사이징
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1. 개요
사이징은 종이, 섬유, 캔버스, 금박 등 다양한 재료의 표면에 처리하여 흡수성 조절, 강도 증가, 내구성을 향상시키는 기술을 의미한다. 종이의 경우, 표면 사이징과 내부 사이징으로 나뉘며, 각기 다른 사이징제를 사용하여 종이의 인쇄 적성과 보존성을 개선한다. 섬유 사이징은 직물의 생산성을 높이기 위해 경사 실에 적용되며, 캔버스 사이징은 유화 작업 시 캔버스의 손상을 방지한다. 금박 사이징은 금박의 접착력을 높이는 데 사용되며, 한국 전통 제지 기술인 한지 제조 과정에서도 닥풀을 사용하여 종이의 강도를 향상시킨다. 이러한 사이징 기술은 재료의 특성을 개선하고, 다양한 분야에서 활용된다.
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| 사이징 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 종류 | 종이, 섬유 등의 재료에 적용되는 보호용 코팅 |
| 기능 | 내수성 부여 인쇄 품질 향상 표면 강도 증가 광택 부여 습도 변화 방지 먼지 흡수 감소 |
| 종류 | |
| 아교 사이징 | 종이 제조 시 아교를 사용하여 섬유를 결합하고 표면을 매끄럽게 함 |
| 로진 사이징 | 로진을 사용하여 종이에 내수성을 부여 |
| 왁스 사이징 | 왁스를 사용하여 종이에 내수성을 부여하고 광택을 더함 |
| 표면 사이징 | 종이 표면에 코팅제를 도포하여 인쇄 품질을 향상시키고 표면 강도를 높임 |
| 필름 사이징 | 종이 표면에 얇은 필름을 입혀 내수성, 광택, 내마모성을 향상시킴 |
| 용도 | |
| 종이 | 서적 잡지 포장재 인쇄물 |
| 섬유 | 의류 직물 캔버스 |
| 추가 정보 | |
| 특징 | 사이징 종류에 따라 다양한 기능과 효과를 제공 |
| 고려 사항 | 사이징 처리 시 종이 또는 섬유의 특성 변화 환경적인 영향 비용 효율성 |
2. 종이 사이징
제지 과정에서 사이징은 종이의 흡수성을 조절하여 잉크 번짐을 막고, 표면 강도를 높여 인쇄 및 필기 적성을 향상시키는 중요한 역할을 한다. 하지만 로진을 사용한 산성 사이징은 인쇄된 문서의 내구성을 떨어뜨리고 보존에 문제를 야기한다.[5]
전분 사이징은 제지 역사 초기에 도입되었다.[2] Dard Hunter는 그의 저서 ''18세기에 걸친 제지''에서 "중국은 서기 768년경부터 종이의 사이징제로 전분을 사용했으며, 동물성 아교로 대체된 14세기까지 그 사용이 지속되었다."라고 썼다.[3] 유럽의 초기 근대 제지 공장에서는 젤라틴을 사이징제로 선택했다. Susan Swartzburg는 ''도서관 자료 보존''에서 "석고에서 동물성 젤라틴에 이르기까지 다양한 물질이 오랫동안 사이징에 사용되었습니다."라고 썼다.[4] 초기 제지 공장에서는 여러 장의 종이를 따뜻한 젤라틴 액체에 담그는 방식으로 사이징을 했는데, 이는 낭비가 심한 방법이었다.[3]
종이의 대량 생산이 시작되면서 1850년경에는 로진 사이즈가 사용되기 시작했지만, 로진은 종이 분해를 가속화하는 화학 반응을 일으켰다.[5] 도서관 보존 분야에서는 "셀룰로오스와 관련된 탄수화물의 산성 가수분해가 종이의 노화 과정에서 분해를 일으키는 주요 요인 중 하나"라는 것이 알려져 있다.[6]
2. 1. 표면 사이징
