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직물 제조

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파일:Finlaysonin kutojia vuonna 1951. Kuva Veikko Kanninen, Vapriikin kuva-arkisto. (16248493129).jpg
1951년 핀레이슨 공장(탐페레, 핀란드)에서 직조하는 모습

직물 제조(textile manufacturing) 또는 직물 공학(textile engineering)은 주요 섬유산업이다. 주로 섬유를 실로, 실을 직물로 전환하는 것에 기반을 둔다. 그런 다음 염색되거나 인쇄되고, 옷, 가정용품, 실내 장식 및 다양한 산업 제품과 같은 유용한 상품으로 전환되는 천으로 가공된다.[1]

다양한 종류의 섬유가 실을 생산하는 데 사용된다. 면섬유는 섬유 산업에서 사용되는 모든 천연 섬유의 90%를 차지하는 가장 널리 사용되고 일반적인 천연 섬유로 남아있다. 사람들은 다양한 날씨에 제한받지 않고 편안함 때문에 면 의류와 액세서리를 자주 사용한다. 다양한 제품의 생산을 위한 방적 및 직물 형성 단계와 직물 마무리 및 착색 공정의 복잡성으로 인해 많은 가변 공정이 가능하다.

역사

파일:Icons8 flat search.svg 이 부분의 본문은 산업화 이전의 직물 제조 및 영국 산업 혁명 중 직물 제조입니다.

현대 시대의 직물 제조는 예술 및 공예 산업의 진화된 형태이다. 18세기와 19세기까지 섬유 산업은 가내 수공업이었다. 18세기와 19세기에 기계화되었으며, 20세기부터 과학 기술을 통해 계속 발전해왔다.[2] 특히, 인도, 이집트, 중국, 사하라 이남 아프리카, 유라시아, 남아메리카, 북아프리카 및 동아프리카의 고대 문명은 모두 어떤 형태의 직물 생산을 가졌다. 직물 제조에 관한 최초의 책은 존 머피(John Murphy)의 '직조 기술에 관한 논문'으로 여겨진다.[3]

면섬유 가공

면은 세계에서 가장 중요한 천연 섬유이다. 2007년에 전 세계 생산량은 50개국 이상에서 경작된 3,500만 헥타르에서 2,500만 톤이었다.[4]

면직물 제조에는 여섯 단계가 있다.[5]

재배 및 수확

면은 햇볕이 풍부하고 습도가 낮은 길고 덥고 건조한 여름이 있는 지역에서 재배된다. 인도 면화인 Gossypium arboreum은 더 곱지만, 스테이플은 수작업 가공에만 적합하다. 미국 면화인 육지면은 기계화된 직물 생산에 필요한 더 긴 스테이플을 생산한다.[6] 파종기는 9월부터 11월 중순까지이며, 수확은 3월부터 6월 사이에 이루어진다. 면화 씨방은 식물에서 씨방 전체를 제거하는 스트리퍼 하베스터 및 스핀들 피커로 수확된다. 면화 씨방은 목화 식물의 씨앗 꼬투리이며, 수천 개의 씨앗 각각에는 약 2.5cm 길이의 섬유가 붙어 있다.[7] 재료를 생산하는 데 필요한 실제 작업자에 비해 면화 생산율이 더 높다. 2013년 미시시피의 면화 농부 보어 플라워스(Bower Flowers)는 그 해에만 약 13,000개의 면화 꾸러미를 생산했다. 이 양의 면화는 최대 940만 개의 티셔츠를 생산하는 데 사용될 수 있다.[8]

조면

씨면은 조면기에 들어간다. 조면기는 씨앗을 분리하고 섬유에서 "쓰레기"(흙, 줄기 및 잎)를 제거한다. 톱니형 조면기에서는 둥근 톱이 섬유를 잡고 씨앗이 통과하기에는 너무 좁은 격자를 통해 당겨낸다. 롤러형 조면기는 더 긴 스테이플 면화에 사용된다. 여기서는 가죽 롤러가 면화를 붙잡는다. 롤러에 가깝게 설정된 칼날이 둥근 톱의 톱니와 회전하는 브러시를 통해 씨앗을 당겨내어 씨앗을 분리한다.[9] 조면된 면섬유는 린트(lint)라고 불리며, 약 1.5m 높이에 거의 220kg의 무게를 가진 베일로 압축된다. 작물의 33%만이 사용 가능한 린트이다. 상업용 면화는 품질에 따라 등급이 매겨지고 가격이 책정되는데, 이는 대체로 스테이플의 평균 길이와 식물의 품종과 관련된다. 긴 스테이플 면화(2½인치 ~ 1¼인치)는 이집트 면화라고 불리고, 중간 스테이플(1¼인치 ~ ¾인치)은 미국 upland 면화라고 불리며, 짧은 스테이플(¾인치 미만)은 인도 면화라고 불린다.[10] 면실유는 면씨를 압착하여 만든다. 껍질과 박은 동물 사료로 가공되고, 줄기는 종이로 가공된다.

예비 공정 – 실 준비

파일:Catalonia Terrassa mNATEC Batuar 1885.jpg
플랫 브라더스 피커

조면, 베일 제조 및 운송

조면, 베일 제조 및 운송은 원산지에서 이루어진다.

