23. 고분자 소개 - 아라미드 (Aramid)

 

 

아라미드 (Aramid)

 

 

 

① 아라미드 (Aramid)란? 

 

아라미드(Aramid)는 강도와 내열성이 뛰어난 고분자 섬유로, 폴리아미드 중 하나입니다. "Aramid"라는 용어는 "aromatic polyamide"의 준말로, 고리구조를 가진 폴리아미드를 의미합니다. 주로 금속의 강도와 유사한 강도를 가지고 있으며, 열에 강하고 내화성이 우수합니다.

Aramid는 그 탁월한 물리적 특성으로 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 주요한 용도 및 응용 분야는 다음과 같습니다.

- 방탄 재료: Aramid는 높은 강도와 내구성을 가지고 있어 방탄 재료로 사용됩니다. 방탄조끼, 방탄 헬멧, 방탄 패널 등 군대, 경찰, 보안 관련 분야에서 보호 장비로 널리 사용됩니다.

- 항공우주 산업: Aramid는 경량이면서도 뛰어난 강도를 가지고 있어 항공기 및 우주선 부품에 사용됩니다. 항공기 구조, 열 보호 매트, 우주선 열 보호재 등에 적용됩니다.

- 자동차 산업: Aramid는 자동차 산업에서 경량화와 안전성을 동시에 충족시키는 데 사용됩니다. 자동차 타이어, 차량 구조 강화재, 충돌 보호 시스템 등에 사용되어 차량의 성능과 안전을 향상합니다.

- 스포츠 용품: Aramid는 스포츠 용품 제조에도 널리 사용됩니다. 골프 클럽, 라켓, 스쿠터, 보호 장갑, 헬멧 등의 스포츠 용품에서 경량성과 강도를 제공합니다.

- 해양 산업: Aramid는 해양 분야에서도 사용되며, 보트 구조 강화재, 선박 부품, 로프 및 케이블 등에 적용됩니다. 내식성과 내마모성이 우수하며, 높은 강도를 유지하면서도 경량화를 가능하게 합니다.

- 승무원의 보호용 의류: Aramid는 화재와 열에 대한 저항력이 뛰어나기 때문에 화재 대응, 선박, 석유 및 가스 산업 등에서 승무원의 보호용 의류로 사용됩니다.

- 스마트폰 및 전자 제품: Aramid는 전기적 절연 능력과 내열성이 뛰어나기 때문에 스마트폰, 태블릿, 노트북 등의 전자 제품에서 배터리 보호 재료, 열 관리 솔루션 등에 사용됩니다.

 

 

② 아라미드의 특성

 

- 강도와 내구성: Aramid는 매우 높은 강도를 가지고 있으며, 금속과 비슷한 강도-무게 비율을 갖습니다. 또한, 높은 내구성과 내마모성을 가지고 있어 긴 수명을 가지고 있습니다.

- 내열성: Aramid는 고온에서 안정성을 유지하고 열분해가 일어나지 않는 특성을 가지고 있습니다. 따라서, 고온 환경에서도 특성을 유지하고 성능을 발휘할 수 있습니다.

- 내화성: Aramid는 불에 잘 타지 않는 특성을 가지고 있습니다. 고온에서도 변형이 적고, 낮은 연기와 독성 가스를 방출합니다. 이러한 특성으로 인해 화재 대응 장비 및 보호복에 널리 사용됩니다.

- 절연성: Aramid는 전기적으로 절연성이 뛰어나기 때문에 전기 및 전자 제품에서 절연재로 사용됩니다. 저중량: Aramid는 높은 강도를 가졌을 때에도 상대적으로 가벼워서, 중량 감소 및 효율성 향상을 위해 사용됩니다.

- 고에너지 충격 흡수: Aramid는 고에너지 충격에 대해 우수한 흡수 능력을 가지고 있어, 보호 장비 및 방탄 재료로 사용됩니다.

 

 

③ 아라미드의 가공 방법

 

Aramid는 다양한 가공 방법을 통해 원하는 형태로 가공될 수 있습니다. 아래는 주요한 Aramid 가공 방법 몇 가지입니다.

 

- 직조: Aramid 섬유는 직조 기계를 사용하여 직물로 가공될 수 있습니다. 직조는 섬유를 직각으로 교차시키는 과정을 통해 강도와 내구성을 갖춘 튼튼한 직물을 형성하는 방법입니다. 이를 통해 소재의 크기와 형태를 조절할 수 있습니다.

- 열압출: 열압압출은 Aramid 섬유를 열과 압력을 가하여 원하는 형태로 가공하는 방법입니다. 섬유가 압력을 받으면서 열에 의해 유연해지고, 특정한 금형을 통과하면서 원하는 형태로 형성됩니다. 이 방법은 강철처럼 강도가 높은 제품을 만드는 데 유용합니다.

- 절단 및 가공: Aramid는 절단 및 가공이 가능한 소재입니다. 이는 Aramid 제품을 특정 크기로 절단하거나, 형태를 가공하여 필요한 형태로 조립하는 데 사용됩니다. 절단은 고객 요구에 맞게 Aramid 소재를 원하는 크기로 자르는 것을 의미합니다.

- 성형 및 압출: Aramid는 열과 압력을 가하여 형상을 성형할 수 있습니다. 성형은 Aramid 소재를 금형에 넣고 열을 가하여 형태를 형성하는 과정을 말합니다. 압출은 Aramid 소재를 특정한 금형을 통과시켜 필요한 형태로 압출하는 과정을 말합니다.

 

가공 방법은 Aramid의 용도와 원하는 최종 제품에 따라 달라질 수 있습니다. 따라서 특정한 가공 방법을 선택하기 전에 해당 제품의 요구 사항과 적용 가능성을 고려해야 합니다.