KR101286751B1 - Method and apparatus for continuous manufacturing carbon fiber or carbon nanotube fused carbon fiber using injection means - Google Patents

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KR101286751B1 KR1020120003839A KR20120003839A KR101286751B1 KR 101286751 B1 KR101286751 B1 KR 101286751B1 KR 1020120003839 A KR1020120003839 A KR 1020120003839A KR 20120003839 A KR20120003839 A KR 20120003839A KR 101286751 B1 KR101286751 B1 KR 101286751B1
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강득주
김주희
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주식회사 제이오
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Abstract

PURPOSE: A carbon fiber manufacturing apparatus is provided to generate carbon fiber having various characteristics such as flame retarded fiber, carbon fiber or graphite fiber by controlling the inflowing of gas and heater in one reaction unit. CONSTITUTION: A carbon fiber manufacturing apparatus which fused with continuous carbon fiber or carbon nanotube using the spray comprises a reaction unit (100) which undiluted solution reacts, an undiluted solution supply unit (200') which supplies the undiluted solution to the reaction unit and a gas supply unit (300) which supplies gas to the reaction unit. The reaction comprises a reactor having reaction space inside; a heater which installed at the external periphery of the reactor to control the temperature of the reaction space; an undiluted solution injection nozzle (131) and an air supply nozzle (133) which respectively installed at the inner side of the top end portion of the reactor; a gas supply nozzle (132) which installed at the inner side of the lower end portion of the reactor; and a product emission unit (140) which installed at the lower end portion of the reactor. The undiluted supply unit comprises a liquid resin formation unit (210) which forms liquid resin by stirring the injected resin material and the solution which dissolves the resin material; and a transfer pump (240) which supplies the liquid resin formed in the liquid resin formation unit to the material spray nozzle.

Description

분사를 이용한 연속식 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치 및 방법{Method and apparatus for continuous manufacturing carbon fiber or carbon nanotube fused carbon fiber using injection means}Method and apparatus for continuous manufacturing carbon fiber or carbon nanotube fused carbon fiber using injection means}

본 발명은 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 액상수지나 액상수지와 촉매분산액이 혼합된 수지촉매혼합액을 분사하여 전처리 구간, 탄화구간 및 흑연화 구간을 연속적으로 경유토록 함으로써, 탄소섬유나 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유가 제조되도록 하는 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for producing carbon fibers fused with carbon fibers or carbon nanotubes, and more specifically, to a pretreatment section, a carbide section, and graphite by spraying a resin catalyst mixture solution in which a liquid resin or a liquid resin and a catalyst dispersion are mixed. The present invention relates to a continuous carbon fiber or a carbon nanotube fused carbon fiber manufacturing apparatus and method by spraying the oxidized section continuously through the carbon fiber or carbon nanotube fused carbon fiber.

탄소섬유(Carbon Fiber, CF)란 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitril, PAN)수지, 석탄/석유 피치 등을 섬유화한 후, 특수한 열처리 공정을 거쳐 만든 미세한 흑연 결정 구조를 가진 섬유상의 탄소 물질을 말한다.Carbon fiber (CF) refers to a fibrous carbon material having a fine graphite crystal structure made through a special heat treatment process after fiberizing polyacrylonitrile (Polyacrylonitril, PAN) resin, coal / petroleum pitch, and the like.

이러한 탄소섬유는 내열성, 내충격성, 내화학약품성, 항미생물성 등이 뛰어나고 알루미늄보다 가벼우면서도 철에 비해 강한 탄성과 강도를 가지고 있어서 다양한 분야에서 사용되고 있다.
These carbon fibers are used in various fields because they have excellent heat resistance, impact resistance, chemical resistance, antimicrobial properties, etc., and are lighter than aluminum but have stronger elasticity and strength than iron.

본 발명은 상술한 바와 같은 다양한 분야에서 사용되는 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유를 효율적으로 생산하기 위해 안출된 것으로, 액상수지 또는 액상수지와 촉매분산액이 혼합된 수지촉매혼합액을 구간별로 서로 다른 분위기를 연출할 수 있는 하나의 반응기 내에 분사하여, 분사된 액상수지 또는 수지촉매혼합액이 낙하하면서 연속적으로 전처리 구간, 탄화구간 및 흑연화 구간을 거칠 수 있도록 함으로써, 하나의 반응기에서 구간별 온도 조절, 가스 공급 제어를 통해 다양한 형태의 탄소섬유나 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유가 생산될 수 있도록 하는 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
The present invention is devised to efficiently produce carbon fibers fused with carbon fibers or carbon nanotubes used in various fields as described above, the resin catalyst mixture liquid mixed liquid resin or liquid resin and catalyst dispersion by section By spraying in one reactor that can produce a different atmosphere, by allowing the injected liquid resin or resin catalyst mixture to fall through the pre-treatment section, the carbonization section and the graphitization section continuously, by controlling the temperature by section in one reactor To provide a continuous carbon fiber or carbon nanotube fused carbon fiber manufacturing apparatus and method using a spray to enable the production of carbon fibers fused with carbon nanotubes or carbon nanotubes of various forms through gas supply control The purpose is.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치는, 원액이 반응되는 반응유닛, 상기 반응유닛에 상기 원액을 공급하는 원액공급유닛 및 상기 반응유닛에 가스를 공급하는 가스공급유닛을 포함하되, 상기 반응유닛은, 내측으로 반응공간을 갖는 반응기; 상기 반응기 외측 둘레에 설치되어 상기 반응공간의 온도를 조절하는 히터; 상기 반응기 내측 상단에 각각 설치되는 원액분사노즐과 에어공급노즐; 상기 반응기 내측 하단에 설치되는 가스공급노즐; 및 상기 반응기 하단에 설치되는 생산물배출부;를 포함하고, 상기 원액공급유닛은, 투입된 수지원료와 상기 수지원료를 용해시키는 용액을 교반하여 액상수지를 형성시키는 액상수지형성부; 및 상기 액상수지형성부에서 형성된 액상수지를 상기 원액분사노즐 측으로 공급하는 이송펌프;를 포함하며, 상기 반응기 내부의 반응공간 상단으로 상기 에어공급노즐을 통해 대기가 유입된 상태이고, 상기 반응공간의 중단 및 하단으로 상기 가스공급노즐을 통해 가스가 유입된 상태에서, 상기 이송펌프의 작동에 의해 상기 액상수지형성부에서 형성된 액상수지가 상기 원액분사노즐을 통해 분사되면, 상기 분사된 액상수지가 상기 반응기 내측의 반응공간 상단에서부터 하단으로 순차적으로 낙하하면서 전처리, 탄화 및 흑연화 됨으로써 탄소섬유가 생산된다.Continuous carbon fiber or carbon nanotubes fusion apparatus using a spray according to the present invention for achieving the above object is a reaction unit to react the stock solution, the stock solution supply unit for supplying the stock solution to the reaction unit; A gas supply unit for supplying gas to the reaction unit, wherein the reaction unit comprises: a reactor having a reaction space therein; A heater installed around the outside of the reactor to control a temperature of the reaction space; Stock solution injection nozzles and air supply nozzles respectively installed on the inner top of the reactor; A gas supply nozzle installed at an inner lower end of the reactor; And a product discharge part installed at the bottom of the reactor, wherein the stock solution supply unit comprises: a liquid resin forming unit which forms a liquid resin by stirring the added water support material and the solution dissolving the water support material; And a transfer pump for supplying the liquid resin formed in the liquid resin forming unit to the stock solution spray nozzle side, wherein the atmosphere is introduced into the reaction space inside the reactor through the air supply nozzle. In the state where the gas is introduced through the gas supply nozzle to the stop and the lower end, when the liquid resin formed in the liquid resin forming unit by the operation of the transfer pump is injected through the raw liquid injection nozzle, the injected liquid resin is Carbon fibers are produced by pretreatment, carbonization and graphitization while sequentially falling from the top to the bottom of the reaction space inside the reactor.

여기서, 상기 히터는, 상기 반응기 높이에 따라 적어도 1 이상의 서로 다른 영역으로 구분하여 온도를 조절할 수 있다.Here, the heater may be adjusted to at least one different area according to the height of the reactor to control the temperature.

또한, 상기 원액분사노즐은 회전식 아토마이저로 구성될 수 있다.In addition, the stock solution injection nozzle may be composed of a rotary atomizer.