표면 사이징 용액에는 주로 변성 전분과 때로는 젤라틴과 같은 다른 친수성 고분자, 또는 아크릴 공중합체와 같은 표면 사이징제가 포함된다. 표면 사이징제는 양친매성 분자로, 친수성(물을 좋아하는)과 소수성(물을 싫어하는) 말단을 모두 가지고 있다. 사이징제는 기질 섬유에 부착되어 필름을 형성하며, 친수성 꼬리는 섬유를 향하고 소수성 꼬리는 바깥쪽을 향하여 물을 튕겨내는 매끄러운 마감을 만든다. 사이징은 종이 또는 적용된 재료의 표면 강도, 인쇄성 및 내수성을 향상시킨다. 사이징 용액에는 형광 증백제를 첨가하여 종이 또는 재료 표면의 불투명도와 백색도를 향상시킬 수도 있다.2. 2. 내부 사이징
종이 펄프에 로진, 알킬 케텐 다이머(AKD), 알킬 호박산 무수물(ASA) 등의 사이징제를 첨가하여 종이 전체에 내수성을 부여하는 방법이다. 습식 공정에서 사용되는 일반적인 내부 사이징 화학 물질로는 중성 pH 조건에서 쓰이는 AKD와 ASA가 있으며, 산성 조건을 필요로 하여 일부 제지 공장에서 사용되는 로진 시스템도 있다.[1]2. 3. 종이 보존과 사이징
제지 과정에서 사이징은 인쇄에 적합하도록 종이를 만드는 데 사용되지만, 로진을 사용한 산성 사이징은 인쇄된 문서의 내구성을 떨어뜨리고 보존에 문제를 야기한다.[5]전분 사이징은 제지 역사 초기에 도입되었다.[2] Dard Hunter는 그의 저서 ''18세기에 걸친 제지''에서 "중국은 서기 768년경부터 종이의 사이징제로 전분을 사용했으며, 동물성 아교로 대체된 14세기까지 그 사용이 지속되었다."라고 썼다.[3] 유럽의 초기 근대 제지 공장에서는 인쇄 및 기타 용도로 종이를 생산했으며, 사이징제로 젤라틴을 선택했다. Susan Swartzburg는 ''도서관 자료 보존''에서 "석고에서 동물성 젤라틴에 이르기까지 다양한 물질이 오랫동안 사이징에 사용되었습니다."라고 썼다.[4]
종이의 대량 생산이 시작되면서 종이 생산에 사용되는 사이징의 종류도 바뀌었다. Swartzburg는 "1850년경에는 로진 사이즈가 사용되기 시작했다. 불행히도, 이것은 가장 좋은 종이조차 분해를 가속화하는 화학 반응을 일으킨다."라고 썼다.[5] 도서관 보존 분야에서는 "셀룰로오스와 관련된 탄수화물의 산성 가수분해가 종이의 노화 과정에서 분해를 일으키는 주요 요인 중 하나"라는 것이 알려져 있다.[6]
3. 섬유 사이징 (경사 사이징)
섬유 경사 사이징은 테이프 사이징이라고도 하며, 경사 실의 파단을 줄여 직기의 생산 중단을 막는 데 필수적이다. 직기에서 경사 실은 주기적 변형, 굴곡, 다양한 직기 부품에서의 마모, 실 사이의 마찰 등 여러 유형의 작용을 받는다.
사이징을 통해 실의 강도와 내마모성이 향상되고 실의 보풀이 감소한다. 강도 향상 정도는 섬유와 사이징 재료 간의 접착력, 사이징 재료의 침투, 실의 캡슐화에 따라 달라진다.
사이징액은 경사 사이징 기계로 경사 실에 도포된다. 제직 공정 후, 직물은 사이징 제거 (세척)된다.[12]
사이징은 손으로 하거나 사이징 기계에서 할 수 있다.[12]
3. 1. 사이징 재료
섬유 사이징에 사용되는 재료로는 실을 보호하기 위해 개질된 전분, 폴리비닐 알코올 (PVA), 카복시메틸 셀룰로스 (CMC), 아크릴레이트 등 다양한 종류의 수용성 고분자가 사용된다.[12] 또한 경사 실의 마모성을 줄이기 위해 왁스가 첨가된다. 실 재료의 종류 (예: 면섬유, 폴리에스터, 린넨), 실의 굵기, 제직 기계의 종류에 따라 사이징 레시피가 결정된다.사이징액에는 종종 양지름이 포함되는데, 이는 제직 시 실의 내마모성을 향상시키는 데 사용되는 동물성 지방이다.[12]
3. 2. 사이징 방법
섬유 경사 사이징은 '''테이프 사이징'''이라고도 하며, 경사 실의 파단을 줄여 직기의 생산 중단을 막는 데 필수적이다. 직기에서 경사 실은 주기적 변형, 굴곡, 다양한 직기 부품에서의 마모, 실 사이의 마찰 등 여러 유형의 작용을 받는다.
