프로필렌의 고분자 고체 중압체로 만든 합성섬유로 잘알려져 있습니다. 석유를 정제할 때 대량으로 얻어지는 부산물인 프로필렌을 원료로 하여 합성한 섬유이며 폴리프로필렌은 폴리에틸렌, PVC, 폴리스타이렌과 함께 4대 범용수지의 하나이며 열가소성 수지 전체에 점하는 비율은 약24%로 높습니다. 특히 비용과 환경면에서 상당히 뛰어난 부분이 있으며 가볍고 열가소성이 높아서 사출성형, 건축, 건설자재, 식품 포장 필름, 잡화, 섬유 등에 널리 사용되는 수지로 알려져 있습니다. 섬유 촉매하에서 중합하여 만든 입체 규칙성 구조를 가지는 폴리프로필렌을 방사한 것은 가볍고 마찰에 강하며 굴곡 강도도 큽니다. 특징으로 내산, 내알칼리성이 있으며 단점으로 수분 흡수율이 낮아서 염색성이 떨어지는 취약점이 있습니다. 아래 글에서 폴리프로필렌 섬유의 단점과 장점및 용도 등에 대해서 알아보겠습니다.
폴리프로필렌 섬유 장점
다양한 장점
비중이 가장 낮아 물에 뜨고 강도가 강하고 흡습성이 없으며 약품에 강한 특징이 있습니다. 제조공정이 짧으므로 에너지 소비량이 적고 그에 따라 석유 소비량도 적은 합성섬유 입니다. 또한 내광성, 내약품성, 방오성이 우수하므로 제품의 내구성도 상당히 큰 장점이 있습니다. 기타 열가소성 합성섬유에 비해서 융점이 낮고 리사이클에 필요한 에너지가 적으며 열 리사이클의 경우에는 열분해 유화가 가능합니다. 탄소와 수소의 화합물이므로 소각 시에 유해가스 발생이 적다는 특징도 있습니다.
난연화와 내광성
폴리프로필렌은 범용수지 중에서 가장 난연화가 어려운 것으로 알려져 있으며 내광성이나 기계적 물성을 양립할 수 있는 비할로젠계 난연섬유의 개발은 곤란하였지만 그러나 폴리프로필렌 섬유에 효과가 높은 난연제를 배합한 결과 난연성과 고 내광성의 양립이 가능하게 되었다. 이런 특징을 가진 폴리프로필렌 섬유는 난연 메쉬시트 등으로 옥외에서 사용되며, 높은 난연 성능과 강도 유지가 요구되는 분야에 사용되고 있습니다.
가벼움
물에 뜰 정도의 비중으로 0.91g/㎤ 이며 상당히 가벼운 합성섬유이며 요즘의 스포츠용 의류가 인기가 좋아지면서 중요한 특성이라고 할 수 있습니다. 담요와 같이 많은 양의 섬유를 사용하는 분야에서 중요한 기능입니다.
발수성
흡수성이나 흡습성등이 거의 없고 물에 젖어도 팽윤현상이 나타나지 않으며 발수성과 속건성을 갖고 있습니다. 발한 초기에는 흡수하지 않으므로 흡수성이 떨어지는 듯하지만 통기성이 우수해서 배기를 쉽게 하고 섬유가 팽윤하지 않아 많은 운동이나 작업을 하면서 땀을 흘려도 결국 장시간 사용할 수 있다는 장점이 있습니다. 탈수후 건조가 되면서 습도가 높은 기간 좋은 효과가 있습니다.
뛰어난 방오성
섬유 고분자 구조가 수계 오염에는 매우 강한 특성을 있으며 방오성이 뛰어나며 흡습성이나 흡수성이 없으므로 박테리아의 영향이 적습니다. 따라서 기저귀용으로도 많이 사용됩니다.
배수성
수분을 흡수하지 않는다는 것은 수분흡수가 가능한 다른 섬유와 교직을 하여 모든 수분을 면이나 PET 등의 다른 섬유로 전이시켜 주는 역할을 합니다. 폴리프로필렌 섬유 자신은 젖지 않고 배수로 역할만 하는 것입니다. 현재 스포츠 웨어 분야에서 활발하게 적용하는 구조입니다. 혼방으로 사용하는 원리는 폴리프로필렌 섬유를 피부쪽에 다른 소재를 외측으로 구성하게 된다면 땀이 나게 되는 경우 수분이 발생했을 경우 신속히 이를 외부로 배출시켜 피부 표면을 건조하게 만들어 상쾌감을 유지시켜 주는 역할을 하게 됩니다.
