KR100229833B1 - 미립자 함침된 아라미드섬유사의 제조방법 - Google Patents

미립자 함침된 아라미드섬유사의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100229833B1
KR100229833B1 KR1019940704595A KR19940704595A KR100229833B1 KR 100229833 B1 KR100229833 B1 KR 100229833B1 KR 1019940704595 A KR1019940704595 A KR 1019940704595A KR 19940704595 A KR19940704595 A KR 19940704595A KR 100229833 B1 KR100229833 B1 KR 100229833B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
yarn
fibers
liquid
fiber
aramid
Prior art date
Application number
KR1019940704595A
Other languages
English (en)
Other versions
KR950702022A (ko
Inventor
쩌-슝 슈
Original Assignee
미리암디. 메코너헤이
이.아이,듀우판드네모아앤드캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미리암디. 메코너헤이, 이.아이,듀우판드네모아앤드캄파니 filed Critical 미리암디. 메코너헤이
Publication of KR950702022A publication Critical patent/KR950702022A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100229833B1 publication Critical patent/KR100229833B1/ko

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D02G3/04—Blended or other yarns or threads containing components made from different materials
    • D02G3/047—Blended or other yarns or threads containing components made from different materials including aramid fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F11/00—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture
    • D01F11/04—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of synthetic polymers
    • D01F11/08—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of synthetic polymers of macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/60—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides
    • D01F6/605—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides from aromatic polyamides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/40—Yarns in which fibres are united by adhesives; Impregnated yarns or threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/51—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with sulfur, selenium, tellurium, polonium or compounds thereof
    • D06M11/55—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with sulfur, selenium, tellurium, polonium or compounds thereof with sulfur trioxide; with sulfuric acid or thiosulfuric acid or their salts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/73—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof
    • D06M11/74—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof with carbon or graphite; with carbides; with graphitic acids or their salts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/77—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with silicon or compounds thereof
    • D06M11/79—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with silicon or compounds thereof with silicon dioxide, silicic acids or their salts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M23/00—Treatment of fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, characterised by the process
    • D06M23/10—Processes in which the treating agent is dissolved or dispersed in organic solvents; Processes for the recovery of organic solvents thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2929—Bicomponent, conjugate, composite or collateral fibers or filaments [i.e., coextruded sheath-core or side-by-side type]
    • Y10T428/2931—Fibers or filaments nonconcentric [e.g., side-by-side or eccentric, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Abstract

본 발명은 섬유의 표면에 입자를 매립시키기 위하여 팽윤 용매 중의 입상 물질의 분산액으로 아라미드 섬유를 처리하는 방법에 관한 것이다.

Description

[발명의 명칭]
미립자 함침된 아라미드 섬유사의 제조 방법
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 방법을 수행하는데 유용한 장치를 간략하게 나타낸 도면이다.
제2도는 본 발명의 방법에 의해 제조된 수개의 개개의 필라멘트의 횡단면의 사진이다.
제3도는 본 발명에 속하지 않는 방법으로 처리한 수개의 개개의 필라멘트의 횡단면의 사진이다.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경]
[발명의 분야]
본 발명은 개개의 섬유 표면에 매립된 입상 물질을 갖는 아라미드 섬유사를 제조하는 방법에 관한 것이다.
[선행 기술의 설명]
1974년 7월 9일 특허된 산더스(Sanders)의 미합중국 특허 제3,823,035호는 모노필라멘트의 표면에 나일론을 용해시키고, 용해된 나일론을 카본 블랙과 접촉시킴으로써 카본 블랙 입자를 나일론 모노필라멘트의 표면에 퍼트리는(suffusing)방법을 개시하고 있다.
1991년 1월 15일 특허된 하츨러(Hartzler)의 미합중국 특허 제4,985,046호에는 아라미드 섬유의 표면을 진한 황산으로 처리하여 염료 및 염료 촉진제를 보다 잘 받아들일 수 있는 섬유를 제조하는 방법이 기재되어 있다.
1985년 6월 25일 특허된 아오끼(Aoki) 등의 미합중국 특허 제4,525,384호는 수성 분산액을 사용한 피복 방법으로 섬유의 표면에 입상 스페이서 물질을 점착시킴으로써 필라멘트 사이의 접착을 방지하는 방향족 폴리아미드 필라멘트사의 열처리 방법을 개시하고 있다.
