◈ 면 섬유에 대해 ◈
셀룰로오스 섬유중에서 가장 많이 사용되는 것은 면섬유입니다. 면섬유의 품질은 기후나 토양에 의해 많이 좌우되므로 산지에 따른 분류가 상업적으로는 가장 중요한데, 대략 해도면(미국 동남부), 이집트면, 미국면(해도면을 제외한 미국산), 남미면, 인도면, 중국면 등으로 분류할 수 있습니다.
면섬유는 가늘고 긴 단세포로 이루어져 있는데, 성장하는 동안에는 속이 빈 원기둥 모양을 하고 있으나, 성숙된 세포는 속이 빈 부분의 액즙을 잃고 수축하여 납작한 리본 모양으로 되고 천연꼬임을 나타냅니다. 꼬임수는 면섬유의 종류에 따라 다른데. 대략 1cm당 80~120번 정도입니다. 이 꼬임은 면섬유의 특성으로서 섬유끼리 서로 엉키어 방적할 수 있게 해줍니다.
면섬유는 강도가 큰 대신 신도는 작은 편이고, 습윤상태에서 강도가 오히려 10~30% 늘어나 습윤처리에 별 어려운 점이 없습니다. 면섬유는 비중이 크고 흡습성이 큽니다. 또 알칼리에 대한 저항성이 커서 알칼리성 하에서의 세탁시 문제점이 없고, 대부분의 유기용제에는 잘 견디나 산에는 약하며, 햇빛을 오래 쬐면 누런 색깔을 점차 약해집니다.
▶ 구조
경이로운 코튼섬유의 미세구조 코튼의 내부구조는 셀룰로오스라고 하는 고분자로 이루어져 있습니다. 이 셀룰로오스가 반복되어 직선상으로 연결되어 사슬형태의 셀룰로오스 분자를 형성하고 있습니다.
그런데 이 셀룰로오스 분자는 편평한 리본형태를 하고 있으며 여기에 수산기(OH기)가 붙어 있어 다른 수산기와 결합하는 능력을 갖고 있으며, 또한 물과도 결합할 수 있고 이것을 수소결합이라고 합니다. 셀룰로오스 분자는 코튼의 경우 100올 정도가 평행으로 모여 한다발이 되어 서로 수산기로 단단하게 결합되어 있으며 이것을 마이크로피브릴(Microfibril)이라고 합니다. 코튼섬유는 다른 셀룰로오스 섬유인 비스코오스 레이온, 목재펄프와 중합도 및 결정화도를 비료하면 중합도와 결정화도가 타 셀룰로오스계보다 월등하게 높기 때문에 우수한 물리적 특성을 갖고 있습니다.
코튼섬유의 구조를 물리적으로 이해하기 위해 모형도를 그리면 아래와 같은 복잡한 구조를 가지고 있습니다. 이것은 어떤 인조섬유로도 유사하게 만들 수 없는 자연의 비밀일 뿐입니다. 섬유중앙에 루멘(Lumen)이라는 중공이 있으며 이를 둘러싸고 있는 마이크로피브릴 벽이 있습니다. 그리고 제일 바깥층은 큐티클(Cuticle)이란 펙틴질로 된 왁스성분이 있어 섬유가공 공정 중에 마찰을 견디게 해주는 역할을 하고 최종 가공시에는 씻겨나가게 됩니다. 그리고 측면을 보면 천연꼬임이 들어있어 탄성력과 유연성을 갖게 해줍니다.
▶ 면섬유의 우수성
Cotton은 Cotton식물의 꽃을 형성하는 씨로부터 자랍니다. 섬유와 씨앗은 둥근 꼬투리 즉, 다래라고 불리는 캡슐안에서 자랍니다. 이것은 자연의 기적과 같은 섬유를 보여주기 위해 성숙해지면 열리게 됩니다. 섬유와 씨는 열려진 다래로부터 기계에 의해 따여집니다. 수확된 종자면은 조면기로 보내져 씨로부터 섬유를 분리합니다.
섬유는 조면기에서 480파운드(약220kg)씩 베일로 포장이 됩니다. 그리고 씨앗은 오일을 만들기 위해 분쇄공정으로 이동하고, 씨앗의 단백질과 에너지는 동물들의 사료로 쓰여집니다.
이 섬유의 품질은 길이(종종 스테이플이라고 불리워짐) 혹은 색상, 섬도(혹은 마이크로네어), 강력, 품종에 의해 결정됩니다. 스테이플이 화이트일수록 등급은 높아집니다. 텍스타일공장에서는 그들이 방적하는 실에 맞는 적합한 코튼을 선별합니다. 전형적으로 셔팅이나 가벼운 중량의 패브릭에 쓰이는 얀은 긴 스테이플을 사용하여, 데님과 같은 무거운 패브릭은 더 짧은 길이의 스테이플을 사용합니다. 그런후에 실은 직물로 만들어집니다.
