일정한 번식조건이 있고 고습도(면포에는 10%이상, 스프에는 15%이상의 수분), 온난성(30∼40℃), 일정한PH(곰팡이류 4∼6, 세균류 6∼8), 통기의 불량등의 경우에는 수일에서 수주간까지 곰팡이와 세균이 번식한다. 따라서 즉시 가공하지 않은 직물에 호를 쓰는 경우에는 곰팡이와 세균의 번식을 저지하기 위해 방부제를 첨가할 필요가 있다. 그 첨가량은 호제량에 대하여 0. 2∼0. 5%이면 안전하나 보통은 호원액의 산패에 의한 가수분해를 막을 정도로 좋다. 호액에의 세균류의 활동하기 쉬운 온도는 50∼60℃이고 72℃이상에는 살균된다. 경사호부의 방부제로서 바람직 한것은 ● 취급이 용이하고 수용성인 것 ● 산, 알카리에 유효하며 방부력이 강한 것 ● 호제와 혼화성이 있는 것 ● 유리염소를 함유치 않고 불휘발성인 것 ● 독이 없는 것 ● 표백흠, 염색흠 등의 후가공 장애를 이르키지 않는 것 호의 부패를 방지하는 것은 상기의 방부제를 쓰는 외에 포르마린을 쓰면 살균의 효과는 한층 크다. 용법은 시판의 포르마린(35%액)의 액 5%을 분무기로 약500cc를 투입하면 완전히 방지된다. 포르마린은 휘발성이므로 가공에는 큰 지장은 없으나 젤라틴호의 경우는 반응하여 응고하므로 쓰지 않는다. 방부제의 종류는 여러가지가 있으나 1950년경까지는 염화아연이 널리 쓰였다. 그러나 염화아연은 후가공 장애의 문제가 있어 그 사용은 급격히 감소되었다. (1) 염화아연(ZnCI2) 염화아연은 방부제로서뿐만 아니라 호의 조제로서도 여러가지 우수한 성질을 갖고 있으나 다음과 같은 결점을 갖고 있으므로 위에서 쓴 것과 같이 최근에는 거의 쓰이지 않게 되었다. ① 비누와 화합하여 금속비누를 만드나, 이것은 물에 불용해하므로 표백흠, 염색흠의 원인이 된다. ② 고열에서 분해하여 유리염소를 발생하므로 가스로 태울 때 타기쉬운 경향이 있다. ③ 호소력을 약하게 하기 때문에 호발이 불완전 해진다. ④ 유산화유에 대하여 응결을 일으키고 유화안정을 방해한다. ⑤ 산성에 의한 부식성이 크고 제질에 따라서는 호통, 시린다 등의 표면을 상하게 한다. 염화아연을 방부제로서 사용하는 경우의 분량은 직물의 종류, 호부량 기타 조건과 사용목적에 의해 다르나 보통 전분량의 4∼6% 전후로 충분하다. (2) PCP 및 PCP 나트리움 PCP(펜타크로로페놀)는 값이 싼 우수한 방부제로 방부의 효과가 있기 때문에 미국에서 많이 사용되며 일본에도 이러한 제품이 수입되어 널리 쓰이게 되었다. PCP 그 자체는 물에 용해되지 않기 때문에 호의 방부제로서 사용하는 경우에는 이것을 수용성으로 하기 위하여 PCP의 나트륨염으로서 시판되고 있다. 미국의 Monsanto Chemical CQ의 Santobrite, Dow Chemical Co의 Dowicide가 이것에 속하는 것이다. PCP는 다음과 같은 구조식을 가지며 고온에서 장시간 가열하여도 분해되는 것도 없고 또 염화아연과 같이 물이나 산과 끊여도 염소를 분리하는 일이 없고 화학적으로 매우 안정되어 있다. PCP는 또 세균류, 용균류의 미생물에 대하여 강력한 독작용이 있기 때문에 방부제로서의 효력은 염화아연과 비할 수 없고, 그 살균력은 염화아연의 100배 이상이라 말하고 있다. 이 때문에 고량의 사용량으로 좋으나 실제에는 호제량의 0. 2∼0. 5%정도 사용하는 편이 확실하다. PCP 나트륨염은 순수한 것은 무색침상의 결정이지만 공업제품은 무색 혹은 담갈색의 분말로 무취이다. 그 분말은 콧구멍의 점막을 자극하여 재치기를 일으키는 결점이 있다. 물에 잘 용해하여 순수한 것의 1. 0% 수용액의 PH는 9. 0이지만 산을 가하면 PH7. 0정도에서 PCP를 석출하기 시작해 PH6. 8∼6. 6에서 거의 PCP의 전부를 석출한다. PCP를 물에 용해시키기 위하여 PCP 나트리움염으로 하여 잘 호액중에 균일하게 혼합분산시켜 산에 의해 PCP를 석출하게 되면 방부력은 증가하는 결과가 되어 효과적이다. 이상과 같이 PCP 및 PCP 나트륨염은 값이 싸고 방부효과는 크고 사용법이 간단하며 염화아연에서 볼수 있는 결점이 없으므로 방부제로서 널리 쓰이고 있다. 그러나 이 방부의 효력은 호액의 상태에서는 좋으나 호부포(비교적 건조 상태)에서는 방부력은 감퇴하는 성질을 갖고 있다. 또 세균류에는 효과는 없고 때에 따라 직물에 황갈색의 반점이 생기는 일이 있다. (3) Salicyl Anilide Shirlan Imperial Chemical Industries의 Shirlan 및 Du-Pont 사의 Mold Inhibitor가 이것에 속하며 Shirlan NA, Mold Inhibitor D는 나트륨염이다. 이들은 어느 것이나 무취무색의 분말 혹은 패스트상으로 열에 대하여 안정된 약품이다. 나트륨염은 물에 용해되나 물에 불용해의 것을 그대로 혼합사용 하여도 효력에는 변함이 없다. 이 방부력은 PCP에 비해 낮고 염화아연의 30배 정도라고 말하고 있다. 단 PCP와 같이 자극성이 없는 것이 우수하나 PCP보다 가격이 높은 것이 결점의 하나이다. (4) 네오신들C PCP 나트륨염은 방부효과는 우수하나 분말에다 자극성을 갖고 잇기 때문에 취급상 곤란하고 때로는 직물에 황갈색의 반점을 생기게하는 문제도 갖고 있다. 네오신들C는 염소화페놀, 비스페놀 및 아니라이트를 주성분으로 하고 이것에 침투제, 분산제를 배합한 복합제로서 PCP가 갖고 있는 상기 결점을 개선시킨 방부제이다. 그리고 각 성분을 바인다로 단단이 한 백색의 짧은 막대기 모양으로 되어 있기 때문에 취급에도 용이하다. 용해성은 좋고 1%의 수용액은 약한 알카리성으로 이 종류의 방부제 중에서는 가장 독성이 적다. 사용 방법으로서는 네오신들C의 10배량의 온수(50∼60℃)에 분산 용해시켜 이것을 호제투입통 등에 가하여 교반한다. 이네오신들C는 현재 방부제로서 널리 쓰이고 있다. 경사호에 사용하는 방부제에 대해서는 곰팡이의 종류도 다종다양하고 또, 곰팡이 발생의 환경도 각각 다르므로 사용하는 섬유, 호제와 유제의 종류 등을 고려하여 방부제의 선정, 사용방법을 결정하지 않으면 안된다. 필라멘트에는 인견, 견은 곰팡이 발생의 가능성이 있으나 합섬 필라멘트의 경우에는 합섬호제만을 사용하여 섬유가 수분을 거의 갖고 있지 않기 때문에 곰팡이가 발생하는 일이 거의 없어 실제에는 방부제는 쓰지 않는다. 그러나 Water Jet Room에서 제직한 합섬 필라멘드의 직물을 건조하지 않고 장시간 방치하면 곰팡이가 발생하는 일이 있다.   나. 소포제 호액의 거품은 호부작업을 지극히 곤란하게 하는 것이다. 즉, 사이즈 박스 중에 거품이 많으면 호액의 실제표면을 알수가 없으므로 작업원이 호부작업을 틀리게 하기 쉽고 거품만을 통과한 경사쉬트는 올바른 호부는 되지 않는다. 호부량이 적고 부드러운 경사는 거품이 있는 싸이즈 박스에서 호부하는 경우가 많으므로 주의하지 않으면 안된다. 거품이 나는 원인은 여러가지 있으나 호제 중에 기포성 화학호제, 알카리과잉 및 호제 중의 불순물 등이 주 원인이다. 그 위에 용수, 호화조건 및 기계적조건과 각종 호제의 상호 관계등이 관여하여 복잡하다. 이 때문에 소포의 이론도 매우 어려우므로 아직도 충분히 알고 있지 않다. 그 위에 거품이 일어나는 용액의 성질에 의해 어떤 소포제가 가장 효과가 있는 것인지 각각의 경우에 따라 다르다. 일반적으로는 값이 비싸지만 실리콘수지와 고급알콜이 가장 효과가 있다. 그러나 이런 것은 일시적인 것이므로 호액중에 유화되는데 지속적인 효과는 적다. 과잉의 유화제, 침투제, 슬폰산화 유연제의 첨가는 일반적으로 많은 량의 거품을 생기게 하는 원인이 된다. 그 외에 거품의 원인으로서 호액의 PH가 높은 것이 있다. 이 경우, 예를 들면 초산과 같은 산을 첨가하여 알카리성을 감소시키면 이런 종류의 거품은 없어진다.

 

신합섬의 염색가공 공정을 고려한 관리요인

신합섬원사는 섬유의 종류에 의하여 염색가공성에 차이가 나타낸다. 더우기 같은 종류의 섬유라도 방사방법, 방사 공정의 변동에 의해 공정 통과성에 차이를 보이게 된다. 실제로 아래와 같은 많은 공정 변동 요인을 갖게 된다. ○ 방사용원료 : 원재료의 품질, 소광제, 유제, 제전제, 난연제등의 첨가제 ○ 방사중의 화학변화 : 방사욕 조성, 용융압출하고 열변화에 의한 올리고머 생성 ○ 노즐 : 섬도, 필라멘트 수, 단면형상 ○ 오일링 : 유제의 종류, 방법 ○ 권취 : 형상, 권취속도 따라서 가능한 한 변동 요인을 분석하여 분류하고 각 소재에 적합한 특성을 발휘할 수 있는 적합한 방법으로 공정설계를 하여 작업을 할 수 있도록 하여야 한다. 폴리에스테르섬유를 중심으로 살펴보면 다음과 같다. -원 사 ○ 원사의 Lot관리 ○ 원사정보의 확인, 원사의 타입, 제조공장, 제조 Lot, 등급 ○ 원사의 재고관리 : 선입 선출 ○ 원사의 권량과 관리 : 직물의 제조계획과 필요량, 제사관리 ○ 원사 취급의 표준화 -사가공 ○ 가연 : 가연, 연신가연, 혼섬, 인터레이스 ○ 연사 : 이태리연사기, 더블트위스트 꼬임 방지 조건, 선연가공사(연사+가연),               후연가공사(가연+연사) -Siging ○ 정경 : 적정 장력관리와 사혼입 방지 ○ 용수 : 수질관리 ○ 호제 : 폴리아크릴산계 소다염, 암모니움염, Poval 아크릴산메틸(에틸), 메타아크릴산 메틸               공중합 호발조건에 의한 용해성의 차이 ○ 유제 : 섬유에 선택, 흡착하기도하고 탈락하여 점차 조성 변화 ○ 건조온도 : 호막의 성질과 섬유에 대한 열.장력 이력 가산 -제직 ○ 제직 : 셔틀, 워터, 레피어, 에어, 술저직기 등 ○ 워터제트룸 : 건조온도 호발성, 주름발색성 변화                         곰팡이, 수분의 치우침에 의한 호제성분의 이동                         정대에 의한 직단   1. 원사 관리 요인 ○ 화학구조, 공중합 : 적외분석, 원소분석, 염색, 약품용해, 열분석 ○ 외관(광택, 단면) : 광학현미경, 주사전자현미경 ○ 수축차이(열, 장력) : 열수수축율, 열응력, 강신도, 비중, 결정화도, 배향도, 배향성 ○ 섬도변동 : 섬도측정 ○ 유제 : 압출, 액체크로마토그라피, 적외분석   2. 가공사 관리 요인 ○ 실체현미경에 의한 섬유형태, 필라멘트수, 원 꼬임의 방향,소광되는 정도 ○ 토션 발란스에 의한 섬도측정, 검척기로 정장의 실을 취하여 정밀칭량한다. ○ 융점측정 ○ Knitting에 의한 검사 : 토르크방향, 권축정도, 정련후의 외관, 염색실험 ○ 편직검사 : 정련 후 일정 조건을 지켜가며 염색하고 육안으로 보거나 측 색에 의해 판정한다.                     가공사의 실험에 사용하는데 원사의 시험에도 적합하다. ○ 열응력 : 초장력을 걸어서 승온하고 수축응력을 측정한다.                  열처리온도와 장력의 이력을 측정할 수 있다. ○ 강신도 : 표준상태에서의 측정, 습윤상태에서의 측정, 방축상태에서의 측정 ○ 열처리 : 무장력, 일정치수, 일정수축 ○ 유제 : 압출용제와 용출성분, 부착량, 성분은 액체크로마토그래피 분석, 적외분석 ○ 전자현미경 : 저배율에서 고배율까지 피사계의 심도가 깊고 섬유측면의 관측이 용이   3. 실의 취급에 의한 관리 요인 ○ 섬유의 친수성, 열가소성에 의해 취급시 장력변동이 실의 염색성에 영향을 준다. - 친수성섬유 : 친수성, 건조 - 열가소성섬유 : 연신, 열처리, 정련, 건조, 연사, 권취 ○ 장력을 거는 시점에서 수분의 영향, 열의 영향이 더해지고, 실의 성질이 복잡하게 변화한다. ○ 장력과 수분의 영향 : 호부착시에 사이징 스트레치로 실이 신장한다. 실을 호액에 담그어서 젖은 상태에서 펼쳐서 건조하게 되면 신장 왜곡이 고정 된다.

