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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한양대학교 산학협력단 |
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연구책임자 | 김성훈 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2015-04 |
과제시작연도 | 2014 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO201600016858 |
과제고유번호 | 1415134765 |
사업명 | 산업소재핵심기술개발 |
DB 구축일자 | 2017-09-20 |
키워드 | 해중합.화학적 재생.친환경.폴리에스터/나일론 얼로이.워크웨어.아웃도어.자동차 내장재.PET. |
□ 최종목표
고효율 저에너지 친환경 리싸이클 섬유개발
- 합성섬유의 고효율 저에너지 화학재생 공정 및 정제기술 개발
- 고기능 고감성 리싸이클 섬유를 이용한 친환경 고부가가치 의류 제품 및 자동차 내장재 개발
- 리싸이클 섬유 및 제품의 신뢰성 평가 및 표준화 기술개발
□ 개발내용 및 결과
○ 고효율(저비용, 고순도) 저에너지 PET 화학재생 및 정밀방사기술
- 폐 Flake의 이물질 제거 기술: 불순물 10ppm이하
- 폐 PET 저온 glycolysis 해중합 기술: 200℃ 이
□ 최종목표
고효율 저에너지 친환경 리싸이클 섬유개발
- 합성섬유의 고효율 저에너지 화학재생 공정 및 정제기술 개발
- 고기능 고감성 리싸이클 섬유를 이용한 친환경 고부가가치 의류 제품 및 자동차 내장재 개발
- 리싸이클 섬유 및 제품의 신뢰성 평가 및 표준화 기술개발
□ 개발내용 및 결과
○ 고효율(저비용, 고순도) 저에너지 PET 화학재생 및 정밀방사기술
- 폐 Flake의 이물질 제거 기술: 불순물 10ppm이하
- 폐 PET 저온 glycolysis 해중합 기술: 200℃ 이하
- 해중합 oligomer 고순도 정제 기술: DEG 4mole %이하 유지
- 해중합물의 저온 여과 및 정제공정 기술: 100℃ 이하
- 화학재생 PET의 0.5den이하의 극세사 및 이형단면사,20~30den 세섬도 원사 방사기술
○ 리싸이클 PET/Nylon alloy 섬유소재 및 정밀방사기술
- 화학재생 PET/Nylon alloy 상용화 기술: 섬유 피브릴 직경 1μm 이하 유지
- 화학재생 PET/Nylon alloy 소재의 1den급 극세사 및 이형단면사 방사기술
○ 고기능 고감성 리싸이클 섬유 및 리싸이클 가공제를 이용한 친환경 고부가가치 work-wear 및 out-door용 의류제조
- PFOA 대응 고내구성 친환경 발수발유제 개발 및 적용: 발수도 20회, 세탁 100회
- 친환경 리싸이클 대전유연방지제 개발 및 적용
- 신감각 차별화 소재 특성 발현 사가공 및 제직 기술 개발
- 친환경 용도맞춤형 워크웨어 제품 개발 및 인증: Hi-Vis성 Class3
- 리싸이클 섬유 쾌적기능성 발현 친환경 염가공 공정확립
- 아웃도어용 기능성 경량제품 기술개발: 경량성, 투습발수성 등
- PET계 라미네이팅 필름 및 Hot-melt 접착제를 이용한 친환경 리싸이클 투습방수제품 개발: 내수압 15,000 mmH2O, 투습도 5,000g/m2/24h
○ 열안정성 및 접착성 우수한 PET계 리싸이클 섬유를 이용한 자동차 내장재 제조
- 고온 치수안정성 우수한 보강용 PET 리싸이클 섬유개발: 폐PET Flake에 Virgin Flake를 70%, 40%, 20% 혼합하여 온도안정성이 ±1.0%이하인 섬유 및 부직포 제조
- 접착성이 우수한 PET-PBT계 고결정성 저융점 리싸이클 섬유로 기재 개발: 박리강도 7N/5cm이상
- 리싸이클 섬유를 이용하여 자동차 내장재 복합보드 제조: 내장재 밀도 0.25g/m3
○ 리싸이클 섬유 및 제품의 품질, 내환경성 신뢰성 평가 및 표준화 기술
- 공정별 리싸이클 섬유 하량별 성능 평가방법 및 기준 개발: 리싸이클 섬유 함량 50, 70, 80% 함유시 품질 및 성능 평가 항목 및 기준치 설정, 온도, 습도, 자외선 환경조건에 따른 리싸이클 소재별 열화도 작성
- 리싸이클 소재 및 제품의 용도별 품질, 내환경성 및 신뢰성규격 및 기준 개발: 자동차용 섬유소재는 90%신뢰수준 내구수명 10년 이상,의류용 섬유소재는 90% 신뢰수준 내구수명 3년 이상,신뢰성 보증 시험, 평가시간 최소 10~20배 단축
- 리싸이클 섬유 및 소재의 친환경성 평가법 표준화 및 녹색신뢰성인증 시스템 구축
□ 기술개발 배경
21세기 세계섬유소재시장은 웰빙과 휴머니즘시대로 접어들면서 친환경 조건으로 변모하고 있으며, 인간과 환경이 공존하는 지속 가능형 친환경 리싸이클 섬유제품 개발을 통한 미래 섬유산업의 고기능성 녹색시장가치 창출 및 신성장 동력화가 지속적으로 요구되고 있다.
