해외 섬유소재 개발 트렌드

2013.11.14

해외 섬유산업의 연구개발 트렌드

O 고기능성, 환경친화성, 에너지 저감

-바이오 섬유, 탄소섬유, 아라미드와 초고분자량 PE 등의 슈퍼섬유를 중심으로 한 신섬유 및 산업용 섬유의 개발.

재생가능기술개발

재활용성및환경오염

저감

인체친화형 이산화탄소

발생저감

생산에너지저감

고효율

고강도고내열성내화학성

-경량화는 실현하면서 고강도, 고내열성, 내화학성등의 고기능성을 유지하기위한 연구개발

지속가능한 발전 및 환경 친화적 생산 공정 및 재활용에주목한 연구와 인간중심의인체 친화형 연구진행 - 생산된 제품의 성능 뿐 아니라 제

품 생산시 발생하는 이산화탄소 및환경오염 물질과 재활용성을 극대화하기 위한 연구

1. Teijin “Change for 2016, Green Chemistry and Health care”

1. CFRP 탄소섬유 복합재료

철, 알루미늄등 무거운 금속을 대체하여자동차 및 항공기등의 재료로의 새로운대안으로서 차세대 에코카에 뛰어난 졍량화기술을 적용.

2. 순환형 재활용 시스템

“에코써클” 품질을 저하시키지 않으면서 다양한 폴리에스터 제품을 몇번이라도 재활용하여 사용하는 시스템 구축

1. Teijin

1. Stain-resistant fabric-흡수성+발유성을 동시실현

-단사 하나하나에 100nm두께의초박막 코팅 실현

-부드러운 터치, 100회세탁 내구성-셔츠 소매, 유니폼, 스포츠용 등

3. Self-Adjustable fabric

-FIBALIVE-땀을 흡수하여 팽창되었다가 마르면 줄어드는

자기조정기능 섬유. -편안한 착용감을 위한 스포츠웨어환자복 등

-FIBALIVE_2D- FIBALIVE_3D

의류용 소재-1

2. PTT fibers

-SOLOTEX-용수철과 같은 분자구조로 PET와

Nylon의 장점만 복합-바이오 유래 성분 포함으로

환경 부하 저감

-Multifilament-Conjugate filament

-Staple fiber

1. Teijin

4. Highly Heat-resistant Bioplastic

-BIOFRONT-기존 PLA보다 40도 이상의

높은 용융온도-Streocomplex PLA

의류용 소재-2

5. Polyester Fiber Cushioning Material-V-Lap

-수직방향으로 균일하게 배향, 고성능 스테이플 섬유와 결합

-압력 분산, 기존 PU폼 대비 50% 이상 경량, 유연성 확보

7. Closed-loop recycling system

-ECO CIRCLE-ECOPET OC

-ECOPET CANVAS-ECOPET LC CANVAS

-ECOPET TF

6. Polyester nanofiber filament

-NANOFRONT-직경 700nm 해도형 PET

-흡수성, 흡착성, 부드러운 감촉-필터, 스포츠웨어,미끄럼방지, 비침방지

PLLA BIOFRONT

1. Teijin

산업용 소재-1

1. Flame resistant fiber-SUPER EXTAR

-비할로겐계 난연 PET-시안, 할로겐 등 유해가스 생성 없음.

-극장, 호텔, 기차, 커튼 및 침구-ECO CIRCLE로 재활용 가능

3.Separators for Lithium Ion Batteries

2. Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic

(CFRP)- TENAX

-금속보다 높은 인장강도와 인장 탄성율, 피로저항, 마모저항성이 좋음-열에의한 기계적 특성저하가 적음.

