• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.109-109
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• 2012

아라미드 섬유는 태양광의 직사광선에 계속 노출될 경우 120주 경과 후에는 강도가 3분의 1로 떨어지는 단점이 있다. 이와 같은 단점을 보완하기 위해 나노 크기의 금속산화물인 $TiO_2$ 졸-겔 나노합성법을 이용하여 나노졸을 제조하고 이를 직물에 함침하는 공정을 통하여 아라미드 섬유의 내광성 증진에 대해 연구하였다. TTIP, TEOS 등의 금속전구체를 이용하여 구형의 나노졸 합성에 의한 $TiO_2$ 나노졸을 수분산형태의 졸로서 섬유가공 공정상에 접목하였다. 제조된 나노크기의 $TiO_2$ 입자분포와 크기, 미세구조 및 결정상을 알아보기 위해 입도분포분석기, TEM, XRD를 이용하였다. $TiO_2$ 나노졸을 함침한 아라미드 직물은 내광성은 24, 48, 96시간 동안 Xenon-arc 광조사한 후, 물성변화를 분석하였다. 나노졸 합성시 반응물의 농도 및 용액의 pH 조건에 따른 나노졸의 미세구조를 TEM을 이용하여 관찰한 결과, 반응물의 농도에 따라 평균입도는 313.7nm, 500.5nm, 840.3nm, 1002nm로 커졌다. 하지만, 반응물의 농도가 증가할수록 시간이 지남에 따라 입자들이 층 분리 현상이 관찰되었으며, 단분산된 나노졸 입자를 제조하기 위해서는 TTIP의 투입량을 0.67mole(200ml)로 유지하였다. 또한 이를 아라미드 직물에 함침하여 광조사 시간에 따른 아라미드 섬유의 물리적 특성의 변화를 분석하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.87-87
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• 2012

아라미드 레노직물은 컨베이어벨트, 건조벨트, 스크림직물, 전자산업용 이송체 등 여러 산업분야에 사용되고 있다. 레노는 2D 구조의 메쉬 형태 직물이고 치수안정성이 낮다. 그렇기 때문에 치수안정성을 부여할 수 있는 후가공이 필요하며, 현재는 치수안정성을 부여하고 여러 물성보완과 내수성을 향상시키기 위해 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 코팅을 하고 있다. 우리는 이러한 PTFE코팅의 영향을 분석하기 위해 강도, 탄성률, 열팽창계수, 내산성 등을 분석하였고, 그 결과 강도와 탄성률, 열팽창계수, 내산성 등이 PTFE 코팅에 의해 향상된 것을 알 수 있었다. 이는 PTFE 코팅에 의해 형태안정성이 향상되었고, 동시에 열적 안정성이 향상되었기 때문인 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.176-181
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• 2015

본 연구에서는 stuffed Whipple shield의 성능 향상을 목적으로, stuffed Whipple shield의 중간층에 적용되는 직물의 방탄 성능 향상 기법으로서 Z형 직물 디자인을 제안하였다. 직물은 경계조건에 의하여 충격 현상과 방탄 성능이 크게 변화하게 된다. 따라서 기존의 단순 적층식 직물과는 다른 경계조건을 갖는 Z형 직물을 제안하였고, Z형 직물의 방탄 성능을 확인하기 위하여 상용 프로그램 LS-DYNA를 이용한 아라미드 섬유사와 직물에 대한 충격해석을 수행하여 에너지 흡수 특성을 계산하고, 그 결과를 단순 적층식 섬유사와 직물의 경우와 비교하였다. 그 결과 Z형 직물은 단순 적층식 직물과는 다른 충격 거동을 보이고, 고속 영역에서 2 edge fixed, 4 edge fixed보다 높은 에너지 흡수율을 보이는 것을 확인하였다.

• 한국염색가공학회지
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• 제11권1호
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• pp.42-47
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• 1999

본 연구는 노멕스 직물과 일반 방염직물의 쾌적성에 영향을 주는 중요한 인자를 찾기 위하여 직물의 열적 성질과 역학 성질에 관하여 연구한 것이다. 사용된 직물은 재해를 일으킬 수 있는 환경에서 방호용 의복으로 사용되는 노멕스 직물이 주를 이루며, 비교를 위하여 방염직물과 쾌적성이 좋은 일반직물을 포함시켰다. 직물의 물리적 성질과 열 특성을 측정하였으며, 역학 성질을 측정하여 노멕스 직물과 다른 직물을 서로 비교 분석하였다. 노멕스 직물은 파이버 자체가 뻣뻣하기 때문에 쾌적성을 향상시키기 위해서는 소프트감을 높이는 것이 중요한 요소라는 것을 확인할 수 있었다. 같은 노멕스 직물이라도 쾌적성 면에서 서로 차이를 보여주므로 직물의 구조적 성질이 직물을 구성하고 있는 파이버 성질보다 쾌적성에 더 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.57-57
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• 2011