[발명의 요약]
본 발명은
a)(ⅰ)중합체 물질을 팽윤시킬 수 있는 제1액체 및 (ⅱ) 그 안에 분산된 미분 입상 물질을 포함하여 이루어진 액상계를 제공하는 단계,
b)건조시킨 중합체 물질의 개개의 필라멘트가 다수개 모여 이루어진 사(yarn)를 필라멘트의 표면에서 중합체 물질을 팽윤시키기에 충분한 시간 동안 상기 액상계와 접촉시키는 단계, 및
c)팽윤된 중합체 물질을 제1액체에 대해서는 용매이고, 중합체 물질에 대해서는 비용매인 제2액체와 접촉시키는 단계를 포함하는, 서로 분리된 개개의 필라멘트들을 가지며 개개의 필라멘트 표면에 부분적으로 매립된 미분 입상 물질을 갖는 중합체 물질의 개개의 필라멘트가 다수개 모여 이루어진 사를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명은 또한 개개의 필라멘트 표면에 부분적으로 매립된 미분 입상 물질을 갖는, 상기 방법에 따른 모노필라멘트사 제품을 제공한다.
필라멘트의 중합체 물질은 바람직하게는 아라미드이고, 이 아라미드는 바람직하게는 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)이다. 입상 물질은 바람직하게는 그라파이트이다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 표면의 매우 얇은 층 내에 매립된 입상 물질을 갖는 섬유에 관한것이다. 다양한 목적을 위해 이러한 섬유가 요구되고 있다. 마모성 입자는 섬유의 마손성 또는 마찰 계수를 증가시키기 위하여 섬유내에 매립될 수 있다. 유활제 입자는 마찰 계수를 감소시키기 위하여 매립될 수 있다. 전도성 입자는 전기 전도성 표면을 생성시키기 위하여 매립될 수 있다. 본 발명은 구체적으로 전도성 입자가 그 안에 매립되어 있어 전도성 표면을 갖는 섬유를 생성시키게 되는 섬유에 관한 것이다. 상기 섬유는 고주파 에너지 흡수제, 전해 도금, 자동차 점화 케이블의 전구 물질로서 및 대전방지 섬유로서 유용하다.
"섬유"란 연속 또는 단섬유 또는 필라멘트를 의미한다. 본 발명의 비절단 섬유는 연속 필라멘트사로 제조되고, 본 발명의 섬유는 절단 및 필요에 따라 정제에 의해 스테이플 또는 플록(floc) 또는 펄프를 제조하는데 사용된다. 이렇게 제조된 본 발명의 프테이플 또는 플록 또는 펄프는 본 발명의 방법에 의해 개질되지 않은 단섬유로부터 통상적으로 제조되는 동일 제품을 제조하는데 사용된다.
"아라미드"란 아미드(-CO-NH-) 결합의 적어도 85%가 2개의 방향족 고리에 직접적으로 결합된 폴리아미드를 의미한다. 아라미드와 함께 첨가제가 사용될 수 있으며, 본 발명을 실행하는데 있어서, 최대 20중량%의 기타 중합체 물질이 아라미드와 함께 블렌딩될 수 있거나, 또는 아라미드의 디아민 대신 다른 디아민을 10%만큼 갖거나 또는 아라미드의 이산 염화물 대신 다른 이산 염화물을 10%만큼 갖는 공중합체를 사용할 수 있다는 것을 발견하였다. 미합중국 특허 제5,073,440호에 개시되어 있는 바와 같이, PPD-T는 또한 폴리비닐 피롤리돈과 폴리(p-페닐렌테레프탈아미드)의 조합물을 포함할 수도 있다.
파라-아라미드가 본 발명의 섬유중의 제1의 아라미드이고, 폴리(p-페닐렌테레프탈아미드) (PPD-T)가 바람직한 파라-아라미드이다. PPD-T는 p-페닐렌 디아민과 테레프탈로일 클로라이드의 몰-대-몰 중합반응으로부터 생성된 단일중합체를 의미한다. PPD-T는 또한 다른 방향족 디아민 및 다른 방향족 이산 염화물, 예를들면 옥사디아닐린, 2, 6-나프탈로일 클로라이드 또는 클로로- 또는 디클로로테레프탈로일 클로라이드를 혼입시켜 얻은 공중합체를 의미하는데, 단 여기서 다른 방향족 디아민 및 방향족 이산 염화물은 이방성(異方性) 스핀 도프의 제조가 가능한 양으로 존재해야 한다. PPD-T의 제법은 미합중국 특허 제3,869,429호, 동 제4,308,374호 및 동 제4,698,414호에 기재되어 있다.
본 발명의 섬유는 통상적으로 바람직한 중합체 물질의 액상 용액으로부터 방사된다. 아라미드의 경우, 방사는 통상적으로 응고욕 내로의 습식 방사이고, 파라-아라미드의 경우, 습식 방사는 통상적으로 에어-갭(air-gap)방사로 알려져 있는 것이다. 파라-아라미드의 경우, 방사 용액은 일반적으로 이방성이다.