 

신합섬의 제직 특성

1. 제직 공정 일반적인 제직공정의 순서를 표 2-53에 나타내었다. 표 2-53. 제직 공정 순서.   공정 공정해석 설비명 비고 Beam 입고 Sizing또는Warping 공장에서입고 Sizing Beam의 Lot No.와 권취장 일치 통경 1. 설계서상의 조직대    로통경 2. 바듸선정 1.설계서의 경사 총본수에 맞게 종광준비 2.설계서의 통경순서로 통경 3.바듸끼기 직출 1. 제직이 완료된 직기    에 준비된 Beam을    정비하여 제직준비 1.Beam을 직기에 걸음 2.바듸 및 종광설치 3.장력조정 4.경사정리 5.시험운전 제직 1.공조: ①온도:20∼25℃ ②습도:60∼80%RH 2.제직: 송출→개구→위입→바듸침→권취 1.송출:경사 Beam의 경사를 풀어 주는 운동 2.개구:종광으로 경사와 위사를 위아래를 구           분해서 위사가 지나갈수 있도 록 하는           운동 3.위입:개구운동의 결과로 개구에 위사가 지           나가도록 하는 운동 4.바듸침:개구안에 들어가 있는 위사를               CLOTH FELL까지 밀어주어 경사,               위사의 조직을 완성시켜 주는 운동 5.권취:상기 운동의 결과로 경사와 위사의 교           차가 완성된 직물을 감아주는 운동 수전실 변전실 정수기 공조기 직기 사고원인 1.경사요인 ①경사줄 ②끼기틀림 ③잇음마듸 ④늘어짐 ⑤경사당김 ⑥경사때 ⑦경사빠짐 ⑧오염 ⑨배열착오 2.위사요인 ①위사당김 ②늘어짐 ③위사쌍올 ④위사혼합 ⑤위사빠짐 ⑥위사뭉침 ⑦위사때 ⑧직단 ⑨오염 절포 제직 생지를 검단 출하하기 위해 적당량으로 절단 1.Yard Counter의 권취량 조사후 작업 2.Cloth R/O를 준비한후 절포 3.날짜,호기,Lot No.를 기록 Carrier 검사 Lot,규격 구분 1.설계서의 밀도,조직,폭등을 확인 2.품명,호기,검사날짜,Lot No,수량,등급, 경사    본수,위사밀도를 기록 검단기 적재 Lot구분 철저 Lot별로 구분하여 적재 신합섬직물은 다양한 Item이 개발되어 있으므로 제직 각 단계에서 불량이 발생하지 않도록 표준화를 시키는 것이 중요하며 신합섬직물중 대부분을 차지하는 강연사직물의 공정통과순서는 아래와 같다. 신합섬 제조 원사업체에 따라 직물용, Knitting용 등 그 제품의 종류에 따라 그 용도를 지정하고 있다. 따라서 직물용에도 경. 위사용으로 구분하며 특히 신합섬 원사는 자체에 모우가 발생하기 쉬운 특성을 갖고 있기 때문에 이러한 모우가 없는 A급의 원사를 선정하여 사용할 필요가 있다.   2. 제조 공정에서의 주의점 국내의 신합섬 제조기술은 일본의 신합섬 Polyester직물, 제직, 염색가공 기술수준에는 약 70%정도 접근하고 있으며 향후 신신합섬의 기술 개발에 더욱 주력하고 있다. 국내 경, 위사가 모두 강연사를 사용한 Georgette직물류는 동남아국가등 후발개도국과 기술격차를 보이고 있으나 Palace직물등 한쪽만 강연사를 사용하 Sizing직물은 기술격차가 없는 실정으로 보다 고차원적인 기술개발이 요구된다. 신합섬은 장력조건에 민감하고 그에 따른 영향이 크기 때문에 Shuttle Loom으로도 제직이 이루어지나 생산성측면에서 Water Jet Loom을 많이 사용하고 있다. WJL을 충분한 고속, 고효율의 상태로 가동하기 위하여는 다음의 3 원칙이 요구된다. - 직포공장의 공조 : 온도가 상승하고 습도가 저하되면 정전기가 발생하기 쉬워지고 모우가 많아지면서                               개구불량이 발생하게 된다. 또한 습도가 상 승하면 낙호, 세균이 발생하며 WJL 프린                               트판에 녹이 발생하기 쉽다. - 수질 : 지하수의 경우에는 수온은 안정되어 있으나 성분중에서 박테리아가 생존하 고있으면 Loom상에             사고의 원인이 된다. 세균은 원사유제등의 성분을 영양 으로 하여 적당한 온습도에서 번식하게             된다.한편 공조에 의하여 어느정도 까지는 멸균되나 실내 공조가 없을 때에는 차아염소산 소다             를 첨가, 멸균 처리를 하기도 한다. - 경사준비 : ① 모우발생 ; "Loom Beam"에 이미 모우가 발생하여 있을 경우의 원인 을 정전기발생에 의                        한것, 종광, 성(Beating Reed)에 의해 발생하는 것으로 생각될 수 있으나 급사관리, 적정                        호부, 사조작 등에 원인이 될 수 있다.                    ② 경사의 늘어짐 ; 특히 Nozzle측의 flange단 2∼3본의 사가 늘어질 경 우에는 "Loom Beam"                         의 표면이 될 수 있는 한 낮게 또는 중앙부와 동일면에서 권취할 것                    ③ Auto Leasing 잘못에 의한것 ; 인통할 때 잘못되어 Snaring 또는 원 사가 교차하여 개구불                         량을 유발한다.                    ④ 합사가 있는것 ; 인통이 불량하여 인통되지 않은 사가 "Beam"내에 남 아 제직함에 따라                         Beam표면에 드러붙어 사절 및 개구불량을 일으킨다.                    ⑤ 발사가 있는 것 ; Beam 공정의 작업 잘못으로 사절처리가 불완전하 고 Beam내에 불사용                         사가 남아 사절 및 개구불량을 일으킨다.                    ⑥ 사절 ; 호부착량 또는 부적합한 호액 배합에 의하여 호제의 포합력이 부족하기 때문에 개                         구시 사절이나 모우가 발생한다.   3. 국내의 직물 개발 동향 여성용 의류직물의 종류는 Dobby Georgette, Mat Georgette, Chillimen, Yoryu, Palace, Chiffon, Crepon, Satin, Georgette등 여러 종류가 있으나 국내 신합섬 제조업체의 직물 Item을 표 2-54, 55, 56에 나타내었다. 표 2-54. 동양폴리에스터 직물 Item의 종류.   상품명 소재 직물규격 조직 용도 밀도 폭 TS-1100 100% polyester 100본×83본 44in Plain 여성용의류 TS-1404 100% polyester 100본×77본 44in Plain 스포츠용,자켓용 TS-2160 100% polyester 105본×68본 44in Twill 복지용,스포츠용 TS-6760 100% polyester 230본×107본 44in Satin 여성정장,브라우스 TS-1320 100% polyester 131본×101본 44in Plain 스포츠용자켓 TS-2320 100% polyester 170본×110본 44in Twill 여성정장,자켓용 TS-2150 100% polyester 105본×68본 44in Twill 안감지 TS-6265 100% polyester 251본×115본 44in Satin 브라우스,Curtain지 TS-1505 100% polyester 210본×104본 44in Plain 브라우스,여성용원피스 TS-1507 100% polyester 210본×77본 44in Plain 브라우스,여성용원피스 TS-1508 100% polyester 173본×87본 44in Plain 브라우스,여성용원피스 TS-1512 100% polyester 185본×94본 44in Plain 브라우스,여성용원피스 TS-1513 100% polyester 193본×82본 44in Plain 브라우스,여성용원피스 표 2-55. 선경인더스트리의 직물 Item.   상품명 소재 직물규격 조직 용도 비고 CDC(426078) PFY PMT  90×90 -------- ×44.5"  162×90 평직 Blouse, Dress Soft&NaturalTouch, Two-Tone효과, Drapery,Bulkiness CDC(426464) PFY PSD PFY SD  90×75 -------- ×44.5"  210×96 평직 Blouse 우수한 Volume감, 반발,탄성,Soft & Warm Touch Danube CDC (426308) PFY TTD PFY SD  100×75 -------- ×44.5"  170×86 평직 Blouse Two-Tone효과, Drapery,Softness CDC (426260) PFY SD  75×75 -------- ×44.5"  164×96 평직 Blouse Two-Tone효과, Drapery,Softness Chiffon(4226234) PFY SD  50×50 -------- ×44.5"  93×93 평직 Blouse Chiffon(428142) PFY SD PFY SDC  50×50 -------- ×44.5"  93×87 평직 Scarf Chirimen(426237) PFY SD  75×150 -------- ×44.5"  170×75 평직 Blouse, Dress Danube Faille (426469) PFY TTD PFY SD 100×150 -------- ×44.5"  83×170 평직 Blouse Two-Tone효과, Drapery,Softness GGT(428178) PFY TTD 100×100 -------- ×44.5"  185×85 도비직 Dress Two-Tone효과, Drapery,Softness Amunzene GGT (426006) PFY SD  75×75 -------- ×44.5"  191×76 도비직 Blouse Amunzene GGT (626006) PFY SD  75×75 -------- ×44.5"  191×96 도비직 Blouse Matt GGT(426009) PFY SD  75×75 -------- ×44.5"  184×86 평직 Blouse Satin GGT(428123) PFY SD  75×75 -------- ×44.5"  188×95 주자직 Blouse Satin(416481) DTY SB PFY SD  50×75 -------- ×44.5" 270×110 주자직 Lingerie Satin(426003) PFY SB PFY SD  50×75 -------- ×44.5" 270×110 주자직 Lingerie Samunzene Satin (426275) PFY SD  75×150 -------- ×44.5"  274×76 주자직 Dress & Skirt Taffeta(611966) PFY SB DTY SD  75×75 -------- ×58.5"  185×85 평직 Jacket 중연 Twill(426364) DTY SD 150×150 -------- ×44.5"  164×86 도비직 Dress & Skirt Soft & Dry Touch, Drapery 중연 Twill(616372) DTY SD 150×150 -------- ×60.25"  152×87 도비직 Dress & Skirt 표 2-56. 선경인더스트리의 직물 Item (인조 Suede용).   품명 형태 폭 밀도 중량 소재 특징 용도 SKYSEM-1100 단면 (직물Type) 44" 135×120 141 WP=PE75De WT=PE100De *Soft Touch *Writing효과   (표면) *우아한 색상   및 우수한   견뢰도 *Crease,   Embossing 등   다양한 표면효과 *Accessories:   Mens & Ladies   Clothings *Accessories:   Bags,Caps,   Purse,Sofa,   Car Seat   Cover등 SKYSEM-1200 양면 (직물Type) 44" 157×131 158 WP=PE75De WT=PE100De SKYSEM-1300 단면 (편물Type) 44" 220 WP=PE75De WT=PE100De SKYSEM-1400 양면 (편물Type) 44" 230 WP=PE75De WT=PE100De SKYSEM-3100 단면 (직물Type) 44" 151×96 243 WP=PE150De WT=UFY160De *특수Coating   공법에 의한   천연가죽효과   SKYSEM-3200 양면 (직물Type) 44" 191×140 241 WP=PE75De WT=UFY160De SKYIN-1100 단면 (직물Type) 44" 149×81 139 WP=PE75De WT=UFY160De *Peach가공에 의   한 Soft Touch *고급Burberry,   Jacket SportWear   등 *Accessories: Glasses Cleaner SKYIN-1100 양면 (직물Type) 44" 149×81 139 WP=PE75De WT=UFY160De

