• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2011.11a
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• pp.45-45
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• 2011

최근 환경과 건강에 대한 관심이 증대되면서, 복합기능을 갖는 다기능성 섬유에 대한 요구가 증대되고 있는 실정이다. 일반적으로 기능성은 마이크로캡슐이나 후가공제를 이용하여 일반 섬유 제품에 적용하고 있다. 마이크로캡슐이나 후가공제가 적용된 일반 섬유제품은 일상생활 속에서의 마찰 및 세탁 등으로 인해 기능 저하가 발생된다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 특수 방사 기술을 이용하여 다기능성을 갖는 섬유 제조 기술이 개발되고 있다. 다기능성 섬유소재 및 응용제품은 그 제조 공정성이 우수하고, 염색 가공 등의 후 공정 조건에 의해 기능성 저하를 초래하지 않고, 지속시간이 오래 유지해야하는 조건을 만족해야한다. 이러한 기능성 저하 문제를 해결하고 내구성 향상 및 기능성의 지속 시간을 오래 유지하기 위하여 복합 방사 기술을 이용하여 이형 단면 원사, Sheath-Core 단면 원사 등이 개발되고 있다. 개발된 기능성 원사의 경우 일반 원사와 다른 형태의 염색성을 보일 수 있으며, 염색 온도 및 염색 시간 등 염색 조건이 달라질 수 있다. 본 연구에서는 식물 등에서 추출한 천연 항균 유기물을 마이크로캡슐화하여 이형단면의 심부에 담지된 형태인 Sheath(Nylon: 50%)-Core(PP MB: 50%) 원사의 염색성 평가 시험을 실시하였다. 시험 방법은 Sheath-Core 원사와 일반 Nylon 원사와 염착 거동 시험을 통해 비교해 나타냈고, 염색 전 후의 물성을 비교해보았다. 또한 염색성 평가 시험을 토대로 기능성 원사의 염색 온도와 시간에 따른 색차 비교 시험을 통해 기능성 원사의 염색 조건을 선정하는 시험을 실시하였다.

• Composites Research
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• v.33 no.6
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• pp.346-352
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• 2020

In mobility industries, the use of thermoplastic composites increased dynamically. In this study, the mechanical and impregnation properties of continuous glass fiber (GF)/polypropylene (PP) composite were evaluated with different GF contents. The GF/PP commingled fiber was manufactured with different GF contents and continuous GF/PP composite was manufactured using continuous compression molding process. Tensile, flexural, and impact test of specimens were evaluated with different GF contents. The fracture behavior of specimens was proved using field emission-scanning electron microscope images of fracture area and impregnation property was evaluated using dynamic mechanical analyzer and interlaminar shear strength. Finally, the GF/PP composite was the optimized mechanical and impregnation properties using 50 wt.% GF/PP commingled fiber.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.137-137
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• 2013

