의복의 오염 및 세탁

1. 의복의 오염 및 세탁

2. 4. 의복의 세탁 • 오염의 종류 • 오염원에 따른 분류 ①인체로부터의 오염: 신체의 분비물, 배설물, 신진대사 탈락물 ② 환경으로부터의 오염: 먼지, 음식물, 색소류, 화학약품, 연료, 윤활유 등의 환경물질

3. 4. 의복의 세탁 (2) 물리, 화학적 특성에 따른 분류

4. 오염의 종류와 세척성 비이온계 세제 0.15%, 50℃

5. 2) 오염의 부착상태 (1) 기계적 부착(단순부착) - 실의 꼬임이 적을수록, 잔털이 많을수록, 조밀도가 낮을수록 오염이 부착하기 쉬움 (2) 정전기에 의한 부착 -물세탁으로 쉽게 제거되나 정전기는 오염을 촉진시키고 세탁을 어렵게 하는 요인이 됨 (판데르바알스 인력작용)

6. (3) 분자간 인력에 의한 부착 • 피복에 접촉된 오염은 오염성분의 분자와 섬유분자 사이에 작용하는 인력에 의해 부착 • 판데르바알스인력?두물체간의 거리가 가까워지면 급격히 커지고, 입자의 크기가 크고 섬유와의 접촉면이 클수록 커진다 • 섬유의 접촉각

7. (4) 섬유내로의 확산(침투): 땀 등의 액체상 오염이 피복에 부착된 상태 • 직물의 흡습성 및 흡수성과 상관이 큼 • 흡습성과 흡수성이 큰섬유일수록 침투에 의한 오염이 쉬움 • 직물의 흡습, 흡수성은 섬유의 친수성, 가공법, 조직등에 지배됨 • 흡습성: 양모>레이온>견>면>합성섬유 • 흡수성: 천연섬유>합성섬유

8. (5) 화학결합에 의한 부착 • 땀이나 피지등이 피복에 장시간 부착시 그성분이 화학적 결합을 일으킴 • 오염성분이 근본적으로 섬유분자와 화학반응을 결합하여 부착되어 있는 것 • 화학결합에 의해 부착된 오염은 오염성분 자체에 질적인 변화가 일어남

9. 3) 피복의 특성과 오염성 (1) 섬유의 종류 • 면, 마 등의 친수성 섬유는 수용성 오염과의 친화성이 큼 • 폴리나 나일론 등의 소수성섬유는 수용성 오염은 잘 부착되지 않으나 유성오염 등의 소수성 오염이 쉽게 부착되며 물세탁으로 제거가 어려움 (2) 소재의 표면구조: 평직물>능직물, 수자직물 (3) 가공과 오염성: 미가공 직물의 세척력이 크다

10. *피복오염과 건강 ① 오염흡수능력의 저하 ② 체온조절 보조기능의 저하: 오염물질이 직물의 구멍을 막아 함기량과 통기성이 ↓ ③ 유해한 오염물질에 의한 건강영향(피부장해) ④ 세균, 곰팡이의 증식(위생해충의 번식: 피부병, 전염병의 원인이 됨)

11. *의복에 의한 피부장해 ①물리적 요인: 마찰, 압박… ②화학적 요인: 방직, 방염, 염색, 후처리

12. *자극성 피부장해 의류장해를 일으키는 물질 염 료 섬 유 섬유 세 제 가공처리제

13. 2. 세 제 1. 합성세제: 계면활성제 20~30%와 세척작용을 도와주는 조제(형광증백제, 피부보호제, 가용화제, 효소, 색소, 향료) 70~80% -(조제의 작용: 경수의 연화, 알칼리보충, 오염, 흡착, 분산 대전방지, 케이크화 방지) 2. 비누: 동식물 유지와 알칼리가 주원료(우리나라: 주로 우지사용) - 생분해가 잘됨, 피부손상 적음, 손빨래와 고온세탁시 합성세제보다 우수한 세척력)

