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폴리에스터 섬유 (Polyester)
10/19/2008 08:08
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나일론의 발명 이후, 의류용 소재로 가장 널리 쓰이고 있는 섬유는 폴리에스터 이다. 폴리에스터는 (Cotton) 가장 어울리는 섬유로, 혼방 제품은 거의 폴리에스터와 혼방(blended) 되어 제품을 만든다. , 폴리에스터는 양모(Wool) 훌륭한 혼방성을 가져서, 고급 양복 원단을 만드는 Wool/Polyester 혼방 재료로 사용된다. 또한 폴리에스터는 Rayon, Nylon 거의 모든 섬유 원료들과 어울려서 다양한 소재를 만들어 내고, 고유의 특성을 살려서 최종 제품의 가치를 높혀 준다.

 

폴리에스터 섬유의 성질을 이해하고, 물성을 파악하면 의류를 취급하는 우리들의 업무에 상당한 도움이 것이다.

 

  1. 폴리에스터(Poly – Ester)

 

모든 합성 섬유 (Synthetic Fiber) Poly 라는 형태로 사슬 모양의 고분자 구조로 이루어 지는데, 이때 연결되는 고리의 성분이 에스테르라는 물질로 이루어 폴리에스테르 라는 섬유가 만들어 진다.

 

고온, 고압 : 폴리에스터를 만드는 원료는 가지 석유 화학 제품의 합성하여 만들어 지는데,  TPA (Tele- Phthalic Acid 텔레 프달릭 에시드) EG (Ethylene Glycol 에칠렌 글리콜) 서로 반응하여, 길다란 폴리머(Polymer) 형태가 만들어 지는데, 과정에서 반드시 고온, 고압의 용기가 필요하고, 액상의 폴리머를 미세한 노즐을 통하여 압축, 방사하면, 가느다란 실의 형태로 만들어 진다.

 

  1. 단섬유(Fiber) 장섬유(filament)

 

합성이 이루어진 폴리에스터는 액체 상태로 되어 있고, 제조하는 제품에 따라 노즐을 통과하는 압축, 방사의 방법이 달라 진다.

 

단섬유 (Staple Fiber) : 폴리에스터의 단섬유는 (Cotton)이나, (Wool)등의 단섬유 형태의 이종 섬유와 혼합할 목적으로 만들어 지는데, 코튼과 혼방되는 폴리에스터는 섬유의 섬유 특성과 비슷한 상태로 만들어 지고, 울과 섞여서 혼방모직물로 만들어 지는 폴리에스터는 , 울의 형태와 비슷한 섬유장을 갖는 모양으로 만들어진다.

 

Polyester/Cotton – 길이는 일단 1.5인치 (38mm) 절단되고, 면섬유의 평균 섬유장이 30mm정도이므로, 2가지의 혼방성을 좋게하고, 실의 형태를 갖추어 충분한 강력을 갖도록 만들어진다. 이때 면섬유는 자연적인 비틀림이 있어서 서로 마찰력을 증가시키는데, 폴리에스터도 인위적인 꼬임(Crimp) 부여하여 실의 생산을 쉽게 한다.

 

Polyester/ Wool – 양모와 혼방하는 용도의 폴리에스터의 길이는 3-4인치 정도는 섬유장으로 절단한다. 양모의 길이와 비슷하게 하고, fiber 굵기도 3데니어 정도로 굵게 한다.

 

번들거림 - 일반 합성 섬유의 공통된 문제는 원단의 광택이 너무 번들거리는 현상인데, 이러한 번들거림을 해소하기 위하여, 광택을 없애는 첨가제를 부여한다. TiO2 (Titanium Di-Oxide) 미량의 티타늄 다이옥사이드를 첨가하면, 합성 섬유의 표면 광택을 줄이는 역할을 한다.

 

장섬유 (Filament Yarn) – Nylon 거의 필라멘트 형태로 제품에 이용되고 있고, 아크릴 섬유는 거의 fiber 단섬유 상태로 의류에 적용되고 있다. 각각의 물리적 특성에 따라, 거의 제한적인 용도로 사용되고 있는데 비하여, 폴리에스터는 Fiber 단섬유 형태로 사용되면서, 또한 장섬유 필라멘트의 형태로도 무한한 용도에 사용되고 있는 거의 특출한 성능의 섬유이다. 물론 섬유 용도 이외에, PET 병의 제조에 쓰이는 , 기타 산업용 재료, X-Ray 필름의 용도, 비디오 테이프 등의 자기 테이프 용도 등등의 많은 재료가 모두 폴리에스터 임을 이해한다면, 아마 우리가 알고 있는 범위보다 훨씬 다양한 형태로 우리 곁에 사용되고 있는 폴리에스터의 범용성에 놀랄 것이다.

