중국 핵심 고성능 섬유: 아로마 섬유!

아로마 섬유의 전체 이름은 아로마 섬유이며 영어로는 aramid fiber입니다.탄소섬유, 초고분자량 폴리에틸렌섬유, 현무암섬유와 함께 우리나라 4대 고성능 섬유로 꼽힌다.

방향성 섬유와 일반 나일론은 모두 아미드 섬유로 대분자 메인체인에 아미드 키가 함유되어 있다.다른 점은 나일론의 아미드키는 지방족기단과 련결되고 방향론의 아미드키는 벤젠고리와 련결된다.

방향성 섬유의 유형

방향성 섬유는 주로 전방성 섬유와 잡환 방향성 섬유를 포함하며, 인접 방향성 섬유, 대위 방향성 섬유 (PPTA), 간위 방향성 (PMTA) 으로 나눌 수 있다.공업화 제품은 주로 간위 방론과 대위 방론을 포함한다.이 두 종류의 방향론의 주요 차이점은 아미드 키와 벤젠 고리의 C 원자의 연결 위치가 다르다는 것이다.

✪ 대위 방향성

대위 방향성 섬유, 즉 폴리스티렌 디메틸아미드 (PPTA) 는 우리나라에서 방향성 섬유 1414라고 불리며, 분자 사슬의 85% 이상의 아미드 키가 방향성 고리에 직접 결합된 선형 중합체이다.그것은 세계 최초로 폴리머 액정 방사 용액으로 만든 섬유로 고성능 합성 섬유의 새로운 시대를 열었다.

✪ 간위 방향성

간위 방향성 섬유, 즉 폴리아젠기 간페닐디메틸아미드 (PMTA) 는 우리나라에서도 방향성 섬유 1313으로 불린다.간위 방향성 섬유는 유기 내고온 섬유 중 가장 빨리 성장하는 결정종이다.섬유분자는 아미노기로 구성되며 아미노기와 간페닐기는 서로 련결된다.분자사슬은 선형과 톱니 모양이다.그것은 우수한 난연성, 열 안정성, 방사성 등의 성능을 가지고 있다.

방향성 섬유의 우수한 성능

그것은 초고강도, 고모량과 고온, 산성알칼리, 중량이 가볍고 절연, 노화방지, 수명이 길고 화학구조가 안정적이며 용적연소가 없고 유독가스가 없는 등 우수한 성능을 갖고있다.

대위 방향성 섬유의 내열성은 간위 방향성 섬유보다 높다.연속 사용 온도 범위는 -196 ° ~ 204 ° C이며 560 ° C의 고온에서는 분해되거나 녹지 않습니다.대위방론의 가장 뚜렷한 특징은 초고강도, 고모량, 고온내성, 산성알칼리내성, 중량이 가벼운 등 우수한 성능을 갖고있다.고강도 나일론 공업사의 3배입니다.계량은 양질의 강이나 유리섬유의 2~3배, 고강도 나일론 공업사선의 10배이다.강인성은 와이어의 두 배, 무게는 와이어의 1/5 정도에 불과하며 절연과 노화 방지 성능이 뛰어나 수명이 길다.

✪ 방향성 섬유의 양호한 역학적 성능

간위방론은 일반 폴리에스테르, 면, 나일론 등보다 단열 강도가 높고 신장률이 크며 촉감이 부드럽고 방적성이 좋다.그것은 단수와 길이가 다른 짧은 섬유와 긴 실을 만들 수 있다.일반 방직기계에서는 서로 다른 지수의 실이 직물과 무방직으로 짜여져 정리를 거친 후 서로 다른 분야의 방호복의 요구를 만족시킬 수 있다.

✪ 방향성 섬유는 우수한 내연성과 내열성을 가지고 있다.

간위 방향족 폴리아미드의 극한 산소 지수 (LOI) 는 28보다 크기 때문에 화염에서 벗어날 때 계속 연소하지 않는다.간위 방향성 섬유의 연소 방지 성능은 그 자체의 화학 구조에 의해 결정되기 때문에 영구적인 연소 방지 섬유로서 그 연소 방지 성능은 사용 시간과 세탁 횟수로 인해 낮아지거나 상실되지 않는다.간위방론섬유는 량호한 열안정성을 갖고있어 205 ° C의 조건에서 련속 사용할수 있으며 205 ℃ 이상의 고온조건에서도 여전히 고강도를 유지할수 있다.간위 방향성 섬유는 비교적 높은 분해 온도를 가지고 있어 고온 조건에서 녹거나 떨어지지 않으며 온도가 370 ° C보다 높을 때만 탄화가 시작된다.

