일반기술

보호직물용 마찰복합(PI/C) 방적사 제조의 최적화

보호직물용 마찰복합(PI/C) 방적사 제조의 최적화 최근 방적 기술의 동향은 기존 방적사를 보다 다양화하고 생산 원가의 절감과 고부가가치성 제품의 개발에 집중되고 있다. 특히, 나일론, 폴리에스테르 및 아크릴과 같은 범용섬유와 달리 산업용 섬유재료에 널리 사용되는 탄소섬유, 폴리이미드, 케블라 및 노멕스와 같은 고강도 섬유는 섬유의 탄성률이 크기 때문에 카딩에 문제점이 발생하며 아울러 필라멘트 코아 복합방적사에서 발생하는 표면섬유의 미끄럼으로 인하여 용도전개가 매우 어렵다. 본 연구개발은 전형적인 링방적기술에서 불가능한 고강도, 고탄성 특성을 갖는 탄소섬유, 유리섬유, 폴리이미드 및 아라미드섬유(케블라, 노멕스)를 마찰방적기술을 응용하여 스테이플/필라멘트 고기능성 복합방적사를 제조하며 코아 필라멘트와 표면섬유 사이의 미끄럼을 최소화시키는 것이 최종목적이다.고탄성율 섬유의 최적 방적조건을 결정하기 위해 마찰정방기를 이용하여 3가지 제조 조건으로 실험을 수행하였으며, 구체적으로 표면섬유는 폴리이미드, 케블라, 노멕스의 슬라이버를 이용하였고 코아사는 유리섬유와 탄소섬유를 공급하여 제조하였다. 한편, 코아 필라멘트와 표면섬유 사이의 미끄럼을 감소시키기 위해 PI/C 복합방적사 두가닥을 합연하여 PI/C 복합방적사를, 폴리에스테르와 PI/C 복합방적사 두가닥을 합연하여 PPIF/C 복합방적사를 각각 제조하였다. 또한, 캐리어(carrier) 섬유로서 사용된 폴리프로필렌 섬유의 용융점을 고려하여 온도변화에 따른 연계수와 열처리 시간을 변화시켜 제조시료의 절단강도, 절단신도, 초기 탄성률을 인장강도 실험기를 이용하여 실험하였고 주사전자현미경을 이용하여 제조된 복합방적사의 표면 및 단면구조를 조사하여 최적 제조 조건을 결정하였다. 제조된 고강도 복합방적사의 응용분야는 고강도 및 내열성이 요구되는 산업 전분야에 보호용의 장갑 및 방염복과 같은 직물로써 사용될 수 있으며, 농업, 수산해양, 토목, 건축 및 자동차, 항공기 등의 산업용 섬유소재로 그 활용범위가 매우 크다.