직물 분해설계 (4) - 직물분해(소재감별 실습)
4. 경,위사 소재감별 실습
경,위사의 소재 감별법에서 보는바와 같이 경, 위사의 감별법으로는 물리적인 방법과 화학적인 방법이 있다. 이렇게 정리된 것만 보면 이제 경, 위사의 소재분석을 다 할 수 있을까? 그렇게 쉽지만은 않을 것이다.
왜냐하면 위에서 언급되지 않은 비슷비슷한 섬유소재들이 있기 때문이다. 그리고 이외의 소재들에 대한 구분법들을 다 적어 놓는다고 하더라도 시험분석을 전문적으로 하는 연구기자재를 다 갖추어 놓기도 어려울 뿐만 아니라 일상 업무에서 직물분해설계를 하면서 하기에는 힘들 것이다.
그러면 이러한 구분법들을 어떻게 활용해서 소재를 구분 할 수 있는가에 대해서 정리해 보기로 하자. 일단 여러 가지 섬유소재들 중에서 구분하기 쉬운 것(다른 소재와 구분이 명확히 되는 것)부터 하나하나 구분을 해보면
- 면(Cotton)은 태워보면 Cellulose 계통이므로 종이 타는 것과 유사하다. 어떠한 시료를 태웠을 때 종이 타는 것과 유사하다면 면이네! 하고 결론을 지을 수는 없다. 왜냐하면 Cellulose 계통의 다른 소재들이 많이 존재하기 때문이다. 시료를 태워서 종이 타는 것과 유사하다면 면을 후보로만 올려놓으라는 것이다. 그 다음에 다른 Cellulose 계통의 소재와 구분이 되는 특징이 무엇인가를 찾아야 한다. 외관에 의한 소재구분을 통해서 면은 다른 Cellulose 계통의 소재와 차이가 있다는 것을 알 수 있다.
(그림 2-8)
그림 2-8에서 보는 바와 같이 면은 현미경으로 확대를 해서 보면 천연연이라는 독특한 외관을 가지고 있으므로 다른 Cellulose 계통의 소재와 구별을 할 수 있다. 다시 말하자면 어떠한 원사를 태웠을 때 종이가 타는 것처럼 타고, 외관이 그림 2-8 과 같은 천연 연을 확인 했다면 이것은 면섬유라고 단정을 지을 수 있다는 것이다.
- 마(Linen : 아마) 역시 Cellulose 계통이므로 종이 타는 것과 유사하다. 그리고 다른 Cellulose 계통의 소재와 구별이 될 수 있는 특징으로는 그림 2-9 와같이 섬유 전체에 마디가 존재 한다.
(그림 2-9)
따라서 어떠한 원사를 태웠을 때 종이가 타는 것처럼 타고, 외관이 그림 2-9 와 같은 마디를 확인 했다면 이것은 마섬유라고 단정을 지을 수 있다.
- 양모(Wool)는 태웠을 때 머리카락 타는 냄새가나는 특징이 있으므로 태워서 머리카락 타는 냄새가 난다면 일단 Wool을 후보군에 올려놓고, 현미경으로 확인해서 그림 2-10과 같은 비늘(Scale)을 확인 했다면 Wool 이라고 어느 정도 확정을 지울 수 있다.
(그림 2-10)
- 견(Silk) 역시 Wool과 마찬가지로 태웠을 때 머리카락 타는 냄새가나는 특징이 있으므로 태워서 머리카락 타는 냄새가 난다면 일단 Wool과 Silk를 후보군에 올려놓은 상태에서 장섬유라고 판단이 되면 Silk 라고 확정을 지우면 되고, 만일 단섬유라면 스케일이 있는지 없는지 확인을 해서 스케일이 있으면 Wool, 스케일이 없으면 Silk라는 결론을 내리면 된다.
- Acetate 의 경우에는 태웠을 때 식초냄새가 나며, 염화메틸렌에 녹으면 아세테이트라고 결론을 내리면 되고,
- 당겨서 고무처럼 늘어나면 Polyurethane 계통이라고 생각을 하면 된다.
그러면 일단 6가지 소재는 어느 정도 구분을 할 수가 있게 되었다. 이 6가지 섬유처럼 다른 소재들도 구분을 할 수 있다면 얼마나 좋겠는가! 하지만 지금까지 언급한 6가지 섬유 이외의 경우에는 직접 화학적인 실험을 정확히 해서 소재를 구분하던지 아니면 섬유시험 연구소에 의뢰를 하는 방법이 있을 것이다.
그러나 실제 분해설계 업무를 할 때 화학적인 실험을 통해서 정확한 소재를 감별을 할 충분한 시간이 없을 경우가 많다. 그러면 지금부터는 충분한 시간이 없을 경우에 사용하는 방법을 접목시켜 보겠다.
나의 경우에는 이것을 “95%확률 감별법”이라 말한다. 100%정확하지는 못하지만 실제 업무에서는 아주 유용할 것이다.