이에 따라 2009년 정부(지식경제부)에서도 섬유패션 산업의 녹색성장 전략을 제시한 바 있으며, 따라서 금번 친환경 리싸이클 섬유개발은 정부의 섬유산업 녹색성장 전략과 직결된 국가지원 필요성이 매우 큰 분야라고 할 수 있다.
또한, 실제적인 친환경 리싸이클 섬유시장은 유한자원 재활용, 친환경, 폐기 비용 및 탄소저감 이점과 더불어 최종 소비자의 리싸이클비중 증가 요구와 정책적 지원에 힘입어 급속히 증가할 것으로 예상되며 그 파급효과도 매우 클 것으로 기대되고 있으므로 선진국 대비 초보적 수준에 머물고 있는 고효율 저에너지 친환경 화학재생 제조기술 확보를 통한 다양한 고부가가치 리싸이클 섬유 제품군을 개발함으로써 저탄소 및 탈석유화, 환경규제 극복을 위한 섬유산업의 신녹색성장 패러다임의 실현이 반드시 필요하다.
□ 핵심개발 기술의 의의
○ 폐페트병의 glycolysis에 의한 화학재생 및 정밀 방사기술
- 화학재생 공정은 미세 이물의 제거가 가능하여 virgin chip과 유사한물성의 재생 PET chip 생산이 가능하여 0.5den급 세섬사 및 단면 차별화를 통한 쾌적, 흡한 속건섬유 및 발열/항균/소취 등의 기능화제 첨가한 고기능성 섬유제조가 가능함.
- Glycolysis공정은 올리고머 단계까지 PET를 해중합하기 때문에 에너지 소비량 및 제조비용을 상대적으로 낮추고, 고순도 저온정제 및 여과가 가능함.
○ 리싸이클 PET에 Nylon6을 얼로이화한 섬유 소재 및 정밀방사기술
- 에폭시를 화학적 사용화제로 사용하여 양쪽 반응 말단의 성질과 반응속도 조절에 의한 고도의 상용화 기술로 세계 최초의 시도임.
- 리싸이클 섬유의 활용도를 높이고, 부가적으로 고기능성 부여가 가능하므로 마이크로/나노 피브릴화된 기능성 섬유로의 업그레이드화가 기대되는 최신 소재 기술임.
○ 리싸이클 가공제 및 고부가가치 리싸이클 의류용 제품 개발
- PFOA 대응 고내구성 친환경 발수발유제 개발 및 친환경 리싸이클 대전방지제 개발
- 가시성 높은 친환경 워크웨어 제품 개발(Hi-Vis성 Class 3인증 획득) 및 쾌적 기능성 발현 친환경 염가공 공정확립
- 경량성, 투습발수성 등의 기능성 아웃도어용 제품 기술개발
- PET계 라미네이팅 필름 및 핫 멜트 접착제를 이용한 친환경 리싸이클 투습방수제품 개발
○ 열안정성 및 접착성 우수한 친환경 리싸이클 PET 섬유를 이용한 자동차 내장재 제조
- 재활용 비율 요구도가 높은 자동차 분야에서 자동차 내장재에서의 재활용율 향상시키고, 재활용이 불가능한 PU기재를 PET기재로 교체함으로써 제조된 자동차 내장재의 재활용율도 증가시킬 수 있음.
○ 신뢰성 평가 및 표준화 기술개발
- 최종 리싸이클 섬유 제품의 차별화 및 시장 경쟁력 강화를 위해서 제품 및 제조 공정 내의 유해물질 함유여부 및 에너지 절감, CO2 저감정도 등을 객관적으로 평가할 수 있는 친환경성 평가법 표준화 및 녹색신뢰성 인증 시스템 구축함.
□ 적용 분야
친환경 의류제품(Work-wear, Out-door wear), 친환경 섬유가공제, 친환경 자동차 내장재, 친환경성 평가의 표준화 및 녹색신뢰성 인증 시스템
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
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연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
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