제품 형성 공학

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목차

1.방사
2.용융방사공정 순서
3. 겔방사(gel spinning)
4. 습식공정(wet spinning)
5.건식방사(Dry spinning)
6.기격습식방사(Dry-jet wet spinning, air gap spinning)
7.전기방사
8.Melt blown(MB)
9. 출처

본문내용

1.방사
방사란 폴리머를 용융하거나 적당한 용제에 용해하여 방사 원액을 만들고 이 방사 원액을 노즐을 통하여 압출 냉각하거나 용제를 제거함으로써 실의 형태를 갖추도록 하는 것을 방사라고 한다. 즉, 방사공정은 고분자를 섬유로 전환시키는 것으로 bulk상인 고분자물질을 filament의 형태로 일차원화 시키는 초기공정이다. polypropylene등과 같은 polyolefin섬유나 polyamide 및 polyester와 같은 polycondensate 섬유 등의 제조에 이용한다. 방법으로는 용융방사, 용액방사, 전기방사 등이 있다.

2.용융방사공정 순서
(그림1)
용융방사공정은 (그림1)과 같은 장비구성을 가지고 있다.
①고분자가 extruder에서 용융되어 melting pump인 gear pump로 정량토출되어 필터와 노즐 혹은 spinneret으로 구성되어 있는 spinning pack으로 보내진다.
②노즐을 통해 나온 고분자 melt는 cooling air로 냉각되어 고화되며 고화점(freeze or solidification point) 이후 필라멘트를 보호하고
③이후 공정에서 적용하기 위해 유제를 처리하는 lubricant applicator 공정을 거쳐서 연신, 권취된다.
2.1공정 장비 구성
2.1.1)Extruder
(그림2)
Extruder의 역할은 용융상태를 균일화 해서 각 spin pack에 일정한 고분자를 공급하고 기포의 혼입을 일으키지 않도록 한다. 일반적으로 screw를 사용하여 (그림2)와 같이 feeding zone, compressing zone(transition zone), metering zone으로 구성되어 있다. 보통 고분자를 feeding zone에서 녹이려고 하면 막대한 동력이 필요하게 되고, 따라서 screw재질의 문제점이 생기게 된다. 그러므로 고분자를 앞으로 전진시킴으로써 용융하게 만든다. Compression zone에서는 강제적 용융으로 인한 압력이 발생하여 고분자 칩내의 용존기체를 제외한 기포는 extruder 밖으로 빠져나간다. Metering zone에서는 고분자 전진에 의해 생기는 shear stress에 의해 균일한 용융물을 얻을 수 있다. Feed depth와 metering depth의 압축비는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 등의 대부분의 고분자의 경우 보통 2~4이고, elastomer의 경우는 1~2이다.

참고 자료

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기격 습식 방사를 이용한 면 린터 기반 셀룰로스 재생 섬유 제조 및 평가-김익모, 유미경, 김갑진