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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 드라이클리닝이 권장되는 대표적인 섬유인 양모와 레이온에 대하여, 웨트클리닝으로 인한 섬유의 형태변화율을 살펴보고, 이를 최소화하고 동시에 세탁성능을 향상시킬 수 있는 웨트클리닝의 조건을 규명하고자 하였다. 또한 시판되고 있는 다양한 웨트클리닝 세제들의 세탁성능과 치수 안정 효과를 드라이클리닝과 비교 평가하였다.
- 본 연구는 드라이클리닝 권장 소재들을 웨트클리닝에 적용함으로써 드라이클리닝 대체 세탁의 가능성을 알아보고자 하였다. 대표적인 드라이클리닝 권장 소재를 사용하여 다양한 세탁조건에 따라 치수 안정성을 평가하였고, 시판되는 웨트클리닝 세제의 세탁성능과 직물에 대한 치수 안정성을 드라이클리닝과 비교하여 평가하였다.
제안 방법
- 10회 세탁실험에서 시료들이 3회 세탁 이후에는 형태변화가 거의 나타나지 않은 결과를 고려하여, 3회 세탁 후 시료의 형태변화율을 비교 평가하였다. [Fig.
- 본 연구는 드라이클리닝 권장 소재들을 웨트클리닝에 적용함으로써 드라이클리닝 대체 세탁의 가능성을 알아보고자 하였다. 대표적인 드라이클리닝 권장 소재를 사용하여 다양한 세탁조건에 따라 치수 안정성을 평가하였고, 시판되는 웨트클리닝 세제의 세탁성능과 직물에 대한 치수 안정성을 드라이클리닝과 비교하여 평가하였다.
- 드라이클리닝과 웨트클리닝 세제를 사용하여 세탁성능을 평가하였다. [Fig.
- 따라서 16종의 세제 중 세탁성능이 우수한 5종(D6, D8, D12, D13, D14)의 세제를 선별하여 3회에 걸쳐 세탁성능의 재현성을 평가하였다. [Fig.
- 손세탁은 세제에서 추천하는 세탁시간인 3분으로 세탁하였는데, 이는 기계세탁과 비교하였을 때 기계력 뿐만이 아닌 세탁시간에서도 차이가 있었다. 따라서 세탁시간에 의한 변수를 제어하기 위하여 손세탁시간을 기계세탁시간인 25분과 동일하게 적용하여 양모 시료 A와 레이온 시료 D를 대표적으로 실험하였다. 그 결과 [Fig.
- 따라서 본 연구에서는 드라이클리닝이 권장되는 대표적인 섬유인 양모와 레이온에 대하여, 웨트클리닝으로 인한 섬유의 형태변화율을 살펴보고, 이를 최소화하고 동시에 세탁성능을 향상시킬 수 있는 웨트클리닝의 조건을 규명하고자 하였다. 또한 시판되고 있는 다양한 웨트클리닝 세제들의 세탁성능과 치수 안정 효과를 드라이클리닝과 비교 평가하였다.
- 색차계(Yasuda Seiki)를 사용하여 표면반사율을 측정하였다. 그리고 표면반사율을 K/S 값으로 환산한 후, 다음과 같은 식을 통해 세척률을 계산하였다.
- 세탁 이후, 건조되기까지 시료들의 형태변화과정을 관찰하기 위하여 탈수 후 시료의 함수율을 측정하고 탈수 이후부터 건조에 이르기까지 시료의 형태변화거동을 살펴 보았다. [Fig.
- 사용된 16종 세제의 pH는 [Table 2]와 같다. 세탁성능을 확인하기 위해서 EMPA101, EMPA107과 일본 습식 오염포를 사용하였으며, 구체적인 세탁조건은 [Table 3]에 제시되었다.
- 세탁은 손세탁과 기계세탁의 방법을 사용하였다. 손세탁은 3분간 침지, 3회 헹굼, 3분간 탈수하였고, 기계세탁은 울코스 세탁 25분(30rpm 2초 회전/20초 정지), 3회 헹굼, 3분간 탈수하였다.