✪ 방향성 섬유의 화학 성능은 안정적이다.

간위방론섬유는 대다수 화학물질에 우수한 저항력을 갖고있어 대다수 고농도의 무기산에 저항할수 있으며 실온에서 량호한 알칼리성을 갖고있다.

✪ 방향성 섬유의 방사능 저항성

간위 아론은 방사능 저항성이 매우 좋다.예를 들어, 1.2 × 10-2 w/in2 자외선과 1.72 × 108 라드 감마선의 장시간 동안 비추면 강도는 변하지 않는다.

✪ 방향성 섬유의 내구성

간위 방향성 섬유는 우수한 내마모성과 내화학성을 가지고 있다.100회 세탁 후에도 Newstar® 간위 방향성 섬유를 가공한 직물의 찢어지는 강도는 원시 강도의 85% 이상에 달할 수 있다.

방향성 섬유의 응용 분야

✪ 항공 분야

방향성 섬유는 저밀도, 고강도, 좋은 내식성을 가지고 있다.미사일의 로켓 엔진 케이스와 항공기와 우주선의 동체, 주익, 꼬리 등 광대역파 전송 재료, 충격을 견딜 수 있는 구조 부품에 사용할 수 있다.다층 벌집 구조판은 아로마틱 직물과 에폭시 수지를 담가 아로마틱 예비 침출재를 형성하고 벌집이나 거품 구조물과 직접 접착해 만든 것으로 충격과 전자파 투과성이 우수하다.방향성 섬유와 얇은 알루미늄판과 에폭시 무위포가 중첩되어 열압된 초혼합 복합재료 층압판은 매우 높은 비모량과 비강도를 가지고 있으며, 피로 방지 수명은 알루미늄합금판의 100배에서 1000배이다.그것은 비행기의 기체와 기타 부품에 사용할 수 있다.방향성 섬유로 제조한 수지기 강화 복합재료를 비행기 승객의 신체에 사용하면 비행기의 총 중량을 크게 낮출 수 있다.

✪ 군사 분야

화학, 핵 등 신형 군사무기의 발전에 따라 군용 방호복의 성능에 대해 더 많은 새로운 요구를 제기하였다: 내구성, 가벼움, 방탄, 난연 및 양호한 환경 적응성과 위장성.방론 섬유로 만든 방탄 조끼와 방탄 헬멧은 낡은 나일론 조끼와 탱크 헬멧을 대체할 수 있다.방탄조끼와 헬멧에 방론을 적당량 넣으면 크기가 작고 무게가 가벼울 뿐만 아니라 방탄 성능도 40% 향상된다.고급 방탄 방향성 부직포와 고성능 폴리에틸렌 필름으로 만든 연질 방탄 조끼는 초고분자량 폴리에틸렌 섬유보다 방탄성과 내열성이 뛰어나다.방향성 섬유는 금속, 세라믹 등 다른 재료와 복합하여 각종 고강도, 충격에 견디는 방폭 탱크, 방탄 방패, 방탄 장착 갑판을 만들 수도 있다.또한 방향성 섬유 직물은 구조 내벽과 접착되어 폭발파를 효과적으로 흡수하여 파편이 인체에 미치는 피해를 방지할 수 있다.

✪ 공사 현장

방론 섬유 직물의 연전성은 탄소 섬유 직물보다 우수하다.이런 재료 자체는 무게가 가볍고 자유도가 유연하다.그것은 건축 공사에 이상적인 보강재이다. 특히 불규칙한 모양의 부재를 보강할 때.모따기는 필요하지 않습니다.방향성 섬유는 철근 모양으로 짜여 대형 건물의 시멘트 보강 골격으로 사용할 수 있다.그것은 강도가 높고 무게가 가벼운 장점 외에 내식성을 가지고 있으며 절단 방지 작용도 잘 할 수 있다.

✪운송

방향성 섬유는 밀도가 낮아 고저온에도 견딜 수 있고 고무에 좋은 접착성을 가지고 있어 자동차나 비행기의 타이어 커튼 라인으로 사용할 수 있다.아로마 섬유로 만든 타이어는 무게가 가볍고 타이어가 얇으며 굴림 저항이 낮으며 타이어의 적재력이 높고 내마모성, 내절단, 내천자성이 좋으며 타이어를 사용할 때 지면의 압력중심이 작고 운동이 작으며 회전 성능이 좋고 열량이 쉽게 사라지고 변형되지 않아 자동차의 탑승 편안성을 높인다.타이어의 사용 수명을 연장하여 현대 초음속 비행기의 타이어 사용 요구를 만족시킬 수 있다.

