炭素纖維
纖維
(纖維,
英語
:
fiber, fibre
)는 길이가 너비보다 顯著하게 긴 形態의 天然 또는 人工 物質을 일컫는다.
[1]
天然纖維
의 境遇 生物의
細胞
나 細胞에 包含된 物質인
原形質
이 變化하여 일정한 模樣과 일정한 方向으로 길게 늘어진 것이다.
먼 옛날부터 人類는 나무의 껍질·짐승의 가죽을 몸에 걸침으로써 身體의 保護에 有用한 것으로 삼아 왔다. 그러다가 次次 文化가 發展됨에 따라 衣服의 意味도 變하여, 오늘날에 와서는 옷을 입는다는 것은 身體의 保護는 勿論 아름답게 보이기 위해서도 必要하고, 또한 禮儀의 意味도 지니게 되었다. 이처럼 옷을 몸에 감는 習慣은 時代와 함께 變化해 왔지만, 사람들은 많은 種類의 植物의 纖維라든가 짐승의 털을 골라 써 가는 中에 天然的인 醫療 材料 가운데서도 가장 바람직스러운 것으로서 오늘날에도 우리가 恩惠를 입고 있는 마·면·양모·생사 等을 利用하는 方法을 알게 되었다.
人工的으로 纖維를 만들 수 있게 된 것은 1884年에 프랑스의 工學者인
일레르 드 샤르도네
(Hilaire de Chardonnet, 1839年 ~ 1924年)가
窒酸셀룰로스
를
에테르
와 알코올의 混合液에 녹여, 좁은 管을 통해 空氣 속으로 밀어냄으로써 실로 만드는 일에 成功한 것이 始初이다. 그 後 구리암모니아法·비스코스(viscose)法과 같은 새로운 方法으로 人造纖維가 大量으로 供給되게 되었다.
織物纖維
[
編輯
]
수많은 複雜한 織物 構造로 이루어진 物體를
織物
纖維라고 한다.
天然纖維
[
編輯
]
纖維 中에서 天然 그대로의 狀態에서 이미 纖維狀으로 되어 있고, 比較的 簡單한 物理的 操作에 依해 纖維로서 利用할 수 있는 것을 가리킨다. 크게 나누어 植物 纖維(綿花, 亞麻 等), 動物 纖維(犬,養母 等), 鑛物 纖維(石綿)로 區分할 수 있다. 審美性, 生理的인 快適性에 있어 人造 纖維보다 뛰어난 것이 많다.
植物性 纖維의 주된 構成成分은 셀롤로오스(纖維素)라는 天然重合體이다.대표적인 植物性 纖維로는 面과 亞麻가 있으며, 이 밖에도 모시, 黃麻, 사이잘, 케이폭 等이 있다.
1)면
木花 植物의 種子에서 抽出된다. 부드럽고 吸收力이 뛰어나며 通氣性이 좋아 皮膚에 快適한 着用感을 提供한다. 耐久性과 日光性이 좋은 便이나 酸性에 弱해 땀에 變色될 수 있다.
2)아마
亞麻 纖維의 줄기에서 抽出한 原料로 만든 纖維로 흔히 '린넨'이라고 부른다.내구성이 좋고 水分의 吸收와 乾燥가 빨라 衛生的이지만 구김이 잘 간다는 短點이 있다.
動物性 纖維는動物로부터 얻어진 纖維로서 動物의 털, 가죽 또는 分泌物 等을 原料로 한다.다수의 아미노산이 펩티드 結合으로 이루어진 重合體로서 '蛋白質 纖維'라고도 불린다.대표적으로 羊毛纖維(蔚纖維), 견섬유(실크)가 있다.
1) 羊毛 纖維
羊의 털에서 抽出되어 保溫性이 좋고 吸收性이 좋은 衛生的인 纖維이다. 彈性과 레질리언스가 좋아 구김이 잘 생기지 않는다. 스케일이라는 獨特한 構造로 인해서 縮絨性을 가지고 있으며 이를 利用하여 펠트 製造가 可能하다.
2)견섬유
繁殖을 위해 누에고치가 分泌하는 실크를 抽出하여 만든 纖維로 '실크'로 알려져있다. 실크는 부드럽고 매끄러우면서 構造上의 特徵上 뛰어난 光澤感을 가지고 있다. 하지만 日光에 쉽게 變色된다는 短點이 있다.