개면 및 정면

면은 대형 500파운드 베일로 제면소에 선적된다. 면이 베일에서 나오면 모두 함께 포장되어 있으며 아직 식물성 물질을 포함하고 있다. 베일은 큰 스파이크가 달린 기계인 개면기를 사용하여 열린다. 면을 부풀리고 식물성 물질을 제거하기 위해 면은 피커 또는 유사한 기계를 통해 보내진다. 피커에서 면은 비터 바(beater bar)로 두드려 느슨하게 풀린다. 그런 다음 다양한 롤러를 통과하여 식물성 물질을 제거한다. 팬의 도움을 받아 면은 스크린에 모여 더 많은 롤러를 통해 연속적인 부드러운 양털 시트인 랩(lap)으로 나온다.[10][11]

혼합, 배합 및 타면

타면은 면에서 씨앗 및 기타 불순물을 제거하는 공정을 의미한다. 최초의 타면기는 1797년에 발명되었지만, 1808년 또는 1809년에 영국 맨체스터에 도입되어 사용되기 전까지는 주류로 사용되지 않았다. 1816년까지는 일반적으로 채택되었다. 타면기는 면을 한 쌍의 롤러를 통해 통과시킨 다음 비터 바 또는 비터라고 불리는 철 또는 강철 막대로 타격하는 방식으로 작동했다. 매우 빠르게 회전하는 비터는 면을 강하게 타격하여 씨앗을 떨어뜨린다. 이 과정은 일련의 평행한 바 위에서 이루어져 씨앗이 아래로 떨어질 수 있도록 한다. 동시에 바 위로 공기가 불어져 면을 면실로 운반한다.

소면

파일:Icons8 flat search.svg 이 부분의 본문은 소면 (방적)입니다.
파일:Catalonia Terrassa mNATEC CardaObridora.jpg
소면기
섬네일을 만드는 중 오류 발생:
소모기

소면 공정에서 섬유는 분리된 다음 느슨한 가닥(슬리버 또는 토우)으로 조립된다. 면은 피킹 기계에서 랩 형태로 나오며, 소면기로 옮겨진다. 소면기는 섬유를 깔끔하게 배열하여 방적하기 쉽게 만든다. 소면기는 주로 작은 롤러들이 둘러싸고 있는 하나의 큰 롤러로 구성된다. 모든 롤러는 작은 톱니로 덮여 있으며, 면이 앞으로 이동함에 따라 톱니는 더 미세해진다(즉, 더 가까워진다). 면은 슬리버 형태, 즉 큰 섬유 밧줄 형태로 소면기에서 나온다.[12] 더 넓은 의미에서 소면은 다음 네 가지 공정을 의미할 수 있다.

  • 윌로잉(Willowing): 섬유를 느슨하게 풀기
  • 래핑(Lapping): 먼지를 제거하여 평평한 면 시트 또는 랩 만들기
  • 소면: 엉킨 랩을 지름 1/2인치의 두꺼운 섬유 밧줄인 슬리버로 빗질하기
  • 제사(Drawing): 제사 프레임이 4개의 슬리버를 하나로 결합하며, 품질 향상을 위해 반복된다.

코밍(Combing)은 선택 사항이지만, 더 짧은 섬유를 제거하여 더 강한 실을 만드는 데 사용된다.[13]

여러 개의 슬리버가 결합된다. 각 슬리버는 얇고 두꺼운 부분이 있으므로 여러 개의 슬리버를 결합하여 더 일관된 크기를 얻을 수 있다. 여러 개의 슬리버를 결합하면 매우 두꺼운 면섬유 로프가 생성되므로 슬리버는 로빙으로 분리된다. 일반적으로 기계 가공의 경우 로빙은 연필 너비 정도이다. 이러한 로빙(또는 슬러빙)은 방적 공정에서 사용된다.[14]

방적 – 실 제조

파일:Icons8 flat search.svg 이 부분의 본문은 방적기입니다.

방적

파일:Icons8 flat search.svg 방적 문서에 이 부분의 추가 정보가 있습니다.

오늘날 대부분의 방적은 브레이크 방적 또는 오픈엔드 방적을 사용하여 이루어진다. 이것은 섬유가 공기에 의해 회전하는 드럼으로 불려 들어가고, 그곳에서 지속적으로 챔버 밖으로 뽑히는 형성된 실의 꼬리에 붙는 기술이다. 다른 브레이크 방적 방법은 바늘과 정전기력을 사용한다.[15] 이 방법은 링 방적 및 뮬 방적의 구식 방법을 대체했다. 또한 합성섬유에도 쉽게 적용된다.

방적기는 로빙을 가져와 가늘게 만들고 꼬아서 실을 만들고 보빈에 감는다.[16]

뮬 방적에서는 로빙이 보빈에서 풀려 여러 가지 다른 속도로 공급되는 롤러를 통해 들어간다. 이것은 로빙을 일정한 속도로 가늘게 만든다. 로빙의 크기가 일정하지 않으면 이 단계에서 실이 끊어지거나 기계가 막힐 수 있다. 실은 캐리지가 움직일 때 보빈이 회전하면서 꼬이고, 스핀들(spindle)이라고 불리는 원통에 감겨 "코프(cop)"라고 알려진 원뿔 모양의 섬유 묶음을 생성한다. 뮬 방적은 링 방적보다 더 가는 실을 생산한다.[17]

뮬은 프레임이 5피트 거리를 전진하고 돌아오는 간헐적인 공정이었다. 1779년 크롬프턴(Crompton) 장치의 후계자였다. 그것은 고급 직물과 씨실에 선호되는 더 부드럽고 덜 꼬인 실을 생산했다.

링은 1769년 아크라이트(Arkwright) 수력 방적기의 후계자였다. 그것은 연속적인 공정이었고, 실은 더 거칠고, 더 많이 꼬여서 더 강했으므로 날실로 사용하기에 적합했다. 링 방적은 실이 링 주위를 통과해야 하는 거리 때문에 느리다.

