KR101961188B1 - Meta-aramid fiber having low thermal shrinkage and Manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 응고조에서 습식방사되는 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 제조방법에 있어서, 응고액의 극성 아미드계 용매 함량이 45~50중량%인 응고조에서 습식방사하여 메타아라미드 섬유로 형성하는 방사단계; 상기 메타아라미드 섬유를 응고액의 극성 아미드계 용매 함량이 30~40중량%인 응고조에서 연신비 2.5~3.3으로 습연신하는 습연신단계; 상가 메타아라미드 섬유를 수세 및 건조하는 수세단계; 상기 메타아라미드 섬유를 350~420℃에서 연신비 1.5~2.0으로 열연신하는 열연신단계를 포함하는 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing meta-aramid fibers having a reduced heat shrinkage, which is wet-radiated in a coagulation bath, comprising the steps of: wet-spinning in a coagulation bath having a polar amide solvent content of 45 to 50% step; A wet stretching step of wet-stretching the meta-aramid fiber at a stretching ratio of 2.5 to 3.3 in a coagulating bath having a polar amide solvent content of 30 to 40% by weight as a coagulating solution; A washing step of washing and drying the meta-aramid fiber; And a hot stretching step of hot-rolling the meta-aramid fiber at a stretching ratio of from 1.5 to 2.0 at 350 to 420 ° C.

Description

열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 및 그 제조방법{Meta-aramid fiber having low thermal shrinkage and Manufacturing method thereof}META-aramid fibers having reduced heat shrinkage and methods of making same

본 발명은 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 및 그 제조방법에 관한 것으로 고온에서 열수축율이 낮아 형태안정성이 우수한 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a meta-aramid fiber having reduced heat shrinkage and a method for producing the same, and more particularly, to a meta-aramid fiber having a low heat shrinkage at a high temperature and having a reduced heat shrinkage rate,

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

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

일반적인 아라미드는 연신함으로써 비로소, 고강도나 고인장 탄성률 등의 높은 기계적 물성이 발현된다. 그 일환으로, 대한민국 공개특허 제10-2015-0017749호는 파라형 전방향족 코폴리아미드 연신 섬유 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 아라미드계 섬유의 연신방법에 대해 구체적으로 개시하고 있다. Generally, when a typical aramid is stretched, high mechanical properties such as high strength and high tensile elastic modulus are exhibited. As a part of this, Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-0017749 relates to a para-type wholly aromatic copolyamide stretched fiber and a method for producing the same, and specifically discloses a stretching method of an aramid fiber.

특히, 메타아라미드는 듀폰사에서 개발된 노멕스(Nomex), 데이진사에서 개발된 코넥스(Conex)가 대표적이다. 메타계 아라미드는 벤젠고리가 메타 위치에서 아미드기와 결합된 것으로 강도와 신도는 보통의 나일론과 비슷하나 열에 대한 안정성이 대단히 좋으며, 다른 내열용 소재에 비하여 가볍고 땀흡수도 어느정도 가능하므로 쾌적하다는 장점을 가지고 있어, 소방복, 경주용 자동차 운전자를 위한 유니폼, 우주 비행사 유니폼, 작업복 등의 내열용 의복 소재로 사용되며, 산업용으로는 고온용 필터 등으로 쓰인다.In particular, the meta-aramid is represented by Nomex developed by DuPont and Conex developed by Dejin. The meta-based aramid has a merit that the strength and elongation of the benzene ring are combined with the amide group at the meta-position, similar to ordinary nylon, but very good in heat stability, and light and sweat-absorbing compared to other heat-resistant materials. It is used as heat-resistant clothing materials such as fire fighting uniforms, uniforms for racing motorists, astronaut uniforms, and work clothes, and is used for high-temperature filters in industrial applications.