-화학안정성 및 부식저항성 우수

-LIELSORT-폴리에틸렌계 기재에 메타아라미드 및 불소계

화합물을 코팅-우수한 열저항성 및 접착성

-출력의 20% 향상 및 수명연장-250 ℃ 모양유지, 400 ℃에서도 분해 되지않음

원통형 배터리 적층형 배터리유독성 가스 발생량 비교

1. Teijin

4. Aramid fiber-Twaron (1975)

-Technora (1987)-Teijinconex

5. High-performance polyethylene

-Endumax

6. High-performance polyester, PEN-Teijin Tetoron-Teonex (PEN)

산업용 소재-2

7. Carbon Fibers & composites

-Tenax(prepreg, fabrics)-Pyromex(Flame-resistant)

Friction products Tires Firefighting uniforms. Vehicle seats

Application

2. Toray “Green Innovation through the Creation of

Advanced Materials and Technology”

-궁극적으로는 제한된 자원의 지속적인 활용을 추구함-도레이의 핵심기술은 유기합성화학, 고분자화학, 생명공학-섬유와 직물 뿐 아니라 정밀화학제품, 플라스틱 수지 및 전자정보 관련, 탄소섬유 및 복합재료, 의약품 및 의료제품 등새로운 사업 분야로 계속하여 이동함.

-지속가능한 사회를 실현하기 위하여 지구온난화 및 이산화탄소 증가, 인구증가, 자원고갈로 인한 물과 자원의 부족등 당면한 문제의 해결을 위한 녹색성장 기술발전

2. Green Innovation

1.Technical fields

-사용자를 위한 솔루션 제공을 위하여 다양한 조직을 포함하는 개방형 혁신 제휴를 적극 활용하는 오픈 이노베이션을추진.-각 분야의 센터는 장벽없이 신제품 개발을 위하여 상호 협력간의 사업을 촉진시켜 연구 및 기술개발에 집중할 것임

3. Open Innovation

1. Melt spinning Cellulose fiber

의류용 소재-1

2. 3GT bi-component stretch fabric-PRIMEFLEX

-고 신축성, 부드럽고 매끄러운 터치감-뛰어난 치수안정성, 주름최소화-골프, 요가 등 스포츠웨어 용도

3. Moisture management knit fabric

2. Toray

-FORESSE-용융방사 셀룰로오스

-열가소성이 없는 셀룰로오스에 제 3성분을 투여하여 방사 후에 다시 제거하는 방식

-이형단면, 극세사 등 다양한 단면생산 가능-셀룰로오스의 흡수성, 발색, 부드러운 촉감 발현

-유기용매의 사용이 없어, 친환경적임

-FIELDSENSOR -땀을 연속으로 다량 흡수

-단방향 침투성으로 피부의 땀을 직물표면으로신속히 이동시켜 쾌적성 향상

-속건성, 편리한 착용성, 내세탁성, 치수안정성

6.TOREX ®QUUP ®

-고흡 방습성 나일론 섬유-쾌적성이 뛰어나고 기존원사대비 2배 의

흡수성 및 방습성-여성용 스타킹, 속옷, 운동복

2. Toray

4. Super durable water repellency-KUDOS

--내마모성과 강한 비에도 뛰어난 발수성-발수성 우수, 내수압성 우수, 내세탁성 우수-우수한 발유성, 제전기능(AS), 통기성(AR)

--KUDOS ® XR-KUDOS ®AS-KUDOS ®AR

의류용 소재-2

5. Microporous PU coating-ENTRANT

-우수한 방수성, 높은 투습성, 저 결로성-부드럽고 유연한 촉감, 드라이한 터치(DT)

-눈보라나 호우수준도 견디는 높은 내구성(ST)

