고강도 폴리에틸렌 섬유

전문가 제언

○ 강직한 분자사슬로 구성된 고분자는 용액 또는 용융상태에서 액정상을 형성한다. 액정 상태에서는 작은 유동에 의해 유동방향으로 분자사슬이 배열되기 때문에 방사공정만으로 고강도 및 고탄성률을 가진 섬유가 얻어진다. 방사 후 연신 및 열처리에 의해 다시 물성을 조정할 수도 있다. 강직사슬 고분자의 대표적인 예로는 PBO 섬유(Zylon) 및 PPTA(폴리파라페닐렌프탈이미드) 섬유(Kevlar, Twaron)가 있다.

○ 폴리에틸렌은 범용수지로서 잘 알려져 있으나 분자사슬의 형상이 양호하기 때문에 고강도 및 고탄성률화의 가능성이 큰 소재로서 오래 전부터 연구되어 왔다. 당면과제는 분자사슬의 교락(entanglement)에 의한 연신성 불량을 해결하는 것이었다. 이를 해결한 것이 DSM사가 개발한 겔(gel) 방사법이다. Toyobo사는 DSM사와 공동으로 겔 방사법을 완성시켜 1991년 상업화에 성공하였다.

○ 고강도 폴리에틸렌 섬유의 특수한 용도로서 초전도용 코일보빈(coil bobbin)이 있다. 그 밖의 보강재료 용도로는 콘크리트에 혼합하는 단섬유 강화 콘크리트나 시트재료를 붙이는 내진보강 등으로도 전개되고 있다.

○ 중국이 탄소섬유를 비롯해 아라미드, 초고분자량 폴리에틸렌 섬유 등 고기능섬유 개발에 적극 나서고 있다. 중국은 지난 2006년부터 2010년까지 고기능 섬유 발전을 위한 ‘제11차 5개년 계획’을 수립하고 생산설비는 물론 품질 향상에 노력을 기울이고 있다.

○ 각종 슈퍼섬유가 공업적으로 꽃피울 수 있었던 것은 과거로부터 경험과 능력에 더해 실 제조기술, 예를 들면 고속방사기술, 마이크로 섬유 제조기술, 복합사 기술 등의 기본기술이 있었기 때문이다. 일본의 경우가 그러하였고, 뒤이어 한국이 섬유기술의 본류를 형성하였다. 현재 일반적인 섬유기술은 개발도상국으로 넘어가고 있지만 향후 이러한 측면에서 한국의 우위성을 유지하면서도 세계를 앞장서는 혁신적인 개념이 만들어질 것으로 기대한다.

저자

Ohta Yasuo

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2010

권(호)

66(3)

잡지명

纖維學會誌

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

91~97

분석자

김*수

분석물

• 고강도 폴리에틸렌 섬유.pdf [367,918 byte]

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