FASHION YARN: 인조섬유와 화학섬유 분류

 인조섬유와 화학섬유는 현대 섬유 산업에서 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 이러한 섬유들은 다양한 용도로 활용되며, 그 특성에 따라 의류, 집기, 산업용 제품 등 다양한 분야에 사용됩니다.

 화학섬유는 셀룰로스(섬유소)를 기반으로 한 재생섬유, 반합성섬유, 그리고 화학적으로 합성된 섬유로 분류됩니다. 이러한 화학섬유는 인조섬유로도 불립니다. 셀룰로스 계통의 재생섬유인 비스코스 레이온과 반합성섬유인 아세테이트는 천연 섬유를 대체하면서도 비교적 저렴한 가격에 품질 좋은 섬유를 제공합니다.

 

인조,화학섬유 뿐 아니라 천연 섬유에 대해서도 궁금하시다면 아래 링크를 참조 하세요 ㅎ

 

FASHION YARN: 천연 섬유의 분류

FASHION YARN: 천연 섬유의 분류

 

 

인조섬유와 화학섬유

 

재생섬유

 재생섬유는 주로 목재 펄프나 면린터(linter)의 섬유소를 화학적 처리를 거쳐 응고시킨 섬유로, 비스코스 레이온과 클루프라레이온이 대표적입니다.

 

1) 비스코스 레이온

 

 비스코스 레이온은 목재 펄프를 침지 압작 가성소다 용액에 침적시킨 후, 응고시켜 만들어집니다. 이러한 과정을 거쳐 만들어진 비스코스 레이온은 흡습성이 우수하며, 염색성이 뛰어나기 때문에 혼방에 적합합니다. 또한 열에 강한 성질을 가지고 있습니다.

 

2) 클루프라레이온

 

 클루프라레이온은 동 암모니아 레이온으로도 불리며, 린터나 아류산 펄프를 원료로 합니다. 이러한 섬유는 흡습성과 염색성이 우수하며, 열에 강한 성질을 가지고 있습니다.

 

반합성섬유

 

 반합성섬유는 섬유 제조 과정에서 천연 섬유소인 셀룰로스를 사용하지만, 화학적인 처리를 통해 섬유를 형성합니다. 이러한 과정에서 셀룰로스의 분자량이 증가하면서 재생과 합성이 결합되어 새로운 섬유가 생성됩니다. 대표적인 반합성섬유 중 하나가 아세테이트 섬유입니다.

 

 아세테이트 섬유의 제조과정은 린터, 펄프, 또는 고급 목재 펄프를 무수초산, 빙초산, 유산 혼합액에 용해시킨 후 조산 셀룰로즈를 만듭니다. 이를 용제로 아세톤에 녹여 원액을 만든 후 펌프로 공기 중으로 방사하면 아세테이트 섬유가 생성됩니다. 이 방법은 건식방법으로, 응고액을 사용하지 않고 용제 자체를 휘발시켜 섬유를 생산하는 방식입니다.

 

 아세테이트 섬유는 흡습강도 유지율이 비스코스 레이온보다 높습니다. 또한 비중이 가볍고, 트리아세테이트는 섭씨 280~300도의 높은 융점을 가지며 내열성이 높습니다. 그러나 아세테이트는 아세톤에 녹기 때문에 유기용제에 용해되는 특성을 가집니다.

 

합성섬유

 

 합성섬유는 섬유를 형성하는데 필요한 사상의 분자구조를 인위적으로 합성한 섬유를 말합니다. 이러한 섬유는 화학적인 합성 과정을 통해 생성되며, 중합 또는 축합을 통해 사상의 고분자 물질로 형성됩니다. 최근에는 고분자화학의 발전으로 다양한 종류의 합성섬유가 개발되고 있습니다.

 

1) 나일론

 나일론은 폴리아미드(Polyamide) 계 합성섬유 중에서 가장 대표적인 종류이며, 그 구조는 아미드기에 탄화수소 기가 결합하여 만들어진 선상으로 길게 연결된 폴리아미드계 합성섬유입니다. 나일론의 종류에는 나일론66, 나일론6 등이 있으며, 세계적으로 가장 많이 사용되는 종류입니다.

 

① 나일론66

 나일론66은 1938년 미국의 듀퐁사에서 처음으로 등장한 섬유로, 석탄산을 출발물로 합니다. 석탄산을 가열하여 사이클로헥산을 만든 후, 이를 산화하여 아디핀산을 얻습니다. 이후 아디핀산과 핵사메틸렌디아민을 혼합하여 중합시켜 나일론염이 되며, 이를 가열하여 섬유모양으로 만들어냅니다.

