모직물 가공의 목적은 양모의 성질을 이용하여 기계적 또는 화학적 가공을 시행하여 모직물 특유의 외관과 태를 부여하고 섬유의 성능을 향상시키는 데 있다. 양모의 성질 중 가공과 관계가 깊은 특성은 형태안정성과 축융성이다. 따라서 모직물의 가공은 이러한 성질을 얼마나 잘 이용하는가가 가공직물의 품질에 크게 영향을 미친다. 또한 모직물의 가공은 다른 섬유와는 달리, 한 공정을 몇 번이고 되풀이하는 경우가 많다. 모직물에는 소모직물과 방모직물 및 양모와 다른 섬유의 혼방직물이 있다. 소모직물은 그 표면이 매끈하고 직물조직이 보이는 것이 많으며 Serge, Abardine, moslin 등이 그 대표적인 것이다. 방모직물은 제직한 채로는 외관이 조잡하고 촉감이 뻣뻣하다. 따라서 섬유가공에서 축융, 기모 등에 의해 직물의 조직이 보이지 않게 되고 증량된다. melton·flano, 모포 등은 여기에 속한다.
1) 축융성모직물에 습기와 열이 있는 상태에서 반복해서 열을 가하면, 섬유 표면에 있는 스케일에 의해 섬유가 엉켜서 펠트(felt)상으로 된다. 이것을 축융이라 하고 양모의 특유한 성질이다.
2) 열고정(Set)양모섬유는 증기 또는 열수 중에 처리하면 긴 분자간을 연결하는 결합의 일부가 끊어져 분자가 운동하고, 냉각시키면 새로운 결합을 생성해 형태가 고정된다. 모직물은 양모의 축융성과 고정성을 이용하거나, 기모나 전모(shearing)를 가해 가볍고 보온성이 풍부하며 부드럽고 탄력 있는 주름 잡히지 않는 직물로 가공된다.
1-2. 모직물의 섬유가공모직물의 섬유가공법을 섬유가공된 제품의 외관, 촉감으로 크게 나누면, 클리어 커트 가공·멜턴 가공· 드레스 페이스 가공이 있다.
1) 클리어 커트(clear-cut) 가공클리어 커트 가공은 모직물의 털을 완전히 제거하여 그 조직을 확실히 나타나게 하는 가공이다. Serge, Poral, Gabardine, Tropical 등이 이 방법으로 가공되고, 가공은 다음과 같은 목표로 행해진다.
양모의 축융성을 이용해 조직을 치밀하게 하는 한편 품질 향상을 위해서 부피, 두께와 밀도를 주어, 표면을 잔털로 덮게 하는 가공을 멜턴가공이라 한다. 방모직물의 멜턴, 플라노 등은 이 방법에 의해 가공되고, 축융정도에 따라 표면의 상태, 두께, 품질이나 부피 등을 가감할 수 있다.
3) 드레스 페이스(Dress-face) 가공
축융, 기모한 표면의 잔털을 눕혀 광택 있는 직물 표면으로 만드는 가공을 드레스 페이스 가공이라 한다.
소모직물의 Doeskin과 방모직물의 Velour, Beaver 등은 이 방법으로 가공된다.
직물의 표면은 부드럽고 가지런한 잔털로 덮여 있다. 드레스 페이스 가공공정은 멜턴가공과 비슷하나 그 위에 기모, 전모, 브러싱 등의 공정을 조합해 목적에 맞게 이 공정들을 반복해서 하는 것이 특징이다.
* Dress - face 가공의 공정예
검사→수정→세융→축융→자융→건융
→기모→샤링→브러싱→증융→검사→포장
이 공정은 모직물에서는 클리어 커트 가공에서만 행해지고, 면직물과 같은 가스 모소기로 생지표면의 잔털을 태워 제거한다.
2) 자융(煮絨, Crabbing)
모직물은 열고정의 목적으로 로울러에 감아 열수처리를 행하는 공정을 자융이라 한다.
자융은 주로 모직물의 클리어 가공에서 행해지고, 방적·제직 등의 공정에서 받은 각종의 변형을
제거하여 포질을 열고정해 정련이나 염색중의 작은 주름의 발생을 방지한다.
