KR101274444B1 - Functional pet fiber and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기능성 PET 섬유 및 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 항균, 살균, 소취, 단열 등과 같은 기능성을 섬유에 부여하는 기능성 성분이 고분자 원사의 기본 재료인 PET 수지의 저중합체에 균일하고 견고하게 결합되도록 구성함으로써 PET 수지의 방사 공정 후에도 탈리에 의한 상기 기능성 성분의 손실을 최소화하고 방사된 섬유 내부에 분포된 기능성 성분의 균일성을 최대화함으로써 인체에 유익한 기능성 성분의 기능이 장시간 제대로 발현될 수 있는 기능성 PET 섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a functional PET fiber and a method for manufacturing the same, and more particularly, a functional component that imparts functionality such as antibacterial, sterilization, deodorization, heat insulation, and the like to the fiber is uniform in the oligomer of the PET resin which is the basic material of the polymer yarn. It is configured to be firmly and firmly bonded, thereby minimizing the loss of the functional component by desorption even after the spinning process of the PET resin, and maximizing the uniformity of the functional component distributed inside the spun fiber, so that the function of the functional ingredient beneficial to the human body is properly expressed for a long time. The present invention relates to a functional PET fiber and a method of manufacturing the same.
일반적으로 의류용 피복 등의 제작에 사용되는 섬유는 천연섬유와 인조섬유로 크게 구분되는데, 이러한 인조섬유 중에서 저분자량의 화합물로부터 합성하여 화학적 방법에 의하여 중합된 합성고분자를 원료로 하는 섬유를 합성섬유라 하며 그 대표적인 예가 폴리에스테르 섬유의 일종인 PET(polyethylene terephthalate) 섬유이다.Generally, fibers used for fabricating clothes are broadly classified into natural fibers and synthetic fibers. Of these synthetic fibers, synthetic fibers synthesized from low molecular weight compounds and polymerized by chemical methods are used as synthetic fibers And a representative example thereof is PET (polyethylene terephthalate) fiber, which is a kind of polyester fiber.
상기 PET 섬유는 여러 가지 우수한 물성 및 장점을 갖기 때문에 천연섬유를 대신하여 피복의 제작에 널리 사용되고 있으나, 인체에서 분비되는 땀에 포함된 지방 또는 단백질 등의 유기물에 의하여 세균이나 미생물이 쉽게 번식되기 때문에 악취를 발생시키거나 접촉되는 신체에 피부 질병을 유발하게 되는 문제점이 있었다.Since the PET fiber has various excellent physical properties and advantages, it is widely used for the production of coatings instead of natural fibers. However, bacterial or microorganisms are easily propagated by organic substances such as fat or protein contained in perspiration secreted from the human body There is a problem that a malodor is generated or a skin disease is caused in a contacted body.
따라서, 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 용융된 PET 수지에 황토나 은과 같은 기능성 물질의 분말을 직접 혼합하여 원사를 방사하는 방식이 주로 사용되고 있는데, 이러한 기능성 분말을 직접 혼합하는 방식의 원사 방사 기술은 하기 [문헌 1] 등에 상세히 개시되어 있다.Recently, in order to solve such a problem, a method of directly spinning a yarn by directly mixing powders of a functional material such as yellow soil or silver into a molten PET resin has been mainly used. In the yarn spinning technique Is described in detail in [1] below and the like in detail.
그러나, 하기 [문헌 1]에 개시된 원사 방사 방식의 경우 기능성 분말이 폴리에스테르 용융액 내부에서 균일하게 분산되지 않고 쉽게 뭉쳐지기 때문에 방사 공정에서 사절의 원인이 되거나 방사된 섬유의 기능성이 제대로 발현되지 못하는 문제점이 있었다.However, in the yarn spinning method disclosed in the following [Document 1], the functional powder does not uniformly disperse in the polyester melt and is easily agglomerated, causing the trimming in the spinning process or the functionality of the spun fiber is not properly expressed. There was this.
또한, 하기 [문헌 1]에 개시된 원사 방사 방식의 경우 방사가 제대로 이루어진 경우라 할지라도 기능성 입자와 원사를 구성하는 PET 수지 사이의 결합력이 약하기 때문에 반복되는 세탁과정에 의하여 기능성 성분이 쉽게 탈리됨으로써 섬유의 기능성이 지속되지 못하는 문제점이 있었다.
In addition, in the case of the yarn spinning method disclosed in the following [Document 1], even if the spinning is properly made, since the bonding strength between the functional particles and the PET resin constituting the yarn is weak, the functional component is easily detached by repeated washing process There was a problem that the functionality does not last.
[문헌 1] 한국등록특허 제715334호 (2006. 4. 28. 공개)
[Patent Document 1] Korean Registered Patent No. 715334 (disclosed on Apr. 28, 2006)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 원사의 기본재료인 PET 수지에 섬유의 기능성 성분이 고분자 리간드 바인더에 의하여 상기 PET 수지 중합체에 견고하게 결합되도록 함으로써 상기 PET 수지를 이용하여 원사를 방사한 이후에도 탈리에 의한 상기 기능성 성분의 손실을 최소화하고 방사된 섬유 내부에 분포된 기능성 성분의 균일성을 최대화함으로써 인체에 유익한 상기 기능성 성분의 기능이 장시간 제대로 발현될 수 있는 기능성 PET 섬유 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to ensure that the functional component of the fiber in the PET resin which is the base material of the yarn is firmly bonded to the PET resin polymer by a polymer ligand binder Even after spinning the yarn using the PET resin, the functional component beneficial to the human body can be properly expressed for a long time by minimizing the loss of the functional component by desorption and maximizing the uniformity of the functional component distributed inside the spun fiber. It is to provide a functional PET fiber and a method for producing the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유의 제조방법은 DMT(dimethyl terephthalate)와 EG(ethylene glycol)의 에스테르 교환반응에 의하여 BHET(bis-2-hydroxy ethyl terephthalate)를 합성하는 제1단계, 머드(mud),화산석(scoria),이산화규소(SiO2),산화알루미늄(Al2O3),산화마그네슘(MgO), 안티몬주석산화물(ATO) 중 적어도 어느 하나인 기능성 성분이 포함된 기능성 폴리우레탄 프리폴리머를 합성하는 제2단계, 상기 제1단계에서 합성된 BHET의 작용기에 상기 제2단계에서 합성된 기능성 폴리우레탄 프리폴리머의 작용기를 결합시키는 제3단계, 및 상기 기능성 폴리우레탄 프리폴리머가 결합된 BHET를 중합시켜 상기 기능성 성분이 포함된 PET 수지를 합성하고 이를 용융 방사하여 섬유화하는 제4단계를 포함하되, 상기 기능성 폴리우레탄 프리폴리머는 폴리우레탄 프리폴리머에 상기 기능성 성분의 분말을 분산시켜 얻는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method for producing a functional PET fiber according to the present invention is a compound for synthesizing BHET (bis-2-hydroxy ethyl terephthalate) by transesterification of dimethyl terephthalate (DMT) and ethylene glycol (EG). 1st step, mud (scoria), silicon dioxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), antimony tin oxide (ATO) at least any one of the functional components included A second step of synthesizing the functional polyurethane prepolymer, a third step of bonding the functional group of the functional polyurethane prepolymer synthesized in the second step to the functional group of the BHET synthesized in the first step, and the functional polyurethane prepolymer And a fourth step of polymerizing the bonded BHET to synthesize the PET resin including the functional component, and melt spinning the fiber to form the PET resin. It is characterized by being obtained by dispersing the powder of the functional ingredient in a retan prepolymer.
