KR101261436B1 - Composite nonwoven fabric comprising Meta Aramid and melt blown fiber and manufacturing thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내열성이 우수한 메타아라미드 섬유와 열성형성이 우수한 멜트블로운사를 포함하도록 하여 제조과정에서 복합부직포의 자유로운 성형이 가능하고, 그로부터 수득되는 복합부직포의 우수한 흡음성 및 내열성을 이용하여 특히 자동차 엔진룸의 흡음재등과 같이 내열성을 요구하는 용도에 적절한 물성을 갖도록 할 수 있는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포는, 도프 총 중량을 기준으로 하여 염농도가 1 내지 10중량%의 범위 이내이고, 고형분으로서 메타아라미드가 10 내지 30중량%의 범위 이내로 제조되는 메타아라미드 도프를 전기방사하여 수득되는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하여 이루어지되, 상기 메타아라미드 섬유 5 내지 30중량% 및 잔량으로서 멜트블로운사를 혼합하여서 이루어짐을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for producing a composite nonwoven fabric, which comprises forming a composite nonwoven fabric in a manufacturing process by including meta-aramid fibers having excellent heat resistance and melt blowing which is excellent in the formation of heat, and by using the excellent sound- The present invention relates to a composite nonwoven fabric comprising a meta-aramid fiber and a melt blown yarn, and a method for producing the composite nonwoven fabric. The meta-aramid fiber according to the present invention and the melt blown yarn The composite nonwoven fabric comprising the composite nonwoven fabric may comprise a meta-aramid dope prepared by electrospinning a meta-aramid dope in which the salt concentration is within a range of 1 to 10% by weight based on the total weight of the dope and the meta-aramid is contained within a range of 10 to 30% Including aramid fibers and meltblown yarns Are further characterized in the yirueojim hayeoseo mixing meltblown unsa as the meta-aramid fiber, 5 to 30% by weight and the remaining amount.

Description

메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포 및 그의 제조방법 {Composite nonwoven fabric comprising Meta Aramid and melt blown fiber and manufacturing thereof}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composite nonwoven fabric comprising meta-aramid fibers and melt blown fibers,

본 발명은 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 특히 내열성이 우수한 메타아라미드 섬유와 열성형성이 우수한 멜트블로운사를 포함하도록 하여 제조과정에서 복합부직포의 자유로운 성형이 가능하고, 그로부터 수득되는 복합부직포의 우수한 내열성을 이용하여 특히 연료전지의 세퍼레이터 등과 같이 내열성을 요구하는 용도에 적절한 물성을 갖도록 할 수 있는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a composite nonwoven fabric comprising a meta-aramid fiber and a melt blown yarn, and a method for producing the composite nonwoven fabric and a method for producing the composite nonwoven fabric. In particular, the present invention includes meta-aramid fibers having excellent heat resistance and melt blown yarns excellent in heat- A composite nonwoven fabric comprising meta-aramid fibers and melt blown fibers capable of having physical properties suitable for applications requiring heat resistance such as separators of fuel cells using the excellent heat resistance of the composite nonwoven fabric obtained therefrom, ≪ / RTI >

일반적으로 폴리아미드계 합성수지는 지방족 폴리아미드와 방향족 폴리아미드로 분류된다. Generally, polyamide-based synthetic resins are classified into aliphatic polyamides and aromatic polyamides.

지방족 폴리아미드는 일반적으로 나이론이란 상표명으로, 방향족 폴리아미드는 아라미드라는 상표명으로 잘 알려져 있다. Aliphatic polyamides are generally known under the trade name Nylon, and aromatic polyamides are known under the trade name Aramid.

상기 지방족 폴리아미드, 특히 나일론 6, 그리고 나일론 6,6 등은 가장 일반적인 열가소성 엔지니어링 플라스틱으로 중요한 응용분야로는 섬유뿐만 아니라 여러 분야의 성형재료로 사용되고 있다. 성형분야에 사용되는 나일론 수지는 향상된 난연성과 내충격성을 갖도록 하고 가격을 낮추고 탄성율과 같은 기계적 물성을 향상시키기 위하여 광물 또는 유리섬유로 보강하여 복합재료인 강화플라스틱(reinforced plastics)으로 제조한다. The aliphatic polyamides, especially nylon 6 and nylon 6,6, are the most common thermoplastic engineering plastics and are used as molding materials in various fields as well as fibers in important applications. The nylon resin used in the molding industry is made of reinforced plastics which is reinforced with mineral or glass fiber to improve mechanical properties such as elasticity and lowering the price to have improved flame retardancy and impact resistance.

1960년대 개발된 아라미드라는 방향족 폴리아미드는 지방족 폴리아미드인 나일론의 내열성을 개선시키기 위해 개발된 것으로, 노멕스(Nomex), 케블라(Kevlar)와 같은 상품명으로 잘 알려져 있는 방향족 폴리아미드는 난연성 섬유직물, 타이어 코드 등의 섬유용도로 사용될 수 있는 뛰어난 내열성과 높은 인장강도를 갖는다. Aromatic polyamides, developed in the 1960s, were developed to improve the heat resistance of nylon, an aliphatic polyamide. Aromatic polyamides, known under the trade names Nomex, Kevlar, And has excellent heat resistance and high tensile strength which can be used for textile such as tire cord.

일반적인 지방족 폴리아미드는 아미드기 사이에 지방족 탄화수소가 결합되어 있는 합성수지이나, 아라미드(aramid)는 아미드기 사이에 벤젠기가 85%의 아미드 결합이 두 개의 방향족 고리에 결합되어 있는 합성수지를 말한다. 상기 지방족 폴리아미드의 지방족 탄화수소는 열을 가하면 쉽게 분자운동이 일어나는 데 반하여, 방향족 폴리아미드의 벤젠 환은 분자쇄가 강직하고 열을 가하여도 분자가 쉽게 움직이지 않으므로 열에 안정하고 탄성률이 높아 일반 지방족 폴리아미드와는 특성에 있어서 많은 차이를 나타낸다.A typical aliphatic polyamide is a synthetic resin having an aliphatic hydrocarbon bonded between amide groups, and an aramid is a synthetic resin having an amide bond having 85% of benzene groups bonded to two aromatic rings between amide groups. The aliphatic hydrocarbon of the aliphatic polyamide easily undergoes molecular motion when heat is applied, whereas the benzene ring of the aromatic polyamide is stable to heat and has a high elastic modulus because the molecular chain is rigid and molecules do not easily move even when heat is applied. And there are many differences in characteristics.

상기 방향족 폴리아미드는 파라계 아라미드(para-aramid)와 메타계 아라미드(meta-aramid)로 분류되며, 파라계 아라미드는 듀폰사에서 개발된 케블라(Kevlar)가 대표적이다. 파라계 아라미드는 벤젠 고리가 파라 위치에서 아미드기와 결합된 것이다. 분자쇄가 매우 뻣뻣하고 선상구조를 가지므로 강도가 매우 높고 탄성률이 특히 높아 충격을 흡수하는 성능이 매우 우수하여 방탄복, 방탄 핼멧, 안전용 장갑이나 부츠, 소방복에 사용되며, 테니스 라켓, 보트, 하키용 스틱, 낚시 줄, 골프 클럽등의 스포츠 기구 재료로 또한 산업용으로는 FRP(Fiber Reinforced Plastic), 석면대체용 섬유 등에 사용되고 있다. The aromatic polyamide is classified into a para-aramid and a meta-aramid. The para-aramid is represented by Kevlar developed by DuPont. The para-aramid is the benzene ring bound to the amide group at the para position. Since the molecular chain is very stiff and has a linear structure, it has a very high strength and a particularly high elasticity, so that it has excellent shock absorbing performance. It is used for armor, bulletproof helmet, safety gloves, boots and fire extinguisher. It is used for sports equipment such as sticks, fishing rods and golf clubs, and also for industrial use such as FRP (Fiber Reinforced Plastic) and asbestos replacement fibers.

메타계 아라미드, 즉 메타아라미드는 듀폰사에서 개발된 노멕스(Nomex), 데이진사에서 개발된 코넥스(Conex)가 대표적이다. 메타아라미드는 벤젠고리가 메타 위치에서 아미드기와 결합된 것으로 강도와 신도는 보통의 나일론과 비슷하나 열에 대한 안정성이 대단히 좋으며, 다른 내열용 소재에 비하여 가볍고 땀흡수도 어느정도 가능하므로 쾌적하다는 장점을 가지고 있다. 초기에는 색상이 몇 가지로 제한되었으나, 최근에는 형광색을 포함한 다양한 색상으로 만들어지고 있다. 소방복,경주용 자동차 운전자를 위한 유니폼,우주 비행사 유니폼,작업복 등의 내열용 의복 소재로 사용되며, 산업용으로는 고온용 필터 등으로 쓰인다.Meta-based aramid, or meta-aramid, is represented by Nomex developed by DuPont and Conex developed by Dejin. The meta-aramid has a merit that the benzene ring is bonded to the amide group at the meta position, and the strength and elongation are similar to ordinary nylon, but the heat stability is very good, and it is light compared to other heat resistant materials, . In the early days, the color was limited to a few, but recently it has been made in various colors including fluorescent colors. It is used as fire-resistant clothing, uniforms for racing motorists, astronaut uniforms, work clothes, etc., and for industrial use, it is used for high-temperature filters.