지속 가능한 발전을 위해, 한정된 자원인 석유의 고갈을 막기 위해 석유를 수송에너지로 주로 사용하는 자동차에서 바이오 디젤이나 연료전지, 전기자동차 등 다양한 대안이 제시되고 있다. 그러나 식량 가격 상승, 낮은 안정성, 인프라 확충 등의 문제의 해결이 필요할 뿐만 아니라, 석유의 소비를 감소시키는 대신, 지구에서 소비할 수 있는 다른 형태의 에너지를 소모한다는 측면에서 근본적인 에너지 문제의 해결책의 모색이 필요하다. 19세기 후반, 백열전구의 필라멘트 용도로 사용되기 시작한 탄소 섬유는, 철에 비해 5배 가볍고 강도는 10배가 높으며 내열성이 뛰어난 소재로서, 복합소재의 형태로 제조되어 비행기, 우주선, 풍력 발전 블레이드 등 다양한 산업 분야에서 소재의 장점을 발휘하는 재료로 적용 분야가 확대되고 있다. 특히 비행기 분야에서는 최근 비행기 몸체 구조에 기존 알루미늄 합금을 탄소섬유복합재가 대체하고 있으며, 최근에는 부피 기준 50% 가량까지 탄소섬유 복합재를 사용하여 비행기를 제작하고 있다. 이에 따라 기존에 비해 20% 가량 연료 소모가 감소하여, 비행기 한 대 당 연간 2,700톤의 이산화탄소 배출을 저감하고 있다. 이와 같이 탄소섬유 복합재를 다양한 분야에 적용함으로써, 에너지 문제에 대한 보다 근본적인 접근이 가능하다. 그러나 탄소섬유 복합소재는 금속 등 기존 재료에 비해 높은 가격으로 상용 자동차 등 에너지 소비량이 많은 분야에 널리 적용되는데 한계가 존재한다. 이와 같이 높은 탄소섬유의 가격은, 원가의 50% 가량을 차지하는 PAN 원사 가격과 나머지 반절에 해당하는 안정화/탄화 공정 비용에서 기인하는 것으로, 미국의 ORNL (Oak Ridge National Laboratory), 한국의 KIST 복합소재연구소 등에서는 원사, 안정화 공정, 탄화 공정 등 다양한 측면에서 탄소섬유 복합재의 가격을 절감할 수 있는 방안을 연구 중이다. 미국 ORNL에서는 마이크로웨이브 플라즈마를 이용하여 기존에 열을 이용해 수행하던 탄화 공정 비용을 크게 절감하고 있으며, KIST에서는 대기압 플라즈마를 이용하여 기존에 열을 이용해 2시간 가량이 소요되는 안정화 공정을, 대기압 플라즈마를 이용하여 30분여로 단축된 시간에 수행하는 공정을 개발 중이다. 본 발표에서는 탄소섬유 복합재의 개요와, 탄소섬유 가격 절감 방안으로서의 플라즈마에 대해 논의하며 대기압 플라즈마의 다양한 응용에 대해 소개할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2012.03a
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• pp.49-49
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• 2012

바닥재 자카드직물에 사용이 예상되는 LMP(low meltig polyester) 복합사는 사염 시 높은 수축율 및 열융착의 가능성 때문에 일반적인 폴리에스테르의 염색조건에서는 염색이 불가하다. 따라서 적정의 수축율 내에서 가능한 염색조건에 대해 고찰하였다. LMP 복합사는 웅진케미컬에서 생산된 Regular PET/LMP(75:25) 260d/48f 원사를 사용하였다. 수축율은 KS K 0215에 준하여 측정하였다. 염색은 E-type 및 S-type(Foron Dark Blue S-WF) 분산염료를 사용하였으며, E-type 중에서는 아조계(Lumacron Blue SERL 200%) 와 안트라퀴논계(Foron Blue E-BL 150)의 2 종류를 사용하였다. 염색된 시료는 현미경 단면사진을 이용하여 염료의 내부확산을 확인하였으며, 환원세정 전후의 K/S 값을 측정하였다. LMP원사의 수축율을 시험한 결과 $90^{\circ}C$에서 9% 정도의 수축율을 나타내어, $90^{\circ}C$ 이상에서는 사염이 어려운 것으로 나타났다. 따라서 염색온도는 $80^{\circ}C$와 $90^{\circ}C$로 하였다. S-type의 염료를 이용한 경우 $90^{\circ}C$에서 4일 이상 염색해도 염착이 이루어지지 않아 대상 염료에서 제외하였다. E-type 염료인 경우 아조계는 흡진율은 높았으나 내부 regular PET에의 확산이 매우 느리고, 안트라퀴논계는 상대적으로 확산이 빠른 것으로 나타났다. 안트라퀴논계 분산염료는 $80^{\circ}C$에서 내부로의 확산에 4일 이상이 소요되며, $90^{\circ}C$에서는 2일 이상이 소요되었다. 이 후 환원세정에 의한 K/S 값의 변화 및 마찰견뢰도를 시험하였으며, 환원세정 후의 섬유단면 사진을 통해 염료의 migration성을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2011.03a
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• pp.94-94
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• 2011

