물세탁 가능한 실크 제조 방법

물세탁 가능한 실크 제조 방법{FABRICATING METHOD FOR SILK CAPABLE OF WASHING}

본 발명은 물세탁 가능한 실크 제조 방법에 관한 것으로서, 잠에서 얻어진 원사를 열처리하여 물세탁 가능한 실크를 제조함으로써, 실크의 활용성을 최대화하고 일반 의류를 고급화한 물세탁 가능한 실크 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 실크는 잠에 의해 길러진 누에가 만들어낸 고치로부터 얻어진다. 건강한 누에를 기르기 위해, 온도와 습도를 세밀하게 조절하고 뽕잎의 양이나 질도 조절하는 등의 세심한 배려를 해야 한다.

누에 고치로부터의 실크 원사는 제사, 제직, 정련, 염색, 가공 등의 공정을 거쳐 제품을 만들 수 있는 실크로 거듭나게 된다.

이렇게 만들어진 실크는 그 고급성과 기능성 때문에 오랫 동안 최고의 의류 소재로 각광받아 왔다. 실크는, 흡수성을 비롯하여 흡습성, 방습성, 통기성이 우수하며, 수분흡수성이 면 제품보다 1.5~2배 높아 땀을 빨리 흡수해 피부 불쾌감을 줄이고 상쾌하고 건조한 상태를 지속할 수 있다. 이는 결과적으로 피부에 신진 대사를 활발하게 해 피부를 건강하게 유지할 수 있도록 한다. 또한, 실크는 면이나 화학섬유와 비교해 열전도율이 낮기 때문에 그만큼 보온성이 좋아, 여름에는 시원하고 겨울에는 따스한 감촉을 준다. 뿐만 아니라, 실크는 18종의 아미노산을 함유한 단백질로 이루어지므로, 피부에 생기는 지방을 흡수하는 기능과 항균 효과가 뛰어나다. 따라서, 피부의 알레르기와 스트레스를 방지하여 피부가 연약한 사람도 마찰과 자극 없이 착용할 수 있다. 특히 아토피 환자에게는 더 할 나위 없이 좋은 피부 진정효과가 있다. 이 밖에도 건강과 미용의 효과를 동시에 볼 수 있다

그러나, 실크 소재는 불이나 물에 약해서 불이나 물에 닿으면 수축이 많이 일어나고, 위사나 경사 방향으로 불규칙하게 늘거나 줄어들기 때문에 주름이 생기게 된다. 이러한 실크의 속성 때문에 물세탁이 불가능하고 드라이 크리닝을 해야만 했다. 따라서 물세탁을 해야 하는 일반 의류 분야에 사용하기가 곤란했다. 특히, 청바지와 같이 강한 인장강도와 스톤 워싱(Stone Washing)을 요하는 원단과, 활동성이나 기능성이 요구되는 등산복, 스포츠 의류, 캐주얼 의류 등에는 적용이 거의 불가능하였다.

이에 따라, 실크를 물세탁이 가능하도록 가공함으로써, 실크의 활용 한계를 극복하고, 청바지나 다양한 일반 의류에 사용할 수 있도록 하여 일반 의류의 고급화를 실현할 수 있는 방법을 모색하여야 할 것이다.

본 발명의 목적은, 실크를 물세탁이 가능하도록 가공함으로써, 실크의 활용 한계를 극복하고, 청바지나 다양한 의류에 사용할 수 있도록 하여 일반 의류의 고급화를 실현할 수 있도록 하는 물세탁 가능한 실크 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 잠을 처리하여 원사를 준비하는 단계; 원사를 이용하여 원단을 제직하는 단계; 원단을 물에 넣어 적신 다음, 젖은 원단을 건조시켜 수축시키고, 수축된 원단을 인장시키는 후가공 공정을 일 회 이상 수행하는 단계; 및, 상기 후가공 공정을 거친 원단에 열을 가하여 고착시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 물세탁 가능한 실크 제조 방법에 의해 달성될 수 있다.