미국특허 제3,068,188호 등에 기재된 종래의 메타아라미드 제조방법에 따르면 극성 아미드계 용매 중에서 메타페닐렌디아민(m-phenylene diamine: MPD)과 이소프탈로일클로라이드(isophthaloyl chloride: IPC)를 중합시키고 중합의 부산물인 염산을 중화하기 위해 염기성 화합물을 첨가하여 메타아라미드 조성물을 제조하였다.U.S. Patent No. 3,068,188 discloses a method for producing a meta-aramid by polymerizing m-phenylene diamine (MPD) and isophthaloyl chloride (IPC) in a polar amide solvent, A basic compound was added to neutralize hydrochloric acid to prepare a meta-aramid composition.

한편, 내열성이 우수한 메타아라미드 섬유로 이루어지는 부직포는 그의 우수한 내열성으로 인해 여러 가지 용도, 특히 2차전지의 세퍼레이터(separator) 등의 용도로 사용될 수 있으며, 이는 고온의 작동조건일수록 2차전지의 성능이 높이질 수 있기 때문이며, 또한 아주 높은 온도에서는 연소됨이 없이 아예 용융 소실되어 2차전지 자체가 더 이상 오작동을 하지 않도록 하여 2차전지 자체의 안정성을 확보할 수 있다는 점에서도 특히 적절하게 사용될 수 있다. 그러나, 메타아라미드 자체는 적절한 용제의 부재로 인하여 섬유로 가공하기가 극히 어려우며, 그에 따라 메타아라미드 섬유로 이루어지는 부직포의 제조가 용이하지 않다는 문제점이 있었다.On the other hand, nonwoven fabrics made of meta-aramid fibers having excellent heat resistance can be used for various applications, especially separators of secondary batteries due to their excellent heat resistance. This is because the performance of secondary batteries And it is also particularly suitable in that the secondary battery itself can be prevented from malfunctioning and thus the stability of the secondary battery itself can be ensured even when the battery is melted and melted without being burned at a very high temperature . However, the meta-aramid itself is extremely difficult to process into fibers due to the absence of an appropriate solvent, and accordingly, there is a problem in that it is not easy to produce a non-woven fabric made of meta-aramid fibers.

따라서, 메타아라미드 섬유로 이루어지는 부직포의 제조를 위한 적절한 수단의 개발에 대한 요구는 여전히 높은 실정에 있다.Therefore, there is still a high demand for the development of suitable means for the production of nonwoven fabrics made of meta-aramid fibers.

본 발명의 목적은 내열성이 우수한 메타아라미드 섬유와 열성형성이 우수한 멜트블로운사를 포함하도록 하여 제조과정에서 복합부직포의 자유로운 성형이 가능하고, 그로부터 수득되는 복합부직포의 우수한 내열성을 이용하여 특히 연료전지의 세퍼레이터 등과 같이 내열성을 요구하는 용도에 적절한 물성을 갖도록 할 수 있는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a nonwoven fabric capable of forming a composite nonwoven fabric in a manufacturing process by including meta-aramid fibers having excellent heat resistance and melt blown yarns having excellent heat-setting properties, and using the excellent heat resistance of the composite nonwoven fabric thus obtained, And a composite nonwoven fabric including a meta-aramid fiber and a melt blown yarn which can have physical properties suitable for applications requiring heat resistance such as a separator.

본 발명의 다른 목적은 올레핀계 중합체를 사용하여 멜트블로운사를 제조하고, 이를 전기방사에 의하여 형성되는 메타아라미드 섬유와 함께 컬렉터 상에서 수집하여 웹으로 형성함으로써 메타아라미드 섬유의 우수한 내열성과 올레핀계 중합체의 멜트블로운사의 열접착성 내지는 열성형성을 이용하여 복합부직포의 제조과정에서 자유로운 성형이 가능하고 그리고 그로부터 수득되는 복합부직포가 우수한 내열성을 갖도록 하여 메타아라미드 섬유를 포함하는 복합부직포를 제조하는 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a polymer electrolyte membrane, which comprises melt-kneading an olefin polymer and collecting it on a collector together with meta-aramid fibers formed by electrospinning to form a web, A method for producing a composite nonwoven fabric comprising meta-aramid fibers by allowing the molding of the composite nonwoven fabric to be freely formed in the course of the production of the composite nonwoven fabric by using the heat-bonding property or the thermal property of the melt blown- .

본 발명의 또 다른 목적은 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포의 제조에 있어서 특히 메타아라미드 도프의 전기방사에 있어서 도프의 농도를 조절하여 전기방사하여 메타아라미드 섬유를 만듦과 동시에 멜트블로운사를 제조하여 이들을 컬렉터 상에서 함께 수집하여 웹으로 형성함으로써 복합부직포를 간단하게 제조할 수 있는 복합부직포의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composite nonwoven fabric comprising meta-aramid fibers and meltblown fibers, in particular, by electrospinning a meta-aramid fiber by controlling the concentration of the dope in the electrospinning of the meta-aramid dope, The present invention is to provide a method for producing a composite nonwoven fabric by simply preparing a composite nonwoven fabric by preparing the composite nonwoven fabric and collecting them together on a collector to form a web.

본 발명의 또 다른 목적은 전기방사에 의한 메타아라미드 섬유의 제조 및 멜트블로운사의 제조 및 이들의 컬렉터 상에서의 결합을 통하여 내열성이 우수한 메타아라미드와 열성형성이 우수한 멜트블로운사를 포함하도록 하여 제조과정에서 복합부직포의 자유로운 성형이 가능하고, 그로부터 수득되는 복합부직포의 우수한 내열성을 이용하여 특히 연료전지의 세퍼레이터 등과 같이 내열성을 요구하는 용도에 적절한 물성을 갖도록 할 수 있는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포의 제조방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a meta-aramid having excellent heat resistance and a melt blown yarn having excellent thermoformability through the production of meta-aramid fibers by electrospinning and the production of melt blown yarns and their bonding on the collector, Aramid fibers and meltblown yarns which can be formed into a desired shape and which can have properties suitable for applications requiring heat resistance such as a separator of a fuel cell by taking advantage of the excellent heat resistance of the composite nonwoven fabric obtained therefrom And a method for producing the composite nonwoven fabric.

본 발명의 또 다른 목적은 메타아라미드 도프의 제조 시 별도의 염의 첨가 없이도 상기 도프의 염농도 및 고형분 함량을 조절하여 메타아라미드 도프를 제조하고 이를 전기방사하여 수득되는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운 부직포의 제조에서 제조되는 멜트블로운사를 동시에 컬렉터 상에서 수집하여 웹으로 형성함으로써 내열성이 우수한 메타아라미드와 열성형성이 우수한 멜트블로운사를 포함하도록 하여 제조과정에서 복합부직포의 자유로운 성형이 가능하고, 그로부터 수득되는 복합부직포의 우수한 내열성을 이용하여 특히 연료전지의 세퍼레이터 등과 같이 내열성을 요구하는 용도에 적절한 물성을 갖도록 할 수 있는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포를 제공하는 것이다.
It is still another object of the present invention to provide a method for preparing meta-aramid dope, which comprises preparing a meta-aramid dope by adjusting the salt concentration and solid content of the dope without addition of a salt and producing the meta-aramid fiber and the meltblown non- The present invention relates to a composite nonwoven fabric which is capable of forming a composite nonwoven fabric in a manufacturing process by including a meta-aramid having excellent heat resistance and a melt blown yarn excellent in heat formation by collecting the melt blown yarn produced at the same time on a collector, The present invention provides a composite nonwoven fabric comprising meta-aramid fiber and melt blown yarn, which can have physical properties suitable for applications requiring heat resistance, such as a separator of a fuel cell.

본 발명에 따른 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포는, 도프 총 중량을 기준으로 하여 염농도가 1 내지 10중량%의 범위 이내이고, 고형분으로서 메타아라미드가 10 내지 30중량%의 범위 이내로 제조되는 메타아라미드 도프를 전기방사하여 수득되는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하여 이루어지되, 상기 메타아라미드 섬유 10 내지 15중량% 및 잔량으로서 멜트블로운사를 혼합하여서 이루어짐을 특징으로 한다.The composite nonwoven fabric comprising the meta-aramid fiber and the melt blown yarn according to the present invention has a salt concentration within a range of 1 to 10 wt% based on the total weight of the dope and a meta-aramid content within a range of 10 to 30 wt% And 10 to 15% by weight of the meta-aramid fiber and the remainder of the meta-aramid fiber and the melt blown yarn are mixed.

상기 멜트블로운사는 바람직하게는 올레핀계 중합체를 멜트블로운시켜 수득되는 것이 될 수 있다.The melt blown melt may preferably be obtained by meltblowing the olefinic polymer.

상기 멜트블로운사는 보다 바람직하게는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 멜트블로운시켜 수득되는 것이 될 수 있다.The melt blowing may more preferably be obtained by meltblowing polypropylene or polyethylene.

