솔벤트 플로우 문제 진단과 해결

이달에는 솔벤트 플로우, 밸브 그리고 드라이클리닝 공정 중 이와 관련된 문제점을 알아본다. 우선, 솔벤트는 무엇이고, 솔벤트 플로우(solvent flow)는 무엇인가? 드라이클리닝에서 솔벤트, 즉 용매란 옷을 담그고 움직여 옷에 있는 먼지와 얼룩을 제거하는 액체를 뜻한다. 그렇다면 솔벤트의 임무는 무엇인가? 솔벤트는 적어도 다음의 두 가지 임무를 맡고 있다:

1. 솔벤트는 오일, 왁스, 그리스, 그리고 다양한 지용성 얼룩(이는 솔벤트와 함께 증발하지 않아 비휘발성 물질[non-volatiles]이라고도 불린다)을 녹여낸다. 일반적으로 솔벤트 자체만으로 이러한 물질을 녹일 수 있다. 하지만 또 다른 얼룩으로 설탕 계열이 있다. 설탕, 즉 단 얼룩(sweet stains)은 순수한 솔벤트에서 녹지 않지만, 물에서는 잘 녹는다. 문제는 일반적인 순수한 솔벤트는 순수한 물과 섞이지 않는다는 사실이다 (물과 기름을 생각하면 된다). 이 둘이 잘 섞이게 해주는 것이 바로 세제다. 세제는 솔벤트가 단 얼룩을 녹일 수 있는 만큼의 물을 가질 수 있게 한다.

2. 솔벤트는 옷에서 고체 때(particulate soil)를 씻어낸다. 먼지, 린트, 머리카락 등 고체 상태의 때 입자는 솔벤트에서 녹지 않는다. 옷에서 씻어낸 먼지 입자는 솔벤트 안에서 격리해 다시 직물에 달라붙지 않게 해야 한다 (이렇게 때가 다시 달라붙는 것을 재침착 또는 그레잉이라고 부른다). 때 입자가 솔벤트 안에서 떨어져 있게 만드는 열쇠가 바로 세제이다. 때 입자를 갖고 탈수된 솔벤트는 필터 또는 증류를 거쳐 정화된다.

솔벤트 플로우가 중요한 이유는 무엇인가? 위에서 언급한 솔벤트의 임무에 대해 생각해 보라. 둘 다 옷을 통과하는 솔벤트의 양이 얼마인가에 직접적으로 연관된다.

1. 더 많은 솔벤트가 지용성 얼룩과 접촉할수록, 더 많은 지용성 때가 녹아서 제거된다. 커피잔에 설탕을 넣고, 가만히 있는 것과 저어주는 것 간의 녹는 시간 차이를 생각하면 쉽니다. 드라이클리닝 시스템 내에서 솔벤트가 1분 당 몇 번이나 바뀌는 지가 바로 솔벤트 플로우이다. 그리고 이는 한정된 시간 동안 얼마나 많은 솔벤트가 옷을 통과하는지를 결정한다.

2. 옷에서 씻어낸 때 입자를 조금이라도 빨리 옷으로부터 멀리 보내는 것이 재침착을 예방한다. 때 입자가 가득한 솔벤트는 필터를 통과시키거나 증류기로 내려보내 정화한다. 필터를 더 자주, 더 빨리 지나갈수록, 재침착 될 위험이 줄어든다.

솔벤트와 솔벤트 플로우에 문제가 있을 때 흔히 발생하는 문제와 그 진단 방법은 다음과 같다:

1. 낮은 솔벤트 제거율과 지나친 재침착

이러한 클리닝 문제의 원인으로 몇 가지가 있다.

▲ 낮은 솔벤트 차지 – 세제 농도가 낮으면 이런 문제가 생긴다. 작업 현장에서 일일이 솔벤트 내 비누 농도를 측정하기 힘들면, 수동으로 비누를 더 집어넣고 퀄리티가 향상되는지 본다. 또한, 비누 자동 주입 장치가 제대로 작동하고 있는지 확인한다. 비누 펌프는 수명이 오래되면 책정한 주입량을 지키지 못한다.

▲ 솔벤트 유속 – 이런 문제의 가장 많은 원인은 솔벤트가 흐르는 속도(flow rate)에 있다. 여기서 일반적인 기준은 드럼에 솔벤트 채우는 시간이 1분 정도 걸려야 한다는 것이다. 내가 즐겨 사용하는 점검 방법은 작업 탱크에서 나온 솔벤트를 다시 같은 탱크로 보내고, 탱크 창문에 보이는 솔벤트 퍼지는 모습을 보는 것이다. 이때 솔벤트가 넓게 퍼질수록 솔벤트 펌프가 잘 돌고 있다는 표시이다. 솔벤트 펌프 날개에는 린트, 스테이플, 안전핀 등 다양한 불순물이 낄 수 있고, 그런 경우 펌프가 멎지 않는다 해도, 흐름이 방해받을 수 있다.

2. 높은 필터 압력

예전에도 설명한 바가 있지만, 솔벤트는 고체 때 입자를 거르기 위해 필터를 통과하게 된다. 필터로 들어가는 압력이 높으면 필터가 제 기능을 발휘 못 해 클리닝 퀄리티가 떨어진다. 필터 압력이 높아지는 원인으로는 필터 표면에 지나치게 쌓인 때 그리고 솔벤트 내 높은 수분 함량이 있다. 이런 경우 카트리지 필터라면 필터를 더 자주 교환해야 하고, 스핀 필터라면 더 자주 털어줘야 한다. 만일 이렇게 해도 문제가 바로 시정되지 않는다면, 수건만 가득 넣고 한 로드 돌려 솔벤트 내 수분을 흡수한다. 이렇게 한 후 필터 압력이 내려간다면, 십중팔구 지나친 수분 함량이 원인이었을 것이다. 그다음엔 솔벤트 내 수분 함량이 높아진 원인을 찾아 바로잡는다.

자 이달은 여기까지다. 이 얘기는 다음 달에도 계속한다. 도면을 전형적인 솔벤트 흐름 경로를 보여주는 것으로, 이 주제를 다루면서 나중에 좀 더 자세하게 다룰 것이다.