스포츠웨어 바람막이용도에 사용되는 대부분의 소재는 폴리아미드계 소재이며, 국내에서는 대부분 나일론6 소재를 사용하고 있다. 최근 소비자들의 요구는 점점 경량화되고 있고 야외활동 증가와 더불어 착용감이 우수한 소재를 요구하고 있다. 이러한 시즘에 국내에서 많이 사용되는 나일론6 소재를 이용하여 직물단계에서 경량감과 스트레치성이 발현될수 있는 나일론6 세섬 권축사 개발에 대한 연구를 진행하고자 함이다. 본 연구에서는 직물단계에서 경량감과 스트레치성이 발현될수 있는 나일론6 세섬 권축사 개발을 위해 공중합 나일론6 폴리머와 일반 나일론6 폴리머를 복합방사설비를 이용하여 SIDE BY SIDE POY 26d/6f 원사를 제조하였다. 원사물성은 섬도 25.8d, 절단신도 71%, 절단강도 4.3g/d의 물성을 가졌으며, Nip Belt 가연설비로 연신비, 가연 1st 히터온도, 벨트각도 조건에 따라서 제조된 나일론6 가연사 DTY 20d/6f의 물성을 평가하였고, 비교사로서 T사에서 생산되고 있는 나일론6 가연사 DTY 20d/6f와 비교평가하였다. 비수탄성율은 가연 연신비가 높고, 1st 히터온도가 높은 조건에서 높게 나타남을 알 수 있었으며, 염색 가공 공정에서의 전처리단계에서 $100^{\circ}C$정도의 열을 받았을 때의 수축에 따른 권축효과 발현에 따른 신축성 변화에 대한 상대평가를 사단계에서 유추할 수 있다. 권축효과가 높게 나타난다 하더라도, 사의 수축힘이 적으면 권축효과 발현특성에 큰 차이가 없으므로 열응력을 측정을 한 결과, 가연 연신비가 높고 가연 1st 히터온도가 높은 조건에서 열응력이 높게 나타남을 알 수 있었으며, 비교사에 비해 약간 높은 열응력 값을 보였다. 절단강도는 가연조건에 따라서 큰 변화가 없었고, 절단신도는 연신비가 증가함에 따라 점차 감소하였으며 비교사와도 큰 차이를 보이지 않았음. 따라서, POY 26d/6f 원사에 적합하고, 권축효과가 우수한 가연조건을 도출하였고, 가연현장 작업시 문제가 없는 가연 최적조건을 도출하였다. 향후, 가연조건에 따른 제조된 가연사를 이용하여 제직 및 염색가공 공정을 거친후, 직물신축성 평가를 실시할 계획이다.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2012.03a
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• pp.86-86
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• 2012

고속방사소재는 연신공정이 없이 6,000m/min이상의 고속방사공정만이 있으므로 원가절감이 되고, 빠른 냉각, 높은 변형속도 등으로 섬유의 결정화도, 분자와 결정의 배향 및 모폴로지(morphology) 변화 등의 기계적 및 섬유상의 특성이 종래의 원사와는 다르게 된다. 방사속도가 증가함에 따라 배향도가 증가하면서 결정영역 또한 증가한다. 또한 기존 연신사에 비해 큰 결정크기를 갖는데 방사속도에 에 따른 방사응력의 증가가 응력유도 결정화도를 유발하여 결정크기 및 결정화도를 증가시키고,따라서 고분자의 용융점도를 고온측으로 이동시키는 현상을 나타내게 한다. 즉, 고속방사에 있어서는 연신에 필요한 임계응력 이상의 과도한 응력이 가해짐으로 인해 결정구조가 일반 연신사에 비해 현저히 발달한다는 것을 알 수 있다. 고속방사 원사를 통일한 조건으로 염색하는 경우 기존의 연신사보다 염착량이 많아 농색으로 염색이 가능하고 염착속도도 빠른 특징을 갖는 데이는 고속방사 원사의 비결정 배향이 낮고 느슨한 구조를 갖기 때문에 염료의 침투가 용이한 것으로 해석되고 있다. PET 섬유는 방사 후 형태안정성을 부여하기 위해서 염색 전처리 공정에서 열을 가하게 된다. 이런 과정에서 섬유의 미세구조가 변하게 되는데,특히 고속방사의 경우 섬유 형성과정이 연신사와는 다르므로 열에 의한 구조 변화와 이에 따른 염색성 변화에 대해 검토해 보는 것은 고속방사의 응용면에서 꼭 필요하다. 본 연구에서는 고속방사소재의 가장 단점인 잔류신도, 저수축현상, stiff감을 보완하면서 고속방사소재의 장점인 심색성을 부각시켜 차별화된 복합사 제조기술을 개발하기 위해 그 기술개발이 기초 연구로서 일반 일반 DTY사와 고속방사소재인 HOY사를 이용한 DTY사의 물성 및 염색 특성을 비교분석 하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 2003.04a
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• pp.135-138
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• 2003

