건설 자재용 Steel Wire 대체용 Low Creep성 UHMWPE 섬유 제조 기술 및 특성 분석 연구

Manufacture of Low Creep UHMWPE fiber for Replacement of Steel wire for Construction Materials and Research on Rheological and Viscoelastic Properties

건축물의 고충화 추세로 크레인의 수요가 지속적으로 증가하고 있으며, 전 세계 환경문제로 인해 로프 산업의 급속한 환경변화가 일어나고 있다. 건설장비 연비향상을 위한 부품 소재 경량화 및 와이어로프(high recoil) 대비 파단 시 안전한 유기소재 Qow recoil) 요구증대 되는 실정이다. 기존에 사용되던 Steel Wire를 대체할 고강도 Low Creep성 UHMWPE 섬유 하이브리드 소재부품개발 요구가 증대되고 있다. 기존 Steel Wire가 지니고 있는 반복 굽힘과 마찰로 많은 열이 발생하여 생기는 장기 내구성 저하와 고중량으로 인한 효율저하 동의 문제를 해결하기 위한 Low Creep UHMWPE 섬유소재개발과 이를 활용한 경량 리프팅 크레인 와이어 개발이 시급히 필요하다. 본 연구에서는 Low Creep성 UHMWPE Dope 제조 연구를 통하여 유변학적 점탄성 특성 연구에 미치는 영향을 검토해 보고자 하였다. 본 실험 에 서 사용된 Low Creep UHMWPE 고분자 용해 공정 시 료는 Powder는 기존 UHMWPE POWDER(대한유화), 한화토탈 POWDER, 용제는 파라핀오일(대정) 제품 용제를 사용하였다. 사용설비는 Heating mantle, 2-Blade Horizontal Impeller 사용하여 고분자 용액을 제조하였고, 조건은 Powder 농도 3, 4, 5wt%, 제조온도 180°C, 제조 시간 2-3hr 설정하였다. 제작된 고분자용액(Dope)를 사용하여 Rotational Rheometer 사용하여 측정온도 130°C, 전단속도 0-1,000(1/S)에서 Rheology 시험 측정을 실시하였다