재봉사는 여러 가닥의 실을 함께 꼬거나 두 배로 만들었다.

확인

이것은 각 보빈이 더 단단한 보빈을 만들기 위해 다시 감기는 과정이다.

합사 및 꼬기

합사는 두 개 이상의 보빈에서 실을 뽑아내어 방적된 방향과 반대 방향으로 함께 꼬는 방식이다. 원하는 무게에 따라 면은 합사될 수도 있고 안 될 수도 있으며, 함께 꼬는 가닥의 수는 다양하다.[18]

가싱

가싱은 방사 프레임에서 번선 가스 불꽃을 통과하여 돌출된 섬유를 태워 실을 둥글고 매끄럽고 밝게 만드는 과정이다. 보일, 포플린, 베네티안, 개버딘, 이집트 면 등 고급 실만 가싱 처리된다. 가싱 처리되면 실은 무게의 약 5~8%를 잃는다. 가싱 처리된 실은 그 후에 더 어두운 색조를 띠지만 그을리지 않아야 한다.[19]

측정

파일:Icons8 flat search.svg 이 부분의 본문은 직물 측정 단위입니다.
  • 면 수(Cotton Counts): 면사 두께를 나타내며, 840야드 실이 1|lb|kg 무게를 가질 때 10수 면은 8400|yd|m 실이 1|lb|kg 무게를 가진다는 것을 의미한다. 이는 40수 면보다 거칠다. 40수 면은 40x840야드가 필요하다. 영국에서는 10수에서 40수까지를 거친 수(올덤 수), 40수에서 80수까지를 중간 수, 80수 이상을 가는 수라고 한다. 미국에서는 20수까지를 거친 수라고 한다.
  • 행크(Hank): 7 리(leas) 또는 840야드 길이 (워스티드 행크는 560야드에 불과하다[20])
  • 스레드(Thread): 54인치 길이 (날실 보빈의 원주)
  • 번들(Bundle): 보통 10파운드
  • 리(Lea): 80 가닥 또는 120야드 길이[21]
  • 데니어(Denier): 이것은 대체 방법이다. 단일 실 9000m의 무게(그램)와 동일한 숫자로 정의된다. 15데니어는 30데니어보다 가늘다.
  • 텍스(Tex): 1km 실의 무게(그램)[22]

직조

파일:Catalonia Terrassa mNATEC Ordidor.jpg
정경기

직조 공정은 직기를 사용한다. 길이 방향 실은 날실이라고 알려져 있고, 가로 방향 실은 씨실이라고 알려져 있다. 강해야 하는 날실은 날실 빔에 직기에 공급되어야 한다. 씨실은 북에 실을 싣고 직기를 가로질러 지나간다. 이 북들은 직기에 의해 자동으로 교체된다. 따라서 실은 직조를 시작하기 전에 빔과 북에 감겨야 한다.[23]

와인딩

방적 및 합사 후, 면사는 필요한 길이의 실을 가져와 워퍼 보빈에 감는 와인딩 기계가 있는 워핑실로 옮겨진다.

정경 또는 빔 감기

보빈 랙은 직기의 날실 빔에 실을 감을 때 실을 고정하기 위해 설치된다. 실이 가늘기 때문에 원하는 가닥 수를 얻기 위해 종종 3개의 랙이 결합된다.[24]

사이징

사이징 기계는 날실을 강화하기 위해 전분을 첨가하여 파손을 줄이는 데 필요하다.

드로잉 인, 루밍

도안에 표시된 순서대로 날실의 각 끝을 리드의 톱니와 헤들(healds)의 눈을 통해 별도로 당기는 과정이다.

피닝 (씨실 가공)

피른 와인딩 프레임은 실 치즈에서 씨실을 셔틀에 맞는 피른으로 옮기는 데 사용되었다.

직조

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이 시점에서 실은 짜여진다. 시대에 따라 한 사람이 3대에서 100대까지 기계를 관리할 수 있었다. 19세기 중반에는 4대가 표준이었다. 1925년 숙련된 직공은 6대의 랭커셔 직기를 가동할 수 있었다. 시간이 지남에 따라 문제가 발생할 때마다 직기를 멈추는 새로운 메커니즘이 추가되었다. 이 메커니즘은 끊어진 날실이나 씨실, 셔틀이 똑바로 지나가는지, 셔틀이 비어 있는지 등을 확인했다. 40대의 이러한 노스롭 직기 또는 자동 직기는 한 명의 숙련된 작업자가 조작할 수 있었다.[25]

섬네일을 만드는 중 오류 발생:
로웰 섬유 박물관에 있는 드레이퍼 직기

직기의 세 가지 주요 동작은 개구, 위입, 바디치기이다.

  • 개구(Shedding): 셔틀이 이 선들 사이를 통과할 수 있도록 날실을 두 줄로 나누는 작업이다. 개구에는 "개방형(open)"과 "폐쇄형(closed)"의 두 가지 일반적인 종류가 있다. 개방형 개구에서는 패턴이 필요할 때 날실이 한 줄에서 다른 줄로 이동한다. 폐쇄형 개구에서는 날실이 모두 수평으로 놓인다.
  • 위입(Picking): 날실 가닥의 분할을 통해 셔틀을 직기의 한쪽에서 다른 쪽으로 투사하는 작업이다. 이것은 오버픽(overpick) 또는 언더픽(underpick) 동작으로 이루어진다. 오버픽은 빠르게 움직이는 직기에 적합하며, 언더픽은 무겁거나 느린 직기에 가장 적합하다.
  • 바디치기(Beating-up): 직물을 만들 때 직기의 세 번째 주요 동작: 리드가 씨실의 각 위입을 직물의 펠(fell)까지 밀어 넣는 동작.[26]

랭커셔 직기는 최초의 반자동 직기였다. 자카르 직기와 도비 직기는 정교한 개구 방법을 가진 직기이다. 이들은 별도의 직기일 수도 있고 일반 직기에 추가된 메커니즘일 수도 있다. 노스롭 직기는 완전 자동이었고 1909년부터 1960년대 중반까지 대량 생산되었다. 현대 직기는 더 빠르게 작동하며 셔틀을 사용하지 않는다. 에어 제트 직기, 워터 제트 직기, 래피어 직기가 있다.