본 실험에서는 메타 아라미드 섬유의 basic dye에 대한 염색성 특히, 물과 acetophenone을 적용한 수계 염색과 친환경 염색 매개체인 이산화탄소 초임계유체를 사용한 염색을 수행한 후에 염색된 시료에 대한 염색성을 평가하였다. 수계염색의 경우, co-solvent carrier로 acetophenone 사용하였으며, 초임계유체 염색에서는 ethanol을 co-solvent로 사용하였다. 염색된 시료의 염색성 평가는 색차계를 사용하여 실시하였으며, 최대흡수파장에서 표면반사율에 따른 Kubelka-Munk식을 적용하여 K/S값을 계산하였다. 수계 및 초임계 염색에 의해 염색된 시료가 동일한 K/S 값을 가지기 위해서는 초임계염색이 상대적으로 높은 농도의 염료가 요구되어졌다. 또한 UV-vis. 분광분석법과 광학현미경을 통한 염색시료의 염색성의 평가가 이루어졌다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.113-113
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• 2012

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.29-29
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• 2011

아라미드 섬유는 열에 강한 튼튼한 방향족 폴리아마이드 섬유이다. 아마이드는 "85%이상의 아미드(CO-NH)기가 두 개의 방향족 고리에 직접 연결된 합성 폴리아미드로부터 제조된 섬유"로 정의된다. 아라미드 섬유는 크게 파라계와 메타계로 대별되는데 본 연구에서 사용한 파라계 아라미드는 인장강도, 강인성, 내열성이 뛰어나며 고강력 고탄성률을 지니고 있다. 일반적인 유기 섬유와는 다른 우수한 성질을 바탕으로 부직포, UD laminatig, staple 등의 형태로 크게 섬유보강 고무 복합재료 등의 각종 복합재료, 로프, 케이블, 방탄방호용과 같은 산업자재의 용도로 자동차, 우주항공, 정보통신, 국방, 등 다양한 관련 산업분야에서 사용이 확대되고 있는 고부가 소재이며 가격대비 성능비가 우수하기 때문에 세계적으로 산업용 섬유 및 초고성능 섬유시장에서 비중이 증가될 것으로 예상되고 있다. 본 연구에서는 Para-Aramid 필라멘트를 이용하여 ATY를 생산할 때 제조공정조건에 따른 ATY 물성을 알아보고 고강도를 요구하는 방화복, 고무 보강용 섬유 등의 소재에 맞는 ATY 사가공 최적공정조건을 도출하여 체계화된 data-base를 구축하여 생산성 향상 및 품질개선과 함께 산업자재용 직물개발에 응용하고자 한다. 아라미드를 ATY로 제조할 경우, 표면에 생기는 loop로 인하여 타소재와 접착시, 접착제 담지 성능이 향상되어 접착력이 상승되는 반면, 아라미드 ATY가 기존의 아라미드의 물성보다 저하되는 약점을 가지고 있으므로 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 ATY 제조공정에서 중요 공정인자인 사속, heater 온도, over feed ratio를 변화시켜 시료를 제조하여 이들의 물성을 분석하여 최적의 물성을 갖는 ATY 사가공 공정을 도출함으로써 물성이 저하되는 문제를 보완 가능할 것으로 기대된다. 물성분석은 강신도, 초기탄성률을 각각 측정하여 인장특성을 확인하였으며, 습열수축률과 건열수축률을 측정하여 시료의 열수축률에 대해 측정을 하였다. 표면의 루프 발현 정도를 보기 위하여 Crimp Rigidity(CR%), 형태 불안정성(instability)등을 측정하였으며, 영상 현미경 시스템을 사용하여 ${\times}40$ 배율로 표면특성을 측정하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.109-109
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• 2011

국내의 섬유산업은 핵심 원천기술의 부족으로 고성능 섬유소재 등 고부가가치 제품의 제조가 취약한 실정이다. 이러한 고성능 섬유제품 산업의 기반이 되는 요소기술인 고성능 소재 생산, 복합화, 염색/후가공, 제품 설계, 디자인 및 제품화 기술 등의 모든 분야에서 선진국 대비 기술 수준이 부족하다. 하지만, 최근 들어 부가가치가 큰 고성능 의복 시장에의 관심이 증대되고 있으며, 국내에서 p-aramid 및 m-aramid 등의 고성능 소재의 양산화 및 활발한 기술개발 등이 이루어지고 있다. 또한 다양한 용도 전개 노력으로 제품화가 이루어지고 있으므로 고성장 가능성이 잠재되어 있는 분야이다. 이처럼 기 개발된 고성능 섬유소재를 이용하여 용도에 따른 제품화로 산재되어 있는 고성능 의류 시장에의 진입 및 선점이 필요하다. 본 연구에서는 고내열 소재인 FR-rayon(100%) 직물과 FR-rayon/m-aramid로 혼방하여 제직된 직물을 이용하여, 동일 전처리 조건에서 조제 투입비를 달리하여 전처리 공정을 진행한 후 침투도,호발성, 인장강도 등을 비교/분석하여 전처리 효과를 확인하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.74-74
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• 2012