② 나일론의 특성과 응용

 나일론은 알칼리에는 강하지만 산에는 약한 특성을 가지고 있습니다. 또한 염색성이 우수하며, 비중이 가벼워서 다양한 용도로 사용됩니다. 그러나 햇빛에 노출될 경우 누렇게 변할 수 있는 결점이 있습니다. 나일론은 초기 하중에서 잘 늘어나는 성질을 가지고 있어 유연성이 뛰어납니다. 이러한 특성으로 인해 나일론은 옷감, 가방, 자동차 부품 등 다양한 분야에서 사용되고 있습니다. 인장강도와 마찰강도가 우수하며 열에도 강하기 때문에 중요한 역할을 하고 있습니다.

 

나일론 스판 소재를 활용한 레깅스 바지

 

 

2) 폴리에스테르 계 합성섬유

 폴리에스테르 섬유는 1947년 영국의 ICI사가 개발하여 시장에 처음 내놓았습니다. 폴리에스테르는 디메틸테레프탈레이트와 에틸렌 그리콜을 축합적 중합방법으로 만들어집니다. 이는 나일론과는 다르게 열적 성질이 우수하여 다양한 용도로 사용됩니다. 특히 히트셋으로 천에 주름효과를 잘 줄 수 있으며, 형태안정 효과를 부여할 수 있는 섬유입니다.

3) 아크릴 계 섬유

아크릴 섬유는 나일론이나 폴리에스테르와 함께 3대 합성섬유 중 하나로 알려져 있습니다. 이 섬유는 모섬유에 가장 비슷한 섬유로 알려져 있으며, 아크릴로니트릴이 주 원료로 사용됩니다. 이 섬유는 다양한 의류 및 가정용품에 사용되고 있으며, 나일론이나 폴리에스테르와는 다른 특성을 가지고 있어 다양한 용도로 활용됩니다.

 

 아크릴섬유는 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile)을 원료로 사용하여 제조됩니다. 과거에는 청산에 아세틸렌을 직접 반응시켜 아크릴로니트릴을 만들었지만, 최근에는 석유화학의 부산물인 폴리프로필렌을 사용하여 제조됩니다. 아크릴로니트릴의 중합성은 가열시 용융되기 전에 분해되기 때문에 디메틸포름아미드와 같은 유기용제에 녹여서 습식이나 건식으로 방사됩니다.

 

 아크릴섬유는 현미경으로 관찰할 때 고치모양을 하고 있으며, 무기산이나 약알칼리에 대한 내구성이 있습니다. 그러나 물의 흡수성은 비교적 좋지 않아 1.5%로 나타납니다. 이 섬유의 비중은 1.14~1.17로 가벼우며, 융점은 섭씨 250도 이상, 연화점은 섭씨 200도 정도입니다. 햇빛에 대해서는 강한 내구성을 가지고 있으며, 강도의 감소율이 적습니다. 또한 수세로 형태나 촉감이 변하지 않는 특징이 있으며, 벌기성이 좋습니다.

 

 아크릴섬유는 보통 단섬유로 제조되어 방적하여 비슷한 물성을 가지도록 실로 제조됩니다. 최근에는 아크릴 장섬유의 제조기술도 발전하여 견과 비슷한 광택과 선명한 색상을 가지고 있어서 새로운 유사 견(絹) 소재로도 사용될 수 있을 것으로 예상되고 있습니다. 주로 횡편성물용으로 사용되며, 직물용도로는 그리 많이 사용되지 않습니다. 우리나라에서는 태광섬유와 한일합섬에서 이 섬유를 생산하고 있는데, 주로 습식의 단섬유 제조방식을 사용합니다.

4) 폴리우레탄(Polyurethane)계 섬유

 폴리우레탄 섬유는 1958년 듀퐁사가 고무성질의 탄성사로 처음 발표한 고탄성의 합성섬유입니다. 제조방법은 폴리에테르나 폴리에스테르에 메틸렌 디이소시아네이트를 가하여 중합한 후 용융방사를 하는 것입니다.

이 섬유는 고무성질의 탄성을 가지고 있어서 천연고무와 유사한 신축성을 가지고 있습니다. 강도, 내마찰성, 내일광성, 내후성, 내약품성 등이 매우 우수하며, 염색이 용이하고 실을 뽑을 수 있는 장점이 있습니다.

 

 이와 같이 화학섬유는 천연 섬유와는 다른 특성을 가지고 있습니다. 특히 흡습성이 낮지만 강도와 탄성이 뛰어나며, 열가소성이 우수하여 다양한 용도로 활용되고 있습니다. 인조섬유의 발전은 섬유 산업의 발전과도 직결되어 있으며, 더 나은 제품과 기술의 발전을 통해 더 많은 혁신과 발전이 기대됩니다.

 

화학 섬유의 발전(인공 섬유)

 

 

화학섬유인 화섬 원단에 대해 더 자세하게 알고 싶다면 아래 링크를 참고하세요 ㅎ

 

FASHION FABRIC: 화섬 원단의 이해

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