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¶ 정의
발수가공(DWR)은 원단 표면에 불소계(PFCs) 또는 비불소계(Fluorine-free) 화합물을 도포하여 액체의 표면 장력을 낮추는 고기능성 후가공 공정입니다. 이 공정의 핵심 메커니즘은 원사 표면에 미세한 '나노 스파이크(Nano-spikes)' 구조를 형성하여 물방울이 원단 조직 내부로 침투하지 못하게 하고, 표면에서 구슬처럼 굴러떨어지게 만드는 연꽃잎 효과(Lotus Effect)를 구현하는 것입니다.
DWR은 원단의 기공을 완전히 막는 '방수(Waterproof/Coating/Lamination)'와는 엄격히 구분됩니다. DWR은 섬유의 통기성(Breathability)을 유지하면서 외부의 가벼운 습기를 차단하는 보조적 역할을 수행합니다. 특히 고기능성 투습방수 원단(Gore-Tex 등)의 겉감에 필수적으로 적용되는데, 이는 겉감이 젖어 '수막'이 형성될 경우 내부의 땀(수증기)이 배출되지 못하는 'Wet-out' 현상을 방지하기 위함입니다. 'Durable(내구성)'이라는 명칭답게 반복 세탁과 마찰 후에도 일정 수준 이상의 성능을 유지하는 것이 품질의 핵심 지표입니다.
¶ 기술 사양표
| 항목 | 세부 사양 및 기준 | 비고 |
|---|---|---|
| 관련 표준 (Test Method) | ISO 4920 (Spray Test), AATCC 22, JIS L 1092 | 국제 표준 준수 |
| 주요 약제 분류 | C6 (Short-chain), C0 (PFC-Free/Fluorine-free) | 환경 규제(ZDHC) 대응 |
| 가공 장비 | Padding Mangle, Stenter (Tenter), Curing Machine | 연속 공정 |
| 경화 온도 (Curing) | 150°C ~ 180°C (원단 소재에 따라 최적화 필요) | 가교 결합 형성 |
| 권장 바늘 시스템 | Organ PD (Titanium Coating), Groz-Beckert GEBEDUR | 마찰열 방지 |
| 권장 바늘 사이즈 | NM 65/9 ~ 75/11 (박지), NM 80/12 ~ 90/14 (중후물) | 원단 손상 최소화 |
| 봉제 SPI | 10 ~ 13 SPI (심실링 병행 시 10-11 권장) | 바늘 구멍 최소화 |
| 적합 봉사 | WR(Water Repellent) 처리된 코어사 또는 필라멘트사 | 심지 흡수 방지 |
| 최대 봉제 속도 | 3,000 ~ 3,500 SPM (고속 봉제 시 코팅 손상 주의) | 생산성 조절 |
¶ 적용 분야
봉제 현장에서 DWR 원단은 단순 의류를 넘어 고도의 기능성이 요구되는 제품군에 광범위하게 사용됩니다.
- 아웃도어 및 스포츠웨어: 하드쉘 재킷, 윈드브레이커, 트레킹 팬츠. 특히 어깨, 무릎 등 마찰이 잦은 부위의 내구성 발수력이 중요합니다.
- 다운(Down) 제품: 다운 점퍼의 겉감 및 안감. DWR 처리가 미흡하면 습기가 내부 충전재로 침투하여 보온력이 급격히 저하됩니다.
- 가방 및 장비: 백팩(Cordura 소재), 텐트, 타프, 슬리핑 백. 대면적 봉제 시 원단 간의 마찰로 인한 발수층 박리를 관리해야 합니다.
- 군사 및 산업용: 군복, 전술 배낭, 의료용 가운(액체 비산 방지). 특정 규격에 따라 오일 방지(Oil Repellency) 성능이 병행되기도 합니다.
¶ 주요 결함 및 해결 방안
- 초크 마크 및 화이트닝 (Chalk Mark / Whitening)
- 원인: DWR 약제가 과도하게 도포되거나 경화가 딱딱하게 된 경우, 원단이 꺾일 때 하얀 자국 발생.
- 해결: 약제 농도 조절 및 유연제 배합 최적화. 봉제 시 테플론 노루발을 사용하여 마찰 최소화.
- 심 퍽커링 (Seam Puckering)
- 원인: 발수 가공으로 원단 표면이 매끄러워져 상하판 이송 불균형 발생.
- 해결: 차동 피드(Differential Feed) 비율 조정, 윗실 장력 완화, 보빈 케이스 장력 미세 조절.
- 심실링 테이프 접착 불량 (Poor Seam Tape Adhesion)
- 원인: 강한 발수 성분(특히 실리콘계)이 테이프의 핫멜트 접착을 방해.
- 해결: 봉제 전 해당 부위 프레싱 처리로 발수제 휘발, 또는 전용 프라이머(Primer) 도포 후 테이핑.
- 바늘 열 손상 및 원사 녹음 (Needle Heat Damage)
- 원인: 고속 봉제 시 바늘과 발수 코팅막의 마찰열로 인해 원단 조직이 녹거나 구멍이 커짐.
- 해결: 티타늄 코팅 바늘 사용, 바늘 냉각 장치(Needle Cooler) 가동, 속도 제한.