섬유 프리프레그(Prepreg)는 강화섬유를 수지에 함침하여 B-stage로 만든 복합재료의 중간성형재료이다. 최종적으로 프리프레그를 금형에 적층하여 가열 가압하여 수지를 경화함으로써 최종제품이 완성된다. 본 연구에서는 직물형 프리프레그를 사용하였는데, 사용되는 직물형태로는 복합재료 성형공정에서 형태안정성이 우수한 평직물과 능직물이 주로 사용된다. 직물형 프리프레그를 사용한 복합재료는 작업성과 형태안정성이 우수하면서 내충격특성이 우수하여 오토바이용 헬멧, 방탄용 헬멧 등에 주로 사용된다. 프리프레그에 요구되는 주요 특성중 하나는 Tack성으로서, 성형 과정에서 프리프레그를 여러 장 적층할 때 적층된 층 간에 미끄러지지 않으면서 잘 고정되어 적층 작업을 원활하게 하는 역할을 한다. Tack성은 수지의 B-stage 경화 후의 점성 거동에 따라 변화될 수 있는 것으로 표면의 끈끈함의 정도로서 알 수 있다. Tack성은 온도에 민감하여 측정 시에 일정한 온도의 유지가 중요하다. 이러한 온도에 대한 민감성 때문에 프리프레그의 저장시 저온에서 저장하는 것이 원칙인데, 상온에 있을 경우 시간경과에 따른 Tack성 변화가 크게 나타나게 된다. 따라서 본 연구에서는 아라미드 섬유와 열경화성수지를 이용하여 프리프레그를 제조하고 이를 상온상태에서 보관 시 일정시간 경과에 따른 Tack성 변화를 알아보고자 하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.106-106
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• 2012

막구조(Membrane structure)란 건축분야에서 "fabric structure" 또는 tension structure"와 같이 사용되는 용어로 코팅된 직물(coated fabrics)을 주재료로 사용하는 구조를 말한다. 특히 구조체로서 연성의 막을 이용 이것에 초기 장력을 주어 강성을 늘림으로서 외부하중에 대하여 안정된 형태를 유지하는 장점을 갖고 있다. 초기 창안된 독일의 온화한 기후에 적용되는 반면 한국이나 일본에는 60m/sec를 넘나드는 태풍의 피해와 많은 적설량을 보이는 기후적 제약으로 발달되지 못하였다. 그러나 최근 새로운 소재의 막구조 제품 개발과 구조해석 방법 및 시공기술 등이 개발되어 보편화되어지고 있는 실정이다. 막구조용 재료로 사용되는 섬유소재는 주로 Polyester직물을 기재로 한 PVC 코팅 제품으로 일반 PVC 막재는 장력이 약하고, 광선에 의한 물성이 쉽게 변화되어 내구연한이 5~15년에 불과하다. 유리섬유나 아라미드섬유 등으로 제직한 기재에 고내열 실리콘이나 PTFE 수지를 코팅한 제품은 약품에 대한 내구성이 높고 자외선에 대해서는 매우 큰 저항성을 가지기 때문에 내구연한이 10년에서 30년 까지도 향상된다. 그러나 실리콘 코팅막은 세계적으로 가장 좋은 막재로 알려졌으나 자정능력(Self Cleaning)에 문제가 발생되어 사용량이 감소 추세라고 할 수 있다. 일반적인 코팅 가공의 경우 MEK, Toluene, DMF 등과 같은 유기용제를 다량 사용함에 따라 작업환경 및 대기오염, 화재 위험 등의 문제점이 있으며 특히 가공시 잔류되는 유기용제의 심각성이 대두되고 있는 상황이다. 이와 같이 코팅 가공제 자체를 친환경적인 물질로 대체하여 각종 환경규제에 대응하고 유해 폐기물의 발생을 줄일 수 있는 코팅 가공제 및 가공기술 개발이 절실하다. 이에 본 연구에서는 Glass-Fiber, Aramid 등의 슈퍼 섬유와 고 강력 섬유 등을 이용하여 PTFE 코팅제품과 비슷한 수준의 성능을 부여하는 무용제형 실리콘 코팅 수지를 개발하고 내구성능 향상, Self Cleaning성, 난연성, 자외선 차단, 인장강도 및 인열 강도의 향상 등 다양한 기능성을 부여하는 최적의 환경 친화적 코팅 공정 기술을 개발하여 차세대 건축용 막구조 제품을 개발하고자 한다.