그러나, 메타아라미드는 제조 후 기본적으로 가지는 약 5%의 수축율을 가지기 때문에 부직포 제작, 방적, 염색 등의 후가공 공정에서 폭수축이 야기되어 불균일의 원인이 된다. 특히, 메타아라미드 섬유로 형성된 부직포를 백필터(Bag Filter)로 사용시 메타아라미드 섬유의 수축이 클수록 백필터의 수축율이 증가하여 백필터의 케이지를 이탈하거나 공극이 작아져 성능이 떨어지는 문제가 발생할 수 있으므로 고온에서의 필터의 형태안정성이 중요하다. 따라서, 이를 해결하기 위해 다양한 방법이 제시되고 있다. However, since the meta-aramid has a shrinkage ratio of about 5%, which is basically produced after the production, width shrinkage is caused in the post-processing such as nonwoven fabric production, spinning, dyeing, and the like. In particular, when the non-woven fabric formed of the meta-aramid fiber is used as a bag filter, the shrinkage of the meta-aramid fiber is increased as the shrinkage ratio of the bag filter increases, resulting in the detachment of the cage of the bag filter, The morphological stability of the filter at high temperature is important. Therefore, various methods are proposed to solve this problem.

예를 들어, 대한민국 등록특허 제0462924호는 비피복 에어백용 저수축 폴리아미드 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상대점도가 2.5이상인 폴리헥사메틸렌아디프아미드 칩을 방사구금을 통하여 용융압출하여 방사구금 아래에서 냉각기체를 사용하여 냉각 고화 및 사를 권취하는 단계, 및 권취된 사를 총연신비 4.0 이상으로 하고 다단연신, 열처리 및 이완시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 저수축 폴리아미드 섬유를 제조하는 것이다. 그러나 상기 방법의 열수축율(160℃, 30분)은 3내지 6% 정도로 열수축성이 크게 개선되지 못하였다.For example, Korean Patent Registration No. 0462924 relates to a low shrinkage polyamide fiber for uncoated airbags and a method for producing the same, and more particularly, to a method for manufacturing a low shrinkage polyamide fiber for a nonwoven airbag, which comprises melting a polyhexamethylene adipamide chip having a relative viscosity of 2.5 or more, A step of extruding and cooling and solidifying the yarn by use of a cooling gas under a spinneret, and a step of winding the yarn at a total m / e ratio of 4.0 or more and performing multi-stage stretching, heat treatment and relaxation, . However, the heat shrinkability (160 DEG C, 30 minutes) of the above method was about 3 to 6%, and the heat shrinkability was not significantly improved.

본 발명은 상기와 같은 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 메타아라미드 섬유의 제조 중의 습연신과 열연신의 연신비 조절을 통해 열수축율을 개선하는 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and provides a method for manufacturing a meta-aramid fiber with reduced heat shrinkage, which improves heat shrinkage through wet stretching and hot- .

또한, 상기의 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 제조방법으로 제조되는 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a meta-aramid fiber having a reduced heat shrinkage, which is produced by the metha-aramid fiber production method with reduced heat shrinkage.

본 발명은 응고조에서 습식방사되는 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 제조방법에 있어서, 응고액의 극성 아미드계 용매 함량이 45~50중량%인 응고조에서 습식방사하여 메타아라미드 섬유로 형성하는 방사단계; 상기 메타아라미드 섬유를 응고액의 극성 아미드계 용매 함량이 30~40중량%인 습연신조에서 연신비 2.5~3.3으로 습연신하는 습연신단계; 상기 메타아라미드 섬유를 수세 및 건조하는 수세단계; 상기 메타아라미드 섬유를 350~420℃에서 연신비 1.5~2.0으로 열연신하는 열연신단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a method for producing meta-aramid fibers having a reduced heat shrinkage, which is wet-radiated in a coagulation bath, comprising the steps of: wet-spinning in a coagulation bath having a polar amide solvent content of 45 to 50% step; A wet stretching step of wet-stretching the meta-aramid fiber at a stretch ratio of 2.5 to 3.3 in an elongation crease having a polar amide-based solvent content of 30 to 40% by weight as a coagulating liquid; A water washing step of washing and drying the meta-aramid fiber; And a hot stretching step of hot-rolling the meta-aramid fibers at a stretching ratio of 1.5 to 2.0 at 350 to 420 ° C, wherein the heat shrinkage ratio of the meta-aramid fibers is reduced.

또한, 상기 습연신단계의 연신비(WDr)와 열연신단계의 연신비(HDr)는 하기의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a meta-aramid fiber with reduced heat shrinkage, wherein the stretching ratio (WDr) of the wet stretching step and the stretching ratio (HDr) of the hot stretching step satisfy the following formula.

식: 1〈 WDr/HDr〈2.5 1 < WDr / HDr < 2.5

또한, 상기의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유를 제공한다.Also provided is a meta-aramid fiber with reduced heat shrinkage, which is produced by the above process.

