파이버전

Fiber
"파이버"는 여기서 리다이렉트 됩니다.그 외의 용도는, 「파이버(동음이의)」를 참조해 주세요.
식이섬유는 식이섬유를 참고하세요.
시리즈의 일부
파이버전
Kapok seeds I IMG 8004.jpg
천연 섬유
동물
식물.
광물
인공 섬유
재생 섬유
반합성 섬유
합성 섬유
광섬유 번들

섬유 또는 섬유(라틴어: fibra[1])는 [2]폭보다 훨씬 긴 천연 또는 인공 물질입니다.섬유는 종종 다른 재료의 제조에 사용된다.가장 강력한 엔지니어링 재료는 탄소 섬유와 초고분자 폴리에틸렌과 같은 섬유질을 사용하는 경우가 많습니다.

합성섬유는 종종 천연섬유에 비해 매우 저렴하고 대량으로 생산될 수 있지만, 의류용 천연섬유는 합성섬유에 비해 편안함과 같은 이점을 줄 수 있다.

천연 섬유

주요 기사: 천연섬유

천연섬유는 섬유모양으로 발달하거나 발생하며 식물, 동물, 지질과정에 [2]의해 생산되는 섬유를 포함한다.원산지에 따라 분류할 수 있습니다.

인공 섬유

인공섬유 또는 화학섬유는 제조과정에서 화학성분, 구조 및 특성이 현저하게 변경된 섬유입니다.패션에서, 섬유는 길고 얇은 재료의 가닥 또는 실이며,[4] 직물로 짜거나 짜여질 수 있다.인공섬유는 재생섬유와 합성섬유로 구성됩니다.

'파이버 변경'도 참조해 주세요.

반합성 섬유

반합성 섬유는 자연적으로 긴 사슬의 고분자 구조를 가진 원료로 만들어지며, 화학 작용에 의해 변형되고 부분적으로 분해되는 반면, 나일론(폴리아미드)이나 데이크론(폴리에스테르)과 같은 완전 합성 섬유는 화학자가 저분자 화합물로부터 중합(체인 빌드)로 합성한다.ing) 반응.최초의 반합성 섬유는 셀룰로오스 재생 섬유인 레이온입니다.[5]대부분의 반합성 섬유는 셀룰로오스 재생 섬유이다.

셀룰로오스 재생 섬유

셀룰로오스 섬유는 천연 셀룰로오스로부터 재생된 인공 섬유의 서브셋입니다.셀룰로오스는 나무 섬유에서 나오는 레이온, 대나무에서 나오는 대나무 섬유, 해초에서 나오는 해조류 등 다양한 원료로 만들어진다.이들 섬유의 제조에서는 셀룰로오스를 점성질량으로서 비교적 순수한 형태로 환원하고 스피네레트를 통한 압출에 의해 섬유로 형성한다.따라서, 제조 공정은 완제품에 천연원료 특유의 특성을 거의 남기지 않는다.

이 파이버 타입의 예는 다음과 같습니다.

역사적으로 셀룰로오스 디아세테이트와 -트리아세테이트는 레이온이라는 용어로 분류되었지만, 현재는 별개의 물질로 간주되고 있다.

합성 섬유

주요 기사:합성 섬유

합성물은 셀룰로오스나 [6]단백질과 같은 천연 물질에서 유래한 인공 섬유와는 달리 석유 화학과 같은 합성 물질로부터 전적으로 얻어진다.

강화 플라스틱의 섬유 분류는 (i)단섬유(불연속섬유라고도 함)와 (ii)단섬유(지름에 대한 섬유 길이 비율)가 20에서 60 사이이고 (ii)장섬유(연속섬유라고도 함)의 두 가지 종류로 분류됩니다.일반적인 애스펙트비는 [7]200에서 500 사이입니다.

금속 섬유

주요 기사:금속 섬유

금속섬유는 구리, 금 또는 은과 같은 연성금속에서 추출할 수 있으며 니켈, 알루미늄 또는 철과 같은 보다 취약한 금속에서 압출 또는 증착할 수 있습니다.

탄소 섬유

탄소섬유는 종종 PAN과 같은 산화 및 열분해 탄화 고분자를 기반으로 하지만 최종 산출물은 거의 순수한 탄소입니다.