측정

경사 및 위사: 위사는 씨실을, 경사는 날실을 나타낸다. 직물의 거칠기는 4분의 1인치 사각형 또는 1인치 사각형당 위사 수와 경사 수로 표현할 수 있다. 경사 수는 항상 먼저 쓰여진다. 예를 들어, 무거운 가정용 직물은 10수에서 14수 날실과 씨실과 같은 거친 실로 만들어지며, 약 48경사와 52위사이다.[27]

관련 직책

관련 직책으로는 피서(piecer), 스캐빈저, 직공, 태클러(tackler), 드로우 보이(draw boy) 등이 있다.

문제점

수동 직기가 집에 있을 때, 아이들은 어린 나이부터 직조 과정에 도움을 주었다. 잇기(piecing)는 손재주가 필요하며, 아이는 성인만큼 생산적일 수 있다. 직조가 집에서 공장으로 옮겨지면서 아이들은 종종 나이 많은 자매들을 돕도록 허락되었고, 아동 노동이 정착되는 것을 막기 위한 법률이 제정되어야 했다. 면화 생산의 작업 조건은 종종 가혹했으며, 긴 근무 시간, 낮은 임금, 위험한 기계가 특징이었다. 특히 아이들은 신체적 학대에 취약했고 종종 비위생적인 환경에서 일하도록 강요받았다. 또한 수동 직기에서 일했던 아이들은 극심한 빈곤에 직면했고 교육을 받을 수 없었다는 점도 주목해야 한다. 면화 생산의 작업 조건은 종종 가혹했으며, 긴 근무 시간, 낮은 임금, 위험한 기계가 특징이었다. 교육을 받을 수 없었다.

편직 – 직물 제조

파일:Rundstrickmaschine Nadel scharf.jpg
원형 편직기.
파일:Rundstrickmaschine Zungennadeln.jpg
바늘 클로즈업.
파일:Icons8 flat search.svg 이 부분의 본문은 니트웨어입니다.

기계에 의한 뜨개질은 날실과 씨실의 두 가지 방식으로 이루어진다. 씨실 뜨개질(그림에서 볼 수 있듯이)은 코가 수평으로 모두 연결되어 있는 손 뜨개질과 방법이 유사하다. 다양한 씨실 기계는 기계 실린더(바늘이 놓여있는)의 크기에 따라 단일 실 스풀 또는 여러 스풀에서 직물을 생산하도록 구성될 수 있다. 날실 뜨개질에서는 많은 실 조각이 있고, 수직 체인이 면사를 교차하여 지그재그로 연결된다.

날실 편물은 씨실 편물만큼 늘어나지 않으며, 올 풀림 방지가 된다. 씨실 편물은 올 풀림 방지가 되지 않지만, 신축성이 더 좋다. 특히 스판덱스 스풀이 별도의 스풀 용기에서 가공되어 면사와 함께 실린더를 통해 짜여질 경우 더욱 그렇다. 이는 완성된 제품에 더 많은 유연성을 부여하고 '헐렁한' 외관을 방지한다. 일반적인 티셔츠는 씨실 편물이다.[28]

마무리 – 직물 가공

파일:Icons8 flat search.svg 이 부분의 본문은 직물 마무리입니다.

마무리는 직물 제조의 한 단계를 완성하는 광범위한 물리적 및 화학적 공정/처리이며, 때로는 다음 단계를 위한 준비 작업이기도 하다. 마무리는 제품에 가치를 더하고 최종 사용자에게 더 매력적이고 유용하며 기능적으로 만든다.[29] 직기에서 갓 나온 면직물은 날실 사이징을 포함한 불순물을 포함할 뿐만 아니라, 잠재력을 최대한 발휘하고 가치를 더하기 위해 추가적인 처리가 필요하다.[30][31]

정련

사용된 사이징에 따라, 천은 묽은 산에 담근 후 헹구거나 효소를 사용하여 사이징을 분해할 수 있다.[32]

정련

스카우링(Scouring)은 면직물에 있는 천연 왁스 및 비섬유성 불순물(씨앗 조각 잔해 등)과 남아있을 수 있는 오염이나 먼지를 제거하기 위해 수행되는 화학적 세척 공정이다. 스카우링은 보통 키어라고 불리는 철제 용기에서 수행된다. 직물은 알칼리 용액에 삶아지며, 이는 유리 지방산과 함께 비누를 형성한다. 키어는 보통 밀폐되어 있으므로 수산화 나트륨 용액을 압력 하에서 삶을 수 있으며, 섬유 내의 셀룰로스를 분해할 수 있는 산소를 배제한다. 적절한 시약이 사용되면 스카우링은 직물에서 사이징도 제거하지만, 제정련(desizing)은 종종 스카우링에 앞서고 별도의 공정으로 간주된다. 준비 및 스카우링은 대부분의 다른 마무리 공정에 필수적이다. 이 단계에서는 가장 자연적으로 흰 면섬유조차도 황색을 띠며, 표백이 필요하다.[32]

표백

파일:Icons8 flat search.svg 이 부분의 본문은 직물 표백입니다.

