현대에서 빠질 수 없는 필수 섬유 소재라고 하면 어떤 것이 떠오르시나요?
다양한 소재가 있지만 그 중에서도 나일론은 특유의 탄력성과 내구성 덕분에 의류, 스포츠/아웃도어 용품, 액세서리 등 섬유의 혁신을 가져온 소재로 불립니다. 일상에서 쉽게 접할 수 있는 나일론은 1938년 개발되었으며, 첫 번째로 상업적 성공을 거둔 합성 섬유라는 사실을 알고 계셨나요? 이번 포스팅에서는 인류의 혁신적인 발견 '신소재 나일론'에 대해 소개하겠습니다.
지금으로부터 86년 전인 1938년에 개발된 나일론은 다음과 같은 역사를 가지고 있는데요.
1. 1938년, 듀폰 화학 회사에서 미국의 화학자 월리스 캐러더스에 의해 발명
2. 1940년, 내구성이 뛰어나고 세탁이 용이한 나일론 스타킹이 시장에서 큰 인기를 끎
3. 2차 세계대전, 낙하산, 비행기 연료탱크, 구두끈 등 다양한 군사 용도로 사용되며 나일론의 중요성 부각
이후 현대에 이르기까지 다양한 용도로 활용되어 사회적, 경제적 변화를 이끌어냈으며 현대 산업의 중요한 축을 형성하고 있습니다.
그렇다면 나일론의 제조 과정은 어떨까요,
1. 중합 반응
아디핀산과 헥사메틸렌디아민은 고온에서 반응하여 물을 배출하며 나일론을 형성
2. 실의 형성
형성된 나일론이 응용 상태에서 노즐을 통해 실로 뽑혀 나오며, 이때 나일론 실은 냉각되어 굳어짐
3. 스트레칭
굳어진 나일론 실은 다시 가열 및 스트레칭 과정을 거쳐 강도와 탄성 형성, 이 과정을 통해 최종 제품의 물리적 성질 결정
4. 냉각 및 감기
최종적으로 냉각되고 감겨 제품화되며 이후 다양한 응용 제품으로 가공되어 사용
이처럼 나일론은 제조 과정에서 고도의 기술과 정밀한 공장 제어로 높은 내구성과 우수한 탄성, 다양한 화학적 저항성을 보유하게 되는데요, 나일론의 장·단점을 구체적으로 살펴보면 다음과 같습니다.
장점
- 내구성 : 마모에 강하고 찢어짐이나 구멍이 뚫리는 것에 강함
- 탄성 : 뛰어난 탄성으로 형태를 잘 유지하면서도 유연성 제공
- 방수성 : 물을 잘 흡수하지 않으며 빠르게 건조되는 특성으로 야외 활동복이나 우산 등에 적합
- 경량 : 가벼운 무게로 휴대가 편리하며 다양한 제품에 활용
단점
- 열에 약함 : 고온에 노출되면 녹거나 변형될 수 있어 열처리에 주의 필요
- 자외선에 의한 퇴색 : 장시간 자외선에 도출될 경우, 퇴색되거나 약화될 수 있음
- 환경 오염 : 제조 과정에서 환경 오염 물질을 배출할 수 있으며 생분해되지 않아 환경적 측면에서 지속 가능성 우려
이렇게 장점이 있듯이 단점도 있지만 나일론의 우수한 성능 덕분에 다양한 산업에서 중요한 역할을 유지하고 있습니다.
나일론의 주요 응용 산업을 살펴보면 다음과 같은데요.
- 섬유 산업
* 스타킹, 스포츠웨어, 아우터웨어 등 다양한 의류 제품에 활용
* 커튼, 침대 시트, 카펫 등 가정용 섬유 제품에 활용
- 자동차 산업
* 자동차의 연료 및 브레이크 라인, 파이프라인 등에 사용되며 내구성과 경량성 덕분에 자동차 성능 향상에 기여
* 내부 장식 및 기능성 부품에 사용
- 전자 기기
* 내열성과 절연성이 뛰어나 전선 피복, 커넥터, 스위치 등 전자기기의 중요 부품으로 사용
- 의료 기기
* 내화학성과 내구성이 요구되는 의료 환경 특성으로 의료기기, 수술용 도구, 임플란트 등 다양한 의료 분야에서 활용
- 산업용
* 낮은 마찰 계수 덕분에 고속 이동이 필요한 분야의 기어, 베어링, 롤러 등의 기계 부품에 사용
이처럼 다양한 산업에서 활용되고 있는 나일론, 많은 연구원분이 나일론의 단점을 보완하기 위해 밤낮으로 노력하고 계시는데요.
이러한 지속적인 연구 및 개발로 나일론이 더 나은 미래를 만드는 데 중요한 역할을 할 수 있기를 바랍니다:)
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