사이징을 통해 실의 강도와 내마모성이 향상되고 실의 보풀이 감소한다. 강도 향상 정도는 섬유와 사이즈 간의 접착력, 사이즈 침투, 실의 캡슐화에 따라 달라진다. 개질된 전분, 폴리비닐 알코올 (PVA), 카복시메틸 셀룰로스 (CMC), 아크릴레이트 등 섬유 사이징제/화학 물질이라 불리는 다양한 종류의 수용성 고분자가 실을 보호하는 데 사용된다. 또한 경사 실의 마모성을 줄이기 위해 왁스가 첨가된다. 실 재료의 종류 (예: 면섬유, 폴리에스터, 린넨), 실의 굵기, 제직 기계의 종류에 따라 사이징 레시피가 결정된다.
사이징액에는 종종 양지름이 포함된다. 양지름은 제직 시 실의 내마모성을 향상시키는 데 사용되는 동물성 지방이다.
사이징액은 경사 사이징 기계로 경사 실에 도포된다. 제직 공정 후, 직물은 사이징 제거 (세척)된다.[12]
4. 캔버스 사이징 (유화)
캔버스를 유화용으로 준비할 때는 항상 사이징 처리를 해야 한다. 캔버스에 유화 물감이 직접 닿으면 썩을 수 있기 때문이다.[1] 사이징은 밑칠을 대체하는 것이 아니라, 캔버스의 기공을 채우고 실제 밑칠로부터 캔버스를 격리하는 데 사용된다.[2]
4. 1. 사이징 재료
전통적으로 가죽 풀과 같은 수성 풀이 수세기 동안 캔버스 사이징에 사용되었다.[1] 미술에서 사이징은 밑칠을 대체하는 것이 아니라, 캔버스의 기공을 채우고 실제 밑칠로부터 캔버스를 격리하는 데 사용된다.[2]5. 금박 사이징
사이징은 얇은 금박층이 기질에 잘 접착되도록 금박 전에 표면에 적용하는 물질을 뜻하는 용어이다.[11]
5. 1. 사이징 재료
금박을 하기 전에 얇은 금박층이 기질에 잘 접착되도록 표면에 바르는 모든 물질을 사이징이라고 한다. 달걀 흰자는 사이징으로 자주 사용되었으며, 고대 이집트인들은 때때로 피를 사용하기도 했다.[11] 전통적으로 금박에 사용되는 다른 재료로는 물에 희석하여 가열한 토끼 가죽 풀(수성 금박)과 끓인 아마인유(유성 금박)가 있으며, 현대에는 폴리비닐 아세테이트를 사용하기도 한다.6. 한국 전통 제지 기술과 사이징
한지는 닥나무 껍질을 주원료로 하여 만들어지는 한국의 전통 종이이다. 한지는 독특한 제조 과정을 거치는데, 이 과정에서 사이징 기법이 사용되어 한지의 내구성과 보존성을 높인다.
참조
[1]
웹사이트
Sizing substrates and papers – survey results
https://www.alternat[...]
[2]
서적
Modern Paper-making
Basil Blackwell
1947
[3]
서적
Papermaking through Eighteen Centuries
http://content.lib.u[...]
William Edwin Rudge
1930
[4]
서적
Preserving Library Materials: A Manual
The Scarecrow Press
1995
[5]
서적
Preserving Library Materials
[6]
간행물
The Role of Neutral Rosin-Alum Size in the Production of Permanent Paper
2006
[7]
간행물
Permanence of Paper 1: Problems and Permanency of Alum-Rosin Sized Paper Sheets from Wood Pulp
1998
[8]
간행물
The Role of Neutral Rosin-Alum Size in the Production of Permanent Paper
[9]
간행물
Studies on the Washing of Paper, Part 1: The Influence of Wetting on the Washing Rate
2004
[10]
서적
Paper-making Practice
Manchester University Press
1960
[11]
웹사이트
A Treatise on Gold Size
http://www.theletter[...]
2013-04-19
[12]
논문
Theoretical and Practical Aspects of Sizing today and tomorrow
1977-09-12
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