또한, 상기 제2단계는, 폴리올(polyol), 디메틸올 프로피오닉산(DMPA; Dimethylol Propionic Acid), 및 N-메틸-2-피롤리돈(NMP; N-methyl-2-pyrrolidone)을 교반하여 혼합하는 제2-1단계, 상기 제2-1단계의 혼합물에 디부틸틴 디라우레이트(DBTDL ; dibutyl tin dilaurate)와 이소시아네이트 화합물을 적하한 후 교반시켜 -NCO 그룹을 말단기에 가지는 폴리우레탄 프리폴리머를 합성하는 제2-2단계, 상기 폴리우레탄 프리폴리머에 트리에틸아민(TEA)을 혼합한 후 교반시켜 중화하는 제2-3단계, 및 상기 중화가 완료된 폴리우레탄 프리폴리머에 상기 기능성 성분의 분말을 투입하여 분산시키는 제2-4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second step, by stirring a polyol (polyol), dimethylol propionic acid (DMPA; Dimethylol Propionic Acid), and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP; N-methyl-2-pyrrolidone) Dibutyltin dilaurate (DBTDL; dibutyl tin dilaurate) and an isocyanate compound are added dropwise to the mixture of step 2-1 and step 2-1, followed by stirring to prepare a polyurethane prepolymer having an -NCO group as an end group. Step 2-2 of synthesizing, mixing triethylamine (TEA) in the polyurethane prepolymer and then stirring to neutralize by step 2-3, and the powder of the functional ingredient is added to the polyurethane prepolymer is completed neutralization Characterized in that it comprises a 2-4 step of dispersing.
또한, 상기 폴리올은 프로필렌 글리콜(PPG; propylene glycol)이고, 상기 이소시아네이트 화합물은 이소포론 디이소시아네이트(IPDI; Isophorone diisocyanate)인 것을 특징으로 한다.Also, the polyol is propylene glycol (PPG), and the isocyanate compound is isophorone diisocyanate (IPDI).
또한, 상기 제3단계에서 BHET와 기능성 폴리우레탄 프리폴리머의 결합은 BHET의 말단기인 -OH기와 폴리우레탄 프리폴리머의 말단기인 -NCO기의 합성반응에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Further, in the third step, the binding of BHET and the functional polyurethane prepolymer is characterized by a synthesis reaction of an -OH group which is an end group of BHET and an -NCO group which is an end group of a polyurethane prepolymer.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유는 원적외선 방사, 음이온 방사, 단열, 절연 등의 기능을 가지는 머드, 화산석, 이산화규소와 같은 무기화합물과 산화알루미늄, 산화마그네슘, 안티몬주석산화물과 같은 금속산화물이 나노 분말의 기능성 성분으로 첨가되기 때문에 섬유원단이 원적외선과 음이온 방사, 항균, 살균, 소취, 단열, 속건의 기능성을 발휘하게 되는 장점이 있다.As described above, the functional PET fibers according to the present invention are inorganic compounds such as mud, volcanic stone and silicon dioxide having functions of far infrared radiation, anion radiation, heat insulation, insulation, and metal oxides such as aluminum oxide, magnesium oxide, and antimony tin oxide. Because it is added as a functional ingredient of the nano-powder, the fiber fabric has the advantage of exhibiting the functionality of far-infrared and anion radiation, antibacterial, sterilization, deodorization, heat insulation, fast drying.
또한, 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유는 첨가되는 기능성 성분이 원사의 기본재료인 PET 수지에 고분자 리간드 바인더에 의하여 견고하게 결합되는 방식으로 제조되기 때문에, 기능성 성분의 분말을 PET 수지의 용융액에 직접 혼합되는 종래 기술과 대비할 때 섬유의 세탁 등에 의하여 상기 기능성 성분이 손실되는 것을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the functional PET fiber according to the present invention is manufactured in such a way that the functional component to be added is firmly bonded to the PET resin which is the base material of the yarn by the polymer ligand binder, the powder of the functional component is directly mixed into the melt of the PET resin. Compared with the prior art, there is an advantage that it is possible to minimize the loss of the functional component due to washing of the fiber.
또한, 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유는 상기 기능성 성분이 분산력이 우수한 분산액의 형태로 고분자 리간드 바인더에 첨가되는 방식이기 때문에 상기 종래 기술과 대비할 때 PET 섬유 내부의 분포된 기능성 성분의 균일성이 현저히 향상되어 전술한 섬유원단의 기능성을 최대화할 수 있다는 장점이 있다.
In addition, since the functional PET fiber according to the present invention is a method in which the functional component is added to the polymer ligand binder in the form of a dispersion having excellent dispersibility, the uniformity of the distributed functional component inside the PET fiber is significantly improved as compared with the conventional technology. There is an advantage that can maximize the functionality of the above-described fiber fabric.