또, 상기 원액공급유닛은, 투입된 촉매와 상기 촉매를 분산시키는 용액을 교반하여 촉매분산액을 형성시키는 촉매형성부; 및 상기 액상수지형성부 및 촉매형성부로부터 각각 상기 액상수지와 촉매분산액이 투입되면, 상기 액상수지와 촉매분산액을 교반하여 수지촉매혼합액을 형성시키는 혼합부;를 더 포함하고, 상기 이송펌프는, 상기 혼합부에서 형성된 수지촉매혼합액을 상기 원액분사노즐 측으로 공급하며, 상기 가스공급유닛은, 상기 반응공간의 중단 및 하단으로 상기 가스공급노즐을 통해 탄소나노튜브 성장을 위한 가스를 공급함으로써, 상기 반응기 내부의 반응공간 상단으로 상기 에어공급노즐을 통해 대기가 유입된 상태이고, 상기 반응공간의 중단 및 하단으로 상기 가스공급노즐을 통해 탄소나노튜브 성장을 위한 가스가 유입된 상태에서, 상기 이송펌프의 작동에 의해 상기 혼합부에서 형성된 수지촉매혼합액이 상기 원액분사노즐을 통해 분사되면, 상기 분사된 수지촉매혼합액이 상기 반응기 내측의 반응공간 상단에서 하단으로 순차적으로 낙하하면서 전처리, 탄화 및 흑연화 됨으로써 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유가 생산될 수 있다.
In addition, the stock solution supply unit, a catalyst forming unit for forming a catalyst dispersion by stirring the added catalyst and the solution for dispersing the catalyst; And a mixing unit for mixing the liquid resin and the catalyst dispersion from the liquid resin forming unit and the catalyst forming unit, respectively, to stir the liquid resin and the catalyst dispersion to form a resin catalyst mixture. The resin catalyst mixture formed in the mixing unit is supplied to the stock injection nozzle side, and the gas supply unit supplies the gas for carbon nanotube growth through the gas supply nozzle to the stop and the lower end of the reaction space, thereby allowing the reactor. In the state that the atmosphere is introduced through the air supply nozzle to the top of the reaction space therein, and the gas for carbon nanotube growth is introduced through the gas supply nozzle to the stop and the bottom of the reaction space, When the resin catalyst mixture liquid formed in the mixing portion by the operation is injected through the stock solution injection nozzle, the powder The resin catalyst whereby the mixture while sequentially falls from the top to the bottom of the reaction space inside the reactor, pre-treatment, carbonization and graphitization has the carbon nanotubes fused carbon fibers can be produced.

한편 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 방법은, 수지원료와 수지원료를 용해시키기 위한 용액을 교반하여 액상수지를 형성시키는 단계; 상기 액상수지를 히터에 의해 온도 조절이 되고 반응을 위한 가스가 채워진 반응기 내부로 분사하는 단계; 상기 반응기에 분사된 액상수지가 낙하하면서 상기 반응기 상단에서 전처리되는 단계; 상기 반응기 상단에서 전처리된 액상수지가 낙하하면서 상기 반응기 중단에서 탄화되는 단계; 상기 반응기 중단에서 탄화된 액상수지가 낙하하면서 상기 반응기 하단에서 흑연화되는 단계; 및 상기 전처리, 탄화 및 흑연화 과정을 거친 탄화섬유를 회수하는 단계;를 포함할 수 있다.On the other hand, the continuous carbon fiber or carbon nanotube fusion method using a spray according to the present invention for achieving the above object, the step of forming a liquid resin by stirring a solution for dissolving the water support material and the water support material ; Spraying the liquid resin into a reactor, the temperature of which is controlled by a heater and filled with a gas for reaction; Pretreatment at the top of the reactor while the liquid resin injected into the reactor falls; Carbonizing at the reactor stop while dropping the pretreated liquid resin at the top of the reactor; Graphitizing at the bottom of the reactor while the carbonized liquid resin is dropped at the reactor stop; And recovering the carbonized fibers that have undergone the pretreatment, carbonization, and graphitization.

여기서, 상기 반응기 내부는 높이에 따라 적어도 1 이상의 서로 다른 영역으로 구분하여 온도가 조절되며, 상기 전처리되는 단계, 탄화되는 단계 및 흑연화되는 단계는 적어도 1 이상의 단계가 선택적으로 이루어질 수 있다.
Here, the temperature inside the reactor is divided into at least one different area according to the height is adjusted, and the pretreatment step, the carbonization step and the graphitization step may be made at least one step selectively.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 방법은, 수지원료와 수지원료를 용해시키기 위한 용액을 교반하여 액상수지를 형성시키는 단계; 촉매와 촉매를 분산시키는 용액을 교반하여 촉매분산액을 형성시키는 단계; 상기 액상수지와 촉매분산액을 혼합하여 수지촉매혼합액을 형성시키는 단계; 상기 수지촉매혼합액을 히터에 의해 온도 조절이 되고 반응을 위한 가스가 채워진 반응기 내부로 분사하는 단계; 상기 반응기에 분사된 수지촉매혼합액이 낙하하면서 상기 반응기 상단에서 전처리되는 단계; 상기 반응기 상단에서 전처리된 수지촉매혼합액이 낙하하면서 상기 반응기 중단에서 탄화되는 단계; 상기 반응기 중단에서 탄화된 수지촉매혼합액이 낙하하면서 상기 반응기 하단에서 흑연화되는 단계; 및 상기 전처리, 탄화 및 흑연화 과정을 거친 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유를 회수하는 단계;를 포함할 수 있다.
On the other hand, the continuous carbon fiber or carbon nanotubes fusion method using the spray according to the present invention for achieving the above object, by forming a liquid resin by stirring a solution for dissolving the water support material and the water support material step; Stirring the catalyst and the solution dispersing the catalyst to form a catalyst dispersion; Mixing the liquid resin and the catalyst dispersion to form a resin catalyst mixture; Spraying the resin catalyst mixture into a reactor, the temperature of which is controlled by a heater and filled with a gas for the reaction; Pretreatment at the top of the reactor while the resin catalyst mixture sprayed on the reactor falls; Carbonizing at the reactor stop while dropping the pretreated resin catalyst mixture at the top of the reactor; Graphitizing at the bottom of the reactor while the carbonized resin catalyst mixture is dropped at the reactor stop; And recovering carbon fibers fused with carbon nanotubes which have been subjected to the pretreatment, carbonization, and graphitization.

본 발명에 따른 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the carbon fiber manufacturing apparatus and method in which the continuous carbon fiber or carbon nanotubes are fused using the spray according to the present invention, the following effects are obtained.

먼저 하나의 반응유닛에서 히터와 가스 유입을 제어함으로써 방염섬유, 탄소섬유 또는 흑연섬유 등 다양한 특징을 갖는 탄소섬유를 생산할 수 있다.First, by controlling a heater and a gas inlet in one reaction unit, it is possible to produce carbon fibers having various characteristics such as flame retardant fibers, carbon fibers or graphite fibers.

또한, 각각의 반응이 각각의 반응기에서 별도로 이루어지는 것이 아니라, 하나의 반응기에서 연속적으로 이루어지는 것이기 때문에 생산량을 높여줄 수도 있다.In addition, since each reaction is not performed separately in each reactor, but is continuously performed in one reactor, the yield may be increased.

또 순수한 탄소섬유 뿐만 아니라, 액상수지와 촉매분산액을 혼합하여 분사함으로써 탄소나노튜브가 성장된 탄소섬유를 생산할 수도 있다.In addition to the pure carbon fiber, by mixing and spraying the liquid resin and the catalyst dispersion liquid can be produced carbon fibers with carbon nanotubes grown.

또한 원액분사노즐에서 분사되는 압력과 분사량을 제어해주거나, 액상수지형성부에 투입되는 수지원료와 수지원료를 용해시키기 위한 용액의 비율을 조절하여 액상수지의 농도를 조절해줌으로써 생산되는 탄소섬유의 형태와 사이즈를 조절해줄 수도 있다.In addition, the carbon fiber produced by controlling the pressure and the injection amount of the injection liquid injection nozzle, or by adjusting the ratio of the solution for dissolving the water support material and the water support material injected into the liquid resin forming portion to control the concentration of the liquid resin You can also adjust the shape and size.

또, 원액분사노즐의 제어를 통해 탄소섬유의 형상을 구형, 또는 필라멘트형으로 조절해줄 수도 있다.
In addition, the shape of the carbon fiber may be adjusted to a spherical shape or a filament shape by controlling the raw liquid injection nozzle.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 제조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 분사를 이용한 연속식 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 분사를 이용한 연속식 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a view for explaining a continuous carbon fiber manufacturing apparatus using a spray according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a continuous carbon fiber manufacturing method using the injection according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a carbon fiber manufacturing apparatus fused with continuous carbon nanotubes using the injection according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a method of manufacturing a carbon fiber fused with continuous carbon nanotubes using the injection according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.
DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but some components irrelevant to the gist of the present invention will be omitted or compressed, but the omitted elements are not necessarily required in the present invention. The invention can be used in combination by those skilled in the art.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 제조 장치(이하 '탄소섬유 제조 장치'라 함)를 설명하기 위한 도면이다. 도1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 탄소섬유 제조 장치는 반응유닛(100), 원액공급유닛(200) 및 가스공급유닛(300)을 포함한다.1 is a view for explaining a continuous carbon fiber manufacturing apparatus (hereinafter referred to as "carbon fiber manufacturing apparatus") using the injection according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the carbon fiber manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention includes a reaction unit 100, a stock solution supply unit 200, and a gas supply unit 300.

