섬유 소재 2012. 11. 27 (화).

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1 섬유 소재 (화)

2 폴리우레탄 섬유(polyurethane fiber)
- 섬유 분자 주쇄에 우레탄기(-OCONH)를 갖는 섬유 - 고무와 같이 높은 신도와 탄성회복률을 갖는 탄성섬유(Lycra, duPont) 스판덱스(Spandex) - 폴리우레탄성분을 85%이상 함유하고 있고 500~700%의 신도를 갖는 탄성섬유 - 분자구조에 하드세그먼트(hard segment)와 소프트세그먼트(soft segment)를 갖는 블록(block) 타입의 공중합고분자

3 하드세그먼트: 결정성이고 길이가 짧은 구조로 인접분자와 강한 수소결합 형성
소프트세그먼트: 폴리에테르와 같은 비결정성이고 유연한 분자구조 융점이 낮고 인접분자와 결합력이 낮아서 신장과 탄성회복성 부여

4 폴리우레탄 신장-수축 원리

5 원료의 합성 섬유의 제조 - 습식방사, 건식방사, 용융방사로 모노필라멘트로 생산

6 성질 역학적 성질 - 신도는 500~800%, 탄성회복성은 500% 신장시 95~99% 회복 - 강도는 1g/d이하 b) 열적 성질 - 비교적 높은 융점을 가지는데 200~250 ℃임 c) 물에 관한 성질 - 표준수분율은 0.3~1.3% d) 염색성 - 산성염료, 분산염료로 염색이 가능

7 e) 화학약품에 관한 성질 - 염소계 표백제에 의해 황변을 일으킴. 특히 실내 수영장에서 장기간 착용하면 물성이 감소됨

8 용도 수영복 운동복 바지 장갑

9 - 올레핀은 오일(oil)을 의미하는 라틴어 oleum에서 유래 - 분자 내에 이중결합을 1개 가짐 - 에틸렌과 프로필렌
올레핀 섬유(olefin fiber) - 올레핀은 오일(oil)을 의미하는 라틴어 oleum에서 유래 - 분자 내에 이중결합을 1개 가짐 - 에틸렌과 프로필렌 Propylene Ethylene

10 폴리에틸렌 폴리프로필렌

11 저밀도 폴리에틸렌(LDPE, low density polyethylene): 플라스틱용
고밀도 폴리에틸렌(HDPE, high density polyethylene): 섬유용

12 성질 역학적 성질 - 초기탄성률은 나일론과 폴리에스테르의 중간 정도임 b) 열적 성질 - 융점은 110~160 ℃ 임 - 낮은 융점은 부직포의 접착섬유로 사용 가능 c) 물에 대한 성질 - 소수성이 강하여 표준수분율이 0%에 가까움

13 절연전선 중공사 분리막 폴리올레핀 필름 부직포 필터

14 할로겐 섬유 - 에틸렌의 수소원자를 불소, 염소와 같은 할로겐원소로 치환시킨 섬유 - 불소섬유, 염화비닐섬유(PVC), 염화비닐리덴섬유 - 내열성과 난연성이 우수하여 산업용 소재에 주로 쓰임

15 불소섬유(polytetrafluroethylene, PTFE)
- 고온 내열성이 우수 - 생체적합성이 우수하여 인공혈관에 사용됨 - 미세한 다공성을 가져 투습발수직물의 코팅재료로 사용

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17 염화비닐섬유(polyvinylchloride, PVC)
- 열에 매우 민감한 섬유 - 내마모성, 내약품성, 내수성, 내연소성이 우수

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19 염화비닐리덴섬유(polyvinylidenechloride, PVDC)
- 내열성은 PVC보다 떨어지지만 내연소성이 우수

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21  기타섬유 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol) - 에틸렌의 수소원자의 한 개를 수산기(OH)로 치환시킨 섬유 - 강도가 4~12 g/d로 높고 마찰강도, 굴곡강도, 충격강도, 내구성이 우수 - 흡수성은 3~5%, 비중은 1.3이며 열가소성이 적음

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23 무기섬유 무기섬유 - 유리섬유, 암면, 세라믹섬유, 금속섬유 - 내열성이 크고, 보온성, 방음성이 우수함  석면

24 암면 - 규소성분이 많은 현무암, 사암, 사문암과 같은 화산암이나 석회암을 용융시켜 얻음 - 보온성이 우수해 보온재로 사용 판넬 보온 모포 수경재배

25 유리섬유 - 강도가 9~15 g/d이고 신도는 3%이며 비중이 2.5임 - 불연성 보온재, 방화복, 여과포, 보강용 재료 유리섬유 유리섬유 보온재 유리섬유 필터

26 세라믹 섬유 - 보론섬유, 실리콘 카바이드 섬유 등 - 내열성과 탄성이 우수하여 우주항공용 소재 및 스포츠 용구로 사용

27  금속섬유 스테인레스섬유

28 금은박사