초록 |
폴리에틸렌은 밀도가 적을 뿐만 아니라 분자구조가 단순하여 현존하는 어느 고분자보다 높은 이론적인 강도를 가지고 있기 때문에 고강도/고탄성 유기섬유의 제조 가능성에 대한 연구가 다각적으로 이루어졌었던 고분자이다. 초연신법, zone drawing과 annealing, 고상압출법, flow-induced crystallization, single crystal mat의 연신, dried gel film 연신(gel spinning)등 다양한 기법이 알려져 있으나 경제적 상업적 측면에서 gel spinning기법이 가장 현실적인 것으로 대두되었다. Gel spinning 기법에 의한 고강도/고탄성 폴리에틸렌 섬유는 자체 출원한 특허를 기반으로 네델란드의 DSM사에 의해 1990년에 처음으로 상업화되었다. 그 기술의 중심에는 100배 이상의 초연신을 가능하게 하는 미세 분자구조의 재편성이 있다. 분자쇄의 얽힘정도를 적절히 조정할 수 있는 젤화/결정화 공정을 체택함으로써 초연신이 가능해 졌고, 초연신에 의해 접혀진 라멜라형태의 결정이 zig-zag 형태의 펼쳐진 결정으로 전환됨으로써 물성의 극대화가 이루어진다. 본고에서는 고강도/고탄성 폴리에틸렌 섬유제조의 이론적인 배경과 연구개발현황을 소개하며 아울러 가격/성능의 균형 측면에서 최근 새롭게 등장하고 있는 용융방사 폴리에틸렌섬유에 대해서도 간략하게 다룬다. |