Sungmin Kim

SEOUL NATIONAL UNIVERSITY

Apparel Manufacturing Process

4. Fiber and Yarn

천연 섬유 면

구조

– 셀룰로오스 분자로 형성되며 성장된 섬유는 다층구조를 함

– 맨 안쪽에 루멘 (lumen) 이 있음

– 셀룰로오스는 셀로비오스(cellobiose)로 되어있음

– 마섬유보다는 작으나 결정화도가 크며 분자가 잘 배열되어 있음

– 마섬유보다 신도는 크고 강도와 탄성계수는 작음

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Fiber

천연 섬유 면

특성

– 의류소재로 가장 다양하게 이용되며 소재의 표면도 다양

– 습윤상태에서의 강신도가 건조시보다 10% 높음

– 흡수성이 우수하고 체온 전달이 빨라 착용시 쾌적

– 알칼리에 강하고 다림질은 젖은 상태에서 220도까지 안전

– 염색이 잘되나 일광에는 약하여 탈색하기 시움

– 방축가공이 안된 원단은 물세탁 후 수축

– 미생물 침해에 약해 높은 온도와 습도하에서 관리에 주의해야 함

– 불에 잘 타고 종이타는 냄새를 냄

표 소재

– 데님 (Denim), 포플린, 광목, 면 개버딘 (Gabardine), 코듀로이 (Corduroy)

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Fiber

Fiber

천연 섬유 마

구조

– 마 (hemp), 저마 (ramie), 아마 (flax), 황마 ( jute) 등의 줄기섬유

– 섬유 축에 해 직각인 짧은 선모양 흔적 (cross mark) 이 있음

– 주 성분은 셀룰로오스 분자로 셀룰로오스가 70%를 차지하며 결정영역이 많고 배열이 좋음

– 천연섬유 중 탄성계수와 절단강도가 최 이며 신도가 낮음

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Fiber

천연 섬유 마

특성

– 소재 표면이 거칠고 촉감이 차고 빳빳함

– 면섬유보다 강하고 습윤 시 강도가 20%나 증가

– 여름 의복으로 적당하나 구김이 잘생기는 단점이 있음

– 염색 속도가 느리고 색상이 불량하며 일광에 의해 쉽게 퇴색됨

– 미생물의 침해에 약함

– 물세탁이 가능하나 알칼리에 약하고 수축되므로 드라이클리닝이 바람직함

– 다림질 온도는 섬유중 가장 높아 260도까지 가능

표 소재

– 모시, 아마, 삼베

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Fiber

천연 섬유 모

구조

– 주로 포유동물의 체표면에서 발생하는 keratin 의 일종으로 양모가 가장 많이 사용됨

» 20여종의 아미노산으로 이루어짐

– 물고기 비늘과 같이 겹쳐져 있는 4층 scale 구조로 되어있음

» 최외표피 (epicuticle), 외표피 (exocuticle), 내표피 (subcuticle), 최내표피 (endocuticle)