표백은 천연 색소와 면에 남아있는 불순물을 제거하여 백색도를 향상시킨다. 표백 정도는 직물에 요구되는 백색도와 흡수성에 따라 결정된다. 면은 식물성 섬유이므로 묽은 하이포아염소산 나트륨 또는 묽은 과산화 수소와 같은 산화제를 사용하여 표백된다. 직물을 진한 색조로 염색할 경우 낮은 수준의 표백도 허용된다. 그러나 흰 침구와 의료용으로는 가장 높은 수준의 백색도와 흡수성이 필수적이다.[33]

머서라이징

파일:Icons8 flat search.svg 이 부분의 본문은 머서라이즈드 면입니다.

추가적인 가능성은 머서라이징인데, 이 과정에서 섬유를 팽창시키기 위해 가성소다 용액으로 직물을 처리한다. 이는 광택, 강도 및 염색 친화성을 향상시킨다. 면은 장력 하에서 머서라이징되며, 장력이 해제되기 전에 모든 알칼리를 씻어내야 한다. 그렇지 않으면 수축이 일어날 것이다.[34]

낮은 가연성, 주름 저항성 및 기타 품질을 생산하기 위해 면직물에 다른 많은 화학 처리법을 적용할 수 있지만, 가장 중요한 비화학적 마무리 처리법 네 가지는 다음과 같다.

그을림 제거

그을림 제거는 직물의 표면 섬유를 태워 매끄러움을 만드는 데 사용된다. 직물은 브러시 위를 지나 섬유를 일으킨 다음, 가스 불꽃으로 가열된 판 위를 지나간다.

기모

기모 과정에서 직물 표면은 날카로운 이빨로 처리되어 표면 섬유를 들어 올려 플라넬처럼 솜털 같은 부드러움과 따뜻함을 부여한다.

캘린더링

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캘린더링은 직물을 가열된 롤러 사이로 통과시켜 매끄럽거나 광택이 나거나 엠보싱 처리된 효과를 내는 공정이다.

수축 방지 (산포라이징)

파일:Icons8 flat search.svg 이 부분의 본문은 산포라이제이션입니다.

산포라이징은 기계적 사전 수축의 한 형태로, 세탁 시 직물이 덜 수축하도록 한다.

염색

파일:Icons8 flat search.svg 이 부분의 본문은 염색입니다.

염색은 일반적으로 정해진 절차에 따라 직물(또는 실)을 수성 염색조에 완전히 담가 음이온 직접 염료로 수행된다. 세탁, 마찰 및 빛에 대한 견뢰도를 향상시키기 위해 추가적인 염색 방법이 사용될 수 있다. 이러한 방법은 가공 중 더 복잡한 화학 작용을 필요로 하므로 적용하는 데 더 비싸다.

날염

파일:Icons8 flat search.svg 이 부분의 본문은 날염입니다.

날염은 미리 정해진 패턴으로 반죽이나 잉크 형태로 색상을 직물 표면에 적용하는 것이다. 이는 국부적인 염색의 한 형태로 설명될 수 있다. 이전에 염색된 직물 위에 디자인을 인쇄하는 것도 가능하다.

면화 제조의 경제적, 환경적, 정치적 결과

면화 생산에는 농지가 필요하다. 게다가 면화는 집약적으로 재배되며 많은 양의 비료와 전 세계 살충제의 25%를 사용한다. 인도의 토종 면화 품종은 빗물에 의존했지만, 현대의 공장용 교배종은 해충을 퍼뜨리는 관개를 필요로 한다. 인도 면화 재배지의 5%가 인도 전체 살충제의 55%를 사용한다.[6]

물과 전기의 형태로 에너지를 소비하는 양은 비교적 높으며, 특히 세척, 탈호, 표백, 헹굼, 염색, 인쇄, 코팅 및 마무리와 같은 공정에서 그렇다. 공정은 시간이 많이 소요된다. 섬유 산업에서 물의 대부분은 섬유의 습식 가공에 사용된다(70%). 섬유 생산, 방적, 꼬기, 직조, 편직, 의류 제조 등 전체 섬유 생산 에너지의 약 25%가 염색에 사용된다. 약 34%의 에너지는 방적에, 23%는 직조에, 38%는 화학 습식 가공에, 5%는 기타 공정에 소비된다. 전력은 방적 및 직조에서 소비 패턴을 지배하는 반면, 열에너지는 화학 습식 가공의 주요 요소이다.[4]

면은 셀룰로스를 함유하고 있으며, 셀룰로스에는 44.44%의 탄소가 포함되어 있어 탄소흡수원 역할을 한다. 그러나 비료 사용, 기계화된 도구를 이용한 면화 수확 등으로 인한 탄소 배출 때문에 면화 제조는 셀룰로스 형태로 저장되는 것보다 더 많은 CO2를 배출하는 경향이 있다.[35]

면화 재배는 유기농과 유전자 변형 두 가지로 나뉜다.[4] 면화 작물은 수백만 명에게 생계를 제공하지만, 높은 물 소비량, 값비싼 살충제, 살충제 및 비료 사용으로 인해 생산 비용이 비싸지고 있다. 유전자 변형 제품은 질병 저항성을 높이고 필요한 물의 양을 줄이는 것을 목표로 한다. 인도의 유기농 부문은 5억 8300만 달러 규모였다. 2007년 유전자 변형 면화는 인도 면화 재배 지역의 43%를 차지했다.[6]