본 발명의 섬유-처리 방법은 다수개의 섬유사 상에서 행해지고, 개개의 섬유는 인접하고 있는 섬유로부터 분리되어 결합되지 않은 상태로 있다. 종종 많은 부피의 섬유를 처리해야 할 필요가 있으며 섬유들을 서로서로 분리된 개개의 상태로 유지해야 하기 때문에, 다수개의 섬유사 중에서 개개의 섬유를 처리할 수 있다는 것은 매우 중요하다. 본 발명의 방법은 필라멘트 사이의 접착 없이 멀티필라멘트사 중의 개개의 섬유의 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 방법은 미리 건조시킨 아라미드 섬유 상에서 행한다. 방사된, 그러나 건조되지 않은 아라미드 섬유는 선행 기술의 방법에 의해 처리될 수 있으나, 일단 건조되면 아라미드 섬유의 구조가 붕괴되고 폐쇄된다. 일단 건조되면, 아라미드 섬유사는 섬유 구조가 다소 개방되지 않는 한 입상 고상물으로 함침시킬 수 없다.
본 발명의 방법에 의해 섬유들이 분리되어 있는 관계를 유지하면서 사 또는 토우(tow) 중의 개개의 섬유의 표면을 함침시키기 위해서는 함침되는 섬유의 표면이 팽윤되어야 하며 함침 단계를 위한 제제 중에 용해되지 않아야 하는 것이 중요하다. PPD-T의 경우, 섬유의 표면을 팽윤시키는데 사용되는 액상계는 조심스럽게 조절된 농도의 황산이다. 88%보다 큰 농도의 황산에 PPD-T를 노출시키면 PPD-T의 용해가 발생하고, 70% 내지 88% 범위의 황산에 PPD-T를 노출시키면 PPD-T의 팽윤이 발생한다는 것이 발견되었다. 88%보다 큰 농도의 황산을 사용하여 본 발명을 실행하면 개개의 섬유의 표면이 섬유들이 인접하는 섬유와 접착하는 정도까지 용해된 섬유사가 얻어진다. 왕산 농도가 70% 내지 88% 범위일 때, PPD-T섬유의 표면은 단지 팽윤될 뿐, 인접하는 섬유들과 함께 접착되지 않는다. 70%의 농도 이하의 황산은 PPD-T에 대한 팽윤제로서는 부적합한 것 같다.
섬유를 팽윤시키기 위한 액상계를 제조하는데 있어서, 섬유의 중합체 물질을 용해시키지 않고 팽윤시키는 것으로 알려진 액체가 선택된다. 70% 내지 88% 농도 범위의 황산이 이러한 PPD-T를 팽윤시키기 위한 액상계이다. 액상계는 조합물이 계의 요구 사항을 만족시키는 경우 액체들의 조합물로 이루어질 수 있다. 다르게 생각하면, 황산은 산과 물의 조합물이다.
팽윤된 섬유 표면 내로의 매립용 입상 물질은 의도하는 목적을 달성할 수 있도록 선택된다. 입상 물질은 액상계와 비반응성이어야 하고, 액상계와 부드러운 유동성 분산액을 형성할 수 있어야 하며, 작은 입도, 바람직하게는 1마이크로미터 미만의 입도를 갖는 것이어야 한다. 예를 들면, 본 발명에 사용된 그라파이트의 평균 입도는 0.5마이크로미터의 범위 내이다. 입상 물질은 분산액 100g당 1 내지 10g의 농도로 액상계 중에 분산되어야 한다. 비록 본 발명의 잇점이 모든 농도의 입상 물질을 사용함으로써 실현될 수 있지만, 지켜야 할 신제상의 제한이 있다. 예를 들면, 분산액 100g 당 5g 미만의 그라파이트 농도는 일반적으로 받아들일 수 없을 정도로 높은 전기 저항을 갖는 섬유를 생성시킨다는 것을 발견하였다. 입상 물질의 상한 농도는 일반적으로 편의상의 문제이다. 분산액 100g 당 약 10g을 초과하는 그라파이트 농도에서는 분산액이 너무 점성으로 되어 효과적으로 사용할 수 없다는 것을 발견하였다.
입상 물질은 하기되는 임의의 것일 수 있다:
전기 및 윤활제 분야의 경우, 카본 블랙, 그라파이트 등;
촉매 지지체 분야의 경우, 제올라이트 등; 및
기계적 분야의 경우, 규산 납, 버미큘라이트 등.
