금속 섬유

금속섬유는 금속, 금속합금, 플라스틱 피복금속, 금속 피복플라스틱 또는 ^[1]금속으로 완전히 피복된 코어로 이루어진 섬유이다.

금은섬유는 섬유와 의복에서 유래하여 예로부터 직물 장식용 실로 사용되어 왔다.최근에는 알루미늄 실, 알루미늄 도금 플라스틱 실, 알루미늄 도금 나일론 실이 금과 은을 대체하고 있습니다.

오늘날의 금속 섬유 산업은 주로 스테인리스강, 니켈, 티타늄, 구리 및 알루미늄으로 된 섬유를 다양한 ^[2]용도로 제공합니다.금속 필라멘트는 변색을 최소화하기 위해 투명 필름으로 코팅할 수 있습니다.

금속 섬유는 와이어(강철 양털), 호일(박)^[3]에서 깎은 것, 더 큰 직경의 ^[3]와이어에서 뽑아낸 번들, 잉곳(ingot)^[3]에서 가공된 것, 녹은 금속에서 주조된 것, 또는 종자(흔히 탄소) 주변에서 재배될 수도 있습니다.

역사

금은 예로부터 왕, 지도자, 귀족, 신분의 의복과 직물에 장식으로 사용되어 왔다.이 우아한 직물들 중 많은 것들이 전 ^[4]세계 박물관에서 볼 수 있다.역사적으로 금속실은 섬유 코어(면 또는 실크)에 금속 스트립을 감아 만든 것으로, 종종 ^[5]장식의 시각적 품질을 향상시키기 위해 섬유 코어의 색상을 드러내는 방식으로 제작되었습니다.고대 직물과 옷감은 전부 또는 부분적으로 금실로 짜여져 있으며 때로는 금으로 된 천이라고 불린다.그것들은 7세기부터 9세기까지 비잔틴 직물 위에 짜여졌고 그 이후 시칠리아, 키프로스, 루카,^[6] 그리고 베니스에서 만들어졌다.직물은 또한 12세기 칭기즈칸의 유산으로 중국과 일부 중동 ^[7]지역에서 몽골의 지배 아래 예술과 무역이 번성했던 시기에 번성했다.도벡뭄 회사는 ^[4]1946년에 최초의 현대 금속 섬유를 생산했다.

1960년대 초, 브런즈윅사는 금속 필라멘트를 형성하기 위한 경제적인 공정을 개발하기 위한 연구 프로그램을 실시했다.그들은 실험실 규모의 시범 공장에서 금속 필라멘트를 생산하기 시작했다.1964년까지 브런즈윅은 304형 스테인리스강에서 1μm 정도의 미세한 금속 섬유를 생산하고 있었다.미국에 위치한 최초의 대규모 생산 시설은 1966년에 가동되었습니다.금속섬유는 현재 모든 종류의 기술에 널리 생산되고 사용되고 있다.폭넓은 어플리케이션을 갖춘 성숙한 ^[3]분야입니다.

과거에는 알루미늄이 금속 섬유의 기초가 되는 경우가 많았습니다.최근에는 스테인리스 스틸이 금속 섬유의 주요 금속이 되었습니다.합금에 따라 금속섬유는 실에 특성을 부여하여 보다 하이테크 분야에서^{[8][2][clarification needed] [4]}사용할 수 있습니다.

파이버 속성

금속 섬유는 다양한 형태와 직경으로 존재합니다.일반적으로 금속섬유 직경은 100μm에서 1μm까지입니다.

금속섬유는 장섬유와 단섬유(길이/직경비 100 미만)에 모두 존재합니다.

탄소, 유리, 아라미드 또는 천연 섬유와 같은 다른 섬유에 비해 금속 섬유는 전기 저항이 낮습니다.따라서 전기 전도성이 필요한 모든 용도에 적합합니다.뛰어난 내열성으로 극한의 온도에도 견딜 수 있습니다.내식성은 스테인리스강 또는 기타 금속에 고품질 합금을 사용함으로써 달성됩니다.금속섬유의 다른 유리한 기계적 특성으로는 고장 변형률, 연성, 내충격성, 내화성 및 ^[3]방음성이 있습니다.

소결 금속 섬유 구조 및 제품은 구조적으로 강하고 내구성을 유지하면서 높은 다공성 특성을 발휘합니다.이는 여과나 ^[3]전극과 같은 특정 애플리케이션의 기능과 구조에 도움이 됩니다.

코팅된 금속 필라멘트는 변색을 최소화하는 데 도움이 됩니다.적합한 접착제 및 필름을 사용하면 소금물, 수영장 내 염소 처리된 물 또는 기후 조건에 영향을 받지 않습니다.관리 라벨이 없는 경우 가능하면 금속 섬유로 만든 것을 드라이클리닝해야 합니다.다림질은 다리미에서 나오는 열, 특히 고온에서 발생하는 열이 ^[4]섬유를 녹일 수 있기 때문에 문제가 될 수 있습니다.

