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PPS 섬유와 난연사를 이용한 고성능 방화 paper 개발
연구원 2016-05-26 3452

 

PPS 섬유와 난연사를 이용한 고성능 방화 paper 개발

 

 

일본의 도레이()는 최근 polyphenylenesulfide(PPS) 섬유인 Torcon과 자회사 Zoltekpolyacrylonitril로 제조한 난연사를 이용하여 고성능 불꽃차단(방화) 페이퍼를 개발하였다.

이번에 개발한 방화 페이퍼는 박막에 유연성을 갖고 있으면서 높은 난연성과 10분 이상의 방화성능(도레이 자체 평가방법)을 갖고 있다. 따라서 이 방화페이퍼를 난연성이 요구되는 다양한 제품에 적용함으로써 보다 안전성이 향상되고 경량화, 소형화된 제품생산이 가능하게 됐다.

PPS 섬유인 Torcon은 난연성과 내열성 및 내약품성을 갖는 열가소성 섬유로 주로 석탄 화력발전용 보일러의 bag filter 용으로 널리 사용되고 있다. 또한 2014년부터 도레이의 자회사 Zoltek에서 생산하고 있는 난연성 섬유는 공기중에서 소성산화시킨 산화폴리아크릴로니트릴로 우수한 난연성과 내열성을 갖고 있어 항공기용 브레이크 패드와 용접시의 spatter sheet를 시작으로 다양한 산업분야에서 사용되고 있다.

이번에 개발에 성공한 고성능 방화페이퍼는 도레이가 새로운 첨단 섬유재료를 개발하기 위한 신규 수요 기술로서 최근 수년간 중점전략으로 연구개발을 진행해 왔던섬유복합 구조화기술을 활용한 것으로 전해지고 있다.

기존의 방화 페이퍼는 불꽃을 차단하는 성능(방화성 : 차염성)을 실현하기 위해 상당한 두께가 필요하며, 또한 무기물로 이루어져 박막화가 어렵고 유연성이 결여되어 있었다. 그러나 도레이에서는 이 섬유복합 구조화기술을 이용함으로써, PPS 섬유 Torcon과 난연성 섬유를 특수 초지기술을 이용해 複合混抄(복합하고 혼합해 뜸. 역자 주) 함으로써 두 섬유가 갖는 개별 특성을 그대로 유지하면서 박막으로 적당한 강도와 유연성을 갖고 가공성도 우수한 방화페이퍼 개발에 성공하게 된 것이다.

이 방화페이퍼에 불꽃을 대고 300이상으로 가열할 경우 열가소성 수지인 PPS 섬유 Torcon이 용융되고 이어서 페이퍼 내에 망상으로 배열되어 있는 난연사이 공극에 막상으로 널리 퍼지게 되며 온도가 더욱 상승하면 탄화가 진행되어 불꽃을 차단하는 난연 시트로 구조변이가 일어난다. 이로서 두께 60이면서도 UL-94 규격 VTM-0 class와 동등의 성능을 발현함은 물론 불꽃도 차단된다.

또 이 방화페이퍼는 높은 통기성도 가지고 있기 때문에 열 가둠 현상이 최소화 되고, 입체 가공을 위한 접착제 도포시에는 우수한 anchor효과를 발휘한다.

 

UL-94 규격 : 장치 및 기구부품의 플라스틱 재료 난연성시험법으로, 재료의 난연성 정도를 나타내는 규격. UL 규격에서는 연소속도, 불꽃을 연소하는 시간, 적하 물에 의한 발화 등의 항목을 수평연소시험(horizontal burning test) 및 수직연소시험으로 평가하고 있다. VTM-0은 수직연소시험에서 최고 수준의 난연성능을 나타낸다.

 

자료원 : December 7th, 2015(http://www.toray.co.jp )

 

 

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