화섬정보 6.22

지난 세기 말까지 중국은 탄소섬유를 상용 규모로 생산하기 위한 기술수준이 부족해 자체 기술을 개발하는데 어려움을 겪었음. 이에 따라 복합재료의 소재를 만드는데 필요한 탄소섬유는 해외에서 수입함. 많은 양이 소요되는 탄소섬유를 완전 수입하는 것은 국가 경제의 건전한 개발에 잠재적 위험을 초래할 수 있다는 우려가 있음

이에 따라 중국은 주요 소재의 공급망을 확보하기 위해 여러 중요한 어플리케이션에서 사용되는 탄소섬유를 생산하기 위한 자체 인하우스 기술을 개발하는 것이 더욱 시급했음. 최근 베이징 대학교의 화학 기술 대학, 상하이 푸단 대학교 및 기타 연구개발 기관들이 렵력하여 습식방사 공정을 통해 T700의 인장 강도와 T300의 우수한 표면 구조를 특징으로 하는 고강력 탄소섬유를 사용한 신제품을 생산이 가능해짐

중국화섬협회(CCFA)에 따르면, 중국의 전체 화섬생산량은 5,827만톤으로 그 가운데 폴리에스터 섬유는 4,751만톤에 달함. 한편, 탄소섬유의 경우, 생산량이 매우 적지만 국방부문의 항공, 항공우주, 군사무기, 전자장치와 풍력 터빈, 토목건축과 같은 특정 어플리케이션에서의 고유한 기능으로 인해 각광받고 있음. 특히, 탄소섬유는 중국의 전략 사업 품목으로 국가 개발 전략에 있어서 매우 중요하다고 보이는 경제 부문 중 하나임

GF Composite Materials사의 Weihai Tuozhan Fiber Company 유한회사는 R&D 센터와 PAN계 습식 방사 공정을 갖춘 1,000톤 규모의 탄소섬유 산업화 시스템을 구축함. 이를 통해 고기능성 탄소섬유를 대량생산 및 적용이 가능해짐. 탄소섬유 생산 시 습식방사 공정을 도입하여 T300과 T800의 스펙에서 일본 Toray사의 유사 제품을 능가하며, 제품의 성능 안정성의 경우, 일본업체들과 비슷한 수준을 달성하게 됨. 멀티스피닝 포지션 측면에서 습식방사 공정에서 분당 300m 속도가 가능해져 방사속도가 1.5배 빨라짐

또한, Weihai Tuozhan Fiber Company Ltd.는 폴리머 도프(Dope)로 Dimethyl Sulfoxide(DMSO)을 사용하는 기존의 습식방사 공정으로 만든 탄소섬유의 결함을 성공적으로 제어하고, 섬유 다면 형태소 구조를 조절하고, 멀티 스피닝 포지션과 멀티 토우 프로세스 상태의 일관성을 유지하도록 함. 이처럼 동사는 기술적 문제를 해결하여 고급 어플리케이션에 사용되는 탄소섬유의 기능에 대한 니즈를 충족시킬 수 있게 됨

고강력 탄소섬유를 사용한 신제품의 인장강도와 모듈러스는 일본 Toray사의 T700 탄소섬유와 비슷한 수준에 도달함. 이러한 탄소섬유 강화 컴포지트 소재의 인터페이스 기능은 Toray사의 제품 보다 뛰어남. 이는 Toray사가 T700의 모든 제품에 대해 습식방사 공정을 사용하지 않고 건식 워터 제트 방사 공정만을 사용하기 때문임

PAN계 탄소섬유 준비는 프리커서 생산, 방사, 예비산화(안정화), 탄화, 표면처리 등을 커버하여 공정흐름이 김. PAN 폴리머 도프에서 습식 방사 공정으로 만든 탄소섬유는 특유의 표면 그루브(Groove) 구조를 가지고 있는데, 이는 구조용 소재로 사용되는 탄소섬유 수지를 베이스로 하는 컴포지트의 인터페이스 성능을 향상시킴. S