반응유닛(100)은 반응기(110), 히터(121,122,123), 원액분사노즐(131), 에어공급노즐(133), 가스공급노즐(132), 가스배출포트(134) 및 생산물배출부(140)로 구성된다.The reaction unit 100 includes a reactor 110, a heater 121, 122, 123, a raw liquid spray nozzle 131, an air supply nozzle 133, a gas supply nozzle 132, a gas discharge port 134, and a product discharge unit 140. It consists of.

반응기(110)는 수직하게 연장된 원통형상으로 내측에 반응공간(111,112,113)이 마련된다. 반응기(110)의 외측 둘레에는 상단, 중단 및 하단에 순차적으로 제1히터(121), 제2히터(122) 및 제3히터(123)가 설치된다. 따라서 히터(121,122,123)의 작동으로 반응기(110) 내부의 반응공간(111,112,113) 온도가 조절될 수 있다.The reactor 110 is provided with reaction spaces 111, 112, and 113 in a vertically extending cylindrical shape. A first heater 121, a second heater 122, and a third heater 123 are sequentially installed at the top, middle, and bottom of the outer periphery of the reactor 110. Therefore, the temperature of the reaction spaces 111, 112, and 113 inside the reactor 110 may be controlled by the operation of the heaters 121, 122, and 123.

반응기(110)의 상단에는 각각 원액분사노즐(131)과 에어공급노즐(133)이 설치되어 있다. 원액분사노즐(131)은 원액공급유닛(200) 측과 연결되어, 원액공급유닛(200)으로부터 공급되는 액상수지를 반응기(110) 내부의 반응공간(111,112,113)으로 분사한다. 여기서 고점도의 액상수지가 원액분사노즐(131)을 통해 분사될 경우 액상수지가 늘어지는 경향이 있어서 길고 굵은 형태의 탄소섬유(도1의 하단 좌측 확대도 참조)를 제조할 수가 있다. 여기서 액상수지를 분사하기 위한 방식으로 분사노즐 방식이 아닌 회전식 아토마이저(미도시)를 사용하는 것도 가능하다. 아토마이저를 사용하는 경우에는 액상수지를 회전시켜서 흩뜨리는 방식으로 액상수지가 공급되므로 생산물의 형태가 구형보다는 길쭉한 형태에 가까워진다.The stock solution injection nozzle 131 and the air supply nozzle 133 are respectively installed at the upper end of the reactor 110. The stock solution injection nozzle 131 is connected to the stock solution supply unit 200 and sprays the liquid resin supplied from the stock solution supply unit 200 to the reaction spaces 111, 112, and 113 inside the reactor 110. Here, when the high viscosity liquid resin is injected through the raw liquid injection nozzle 131, the liquid resin tends to be stretched, so that carbon fibers having a long and thick shape (see the bottom left enlarged view of FIG. 1) may be manufactured. Here, it is also possible to use a rotary atomizer (not shown) as a method for injecting a liquid resin rather than a spray nozzle method. In the case of using an atomizer, the liquid resin is supplied by rotating and dispersing the liquid resin, so that the product is closer to a longer shape than a spherical shape.

또한 에어공급노즐(133)은 반응기(110) 외부와 연결되어 반응공간(111,112,113)으로 외부의 대기를 유입시킨다. 이때 에어공급노즐(133)을 통해 외부의 대기를 유입시키기 위한 펌프(미도시)가 구비될 수 있다.In addition, the air supply nozzle 133 is connected to the outside of the reactor 110 to introduce the outside air into the reaction space (111, 112, 113). In this case, a pump (not shown) for introducing an external atmosphere through the air supply nozzle 133 may be provided.

반응기(110) 하단에 설치되는 가스공급노즐(132)은 가스공급유닛(300)과 연결되어 반응에 필요한 가스가 반응기(110) 내부로 공급될 수 있도록 한다. 즉 가스공급유닛(300)은 가스탱크(310)와 가스공급제어부(320)로 이루어져, 가스공급제어부(320)의 제어에 의해 필요한 가스가 가스탱크(310)로부터 배출되어 가스공급노즐(132)을 통해 반응기(110) 내부로 유입될 수 있는 것이다.The gas supply nozzle 132 installed at the bottom of the reactor 110 is connected to the gas supply unit 300 so that the gas necessary for the reaction can be supplied into the reactor 110. That is, the gas supply unit 300 is composed of a gas tank 310 and the gas supply control unit 320, the gas required by the control of the gas supply control unit 320 is discharged from the gas tank 310, the gas supply nozzle 132 It may be introduced into the reactor 110 through.

여기서 에어공급노즐(133)은 반응기(110)의 상부에 설치되어 반응기(110) 내부의 상부영역에 대기를 공급하고, 반응기(110) 상단에는 가스배출포트(134)가 설치되어 있어서 반응기(110) 내부로 공급된 가스와 대기가 반응기(110) 내부에서 위로 상승하여 가스배출포트(134)를 통해 빠져나갈 수 있다. 따라서 반응기(110) 내부의 반응공간의 상부영역으로 대기가 유입되더라도 대기는 반응기(110) 내부의 반응공간 상부에서 아래로 내려가지는 못하고, 상승하는 가스들에 의해 상부 영역에서만 머물다가 반응기(110) 상부의 가스배출포트(134)로 배출된다. 따라서 반응기(110) 내부의 반응공간이 모두 연결되어 있다 하더라도 공기가 머무르는 영역이 다른 가스들이 머무르는 영역과 구분될 수가 있는 것이다.Here, the air supply nozzle 133 is installed at the top of the reactor 110 to supply air to the upper region of the reactor 110, the gas discharge port 134 is installed on the reactor 110, the reactor 110 The gas and the atmosphere supplied therein may rise upward in the reactor 110 to exit through the gas discharge port 134. Therefore, even if the atmosphere is introduced into the upper region of the reaction space inside the reactor 110, the atmosphere does not go down from the upper portion of the reaction space inside the reactor 110, it stays only in the upper region by the rising gas reactor 110 It is discharged to the upper gas discharge port 134. Therefore, even if all reaction spaces inside the reactor 110 are connected, the area where the air stays can be distinguished from the area where other gases stay.

반응기(110)의 하단에는 반응공간(111,112,113)에서 제조된 탄소섬유 등의 생산물이 배출되는 생산물배출부(140)가 설치되어 있다.At the lower end of the reactor 110, a product discharge part 140 through which product such as carbon fiber manufactured in the reaction spaces 111, 112, and 113 is discharged is installed.

원액공급유닛(200)은 액상수지형성부(210) 및 이송펌프(240)로 구성된다.The stock solution supply unit 200 includes a liquid resin forming unit 210 and a transfer pump 240.

액상수지형성부(210)는 내부에 공간이 형성되어 있고 내부공간에 수지원료와 수지원료를 용해시키는 용액이 투입되면, 투입된 수지원료와 용액이 균일하게 교반되어 수지원료가 용액에 용해됨으로써 액상수지가 만들어진다.When the liquid resin forming unit 210 has a space formed therein and a solution for dissolving the water support material and the water support material is added to the internal space, the injected water support material and the solution are uniformly agitated and the water support material is dissolved in the liquid resin solution. Is made.

액상수지형성부(210)는 이송펌프(240)를 통해 원액분사노즐(131)과 연결되어 있다. 따라서 이송펌프(240)가 작동하면 액상수지형성부(210)에서 만들어진 액상수지가 원액분사노즐(131)로 전달되어 원액분사노즐(131)을 통해 액상수지가 반응기(110) 내측의 반응공간(111,112,113)으로 분사된다.
The liquid resin forming unit 210 is connected to the raw liquid injection nozzle 131 through a transfer pump 240. Therefore, when the transfer pump 240 is operated, the liquid resin made in the liquid resin forming unit 210 is transferred to the raw liquid injection nozzle 131 so that the liquid resin is reacted inside the reactor 110 through the raw liquid injection nozzle 131 ( 111,112,113).

이하에서는 도2를 참조하여 도1에 도시된 탄소섬유 제조 장치를 이용한 탄소섬유 제조 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a carbon fiber manufacturing method using the carbon fiber manufacturing apparatus shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 2.

먼저 원액공급유닛(200)의 액상수지형성부(210)에 수지원료와 수지원료를 용해시키기 위한 용액이 투입되면, 투입된 수지원료와 용액은 액상수지형성부(210) 내에 설치된 교반기에 의해 균일하게 교반되어 수지원료가 용액에 용해됨으로써 액상수지가 만들어진다<S205>.First, when a solution for dissolving a water support fee and a water support fee is added to the liquid resin forming unit 210 of the stock solution supply unit 200, the injected support material and the solution are uniformly provided by an agitator installed in the liquid resin forming unit 210. Agitated to dissolve the water support in the solution to form a liquid resin (S205).