본 발명에 따른 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포의 제조방법은, 아미드계 용매에 메타페닐렌디아민과 이소프탈로일클로라이드를 중합시켜 반응생성물을 수득하는 중합공정에서 부산물로서 생성되는 염산(HCl)을 중화하기 위한 중화제를 첨가하되, 상기 반응생성물 총중량을 기준으로 하여 염농도가 1 내지 10중량%의 범위 이내가 되도록 염의 발생이 이루어지는 때에 중화반응이 중단되도록 중화를 제어하여 메타아라미드 도프를 제조하되, 수득되는 메타아라미드 고형분 농도를 10 내지 30중량%로 조절하고, 이를 방사온도 70 내지 100℃, 방사거리(TCD ; tip-to-collector distance) 4 내지 15㎝ 그리고 방사전압 10 내지 40㎸의 방사조건으로 전기방사하여 메타아라미드 섬유를 제조하는 메타아라미드 제조단계; 상기 메타아라미드 제조단계와 동시 또는 이시에 열에 의해 용융가능한 중합체를 멜트블로운시켜 멜트블로운사를 제조하는 멜트블로운사 제조단계; 상기 메타아라미드 제조단계에서 제조되는 메타아라미드 섬유와 상기 멜트블로운사 제조단계에서 수득되는 멜트블로운사를 컬렉터 상에 수집, 집속시켜 웹을 형성하는 웹형성단계; 및 상기 웹형성단계에서 수득되는 웹을 가열가압시켜 부직포로 제조하는 부직포형성단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The method for producing the composite nonwoven fabric comprising the meta-aramid fiber and the melt blown yarn according to the present invention is characterized in that in the polymerization process of polymerizing meta-phenylenediamine and isophthaloyl chloride in an amide-based solvent to obtain a reaction product, The neutralization is controlled so as to stop the neutralization reaction when the salt is generated so that the salt concentration is within the range of 1 to 10% by weight based on the total weight of the reaction product by adding a neutralizing agent for neutralizing the HCl, , The concentration of the obtained meta-aramid solids is adjusted to 10 to 30% by weight, and it is irradiated at a spinning temperature of 70 to 100 ° C, a tip-collector distance (TCD) of 4 to 15 cm and a radiation voltage of 10 to 40 kV To produce a meta-aramid fiber; A melt blowing step of melt-blowing the polymer meltable by heat simultaneously with or simultaneously with the meta-aramid production step to produce a melt blown melt; A web forming step of forming a web by collecting and focusing the meta-aramid fiber produced in the meta-aramid manufacturing step and the melt blown melt obtained in the melt blown manufacturing step on a collector; And forming a nonwoven fabric by heating and pressing the web obtained in the web forming step to form a nonwoven fabric.

상기 메타아라미드 제조단계에서의 상기 메타아라미드 도프의 상기 염농도는 바람직하게는 7 내지 8중량%가 될 수 있다.The salt concentration of the meta-aramid dope in the step of preparing the meta-aramid may be preferably 7 to 8% by weight.

상기 메타아라미드 제조단계에서의 상기 메타아라미드 도프의 상기 고형분 농도는 바람직하게는 10 내지 25중량%가 될 수 있다.
The solid content concentration of the meta-aramid dope in the step of preparing the meta-aramid may preferably be 10 to 25% by weight.

본 발명에 따르면 메타아라미드 부직포의 제조를 위한 메타아라미드 도프의 전기방사에 있어서 도프의 농도를 조절하여 전기방사된 메타아라미드 섬유의 직경을 조절하여 용도에 따른 적절한 메타아라미드 부직포의 제조방법 및 그로부터 수득되는 메타아라미드 부직포 및 그의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, there is provided a method for preparing a meta-aramid nonwoven fabric suitable for use by controlling the diameter of electrospun meta-aramid fiber by controlling the concentration of the dope in the electrospinning of the meta-aramid dope for producing the meta-aramid nonwoven fabric, A meta-aramid nonwoven fabric and a method for producing the same.

본 발명에 따르면 전기방사의 조건을 다양하게 변화시켜 다양한 직경을 갖는 메타아라미드 섬유를 제조할 수 있도록 함으로써 용도에 따른 다양한 메타아라미드 부직포의 제조를 가능하게 하는 메타아라미드 부직포의 제조방법 및 그로부터 수득되는 메타아라미드 부직포 및 그의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to produce various types of meta-aramid nonwoven fabrics according to applications by preparing meta-aramid fibers having various diameters by variously changing the conditions of electrospinning, and a method for producing the meta-aramid non- An aramid nonwoven fabric and a method for producing the same.

본 발명에 따르면 메타아라미드 도프의 제조 시 별도의 염의 첨가 없이도 상기 도프의 염농도 및 고형분 함량을 조절하여 메타아라미드 도프를 제조하고 이를 전기방사하여 수득되는 메타아라미드 섬유의 무질서도 및 직경을 제어하여 다양한 메타아라미드 부직포 및 그의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
According to the present invention, the meta-aramid dope is prepared by controlling the salt concentration and the solid content of the dope and the degree of disorder and diameter of the meta-aramid fiber obtained by electrospinning the meta- An aramid nonwoven fabric and a method for producing the same.

이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted so as to avoid obscuring the subject matter of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
The terms " about "," substantially ", etc. used to the extent that they are used herein are intended to be taken to mean an approximation of, or approximation to, the numerical values of manufacturing and material tolerances inherent in the meanings mentioned, Accurate or absolute numbers are used to help prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the referenced disclosure.

일반적인 메타아라미드는 메타페닐렌디아민과 이소프탈로일클로라이드를 원료로 하여 하기 반응식 1과 같은 반응하여 중합된다.
A typical meta-aramid is polymerized by reacting metaphenylenediamine and isophthaloyl chloride as starting materials according to Reaction Scheme 1 below.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure 112011072179989-pat00001
Figure 112011072179989-pat00001

상기와 같이 메타페닐렌디아민과 이소프탈로일클로라이드는 극성 아미드계 용매 내에서 상기 반응식 1과 같이 중합되어 폴리메타페닐렌이소프탈아미드(Polymethaphenylene isophthalate ; 메타아라미드)로 제조된다. 이때, 상기 이소프탈로일클로라이드는 상기 메타페닐렌디아민을 포함하는 상기 극성 아미드계 용매에 발열반응 제어를 통한 반응성 향상을 위해 분할 투입될 수 있다. As described above, the metaphenylenediamine and the isophthaloyl chloride are polymerized in the polar amide solvent as shown in the reaction scheme 1 to produce polymethaphenylene isophthalate (meta-aramid). At this time, the isophthaloyl chloride may be added to the polar amide-based solvent containing the metaphenylenediamine to improve the reactivity through exothermic reaction control.

상기와 같이 메타페닐렌디아민과 이소프탈로일클로라이드를 반응시켜 폴리메타페닐렌이소프탈아미드를 제조하는 경우, 부산물로 염산이 발생되며, 수득되는 고분자 조성물의 안정성을 위하여는 상기 부산물로서의 염산을 중화시켜야 한다. When the poly (meta-phenylene isophthaloyl chloride) is produced by reacting metaphenylenediamine with isopthaloyl chloride as described above, hydrochloric acid is produced as a by-product, and for the stability of the obtained polymer composition, hydrochloric acid as the by- .

상기 메타페닐렌디아민과 이소프탈로일클로라이드의 반응으로 생성되는 염산의 중화를 위해서는 중화제로서 수산화칼슘(Ca(OH)2) 또는 수산화리튬(LiOH) 등의 염기성 화합물이 첨가되며, 수산화칼슘 또는 수산화리튬과 염산의 중화반응은 하기 반응식 2와 같이 표시될 수 있다.
In order to neutralize hydrochloric acid produced by the reaction of metaphenylenediamine with isophthaloyl chloride, a basic compound such as calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) or lithium hydroxide (LiOH) is added as a neutralizing agent, and calcium hydroxide, Can be represented as shown in Reaction Scheme 2 below.

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

2HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O2HCl + Ca (OH) 2 - > CaCl 2 + 2H 2 O

HCl + LiOH → LiCl + H2O
HCl + LiOH → LiCl + H 2 O

본 발명에 따른 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포는, 도프 총 중량을 기준으로 하여 염농도가 1 내지 10중량%의 범위 이내이고, 고형분으로서 메타아라미드가 10 내지 30중량%의 범위 이내로 제조되는 메타아라미드 도프를 전기방사하여 수득되는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하여 이루어지되, 상기 메타아라미드 섬유 10 내지 15중량% 및 잔량으로서 멜트블로운사를 혼합하여서 이루어짐을 특징으로 한다.
The composite nonwoven fabric comprising the meta-aramid fiber and the melt blown yarn according to the present invention has a salt concentration within a range of 1 to 10 wt% based on the total weight of the dope and a meta-aramid content within a range of 10 to 30 wt% And 10 to 15% by weight of the meta-aramid fiber and the remainder of the meta-aramid fiber and the melt blown yarn are mixed.

본 발명에 따른 복합부직포의 제조에서 사용되는 전기방사에 의한 메타아라미드 섬유의 제조는 다음과 같다.The production of meta-aramid fibers by electrospinning used in the production of the composite nonwoven fabric according to the present invention is as follows.

본 발명에 따르면 메타아라미드의 전기방사에 의한 섬유의 제조 후 이를 집속시켜 부직포를 제조함에 있어서, 동시(同時) 또는 이시(異時)에 멜트블로운사를 제조하여 상기 메타아라미드 섬유와 상기 멜트블로운사를 컬렉터 상에서 수집하여 이들의 혼합과 동시에 웹을 형성하도록 함으로써 복합부직포를 제조할 수 있다.According to the present invention, it is possible to manufacture a nonwoven fabric by preparing a fiber by electrospinning of a meta-aramid, and then collecting the same to manufacture a nonwoven fabric. A meltblown fabric is produced at the same time or at the same time, Can be collected on a collector to form a web at the same time as the mixing thereof, thereby producing a composite nonwoven fabric.