鑛物性 纖維는 地球의 鑛物에서 抽出되거나 兄選되는 纖維로, 自然에서 發生하는 다른 類型의 纖維로 主로 鑛物이 結晶化되거나 液體에서 形成된 後 纖維 模樣을 가지게 된다. 이러한 鑛物性 纖維는 自然에서 發見되는 다른 纖維들과는 化學的 및 物理的 特性이 다르며, 다양한 用途로 使用된다. 代表的인 例로는 石綿(아스베스토스)이 있는데 한때 建築資材나 自動車 部品 等으로 使用되었다가 人體에 有害하다는 事實이 밝혀지면서 現在는 使用이 禁止되었다.
人造纖維
[
編輯
]
化學纖維
[
編輯
]
自然界에서 産出되는 纖維質을 모아서 옷감으로 하기 위해서는 植物을 栽培한다든지 動物을 飼育한다든지 하기 위하여 宏壯한 努力과 場所를 必要로 하며, 또 氣候나 病害 같은 自然的 制約도 크다. 이와 같은 自然에 依存하지 않고, 天然纖維와 똑같은 것을 工場에서 만들고자 하는 試圖가 옛날부터 繼續 進行되어 왔다. 그리고 그 最初의 成功이 앞에서도 言及했던 샤르도네에 依한 샤르도네 人絹(人絹)의 製造이다. 샤르도네 人絹의 諸法의 原理는 元來 纖維 模樣이기는 하되 너무 짧아서 纖維로서 쓰일 수 없었던 面貌(綿毛)와 펄프의 셀룰로스를 一旦 溶解하고 다시 긴 纖維 模樣으로 다시 만드는 것이다. 이처럼 化學的인 造作(操作)에 依해 人工的으로 製造된 纖維를 犬(絹)·羊毛 等의 天然纖維에 對하여 化學纖維 또는 人造纖維라 한다. 化學纖維에는 再生纖維를 비롯하여 半合成纖維(半合成纖維)·合成纖維 等이 있으며, 天然纖維와 함께 오늘날 우리들의 衣生活(衣生活)을 支撐하고 있다.
再生纖維
[
編輯
]
샤르도네 人絹과 같은 纖維는, 製造의 過程에 何等의 化學變化가 隨伴되지 않으며, 元來 있던 天然의 셀룰로스를 고쳐 늘어놓았다고 하는 意味에서 再生纖維(
레이온
)라고 불리며, 나일론 等과 같이 完全히 合成된 合成纖維와 區別되고 있다. 現在 셀룰로스를 原料로 한 再生纖維에는, 原料인 펄프라든가 面貌(綿毛, linter)를 녹이는 方法에 따라 다음의 3가지 方法이 있다.
비스코스법 레이온(비스코스 人絹)
[
編輯
]
化學纖維의 代表로서 大量 生産되어 온 것이나, 最近에는 各種 合成纖維에 눌려서 그 生産量이 減少되고 있다. 그러나 再生纖維의 製造는 現在로서는 아직 거의 이 方法만이 採擇되고 있다. 木材에서 만들어진
펄프
를 수산화나트륨 溶液에 담그면, 펄프는 수산화나트륨을 大量으로 빨아들임으로써 알칼리·셀룰로스가 된다. 또한 餘分의 알칼리액을 짜내면 희고 보송보송한 粉末이 얻어진다. 이것을 暫時 放置하여 熟成시킨다. 이 동안에 펄프의 셀룰로스 分子사슬은 適當하게 잘려서 짧아진다. 다음에는 二黃化炭素를 작용시켜 크산토겐산나트륨의 에스테르로 만들고, 이것을 묽은 알칼리액과 물에 녹인 것이 비스코스(viscose)이다. 이 厄을 放置하면, 셀룰로스크산토겐산 나트륨은 分解하여 凝固하기 쉽게 된다. 이 造作을 熟成이라 한다. 알맞은 粘度와 응高聲이 생겼을 때, 0.08mm 程度의 가는 구멍으로부터 黃酸과 황산나트륨을 主成分으로 하는 응고액 속으로 밀어낸다. 밀어내어진 비스코스(크산토겐산나트륨)는 黃酸에 닿으면 分解돼 元來의 펄프 때와 같은 셀룰로스로 되돌아간다. 卽, 실形態의 셀룰로스로 再生된다. 이것을 稅政·漂白시켜 말리면 얼마든지 긴 실이 된다(〔그림〕－5). 긴 그대로의 것을 人絹, 이것을 꼭 面貌처럼 數cm로 짧게 자른 것을 스테이플파이버(staple fiber：스프)라고 부른다. 또 실로 만들 때에는 羊털처럼 오그라들게 하는 作業도 하고 있다.
