KR101420915B1

KR101420915B1 - 무전해 도금법에 의한 전자파 차폐용 도전성 섬유의 제조방법

Info

Publication number: KR101420915B1
Application number: KR1020120049118A
Authority: KR
Inventors: 권만천
Original assignee: 권만천
Priority date: 2012-05-09
Filing date: 2012-05-09
Publication date: 2014-07-16
Also published as: KR20130139426A

Abstract

본 발명은 섬유 상에 전도성을 부여하도록 도금하는 방법에 있어서: 섬유 소재를 도금조에 투입하는 준비공정(S10); 상기 준비공정(S10)의 섬유 소재를 대상으로 탈지, 에칭, 중화, 산 처리, 촉매화, 활성화를 거치는 전처리공정(S20); 상기 전처리공정(S20)의 섬유 소재를 대상으로 황산니켈6수화물 3.5~5.0 g/L, 착화제 20~40 g/L, 환원제 10~40 g/L, 소량의 안정제를 함유하고 있는 도금액에 암모니아수를 첨가하여 PH를 8.5~9.5의 범위로 조정한 후 38~48℃에서 20~80초간 실시하되, 상기 착화제는 무수구연산 10~20 g/L에 구연산나트륨 10~20 g/L 또는 구연산나트륨2수화물 10~20 g/L 중 어느 하나가 혼합하고, 상기 환원제는 차아인산나트륨 10~20 g/L, 차아인산나트륨1수화물 10~20 g/L 중 어느 하나를 택일하거나 혼합한 것으로 무전해 니켈 도금을 실시하는 니켈도금공정(S30); 상기 니켈도금공정(S30)의 섬유 소재를 대상으로 황산동5수화물 2.0~4.0 g/L, 에틸렌 디아민테트라프로판올 2.0~6.0 g/L, 포름알데히드 3.5~5.5 g/L, 소량의 안정제를 함유하고 있는 도금액에 수산화나트륨 3.5~5.5 g/L을 첨가하여 PH를 10.5~13의 범위로 조정한 후 38~48℃에서 90초~900초간 실시하고, 저항측정기로 섬유 소재의 저항을 실시간 측정하여 1메시당 50mΩ으로 유지되게 이송속도를 피드백 시켜 침지시간을 조절하여 무전해 동 도금을 실시하는 동 도금공정(S40); 및 상기 동 도금공정(S40)의 섬유 소재를 대상으로 탈수와 건조를 실시하는 후처리공정(S50);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은, 도금의 치밀성과 유연성을 확보하면서도 환경 부하 물질을 최소화하여 친환경적이고 제조 원가와 공정 시간을 단축시키며 전반적인 생산성을 향상할 수 있는 효과가 있다.

Description

무전해 도금법에 의한 전자파 차폐용 도전성 섬유의 제조방법{Manufacturing method of electroconductive fabric for electromagnetic interference(EMI) shielding by using electroless}

본 발명은 섬유상에 전도성을 부여하도록 도금하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 도금의 치밀성과 유연성을 확보하면서도 환경 부하 물질을 최소화하여 친환경적이고 제조원가와 공정시간을 단축시키며 전반적인 생산성을 향상할 수 있는 무전해 도금법에 의한 전자파 차폐용 도전성 섬유의 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로, 휴대폰, PDA와 같은 소형의 휴대 기기가 생활용품으로 자리 잡으면서 이동 용이성을 확보하기 위해 더욱 경박단소화(輕薄短小化)되는 경향이 있을 뿐 아니라 전자파 방출의 우려도 줄이려는 노력이 이어지고 있다. 대부분의 전자제품의 하우징 재료로서 사용되는 플라스틱이 전자파를 차폐하는 기능이 미흡하여 표면가공을 통한 도전층 형성, 전도성 도료의 도장, 금속입자의 진공증착, 금속 박막 라미네이팅(laminating) 등의 방법이 활용되지만 경박단소화의 설계를 고려하면 도전 섬유를 활용하는 방식이 선호된다.

