[스크랩] NYLON

 1930년대에 뒤퐁사에서 일하던 미국의 화학자 월리스 H. 캐러더스가 이끄는 연구팀이 나일론을 개발했다. 공기·물·석탄·석유 등을 화학적으로 합성해서 유용한 섬유를 생산할 수 있게 되자 화학합성물질의 종류도 빠르게 늘어났다. 나일론을 용융 또는 용해한 원액상태에서 방사구를 통해 뽑아내거나 성형하면 섬유, 필라멘트, 강모, 얇은 판 등이 되며 이것으로 실·천·밧줄 및 여러 형태의 제품을 만든다. 일반적으로 나일론은 내마모성·내열성·내화성이 좋다. 방사구에서 나온 원액을 냉각법으로 처리했을 때 나일론은 질기고 탄력성이 있으며 강해진다. 대개는 가늘거나 굵은 필라멘트로 메리야스류·낙하산·강모 같은 물품을 만들지만 성형 산업에도 이용된다.

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대개 섬유로 제조된다. 1930년대에 뒤퐁사(社)에서 일하던 미국의 화학자 월리스 H. 캐러더스가 이끄는 연구팀이 나일론을 개발했다.

쉽게 얻을 수 있는 공기·물·석탄·석유 등을 화학적으로 합성해서 유용한 섬유를 생산할 수 있게 되자 중합체(重合體)의 연구영역이 확장되어 화학합성물질의 종류도 빠르게 늘어났다. 나일론을 용융 또는 용해한 원액상태에서 방사구를 통해 뽑아내거나 성형하면 섬유·필라멘트·강모, 얇은 판 등이 되며 이것으로 실·천·밧줄 및 여러 형태의 제품을 만든다. 일반적으로 나일론은 내마모성·내열성·내화성이 좋다.

방사구에서 나온 원액을 냉각법으로 처리했을 때 나일론은 질기고 탄력성이 있으며 강해진다. 대개는 가늘거나 굵은 필라멘트로 메리야스류·낙하산·강모 같은 물품을 만들지만 성형산업(成形産業)에도 이용된다. 특히 사출성형을 할 때, 질긴 성질과 복잡한 삽입물 주위로 흘러갈 수 있는 성질이 최대의 장점이다.

폴리아미드는 디카르복시산과 디아민에서, 또는 자체 축합할 수 있는 아미노산에서, 또는 ε-카프로락탐처럼 고리 안에 -CONH- 작용기를 갖는 아미노산의 락탐에서 만들어질 수 있다. 산과 아민의 양을 조절하는 것에 따라 성질이 딱딱하고 질기게 되거나 부드럽고 탄력있게 된다. 필라멘트나 성형물 등에 상관없이 폴리아미드(특히 1차 아민에서 온 폴리아미드)는 높은 결정도를 지닌다. 장력을 주면 나일론 분자는 처음 길이의 4배 정도로 늘어나는데, 이것은 필라멘트에서 중요한 특성이다.

가장 널리 쓰이는 나일론은 아디프산과 헥사메틸렌디아민으로 만들며 이들은 각각 탄소원자 6개를 가지고 있기 때문에 나일론 6,6이라는 이름이 붙었다. 카프로락탐으로 만들면 나일론 6이 얻어지는데, 이는 기본단위 안에 6개의 탄소원자를 가지고 있기 때문에 붙여졌다.

                                                              

폴리아미드 섬유   분자구조의 주쇄를 이루는 구조단위가 아미드기(-CONH-)에 의해 연결된 합성고분자로 구조형태에 따라 Nylon(아미드기로 연결된 구조단위가 주로 지방족 단량체로 이루어진 폴리아미드)과 Aramid(아미드기중 최소한 85% 이상이 직접 방향족기와 연결된 폴리아미드)로 구분된다.   -나일론 66는 1938년 미국 듀폰(DUPONT)사의 캐러더스(CAROTHERS, W.H.)가 발명, 세계 최초로 공업화한 합성섬유.   -폴리아마이드가 본명이며, 나일론(NYLON)은 듀폰사의 상품명이다.            -나일론(NYLON)에는 여러 종류가 있는데, 현재 가장 많이 쓰이는 것은 나일론 66와 나일론 6이다.   - 나일론 66는 나일론염을 원료로 하여 만들고, 나일론 6는 카프롤락탐(CAPROLACTAM)을 원료로 한다.       1.  나일론 섬유의 구조              - 나일론 6의 측면은 매끄러운 원기둥모양이며, 자른면은 둥글다.                 - 나일론 66의 현미경 구조도 나일론 6와 근본적으로 다를 바 없다.         2.  나일론 섬유의 성질 및 용도        - 용융 온도가 나일론 66 쪽이 높다는 것을 제외하면 거의 비슷하다.   - 탄성이 높다는 장점이 있는데, 탄성이 높다는 것은 직물로 했을 때 잘 구겨지지 않는다는  것을 뜻함.   - 영률이 작으므로 너무 유연하여 모양새를 유지하기 어려워 여자용 긴 양말 등과 같은 것에는 쓸 수 있지만, 옷감으로서는 견과 같은 느낌을 주지 못하는 단점.    - 단순한 의류용 섬유로서뿐만 아니라, 타이어 코오드, 어망 등과 같은 산업용으로도  많이 사용됨.   - 그 밖의 나일론으로 나일론 1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 12 등과 같은 지방족 나일론이 있으나,  대부분 연구에 그치고 있을 뿐 공업적으로 생산되고 있는 것은 극소수임.   - 견과 같은 태를 목표로한 키아나(QIANA), 높은 열에 잘 견디므로 로케트가 대기권에 다시 돌입할 때 낙하산에 쓰이는 노멕스(NOMOX) , 유전 장비 로우프(ROPE), 닻 로우프, 잠수케이블 등에 쓰이는 초강력 섬유인 케블라(KEVLAR)등이 공업적으로 만들어져 주목을 끌고 있다.   - 아라미드 섬유(ARAMID)는 나일론계 고분자로 노멕스와 케블라가 여기에 해당되며, 케블라는 방탄복, 방탄 타이어 등에도 사용된다.     3. 지방족 폴리아미드 섬유 가. Nylon 6.6 섬유 1) 제조공정도