이후 이송펌프(240)가 작동하여 액상수지형성부(210) 내에 만들어진 액상수지가 반응유닛(100)의 원액분사노즐(131)을 통해 반응기(110) 내부의 반응공간(111,112,113)으로 분사된다<S210>. 이때 고점도의 액상수지가 원액분사노즐(131)을 통해 분사되면 액상수지가 늘어지는 경향이 있어서 길고 굵은 형태로 분사된다. 또한 반응기(110) 내부의 반응공간 상부에는 에어공급노즐(133)을 통해 외부의 대기가 공급된 상태이고, 그 아래에는 반응을 위한 가스가 가스공급노즐(132)을 통해 공급된 상태이다.Then, the transfer pump 240 is operated so that the liquid resin made in the liquid resin forming unit 210 is injected into the reaction spaces 111, 112, and 113 inside the reactor 110 through the raw liquid spray nozzle 131 of the reaction unit 100. S210>. At this time, when the high-viscosity liquid resin is injected through the raw liquid injection nozzle 131, the liquid resin tends to hang and is sprayed in a long and thick form. In addition, the outside atmosphere is supplied to the upper portion of the reaction space inside the reactor 110 through the air supply nozzle 133, and the gas for the reaction is supplied through the gas supply nozzle 132 below.

분사된 액상수지는 반응공간(111,112,113)의 상단에서 하단으로 순차적으로 낙하하게 된다. 이때 반응공간(111,112,113)을 상단에서부터 하단까지 히터(121,122,123)에 의해 온도 조절이 되는 구간에 따라 3개의 구간으로 구분할 수 있다. 즉 제1히터(121)에 의해 온도 조절이 되는 상단의 공간을 제1반응공간(111)이라 하고, 제2히터(122)에 의해 온도 조절이 되는 중단의 공간을 제2반응공간(112)이라 하며, 제3히터(123)에 의해 온도 조절이 되는 하단의 공간을 제3반응공간(113)이라 하도록 한다.The injected liquid resin is sequentially dropped from the top to the bottom of the reaction space (111, 112, 113). In this case, the reaction spaces 111, 112, and 113 may be divided into three sections according to sections in which temperature is controlled by the heaters 121, 122, and 123 from an upper end to a lower end. That is, the space at the top of which temperature is controlled by the first heater 121 is called the first reaction space 111, and the space where the temperature is controlled by the second heater 122 is the second reaction space 112. The space at the lower end of the temperature controlled by the third heater 123 is referred to as a third reaction space 113.

제1반응공간(111)은 전처리 구간으로, 제1히터(121)의 작동에 의해 대략 200℃ 내지 400℃의 온도가 유지된다. 액상수지가 제1반응공간(111)에서 전처리<S215>되면 방염섬유(Fireproof Fiber)가 된다.The first reaction space 111 is a pretreatment section, and the temperature of about 200 ° C. to 400 ° C. is maintained by the operation of the first heater 121. When the liquid resin is pretreated <S215> in the first reaction space 111, it becomes a fireproof fiber.

제2반응공간(112)은 탄화 구간으로, 제2히터(122)의 작동에 의해 대략 400℃ 내지 2000℃의 온도가 유지된다. 액상수지가 제1반응공간(111)에서 전처리되고, 제2반응공간(112)에서 탄화<S220>되면 탄화섬유(Carbon Fiber)가 된다. 이렇게 생산된 탄화섬유는 이후 제3반응공간(113)에서 별다른 반응이 이루어지지 않고 그대로 생산물배출부(140)를 통해 회수되어 탄화섬유로 사용될 수 있다.The second reaction space 112 is a carbonization section, and the temperature of about 400 ° C. to 2000 ° C. is maintained by the operation of the second heater 122. The liquid resin is pretreated in the first reaction space 111 and carbonized in the second reaction space 112 to become carbon fiber. The carbonized fibers thus produced may be recovered through the product discharge unit 140 without being reacted in the third reaction space 113 and used as carbonized fibers.

그러나 제3반응공간(113)에서 반응이 이루어지면 흑연섬유가 된다. 즉 제3반응공간(113)은 흑연화 구간으로, 제3히터(123)의 작동에 의해 대략 2000℃ 내지 3200℃의 온도가 유지된다. 액상수지가 제1반응공간(111)에서 전처리되고, 제2반응공간(112)에서 탄화되며, 제3반응공간(113)에서 흑연화<S225>되면 흑연섬유(Graphite Fiber)가 된다.However, when the reaction is made in the third reaction space 113 becomes graphite fiber. That is, the third reaction space 113 is a graphitization section, and the temperature of about 2000 ° C. to 3200 ° C. is maintained by the operation of the third heater 123. The liquid resin is pretreated in the first reaction space 111, carbonized in the second reaction space 112, and graphitized <S225> in the third reaction space 113 to become graphite fibers.

이렇게 반응기(110)에 분사된 액상수지가 전처리 구간, 탄화 구간 또는 흑연화 구간을 거치면서 생산된 방염섬유, 탄소섬유 또는 흑연섬유 등(이를 통칭하여 '탄소섬유'라 함)의 생산물은 반응기(110) 하단의 생산물배출부(140)를 통해 회수<S230>된다. 물론 생산물배출부(140)를 통해 생산물이 회수되는 과정에서도 반응기(110) 내부에서는 연속적으로 액상수지가 분사되고 각 구간에서 공정이 이루어지는 과정이 지속적으로 이루어진다.Thus, the product of the flame-resistant fiber, carbon fiber or graphite fiber (collectively referred to as 'carbon fiber') produced while the liquid resin injected into the reactor 110 passes through a pretreatment section, a carbonization section or a graphitization section is a reactor ( 110 is recovered through the product discharge unit 140 at the bottom <S230>. Of course, even in the process of product recovery through the product discharge unit 140, the liquid resin is continuously injected in the reactor 110 and the process is continuously performed in each section.

여기서 반응기(110)에 분사된 액상수지가 각 구간을 지나면서 반응을 일으키게 되는 시간이 조절될 수 있는데, 이는 하부에서 투입되는 가스량의 조절, 또는 반응기(110) 내부의 기하학적 형상(각 구간의 길이, 폭, 차단벽 등의 설치) 구현, 또는 반응기(110) 하부에 별도의 팬(미도시) 등의 기계적 요소를 부착함으로써 제어가 가능하다.
Here, the time that the liquid resin injected into the reactor 110 passes through each section may be controlled, which may be controlled by adjusting the amount of gas introduced from the bottom, or the geometry of the reactor 110 (the length of each section). , Width, installation of a barrier, etc.), or by attaching a mechanical element such as a separate fan (not shown) under the reactor 110.

한편 액상수지가 각 구간에서 반응이 이루어질 때에는 대기(Air), 질소(N2) 또는 아르곤(Ar)의 분위기가 이루어져야 하는데, 대기(산소 포함)는 에어공급노즐(133)을 통해 유입될 수 있고, 질소(N2) 또는 아르곤(Ar)은 반응기(110) 하단에 설치된 가스공급노즐(132)을 통해 가스공급유닛(300)에서 공급될 수 있다.Meanwhile, when the liquid resin is reacted in each section, an atmosphere of air, nitrogen (N 2), or argon (ar) should be formed. The atmosphere (including oxygen) may be introduced through the air supply nozzle 133. Nitrogen (N2) or argon (Ar) may be supplied from the gas supply unit 300 through the gas supply nozzle 132 installed at the bottom of the reactor (110).

즉 가스공급유닛(300)은 가스탱크(310)와 가스공급제어부(320)로 구성되는데, 가스공급제어부(320)가 필요한 가스를 가스탱크(310)로부터 반응기(110) 내부로 유입시키게 되는 것이다.That is, the gas supply unit 300 is composed of a gas tank 310 and the gas supply control unit 320, the gas supply control unit 320 is to introduce the gas required from the gas tank 310 into the reactor 110. .

반응기(110) 내에 공급된 대기 또는 가스는 반응기(110) 상단에 설치된 가스배출포트(134)를 통해 외부로 배출될 수 있다.The atmosphere or the gas supplied into the reactor 110 may be discharged to the outside through the gas discharge port 134 installed on the top of the reactor 110.

더불어 히터(121,122,123)들의 온도 조절과 가스 유입의 제어를 통해 레이온계 탄소섬유, PAN계 탄소섬유 또는 피치계 탄소섬유를 생산할 수 있다.In addition, rayon-based carbon fibers, PAN-based carbon fibers, or pitch-based carbon fibers may be produced by controlling the temperature of the heaters 121, 122, and 123 and controlling the gas inflow.

