합성섬유, 기본개념

합성섬유 인조섬유로도 불리며 패션뿐만 아니라 우리생활에서 다양하게 활용되고 있죠.  오늘은 이런 합성섬유의 특성을 설명하는 기본개념을 살펴보겠습니다.

 

 

목차

1. 합성섬유란

2. 합성섬유의 생산 방법

3. 합성 섬유의 구분

4. 합성 섬유의 기본적인 특성

 

 

 

1. 합성섬유란

합성섬유는 화학적인 물질을 원료로 사용하여 인공적으로 제조된 섬유로서 인조섬유라고도 불리웁니다. (정확하게는 인조섬유가 합성섬유, 무기섬유, 재생섬유를 포함하는 넒은 의미의 용어입니다.) 합성섬유는 화학물질들이 연결되는 방법, 즉 중합과정에 따라 크게 축합 중합체 섬유와 부가 중합체 섬유로 나눌 수 있습니다.

• 합성섬유는 화학적 물질을 원료로 한다.
• 중합과정에 따라 종류로 나뉘게 된다. (축합중합체 섬유, 부가 중합체 섬유 등)

 

 

2. 합성 섬유의 생산 방법

합성섬유를 만들기 위해서는 합성된 중합체를 액상 상태로 만들어야 하는데 이것을 방사원액이라고 합니다. 방사원액은 물질 자체를 녹여 만들거나(=용융),  약품용매에 녹여 용해시키는 방법으로 만들 수 있습니다.

용융방사

용융방사는 가장 일반적인 방사법으로서 용융된 방사원액을 찬 공기 속에 사출하여(=방출, 노출) 냉각시키는 과정으로 진행됩니다.

건식방사

건식방사는 휘발성 유기용매에 용해한 방사원액을 더운 공기 속에 사출시킵니다. 더운 공기의 열기로 유기용매를 증발시키게 되면 고체섬유만 남게됩니다.

습식방사

습식방사는 방사원액을 물이나 약품 용액에 사출하여 중합체를 응고시켜 섬유를 얻는 방법입니다.

 

 

3. 합성 섬유의 구분

합성섬유는 중합체로 이루어진 섬유라고 할수 있는데요, 이를 이해하기 위해서는 간단한 개념을 알고 가야 합니다.

• 단량체: 간단한 분자
• 중합체: 간단한 분자가 다수 보여 결합된 고분자 상태

 

축합 중합체 섬유(Polycondensation synthetic fiber)

축합이란, 두가지 이상의 분자가 결합하는 과정에서 작은 분자가 빠져나가면서 더 큰 분자를 생성되는 과정을 의미합니다.  따라서 축합중합체 섬유는 단량체들이 서로 결합하면서 작은 부산물(분자)를 생성하게 되는데, 이 부산물을 제거하는 방식으로 중합되는 섬유를 말합니다. 대표적인 부산물로는 폴리에스테르 섬유 합성시 생기는 '물'을 예로 들 수 있습니다.

축합 중합체의 종류로는 다음과 같습니다.

• 폴리에스테르, 폴리아미드(나일론), 폴리우레탄(스판덱스, 라이크라)

축합 중합 반응

 

부가 중합체 섬유(Addition polymerization synthetic fiber)

부가중합체 섬유는 단량체들이 중합 반응 중에 붙여 이어지는 형태로 중합체를 구성한 섬유입니다. 일반적으로 별도의 부산물을 만들지 않습니다. 

부자 중합체의 종류로는 다음과 가습니다.

• 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리비닐알코올(비닐론) 비니온, 사란, 올레핀 

부가 중합 반응

 

4. 합성섬유의 기본적인 특성

 합성섬유는 인공적으로 만들어진 섬유이므로  대부분 필라멘트 섬유의 형태로 생산됩니다. 이는 마 소재나 면과 같이 한정된 길이를 가지는 천염섬유와의 차이라고 할 수 있습니다. 또한 섬유 생산시 사용되는 사출구(섬유를 뽑아내는 구멍)의 모양 조절이 가능하여 다양한 단면모양을 만들 수 있습니다. 

 

• 원하는 형태로 단면 모양을 만들 수 있다.
• 일반적으로 필라멘트 섬유로 사용한다. (원하는 길이로 필라멘트 섬유 생산이 가능함)