또한, 상기 메타아라미드 섬유는 열수축율이 2.5%미만인 것을 특징으로 하는 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유를 제공한다.Also, the meta-aramid fiber has a heat shrinkage ratio of less than 2.5%.

상기와 같이 본 발명에 따른 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유는 제조 중의 습연신비를 열연신비 보다 크게 하여 열연신시 과도한 신장율에 의해 발생되는 잔류응력을 최소화하여 열에 의한 수축이 작도록 하는 효과가 있다.As described above, the meta-aramid fibers with reduced heat shrinkage according to the present invention have an effect of reducing the heat shrinkage by minimizing the residual stress caused by the excessive elongation at the time of hot rolling, by increasing the wet heat mysterious ratio during manufacture.

또한, 본 발명의 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유는 부직포 제작, 방적, 염색 등의 후가공 공정에서 폭수축을 막을 수 있는 효과가 있다.In addition, the meta-aramid fibers with reduced heat shrinkage of the present invention have the effect of preventing the width contraction in the post-processing such as non-woven fabric production, spinning, dyeing and the like.

또한, 본 발명의 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유는 필터, 소방복, 작업복 등의 내열용 소재로 사용 시, 열이 부여되더라도 안정된 수치를 가지는 효과가 있다.In addition, the meta-aramid fiber with reduced heat shrinkage of the present invention has an effect of having a stable value even when heat is applied, when it is used as a heat-resistant material such as a filter, a firefighter's suit,

도 1은 본 발명에 따른 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 제조방법의 공정도이다.1 is a process diagram of a method for producing meta-aramid fibers with reduced heat shrinkage according to the present invention.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that, in the drawings, the same components or parts have the same reference numerals as much as possible. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted so as to avoid obscuring the subject matter of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.As used herein, the terms " about, " " substantially, " " etc. ", when used to refer to a manufacturing or material tolerance inherent in the stated sense, Accurate or absolute numbers are used to help prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the referenced disclosure.

도 1은 본 발명에 따른 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 제조방법의 공정도이다.1 is a process diagram of a method for producing meta-aramid fibers with reduced heat shrinkage according to the present invention.

일반적인 메타아라미드 섬유의 물성은 습식방사 중의 응고, 습연신, 열연신, 열고정의 조건에 따라 물성이 변화하게 된다.The physical properties of general meta-aramid fibers vary depending on the coagulation, wet stretching, hot stretching, and open and defined conditions in wet spinning.

종래의 메타아라미드 섬유는 습연신비가 약 1.5~2.0, 열연신비가 약 2.5~3.3으로 열연신의 연신비가 습연신의 연신비보다 높게 제조되고 있다. 본 발명의 발명자는 열연신비가 높게 제조될 경우 열연신시 과도한 신장율에 의해 메타아라미드 섬유 내부에 잔류응력이 크게 발생되어 섬유 제조 후, 열을 가하였을 때 수축하려고 하는 경향이 강해지는 것을 발견하였다.Conventional meta-aramid fibers have a softening ratio of about 1.5 to 2.0 and a hot-rolled ratio of about 2.5 to 3.3, and thus the hot-rolled steel sheet has a higher draw ratio than the wet-drawn steel sheet. The inventors of the present invention have found that the residual stress in the meta-aramid fiber is significantly increased due to excessive elongation at the time of hot rolling when the hot-melt ratio is made high, and the tendency to shrink when heat is applied after the fiber is produced is strong.

본 발명에서는 제조된 메타아라미드 섬유의 잔류응력을 최소화하기 위해 습연신비를 열연신비 보다 높게하는 방법으로 섬유를 제조한다.In the present invention, fibers are manufactured by increasing the mysterious mystery ratio to be higher than the hot mystery ratio in order to minimize the residual stress of the produced meta-aramid fibers.

본 발명에 따른 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 제조방법은 일반적인 메타아라미드 섬유와 같이 방사단계, 습연신단계, 수세단계, 열연신단계를 포함한다.The method of producing meta-aramid fibers with reduced heat shrinkage according to the present invention includes a spinning step, a wet stretching step, a washing step, and a hot rolling step as well as a general meta-aramid fiber.