상기 복합부직포 중에서 상기 메타아라미드 섬유는 복합부직포 총 중량을 기준으로 하여 5 내지 30중량%의 양으로 사용될 수 있으며, 상기 메타아라미드 섬유가 5중량% 미만으로 사용되는 경우, 수득되는 복합부직포에서 메타아라미드 섬유가 차지하는 비중이 적어 내열성 및 기계적 강도 등 복합부직포가 가져야 할 물성이 충분치 못하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 30중량%를 초과하는 것은 복합부직포가 가져야 하는 물성에서 특별한 문제점은 없을 수 있으나, 메타아라미드 섬유의 함량이 너무 높으면 멜트블로운사의 함량이 상대적으로 너무 적어져서 수득되는 복합부직포의 열성형성 및/또는 열접착성이 저하될 수 있고, 또한 고가의 메타아라미드 섬유의 다량 함유로 인한 생산비의 향상이라는 문제점이 있을 수 있다.Among the composite nonwoven fabrics, the meta-aramid fibers may be used in an amount of 5 to 30 wt% based on the total weight of the composite nonwoven fabric, and when the meta-aramid fibers are used in an amount of less than 5 wt% There may be a problem that the composite nonwoven fabric such as heat resistance and mechanical strength has insufficient physical properties to be possessed by fibers, and on the contrary, if it exceeds 30 wt%, the composite nonwoven fabric may have no particular problem in its physical properties, If the content of the aramid fiber is too high, the content of the melt blown yarn becomes too small to reduce the thermal formation and / or thermal adhesiveness of the resultant composite nonwoven fabric, and the production cost due to the high content of expensive meta-aramid fibers There is a problem of improvement.

상기 메타아라미드 도프의 상기 염농도는 상기 반응생성물 총중량을 기준으로 하여 1 내지 10중량%의 범위 이내가 될 수 있으며, 1중량% 미만으로 되거나, 10중량%를 초과하는 경우에는 방사공정성이 불안하여 양질의 웹을 형성하기 어렵다는 문제점이 있을 수 있다.The salt concentration of the meta-aramid dope may be in the range of 1 to 10% by weight based on the total weight of the reaction product and may be less than 1% by weight, or in the case of exceeding 10% by weight, There is a problem that it is difficult to form the web.

또한, 상기 메타아라미드 도프 중의 메타아라미드 고형분 함량이 10중량% 미만으로 되는 경우, 전기방사에 의한 섬유의 제조보다는 전기분산에 의한 스프레이 현상이 발생 할 문제점이 있을 수 있고, 생산성 저하 및 염의 농도 변화를 시킬 수 있는 범위가 제한받게 되며, 반대로 30중량%를 초과하는 경우, 표면장력과 용액점도가 너무 높아 전기장의 힘이 용액의 표면장력을 극복하고 방사를 하는데 있어 공정성의 불안정성을 발생할 문제점이 있을 수 있다.When the content of the meta-aramid solids in the meta-aramid dope is less than 10% by weight, there may be a problem of spraying due to electrical dispersion rather than production of fibers by electrospinning, On the other hand, if it exceeds 30 wt%, the surface tension and the solution viscosity become too high, so that the electric field force overcomes the surface tension of the solution and may cause a problem of instability in the spinning have.

상기 멜트블로운사는 바람직하게는 올레핀계 중합체를 멜트블로운시켜 수득되는 것이 될 수 있으나, 본 발명이 상기 올레핀계 중합체로 제한되는 것은 아니다. 상기 올레핀계 중합체의 멜트블로운사를 수득하기 위한 멜트블로운 공법은 멜트블로운사의 원료가 되는 중합체를 용융시켜 고온, 고압의 기류를 이용하여 섬유로 방사하는 방식이며, 이렇게 만들어진 멜트블로운사는 통상 웹으로 수득되며, 주로 부직포 등의 제조에 사용되며, 이러한 부직포는 극세의 멜트블로운사들이 결합한 거미줄과 같은 구조로 만들어지며, 각종 필터, 마스크, 위생제품, 의류제품, 와이퍼, 전지용 분리막 등의 제조에 사용되는 것으로서, 당해 기술분야에서 숙련된 자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것이다. The melt blowing may preferably be obtained by meltblowing the olefin-based polymer, but the present invention is not limited to the olefin-based polymer. The meltblown process for obtaining the meltblown of the olefinic polymer is a process in which a polymer as a raw material for meltblown is melted and is radiated as a fiber using a high temperature and high pressure air stream. The nonwoven fabric is made of a structure such as a spider web in which extremely fine melt blown yarns are combined and is used for various filters, masks, sanitary products, clothing products, wipers, separators for batteries It will be readily understood by those skilled in the art.

상기 멜트블로운사는 보다 바람직하게는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 멜트블로운시켜 수득되는 것이 될 수 있으나, 본 발명이 이들에 제한되는 것은 아니다. 상기한 바와 같은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 등과 같은 멜트블로운사들은 올레핀계 중합체의 특유의 열가소성으로 인하여 가열에 의하여 부분적으로 용융되어 융착성을 나타내며, 따라서 이들 올레핀계 중합체의 멜트블로운사를 포함하는 웹을 가열하는 경우에 멜트블로운사간 또는 멜트블로운사와 다른 섬유, 본 발명의 경우에서는 상기 메타아라미드 섬유와 융착될 수 있게 되며, 그에 따라 수득되는 복합부직포의 기계적 가공성, 특히 열성형성을 나타낼 수 있으며, 멜트블로운사 자체의 극세의 구조로 인하여 필터링, 흡음, 차음, 단열, 수분 흡수 등 부직포가 갖추어야 하는 물성을 동시에 나타낼 수 있다.The above-mentioned melt blowing may more preferably be obtained by melt blowing polypropylene or polyethylene, but the present invention is not limited thereto. Melting blown materials such as polypropylene or polyethylene as described above are partially melted due to heating due to the specific thermoplasticity of the olefin-based polymer and exhibit melt-bonding property. Therefore, the web including the meltdown of these olefin- In the case of the present invention, it can be fused to the above-mentioned meta-aramid fibers, and the resulting composite nonwoven fabric can exhibit mechanical workability, in particular, thermoformability, and melt Due to the extremely fine structure of the blown yarn itself, it is possible to simultaneously exhibit physical properties that the nonwoven fabric must possess such as filtering, sound absorption, sound insulation, heat insulation, and moisture absorption.

또한, 본 발명에 따른 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포의 제조방법은, 아미드계 용매에 메타페닐렌디아민과 이소프탈로일클로라이드를 중합시켜 반응생성물을 수득하는 중합공정에서 부산물로서 생성되는 염산(HCl)을 중화하기 위한 중화제를 첨가하되, 상기 반응생성물 총중량을 기준으로 하여 염농도가 1 내지 10중량%의 범위 이내가 되도록 염의 발생이 이루어지는 때에 중화반응이 중단되도록 중화를 제어하여 메타아라미드 도프를 제조하되, 수득되는 메타아라미드 고형분 농도를 10 내지 30중량%로 조절하고, 이를 방사온도 70 내지 100℃, 방사거리(TCD ; tip-to-collector distance) 4 내지 15㎝ 그리고 방사전압 10 내지 40㎸의 방사조건으로 전기방사하여 메타아라미드 섬유를 제조하는 메타아라미드 제조단계; 상기 메타아라미드 제조단계와 동시 또는 이시에 열에 의해 용융가능한 중합체를 멜트블로운시켜 멜트블로운사를 제조하는 멜트블로운사 제조단계; 상기 메타아라미드 제조단계에서 제조되는 메타아라미드 섬유와 상기 멜트블로운사 제조단계에서 수득되는 멜트블로운사를 컬렉터 상에 수집, 집속시켜 웹을 형성하는 웹형성단계; 및 상기 웹형성단계에서 수득되는 웹을 가열가압시켜 부직포로 제조하는 부직포형성단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The method for producing a composite nonwoven fabric comprising a meta-aramid fiber and a melt blown yarn according to the present invention is characterized in that it is produced as a by-product in a polymerization process of polymerizing meta-phenylenediamine and isophthaloyl chloride in an amide- The neutralization is controlled so as to stop the neutralization reaction when the salt is generated so that the salt concentration is within the range of 1 to 10 wt% based on the total weight of the reaction product, The dope is prepared by adjusting the solid content of the obtained meta-aramid to 10 to 30 wt%, irradiating it with a radiation temperature of 70 to 100 DEG C, a tip-collector distance (TCD) of 4 to 15 cm, A step of producing meta-aramid fibers by electrospinning at a radiation condition of 40 kV to produce meta-aramid fibers; A melt blowing step of melt-blowing the polymer meltable by heat simultaneously with or simultaneously with the meta-aramid production step to produce a melt blown melt; A web forming step of forming a web by collecting and focusing the meta-aramid fiber produced in the meta-aramid manufacturing step and the melt blown melt obtained in the melt blown manufacturing step on a collector; And forming a nonwoven fabric by heating and pressing the web obtained in the web forming step to form a nonwoven fabric.

