< 목 차 >

1. 개요

2. 산업 및 시장 분석

3. 기술 개발 동향

4. 특허 동향

5. 요소기술 도출

6. 전략제품 기술로드맵

1. 개요 가. 정의 및 필요성 (1) 정의  내열, 난연성 섬유는 열에 강하고, 쉽게 타지 않는 섬유로, 방호, 방염, 의료용 보온소재, 백필터, 단열재 등을 만드는 용도로 사용 [ 섬유 분야 내 내열, 난연성 섬유 위치 ] * 출처 : iuchem, 복합소재 우주/항공/방산 분야의 눈부신 성장, 재가공  내열 섬유는 고열/고온에도 타지 않고 녹지 않는 섬유로 열로부터의 보호 또는 단열이 필요한 분야에 주도 사용됨 ▪ 지난 수십 년간 내열성 섬유로 주로 광물 섬유인 석면이 사용되었지만, 발암 특성이 알려져 사용량이 급감 ▪ 유리 섬유, 실리카 섬유, 탄소 섬유, 세라믹 섬유, Aramid 섬유, 그리고 고온에서도 안정적인 기타 유기 섬유 등을 들 수 있음  난연성 섬유는 제품이 불꽃에 접촉하고 있을 때는 타지만 불꽃을 제거하면 스스로 연소하는 것을 방지하거나 억제하도록 하는 소재를 말함. 즉, 섬유 자체가 타지 않도록 하는 것이 아니라 화재의 전파 능력을 상실하게 하는 소재를 말하는 것으로, 난연 대신 방염(防炎), 방화(放⽕) 등의 용어를 사용하기도 함 내열, 난연성 섬유7 ▪ 이러한 난연성을 부여하는 방법에는 크게 두 가지가 있는데, 하나는 섬유용 고분자를 제조하기 위해 중합 단계에서 난연 성능의 단량체를 공중합 하여 영구적으로 난연 기능을 부여하거나 방사 단계에서 난연제를 직접 투입하는 방법이며, 다른 방법으로는 비영구적인 방법으로 섬유 제품을 만들어 후가공을 하는 것도 있음 ▪ 난연 소재의 성능은 LOI로 판단하는데, 일반적으로 LOI를 28 이상 요구하고 있음. 이때 소재의 특징이나 LOI에 따라서 난연(Flame retardant), 내열(Heat resistant), 불연(Non-flammable) 등으로 분류하고 있음 ▪ 개질 난연 섬유는 난연성 비스코스, 난연성 비닐론, 염화 아크릴, 난연성 폴리에스터 등을 포함하여 섬유에 난연제를 첨가하는 것임. 난연성 섬유는 또한 강도가 낮고 방적성, 연기, 심지어 독성, 열악한 편안함 및 기타 단점을 가지고 있음. 난연성 폴리에스터와 같은 열가소성 섬유는 물방울이 생기기 쉬워 화상을 입을 수 있음. 따라서 높은 비용 효율적인 난연성 기능을 달성하려면 여러 섬유의 조합이 필요함  난연성 섬유는 본질적으로 난연성 섬유 및 개질된 난연성 섬유를 포함 ▪ 고유의 난연성 섬유는 주로 현무암 섬유, 유리 섬유, 석영 섬유, 붕소 섬유 및 세라믹 섬유를 포함하는 무기 섬유 및 아라미드, 폴리이미드 섬유 및 폴리페닐설파이드 섬유, 폴리설폰 섬유 및 폴리테트라플루오로 에틸렌 섬유 등 유기 고성능 섬유를 포함 ▪ 개질된 난연성 섬유는 주로 난연성 폴리에스터, 나일론, 비닐론 및 셀룰로오스 섬유와 같은 물리적 또는 화학적 변형을 통해 얻은 우수한 난연 특성을 가진 섬유. 주요 제조 방법은 공중합 된 칩 방적법, 블렌드 방적법, 복합 방적법 및 코팅법을 포함  유리 섬유는 현재 가장 중요한 섬유 재료로서 각광받고 있음 ▪ 내기후성, 내구성이 우수하며, 화학적으로 안정하고, 불에 타지 않음 ▪ 용융점은 840-1000℃ 수준 ▪ 흡습률은 0.1-0.4% ▪ 섬유의 직경은 filament의 경우 3미크론 이상 ▪ 내분해성이 강하고 신장도가 낮기 때문에 filament사 혹은 방적사, 조방사, Air textured 형태로 생산되고 있음  실리카 섬유의 주요 특징은 1000℃이상에서도 지속적으로 견딜 수 있다는 점이며, 용융점은 약 1,800℃이기 때문에 용융 또는 침출 등의 방법으로 생산이 가능함 ▪ 인산(phosphoric acid) 및 불소산(hydrofluoric acid) 이외에는 대다수 화학약품에 내성을 지니고 있고, 전기절연성이 매우 우수하며, 표면의 갈라짐이 없고 액체 금속 혹은 액체 슬래그에 대한 내성도 뛰어남  탄소 섬유는 특수한 탄소화 가능재료를 열처리함으로써 생산할 수 있으며, 탄소 섬유내 탄소 성분은 전체의 80% 이상을 차지하고 있고, 용융점이 3,650℃나 되기 때문에 無산소 대기에서 초고온에 견딜 수 있음 ▪ 밀도가 1.5-2.0g/㎤으로 낮고, 고강도/고신도이며, 파단신도는 1.7% 수준으로 매우 낮음