기계화되기 전에는 인도에서는 농부들이, 미국에서는 아프리카 노예들이 손으로 면화를 수확했다. 2012년 우즈베키스탄은 주요 면화 수출국이었으며 수확 시 수동 노동을 사용한다. 인권 단체들은 의료 전문가와 어린이들이 강제로 면화를 따도록 강요당하는 것에 대해 우려를 표명했다.[36]

2018년에는 악천후, 제한된 물, 해충 문제로 인해 면화 150만 톤이 부족했다.[37]

다른 식물성 섬유 가공

아마

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아마는 인피섬유로, 아마 식물(Linum usitatissimum)의 껍질 아래에 묶음으로 나온다. 식물은 꽃을 피우고 수확된다. 그런 다음 레팅(retting), 깨기, 타면, 헤클링(hackling) 또는 코밍(combing)을 거친다. 그런 다음 면과 같이 처리된다.[38]

황마

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황마는 코르코러스 속 식물의 속껍질에서 나오는 인피섬유이다. 아마처럼 물에 담가 벗겨내고 햇볕에 말린 후 압축하여 포장한다. 방적할 때 섬유에 소량의 기름을 첨가해야 한다. 표백 및 염색이 가능하다. 자루나 가방에 사용되었지만 지금은 카펫의 뒷면에 사용된다.[39] 황마는 다른 섬유와 혼방하여 복합 직물을 만들 수 있으며, 방글라데시에서는 공정을 개선하고 가능한 사용 범위를 확장하기 위한 노력이 계속되고 있다. 1970년대에는 황마-면 혼방 직물을 주턴(jutton) 직물이라고 불렀다.[40]

삼

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삼은 대마의 속껍질에서 얻는 인피섬유이다. 표백하기 어렵고 끈과 밧줄을 만드는 데 사용된다. 레팅(retting), 분리, 찧는 과정을 거친다.[41]

기타 인피섬유

생태 섬유 생산을 목표로 점차 사용되는 다른 인피 섬유로는 케나프, 모시, 서양쐐기풀[42] 및 urena가 있다.[43]

기타 잎 섬유

사이잘은 주로 사용되는 잎 섬유이며, 다른 것들로는 마닐라삼과 헤네켄이 있다.

양모 및 견섬유 가공

양모

파일:An ancient tradition.jpg
2019년 올드 바간에 있는 가족 집에서 전통 방적하는 모습.

양모는 가축화된 양에서 나온다. 양모는 울렌과 워스티드라는 두 가지 종류의 실을 만드는 데 사용된다. 이들은 실에 대한 양모 섬유의 방향으로 구별되는데, 울렌은 수직으로 배열되어 공기를 가두는 푹신한 실을 만드는 반면, 워스티드는 평행한 섬유를 가지고 있어 강하고 부드러운 실을 만든다.

현대의 양들은 균일한 양털을 가지고 있지만, 원시 양과 재래 품종 양들은 종종 이중 털을 가지고 있다. 부드럽고 짧은 밑털과 더 튼튼하고 거친 긴 보호 털이 그것이다. 이들은 별도로 가공되도록 분류되거나 함께 방적될 수 있다. 각 털의 다른 특성은 매우 다른 실을 만든다. 보호 털은 내구성 있는 겉옷에 사용될 수 있지만, 속털은 유럽 전역에서 극도로 가는 결혼반지 숄을 생산하는 데 전통적으로 사용된다.[44] 로피처럼 이들을 함께 방적하면 보호 털의 강도와 밑털의 풍성함과 부드러움을 결합한 독특한 실이 생산된다.

한 번도 사용되지 않은 양모를 버진 울(virgin wool)이라고 하며, 넝마에서 회수된 양모와 혼합할 수 있다. "쇼디(shoddy)"는 뭉치지 않은 회수된 양모를 지칭하는 용어이며, "멍고(mungo)"는 펠트화된 양모에서 나온다. 추출물은 면/양모 혼합 직물에서 화학적으로 회수된다.

양털은 양털 깎기로 양에서 한 조각으로 깎인다. 이상적으로는 섬유 길이를 최대화하기 위해 피부에 최대한 가깝게 깎는다. 같은 부위를 두 번 깎으면 완성된 직물에 보풀을 일으키는 작은 섬유가 생기는데, 숙련된 깎는 사람들은 보통 이를 피할 수 있다. 그런 다음 다리와 항문 주변의 오염된 양모를 제거하고, 등급을 매기고, 포장한다. 등급은 섬유의 길이뿐만 아니라 품질에 따라 이루어진다. 긴 양모 섬유는 최대 15인치까지 될 수 있지만, 2.5인치 이상은 워스티드로 빗질하기에 적합하다. 그보다 짧은 섬유는 짧은 양모를 형성하며 의류 또는 카드 양모로 묘사되며, 양모의 뒤죽박죽 배열에 가장 적합하다.

공장에서 양모는 기름(노른자)과 불순물을 제거하기 위해 세제로 세척된다. 이것은 개봉기에서 기계적으로 이루어진다. 식물성 물질은 황산을 사용하여 화학적으로 제거할 수 있다(탄화). 세척은 비누와 탄산 나트륨 용액을 사용한다. 양모는 소면 또는 코밍 전에 기름을 바른다.

  • 울렌(Woollens): 섬유는 소면을 통해 준비되며, 섬유는 방적된 실에 수직으로 배열된다. 워스티드 코밍에서 나오는 너울, 멍고, 쇼디도 사용할 수 있다.