여기에서 전기방사에 의한 상기 메타아라미드 섬유의 제조는 아미드계 용매에 메타페닐렌디아민과 이소프탈로일클로라이드를 중합시켜 반응생성물을 수득하는 중합공정에서 부산물로서 생성되는 염산(HCl)을 중화하기 위한 중화제를 첨가하되, 상기 반응생성물 총중량을 기준으로 하여 염농도가 1 내지 10중량%의 범위 이내가 되도록 염의 발생이 이루어지는 때에 중화반응이 중단되도록 중화를 제어하여 메타아라미드 도프를 제조하되, 수득되는 메타아라미드 고형분 농도를 10 내지 30중량%로 조절하고, 이를 방사온도 70 내지 100℃, 방사거리(TCD ; tip-to-collector distance) 4 내지 15㎝ 그리고 방사전압 10 내지 40㎸의 방사조건으로 전기방사하여 메타아라미드 섬유를 제조하는 것으로 이루어진다. 즉, 상기 메타아라미드 제조단계는 아미드계 용매에 메타페닐렌디아민과 이소프탈로일클로라이드를 중합시켜 반응생성물을 수득하는 중합공정에서 부산물로서 생성되는 염산(HCl)을 중화하기 위한 중화제를 첨가하되, 상기 반응생성물 총중량을 기준으로 하여 염농도가 1 내지 10중량%의 범위 이내가 되도록 염의 발생이 이루어지는 때에 중화반응이 중단되도록 중화를 제어하여 메타아라미드를 제조하는 것으로 이루어진다. 상기 메타아라미드 제조단계는, 보다 상세하게는, 아미드계 용매에 메타페닐렌디아민과 이소프탈로일클로라이드를 첨가하여 반응혼합물을 준비하고, 이를 중합시켜 반응생성물을 수득하는 중합공정;과 상기 중합공정에서 부산물로서 생성되는 염산(HCl)을 중화하기 위한 중화제를 첨가하는 중화공정; 및 상기 중화공정 후 탈수 및 탈포를 수행하는 후처리공정;을 포함하여 이루어지며, 여기에서 상기 중화공정은 상기 반응생성물 총중량을 기준으로 하여 염농도가 1 내지 10중량%의 범위 이내가 되도록 염의 발생이 이루어지는 때에 중화반응이 중단되도록 중화를 제어하는 중화제어단계를 포함하여 이루어진다. 상기에서 중합공정은 아미드계 용매에 메타페닐렌디아민과 이소프탈로일클로라이드를 첨가하여 반응혼합물을 준비하고, 이를 중합시켜 반응생성물을 수득하는 것으로 이루어진다. Here, the production of the meta-aramid fiber by electrospinning is carried out in the presence of a neutralizing agent for neutralizing hydrochloric acid (HCl) produced as a by-product in the polymerization process of polymerizing meta-phenylenediamine and isophthaloyl chloride in an amide- The neutralization is controlled so as to stop the neutralization reaction when the salt is generated so that the salt concentration is within the range of 1 to 10 wt% based on the total weight of the reaction product, thereby preparing the meta-aramid dope. The concentration was adjusted to 10 to 30 wt% and electrospun was radiated at a spinning temperature of 70 to 100 DEG C, 4 to 15 cm of tip-to-collector distance (TCD) and a radiation voltage of 10 to 40 kV, Aramid fibers. That is, in the step of preparing the meta-aramid, a neutralizing agent for neutralizing hydrochloric acid (HCl) produced as a by-product in a polymerization process of polymerizing metaphenylenediamine and isophthaloyl chloride in an amide-based solvent to obtain a reaction product is added, And controlling the neutralization so as to stop the neutralization reaction when the salt is generated so that the salt concentration is within the range of 1 to 10 wt% based on the total weight of the reaction product. More specifically, the step of preparing the meta-aramid comprises: a polymerization step of preparing a reaction mixture by adding metaphenylenediamine and isophthaloyl chloride to an amide-based solvent, and polymerizing the resulting mixture to obtain a reaction product; A neutralization step of adding a neutralizing agent for neutralizing hydrochloric acid (HCl) produced as a by-product; And a post-treatment step of performing dehydration and defoaming after the neutralization step, wherein the neutralization step is a step of dehydration and deaeration of the reaction product, And a neutralization control step of controlling neutralization so as to stop the neutralization reaction when the neutralization reaction is carried out. In the above-mentioned polymerization process, the reaction mixture is prepared by adding metaphenylenediamine and isophthaloyl chloride to an amide-based solvent and polymerization is carried out to obtain a reaction product.

상기 중합공정은, 바람직하게는, 아미드계 용매 중에서 메타페닐렌디아민과 이소프탈로일클로라이드를 혼합 및 교반시켜 중합시키는 반응에 의하여 폴리메타페닐렌이소프탈아미드를 형성하는 공정으로, 여기에서 상기 메타페닐렌디아민과 이소프탈로일클로라이드는 서로 비슷한 몰비로 반응시키는 것이 바람직하다. 이를 중량부로 표현하면, 상기 아미드계 용매 100중량부를 기준으로 상기 메타페닐렌디아민 5 내지 12중량부 및 상기 이소프탈로일클로라이드 9 내지 25중량부를 혼합하여 중합시키는 것으로 이루어진다. 상기 아미드계 용매는 극성 아미드계 용매를 사용하는 것으로 디메틸아세트아마이드 또는 메틸피롤리돈(N-Methyl-pyrrolidone)을 사용하는 것이 바람직하다. 상기에서 중화공정은 상기 중합공정에서 부산물로서 생성되는 염산(HCl)을 중화하기 위하여 중화제를 첨가하는 것으로 이루어진다. 종래의 메타아라미드 제조방법에서의 중화공정은 중합공정의 부산물인 염산을 중화하기 위해 중화제로서 수산화칼슘을 첨가하는 공정으로, 첨가되는 양은 메타페닐렌디아민 또는 이소프탈로일클로라이드의 사용량에 따라 조절되며, 사용되는 메타페닐렌디아민 또는 이소프탈로일클로라이드의 몰비와 동일하거나 약 10% 정도 증가된 양을 첨가하는 것이 일반적이다. 그러나 본 발명에서의 중화공정은 상기 반응생성물 총중량을 기준으로 하여 염농도가 1 내지 10중량%의 범위 이내가 되도록 염의 발생이 이루어지는 때에 중화반응이 중단되도록 중화를 제어하는 중화제어단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다. 이러한 중화제어단계에 의하여 상기 반응생성물 중에 포함되는 염농도를 제어하도록 하여 특히 메타아라미드의 합성 과정에서 전기방사에 적절한 메타아라미드 도프를 직접적으로 제조할 수 있도록 한 점에 특징이 있는 것이다.The polymerization step is preferably a step of forming a poly (meta phenylene isophthalamide) by a reaction of mixing and stirring meta-phenylenediamine and isophthaloyl chloride in an amide-based solvent, The phenylenediamine and isophthaloyl chloride are preferably reacted at a similar molar ratio. In terms of weight, 5 to 12 parts by weight of the metaphenylenediamine and 9 to 25 parts by weight of the isophthaloyl chloride are mixed and polymerized based on 100 parts by weight of the amide solvent. The amide-based solvent is preferably a polar amide-based solvent, and it is preferable to use dimethylacetamide or N-methyl-pyrrolidone. The neutralization process is performed by adding a neutralizing agent to neutralize hydrochloric acid (HCl) generated as a by-product in the polymerization process. The neutralization process in the conventional method for producing meta-aramid is a process of adding calcium hydroxide as a neutralizing agent to neutralize hydrochloric acid, which is a byproduct of the polymerization process. The amount to be added is controlled according to the amount of metaphenylenediamine or isophthaloyl chloride used, Is added in an amount equal to or about 10% of the molar ratio of the metaphenylenediamine or isophthaloyl chloride. However, the neutralization process in the present invention includes a neutralization control step of controlling the neutralization so that the neutralization reaction is stopped when the salt is generated so that the salt concentration is within the range of 1 to 10 wt% based on the total weight of the reaction product . The neutralization control step controls the salt concentration contained in the reaction product, and thus it is possible to directly produce meta-aramid dope suitable for electrospinning in the course of synthesis of meta-aramid.

이러한 중화제어단계를 구비하지 못하는 종래의 메타아라미드 도프의 제조방법에 따르면 상기한 바와 같은 중화반응 이후에 염화칼슘(CaCl2)을 첨가하는 염화칼슘 첨가공정을 수행하여야만 하며, 이러한 종래의 메타아라미드 도프의 제조에서는 염산을 중화하는 중화공정에서도 발생하나, 염화칼슘을 추가적으로 첨가하는 공정으로, 상기 중화공정에서 발생되는 염화칼슘의 양만으로는 전기방사에 적절한 메타아라미드의 용해에 적절한 염농도를 제공하지 못하기 때문에 인위적으로 염화칼슘 등의 염을 더 추가하는 공정이 요구되고 있는 실정이다. 전기방사의 방사 공정성 및 웨브 형성(web formation)은 도프의 농도, 용액의 점도, 표면장력 및 전기전도도 등 여러 인자들에 의해 영향을 많이 받으며, 따라서 종래의 메타아라미드 제조방법에 의해 수득되는 종래의 메타아라미드의 경우, 중화공정에서 발생되는 염화칼슘의 양이 이론적으로나 실제적으로 고정된 수치만을 제공하기 때문에 염을 추가하는 공정 없이 최적의 전기방사용 메타아라미드 도프를 수득하는 것이 어렵다는 단점이 있었다. 예를 들면, 중합물의 고유점도(I.V)가 1.6대 일 때에는 염농도가 7.6%가 되는 경우가 적절할 수 있다.According to the conventional method for preparing a meta-aramid dope which does not have such a neutralization control step, it is necessary to carry out a calcium chloride addition process in which calcium chloride (CaCl 2 ) is added after the neutralization reaction as described above. Is a step of additionally adding calcium chloride. However, since the amount of calcium chloride generated in the neutralization step can not provide an appropriate salt concentration for dissolution of meta-aramid suitable for electrospinning, calcium chloride A process for further adding a salt of an alkali metal salt is required. The radiation processability and web formation of electrospinning are influenced by many factors such as the concentration of the dope, the viscosity of the solution, the surface tension and the electrical conductivity, and therefore, the conventional method of producing the meta-aramid In the case of meta-aramid, there is a disadvantage that it is difficult to obtain an optimal electrodeposited meta-aramid dope without addition of a salt because the amount of calcium chloride generated in the neutralization process provides theoretically and practically fixed values. For example, when the intrinsic viscosity (IV) of the polymer is 1.6, the salt concentration may be 7.6%.