상기 원사를 준비하는 단계는, 상기 잠으로부터 원사를 조사하는 단계; 수분이 있는 환경에서 2가닥 이상의 상기 원사를 꼬아 합사를 형성하는 단계; 상기 합사를 급격히 건조시키는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 원단을 제직하는 단계는, 위사와 경사를 모두 실크 원사로 사용하여 상기 원단을 제직하는 단계일 수 있다.

상기 원단을 제직하는 단계는, 위사와 경사 중 일측은 실크 원사를, 타측은 다른 재질의 원사를 사용하고, 상기 실크 원사와 상기 다른 재질의 원사가 일정 비율로 혼방되도록 상기 원단을 제직하는 단계일 수 있다.

상기 다른 재질의 원사는 면일 수 있다.

상기 후가공 공정은, 상기 원단을 물로 세척하여 불순물을 제거하는 단계; 상기 원단을 직화로 가열하여 급격히 건조 및 수축시키는 단계; 상기 수축된 원단을 잡아당겨 인장시키는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 후가공 공정은, 상기 원단의 혼방정도, 두께, 중량에 따라 반복 횟수가 결정될 수 있다.

상기 원단을 고착시키는 단계는, 상기 인장된 원단을 직화로 가열하는 단계인 것이 바람직하다.

상기 잠을 염색하는 단계, 상기 원사를 염색하는 단계, 상기 원단을 염색하는 단계 중 하나를 더 포함할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 잠으로부터 원단을 제직한 다음, 원단의 위사와 경사의 수축율이 축 오차범위 3% 이내가 되도록 복수회에 걸쳐 수분과 열을 통해 수축 및 인장시키는 열처리 공정을 반복함으로써, 인장강도가 강화되고 물세탁시에도 수축되지 않게 된다. 따라서, 외관상 미려하면서도 강력한 특성을 갖는 청바지 원단은 물론, 양장지, 양복지, 셔츠류, 캐주얼 팬츠, 스커트, 커튼지, 소파의 외피, 이불지 등 다양한 용도에 맞는 다양한 두께와 중량의 원단을 제직할 수 있으므로, 일반 의류를 고급화할 수 있다.

또한, 잠 실크 원단 이외에도 잠 실크와 면을 함께 제직한 면 혼방 원단 등을 제직할 수 있으므로, 제조원가를 낮출 수 있다.

본 발명에서는 잠을 원사 및 원단 단계에서 열 처리하여 물세탁시에도 수축하거나 손상이 되지 않는 실크 원단 및 실크 혼방 원단을 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실크의 제조 공정을 나타낸 흐름도이다.

본 발명에 따른 실크 제조 공정은, 잠을 처리하여 원사를 준비하는 단계(S100), 원사를 염색하는 단계(S110), 원사를 연사 및 합사하는 단계(S120, S130), 원사를 이용하여 원단을 제직하는 단계(S140a, S140b), 원단을 물에 넣어 적시어 건조 및 인장시키는 단계(S150 내지 S180), 원단에 열을 가하여 고착시키는 단계(S190)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 자연잠을 사용하여 원사와 원단을 제조한다. 자연잠은 야외에서 누에를 길러 고치가 비바람을 맞으면서 생성된 북방 실크이다. 자연잠은 온도와 습도를 조절하여 길러낸 양잠과는 달리, 인장강도가 세다는 장점이 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 양잠을 사용하여 원사와 원단을 제조한다. 양잠은 자연잠에 비하여 인장강도가 약한 단점이 있지만, 자연잠에 비하여 구하기가 용이하고, 비용이 저렴하다는 장점이 있다. 양잠을 사용하는 경우에는 후술하는 바와 같이, 단사를 사용하기 보다 합사를 사용하는 것이 바람직하다.

잠을 처리하여 원사를 준비하는 단계(S100)는, 잠으로부터 원사를 조사(뽑아내는)하는 단계이다.

잠으로부터 원사를 조사(操絲)하는 단계는, 누에 고치에서 원사를 뽑아내는 과정을 말한다. 건조된 누에고치를 90-100C의 뜨거운 물에 삶으며 원사를 뽑아내 는데, 일반적으로 7개의 고치에서 한 가닥의 원사를 뽑아내며, 이때 원사의 굵기는 가장 많이 사용되는 21 데니어 정도가 된다. 잠에서 뽑아내는 원사는 길이가 짧은 단 섬유와 길이가 긴 장 섬유로 구분될 수 있으며, 장 섬유가 단 섬유보다 광택이 좋고 사용이 편리하며 단 섬유보다 단가가 높다.