일예로, 한국 등록특허공보 제0421787호 "무전해 도금법을 이용한 도전용지의 제조방법"에 의하면 펄프 섬유를 고해시킨 지료에 니켈 및 구리로 이루어진 군으로부터 선택되는 도전성 금속의 염을 함유하는 용액 및 상기 도전성 금속의 환원액으로 이루어지는 무전해도금액을 투입, 혼합하여 상기 고해된 펄프 섬유 상에 직접 상기 도전성 금속을 환원 석출하는 과정이 개시된다.

다른 일예로, 한국 공개특허공보 제2001-0026385호 "전자파 차단용 도전성 섬유 및 그 제조방법"에 의하면 합성섬유를 포함하는 섬유기재에 구리 및 니켈을 순차적으로 무전해 이중도금함으로써 섬유 고유의 유연성을 유지시키는 동시에 도전성을 부여하고 내산화성, 내식성 및 내마모성을 향상시켜 전자파 차폐제로서 유용하게 사용될 수 있는 도전성 섬유를 제공한다.

하지만, 그러나 무전해 도금법에 사용되는 포름알데하이드 또는 시안염과 같은 독성물질의 함유량이 높은 도금액을 사용하므로 환경오염은 물론이고 도금 시간이 길어지고 약품 소요량이 증가하여 결국 생산성을 저하시키는 단점이 있다.

한국 등록특허공보 제0421787호 "무전해 도금법을 이용한 도전용지의 제조방법" 한국 공개특허공보 제2001-0026385호 "전자파 차단용 도전성 섬유 및 그 제조방법"

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 도금의 치밀성과 유연성을 확보하면서도 환경 부하 물질을 최소화하여 친환경적이고 제조원가와 공정시간을 단축시키며 전반적인 생산성을 향상할 수 있는 무전해 도금법에 의한 전자파 차폐용 도전성 섬유의 제조방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 섬유상에 전도성을 부여하도록 도금하는 방법에 있어서: 섬유 소재를 도금조에 투입하는 준비공정; 상기 준비공정의 섬유 소재를 대상으로 탈지, 에칭, 중화, 산 처리, 촉매화, 활성화를 거치는 전처리공정; 상기 전처리공정의 섬유 소재를 대상으로 황산니켈6수화물 3.5~5.0 g/L, 착화제 20~40 g/L, 환원제 10~40 g/L, 소량의 안정제를 함유하고 있는 도금액에 암모니아수를 첨가하여 PH를 8.5~9.5의 범위로 조정한 후 38~48℃에서 20~80초간 실시하되, 상기 착화제는 무수구연산 10~20 g/L에 구연산나트륨 10~20 g/L 또는 구연산나트륨2수화물 10~20 g/L 중 어느 하나가 혼합하고, 상기 환원제는 차아인산나트륨 10~20 g/L, 차아인산나트륨1수화물 10~20 g/L 중 어느 하나를 택일하거나 혼합한 것으로 무전해 니켈 도금을 실시하는 니켈도금공정; 상기 니켈도금공정의 섬유 소재를 대상으로 황산동5수화물 2.0~4.0 g/L, 에틸렌 디아민테트라프로판올 2.0~6.0 g/L, 포름알데히드 3.5~5.5 g/L, 소량의 안정제를 함유하고 있는 도금액에 수산화나트륨 3.5~5.5 g/L을 첨가하여 PH를 10.5~13의 범위로 조정한 후 38~48℃에서 90초~900초간 실시하고, 저항측정기로 섬유 소재의 저항을 실시간 측정하여 1메시당 50mΩ으로 유지되게 이송속도를 피드백시켜 침지시간을 조절하여 무전해 동 도금을 실시하는 동 도금공정; 및 상기 동 도금공정의 섬유 소재를 대상으로 탈수와 건조를 실시하는 후처리공정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 의한 상기 전처리공정은 섬유 소재를 대상으로 가성소다 용액에서 초음파 처리하는 탈지ㆍ에칭 단계와, 염산 용액으로 중화 처리하는 단계와, 염산 용액으로 산 처리하는 단계와, 염화팔라듐과 염화주석 및 염산을 함유하고 있는 촉매액으로 촉매화하는 단계와, 황산 용액으로 활성화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 본 발명에 의한 상기 후처리공정은 동도금공정의 섬유 소재를 대상으로 니켈도금공정을 반복하는 코팅단계를 더 실시하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 전처리공정에서 후처리공정에 이르기까지 수세단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 도금의 치밀성과 유연성을 확보하면서도 환경 부하 물질을 최소화하여 친환경적이고 제조 원가와 공정 시간을 단축시키고 전반적인 생산성을 향상할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제조방법을 나타내는 공정흐름도.
도 2는 본 발명의 변형예에 따른 제조방법을 나타내는 공정흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제조방법을 나타내는 공정흐름도이다.