본 발명에 따른 메타아라미드 도프의 제조에 있어서, 상기 중화공정에 의하여 얻어지는 상기 염농도, 특히 바람직하게는 중화제로서 수산화칼슘을 투입하는 경우에서, 상기 염으로서의 염화칼슘의 농도는 상기 반응생성물 총중량을 기준으로 하여 1 내지 10중량%의 범위 이내가 되는 때에 중화반응이 중단되도록 중화를 제어하는 것을 특징으로 한다. 상기 염, 특히 염화칼슘은 용매 중에서 고분자인 메타아라미드의 용해도를 증가시켜 메타아라미드 고형분의 함량을 증가시킨다. 상기 염화칼슘의 함량이 메타아라미드 조성물의 1중량% 미만일 경우에는 고형분의 증가가 미미하게 되어 전기방사에 적절하지 못하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 10중량%를 초과하는 경우, 염화칼슘의 부식성 등으로 인하여 작업성이 저하되는 문제점이 있을 수 있다.In the preparation of the meta-aramid dope according to the present invention, the salt concentration obtained by the neutralization step, particularly preferably, when calcium hydroxide is added as a neutralizing agent, the concentration of calcium chloride as the salt is preferably 1 By weight to 10% by weight, the neutralization is controlled so that the neutralization reaction is stopped. The salt, especially calcium chloride, increases the solubility of the meta-aramid, which is a polymer in the solvent, to increase the content of the meta-aramid solids. When the content of the calcium chloride is less than 1% by weight of the meta-aramid composition, there is a problem that the increase of the solid content becomes insignificant and becomes unsuitable for electrospinning. On the contrary, when it exceeds 10% by weight, There is a problem that workability is lowered.

상기 중화공정 이후에는 통상의 메타아라미드의 제조에서와 동일 또는 유사하게 탈수 및 탈포를 수행하는 후처리공정이 더 수행될 수 있으며, 이러한 후처리공정, 특히 탈수 및 탈포 등은 당업자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것이다.After the neutralization step, a post-treatment step in which dehydration and defoaming are carried out in the same or similar manner as in the production of conventional meta-aramid can be further performed. Such post-treatment steps, particularly dehydration and defoaming, You can.

특히, 상기 탈수공정은 중화공정에서 생성되는 물(H2O)을 제거하는 공정이고, 탈포공정은 중합공정에서 교반으로 생성되는 기포를 제거하는 공정으로 일반적인 탈수, 탈포공정으로 실시할 수 있다. 상기 탈포공정은 통상 감압 하, 또는 진공 하에서 수행될 수 있다.Particularly, the dewatering process is a process for removing water (H 2 O) generated in the neutralization process, and the defoaming process is a process for removing bubbles generated by stirring in a polymerization process, and can be performed by a general dehydration and defoaming process. The defoaming process may be carried out usually under reduced pressure or under vacuum.

상기한 바와 같은 전기방사용 메타아라미드 도프의 제조방법에 의하면 메타아라미드 고형분이 10 내지 30중량%의 범위인 전기방사용 메타아라미드 도프가 수득된다. 본 발명에 따른 전기방사용 메타아라미드 도프 중의 메타아라미드 고형분 함량이 10중량% 미만으로 되는 경우, 전기방사에 의한 섬유의 제조보다는 전기분산에 의한 스프레이 현상이 발생 할 문제점이 있을 수 있고, 생산성 저하 및 염의 농도 변화를 시킬 수 있는 범위가 제한받게 되며, 반대로 30중량%를 초과하는 경우, 표면장력과 용액점도가 너무 높아 전기장의 힘이 용액의 표면장력을 극복하고 방사를 하는데 있어 공정성의 불안정성을 발생할 문제점이 있을 수 있을 뿐 아니라 염의 농도 또한 일정함량 이하로 제어가 불가능하게 되며, 과도한 희석을 시켜야 하기 때문에 제조원가의 상승이 우려된다. 특히, 본 발명에 따르면, 메타아라미드의 제조 동안에, 특히, 중화공정의 수행 동안에 상기 반응생성물 총중량을 기준으로 하여 염농도가 1 내지 10중량%의 범위 이내가 되도록 염의 발생이 이루어지도록 중화를 제어하는 중화제어단계를 포함하기 때문에, 전체 도프 중의 염농도의 효과적인 제어가 가능함은 물론 도프 중의 메타아라미드 고형분의 생성량 역시 자유롭게 조절할 수 있다는 특징을 갖게 된다. 상기에서 염농도는 전기방사에서 용액 형태인 메타아라미드 도프로부터 섬유를 생성하는 방사성을 결정하는 하나의 중요한 요인으로서, 상기 염농도가 낮을 수록 전기방사에 의해 수득되는 웹(web)의 직진성이 높아지고, 염농도가 높을 수록 웹의 직진성이 낮아지는 경향을 갖는다. 그러나 상기 염농도가 너무 낮거나 너무 높으면 전기방사 자체가 잘 이루어지지 않아 웹의 형성이 사실상 불가능해질 수 있다. According to the method for preparing an electrodeposition meta-aramid dope as described above, an electrodeposited meta-aramid dope in which the solid content of the meta-aramid is in the range of 10 to 30% by weight is obtained. When the content of the meta-aramid solids in the meta-aramid dope according to the present invention is less than 10% by weight, there may arise a problem of spraying due to electrical dispersion rather than production of fibers by electrospinning, If the concentration exceeds 30 wt%, the surface tension and the solution viscosity become too high, so that the electric field force overcomes the surface tension of the solution and causes instability in the spinning. There is a problem, and in addition, the concentration of the salt is also less than a certain amount, which makes it impossible to control, and excessive dilution is required, which raises the manufacturing cost. Particularly, according to the present invention, neutralization is controlled so that the salt is generated so that the salt concentration is within a range of 1 to 10% by weight based on the total weight of the reaction product during the production of the meta-aramid, Since the control step is included, it is possible to control the salt concentration in the entire dope as well as to freely control the amount of the meta-aramid solid in the dope. The salinity is an important factor for determining the radioactivity of producing fibers from meta-aramid dope in the form of solution in electrospinning. The lower the salinity, the higher the straightness of the web obtained by electrospinning and the higher the salinity And the tendency that the straightness of the web is lowered becomes higher. However, if the salt concentration is too low or too high, the electrospinning itself may not be performed well and the formation of the web may become virtually impossible.

공지된 바와 같이, 전기방사는 표면장력에 의해 모세관 끝에 매달려 있는 물방울에 고전압을 부여할 때 물방울 표면에서 미세 필라멘트가 방출되는 정전 스프레이 과정에서 변형된 것으로 충분한 점도를 고분자 용액이나 용융체가 정전기량을 부여받을 경우, 섬유가 형성되는 현상이다. 따라서 고분자 용액에 정전기력이 유도되도록 하기 위해서는 방사된 고분자 용액에 전기적 특성을 갖도록 하기 위하여 염을 포함하는 것이 필수적이게 된다. As is well known, electrospinning is a modification of the electrostatic spray process in which fine filaments are released from the surface of a droplet when a high voltage is applied to the droplet suspended at the end of the capillary due to the surface tension. The viscosity of the polymer solution or melt It is a phenomenon that fibers are formed when they are received. Therefore, in order to induce an electrostatic force in the polymer solution, it is necessary to include a salt in order to have electrical characteristics in the polymer solution that has been spun.

종래의 섬유방사기술에서는 고분자 용융제나 고분자 용액을 기계적 힘을 사용하여 방사노즐로 압출시켜 섬유화시키는 반면에, 전하유도 방사에서는 정전기적 힘을 이용하고 있다. 즉, 표면장력에 의해 방사노즐 끝에 매달려 있는 고분자 용액 미세방울에 고전압의 전기장을 가하게 되면, 전하가 액체 표면에 유도되고, 유도된 전하의 상호 반발력에 의한 힘이 표면장력과 반대방향으로 생기게 된다. 이와 같은 전기적 반발력에 의해 방사노즐 끝에 매달려 있는 고분자 용액의 미세방울은 테일러콘(Taylor cone ; 양으로 대전된 고분자 용액을 방사구로부터 컬렉터(collector)까지 전기장에 의해 연신되며, 방사구로부터 접지된 컬렉터로 용액의 제트 흐름이 형성되며, 이 제트흐름이 콘의 형태를 가지며, 따라서 이를 테일러콘이라 부름)으로 변형되고 전기적 반발력이 표면장력보다 강해지게 되면 전하를 띤 고분자 용액 제트가 방사노즐에서 방출된다. 이 고분자 용액 제트는 공기중을 날아가는 동안 용매는 휘발되고 전하를 띤 연속섬유만 웹 형태로 컬렉터 상에 적층된다.In conventional fiber spinning techniques, the polymeric melt or polymer solution is extruded and extruded through a spinning nozzle using mechanical forces, while electrostatic forces are used in charge-induced spinning. That is, when a high voltage electric field is applied to the polymer droplet droplet suspended from the tip of the spinning nozzle by the surface tension, the charge is induced on the liquid surface, and the force due to the mutual repulsive force of the induced charge is generated in the direction opposite to the surface tension. The fine droplets of the polymer solution suspended from the tip of the spinning nozzle by such an electric repulsive force are attracted by the Taylor cone (the positively charged polymer solution is drawn from the spinneret to the collector by the electric field, The jet flow of the solution is formed and the jet flow is in the form of a cone and is thus transformed into a Taylor cone), and when the electric repulsive force becomes stronger than the surface tension, the charged polymer solution jet is ejected from the spinning nozzle . In this polymer solution jet, while the air is blown, the solvent is volatilized and only the charged continuous fibers are deposited on the collector in the form of a web.