이렇게 조사된 원사의 제직성을 향상시키기 위해 원사에 약품처리를 하고, 타래에 감긴 원사를 염색한 다음, 물레에 걸어 풀어 보빈 등에 감는다. 여기서, 원사에 약품처리를 하는 과정은, 원사의 표면에 형성된 세리신(sericin)을 제거하는 과정이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 자연잠 원사는 피브로인(fibroin) 약 72∼81중량%와 이를 감싸고 있는 세리신(sericin) 약 19∼28중량%로 구성되어 있는 양겹의 연속 필라멘트(filament)이다. 세리신은 원사의 표면이 공기중에서 산화되어 형성된 물질로서 원사의 표면을 광택없고 뻣뻣하게 한다. 세리신은 비결정체이며 더운 비누용액에 용해되며, 세리신을 비눗물 등으로 제거하면 피브로인(fibroin)만이 남아 실크 특유의 광택과 촉감이 나오게 되는 것이다. 한편, 자연잠 원사는 섬유가 가늘기 때문에 표면적이 크고, 스케일(scale)이 없어서 마찰계수가 타섬유와 다르며, 정전기가 많이 발생한다. 자연잠 원사의 다른 재질의 원사와 혼방시, 다른 재질의 원사와 다른 마찰계수와, 세리신의 함유는 제직성을 나쁘게 하므로, 제직 전에 충분한 전처리를 필요로 한다.

이렇게 약품처리가 완료되면, 원사를 염색하는 단계(S110)를 수행하게 된다.

일반적으로 염색은 염색 시기에 따라 세 가지 방식으로 분류된다.

원사를 뽑기 전에 잠 상태에서 염색하는 방식은, 색감이 우수하다는 장점이 있으나, 불순물이 많이 발생하여 원사의 일부를 사용할 수 없다는 단점이 있다. 즉, 원사의 손실율이 크지만, 고급스러운 색감 때문에 가끔씩 사용되기도 한다. 다음으로, 본 발명의 실시예에서와 같이, 원사 상태에서 염색하는 선염(yarn dying) 방식과, 원단에 염색하는 후염(over dying) 방식이 있다. 본 발명의 실시예에서 후염 방식을 적용할 경우, 원단을 제직한 후 후가공 공정을 수행하기 전에 원단을 염색할 수 있다.

한편, 일반 면 청바지 같이 인디고 나염을 위주로 해서 재직한 원단은 스톤 워싱(stone washing) 효과를 위해 후염을 주로 하며, 본 발명에 의해 제작되는 실크 청바지 원단은 선염과 후염 양쪽을 필요에 따라 수행하여 실크만의 독특한 효과를 낼 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 양잠을 사용하는 경우에는 후염을 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 자연잠을 사용하는 경우에는 선염 또는 후염 중 어떤 방식이라도 사용가능하다.

이제, 원사를 용도에 따라 연사공정 및 합사공정을 수행하여 합사를 형성하는 공정(S120, S130)을 수행한다. 단사는 한 가닥으로 이루어진 원사로서, 별도의 처리공정이 필요치 아니하나, 합사는 단사를 두 가닥 이상 꼬아서 만들어진다. 합사공정은 단순히 원사를 여러 가닥 합치는 공정이며, 연사공정은 합사나 단사에 꼬임을 주는 공정이다.

본 발명에서는 합사를 형성할 때, 다음과 같은 처리과정을 거친다.