자융기(그림 2-6)는 한쌍의 로울러와 욕조로 되어 있다.
로울러 2는 증기관이 설치된 욕조 3속의 뜨거운 물에 침지되도록 되어 있고, 또 하나의 로울러 1은
적당히 가해진 추의 압력에 의해서 로울러 2의 회전에 따라 돌게 되어 있다.
실제 작업은 열탕 중에 20∼30분간 회전시킨 후 열탕을 냉수로 바꿔 급냉한다.
이 공정에서 직물의 표면이 평활해지고, 광택을 더해주며 태(handle)가 좋아 옷모양이 오래가는 모직물
특유의 촉감이 나온다.
[(그림2-6) 자융기]
모직물의 정련을 세융이라 한다. 소모직물의 세융은 직물의 제직상태가 흐트러지거나 접힌 주름이 생기지 않도록 하기 위해, 확포 세융기에서 행한다. 모직물을 고급 알코올세제나 비누, 무수탄산나트륨 등의 온액으로 세정한다. 방모직물의 멜턴가공에 있어서는 세융은 생지의 더러움을 제거할 뿐만 아니라 섬유를 팽윤시켜 다음의 축융공정의 전단계 준비가 된다. 축융전 세융을 1번 세정, 뒤의 것을 2번 세정이라 한다. 세융 후는 온탕에서 세정하지만 세융제의 일부는 양모에 남는다. 이것은 양모의 촉감에 중요한 관계가 있기 때문에 선택에 주의를 요한다. 로우프 세융기(그림 2-7)는 로울러의 압착작용으로 모직물을 눌러 세정한다. 이것은 주로 방모직물에 사용된다.
[(그림2-7) 로우프 세융기]
모직물을 비누액이나 묽은 산 또는 알칼리액으로 젖게 한 다음 압축력이나 마찰과 같은 기계적인 힘을 가하면 축융되어 모직물은 길이와 폭이 줄어들고 조직은 치밀해지며, 두께는 두껍게 되고 직물의 바닥이 펠트 모로 덮여 외관이 현저하게 변하며, 강력과 단위면적당 무게가 증가한다. 모 직물을 이러한 상태로 가공하는 것을 축융이라고 한다. 축융에 의해 모직물은 외관, 촉감이 바뀌고, 축융공정은 멜턴가공에 있어 모직물의 불량을 결정하는 중요한 인자이다. 비누액을 함유한 모직물은 축융기(그림 2-8)에서 축융된다. 축융작업 중에 자연히 발생하는 열이나 증발하는 수분에 의한 습윤의 정도, 더욱이 로울러에 가해지는 압력 등을 조절함에 따라 여러 가지 촉감을 가진 것을 만들어 낼 수 있다.
[(그림2-8) 회전식 축융기]
축융을 하는데는 가공중량과 폭을 결정할 필요가 있고, 폭은 관례상 정해져 있다. 길이는 다음 식으로 정하며, 축융에 의한 중량감소율은 10% 내외이다.
모직물의 기모는 주로 축융한 방모직물이 가공 대상인데, 축융에 의해서 생긴 천바닥의 털이 불규칙하게 겹쳐서 조직을 덮어 직물의 외관을 해치고 있는 것을 긁어 일으킴으로서, 여러 가지 모양의 외관을 나타내는 동시에 태를 부드럽게 하고 천을 부풀게 하여 보온성을 좋게 하는 기술이다. 또한 기모효과는 양모의 품질번수, 꼬임의 방향, 꼬임수 및 직물의 조직과 밀도에 의하여 영향을 받는다.
