[스크랩] 다양한 용도로 사용되는 신소재 섬유

유리섬유(Glass Fiber) 1) 특성 Glass(유리)는 가장 오래동안 우리에게 친숙한 섬유소재중의 하나이다. 유리섬유가 처음으로 만들어진 것은 1930년대 이며, 초기의 유리섬유는 강도는 좋았으나 다양한 섬유소재에 적용하기에는 상대적으로 유연성이 떨어진다. 2) 용도 오늘날에는 다양한 물성의 조절이 가능해지면서 절연봉, 방화복, FRP 강화재 등의 다양한 용도에 사용되고 있으며, Filament 형태로 제조하여 통신에 일대 혁명을 가져온 광섬유로도 널리 사용되고 있다. ▣ 탄소섬유(Carbon Fiber) 1) 특징 탄소섬유는 높은 강도를 위해 고안된 섬유지만 탄소특유의 여러가지 특성 즉, 전도도, 열적, 화학적 내구성 등으로 인해 여러 가지 특수 용도로 사용되고 있다. 탄소섬유의 물성을 지배하는 일차적인 인자는 탄화도(Degree of carbonization)라고 하는 탄소의 함유량으로서 일반적으로 92% 이상이며 그 다음으로는 탄소층의 배향도라 할 수 있다. 실제 상업적으로 생산되는 탄소섬유는 넓은 범위의 결정성과 비결정성을 함유하고 있다. 2) 제조 탄소에서 직접 섬유상으로 제조하는 것은 불가능하며, 실제로는 전구체(Precursor)로부터 섬유상으로 압출하여 섬유상으로 제조하는 방법을 사용하고 있다. 압출된 섬유는 이후 탄화공정을 거쳐 탄소상으로 제조된다. 전구체 섬유로는 사용 용도에 따라 다양한 섬유가 이용된다. 예를들면 정제된 레이온(우주왕복선 제조에 이용), 아크릴, 피피 등이 사용된다. 3) 용도 탄소섬유의 용도는 크게 금속을 대체하는 가볍고 작업성이 좋은 공업재료와 비구조(非構造)재료의 두가지로 나눌수 있으며 여기에서는 탄소섬유가 널리 사용되고 있는 CFRP(탄소-수지 복합재료)의 용도를 < 표 1 >에 요약 하였다.

▣ 아라미드 섬유(Aramid Fiber) 1) 특징 아라미드섬유는 가장 널리 알려진 고강도, 고내열성 섬유로서 그 어원에서 알수 있듯(Aromatic + Amide) 일반 나일론섬유와 같이 선형구조의 아마이드 섬유가 아닌 섬유고분자 주쇄내에 벤젠고리를 포함하고 있어 고강도, 고내열성을 발휘하는 섬유이다. 이때 벤젠고리에 아마이드기가 결합하는 위치에 따라 섬유의 종류가 달라지며 가장 대표적인 것으로는 KEVLAR(para위치)와 NOMEX(meta 위치)가 있다. 2) 제조 아라미드섬유의 대표격인 KEVLAR의 개발은 1965년 S. L. Kwolek에 의해 Para계 방향족 폴리아마이드의 액정용액이 발견되었다. 그리고 1968년에 현재 KEVLAR의 원료와 같은 PPTA(Poly-p-phenylene terephthalamide)의 방사를 성공하였다. 그러나 이때의 물성은 형편없는 수준이었으며 이후 PPTA의 고농도 용액으로부터 건습식방사법이 개발되면서 현재 KEVLAR 방사의 기초가 확립되었다. 3) 용도 현재 아라미드섬유의 대표적인 용도로는 고무재료보강재, 로프, 케이블류, 방호, 방탄재료, 석면대체, FRP 용도 등이 있다.

▣ 멜라민 섬유(Melamine Fiber) 1) 특징 멜라민섬유의 가장 큰 특징은 뛰어난 내열성과 직접 불에 닿았을 때의 열차단성이다. 이러한 특성은 가교구조로 이루어진 섬유구조와 수지자체의 낮은 열전도성 때문이다. 2) 용도 주용도는 고온의 물질을 필터링하는 필터재료로 쓰이며 보다 높은 강도를 얻기위해 아라미드섬유 또는 고기능성섬유와 혼합하여 제조하기도 한다. ▣ HDPE(High Density Polyethylene) 1) 특징 HDPE는 분자구조의 특성상(C-C 결합의 zig-zig 구조) 다른 고분자 물질보다 가볍고 강한 성질을 갖는다. HDPE는 통상의 용융방사법 으로는 섬유화하기 어려워 겔(gel) 방사법 이라는 특수공법을 이용하여 고강도, 고내약품성, 경량성의 섬유를 얻는다. 2) 용도 물보다 비중이 낮아 물에 뜸으로 해양로프 용도에 적합하고, 또한 다양한 분야에 사용되고 있다

출처 : 섬유인

글쓴이 : 달공 원글보기

메모 : 신소재 섬유