KR0125706B1 - Method of manufacturing aromatic polyamide spunbond nonwoven fabrics - Google Patents
Method of manufacturing aromatic polyamide spunbond nonwoven fabricsInfo
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Abstract
Description
도면없음.No drawing.
본 발명은 방향족 폴리아미드 스펀본드 부직포 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매우 단순한 공정에 의해 고내열성, 고강도의 방향족 폴리아미드 스펀본드 부직포를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an aromatic polyamide spunbond nonwoven fabric and a method for producing the same, and more particularly, to a method for producing an aromatic polyamide spunbond nonwoven fabric having a high heat resistance and high strength by a very simple process.
스펀본드 부직포(spun-bonded fabric)는 화학섬유를 방사하는 과정에서 만든 부직포를 말하며, 노즐에서 나오는 섬유를 주행하는 콘베이어 위에 불어 날려서 콘베이어 위에 긴 섬유의 층을 형성하여 만들어진 부직포의 일종이다. 그러나 종래에 제조 및 사용되어 온 폴리에스테르 스펀본드 부직포는 내열성이 낮은 단점을 갖고 있다.Spun-bonded fabric is a non-woven fabric made by spinning a chemical fiber, and is a kind of non-woven fabric made by blowing a fiber from a nozzle onto a running conveyor to form a long layer of fiber on the conveyor. However, polyester spunbond nonwoven fabrics that have been manufactured and used in the past have disadvantages of low heat resistance.
화학섬유 부직포는 기존 폴리머를 중합하여 제조하고, 이를 황산과 같은 강한 산에 녹여서 구금을 통해 에어갭 방사를 이용하여 섬유로 제조한 후, 이를 일정한 길이로 잘라서 단섬유를 만들고 이들 단섬유를 니들 펀치하여 부직포를 얻는 복잡한 과정에 의해 제조된다.Chemical fiber non-woven fabric is prepared by polymerizing existing polymer, dissolving it in strong acid such as sulfuric acid, making it into fiber using air gap spinning through detention, cutting it to a certain length to make short fiber and needle punching these short fibers By the complicated process of obtaining a nonwoven fabric.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 열분해온도 450℃ 이상의 고내열성과 고강도를 갖는 방향족 폴리아미드 스펀본드 부직포를 간단한 공정에 의해 제공함을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is to provide an aromatic polyamide spunbond nonwoven fabric having a high heat resistance and high strength of pyrolysis temperature of 450 ℃ or more by a simple process.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 방향족 폴리아미드를 진한 황산에 녹여 광학적 이방성 방사 도프(dope)를 제조하고, 이를 탈포시키고 필터를 지나 구금을 통과시켜 이동하는 컨베이어(conveyor) 지지체 상에 압출시켜 교락되게 한 후 응고, 중화, 수세 및 건조시키는 것으로 이루어지는 방향족 폴리아미드 스펀본드 부직포의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an optically anisotropic spinning dope by dissolving the aromatic polyamide in concentrated sulfuric acid, and extruded it onto a conveyor support which is defoamed and passed through a filter to pass through a detention. A method for producing an aromatic polyamide spunbond nonwoven fabric which consists of coagulating, neutralizing, washing with water and drying.
본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention is described in more detail as follows.
본 발명에서 방향족 폴리아미드는 방향족 디아민과 방향족 디에시드 클로라이드를 아미드계 또는 우레아계 중합용매 중에서 중합시켜 제조된다.In the present invention, the aromatic polyamide is prepared by polymerizing an aromatic diamine and an aromatic dieside chloride in an amide or urea polymerization solvent.
사용 가능한 아미드계 또는 우레아계 용매로는 N-메틸피롤리돈(NMP), 헥사메틸포스포아미드(HMPA), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), N,N-디메틸포름아미드(DMF), N,N,N',N'-테트라메틸우레아(TMU) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.Usable amide or urea solvents include N-methylpyrrolidone (NMP), hexamethylphosphoramide (HMPA), N, N-dimethylacetamide (DMAc), N, N-dimethylformamide (DMF) , N, N, N ', N'-tetramethylurea (TMU) or mixtures thereof can be used.
상기 중합용매에는 용해도와 최종제품의 고유점도를 향상시키기 위하여 CaCl2, LiCl, LiBr, AlCl3, ZnCl2또는 KI 등을 1종류 또는 2종류 이상 첨가할 수 있다.One or two or more kinds of CaCl 2 , LiCl, LiBr, AlCl 3 , ZnCl 2, or KI may be added to the polymerization solvent to improve solubility and intrinsic viscosity of the final product.
