내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

고성능 폴리에틸렌섬유 제조공정

전문가 제언: ○ 방탄복, 방탄헬멧 등에 사용되는 고강도, 고탄성 섬유는 통칭 슈퍼섬유로 불리며 대표적인 것으로는 아라미드섬유와 초고분자량 폴리에틸렌섬유가 있다. 고강도, 고탄성을 가지는 고성능 섬유를 제조하기 위해서는 고분자의 분자 쇄가 섬유 축 방향으로 평행하게 잘 배향되어야한다. 아라미드는 분자 쇄가 딱딱하여 황산 등의 용매에 용해시킬 경우 저절로 배향되어 네마틱액정을 형성하고 방사과정에서 쉽게 배향된다. 이에 비해 폴리에틸렌은 분자 쇄가 유연하여 겔-방사, 초연신 등의 특별한 방법을 동원해야 고성능섬유를 제조할 수 있다.

○ 폴리에틸렌 슈퍼섬유를 제조하기 위해서는 Zigler-Natta촉매를 사용하여 분자량이 100만 이상인 곁가지가 적게 달린 폴리에틸렌 고분자가 필요하다. 1979년 DSM사에 의해 개발된 초고분자량의 폴리에틸렌 수지를 용매에 희석하여 겔-방사로 만든 겔-상태의 섬유를 수십 배 이상 초연신하여 고기능 섬유를 제조한다. 폴리에틸렌섬유는 강도, 탄성률은 우수하지만 열에 약하고 크립(creep)이 일어나는 약점을 가지고 있다.

○ 이 발명은 폴리에틸렌슈퍼섬유를 제조하는 방법으로 상대적으로 높은 농도의 폴리에틸렌용액을 겔-방사하고, 스팀튜브를 이용하여 높은 연신배율로 연신하고 필요시 오븐에서 추가연신도 할 수 있는 방법이다. 연신공정에서 롤러를 사용하지 않아 필라멘트와 롤러가 접촉하지 않아 우수한 물성의 섬유를 제조할 수 있고, 용매는 스팀과 섞이지 않는 것을 사용하여 용매를 용이하게 회수하여 재사용할 수 있는 장점이 있다.

○ 국내에서도 슈퍼섬유에 대한 연구를 오랫동안 수행하여 왔고 파라아라미드섬유는 양산 중에 있다. 고기능 폴리에틸렌섬유도 개발완료 되어 양산을 시작하였다. 그러나 국내에서 이들 슈퍼섬유를 제조하는 방법은 특허가 끝난 공정들을 이용하고 있으나 여전히 원개발사와 특허분쟁의 여지가 있고 실제 분쟁중인 것도 있어 어려움을 겪고 있다. 세계 최초개발은 아닐지라도 이 발명과 같이 명확한 특허를 가질 수 있는 공정개발이 필요하다.

저자: Polymer research and development
자료유형: 특허정보