 

신합섬의 후가공 복합화기술

신합섬의 복합화는 소재에서 염색가공까지 각 단계마다 복합화가 진행되고 있으며 이러한 기술은 소재의 성능에 맞게 가공기술이 접목되어 있는 것을 나타낸다. 단일소재로 되어 있는 천연섬유, 화합섬의 소재복합, 복합사가공에 의하여 또는 이염성폴리머, 이수축폴리머를 브렌드하여 방사하는 2성분 혹은 3성분폴리머에 의한 복합방사기술에 의하여 복합제사기술에 의하여 제품이 개발되기도 한다. 더우기 복합방사섬유, 이수축혼섬사, 이섬도혼섬사, 복합다층구조사, 장단복합사를 방사, 연신, 코아혼섬, 가연, 등의 제조기술은염색가공에서 이러한 특징을 더욱 발현시키는 복합소재가 신합섬이라 할 수 있다. 단섬유가 함유된 복합직물의 염색가공 공정을 살펴보면 다음과 같이 복잡하게 된다. ● 면, 마 : 모소-발호-정련-표백-실케트-염색-가공 ● 합성섬유, 셀롤로우즈 : 발호-정련-표백-열고정-(모소,감량)-염색-모소-가공 ● 합성섬유, 울 : 발호-정련-세융-열고정-염색-모소-세정-가공 신합섬직물은 일반적으로 소재의 특성으로 분류하기도 하나 기술혁신에 의하여 새로운 질감의 성능을 갖는 소재가 계속 개발되고 있다. 개발된 신합섬소재는 외관과 품질로 크게 나눌 수 있으며 양자는 용도에 따라 중요하게 된다. 일반적으로 의복으로 성형하였을 때 요구되는 성능은 다음과 같다. ① 인장강신도 : 신합섬직물과 같이 특수한 실이 사용됨에 따라 높은 감량율 가공이나 기모가 이루어진                         것은 주의를 요한다. ② 인열강도 : 일반적으로 원단구조, 구성사의 신장특성, 실사이의 마찰특성등에 의하여 결정되며 실밀                     도가 큰 직물이나 실의 교착점이 고정되어 있는 직물은 인열강도가 적다. 신합섬은 박지직                     물이 많기 때문에 주의를 요한다. ③ 마모강도 : 필라멘트직물의 경우 마모에 의한 파손보다도 필링이 일어나는 것이 문 제로 특히 신합섬                     은 극세사가 많이 사용되기 때문에 착용에 의한 표면 의 필링이 일어나기 쉽고 스포츠의류                     나 남성용 의류에 사용할 때 주의 하여야 한다. ④ 활탈저항력 : 인장이나 마찰에 의해 의복의 봉목부분이 벌어지기도 하고 직물이 미어지기도 하는 정                         도를 나타낸다. 필라멘트직물의 경우 중요한 성질로 감량율이 높고 실의 굴곡구조가 불                         균형으로 되어 있거나 경사 위사의 섬도가 다른 직물의 경우 주의가 필요하다. ⑤ Snagging : 스내깅은 외부에서 끌어당기는 어떤 작용에 의하여 직편물을 조직하는 섬유나 실이 뽑혀                      져서 루프상 및 필상을 나타내고 또는 이들 현상과 같 이 조직속에서 실의 당김현상 등을                      동반하여 생지 표면의 외관을 손상 시키는 상태가 되는 것이다. 가공사를 사용한 직편물에                      서 많이 발생하며 신합섬직물은 가공사가 많기 때문에 스내깅시험에서 필링이 발생하기                      쉽다. 감각적 요소중 촉감을 정량적으로 나타내는 방법으로 일반적으로 KES의 Handle 측정법이 많이 사용되고 있다. 가장 많이 사용되는 부인용박지의 특성치의 의미는 다음과 같다. ① 인장특성이 직선상 LT 및 인장 레질리언스 RT가 크고 인장에너지 WT가 작다.     → 신장이 작고 인장변형으로부터의 회복성이 좋다. ② 선단특성인 선단강도 G, 히스테리시스 2HG 및 2HG5가 작다.     → 선단변형하기 쉽고 회복성이 좋다. ③ 표면특성의 마찰계수 MIU가 크고, 그 변동 MMD는 약간 작다.     → 표면은 매끄럽지 않고 그 변동이 작다. 신합섬직물은 이러한 특성치를 고려할 때 Fukurami, Kishimi 가 크고 Shari가 작게된다. 그러나 이러한 제품의 특성은 그 제품의 최종 성능에 맞게 원사의 Spec. 이 결정되는 추세이다.   1. 정련 복합소재중에 함유된 1차, 2차협잡물을 제거하고 침투성, 염색성의 향상을 목적으로 행하여 진다. 정련제로서는 알카리, 활성제, 유기용제, 효소, 산화제로 대별될 수 있다. 정련의 주대상은 셀롤로우즈, 울측에 있다. 실용적으로 광범하게 사용되어 지는 것은 셀롤로우즈는 알카리와 활성제의 병용에 의하여 울은 저알카리조건으로 한다. 각종섬유에 적용되어지는 정련제의 적용법을 표 2-57에 나타내었다. 포지의 탈호, 정련도의 확인법으로는 전분 및 PVA, 아크릴계 호료, 왁스류등의 검출정도를 확인하여야 한다. 표 2-57. 신합섬소재들에 적용되어지는 정련제의 적용법.   섬유 협잡물 수 알카리제 유기세제 유기용제 효소 산화제 공업상의용법 면 왁스 ○ ○ ○ 기어-정련(불,약 알카리제) 뱃트축열법(연,수산화나트륨) 용제법(연,드리,퍼크로로) 유지 ○ ○ ○ 펙틴 ○ ○ 담배 ○ 견 세리신 ○ ○ 침적법(불,효소,알카리/석) 양모 양지 ○ ○ ○ 세모침적법(불,알카리/세제) 연속세모(연,알카리/세제;용제) 세융(불,연,알카리/세제) 땀지방 ○ ○ 합성섬유 유지 ○ ○ ○ 침적법(불,알카리/세제) 연속정련법(연,알카리/세제) - 유류 ○ ○                참고) 불:불연속, 연:연속, ○:적합   2. 표백 발호, 정련을 끝낸 생지에 잔존하는 착색물질을 분해, 탈색하여 최종제품의 용도에 맞게 백도를 얻기 위해서 다른 불순물을 제거하기 위하여 표백제를 사용한다. 표백제에는 산화 표백제 및 환원 표백제가 있으며 이 공정은 1차 협잡물을 가지고 있는 면, 마의 경우는 필요한 공정이다. 단섬유 복합직물은 일반적으로 과산화수소 및 염소계 표백제가 사용되어지며 백도를 향상시키기 위하여 염소계 표백후 과산화수소로 2단계 처리한다. 각종 표백제와 방법을 표 2-58에 나타내었다. 마는 면에 준하는 공정으로 처리한다. 표 2-58. 신합섬소재에 적용되는 표백제와 방법.   표백제 섬유      면  양  견  레  에  나  크  테 산화표백제 과산화물 과산화수소      ◎  ◎  ◎  ◎  ○   -   -   ◎ 과초산      ○  ○ 염소계 아염소산소다      ◎  ◎  ◎  ◎  ◎  ◎ 차아염소산소다 차아염소산카리      ◎  ◎ 환원표백제 하이드로 산성아질산소다 이산화티오요소       -   ◎  ◎   3. 실케트 면섬유를 알카리 농후액에서 긴장 상태로 처리하면 광택, 염색성, 형태안정성, 평활성, 촉감의 향상이 이루어진다. 표 2-59에는 머세라이징종류에 대하여 나타내었다. 감량공정에서 레이욘의 경우는 알카리감량에 의하여 취화된다.따라서 알카리감량보호제를 사용한다. 표 2-59. 신합섬에 적용되어지는 머세라이징종류.   기호 머세라이징종류 조건 농도 특징 A 일반 15-20,30-60 20-35 B 저온 -10-0,20-60 20-35 의마가공 C 고온 80-110,5-50 29-33.5 W&W성 개량 D 암모니아 -33,1-10 100% 후지   4. 가공 신합섬 복합소재의 가공은 기본적으로 포트-드라이-키어가 일반적으로 행해지는 방법이지만 최종 제품의 용도에 의해 아래의 가공공정이 행해진다. ① 일반수지가공 : 수지뱃트-드라이-키어-세정-폭출드라이 ②광택 혹은 형부가공 : 수지밧트-드라이-카렌더-키어-세정-폭출드라이-엔보스 ③포스트큐어가공 : 수지뱃트-드라이-재단-봉제-고온고압프레스-키어 혹은 발수가공, SR가공등의 기능가공은 일반적 수지가공과 동일하게 하며 유모품, 코팅제품은 용도에 따라 가공방법이 복잡하다.

 

신합섬의 정련

신합섬의 정련이 어려운 이유로 3가지의 요인을 생각할 수 있는데 첫번째 요인은 종래의 합섬직물이 Polyacryl산 Ester계의 호제를 주체로 Sizing해서 제직되어 있는데 반해, 신합섬은 광물유, Ester화유, Wax류의 복합유제를 주체로 Sizing해서 제직되어 있기 때문이다. Sizing제를 호제에서 유제로 변경함에 의해서 그것의 정련 세정 Mechanism이 완전히 다르게 되므로 사용하는 정련제도 또한 다른 것이 필요하게 된다. 호제 제거의 세정 Mechanism은 다음 도표와 같다. Polyester산 Ester계 호제의 세정 Mechanism (WJL용 호제) 건조(-NH3)에 의해 불용화                      정련공정 NaOH등 Alkali에 의해 가용화                      Polyacryl산 Ester계 호제에 의한 Sizing은 carbon산 Ammonium을 경사로 호부한 후 건조하면 수용성의 carbon산 Ammonium의 Ammonia가 떨어지고, 불용성의 Carbon으로 된다. 불용성 호제가 부착되어 있는 제직 또는 정련공정의 Alkali에 의해, Carbon산 소다로 치환해서 수용성으로 되어서 호발정련이 행해진다. 따라서 이 경우는 Alkali가 활성제의 침투력에 의해서 침투되어 있고, Alkali제가 주된 약제로, 활성제는 조제의 역활을 한다. 한편, 유제의 제거는 다음에 나타낸 것처럼 활성제의 침투, 유화, 분산, 가용화의 세정작용에 의해서만 제거된다. 따라서, 활성제가 주약제로 Alkali제는 조제로써 이용되고 있다. 다만 탈락한 sizing제의 재부착 방지의 역활은 모두 활성제의 필요성능이다. 두번째 요인은 신합섬에 부착되어 있는 유제량이 많기 때문이다. 제직포에 2∼5%로 종래 합섬의 약 2배가 부착해 있는데다가, 유제 복합 비율이 섬유 Maker, 직물 종류에 따라 달라서 불명확하기 때문이다. 게다가 초극세사의 고밀도 직물로 되어 있는 것과 섬유가 소수성(친유성)이므로 유제가 직물의 세부까지 강력하게 부착해 있어서 제거하기 어려운 것 둥이다. 신합섬의 제직포에 유제가 2∼5%로 많은 이유는 sizing제를 많이 사용할 수 없기 때문인데, 호제를 사용하면 고온건조가 필요해서 신합섬 실의 물성을 손상시키기 때문이다. 또 초극세사에 필요한 평활성, 다공성, 내마찰열성 등으로 유제가 우수하기 때문이다. 그러나, Sizing제로써 필요한 성능인 일정의 경도, 모우기립, 포합력을 부여하기 위해 고융점 Wax 등 높은 고형분의 복합이 행해져 2∼5%의 유제량으로 되어 있다. 세번째 요인은 Relax정련 조건이다. 욕비 1:7∼1:10으로 가벼운 감량가공과 두들김, 누임, 정제(세정)로 해연, 수축, 주름성을 행해서 촉감 개선과 부가가치 향상을 부여하고 있지만, 이 욕비가 Relax효과에 가장 효율이 좋은 것이라도 유제 제거의 정련에는 대단히 가혹한 조건이다. Relax정련 조건을 가정 세탁으로 환산할 경우 이 조건에 있어서 정련제 성능의 목표는 다음과 같다. 만약, Relax정련을 가정 세탁으로 환산해 보면 물의 양 50kg에 대해 세탁물이 6.3kg들어가게 되고, 이 중에서 Salad Oil을 약 220g(cup 1잔 이상)투입해서 세정조건과 같게 한다. 그리고 세정제는 액체 세제를 100g(cup의 1/2) 사용하는 정도이므로 매우 가혹한 조건이라고 말할 수 있다. 게다가 Relax정련은 120℃×12min 이상의 고온 고압 가공을 행하기 때문에 정련으로써 한층 더 가혹한 것이 된다. 액류기에 의한 Relax 정련 조건                                                                           <Relax정련>                         <세탁기> 온도, 시간                                                           120℃×15min                       25℃×15min 세탁물 중량                                                              300kg                                6.3kg 유제 부착량(3.5%)                                                    10.0kg                               219kg 활성제량(100%품0.6g/1)                                             1.4kg                                 30kg (30%품2.0g/1)                                                            4.8kg                                100kg 수량(욕비 1 : 8)                                                        2400kg                                 50kg                                                             정련제의 성능 목표                                                 1) 정련가공제 포잔지율 0.20% 이하로                                                 2) 정련 후 건조시 연기발생은 없도록                                                 3) 염색시 발수, 염색얼룩을 일으키지 않도록