✪ 전기 및 전자 분야

방향성 섬유는 고강도, 고모양, 저개전계수, 양호한 전자파 투과율을 가지고 있다.동일한 강도 조건에서 방향성 섬유 복합소재로 만든 레이더 안테나 차폐층의 두께는 유리섬유 복합재에 비해 30% 감소할 수 있다.%,전자파 투과율이 10% 향상되었습니다.방향성 섬유와 에폭시 수지, 포름알데히드 수지, 폴리이미드 등 수지와 세라믹으로 만든 복합기재의 선팽창 계수는 일치도가 높아 열팽창과 열수축의 영향을 받지 않는다.이는 파열을 일으킬수 있으며 표면설치기술에서 특수한 인쇄회로판을 제조하는데 사용할수 있어 전자설비의 소형화와 경량화에 유리하다.

아방론 섬유의 고강도와 고온에 견디는 특성을 이용하여 광섬유 중의"잡아당기는 부재"로 사용되며, 작고 취약한 광섬유가 장력에서 늘어나거나 변형되지 않도록 보호할 수 있으며, 빛의 전송에 영향을 주지 않는다.방향성 섬유와 탄소 섬유의 복합 제품은 가공성과 반전도성이 우수하며 고온에도 견딜 수 있다.그것은 주로 고압 부품의 전장을 낮추는 재료를 만드는 데 쓰인다.아론지는 절연 페인트에 절인 후 좋은 절연 성능을 가지고 있으며, 천연 구름 모편과 결합하여 내열 모터의 절연 재료로 사용된다.

✪기타 필드

방향성 섬유 분자는 대량의 벤젠 고리를 함유하고 있으며, 양호한 화학 안정성, 내부식성, 고비강도, 무게가 가볍고 견고성을 가지고 있어 선박과 깊은 우물 케이블을 제조하는 데 사용할 수 있다.방론 섬유의 고온·피로 내성 특성을 이용해 고급 라켓, 낚싯대, 썰매, 스노보드, 스키대, 활, 카누, 골프채 등을 제작하고 운동 조건이 열악한 등산화 부츠, 권투 장갑, 경기 헬멧, 경기체 등도 제작할 수 있다.석면은 인체의 호흡기에 대한 위해가 심각하기 때문에, 석면 대신 방향성 섬유로 밀봉품을 만들 수 있는데, 예를 들면 고무 밀봉판을 강화하여 자동차 브레이크의 개스킷과 개스킷에 사용할 수 있다.

현재 국내외에서 방향성 섬유를 생산하는 회사는 주로 듀폰, 제인, 태화신소재 등이 있다.

✪듀폰 회사

1982년에 설립된 듀폰은 과학 연구를 기반으로 하는 글로벌 기업이다.그 제품과 서비스는 농업과 식품, 건축과 시공, 통신과 운송, 에너지와 생물응용기술 등 여러 분야를 포함한다.1972년, 듀폰은 대위방론섬유의 산업화를 실현하여 제경과의 글로벌시장점유률이 75% 를 초과하였다.2020년 말 현재 듀폰은 3만2000t의 대위방론과 2만2000t의 간위방론의 생산능력을 보유하고 있다.

✪ 제왕이 되다

1918년 설립된 제경은 일본 최초의 레이온 회사다.1987년에 제경은 대위방론섬유의 산업화를 실현하였다.제경은 2020년 말 현재 3만2000t의 대위 방향성 섬유와 5000t의 대위 방향성 섬유의 생산 능력을 보유하고 있다.

✪ 태화 신소재

1993년에 설립된 태화신소재는 고성능섬유의 연구개발, 생산과 응용개발을 전문으로 하는 국가급 첨단기술기업이다.우리나라에서 먼저 스판덱스, 간위방론, 대위방론의 공업화 생산을 실현하였다.국내 고성능 섬유 분야의 많은 공백을 메운 우리나라 대위 방향성 섬유 업계의 선두 기업이다.2020년 말 현재 태화신소재는 4500t의 대위방론과 1만1000t의 간위방론 생산능력을 보유하고 있다.