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금속 대체 소재로써 각광받고 있는 - LFT

LFT란?

LFT란 열가소성 고분자를 연속상의 장섬유(Long Fiber)로 강화시킨 복합고분자 소재로서 Long Fiber Reinforced Thermoplastics의 줄임말입니다. LFT는 LFP(Long Fiber Reinforced Thermoplastics Pellet) 라고도 표현합니다.

LFT는 인발 성형법(Pultrusion Process)를 따라 연속상 섬유 내로 열가소성 수지를 함침 시키는 방법으로 생산되며, 사출 성형을 포함한 다양한 성형공법 적용이 가능한 펠렛(Pellet) 형태로 제조가 가능합니다.
LFT 소재는 단섬유(Short Fiber) 강화 복합 고분자 소재와 비교하여, 성형품 내 존재하는 섬유의 길이가 상대적으로 길어 뛰어난 기계적 물성을 구현할 수 있으며, 또한 고 함량의 섬유로 강화된 제품 생산이 가능하여 최근 금속 대체 소재로써 각광받고 있습니다.

섬유분포도 / 제품사진 Pellet

LFT의 구조

GS칼텍스의 LFT는 트위스트 형태의 LFT(Twisted LFT) 생산 기술을 도입하고, 이러한 기술을 바탕으로 우수한 LFT 제품을 생산하고 있습니다. GS칼텍스의 LFT는 특별히 디자인된 함침조(Impregnation Die Head) 구조와 트위스트를 유도하는 장치(Pullers with Twist Mechanism)를 가진 차별화된 LFT 생산 설비를 이용하여 다른 업체들과는 달리 트위스트 형태의 제품을 생산할 수 있다는 특징이 있습니다. 트위스트 형태의 LFT 생산 기술은 꼬임 특성으로 인해 필라멘트내의 수지의 함침이 극대화되어 우수한 열적/기계적 특성을 가지는 제품을 생산할 수 있으며, 또한 한정된 섬유에만 적용 가능했던 기존 공정과 대비하여, 거의 모든 종류의 섬유를 사용할 수 있다는 점에서 매우 다양한 제품을 고객들에게 제공할 수 있게 되었습니다.

LFT(Kobe Steel) 기술의 특징

트위스트 LFT(Twisted LFT) 생산 기술을 보유하여 높은 함량 제품 생산이 가능하고 기계적 물성이 뛰어납니다.

기존 LFT / GS칼텍스 LFT

기존LFT : 한계점 극복(낮은 함침도,낮은 섬유 함량,제한적인 섬유 종류,필라멘트 흐트러짐 현상) -> Twisted LFT : 함침성 극대화(우수한 열적 특성,우수한 기계적 특성)/고함량의 섬유투입(고함량 Master Batch,다양한 함량 조절 용이)/꼬임 특성에 따른 섬유다발 형성(다양한 고분자 섬유를 하이브리드(Hybrid) 형태로 적용하여 물성 다변화 확보)/Loosen & Twish 시스템(Spinned yarn타입의 섬유 응용 가능 (천연섬유 등))

LFT의 함침성 비교

LFT 단면도

GS칼텍스 LFT는 독자적 기술인 트위스트 기술을 이용하여 함침성이 매우 우수하면서도 초고함량의 LFT(유리섬유 기준 85wt%) 제품 생산이 가능하게 되었습니다.

GS칼텍스 LFT와 기존 LFT 사이의 함침성 비교

잉크 침투성 평가 - 잉크 침투성을 평가하여 공극 (Air Void) 정도를 확인하는 분석 결과로서 GS칼텍스 LFT 제품은 기존 LFT 제품에 대비하여 모세관 현상에 의한 잉크의 침투가 적게 일어남을 보여줍니다. 이는 공극이 상대적으로 적다는 것으로 유리섬유 내로 수지 함침이 잘 되었다는 것을 의미합니다.

GS칼텍스 LFT는 트위스트 기술을 이용하여 함침성을 극대화 하여 열적 기계적 물성이 매우 우수합니다. (윗 그림은 LFT 제품의 단명을 촬영한 것으로 GS칼텍스 LFT 제품의 경우 공극(Air Void)가 적어서 우수한 함침도를 보여줍니다.