섬유 소재 2012. 10. 30 (화)
섬유의 분류
3. 인조섬유 재생섬유: 셀룰로오스를 화학처리하여 섬유상태로 만든 섬유 합성섬유: 석유나 석탄의 원료화합물을 중합하여 만든 섬유 인조무기섬유: 금속이나 유리섬유와 같은 천연광물을 용융하여 만든 섬유 금속섬유 레이온 합성섬유
방사(spinning): 섬유 형성능을 가진 고분자를 용융 또는 융해하여 방사구의 세공을 따라 압출하여 고화시킴으로써 섬유화하는 방법 용융방사(melt spinning): 고분자에 열을 가해 녹여서 유동성 액체상태로 만든 다음 공기 속으로 압출시켜 섬유화하는 방법 용액방사(solution spinning): 고분자를 용매에 녹여 방사하는 방법 습식방사(wet spinning): 용액상태의 고분자를 수용액 중에서 응고시켜 섬유화 건식방사(dry spinning): 용액상태의 고분자를 가열된 공기 중에서 섬유화
용융방사
방사시 결정화 및 배향화 방사속도에 따른 분자 배향
방사속도에 따른 실의 분류(PET) UDY(undrawn yarn): 방사속도 500-1500 m/min - 낮은 배향을 가진 비결정구조(낮은 강도와 높은 신도) 2) MOY(medium oriented yarn): 방사속도 2000-2500 m/min - 대개 작은 불완전한 결정이 네트워크를 형성 3) POY(preoriented yarn): 방사속도 2500-3500 m/min - 비결정부분의 약간 배향 4) SDY(spin draw yarn): - 방사속도: 1200-3000 m/min - 권취속도: 4000-5500 m/min - 방사후 고데트 롤러(godet roller)에서 열처리하면서 연신하여 사제조 5) HOY(high oriented yarn) - 방사속도: 6000 m/min 이상 - 특징: 생산성, 단순 공정
압출기(extruder) 노즐(nozzle) 고데트 롤러(godet roller) 권취(winder)
섬유화 공정 중합(polymerization) 방사(spinning) 단량체(monomer) 고분자(polymer) 섬유(fiber) 필라멘트
용액방사(solution spinning) 용융방사(melt spinning) 용액방사(solution spinning)
단일성분 용융방사 다성분 용융방사(다성분 복합방사) conjugate spinning
(등방성)용융방사 단일성분 용융방사 (melt spinning) (열방성)용융방사 다성분성분(복합방사, conjugate spinning) 건식방사(dry spinning) 방사 용액방사 (solution spinning) 습식방사(wet spinning) 액정방사 특수방사 젤방사
고분자(고체) 고분자(유체) 1) 고분자를 녹이는 방식 용융방사: 고분자를 녹는점(melting point, Tm)이상으로 가열하여 흐르게 함 - 열가소성 수지 - 고화가 잘 되어야 함 용액방사: 고분자를 용매에 녹여 흐르게 함 - 용매가 있어야 함
2) 고분자의 성분 개수에 따른 분류 단일성분 용융방사: 한가지 고분자 다성분 용융방사: 두 개 이상의 이종 고분자
3) 고화방법에 따른 분류 - 건식: 뜨거운 공기 속으로 압출하여 용매를 증발시켜 섬유제조 - 습식: 방사원액을 응고액 중으로 압출하여 재생/응고시켜 섬유제조 건식방사(dry spinning) 습식방사(wet spinning)
4) 특수방사 액정방사: 액정물질을 방사하기 위한 방법 젤방사: 분자량이 커서 용매에 완전 용해되지 않는 젤상태를 습식방사하는 방법 농도와 분자량에 따라 분자사슬의 영킴(entanglement)를 조절하여야 함