 

신합섬용 정련제

1. 신합섬용 정련제의 일반적인 성질 신합섬용 정련제는 염색업계의 발전에 따른 요망에 부응해서 계속 개량되어 series화 되고 있다. 종래 상품은 모두 호제 제거가 주목적으로, 가공 speed에 대응하는 것이 큰 목표였다. 또 Wool용, 면 니트 등 종래부터 유제부착 포가 있었지만 이것들은 수유화성 유제가 사용되고 있었으므로, 일반 활성제로도 충분히 제거할 수 있었다. 그러나. 최근 이들의 소재에 대해서도 수유화성이 없고, 제거하기 어려운 유제가 많이 사용되고 있다. 신합섬용 정련제는 유제제거가 주목적으로 촉감을 개선할 Relax정련의 가혹한 욕비 조건으로 유제 제거 목표를 Clear할 필요가 있다. 여기서 Sizing제로써의 이용이 가능한 수십 종류의 유제에 대한 활성제 소요 HLB를 측정하고, 유제의 복합비율이 불분명하기 때문에 신합섬 제직포의 부착유제에 대해서도 활성제 소요 HLB를 측정했다. 그 결과 신합섬용 정련제에 필요한 활성제의 HLB는 8∼15로 광범위하게 분포되어 있음을 발견했다. 신합섬용 정련제는 단일 활성제에 의한 세정만으로는 유제제거가 어렵고, 유제 복합에 알맞는 휘발성 유제의 복합이 필요하다는 것을 발견했다. Nonion활성제의 HLB와 그 작용을 아래에 나타냈다. 그림 3-27. Nonion 활성제의 HLB와 작용   2. 신합섬용 정련, 세정제 SNOGEN DS-1000 다음은 현재 시판중인 신합섬용 정련제의 한 예를 들어 정련의 중요성에 대해 언급하였다. SNOGEN DS-1000은 전술한 바와 같이 각종 실험결과를 기초로 해서 제조한 우수한 세정제로 성상, 특징을 다음에 나타냈다. ● 성상 외 관 : 담황색 액체 이온성 : nonion pH : 7∼9(1% soln.) 용해성 : 물, 온수에 쉽게 용해 ● 공해 특성치 BOD : 132ppm COD : 129ppm Hexane 추출물 : 26ppm ● 특징 1) 유제제거력이 강하고, 1∼2분 정련(연속)에서 20∼30분 정련(Batch)까지 우 수한 세정력을 나타낸다. 2) 탈락유제의 재부착 방지성이 강하고 세정효과가 지속된다. 3) 안정한 해연, 수축, 주름세우기가 얻어져, 연기 발생, 발수, 염색얼룩을 해소 한다.   3. 정련제 사용량과 잔지율과의 관계 정련제 0∼4% owf, 가성소다(고형황산) 2% owf, 욕비 1:10의 조건으로 시험 을 하고, 그 결과를 그림 3-28에 나나냈다. 그림 3-28 정련제 사용량과 잔지율 그림에서 알 수 있듯이 SNOGEN DS-1000은 잔지율을 0.2% 이하로 하기 위해서는 15% owf 사용이 좋다. 그러나, 가공의 안정성을 고려해서 2∼3% owf를 사용했다. 이 사용량은 제직포의 유제부착량과 동량이 된다. 이것에 반해 일반 활성제에서는 2∼4% owf이상 사용해도 잔지율이 0.4% 이하로 되기 오렵다. 신합섬의 유제제거가 어렵다는 것을 나타내고 있는 예다.   4. 욕비와 정련제 사용량 Relax 정련의 욕비는 일반적으로 1:7∼1:10으로 한다. 두드림, 누임, 정제(세정)작용이 좋고, 해연, 수축, 주름세우기의 효율이 좋게 되기 때문이다. 본 Test는 욕비를 1:7∼1:12까지 변화시킨 경우의 조건으로 했다. 또, 온도, 시간은 110℃×20min 처리를 해서 재부착 방지 효과를 보고 있다. 그 외 조건은 전항과 거의 같다. 결과를 그림 4의 그래프에 나타냈다. 일반 활성제는 욕비를 1:9로 하면 세정성이 매우 나쁘게 되지만 SNOGEN DS-1000은 욕비와 사용량에 비례해서 극단적인 세정력 저하를 일으키지 않는다. 이 결과도 SNOGEN DS-1000의 재부착 방지성이 양호함을 나타내고 있다. 그림 3-29. 욕비와 정련제 사용량   5. 정련시간과 잔지율 본 Test는 현장실기 가공과 상관성을 높이기 위해 제직포에서 추출한 유제를 현장 가공욕과 거의 동량이 되는 Test욕 중에 투입하고, 2.5%의 유제가 부착되어 있는 시험포를 욕비 1:20에 투입해서 85℃×1∼2min의 세정을 했다. 또, 세정시간은 제1조 욕과 제2조 욕의 Total 처리시간을 나타낸다. 이 결과를 그림 5에 나타냈다. SNOGEN DS-1000은 1∼2분의 연속가공, 20분의 Batch 가공도 우수함을 나타낸다. 이것에 반해 일반 활성제 ( A, B 두개의 타입을 Test )의 A type은 3∼4분의 단시간 정련으로 비교적 좋은 세정성을 나타내지만 20분 전후의 장시간 정련시에는 재부착이 일어난다. B type은 단시간 정련으로는 세정력이 부족하지만 장시간 정련시에는 서서히 세정력이 좋게 된다. 그러나, 양자 모두 세정력이 부족하다. 그림 3-30. 시간과 잔지율   6. 성능시험 예 1 본 Test는 Batch식 정련으로 비교적 양호한 평가를 받고 있는 시판품 T와 비교했다. 조건과 결과를 아래에 나타냈다. 【조 건】 소 재 : PET신합섬 직물(유제부착량 3.25%) 정련처방 : 정련제 2g/ℓ, 3g/ℓ                 NaOH(고형 94%) 1 g/ℓ 정련조건 : 욕비 1: 10                 온도×시간 120℃×15 min                 열탕 80℃×5 min → 온수세 2 min → 건조 【결 과】 : Soxhlet Ether 추출   정 련 제 잔 지 율 사 용 량 2g/ℓ 3g/ℓ SNOGEN DS-1000 시판품 T 0.15% 0.77 0.13% 0.65   7. 성능시험 예 2 본 Test는 연속정련용이다. 본 Test도 현장실기와 공정과의 상관성을 높이기 위해 재직포의 추출유제를 세정욕에 투입하고, 유제부착이 많은 제직포를 세정했다. 1∼4분간의 단시간 정련으로 비교적 양호한 평가를 받고 있는 시판품 2종류와 비교했으며 조건과 결과는 다음과 같다. 【조 건】 소 재 : PET신합섬직물 정련욕처방 :                                                       <제 1 조>  →  <제 2 조>                    정련제                             3g/ℓ              5g/ℓ                    NaOH(고형94%)                2g/ℓ      →    1.0g/ℓ                    제직포 추출유제(100%)    10g/ℓ             5.0g/ℓ 정련조건 : 욕비 1 : 20                 온도×시간           <제 1 조>  <제 2 조>  <세정시간>                                          a.    30초   +     30초   =    1분간                                          b.     1분    +      1분   =    2분간                                          c.     2분    +      2분   =    4분간 【결 과】 : Soxhlet ether 추출   정 련 제 잔 지 율 조건 a 조건b 조건c SNOGEN DS-1000 시판품 T 시판품 TN 0.10 0.50 0.40 0.10 0.49 0.58 0.10 0.51 0.59   8. 현장시험 예 1 본 Test는 염색공장에 있어서 Batch식 Relax정련의 원단가공예이다. 제직포 7종류에 대해서 비교적 양호한 평가를 받고 있는 시판품과 비교했다. 조건과 결과를 표-6에 나타냈다. 시판품의 평균 잔지율이 0.25%인 반면에 SNOGEN DS-1000은 평균 0.05%로 양호하다. 게다가 정련후 건조시의 발연현상은 SNOGEN DS-1000이 특히 작고, 염색성도 양호하다는 보고를 받았다. 【조 건】(액류기 Batch식)   욕 비          : 1 : 8 (250kg/2000ℓ )   온도×시간  : 115℃×20min   NaOH          : 2g/ℓ 【결 과】   기포 NO. 활성제 사용량 잔지율 및 발연상황 SNOGEN DS-1000 발 연 시 판 품 발 연 1 2 3 4 5 6 7 2g/ℓ 2g/ℓ 2g/ℓ 2g/ℓ 2g/ℓ 2g/ℓ 2g/ℓ 0.06% 0.06 0.08 0.02 0.03 0.04 0.04 ⓤ ⓤ ⓤ ⓤ ⓤ ⓤ 0.23% 0.20 0.84 0.07 0.14 0.17 0.10 × ▲ ×× ⓤ ▲ ▲ 평균 약 0.05% - 　 -                                ⓤ : 발연 없음, : 소량 있음, ▲ : 발연 있음, × : 발연 다량   9. 현장시험 예 2 본 Test는 연속정련의 원단가공 예이다. 조건과 결과를 표-7에 나타냈다. 종래 상품은 호발용 정련제로, 유제제거용에 비해 정련 결과가 나쁘다. 여기서도 SNOGEN DS-1000이 좋은 결과를 나타냈다. 【조 건】(연속식 정련)    85℃×40초 : 정련제 3.5g/ℓ    NaOH : 1.5g/ℓ 【결 과】   기포 NO. SNOGEN DS-1000 시판품 종래품(호발용) 8 9 10 11 12 13 1 0.10% 0.11 0.10 0.14 0.18 0.16 0.04 0.23% 0.25 0.21 0.17 0.53 0.42 0.11 0.20% 0.26 0.21 0.19 1.52 0.94 - 평 균 약 0.12% 약 0.27% 약 0.55%                                제직포 유제 부착량 : 2.39% ∼ 1.25% 표 3-7. 국내 시판 신합섬용 정련제, 유연제, 분산제   품 명 상 품 명 특 징 업 체 명 정련제 SNOGEN DS-1000 SNOGEN MOL-315 유제제거력 강하고 연속정련에서(1∼2분), Batch 정련(20∼30분)까지 우수한 세정력을 나타내며 탈락유제의 재부착 방지성이 강하고 세정효과가 지속. 안정한 해연과 수축, 주름세우기가 우수하고, 연기발생, 발수, 얼룩을 해소. 대 영 화 학 DGA-SG 913 Wax, 호료, 방적유, 파라펜오일 등 유화, 재부착 방지성이 뛰어나며 chelate기능이 있고 산화티탄, 스케일, P.E.T올리고머 등의 불용성에 대해 분산력이 뛰어남. 저기포성으로 연속식에도 사용가능하며 열처리시의 Smoking이 저하되며 작업성을 향상, 뛰어난 정련, 침투효과를 발휘. 동 아 유화 SANSCOUR MCF 호제, 유제의 정련력이 우수하며 탈지, 탈호성이 우수. 유화 분산력 우수하여 탈락된 유제, 호제의 재부착 방지력이 탁월하다. 올리고머의 유화분산력 우수, 트러블방지, 저기포성으로 작업성 우수 동 국 화 공 DETROLSG-20 유제, Wax 등 제거능력이 우수하며 유화력이 양호하고 재부착 방지력이 탁월하다. 대 무 Polymelt TS-757 Polymelt S-5201 고온에서의 오일, 왁스에 대한 유화, 가용화성이 아주 높고 정련성(제거효과, 재부착 방지효과)이 뛰어남. 알칼리, 킬레이트 분산제 등을 병용하여도 유화성은 양호하며 열처리시의 발 연(smoking)이 저하되고 Batch정련에 특히 효과를 발휘. 세 기 유 화 Polymelt S-5201 Waxing제, 유제에 대해 뛰어난 정련지속성(유화, 재부착방지)을 나타내며 경산성분의 폐해를 방지하는 킬레이트 기능을 가지고 있으며 산화티탄, 실리카스케일 PET올리고머 등의 수불용성 물질의 분산작용도 뛰어나다. 뛰어난 침투성에 의해 고속정련에 적용, 알칼리와의 병용성이 뛰어나 Acryl계 호제제거시 용이. 세 기 유 화 품 명 상 품 명 특 징 업 체 명 유연제 DK-3000 평활성이 있는 Dry Touch를 부여하고 염색견뢰도가 양호하며 백도저하와 황변현상이 거의 없다. 다른 조제와 병용성이 우수하며 봉재성이 양호한 신합섬, T/C, T/R용 유연제. 동 아 유 화 DK-4500 폴리에스터 신합섬에 대해서 Dry Touch를 부여하여 유연성을 발휘, 드레이프성이 있는 반발가공도 부여하며 내구성이 있는 유연가공제. 동 아 유 화 DK-5000 우수한 마 Touch를 부여하는 유연제 동 아 유 화 분산제 NEWLUBE-SF 욕중에서 섬유에 유연 평활성 부여 Crease 및 마찰마크 발생방지력이 뛰어남, 균염력과 억포력을 갖고 있으며 초극세 섬유에 팽윤촉진 및 유연성을 부여함으로 필수제품 삼 영 유 화 NEWDISPER-GS 고밀도 및 후직 폴리에스터 섬유에 강력한 침투균염력 발휘, 전체의 불량에 의한 미탈호에 따른 불균염을 최대한 방지해 줄 수 있는 강한 이염성을 갖고 있다. 염료의 Build-up성이 양호하며 일광견뢰도 저하나 Tarring사고 발생이 없다. 삼 영 유 화 DISPER SG-80 염색 불균일 방지능력이 탁월하며 분산염료의 이염능력이 우수한 저기포성의 카바링과 완염효과가 지속되는 분산균염제. 대 무