본 발명은 섬유상에 전도성을 부여하도록 도금하는 방법에 관련되며, 준비공정(S10), 전처리공정(S20), 니켈도금공정(S30), 동 도금공정(S40), 후처리공정(S50)으로 제조하는 무전해 도금법에 의한 전자파 차폐용 도전성 섬유의 제조방법에 관한 것이다.

섬유 소재를 투입하는 준비공정(S10)에서 폴리에스테르 섬유가 적절하나 이에 국한되는 것은 아니다. 이어서 전처리공정(S20)에서 섬유 소재를 대상으로 가성소다 용액에서 초음파 처리하는 탈지ㆍ에칭 단계와, 염산 용액으로 중화 처리하는 단계와, 염산 용액으로 산 처리하는 단계와, 염화팔라듐과 염화주석 및 염산을 함유하고 있는 촉매액으로 촉매화하는 단계와, 황산 용액으로 활성화하는 단계를 실시한다.

탈지ㆍ에칭 단계는 가성소다 80~120g/L 용액을 사용하고 40~80℃에서 0.5~10분간 초음파 처리 후 수세 2~3단을 실시한다. 후술하는 도금 공정에 있어서 피도금체의 표면에 유지분, 먼지 또는 다른 불순물이 흡착되어 있는 경우 미 도금, 도금 얼룩, 밀착 불량 등의 문제가 발생하기 쉬우므로 유기 용제 또는 알카리제의 탈지액을 사용하여 제거하는 단계를 수행한다. 폴리에스테르 섬유상의 도금에 있어서는 고농도의 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 용액 중에 섬유를 침적시킴으로써 탈지가 가능하게 된다. 이 단계에서 폴리에스테르는 알카리 용액에서 가수 분해되어 수용성의 테레프탈산나트륨과 에틸렌글리콜로 분해되고 섬유 표면은 에칭(etching)된다. 이 단계 후에는 섬유표면에 흡착되어 있는 수용성의 테레프탈산나트륨 등을 완전히 제거하기 위해 충분하게 수세할 필요가 있다. 이 단계에서 초음파를 작용하면 섬유 표면에 흡착되어 있는 유지분, 먼지 또는 불순물이 탈착되기 쉽고, 섬유의 각 필러 사이에 액이 침투하기 용이하여 후속된 도금 공정에서 섬유의 갈 필러에 골고루 도금 피막이 석출될 수 있고 가수 분해된 수용성의 테레프탈산나트륨과 에틸렌글리콜의 탈착을 도와준다.

중화처리 단계는 35~36% 염산 20~150㎖/L 용액을 사용하고 20~45℃에서 0.5~2분간 실시하며 이후에 수세 2~3단을 실시한다. 중화 단계는 탈지ㆍ에칭 단계 중에 섬유 표면에 흡착되어 있는 알카리 액을 중화시키는 단계로서 다음 식과 같이 섬유 표면의 수산화나트륨이 염산에 의해 중화된다.

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

산처리 단계는 35~36% 염산 20~150㎖/L 용액을 사용하고 20~45℃에서 0.5~2분간 실시하며 이후에 수세 2~3단을 실시한다. 산 처리단계는 후속 단계인 촉매화 단계에서 사용되는 팔라듐 콜로이드 액 중에서의 콜로이드 입자의 응집을 방지하기 위하여 Cl- 이온을 보충하여 주어야 할 필요가 있다. 팔라듐 콜로이드 액(液) 중에서 Cl- 이온 농도가 저하되면 콜로이드가 응집하여 촉매액의 안정성이 저하되고 연속 도금에 있어서 미 도금, 도금 얼룩의 원인이 된다.