--ENTRANT®W-ENTRANT®DT-ENTRANT®GII-ENTRANT®SP 쾌적성

나일론 나일론 면

2. Toray

1. TORCON ®

-폴리페닐렌 설파이드 섬유-내열성, 내약품성, 난연성 우수-먼지집진, 버그필터및 절연재료

-사용 후 소각 가능

2. ECODEAR-폴리유산섬유

-식물원료이므로 이산화탄소 배출량 저감 등 환경부하 적음

-자동차 부재를 중심으로 산업자재, 인테리어, 침장 등

산업용 소재

4. TORAYCON ®

-폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지-폴리에스터계 열가소성 수지

-장기내열성,내약품성, 내후성, 전기특성이 뛰어나 자동차 부품, 전기전

자 부품 등으로 사용

5. TORATCA-PAN계 탄소섬유

-항공기구조체, 자동차, 보강재, 낚싯대, 골프클럽등에 폭넓게 사용

-TORAYCA®Polyacrylonitrile-based Carbon Fibers-TORAYCA ®Prepreg-TORAYCA ® FABRIC-TORAYCA ®LAMINATE-TORAYCA®COMPOSITES

3. Field Mate-Aliphatic polyester

--미생물의 효소반응에 의한 친환경적인생분해성 낚싯줄

-건조시 성능저하없고 수중이나 지중의박테리아에 의해 서서히 분해

6. Water Treatment Membranes

-역삼투, 나노여과, 바이오 리액터를 위한멤브레인 기술

-ROMEMBRA ®Reverse-osmosis membrane elements-TRAYFIL ®UF/MF Membrane

3. Kuraray “We in the Kuraray Group are committed to opening new fields of businbessusing pioneering technology and contributing to an improved natural environment and quality of life”

1. 신재생에너지

화학에너지를 대체하는 신 재생에너지를 개발하기 위해서 다양한 형태의 기술 및 제품개발. 에너지 절약 및 고효율실현을 위한 다양한 기술개발 진행

환경적인 문제가 심각해지고 대중의 관심 또한 높아지고 있기 때문에 이를 위한 환경친화적인 제품생산

3. 수질소재

전 인류의 물에 대한 관심과 깨끗한 물을 얻기 위한 노력, 또한 물의 정화 및효율적인 활용에 관한 요구가 날로 높아지고 있음. 따라서 이와 관련한 수처리 필터, 오염관리 제품 등에 관한 기술개발에 주력

2. 환경친화적인 소재

Framework of research / production technology development

3. Kuraray

1. 에루모자(エルモザ)-천연피혁을 기모시킨

“누박”을 재현한 인공피혁-깊은 블랙을 실현한 고발색성

-스트레치성, 드레이프성-부드러운 촉감과 섬세한 외관-여성용 재킷, 스커트, 원피스

-수용성 수지사용으로 환경부하저감

2. CLACARBO-도전사

-높은 제전성, 내구성-정전기 방지 기능 의복,

클린룸용 의복, 전자부품, 담요, 카펫,

*코로나방전에 의해 제전,습도의존성이 낮음.

저습도 에서도 제전효과 발휘

3. SOPHISTA-PET 심초섬유

-열전도율이 크고 접촉냉감보유-속건성 우수

-광택성, 세탁편리성-골프용 셔츠, 팬츠, 드레스셔츠,

침장, 운동화 등

4. MINTVAL-쿠라레의 수용성 수지(EVOH)를

용융방사하여 만드는 섬유.-수용성, 뛰어난 용해성

-방적공정 보조재-고급수트, 레이스, 캐시미어 복

합, 니트제품

Cotton, SOPHISTA, PET 소재착용감 비교

Cotton SOPHISTA PET

3. Kuraray

의류용 소재

Kura Gel ®

-PVA gel-약 20 μ 의 작은 기공이 표면부터

내부까지 존재-기공 1개당 1~10억개의 미생물 생

존-고농도 폐수정화, (혐기,호기)

-배수 회수 플랜트-식품배수, 화학배수, 염색폐수, 특수균을 이용한 난분해성 물질의 제거

(DMF, 염수 등)

