파라아라미드는 주로 방탄 케이블, 비금속 자립형 광케이블, 해양 공학 분야의 고급 케이블 및 복합 재료 분야에 사용됩니다.
파라아라미드의 응용분야 및 응용진행상황
1. 방탄 필드
통계에 따르면 전장에서 발생하는 사상자의 75% 이상이 저속, 중속 유탄이나 폭탄 파편에 의한 것이며, 직접 총탄에 맞은 사상자는 25%를 넘지 않습니다. 따라서 사람들은 고성능 방탄조끼 사용에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 초기의 경질 방탄조끼는 특수 강판, 초경질 알루미늄 합금 등으로 제작되었습니다. 방탄조끼는 무겁고 유연하지 않았습니다. 이후 점차 연질 방탄조끼로 대체되었습니다. 소위 연질 방탄조끼는 파라-아라미드와 같은 고성능 유기 섬유로 만들어진 것을 말합니다. 방탄조끼의 섬유 소재에 대한 요구 사항은 고강도, 고탄성률 및 일정한 인성입니다. 고강도와 고탄성률은 섬유가 우수한 내충격성을 갖도록 하며, 높은 인성은 섬유가 변형 시 탄환의 운동 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있도록 합니다. 탄소 섬유는 강도와 탄성률이 높지만, 인성과 직조성이 좋지 않아 방탄조끼 원단으로 사용하기 어렵습니다. 파라아라미드로 직조된 방탄조끼는 가볍고 착용감이 좋으며, 유연하고 움직임이 편리합니다. 현재 세계 여러 나라의 군대에서 사용되고 있습니다.
2. 비금속 자립형 광케이블
파라-아라미드는 완전 비금속 자립형 광케이블(ADSS)에도 널리 사용됩니다. 아라미드의 높은 강도는 사용 중 ADSS의 하중을 충분히 견딜 수 있으며, 높은 탄성 계수는 하중을 지탱할 때 광섬유의 변형을 최소화하여 광케이블의 직경 변화를 매우 작은 범위로 제한할 수 있습니다. 파라-아라미드의 탁월한 치수 안정성은 가공 광케이블에서 광케이블의 수명을 크게 증가시키고, 낮은 밀도는 설치 난이도를 낮춰줍니다. 동시에, 파라-아라미드의 우수한 절연성과 비자성 특성은 신호 전송에 영향을 미치지 않습니다. 이러한 장점들을 결합하여 파라-아라미드는 ADSS에 사용하기에 매우 적합합니다.
3. 해양 엔지니어링 분야의 고급 케이블
파라아라미드는 해양 엔지니어링에 사용되어 왔습니다. 이전에는 해양 프로젝트에 주로 강철 케이블과 와이어 로프가 사용되었습니다. 그러나 심해에서는 강철 케이블과 와이어 로프가 무거운 무게로 인해 파손되기 쉽기 때문에 다른 대체 소재를 찾아야 합니다. 파라아라미드는 밀도가 낮고 비강도와 비탄성률이 높으며, 내용제성이 우수하고 신율이 낮습니다. 따라서 여러 가닥의 파라아라미드로 만든 케이블은 강도가 높고, 파손되더라도 반발력이 강해 사람에게 해를 끼치지 않습니다.
4. 복합재료 분야
파라-아라미드는 뛰어난 기계적 특성으로 인해 매우 이상적인 복합 강화재입니다. 소련의 SS-24와 SS-25 미사일에 장착된 "트라이던트" 미사일의 엔진 케이싱은 모두 케블라 섬유 강화 에폭시 수지 복합 소재로 제작되었습니다. 많은 항공우주 엔진의 케이싱 또한 케블라 섬유 강화 복합 소재를 사용합니다.
5. 기타 응용 분야
파라아라미드는 전자 제품의 데이터 케이블에도 사용됩니다. 케이블에 효과적인 구조적 지지력을 제공하고, 내부 배선을 보호하며, 케이블의 전반적인 인장 강도와 굽힘 저항성을 향상시킬 수 있습니다. 파라아라미드는 뛰어난 내화학성과 내열성을 갖추고 있어, 파라아라미드로 강화된 진공 호스는 향후 석유 및 가스 채굴 분야에서 매우 유망한 응용 분야를 가질 것으로 예상됩니다. 또한, 파라아라미드는 필라멘트, 스테이플 섬유, 초핑 섬유, 펄프로 가공될 수 있으며, 각각 다양한 응용 분야를 가지고 있습니다.
다양한 유형의 파라아라미드의 응용 분야 파라아라미드 필라멘트: 직조성이 우수하여 방탄조끼와 방탄 원단에 사용됩니다.
파라아라미드 스테이플 섬유: 파라-아라미드 필라멘트로 제작되었으며, 컬링 및 커팅 처리되어 있으며, 길이는 38mm, 51mm, 76mm 등 다양한 규격으로 제공됩니다. 이 제품은 고온 내열 부직포, 방적, 코어 방적사 및 내절단 분야에 사용됩니다.
파라아라미드 절단 섬유: 특수 절단 장비로 절단된 파라-아라미드 필라멘트로 제작되었으며, 1mm, 3mm, 6mm 등의 규격을 갖추고 있습니다. 본 제품은 고온 내성, 내마찰성, 우수한 치수 안정성, 고강도 및 고탄성률 등 우수한 특성을 지니고 있으며, 엔지니어링 플라스틱, 마찰재, 복합 보강재, 아라미드 페이퍼 등 다양한 분야에 사용됩니다.
파라아라미드 펄프: 파라-아라미드 필라멘트로 제작되고 표면 피브릴화 가공을 통해 제조됩니다. 이 제품은 고온 내성, 내마찰성, 높은 피브릴화도, 낮은 정전기 발생량, 우수한 치수 안정성, 환경 보호성, 고강도 및 고탄성률, 그리고 우수한 분산성 등 우수한 특성을 가지고 있습니다. 주로 마찰재, 밀봉재, 복합재, 아라미드 종이 등 다양한 분야에 사용됩니다.