먼저, 수분이 많은 환경, 예를 들면, 물을 지속적으로 스프레이 해주거나 스팀이 제공된 상태에서 2가닥 이상의 원사를 꼬며, 이때, 일정한 강도로 원사의 양단을 잡아당기면서 원사를 촘촘하고 강력하게 꼬아 합사를 형성해야 한다. 원사를 다 꼬아 합사가 형성되면, 합사의 양단을 단단히 고정시킨 다음, 합사를 급격히 건조시킨다. 이때, 합사를 급격히 건조시키는 방법으로는, 불에 일정 간격을 이격시킨 상태에서 합사를 일정한 속도로 재빨리 통과시키거나 불을 일정한 속도로 이동시키면서 합사를 가열하는 직접가열 방법을 사용할 수 있다. 이렇게 합사를 직접 가열하면, 합사가 수축된다. 직접가열 방법을 사용하면, 종래에 가열된 금속판이나 온풍을 이용하던 것보다 건조속도가 빠르고, 수축이 원활하게 일어날 수 있다.이렇게 원사에 수분과 열을 가하는 공정은 단사에도 적용될 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 단사에 수분을 가하고 직화를 통해 급건조시키면 단사도 수축이 일어나게 된다.

양잠을 사용하여 원사를 제조한 경우에는, 자연잠을 사용하여 원사를 제조한 경우보다, 합사 과정을 더 많이 반복 수행하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 원사를 꼬는 과정도 자연잠보다 양잠의 경우 더 촘촘하게 꼬는 것이 바람직하며, 또한 수분이 많은 환경에서 합사를 제조하여 건조시키는 과정을 더 많이 반복하는 것이 바람직하다.

합사가 형성되면, 원단을 제직하는 공정(S140a, S140b)이 수행된다. 원단을 제직하는 공정에는, 꾸리감기, 날실감기, 짜기 등의 공정이 포함된다.

꾸리감기는 원단을 제직하기 위해, 씨실인 위사를 감는 과정이고, 날실감기 는 베틀에 걸어 짜기 위하여 날실인 경사를 짤 길이 만큼 감는 과정이다. 이렇게 위사와 경사가 감아지면, 방직기를 이용하여 평직, 능직, 수자직 등의 원단을 제직하게 된다.

한편, 본 발명의 제조 방법을 적용하여 경사와 위사를 모두 잠 원단으로 제직한 실크 100%의 실크 원단을 제직할 수도 있고(S140a), 경사와 위사 중 일측에 다른 재질의 원사를 걸어 실크 혼방 원단을 제직할 수도 있다.

실크 혼방 원단을 제직하는 경우, 다른 재질의 원사로서 다양한 원사를 사용할 수 있으나, 본 실시예에서는 면사와 혼방한 경우를 예로 들어 설명한다. 실크와 면사를 혼방하는 경우(S140b), 면의 특성이 가미되어 청바지나 등산복 등 눈이나 비바람 등의 악천후에 적합한 원단을 제직할 수 있다. 즉, 잠 원사와 면사를 혼방할 경우, 잠 원사의 특성과 면의 특성을 살릴 수 있으므로, 다양한 용도로 원단을 사용할 수 있다.

잠 원사와 면사를 혼방하는 경우, 잠 원사와 면사의 비율은 원단의 용도나 두께에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들면, 실크의 특성을 최대한 살리면서 면의 장점을 취합하기 위해, 본 실시예에서는 잠 원사와 면사의 비율을 68:32로 설정하였다.

실크와 면 혼방의 경우, 잠 원사를 경사로 사용하고 면사를 위사로 사용하며, 실크 대 면의 비율을 68:32 로 제직하기 위해, 32수 3합의 면사를 준비하고 68수 2합의 잠 원사를 준비한다. 이때, 면사와 잠 원사의 합수와 굵기는 원단의 용도나 두께에 따라 결정될 수 있다.

이렇게 준비된 잠 원사 또는 잠 원사와 면사를 방직기로 제직하여 실크 100%원단, 실크와 면 혼방 원단을 각각 직조하게 된다.

원단의 제직이 완료되면, 물세탁이 가능하도록 후가공 처리가 이루어진다.

후가공 공정은, 원단을 물로 세척하여 불순물을 제거하는 단계(S150), 원단을 직화로 가열하여 급격히 건조 및 수축시키는 단계(S160), 수축된 원단을 잡아당겨 인장시키는 단계(S170)를 포함한다.

원단을 물로 세척하여 불순물을 제거하는 단계(S150)는, 원단에 잔존하는 세라신 및 기타 불순물을 제거하는 과정이다. 세라신을 제거하기 위해 비누물을 사용할 수도 있고, 세척을 통해 흙이나 때, 염료 등의 불순물을 제거한다. 이 과정에서 물에 의해 원단의 수축이 이루어진다.