쿠라겔의 표면 확대

산업용 소재-1

MAGILOCK-폴리프로필렌, 나일론,PET 등

다양한 소재로 만들어진 접착용 테이프

-자동차 시트의 우레탄 쿠션소재와커버소재를 쉽게 분리할 수 있도록

하여 재활용율 향상-자동차, 고속열차 시트 등 적용

-미국 승용차의 60%이상, 일본의경우 20% 이상 적용

다양한 결착 테이프

Kuralon K-II

-섬유 단면 비교 : 기존(위) 쿠라론과비교하여 섬유단면이 원형의 균일한

구조.-분자배향 및 결정화 우수로 인한 고

강력 발현

-wet cooled-gel spinning-특수시멘트 보강재,

-천연섬유 방직용 보조재-수용성 부직포

3. Kuraray

3. Kuraray

Kuralon-PVA fiber

-고강력, 낮은 연신율, 내알칼리성, 고무및 시멘트와의

접착성-농업자재, 어망로프, 섬유강

화 시멘트, 지오그리드 보강재, 알칼리전지 분리기

PVA 분자구조, 알코올이기가결합하여 배향한 분자간의 강한 결합으로 인한 고강도 실현

-

Vectran-High-strength polyarylate

fiber

\

로프, 그물, 어망등 산업용 자재-장갑, 신발등의 보호장구

-NET Wire

-수분에 영향을 받지 않으므로광섬유 케이블의 보강재로 전자

제품에 사용

Kuraflex

-건식부직포-물티슈, 마스크등 위생제품-산업용 먼지마스크, 와이퍼,

필터, 식품용 포장재 등-의료용 수술가운 등

산업용 소재-2

Komatsu Seiren

Creation fashion center R&D center

“예술성” “장인의 기술”

4. Komatsu Seiren“Declaration of Komatsu Neo Artisan for Industrialization of Arts”

AIRTECHNO-온도조절 단백질 입자

-열 흡수 및 저장, 열 조사의 기능성

-

DIMATECH-PU 필름을 사용한고내수압, 고투습라미네이트 소재

VERBANO-미네랄 파우더가 적용된 얇은

필름을 직물표면에 부착-어느 소재이든 활용 가능한 장

점- 공기중의 이온을 활용 인체의신진대사에 도움을 주는 인간친

화적 소재

의류용 소재

LIPGUARD-내구성 방오소재

-유니폼(요리복), 아동의류 등

GreenBiz_ roof

-초미세 세라믹 다공성 스폰지-. 염색폐수처리를 위한 박테리아를 재활용,

규조토와 혼합 후 구움-단열효과로 인한 에너지 절약

4. Komatsu Seiren

산업용 소재

GreenBiz_ wall GreenBiz_ground

-그린비즈 패널을 건물외벽에 배치하여 이끼 재배

-도심 녹화사업 활용 및 단열, 방음효과, 이산화탄소 배출 저감

-수분보존성이 40% 향상되어 낮은온도유지가 가능하며 도심의 열섬

현상 완화-흡수성이 우수하여 겨울철 표면결

빙을 방지-기존 보도블럭보다 30%이상의 경

량화 실현

5. Asahi Kasei“Harmony with the natural environment/ Living in health and comfort”

밝은 미래를 위하여 다양한 기술과 환경 문제 및 제한사항을 해결. 미래를 위한 환경 및 에너지 개발을 통한 신규사업창출

더 빨리, 더 많은 고객에게 쾌적한 생활환경을 제공하기 위하여 주거생활 개선을 위한 신규사업의 창출

3. Health Care

장수 및 건강하고 활기찬 사회를 이룩하기 위하여 사회공헌을 위한 제품 및 기술개발

2. Residential living

1. Environment and Energy

5. Asahi Kasei

1. Bemberg 2. TECHNOFINE-운동 시 상쾌한 촉감을 주는 드

라잉기능-스포츠 성능을 최적화 하는 활

성소재 line-흡수,확산,피부건조 등

-SUPERDRYMAX®-SUPERDRY®

-TECHNOFINE®NS

3. ROICA

-건식방사법의 PU탄성사-부드러운 착용감(HS),심색성(DS),소취기능(CF),내염소성

(SP),고내열성(HP) 등 다양한 특징의 제품라인-ROICA®SP-ROICA®BX-ROICA®BZ-ROICA®CF-ROICA®DS-ROICA®HP-ROICA®SF-ROICA®HS