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Fiber

천연 섬유 모

특성

– 섬유장이 길고 섬세한 소모사와 짧고 굵은 방모사가 있음

– 천연 섬유 중에서 강도가 제일 약하나 신도가 높음

– 촉감이 부드러우며 보온성이 좋아 고급의류에 널리 이용

– 염색성이 우수

– 구김이 잘 생기지 않고 구겨졌을 때도 잘 펴짐

– 일광에 손상되기 쉬움

– 습기가 많은 곳에서는 곰팡이와 해충에 주의해야 함

– 세탁기에 의한 세탁은 삼가야 하며 미지근한 물에 중성세제로 손세탁하거나 드라이클리닝 해야 함

– 다림질 온도는 150도 이하가 좋음

– 불에 태우면 지글지글 끓으며 타다가 저절로 꺼지고 머리카락 타는 냄새가 남

표 소재

– 플란넬, 울개버딘, 트위드, 저지

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Fiber

천연 섬유 견

구조

– 천연섬유 중 유일하게 세포구조가 없는 섬유

– 누에의 견사선에서 생겨난 물질이 토사구를 통해 방사, 연신, 응고되어 형성

– 토사긴장에 의해 쇄상분자가 길이방향으로 연신되며 결정영역이 형성

– 2올의 fibroin 이 sericin gum 에 의해 피복되어 있음

– 정련 (Sericin gum 제거 공정) 정도에 따라 역학적 성질이 달라짐

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Fiber

천연 섬유 견

비휴면계통 누에 알에 한 미세 주사 및 염산 처리를 통한 휴면 각성

비휴면계통 누에의 비휴면계통 전환 후 처리

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Fiber

천연 섬유 견

특성

– 광택이 나는 강력사로 촉감이 부드러움

– 보온성과 염색성이 좋아 고급 의복 재료로 많이 사용됨

– 탄성회복률이 낮아 구김살이 쉽게 가고 잘 펴지지 않음

– 알칼리에 약하기 때문에 중성세제에 미지근한 물로 세탁하거나 드라이클리닝 하는 것이 좋음

– 다림질 온도는 150도 이하가 좋다

– 다른 천연섬유보다 곰팡이나 미생물에 강한 편이지만 일광과 땀에 약하다

표 소재

– 시폰, 공단, 양단, 크레이프드 신, 뉴똥 등

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Fiber

재생 섬유 비스코스 레이온 (Viscose Rayon)

원료

– 목재펄프

특성

– 매끄럽고 광택이 나며 얇고 흡습성이 좋음

– 염색성이 좋고 정전기 발생이 없어 의류 안감에 널리 사용

– 습윤시 피부에 달라붙이 때문에 인체에 직접 닿는 속옷으로는 부적절

– 구김이 잘가고 잘 늘어나며 물에 약하기 때문에 드라이클리닝이 안전

용도

– 여성용 원피스, 스커트 등 의류 안감, 커튼

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Fiber

재생 섬유 리오셀 (Lyocell)

제조 방법

– 목재 펄프를 비독성 용제인 산화아민에 용해

– 섬유를 방사할 때 산화아민을 모두 회수하여 다음 제조에 이용

– 새로운 개념의 친환경적 섬유

특성

– 면의 흡습성과 편안함

– 폴리에스터 섬유의 내구성과 이지케어

– 견의 촉감과 드레이프성

용도

– 여성복, 청바지, 란제리 등 각종 의류소재에 사용

– 면, 모, 폴리에스터 섬유와의 혼방소재가 개발

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Fiber

반 합성섬유 아세테이트 (Acetate)

종류

– 디아세테이트와 트리아세티이트 (의복재료로 더 적합)

특성

– 강도가 높고 내구성이 좋으며 비교적 얇고 가벼움

– 부드러우며 견섬유와 같은 깊은 광택이 남

– 형태안정성과 드레이프성이 좋음

– 염색성과 보온성이 좋음

– 구김이 잘 안가며 미생물의 침해에도 안전

– 일광에 약하며 흡수성이 낮고 착용시 마찰에 의해 정전기가 발생

용도

– 원피스, 블라우스, 스커트, 잠옷, 안감 등에 주로 사용

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Fiber

합성 섬유 폴리아미드 (Nylon, Perlon,...)

특성

– 강도가 높고 구김이 안감

– 특히 신도가 높아 편성물에 많이 사용

– 미생물의 침해에 강함

– 알칼리에 강해 미지근한 물세탁이나 세탁기 사용 가능

– 일광에 쉽게 손상되고 정전기와 필링이 쉽게 발생

– 흡수성이 작아 염색성이 좋지 못함

용도

– 스타킹, 스웨터, 수영복, 원피스, 블라우스

– 공업용 카펫 등 실내 장식

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Fiber

합성 섬유 폴리에스테르 (Tetoron, Dacron, Trevia,...)