 

국내 신합섬 개발

국내 합성섬유업체의 최근까지의 기술개발동향을 보면 일본의 앞선 섬유제품을 모방하거나 약간 변형시킨 신합섬 제품을 독자적으로 축적해 온 기술을 바탕으로 다양하게 상품화시키는 기술이 전개되어 오고 있다. 이러한 기술의 흐름은 새로운 요소기술의 개발도 있으나 전체적으로 기존의 요소기술들이 조합되어 소비자의 요구에 부응한다고 볼 수 있다. 원사개발, 사가공, 연사, 제직, 염색 가공, 봉제에 이르기까지 각 가공단계의 기술력을 집결시킨 상품으로서 최근에 신합섬, 신신합섬으로 UP-STREAM에서 DOWN-STREAM까지의 협력·체제하에서 고감성 섬유제품이 업계의 CONSENSUS를 형성하고 있다. 초기의 일본도 합성섬유의 고부가가치를 추구하기 위해 이러한 연결체제하에서 진행하였고, 현재는 합성섬유의 수준을 천연섬유의 모방에서 더 나아가 천연섬유에도 없는 특유의 감성을 갖는 제품으로 상품화를 발전시켰다. 1990년대 세계 섬유 소비는 과거의 양적 성장 위주에서 질적 성장위주로 변화하고 있다. 이러한 소비 변화 추이를 예상하는 이유는 첫째, 소비의 고급화다. 소비자들의 소득수준의 향상과 생활양식의 다양화속에서 의류를 중심으로 한 섬유시장은 양적인 성장보다는 다양화, 개성화, 고급화 방향으로 추진되고 있기 때문이다. 둘째, 기술혁신의 급속한 진전이다. 생산공정의 성력화, 자동화, 고속화가 이루어짐과 아울러 제품의 기능, 감각 양면에 걸친 다양화와 고부가가치화가 가능하게 되었기 때문이다. 신합섬은 현 단계에서는 소재 다양화, 품종 다양화, 용도 다양화가 일반적이지만 처음에는 폴리에스테르 소재로 한정된 여성의류 중심으로 개발되었다. 폴리에스테르 소재의 차별화 기술은 천연섬유를 모방하는데부터 시작하였는데 표 1.1.에서는 초창기 신합섬의 제조기술로 부터 최근의 제조기술로 변천되어 가는 과정을 보여주고 있다. 표 1.1. 신합섬 세대별 개발 기술과 그 분류   세대 개발기술 추구기술 효 과 분 류 1세대 3각단면 알칼리감량 Silk 단면 Sericin 제거 광택 Shari감 Drape성 초 Bulky소재 초 Drape소재 초 Soft소재 Dry-Touch Natural & Spun소재 2세대 Multi섬유 이수축 혼섬 Silk 섬도 Silk-Bulky성 Fineness 청량감 Volume감 3세대 표면형상개질 불균일성 부여 Wide Silk 표면형상 Silk 불균일성 견명 Natural감 4세대 Microvoid 분자배열조절 다단이수축 초 극세사 Randomness Multiformity Silk질감 합성섬유 업체의 소재 개발에 대한 노력으로 직물의 Silk모방기술은 일정한 수준에 도달하여 그 효과에 대한 신합섬의 분류로 자리잡게 되었다. 원사 제조기술은 이수축혼섬사를 주축으로 초극세사까지의 개발이 활발하게 이루어져 왔다. 신합섬을 소재로 분류하면 크게 Silk와 Wool로 나눌 수 있는데 소모조는 양모의 우수한 탄력성과 표면구조 발현, 부드러운 촉감, Volume감 등을 섬유에 부여하는 것을 특징으로 하고 있다. 제조방법으로는 물리적인 성질이 전혀 다른 2∼3종류의 실을 복합하여 즉, Filament와 Staple이 복합되는 2층 혹은 3층구조사로 만들게 되는데 표 1.2.에는 소모조직물의 제조기술 및 특징을 나타내었다. 표 1.2. 소모조 직물의 제조 기술 및 특징   업체 상품명 제조기술 특징 일본 Toray ReebargF -농염가공기술과 이수축 다상교락 혼섬기술을 복합 -직물의 표면구성사를 염료 고흡수성 원사로 사용 -고 발색성 -저중량 -착용감 Teijin XoXo -모우를 가진 극세사가 태 데니어를 감싼 구조 -태 데니어의 고수축사와 태 데니어와 극세사를 동시에 방사한 후 연신공정에서 극세사만 5-30mm 길이로 Randon하게 절단 -심색성 -반발탄력성 -Mild한 광택 -Drape성 Kuraray Nymphus -심초복합방사기술에 의해 방사된 장섬유군 사이에 적당한 사장차를 발생 -장섬유간에 이형단면 형상 -Soft Touch -심색발색성 -Drape성 Mitsubishi Closena -3종류 이상의 사에 수축율 차를 공기교락처리에 의해 부여, 후공기술이 목합 -Soft Touch -자연스러움 -Drape성 국내 삼양사 Taslan -열수축차가 큰 2종의 장섬유를 공기교락처리하여 표면에 Loop발현 -복합가연하여 사 표면에 Bulky성을 형성 -Soft Touch -Bulky -Drape 동양 폴리에스터 Molik -신도차이가 큰 2종의 장섬유를 복합가연 -S,Z연의 효과를 갖는 복합 2층 구조사 -자연스러움 -반발탄성 선경 HVY -상이한 신장 특성을 가진 2종의 극세사를 복합가연 -Soft Touch -심색성 이러한 기술은 소재복합, 후가공기술의 복합으로 더욱 고도화되고 다양화되는 추세에 있다. 최근에는 Spandex를 이용하는 Stretch성 직물과 후가공에서의 기능성을 부여하는 기술이 점차 관심을 끌고 있다. 결론적으로 신합섬의 특성을 최종 염색단계에서 발현시키기 위해서는 소재, 약제, 기계등의 전반적인 고려가 필요하다. 더욱이 신합섬은 제품화기술로 정의될 수 있으며 이러한 요소기술을 응용하여 기모직물, 인조피혁, 투습방수포 및 산업용소재로도 그 범위가 확대되고 있는 상황이다. 우리나라의 염색가공업은 2000년까지 국내외 환경변화를 극복하고 1994∼2000년 기간 동안 국내 생산은 제품 생산의 구조는 고기능성, 고감성소재의 활용율이 28%에서 53%로 높아져 양적성장에서 질적성장 위주로 변모하여 다양한 소재의 염색가공 기술은 필연적으로 그 중요성이 지대하여질 것으로 보여진다. 21세기를 대비하여 국내 염색가공기술의 기반구축을 위해 진행하고 있는 '염색가공기반기술'의 연구에서는 제 1차년도에 폴리에스테르 신합섬 전처리 공정의 작업표준화와 국내 염색가공 관련 산업에 대한 기술지원 목적으로 섬유개발시험공장을 설립하였다. 제 2차년도에는 1차년도에 이어서 폴리에스테르 신합섬의 염색가공에 관한 작업표준화를 위해 염료, 조제의 원부재료로부터 현장염색에 이르기까지 필요한 사항을 요소기술별로 나누어 전반적으로 연구하였고, 섬유개발시험공장을 통해 섬유관련 국내 업체에 대한 종합적인 기술지원을 하였다. 구체적 내용을 보면, 먼저 신합섬에 관한 최신 기술을 분야별로 정리하고 작업표준화를 위한 사전작업을 알아보았으며, 원부재료의 분석방법 및 실제 실험을 통해 국내 시판제품을 비교, 평가하였고 신합섬에 적용되는 최적 가공방법을 알기 위한 실험을 진행하였으며, 이를 토대로 섬유개발시험공장에 Pilot Scale 적용시험을 거쳐 염색가공공정의 현장작업 표준화 기술을 확립하였다. 섬유개발시험공장을 통한 섬유관련 국내 업체에 대한 기술지원은 원부재료 업체부터 염색공장, 원사업체 및 원단개발업체에 이르기까지 모든 섬유소재에 대해 폭 넓은 기술지원을 하였다. 또한 제품화하는 최종 기술로써 염색가공 기술에 필요한 기술적 사항을 검토하고 그에 대한 실험실, Pilot Scale의 시험을 통해 현장생산에 바로 적용이 가능한 기술자료를 제공하였으며, 점차 다양화해지고 있는 섬유소재의 특성에 대한 사용자들의 요구에 부응하려고 노력하였다. 특히 국내 여건의 변화(인력 및 임가공료 압박 등)에 따라 늘어나고 있는 염색가공 제품의 불량 원인분석(Trouble Shooting)에 대해서도 해결하고자 가능한 모든 방법을 동원하였다. 이러한 자료를 기준으로 하여 현장의 생산공정에 응용하여 작업할 경우 보다 손쉽게 좋은 섬유제품을 생산할 수 있는 기술이 개발될 것으로 기대된다.