생산방법

금속 섬유의 제조에는 몇 가지 공정이 있습니다.

가장 일반적인 기술은 번들 드로잉이라고 알려져 있습니다.수천 개의 필라멘트가 소위 복합 와이어라고 불리는 튜브에 함께 묶여 있는데, 튜브는 직경을 더 줄이기 위해 금형을 통해 당겨집니다.피복관은 나중에 산에 용해되어 개별 연속 금속 섬유가 생성됩니다.이 복합 와이어는 번들 내의 개별 필라멘트의 원하는 직경을 얻을 때까지 더 그려집니다.번들 그리기 기술을 통해 최대 수 킬로미터 길이의 연속 금속 섬유 번들을 생산할 수 있습니다.공정의 특성상 섬유의 단면은 8각형입니다.고품질의 섬유를 실현하기 위해서, 이 테크놀로지를 미세 조정할 수 있기 때문에, 균일한 매우 얇은 섬유를 얻을 수 있어 등가 직경의 폭이 매우 좁습니다.지난 몇 년 동안의 특별한 개발로 이 기술은 직경이 200 nm ^[3]이하인 섬유의 생산에 사용될 수 있게 되었습니다.

라미네이트 공정에서는 두 층의 아세테이트 또는 폴리에스테르 필름 사이에 알루미늄 층을 밀봉합니다.그리고 나서 이 섬유들은 실을 위해 세로줄로 잘려지고 보빈에 감긴다.금속은 투명 필름으로 착색 및 밀봉할 수 있으며, 접착제는 착색할 수 있으며, 라미네이트하기 전에 착색할 수 있습니다.금속섬유로 만들 수 있는 다양한 색상과 효과의 변형이 있어 다양한 ^[4]외관을 연출할 수 있습니다.

포일 셰이핑 기술을 사용하면 직경이 14μm 이하이고 단면이 직사각형인 섬유가 가능합니다.이것은 섬유 또는 스테이플 ^[3]파이버의 반연속 묶음을 생성합니다.

스테이플 파이버를 가공하면 10μm 이하의 반연속적인 섬유다발을 만들 수 있습니다.스테이플 파이버 제조를 개선함으로써 이러한 종류의 파이버에 좁은 직경을 퍼트릴 수 있을 뿐만 아니라 파이버의 지오메트리를 조정할 수 있습니다.이 기술은 직경이 작고 직경이 비교적 작기 때문에^[3] 박 면도나 용융 방적 섬유에 비해 독특합니다.

금속화 공정을 이용하여 금속섬유를 만들 수도 있다.이 과정은 금속이 증발할 때까지 가열하고 나서 폴리에스테르 ^[4]필름에 고압으로 부착하는 것을 포함합니다.이 공정은 보다 얇고 유연하며 내구성이 뛰어나고 쾌적한 ^[9]섬유를 생산합니다.

금속 섬유는 철사(강철 양털), 용융 금속으로 주조되거나 종자(종종 탄소) 주변에서 재배될 수도 있습니다.

금속섬유제품의 종류

소결 매체

금속섬유는 직경 1.5~80μm의 섬유로 구성된 비금속 플리스 또는 소결구조로 섬유매체로 변환된다.이러한 다공질 금속 섬유 미디어는 요구가 까다로운 응용 분야에서 고유성을 위해 사용되어 왔습니다.뛰어난 투과성 재료(소결의 경우 최대 90%, 부직포 구조의 경우 최대 99%)와 높은 부식 및 내온성을 조합하는 이점은 매우 중요합니다.소결 다공질 구조물은 개별 섬유들이 금속간 확산 결합으로 강하게 결합되어 있어 바인더가 없으며, 3D 소결 구조 또한 표준 제품이 되었습니다.최신 개발 중 일부는 금속 및 비금속 섬유의 조합을 사용하는 여과 매체와 관련되어 있어 두 가지 장점을 모두 누릴 수 있습니다.

쇼트 파이버전

특별히 설계된 공정을 통해 길이 초과 직경(L/D) 범위가 100인 단섬유라고 하는 개별 분말 상태의 금속 섬유를 제조할 수 있습니다.이러한 짧은 섬유를 금속 분말과 함께 사용하거나 혼합하여 고유한 수준의 투과성을 허용하면서 초고준위 여과로 소결 여과 구조를 생성할 수 있습니다.