도1은 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유의 제조방법을 나타낸 공정도,
도2는 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유의 제조에 이용되는 기능성 분말이 분산된 폴리우레탄 프리폴리머의 제조방법을 나타낸 공정도, 및
도3은 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유를 직조하기 위한 원사의 구성을 설명하기 위한 도면이다.1 is a process chart showing a method for producing a functional PET fiber according to the present invention,
Figure 2 is a process chart showing a method for producing a polyurethane prepolymer dispersed in a functional powder used in the production of functional PET fibers according to the present invention, and
Figure 3 is a view for explaining the configuration of the yarn for weaving functional PET fibers according to the present invention.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 이용하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도1은 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유의 제조방법을 나타낸 공정도이고, 도2는 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유의 제조에 이용되는 기능성 분말이 분산된 폴리우레탄 프리폴리머의 제조방법을 나타낸 공정도이며, 도3은 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유를 직조하기 위한 원사의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a process chart showing a method for producing a functional PET fiber according to the present invention, Figure 2 is a process chart showing a method for producing a polyurethane prepolymer dispersed in a functional powder used in the production of a functional PET fiber according to the present invention, 3 is a view for explaining the configuration of the yarn for weaving a functional PET fiber according to the present invention.
본 발명에 따른 기능성 PET 섬유의 제조방법은 DMT(dimethyl terephthalate)와 EG(ethylene glycol)를 반응시켜 PET 수지의 저중합체인 BHET(bis-2-hydroxy ethyl terephthalate)를 합성하는 제1단계, 기능성 분말이 분산된 기능성 폴리우레탄 프리폴리머(PU prepolymer)를 합성하는 제2단계, 상기 합성된 BHET에 기능성 폴리우레탄 프리폴리머를 결합시키는 제3단계, 상기 기능성 폴리우레탄 프리폴리머가 결합된 BHET를 중합시켜 기능성 PET 수지를 합성하는 제4단계, 및 상기 기능성 PET 수지를 이용하여 기능성 PET 섬유의 원사를 방사하는 제5단계를 포함하여 구성되는데, 이하 단계별로 순차적으로 상세히 설명한다.
Method for producing a functional PET fiber according to the present invention is a first step of synthesizing bis-2-hydroxy ethyl terephthalate (BHET) which is a polymer of a polymer resin by reacting dimethyl terephthalate (DMT) and ethylene glycol (EG) A second step of synthesizing the dispersed functional polyurethane prepolymer (PU prepolymer), a third step of bonding the functional polyurethane prepolymer to the synthesized BHET, the BHET to which the functional polyurethane prepolymer is bonded to a functional PET resin It comprises a fourth step of synthesizing, and a fifth step of spinning the yarn of the functional PET fiber using the functional PET resin, will be described in detail step by step below.
(제1단계) (Step 1) BHETBHET 합성단계( Synthesis step ( S10S10 단계) step)
일반적으로 PET 수지를 얻는 방식은 테레프탈산(terephthalic acid, TPA)과 EG의 에스테르화 반응에 의하여 바로 PET 수지를 합성하는 TPA법과, DMT와 EG와의 에스테르 교환반응에 의하여 저중합체인 BHET를 먼저 얻은 후 이를 중합시켜 PET 수지를 합성하는 DMT법으로 구분된다.In general, the method of obtaining PET resin is TPA method for synthesizing PET resin by esterification reaction of terephthalic acid (TPA) and EG, and BHET for low polymer by transesterification reaction between DMT and EG. And DMT method in which PET resin is synthesized by polymerization.
이 중 상기 TPA법은 TPA와 EG의 화학당량을 정확히 1:1로 유지하여야 중합도가 높은 고분자를 합성할 수 있고, 순수한 TPA를 얻는 것도 용이하지 않기 때문에 본 실시예에서는 DMT법에 의하여 PET 수지를 합성하는 방법을 사용하였다.Of these, the TPA method requires that the chemical equivalents of TPA and EG be maintained at exactly 1: 1 to synthesize a polymer having a high degree of polymerization, and it is not easy to obtain pure TPA. Thus, in this embodiment, Synthesis method was used.
이를 위하여, 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유의 제조방법의 제1단계에서는 먼저 PET 수지의 합성에 사용되는 원료인 DMT와 EG를 반응시켜(구체적으로는 에스테르 교환반응) 저중합체인 BHET를 먼저 합성하게 되는데, 이에 대한 반응식은 아래의 [반응식 1]과 같이 표현된다.
To this end, in the first step of the manufacturing method of the functional PET fiber according to the present invention, first, DMT and EG, which are raw materials used for the synthesis of PET resin, are reacted (specifically, transesterification reaction) to synthesize the oligomer BHET first. The reaction scheme is expressed as [Scheme 1] below.
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
이때, 상기 [반응식 1]에 따른 반응은 대기압하의 질소 환경에서 190 내지 220℃로 가열하여 이루어지는데, 촉매로는 Li, Ca, Mg, Mn, Zn 또는 Pb의 초산염 등을 사용할 수 있다.
At this time, the reaction according to the above-mentioned
(제2단계) 기능성 폴리우레탄 (Step 2) Functional polyurethane 프리폴리머의Prepolymer 합성단계( Synthesis step ( S20S20 단계) step)
상술한 바와 같이 BHET가 합성되면 본 발명에서는 중합 공정에 의하여 PET 수지를 합성하기 이전에 기능성 성분을 상기 BHET에 첨가하게 되는데, 본 실시예에서는 상기 기능성 성분으로서 머드(mud), 화산석(scoria), 이산화규소(SiO2)와 같은 무기화합물과 산화알루미늄(Al2O3), 산화마그네슘(MgO), 안티몬주석산화물(ATO)과 같은 금속산화물 중 적어도 어느 하나를 미세 분말(바람직하게는, 나노 분말)의 형태로 첨가하는 것을 특징으로 한다.
When BHET is synthesized as described above, in the present invention, a functional component is added to the BHET before the PET resin is synthesized by a polymerization process. In this embodiment, the functional component includes mud, scoria, At least one of an inorganic compound such as silicon dioxide (SiO 2 ) and a metal oxide such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO) and antimony tin oxide (ATO) ) Is added in the form of.
상기 머드(mud)는 보통 진흙을 함유한 점토성 물질 및 동식물의 분해산물과 토양, 염류 등이 퇴적되어 오랫동안 지질학적, 화학적 작용을 받고 미생물의 분해 작용을 받아 형성되는데 실리카, 알루미나, 산화철, 산화칼륨, 산화나트륨 등으로 조성되며, 그 구체적인 구성은 아래의 [표 1] 및 [표 2]와 같다.The mud is usually formed by deposits of mud-clay loose materials, decomposition products of plants and animals, soil, salts and so on, which have been subjected to geological and chemical action for a long time and are decomposed by microorganisms. The mud is formed of silica, alumina, Potassium, sodium oxide and the like, and the specific composition thereof is shown in [Table 1] and [Table 2] below.