 

국내 신합섬 소재의 분류

신합섬원사를 제조하기 위해서는 고이수축 혼합기술, 이섬도 혼섬기술, 이형단면사 제조기술, 극세섬유 제조기술등의 원사 제조기술을 갖추어야 하며 고도의 염색가공 및 철저한 공정관리를 거쳐야 한다. 이러한 과정을 통해 개발된 소재를 사용한 제품은 실크조, 소모조, 레이욘조, 피치스킨조 등 4가지로 구분된다. 실크조는 사의 질감을 초월한 초벌키감성의 제품으로 이종의 폴리머 및 특수방사기술에 의하여 제조되는 복합 Filament를 이용하며 복숭아표면과 같은 촉감을 갖는 피치스킨조는 극세사를 사용한다. 또한 소모조는 Wool의 특징과 같이 공기층이 두텁고 발달된 복합다층구조를 가져 탄력성과 염색성이 우수하며 레이온조는 풍부한 드레이프성을 가지며 표면에 미세요철을 형성한다. 이 중 국내에서 개발이 가장 활발했던 제품은 실크조로 국내 대부분의 업체들이 세가지 이상의 제품을 출시하고 있다. 현재에는 소모조 위주로 복합사제조 기술이 개발되고 있으며 이에 따라 여성 춘하용 박지직물에서 남성 추동용 후지직물로 점차 수요를 확대하고 있다. 표 2.1.에는 특성에 따른 신합섬 개발 방향에 대하여 나타내었다. 표 2.1. 신합섬 개발 방향     개 발 특 성 미 개 발 특 성 Silk 광택,드레이프성,촉감 발색,반발 Wool 드레이프,촉감 발색,반발,보온,흡습,부드러움 마 촉감 청량(흡습) 면 친근감, 자연스러움 흡습,부드러움 Rayon 드레이프성,반발 발색성,광택 국내 화섬업체들은 금후에도 신합섬 Item을 지속적으로 개발하고 있으나 제직과 염색등의 분야에서는 기술 개발에 애로사항이 있다. 특히 제직 및 염색업체들이 다품종 소량생산인 신합섬 가공 기술이 낙후되어 있어 이의 기술 개발이 시급히 요청된다. 표 2.2 및 2.3.에는 첨단 섬유 소재의 국내 개발 현황을 나타내었다. 표 2.2. 고감성 섬유 소재의 개발   질감 섬유소재 국내개발현황 특징 소재 용도 Peachskin 조 초 극세사(0.1d이하) 세섬사(0.1-0.7d 이하) 이수축 혼섬사 ○ ○ ○ △ △ △ Soft Touch, Warm 광택, 외관, 우수한 Volume감 New Silk 조 삼각단면사 다종복합사 이형단면사 이De혼섬사 자발신장사 ○ △ ○ △ △ ○ × △ △ △ Silky질감 품위있는 광택 Bulky성 Drape성 반발탄성, Natural감 소모조 복합가연사 심색성복합사 다층구조복합가공사 표면변화사 ○ ○ △ ○ ○ △ × △ Spun조 Touch, Bulky성, 탄력성, Soft, Volume감 Rayon 조 소광성사 고 비중사 표면다공성사 심색성사 ○ △ ○ ○ ○ △ △ △ Dry Touch, Drape성, 발색성, 탄력성, 염색성 (○ : 개발완료, △ : 개발중, × : 미착수) 표 2.3. 고기능성 섬유 소재의 개발   기능성 특 징 국내개발현황 소재 용도 제전성 Polymer단계에서 제전제 첨가에 의한 영구 제전성 부여 ○ △ 고탄력성 폴리에스테르계, Spandex를 능가하는 탄성율, 신도 60%이상 △ △ 흡한속건성 면과 유사한 흡수속도, 흡수거리, 속건기능 ○ △ 항균방취성 방사단계에서 무기 혼압에 의한 영구 항균방취성 부여 △ △ 감온(광)변색성 외부기온(광)의 변화에 따라 변색이 가능한 소재 △ △ 난연성 Polymer단계에서 난연제 첨가에 의한 LOI 28 이상의 영구 난연소재 △ △ 자외선 차단 Polymer단계에서 무기계 첨가에 의한 자외선 차단섬유 △ △ 축열보온성 Polymer단계에서 무기계 첨가에 의한 축열보온성 섬유 △ △ 초발수성 초극세사의 초발수 Coating에 의한 내수도 1,000이상의 섬유 △ △ 생분해성 지방족폴리에스터계, 일정기간 경과 후 물 CO2로 분해되는 섬유 △ × 고속방사 방사속도 5,500M/Min 이상으로 저영율, 이염성 섬유 △ △ 고 중공사 중공률 13%이상의 고 중공섬유 △ △ (○ : 개발완료, △ : 개발중, × : 미착수)

 

공기유체를 이용한 사 가공 기술

신합섬 원사의 제조방법중 혼섬과 사교락 방법으로 기계적인 가연과 공기유체를 이용한 텍스쳐링방법이 널리 이용되고 있다. 이 중 혼섬기술은 Taslan방법과 Interlacing방법으로 대별된다. Taslan가공의 목적은 루프나 크림프에 의해 사의 벌키성과 두께를 증가시켜 태를 개선하고 Filament의 투명성을 줄여주고 피복성을 증가시켜 주는 효과를 갖게된다. Interlacing은 공기노즐을 이용한다는 점에서는 Taslan과 같으나 단사 2종이상의 실을 혼섬하는 방법으로 대개 사용한다. Interlacing사의 품질은 단위길이당 교락부의 수, 교락부의 길이, 교락부의 간격 규칙성, 교락부의 교락강도, Filament의 혼합 정도등으로 평가한다. 이 방법은 초기에는 공기 압력이 Turbulent Flow가 주어져 실의 외관에 변형을 주므로 염색에 민감한 의류소재는 염색불량이 많이 발생하여 주로 산업자재용이나 자동차 내장재용의 텍스쳐링에 많이 이용되었다. 그러나 신합섬의 등장과 함께 고수축과 저수축의 수축차를 원사 제조 초기 단계에서 주어 수축차의 발현을 높이기 위한 방법으로 공기유체 가공법이 발전하게 되었다. 표 2.4.에는 사용되고 있는 여러 종류의 Air Jet Texturing Machine과 이들의 특징을 나타내었다. Air Jet Textured Yarn의 공정을 통과하면 평활한 합성섬유 Filament사의 중심은 밀집되고 종방향으로 불규칙한 간격의 Loop가 표면으로 나와서 방적사와 같은 구조가 된다. 표 2.4. Air Jet Texturing Machines   업 체 형 태 공정도 Speed 섬 도 Yarn Position(min/max) Marata, 일본. 1983 335MAC Creel ↓ Draw Zone ↓ Texuring Zone ↓ Stabilizing Zone ↓ Heat Treatment ↓ Take-up 1,000 55 ∼1,100 8/64 Barmag, 독일. 1982 FK6T-80 1,000 70 ∼1,000 24/120 Eltex, 독일. 1982 AT-HS, AT-GD 600 600 70 ∼10,000 4/60 4/24 Eltex, 소련. 1979 Htbrifil 500 80 ∼300 -/96 Enterprise, 미국. 1979 - 1,100 70 ∼18,000 4/(24)   1. Air Jet Textured Yarn의 성능 가. 섬도 향상 Air Jet 가공은 합성섬유 Filament의 길이가 줄어들면서 섬유가 교호되어 안정한 구조를 만드는데 있다. 사장의 감소는 섬도의 증가를 가져온다. 나. 강도 Textured Yarn 전체로는 가공전과 다른 강신도곡선을 나타내는데 그 이유는 각 Filament의 교락상태가 무질서하며 곳에 따른 결점이나 Loop는 하중이 걸려 이동되고 Textured Yarn의 변형은 영구신장을 일으키기 때문이다. Textured Yarn은 하중의 증가에 의해 경화현상을 일으키지 않는데, 이는 어느 Filament도 연속해서 하중을 부여받지 않기 때문이다. 소형의 Loop가 치밀하게 맺어진 양질의 Air Jet Textured Yarn은 가공전의 공급사처럼 치밀하게 집속된 Filament에 비하여 강도는 큰 폭으로 저하한다. 일반적으로 Filament의 섬도가 가늘수록 Textured Yarn의 품질 즉 교락이나 Loop형성이 향상되고 Filament 수가 증가할 때 교락이 쉬워지며 실의 품질이 향상된다.   2. Air Textured Yarn의 가연공정 효과 종래의 Jet에 있어서 미가연사를 이용해 생산된 Textured Yarn은 낮은 형태안정성을 갖고 있다. 따라서 안정된 Air Textured Yarn을 얻기 위해서는 공급사의 선가연이 필요했다. 이러한 문제는 Jet 설계기술의 발전에 따라 공급사가 극세섬도를 가지는 많은 가닥의 Filament로 구성되어 해결할 수 있었다. 그러나 종래의 방사시스템을 사용하여 극세섬도의 공급사를 생산한다는 것은 경제적으로 불가능하다. 공급사에 대한 선가연의 효과는 최종적인 가공사의 섬도를 감소시키고, 꼬임수의 증가에 따라 가공사의 강도, Loop수는 증가하다가 감소하게 된다. 파단 신도, 형태 불안정성, Loop의 크기, 강도, 파단신도는 감소한다. 가공사의 후가연에 의해 Loop의 크기가 작고 개수도 적은 형태적으로 안정된 가공사를 얻을 수 있다. 그리고 Loop의 크기와 개수의 감소효과는 후가연의 경우가 더욱 뚜렷하다. 표 2.5.에는 습식, 건식으로 Air Texturing된 80d/24f 폴리에스테르의 Loop크기에 미치는 선가연과 공기압의 효과를 나타내었다. 선가연시 꼬임수가 증가할수록 가공사의 형태불안정성은 감소하므로 선가연조작에 의해 우수한 구조적 특성을 갖는 가공사를 제조할 수 있다. 표 2.5. Loop크기에 미치는 선가연과 공기압의 효과   Loop의 크기 건 식 습 식 선 가연 꼬임 수(rpm) 공기압 6bar 공기압 7bar 공기압 8bar 공기압 6bar 공기압 7bar 공기압 8bar 0 188 309 393 550 0.21 0.21 0.20 0.20 0.17 0.22 0.22 0.18 0.19 0.18 0.22 0.20 0.19 0.19 0.17 0.21 0.21 0.18 0.20 0.20 0.18 0.19 0.19 0.18 0.18 0.19 0.17 0.17 0.18 0.18   3. 권축가공사의 관리항목 가. 가연사 권축의 경시변화 가연사는 보통 Cheese나 Cone에 감아 보관되나 이 경우 권축특성의 경시변화가 문제가 된다. 예를 들어 경시이력이 틀린 가연사를 임의로 섞어 사용하면 편직생지에 무늬나 구김이 발생하는데 이 주원인은 경시에 따른 권축성이 다르기 때문이다. 나. 권축가공사의 합연 가연-열고정-해연공정의 가연사는 해연 방향의 역으로 잔류토크가 발생한다. 그러므로 제편용으로 연방향이 다른 2본 혹은 수본의 실을 합사하여 연을 준다. 이 합연사는 잔류분의 토크를 없애는 동시에 한가닥 한가닥이 갖고 있는 포합성, 가공사 본래의 촉감을 손상하지 않는 범위에서 꼬임을 부여하여야 한다. 다. 권축가공사의 품질 검사 항목 ① 사질검사 : 항 목 내 용 오염상태 표면 모우 미 해연, 융착사 약 사 색상이상 광 택 섬 도 신축상태 무 무 무 무 정 상 정 상 무 정 상 ② 물성검사 : 신축복원율, 방축율, 비수수축율 ③ 염착성검사 : 개별 가공사를 양말편기에서 편직하여 일정 조건에서 염색한후 건조시킨 다음 표준 색차 견본과 비교하여 염색의 농·담을 구분 판정 ④ 외관검사 : 항 목 판 정 비 고 권 자 경 도 표면오염 표면 모우 미 해연사 융착사 약 사 황변사 광 택 매듭처리 밑실처리 지관 표면 흠 LOT 혼입 중 량 정상 50°±5° 무 무 무 무 정상 정상 정상 정상 무 무 무 기준치±10gr - - 정 오염,줄 오염 Cone당 발생수 - - - 색 상차 - 길이, 수, 크기 - - - - ⑤ 특성치 : 신 축 성 고 중 저 신축 복원율 40±4%이상 30±3%∼40±4% 30±3% 미만 비수 수축율 7% 이하 8% 이하 10% 이하   4. 복합 다층 가연 가공사 소모조소재의 제조기술에서 가연가공기술은 더욱 더 중요하게 되었다. 이러한 가연가공 기술의 흐름은 처음에는 공기, Spindle방식이 사용되었으나 1970년초 POY(부분배향사)를 원료사로 하는 Friction 가연 가공 기술이 정립되었다. Spindle 가연방식은 촉감이 지극히 단조롭게 되는 단점을 갖고 있었다. 가연가공이 목적으로 하는 방적사의 풍만한 자연스러운 촉감을 발현시키기에는 한계가 있었다. 이러한 문제점을 해결한 기술이 복합 다층 가연 가공이라 할 수 있다. 그림 1.에 기존 방적사와 가연 가공사의 차이점을 나타내었다. 방적사는 각 단섬유가 여러각도로 배열되어 자연스러운 연, 모우를 발현하게 된다. 이러한 구조로 가공사를 만들기 위하여 섬유 배열의 Random화, 연 구조, 모우 발현이 이루어지는 제사 기술을 필요하게 된다. 　 ⓐ 양모방적사 　 　 ⓑ 보통 가연가공사 : -섬유배열 Random - 연구조 - 모우구조 　 : -권축구조 그림 1. 방적사와 가연가공사의 구조상 차이점 그림 2.에는 복합다층가연가공의 개략도를 나타내었다. 양모섬유의 구조요소인 섬유배열, 연, 모우를 조절하게 되면 직물구조에서 최종 제품의 특징으로 ①풍만한 부드러움 ②자연스러운 스판조 ③반발성과 드레이프성 ④Easy Care성을 나타내게 된다. 그림 3.에는 응력-변형곡선을 나타내었다. 그 결과치를 보면 양모와 유사함을 알 수 있다. 그림 2. 복합다층가연가공법 그림 3. 직물 특성