상기 방사단계는 응고액의 극성 아미드계 용매 함량이 45~50중량%인 응고조에서 습식방사하여 메타아라미드 섬유로 형성하는 단계이다.The spinning step is a step of wet-spinning in a coagulation tank having a polar amide-based solvent content of 45 to 50% by weight to form meta-aramid fibers.

상기 방사단계는 메타아라미드를 극성 아미드계 용매에 녹인 메타아라미드 도프를 응고조의 응고액에서 방사하는 습식방사로 상기 응고액에 함유된 극성 아미드계 용매 함량은 이후 실시되는 습연신이 원활할 수 있도록 45~50중량%인 것이 바람직할 것이다.The spinning step is a wet spinning process in which meta-aramid dope dissolved in a polar amide solvent is radiated in a coagulating solution of a coagulation tank, and the polar amide solvent content contained in the coagulating solution is adjusted to 45 By weight to 50% by weight.

상기 극성 아미드계 용매는 디메틸아세트아미드(Dimethyl acetamide, DMAc), N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone, NMP), 디메틸포름아미드(Dimethyl formamide, DMF), 디메틸이미다졸리디논(Dimethyl imidazolidinone) 중 어느 하나의 화합물을 사용할 수 있으며, 가장 효과가 우수한 디메틸아세트아미드를 사용하는 것이 바람직할 것이다.The polar amide solvent may be selected from the group consisting of dimethylacetamide (DMAc), N-methylpyrrolidone (NMP), dimethyl formamide (DMF), and dimethyl imidazolidinone Any one of the compounds may be used, and it is preferable to use dimethylacetamide having the most excellent effect.

상기 습연신단계는 메타아라미드 섬유를 응고액의 극성 아미드계 용매 함량이 30~40중량%인 습연신조에서 연신비 2.5~3.3으로 습연신하는 단계로 일반적인 메타아라미드 섬유의 습연신단계와 동일하게 실시되나, 높은 연신비로 인한 사절현상을 방지하기 위해 응고액의 극성 아미드계 용매 함량이 30~40중량%로 함이 바람직할 것이다.The wet stretching step is a wet stretching step of stretching the meta-aramid fiber at a draw ratio of 2.5 to 3.3 in an elongation crease having a polar amide solvent content of 30 to 40% by weight as a coagulating solution, and is performed in the same manner as the wet stretching step of a general meta-aramid fiber , It is preferable that the polar amide-based solvent content of the coagulating solution is 30 to 40% by weight in order to prevent filing due to high stretching ratio.

상기 수세단계는 메타아라미드 섬유를 수세 및 건조하는 단계로 일반적인 메타아라미드 섬유의 수세, 건조단계와 동일하게 실시할 수 있다.The water washing step is a step of washing and drying the meta-aramid fiber, and may be carried out in the same manner as the washing and drying steps of a common meta-aramid fiber.

상기 열연신단계는 힛팅롤러를 통해 메타아라미드 섬유를 연신하는 공정으로 메타아라미드 섬유를 350~420℃에서 연신비 1.5~2.0으로 열연신하는 단계이다. 이는 연신되는 메타아라미드 섬유의 잔류응력을 최소화하기 위해 연신비를 습연신의 연신비 보다 낮게 설정함이 바람직하다.The hot stretching step is a step of stretching the meta-aramid fiber through a heating roller, wherein the meta-aramid fiber is hot-rolled at a stretching ratio of 1.5 to 2.0 at 350 to 420 ° C. It is preferable that the stretching ratio is set to be lower than the stretching ratio of wet stretching to minimize the residual stress of the stretched meta-aramid fiber.

상기에서와 같이 본 발명의 메타아라미드 섬유는 제조 후, 메타아라미드 섬유 내부의 잔류응력을 최소화하기 위해 습연신단계의 연신비(WDr)를 열연신단계의 연신비(HDr)보다 높게 하여 제조하는 것으로 하기의 식을 만족하는 것이 바람직할 것이다.As described above, the meta-aramid fiber of the present invention is manufactured by increasing the stretching ratio (WDr) of the wet stretching step to be higher than the stretching ratio (HDr) of the hot stretching step to minimize the residual stress inside the meta-aramid fiber after production, It is preferable to satisfy the following expression.