탄화규소섬유

탄화규소 섬유. 기본 중합체가 탄화수소가 아닌 고분자로 탄소 원자의 약 50%가 실리콘 원자, 이른바 폴리 카르보 실란으로 대체됩니다.열분해는 대부분 산소, 티타늄 또는 알루미늄과 같은 다른 원소를 포함한 비정질 탄화 규소를 생성하지만, 기계적 특성은 탄소 섬유와 매우 유사합니다.

유리섬유

참고 항목: 유리 † 섬유 유리

특정 유리로 만들어진 섬유유리와 정제된 천연 석영으로 만들어진 광섬유 또한 천연 원료인 규산나트륨(물유리)과 용융 현무암으로 만들어진 현무암 섬유로 만들어진 인공 섬유이다.

광물 섬유

광물섬유는 표면결함 수가 적기 때문에 특히 강할 수 있으며, 석면이 일반적인 [8]것입니다.

고분자 섬유

  • 고분자 섬유는 인공섬유의 서브셋으로, 순수하게 물리적 공정에 의해 천연 물질로부터 발생하는 것이 아니라 합성 화학 물질(종종 석유 화학 물질로부터)을 기반으로 합니다.이들 파이버는 다음 소재입니다.
    • 폴리아미드 나일론
    • PET 또는 PBT 폴리에스테르
    • 페놀포름알데히드(PF)
    • 폴리염화비닐섬유(PVC)비욘
    • 폴리올레핀(PP 및 PE) 올레핀 섬유
    • 아크릴계 폴리에스테르, 순수 폴리에스테르 PAN 섬유는 저산소 환경에서 구워서 탄소섬유를 만드는 데 사용됩니다.전통적인 아크릴 섬유는 울의 합성 대체재로 더 자주 사용된다.탄소 섬유와 PF 섬유는 열가소성 수지가 아닌 두 개의 수지 기반 섬유로 알려져 있으며, 다른 섬유는 대부분 녹일 수 있습니다.
    • Twaron, Kevlar 및 Nomex와 같은 방향족 폴리아미드(아라미드)는 고온에서 열분해되어 녹지 않습니다.이 섬유들은 폴리머 체인 사이에 강한 결합을 가지고 있다.
    • 폴리에틸렌(PE), 결국 극도로 긴 체인 / HMPE(예: 다이나마 또는 스펙트럼)를 사용합니다.
    • 우레탄 섬유가 스판덱스 기술을 대체하기 시작했지만 스판덱스 등 엘라스토머를 사용할 수도 있습니다.
    • 폴리우레탄 섬유
    • 엘라스톨레핀
  • 공압출된 섬유는 섬유를 형성하는 두 개의 서로 다른 폴리머를 가지고 있으며, 보통 심피 또는 나란히 있습니다.정전기 제거를 위한 니켈 코팅, 항균성을 위한 은 코팅, 레이더 왕겨를 위한 RF 편향 기능을 제공하는 알루미늄 코팅 등의 코팅된 파이버가 있습니다.레이더 왕겨는 사실 알루미늄 코팅된 연속 유리 견인 스풀입니다.항공기에 장착된 고속 커터가 레이더 신호를 혼란시키기 위해 움직이는 항공기에서 뿜어져 나올 때 그것을 잘게 자른다.

마이크로파이버

1980년대 초에 일본에서 발명된 마이크로 파이버는 마이크로 데니어 파이버로도 알려져 있다.마이크로 파이버로는 아크릴, 나일론, 폴리에스테르, 라이오셀, 레이온을 만들 수 있습니다.1986년 독일의 Hoechst A.G.는 유럽에서 극세사 광섬유를 생산했다.이 섬유는 1990년 듀폰에 [9]의해 미국에 들어왔다.