- 시판되고 있는 웨트클리닝 세제 16종을 선정하였고, 카본블랙과 올리브 오일을 함유한 양모 인공 오염포인 EMPA 107과 천연 오구와 유사한 습식 오염포를 사용하여 세탁성능을 비교 평가하였다. 세탁조건은 3, 4, 7, 8번을 이용하였는데, 이들 조건에서 탈수 속도 1,200rpm과 세탁시간 25분은 동일하지만, 세탁온도는 15℃(세탁조건 3/7)와 30℃(세탁조건 4/8)로 다르며, 손세탁(세탁조건 3/4)과 기계세탁(세탁조건 7/8)으로 구분되어 실시되었다.
- 세탁은 손세탁과 기계세탁의 방법을 사용하였다. 손세탁은 3분간 침지, 3회 헹굼, 3분간 탈수하였고, 기계세탁은 울코스 세탁 25분(30rpm 2초 회전/20초 정지), 3회 헹굼, 3분간 탈수하였다. 세탁 후 시료들은 그늘에 뉘어서 자연 건조하였다.
- 시판되고 있는 웨트클리닝 세제 16종을 선정하였고, 카본블랙과 올리브 오일을 함유한 양모 인공 오염포인 EMPA 107과 천연 오구와 유사한 습식 오염포를 사용하여 세탁성능을 비교 평가하였다. 세탁조건은 3, 4, 7, 8번을 이용하였는데, 이들 조건에서 탈수 속도 1,200rpm과 세탁시간 25분은 동일하지만, 세탁온도는 15℃(세탁조건 3/7)와 30℃(세탁조건 4/8)로 다르며, 손세탁(세탁조건 3/4)과 기계세탁(세탁조건 7/8)으로 구분되어 실시되었다.
- 웨트클리닝 세제의 치수 안정성을 평가하기 위하여, 위에서 선별된 5종 세제를 사용하여 7번과 8번의 세탁 조건에서 시료 A를 3회 세탁 한 후 형태변화율을 측정하였고 [Fig. 9]에 나타냈다. 위사 방향의 치수 안정성은 세제 D12를 사용하였을 때 다소 양호하게 나타났지만 경사 방향에서는 세제에 따른 차이가 크게 나타나지 않았다.
대상 데이터
- 세제에 대한 영향도를 살펴보는 실험에서는 시판되는 국내·외 웨트클리닝용 세제 16종(D1~D16)을 사용하였고, 이 외의 실험에서는 중성세제 1종(D1)을 선택하여, 권장사용량 2g/l를 사용하였다.
- 시료는 대표적 겨울용 양복지인 양모/캐시미어(85/15), 대표적 여름용 양복지인 양모/모헤어(60/40), 그리고 양모(100), 레이온(100)의 표준시험포를 사용하였으며 시료의 특성은 [Table 1]과 같다.
이론/모형
- 형태변화율을 이용하여 치수 안정성을 평가하였으며, 이 때의 형태변화율은 AATCC 135에 준하여 측정한 값을 이용하여 다음과 같이 계산되었다.
성능/효과
- 1. 모든 시료는 세탁횟수가 증가함에 따라 수축하였으며, 특히 1회 세탁 후 현저하게 수축하는 것을 확인하였다. 의류제품 제조 공정에서 충분한 습식 공정을 통하여 직물의 완화수축 영향을 미리 제거한다면, 의류 제품의 세탁에 의한 치수 안정성은 크게 개선되고, 양모나 레이온을 함유한 소재들의 웨트클리닝 적용 가능성이 기대된다.
- 2. 양모를 함유한 소재는 세탁과정에서 기계력과 세탁온도의 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 기계력을 최소화하고 세탁온도를 낮추어 적절한 세탁조건을 유지한다면 양모 소재의 치수 안정성을 극대화하는 웨트클리닝 세탁이 가능할 것으로 생각된다.