14. 세 제 * 합성세제 -약알칼리성 세제 pH 10.5정도로 내알칼리성이 좋은 섬유에 효과적(면, 마, 레이온, 폴리 등) • 중성세제: 알칼리에 약하고 고급섬유제품에 적당, 세탁물의 부피감이 있음 • 다목적 세제

15. 계면활성제의 종류와 특성: HLB로 나타냄

16. 계면과 계면활성? - 계면? 물과 기름이 섞이면 두 물질이 혼합되지 않고 물층과 기름층의 두층으로 분리층이 생기는데, 이때의 경계면을 계면이라 한다 • 계면활성? 계면에 분자들이 부착되어 표면장력을 저하 시키는 역할을 하며, 계면활성을 나타내는 물질을 계면활성제라 한다

17. 계면활성제의 구조

18. (1) 계면활성제의 종류 • 세제 - 음이온계 계면활성제: 비누와 합성세제 - 양이온계 계면활성제: 세척성은 약하나 음 하전을 갖는 세균을 잘 흡착하여 살균, 소독제나 섬유유연제, 대전방지제로 쓰임 - 비이온계 계면활성제 - 양성계면활성제: 친수기가 음이온이나 양이온으로 해리되고, 유연제나 칼슘비누분산제로 사용

19. (1) 계면활성제의 종류 음이온계 양이온계 비이온계 양 성 비누와 합성세제 우수한 세정력, 침투력, 유화력, 분산력 세척성은 약하나 음하전을 갖는 세균을 잘 흡착하여 살균, 소독제나 섬유유연제, 대전방지제로 쓰임 친수기가 음이온 이나 양이온으로 해리되고, 유연제나 칼슘비누분산제 , 화장품, 살균제 이온으로 해리되지 않음, 저기포성과 우수한 세척력 을 갖음. 일반세제로 쓰임

20. 음이온계 계면활성제수용성 지용성 양이온계 계면활성제수용성 지용성 † _ － + 비이온계 계면활성제 수용성 지용성 비대전

21. (2) 계면활성제의 특성 ① 계면에의 흡착: 세제의 계면활성제 분자가 친수기는 물쪽으로, 친유기는 오염이나 섬유쪽으로 배열되어 섬유와 오염의 결합력을 약화시킴

22. (2) 계면활성제의 특성 ② 미셀형성 • 농도가 낮을때: 구상, 구상에 가까운 형상 • 농도가 높을때(cmc의 10배이상): 층상, 원통상 • 계면활성제의 cmc는 친유기가 커지면 현저히 작아지고, 친수성이 커지면 cmc는 커진다 • 계면활성제의 미셀형성은 가역적인 변화이므로 일단 형성된 미셀도 계면활성제의 농도가 떨어져 임계미셀농도 이하가 되면 미셀은 사라지고 모두 분자상태로 분산됨

23. (2) 계면활성제의 특성 ③ 계면장력의 저하 ④ 침윤: 액체가 고체표면에서 퍼져가는 현상을 말함. 접촉각을 사용하여 표현 • 접촉각이 작을수록 고체표면을 잘 침윤하고, 접촉각이 클수록 침윤이 어렵다 ⑤ 유화와 현탁 ⑥가용화: cmc 이상에서만 일어남 ⑦용해성: 계면활성제 용해도가 급격히 증가하는 크라프트포인트존재 ⑧ 기포성

24. 비 누 • 옛날 우리 선조들은 잿물이나 삭은 소변을 이용해 빨래를 했습니다. 더러워 보이는 잿물이나 삭은 소변에도 과학이 숨어 있음. 잿물의 주성분은 탄산칼륨이고 삭은 소변 중에는 상당량의 암모니아가 함유돼 있음. 바로 이런 알칼리성 물질이 오염물질을 쉽게 제거해 준다는 것을 우리 선조들은 경험을 통해 알아낸 것임.