보온성
섬유의 열전도를 살펴보시면 모든 섬유 가운데 가장 낮다고 할 수 있을 정도이며 열을 배출하지 않는 보온성이 있는데 섬유가 부드럽고 세섬화 할 수 있어서 보온 내의로도 적용이 가능한 섬유입니다. 따라서 추운 지방에 근무하는 군용품으로 100% 폴리프로필렌 섬유를 사용하거나 일부 혼방해서 내의로 사용할 수 있으며 담요에 사용하면 가벼우면서도 보온성이 있어 이동을 해야 하는 군인이나 배낭여행객의 경우 좋을 것입니다. 비에 젖어도 팽윤하지 않고 흡습성이 낮아서 무거워지지 않는 특성으로 군용 담요로 좋습니다.
내약품성과 기계적 특성
내약품성이 우수하고 화학약품 용기로 사용되기도 하며 상온에서 산, 알칼리 모두에 강하므로 산업용 특수작업복 등으로 사용할 수 있습니다. 강도가 강하고 습윤 시나 건조 시에도 강도의 변함이 없으며 오랜 시간 물에 침지 시켜도 강력의 저하는 없습니다. 또한 내마모도와 항필링성의 경우 가공조건에 따라 다르지만 우수한 것으로 알려져 있습니다.
폴리프로필렌 섬유 단점
염색성의 저하
섬유 제조에 필요한 원료가 매우 싼 수지였으므로 일부에서는 꿈의 섬유 라고 불리었을 정도였으며 개발 초기에는 많은 기업들이 생산했지만 내열성이나 염색성 그리고 섬유의 태 면에서 의류 소재용으로 적합하지 않은 부분이 많다고 판단하게 되었습니다. 하지만 최근에는 폴리프로필렌 섬유의 단점이라고 할 수 있는 염색성이 꾸준히 개선되고 있습니다. 염색성의 저하 내용은 물을 거의 흡수하지 않으므로 염색이 어려운 부분에 대한 개선이 꾸준히 이루어지고 있는 상황입니다.
내광성과 내열성
지속적인 발전이 있지만 현재 까지의 인식은 염색성이 좋지 않고 내광성 내열성이 낮기 때문에 패션성이 높은 소재로는 적당하지는 않은것으로 알려져 있습니다. 나일론이나 폴리에스터에 비하면 연화점이나 융점이 낮아 가공이나 다림질에 문제가 있는 부분이 있습니다. 다림질의 경우 저온에서 천을 위에 덧대고 다림질을 하면 어느 정도 사용 가능하고 편물 등의 경우에는 다림질을 하지 않으므로 실제로 사용하기에는 문제가 없을 정도 입니다. 유리 전이점은 상온 이하이므로 타 섬유소재에 비하여 형태 안정화가 어렵고 특히 꼬아서 세팅하는 폴리프로필렌 BCF로부터 제조 되는 다후다 카펫에서는 세트감이 부족한 점이 있습니다.
폴리프로필렌 섬유 용도
가연성이 있으며 일반적인 구성의 인화점은 260°C 이며 자연 발화 온도는 388°C 이며 주로 로프 어망 니들 펀치의 카펫 포장용 끈 등에 사용되고 있습니다. 나연 메쉬시트 옥외에 사용 난연 성능과 강도 유지되는 분야에 사용 되고 있습니다. 흡습성이 없기 때문에 박테리아의 영향이 적으므로 피부 발진이 없고 따라서 기저귀용으로도 많이 사용됩니다. 또한 땀의 흡수가 없고 배수로 역할을 하게 되면서 피부에 닿는 부분은 폴리프로필렌 섬유 그리고 외감은 면 섬유 이런식으로 땀을 배출 할 수 있으므로 스포츠 웨어로 사용하기도 합니다. 가볍고 보온성이 뛰어나기 때문에 이불 용도 내의용으로도 사용할 수 있습니다. 이외에도 다양한 분야에 지속적으로 연구되고 사용 응용되고 있습니다.
폴리프로필렌 섬유 단점 장점 용도 마무리
제조법에 있어서 에너지의 소비량이 가장 적으며 리사이클 하더라도 융점이 낮고 쉽게 재가공이 되는 특징이 있어서 친환경 합성섬유 소재로 지속적인 연구 개발이 가능한 섬유 소재라고 할 수 있습니다.
화학적인 분자구조가 탄소와 수소만으로 이루어져 있기 때문에 소각 했을 경우에 유해가스가 극히 적은 특징이 있으며 자체적으로 난연성이나 방염성은 없지만 연소할때 유독가스 발생이 없어 산업적으로 안전하며, 리사이클성이 가장 뛰어난 특징이 있습니다.
흡습성이 없고 보온성이 뛰어나며 가벼운 섬유 소재이기 때문에 다양하게 응용 분야에 많이 사용이 가능하며 특히 혼방했을 경우 배수로 역할을 할 수 있으며 이불용도 기저귀 용도 스포츠 웨어 군인용 방한복 등등 다양하게 개발이 가능한 우수한 섬유 소재라고 할 수 있습니다.