레이온(Rayon)계 탄소섬유를 생산하기 위해서는 전처리 구간인 제1반응공간(111)을 대기(Air) 분위기로 유지시키고 온도는 대략 260℃ 전후로 맞춰준다. 또한 탄화 구간인 제2반응공간(112)을 아르곤(Ar) 및 질소(N2) 분위기로 유지시키고 온도는 400℃ 내지 2000℃로 맞춰준다. 그리고 흑연화 구간인 제3반응공간(113)을 아르곤(Ar) 및 질소(N2) 분위기로 유지시키고 온도는 3000℃ 내지 3200℃로 맞춰준다. 여기서 제1반응공간(111)의 대기는 에어공급노즐(133)을 통해 공급되며, 제2반응공간(112)과 제3반응공간(113)의 아르곤(Ar) 및 질소(N2) 분위기는 반응기(110) 하단에 설치된 가스공급노즐(132)을 통해 공급됨으로써 각각의 분위기가 유지될 수 있다.In order to produce rayon-based carbon fibers, the first reaction space 111, which is a pretreatment section, is maintained in an air atmosphere and the temperature is adjusted to about 260 ° C. In addition, the second reaction space 112, which is a carbonization section, is maintained in an argon (Ar) and nitrogen (N 2) atmosphere, and the temperature is adjusted to 400 ° C. to 2000 ° C. The third reaction space 113, which is a graphitization section, is maintained in an argon (Ar) and nitrogen (N 2) atmosphere, and the temperature is adjusted to 3000 ° C. to 3200 ° C. Here, the atmosphere of the first reaction space 111 is supplied through the air supply nozzle 133, and the argon (Ar) and nitrogen (N2) atmospheres of the second reaction space 112 and the third reaction space 113 are reactors. Each atmosphere may be maintained by being supplied through the gas supply nozzle 132 installed at the bottom of 110.

PAN(Polyacrylonitrile)계 탄소섬유를 생산하기 위해서는 전처리 구간인 제1반응공간(111)을 대기(Air) 분위기로 유지시키고 온도는 200℃ 내지 300℃로 맞춰준다. 또한 탄화 구간인 제2반응공간(112)을 아르곤(Ar) 및 질소(N2) 분위기로 유지시키고 온도는 1000℃ 내지 1500℃로 맞춰준다. 그리고 흑연화 구간인 제3반응공간(113)을 아르곤(Ar) 및 질소(N2) 분위기로 유지시키고 온도는 2000℃ 내지 3000℃로 맞춰준다.In order to produce PAN (Polyacrylonitrile) -based carbon fiber to maintain the first reaction space 111, which is a pretreatment section in the air (Air) atmosphere and the temperature is adjusted to 200 ℃ to 300 ℃. In addition, the second reaction space 112, which is a carbonization section, is maintained in an argon (Ar) and nitrogen (N2) atmosphere, and the temperature is adjusted to 1000 ° C to 1500 ° C. The third reaction space 113, which is a graphitization section, is maintained in an argon (Ar) and nitrogen (N 2) atmosphere, and the temperature is adjusted to 2000 ° C. to 3000 ° C.

피치(Pitch)계 탄소섬유를 생산하기 위해서는 전처리 구간인 제1반응공간(111)을 대기(Air, O2 포함) 분위기로 유지시키고 온도는 300℃ 내지 390℃로 맞춰준다. 또한 탄화 구간인 제2반응공간(112)을 아르곤(Ar) 및 질소(N2) 분위기로 유지시키고 온도는 1500℃ 내지 1700℃로 맞춰준다. 그리고 흑연화 구간인 제3반응공간(113)을 아르곤(Ar) 및 질소(N2) 분위기로 유지시키고 온도는 3000℃ 내지 3200℃로 맞춰준다.In order to produce pitch-based carbon fibers, the first reaction space 111, which is a pretreatment section, is maintained in an atmosphere (including air and O 2) and the temperature is adjusted to 300 ° C. to 390 ° C. In addition, the second reaction space 112, which is a carbonization section, is maintained in an argon (Ar) and nitrogen (N 2) atmosphere, and the temperature is adjusted to 1500 ° C. to 1700 ° C. The third reaction space 113, which is a graphitization section, is maintained in an argon (Ar) and nitrogen (N 2) atmosphere, and the temperature is adjusted to 3000 ° C. to 3200 ° C.

즉 하나의 반응유닛(100)에서 히터(121,122,123)와 가스 유입을 제어함으로써 방염섬유, 탄소섬유 또는 흑연섬유를 구분하여 생산할 수도 있는 것이다.That is, by controlling the inflow of the heaters 121, 122, 123 and gas in one reaction unit 100, the flame retardant fiber, carbon fiber or graphite fiber may be produced separately.

더군다나 각각의 반응이 각각의 반응기에서 별도로 이루어지는 것이 아니라, 하나의 반응기(110)에서 연속적으로 이루어지는 것이기 때문에 생산량을 높여줄 수도 있다.In addition, since each reaction is not performed separately in each reactor, but is continuously performed in one reactor 110, the yield may be increased.

또한 원액분사노즐(131)에서 분사되는 압력과 분사량을 제어해주거나, 액상수지형성부(210)에 투입되는 수지원료와 수지원료를 용해시키기 위한 용액의 비율을 조절하여 액상수지의 농도를 조절해줌으로써 생산되는 탄소섬유의 사이즈를 조절해줄 수도 있다. 여기서 원액분사노즐(131)로는 아토마이저, 분무노즐, 초음파 분무 등 다양한 기술이 적용될 수 있다.
In addition, by controlling the pressure and the injection amount injected from the raw liquid injection nozzle 131, or by adjusting the ratio of the solution for dissolving the water support material and the water support material injected into the liquid resin forming unit 210 by adjusting the concentration of the liquid resin By adjusting the size of the carbon fiber produced. Here, the stock solution injection nozzle 131 may be applied with various technologies such as an atomizer, a spray nozzle, and ultrasonic spraying.

이하에서는 도3 내지 도4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 분사를 이용한 연속식 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치와 방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to Figures 3 to 4 will be described with respect to the carbon fiber manufacturing apparatus and method fused with continuous carbon nanotubes using the injection according to an embodiment of the present invention.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 분사를 이용한 연속식 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치(이하 '탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치'라 함)를 설명하기 위한 도면이다. 도3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치는 반응유닛(100), 원액공급유닛(200') 및 가스공급유닛(300)을 포함한다.Figure 3 is a view for explaining a carbon fiber manufacturing apparatus (hereinafter referred to as "carbon nanotube fused carbon fiber manufacturing apparatus) fused continuous carbon nanotubes using the injection according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the carbon nanotube fused carbon fiber manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention includes a reaction unit 100, a stock solution supply unit 200 ′, and a gas supply unit 300.

반응유닛(100)은 반응기(110), 히터(121,122,123), 원액분사노즐(131), 에어공급노즐(133), 가스공급노즐(132), 가스배출포트(134) 및 생산물배출부(140)로 구성되는데, 자세한 설명은 도1에 도시된 반응유닛(100)의 설명으로부터 충분히 유추가 가능할 것이므로 중복되는 설명은 생략토록 한다.The reaction unit 100 includes a reactor 110, a heater 121, 122, 123, a raw liquid spray nozzle 131, an air supply nozzle 133, a gas supply nozzle 132, a gas discharge port 134, and a product discharge unit 140. The detailed description will be omitted since the description will be sufficiently inferred from the description of the reaction unit 100 shown in FIG. 1.

원액공급유닛(200')은 액상수지형성부(210), 촉매형성부(220), 혼합부(230) 및 이송펌프(240)로 구성된다.The stock solution supply unit 200 ′ is composed of a liquid resin forming unit 210, a catalyst forming unit 220, a mixing unit 230, and a transfer pump 240.

액상수지형성부(210)는 내부에 공간이 형성되어 있고 내부공간에 수지원료와 수지원료를 용해시키는 용액이 투입되면, 투입된 수지원료와 용액이 균일하게 교반되어 수지원료가 용액에 용해됨으로써 액상수지가 만들어진다.When the liquid resin forming unit 210 has a space formed therein and a solution for dissolving the water support material and the water support material is added to the internal space, the injected water support material and the solution are uniformly agitated and the water support material is dissolved in the liquid resin solution. Is made.

촉매형성부(220)는 내부에 공간이 형성되어 있고 내부공간에 촉매와 촉매를 분산시키는 용액이 투입되면, 투입된 촉매와 용액이 균일하게 교반되어 촉매분산액이 만들어진다.When the catalyst forming unit 220 has a space formed therein and a solution for dispersing the catalyst and the catalyst is introduced into the internal space, the catalyst and the solution are uniformly stirred to form a catalyst dispersion.

혼합부(230)는 각각 액상수지형성부(210)와 촉매형성부(220)와 연통되어 있으며, 액상수지형성부(210)와 촉매형성부(220)에서 만들어진 액상수지와 촉매분산액이 투입되면, 액상수지와 촉매분산액을 교반하여 수지촉매혼합액을 형성시킨다.The mixing unit 230 is in communication with the liquid resin forming unit 210 and the catalyst forming unit 220, respectively, when the liquid resin and the catalyst dispersion made in the liquid resin forming unit 210 and the catalyst forming unit 220 is added The liquid resin and the catalyst dispersion are stirred to form a resin catalyst mixture.