 

일반의 합성 섬유는 단면이 원통형으로, 빛의 반사에 의하여 광택이 번들거리는 현상을 피할 없으나, 폴리에스터 필라멘트는 연신 가공 과정을 거치면서(Draw Textured Yarn – DTY) 촉감이 부드럽고, 실에 벌키한 효과를 주게 된다.

 

   3. 우수한 물리적 특성

 

빠른 건조성 – Polyester 섬유의 특징은 자체 수분율이 거의 제로에 가깝고, 낮은 흡습성은 물세탁 이후 빠른 시간 내에 건조되는 특성을 가진다. 이러한 특성을 이용하여, 폴리에스터 제품은 Soil Release 가공을 거치면서, 제품 자체에 오염이 쉽게 되지 않는 특성을 갖는다. 물론 제품에 생긴 스팟도 쉽게 제거되는 특성도 있으나, 최근에 공급되는 마이크로 섬유 (Micro) 실크보다 섬세한 섬유 조직으로 인하여, 미세한 조직에 박힌 오염 물질은 왠만한 케미칼로도 쉽게 제거되지 않는다. 이는 케미칼의 분자량이 마이크로 섬유를 통과할 만큼 작지 않아 적절한 효과를 내지 못하는 것으로 보인다.

 

열가소성 주름 스커트 등을 만드는 원단은 폴리에스터 직물이 좋다. 제품을 완성한 후에 주름을 부여하고, 세탁을 하여도 주름이 없어지지 않는다. 면이나 린넨 제품은 플리트(Pleat)성이 나빠서 주름이 쉽게 없어지는 단점이 있다.

 

약품성 , 알칼리, 표백제 등의 약품에 강하다. 드라이 크리닝의 용제에도 강하다. 등의 벌레에 강하다. 이러한 약품성이 우수하여, 모든 의류에서 폴리에스터 혼방 제품은 형태 안정성도 우수하다.

 

  1. 강력(High Tenacity) 장점과 단점

 

재봉사로의 사용 - 폴리에스터 섬유는 면이나, 양모 같은 천연 섬유에 비교할 없는 수준의 강력을 갖고 있다. 또한 나일론 같은 동종의 화학 섬유와 비교할 없는 고온 내열성도 갖는다. 이러한 특성을 이용하여, 재봉사에 응용된다.

 

재봉사(sewing thread) 봉제품을 유지하는 적당한 강력이 있어야 하고, 고속으로 회전하면서, 봉제용 바늘을 통과할 생기는 고열에 견디어야 한다. 봉제 이후, 원형의 색상 또한 변색이나, 이염이 없어야 한다. 이러한 이유로 폴리에스터 화이버(Polyester Fiber) 100% 스펀(Spun)하여, 100% 스펀사를 만들어 재봉사로 사용한다.

 

필링(Pilling) 형성 겨드랑이, 팔꿈치 등에 생기는 작은 보푸라기(필링) 생기는 것일까? 이는 100% 면직물에 생기지 않는 것인데, 유독 폴리에스터 등의 합성 섬유 직물에 많이 생긴다. 단연 100% 모직물, 100% 실크 직물의 제품에는 생기지 않는 것을 있다. 그러면 차이는 무엇일까? 이를 해결하는 포인트는 2가지로 줄여 있다.

 

정전기 나일론은 합성 섬유 중에서도 가장 정전기가 많은 섬유이다. 폴리에스터도 같은 특성이 있어, 정전기를 줄이기 위한 Oiling(유제)처리를 한다. 그럼에도 불구하고, 마찰에 의하여 발생한 표면의 fiber 서로간의 정전기에 의하여 뭉쳐진다. 면직물도 정전기가 발생하고, 보푸라기가 똑같이 발생하지만, 생겨난 보푸라기(Pilling) 어느 정도의 마찰력에 의하여 원단으로부터 떨어져 나간다. 이때, 폴리에스터 섬유의 강력은 아주 강하여, 웬만한 마찰력으로 원단에서 떨어지지 않고, 그래도 붙어 있어서, 육안으로 보기에 흉한 모습으로 남아 있게 되는 것이다.

 

  1. 염색성

 

고온, 고압의 용기 내에서 중합(Polymerization) 반응으로 만들어진 폴리에스터는 염색 또한 고온, 고압의 특수한 용기 내에서 이루어진다. 대부분의 다른 섬유는 공기압의 염색 조건 에서 염착 반응이 이루어지는데 비하여, 폴리에스터는 2기압 이상의 고압에서만 염착이 된다. 염료도 보통의 염료가 아닌 분산염료(Disperse Dye) 라고 하는 특수한 염료를 사용한다. 섬유나, 양모와 전혀 다른 염색성을 가지므로, 면이나 양모 등의 이종 섬유와 혼방된 직물은 2가지 다른 염료를 사용하여 2가지 다른 조건으로 염색한다.

 

폴리에스터,polyester
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