 

 

연사

사에 연을 주는 공정으로 연사에는 여러 가지 목적이 있으나 최종 제품의 촉감을 바꾸거나 강력을 증가시키거나 포의 포합성을 증대시키며 또한 제직성을 향상시키기 위하여 연사공정을 거치고 연을 주는 방향에 따라 S연, Z연으로 구분되며 연사 기종으로는 Single Twister, Double Twister, Up Twister 및 Fancy Twister등이 있다.   1. 가연에서 사용되는 원사의 종류 표 2.6. 원사의 종류   사 명 특 징 이형단면사 ● 삼각단면, 오각단면을 갖는 중공사     (광택, Touch 및 마찰계수등의 특징) 혼섬사 ● 수출율이 상이한 Filament 끼리의 혼합 ● 이종의 Filament가 혼합 ● 염색성이 상이한 Filament ● 섬도가 상이한 Filament High Count사 ● Filament수가 많아 세섬도화 된 사 Non Sizing사 ● 수 cm의 간격마다 교차된 Interlace 사 Cation가염사 ● Cation 염료로 선명히 염색되는 폴리에스터 Spun Yarn ● Film을 인장시키는 방식으로 인장시켜 세섬도의 집합체를 구성한 사 Core Spun Yarn ● 나일론, 롤리에서터, 스판사를 심으로 하여 면, 양모 등을 피복시킨 방적사 Conjugate Yarn ● 이종을 방사시에 합쳐 2층 구조로 만든것   2. 연사가공 신합섬 원사는 불안정한 구조로 형성되어 있기 때문에 공정을 통과하는 중 장력등의 조건에 민감하여 세트공정에서 축소조건 결정이 어렵다. 이러한 원인은 염색 후 경사방향의 줄무늬 발생이 문제가 되기도 한다. 섬도에 따라 연수를 증가시키면 연의 정도가 강하게 되며 같은 강도를 얻으려면 세사는 태사보다 연수를 많이 하여야 한다. 신합섬 Silk-like제품인 Crepe직물은 강연사직물로서 표면효과는 직물의 Handle을 결정한다. 표 2.7.에는 연사 제조 조건 및 Relax 정련조건을 나타내었다. 표 2.7. 시 험 조 건   항 목 장치·조건·수준 비 고 원사 Polyester 150d/96f 　 연수 S 1,800 tpm(연계수 K=22,045) 　 연사기 - Double Twiste    * Spindle 회전수 : 10,000∼12,000rpm    * 연사장력 : 0.35∼0.80 gf/d -Italy 연사기    * Spindle 회전수: 9,550rpm    * 연사장력 : 0.1∼0.13 gf/d 　 연Set 70, 80℃×30, 40분 　 제직 Shuttle 직기 :    * 경사 : 7,621본/1,365mm    * 위사 : 31.5 본/10mm 　 정련 Relax 정련    * 70℃→110, 120, 130℃/40, 50, 60분    * 1℃/분으로 승온 욕비 1 : 30 NaOH 0.5g/L Pre-set    * 190×60초 　 강연사직물의 표면상태는 외관을 결정짓는 중요한 요소로서 기종의 경우에는 Double Twister가 Italy Twister보다 유리하며 경사장력에 의해 크게 영향을 받는다. 직물의 표면상태는 Pre-set조건보다는 Relax정련 조건에 의해 결정된다. 표 2.8.에는 Relax포의 처리조건에 따른 표면변화를 나타내었다. 표 2.8. Relax포의 표면변화     Relax포의 표면효과 Double Twister Italy Twister 연사제조 조건   * Spindle 회전수   * 연고정 조건 -두둑의 형상은 폭이 가늘고 앝은 상태 -두둑의 형상은 굵고 거칠며 깊음 -Cylinder의 권층에 따라 다름 -두둑의 형상은 굵고 거칠며 깊음 Relax 정련조건 70℃→110℃/40분 -두둑이 가늘고 약함 -두둑 Pitch가 넓고 깊이가 앝음 -두둑이 강하고 길게 형성 -두둑 길이가 짧고 깊이가 앝음 70℃→110℃/40분 -두둑이 건실하고 길게 형성 -두둑 Pitch가 좁고 깊음 -두둑이 강하고 길게 형성 -두둑 Pitch가 넓고 깊이가 얕음 70℃→110℃/40분 -두둑이 가늘고 길게 형성 -두둑 Pitch가 작고 깊이가 얕음 -두둑이 강하고 길게 형성 -두둑 Pitch가 좁고 깊이가 깊음 두둑수의 발현 경향 ·Spindle 회전수 고속 ·연 고정온도 저온 ·정련온도 고온 ·연 고정온도 저온 ·정련온도 고온

 

사이징

신합섬의 특질 및 다품종 소량생산의 면에서 정경가호기의 Beam to Beam방식이 가장 적당하다는 것은 잘 알려져 있다. 특수사는 비정영역이 많기 때문에 인출장력을 저장력으로 하는 것이 바람직하며 복수 Beam을 사용할 경우 각 Lot간의 차이를 나타내지 않아야 한다. 사이징 공정중에는 건조실의 열풍온도가 일정하고 풍량도 일정한 열풍건조에서는 고속과 저속에서 실에 미치는 영향이 크게 다르게 된다. 이수축혼섬사, 이형단면사, 권축복합사등은 모우의 특성을 고려하여 대체적으로 저온도, 저장력으로 공정조건을 잡는 것이 유리하다. 가호사에 유연성과 평활성을 부여하기 위하여 호재료로서 유제는 불가분의 것이다. 그러나 사용량이 많으면 호피막의 강도를 약하게 하므로 호제의 10%이내 사용량이 적당하다. 신합섬은 광물유, 식물유, 왁스류에 활성제를 첨가하여 분산성, 침투성을 증가시키고 가호사의 평활성, 유연성을 개선시킨 각종 새로운 유제가 개발되어 사용하고 있기 때문에 정련공정에서의 고려가 필요하다. 표 2.9. 가호용 유제의 분류   수용성 유 비 수용성 유 음이온 활성제  -扶香鯨油황산화물 경화유 앙이온 활성제  -지방산 에스테르 동식물유 양성활성제      -지방산 에스테르 고급알코올 -고체파라핀                   -유동파라핀 비이온 활성제  -폴리에틸렌글리콜 지방산에스테르  -폴리에틸렌글리콜 고급알코올  -에테르 광물유 가호는 경사에 고분자물질로 이루어진 필름형성제를 처리하여 제직공정중에 받게되는 인장응력, 굽힘응력 및 마모응력에 견디게 끔하는 일종의 코팅공정이다. 호제의 성능을 향상시키거나 또는 경제적 잇점 때문에 호제의 조합은 일반적으로 한가지 이상의 호제를 서로 혼합하여 사용하게 된다. 표 2.10.에는 여러 구성비를 갖는 가호제로 가호된 폴리에스테르/면(50/50) 혼방사의 기계적 성질을 나타내었다.호제 필름의 특성과 호제의 실에 대한 접착성을 평가할 수 있는 경우는 단일 성분 가호계에서 성립하는 정성적인 관계가 다성분 가호계에서도 일반적으로 성립한다. 표 2.10. 가호된 폴리에스테르/면 혼방사의 기계적 성질   호제 성분 및 혼합비율 부착량(%) 절단강도(g/tex) 절단신도(%) 미가호 0 16±0.7 16.5±0.8 전분PVA -100% 전분 17.5 17.6±0.5 10.3±0.6 -50/50 전분/PVA 21.0 18.2±0.9 9.8±0.8 -25/75 전분/PVA 17.8 18.0±1.0 8.7±0.7 -100% PVA 20.4 18.9±1.0 9.5±0.6 전분/폴리에스테르 -100% 전분 17.5 17.6±0.5 10.3±0.5 -75/25전분/폴리에스테르 16.9 18.6±1.0 9.8±0.9 -50/50전분/폴리에스테르 17.9 20.1±0.7 10.4±0.9 -100%폴리에스테르 16.0 18.7±0.8 9.5±0.7 PVA/폴리에스테르 -100%PVA 20.4 18.9±0.9 9.5±0.6 -50/50 PVA/폴리에스테르 20.4 17.4±0.8 8.7±0.6 -100% 폴리에스테르 16.0 18.7±0.8 9.5±0.7

 

제직

1. 제직통과성 신합섬원사는 일반적으로 0.5denier에서 0.7denier의 단일필라멘트로 이루어진 원사의 개발이 많다. 이러한 원사는 High Multi.로 소개가 되어 부드러운 촉감을 얻기 위한 용도로 상품화가 전개되고 있다. 0.1 denier이하의 원사는 직접 방사법에 의하여 제조하기가 어렵고 복합사로 제조하는 방법이 일반적이다. 실용화되고 있는 원사는 Polyester/Nylon의 분할사형태, Polyester, Nylon등의 고분자를 사용한 해도형등으로 제조되고 있다. 새로운 원사가 개발되면 섬유의 특성에 맞게 직기의 개량부분이 생기게 되는데 Water Jet Loom직기를 사용하여 신합섬을 제직하게 되면 개구불완전, 원사의 위입등, 종래의 직물에 비하여 가동의 안정을 저해하는 요인이 많게 된다. 제직의 작업성은 전 공정인 Sizing, 정경 작업에 의하여 크게 영향을 받는다. 사는 구성하는 섬유의 종류에 따라 단섬유의 길이, 두께, 경도등이 다르고 모우의 길이가 길고, 짧고, 많고, 적고등 사의 외관형상이 크게 다르다. 신합섬 직물을 제직할 때 다음 사항의 주의가 필요하다. 현재의 호부기술로는 40∼60%의 모우제거가 가능하지만 100%의 모우제거가 불가능하다. 신합섬원사는 공정관리가 부적절할 경우 에는 긴 모우가 발생하여 Dropper, Heald의 통과성을 저해할 수 있다. 잔류신도를 갖는 신합섬은 호의 성질, 부착량을 후공정 통과성에 비추어 설정하여야 한다. 경사물은 정경, 호부공정을 통과하는 과정에서 많은 장력을 받아 신도가 소멸하는 경우가 있다. 따라 서 사가 견딜수 있도록 최소의 장력조건이 요구된다. 섬유의 성질이 다양하기 때문에 호부사에 평활성을 부여하기 위하여 유제, Wax, Oil을 첨가함에 있어서 각각의 장단점을 파악하여야 한다.   2. 직물 신합섬직물은 원사, 가공사, 연사등에 의하여 경, 위사방향으로 각기 다르게 사용되면 그 특성이 크게 차이를 보이게 된다. 표 2.11.에는 원사 형태에 따른 직물에서 얻을 수 있는 효과를 나타내었다. 최근동향은 새로운 원사를 기준으로 직물을 전개하거나 후가공 방법에 의하여 신규 직물을 개발하기도 한다. 표2.11. 원사형태에 따른 원단의 특성   구 분 장섬유직물 장섬유/연사직물 연사직물 가공사직물 사종 경사 장섬유 장섬유 강연사 반연사 위사 장섬유 강연사 강연사 반연사 신축성 적다 위사방향 있다 많다 촉감 뻣뻣하다 부드럽다 부드럽다 부드럽다 Drape성 불량 양호 아주 양호 보통 구김발생 심함 위사발생 거의 없다 약간 발생 감량가공 거의 없음 거의 감량 거의 감량 거의 없음 원단 Nylon원단, Polyester, TFT, Habutae 등 Crepe, Dechine, Charmeuse, Chirimen, Tarn 등 Georgette류 Gabardine, Pongee 등 직물의 개발방향은 다음해 시즌을 대비하여 집중적으로 개발을 하고 있는데 일반적인 국내 동향은 폴리에스테르와 Acetate / Rayon등을 합연 및 Interlace가공을 하거나 Buffing, 인조 Suede가공방법, 심색화가공 방법등에 의하여 새로운 직물을 개발하고 있다. 표 2.12.에는 실제로 생산하는 원단의 Spec.을 나타내었다. 표 2.12. 개발 원단 종류의 Spec.   원사 Spec. 조 직 경 사 위 사 TTDd/48f+DO 75d/24f 1,700TM 5,730본 DTY 150d/48f 1,700T/M DOBBY ITY 190/108 2합 500T/M 4,300본 경사와 동일 DOBBY CD 300/96 DTY 300/96 4,000본 경사와 동일 DOBBY ACETATE 120D+DTY 50합연 경사와 동일 DOBBY BR 75/24 Sizing 100d/192f Covering 사 DOBBY RAYON 120/30 1,500T/M 5,600본 RAYON 120d/30f 1,500T/M TB 75d/36f PLAIN             ※ ITY : Interlaced Yarn, CD : Cation Dyeable Polyester