촉매화 단계는 염화팔라듐과 염화주석 및 염산을 함유하고 있는 Pd 콜로이드 촉매액을 사용하여 20~45℃에서 30초~5분간 실시하고 완료 후 수세 2~3단을 실시한다. 촉매화 단계는 피도금체 표면에서만 선택적으로 금속이 석출되도록 팔라듐 촉매층을 형성한다. 여기서 흡착된 팔라듐 입자가 도금액 중에서 환원제의 산화반응에 대한 촉매로서 작용하게 된다. 팔라듐 촉매액은 염화 팔라듐, 염화주석 및 염산을 함유하고 있으며 필요에 따라서 분산제, 안정제 및 다른 금속 이온을 함유하기도 한다. 이 용액 중에서 2가의 주석이 4가의 주석으로 산화하면서 방출한 전자를 2가의 팔라듐 이온이 받아서 팔라듐 금속으로 환원하는 반응이 일어난다.

Sn2+ + Pd2+ → Sn4+ + Pd0

활성화 단계는 98% 황산 10~100㎖/L 용액을 사용하여 15~60℃에서 30초~5분간 실시하며 이후에 수세 2~3단을 실시한다. 활성화 단계는 피도금체 표면에 팔라듐 촉매핵을 정착시키는 단계로 촉매 활성도를 향상시킨다. 촉매화 단계에서 흡착된 Pd-Sn 콜로이드 입자는 촉매화 단계 후의 수세 공정에서 가수분해에 의해 2가의 주석 이온이 Sn(OH)2로 되거나 Sn(OH)4로 된다. 활성화 단계는 Sn(OH)2 혹은 Sn(OH)4 층을 제거하여 촉매활성이 높은 팔라듐 촉매층을 형성시킨다.

이어서 니켈도금공정(S30)으로서, 상기 전처리공정(S20)의 섬유 소재를 대상으로 무전해 니켈 도금을 실시하며 이후에 수세 2~3단을 실시한다. 니켈도금공정(S30)은 황산니켈6수화물 3.5~5.0 g/L, 착화제 20~40 g/L, 환원제 10~40 g/L, 소량의 안정제를 함유하고 있는 도금액에 암모니아수를 첨가하여 PH를 8.5~9.5의 범위로 조정한 후 38~48℃에서 20~80초간 실시한다.

황산니켈6수화물은 금속염으로서 도금에 필요한 금속 이온을 제공하고, 착화제는 금속이온이 이온상태로 도금액속에 녹아 있도록 유지시켜 준다. 그리고 환원제는 원활한 도금이 진행되게 니켈이온이 전자를 받아 석출시키도록 전자를 공급하고, 암모니아수는 이온상태의 니켈의 석출에 충분한 전위차를 주는 역할을 수행한다. 여기서 암모니아수는 증발성이 강하므로 함유량 보다는 PH를 기준으로 첨가하는 것이 바람직하다.

이러한 성분과 함유량으로 조성된 니켈 도금액을 38~48℃로 유지한 다음, 섬유 소재를 침지된 상태로 20~80초간 이송시켜 무전해 니켈도금을 수행한다. 여기서 도금액의 온도와 PH농도 및 침지시간에 따라 제품의 품질에 있어 상당한 영향을 미치게 된다. 예컨대, 도금액의 온도가 38℃, PH농도 8.5 이하가 되면 도금액의 활성도와 환원율이 낮아져 피착률이 저하되고, 온도가 48℃, PH농도 9.5 이상이 되면, 도금액의 활성도가 급격하게 높아져 피착률이 상승하게 된다. 또, 침지시간이 20초 이하가 되면 피착시간이 충분하지 못해 도금 두께가 얇아져 차폐기능이 저하되고, 80초 이상이 되면 피착시간이 길어져 섬유의 유연성이 없어져 금속박판에 가까운 물질로 변형되어 불량을 초래하게 된다. 이처럼 니켈 도금액은 온도와 PH농도 및 침지시간에 따라 제품의 완성도가 달라지므로 무엇보다 중요하다.