본 발명에서 사용가능한 방향족 폴리아미드의 대표적인 예는 등몰량의 파라페닐렌 디아민과 테레프탈로일 클로라이드를 중합시켜 얻어지는 폴리파라페닐렌 테레프탈아미드 중합체로서, 고유점도 3.0 이상을 갖는것이 바람직하다. 상기 고유점도가 3.5 미만인 경우에는 중합체의 황산도프가 이방성을 제대로 나타내지 못하며 최종 제품의 물성이 저하된다.Representative examples of the aromatic polyamide usable in the present invention are polyparaphenylene terephthalamide polymers obtained by polymerizing equimolar amounts of paraphenylene diamine and terephthaloyl chloride, preferably having an intrinsic viscosity of 3.0 or more. When the intrinsic viscosity is less than 3.5, the sulfate of the polymer does not properly exhibit anisotropy and the physical properties of the final product are lowered.
방사용 황산도프의 제조는 다음과 같다. 방향족 폴리아미드를 농도 99.0% 내지 100.1%의 진한 황산에 투입시켜 80℃ 온도에서 완전히 용해시키고 진공하에 탈포시킨 후 필터를 거쳐 방사구금으로 이송시킨다. 본 발명에서 방사구금은 오리피스 직경이 0.04㎜ 내지 0.12㎜인 것을 사용하는 것이 바람직하다.Preparation of the spinning dope sulfate is as follows. The aromatic polyamide is added to concentrated sulfuric acid at a concentration of 99.0% to 100.1%, completely dissolved at 80 ° C, degassed under vacuum, and then passed through a filter to the spinneret. In the present invention, it is preferable to use a spinneret having an orifice diameter of 0.04 mm to 0.12 mm.
다음에 방사구금을 통하여 압출 방사하여 얻어진 섬유상 물질을 이동하는 콘베이어에 받는다. 콘베이어를 진행시키는 방향의 수직방향으로 일정하게 움직이게 하면서 진행시킬 수도 있다. 콘베이어로서 사용가능한 것은 유리판, 스테인레스철판 등을 사용할 수 있으며, 내부식성을 갖는다면 어떤 재질의 것도 사용 가능하다. 또한 콘베이어는 메쉬 형태 또는 판상 형태의 것일 수 있다. 콘베이어의 이동속도와 방사속도에 따라서 스펀본드 부직포의 밀도를 조절할 수 있다.Next, the fibrous material obtained by extrusion spinning through a spinneret is received by a moving conveyor. The conveyor may be moved while constantly moving in the vertical direction in which the conveyor is advanced. What can be used as a conveyor can be a glass plate, a stainless steel plate, etc., If it has corrosion resistance, it can use any material. In addition, the conveyor may be in the form of a mesh or plate. The density of the spunbonded nonwoven fabric can be adjusted according to the moving speed and spinning speed of the conveyor.
방사구금에서 직하방으로 콘베이어 위로 토출된 황산도프는 완전히 고화된 상태가 아니기 때문에 서로 교락된다. 교락된 섬유상태 물질은 이후에 물 또는 황산 수용액인 응고액에 의해 응고된다.The sulfuric acid dope discharged directly above the conveyor from the spinneret is entangled with each other because it is not completely solidified. The entangled fibrous material is then coagulated by a coagulant which is water or aqueous sulfuric acid solution.
응고액에 의해 교락된 상태로 응고된 스펀본드 부직포는 산성을 띠므로 염기성 수용액으로 중화시키고 필요하면 과량의 물을 사용하여 수세한다. 중화단계에서는 중화액으로 수산화나트륨, 수산화칼슘 등의 수용액을 사용하며, 중화액을 스펀본드 부직포에 분무하거나 스펀본드 부직포를 중화액에 함침시키는 공정을 거치게 한다.The spunbonded nonwoven fabric coagulated by coagulation liquid is acidic, so it is neutralized with basic aqueous solution and washed with excess water if necessary. In the neutralization step, an aqueous solution such as sodium hydroxide or calcium hydroxide is used as the neutralizing solution, and the neutralizing solution is sprayed onto the spunbond nonwoven fabric or the spunbond nonwoven fabric is impregnated with the neutralizing liquid.
중화된 스펀본드 부직포를 고데트 로울러(godet roller)를 이용하여 건조하거나, 열풍 건조법으로 건조시킨다. 또한 고데트 로울러와 열풍의 조합을 사용하여 건조시킬 수 있다. 다른 실험실적 방법으로는 다리미와 같은 것을 사용하여 압착열에 의해 건조시킬 수도 있다.The neutralized spunbond nonwoven fabric is dried using a Godet roller or dried by hot air drying. It can also be dried using a combination of Godet rollers and hot air. Another laboratory method may be drying by pressing heat, such as by ironing.