식: 1〈 WDr/HDr〈 2.5 1 < WDr / HDr < 2.5

상기 WDr/HDr 값이 1보다 작으면 열연신단계의 연신비(HDr)가 습연신단계의 연신비(WDr)보다 큰 것으로 메타아라미드 섬유 내부의 잔류응력이 커져 열수축성이 감소되지 않을 수 있으며, WDr/HDr 값이 2.5이상이면 습연신단계의 연신비(WDr)가 너무 커져 공정성이 저하될 수 있다.When the WDr / HDr value is less than 1, the stretching ratio HDr of the hot stretching step is larger than the stretching ratio WDr of the wet stretching step, so that the residual stress inside the meta-aramid fiber may increase, When the HDr value is 2.5 or more, the stretching ratio WDr of the wet stretching step becomes too large and the processability may be lowered.

상기의 제조방법으로 제조되는 본 발명에 따른 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유는 350℃에서의 열수축율이 2.5%미만으로 필터, 소방복, 작업복 등의 내열용 소재로 사용 시, 열이 부여되더라도 안정된 수치로 형태안정성을 높일 수 있다.The heat-shrinkable meta-aramid fiber according to the present invention produced by the above-described method has a heat shrinkage of less than 2.5% at 350 DEG C and is used as a heat-resistant material for filters, The shape stability can be improved by numerical values.

이하 본 발명에 따른 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유를 제조하기 위한 방법의 일실시예를 나타내지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, an embodiment of a method for producing meta-aramid fibers with reduced heat shrinkage according to the present invention will be described, but the present invention is not limited to the examples.

실시예 1Example 1

디메틸아세트아미드에 녹여 메타아라미드 농도가 20중량%인 메타아라미드 도프(Dope)를 디메틸아세트아미드 50중량%, 물 50중량%의 약 50℃ 응고액 속에서 습식방사하였으며, 디메틸아세트아미드 20중량%, 물 80중량%의 약 50℃ 응고액 속에서 연신비 2.5로 습연신한 후, 수세 및 건조를 실시하였다.Metha aramid dopes having a meta-aramid concentration of 20% by weight dissolved in dimethylacetamide were wet-radiated in 50% by weight of dimethylacetamide and 50% by weight of water in a coagulation solution at 50 ° C, 20% by weight of dimethylacetamide, The mixture was dried at 80% by weight in a coagulating solution at about 50 캜 at a stretching ratio of 2.5, and then washed with water and dried.

건조된 메타아라미드 섬유를 약 380℃의 힛팅롤러를 통해 연신비 1.5로 열연신을 실시하여 본 발명에 따른 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유를 제조하였다.The dried meta-aramid fibers were hot drawn at a draw ratio of 1.5 through a heating roller at about 380 ° C to produce meta-aramid fibers with reduced heat shrinkage according to the present invention.

실시예Example 2 2

실시예 1과 동일하게 실시하였으나, 습연신은 디메틸아세트아미드 40중량%, 물 60중량%의 응고액에서 실시하여 본 발명에 따른 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유를 제조하였다.The wet stretching was carried out in the coagulation solution of 40% by weight of dimethylacetamide and 60% by weight of water to produce the meta-aramid fibers with reduced heat shrinkage according to the present invention.

비교예Comparative Example 1 One

실시예 1과 동일하게 실시하였으나, 습식방사는 디메틸아세트아미드 40중량%, 물 60중량%의 응고액 속에서 실시하였으며, 습연신은 디메틸아세트아미드 20중량%, 물 80중량%의 응고액에서 1.5의 연신비로 연신하였고, 열연신은 3.3의 연신비로 연신하여 메타아라미드 섬유를 제조하였다.The wet spinning was carried out in a coagulating solution of 40% by weight of dimethylacetamide and 60% by weight of water. The wet stretching was conducted in the same manner as in Example 1 except that 20% by weight of dimethylacetamide and 1.5% And the hot rolled sheet was stretched at a stretching ratio of 3.3 to produce a meta-aramid fiber.

비교예Comparative Example 2 2

비교예 1과 동일하게 실시하였으나, 습연신에서 2.0의 연신비로 연신하였으며, 열연신은 2.5의 연신비로 연신하여 메타아라미드 섬유를 제조하였다.The same procedure as in Comparative Example 1 was carried out except that the wet drawing was conducted at a draw ratio of 2.0 and the hot draw was conducted at a draw ratio of 2.5 to produce a meta-aramid fiber.