▶지구 환경을 살리는 코튼
지구상의 인구가 증가하고 소득이 향상되어 감에 따라 세계 섬유수요는 꾸준히 증가되어 오고 있습니다. 인구가 3억에서 6억으로 2배늘어나는데 300년이 소요되었으나 그후로는 2배씩늘어나는데 150년, 100년, 40년이 소요되어 이러한 추세라면 앞으로 인구 100억이 되는 시기는 2010~2020년으로 예상됩니다. 따라서 증가되는 세계 섬유수요를 공급하기에는 여러 가지 문제점이 예상됩니다.
과거 1950년대이후는 합성섬유의 개발, 상업화로 섬유소재의 추가적 공급이 가능하였으나 합성섬유 제조 및 이의 원료로 쓰이는 석유화학제품 생산증대로 인한 지구 환경에 여러문제가 일어나고 있습니다. 그런데 앞으로 20~30년내 더욱더 많은 합성섬유를 생산해야 한다면 지금보다 더 심각한 지구 환경문제를 생각지 않을 수 없습니다. 코튼은 매년 토지로부터 생산 수확되는 작물로서 1에이커당 코튼 생산시 연간 이산화탄소를 22.7톤 흡수하고 산소를 16.5� 방출하여 지구 온난화의 원인인 이산화탄소를 줄여주고 있습니다.
일반 합성섬유는 사용후 폐기시 분해가 잘 되지 않아 폐기물처리에 문제가 있으나, 코튼섬유는 사용후 폐기시 신속히 생분해가 되어 자연계에 리사이클이 이루어집니다.
그런데 코튼을 재배함에 있어 단위면적당 수확을 늘이고, 기계적 농업생산 체제로 이행함에 있어 제초제, 살충제 등 화학약품의 사용이 증가한다는 것은 지구환경에 문제를 증가시킬수 있습니다.
따라서 최근에는 되도록 독성이 적은 화학약품의 사용과 사용량을 줄이는 농업기술 개발에 힘을 쏟고 있습니다. 또한 잔류 농약이 섬유내 계속 남아있지 않을까 염려하지만 실제는 코튼섬유 구조상 섬유가공 공정 중 물에 씻겨 나가기 때문에 문제는 없습니다.
따라서 향후 증가하는 섬유수요에 대응하면서 지구환경을 지켜나가기 위하여는 천연섬유 코튼의 경자기술을 더욱 발전시키는 것이 매우 중요하다고 하겠습니다.
▶ 코튼의 장점
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피부에 닿는 감촉이 매우 부드럽습니다.
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흡습성이 우수하며 땀의 발산이 빠릅니다.
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흡습성이 우수하므로 대부분의 염료에 염색성이 우수합니다.
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코튼섬유의 중공구조는 보온성을 줍니다.
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물에 젖을 때 오히려 강도가 강해진다. 따라서 세탁성이 우수합니다.
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알카리와 열에 강하므로 세탁 및 다림질이 매우 쉽다. 특히 살균을 위해 고열에 삶아도 됩니다.
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마찰에 의한 정전기 발생이 거의 없어 피부에 불쾌감을 주지 않습니다.
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열 전도도가 타섬유에 비해 높기 때문에 무더위시에도 피부에 시원한 느낌을 줍니다.
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코튼섬유의 표면은 마이크로피브릴로 되어있어 표면감촉이 상쾌하고 드라이하며 화학섬유 표면에서 느끼는 끈끈한 느낌이 없습니다.
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최초 섬유제품 용도 이후에는 와이퍼 등 타용도 이용 또는 재생면으로 사용가능하고 마지막으로 생분해되어 지구환경을 보호합니다.
과거에는 코튼의 단점으로 구김이 잘 가며 세탁시 수축이 높고, 곰팡이에 쉽게 공격을 당하던 문제가, 최근 기술발전으로 액체암모니아 가공, 실켓가공, 구김방지 형태안정가공, 항균방취가공 등으로 거의 해결이 되고 있어, 이제는 참으로 코튼섬유의 진가를 재발견, 패션과 기능면에서 그 특성을 더욱 발휘할 수 있는 시대가 되었습니다.
▶ 코튼의 기능성
일반적인 양말을 생각해 보십시오. 그저 단순히 평범한 아이템처럼 보이지만 그 단순한 양말은 관리하기 쉽고 착용감이 편하며 유연하고 또한 질기고 흡수성이 좋으며, 숨을 쉬는 스트레치성의 항균성과 필프리, 계절을 타지 않으며, 어떤 특정한 스포츠와 수많은 사람들을 위해 존재하고 있습니다. 휴~ 이런 단순한 형태에 아주 많은기능들이 있군요. 그 어떤 것도 코튼만큼의 기능을 하는 것은 없습니다.