셀로판(cellophane)
[
編輯
]
셀로판으로 만든 菓子 包裝紙.
셀로판
文書를 參考하십시오.
透明하며 包裝用 等으로서 우리 周邊에 널리 使用되고 있는 셀로판은, 비스코스를 가는 구멍으로부터가 아니라 좁은 틈서리로부터 천천히 응고액 가운데로 밀어내고, 씻어 漂白한 것이다.
구리암모니아法 레이온(벰베르크 人絹)
[
編輯
]
셀룰로스를 酸化구리암모니아의 津한 溶液 속에서 녹이고, 이 溶液을 가는 구멍을 통하여 물 가운데로 밀어내어 다시 元來의 셀룰로스로 하는 方法이다. 原料에는 린터(綿毛)라든가 高級 레이온펄프를 使用한다. 生産된 人絹은 비스코스犬에 비하여 가는 것이 많고 아름답다.
蛋白質再生 人造纖維
[
編輯
]
셀룰로스를 再生시키는 것과 完全히 같은 方法이며, 蛋白質 假令 牛乳의 카세인이라든가 콩·옥수수의 蛋白質 等도 纖維로 된다. 이들 蛋白質은 묽은 알칼리액에 녹여, 가는 구멍으로부터 廉(鹽) 및 産을 包含하는 溶液 속으로 밀어낸 後 포르말린 處理를 하면 再生纖維가 만들어진다. 또 屑繭(屑絹)을 니켈암모니아나 구리암모니아 溶液 속에 녹여 가는 구멍으로부터 黃酸 가운데로 밀어냄으로써 再生犬(再生絹)을 만들 수도 있다. 그러나 이러한 纖維는 軟質이고 强度가 弱하여 單獨으로 使用되기보다는 主로 面·母·人絹 等과 함께 混紡하여 使用된다.
아세테이트纖維
[
編輯
]
合成纖維
[
編輯
]
조그만 分子를 처음부터 서로 連結시켜 커다란 高分子로 만든 것이 合成纖維이다. 이는
나일론
에서부터 始作되어, 그 後
비닐론
等과 같은 合成纖柔가 잇달아 誕生되었다.
放射와 織布
[
編輯
]
放射(紡絲)
[
編輯
]
反應器에서 合成된 高分子나 셀룰로스 溶液을 실로 만드는 工程은 化學纖維工業에서 빠뜨릴 수 없는 過程이다. 房事方法으로는 다음의 3種類가 있다.
- ⑴ 濕式法(濕式法) ― 適當한 溶劑(溶劑)로 녹인 內容物을 가는 구멍을 通해서 凝固辱(凝固浴) 속으로 밀어내어 古畫(固化)시킨다.
- ⑵ 乾式法(乾式法) ― 氣化(氣化)하기 쉬운 溶劑로 녹인 것을 가는 구멍을 통하여 空氣 가운데로 밀어낸다. 溶劑가 蒸發해 버리면 실로 만들어져서 남는다.
- ⑶ 鎔融法(溶融法) ― 高分子를 加熱하여 鎔融狀態로 만들고, 가는 구멍으로부터 밀어낸다. 식어서 굳으면 室이 만들어진다.