이때, 착화제는 무수구연산 10~20 g/L에 구연산나트륨 10~20 g/L 또는 구연산나트륨2수화물 10~20 g/L 중 어느 하나가 혼합한 것을 이용한다. 즉, 착화제는 무수구연산과 구연산나트륨이 혼합된 제1착화제 또는 무수구연산과 구연산나트륨2수화물이 혼합된 제2착화제 중 어느 하나를 이용한다.

또한, 환원제는 차아인산나트륨 10~20 g/L, 차아인산나트륨1수화물 10~20 g/L 중 어느 하나를 택일하거나 혼합한 것을 이용한다. 즉, 환원제는 차아인산나트륨만을 이용하거나, 차아인산나트륨1수화물만을 이용하거나, 차아인산나트륨과 차아인산나트륨1수화물이 혼합된 혼합물 중에서 어느 하나를 이용한다.

한편, 니켈도금공정(S30)은 경우에 따라 초기에 0.5~20A/d㎡의 전류밀도로 1~10분간 전기를 강제로 인가시킬 수도 있다. 즉, 니켈도금공정(S30)은 무전해 도금이지만 섬유 소재를 침지하기 전, 전기를 인가하게 되면 도금액에 존재하는 니켈의 석출이 높아지므로 원활한 도금을 수행할 수가 있다. 그리고 도금액에 존재하는 니켈이 일 측으로 몰려있는 현상을 방지하기 위해 스크류나 공기펌프를 이용한 기계교반을 수행할 수가 있다. 또한, 니켈도금공정(S30)을 거친 섬유 소재를 대상으로 수세를 2~3단을 실시한 이후에 건조단계를 더 실시할 수도 있다. 건조단계는 후술하는 후처리공정(S50)에서 실시하는 것과 동일방법으로 수행하면 된다.

이어서 동도금공정(S40)으로서, 상기 니켈도금공정(S30)의 섬유 소재를 대상으로 무전해 동 도금을 실시하며 이후에 수세 2~3단을 실시한다. 동 도금공정(S40)은 황산동5수화물 2.0~4.0 g/L, 에틸렌 디아민테트라프로판올 2.0~6.0 g/L, 포름알데히드 3.5~5.5 g/L, 소량의 안정제를 함유하고 있는 도금액에 수산화나트륨 3.5~5.5 g/L을 첨가하여 PH를 10.5~13의 범위로 조정한 후 38~48℃에서 90초~900초간 실시한다.

황산동5수화물은 금속염으로서 도금에 필요한 금속이온을 제공하는 것으로, 함유량이 2.0 g/L 이하가 되면 금속이온의 부족으로 도금이 되지 않고 4.0 g/L 이상이 되면 금속이온의 급격한 도금의 우려가 있다. 또, 에틸렌디아민테트라프로판올(N,N,N',N'-tetrakis-ethylenediamine)은 독일의 BASF사에서 제조된 'Lutropur Q75' 착화제로서, 금속이온이 이온상태로 도금액속에 녹아 있도록 유지하는 역할을 수행한다. 이러한 에틸렌 디아민테트라프로판올은 함유량이 2.0 g/L 이하가 되면 금속 이온의 석출로 도금액 분해의 위험이 있으며, 6 g/L 이상이 되면 석출이 되려는 금속을 다시금 착화시키는 경향이 있으므로 도금의 진행을 방해하게 된다.

그리고 포름알데히드는 환원제로서 원활한 도금이 진행되도록 동 이온이 전자를 받아 석출되게 전자를 공급하는 역할을 수행하는 것으로, 함유량이 3.5 g/L 이하가 되면 원활한 도금이 되지 않고 5.5 g/L 이상이 되면 급격한 도금을 유발하여 피착물 도금보다는 액중 석출로 인한 도금액 분해의 우려가 높다. 또, 수산화나트륨은 이온상태의 동의 석출에 충분한 전위차를 주는 역할을 수행하는 것으로, 함유량이 3.5 g/L (PH 10.5)이하가 되면 너무 낮은 전위차로서 도금이 어렵고 5.5 g/L (PH 13)이상이 되면 수산화나트륨의 과다로 인해 원활한 도금이 진행되지 않는다. 여기서 수산화나트륨은 함유량 보다는 PH를 기준으로 첨가하는 것이 바람직하다.