본 발명의 방법에 의해 처리되는 연속사는 전체적으로 임의의 선형 밀도를 갖는 것일 수 있고, 임의의 갯수의 개개의 필라멘트가 모여 이루어질 수 있다. 본 발명의 제1의 잇점은 이 방법이, 섬유들이 사 또는 토우 형태로 있고, 처리된 사 제품이 서로 분리되어 있어 인접 필라멘트와 접착하지 않는 개개의 필라멘트를 가지면서, 입상 물질로 섬유를 매립시키는 것이 가능하도록 한다는 점에 있다. 본 발명의 방법에 의한 처리에 적합한 사는 단지 사 중의 모든 필라멘트가 액상계와 접촉해야 한다는 필요에 의해서만 그 크기가 제한된다. 처리하기 위한 사는 일반적으로 50 내지 15,000 데니어이고, 보통 1.25 내지 2.25 데니어를 갖는 개개의 필라멘트로 이루어진다. 본 발명의 방법에 의해 처리되는 섬유는 미리 건조되어야 한다.
처리하고자 하는 사는 바람직하게는 액상계 중에 침지됨으로써, 액상계와 접촉된다. 접촉은 또한 입상 물질의 분산 및 분산된 입상 물질과 팽윤된 섬유와의 접촉을 유지하도록 주의를 하면서 스프레잉, 브러슁, 도우빙(daubing)등에 의해서도 행할 수 있다. 액상계와 사의 접촉 시간은 섬유의 중합체 물질을 팽윤시키는데 필요한 시간이다. 팽윤 시간은 액상계의 온도 및 섬유 자체의 유래와 다소관계있다.
PPD-T로부터 제조한 섬유의 경우, 팽윤 시간은 또한 황산의 농도와도 관계있다. 즉, 농도가 높을수록 그리고 온도가 높을수록 팽윤 시간은 짧아 진다. PPD-T 섬유는 25℃의 87% 황산 중에서 30초 동안의 침지에 의해 적절하게 팽윤된다. 보다 긴 시간(예를 들면, 5분 이상)동안의 접촉은 섬유내의 점착성 및 섬유-대-섬유 접착을 야기시키는 약간의 용해를 일으키는 경향이 있다.
팽윤과 용해 사이의 차이에 대한 실험으로서, PPD-T 섬유를 각종 농도의 황산으로 처리하고 섬유의 중량 손실을 측정하였다. 섬유 샘플을 에탄올 및 아세톤으로 세척하고, 건조시키고 칭량하였다. 샘플을 산욕(酸浴) 중에 넣고, 한 경우에는 1분 동안, 그리고 다른 경우에는 5분 동안 부드럽게 교반하였다. 이어서, 샘플을 물로 세척하고, 건조하고 칭량하였다. 시험 결과를 하기에 나타내었다:
PPD-T 섬유의 경우, 약 89중량% 이상의 농도를 갖는 황산은 중합체 물질의 용해를 이끌어 본 발명의 실행에 사용할 수 없다는 것을 알 수 있다.
액상계와 섬유의 접촉은 섬유 표면에서의 중합체 물질의 팽윤 및 완전하게 이해되지는 않은 기작에 의해 팽윤된 표면 내로의 입상 물질의 매립을 야기시킨다.
액상계와 섬유의 접촉 후, 섬유는 제1액체에 대한 용매이고 중합체 물질에 대해서는 비용매인 제2액체와 접촉한다. 이러한 접촉의 효과는 제1액체가 중합체 물질의 팽윤된 부피로부터 흡수되어 나오고, 결과적으로 중합체 물질은 수축되거나 붕괴되어 그의 비팽윤 상태로 돌아가게 된다. 소위-붕괴에 있어서, 중합체 물질은 입상 물질의 개개의 입자들 주위에서 수축하고 이들은 둘러싸거나 또는 부분적으로 매립시킨다. 이러한 제1액체의 흡수에 필요한 시간은 대략 5초 정도로 매우 짧고, 어느 정도는 제2액체의 온도의 함수이다. 제2액체의 온도가 결정적인 것은 아니지만, 제2액체의 온도를 5 내지 25℃로 유지하는 것이 관례이다.
본 발명의 실행에 대해서는 제1도를 참고로 하여 구체적으로 설명한다.