폴리머 펠릿

다른 금속 섬유 제품은 고분자 펠릿 또는 금속 섬유로 구성된 입자입니다.여러 개의 섬유 다발이 다양한 사이징과 함께 접착되며 적절한 호환성이 있는 압출 코팅이 적용됩니다.이러한 코팅 번들을 펠릿으로 자른 후 사출 성형 및 압출에 의한 엔지니어링된 전도성/차폐 플라스틱 조각의 생산에 첨가제로 사용할 수 있습니다.금속섬유의 고유한 장점은 도전성 첨가제의 양이 상대적으로 제한된 전도성 네트워크 형성입니다.

비파형

비섬유나 펠트는 기존의 섬유와 마찬가지로 금속 섬유로 제조할 수 있습니다.극히 한정된 수의 경우, 니들 펀치를 적용하여 섬유를 얽어 니들 펀치 펠트를 얻을 수 있다.

실

무궁무진한 스테인리스강 섬유다발은 섬유방적공정에 의해 실로 변환할 수 있다.실에는 두 가지 형태가 있습니다. 하나는 섬유의 양이 적고 다른 하나는 섬유의 양이 많습니다.약 275개의 필라멘트가 있는 전자는 다발에 트위스트를 추가하여 필라멘트사로 변환할 수 있습니다.수천 개의 섬유를 가진 다발은 일반적으로 섬유를 방적사로 변환하는 데 사용됩니다.이는 스트레치 브레이킹과 그에 이은 전통적인 방적 기술을 통해 가능합니다.그 결과 100% 금속사가 생성됩니다.방적 공정에서는 견인을 혼합할 수 있고 혼합사를 제조할 수도 있다.면, 폴리에스테르, 양털과의 배합이 가능합니다.그 후, 금속사를 섬유 공정을 이용해 다양한 섬유 제품으로 변환할 수 있다.뜨개질(원형, 평형, 경사형)과 짜기, 땋기 등도 가능합니다.금속사를 다른 실과 조합하거나 내부에 2종류의 섬유가 있어 이미 혼방된 실을 사용하여 혼방 섬유 제품을 얻을 수 있다.

전기 케이블

케이블을 만들기 위해 두 개 이상의 필라멘트가 여러 번 꼬여 있습니다.이 과정에서 케이블의 비틀림과 직선성이 감시된다.케이블은 다양한 필라멘트 강도, 지름 또는 트위스트 수를 조합하거나 프리포밍을 통해 특정 용도에 맞게 미세 조정할 수 있습니다.

섬유 강화 복합 재료

금속 섬유는 복합 재료의 강화 섬유로 사용될 수 있어 충격 시 파괴 거동과 전기 전도성을 개선합니다.기존의 탄소 또는 유리 섬유 강화 섬유는 신장 가능성이 매우 제한적이며, 이로 인해 부서지기 쉽고 폭발적으로 파손될 수 있습니다.금속 섬유는 이를 완벽하게 보완하여 파손되기 전에 훨씬 더 많은 에너지를 흡수할 수 있습니다.가공은 다른 복합 재료용 강화 섬유와 다르지 않습니다.금속 섬유를 다른 섬유와 결합하여 탄소, 유리 및 강철의 모든 장점을 결합한 '하이브리드' 복합 구조를 만드는 것도 가능합니다.

프로듀서

현재 금속섬유는 주로 유럽에서 생산되고 있다.전 세계에서 가장 규모가 크고 가장 통합된 금속 섬유 생산업체는 벨기에에 본사를 두고 있지만 유럽, 아시아 및 ^[2]미주 지역에 제조 공간을 둔 다국적 기업 Bekaert입니다.미국에서는 아직 3개의 제조사가 금속사를 생산하고 있다.Metlon Corporation은 다양한 라미네이트 및 비라미네이트 금속사 및 Brightex Corporation, Reiko를 보유하고 있는 미국 내 나머지 제조사 중 하나입니다.화영 등 일본과 한국도 금속섬유를 ^[10]제조하고 있다.중국에서도 금속사를 생산하고 있다.동양에는 100개 이상의 공장이 있지만, 이들 중 ^{[citation needed]}일부는 전통적인 공장이 아닌 국내 생산지이다.가장 인기 있는 공장 중 두 곳은 살루 메탈릭 실과 아오키 섬유입니다.

2020년 독일 Aachen의 신생 기업인 Fibrecoat는 독일에서 알루미늄 코팅 바살트 섬유를 생산하기 시작했습니다. 특허 코팅 기술은 생산 속도를 기하급수적으로 높이고 공정 단계, 에너지 소비 및 가격을 낮출 수 있습니다.

상표

Bekaert는 금속 섬유와 연속 섬유, 소결 매체, 부직포, 폴리머 펠릿, 땋은 머리, 직물, 케이블, 실 및 단섬유와 같은 많은 파생 제품을 생산합니다.잘 알려진 브랜드 이름은 Bekipor, Beki-shield 및 Bekinox입니다.