2) 화학구조 {(OC(CH2))4 (CONH(CH2)6 NH)n}   3) 일반적인 성질 ① 용도에 따라 강력을 5.0 ~ 10.0g/d 수준까지 조절이 가능하며 탄성율이 폴리에스테르 섬유보다 작아 의류용으로 사용시 부드러운 촉감 ② 순간적인 압력에도 파괴되지 않고 그 에너지를 흡수할 만큼 큰   강인성이 있기 때문에 항공기 및 특장차의 타이어코드에 적합 ③ Nylon 분자의 amino기, amide기, carboxyl기 등이 염착좌가 되어 산성염료, 금속착제 염료, 분산염료로 염색가능   4) 용도 ① 의류용 : 여성용 스타킹 ② 산업용 : - 200d 이하 : 컴퓨터리본, 재봉사, 낙하산 - 200~800d: 가방, 고무보강용 - 800d 이상 : 항공기 및 특장차의 타이어코드 - 기 타 : 로프, 실내장식재   나. Nylon 6   1) 제조공정도

2) 원료소요량

3) 화학구조 (NH(CH2)5 CO)n 4) 일반적 성질 ① 가볍고 (비중 : 1.14) 강도가 크며 내마모성과 탄성이 우수함 ② 합성섬유중에는 비교적 수분율이 큼 ③ 산성염료와 친화력이 있으며 탄성회복이 타섬유에 비해 큼 ④ 내화학약품성이 크고 좀, 곰팡이, 미생물에 높은 저항성이 있고 전기절연성이 있으며 열고정처리를 할 수 있음 5) 용도 ① 산업용 : 타이어코드, 벨트, 로프, 어망, 부직포, 여과포, 재봉사, 타폴린, 나일론강화종이, 기타 내장재 ② 의류용 : Filament – 편성물, 가공사직물 Staple – 비스코스레이온, 양모, 면등과의 혼방 및 100% Nylon 6 방적사 4. 방향족 폴리아미드 섬유 방향족 고리들이 아미드 결합(-CONH-)에 의해 연결된 두개의 방향족 고리 사이에 직접 붙은 아미드 결합이 85% 이상인 합성고분자물로 아라미드 섬유라고 함. 가. 파라형 방향족 폴리아미드 섬유(PPTA) 1) 제조공정도

2) 화학구조

3) 일반적 성질 방향족 고리구조는 강력을 증가시키고 열에 대해 안정한 특성을 가지므로 내열성, 고강도, 고탄성률, 난연성이 우수   4) 용도 항공기등의 경량화 복합재료, 타이어, 벨트, 시멘트보강재   5) 상품명 : Kevlar(DuPont), Twalon(AKZO), 테크노라(帝人)   나. 메타형 방향족 폴리아미드 섬유(PMIA) 1)제조공정도

2) 화학구조

3) 일반적 성질 내열성, 내약품성, 치수안정성, 방염성이 우수   4) 용도 항공기 인테리어, 방호의 보온단열자재, 일반산업자재   5) 상품명 : Nomex(DuPont), Cornex(Teijin), Fenilon(소련)   다. 아라미드 펄프 1) 개발회사명 : 한국과학기술연구원과 ㈜ 코오롱   2) 특징 : PPTA 용액축합중합시 자발적인 섬유구조를 형성하여 섬유구조가 천연섬유와 같은 형태임

출처 : 섬유인

글쓴이 : 달공 원글보기

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