이러한 성분과 함유량으로 조성된 동 도금액을 38~48℃로 유지한 다음, 섬유 소재를 침지된 상태로 90~900초간 이송시켜 무전해 동 도금을 수행한다. 여기서 도금액의 온도와 PH농도 및 침지시간에 따라 제품의 품질에 있어 상당한 영향을 미치게 된다. 예컨대, 도금액의 온도가 38℃, PH농도 10.5 이하가 되면 도금액의 활성도와 환원율이 낮아져 피착률이 저하되고, 온도가 48℃, PH농도 13 이상이 되면, 도금액의 활성도가 급격하게 높아져 피착률이 상승하게 된다. 또, 침지시간이 90초 이하가 되면 피착시간이 충분하지 못해 도금 두께가 얇아져 차폐기능이 저하되고, 900초 이상이 되면 피착시간이 길어져 섬유의 유연성이 없어져 금속박판에 가까운 물질로 변형되어 불량을 초래하게 된다. 이처럼 동 도금액은 온도와 PH농도 및 침지시간에 따라 제품의 완성도가 달라지므로 무엇보다 중요하다.

이때, 동 도금공정(S40)은 저항측정기로 섬유 소재의 저항을 실시간 측정하여 1메시 당 50mΩ으로 유지되게 이송속도를 피드백 시켜 침지시간을 조절한다. 니켈도금공정(S30)을 거친 섬유는 동 도금액에 침지하는 시간에 따라 제품의 완성도가 달라지게 되므로 90~900초 내에서 침지시켜야 가장 적합하다. 즉, 침지시간을 보다 정밀하게 조절하기 위해 동 도금을 거친 섬유의 표면을 실시간으로 저항을 측정하여 1메시 당 50mΩ이 유지되도록 피딩 롤러의 속도를 조절한다.

가령, 이론적으로 침지시간이 300초가 되도록 피딩 롤러의 속도가 사전에 셋팅된 상태에서 동 도금을 거친 섬유표면의 저항이 1메시 당 25mΩ으로 측정되었다면, 피딩롤러의 속도를 조절하여 침지시간을 150초가 되게 한다. 또, 섬유표면의 저항이 1메시 당 75mΩ으로 측정되었다면, 피딩 롤러의 속도를 조절하여 침지시간을 450초가 되게 한다. 이처럼 동 도금을 거친 섬유표면의 저항을 실시간으로 측정하여 이송속도를 피드백 시켜 침지시간을 조절함에 따라 우수하고 정밀한 도금피막을 얻을 수가 있다.

한편, 동 도금공정(S40)은 도금액에 존재하는 동이 일측으로 몰려있는 현상을 방지하기 위해 스크류나 공기펌프를 이용한 기계교반을 수행할 수가 있다. 여기서 동 도금공정(S40)은 대류현상을 일으켜 도금액속의 불순물을 공기와 접촉으로 인한 산화로 침지되게 하는 공기펌프로 교반시키는 것이 바람직하다.

이어서 후처리공정(S50)으로서, 상기 동 도금공정(S40)의 섬유 소재를 대상으로 탈수와 건조를 실시한다. 건조단계는 온도 50~120℃에서 30초~5분간 실시하는 열풍 건조와, 상기와 유사한 조건으로 실시하는 드럼식 건조 중에서 택할 수 있다. 탈수공정은 흡습성의 다공체 고분자를 이용하는 흡수 롤 방식과, 진공을 이용하여 흡입하는 스퀴즈롤 방식 중에서 택할 수 있다. 후자의 경우 흡습도가 제품 상태에 따라 다르지만 대략 60~90% 내외로 탈수된다. 이어 다시 건조하는 공정을 거쳐 검사ㆍ포장하는 공정으로 이어진다.