루렉스사는 50년 이상 유럽에서 금속섬유를 제조해왔다.의류 원단, 자수, 땋기, 뜨개질, 밀리터리 레갈리아, 트리밍, 로프, 코드, 레이스 표면 장식 등 다양한 금속 섬유 제품을 생산하고 있습니다.대부분의 루렉스 섬유는 금속 가닥을 덮는 폴리아미드 막이 있지만 폴리에스테르와 비스코스도 사용됩니다.섬유는 또한 ^[4]P.W.라고 불리는 광물질성 기름으로 처리되어 사용^{[clarification needed]} 편의성을 제공한다.

Metlon Corporation은 미국 금속사 상표로 60년 이상 금속사를 생산해 왔습니다.Metlon은 단일 슬릿 실을 나일론 양끝으로 감아 금속사를 생산합니다.나일론의 한쪽 끝은 시계방향으로, 다른 한쪽 끝은 시계반대방향으로 금속사 주위를 감싼다.가장 일반적으로 사용되는 나일론은 15데니어 또는 20데니어이지만, 특별한 용도로 ^[10]더 무거운 데니어가 사용됩니다.

용도^[2]

금속섬유는 광범위한 섹터 및 세그먼트에서 사용됩니다.

자동차

금속 섬유 소결 시트는 디젤 및 가솔린 미립자 여과 및 크랭크케이스 환기 필터에 사용됩니다.

자동차 유리 굽힘 공정용 금속 섬유로 내열성 섬유 재료를 만듭니다.이러한 금속 섬유 천은 높은 온도와 고압으로 굽힘 공정에서 유리를 보호합니다.

또한 카시트 난방용 가열 케이블 및 선택적 촉매 환원 튜브, 애드블루 탱크.금속섬유 가열 케이블은 구리선에 비해 매우 높은 유연성과 내구성을 나타냅니다.

항공우주

금속 섬유 필터는 항공기 유압 시스템의 유압 유체 여과에 사용됩니다.금속섬유는 유리섬유여과매체에 비해 바인더재료가 아닌 소결로 금속결합되어 있어 내구성이 뛰어나다.

금속섬유 소결 다공질 시트는 항공기 실내에서 감음 매체로 사용되어 HVAC 소리와 보조 동력 장치 소음을 감소시킨다.

테크니컬 텍스처

금속 섬유는 직물의 정전기 방지 섬유 역할을 할 수 있으며, 전기 보호복이나 정전기 방지 빅 백 등에 사용될 수 있습니다.

금속 섬유 섬유로 정전기 방지뿐만 아니라 전자파 간섭(EMI)으로부터도 차폐할 수 있습니다.

스테인리스 섬유 직물은 전류를 가하여 가열할 수 있으며 내절단성 의류(장갑)에도 사용할 수 있습니다.현대식 체인 메일이라고 칩시다.

힘

금속 섬유 필터는 매우 낮은 모공 크기에서 매우 높은 다공률에 도달할 수 있으므로 HEPA 및 ULPA 여과에 적합합니다.이러한 필터는 원자력발전소에서 방사능 증기의 최종 방출을 방지하기 위한 안전대책으로 사용된다.

마린

금속 섬유 필터는 해양 연료와 윤활유의 정화에 사용됩니다.

금속섬유의 기타 용도

금속섬유의 또 다른 일반적인 용도는 라메나 비단과 같은 천과 직물입니다.많은 사람들은 또한 직물이나 바늘 끝에도 금속섬유를 사용한다.오늘날 점점 더 흔해지고 있는 것은 옷의 금속 섬유, 파티복과 야회복에서 클럽복, 추운 날씨와 서바이벌복, 그리고 일상복이다.금속사를 짜고, 땋고, 짜서 많은 세련된 직물과 트리밍을 만듭니다.또한 금속사를 울, 나일론, 면, 합성혼합물 등의 다른 섬유와 연사하여 단포나 ^[10]트림에 참신성 효과를 더하는 실을 제조한다.

전화 회선이나 케이블 텔레비전 회선과 같은 통신 회선에 스테인리스강이나 다른 금속 섬유가 사용됩니다.

스테인리스 스틸 섬유는 카펫에도 사용됩니다.그것들은 다른 섬유와 함께 카펫 전체에 분산되어 있기 때문에 검출되지 않습니다.섬유의 존재는 정전기의 충격을 줄이기 위해 전기를 전도하는 데 도움이 됩니다.이러한 유형의 카펫은 컴퓨터 사용 영역 또는 정전기 축적이 기기를 손상시킬 수 있는 기타 영역에서 자주 사용됩니다.다른 용도에는 타이어 코드, 비산물 노즈 콘, 보호복, 우주복, 정육점이나 위험한 기계 근처에서 일하는 사람들을 위한 절단 방지 장갑과 같은 작업복이 포함됩니다.

금속섬유는 섬유강화 복합재료용 보강섬유 또는 도전성 섬유로 사용할 수 있다.

레퍼런스