Chemical Fibers International

10. 용도

- 단열재료 : 환경보호에 따라 규제가 강화되면서 자동차 산업에서는 단열재에 대한 수요가 증가하고 있다. 특히, 300-1,100℃ 수준에서 고온에 견딜 수 있는 재료를 찾기 위해 다양한 시도가 이루어졌다. 매니폴드로부터 실린더에 이르는 배출시스템 및 터보차저의 소형화에 있어 이같은 단열재료가 매우 중요하다.

동 분야에서는 E-유리섬유와 실리카 니들펠트가 주로 사용되는 데, 이는 열과 진동에 내성이 강하기 때문이다. 이밖에도 자동차 산업에서는 1,200℃까지 견딜 수 있는 실, 글러브, 테이프, 섬유재료 등이 필요로 된다.

용융, 소성, 열강화처리 등 중요한 공정이 포함된 산업용 가열기에서도 동 재료들이 사용되고 있으며, 특수분야의 수요가 증가하고 있다. 특히, 정확한 온도조절과 신뢰성 있는 단열재료가 동시에 요구되고 있으나, 이들 재료는 가열기내에서 온도를 일장하게 분산시키면서도 단열효과가 확실하다. 이에 따라 에너지소비를 크게 낮추는 데 도움이 된다.

ladel이나 연소용 챔버의 봉합에는 편직로프나 패킹, 테이프 등의 재료가 주로 사용된다. 동 분야에서는 1,000℃의 고온에 견뎌야 하고, 일부에서는 가열기의 개폐구를 모두 섬유재료로 사용하기도 한다. 이 경우 가마(爐)에서 가열기까지 연결되어 있어 이동하는 구조이며, 컨베이어벨트는 복층의 직물로 되어있어 1,000℃이상에서 견딜 수 있다.

특히, 확실한 단열효과를 얻기 위해서 화학제품 설비에서는 테이프나 웨빙형태의 제품을 사용하게 된다. 이는 튜브, 밸브, 버킷 등을 일정한 온도로 유지하기 위해 단열처리를 해야하기 때문이다.

이밖에 제철소, 발전소, 선박건조, 엔진제조 등에서는 단열 매트리스 형태로 사용된다. 동 매트리스는 커버 혹은 베개형태로 니들펠트 재료가 충진된 형태이다.

가정용 오븐에서도 전자부품의 보호와 전력소비를 줄이기 위해 섬유형태의 매트가 사용되고 있다. 특히 에너지효율이 A등급인 건조기에도 내고온성 섬유가 사용되고 있다.

- 열/화염으로부터의 보호 : 내고온성 섬유는 불활성이다. 특히 작업상 안전, 화염/열로부터 보호를 위해 사용된다. 1,200℃까지의 고온에서 안정성을 확보하기 위해 직물에 특수가공을 하게 된다.

난연제가 처리된 직물을 통해 선박건조시 큰 도움을 주고 있다. 동 직물은 엔진주위의 벽 및 지붕덮개를 보호하는 역할을 한다. 이밖에도 화재예방을 위한 직물개발도 확대되고 있다. 공항에서는 내고온성 섬유를 탈출구 확보를 위해 벽재 및 연기차단막 등으로 활용되고 있다. 방화담요 또한 화재진압시 효율적이다.

고온의 환경 혹은 가열인근 구역에서 작업하는 경우 완벽한 개별적 방호대책 없이는 불가능하다. 이를 위해 난연 처리된 재킷, 바지, 에이프런과 함께 장갑, 신발, 속옷 등을 갖추어야 한다.

난연의복은 중량이 약 210g/㎡ 수준으로 매우 경량화되었으며, 이에 따라 착용감도 향상되었다. 고온의 작업환경에서는 아직까지 厚직물을 필요로 하고 있으며, 특수섬유(특수 PET, 유리섬유, Aramid 등)의 사용으로 액체금속으로부터 신체를 보호하고 있다.

- 개스킷

가스물질을 운송하는 관 2개의 연결부위는 내고온 처리된 직물이 사용되고 있다. 벨로스 신축이음장치는 움직임, 방향전환, 진동도 가능하게 한다. 엔진에서는 이러한 부품을 통해 액체 및 가스의 운송을 필요하게 되는데, 이같은 운송과정에서 열 혹은 기계적 압력이 가해지게 된다. 특히 동 부품은 종종 직물이나 강철 혹은 이들 부품의 복합재로 구성되고 있다. 일례로 알루미늄 봉합재는 ladle용으로 사용된다. 이 경우 패킹이 고온과 마찰에 견뎌야 한다.

11. 결론

열로부터의 보호 및 단열이 가능한 산업용 혹은 개인용 섬유제품의 발전은 여러 분야의 지식을 동시에 요구하고 있다. 수요자의 요구를 충족시킬 수 있는 적절한 재료를 찾기 위해서는 위에서 언급한 발전기반하에 엔지니어, 화학자, 섬유부문 전문가의 지식공유 및 긴밀한 협조가 필요하다.