오늘날의 섬유산업은 단순히 입는다는 기능적인 면에서 탈피하여 인간의 미와 감성을 추구하는 매체로써의 역할을 요구하고 있다. 따라서 다양한 직물을 선호하는 소비자들의 욕구를 충족시켜주기 위하여 원사 자체가 점점 다양화 되어가고 있으며, 특히 합성섬유의 발명에 의해서 의류용 소재로 많이 사용되고 있다. 섬유에 감성을 부여하기 위한 방법으로 여러 가지가 있지만 최근 일본, 이태리 등을 중심으로 활발히 시도되고 있는 복합연사기술의 개발에 많은 관심이 집중되고 있다.[7] (중략)

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 1998.10a
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• pp.75-78
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• 1998

가호공정은 제직 중 생산효율 및 제품의 품질에 큰 영향을 미치는 중요한 준비공정으로서 최근 기계의 고속화 및 자동화, 직물의 고부가가치화, 품질수준의 고급화 등으로 인하여 그 중요성이 더욱 강조되고 있는 실정이다. 따라서, 가호공정의 합리화와 기술향상을 도모하기 위해서는 알맞은 가호공정 조건의 설정 뿐 아니라 원사의 다양화 및 섬유의 복합화 추세에 따른 적합한 호제 재료의 선택, 호제의 조합 등이 매우 중요하다. (중략)

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 2001.10a
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• pp.436-436
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• 2001

최근 섬유 제품이 다양화됨에 따라 단일섬유로 된 제품보다는 두 개 이상의 원사를 혼합하여 제조하는 혼섬사의 개발이 주를 이루고 있다. 이러한 복합섬유는 단독 섬유 제품의 결점을 보완하여 새로운 감촉과 색상을 얻기 위하여 실시하기도 하고 제품의 강도를 보완하고 단가를 맞추기 위하여 생산되기도 한다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2012.03a
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• pp.103-103
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• 2012

크루즈 페리 선박의 인테리어 섬유 내장부품은 고도의 난연성과 내구성, 그리고 높은 수준의 감성과 심미적 기능을 만족하는 고기능성 소재로 구성된 섬유 복합체이다. 이는 화재, 전복 등 돌발 사고에 대하여 탑승자를 보호하고, 쾌적한 실내 분위기를 제공함으로서 안전운행을 유도하며, 높은 수준의 감성과 심미적 기능을 부여함으로서 품위와 가치를 증가시키는 기능이 있다. 난연기능이 부가된 난연사의 경우 복합가공 즉, 방오, 항균, 소취 기능을 추가 부여하게 되면 난연 기능이 급격히 저하되는 결정적인 단점이 있다. 이로 인해 가혹한 난연 성능이 요구되는 선박용 인테리어 섬유제품의 경우 그 규격을 만족하기란 쉽지 않기 때문에 원사제조에서부터 염색공정, 가공공정에 걸쳐 각 단위 공정별로 복합적으로 난연, 방오, 항균소취 기능들의 추가 보완이 필요한 실정이다. 또한 최근 사용자 입장에서는 용도에 따라 여러 가지 기능이 복합된 원단을 요구하는 사례가 많아지고 있는 실정이며, 많은 후가공 공정시 난연가공과 더불어 복합적으로 추가 가공시 난연성 저하 등의 문제가 있다. 본 연구에서는 선박용 인테리어 섬유제품의 Spec.을 만족시키기 위해 난연 직물의 염색 후가공에 적용되는 염조제 성능을 조사하고 고견뢰 및 균염을 만족하는 난연 내광 등의 복합기능성을 확보하기 위한 기초기술을 검토하였다.