 

염색·가공을 위한 전공정 관리요인
신합섬직물은 일반적으로 소재의 특성으로 분류하기도 하나 기술혁신에 의하여 새로운 질감의 성능을 갖는 소재가 계속 개발되고 있다. 개발된 신합섬소재는 외관과 품질로 크게 나눌 수 있으며 양자는 용도에 따라 중요하게 된다. 일반적으로 의복으로 성형하였을 때 요구되는 성능은 다음과 같다.
① 인장강신도	:	신합섬직물과 같이 특수한 실이 사용됨에 따라 높은 감량률 가공이나 기모가 이루어진것은 주의를 요한다.
② 인열강도	:	일반적으로 원단구조, 구성사의 신장특성, 실사이의 마찰특성등에 의하여 결정되며 실밀도가 큰 직물이나 실의 교착점이 고정되어 있는 직물은 인열강도가 적다. 신합섬은 박지직물이 많기 때문에 주의를 요한다.
③ 마모강도	:	필라멘트직물의 경우 마모에 의한 파손보다도 필링이 일어나는 것이 문제로 특히 신합섬은 극세사가 많이 사용되기 때문에 착용에 의한 표면의 필링이 일어나기 쉽고 스포츠 의류나 남성용 의류에 사용할 때 주의하여야 한다.
④ 활탈저항력	:	인장이나 마찰에 의해 의복의 봉목부분이 벌어지기도 하고 직물이 미어지기도 하는 정도를 나타낸다. 필라멘트직물의 경우 중요한 성질로 감량율이 높고 실의 굴곡구조가 불균형으로 되어 있거나 경사 위사의 섬도가 다른 직물의 경우 주의가 필요하다.
⑤ Snagging	:	스내깅은 외부에서 끌어당기는 어떤 작용에 의하여 직편물을 조직하는 섬유나 실이 뽑혀져서 루프상 및 필상을 나타내고 또는 이들 현상과 같이 조직속에서 실의 당김 현상 등을 동반하여 생지 표면의 외관을 손상시키는 상태가 되는 것이다. 가공사를 사용한 직편물에서 많이 발생하며 신합섬직물은 가공사가 많기 때문에 스내깅 시험에서 필링이 발생하기 쉽다.
감각적 요소중 촉감을 정량적으로 나타내는 방법으로 일반적으로 KES의 Handle 측정법이 많이 사용되고 있다. 가장 많이 사용되는 부인용박지의 특성치의 의미는 다음과 같다. 인장특성이 직선상 LT 및 인장 레질리언스 RT가 크고 인장에너지 WT가 작다. → 신장이 작고 인장변형으로부터의 회복성이 좋다. 선단특성인 선단강도 G, 히스테리시스 2HG 및 2HG5가 작다. → 선단 변형하기 쉽고 회복성이 좋다. 표면특성의 마찰계수 MIU가 크고, 그 변동 MMD는 약간 작다. → 표면은 매끄럽지 않고 그 변동이 작다. 신합섬직물은 이러한 특성치를 고려할 때 Fukurami, Kishimi 가 크고 Shari가 작게된다. 그러나 이러한 제품의 특성은 그 제품의 최종 성능에 맞게 원사의 Spec. 이 결정되는 추세이다.   1. 방사공정 관리요인 신합섬 신소재는 방사조건에 의해 사의 물성이 달라지게 되는데 방사속도가 높아지면 권취장력과 공기저항이 커져서 전체적인 응력이 커지게 되며, 섬도가 달라지게 된다. 방사속도를 올리게 되면 제직시 단면 변형을 극소화, 염색균일성 증가, Package 형성의 안정, 비등점에서의 염색가능, 양호한 열적 안정성 등의 특성이 나타나게 된다. 일반적으로 방속 5,000 m/min이하의 속도에서는 결정화가 거의 일어나지 않으나 5,600m/min이상의 속도에서는 방사중 결정화가 일어나고 속도가 빠를수록 방출후 쉽게 결정화가 된다. 따라서 방사속도 증가에 따라 신도는 단조롭게 감소하지만 강도는 2,000∼3,000 m/min의 간격에서 급격하게 증가하게 된다. ○ 방사용원료 : 원재료의 품질, 소광제, 유제, 제전제, 난연제등의 첨가제 ○ 방사중의 화학변화 : 방사욕 조성, 용융압출하고 열변화에 의한 올리고머 생성 ○ 노즐 : 섬도, 필라멘트 수, 단면형상 ○ 오일링 : 유제의 종류, 방법 ○ 권취 : 형상, 권취속도   2. 원사 관리요인 신합섬 원사는 제조공정에 따라 다음과 같이 분류된다. Flat : 일명 연신사라고도 하며 POY(반연신사)-FDY(연신사)의 단계를 거쳐 제조된사 FDY-Spin Draw Yarn : POY(반연신사)의 단계를 거치지 않고 권취와 동시에 연신된 사로 제조 POY(Partially Oriented Yarn) : 반연신사라고 하며 연신사를 만들기도 하며 연신사와 혼섬이 되기도 하는사 DTY(Draw Textured Yarn) 및 연사 ATY(Air Textured Yarn) : Regular 섬유를 Air로 교락시켜 Cotton Like화하여 촉감 등을 자연 섬유화한 사 Fancy Slub Yarn : 일명 다층 구조사로서 서로 다른 성질의 섬유를 이용하여 화학섬유를 천연섬유의 특성을 제조한 사 M.S.Y(High Spot Yarn) : 합섬을 자연섬유화한 사로써 온도를 용융점까지 높여 Linen Like화한 섬유 P.R.T(Pre Twist Yarn) : 일반 가연사와 작업공정이 다른 것이 특징으로 가연전 연사작업 후 S/T하는 공법으로 사에 고신축 및 탄력성을 부여하여 사의 특성을 보완한 특수사 S.P.T(Split Yarn) : 필라멘트를 분섬한 사 S.S.Y(Semi Spot Yarn) : 적당한 열과 Twist Feed를 부여하여 미해연부분을 발생, 균제도를 불균일하게 분포시켜 만든 소재 I.T.Y(Interaced Textured Yarn) : 색상 또는 성질이 다른 이종 또는 다종의 소재를 혼섬교락하여 이색성 또는 Spun 감 등을 부여한 사 HOY 사 : 초고속 방사(6000m/min - 8000m/min)를 이용한 소재 TTD ＆ TTB(Tick and Thin SD, SB) : 미연신사를 소재로 섬유에 미연신부분을 부여하여 직경을 부분적으로 굵고 가늘게 만들어 준 필라멘트 소재 H.S.Y : 방사, 연신공정에서 수축차를 발현시켜 제조된사 CD-PET(Cation 가염폴리머) : 폴리에스테르는 색상이 선명하지 못하기 때문에 선명한 염색을 위하여 제조된 원사 신합섬원사의 관리요인을 살펴 보면 다음과 같다. ○ 원사의 Lot관리 ○ 원사정보의 확인, 원사의 타입, 제조공장, 제조 Lot, ○ 원사의 재고관리 : 선입 선출 ○ 원사의 권량과 관리 : 직물의 제조계획과 필요량, 제사관리 ○ 원사 취급의 표준화 원사특성 분석방법 화학구조, 공중합 적외분석, 원소분석, 염색, 약품용해, 열분석 외관(광택, 단면) 광학현미경, 주사전자현미경 수축차이(열, 장력) 열수수축율, 열 응열, 강신도, 비중, 결정화도, 배향도, 배향성 섬도변동 섬도측정 유제 압출, 액체크로마토그라피, 적외분석   3. 사가공 관리요인 일반적으로 가공사의 형태는 다음과 같이 나누어 진다. 방적사(Spun Yarn) : 단섬유속을 인장시키는 방향으로 연을 주어 만든사 가공사(Textured Yarn) : 수본 혹은 수십본의 화학섬유를 인장하여 멀티필라멘트사에 크림프와 루프를 부여하여 숭고성, 신축성을 주어 만든 사 혼섬사(Intermingled Yarn) : 다른 2종 이상의 소재를 혼합한 사 (예) 이섬도 혼섭사, 이수축 혼섬사, 이소재 혼섬사, 이수축 혼섬사, Covered Yarn 사가공에 대한 주요 관리요인을 살펴보면 다음과 같다. ○ 가연 : 가연, 연신가연, 혼섬, 인터레이스 ○ 연사 :이태리연사기, 더블트위스트 꼬임 방지 조건, 선연가공사(연사+가연), 후연가공사(가연+연사)   원사특성 분석방법 섬유형태, 필라멘트 수, 원 꼬임의 방향, 고광정도 현미경 섬도측정 토션발란스 융점측정 DSC Knitting에 의한 검사 토르크 방향, 권축정도, 정련 후 외관, 염색실험 편직검사 정련 후 일정 조건을 지켜가면서 염색하고 육안으로 보거나 측색에 의해 판정 열응력, 열처리 온도, 장력의 이력 초 장력을 걸어서 승온하고 수축응력을 측정 강신도 표준상태에서의 측정, 습윤상태에서의 측정, 방축상테에서의 측정 열처리 무장력, 일정치수, 일정수축 유제 압출용제와 용출성분, 부착량, 성분은 액체크로마토그라피 분석, 적외분석 피사계의 심도의 깊음 섬유 측면의 관측 전자현미경   4. 실의 취급에 의한 관리 요인 섬유의 친수성, 열가소성에 의해 취급시 장력변동이 실의 염색성에 영향을 준다. - 친수성섬유 : 친수성, 건조 - 열가소성섬유 : 연신, 열처리, 정련, 건조, 연사, 권취 장력을 거는 시점에서 수분의 영향, 열의 영향이 더해지고, 실의 성질이 복잡하게 변화한다. 장력과 수분의 영향 : 호부착시에 사이징 스트레치로 실이 신장한다. 실을 호액에 담그어서 젖은 상태에서 펼쳐서 건조하게 되면 신장 왜곡이 고정된다.   5. Sizing공정 관리요인 정경 : 적정 장력관리와 사혼입 방지 용수 : 수질관리 호제 : 폴리아크릴산계 소다염, 암모니움염, Poval 아크릴산메틸(에틸), 메타아크릴산 메틸 공중합 호발조건에 의한 용해성의 차이 유제 : 섬유에 선택, 흡착하기도하고 탈락하여 점차 조성 변화 건조온도 : 호막의 성질과 섬유에 대한 열장력 이력 가산   6. 제직공정 관리요인 제직기 : 셔틀, 워터, 레피어, 에어, 술저직기 등 워터제트룸 : 건조온도 호발성, 주름발색성 변화, 곰팡이, 수분의 치우침에 의한 호제성분의 이동, 정대에 의한 직단 유제 : 유제의 양이 많으면 호피막의 강도를 저하시키고 섬유간의 접착이 나빠져 호부사의 강력, 내마찰성이 저하한다. 또 호부용 유제는 호제에 비교하여 그 종류는 월등히 많고 평활량을 목적으로 한 것, 침투성을 목적으로 한 것, 유연성과 대전방지를 목적으로 한 것 등 중점이 각각 다르기 때문에 유제를 쓰는 경우에는 호피막이 약해지지 않게 주의하고 또 호제와의 상용성, 호발성, 소포성 등도 고려하여 다음과 같은 효과를 모두 만족시킬 수 있도록 고려해야 한다. - 실에 유연성을 한다. - 실의 표면에 평활성을 갖게한다. - 호액의 침투를 촉진 시킨다. - 호부사에 적당한 흡습성을 갖게 한다. - 대전 방지성을 갖게 한다. - 호부기의 건조 실린더에 실의 접착을 방지하고 실 갈림을 좋게 한다.   이상과 같은 목적을 충분히 수행하기 위해서는 다음과 같은 성질을 겸하고 있는 유제를 사용해야 한다. - 유화분산성, 안정성이 좋다. - 호액의 점도 변화를 작게하여 항상 안정되게 한다. - 호액에 대해 소포성이 있다. - 전분의 호화를 방해하지 않는다. - 호발 정련성이 좋다. - 직물의 풍합이 좋다. - 호부기나 직기를 부식시키지 않는다. - 직물의 저장중에 곰팡이가 발생하거나 악취가 나거나 변색이 안된다. - 경제적이다.

 

 

출처 : 원단섬유직물쟁이들의 모임

글쓴이 : 윌리스 원글보기

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