4. LEONA-Nylon 66 thwo

-익스트림 스포츠에서 일상의류에 이르기까지 다양한 상황에서

의 보호소재

-Storoam : 고투습성, 통기성,방수성, 스트레치성

-IMPACT : 초경량, 차세대에어리얼 패브릭

-:EOFORTE : 더 가볍고 강한고강력 소재

의류용 소재

-면의 린터를 원료로 한셀룰로오스 섬유

-원형단면, 균일한 색상, 우수한 염색성, 후가공 수지 호환성

-매끄러운 광택 및 화려한 색상-수분의 빠른 흡수와 신속한 배출

-고급안감, 란제리, 아우터 등-생분해성, 에코인증섬유

5. Asahi Kasei

2. Hipore

-리튬이온전지 분리막-배터리 분리막, 캐패시터, 필터 분야에 사용

-다공성 및 높은 안정성

3. LifeVest

-착용 심장제세동기-healt-care

-지속적인 건강 위험요소관리

4. PULSHUT-케이블 혹은 회로 적용하는

노이즈 차폐 소재-얇고 가벼움, 유연성이 좋음

-소형가전 및 다양한 부품소재에 적용가능

1. Precise-스펀본드 부직포 층 사이에

극세 섬유층을 복합한 부직포

스펀본드 부직포 / 극세섬유

산업용 소재

6. Dupont “Dupontresearch is aimed at addressing global needs”

1. Energy Solution

화학에너지를 제외한 천연에너지를 개발하기 위해서 듀폰에서는 다양한 형태의 방법으로 제품을 개발진행중임

2. Protection Solution

인류의 문명은 발전이 될수록 생명의보호와 환경의 보호에 대해서 생각하게되며 귀중한 생명을 보호하기 위해 보호용 제품을 제작중임

6. Dupont

ASADAL INTERNET, INC.화석연료 의존성 축소 인간, 자산 및 환경 보호

- 풍력 블레이드, Solar panel 등 다양한형태의 환경청정 제품

- Cratin ® PBT, Delrin ®, Elvamide ®, Hytret ®, Minlon ®

- 폴리에틸렌계 특수 부직포와 아라미드섬유를 이용하여 보호용 제품

- 다양한 형태의 보호복 제작- Tybek ®, Tychem ®, Kevlar ®, Nomex®

6. Dupont

Sorona-PTT,Bio polymer solution

-30% energy save,63% fewer CO2

-Sorona® for Apparel-Sorona® for Carpet-Sorona® for Automotive Carpets and Fabrics-Sorona® EP Thermoplastic Polymer

Kevlar-강철의 5배강도, 경량,

-자동차 산업 및 산업용 의류, 보호복 등에 사용

-광섬유 케이블 분야 활용-Kevlar® filament-Kevlar® staple-Kevlar® K29 AP fiber-Kevlar® AP fiber-Kevlar® Aramid Pulp-Kevlar® honeycomb 등 16종

Nomax-화염저항,열 보호

-비행용 의류에서 시작, 산업용 보호복 소재로 널리 이용

-Nomex® MHP-Nomex® staple- Nomex® ElectricalInsulation- Nomex® KD paper- 등 10여 종

산업용 소재

Tyvek-고밀도 폴리에틸렌-방수성 및 내화학성,

자연친화성-건축자재, 보호복, 메디컬소재 등

-Tyvek® Acrylic Tape-Tyvek® AtticWrap-Tyvek® Butyl Tape-Tyvek® CommercialWrap®-Tyvek® Coveralls-Tyvek® medical packaging등 45종

의류용 소재

7. Invista “Transforming Daily Life”

-에너지 효율 개선 전략 구현을 통한 온실가스 배출 절감-고체 폐기물 및 대기/수질 오염물질의 배출 감소-지속적으로 천연자원 및 포장재를 효율적으로 사용

-보다 적은 자원으로 시장의 요구를 충족하는 경쟁력 있는제품 및 기술을 제공-신뢰성 및 수명을 분석하고 수명 연장 및 재활용/재생이가능한 재료의 사용 및 최종 사용제품의 환경적 성능을 개선하는 혁신제품 개발.

