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Aramid
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최근 산업용섬유의 중요성이 널리 인식되며 많이 알려진 아라미드섬유(Aramid fiber)는 2개의 벤전환 직접결합(아라미드결합)이 85%이상인 합성폴리아미드를 폴리머로 하여 제조된 섬유를 말한다. 1965년 DuPont 연구진에 의해 전에 없던 새로운 섬유(Kevlar®)가 개발되고 이를 위와 같이 명명하여 불려지게 되었다. 아라미드섬유는 고유의 강도(Stell의 5-7배) 및 내열성을 특징으로 내열, 안전복, 방탄복, 경량복합재, 건축보강재 등 다양 분야에서 광범위하게 사용되고 있으며 지금도 새로운 응용분야로 확대되어 가고 있다. 우주항공 등 최첨단제품 개발이 이루어 지기위해 필수적으로 필요한 섬유로 각국에서 국산화를 위해 노력하여 DuPont 이외에 그 제조사가 늘어가고 있다. 화학명(Aramid)과 제품명(DuPont의 Kevlar®) 구분하고, Para aramid/Meta aramid의 구분 및 각각의 제조사별 제품명을 유의하면 응용에 큰 도움이 될 것이다. |
1. Aramid의 종류
1) Para Aramid
DuPont의 Kevlar®
Teijin Twaron®, Technora®
코오롱 Heracron®
방탄/방화복, 타이어코드
고강도슬링바, 건설보강,
Color : Yellow |
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2) Meta Aramid
DuPont Nomex®
Teijinconex®
뛰어난 방염성, 치수안정성,
전기적 특성,다양한염색성
(천연색 : white)
전기절연재 및 안전복 원단등
Collor : white |
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# 이외에도 Aramet, Paramyd, Aramica, Newstar, X-fiber 등이 있으며 상세내용은 문의.
#PPTA 는 아라미드폴리머 중 한 가지 P-phenylen terephthalamide의 약자로 고강도 아라미드섬유를 PPTA로 표기하기도 하는데, 모든 para aramid가 PPTA는 아님을 유의 (PPTA : Kevalr, Twaron)
2. 제품형태
Filament yarn, Spun yarn, Staple fiber, Chopped fiber
이런 원사제품 형태를 기초로 목적하는 원단(직물, 편물, 부직물)을 제직하거나, 시멘트
및 폴리머의 보강재로 사용함
3. 특성 : DuPont의 Kevlar® 제품 설명 참고
4. Teijin Technora®
① 높은 인장강도 28g/de (24.7cn/dtex, 350kg/mm2)
② 높은 피로 내성 (마찰, 굴곡, 스트레치)
③ 치수안정성
④ 높은 내열성 : 열분해온도500℃, 장기 사용온도는 200℃ 이며
250℃에서는 상온에서 보다 50%이상의 강도 유지, LOI(25)
⑤ 내화학성 : 산, 알카리, 유기용제, 바닷물, 스팀
물성비교표 |
밀도 |
인장강도 |
인장탄성율 |
파단신율 |
g/cm3 |
cN/dtex |
kg/mm2 |
cN/dtex |
kg/mm2 |
% |
Aramid |
Technora |
1.39 |
25 |
350 |
520 |
7400 |
4.6 |
PPTA (reg) |
1.44 |
19 |
285 |
410 |
6000 |
3.8 |
PPTA (HM) |
1.45 |
19 |
285 |
880 |
13000 |
2.4 |
MPIA |
1.38 |
4.9 |
70 |
53 |
800 |
38 |
Organic
Fiber |
Polyester |
1.38 |
8.1 |
115 |
88 |
1300 |
13 |
Nylon 6 |
1.14 |
8.3 |
100 |
44 |
500 |
19 |
HMPE |
0.98 |
29 |
265 |
880 |
8800 |
4.0 |
Polyarylate |
1.40 |
20 |
290 |
490 |
7100 |
3.7 |
Inorganic
Fiber |
Steel |
7.85 |
3.0 |
240 |
250 |
20000 |
1.7 |
E-glass |
2.54 |
8.5 |
220 |
250 |
7000 |
4.0 |
Carbon
(PAN HT) |
1.80 |
23 |
420 |
1240 |
24000 |
1.7 |
Carbon
(PAN HM) |
1.81 |
13 |
250 |
2120 |
40000 |
0.6 |
Carbon(Gp) |
1.65 |
4.4 |
75 |
180 |
3000 |
1. |
내화학성
비교표 |
Condition |
Retention of strength(%) |
Conc.(wt.%) |
Temp
(C) |
Time
(hrs.) |
Technora |
PPTA
(reg.) |
PPTA
(HM) |
MPIA
(FY) |
PET |
Sulfuric acid |
20 |
95 |
20 |
99 |
13 |
50 |
65 |
- |
20 |
95 |
100 |
93 |
2 |
29 |
20 |
- |
40 |
95 |
100 |
89 |
1 |
20 |
2 |
- |
Hydrochloric acid |
20 |
20 |
100 |
98 |
42 |
87 |
74 |
- |
Nitric acid |
10 |
20 |
100 |
99 |
52 |
90 |
77 |
- |
20 |
70 |
366 |
14 |
- |
- |
- |
- |
Phosphoric acid |
10 |
20 |
100 |
96 |
11 |
57 |
84 |
- |
Sodium hydroxide |
10 |
95 |
20 |
93 |
15 |
38 |
20 |
- |
10 |
95 |
100 |
75 |
4 |
18 |
0 |
- |
Portland cement |
saturated |
95 |
100 |
98 |
23 |
67 |
60 |
2 |
saturated |
180 |
15 |
70 |
13 |
25 |
50 |
0 |
Sodium hypochlorite |
10 |
95 |
20 |
95 |
8 |
- |
- |
- |
Hydrofluoric acid |
100ppm |
20 |
336 |
100 |
99 |
- |
96 |
- |
Sea water |
3 |
95 |
1000 |
98 |
85 |
89 |
98 |
64 |
Water |
100 |
100 |
100 |
100 |
90 |
- |
- |
98 |
100 |
160 |
100 |
84 |
17 |
- |
- |
0 |
100 |
180 |
100 |
40 |
10 |
- |
- |
0 |
Formic acid |
90 |
95 |
100 |
82 |
10 |
32 |
62 |
- |
Acetic acid |
40 |
95 |
100 |
97 |
10 |
70 |
90 |
- |
Gasoline |
100 |
20 |
784 |
>95 |
>95 |
>95 |
>95 |
- |
Benzene |
100 |
20 |
784 |
>95 |
>95 |
>95 |
>95 |
- |
Para-xylene |
100 |
95 |
100 |
97 |
94 |
92 |
100 |
99 |
Methyl ethyl ketone |
100 |
20 |
1000 |
97 |
94 |
94 |
100 |
100 |
Ethyl acetate |
100 |
20 |
1000 |
96 |
96 |
95 |
97 |
100 |
Ethylene chloride |
100 |
20 |
1000 |
100 |
94 |
96 |
100 |
100 |
Ethylene glycol |
100 |
95 |
300 |
94 |
96 |
92 |
90 |
63 |
Phenol |
100 |
95 |
300 |
95 |
97 |
95 |
95 |
0 |
N-Methyl pyrrolidone |
100 |
95 |
100 |
31 |
96 |
93 |
16 |
- |
|