혼합부(230)는 이송펌프(240)를 통해 원액분사노즐(131)과 연결되어 있다. 따라서 이송펌프(240)가 작동하면 혼합부(230)에서 만들어진 수지촉매혼합액이 원액분사노즐(131)로 전달되어 원액분사노즐(131)을 통해 수지촉매혼합액이 반응기(110) 내측의 반응공간(111,112,113)으로 분사된다.
The mixing unit 230 is connected to the raw liquid injection nozzle 131 through the transfer pump 240. Therefore, when the transfer pump 240 is operated, the resin catalyst mixture made by the mixing unit 230 is transferred to the raw liquid injection nozzle 131, and the resin catalyst mixture is reacted with the reaction space inside the reactor 110 through the raw liquid injection nozzle 131. 111,112,113).

이하에서는 도4를 참조하여 도3에 도시된 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치를 이용한 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유의 제조 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to Figure 4 will be described a carbon nanotube fused carbon fiber manufacturing method using the carbon nanotube fused carbon fiber manufacturing apparatus shown in FIG.

먼저 원액공급유닛(200')의 액상수지형성부(210)에서 수지원료와 수지원료를 용해시키기 위한 용액이 투입되면, 투입된 수지원료와 용액은 액상수지형성부(210) 내에 설치된 교반기에 의해 균일하게 교반되어 수지원료가 용액에 용해됨으로써 액상수지가 만들어진다<S405>.First, when a solution for dissolving the water support fee and the water support fee is introduced from the liquid resin formation unit 210 of the stock solution supply unit 200 ′, the injected support material and the solution are uniformly formed by the agitator installed in the liquid resin formation unit 210. It is stirred so that the water support material is dissolved in the solution to form a liquid resin <S405>.

또한 원액공급유닛(200')의 촉매형성부(220)에서 촉매와 촉매를 분산시키는 용액이 투입되면, 투입된 촉매와 용액은 촉매형성부(220) 내에 설치된 교반기에 의해 균일하게 교반되어 촉매분산액이 만들어진다<S410>.In addition, when a solution for dispersing the catalyst and the catalyst is introduced in the catalyst forming unit 220 of the stock solution supply unit 200 ', the injected catalyst and the solution are uniformly agitated by an agitator installed in the catalyst forming unit 220, thereby dispersing the catalyst dispersion. It is made <S410>.

여기서 탄소나노튜브 성장을 위한 촉매로는 Fe, Co, Al, Mg, Ni 등이 될 수 있다. 더불어 촉매는 담지법, 탐침법, 졸겔법, 연소법 등으로 제조된 담지체가 있는 금속 촉매일 수도 있고, Fe, Co, Ni 등의 일정 조성으로 있는 담지체가 없는 촉매일 수도 있다.Here, the catalyst for growing carbon nanotubes may be Fe, Co, Al, Mg, Ni and the like. In addition, the catalyst may be a metal catalyst with a support prepared by a supporting method, a probe method, a sol-gel method, a combustion method, or the like, or a catalyst without a support having a predetermined composition such as Fe, Co, or Ni.

액상수지형성부(210)에서 만들어진 액상수지와 촉매형성부(220)에서 만들어진 촉매분산액은 혼합부(230)에 취합되어 교반됨으로써 수지촉매혼합액이 형성<S415>된다.The liquid resin made from the liquid resin forming unit 210 and the catalyst dispersion made from the catalyst forming unit 220 are combined and stirred in the mixing unit 230 to form a resin catalyst mixture <S415>.

이후 이송펌프(240)가 작동하여 혼합부(230) 내에 만들어진 수지촉매혼합액이 반응유닛(100)의 원액분사노즐(131)을 통해 반응기(110) 내부의 반응공간(111,112,113)으로 분사된다<S420>. 이때 고점도의 수지촉매혼합액이 원액분사노즐(131)을 통해 분사되면 늘어지는 경향이 있어서 길고 굵은 형태로 분사된다. 또한 반응기(110) 내부의 반응공간 상부에는 에어공급노즐(133)을 통해 외부의 대기가 공급된 상태이고, 그 아래에는 탄소나노튜브를 성장시키기 위한 가스가 가스공급노즐(132)을 통해 공급된 상태이다.Thereafter, the transfer pump 240 is operated so that the resin catalyst mixture made in the mixing unit 230 is injected into the reaction spaces 111, 112, and 113 inside the reactor 110 through the raw liquid injection nozzle 131 of the reaction unit 100. >. At this time, when the high-viscosity resin catalyst mixture is sprayed through the undiluted jet nozzle 131, it tends to sag, and thus is sprayed in a long and thick form. In addition, the outside atmosphere is supplied to the upper part of the reaction space inside the reactor 110 through the air supply nozzle 133, and a gas for growing carbon nanotubes is supplied through the gas supply nozzle 132 below. It is a state.

여기서 가스공급노즐(132)을 통해 반응공간(112,113)으로 공급되는 탄소나노튜브 성장을 위한 가스는 탄화수소(Hydrocarbon gas), 수소(Hydrogen gas), 질소(Nitrogen gas) 또는 아르곤(Argon gas) 등일 수 있다. 이러한 가스들은 가스탱크(310)에 보관된 상태에서 가스공급제어부(320)의 제어에 의해 필요한 가스만 또는 조합된 가스가 배출되어 가스공급노즐(132)을 통해 반응공간(112,113)으로 유입된다.The gas for growing carbon nanotubes supplied to the reaction spaces 112 and 113 through the gas supply nozzle 132 may be hydrocarbon, hydrogen, nitrogen, argon, or the like. have. These gases are discharged into the reaction spaces 112 and 113 through the gas supply nozzles 132 through the gas supply nozzles 132 are discharged only the gas or a combination of gases required by the control of the gas supply control unit 320 in the state stored in the gas tank 310.

분사된 수지촉매혼합액은 반응공간(111,112,113)의 상단에서 하단으로 순차적으로 낙하하게 된다. 이때 반응공간(111,112,113)을 상단에서부터 하단까지 히터(121,122,123)에 의해 온도 조절이 되는 구간에 따라 3개의 구간으로 구분할 수 있다. 즉 제1히터(121)에 의해 온도 조절이 되는 상단의 공간을 제1반응공간(111)이라 하고, 제2히터(122)에 의해 온도 조절이 되는 중단의 공간을 제2반응공간(112)이라 하며, 제3히터(123)에 의해 온도 조절이 되는 하단의 공간을 제3반응공간(113)이라 할 수 있다.The injected resin catalyst mixture is sequentially dropped from the top to the bottom of the reaction space (111, 112, 113). In this case, the reaction spaces 111, 112, and 113 may be divided into three sections according to sections in which temperature is controlled by the heaters 121, 122, and 123 from an upper end to a lower end. That is, the space at the top of which temperature is controlled by the first heater 121 is called the first reaction space 111, and the space where the temperature is controlled by the second heater 122 is the second reaction space 112. The space at the lower end of which temperature is controlled by the third heater 123 may be referred to as a third reaction space 113.

제1반응공간(111)은 전처리 구간으로, 제1히터(121)의 작동에 의해 대략 200℃ 내지 400℃의 온도가 유지된다. 수지촉매혼합액이 제1반응공간(111)에서 전처리<S425>되면 방염섬유(Fireproof Fiber)가 된다.The first reaction space 111 is a pretreatment section, and the temperature of about 200 ° C. to 400 ° C. is maintained by the operation of the first heater 121. When the resin catalyst mixture is pretreated <S425> in the first reaction space 111, it becomes a fireproof fiber.

제2반응공간(112)은 탄화 구간으로, 제2히터(122)의 작동에 의해 대략 400℃ 내지 2000℃의 온도가 유지된다. 수지촉매혼합액이 제1반응공간(111)에서 전처리되고, 제2반응공간(112)에서 탄화<S430>되면 탄화섬유(Carbon Fiber)가 된다. 이렇게 생산된 탄화섬유는 이후 제3반응공간(113)에서 별다른 반응이 이루어지지 않고 그대로 생산물배출부(140)를 통해 회수되어 탄화섬유로 사용될 수 있다.The second reaction space 112 is a carbonization section, and the temperature of about 400 ° C. to 2000 ° C. is maintained by the operation of the second heater 122. The resin catalyst mixture is pretreated in the first reaction space 111 and carbonized in the second reaction space 112 to become carbon fibers. The carbonized fibers thus produced may be recovered through the product discharge unit 140 without being reacted in the third reaction space 113 and used as carbonized fibers.