섬유의 마이크로 파이버는 서브 데니어 파이버(0.5 데니어로 그려진 폴리에스테르 등)를 말합니다.Denier와 Dtex는 무게와 길이를 기준으로 한 섬유 수율 측정값입니다.파이버 밀도를 알고 있는 경우는 파이버 직경도 가지고 있습니다.그렇지 않으면 직경을 마이크로미터로 측정하는 것이 간단합니다.테크니컬 파이버의 마이크로 파이버는 필터에 자주 사용되는 초미세 섬유(유리 또는 용융 열가소성 플라스틱)를 말합니다.새로운 파이버 설계에는 여러 개의 미세한 파이버로 분할되는 압출 파이버가 포함됩니다.대부분의 합성 섬유는 단면이 둥글지만, 특별한 디자인은 속이 빈, 타원형, 별 모양 또는 삼엽질일 수 있습니다.후자의 디자인은 더 광학적으로 반사되는 특성을 제공합니다.합성 섬유는 종종 직물, 비직물 또는 니트 구조의 부피를 제공하기 위해 크림핑됩니다.파이버 표면은 칙칙하거나 밝을 수도 있습니다.어두운 표면은 더 많은 빛을 반사하는 반면 밝은 표면은 더 많은 빛을 전달하고 섬유를 더 투명하게 만드는 경향이 있습니다.

매우 짧거나 불규칙한 섬유는 섬유라고 불립니다.면이나 표백 크래프트와 같은 천연 셀룰로오스는 더 작은 섬유섬유가 주섬유 [10]구조에서 튀어나와 떨어져 있음을 나타냅니다.

선택한 파이버의 일반적인 속성

섬유는 천연 물질과 인공 물질로 나눌 수 있으며, 그 특성은 많은 응용 분야에서 그들의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.합성 섬유 재료는 많은 [11]응용 분야에서 유리나 나무와 같은 다른 기존 재료를 점차 대체하고 있습니다.이는 인공 섬유가 특정 기술 [12]공학에 적합하도록 화학적, 물리적 및 기계적으로 엔지니어링될 수 있기 때문입니다.파이버 타입을 선택할 때 제조원은 그 속성과 어플리케이션의 기술요건의 균형을 맞출 수 있습니다.다양한 섬유를 선택하여 제조할 수 있습니다.다음은 샘플 천연섬유의 인조섬유의 특성과 비교한 전형적인 특성입니다.

표 1.
파이버 타입 파이버 직경

(입력)

비중 인장 강도

(Ksi)

탄성 계수

(Ksi)

절단 시 신장

(%)

수분 흡수

(%)

목재 섬유

(크래프트 펄프)

 0.001-0.003 1.5 51-290 1500-5800 없음 50-75
무삼바 없음 없음 12 130 9.7 없음
코코넛 0.004-0.016 1.12-1.15 17.4-29 2750-3770 10-25 130-180
사이잘 0.008-0.016[15] 1.45[15] 40-82.4 1880-3770 3-5 60-70
사탕수수 바가스 0.008-0.016 1.2-1.3 26.7-42 2175-2750 1.1[16] 70-75
대나무 0.002-0.016 1.5 50.8-72.5 4780-5800 없음 40-45
황소자리 0.004-0.008 1.02-1.04 36.3-50.8 3770-4640 1.5-1.9 28.64[17]
코끼리풀 0.003-0.016[18] 0.818[18] 25.8 710 3.6 없음
a ACI 544에서 개조.IR-96 P58, 참조 [12] P240 및 [13]

b N/A는 쉽게 이용할 수 없거나 적용할 수 없는 특성을 의미한다.


표 2
파이버 타입 파이버 직경

(0.001인치)

비중 인장 강도(Ksi) 탄성 계수

(Ksi)

절단 시 신장

(%)

수분 흡수

(%)

녹는점

(℃)

최대 작업 수

온도(℃)

강철 4-40 7.8 70-380 30,000 0.5-3.5 제로 1370[19] 760[19]
유리 0.3-0.8 2.5 220-580 10,400-11,600 2-4 없음 1300 1000
카본 0.3-0.35 0.90 260-380 33,400-55,100 0.5-1.5 제로 3652-3697[20] 없음
나일론 0.9 1.14 140 750 20-30 2.8-5.0 220-265 199
아크릴계 0.2-0.7 1.14-1.18 39-145 2,500-2,800 20-40 1.0-2.5 분해하다 180
아라미드 0.4-0.5 1.38-1.45 300-450 9,000-17,000 2-12 1.2-4.3 분해하다 450
폴리에스테르 0.4-3.0 1.38 40-170 2,500 8-30 0.4 260 170
폴리프로필렌 0.8-8.0 0.9 65-100 500-750 10-20 제로 165 100
폴리에틸렌

낮다

높은

 1.0-40.0

0.92

0.95

11-17

50-71

 725

25-50

20-30

제로

제로

110

135

55

65

a ACI 544에서 개조.IR-96 P40, 참조 [12] P240, [11] P209 및 [13]

b N/A는 쉽게 이용할 수 없거나 적용할 수 없는 특성을 의미한다.