* 철심 기모기카드와이어를 철재 로울러에 나선형으로 감은 로울러를 사용하여 기모하는 장치이다. 철심의 끝이 직물방향으로 되어 있는 기모로울러를 단식이라고 하고, 바늘 끝이 반대방향으로 되어 있는 로울러가 한 개 간격으로 배치되어 있는 것을 복식이라고 한다. 복식이 기모효과가 좋기 때문에 자주 사용된다. 기모방식에는 건식과 습식이 있는데 건식방법이 기모력이 강하고 능률적이지만, 직물의 강도를 저하시키는 결점이 있다.(그림 2-9)
[(그림2-9) 단식(좌) 및 복식(우) 기모 로울러]
축융, 기모 공정에서 생긴 직물표면의 잔털이나 직물의 파일을 고르게 깎아 다듬는 것을 전모라 한다. 축융된 모직물은 표면과 조직내부에 잔털이 발생하고 있기 때문에, 외관을 정돈하기 위해서 표면의 잔털을 전모기로 깎아 고르게 한다. 소모직물에 행해지기도 하지만 대부분 방모직물의 축융, 기모 후에 행해진다. 모직물을 환상(環狀)으로 하여 기계에 통과시켜 급회전(800∼1,200rpm)하는 회전 날과 평날 사이에서 잔털을 깎아 낸다.(그림 2-10)
[(그림2-10) 전모기 {회전날(좌상), 구조도(좌하), 원리(우)}]
회전하는 솔(brush)로 털 부스러기를 제거함과 동시에 잔털을 빗질하여 한 방향으로 모아 덮는 작업을 브러싱이라 한다. 전모후의 브러싱은 증기로 습기를 가하면서 적당한 광택을 내기 위해 행해진다.
8) 내핑(Napping)이미 축융, 기모시킨 모직물에 적당한 습기와 열을 부여하여 위에서부터 소형 브러시 혹은 마찰 판으로 전후, 좌우, 경사면으로 마찰시켜 직물표면에 물방울, 물결, 소용돌이 모양 등 잔털무늬를 만들어 내는 공정을 napping이라 한다. 이 가공은 유행에 좌우되는 일이 많다.(그림 2-11)
[(그림2-11) 내핑기]
모직물은 다른 직물과 비교해 탄성이 크기 때문에 캘린더와 같은 순간적인 압력과 가열로는 광택내기가 어렵다. 따라서 모직물을 적당한 습기를 준 다음 가열하면서 평면접촉에 의해서 비교적 오랫동안 가압하여 직물의 표면이 평활하게 하는 공정을 압융이라 한다.
(1) 페이퍼 프레스(Paper press)모직물을 접어 그 사이에 광택지를 넣어 가열, 가압해서 광내기를 하는 기계(그림 2-12)로 flat press라고도 한다. 비능률적이지만 반영구적인 광택을 얻을 수 있기 때문에 소모직물에 사용된다.
[(그림2-12) 페이퍼 프레스 (Paper press) 압융기]
이것은 회전 실린더에 의해 마찰 구동되는 포를 여기에 접하는 광택판 위에서 미끄러지게 하면서 실린더와 광택판 사이에서 가열·가압해서 압융하는 기계로 주로 방모직물에 이용된다.
10) 증융(蒸絨, Decatizing)정련과 염색 등을 마친 모직물을 구멍이 있는 실린더에 감아 실린더 내부에서 증기로 분출·증열시켜 직물표면을 고정시키고, 천 바닥을 평활하게 하는 동시에 영구적인 광택을 주기 위한 공정을 증융이라 한다. Crabing(자융)이 그 후의 공정의 전처리로서 행해지는 것에 반해 증융은 모직물 섬유가공의 최종공정으로서 행해진다. 증융의 목적은 모직물의 형태를 정돈하고 표면을 평활하게 함과 동시에, 온화하고 영구적인 광택을 부여하기 위해서이다. 증융기에는 개방식과 밀폐식이 있는데, 후자에서는 130℃ 가까이 온도를 올릴 수 있기 때문에 형태와 광택을 오래 유지시킬 수 있다.(그림 2-13)
[(그림2-13) 밀폐형 증융기]
견은 유연하고 우아한 광택과 독특한 견명(絹鳴)을 갖고 있다. 직물에 필요한 강경도(koshi)가 강하고 흡습성이 풍부하나 내마찰성이 부족해 마모되기 쉽다. 견직물에는 생사를 이용해 제직한 생견직물과 정련사로 된 연견직물이 있다. 견직물의 섬유가공 목적은 견의 특성을 발휘시키는 것이다. 따라서 섬유가공에 있어서는 강한 마찰과 장력이 가해지지 않도록 하여야 한다.