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부드러움 : 코튼은 당신의 터치감각에 호소한다. 그리고 심지어 옷으로 더욱 부드러워진다.(청바지를 생각해보세요)
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통기성 : 코튼의 다공성 구조는 피부로부터 수분을 몰아내고 공기를 효과적으로 받아들입니다. 이것은 운동을 할 시에는 아주 중요합니다. 체내로부터 생산된 수분이 증발되어야 하고 또한 우리의 몸을 식혀야할 때, 코튼은 당신을 더 오랫동안 편안하게 하기 위해서 더 많은 수분을 모읍니다. 따라서 이것은 액티브 스포츠웨어에 있어 특별히 좋은 선택이 될것입니다.
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흡습성 : 코튼은 친수성이 높습니다. 다시 말하면 코튼은 스폰지처럼 물을 쉽게 흡수하고 합성섬유보다 물을 훨씬 많이 저장합니다. 이것은 물을 저자알 수 있는 양의 중요성 뿐만아니라, 몸으로부터 수분을 대기중으로 빨리 증발시키는 것을 의미합니다. 이런 코튼 서유소의 작은 구멍이나 모세관의 사이즈와 분포또한 이러한 목적에 부합한다. 가장 목마른 타올이 순면이라는 것은 의심할 여지가 없습니다.
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계절을 타지 않는 편안함 : 코튼은 코튼의 자연적인 속성으로 인하여 편안하다. 즉 숨을 쉬고, 흡습성이 있는 코튼의 극세한 다공성(포러스)의 구조는 윌 피부와 패브릭 사이의 수분 증발을 가로막지 않습니다. 우리가 운동을 할 때 코튼은 수분을 재빨리 피부로부터 증발시켜 시원하게 식힙니다. 코튼의 자연꼬임에 의한 부피감과 포러스(다공성) 천연적 속성은 공기를 잡아 온기와 냉기의 차단벽을 형성합니다.
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내후성 : 발수가공된 조밀하게 짜여진 코튼은 아웃웨어를 숨을 쉬게 하지만 바람이나 비는 막아줍니다.
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내후성 : 코튼의 강한 섬유소는 코튼을 가장 힘든 작업에도 잘 견디도록 한다. 그렇다고해서 코튼은 오래 입기위해 아주 견고할 필요는 없습니다. 조밀하고 섬세한 코튼 패브릭은 당신이 좋아하는 드레스를 아름답게 보이게 하고, 오래입을 수 있도록 도와줍니다.
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저 알러지 : 알레르기 반응을 일으키는 경향이 낮으며 유아나 알레르기를 가지고 있는 사람들, 의약품, 위생용품이나 건강을 촉진시킬 수 있는 미용촉진품에 이상적입니다. 대걸레, 거즈 등 코튼은 실험실에서도 훌륭한 역할을 수행합니다.
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생물 분해성 : 코튼으로 만들어진 상품은 생물 분해성이 있는 것으로 잘 알려져 있습니다. 균류와 토양에서 발견되는 박테리아를 포함한 미생물은 수분과 열이 합성될 때 화학분해를 일으키는 효소를 분비합니다.
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정전기 방지 : 이것은 주로 코튼의 습기에 기인합니다. 정전기 전하로부터의 자유는 쇼크로부터 보호할 수 있는 최종상품에 있어 매우 중요합니다. 이것은 우리가 입고 있는 바지가 양말에 달라붙지 않도록 한다는 것입니다.
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구김 방지가공 : 100% 코튼을 링클프로로 만드는 새로운 기술, 슬랙스로부터 시트에 이르기까지 소비자들은 관리가 편한 자연적인 포근함과 코튼의 편안함을 즐길수 있습니다.
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주름안정성 : 코튼은 이제 화학이나 열처리고 인하여 접음선이나 플리츠를 유지할 수 있다. 수많은 가공중의 하나와 원다처리만이 주름 안정성을 증대시킬 수 있습니다.
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자외선 차단 : 코튼 패브릭은 태양의 해로운 광선을 막기위해 특별히 처리될 수 있다. 심지어 가공없이도 코튼이 중간톤이나 강한톤으로 염색시 자외선차단 프로텍션을 제공합니다.
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방염가공 : 방염가공은 의복, 군복, 아이들의 슬립웨어를 화염으로부터 보호하도록 고안된 코튼 패브릭에 이용된다. 방염가공 코튼은 훨씬 편안하고, 통기성이 있으며, FR처리된 합성섬유보다 덜 비쌉니다.
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항균성 : 결국, 우리가 처음 이야기를 시작한 양말로 돌아왔다. 항균가공의 좋은 점은 역겨운 냄새와 곰팡이 그리고 사상균등의 증산을 저해하는 것입니다. 현재 푸드 서비스용 코튼 유니폼은 항균처리가 되고 있어 머지않아 언더웨어와 스포츠 어패럴에도 사용될 것입니다.
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자료출처대한방직협회
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