하기에 본 발명의 바람직한 실시예를 기재하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the preferred embodiments of the present invention will be described in more detail.
[실시예 1]Example 1
A) 중합체의 제조A) Preparation of Polymer
무수 디메틸 아세트아미드 1000㎖에 첨가제로서 LiCl 37g을 첨가하여 용해시킨 후 온도를 60℃에 유지하고 여기에 파라페닐렌 디아민 54.4g을 넣고 충분히 교반하여 용해시켰다. 온도를 20℃까지 강하시킨 후 테레프탈로일 클로라이드 102.1g을 투입하여 중합을 실시하였다. 이렇게 하여 제조된 폴리파라페닐렌 테레프탈아미드 중합체의 고유점도는 5.8이었다.After dissolving 37 g of LiCl as an additive to 1000 ml of anhydrous dimethyl acetamide, the temperature was kept at 60 ° C, and 54.4 g of paraphenylene diamine was added thereto, followed by sufficient stirring. After the temperature was lowered to 20 ° C., 102.1 g of terephthaloyl chloride was added to carry out polymerization. The intrinsic viscosity of the polyparaphenylene terephthalamide polymer thus prepared was 5.8.
B) 방사용 황산도프의 제조B) Preparation of Spinning Doping Sulphate
A)의 방법으로 제조된 폴리파라페닐렌 테레프탈아미드를 99.7%인 황산에 중합체 고형분의 함량이 19.5중량%되게 녹여서 광학적 이방성을 갖는 방사용 황산도프를 제조하고 이를 진공도 0.3Torr에서 20분간 탈포하였으며 필터를 거쳐 방사구금으로 이송하고 기어펌프를 이용하여 직경 0.08㎜ 및 길이 0.24㎜의 오리피스 100개가 있는 방사구금을 통해 토출시켰다.The polyparaphenylene terephthalamide prepared by the method of A) was dissolved in 99.7% sulfuric acid with a polymer solid content of 19.5% by weight to prepare a spinning sulfuric acid dope having optical anisotropy, which was degassed at a vacuum degree of 0.3 Torr for 20 minutes. It was transferred to the spinneret through and discharged through a spinneret having 100 orifices of 0.08 mm in diameter and 0.24 mm in length using a gear pump.
C) 스펀본드 부직포의 제조C) Preparation of Spunbond Nonwovens
방사구금을 통해 섬유상으로 토출되는 물질을 섬유토출 방향의 수직방향으로 스테인레스 철판을 이동시키면서 또한 좌우로도 이동을 시키면서 철판에 받았다. 여기서 교락되면서 얻은 스펀본드 부직포 형태의 물질을, 스테인레스 철판에 받은 후 0.2초 이후에 4% 황산 수용액으로 응고시킨 후 2% 수산화나트륨 수용액을 분무하여 중화시킨 다음에 과량의 물을 분무하여 완전히 수세하였다. 중화 및 수세시킨 스펀본드 부직포를 로울에 감았으며 이후에 이렇게 제조된 스펀본드 부직포를 전기 다리미로 압착 건조시켰다.The material discharged into the fibrous form through the spinneret was received on the iron plate while moving the stainless steel plate in the vertical direction of the fiber discharge direction and also moving from side to side. The spunbonded non-woven material obtained by entangled here was solidified with 4% sulfuric acid aqueous solution after 0.2 seconds after being received in a stainless steel sheet, neutralized by spraying with 2% aqueous sodium hydroxide solution, and then washed thoroughly by spraying excess water. . The neutralized and washed spunbonded nonwoven fabric was wound around a roll, and the spunbonded nonwoven fabric thus prepared was pressed and dried with an electric iron.
상기한 바와 같이 하여 얻어진 스펀본드 부직포의 강도는 40㎏/3㎝이고, 열분해 시험에 의해 480℃에서 열분해가 시작되는 것을 확인하였다.The strength of the spunbonded nonwoven fabric obtained as described above was 40 kg / 3 cm, and it was confirmed by the thermal decomposition test that pyrolysis started at 480 degreeC.