- 3. 시판되는 웨트클리닝 세제의 세탁조건에 따른 오염포의 세탁성능은 기계력과 세탁온도가 높을수록 우수하였고, pH가 다소 높은 약알칼리성 세제의 세탁성능이 우수한 것으로 나타났다. 오염포의 종류에 따라 세제별 세탁성능의 차이가 다르게 나타났으며, 세제와 오염포의 상호작용에 대한 연구는 차후에 심층적으로 행해져야 할 필요가 있는 것으로 사료된다.
- 4. 웨트클리닝이 드라이클리닝에 비하여 세탁 후 시료의 치수 안정성은 다소 낮았지만, 세탁성능은 웨트클리닝이 우수하였다. 따라서 독성이 적고, 친환경적이며 치수 안정성과 세탁성능이 모두 우수한 웨트클리닝이 드라이클리닝을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.
- [Fig. 5]에 나타난 시료들의 형태변화율과 탈수 후 함수율의 관계에서 볼 수 있듯이, 양모를 함유한 시료 A, B, C의 형태변화율은 탈수 후 함수율에 따른 차이가 거의 나타나지 않은 것을 확인할 수 있지만, 시료 D는 형태변화율과 탈수 후 시료의 함수율의 상관관계가 매우 높게 나타났다.
- 따라서 16종의 세제 중 세탁성능이 우수한 5종(D6, D8, D12, D13, D14)의 세제를 선별하여 3회에 걸쳐 세탁성능의 재현성을 평가하였다. [Fig. 8]에 나타난 것과 같이 EMPA 107은 D8, D12에서, 습식 오염포는 D6, D13에서 세탁성능이 우수하게 나타났으며, 오염포의 종류에 따른 세제별 세탁특성이 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 이러한 특성은 3회 세탁과정에서 매번 같은 경향을 나타내고 있었다.
- 양모를 함유하고 있는 시료 A, B, C는 30℃보다 낮은 15℃에서 세탁하였을 때 치수 안정성이 양호하였고, 탈수 속도에 의한 차이는 크게 나타나지 않았다. 또한 기계세탁에 비해 손세탁의 치수 안정성이 우수함을 확인하였다.
- 11]에 나타난 것과 같이 웨트클리닝이 드라이클리닝에 비해 치수 안정성이 다소 낮지만, 이는 2% 이내의 수축으로 비교적 양호한 형태 안정성을 나타내고 있다. 또한 앞서 살펴본 양모의 세탁성능에서도 웨트클리닝이 드라이클리닝에 비해 고형 오구 제거에 더욱 유리하다는 것을 확인하였다. 따라서 이는 양모 섬유의 웨트클리닝 적용에 있어서 타당성을 뒷받침해주고 있다.
- 시료 D는 레이온 직물로, 양모를 함유한 다른 시료들에 비해 세탁 후 현저하게 수축한 것을 확인할 수 있었다. 또한 양모와는 반대로 세탁온도 15℃보다 30℃에서 치수 안정성이 우수한 경향을 보이고 있었다. Gill and Steele(1961)의 연구에 따르면 비스코스 레이온은 물의 온도가 상승함에 따라 레질리언스가 상승하였으며 30℃ 부근에서 레질리언스는 최고치를 나타내었다.
- 또한 카본블랙과 올리브 오일을 함유한 양모 오염포인 EMPA 107은 다른 오염포에 비하여 상대적으로 높은 세탁성능을 보였다. 특히 EMPA 107은 오구의 조성이 동일하지만 면 오염포인 EMPA 101에 비하여 우수한 세탁성능을 나타내었다.
- 하지만 레이온 시료 D는 다른 시료들에 비해 동일한 조건에서 탈수 후 시료의 함수율이 상대적으로 양모에 비해 50~60% 가량 높게 나타났으며, 탈수 속도가 낮은 시료는 탈수 속도가 높은 시료에 비해 탈수 직후 1% 정도 더 수축된 상태임을 확인하였다. 또한 탈수 이후부터 건조까지 시료의 형태변화는 세탁온도에 영향을 받아 세탁온도 30℃에서는 4.7% 내외, 15℃에서는 4.2% 내외로 일정한 수준으로 수축하는 것을 확인할 수 있다.