특성

– 형태 안정성이 좋음

– 고온 처리한 주름은 잘 펴지지 않음

– 염색하기가 어려우나 색상이 별로 변하지 않음

– 미생물의 침입에 강함

– 일광과 알칼리에 강하여 물세탁이 가능

– 흡수성이 적고 구김이 안가며 마찰이 심하면 정전기가 생김

용도

– 양복, 투피스, 스포츠 의류 등

– 봉사, 커튼

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Fiber

합성 섬유 폴리아크릴 (Orlon, Dralon,...)

특성

– 가볍고 촉감이 부드러우며 따뜻하여 모섬유와 혼방됨

– 염색성이 좋으며 일광과 미생물의 침해에 강함

– 물세탁이 가능

– 착용시 마찰에 의해 정전기가 발생

– 오래 착용하면 필링이 발생

용도

– 겨울용 편직물, 부직포, 텐트, 커튼 등 실내장식

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Yarn

실의 형태에 의한 분류 단섬유사 (방적사, spun yarn)

짧은 섬유를 모아 평행으로 간추리고, 필요한 굵기의 섬유집합체에 꼬임을 준 실

면사, 모사, 마사 등을 방적한 천연 단섬유사와 화학 단섬유를 방적한 화학 단섬유사로 구분

장섬유사 (filament yarn)

Multi-filament yarn

– Filament 여러 올을 합쳐서 꼬임을 준 것

Mono-filament yarn

– Filament 한 올을 그 로 사용하는 것

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Yarn 원료에 의한 분류

천연 섬유사

면사 (cotton yarn)

– 소면사 (carded yarn) : 보통등급의 원면을 사용한 일반적인 면사

– 정소면사 (combed yarn) : 긴 고급섬유를 사용하여 방적한 고급 세사

모사 (wool yarn)

– 소모사 (worsted yarn) : 섬유장이 비교적 긴 상급양모를 사용한 매끄러운 표면의 강력이 큰 실

– 방모사 (woolen yarn) : 섬유장이 짧은 저급양모나 낙모, 재생모 등을 사용하여 방적한 실

견사 (silk yarn)

– 견섬유로 된 실로, 탄성이 크고, 광택이 좋으나, 알카리에 약하다

– 생사 (raw silk) : 누에고치를 풀어서 제사한 것

– 견사 : 생사를 정련한 것

– 견방사 : 제사가 불가능한 생사를 원료로 하여 기계적으로 방적한 저급 사

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Yarn

원료에 의한 분류 합성 섬유사

필라멘트사 (filament yarn)

– 직·편사 등에 이용

– 합성섬유의 경우 열가소성을 이용해서 가공사(textured yarn)로 가공

스테이플사 (staple fiber yarn)

– 화학섬유를 잘게 절단하여 면방적, 모방적과 유사한 방법으로 방적

– 화학섬유 단독으로 방적하거나 천연섬유와 혼방하기도 함

혼방사 (blended yarn)

– 2종이상의 섬유를 혼합하여 방적

– 화학섬유와 천연섬유, 화학섬유와 화학섬유를 혼방

– 어떤 섬유특성의 단점을 다른 섬유로 보완하여 품질특성을 개선

– 가격의 조절

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Yarn 용도에 의한 분류 직사 (weaving yarn)

경사(warp yarn)와 위사(weft yarn)로 구분

경사는 많은 장력과 마찰을 받으므로 큰 강력이 필요하여 긴 섬유장과 많은 꼬임이 요구됨

위사는 유연하여야 하므로 유연한 섬유를 사용하고 꼬임도 적게 주게 된다

편사 (knitting yarn)

편사는 유연하고 꼬임이 적은 실을 주로 사용

기계편사는 가는 것이 편리하며 수편사는 굵은 것이 편리

재봉사 (sewing yarn)

Polyester 또는 Polyamide 봉사를 많이 사용

Nomex, Kevlar, Metal Filament 등은 특수 소재의 재봉에 쓰이기도 한다

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Yarn 가공방법에 의한 분류

가스가공사 (gassed yarn)

면사, 견방사 등의 잔털을 태워 광택이 있고, 매끄러운 실로 만드는 것

머서화사 (mercerized yarn)

