화섬정보 10.5

파라계/메타계 아라미드, 고강도 폴리에틸렌섬유, 고강도 폴리아릴레이트섬유, PBO섬유를 비롯하여 다양한 고성능섬유를 국내외 시장에 공급하고 있는 일본 화섬업계는 2020년 전 세계적으로 확산된 코로나로 인해 고성능섬유 사업 운영에 어려움을 겪기도 했으나 금년도에는 빠른 속도로 회복세를 보이고 있으며, 특히, 자동차 소재 및 광섬유 케이블이 수요를 견인하고 있다고 함. 또한, 일본 화섬업계는 향후 전 세계　고성능섬유 시장이 지속적으로 확대될 것으로 예상하며　동 생산능력을 확대하고 있음.

고성능섬유는 주로 고강도 및 고강성의 성질을 보유한 섬유와 내열성과 난연성을 보유한 섬유로 구성됨. 1세대 고성능섬유인 파라계 아라미드 섬유는 고강도 및 고강성 섬유를 대표하고 있음. Teijin사는 생산방식이 다른 두 가지 타입의 파라계 아라미드 섬유인 Twaron과 Technora 제품을 생산 및 판매하고 있음.

Twaron 제품은 네덜란드 Acordis사에 의해 1986년 상용화되었으며, Teijin사는 2000년 동 사업을 인수함. Technora제품은 Teijin사에 의해 최초 개발되어 1987년 상업화됨. Twaron 제품은 액정용액을 건습식 방사하여 생산하는 반면, Technora 제품은 액정상태가 되지 않은 공중합체를 건습식 방사, 연신, 열처리 공정을 거침. 이러한 생산방법의 차이로 물리적 특성이 상이하며, Technora가 내화학성과 내마모성이 우수함.

2세대 고성능섬유는 고강도 폴리아릴레이트섬유는 일본 화섬기업 3개사에서 생산하고 있음. Kurary사는 1980년 물을 흡수하지 않는 성질을 가진 Vectran 제품의 상업생산에 돌입함. 또한, KB Seiren사(Zxion)과 Toray사(Siveras)는 각각 2010년, 2017년 폴리아릴레이트 섬유를 상업생산하기 시작함.

또 다른 2세대 고성능섬유인 고강도 폴리에틸렌 섬유는 네덜란드의 DSM사와 일본 Toyobo사를 비롯하여 중국의 10개 기업에서 동 섬유를 생산하고 있음. DSM사와 공동 개발한 Toyobo사의 Dyneema 제품(Izanas로 브랜드명 변경)은 1989년 상용화되었으며, 생산 방식이 다른 Tsunoooga 제품은 2008년 상용화됨. 생산방식의 차이로 인해 적용부문이 약간 다른데, Izanas는 주로 로프와 낚시줄에 사용되는 반면, Tsunooga는 절단 방지 장갑에 사용됨. 이러한 두 섬유는 비중이 0.97~0.98로 물에 뜨기에 충분히 가벼운 고유의 특성을 가짐.

3세대 고성능섬유는 PBO섬유로 고강도 및 고강성 뿐만 아니라 내열성과 난연성이 다른 고성능섬유에 비해 우수함. Toyobo사는 1998년 Zylon의 상용 생산에 돌입함.

이처럼 고강도 및 고강성의 특성을 가진 고성능 섬유들은 주로 산업용소재로 사용되고 있으며, 안전성 향상, 에너지 및 자원 절약, 환경 부하 감소에 공헌으로 인해 향후 성장이 예상됨에 따라 관련 기업들은 생산능력을 확대하는 추세임. S