- 심 오염 및 위킹 현상 (Seam Wicking)
- 원인: 원단은 발수가 되나 봉제선(실)을 통해 모세관 현상으로 물이 스며듦.
- 해결: 반드시 WR(발수) 처리된 봉사를 사용하고, 필요시 심실링 공정 필수 적용.
- 발수 얼룩 (Water Spotting / Resin Spot)
- 원인: 텐터(Tenter) 공정 중 약제 응집 또는 건조 불균일.
- 해결: 패딩 망글 압력 균일화 및 약제 교반 상태 상시 점검.
¶ 품질 검사 및 관리 기준
- Spray Rating (ISO 4920 / AATCC 22): 표준 살수 장치로 250ml의 물을 뿌린 후 표면 상태를 1~5등급(또는 0~100점)으로 판정. 벌크 생산 시 초기(Original) 4급 이상 필수.
- 세탁 내구성 (Durability after Laundering): 가정용 세탁기(Home Laundering) 20회 또는 50회 가동 후 발수 등급 측정. 일반적으로 20회 세탁 후 80점(Grade 3) 유지를 합격 기준으로 함.
- 발유도 테스트 (Oil Repellency - AATCC 118): C6 계열 가공 시 수행. 탄화수소 계열 액체에 대한 저항성 측정. (C0 가공은 발유 성능이 없음)
- 심 테이프 박리 강도 (Peel Strength): DWR 원단과 심실링 테이프 간의 접착력을 인장 시험기로 측정 (기준: 보통 15N/25mm 이상).
¶ 현장 은어 및 국가별 용어
| 언어 | 용어 | 현장 발음/표기 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 한국어 (KR) | 발수가공 | 하스이(はっすい) | 일본어 잔재이나 현장에서 가장 통용됨 |
| 한국어 (KR) | 코팅지 | Coating-ji | DWR이나 PU 코팅이 된 기능성 원단을 통칭 |
| 일본어 (JP) | 撥水加工 | Hassui-kakou | 정식 명칭 |
| 베트남어 (VN) | xử lý trượt nước | xu ly truot nuoc | '물방울이 미끄러지다'는 의미의 정확한 표현 |
| 베트남어 (VN) | chống thấm | chong tham | 방수와 혼용되므로 주의 필요 |
| 중국어 (CN) | 防泼水 | Fang po shui | '물이 튀어 나간다'는 의미의 현장 용어 |
| 중국어 (CN) | 拨水 | Bo shui | 발수의 약칭 |
¶ 장비 세팅 가이드 (봉제 공정)
- 이송 시스템 (Feed System): 톱니(Feed Dog)의 높이를 평소보다 0.1~0.2mm 낮추어 원단 표면 긁힘을 방지하십시오. 미끄러짐이 심할 경우 상하차동 이송(Top & Bottom Feed) 기종 사용을 권장합니다.
- 노루발 (Presser Foot): 반드시 테플론(Teflon) 노루발을 사용하십시오. 금속 노루발은 DWR 코팅막을 깎아내어 '초크 마크'의 원인이 됩니다. 노루발 압력은 원단이 밀리지 않을 정도의 최소 압력(약 1.5~2.0kgf)으로 설정합니다.
- 바늘 선정 (Needle): 원단 조직 손상을 방지하기 위해 Slim Set Point (SPI) 또는 Small Ball Point (SES) 끝 모양을 가진 바늘을 선택하십시오. 티타늄 코팅(PD) 바늘은 코팅제 고착을 방지하는 데 효과적입니다.
- 실 장력 (Thread Tension): DWR 원단은 조직이 치밀하여 장력이 높으면 즉시 퍽커링이 발생합니다. 윗실 장력을 평소보다 15% 정도 낮추고, 보빈 케이스의 실이 부드럽게 풀리도록 설정하십시오.
¶ 공정 흐름도 (Mermaid)
graph TD
A[생지 입고 및 검사] --> B[전처리 및 정련/Scouring]
B --> C{DWR 약제 배합}
C --> D[침지 및 패딩/Padding Mangle]
D --> E[예비 건조/Drying]
E --> F[고온 큐링/Curing 150-180°C]
F --> G[발수도 테스트/ISO 4920]
G --> H{합격 여부}
H -- 합격 --> I[롤링 및 포장]
H -- 불합격 --> J[재가공 또는 불량 처리]
I --> K[봉제 공정 투입]
K --> L[테플론 노루발/WR봉사 세팅]
L --> M[최종 완제품 검사]
¶ 관련 항목
- 투습도 (WVP - Water Vapor Permeability): DWR 가공이 기공을 막지 않았는지 확인하는 지표.
- 내수압 (Hydrostatic Head): 원단이 수압에 견디는 힘. DWR은 보조적 역할만 수행하며, 실제 내수압은 라미네이팅/코팅 층에서 결정됨.
- 심실링 (Seam Sealing): 봉제 구멍을 통한 누수를 막는 필수 후속 공정.
- C0 발수 (PFC-Free): 환경 규제로 인해 최근 주류가 된 비불소계 기술. 오염(유분)에 취약한 단점이 있어 지속적인 기술 보완 중.