따라서, 전기방사의 작동원리 상 고분자 용액 즉 도프의 염농도와 고형분 농도 및 고유점도들은 모두 도프의 섬유로의 방사에서의 방사성능에 직접적으로 영향을 미칠 수 있으며, 수득되는 웹의 형태나, 섬유의 직경 및 길이 등을 변화시키는 주요변수가 될 수 있으며, 이들 변수들이 소정의 범위를 벗어나는 경우, 아예 방사가 이루어지지 않을 수도 있다.Thus, the working principle of electrospinning can directly affect the spinnability of the polymer solution, i.e., the salt concentration, the solid concentration and the intrinsic viscosity, of the dope, both directly to the emission of the dope to the fiber, Diameter, length, and the like, and if these variables are out of the predetermined range, the radiation may not be produced at all.

상기 메타아라미드 도프의 상기 염농도는 상기 반응생성물 총중량을 기준으로 하여 1 내지 10중량%의 범위 이내가 될 수 있으며, 1중량% 미만으로 되거나, 10중량%를 초과하는 경우에는 방사공정성이 불안하여 양질의 웹을 형성하기 어렵다는 문제점이 있을 수 있다.The salt concentration of the meta-aramid dope may be in the range of 1 to 10% by weight based on the total weight of the reaction product and may be less than 1% by weight, or in the case of exceeding 10% by weight, There is a problem that it is difficult to form the web.

상기 고형분 농도조절단계는 상기 메타아라미드 제조단계에서 수득되는 메타아라미드의 농도를 10 내지 30중량%로 희석시키는 것으로 이루어진다. The solid concentration control step comprises diluting the concentration of the meta-aramid obtained in the step of preparing the meta-aramid to 10 to 30% by weight.

상기 전기방사단계는 상기한 바와 같이 조성된 메타아라미드 도프는 방사온도 70 내지 100℃, 방사거리 4 내지 15㎝ 그리고 방사전압 10 내지 40㎸의 방사조건으로 전기방사하는 것으로 이루어진다. 상기한 방사조건들은 상기한 바와 같이 조성된 메타아라미드 도프, 즉 1 내지 10%의 범위 이내의 염농도 및 10 내지 30중량%의 고형분 농도로 조성된 메타아라미드 도프의 전기방사 시 최적의 전기방사가 이루어질 수 있는 조건을 실험적인 방법으로 선정된 것이다. The electrospinning step comprises electrospinning the meta-aramid doped as described above under spinning conditions at a spinning temperature of 70 to 100 ° C, a spinning distance of 4 to 15 cm and a spinning voltage of 10 to 40 kV. The above-mentioned spinning conditions are optimized for electrospinning of the meta-aramid doped as described above, i.e. the meta-aramid dope composed of a salt concentration in the range of 1 to 10% and a solid concentration of 10 to 30% by weight The conditions that can be used are selected by experimental methods.

상기 방사온도가 70℃ 미만으로 되는 경우, 용액점도가 너무 높아서 방사 시 고전압을 필요로 하게 되고, 또한 토출량 대비 방사되는 양이 적어져서 테일러콘이 커지게 되면서 고화가 발생하고, 연속적으로 섬유를 생산할 수 없게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 100℃를 초과하는 경우, 도프 내 존재하는 물이 증발함에 따라 용액점도가 변하게 되어 균일한 방사성을 확보하기 힘들게 되는 문제점이 있을 수 있다.When the spinning temperature is lower than 70 캜, the solution viscosity is too high, so that a high voltage is required for spinning, and the amount of spinning to the discharge amount is reduced, so that the Taylor cone becomes large and solidification occurs, In contrast, when the temperature exceeds 100 ° C, there is a problem that the solution viscosity changes due to the evaporation of water present in the dope, making it difficult to ensure uniform radioactivity.

상기 방사거리가 4㎝ 미만으로 되는 경우, 용제(solvent)가 솔벤트가 완전히 휘발되지 못해 섬유형성이 이루어지지 않게 되는 문제점이 있을 수 있고, 반대로 15㎝를 초과하는 경우, 전기장이 약화되어 방사된 섬유가 컬렉터에 집속하지 못하고 플라잉되는 문제점이 있을 수 있다.When the radiating distance is less than 4 cm, There is a problem that the solvent is not completely volatilized by the solvent so that the fiber formation is not performed. On the other hand, if it exceeds 15 cm, the electric field is weakened and the spun fiber can not be focused on the collector .

상기한 바와 같이 수득되는 메타아라미드 섬유는 컬렉터에 수집되되, 이때 이와 동시 또는 이시에 생성되는 올레핀계 중합체의 멜트블로운사와 함께 컬렉터 상에 수집되어 상기 메타아라미드 섬유와 상기 멜트블로운사가 혼합된 웹을 형성하게 된다. 이후, 상기 웹을 상기 멜트블로운사의 융점에 가까운 온도로 가열, 가압하는 것에 의하여 상기 멜트블로운사의 부분적인 용융에 의한 열접착성을 이용하여 상기 멜트블로운사간 그리고 상기 멜트블로운사와 상기 메타아라미드 섬유 간에 결합을 형성하여 본 발명이 의도하는 복합 부직포로 제조될 수 있으며, 이때 수득되는 복합 부직포에 물리적인 힘을 가하여 원하는 형상의 부직포로 열성형할 수 있다.The meta-aramid fibers obtained as described above are collected in a collector, and are then collected on a collector together with meltblown olefin polymer produced at the same time or at the same time, and the meta-aramid fibers are mixed with the meltblown web . Thereafter, the web is heated and pressed at a temperature close to the melting point of the melt blown yarn to melt the meltblown yarn and melt bind the meltblown yarn using the meltblown yarn, Aramid fibers to form the composite nonwoven fabric intended by the present invention. At this time, physical force is applied to the resultant composite nonwoven fabric, thereby thermoforming the nonwoven fabric into a desired shape.

상기에서 “동시 또는 이시에 생성되는”이라는 문구에서의 “동시”의 의미는 상기 멜트블로운사를 제조하는 공정과 상기 메타아라미드 섬유를 제조하는 공정을 동시에 수행하여 이들 두 섬유들이 생성됨과 동시에 서로 혼합되도록 하여 부직포의 제조를 위한 웹을 형성하는 것을 의미하며, “이시”의 의미는 상기 멜트블로운사를 제조하는 공정과 상기 메타아라미드 섬유를 제조하는 공정을 서로 다른 시간에 수행하여 즉, 멜트블로운사 및/또는 메타아라미드 섬유를 먼저 생성하고, 이들 멜트블로운사나 메타아라미드 섬유들 중 어느 하나의 제조 공정 동안에 기 제조가 완료된 다른 하나의 메타아라미드 섬유 또는 멜트블로운사를 섬유 형태로 공급하여 서로 혼합되도록 하여 부직포의 제조를 위한 웹을 형성하는 것을 의미한다. 즉, 멜트블로운사의 제조 공정 동안에 이미 완성된 메타아라미드 섬유를 공급하여 형성되는 과정에 있는 멜트블로운사와 혼합되도록 하거나, 달리 메타아라미드 섬유의 제조 공정 즉, 전기방사 동안에 이미 완성된 멜트블로운사를 공급하여 형성되는 과정에 있는 메타아라미드 섬유와 혼합되도록 할 수 있다.The phrase " simultaneous " in the phrase " simultaneously or externally generated " as used herein means that both the process of producing the meltdown and the process of producing the meta-aramid fiber are simultaneously carried out, Means to form a web for the production of a nonwoven fabric. The term " ish " means that the process for producing the meltdown and the process for producing the meta-aramid fiber are performed at different times, And / or the meta-aramid fibers are first produced, and the other meta-aramid fibers or melt blown fabrics, which have been prefabricated during the manufacturing process of any of these meltblown yarns or meta-aramid fibers, To form a web for the production of a nonwoven fabric. That is, it is possible to mix the melted blown yarn in the process of forming and supplying the already finished meta aramid fiber during the manufacturing process of the melt blown yarn, or to make the melted blown yarn already completed during the manufacturing process of the meta-aramid fiber, And can be mixed with the meta-aramid fibers in the process of being formed by supplying.

비록, 앞서 상기 웹의 복합 부직포로의 성형에 있어서 가열가압에 의한 것을 설명하기는 하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 공지의 부직포 제조방법들이 사용될 수도 있으며, 이들은 당업자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것이다.Although the foregoing description has been made by heating and pressing in forming the web into a composite nonwoven fabric, the present invention is not limited thereto, and other known methods for producing nonwoven fabrics may be used, and these will be easily understood by those skilled in the art You can.

상기 가열가압조건은 100 내지 200℃의 범위 이내의 온도 및 10 내지 200㎏/㎝의 범위 이내의 선압하에서 가열가압하는 것으로 이루어진다. 이러한 소위 칼렌더링(calendering) 방식에 의한 가열가압에 의해 수행될 수 있음은 당업자에게는 이해될 수 있는 것이다. 100℃이하에서는 올레핀계 섬유가 충분히 본딩이 되지 못하여 원하는 형태의 부직포를 수득하기가 어려우며, 200℃이상의 온도에서는 올레핀계 섬유가 과용융이되어 부직포의 특성발현이 용이하지 못하게 된다.
The heating and pressing conditions include heating and pressing at a temperature within a range of 100 to 200 DEG C and under a line pressure within a range of 10 to 200 kg / cm. It will be understood by those skilled in the art that this can be performed by heating pressing by a so-called calendering method. When the temperature is lower than 100 ° C, the olefin-based fibers can not be sufficiently bonded and it is difficult to obtain a desired nonwoven fabric. At a temperature of 200 ° C or higher, olefin-based fibers are over-melted and the characteristics of the nonwoven fabric are not easily developed.