워스티드

  • 코밍: 기름칠한 슬리버를 랩으로 감아 원형 코머에 넣는다. 워스티드 실은 모여서 탑을 형성한다. 더 짧은 섬유 또는 너울은 뒤에 남아 칼로 제거된다.
  • 앙고라털

견섬유

견섬유 생산 공정은 면의 생산 공정과 유사하지만, 생사(生絲)가 연속적인 섬유라는 점을 고려해야 한다. 사용되는 용어는 다르다.

  • 베일 개봉. 타래 분류: 색상, 크기, 품질별로 견섬유를 분류하는 과정, 정련: 천연 검을 제거하기 위해 40도 물에서 12시간 동안 견섬유를 세척하는 과정, 건조: 증기 가열 또는 원심 분리기를 통한 건조, 유연 처리: 남아있는 딱딱한 부분을 제거하기 위해 문지르는 과정.
  • 견사제조 (감기). 타래는 많은 다른 것들과 함께 프레임의 릴에 놓인다. 견섬유는 스풀 또는 보빈에 감긴다.
  • 합사 및 꼬기. 견섬유는 너무 가늘어서 직조할 수 없으므로, 이제는 합사하고 꼬아서 날실(오르간진)과 씨실(트램)을 만든다. 오르간진에서는 각 단사가 인치당 몇 번의 꼬임(tpi)을 가지며, 다른 여러 단사와 함께 10~14tpi로 강하게 역꼬임을 한다. 트램에서는 두 단사가 서로 약하게 꼬여서(3~6tpi) 합사된다. 재봉사는 두 개의 트램사를 강하게 꼬아 만들고, 기계 트위스트는 세 개의 강하게 꼬인 트램사로 만든다. 크레이프 공정용 트램은 '튀어 오르도록' 80tpi까지 꼬인다.
  • 신장. 실은 일관된 크기를 위해 테스트된다. 고르지 못한 두께는 늘려진다. 결과적으로 실은 500야드에서 2500야드를 포함하는 릴에 감긴다. 타래는 루프 길이가 약 50인치이다.
  • 염색: 타래는 다시 정련되고, 유황 공정으로 변색이 제거된다. 이것은 견섬유를 약하게 만든다. 타래는 이제 착색되거나 염색된다. 건조되고 보빈, 스풀, 타래에 다시 감긴다. 직물 준비 및 역직기에서의 직조 공정은 면과 동일하다.[45]

양모 및 견섬유 제조의 환경적 결과

양모와 견섬유는 모두 농지를 필요로 한다. 누에는 뽕나무 잎을 필요로 하는 반면, 양은 풀, 클로버, 풀꽃 및 기타 목초지 식물을 먹는다. 양은 모든 반추동물과 마찬가지로 소화 시스템을 통해 CO2를 배출한다.[46] 또한, 그들의 목초지는 때때로 비료가 뿌려져 배출량을 더욱 증가시킨다.[47]

합성섬유 가공

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파일:Bundesarchiv Bild 183-61511-0001, Perlondraht aus dem VEB Kunststoffwerk ACETA.jpg
1959년 동독의 섬유 가공

합성섬유는 자연적으로 발생하는 동물 및 식물 섬유를 개선하기 위한 과학자들의 광범위한 개발의 결과이다. 일반적으로 합성섬유는 섬유 형성 물질을 공기 중으로 구멍(스피너렛이라 불림)을 통해 강제로 밀어내거나 압출성형하여 실을 형성함으로써 만들어진다. 합성섬유가 개발되기 전에는 식물에서 추출되는 천연 셀룰로스로 셀룰로스 섬유가 만들어졌다.

1799년부터 인견으로 알려진 최초의 인공 섬유는 1894년경 비스코스로, 마침내 1924년 레이온으로 알려지게 되었다. 유사한 제품인 셀룰로스 아세테이트는 1865년에 발견되었다. 레이온과 아세테이트는 모두 인공 섬유이지만, 목재로 만들어지기 때문에 진정한 합성 섬유는 아니다. 이러한 인공 섬유가 19세기 중반에 발견되었지만, 성공적인 현대적 제조는 1930년대에 훨씬 나중에 시작되었다. 최초의 합성 섬유인 나일론은 미국에서 견섬유의 대체품으로 데뷔했으며, 낙하산 및 기타 군용으로 사용되었다.

이 섬유들을 실로 가공하는 기술은 기본적으로 천연 섬유와 동일하지만, 이 섬유들은 길이가 길고 면과 양모에 있는 비늘과 같이 얽히는 데 도움이 되는 질감이 없으므로 수정해야 한다.

식물, 동물 또는 곤충에 의해 생산되는 천연 섬유와 달리, 합성 섬유는 화석연료로 만들어지므로 농지가 필요하지 않다.[48]