처리하기 위한 사를 보빈(1)로부터 끌어내어 핀(10 및 11)의 위 및 아래를 지나 그라파이트/황산 분산액(3)을 함유하는 관(2)의 입구(4)를 통해 위쪽으로 통과시켰다. 사는 통과할 수 있지만 매우 점성인 분산액(3)이 배출되는 것을 실질적으로 막을 수 있도록 입구(4)를 단단히 조였다. 사는 관(2)를 통과함에 따라 분산액(3)이 피복되고, 단단히 조여진 출구(5)를 지나면서 둘러싸여져 있는 과량의 분산액(3)이 사로부터 벗겨져서 챔버(6)내로 들어간다. 이어서 사는 사의 피라멘트와 분산액(3)이 확실하게 접촉할 수 있도록 사를 연전(延展)시키는 롤(7)위를 지나간다. 관(2) 및 챔버(6) 내에서는 액상계가 물에 의해 오염되는 것을 방지하기 위하여 질소 블랭킷을 유지해야 한다. 사는 홀(8)을 통과하여 핀(12)를 지하 욕(9) 내로 들어가고, 거기에서는 일정하게 물이 보충되는 욕을 통해 롤들(13)상을 반복적으로 통과하여 철저하게 세척되도록 한다. 아라미드 섬유 및 황산 액상계의 경우, 세척된 사는 이어서 중화 및 권취(14)(도면에 나타나 있지 않음) 상을 통과하면서 약 8중량%의 중탄산 나트륨 용액과 접촉하고 중화를 위해 수세된 다음 텐션 게이트를 지한 드라이버 롤 상으로 안내되어 보빈 상에 해사(解絲)된다.
[시험 방법]
[전기 저항]
처리된 사 부분으로부터 절단한 습윤 샘플 중의 6in 떨어진 2지점을 알루미늄 호일의 얇은 스트립(폭 2mm)으로 둘러쌌다. 샘플을 각 알루미늄 호일 조각에서 클램핑시키고, 클램프를 전기 저항 측정 터미날로 사용하였다. 습윤 샘플을 개개의 필라멘트들이 서로 밀접하게 접촉할 수 있도록 건조시키면서 클램프들 사이에 단단하게 고정시켰다. 전위계로 저항을 측정하였다. 샘플이 건조될 때까지는 판독한 저항을 기록하지 않았다. 일단 "As Made" 저항이 기록되면, 샘플을 클램프를 여전히 그 위에 둔 상태로 유리판에 대해 티슈로 문지르고 "Rubbed" 저항을 측정하였다. 전기 저항은 k/15㎝(k/6 in)로 나타내었다.
[데니어]
사의 데니어를 길이를 알고 있는 사를 칭량하여 측정하였다. 데니어는 9000m길이의 사의 중량(g)으로 정의한다.
[바람직한 실시태양의 설명]
[실시예 1 내지 7]
멀티필라멘트 아라미드사를 황산 중의 그라파이트의 분산액을 함유하는 저장조로 보냈다. 사는 1000개의 필라멘트를 가지며, 약 1500 데니어이고, E. I. du Pont de Nemours and Company에 의해 상표명 Kevlar 29로 시판되고 있는 PPD-T 제품이다. 사는 각 필라멘트가 분산액에 의해 젖을 수 있도록 롤러를 지나가며 사의 속도는 사와 분산액의 접촉 시간의 조절을 유지할 수 있도록 조절된다. 이와같은 접촉 후 사를 약 8중량%의 중탄산 나트륨을 갖는 중화욕 중에 침지시킨 다음 사를 물로 충분히 세척하였다. 처리사를 텐션 게이트를 통해 드라이브 롤로 보내고 보빈 상에 해사하였다.
상기한 단계들을 잇따라 연속적으로 행하였다. 텐션 게이트와 드라이브 롤사이의 장력은 함침된 사의 전기 전도도의 균질성을 향상시키기 위하여 데니어 당 0.3g이상이어야 한다는 것을 발견하였다. 허용가능하게 낮은 값(약 300k/15㎝)의 전기 저항을 나타내는 섬유를 생성시키기 위하여 산 농도는 70중량%보다커야 한다는 것을 발견하였다. 300k/15㎝보다 작은 저항을 나타내기 위하여 본 발명의 방법에 따른 그라파이트-피복된 사 제품은 적어도 4중량%의 그라파이트를 함유한다는 것을 발견하였다. 또한, 가장 가혹한 조건(60초 동안 87% H2SO4)으로 처리한 그라파이트-피복된 사 제품은 여전히 원래의(비처리) 사 파괴 하중의 적어도 85%를 보유한다는 것을 발견하였다.
산 농도가 약 88중량% 이하이고 각 필라멘트가 그라파이트로 함침되는 한처리된 필라멘트들은 완전히 분리가능하다. 처리된 사의 전기 저항은 사를 건조한 경질의 표면에 대해 문질렀을 때 크게 영향을 받지 않는다. 광학 현미경 하에서의 관찰은 산 농도를 85 내지 88중량%로 유지하였을 때 필라멘트 표면이 뚜렷한 길이방향의 크랙을 가지며 그라파이트가 그 크랙내에 포함된다는 것을 보여주었다.