- 7]은 웨트클리닝 세제와 세탁조건에 따른 오염포의 세탁성능을 보여주고 있다. 모든 오염포는 손세탁보다는 기계세탁에서, 상온보다는 30℃에서 세탁하였을 때 세탁성능이 좋았다. 또한 16종의 웨트클리닝 세제들은 세제와 오염포의 종류에 따라 세탁성능에서 차이를 나타냈다.
- 반면 레이온 시료 D는 30℃에서 짧은 시간 동안 기계력을 최소화하여 세탁하고, 탈수 속도를 높게 하여 잔류 수분량을 줄였을 때, 건조 후 시료의 치수 안정성이 가장 우수하게 나타났다. 따라서 레이온은 세탁온도, 세탁시간, 기계력, 탈수 속도에 의한 모든 영향이 시료에 복합적으로 작용한 것으로 생각된다.
- 따라서 양모 시료는 세탁시간보다는 기계력에 의한 수축의 영향이 더욱 큰 것으로 사료된다. 반면, 레이온 시료 D는 세탁온도 30℃에서 손세탁시간에 따른 형태변화율은 차이가 거의 없고 세탁기의 기계력에 영향을 받는 것으로 나타났지만, 15℃에서 세탁하였을 때에는 손세탁시간이 길어짐에 따라 시료는 수축하였고, 세탁시간이 동일하여도 기계력이 주어지면 수축에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.
- 또한 16종의 웨트클리닝 세제들은 세제와 오염포의 종류에 따라 세탁성능에서 차이를 나타냈다. 세제의 pH를 측정한 결과 [Table 2]에 나타난 것과 같이 세제 D12를 제외하고는 대부분의 세제는 중성에 가까우며, 다른 세제에 비해 다소 알칼리성을 띠는 세제의 세탁성능이 다소 우수한 것으로 나타났다.
- 레이온 소재는 세탁온도, 기계력, 세탁시간, 탈수 속도 모두가 세탁 후 치수 안정성에 크게 영향을 미쳤다. 세탁시간과 기계력은 최소화하고, 30℃ 미온수에서 세탁하며 탈수 속도를 최대로 하였을 때, 레이온 소재의 치수 안정성이 가장 우수하였다.
- 시료 D는 레이온 직물로, 양모를 함유한 다른 시료들에 비해 세탁 후 현저하게 수축한 것을 확인할 수 있었다. 또한 양모와는 반대로 세탁온도 15℃보다 30℃에서 치수 안정성이 우수한 경향을 보이고 있었다.
- 6]은 시료들의 세탁조건에 따른 형태변화율을 종합적으로 나타내었다. 양모를 함유하고 있는 시료인 A, B, C는 세탁온도가 낮고, 기계력이 작을수록 치수 안정성이 우수하였으며 탈수 속도에 따른 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 따라서 양모 직물은 탈수 후 잔류 수분량이 수축에 미치는 영향은 미미하지만, 세탁온도나 기계력에 의한 영향이 더욱 큰 것으로 사료된다.
- 4]에 나타난 것과 같이 탈수 후 시료의 함수율은 탈수 속도에 따라 20~30% 정도 차이가 나타났으며, 양모를 함유한 시료 A, B, C는 함수율이 비슷한 경향을 나타내고 있었다. 탈수에서부터 건조에 이르기까지 A, B, C는 각각 0.5%, 0.1%, 2.3% 내외로 수축하였으며, 시료에 따라 일정한 수준으로 수축하는 경향을 확인할 수 있었다. 따라서 양모를 함유하는 시료는 탈수 후 탈수 속도에 의한 잔류 수분의 영향은 거의 없으며, 세탁과정에서 세탁조건이 시료의 형태 변화에 큰 영향을 미치는 것으로 생각된다.
- 특히 시료 B는 다른 양모 시료에 비해 형태변화율이 현저하게 크게 나타난 것을 확인하였다. 시료 B는 꼬임이 많은 강연사를 사용한 소재로 실의 꼬임에 의해 세탁 후 완화수축의 영향이 매우 크게 작용한 것으로 생각된다.
- 따라서 양모를 함유하는 시료는 탈수 후 탈수 속도에 의한 잔류 수분의 영향은 거의 없으며, 세탁과정에서 세탁조건이 시료의 형태 변화에 큰 영향을 미치는 것으로 생각된다. 하지만 레이온 시료 D는 다른 시료들에 비해 동일한 조건에서 탈수 후 시료의 함수율이 상대적으로 양모에 비해 50~60% 가량 높게 나타났으며, 탈수 속도가 낮은 시료는 탈수 속도가 높은 시료에 비해 탈수 직후 1% 정도 더 수축된 상태임을 확인하였다. 또한 탈수 이후부터 건조까지 시료의 형태변화는 세탁온도에 영향을 받아 세탁온도 30℃에서는 4.
후속연구
- 따라서 독성이 적고, 친환경적이며 치수 안정성과 세탁성능이 모두 우수한 웨트클리닝이 드라이클리닝을 대체할 수 있을 것으로 기대된다. 나아가 이를 토대로 웨트클리닝에 대한 사회적 인지도를 향상시키고, 이를 상용화하기 위해 취급 표시 라벨을 재정립하고 의류 제품에 적용하는 노력이 뒤따라져야 할 것이다.
- 양모를 함유한 소재는 세탁과정에서 기계력과 세탁온도의 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 기계력을 최소화하고 세탁온도를 낮추어 적절한 세탁조건을 유지한다면 양모 소재의 치수 안정성을 극대화하는 웨트클리닝 세탁이 가능할 것으로 생각된다. 레이온 소재는 세탁온도, 기계력, 세탁시간, 탈수 속도 모두가 세탁 후 치수 안정성에 크게 영향을 미쳤다.
- 웨트클리닝이 드라이클리닝에 비하여 세탁 후 시료의 치수 안정성은 다소 낮았지만, 세탁성능은 웨트클리닝이 우수하였다. 따라서 독성이 적고, 친환경적이며 치수 안정성과 세탁성능이 모두 우수한 웨트클리닝이 드라이클리닝을 대체할 수 있을 것으로 기대된다. 나아가 이를 토대로 웨트클리닝에 대한 사회적 인지도를 향상시키고, 이를 상용화하기 위해 취급 표시 라벨을 재정립하고 의류 제품에 적용하는 노력이 뒤따라져야 할 것이다.
- 이러한 특성들은 양모 섬유 표면에 오구의 부착을 방해하는데 기여한다(Hopkins, 1953). 따라서 양모 섬유는 다른 섬유에 비해 오염의 가능성이 낮은 만큼 세탁에 있어 보다 완화된 세탁방법의 적용도 가능할 것으로 기대된다.
- 시판되는 웨트클리닝 세제의 세탁조건에 따른 오염포의 세탁성능은 기계력과 세탁온도가 높을수록 우수하였고, pH가 다소 높은 약알칼리성 세제의 세탁성능이 우수한 것으로 나타났다. 오염포의 종류에 따라 세제별 세탁성능의 차이가 다르게 나타났으며, 세제와 오염포의 상호작용에 대한 연구는 차후에 심층적으로 행해져야 할 필요가 있는 것으로 사료된다. 웨트클리닝 세제에 따른 시료의 치수 안정성 차이는 크게 나타나지 않았다.
- 모든 시료는 세탁횟수가 증가함에 따라 수축하였으며, 특히 1회 세탁 후 현저하게 수축하는 것을 확인하였다. 의류제품 제조 공정에서 충분한 습식 공정을 통하여 직물의 완화수축 영향을 미리 제거한다면, 의류 제품의 세탁에 의한 치수 안정성은 크게 개선되고, 양모나 레이온을 함유한 소재들의 웨트클리닝 적용 가능성이 기대된다.
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