같이 보기

각주

  1. ↑ 《Career Guide to Industries》 (영어). The Bureau. 2006. 
  2. ↑ Hollen, Norma R.; Hollen, Norma R. Textiles (1988). 《Textiles》. Internet Archive. New York : Macmillan. 2쪽. ISBN 978-0-02-367530-0. 
  3. ↑ 《A Treatise On The Art Of Weaving, With Calculations And Tables For The Use Of Manufacturers》 1판 (영어). Glasgow: Blackie and Son. 1824. 16 to 500쪽. ISBN 1444653490. 
  4. ↑ 가 나 다 Majeed, A (2009년 1월 19일), 《Cotton and textiles — the challenges ahead》, Dawn-the Internet edition, 2009년 2월 12일에 확인함 
  5. ↑ “Machine processes”, 《Spinning the Web》 (Manchester City Council: Libraries), 2008년 10월 23일에 원본 문서에서 보존된 문서, 2009년 1월 29일에 확인함 
  6. ↑ 가 나 다 《Handicrafts India.》, Craft Revival Trust, 2010년 9월 26일에 원본 문서에서 보존된 문서, 2009년 2월 12일에 확인함 
  7. ↑ “Cultivating and Harvesting”, 《Spinning the Web》 (Manchester City Council: Libraries), 2009 
  8. ↑ “Planet Money Makes A T-Shirt” (영어). 《NPR.org》. 2021년 10월 29일에 확인함. 
  9. ↑ Collier 1970, 11쪽
  10. ↑ 가 나 Collier 1970, 13쪽
  11. ↑ “Preparatory Processes”, 《Spinning the Web》 (Manchester City Council: Libraries), 2009년 1월 29일에 확인함 
  12. ↑ Collier 1970, 66, 67쪽
  13. ↑ Collier 1970, 69쪽
  14. ↑ Collier 1970, 70쪽
  15. ↑ Collier 1970, 80쪽
  16. ↑ Collier 1970, 71쪽
  17. ↑ Saxonhouse, Gary, 《Technological Evolution in Cotton Spinning, 1878–1933》 (PDF), Stanford University, 2011년 7월 16일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서, 2009년 1월 26일에 확인함 
  18. ↑ “Spinning”, 《Spinning the Web》 (Manchester City Council: Libraries), 2008년 10월 24일에 원본 문서에서 보존된 문서, 2009년 1월 29일에 확인함 
  19. ↑ Curtis 1921, 1쪽
  20. ↑ Collier 1970, 74쪽
  21. ↑ Curtis 1921, Cotton count쪽
  22. ↑ Collier 1970, 3쪽
  23. ↑ “Weaving”, 《Spinning the Web》 (Manchester City Council: Libraries), 2009년 1월 29일에 확인함 
  24. ↑ Kelsie, Cruse (2016). 《Clothing & Fashion》. Learning Press. 80쪽. ISBN 978-1-280-29435-8. 
  25. ↑ Fowler, Alan (2003), 《Lancashire Cotton Operatives and Work, 1900–1950: A Social History of Lancashire Cotton Operatives in the Twentieth Century》, Ashgate Publishing, Ltd., 90쪽, ISBN 978-0-7546-0116-6, 2009년 1월 21일에 확인함 
  26. ↑ Curtis 1921, Shed쪽
  27. ↑ Curtis 1921, Ends쪽
  28. ↑ Collier 1970, 118쪽
  29. ↑ 《Principles of Textile Finishing》. Woodhead. 2017년 4월 29일. 1–10쪽. ISBN 9780081006610. 
  30. ↑ “Finishing”, 《Spinning the Web》 (Manchester City Council: Libraries), 2008년 10월 24일에 원본 문서에서 보존된 문서, 2009년 1월 29일에 확인함 
  31. ↑ GREENHALGH, DAVID (2005), 《Cotton finishing》, 2009년 2월 12일에 원본 문서에서 보존된 문서, 2009년 2월 12일에 확인함 
  32. ↑ 가 나 Collier 1970, 155쪽
  33. ↑ Collier 1970, 157쪽
  34. ↑ Collier 1970, 159쪽
  35. ↑ “Cutting cotton carbon emissions - Findings from Warangal, India” (PDF). 《awsassets.wwfindia.org》. 2022년 10월 20일에 확인함. 
  36. ↑ “Doctors and nurses forced to pick cotton”. 《BBC News》. 2012년 10월 16일. 2022년 10월 20일에 확인함. 
  37. ↑ Voora, Vivek; Larrea, Cristina; Bermudez, Steffany (2020). 〈Cotton〉. 《Global Market Report》. International Institute for Sustainable Development (IISD). 
  38. ↑ Collier 1970, 16쪽
  39. ↑ Collier 1970, 17쪽
  40. ↑ Daily Star Magazine 2003년 10월 1일, 2010년 5월 20일 접속
  41. ↑ Collier 1970, 19쪽
  42. ↑ Jain, A.; Rastogi, D.; Chanana, B. (2016). 《Bast and leaf fibres: A comprehensive review》. 《International Journal of Home Science》 2. 313, 315쪽. 
  43. ↑ Njoku, Chioma E.; Iwarere, Samuel A.; Daramola, Michael O. (September 2025). 《A comprehensive review of invasive Urena lobata fibers and their composites》. 《Bioresource Technology Reports》 31. doi:10.1016/j.biteb.2025.102172. 
  44. ↑ Lovick, Elizabeth (2013). 《The magic of Shetland lace knitting》. Search Press. ISBN 978-1-84448-935-0. OCLC 862210511. 
  45. ↑ “Silk manufacture”, 《Antiques Digest: Lost Knowledge from the Past》 (Old and Sold), 1900, 2009년 7월 4일에 확인함 
  46. ↑ Whitelaw, F. G.; Brockway, J. M.; Reid, R. S. (1972년 1월 22일). 《Measurement of Carbon Dioxide Production in Sheep by Isotope Dilution》. 《Quarterly Journal of Experimental Physiology and Cognate Medical Sciences》 57. 37–55쪽. doi:10.1113/expphysiol.1972.sp002136. PMID 4553559. 
  47. ↑ “Boosting winter pasture growth with nitrogen fertiliser – Western Australia”. 서호주 정부. 2021년 8월 19일. 2024년 2월 5일에 확인함. 
  48. ↑ “Do Synthetic Fabrics Harm the Environment – No”. 《www.actforlibraries.org》. 2022년 10월 20일에 확인함. 

참고 문헌

외부 링크

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