실시예 1 내지 7의 결과를 하기 표에 나타낸다:
처리 결과 사가 열화되는지를 알아보기 위하여, 실시예 1 및 2로부터 얻은 사에 대해 파괴 하중을 측정하였다. 비처리 대조용 사는 32.7kg(72.1 파운드)의 파괴 하중을 나타냈다. 실시예 1 및 2의 처리 사는 각각 29.2 및 28.2kg(64.5 및 62.1 파운드)의 파괴 하중을 나타냈다. A 및 B에 대한 값은 각각 별도로 행한 독립된 샘플에 대한 값을 나타낸다.
제2도는 실시예 1의 처리 섬유의 630배로 확대한 횡단면 사진이다. 각 섬유 주위의 넓고 어두운 경계는 본 발명의 방법에 의해 섬유 표면에 부분적으로 매립된 그라파이트이다. 제3도는 실시예 5의 처리 섬유의 630배로 확대한 횡단면 사진이다. 확실한 경계가 없다는 것은 처리 과정 중에 매리되거나 부착된 그라파이트가 거의 또는 전혀 없다는 것을 의미한다.
[실시예 8]
본 발명의 실행에서 미립자의 매립에 미치는 습식 함침된 섬유의 기계적 작용의 영향을 실험하기 위하여, 액상계 그라파이트 분산액과의 접촉 동안 사의 장력을 증가시키기 위하여 텐션 게이트와 드라이브 롤 사이에 한 쌍의 세라믹 봉을 장착한 것을 제외하고는 실시예 1의 방법을 반복하였다. 실시예 1의 사를 동일한 액상계와 함께 사용하였고, 접촉 시간은 60초였다. 세라믹 봉과 드라이브 롤 사이의 사의 장력은 약 800g(데니어 당 약 0.5g)이었다. 처리된 사는 8.9중량%의 그라파이트를 함유하였다. 3개의 방해받지 않은 샘플, 즉 처리된 사의 한 부분으로부터 절단한, 서로 가볍게 접촉하고 있는 필라멘트들의 전기 저항(k/15㎝)은 4.5, 4.8 및 4.6이었다. 필라멘트들을 완전히 분기시키기 위하여 사를 약하게 방해했을 때 전기 저항은 5.3, 4.8 및 4.6으로 실제로 변하지 않았다. 방해받지 않은 샘플과 방해한 샘플들 사이의 전기 저항의 차이는 매우 작았다.
비교하기 위하여, 그라파이트 피복된 사를 세라믹 봉 상에서의 인장없이 제조하였다. 이 경우 사의 장력은 약 190g(데니어 당 약 0.12g)이었다. 처리된 사는 9.6중량%의 그라파이트를 함유하였다. 처리된 사의 한 부분으로부터 절단한 3개의 방해받지 않은 샘플의 전기 저항은 6.1, 6.3 및 6.7이었다. 필라멘트들을 완전히 분리시키기 위하여 사를 약하게 방해했을 때 전기 저항은 11.0, 11.5 및 11.7으로 이동하였다. 팽윤된 중합체의 붕괴, 중화 및 세척 후의 증가된 장력은 전기 저항을 훨씬 더 감소시킨다는 것을 발견하였다.

Claims (5)

  1. a)(ⅰ)아라미드 중합체 물질을 팽윤시킬 수 있는 70 내지 88%농도의 황산인 제1액체 및 (ⅱ)그 안에 분산액 100g 당 1 내지 10g의 농도로 분산된 미분입상 물질을 포함하여 이루어진 액상계를 제공하는 단계,
    b)아라미드 중합체 물질의 개개의 필라멘트가 다수개 모여 이루어진 사(yarn)를 필라멘트의 표면에서 아라미드 중합체 물질을 팽윤시키기에 충분한 시간동안 상기 액상계와 접촉시키는 단계, 및
    c)팽윤된 아라미드 중합체 물질을 제1액체에 대해서는 용매이고, 중합체 물질에 대해서는 비용매인 제2액체와 접촉시키는 단계를 포함하는, 서로 분리된 개개의 필라멘트들을 가지면 개개의 필라멘트 표면에 부분적으로 매립된 미분 입상 물질을 갖는 아라미드 중합체 물질의 미리 건조시킨 개개의 필라멘트가 다수개 모여 이루어진 사의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중합체 물질이 파라-아라미드인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 중합체 물질이 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 입상 물질이 점토, 실리카 또는 그라파이트인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2액체가 물인 방법.