또한, 본 발명의 전체 명세서에서 머드라고 함은 하기 [표 1] 및 [표 2]의 성분을 구비하는 일반적으로 머드(mud)로 호칭되는 것을 의미하며, 본 실시예에서는 PET 섬유에 첨가되는 머드 분말로서 보령 머드 분말을 일예로서 사용하였다.
In addition, mud in the entire specification of the present invention means generally referred to as mud (mud) having the components of the following [Table 1] and [Table 2], in this embodiment mud added to PET fibers Bordeaux mud powder was used as an example as a powder.
이와 같이 구성되는 머드는 일반적으로 알려진 바와 같이 천연 미네랄과 게르마늄, 벤토나이트 등이 다량 함유되어 피부 노화방지작용, 피부 청정작용, 피부 노폐물 제거작용 등 피부 미용에 탁월한 효능이 있다. The mud constituted in this way is known to contain a large amount of natural minerals, germanium, bentonite, etc., and has an excellent effect on skin beauty such as skin aging prevention action, skin cleansing action, and skin wastes removal action.
또한, 머드는 살균 및 항균 효능이 있기 때문에 피부에 접촉할 경우 항염증 작용과 피부의 면역성을 증가시키는 작용을 하게 되며, 머드에 포함된 게르마늄의 경우 인체에 유익한 원적외선을 방사하는 효능도 있다.In addition, since the mud has a sterilizing and antibacterial effect, it has an anti-inflammatory effect and skin immunity when it is in contact with the skin. In the case of germanium contained in the mud, there is also an effect of radiating far infrared ray which is beneficial to the human body.
상기 화산석은 화산분출물 중에서 공기구멍이 많고 지름이 4mm 이상인 암석덩어리로서 검정, 갈색, 빨강 등의 색상을 가지며, 인체에 유익한 원적외선과 음이온을 방사하는 특징을 가진다.The volcanic stone is a mass of rock with a large number of air holes and a diameter of 4 mm or more among the volcanic eruptions, and has a color such as black, brown, and red, and emits far-infrared rays and anions which are beneficial to the human body.
이때, 상기 원적외선은 생체 내에 침투, 자기 발열을 일으켜 온열효과 및 발한효과를 가져오며, 이로 인하여 미세혈관 확장, 혈액순환 촉진, 조직의 활성화, 신진대사의 촉진, 노폐물 및 유해금속 등을 체외로 배출시키는 기능을 나타낸다.At this time, the far-infrared rays penetrate into the living body and cause self-heating, resulting in a warming effect and a sweating effect. As a result, microvessel expansion, blood circulation promotion, tissue activation, promotion of metabolism, waste products and harmful metals are discharged .
또한, 상기 음이온은 인체에 흡수될 경우 세포의 신진대사 촉진, 신경안정, 피로회복, 식욕증진의 효과를 나타내며, 그외 항균, 살균, 및 냄새의 원인 물질의 양이온을 중화시켜 악취를 제거하는 효과가 있다. In addition, when the anion is absorbed into the human body, it exhibits the effect of promoting cell metabolism, nervous stability, fatigue recovery, appetite enhancement, and neutralizing cations of other substances causing antibacterial, sterilization, and odor to remove odor have.
또한, 상기 이산화규소(실리카)는 전술한 바와 같이 인체에 유익한 원적외선과 음이온을 방사하는 특징을 가지기 때문에 섬유에 원적외선 방사, 항균, 살균, 소취 등의 기능을 부여함과 동시에 단열 특성으로 인하여 섬유의 보온 단열성을 향상시키는 기능을 부여하게 된다.In addition, since silicon dioxide (silica) has the characteristic of emitting far infrared ray and anion which are beneficial for human body as described above, it gives a function of far-infrared ray irradiation, antibacterial, sterilization, deodorization and the like, Thereby providing a function of improving thermal insulation.
또한, 상기 산화알루미늄(알루미나)도 이산화규소와 마찬가지로 인체에 유익한 원적외선과 음이온을 방사하는 특징을 가지기 때문에 섬유에 원적외선 방사, 항균, 살균, 소취 등의 기능을 부여하게 되고, 단열 및 절연 특성으로 인하여 섬유의 보온 단열성과 절연성을 향상시키는 기능을 부여하게 된다.In addition, the aluminum oxide (alumina) has a characteristic of radiating far-infrared rays and anion which are beneficial to the human body like silicon dioxide, so that the fibers are imparted with far infrared ray radiation, antibacterial, sterilizing and deodorizing functions, Thereby imparting a function of improving heat insulating property and insulating property of the fiber.
또한, 상기 산화마그네슘 역시 인체에 유익한 원적외선과 음이온을 방사하는 특징을 가지기 때문에 섬유에 원적외선 방사, 항균, 살균, 소취 등의 기능을 부여하게 되고, 단열 및 난연 특성으로 인하여 섬유의 보온 단열성과 난연성을 향상시키는 기능을 부여하게 된다.In addition, since magnesium oxide has a characteristic of emitting far infrared ray and anion which are beneficial to the human body, it imparts functions of far-infrared radiation, antibacterial, sterilization, and deodorization to the fibers. The heat insulation and flame- And the like.
한편, 상기 안티몬주석산화물은 전자파 차폐, 자외선 차폐 등의 기능을 섬유에 부여함으로써 섬유의 기능성을 더욱 향상시킬 수 있다. On the other hand, the antimony tin oxide can further improve the functionality of the fiber by imparting functions such as electromagnetic shielding and ultraviolet shielding to the fiber.
따라서, 본 발명에서는 이와 같이 유익한 효능이 있는 기능성 성분들을 피부와 직접 접촉하는 섬유에 결합시킴으로서 섬유원단 자체에서 인체에 유익한 원적외선과 음이온이 방사되도록 하는 것을 특징으로 한다.Therefore, the present invention is characterized in that the far-infrared rays and anions that are beneficial to the human body are radiated from the fiber fabric itself by binding the functional ingredients having such beneficial effects to the fiber in direct contact with the skin.
또한, 본 발명에서는 이와 같은 기능성 성분들을 섬유에 결합시켜 섬유원단이 항균, 살균, 소취 등의 기능을 구비하도록 함으로써 인체의 분비물에 의하여 의복을 구성하는 섬유에 발생되는 미생물의 번식 및 악취를 방지하고, 피부 질환의 발생을 미연에 방지하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention by combining such functional components to the fiber to ensure that the fiber fabric has functions such as antibacterial, sterilization, deodorization and the like to prevent the growth and odor of microorganisms generated in the fibers constituting the garment by the secretion of the human body and It is characterized by preventing the occurrence of skin diseases in advance.