이하 본 발명에 따른 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포의 실시예들을 나타내지만, 본 발명이 이들 실시예들로 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, embodiments of the composite nonwoven fabric including the meta-aramid fiber and the melt blown yarn according to the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.

실시예Example

디메틸아세트아마이드 2142g에 메타페닐렌디아민 1404g, 이소프탈로일클로라이드 2639g을 혼합하고 중합하여 중합공정을 실시하였으며, 상기 중합공정 후, 반응부산물로서 생성된 염산의 중화를 위한 중화제로서 수산화칼슘 7중량부를 투입하고 중화를 수행하여 반응생성물로서의 메타아라미드 도프 중 염농도가 상기 메타아라미드 도프 총 중량을 기준으로 하여 7.0중량%가 되는 때에 반응생성물 중에 투입된 중화제 중 잔류하는 미반응의 중화제를 필터링에 의하여 제거하는 것에 의해서 중화반응을 정지시켰다. 이후, 탈수, 탈포공정을 수행하여 본 발명에 따른 고형분 함량 13중량%, I.V 1.75의 전기방사용 메타아라미드 도프를 제조하고, 방사온도 약 90℃, 방사거리 약 7㎝, 그리고 방사전압 약 15㎸의 조건으로 전기방사에 적용시켜 메타아라미드 섬유들로 구성되는 웹을 수득함과 동시에 폴리프로필렌을 사용하여 공지의 멜트블로운 공법을 적용하여 폴리프로필렌으로 이루어지는 멜트블로운사를 함께 제조하고, 상기 메타아라미드 섬유와 상기 멜트블로운사를 공통의 컬렉터 상에 수집하여 웹을 수득하였으며, 이때 상기 메타아라미드섬유와 상기 멜트블로운사의 혼합비는 메타아라미드 섬유 : 멜트블로운사가 13중량% : 87중량%의 비율로 되도록 혼합비를 조절하였다.1404 g of methyphenylene diamine and 2639 g of isophthaloyl chloride were mixed and polymerized to carry out a polymerization process. After the above polymerization process, 7 parts by weight of calcium hydroxide as a neutralizing agent for neutralization of hydrochloric acid produced as a byproduct of the reaction was added Neutralization is carried out to remove the unreacted neutralizing agent remaining in the neutralized agent introduced into the reaction product when the salt concentration in the meta-aramid dope as the reaction product becomes 7.0% by weight based on the total weight of the meta-aramid dope, The reaction was stopped. Thereafter, dehydration and defoaming processes were carried out to prepare an electrodeposited meta-aramid dope having a solid content of 13 wt% and IV 1.75 according to the present invention, and a radiation temperature of about 90 ° C, a radiation distance of about 7 cm, and a radiation voltage of about 15 kV To obtain a web composed of meta-aramid fibers, and at the same time, using a known melt blowing process using polypropylene, a melt blowing process comprising a polypropylene is produced together with the meta-aramid fibers, The fibers and the melt blown yarn were collected on a common collector to obtain a web. The mixing ratio of the meta-aramid fiber and the melt blown yarn was 13% by weight: 87% by weight of the meta-aramid fiber: melt blown yarn So that the mixing ratio was adjusted as much as possible.

상기에서 수득되는 웹을 150℃의 온도에서 50㎏/㎝의 선압으로 가열가압하여 본 발명에 따른 복합 부직포를 수득하였다.The resultant web was heated under a linear pressure of 50 kg / cm at a temperature of 150 ° C to obtain a composite nonwoven fabric according to the present invention.

수득된 상기 복합 부직포는 내열성 흡음재의 형상으로의 성형에 있어서 외관 상 불량이 발생함이 없이 소정의 규격의 요건을 만족하도록 성형되었음을 확인할 수 있었으며, 고온이 발생하는 엔진룸 등에서 충분한 흡음성 및 내열성을 보유할 수 있다.
It was confirmed that the composite nonwoven fabric obtained was molded so as to satisfy the requirements of a predetermined standard without appearance defect in the molding of the heat-resistant sound-absorbing material, and sufficient sound-absorbing property and heat-resistance property in the engine room where high temperature was generated can do.

본 발명은 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포를 제조하는 산업에서 이용될 수 있으며, 이러한 복합 부직포는 또한 이러한 부직포는 자동차의 내열성 흡음재 등으로 사용이 가능하여 자동차를 제조하는 산업 등에서 이용될 수 있다.The present invention can be used in an industry for producing composite nonwoven fabrics containing meta-aramid fibers and melt blown fabrics. Such composite nonwoven fabrics can also be used as heat-absorbing materials for automobiles and the like, .

Claims (7)

메타아라미드 도프 총 중량을 기준으로 하여 염농도가 1 내지 10중량%의 범위 이내이고, 고형분으로서 메타아라미드가 10 내지 30중량%의 범위 이내로 제조되는 메타아라미드 도프를 전기방사하여 수득되는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하여 이루어지되, 상기 메타아라미드 섬유 5 내지 30중량% 및 잔량으로서 멜트블로운사를 혼합하여서 이루어짐을 특징으로 하는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포.A meta-aramid dope is produced by electrospinning a meta-aramid dope with a salt concentration within a range of 1 to 10 wt% and a meta-aramid content within a range of 10 to 30 wt% as a solid content based on the total weight of the meta- Wherein the meta-aramid fibers are melt blended with 5 to 30% by weight of the meta-aramid fibers and the remaining amount of the meta-aramid fibers and the melt blown yarns. 제 1 항에 있어서,
상기 멜트블로운사가 올레핀계 중합체를 멜트블로운시켜 수득되는 것임을 특징으로 하는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포.
The method according to claim 1,
Wherein the melt blown yarn is obtained by meltblowing the olefinic polymer. The composite nonwoven fabric according to claim 1, wherein the meltblown yarn is meltblown.
제 2 항에 있어서,
상기 멜트블로운사가 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 멜트블로운시켜 수득되는 것임을 특징으로 하는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포.
3. The method of claim 2,
Characterized in that the melt blown yarn is obtained by meltblowing polypropylene or polyethylene. The composite nonwoven fabric according to claim 1, wherein the meltblown yarn is meltblown.
아미드계 용매에 메타페닐렌디아민과 이소프탈로일클로라이드를 중합시켜 반응생성물을 수득하는 중합공정에서 부산물로서 생성되는 염산(HCl)을 중화하기 위한 중화제를 첨가하되, 상기 반응생성물 총중량을 기준으로 하여 염농도가 1 내지 10중량%의 범위 이내가 되도록 염의 발생이 이루어지는 때에 중화반응이 중단되도록 중화를 제어하여 메타아라미드 도프를 제조하되, 수득되는 메타아라미드 고형분 농도를 10 내지 30중량%로 조절하고, 이를 방사온도 70 내지 100℃, 방사거리(TCD ; tip-to-collector distance) 4 내지 15㎝ 그리고 방사전압 10 내지 40㎸의 방사조건으로 전기방사하여 메타아라미드 섬유를 제조하는 메타아라미드 제조단계;
상기 메타아라미드 제조단계와 동시 또는 이시에 열에 의해 용융가능한 중합체를 멜트블로운시켜 멜트블로운사를 제조하는 멜트블로운사 제조단계;
상기 메타아라미드 제조단계에서 제조되는 메타아라미드 섬유와 상기 멜트블로운사 제조단계에서 수득되는 멜트블로운사를 컬렉터 상에 수집, 집속시켜 웹을 형성하는 웹형성단계; 및
상기 웹형성단계에서 수득되는 웹을 가열가압시켜 부직포로 제조하는 부직포형성단계;
를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포의 제조방법.
A neutralizing agent for neutralizing hydrochloric acid (HCl) produced as a by-product in the polymerization process of polymerizing meta-phenylenediamine and isophthaloyl chloride in an amide-based solvent to obtain a reaction product is added, and a salt concentration Is adjusted to be within a range of 1 to 10% by weight, the neutralization is controlled so as to stop the neutralization reaction, and the concentration of the solid content of the obtained meta-aramid is adjusted to 10 to 30% by weight, Preparing a meta-aramid fiber by electrospinning at a temperature of 70 to 100 DEG C, a tip-to-collector distance (TCD) of 4 to 15 cm, and a radiation voltage of 10 to 40 kV;
A melt blowing step of melt-blowing the polymer meltable by heat simultaneously with or simultaneously with the meta-aramid production step to produce a melt blown melt;
A web forming step of forming a web by collecting and focusing the meta-aramid fiber produced in the meta-aramid manufacturing step and the melt blown melt obtained in the melt blown manufacturing step on a collector; And
Forming a nonwoven fabric by heating and pressing the web obtained in the web forming step to produce a nonwoven fabric;
Wherein the composite nonwoven fabric comprises a meta-aramid fiber and a melt blown yarn.
제 4 항에 있어서,
상기 메타아라미드 제조단계에서의 상기 메타아라미드 도프의 상기 염농도가 7 내지 8중량%의 범위 이내임을 특징으로 하는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the salt concentration of the meta-aramid dope in the step of preparing the meta-aramid is in the range of 7 to 8 wt%.
제 4 항에 있어서,
상기 메타아라미드 제조단계에서의 상기 메타아라미드 도프의 상기 고형분 농도가 10 내지 25중량%의 범위 이내임을 특징으로 하는 메타아라미드 섬유와 멜트블로운사를 포함하는 복합부직포의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the concentration of the solid content of the meta-aramid dope in the step of preparing the meta-aramid is in the range of 10 to 25% by weight.
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