지능형 형상 기억 섬유 소재는 소성 변형 후 특정 조건(응력, 온도 등)에서 원래 형상으로 복원되는 소재를 말합니다. 원래 형상은 직선, 파동, 나선형 등 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 형상 기억 합금 섬유, 형상 기억 고분자 섬유, 그리고 가공제로 가공된 형상 기억 기능 섬유로 크게 구분됩니다. 형상 기억 합금 섬유는 견고한 촉감과 강한 복원력을 특징으로 하며, 다음과 같은 용도로 사용할 수 있습니다. 얀 코어 및 기타 섬유를 사용하여 형상 기억 효과가 있는 팬시 원사를 만들고 기능성 직물로 직조합니다. 폴리우레탄, 폴리락톤, 불소 함유 폴리머, 폴리보르넨 등 다양한 종류의 형상 기억 폴리머가 있으며, 그중 형상 기억 폴리우레탄은 여기가 쉽고, 형상 가변성이 크며, 가볍고, 가격이 저렴하여 널리 개발 및 응용되고 있습니다. 형상 기억 폴리머 섬유는 형상 기억 합금 섬유에 비해 부드러운 촉감, 성형이 용이하고 형태 안정성이 우수하며, 기계적 물성 조절 범위가 넓고, 최대 300% 이상의 변형률을 갖는 등 여러 장점을 가지고 있어 섬유 분야에서 폭넓은 응용 가능성을 가지고 있습니다. 향후 형상 기억 섬유의 주요 개발 방향은 친환경 소재 설계, 고기억 제품 연구 개발, 그리고 제품의 대량 생산이 될 것입니다.

주름 방지, 땀 배출 및 통기성이 뛰어난 형상 기억 섬유

형상 기억 섬유에 대한 해외 연구는 일찍부터 시작되었으며, 광범위한 시장 적용 범위, 높은 기술 수준, 풍부한 데이터 소스, 그리고 높은 지능을 갖추고 있습니다. 현재 일본, 미국, 영국, 이탈리아, 네덜란드 등에서 형상 기억 섬유 연구가 크게 진전되고 있습니다. 예를 들어, 이탈리아 회사는 니켈, 티타늄, 그리고 나일론 직물에. 영국 섬유 연구 기관들은 화상 방지 의류를 개발할 때 형상 기억 합금 스마트 섬유의 성공적인 적용 사례를 확인했습니다. 니켈-티타늄 합금 섬유를 가공하여 의류 내부에 고정했습니다. 고온 형상 기억 섬유와 접촉하면 화상 방지 효과를 얻을 수 있습니다. 일본 미쓰비시 중공업의 자회사는 형상 기억 폴리우레탄 계열인 다이아플렉스(Diaplex) 기능을 가진 신소재를 개발했습니다. 이러한 적층 복합 멤브레인과 의류 직물은 높은 발수성을 나타낼 뿐만 아니라, 열 제어를 통해 착용자의 대사 열이 지능적으로 반응하여 방출되도록 합니다. 형상 기억 기능을 갖춘 제조에 적합하며, 주변 온도가 높은 환경에서도 열과 습기를 견딜 수 있는 다기능 스마트 의류를 생산할 수 있습니다. 이러한 소재는 스마트 의류, 등산복 등과 같은 제품 상용화에 활용될 수 있습니다.

화상 방지 의류에 형상 기억 합금 지능형 섬유 적용

일부 국내 기업이나 연구 기관은 스마트 형상 기억 섬유 소재의 개발 및 응용 분야에서 큰 진전을 이루었습니다. 예를 들어, 천진 이공대학은 후가공 기술을 사용하여 섬유를 가공하는 열 유도 형상 기억 섬유를 설계했습니다. 홍콩 이공대학 형상 기억 연구 센터는 셀룰로스 기반 형상 기억 직물을 발명했으며, 지능형 형상 기억 섬유의 구성, 구조, 형상 기억 온도 및 윈민 형상 기억 폴리머와 형상 기억 마스크 연구에서 회복력과 기억력의 영향에 대한 심층 연구가 중요한 역할을 했습니다. 외국 기업과 비교했을 때, 중국에서는 형상 기억 섬유 소재에 대한 연구가 많지만, 대부분은 아직 실험 단계에 있으며 단일 소재를 사용하고 전반적인 혁신 수준이 부족하며 대부분 후속 연구입니다. 많은 신품종이 아직 개발 중이며 아직 대규모 산업 생산에 도달하지 못했습니다.

자세한 내용은 2019년 중국 섬유제품 발전 보고서를 참고하시기 바랍니다.