Cellulose 계통의 소재로서 종이 타듯이 타는 것으로는
- 면(Cotton)
- 마(Linen : 아마)
- Lyocell ( Tencel )
- Polynosic ( Modal )
- Rayon
- Cupra 가 있으며,
단섬유의 방적사 형태로만 존재하는
- 면(Cotton)
- 마(Linen : 아마)
- 양모(Wool)은 항상 단섬유의 방적사 형태로만 존재를 하고
이 3개의 소재를 제외한 나머지 원사들은 장섬유 또는 단섬유 방적사형태 어느 것으로든지 존재를 할 수가 있으며
- Lyocell ( Tencel )
- Polynosic ( Modal )
- Acrylic 이 3가지 원사는 장섬유도 가능하지만, 일반적으로 단섬유 방적사의 형태로 제직이된 직물을 접하는 경우가 많을 것이며,
- Cupra 의 경우에는 원사의 가격이 비싸기 때문에 장섬유로 사용되는 경우가 많은 것 같다.
그리고 구분하기 어려운 3가지 원사
- Lyocell ( Tencel )
- Polynosic ( Modal )
- Rayon 이 있는데 이것들은 중합도를 시험해보던가 하는 분석을 하지 않는 한 육안으로는 구분하기가 어려우며 경험치 로서 70~80% 정도의 확률로 구분을 할 수 있다.
이 3가지 원사는 Lyocell ( Tencel ) > Polynosic ( Modal ) > Rayon의 순으로 물성이 우수하다고 보면 되며, 가격 또한 동일한 순서로 되어있다.
Lyocell ( Tencel ) 은 주로 Bio Washing 가공을, Polynosic ( Modal )은 Sand Washing 가공을 하며 (물론 Bio Washing 가공이나 Sand Washing 가공을 하지 않은 제품들도 있다.)
Rayon은 Bio Washing 가공이나 Sand Washing 가공을 거의하지 않는다. 그러므로 Lyocell ( Tencel ) 과 Polynosic ( Modal )은 Washing의 흔적으로 직물전체 원사에 fibril 된 흔적이 남아 있다.
그리고 Lyocell ( Tencel )은 드래이프(drape)성이 좋으므로 경, 위사 모두 Lyocell ( Tencel )로 된 직물이 많지만 Rayon 의 경우에는 드래이프(drape) 성이 좋지 않으므로 경, 위사 모두 Rayon으로 된 직물은 많지 않다. 그러한 이유로 Polynosic ( Modal )과 Rayon은 일반적으로 폴리와 교직을 하여 많이 사용하고 있다.
그러므로 면(Cotton) 이나 마(Linen : 아마)의 특징이 없으면서
태워서 종이 타는 냄새가나고 원사에 fibril 된 흔적이 남아 있으면 Lyocell ( Tencel ) 또는 Polynosic ( Modal ) 이라고 판단을 하며, 경, 위사가 동일하다면 Lyocell ( Tencel ), fibril 된 흔적이 있으며 폴리나 나일론과 교직이 되어 있다면 Polynosic ( Modal ), fibril 된 흔적이 없으며 폴리나 나일론과 교직이 되어 있다면 Rayon 으로 판단을 한다면 위에서 설명한대로 70~80% 정도의 확률로 구분을 할 수 있을 것이다.
그러고 나면 많이 사용되지만 일반적으로 구분하기가 어려운
- Acrylic
- Nylon
- Polyester 가 남게 되는데 95%의 확률로 이것들을 구별하는 방법으로는
Nylon 과 Polyester를 구분하는 방법으로는 태웠을 때 불꽃 색상으로 구분을 할 수 있다, 원사가 탈 때 Nylon 은 푸른색 불꽃을 내며 타고 Polyester는 붉은 색 불꽃을 내며 타는 것을 확인할 수 있다. Nylon 과 Polyester를 구해서 꼭 실험을 해보기 바란다.
시료가 장섬유이면서 연소 시험을 해보니 푸른색 불꽃을 내며탄다면 Nylon 일경우가 90%이며 면과 교직이 되어있다면 95%, 장섬유이면서 연소 시험을 해보니 푸른색 불꽃을 내며 타는 소재에 Polyurethane이 들어있으면서 경, 위사 에 동일하게 사용이 되어있다면 95%의 확률로 Nylon이라고 결론을 내리면 된다.
그리고 단섬유의 방적사 형태로 되어있으며 불로 태울 때 종이 타는 냄새, 머리카락 타는 냄새, 식초냄새가 나지 않으며 모직과 유사한 느낌을 주는 직물 일 경우에는 70~80%정도의 확률로 Acrylic 이라고 판단을 하고 디메틸포름아마이드에 용해가 되면 95% 확률로 Acrylic이라고 판단을 하면 된다.
이렇게 구분을 하고나니 가장 폭넓게 사용되는 Polyester 가 남았다.
어떠한 시료가 태울 때 식초냄새가 나지 않으면 일단 Acetate는 아니고,
종이타는 냄새가 나지 않으면 일단 면(Cotton), 마(Linen : 아마), Lyocell ( Tencel ), Polynosic ( Modal ), Rayon, Cupra 는 아니며,
연소 시 불꽃의 색상이 붉은 색으로서 푸른색이 아니면 Nylon이 아니며, 머리카락 타는 냄새가 나지 않으면 Wool과 Silk도 아니고,
고무줄처럼 늘어나지 않으면 역시 Polyurethane도 아니며,
Acrylic의 특성을 가지지 않았다면 95%의 확률로 Polyester라는 판단을 내릴 수 있다. 이와 같이 명확한 구분을 할 수 없을 경우에는 특성을 확실히 알고 있는 원사를 제외시킴으로서 소재 구분의 정확성을 높일 수 있다.