1840년 John Mercer 가 발명

면사를 가성소다액으로 처리해서 견과 같은 광택을 주고 염색성 및 강력을 향상시킨 것

의마사 (linnet yarn)

면이나 레이온 등의 셀룰로오스계 섬유에 이용

롤 (calender) 에 감아 잡아당기면서 압열하는 방법, 알칼리나 산으로 처리하는 방법을 이용

실이 가슬가슬해지고 잘 늘어나지 않으며, 삼베와 같은 시원함과 광택이 생김

텍스처사 (textured yarn)

합성섬유의 가소성을 이용하여 실에 변형을 주어 열 고정시킨 것

필라멘트에 영구적인 루프(loop), 컬(curl), 크림프(crimp), 코일(coil) 등을 부여

벌키성(bulky)이나 신축성(stretch)을 증가시킴

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Yarn

각종 실의 외관

Core spun yarn Spun yarn Bonded Plied Yarn Unbonded Plied Yarn

Mono Filament Yarn Multi Filament Yarn Textured Yarn

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Yarn

실의 꼬임 Z 꼬임(좌연)과 S 꼬임(우연)이 있음

꼬임의 강약은 TPI 혹은 TPM 으로 표시

꼬임수가 적은 실은 부드럽고 많은 실은 강하고 딱딱함

일정한도의 꼬임수가 넘어가면 오히려 강도는 저하된다.

꼬임의 용도 단섬유를 연합해서 실을 만들 때

가는 실을 합쳐서 적당한 굵기로 만들 때

섬유의 포합, 결속을 견고히 하여 적당한 강력이나

둥근 모양을 부여할 때

특수한 용도의 실을 만들 때

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Yarn

Ply 단사(yarn) 여러 개를 꼬임을 주어 합한 것

Cord 2가닥 이상의 연사를 다시 합연하여 만든 실

단사 2올을 합연한 것은 이합사 (쌍사)

3올, 4올의 경우 삼합사, 사합사

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삼합사 Ply2-S 꼬임사1-Z 꼬임사Z 꼬임 Ply

사합사 Cord2-Z 꼬임 의 Ply2-S 꼬임의 PlyZ 꼬임 Cord

Yarn

실의 굵기 항중식 번수 : 단위 무게 당 길이로 표시 (수, Number metric, Ticket number)

값이 크면 클수록 실은 가늘고, 작으면 굵은 실이 됨

항장식 번수 : 단위 길이 당 무게로 표시 (Denier, Tex …)

항장식 번수 (값이 크면 클수록 실은 굵고, 작으면 가는 실이 됨)

방적사의 종류 번수명 표준중량 표준 길이

면사 영국식 1.0 lb 840 yd

소모사 공통식 1,000 g 1,000 m

실의 종류 번수명 표준길이 표준 중량

Staple fiber 및filament 사

Denier 9,000 m 1.0 g

Tex 1,000 m 1.0 g

면섬유 Micronaire 1.0 in 10-6 g

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Yarn

실의 인장강도 인장강도 (tensile strength)

실이 끊어질 때의 강력 (힘)

절단강도 (tenacity)

실이 끊어질 때의 단위굵기당 인장강도

인장강도/실의 굵기

매듭강도 (knot strength)

실 하나로 매듭을 만들었을 때의 인장강도

루프강도 (loop strength)

같은 실 두 개로 만든 루프가 끊어질 때의 강력

스티치 강도(stitch strength)와 깊은 관련

최소 루프강도(minimum loop strenth)

여러 개의 루프 중 하나가 끊어질 때의 강도

여러 개의 스티치를 형성할 때의 실제 봉사의 성능

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Yarn

실의 신도 신도 (elongation, extensibility)

실을 늘였을 때, 원래 길이에 비해 늘어난 길이를 백분율(%)로 표시

절단 신도 (elongation at break)