KR1019940704595A 1992-06-17 1993-06-14 미립자 함침된 아라미드섬유사의 제조방법 KR100229833B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/899,897 US5298028A (en) 1992-06-17 1992-06-17 Method of making a yarn of particulate-impregnated aramid fibers
US7/899897 1992-06-17
US07/899,897 1992-06-17
PCT/US1993/005501 WO1993025748A1 (en) 1992-06-17 1993-06-14 Making a yarn of particulate-impregnated aramid fibers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR950702022A KR950702022A (ko) 1995-05-17
KR100229833B1 true KR100229833B1 (ko) 1999-11-15

Family

ID=25411705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940704595A KR100229833B1 (ko) 1992-06-17 1993-06-14 미립자 함침된 아라미드섬유사의 제조방법

Country Status (7)

Country Link
US (2) US5298028A (ko)
EP (1) EP0646194B1 (ko)
JP (1) JP3183515B2 (ko)
KR (1) KR100229833B1 (ko)
DE (1) DE69305853T2 (ko)
TW (1) TW240256B (ko)
WO (1) WO1993025748A1 (ko)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5475185A (en) * 1992-04-01 1995-12-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Shielded cable
DE4244731A1 (de) * 1992-05-08 1994-04-21 Gerd Ebert Nähfaden, hiermit vernähtes Flächengebilde sowie Verfahren zur Herstellung einer spritzwasserdichten Naht
US5851668A (en) * 1992-11-24 1998-12-22 Hoechst Celanese Corp Cut-resistant fiber containing a hard filler
US6162538A (en) * 1992-11-24 2000-12-19 Clemson University Research Foundation Filled cut-resistant fibers
US5744090A (en) * 1997-01-13 1998-04-28 Xerox Corporation Process for the manufacture of conductive fibers usable in electrostatic cleaning devices
US6001475A (en) * 1998-10-20 1999-12-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Silver-containing poly(p-phenylene terephthalamide)/sulfonated polyaniline composite fibers
ZA996983B (en) * 1998-11-25 2000-05-18 Inventio Ag Sheathless synthetic fiber rope.
US6248274B1 (en) 1999-09-21 2001-06-19 Playtex Products, Inc. Method of manufacturing a catamenial/tampon device
US6635205B2 (en) 1999-09-21 2003-10-21 Playtex Products, Inc. Method of manufacturing a catamenial/tampon device
KR20010086868A (ko) * 2000-03-03 2001-09-15 김원배 질석 및 진주암 분말을 함유하는 섬유원사
EP1435407A1 (en) * 2003-01-02 2004-07-07 Teijin Twaron B.V. Aramid filament yarn provided with a conductive finish
US8061269B2 (en) 2008-05-14 2011-11-22 S.C. Johnson & Son, Inc. Multilayer stencils for applying a design to a surface
US20080282642A1 (en) * 2005-06-07 2008-11-20 Shah Ketan N Method of affixing a design to a surface
US8846154B2 (en) 2005-06-07 2014-09-30 S.C. Johnson & Son, Inc. Carpet décor and setting solution compositions
US20070277849A1 (en) 2006-06-06 2007-12-06 Shah Ketan N Method of neutralizing a stain on a surface
US7776108B2 (en) 2005-06-07 2010-08-17 S.C. Johnson & Son, Inc. Composition for application to a surface
CA2610730C (en) 2005-06-07 2013-04-23 S. C. Johnson & Son, Inc. Method of neutralizing a stain on a surface
US8557758B2 (en) 2005-06-07 2013-10-15 S.C. Johnson & Son, Inc. Devices for applying a colorant to a surface
US7727289B2 (en) 2005-06-07 2010-06-01 S.C. Johnson & Son, Inc. Composition for application to a surface
JP2008274089A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Akebono Brake Ind Co Ltd 有機系摩擦調整材
CH700932B1 (de) * 2007-05-14 2010-11-15 List Holding Ag Verfahren und Anlage zum Herstellen einer Spinnlösung für die Herstellung einer Polymerfaser.
WO2013166086A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for obtaining low residual aramid materials
WO2016154563A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 Cocona, Inc. Enhanced meta-aramid and para-aramid textiles, garments, and methods
US9598797B1 (en) * 2016-09-01 2017-03-21 E I Du Pont De Nemours And Company Carbon-containing arc-resistant aramid fabrics from dissimilar yarns
EP3691701B8 (en) 2017-10-06 2021-12-22 DSM IP Assets B.V. Method of making an osteoconductive polymer article and an osteoconductive polymer article thus made
EP3691700B1 (en) * 2017-10-06 2021-08-11 DSM IP Assets B.V. Method of making an osteoconductive fibrous article and a medical implant comprising such osteoconductive fibrous article
CN109137481B (zh) * 2018-07-24 2020-06-02 东华大学 一种基于材料溶胀收缩的功能改性的方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA995071A (en) * 1972-07-14 1976-08-17 Dow Badische Company Electrically-conductive textile fiber
US4255487A (en) * 1977-05-10 1981-03-10 Badische Corporation Electrically conductive textile fiber
JPS6054727B2 (ja) * 1980-01-31 1985-12-02 株式会社デンソー 雑音防止用高圧抵抗電線
EP0121132B1 (en) * 1983-03-07 1987-01-21 Teijin Limited Process for producing wholly aromatic polyamide filaments heat-treated under tension
US4545835A (en) * 1983-06-15 1985-10-08 Badische Corporation Method of forming supported antistatic yarn
ATE28909T1 (de) * 1983-07-04 1987-08-15 Akzo Nv Mit schmierenden partikeln impraegniertes aromatisches polyamidgarn, verfahren zur herstellung dieses garnes und dasselbe enthaltendes dichtungsmaterial oder seil.
