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섬유지식 기초

소재의 성질

by moment_MY 2023. 3. 13.
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소수성 Hydrophobic- 물을 밀어내는 섬유는 Outerwear 소재 물을 싫어하고 밀어내는 소수 성질은 다양하고 변화무쌍한 외부 기후를 견디는 의류에 적합하다. 이런 원단은 물에 잘 젖지 않으며 습기에 강하여 Weatherproof 기능 의류를 만드는 중요한 기본 소재가 된다. 대개는 방수 외에 발수를 추가하여 향상된 기능이 된다.
소수성 소재를 기존 상식과 반대로 피부와 밀착하는 내의나 셔츠로 적용하는 경우가 있는데 Outdoor 의류로 흘리는 땀에 의해 소재가 젖어 체온이 급강하하는 상황을 막기 위해서이다.
소수성 소재는 미생물이 번식하는 습한 환경에 저항하기 때문에 물을 전혀 흡수하지 않는 폴리프로필렌 같은 극소수성 소재는 자동으로 항균 Animicrobl 기능을 갖게 된다.

흡습과 건조
면 원단은 건조가 빠를까? 의외로 빠르다고 착각하는 사람들이 많다. 답은 정반대이다. 물을 빨아들이는 성질과 건조는 정반대이다. 흡습은 water in, 건조는 water out이다. 건조는 물이 원단을 떠나는 현상이므로 만약 원단이 물을 잡아당기면 증발 즉, 건조도 느려진다. 면 셔츠를 입고 만만한 청계산 옥녀봉만 올라도 정상에서는 땀으로 푹 젖는다. 그대로 하산하면 어떻게 될까? 면이 지독하게 마르지 않는다는 사실을 감기에 걸리면서 뼛속 깊이 체험하게 될 것이다. 등산용 셔츠는 면이 아닌 이유이다.
공정수분율 Moisture Regain - 양모와 함께 물도 구매하는 이유 공정수분율은 섬유가 수분을 보유하는 정도를 나타내는 척도이다. 건조 상태에서 단위시간 내에 수분을 흡수하여 증가한 중량으로 측정한다. 표준 수분율은 실험실에서 나타나는 절대 표준이고 상거래를 위해 공정수분율을 사용한다. 중량 단위로 매매되는 양모는 순수한 섬유만 매매되는 게 아니라 그 안에 포함되는 물이 인정되는데 그것이 공정수분율이다. 수분율이 가장 높은 섬유는 Woo이고 가장 낮은 섬유는 올레핀 계열이다. 호주에서 양모를 100톤 수입하면 그중 16톤은 물값을 치르는 것이다.
보온 Thermal 성능 - 가장 따뜻한 섬유는?
보온성이 있는 의류는 불의 발명과 더불어 인류의 주거 범위를 발상지인 따뜻한 아프리카에서 동도인 툰드라, 캄차카반도까지 확장한 일등 공신이다. 같은 두께나 중량의 원단이라도 소재에 따라 보온성은 크게 다르다. 보 온성은 소재 자체에서 유래하는 것도 있고 이후 원사나 원단이 되었을 때의 구조에 따라 발생하기도 한다. 보온성을 증가시키는 물리적 요인은 두 가지인데 열전도율과 단열이다. 접촉으로 얻을 이동시키는 성능인 열전도우미 낮아야 열이 느리게 빠져나가 직관적으로 보온 성능이 좋다고 느낀다. 우리는 어떤 소재가 열전도율이 높고 낮은지 잘 모르는 것 같지만 추운 겨울, 공원에 갔을 때 나무 벤치와 쇠 벤치 중 어느 쪽을 선택해서 앉아야 하는지 모로는 사람은 없다. 둘은 분명히 같은 온도이지만 그렇다고 느끼는 사람은 아무도 없다. 열전도율이 중요한 이유이다. 함 기율은 소재가 공기를 포함하는 정도를 나타내는데 공기가 많이 포함될수록 단열 성능이 좋다. 공기가 우수한 단열재이기 때문이다. 단열재는 체온이 외부로 빠져나가거나 반대로 외부의 차가운 공기가 내부로 침입하는 것을 막는 역할을 한다. 함 기율이 높을수록 더 많은 단열재를 가진 것이다. 열전도율은 소재 고유의 성질이지만 함 기율은 기술력으로 개선할 수 있다. 섬유, 실 또는 원단에 빈 곳이 많을수록 함 기율이 커진다. 인체는 차가운 느낌에 훨씬 더 예민하게 반응하므로 둘 중 열전도율이 더 중요하다. 면은 함 기율이 높지만 높아서 아무리 두꺼워도 겨울 소재로 부적합하다. 마는 함 기율은 낮고 열전도율은 높아서 여름 소재로 최선이다. 양모는 적절하게 설계할 경우 양쪽 모두 적합한 최적의 소재이다.
전기적 성능 lectrical Propertes of flbers - 정전기가 생기는 이유와 해결법 겨울에 정전기는 두 가지 귀찮은 문제를 일으키기 때문에 무시하기 어렵다. 어떤 소재는 전기가 통하는 전도체이고 어떤 섬유는 부도체이다. 겨울에 활동하면 주위에 상당량의 전기가 발생하는데 주로 마찰 때문이다. 이렇게 발생한 전기가 다른 곳으로 흐르지 않고 한곳에 쌓이는 것을 정전기라고 한다. 정전기가 모여 전압이 커지고 일정 한계를 넘으면 폭발적으로 방전하여 불꽃을 튀기며 충격을 주게 된다. 전압은 높지만 낮아 죽지는 않으니 걱정하지 않아도 된다지만 당사자는 불쾌하기 짝이 없다. 짜증이 나는 전기 고문 말고 다른 문제도 있다. 만약 원단이 블라우스처럼 얇고 Drape 성이 있다면 정전기 때문에 옷이 피부에 들러붙어 곤혹스러운 장면을 연출한다. 만 약 정밀전자 부품을 다루는 산업 현장에서 정전기가 생긴다면 미세하고 정교한 전자 부품들을 고장 내는 원인이 될 수 있으므로 더 큰 문제가 된다. 아무리 부도체라도 어느 정도 습도가 된다면 전기가 흘러갈 수 있으므로 부도체인 소재는 습도가 낮은 겨울에 불쾌하며 이를 일부라도 전도체로 만들어 주는 기본 가공도 있다.
전기전도성 Elecrical conductuv은 섬유가 전하를 옮길 수 있는 능력을 말한다.
즉, 얼마나 전기가 잘 통하는지에 대한 척도이다. 섬유의 전기전도성은 섬유 고유의 비저항 Resistvty 및 원단의 표면저항 값과 함께 공정수분율과 밀접한 관계에 놓여있으며 수분율이 낮은 소수성 섬유는 전기 전 도성이 불량하게 나타난다. 따라서 섬유의 수분율을 높여주는 가공은 정전 기반이지 가공의 하나가 될 수 있다. 처음부터 높은 전도체인 섬유는 없으므로 구리나 스테인리스 같은 전기전도성이 높은 금속을 소재에 삽입하여 영구적인 정전기 방지나 더 나아 가 전자파를 차단하는 기능까지 부여할 수 있다. 탄소는 좋은 전도체이므로 활용이 가능하다.

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