위의 표는 파이버의 일반적인 특성만을 보여줍니다.실제로 다음과 같은 특성이 더 있습니다(a부터z까지).[14]

아크 저항성, 생분해성, 선형 열팽창계수, 연속 사용온도, 플라스틱 밀도, 연성/취약성 전이온도, 파손시 신장, 항복시 신장, 내화성, 유연성, 감마선 저항성, 유리 전이온도, 열경도ge, 강성, 극한 인장 강도, 단열성, 인성, 투명성, 자외선 저항성, 체적 저항성, 흡수성, 영 계수

「 」를 참조해 주세요.

Wikimedia Commons에는 파이버 관련 미디어가 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ Harper, Douglas. "fiber". Online Etymology Dictionary.
  2. ^ a b Kadolph, Sara (2002). Textiles. Prentice Hall. ISBN 978-0-13-025443-6.
  3. ^ Saad, Mohamed (Oct 1994). Low resolution structure and packing investigations of collagen crystalline domains in tendon using Synchrotron Radiation X-rays, Structure factors determination, evaluation of Isomorphous Replacement methods and other modeling. PhD Thesis, Université Joseph Fourier Grenoble I. pp. 1–221. doi:10.13140/2.1.4776.7844.
  4. ^ "man-made fibre". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, Inc. 2013.
  5. ^ Kauffman, George B. (1993). "Rayon: the first semi-synthetic fiber product". Journal of Chemical Education. 70 (11): 887. Bibcode:1993JChEd..70..887K. doi:10.1021/ed070p887.
  6. ^ "synthetic fibre". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, Inc. 2013.
  7. ^ 칼파키안 경, 스티븐 R 슈미드입니다"제조 엔지니어링 및 기술"국제판제4판프렌티스 홀 주식회사 2001ISBN 0-13-017440-8.
  8. ^ James Edward Gordon; Philip Ball (2006). The new science of strong materials, or, Why you don't fall through the floor. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-12548-0. Retrieved 28 October 2011.
  9. ^ Cohen, Allen (11 November 2011). J. J. Pizzuto's Fabric Science (10th ed.). Fairchild Books. p. 51. ISBN 978-1-60901-380-6.
  10. ^ 한스 J 코슬로프스키"인공 섬유 사전"제2판독일인 파흐베를라그.2009년 ISBN 3-86641-163-4
  11. ^ Shenoy, Aroon (1999). Rheology of Filled Polymer Systems. Kluwer Academic Publishers. ISBN 978-0-412-83100-3.
  12. ^ Hollaway, C. (1990). Polymers and Polymer Composites in Construction. Great Britain: Bulter and Tanner Ltd. p. 209. ISBN 978-0-7277-1521-0.
  13. ^ Design and Control of Concrete Mixtures". Sixteenth Edition. United States of America: Portland Cement Association. 2018. pp. 237–247. ISBN 978-0-89312-277-5.
  14. ^ a b "Polymer Properties – Omexus by Special Chem".
  15. ^ a b "Sisal Fiber – World of Sisal".
  16. ^ Sain, M. (2014). "The use of sugarcane bagasse fibres as reinforcements in composites". In Faruk, Omar; Sain, Mohini (eds.). Biofiber Reinforcements in Composite Materials. Elsevier Science & Technology. ISBN 9781782421221.
  17. ^ Narayanan, Venkateshwaran (2012). "Mechanical and Water Absorption Properties of Woven Jute/Banana Hybrid Composites". Fibers and Polymers. 13 (7, 907–914).
  18. ^ a b K. Murali Mohan, Rao (2007). "Tensile Properties of Elephant grass fiber reinforced polymer Composites". Journal of Materials Science. 42 (9, 3266–3272).
  19. ^ a b "Metallic Materials –TEADIT" (PDF).
  20. ^ "Carbon Fiber – Americans Elements".