그런 다음, 원단을 직화로 가열하여 원단을 급격히 건조시키며(S160), 이 과정에서 원단이 열에 의해 강제 수축된다. 원단이 수축되면, 원단의 양단을 기계에 걸어 잡아당겨 인장시킴으로써, 열에 의해 강제 수축된 원단을 늘리게 된다(S170).

이러한 후가공 공정은, 1회 내지 3회 정도 반복되며, 제품의 안정성을 위해 원단의 혼방정도나 혼방여부에 따라 반복 횟수를 결정할 수 있다. 또한, 후가공 공정이 반복될수록 원단의 인장강도가 커지고 두께가 두꺼워지게 되며, 후가공 공정 후 원단의 두께와 중량이 원하는 두께와 중량에 도달하였는지를 판단하여 반복 횟수를 결정할 수 있다(S180).

후가공 공정이 완료되면, 원단을 직화로 다시 한번 가열하여 고착시키는 단계를 수행하게 된다(S190). 원단을 고착시키는 단계에서는, 강한 불에 세밀하게 통과시켜야 하며, 이때 짧은 시간내에 원단을 통과시켜 원단을 고착시켜야 한다. 열처리 시간과 온도는 원단의 두께 또는 중량 등에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 미터당 390 g의 실크 청바지 원단의 경우, 1분 동안 10m 길이의 불에 60m 길이의 원단을 빠르게 통과시킴으로써, 원단을 열처리하여 고착시킬 수 있다.

이러한 후가공 공정 및 원단 고착 공정을 통해, 원단은 수축율이 위사와 경사의 축 오차범위 3%내에 포함되도록 열처리된다.

이와 같이, 본 발명에서는 잠 원료의 특성을 잘 살려 장 섬유와 단 섬유의 실을 뽑아내고, 단사, 연사, 합사를 형성한 다음, 방직기에 경사와 위사로 걸어 평직 또는 능직의 원단을 제직하도록 한다. 이렇게 잠으로부터 원단을 제직한 다음, 원단의 위사와 경사의 수축율이 축 오차범위 3% 이내가 되도록 복수회에 걸쳐 수분과 열을 통해 수축시키고, 이를 인장시키는 열처리 공정을 반복함으로써, 실크의 인장강도가 강화되고 물세탁시에도 수축되지 않게 된다. 따라서, 해수, 땀, 일광견뢰도 등의 이화학적 테스트에서 우수한 결과를 거둘 수 있고 화학약품이나 내구성이 강한 실크를 제조할 수 있다.

이에 따라, 외관상 미려하면서도 강력한 특성을 갖는 청바지 원단은 물론, 양장지, 양복지, 셔츠류, 캐주얼 팬츠, 스커트, 커튼지, 소파의 외피지, 이불지 등 다양한 용도에 맞는 다양한 두께와 중량의 원단을 제직할 수 있으므로, 일반 의류를 고급화할 수 있다. 또한, 잠 실크 원단 이외에도 잠 실크와 면을 함께 제직한 면 혼방 원단등을 제직할 수 있다. 이렇게 잠 실크와 면을 함께 제직할 경우, 원가를 절감할 수 있다.

한편, 실크 본래의 특성인 우수한 흡습성, 방습성, 통기성을 유지함으로써, 땀을 빨리 흡수해 피부 불쾌감을 줄이고 상쾌하고 건조한 상태를 지속시킬 수 있으며, 결과적으로 피부에 신진 대사를 활발하게 해 피부를 건강하게 유지해 준다. 또한 보온성이 우수하여 여름에는 시원하고 겨울에는 따스한 감촉을 줄 수 있으며, 피부에 생기는 지방을 흡수하는 기능과 항균 효과가 뛰어나다. 따라서, 피부의 알레르기와 스트레스를 방지해 피부가 연약한 사람도 마찰과 자극 없이 착용할 수 있다. 특히 아토피 환자에게는 더 할 나위 없이 좋은 피부 진정효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실크의 제조 공정을 나타낸 흐름도이다.