실을 끊어질 때까지 늘였을 때, 원래 길이에 비해 늘어난 길이를 백분율(%)로 표시

개 잘 늘어나는 실은 탄성회복율 역시 크기 때문에 다시 수축하려는 경향이 큼

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Yarn

인장 회복률 실의 외력에 대한 변형으로부터 원래 모습으로 복귀하려는 회복 정도(%)

Recovery는 길이, resilience는 에너지 관점에서 계산

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Yarn

장식사 용도 및 특징

직물 표면에 시각적인 효과를 부여하기 위하여 이용

일반적으로 약하고 쉽게 오염되는 단점이 있음

슬럽

(slub) 사

플레이크

(flake) 사

스파이럴

(spiral) 사

넙

(nub) 사

루프

(loop) 사

코어스펀

(core spun) 사

커버스펀

(cover spun) 사

패시에이트

(fasciate) 사

밥텍스

(bobtex)사

셀프트위스트

(self twist)사

셀필

(sel fil) 사

라미네이트

(laminate) 사

셔닐

(chenille) 사

트위스트리스

(twistless) 사

TT

(thick-and-thin) 사

그랑드렐

(grandrelle) 사

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Yarn

장식사의 종류

슬럽 (Slub) 사

부분적으로 벌크한 보풀을 도입하여 실의 표면에 불균일성이 생기게 한 것

시각적인 명암효과가 생김

플레이크 (Flake) 사

잘못 방적된 실의 효과를 내어 복고풍의 멋이 나게 한 실

합연과정에서 작은 섬유덩어리나 솜을 삽입

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장식사

장식사의 종류 (Cont’d) 스파이럴 (Spiral) 사

굵은 방적사로 만든 팬시사가 강하게 꼬여진 심사를 감음

굵기나 색상, 광택, 섬유의 종류 등이 다른 실을 합연한 뒤 이완하여 제작. 신축성이 큼

그랑드렐 (grandrelle) 사

둘 또는 그 이상의 서로 다른 색상의 단사나 슬라이버를 함께 합연한 실

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장식사

장식사의 종류 (Cont’d) 루프 (loop) 사

심사에 고리를 형성하는 팬시사가 접결사로 잡히게 함

고리에 의해 기공용적이 커져 절연효과가 좋으나 세탁시 빠질 우려가 있음

코어스펀 (core spun) 사

고무사 주위에 면,레이온사를 감아 부드러운 외관과 촉감을 가지며 신축성이 있는 실

커버스펀 (cover spun) 사

꼬임이 없는 스테이플 섬유 집합체를 필라멘트사로 감싼 실. 일반적인 방적사보다 풍만함

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장식사

장식사의 종류 (Cont’d)

밥텍스 (bobtex) 사

방적사를 필라멘트사의 심사에 접착제로 접착하거나 방사직후 접합시킨 실

라미네이트 (laminate) 사

알루미늄, 금, 은 등의 금속박을 플라스틱 필름 사이에 넣고 접착한 후 좁게 자른 실

금속 광택이 나며 정전기의 발생이 적으나 다림질이나 드라이클리닝에 약함

셔닐 (chenille) 사

파일이 될 실을 위사로 사용하여 제직하고 위사를 절단한 다음 꼬임을 주어 제작

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Yarn 실에 요구되는 성질 내마모성(abrasion resistance)

원료섬유의 내마모성과 꼬임수 등에 의해 결정

– 개 꼬임수가 적당히 많으면, 내마모성은 증가 너무 많으면 오히려 감소

실이 마모되면 잔털(hair)이 증가

– 고속 공정시 원활한 공정의 진행을 방해하며 실과 직물의 촉감에 영향을 미침

– 윤활제(lubricant)를 처리하여 고속공정시 마찰을 최소화

균제도 (evenness)

단위길이당 굵기의 변동으로 실의 균제도를 정의

실에 의한 불량이나 완성품의 품질은 실의 최악의 물성값에 의존 (최약점이론)

내열성 (heat resistance)

고속 공정시 가열/냉각에 의해 경화 가능성

– 재봉사의 경우 200 km/h, 350’C 조건

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