◈ 실시예 및 비교예의 열수축율 평가◈ Evaluation of Heat Shrinkage of Examples and Comparative Examples

상기 실시예 1,2 및 비교예 1,2에서 제조된 메타아라미드 섬유를 350℃의 환경에서 30초간 방치한 후 열수축율을 측정하여 표 1에 나타내었다.The meta-aramid fibers prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were allowed to stand in an environment of 350 ° C. for 30 seconds, and the heat shrinkage ratio was measured and shown in Table 1.

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 응고조 DMAc 농도 (wt%)Coagulation bath DMAc concentration (wt%) 5050 5050 4040 4040 습연신 DMAc 농도 (wt%)The wet-drawn DMAc concentration (wt%) 2020 4040 2020 2020 연신비Stretching cost 습연신Wet stretching 2.52.5 2.52.5 1.51.5 2.02.0 열연신Hot thread 1.51.5 1.51.5 3.33.3 2.52.5 방사 공정성(점)Radiation fairness (point) 1010 1010 1010 66 열수축율 (%)Heat shrinkage (%) 22 0.50.5 44

표 1에서 나타난 바와 같이 본 발명의 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유인 실시예 1,2는 열수축율이 2%이하로 비교예 1보다 열수축성이 매우 우수한 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, the heat shrinkability of Examples 1 and 2, in which the heat shrinkage ratio of the present invention is reduced, is less than 2%, which indicates that the heat shrinkability of Comparative Example 1 is excellent.

또한, 비교예 2와 같이 응고조와 습연신조의 극성 아미드계 용매의 농도를 높이지 않고 습연신 비율을 높이면 방사 공정 중 과도한 연신에 의한 사절이 발생하게 되어 공정성이 저하되는 것을 알 수 있다.In addition, as in Comparative Example 2, when the wet stretching ratio is increased without increasing the concentration of the polar amide-based solvent in the coagulation bath and the cremation crease, excessive threading by stretching occurs during the spinning process, and the processability is lowered.

또한, 실시예 2의 열수축율이 가장 낮은데, 이는 응고조의 극성 아미드계 용매의 농도와 습연신조의 극성 아미드계 용매의 농도를 높일 경우 공정성이 양호한 상태에서 열수축율이 가장 낮은 메타아라미드 섬유를 제조할 수 있음을 알 수 있다.In addition, the heat shrinkage ratio of Example 2 is the lowest. This is because, when the concentration of the polar amide solvent in the coagulation bath and the concentration of the polar amide solvent in the wet bath are increased, the metha aramide fiber having the lowest heat shrinkage rate is produced with good processability .

Claims (4)

응고조에서 습식방사되는 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 제조방법에 있어서,
응고액의 극성 아미드계 용매 함량이 45~50중량%인 응고조에서 습식방사하여 메타아라미드 섬유로 형성하는 방사단계;
상기 메타아라미드 섬유를 응고액의 극성 아미드계 용매 함량이 30~40중량%인 습연신조에서 연신비 2.5~3.3으로 습연신하는 습연신단계;
상가 메타아라미드 섬유를 수세 및 건조하는 수세단계;
상기 메타아라미드 섬유를 350~420℃에서 연신비 1.5~2.0으로 열연신하는 열연신단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 제조방법.
A method for producing a meta-aramid fiber having a heat shrinkage reduced by wet-spinning in a coagulation bath,
A spinning step of wet-spinning in a coagulation bath containing 45 to 50% by weight of a coagulating solution of a polar amide solvent to form meta-aramid fibers;
A wet stretching step of wet-stretching the meta-aramid fiber at a stretch ratio of 2.5 to 3.3 in an elongation crease having a polar amide-based solvent content of 30 to 40% by weight as a coagulating liquid;
A washing step of washing and drying the meta-aramid fiber;
And a hot stretching step of hot-rolling the meta-aramid fiber at a stretching ratio of 1.5 to 2.0 at 350 to 420 ° C.
제1항에 있어서
상기 습연신단계의 연신비(WDr)와 열연신단계의 연신비(HDr)는 하기의 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 열수축율이 감소된 메타아라미드 섬유 제조방법.
식: 1〈 WDr/HDr〈2.5
The method of claim 1, wherein
Wherein the stretching ratio (WDr) of the wet stretching step and the stretching ratio (HDr) of the hot stretching step satisfy the following formula.
1 < WDr / HDr < 2.5
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