또한, 본 발명에서는 이와 같은 기능성 성분들의 결합에 의해 섬유원단이 보온 단열, 절연, 난연, 전자파 차폐, 자외선 차폐 등의 기능을 더 구비하도록 함으로써 섬유의 기능성을 최대화하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the present invention is characterized by maximizing the functionality of the fiber by combining the functional components such that the fiber fabric further has functions such as thermal insulation, insulation, flame retardant, electromagnetic shielding, ultraviolet shielding.
또한, 이를 위하여 본 발명에서는 후술하는 바와 같이 상기 기능성 성분을 분산액(dispersion)의 형태로 분산시킨 폴리우레탄(PU) 프리폴리머(prepolymer)를 합성하고, 이를 상기 BHET에 결합시킴으로써 상기 기능성 성분이 BHET에 견고하게 결합되도록 첨가하는 것을 특징으로 한다.To this end, in the present invention, a polyurethane (PU) prepolymer prepared by dispersing the functional component in the form of a dispersion is synthesized and bound to the BHET, whereby the functional component is firmly bonded to the BHET To be combined with each other.
이와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유는 후술하는 바와 같이 상기 BHET를 중합시켜 PET 수지를 얻는 경우에도 기능성 성분이 PET 수지에 견고하게 결합된 상태를 유지함으로써 섬유화가 이루어진 이후에도 반복된 세탁 등으로 인하여 기능성 성분이 섬유로부터 쉽게 탈리되는 것을 현저히 방지할 수 있다는 장점이 있다.The functional PET fiber according to the present invention by such a configuration is repeated even after the fiberization is made by maintaining the state in which the functional component is firmly bonded to the PET resin even when the PET resin is obtained by polymerizing the BHET as described below Due to this, there is an advantage that the functional component can be significantly prevented from being easily detached from the fiber.
또한, 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유는 상기 기능성 성분이 균일 분산력이 우수한 분산액(dispersion)의 형태로 상기 BHET에 결합되기 때문에 섬유에 결합된 기능성 성분이 전체적으로 균일하게 분포됨으로써, 전술한 기능성 성분의 효능이 섬유를 착용하는 피부 전체에 효과적으로 전달될 수 있다는 장점이 있다.
In addition, the functional PET fiber according to the present invention is bonded to the BHET in the form of a dispersion (dispersion) excellent in the uniform dispersion force, the functional component bound to the fiber is uniformly distributed as a whole, the efficacy of the functional component described above There is an advantage that it can be effectively delivered to the entire skin wearing this fiber.
이와 같은 기능성 폴리우레탄 프리폴리머의 합성과정을 구체적으로 설명하면, 먼저 반응기(일예로서, 4구 플라스크)에 폴리올(polyol) 10~20 중량부, 디메틸올 프로피오닉산(DMPA; Dimethylol Propionic Acid) 10~30 중량부, N-메틸-2-피롤리돈(NMP; N-methyl-2-pyrrolidone) 20~50 중량부를 넣은 다음 질소치환한 후 약 60℃에서 2시간 동안 교반하여 잘 섞어준다.10 to 20 parts by weight of a polyol, 10 to 20 parts by weight of dimethylolpropionic acid (DMPA), and 10 to 20 parts by weight of a polyol are added to a reactor (for example, a four-necked flask) And 20 to 50 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). Subsequently, the mixture is purged with nitrogen and stirred at 60 ° C for 2 hours.
이때, 상기 폴리올은 분자 중에 수산기(-OH) 또는 아민기(-NH2)를 2개 이상 가지는 다관능 알콜 또는 방향족 아민 등의 개시제와 산화프로필렌 또는 산화에틸렌을 적정 조건하에서 반응시켜 얻어지는 물질로서 후술하는 이소시아네이트와 함께 폴리우레탄 제조에 사용되는 원료이며, 본 실시예에서는 상기 폴리올 물질로서 향후 PET와의 결합성을 향상시키기 위하여 에스테르계 폴리올인 프로필렌 글리콜(PPG; propylene glycol)을 일예로서 사용하였다.At this time, the polyol is a material obtained by reacting an initiator such as polyfunctional alcohol or aromatic amine having two or more hydroxyl groups (-OH) or amine groups (-NH 2 ) in the molecule with propylene oxide or ethylene oxide under appropriate conditions, In this embodiment, propylene glycol (PPG), which is an ester-based polyol, is used as an example of the polyol material in order to improve the bondability with PET in the future.
또한, 상기 NMP는 DMPA를 녹이기 위한 용제로서 사용되는 물질이며, 추후 합성되는 폴리우레탄 프리폴리머의 점도를 낮추어 주는 역할도 수행한다.In addition, the NMP is used as a solvent for dissolving DMPA, and also serves to lower the viscosity of a polyurethane prepolymer to be synthesized later.
다음으로, 반응기에 폴리우레탄 반응촉매인 주석(Sn)계 촉매로서 디부틸틴 디라우레이트(DBTDL ; dibutyl tin dilaurate) 0.01~10 중량부와 이소시아네이트 화합물 10~60 중량부를 천천히 적하한 후 약 85℃에서 4시간 동안 교반시켜 -NCO 그룹을 말단기에 가지는 폴리우레탄(PU) 프리폴리머(prepolymer)를 합성한다. Next, 0.01 to 10 parts by weight of dibutyltin dilaurate (DBTDL) as a tin (Sn) -based catalyst as a polyurethane reaction catalyst and 10 to 60 parts by weight of an isocyanate compound are slowly added dropwise to the reactor, For 4 hours to synthesize a polyurethane (PU) prepolymer having an -NCO group at the terminal group.
이때, 상기 이소시아네이트 화합물은 디이소시아네이트로서 이소포론 디이소시아네이트(IPDI; Isophorone diisocyanate)를 사용하는 것이 바람직하다.At this time, the isocyanate compound is preferably isophorone diisocyanate (IPDI) as a diisocyanate.
또한, 합성된 폴리우레탄 프레폴리머의 -NCO 그룹의 함량은 디부틸라민 역적정법(DBBT; dibuthylamine back-titration) 방법을 이용하여 측정하였으며, 이론적 잔류 -NCO 그룹의 양은 모든 -OH 그룹과 반응할 때를 기준으로 계산하였다The content of -NCO groups in the synthesized polyurethane prepolymer was measured by a dibutylamine back-titration (DBBT) method. When the amount of the theoretical residual -NCO group was reacted with all the -OH groups .