그러나 제3반응공간(113)에서 반응이 이루어지면 흑연섬유가 된다. 즉 제3반응공간(113)은 흑연화 구간으로, 제3히터(123)의 작동에 의해 대략 2000℃ 내지 3200℃의 온도가 유지된다. 수지촉매혼합액이 제1반응공간(111)에서 전처리되고, 제2반응공간(112)에서 탄화되며, 제3반응공간(113)에서 흑연화<S435>되면 흑연섬유(Graphite Fiber)가 된다.However, when the reaction is made in the third reaction space 113 becomes graphite fiber. That is, the third reaction space 113 is a graphitization section, and the temperature of about 2000 ° C. to 3200 ° C. is maintained by the operation of the third heater 123. The resin catalyst mixture is pretreated in the first reaction space 111, carbonized in the second reaction space 112, and graphitized <S435> in the third reaction space 113 to become graphite fibers.

이렇게 반응기(110)에 분사된 수지촉매혼합액이 전처리 구간, 탄화 구간 또는 흑연화 구간을 거치면서 생산된 방염섬유, 탄소섬유 또는 흑연섬유 등의 생산물은 반응기(110) 하단의 생산물배출부(140)를 통해 회수<S440>된다. 물론 생산물배출부(140)를 통해 생산물이 회수되는 과정에서도 반응기(110) 내부에서는 연속적으로 수지촉매혼합액이 분사되고 각 구간에서 공정이 이루어지는 과정이 지속적으로 이루어진다.The product such as flame retardant fiber, carbon fiber or graphite fiber produced while the resin catalyst mixture sprayed on the reactor 110 is passed through a pretreatment section, a carbonization section or a graphitization section is a product discharge part 140 at the bottom of the reactor 110. It is recovered through <S440>. Of course, even in the process of recovering the product through the product discharge unit 140, the resin catalyst mixture is continuously injected in the reactor 110 and the process is continuously performed in each section.

여기서 반응기(110)에 분사된 수지촉매혼합액이 각 구간을 지나면서 반응을 일으키게 되는 시간이 조절될 수 있는데, 이는 하부에서 투입되는 가스량의 조절, 또는 반응기(110) 내부의 기하학적 형상(각 구간의 길이, 폭, 차단벽 등의 설치) 구현, 또는 반응기(110) 하부에 별도의 팬(미도시) 등의 기계적 요소를 부착함으로써 제어가 가능하다.
Here, the time for which the resin catalyst mixture injected into the reactor 110 passes through each section may be controlled, which may be controlled by adjusting the amount of gas introduced from the bottom, or the geometry of the reactor 110 (the Length, width, installation of a barrier wall, or the like, or by attaching a mechanical element such as a separate fan (not shown) to the bottom of the reactor 110.

이때 반응기(110) 내부로 분사된 수지촉매혼합액에는 탄소나노튜브 성장을 위한 촉매가 혼합되어 있고, 반응공간(111,112,113)의 분위기는 탄소나노튜브 성장을 위한 가스(H2, N2, Ar, Hydrocarbon 등)가 공급된 분위기이며 히터(121,122,123)에 의한 고온 분위기가 유지되고 있는 상태이기 때문에 탄소섬유의 제조와 함께 탄소섬유 주변으로 탄소나노튜브가 성장할 수 있게 된다. 즉 도3의 좌측 하단에 확대된 상태의 생산물을 참조하면, 탄소섬유 주변으로 탄소나노튜브가 성장되어 있는 것을 확인할 수가 있다.In this case, a catalyst for carbon nanotube growth is mixed in the resin catalyst mixture sprayed into the reactor 110, and the atmosphere of the reaction spaces 111, 112, and 113 is a gas for carbon nanotube growth (H2, N2, Ar, Hydrocarbon, etc.). Is a state in which a high temperature atmosphere is maintained by the heaters 121, 122, and 123, and thus, carbon nanotubes can grow around the carbon fiber with the manufacture of the carbon fiber. That is, referring to the expanded product in the lower left of Figure 3, it can be seen that the carbon nanotubes are grown around the carbon fiber.

한편 반응기(110) 내에 공급된 대기 또는 가스는 반응기(110) 상단에 설치된 가스배출포트(134)를 통해 외부로 배출될 수 있다.Meanwhile, air or gas supplied into the reactor 110 may be discharged to the outside through the gas discharge port 134 installed on the reactor 110.

더불어 히터(121,122,123)들의 온도 조절과 가스 유입의 제어를 통해 레이온계 탄소섬유, PAN계 탄소섬유 또는 피치계 탄소섬유를 생산할 수 있는데, 이에 대한 설명은 앞서 자세히 한 바 있기 때문에 중복되는 설명을 생략토록 한다.
In addition, it is possible to produce rayon-based carbon fiber, PAN-based carbon fiber or pitch-based carbon fiber through the temperature control of the heaters (121, 122, 123) and the control of the gas inflow, which is described in detail above, so that redundant description will be omitted. do.

한편 도3에 도시된 장치를 통해서는 도4에 도시된 바와 같은 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유를 제조할 수도 있지만, 촉매형성부(220)를 사용하지 않는다면 도1에 도시된 장치와 마찬가지로 액상수지를 반응시켜 별도의 탄소나노튜브가 성장되지 않은 순수한 탄소섬유를 제조할 수도 있다.
Meanwhile, although the carbon nanotubes fused with carbon nanotubes as shown in FIG. 4 may be manufactured through the apparatus shown in FIG. 3, the liquid crystals may be formed in the same manner as the apparatus shown in FIG. The resin may be reacted to produce pure carbon fibers in which no additional carbon nanotubes are grown.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 하나의 반응유닛(100)에서 히터(121,122,123)와 가스 유입을 제어함으로써 방염섬유, 탄소섬유 또는 흑연섬유를 생산할 수 있다.As described in detail above, according to the present invention, flame retardant fibers, carbon fibers, or graphite fibers may be produced by controlling the heaters 121, 122, 123 and gas inflow in one reaction unit 100.

또한, 각각의 반응이 각각의 반응기에서 별도로 이루어지는 것이 아니라, 하나의 반응기(110)에서 연속적으로 이루어지는 것이기 때문에 생산량을 높여줄 수도 있다.In addition, since each reaction is not performed separately in each reactor, but is continuously performed in one reactor 110, the yield may be increased.

또 순수한 탄소섬유 뿐만 아니라, 액상수지와 촉매분산액을 혼합하여 분사함으로써 탄소나노튜브가 성장된 탄소섬유를 생산할 수도 있다.
In addition to the pure carbon fiber, by mixing and spraying the liquid resin and the catalyst dispersion liquid can be produced carbon fibers with carbon nanotubes grown.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
The foregoing description of the preferred embodiments of the present invention has been presented for the purpose of illustration and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions and substitutions are possible within the spirit and scope of the invention, And additions should be considered as falling within the scope of the claims of the present invention.

100 : 반응유닛
110 : 반응기
111 : 제1반응공간
112 : 제2반응공간
113 : 제3반응공간
121 : 제1히터
122 : 제2히터
123 : 제3히터
131 : 원액분사노즐
132 : 가스공급노즐
133 : 에어공급노즐
134 : 가스배출포트
140 : 생산물배출부
200,200' : 원액공급유닛
210 : 액상수지형성부
220 : 촉매형성부
230 : 혼합부
240 : 이송펌프
300 : 가스공급유닛
310 : 가스탱크
320 : 가스공급제어부
100: reaction unit
110: reactor
111: first reaction space
112: second reaction space
113: third reaction space
121: first heater
122: second heater
123: third heater
131: liquid injection nozzle
132: gas supply nozzle
133: air supply nozzle
134: gas discharge port
140: product discharge unit
200,200 ': Stock solution supply unit
210: liquid resin forming part
220: catalyst forming unit
230: mixing unit
240: transfer pump
300: gas supply unit
310: gas tank
320: gas supply control unit

Claims (7)

