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꼬임이 없는 고성능 마섬유를 이용한 복합재료
Biotex Commingled Flax/PLA) 및 바이오텍스 마 섬유, 직물 및 통합 시트 등이 슈트트가르트에서 열릴 유럽 복합재료 학회에서 전시될 것이다. 재료들은 일반적으로 유리섬유 보강 복합재료와 견줄 수 있는 수준의 높은 기계적 특성과 제조 가능성을 제공하기 위해 독특한 꼬임이 없는 기술을 사용한다. 예를 들어, 사출성형이나 압축성형 방법으로 자동차 산업의 내장재로 사용되는 복합재료를 제조하는데 있어 천연섬유가 기존 플라스틱을 보강하기 위해 사용되고는 있지만 천연섬유는 일반적으로 짧거나 무질서하게 배열되어 있기 때문에 천연섬유 보강 복합재료는 상대적으로 낮은 기계적 특성을 가진다.
바이오텍스 재료들은 길고, 배열되어 있는 섬유로 된, 꼬임이 없는 직물을 사용하고 있다. 따라서 마 섬유가 기존으로 가지고 있는 큰 하중을 견디는 특성을 가지고 있어 이런 응용분야에 적용될 수 있는 기계적 특성을 가지는 반면 유리섬유와 같은 기존의 보강섬유 보다 가볍기 때문에 부가적인 장점도 가진다. 이들 직물을 기반으로 하는 재료들은 천연에서 유도된 플라스틱-폴리락틱산과 같은 플라스틱을 보강하기 위해 장섬유로 배열된 천연섬유를 사용하면 지속가능성, 고성능 및 제조 용이성 면에서 기존 복합재료에서 볼 수 없었던 장점을 가지게 된다.
지속가능성
마섬유는 재생자원이며 제조공정 동안에 환경에 해로운 영향을 주지 않는다. 바이오텍스 혼합 마섬유/폴리락틱산 매트릭스는 100% 자연에서 얻어진 재료를 사용하는 것이며 재활용될 수도 있고 폐기 시에 완전 분해될 수 있다.
성능
꼬임이 없는 직조기술을 사용하여 바이오텍스 직물 내의 천연섬유들은 잘 배열되면 기존의 꼬임이 있는 직물에 비해 50% 이상의 효율성을 가질 수 있다. 직물들은 또한 섬유/매트릭스 상호작용 및 우수한 성능을 가질 수 있도록 함침 방법을 사용하는 것도 용이하다.
공정
바이오텍스 직물의 꼬임이 없는 섬유는 빠르게 젖고 함침이 될 수 있다. 바이오텍스 혼합 마섬유/폴리프로필렌, 바이오텍스 혼합 마섬유/폴리락틱산이 혼합된 재료들은 진공 강화(vacuum consolidation) 혹은 압축성형을 위해 보강 섬유와 매트릭스 고분자가 잘 혼합되어 있다.
바이오텍스 기술관리자인 Brendon Weager 박사는 “재생 재료의 개발과 사용은 오늘날 환경적인 면에서 점점 중요해지고 있다. 이 새로운 계열의 고성능 바이오재료들은 천연섬유와 바이오 고분자로서 고성능을 가지는 바이오 재료를 처음으로 실제로 만들 수 있다는 점에서 천연자원을 이용한 복합재료의 실용화에 중요한 점을 제시하고 있다.
바이오텍스는 유럽 복합재료 학회에서 전시할 예정이다. 바이오텍스는 복합재료 제품 및 공정에 필요하게 재단된, 고성능 천연직물, 직조물 및 통합 시트를 제조하고 제공할 수 있는 복합재료 혁신의 상표이다.
※ 출처 : KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-10-24
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