이와 같이, -NCO 말단기를 가지는 폴리우레탄 프리폴리머의 합성이 끝난 후에는 반응기의 온도를 35~40℃로 낮추고 중화제로서 트리에틸아민(TEA) 약 0.01~3 중량부를 투입한 후 약 300rpm으로 교반시켜 상기 디메틸올 프로피오닉산(DMPA)의 카르복실기(COOH기) 그룹을 중화시킨다. After the synthesis of the polyurethane prepolymer having the -NCO end group was completed, the temperature of the reactor was lowered to 35 to 40 DEG C, about 0.01 to 3 parts by weight of triethylamine (TEA) was added as a neutralizing agent, and the mixture was stirred at about 300 rpm The carboxyl group (COOH group) group of the dimethylolpropionic acid (DMPA) is neutralized.
상기 중화가 완료된 이후에는 1500 메시 이상의 기능성 분말(바람직하게는 2 내지 300 nm 입경의 나노 분말) 0.01 내지 20 중량부를 추가 투입하여 최종적으로 기능성 분말이 분산된 기능성 폴리우레탄 프리폴리머를 합성하게 된다.After the neutralization is completed, 0.01 to 20 parts by weight of a functional powder (preferably, nanoparticles having a particle size of 2 to 300 nm) of 1500 mesh or more is further added to finally synthesize a functional polyurethane prepolymer in which the functional powder is dispersed.
이때, 상기 기능성 분말이 폴리우레탄 프리폴리머 내부에서 균일하게 분산되도록 하기 위하여 필요에 따라서는 분산제 또는 희석제를 더 투입할 수 있다.At this time, a dispersant or a diluent may be further added if necessary in order to uniformly disperse the functional powder in the polyurethane prepolymer.
또한, 이와 같이 기능성 분말을 폴리우레탄 프리폴리머에 분산시킬 경우 소수성 입자인 기능성 분말 입자의 표면 주위를 친수성 입자인 폴리우레탄 프리폴리머 입자가 둘러싸게 되는 친수성 콜로이드 입자의 보호효과를 발생시키게 되고, 그 결과 후술하는 바와 같이 폴리우레탄 프리폴리머의 작용기(-NCO기)와 BHET(-OH기)의 작용기가 서로 견고하게 결합될 경우 상기 기능성 분말의 입자도 함께 폴리우레탄 프리폴리머 입자에 둘러싸인 채로 상기 BHET에 견고하게 결합하게 된다.
When the functional powder is dispersed in the polyurethane prepolymer as described above, the protective effect of the hydrophilic colloid particles encircling the polyurethane prepolymer particles as the hydrophilic particles around the surface of the functional powder particles as the hydrophobic particles is generated. As a result, When the functional group (-NCO group) of the polyurethane prepolymer and the functional group of the BHET (-OH group) are firmly bonded to each other, the particles of the functional powder are also firmly bonded to the BHET while being surrounded by the polyurethane prepolymer particles .
(제3단계): 기능성 폴리우레탄 (Step 3): Functional polyurethane 프리폴리머와Prepolymer and BHETBHET 의 결합단계(( S30S30 단계) step)
상기 제1단계와 제2단계가 완료되면, 제1단계에서 합성된 PET 수지의 저중합체인 BHET에 상기 제2단계에서 합성된 기능성 분말이 분산된 폴리우레탄 프리폴리머를 혼합하여 합성 반응을 시키는데, 상기 합성 반응에 의하여 폴리우레탄 프리폴리머의 -NCO기와 BHET의 EG 말단기인 -OH기가 서로 견고하게 결합하게 된다.When the first and second steps are completed, the polyurethane prepolymer dispersed in the functional powder synthesized in the second step is mixed with BHET, which is a low polymer of the PET resin synthesized in the first step, By the synthesis reaction, the -NCO group of the polyurethane prepolymer and the -OH group of the EG end group of BHET are firmly bonded to each other.
이때, 상기 BHET와 기능성 분말이 분산된 폴리우레탄 프리폴리머의 혼합비는 BHET 약 80 내지 100 중량부에 폴리우레탄 프리폴리머 약 5 내지 15 중량부로 혼합되는 것이 바람직하며, 합성 반응을 위해서는 상기 혼합물을 60~80℃에서 5~10 시간 동안 약 100~300 rpm으로 교반시키는 것이 바람직하다.At this time, the mixing ratio of the BHET and the polyurethane prepolymer dispersed in the functional powder is preferably about 80 to 100 parts by weight of BHET and about 5 to 15 parts by weight of a polyurethane prepolymer. For the synthesis reaction, For 5 to 10 hours at about 100 to 300 rpm.
한편, 본 실시예에서는 일예로서 BHET를 합성한 후에 기능성 폴리우레탄 프리폴리머를 합성하는 경우를 설명하였으나, 상기 제1,2단계는 서로 독립적으로 수행되거나 순서를 바꾸어 수행될 수 있음은 물론이며 본 명세서 및 특허청구범위 전체에 있어서 상기 제1,2단계는 서로 독립적으로 수행되거나 순서를 바꾸어 수행되는 경우를 모두 포함하는 개념이다.
Meanwhile, in the present embodiment, the case where a functional polyurethane prepolymer is synthesized after synthesizing BHET is described as an example. However, the first and second steps may be performed independently of each other or may be performed in a different order, In the entire claims, the first and second steps may be performed independently of each other or may be performed in a different order.
(제4단계): 기능성 성분이 포함된 (Step 4): A solution containing the functional ingredient PETPET 수지의 합성( Synthesis of Resin ( S40S40 단계) step)
이와 같이 저중합체인 BHET에 기능성 분말이 분산된 폴리우레탄 프리폴리머의 결합이 완료되면 통상의 중합반응에 의하여 기능성 성분이 포함된 PET 수지를 합성하게 되는데, 상기 중합반응 공정은 진공압력하에서 275 내지 285℃로 가열하여 이루어지며 촉매로는 Sb, Zn, 또는 Pb의 초산염이나 Sb, Ge, Pb 등의 산화물을 사용할 수 있다.As such, when the bonding of the polyurethane prepolymer in which the functional powder is dispersed in the low polymer BHET is completed, the PET resin containing the functional component is synthesized by a conventional polymerization reaction. The polymerization process is performed under vacuum pressure at 275 to 285 ° C. It is made by heating with a catalyst, Sb, Zn or Pb acetate or an oxide such as Sb, Ge, Pb can be used.