원액이 반응되는 반응유닛, 상기 반응유닛에 상기 원액을 공급하는 원액공급유닛 및 상기 반응유닛에 가스를 공급하는 가스공급유닛을 포함하되,
상기 반응유닛은,
내측으로 반응공간을 갖는 반응기;
상기 반응기 외측 둘레에 설치되어 상기 반응공간의 온도를 조절하는 히터;
상기 반응기 내측 상단에 각각 설치되는 원액분사노즐과 에어공급노즐;
상기 반응기 내측 하단에 설치되는 가스공급노즐; 및
상기 반응기 하단에 설치되는 생산물배출부;를 포함하고,
상기 원액공급유닛은,
투입된 수지원료와 상기 수지원료를 용해시키는 용액을 교반하여 액상수지를 형성시키는 액상수지형성부; 및
상기 액상수지형성부에서 형성된 액상수지를 상기 원액분사노즐 측으로 공급하는 이송펌프;를 포함하며,
상기 반응기 내부의 반응공간 상단으로 상기 에어공급노즐을 통해 대기가 유입된 상태이고, 상기 반응공간의 중단 및 하단으로 상기 가스공급노즐을 통해 가스가 유입된 상태에서, 상기 이송펌프의 작동에 의해 상기 액상수지형성부에서 형성된 액상수지가 상기 원액분사노즐을 통해 분사되면, 상기 분사된 액상수지가 상기 반응기 내측의 반응공간 상단에서부터 하단으로 순차적으로 낙하하면서 전처리, 탄화 및 흑연화 됨으로써 탄소섬유가 생산되도록 하는 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치.
Reaction unit to which the stock solution is reacted, a stock solution supply unit for supplying the stock solution to the reaction unit and a gas supply unit for supplying gas to the reaction unit,
Wherein the reaction unit comprises:
A reactor having a reaction space therein;
A heater installed around the outside of the reactor to control a temperature of the reaction space;
Stock solution injection nozzles and air supply nozzles respectively installed on the inner top of the reactor;
A gas supply nozzle installed at an inner lower end of the reactor; And
Includes; product discharge unit is installed at the bottom of the reactor;
The stock solution supply unit,
A liquid resin forming unit which forms a liquid resin by stirring the added water support material and the solution for dissolving the water support material; And
And a transfer pump for supplying the liquid resin formed in the liquid resin forming unit to the stock solution injection nozzle side.
In the state where the air is introduced through the air supply nozzle to the top of the reaction space in the reactor, the gas is introduced through the gas supply nozzle to the stop and the bottom of the reaction space, by the operation of the transfer pump When the liquid resin formed in the liquid resin forming unit is sprayed through the stock solution injection nozzle, the injected liquid resin is sequentially dropped from the upper end of the reaction space inside the reactor to the lower end so that carbon fiber is produced by pretreatment, carbonization and graphitization. Continuous carbon fiber or carbon nanotube fused carbon fiber manufacturing apparatus using a spray.
제1항에 있어서,
상기 히터는, 상기 반응기 높이에 따라 적어도 1 이상의 서로 다른 영역으로 구분하여 온도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치.
The method of claim 1,
The heater is a continuous carbon fiber or carbon nanotube fused carbon fiber manufacturing apparatus using a spray, characterized in that the temperature can be controlled by dividing into at least one different area according to the reactor height.
제1항에 있어서,
상기 원액분사노즐은 회전식 아토마이저로 구성되는 것을 특징으로 하는 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치.
The method of claim 1,
The stock solution injection nozzle is a continuous carbon fiber or carbon nanotube fused carbon fiber manufacturing apparatus using a spray atomizer, characterized in that composed of a rotary atomizer.
제1항에 있어서,
상기 원액공급유닛은,
투입된 촉매와 상기 촉매를 분산시키는 용액을 교반하여 촉매분산액을 형성시키는 촉매형성부; 및
상기 액상수지형성부 및 촉매형성부로부터 각각 상기 액상수지와 촉매분산액이 투입되면, 상기 액상수지와 촉매분산액을 교반하여 수지촉매혼합액을 형성시키는 혼합부;를 더 포함하고,
상기 이송펌프는, 상기 혼합부에서 형성된 수지촉매혼합액을 상기 원액분사노즐 측으로 공급하며,
상기 가스공급유닛은, 상기 반응공간의 중단 및 하단으로 상기 가스공급노즐을 통해 탄소나노튜브 성장을 위한 가스를 공급함으로써,
상기 반응기 내부의 반응공간 상단으로 상기 에어공급노즐을 통해 대기가 유입된 상태이고, 상기 반응공간의 중단 및 하단으로 상기 가스공급노즐을 통해 탄소나노튜브 성장을 위한 가스가 유입된 상태에서, 상기 이송펌프의 작동에 의해 상기 혼합부에서 형성된 수지촉매혼합액이 상기 원액분사노즐을 통해 분사되면, 상기 분사된 수지촉매혼합액이 상기 반응기 내측의 반응공간 상단에서 하단으로 순차적으로 낙하하면서 전처리, 탄화 및 흑연화 됨으로써 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유가 생산되도록 하는 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 장치.
The method of claim 1,
The stock solution supply unit,
A catalyst forming unit for agitating the added catalyst and a solution for dispersing the catalyst to form a catalyst dispersion; And
When the liquid resin and the catalyst dispersion is introduced from the liquid resin forming unit and the catalyst forming unit, respectively, a mixing unit for forming a resin catalyst mixture by stirring the liquid resin and the catalyst dispersion;
The transfer pump supplies the resin catalyst mixture liquid formed in the mixing part to the stock solution injection nozzle side,
The gas supply unit, by supplying a gas for carbon nanotube growth through the gas supply nozzle to the stop and the bottom of the reaction space,
In the state that the atmosphere is introduced through the air supply nozzle to the top of the reaction space inside the reactor, the gas for carbon nanotube growth is introduced through the gas supply nozzle to the stop and the bottom of the reaction space, the transfer When the resin catalyst mixture formed in the mixing unit is injected through the stock solution injection nozzle by the operation of the pump, the injected resin catalyst mixture is sequentially dropped from the upper end of the reaction space inside the reactor to the lower end, pretreatment, carbonization and graphitization. By the continuous carbon fiber or carbon nanotube fused carbon fiber manufacturing apparatus using a spray so that the carbon nanotube fused carbon fiber is produced.
수지원료와 수지원료를 용해시키기 위한 용액을 교반하여 액상수지를 형성시키는 단계;
상기 액상수지를 히터에 의해 온도 조절이 되고 반응을 위한 가스가 채워진 반응기 내부로 분사하는 단계;
상기 반응기에 분사된 액상수지가 낙하하면서 상기 반응기 상단에서 전처리되는 단계;
상기 반응기 상단에서 전처리된 액상수지가 낙하하면서 상기 반응기 중단에서 탄화되는 단계;
상기 반응기 중단에서 탄화된 액상수지가 낙하하면서 상기 반응기 하단에서 흑연화되는 단계; 및
상기 전처리, 탄화 및 흑연화 과정을 거친 탄화섬유를 회수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 방법.
Stirring the solution for dissolving the water support material and the water support material to form a liquid resin;
Spraying the liquid resin into a reactor, the temperature of which is controlled by a heater and filled with a gas for reaction;
Pretreatment at the top of the reactor while the liquid resin injected into the reactor falls;
Carbonizing at the reactor stop while dropping the pretreated liquid resin at the top of the reactor;
Graphitizing at the bottom of the reactor while the carbonized liquid resin is dropped at the reactor stop; And
Recovering the carbon fiber after the pre-treatment, carbonization and graphitization process; Continuous carbon fiber or carbon nanotube fused carbon fiber manufacturing method using a spray comprising a.
제5항에 있어서,
상기 반응기 내부는 높이에 따라 적어도 1 이상의 서로 다른 영역으로 구분하여 온도가 조절되며,
상기 전처리되는 단계, 탄화되는 단계 및 흑연화되는 단계는 적어도 1 이상의 단계가 선택적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 방법.
The method of claim 5,
The inside of the reactor is controlled by dividing the temperature into at least one different area according to the height,
The pre-processing, carbonizing and graphitizing step is a continuous carbon fiber or carbon nanotube fused carbon fiber manufacturing method characterized in that at least one or more steps are selectively made.
수지원료와 수지원료를 용해시키기 위한 용액을 교반하여 액상수지를 형성시키는 단계;
촉매와 촉매를 분산시키는 용액을 교반하여 촉매분산액을 형성시키는 단계;
상기 액상수지와 촉매분산액을 혼합하여 수지촉매혼합액을 형성시키는 단계;
상기 수지촉매혼합액을 히터에 의해 온도 조절이 되고 반응을 위한 가스가 채워진 반응기 내부로 분사하는 단계;
상기 반응기에 분사된 수지촉매혼합액이 낙하하면서 상기 반응기 상단에서 전처리되는 단계;
상기 반응기 상단에서 전처리된 수지촉매혼합액이 낙하하면서 상기 반응기 중단에서 탄화되는 단계;
상기 반응기 중단에서 탄화된 수지촉매혼합액이 낙하하면서 상기 반응기 하단에서 흑연화되는 단계; 및
상기 전처리, 탄화 및 흑연화 과정을 거친 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유를 회수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사를 이용한 연속식 탄소섬유 또는 탄소나노튜브가 융합된 탄소섬유 제조 방법.
Stirring the solution for dissolving the water support material and the water support material to form a liquid resin;
Stirring the catalyst and the solution dispersing the catalyst to form a catalyst dispersion;
Mixing the liquid resin and the catalyst dispersion to form a resin catalyst mixture;
Spraying the resin catalyst mixture into a reactor, the temperature of which is controlled by a heater and filled with a gas for the reaction;
Pretreatment at the top of the reactor while the resin catalyst mixture sprayed on the reactor falls;
Carbonizing at the reactor stop while dropping the pretreated resin catalyst mixture at the top of the reactor;
Graphitizing at the bottom of the reactor while the carbonized resin catalyst mixture is dropped at the reactor stop; And
Recovering the carbon fibers fused with the carbon nanotubes after the pretreatment, carbonization and graphitization process; continuous carbon fibers or carbon nanotubes fused carbon fiber manufacturing method using a spray comprising a.
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