이 여러 方法 中의 어느 境遇에도 가는 구멍으로부터 나오는 실을 빼 늘여서 分子를 決定(結晶)하기 쉽게 하는 工程은 훌륭한 纖維를 만들기 위한 必須條件이다.합성섬유가 羊毛 等에 비해서 大體로 미끄러지기 쉽다고 하는 印象을 준다. 白金板에 뚫린 數百個의 가는 구멍으로부터 나오는 合成纖維는 確實히 한줄의 둥글고 매끈한 室이며, 더욱이 한줄의 실은 均質的인 것이다. 그런데 앞에서도 言及했듯이 天然的인 纖維는 決코 이와 같은 表面을 지니고 있지는 못하다. 養母는 人便(鱗片)으로 뒤덮인 表面을 갖고 있고, 명주는 扁平한 2줄의 실다발이며, 카포크 等은 속이 비어 있다. 한줄의 실의 形象(形狀)李 이것을 짜서 천으로 만들었을 때의 그 느낌을 顯著하게 변화시킨다. 오늘에 와서는 合成纖維를 放射할 때 이와 같은 見地에서 가는 구멍의 兄(型)을 여러 模樣으로 바꿈으로써 많은 形態의 特異한 纖維도 만들어지게 되었다. 이 밖에 纖維의 性質을 改良하는 方法도 여러 가지로 硏究되고 있으며, 그 하나의 禮로서는 放射 때에 性質이 서로 다른 2種類의 나일론을 하나로 붙여 뭉쳐내는 方法이 쓰이게 되었다. 부드러울 때에 接合시킨 실이 冷却됨에 따라 그 收縮性의 差異 때문에 羊毛와 같이 오그라들게 된다. 이와 같은 合成纖維에다 養母·緋緞·無名 等의 特性을 주게 되는 加工法은 여러 가지로 硏究됨으로써 實用化되고 있다.
織布(織布)
[
編輯
]
纖維를 實際로 使用할 때에는 천으로 짜서 使用한다. 卽 많은 실을 使用해서 平面을 만들어 내는 셈이다. 천을 짜는 方式은 風土나 民族에 依하여 여러 가지로 發達했으며, 簡單한
平織
에서부터 複雜한 고블랭직(Gobelin 織, 事實的인 그림무늬를 넣어 짠 室內裝飾用의 織物로 유럽의 tapestry의 1種)과 같은 美術品 水準의 것까지 있다. 또
絨緞
처럼 두껍게 부풀어오르는 듯하게 짠 遷都 있다.
織機(織機)만 하더라도 簡單한 것에서부터 沮止職(jersey 織)처럼 매우 精巧한 큰 裝置까지 있다. 천으로 짠다는 것에 對한 意義를 생각해 보자. 이미 말한 것처럼 우리들은 몸에 옷을 걸치기 위해서와 物件을 잘 包裝하기 위하여 천을 必要로 하며, 그 材料는 짐승가죽→天然纖維→合成纖維와 같은 順序와 範圍로 넓혀갔다. 그리고 結局에는 各種 高分子 化合物도 合成되고, 그 成形 技術도 매우 發展되고 있다. 그러면 일부러 纖維의 形態로 만든 然後에는 천으로 짜지 않더라도, 直接 천으로 成形시켜서 옷감으로 만들 수 있을 터인데도 不拘하고 왜 그렇게 하지 않을까. 나일론과 같은 것을 필름으로 만들어 보면, 벌써 그 物件 自體는 通氣性이 없으며 딱딱한 느낌으로, 옷감으로서는 到底히 쓸모가 없음을 곧 깨닫게 된다. 面(面)으로 넓힌 것으로서, 天然的인 가죽처럼 通氣性이 있는 古墳者도 硏究되고는 있는데, 이 問題에 對해서는 合成皮革의 項에서 言及된다. 그런데, 失 形態를 取한 것을 여러 가지 方向으로 背向(配向)시켜 2次元·3次元的으로 한 境遇에는 밖에서부터 힘을 加함으로써 바로 그것의 性狀을 大幅的으로 變更시킬 수 있다. 平織으로 했을 境遇, 올과 올 사이의 方向, 卽 결方向으로는 천은 거의 길어지지 않지만, 警査(비낌) 方向으로는 매우 길어지기 쉽다. 그 위에 올과 올 사이의 크기 如何로써 通氣性度 調節할 수가 있다. 덩어리인 채路에서는 굳은 古墳者도 이처럼 가는 실로 만든 然後에 짜면 柔軟性을 얻을 수 있게 되며, 밧줄처럼 여러 가닥을 다발로 만들어 주면 强度도 얻게 된다. 이것이 천으로 짜는 利點이다.
같이 보기
[
編輯
]
各州
[
編輯
]