2. Product Sustainability

1. Manufacturing Excellence

Thermolite ® Fabric

-경량, 보온소재-중공의 따뜻한 공기가 뛰어난

단열효과 제공-면 보다 50% 빠르게 건조됨.

-아웃도어 의류, 스포츠 의류등

CORDURA ® EcoMade-Eco made 제품의 경우 재활용

폴리에스터 원사로 제조-고강도, 고내구성, 견고함

-작업복, 군복, 실내장식, 자동차시트, 아웃도어 용품 등

-CORDURA®AFT fabric-CORDURA®Ballistic Fabric-CORDURA®Baselayer fabric-CORDURA®Classic fabric-CORDURA®Denim fabric-CORDURA®Canvas/Duck Fabric-CORDURA®EcoMade Fabric-CORDURA®HP Fabric-CORDURA®Lite Fabric-CORDURA®Naturalle ™ fabric-CORDURA®NYCO FR Fabric-CORDURA®UltraLite Fabric-CORDURA®NYCO Fabric 등13종

의류용 소재

Coolmax-흡한속건의 고성능 원단

-간편한 관리 및 빠른 건조로 인한건조기 사용 절감-사계절 착용 가능

-기능성 내의소재, 여름용 의류소재, 스포츠용 의류소재 등

-COOLMAX® EVERYDAY fabric-COOLMAX® ACTIVE fabric-COOLMAX® UPF fabric-COOLMAX® freshFX® fabric-COOLMAX® ALL SEASON fabric-COOLMAX® fabric for wool-COOLMAX® ECOMADE fiber and fabric-COOLMAX® EXTREME fabric등 8종

Lycra-뛰어난 스트레치성과 원상회복

력-형태복원 우수로 제품수명 연장

-편안함과 내구성-수영복, 데님 및 스웨터, 아웃도

어 의류 등

-LYCRA® FREEFIT®-XFIT LYCRA®

-Xtra Life LYCRA®

-LYCRA® freshFX® 등 4종

7. Invista

2. 일반 의류용 섬유소재로서는 필수 기능인 물성적인 것 보다는 기능성이 부가

된 착용쾌적성에 초점을 맞추어져 있음을 알 수 있으며, 향후 기술개발의 중심은

복합 다기능을 부가한 착용 쾌적성이 될 것으로 보임.

3. 특히, 신제품 출시에 부가된 기능성이 반복적인 사용에도 원래의 기능성을

유지하는 것으로 지속적으로 소비자의 신뢰를 얻는 제품 개발에 주력할 것임.

4. 산업용 소재의 경우, 고기능화와 경량화를 동시에 추구하는 경향과, 에너지 및

환경 관련 사업에 관한 관심이 증가한 것으로 나타남.

기업의 이미지 제고와 더불어 향후 높은 수익성이 기대되는 이차전지분야, 수처

리 필터 및 시스템분야, 재활용 시스템등에 관한 높은 관심을 보이는 것으로 나

타남.

Conclusions

Conclusions

§ 석유화학 물질 기반 폴리머 → Biomass 기반 폴리머 개발

§ 기존 Biomass기반 폴리머의 물성 및 기능성 향상

1. 친환경 소재의 경우 국내에서도 많은 연구가 진행되고 있지만, 국내에 비

해 기술 뿐만 아니라, 용도전개 및 상용화에 있어서도 앞서가는 것을 알

수 있으며, 지속적인 연구개발이 진행되어 질 것임.