25. (1) 비누의 원료 및 제조법 - 동식물 유지와 알칼리가 주원료(우리나라: 주로 우지사용) - 생분해가 잘됨, 피부손상 적음, 손빨래와 고온세탁시 합성세제보다 우수한 세척력) ① 감화법: 유지의 가수분해 - 유지를 알칼리와 함께 가열하면 유지가 가수분해되어 지방산나트륨인 비누와 글리세롤을 형성

26. (1) 비누의 원료 및 제조법 ② 중화법: 유지를 산이나 금속산화물같은 촉매를 쓰고 높은 온도(200℃)와 높은 압력(100기압)에서 가수분해하여 글리세롤과 지방산으로 분해하여 얻어진 지방산을 정제한 후 염기로 중화함 ③ 에스테르교환법: 유지를 촉매와 함께 있는 중에 메탄올과의 에스테르교환에 의해 지방산 메틸에스테르가 생성되고, 글리세롤이 분리됨

27. (2) 비 누 의 특 성 ① 수용액에서 가수분해되어 유리지방산을 생성하고 알칼리성을 나타냄(p.h 10.0내외) ② 산성용액에서 사용 X ③ 알칼리에서 세탁효과 좋음 - 비누용액에 알칼리를 첨가하면 생성된 지방산이 알칼리와 중화되어 다시 비누를 생성하며 비누용액에서 유리지방산이 사라짐

28. (2) 비 누 의 특 성 ④ 경수와 반응하여 칼슘비누 침전물을 만듬 - 불용성 화합물의 생성은 비누를 낭비할 뿐 아니라 이때 생긴 불용성 금속 침전이 유리지방산, 옷에서 분리된 오구등과 합쳐져 부유물(비누때)를 만듬 세탁물에 부착하여 세탁이 안되고, 세탁이 되풀이되면 옷감이 황변하고, 광택이 나빠짐, 촉감이 거칠어지고, 불포화지방산이 변질되면서 나쁜냄새도 풍김

29. 합성세제의 장점 ① 수용성이 좋아 빨리 용해되고 헹구기가 쉽다 ② 비누와 달리 칼슘이나 마그네슘이온과도 침전이 덜 생겨 경수에서도 세탁가능 ③ 해수, 산성, 알칼리성에서도 사용가능 ④ 거품이 잘 생기고 침투력이 우수 ⑤ 자체가 중성이므로 중성세제를 만들 수 있다 ⑥ 원료가 석탄이나 석유화학제품이므로 값이 싸고 원료의 제한을 덜 받는다

30. 3) 합 성 세 제 (1) 합성세제의 활성분과 조제 - 활성분: 직쇄알킬벤젠계와고급알콜계(LAS,AOS,AS,AES, AE) - 조제: 표백제(과붕산나트륨), 효소, 거품조절제 등 (2) 경성세제와 연성세제 생분해성이 좋지않은 비누와 LAS세제 ABS 세제

31. 3) 합 성 세 제 (3) 합성세제의 일반적 특성 • 합성계면활성제를 주성분으로 하고 여기에 여러가지 조제를 섞어 만듬 • 세제의 사용목적에 따라 그 조성을 달리 함

32. 합 성 세 제 (4) 합성세제의 종류 - 약알칼리성 세제 pH 10.5정도로 내알칼리성이 좋은 섬유에 효과적(면, 마, 레이온, 폴리 등) • 중성세제(ph 7~8): 알칼리에 약하고 고급섬유제품에 적당, 세탁물의 부피감이 있음 • 다목적 세제(ph 9.7) • 액체세제: 대부분 중성이지만 최근에는 약알칼리 세제도 나옴 • 유연제 배합세제: 세탁 +유연효과 + 대전방지효과