이때, 본 발명은 전처리공정(S10)에서 후처리공정(S50)에 이르기까지 수세단계를 포함하는데, 수세단계는 전 단계공정의 액 성분이 후 단계 공정의 액과 반응하여 각종 도금불량을 초래하는 현상을 방지한다.

도 2는 본 발명의 변형예에 따른 제조방법을 나타내는 공정흐름도이다.

본 발명의 후처리공정(S50)은 탈수와 건조를 실시하기 전, 동 도금공정(S40)의 섬유 소재를 대상으로 니켈도금공정(S30)을 반복하는 코팅단계(S55)를 더 실시하며 이후에 수세 2~3단을 실시한다. 앞서, 1차 니켈도금공정(S30)이 동 도금공정(S40)에서 전도성을 부여하는 동이 섬유표면에 피착시키기 위해 실시하는 것이라면 면, 코팅단계(S55)에 의한 2차 니켈도금공정(S30)은 피착된 동의 표면을 코팅시켜 산소와의 접촉으로 산화(부식)되는 것을 방지하기 위해 실시한다. 즉, 동 도금공정(S40)을 거친 섬유 소재를 대상으로 코팅단계(S55)를 실시한 뒤, 수세 2~3단을 거치고 탈수와 건조단계를 실시하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 도금의 치밀성과 유연성을 확보하면서도 환경 부하 물질을 최소화하여 친환경적이고 제조 원가와 공정 시간을 단축시켜 전반적인 생산성을 향상할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

S10: 준비공정 S20: 전처리공정
S30: 니켈도금공정 S40: 동 도금공정
S50: 후처리공정 S55: 코팅단계

Claims

섬유 상에 전도성을 부여하도록 도금하는 방법에 있어서:
섬유 소재를 도금조에 투입하는 준비공정(S10);
상기 준비공정(S10)의 섬유 소재를 대상으로 탈지, 에칭, 중화, 산 처리, 촉매화, 활성화를 거치는 전처리공정(S20);
상기 전처리공정(S20)의 섬유 소재를 대상으로 황산니켈6수화물 3.5~5.0 g/L, 착화제 20~40 g/L, 환원제 10~40 g/L, 소량의 안정제를 함유하고 있는 도금액에 암모니아수를 첨가하여 PH를 8.5~9.5의 범위로 조정한 후 38~48℃에서 20~80초간 실시하되, 상기 착화제는 무수구연산 10~20 g/L에 구연산나트륨 10~20 g/L 또는 구연산나트륨2수화물 10~20 g/L 중 어느 하나가 혼합하고, 상기 환원제는 차아인산나트륨 10~20 g/L, 차아인산나트륨1수화물 10~20 g/L 중 어느 하나를 택일하거나 혼합한 것으로 무전해 니켈 도금을 실시하는 니켈도금공정(S30);
상기 니켈도금공정(S30)의 섬유 소재를 대상으로 황산동5수화물 2.0~4.0 g/L, 에틸렌 디아민테트라프로판올 2.0~6.0 g/L, 포름알데히드 3.5~5.5 g/L, 소량의 안정제를 함유하고 있는 도금액에 수산화나트륨 3.5~5.5 g/L을 첨가하여 PH를 10.5~13의 범위로 조정한 후 38~48℃에서 90초~900초간 실시하고, 저항측정기로 섬유 소재의 저항을 실시간 측정하여 1메시당 50mΩ으로 유지되게 이송속도를 피드백 시켜 침지시간을 조절하여 무전해 동 도금을 실시하는 동 도금공정(S40); 및
상기 동 도금공정(S40)의 섬유 소재를 대상으로 탈수와 건조를 실시하는 후처리공정(S50);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전해 도금법에 의한 전자파 차폐용 도전성 섬유의 제조방법.
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제1항에 있어서,
상기 후처리공정(S50)은 동 도금공정(S40)의 섬유 소재를 대상으로 니켈도금공정(S30)을 반복하는 코팅단계(S55)를 더 실시하는 것을 특징으로 하는 무전해 도금법에 의한 전자파 차폐용 도전성 섬유의 제조방법.