[실시예 2]Example 2
A) 중합체의 제조A) Preparation of Polymer
무수 N-메틸피롤리돈 1000㎖에 첨가제로서 CaCl227g과 KI 20g을 넣어 녹인 후 60℃ 온도에 유지시키고 여기에 파라페닐렌디아민 54.4g을 넣고 충분히 교반하여 용해시켰다. 25℃까지 온도를 내린 후, 테레프탈로일 클로라이드 102.1g을 투입하여 중합을 실시하였다. 이렇게 제조된 폴리파라페닐렌 테레프탈아미드 중합체의 고유점도는 6.2였다.After dissolving 27 g of CaCl 2 and 20 g of KI as an additive in 1000 ml of anhydrous N-methylpyrrolidone, it was maintained at 60 ° C., 54.4 g of paraphenylenediamine was added thereto, and the mixture was sufficiently stirred to dissolve. After the temperature was lowered to 25 ° C., 102.1 g of terephthaloyl chloride was added to conduct polymerization. The intrinsic viscosity of the polyparaphenylene terephthalamide polymer thus prepared was 6.2.
B) 방사용 황산도프의 제조B) Preparation of Spinning Doping Sulphate
A)의 방법으로 제조된 폴리파라페닐렌 테레프탈아미드를 농도 99.4%인 황산에 녹여서 중합체 고형분의 함량이 19.9중량% 되게 녹여서 광학적 이방성을 갖는 방사용 황산도프를 제조하고 이를 진공도 0.2Torr에서 20분간 탈포시켰으며 필터를 거쳐서 구금으로 이송하고 기어펌프를 이용하여 직경 0.06㎜ 및 길이 0.18㎜의 오리피스 100개를 갖는 방사구금을 통해 토출시켰다.Dissolve the polyparaphenylene terephthalamide prepared by the method of A) in sulfuric acid with a concentration of 99.4% to dissolve the polymer solids to 19.9% by weight to prepare a spinning sulfate dope for optical anisotropy, and defoaming for 20 minutes at a vacuum degree of 0.2 Torr. It was conveyed to the mold through the filter and discharged through a spinneret having 100 orifices of 0.06 mm in diameter and 0.18 mm in length using a gear pump.
C) 스펀본드 부직포의 제조C) Preparation of Spunbond Nonwovens
방사구금을 통해 섬유상으로 토출되는 물질을 섬유 토출 방향의 수직방향으로 스테인레스 철판을 이동시키면서 또한 좌우로도 이동을 시키면서 철판에 받았다. 구금 밑으로 이동하는 철판 위에 10% 황산 용액을 분무시켰다. 철판 위에서 교락되면서 얻은 스펀본드 부직포 형태의 물질을, 스테인레스 철판에 받은 후 0.1초 후에 4% 황산 수용액으로 응고시킨 후 1% 수산화나트륨 수용액을 분무하여 중화시킨 다음에 과량의 물을 분무하여 완전히 수세시켰다. 중화 및 수세시킨 스펀본드 부직포를 로울에 감았으며 이후에 이렇게 제조된 스펀본드 부직포를 전기 다리미로 압착 건조시켰다.The material discharged in the form of fiber through the spinneret was received in the iron plate while moving the stainless steel plate in the vertical direction of the fiber discharge direction, and also moving from side to side. A 10% sulfuric acid solution was sprayed onto the iron plate moving under detention. The spunbonded nonwoven material obtained by entanglement on the iron plate was solidified with 4% sulfuric acid aqueous solution 0.1 seconds after being received in a stainless steel plate, neutralized by spraying with 1% aqueous sodium hydroxide solution, and then thoroughly washed by spraying excess water. . The neutralized and washed spunbonded nonwoven fabric was wound around a roll, and the spunbonded nonwoven fabric thus prepared was pressed and dried with an electric iron.
상기한 바와 같이 하여 얻어진 스펀본드 부직포의 강도는 37㎏/3㎝이고, 열분해 시험에 의해 520℃에서 열분해가 시작되는 것을 확인하였다.The strength of the spunbonded nonwoven fabric obtained as described above was 37 kg / 3 cm, and it was confirmed by the pyrolysis test that pyrolysis started at 520 ° C.
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KR1019930022366A KR0125706B1 (en) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | Method of manufacturing aromatic polyamide spunbond nonwoven fabrics |
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KR1019930022366A KR0125706B1 (en) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | Method of manufacturing aromatic polyamide spunbond nonwoven fabrics |
Publications (2)
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KR950011684A KR950011684A (en) | 1995-05-15 |
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KR1019930022366A KR0125706B1 (en) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | Method of manufacturing aromatic polyamide spunbond nonwoven fabrics |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20170018589A (en) * | 2015-08-10 | 2017-02-20 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Method of manufacturing wet type aramid non-woven fabric |
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1993
- 1993-10-26 KR KR1019930022366A patent/KR0125706B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20170018589A (en) * | 2015-08-10 | 2017-02-20 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Method of manufacturing wet type aramid non-woven fabric |
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KR950011684A (en) | 1995-05-15 |
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