33. (5) 세제의 기술발전 ①제1세대: 합성세제 ② 제2세대 효소세제: 단백질 오염(옷에 묻음 오염의 10~20%)으로 물에 잘녹지 않는 칼라 깃, 소매부리의 섬유사이에 끼어 제거하기 힘든 오염제거 ③ 제3세대 저공해세제: 천연제료, 비이온계 AE ④ 제4세대 고밀도 농축세대 - 고밀도 세제(세제의 공기층 제거: 일반세제 용량의1/2) - 농축세제( 공기층 없애고 조제를 참가하지 않음(황산나트륨제거): 일반세제의 1/3사용

34. ⑤ 제5세대 식물성 고농축세제 ⑥제6세대 다기능세제 ⑦항균세제: 삶는것과 같은 효과 ⑧ 저포성세제

35. 합성세제의 환경오염 -생분해성:ABS는 알킬기에 측쇄를 가지고 있어 생분해가 X, 하수처리장에서도 생분해가 X - 하천이나 호수에 계면활성제가 축척되어 거품으로 덮임 - 폐쇄수역의 부영양화: 질소, 인산, 칼슘 등이 수생식물에 영양성분 과다 유입 이끼류 과다, 산소부족… - BOD부하: 수중의 유화물질을 정화하는데 필요한 산소요구량의 부하를 가져옴

36. 3. 세탁의 원리 • 오염제거 원리 • 계면에너지의 변화 • 롤링 업: 의복의 오염의 주성분인 피지가 완전히 용해되는 온도가 37℃내외이므로 피지의 롤링 업을 위해서는 40℃이상에서 세탁이 바람직 함

37. (3)액정의 형성: 유성오염이 고체일때 세액 속에서 오염이 제거되는 원리 • 유성오염의 표면에 형성된 액정은 점도가 매우커서 계면활성제 분자가 오염의 내부로 침투하는 것을 방해 • 액정형성에 의한 오염제거는 시간이 많이 걸림 • 우리나라 세탁기의 경우 10분내외의 짧은 세탁시간에 행해지는 가정세탁에서 액정형성에 의한 유성오염의 제거는 곤란함

38. (4) 고형입자 오염의 제거 (5) 기계적인 일 (6) 알칼리의 작용 (7) 유화, 가용화, 현탁 유화? 계면활성제용액에 기름을 넣고 흔들면 균일한 유백색 액체가 되어 에멀젼을 형성하며 유화라 함 가용화?미셀의 친유기집단속에 기름이 분산되어 있는 상태

39. 2) 세 탁 과 정

40. 4. 가 정 세 탁 1) 세탁용수 *물의 장점 ①세제를 녹이는 매액으로 오염과 섬유를 분리 ② 용해성 우수: 물은 극성이 큰 화합물임 ③열, 힘, 세제를 전달하는 매개 역할 ④의복으로 부터 분리된 오염을 물속에 안정된 상태로 유지 ⑤오염의 재부착방지

41. 물(세탁용수) • 경수와 연수 • ppm(경도): 물에 용해되어있는 칼슘, 마그네슘을 모두 탄산칼슘(caco3)로 환산하여 물의 백만분의 일에 해당하는 탄산칼슘을함유하고 있는 물의 경도를 1ppm이라함(물 1kg에 용해되어있는 탄산칼슘양을 mg으로 표시

42. 2) 세탁조건과 세탁효과 (1) 세제의 종류 -양모, 견, 나일론, 아세테이트: 중성세제 • 셀룰로오스섬유와 합성섬유: 약알칼리성세제로 세탁하는 것이 적당 (2) 세제의 농도 세탁한계농도 이상은 세탁효과가 증가하지 않음(와류식 세탁기 사용시 0.2~0.3%)