상기 중합공정은 아래의 [반응식 2]와 같이 나타낼 수 있으며, 상기 중합공정은 EG가 완전히 제거될 때까지 수행되어야 분자량이 높은 PET를 얻을 수 있다.The above polymerization process can be represented by the following Reaction Scheme 2, and the above polymerization process must be performed until EG is completely removed to obtain a PET having a high molecular weight.
또한, 상기 중합공정에 의하여 BHET에 결합되어 있던 폴리우레탄 프리폴리머도 결합상태를 유지하면서 폴리우레탄으로 중합되는데 이 경우 상기 중합된 폴리우레탄은 기능성 성분을 PET에 결합시키는 기능성 고분자 리간드 바인더로서 기능하게 된다.
Also, the polyurethane prepolymer bonded to the BHET by the polymerization process is also polymerized with the polyurethane while maintaining the bonding state. In this case, the polymerized polyurethane functions as a functional polymeric ligand binder that binds the functional component to the PET.
[반응식 2][Reaction Scheme 2]
(제5단계) : 원사 방사 및 섬유화 단계((Step 5): Yarn spinning and fiberizing step ( S50S50 단계) step)
상술한 바와 같은 방식에 의하여 기능성 성분이 포함된 PET 수지가 얻어지면 이를 용융 방사하여 섬유화하는 단계를 수행하게 되는데, 상기 용융 방사 단계는 공지된 통상의 방식에 의하여 바람직하게 이루어질 수 있다.When a PET resin containing a functional component is obtained by the above-described method, the PET resin is melt-spinned and fibrousized. The melt spinning step may be performed by a conventional method known in the art.
한편, 본 실시예에서는 일예로서 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유가 제4단계에서 합성된 기능성 성분이 포함된 PET 수지를 직접 용융 방사하여 이루어지는 경우를 일예로서 설명하였으나 이에 한정되지 아니하며, 필요에 따라서는 상기와 같이 합성된 PET 수지를 이용하여 마스타 배치(master batch)를 생성하고 이를 이용하여 용융 방사에 의한 섬유화공정을 수행할 수도 있다.Meanwhile, in the present embodiment, as an example, a case where the functional PET fiber according to the present invention is directly melt-spun PET resin containing the functional component synthesized in the fourth step is described as an example, but is not limited thereto. A master batch may be generated using the PET resin synthesized as described above, and a fiberization process by melt spinning may be performed using the master batch.
이 경우 상기 마스타 배치는 제4단계에서 얻은 PET 수지를 공지된 통상의 방법에 의하여 압출 또는 사출하여 냉각시킨 후 미리 정해진 크기로 컷팅함으로써 마스타 배치를 칩 형상으로 제조하게 되며, 이와 같이 제조된 마스타 배치를 용용하거나 상기 마스타 배치를 일반 PET 수지(또는 PET 수지 칩)와 용융하여 원사 방사 공정을 수행하게 된다.
In this case, the master batch is produced by extruding or extruding the PET resin obtained in the fourth step by a known method, cooling the master batch, cutting the master batch into a predetermined size, and making the master batch Or the master batch is melted with a general PET resin (or a PET resin chip) to perform a yarn spinning process.
상술한 바와 같은 방식으로 제조된 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유는 원적외선 방사, 음이온 방사, 단열, 절연 등의 기능을 가지는 머드, 화산석, 이산화규소와 같은 무기화합물과 산화알루미늄, 산화마그네슘, 안티몬주석산화물과 같은 금속산화물이 나노 분말의 기능성 성분으로 첨가되기 때문에 섬유원단이 원적외선 방사, 음이온 방사, 항균, 살균, 소취, 단열, 속건의 기능성을 발휘하게 되는 장점이 있다.Functional PET fiber according to the present invention prepared in the manner described above is an inorganic compound, such as mud, volcanic stone, silicon dioxide, such as mud, volcanic stone, silicon dioxide having functions of far-infrared radiation, anion radiation, heat insulation, insulation and the like, aluminum oxide, magnesium oxide, antimony tin oxide Since the metal oxide such as is added as a functional component of the nano-powder, the fiber fabric has the advantage of exhibiting the functionality of far-infrared radiation, anion radiation, antibacterial, sterilization, deodorization, heat insulation, fast drying.
또한, 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유는 기능성 성분을 원사의 기본재료인 PET 수지의 합성 이전에 고분자 리간드 바인드의 형태로 첨가함으로써 상기 기능성 성분이 PET 수지에 견고하게 결합되도록 하는 방식으로 제조되기 때문에, 기능성 성분의 분말을 PET 수지의 용융액에 혼합되는 종래 기술과 대비할 때 섬유의 세탁 등에 의하여 기능성 성분이 손실되는 것을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the functional PET fiber according to the present invention is manufactured in such a manner that the functional component is firmly bonded to the PET resin by adding the functional component in the form of a polymer ligand bind before the synthesis of the PET resin which is the basic material of the yarn, Compared with the prior art in which the powder of the functional ingredient is mixed in the melt of the PET resin, there is an advantage that the loss of the functional ingredient due to washing of the fiber can be minimized.
또한, 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유는 상기 기능성 성분이 분산력이 우수한 분산액의 형태로 첨가되는 방식이기 때문에 상기 종래 기술과 대비할 때 PET 섬유 내부의 분포된 기능성 성분의 균일성이 현저히 향상되어 섬유의 기능성을 최대화할 수 있다는 장점이 있다.
In addition, since the functional PET fiber according to the present invention is a method in which the functional component is added in the form of a dispersion having excellent dispersibility, the uniformity of the distributed functional component inside the PET fiber is remarkably improved as compared with the prior art. The advantage is that it can be maximized.
