고성능 방향성 섬유
- 2023-02-03
전칭"방향 폴리아미드 섬유"인 방향성 섬유는 미국 듀폰사가 최초로 개발하여 공업화 생산을 실현하였다.탄소 섬유, 초고분자량 폴리에틸렌 섬유와 함께 세계 3대 고성능 섬유 재료로 꼽힌다.
방론 섬유는 생산 공정이 복잡하여 1990년대에 항공 우주 분야에서 사용된 고성능 방론 섬유는 수입에 의존할 수밖에 없었다.
이전에는 우리나라가 방향성 섬유를 생산할 능력이 있었지만, 성능이 국제 일류 수준에 이르지 못하여 모두 일부 저급 방향성 섬유만 생산했다. 비록 그들은 민간 수요를 만족시킬 수 있지만, 일부 특수 분야에서는 만족할 수 없다. 왜냐하면 성능이 불합격이기 때문이다.
연구원들의 30여 년의 연구를 거쳐 고성능 방향성 섬유는 현재 이미 완전히 국산화되었다.현재 우리 나라에서 자주적으로 연구개발한 F-12 방향성섬유는 비교적 강한 인장과 절단저항성능을 갖고있어 방향성신품종에 속한다.
이 사진 속 미세 섬유는 방향성 섬유로 불리며 지름이 14마이크로미터에 불과해 인간 머리카락 크기의 6분의 1이다.그것은 항공 우주 분야에 꼭 필요한 첨단 재료이다.이 재료는 강도가 높고 인성이 강해 당김 강도가 강할 뿐만 아니라 절단 성능도 강하다.
방향성 섬유는 직경 12mm의 끈으로 감았을 때 20톤 이상, 같은 두께의 와이어는 8톤을 당길 수 있다.다시 말해서, 이 섬유로 만든 1밀리미터 길이의 밧줄은 1톤이 넘는 물체를 당길 수 있다.
사실상 방론의 응용은 아주 광범위하며 비행기, 선박, 기차, 동력시설의 일부 고성능구조부품과 특수전자설비제조 및 건축재료, 군사, 체육기자재 등 분야가 모두 유용하다.
방향성 섬유 품종 중 가장 실용적인 가치는 두 종류가 있다: 중간체 방향성 (전칭"폴리 (벤젠 메틸-메틸 아미드), 방향성 1313이라고도 함) 과 대위성 방향성 (전칭"폴리 (벤젠 메틸-메틸 아미드), 방향성 1414라고도 함) 이다.양자의 화학 구조는 비슷하지만 성질은 크게 다르다.
그 중 가장 광범위하게 응용되는 것은 방론 1313으로, 고온, 절연, 연소 방지 성능이 우수하다.특히 고온에 견디는 성능이 가장 뛰어나다.섭씨 370도의 고온에서야 분해되기 시작하고 400도의 고온에서야 탄화가 시작된다.
방론 1414는 우수한 역학적 성능을 가지고 있어 방탄, 가시 방지, 절단 방지 등 보호장비의 재료가 된다.
