화학섬유의 대규모 개발과 함께 섬유의 종류도 점점 더 다양해지고 있습니다. 일반 섬유 외에도 특수 섬유, 복합 섬유, 변성 섬유 등 많은 새로운 종류의 섬유가 화학섬유 분야에 등장했습니다. 생산 관리 및 제품 분석을 용이하게 하기 위해서는 섬유에 대한 과학적인 식별이 필수적입니다.
섬유 식별에는 형태학적 특성 식별과 물리적 및 화학적 특성 식별이 포함됩니다. 형태학적 특징을 식별하기 위해서는 현미경 관찰이 일반적으로 사용됩니다.
연소법, 용해법, 시약 발색법, 융점 측정법, 비중 측정법, 복굴절법, X선 회절법, 적외선 흡수 분광법 등 물리적 및 화학적 성질을 확인하는 다양한 방법이 있다.
1. 현미경 관찰 방법
현미경을 이용하여 섬유의 세로 및 가로 단면 형태를 관찰하는 것은 다양한 섬유를 식별하는 기본적인 방법이며, 섬유 종류를 분류하는 데에도 자주 사용됩니다. 천연 섬유는 각각 현미경으로 정확하게 식별할 수 있는 특유의 형태를 가지고 있습니다. 예를 들어, 면 섬유는 세로 방향으로 납작하고 자연스러운 꼬임이 있으며, 허리가 둥근 모양의 단면과 중심부에 빈 공간이 있습니다. 양모는 세로 방향으로 말려 있고 표면에 비늘 모양의 돌기가 있으며, 단면은 둥글거나 타원형입니다. 일부 양모는 가운데에 속심이 있습니다. 황마는 세로 방향으로 가로 매듭과 세로 줄무늬가 있으며, 단면은 다각형이고 중심부에 큰 빈 공간이 있습니다.
2. 연소 방식
천연 섬유를 식별하는 일반적인 방법 중 하나는 연소 특성입니다. 섬유의 화학적 조성 차이로 인해 연소 특성 또한 다릅니다. 셀룰로오스 섬유와 단백질 섬유는 섬유의 연소 용이성, 열가소성 여부, 연소 시 발생하는 냄새, 연소 후 재의 특성 등을 통해 구분할 수 있습니다.
면, 삼, 비스코스 같은 셀룰로오스 섬유는 불꽃에 닿으면 빠르게 타고, 불꽃에서 떨어져 나온 후에도 계속 타면서 타는 종이 냄새가 나고, 연소 후에는 부드러운 회색 재가 소량 남습니다. 양모, 비단 같은 단백질 섬유는 불꽃에 닿으면 천천히 타고, 불꽃에서 떨어져 나온 후에도 계속 타면서 타는 깃털 냄새가 나고, 연소 후에는 검고 바삭한 재가 남습니다.
| 섬유 유형 | 불꽃 가까이 | 불길 속에서 | 불꽃을 놓아주세요 | 타는 냄새 | 잔류 형태 |
| 텐셀 섬유 | 녹거나 줄어들지 않습니다. | 빨리 타버립니다 | 계속 타오르게 하세요 | 불에 탄 종이 | 회색 검은 재 |
모달 섬유 | 녹거나 줄어들지 않습니다. | 빨리 타버립니다 | 계속 타오르게 하세요 | 불에 탄 종이 | 회색 검은 재 |
| 대나무 섬유 | 녹거나 줄어들지 않습니다. | 빨리 타버립니다 | 계속 타오르게 하세요 | 불에 탄 종이 | 회색 검은 재 |
| 비스코스 섬유 | 녹거나 줄어들지 않습니다. | 빨리 타버립니다 | 계속 타오르게 하세요 | 불에 탄 종이 | 약간의 옅은 흰색 재 |
| 폴리에스터 섬유 | 수축 용융 | 먼저 녹인 다음 태우면 용액이 떨어집니다. | 타는 듯한 느낌을 오래 지속시킬 수 있습니다. | 특별한 향 | 유리처럼 투명하고 짙은 갈색의 단단한 공 |
3. 용해 방법
섬유는 다양한 화학 용액에 대한 용해도에 따라 구분됩니다. 한 가지 용매로 여러 종류의 섬유를 용해시킬 수 있는 경우가 많으므로, 용해법을 이용하여 섬유를 식별할 때는 식별된 섬유의 종류를 확인하기 위해 다양한 용매에 대한 용해 시험을 연속적으로 수행해야 합니다. 혼합 제품의 혼합 성분을 식별할 때는 한 성분의 섬유를 용해시키는 용매를 사용한 후, 다른 성분의 섬유를 용해시키는 용매를 사용할 수 있습니다. 이 방법은 혼합 제품 내 다양한 섬유의 조성 및 함량을 분석하는 데에도 사용할 수 있습니다. 용매의 농도와 온도가 다르면 섬유의 용해도도 달라집니다.
분석하고자 하는 섬유를 시험관에 넣고 특정 용매를 주입한 후 유리 막대로 저어주면 섬유의 용해 과정을 관찰할 수 있다. 섬유의 양이 매우 적은 경우에는 시료를 오목한 유리 슬라이드에 놓고 용매를 몇 방울 떨어뜨린 후 유리 슬라이드로 덮어 현미경으로 직접 관찰할 수도 있다. 용해법을 이용하여 섬유를 분석할 때는 용매의 농도와 가열 온도를 엄격하게 조절해야 하며, 섬유의 용해 속도에 주의를 기울여야 한다. 용해법을 사용하려면 다양한 섬유의 화학적 성질에 대한 정확한 이해가 필요하며, 검사 절차 또한 복잡하다.
섬유를 식별하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 실제로는 단일 방법만으로는 충분하지 않고, 종합적인 분석 및 연구를 위해서는 여러 가지 방법을 병행해야 합니다. 섬유의 체계적인 식별 절차는 여러 식별 방법을 과학적으로 조합하는 것입니다.
게시 시간: 2022년 10월 6일