1. 개론
섬유는 크게 대별하면 천연섬유(天然纖維)와 인조섬유(人造纖維)로 나누어 집니다.
천연섬유라함은 면,마,양모,견,석면 등, 말 그대로 자연적인 현상에서 발생되는 매체로 부터 섬유를 얻는 것인데,식물성섬유, 동물성섬유, 광물성섬유로 구분되며,
인조섬유는 자연적인 방법으로는 그 생산량의 한계와 가격, 물성 등 여러 문제점을 극복하기 위하여 나일론, 폴리에스테르, 아세테이트레이온, 비스코스레이온 등, 인간이 화학적인 방법으로 섬유를 얻는 것을 말 하는데, 합성섬유, 반합성섬유, 재생섬유 등으로 구분됩니다.
2. 식물성섬유(植物性 纖維, vagetable fiber)
1) 구분
식물에서 얻는 섬유의 총칭으로 셀룰로스 섬유라고도 하며 대표적으로 면과 마로 구분할 수 있습니다. 면은 또, 식물성섬유 중에서 종자모섬유(種子毛 纖維)입니다.
이 종자모 섬유란 것이 바로 우리말로 씨앗털 섬유가 되는데, 씨앗섬유라고 합니다.
씨 種, 아들 子, 털 毛 를 써서 종자모가 된 것입니다.
면섬유가 종자 또는 씨앗섬유가 된 이유는 면섬유는 인간들이 목화가 스스로의 종자번식을 위하여 씨앗을 보호코자 성장을 하면서 씨앗 주변에 솜털을 발생시켜 씨앗이 강한 햇볕에 말라버리거나 비가 내릴 때나 기타의 수분으로 인하여 썩어버리지 못하게 보호하도록 하고 있습니다.
그 목화를 따다가 씨앗을 제거한 후 솜털을 섬유로 사용하기에 이러한 이름이 붙여지게 되었습니다.
마섬유 역시 천연섬유 중에서 식물성 섬유이지만 보통은 껍질섬유라고도 하고 한자로는 인피섬유(靭皮纖維)라고 하는데 질길 靭, 가죽 皮를 써서 이름을 붙인 것입니다. 여기에는 대마, 아마, 저마, 황마 등이 있으며 ,
잎 섬유는 엽맥섬유(葉脈纖維)고 하여 마닐라마, 시살마, 뉴잘랜드마 등이 있고, 열매 섬유는 과실섬유(果實纖維)라 하여 야자섬유가 있으며,
기타섬유(其他纖維)로는 볏짚, 왕골 등이 있습니다.
2) 분자의 구성
셀룰로스(cellulose) 섬유로 구성되어 있습니다. 일명 섬유소(纖維素)라고도 합니다.
이 물질은 다당류의 탄수화물입니다.
셀룰로스 분자는 다수의 포도당 이 탈수중합하여 쇠사슬처럼 연결되어진 형태입니다.
그 분자식은 (C6 H10 O5)n 입니다. 분자량은 250~100,000 정도이고,
C6 H10 O5 단위의 구조에 3개의 알코올과 에스테르 및 에테르 화합물을 만듭니다.
(C6 H111 O6 . C6 H11 O5)의 2당류가 반복되는 긴 쇠사슬 형태의 분자입니다.
이것을 셀로비오스라고 하는데,
셀룰로스를 가수분해하는 과정에서 나타나는 현상입니다.
셀룰로스는 미셀사슬의 구조로서 분자가 고르게 배열되어 있는 부분과 고르지 않고 불규칙적으로 배열되어 있는 부분으로 나뉘어 지는데,
고른 부분을 결정영역, 불규칙한 부분을 비결정영역이라고 합니다.
이 결정영역괴 비결정영역의 적당한 배열에 의하여 섬유의 강도, 신도, 탄성등의 물성이 결정되며 특히 염색성, 흡습성 등에 많은 영향을 미치고 있습니다.
3) 화학적 반응
일반적으로 알칼리에는 강하나 산에는 약합니다. 그래서 세탁을 할 때 알칼리 성분인 가성소다(NaOH, 수산화나트륨) 가 함유된 세탁비누로 빨래를 하는 등의 손세탁을 하여도 섬유가 손상이 동물성 보다가 덜합니다.
4) 연소의 반응
불에 태우면 종이 타는 냄새가 나고, 잘 타고 멀리 연속적으로 타 들어갑니다.
소량의 변색(백회색)재의 재를 남깁니다.
이 연소할 때의 반응은 섬유를 감별할 때 매우 중요한 것이기도 합니다.
3. 동물성섬유(動物性 纖維, animal fiber)
1) 구분
동물에서 얻는 섬유의 총칭으로 단백질 섬유라고도 하며 수모 섬유와 견 섬유로 크게 나눕니다.
수모 섬유(獸毛, wool and hairs)는 짐승의 털을 말하는 것으로 양털, 산양털, 낙타털, 토끼털, 등이 있습니다.
견 섬유(絹, silk) 는 점액섬유라고도 불리워지는데 누에가 겨우나기 위하여 고치를 만들 때 입에서 뿜는 점액을 섬유화한 것으로 가잠견, 야잠견, 부잠견 등이 있습니다.
2) 분자의 구성
식물성 섬유는 식물의 세포인 셀룰로스로 구성되어 있는 반면, 동물성 섬유는 식물성 섬유와는 그 화학적 성분이 현저하게 달라 탄소 , 수소, 산소, 외에 질소를 함유하고 특히 수모, 즉 짐승의 털에는 황을 함유하고 있습니다.
여러가지 성분이 함유되어 있으나 대표적으로 양모는 주성분이 케라틴이고 견은 피브로인인데 단백질로 폴리펩티드 결합에 의한 각종 아미노산의 축합체입니다.
3) 화학적 반응
일반적으로 알칼리에는 약하나 산에는 안정합니다. 그래서 세탁을 할 때 알칼리 성분인 가성소다(NaOH, 수산화나트륨) 가 함유된 세탁비누로 빨래를 하면 섬유가 손상을 입기 때문에 안된다는 것입니다.
4) 연소의 반응
불에 태우면 특유의 머리칼 타는 냄새가 나고, 천천히 타며, 재의 색깔과 모양은 갈색 또는 흑색의 작은 덩어리로 남는다.
식물성 섬유처럼 연소할 때의 반응은 섬유를 감별할 때 매우 중요한 것이기도 합니다.