43. (3) 세액의 알칼리성 - 알칼리는 세액의 계면장력을 낮추고 섬유와 오염의 표면전기를 높임, 비누의 가수분해 방지하여 유리지방산 생성을 억제시킴, 팽윤을 증진시킴 - 세액은 pH 10.5~11이 되도록 알칼리 조제를 첨가시킴 (4) 세탁온도: 35~40도가 적당(의복 오염의 주범인 피지의 용해온도는 37도임) - 세제 성분 중의 효소나 표백제가 효과적으로 작용하면서 섬유에 대한 영향도 최소화할 수 있는 섭씨 30~35도가 가장 적합(옥시크린이 찬물에서는 녹지않는 이유-효소의 활성화 온도가 적정 유지를 해야하기 때문))

44. 세탁온도 ①세탁온도가 올라가면 저온에서 고체인 유성오구가 액화되어 롤링업에 위해 제거가 쉬움 ② 온도상승시- 섬유와 오염의 팽윤정도가 커져서 세탁효과가 높다 ③ 온도가 어느 한계이상이면 미셀이 불안정하여 가용화가 어렵고 오염제거가 어려워짐 ④ 효소세제: 50℃내외가 적당 ⑤ 섬유의 종류에 따라 세탁온도 다름(면직물: 삶는것도 가능, 폴리: 필요이상의 온도에서 재오염촉진되고, 섬유가 변질되고 구김이 생김 ⑥ 적정세탁온도: 35~40 ℃

45. (5) 세탁횟수와 시간 (6) 세액의 사용횟수: 합성섬유와 혼방섬유는 재오염의 가능성이 크므로 신선한 세액사용 (7) 헹굼온도: 세탁온도보다 높아야 함(헹굼온도가 낮으면 섬유내부에 확산됨 오염이 잔류함) (8) 예침과 예세 - 면섬유는 애벌빨래가 효과적 - 효소세제의 세척효과를 높이기 위해 실온에서 12시간, 40~50도에서 1~2시간 침지가 적당 - 장시간 예침은 세탁효과 X, 합성섬유의 예세는 세탁효과 감소 (9) 거품

46. * 세탁에 영향을 주는 인자 ①피복재료의 특성 ② 섬유의 화학적 특성: 흡수성, 흡습성 차이 ③ 표면구조 <오구흡착량과 세탁성> ④ 가공상태 ⑤ 알칼리성(ph 10.5~11) ⑥ 액량비와세제의 농도(약 1: 15~1: 30) ⑦ 세탁온도와 시간, 예침과 예세 ⑧표백제: 낮은온도에서 빨래를 삶는것과 같은 효과 ⑨세액의 피로와 거품: 거품으로 계면활성제가 이동하므로 계면활성제 농도가 낮아지며, 세탁기의 기계적인 힘을 방해 함

47. 의복의 세탁 • 세제와 환경 - 합성세제는 물에 용해된 상태에서 미생물에 의한 생 분해가 어렵고 거품이 생기면 산소가 물속으로 들어가지 못함 - 거품은 상수처리에 지장을 초래함 - 무린화(부영양화를 막아줌), 저포성, 저공해 농축세제를 개발하여야 함(무세제 세탁기 등도 고려해야 함)

48. 3) 세 탁 방 법 • 손세탁 • 손세탁방법과 세탁효과

49. 손 세 탁

50. (2) 기 계 세 탁 • 와류식세탁기: 수류가 강해 섬유손상이 큼,보풀생김, 세탁물이 고임(자동반전장치가 있어 2~4초사이를 두고 회전 방향이 바뀜 • 교반식세탁기: 세제와 세탁용수절약, 큰세탁물에 적당, 세탁효과 좋다, 가격이 비싸다 • 드럼식세탁기: 저포성세제 사용, 액량비가 적다(1:6), 세탁시간이 길다, 물소비량이 적다, 세탁시간이 길다, 섬유손상이 적다 드럼세탁기용 세제에는 효소와 표백제(과붕산나트륨)가 함께 들어있는것이 보통임(세탁기가 가동을 시작하여 60℃에 도달할때까지 효소가 작용하고 그이후는 효소가 활성을 잃음, 이때부터는 표백제가 역할을 계승하여 세탁을 도움