2-2. 섬유가공 공정주된 섬유가공 공정은 다음과 같다.
준비→모소→발호→정련→표백→염색
가공→캘린더→검사→포장
견직물은 1필씩 가공하는 경우가 많기 때문에 생지를 한 필로 그림 2-14에서와 같은 형태로 해서 가공한다. 이런 준비작업을 생지 세우기라 한다. 그 목적은 가공이 균일하게 하여 생지 손상을 예방한 것이라 할 수 있다.
2) 주름 모으기강연사로 제직된 직물을 온탕 혹은 정련 폐액 중에 담그면 직물 면에 가는 기복의 연속, 즉 주름이 생긴다.강연사 직물에 주름이 생기는 이유는 다음과 같다. 실의 꼬임이 강할수록 꼬인 실의 외측 섬유내에는 큰 신장응력이 모여져 있다. 온∼열탕에서는 세리신과 물이 팽윤·연화해 유동적이다. 그래서 섬유가 팽윤해 실이 굵어지기 때문에 강한 해염력이 나타난다. 그러나 직물중의 강연사는 양단이 회전하지 않기 때문에 수축해서 고리모양이 만들어져 안정상태가 되려고 하지만, 고리모양이 될 수 없기 때문에 가는 기복의 주름이 생기는 것이다. 주름 모으기는 생견직물에 행하는 경우와 연견직물에 행하는 경우가 있다. 또 레이온, 나일론, 폴리에스터 직물(크레이프, 조젯트) 등에도 응용된다.
[(그림2-14) 생지세우기의 형상]
견직물의 탈수는 주로 원심탈수기로 한다. 건조는 무장력 상태에서 행해져 너무 많이 건조되지 않도록 한다. 루우프 혹은 짧은 루우프 건조기, 펠트 건조기 등이 사용되고, 옥내외의 자연건조도 행해진다.
4) 폭내기견직물의 폭내기는 일반적으로 텐터로 한다. 줄이 생긴 측면, 견 중에는 직물에 온기를 주어 가면서 주름을 펴서 수작업으로 폭내기를 한다.
5) 광택내기견직물은 본래 뛰어난 광택을 갖고 있기 때문에 촉감개량을 겸해 간단하게 광내기를 한다. 광내기에는 주로 펠트 캘린더(felt calender, 그림 2-15)가 이용된다. 또 견직물을 평활하게 하고, 유연하게 하기 위해서는 캘린더의 보울에 걸리는 하중을 작게 해서 몇 번 볼의 접점을 통과해서 광내기를 하는 경우가 있다. 이와 같은 캘린더링을 스위싱(swissing)이라고 한다.
[(그림2-14) 펠트 캘린더]
견직물의 호부는 염색가공중의 중량감소를 보충하는 정도로 견 본래의 특성을 해치지 않는 범위에서 다소의 「koshi」를 부여하기 위해서 행해진다. Habutae (특히 견방직물)에는 젤라틴과 청각채, 덱스트린 등의 액을 분무하거나 통째로 호부한다.
7) 유연가공견직물에 미량의 유지나 납을 부여해 펠트 또는 부드러운 브러시로 마찰시키면 직물의 조직을 수정해 광택을 낼 수 있다. 이와 같은 가공을 유연가공이라 하고 내마모성이 향상된다.
8) 증량가공견섬유는 오래 전부터 무게에 의해 판매되어 왔기 때문에 원료비의 경감을 목적으로 증량가공이 이용되는 경우가 많았다. 그러나 가공의 목적은 본래 제품의 품질향상 및 개선에 있으며 증량가공도 이와 같은 목적으로 이용된다는데 그 의의가 있다. 이와 같은 관점으로부터 견의 증량가공은 근년에는 증량만을 목적으로 하는 것보다도 여기서 더하여 생기는 부차적인 효과의 태 및 광택 등의 개선을 목적으로 하는 것이 많게 되었다. 견의 증량에는 주석 증량, 타닌 증량, 합성수지에 의한 방법 등이 있고 각각의 가공효과의 특징에 따라 사용되고 있다.