다음으로, 본 발명에 따른 기능성 PET 섬유의 원단을 직조하기 위한 원사의 특징적인 구조에 대하여 도3을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. Next, the characteristic structure of the yarn for weaving the fabric of the functional PET fiber according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
먼저, 도3에 도시한 바와 같이 전술한 기능성 성분이 포함된 기능성 PET 섬유의 원사(1)는 길이 방향으로 연장되도록 방사된 제1원사(10)와, 길이 방향으로 연장되도록 방사된 후 상기 제1원사(10)의 길이 방향을 따라 상기 제1원사(10)의 외면을 둘러싸도록 권취된 제2원사(20)를 포함하여 구성된다.First, as shown in FIG. 3, the
이때, 상기 제1원사(10)와 제2원사(20) 중 적어도 어느 하나는 전술한 기능성 성분을 포함하는 PET 수지를 용융 방사한 원사이고, 상기 제2원사(20)는 제1원사(10)와의 외면 사이에 중공층(30)이 형성될 수 있도록 상기 제1원사(10)의 외면과 소정 간격으로 이격되도록 권취되는 것을 특징으로 한다.At this time, at least one of the
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 기능성 성분이 포함된 기능성 원사(1)는 도1에 도시한 바와 같이 외부에서 공급되는 냉기 또는 열기가 원사 자체가 갖고 있는 중공층(30)을 통하여 외부로 용이하게 배출되는 구성이기 때문에 하절기 또는 동절기에 탁월한 체온유지 효과를 얻을 수 있다는 장점이 있다.Functional yarn (1) containing a functional component according to the present invention by the configuration as described above to the outside through the
이때, 상기 제1원사(10)는 일예로서 신축성이 우수한 폴리우레탄 재질의 스판사로 구성될 수 있으며, 상기 제2원사(20)는 DTY(draw textured yarn) PET 원사(본 발명에 따른 기능성 성분이 포함된 PET 원사)로 구성되는 것이 바람직하다.At this time, the
본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 상기 제1원사(10)와 제2원사(20) 중 제2원사(20)가 기능성 성분이 포함된 PET 원사로 이루어진 경우를 일예로서 설명하나 이에 한정되지 아니하며, 필요에 따라서는 제1원사(10) 또는 제1원사(10)와 제2원사(20) 모두 기능성 성분이 포함된 PET 원사일 수 있음은 물론이다.In this embodiment, for convenience of description, a case in which the
Claims (5)
머드(mud), 화산석(scoria),이산화규소(SiO2),산화알루미늄(Al2O3),산화마그네슘(MgO), 안티몬주석산화물(ATO) 중 적어도 어느 하나인 기능성 성분이 포함된 기능성 폴리우레탄 프리폴리머를 합성하는 제2단계;
상기 제1단계에서 합성된 BHET의 작용기에 상기 제2단계에서 합성된 기능성 폴리우레탄 프리폴리머의 작용기를 결합시키는 제3단계; 및
상기 기능성 폴리우레탄 프리폴리머가 결합된 BHET를 중합시켜 상기 기능성 성분이 포함된 PET 수지를 합성하고 이를 용융 방사하여 섬유화하는 제4단계를 포함하되,
상기 기능성 폴리우레탄 프리폴리머는 폴리우레탄 프리폴리머에 상기 기능성 성분의 분말을 분산시켜 얻는 것을 특징으로 하는 기능성 PET 섬유의 제조방법.A first step of synthesizing BHET (bis-2-hydroxy ethyl terephthalate) by transesterification of dimethyl terephthalate (DMT) and ethylene glycol (EG);
Wherein at least one of functional groups of at least one of mud, scoria, silicon dioxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO) and antimony tin oxide (ATO) A second step of synthesizing a urethane prepolymer;
A third step of binding the functional group of the functional polyurethane prepolymer synthesized in the second step to the functional group of BHET synthesized in the first step; And
Comprising a fourth step of synthesizing the PET resin containing the functional component by polymerizing the BHET to which the functional polyurethane prepolymer is bonded and melt spinning it to fiberize,
The functional polyurethane prepolymer is obtained by dispersing the powder of the functional ingredient in a polyurethane prepolymer.
폴리올(polyol), 디메틸올 프로피오닉산(DMPA; Dimethylol Propionic Acid), 및 N-메틸-2-피롤리돈(NMP; N-methyl-2-pyrrolidone)을 교반하여 혼합하는 제2-1단계;
상기 제2-1단계의 혼합물에 디부틸틴 디라우레이트(DBTDL ; dibutyl tin dilaurate)와 이소시아네이트 화합물을 적하한 후 교반시켜 -NCO 그룹을 말단기에 가지는 폴리우레탄 프리폴리머를 합성하는 제2-2단계;
상기 폴리우레탄 프리폴리머에 트리에틸아민(TEA)을 혼합한 후 교반시켜 중화하는 제2-3단계; 및
상기 중화가 완료된 폴리우레탄 프리폴리머에 상기 기능성 성분의 분말을 투입하여 분산시키는 제2-4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 PET 섬유의 제조방법.The method of claim 1, wherein the second step,
A second step of mixing polyol, dimethylol propionic acid (DMPA), and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) by stirring;
Step 2-2) of synthesizing a polyurethane prepolymer having an -NCO group at the end group by dropping dibutyltin dilaurate (DBTDL) and an isocyanate compound into the mixture of the above-mentioned 2-1 step and stirring the mixture, ;
Mixing the polyurethane prepolymer with triethylamine (TEA) followed by stirring to neutralize the polyurethane prepolymer; And
Method for producing a functional PET fiber, characterized in that it comprises a step 2-4 of dispersing by adding the powder of the functional ingredient to the neutralized polyurethane prepolymer.
상기 폴리올은 프로필렌 글리콜(PPG; propylene glycol)이고,
상기 이소시아네이트 화합물은 이소포론 디이소시아네이트(IPDI; Isophorone diisocyanate)인 것을 특징으로 하는 기능성 PET 섬유의 제조방법.The method of claim 2,
The polyol is propylene glycol (PPG)
The isocyanate compound is isophorone diisocyanate (IPDI; Isophorone diisocyanate) method for producing a functional PET fiber, characterized in that.
상기 제3단계에서 BHET와 기능성 폴리우레탄 프리폴리머의 결합은 BHET의 말단기인 -OH기와 폴리우레탄 프리폴리머의 말단기인 -NCO기의 합성반응에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 PET 섬유의 제조방법.The method of claim 2,
In the third step, the bonding of the functional polyurethane prepolymer with the BHET is a method of producing a functional PET fiber, characterized in that by the synthesis reaction of the -OH group which is the end group of the BHET group and the -NCO group which is the end group of the polyurethane prepolymer.
Functional PET fiber, characterized in that produced by the method of any one of claims 1 to 4.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020130030160A KR101274444B1 (en) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Functional pet fiber and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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2013
- 2013-03-21 KR KR1020130030160A patent/KR101274444B1/en active IP Right Grant
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