US4525168A (en) * 1984-01-27 1985-06-25 Professional Chemical & Color, Inc. Method of treating polyaramid fiber
US4985041A (en) * 1986-11-10 1991-01-15 Ralph Matalon Dye assistant composition for hydrophobic fibers
US4704311A (en) * 1985-12-04 1987-11-03 Basf Corporation Process for making electrically conductive textile filaments
US4759770A (en) * 1986-05-14 1988-07-26 Burlington Industries, Inc. Process for simultaneously dyeing and improving the flame-resistant properties of aramid fibers
US4814222A (en) * 1986-05-14 1989-03-21 Burlington Industries, Inc. Aramid fibers with improved flame resistance
DE3776654D1 (de) * 1987-06-10 1992-03-19 Basf Corp Verfahren zum herstellen von leitfaehigen textilen fasern.
EP0327736A1 (en) * 1988-02-12 1989-08-16 Akzo N.V. Process for the manufacture of packing yarn
DE68912367T2 (de) * 1988-03-02 1994-09-01 Teijin Ltd Oberflächenmodifizierte, vollaromatische Polyamidfaser und Verfahren zu ihrer Herstellung.
US5034719A (en) * 1989-04-04 1991-07-23 Prestolite Wire Corporation Radio frequency interference suppression ignition cable having a semiconductive polyolefin conductive core
US4985046A (en) * 1989-06-09 1991-01-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing poly (paraphenylene terephthalamide) fibers dyeable with cationic dyes
FR2671110B1 (fr) * 1990-12-27 1993-04-09 Michelin Rech Tech Monofilament aramide ayant une peau faiblement structuree - procede pour obtenir ce monofilament.

Also Published As

Publication number Publication date
DE69305853D1 (de) 1996-12-12
US5298028A (en) 1994-03-29
EP0646194B1 (en) 1996-11-06
US5460881A (en) 1995-10-24
WO1993025748A1 (en) 1993-12-23
TW240256B (ko) 1995-02-11
JPH08502324A (ja) 1996-03-12
DE69305853T2 (de) 1997-04-03
EP0646194A1 (en) 1995-04-05
KR950702022A (ko) 1995-05-17
JP3183515B2 (ja) 2001-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100229833B1 (ko) 미립자 함침된 아라미드섬유사의 제조방법
JP3593766B2 (ja) ポリベンザゾール繊維の製造方法
CA2095869C (en) Composites having improved surface properties
BRPI0613256A2 (pt) papel de aramida e processo de fabricação de papel de aramida
EP0401740A2 (en) PVP/para-aramid fibers and process for making them
CA1219714A (en) Aramid spinning process
EP0392558B1 (en) Process for making oriented, shaped articles of para- aramid/thermally-consolidatable polymer blends
AU2003244069A1 (en) Highly durable polybenzazole composition, fiber and film
KR100229837B1 (ko) 아라미드 섬유의 회분식 도금 방법
EP0574538B1 (en) Method for spinning poly(p-phenylene terephthalamide) fibres of high tenacity and high elongation at break
EP0228224B1 (en) Aromatic polyamide fibers and processes for making such fibers
KR100393509B1 (ko) 전기전도성섬유
JP5739454B2 (ja) ファイバー光ケーブルアセンブリの製造方法
KR0151856B1 (ko) 설폰화된 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)섬유
JPS63249719A (ja) 導電性繊維及びその製造方法
US20060046049A1 (en) Highly durable polybenzazole composition, fiber and film
JP2005015931A (ja) 加工性に優れた全芳香族ポリアミド繊維
JPS6052623A (ja) 熱溶融性繊維の表面処理方法
JPS6328133B2 (ko)
JP2002212886A (ja) 剛直鎖高分子溶液から成型体を改質する方法
JPS6375130A (ja) アラミドステ−プル
JPS6052624A (ja) 熱溶融性繊維の表面処理方法
JP2005042215A (ja) ポリベンザゾール繊維
JP2004100081A (ja) ゴム補強用ポリベンザゾール繊維コード
JPS5839924B2 (ja) ゼンホウコウゾクポリアミドセンイノエンシンホウホウ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080808

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee