[논문]섬도제어 연신공정에 의한 세섬화 양모 소재의 물성 연구

김미경; 전병대; 정재석

doi:10.5764/tcf.2016.28.4.253

섬도제어 연신공정에 의한 세섬화 양모 소재의 물성 연구
Physical Properties and Dyeability of Fine Count Wool Yarns and Its Fabrics by Drawing Process of Fineness Control 원문보기

韓國染色加工學會誌 = Textile coloration and finishing, v.28 no.4, 2016년, pp.253 - 270

김미경 (DYETEC연구원) , 전병대 ((주)아즈텍WB) , 정재석 (한국섬유개발연구원)

Abstract ▼ AI-Helper

In the wool textile industry, the necessity for technology development has been steadily raised to create improved fineness and yarn count of existing wool yarns with thick fineness for ensuring higher quality grades of wool yarn. Recently, through controlling fineness of wool yarn for making finer wool in relation with environmentally-friendly and high-sensitivity trend, a differentiated continuous drawing process where the quality of wool can be artificially manipulated has been suggested in the latest textile industry. This study investigated the basic conditions during the continuous drawing process which enable to manufacture wool yarn with fine count by controlling reducing agent treatment, physical drawing and drying after reducing agent treatment, and oxidizing agent post-treatment conditions. Furthermore, this study reviewed the drawing effects by applying the basic conditions for reduction and oxidation reaction in the drawing processes of wool/cashmere, wool/silk, wool/polyester blended yarns as well as such wool yarns. Also, in order to review the practicability, this study examined the physical properties and dyeability of drawn wool yarn applied textile materials in comparison with normal wool yarn applied textile materials.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 연구에서는 이러한 단백질 섬유의 연신기술과 연계하여 기존 태섬도 단백질 섬유의 세섬화 위하여 양모 연신 공정 조건을 위한 물리화학적 전처리 조건 및 물성변화 특성을 조사하고 양모 및 양모 복합 원사에 대한 적용가능성을 고찰하였다. 또한 이러한 양모섬유 연신사를 이용한 직물들의 염색성 변화와 치수안정성 및 태 특성 등의 물성 수준을 조사함으로서 품질 안정성 고찰 통한 제품화 전개 가능성을 검토하였다.
본 연구에서는 이러한 단백질 섬유의 연신기술과 연계하여 기존 태섬도 단백질 섬유의 세섬화 위하여 양모 연신 공정 조건을 위한 물리화학적 전처리 조건 및 물성변화 특성을 조사하고 양모 및 양모 복합 원사에 대한 적용가능성을 고찰하였다. 또한 이러한 양모섬유 연신사를 이용한 직물들의 염색성 변화와 치수안정성 및 태 특성 등의 물성 수준을 조사함으로서 품질 안정성 고찰 통한 제품화 전개 가능성을 검토하였다.

제안 방법

본 연구에서는 기존 태섬도 양모소재를 이용하여 보다 세섬도의 양모섬유 획득을 위해 최근 제시되고 있는 양모의 연속식 연신기술 공정 과정에서 양모 환원제 처리후의 물리적 연신과 건조 및 산화 세팅을 제어하여 원사의 번수와 섬도를 가늘게 제조하는 기초조건을 조사하였으며, 양모 연신 방적사 적용 소재의 물성 및 염색성을 일반 양모 방적사 적용 소재와 비교하여 연신 양모 방적사의 실용성을 검토 하였다. 또한 이러한 양모 단독 원사 뿐만 아니라 양모/캐시미어, 양모/실크, 양모/폴리에스테르 혼섬 방적사에 대한 연신공정 적용에 따른 연신효과를 검토하였다.
본 연구에서는 기존 태섬도 양모소재를 이용하여 보다 세섬도의 양모섬유 획득을 위해 최근 제시되고 있는 양모의 연속식 연신기술 공정 과정에서 양모 환원제 처리후의 물리적 연신과 건조 및 산화 세팅을 제어하여 원사의 번수와 섬도를 가늘게 제조하는 기초조건을 조사하였으며, 양모 연신 방적사 적용 소재의 물성 및 염색성을 일반 양모 방적사 적용 소재와 비교하여 연신 양모 방적사의 실용성을 검토 하였다. 또한 이러한 양모 단독 원사 뿐만 아니라 양모/캐시미어, 양모/실크, 양모/폴리에스테르 혼섬 방적사에 대한 연신공정 적용에 따른 연신효과를 검토하였다.

대상 데이터

0Nm의 양모 방적원사를 사용하였다. 또한 양모 및 양모 혼섬 방적원사의 연신효과를 비 교 조 사 하 기 위 하 여 3종 의 100% 양 모 원 사(2/31.1Nm, 2/60.2Nm, 2/80.0Nm)와 양모와 혼섬사 혼 용 율 이 각 70%/30%인 양 모 /캐 시 미 어(2/48.6Nm) 및 양모/실크 혼섬 방적사(2/78.2Nm) 각 1종, 그리고 양모와 혼섬사 혼용율이 각 80%/20% 인 양모/폴리에스테르 혼섬 방적사(2/72.0Nm, 2/52.0Nm) 2종을 각각 사용하였다.
본 연구에서는 우선적으로 대표적인 천연 단백질 섬유인 양모섬유를 기준으로 연신공정시 환원제, 산화제전, 후처리 조건을 조사하기 위하여 Table 1과 같이 2/60.2Nm과 2/80.0Nm의 양모 방적원사를 사용하였다. 또한 양모 및 양모 혼섬 방적원사의 연신효과를 비 교 조 사 하 기 위 하 여 3종 의 100% 양 모 원 사(2/31.

성능/효과

1. 양모 원사의 연신공정 위한 환원제 전처리 및 산화제 후처리 조건 연구에서 환원제 및 산화제는 각 5%soln. 농도에서 40~60℃ 범위내 온도조건으로 처리하는 것이 생산성 고려한 연신공정 적용에 비교적 적절하였다. 특히 2/80Nm 또는 2/100Nm 수준의 비교적 섬도가 낮은 양모 원사 연신 처리시에는 물성확보 고려하여 40℃ 내외 온도조건으로 처리하는 것이 적절하였다.
2. 양모 100%의 순모 원사는 환원제 처리 후 연신비 1.4이내의 연신과 산화 후처리에 의해 번수와 섬도가 가늘게 제어되어 연신효과가 나타났으며, 실용적 수준의 물성을 확보하였다. 양모/캐시미어 혼섬 방적사의 경우 100% 양모 원사와 유사하게 번수와 섬도 제어 가능하나 연신 후 번수의 변동이 상대적으로 크게 나타나고 있었으며, 양모/실크 혼섬 방적사의 경우 연신공정 통한 번수제어는 가능하나 섬도의 변화가 미약하게 나타나 실용적 가치는 낮았다.
3. 2/80Nm과 2/100Nm의 일반 양모 방적사 적용 일반 양모직물과 연신 후의 2/60Nm과 2/80Nm의 연신 양모 방적사를 적용한 연신 양모직물에 대한 산성염료 염색성을 비교한 결과 연신사 적용 양모직물의 염착속도 및 염색성이 약간 우수하였다. 2/80Nm 양모 방적사 보다 2/100Nm 양모 방적사 세섬화 특성으로 인해 염색 색상강도가 약간 낮게 나타났으나, 전체적으로 최종 염색성에서 그 차이는 크지 않았고, 연신 이후에도 균염의 염색물을 획득하였다.
4. 2/80Nm 및 2/100Nm의 연신 양모 방적사 직물 염색포의 견뢰도는 4급 이상 수준이고, 인장 강신도 및 필링성, 치수변화율 등의 물성 등도 전체적으로 기존 일반 양모 방적사 적용 직물 염색포와 비슷한 실용적 측면에서 양호한 특성을 보였다. 그리고 연신사 사용한 경우와 기존 일반 양모 원사 사용한 특성은 비슷한 수준을 나타내고 있었는데 2/80Nm 적용 직물은 men's suit 기준 하에서, 2/100Nm 적용 소재는 women's suit 기준 하에서 보다 양호한 종합태 특성을 보였다.

후속연구

결론적으로 섬유의 습윤 상태에서 연신하는 본 연신 기술은 양모 등의 단백질 섬유에는 적용되지만, 폴리에스테르 등의 합성섬유에는 적용이 어려우며, 추가적으로 연신효과를 원한다면 추후 열연신과 병행하는 공정을 추가해야 할 것으로 판단된다.
따라서 본 연구에서는 양모 환원제 전처리 후 물리적 연신비율을 30%~70% 사이에서 제어하고, 건조 및 산화세팅을 실시하여 원사의 번수와 섬도를 가늘게 제조하는 최적 조건을 조사하였고, 이는 향후 원료 및 원사의 굵기에 따른 품질 및 가격적 장점을 발현하는 효과가 기대될 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	국내에서 보유한 실의 굵기를 가늘게 만드는 기술이 가진 문제점은?	한편 국내에서도 양모 원사 상태로 행크타입의 배치식 공정의 양모 연신기술을 이용하여 실의 굵기를 가늘게 만드는 기술이 존재하고 있으나 양모산업에 있어서 근원적 양모품질 기준인 원료 섬도가 아닌 단순히 원사 굵기를 변화시킨 사례로 품질이 불균일한 경우가 많아 양모산업 시장에서 통용되기 어려운 기술로서 대부분 편사용으로 적용할 수 밖에 없었다18-22) .
	단백질 섬유의 연신기술의 실시 과정은?	이러한 기술은 단백질 섬유의 섬도를 제어하기 위해 연속설비에서 롤러간 파지력을 이용한 연속식 연신장치 개발을 통해 굵은 섬도의 태번수 원사를 가는 섬도의 세번수 원사로 제어할 수 있는 차별화 기술이라고 할 수 있다. 실질적으로는 양모 등의 단백질 섬유의 전처리 환원공정과 후처리 산화공정이 연신작용과 동시에 일어날 수 있는 실용화 차원의 quick and easy process의 연속형의 연신공정으로서, 양모의 화학적 전처리 환원장치를 통하여 섬유내부의 시스틴 결합이 절단되고 연속적 연신장치를 통하여 양모연신 파지 롤러구간에서 평균섬유장 이내에서 고정한 후 연신하면 원사의 번수와 섬도를 적절히 제어되어 원사의 굵기와 섬유의 섬도가 동시에 가늘게 변하게 되며, 이들 연신 원사는 건조 및 산화장치에 의하여 단백질 섬유의 시스틴결합을 재결합시키는 연속식 섬도제어 기술이다.
	CSIRO의 토대기술이 지닌 단점은?	이를 이용하여 상품명 OPTIM Max 및 OPTIM Fine이라는 상품명으로 제품화하였으나 제품 품질 및 고가격으로 인해 상업화가 미진하였으며, 현재는 호주 Australian Wool Services와 Michell Australia가 공동으로 Acrana 상품명으로 제품화하기도 하였다12-17) . 그러나 이러한 CSIRO의 토대기술은 양모의 미세구조인 α-helical 구조가 βpleated sheet로 변하면서 양모의 기본 특성이 크게 변화되어 실크와 같은 stiff한 특성을 보이는 등 본래 양모의 탄력과 handle 저하 등의 물성 변성이 크고, 섬유장 길이가 과도하게 늘어나서 방적공정상의 어려움이 있다. 슬라이버 톱 상태에서 연신공정이 실시되므로 생산 처리공정이 복잡하고 제조원가가 높아 자연산 세섬도 원료보다 원가경쟁력이 낮은 단점이 있는 실정이다18-20) .

참고문헌 (23)

Q. C. John, Wool Price Stabilisation and Profit Risk for Wool Users, The Australian J. of Agricultural Economics, 27(1), 31(1983).

상세보기
K. Gurbaza, A Study on the Competitiveness of Mongolian Cashmere Industry, M.S. Thesis, Kyungpook National University, 2012.
W. Oxenham, Current and Future Trends in Yarn Production, J. of Textile and Apparel Technology and Management, 2(2), 1(2002).
S. G. Ko, Effect of the Structural and Surface Characteristics on the Texture Images of Woolen Fabric, M.S. Thesis, Yonsei University, 2002.
X. Xu, G. Huang, and P. Li, Research on Evenness of Woollen Cashmere Yarn, J. of Dong Hua University, 26(5), 522(2009).
L. X. Huang, Development of theWoolen 48Nm Cashmere Yarn, Advanced Materials Research:AMR, 750(3), 2303(2013).
M. Naebe and B. A. McGregor, Comfort Properties of Superfine Wool and Wool/cashmere Blend Yarns and Fabrics, J. of the Textile Institute, 104(6), 634(2013).

상세보기
B. A. McGregor and R. Postle, Worsted Cashmere Top and Yarns Blended with Low or High Curvature Superfine Merino Wool, Textile Research J., 77(10), 792(2007).

상세보기
L. Junghani and P. R. Lamb, Drafting and Evenness of Wool Yarns Produced on the PLYfiL, Sirospun, and Two-fold Systems, J. of the Textile Institute, 82(4), 514(1991).

상세보기
A. Kakvan, S. S. Najar, R. G. Saidi, and M. Nami, Effects of Draw Ratio and Elastic Core Yarn Positioning on Physical Properties of Elastic Wool/polyester Corespun Ring Yarns, J. of the Textile Institute, 98(1), 57 (2007).

상세보기
M. J. Nancarrow and A. A. Swan, "Assessment of Skin Types in the CSIRO Fine Wool Project Flock", Australian Society of Animal Production, Austria, p.368, 1998.
G. Bhat, "Structure and Properties ofHigh-Performance Fibers", The Textile Institute, Woodhead Publishing, UK, pp.384-386, 2016.
https://csiropedia.csiro.au/optim-fibre-processing, 2016.3.15.
http://www.invetech.com.au/portfolio/industrial-products/woolmark-wool-fibre-processing-machine-design, 2016.3.15.
http://www.gooddesignaustralia.com/awards/past/entry/optim-wool-fibre-process-ing-machine3/?year2002, 2016.3.15.
http://www.nikke.co.jp/business/Lines_1/tech/max.html, 2016.7.22.
G. R. S. Naylor, Fabric-evoked Prickle inWorsted Spun Single Jersey Fabrics Part 4: Extension from Wool to Optim TMfine Fiber, Textile Research J., 80(6), 537(2010).

상세보기
B. S. Jeon and Y. K. Jung, Fiber Behavior in the Drafting Process, Textile Science and Engineering, 38(3), 111(2001).
S. J. Kim, Development of High Sensible Fabrics Using Worsted Yarn Drawing Technology, Korean J. of the Science of Emotion and Sensibility, 10(4), 623(2007).
W. H. Han, S. J. Kim, and S. R. Kim, The Effects of Drawing Conditions on Physical Properties of the Drawn Worsted Yarns (I), Textile Coloration and Finishing, 22(1), 51(2010).

원문보기 상세보기
Cheil Industries Inc., Korea Pat, 10-2010-0001079 (2010).
B. H. Lee, Korea Pat, 10-1428924(2014).
Korea Textile Development Institute, J. S. Jeong, Y. S. Lee, Korea Pat, 10-1514922(2015).

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증