KR102247316B1 - Cellulose textile comprising silver coatings and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a cellulose fiber including a silver coating layer, and a method for producing the cellulose fiber including a silver coating layer. In the present invention, silver nanoparticles having excellent electrical conductivity and electromagnetic wave shielding properties are formed not only on the surface of fibrous tissue but also on the inside to prepare a fiber gradation structure of a silver-coated hybrid layer. Through the present invention, it is possible to produce a composite functional cellulose fabric with excellent superhydrophobicity/electric conductivity/electromagnetic wave shielding properties.

Description

은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유 및 이의 제조 방법 {CELLULOSE TEXTILE COMPRISING SILVER COATINGS AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}Cellulose fiber including silver coating layer and its manufacturing method {CELLULOSE TEXTILE COMPRISING SILVER COATINGS AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}

본 발명은 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유, 그리고 이러한 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cellulose fiber including a silver coating layer, and a method for producing a cellulose fiber including such a silver coating layer.

본 발명에서는 우수한 전기전도성과 전자파차폐특성을 가진 은나노입자를 섬유조직 표면뿐만 아니라 내부까지 형성하여 은코팅 혼성층의 섬유 그라데이션 구조를 제작하였고 이를 통해 우수한 성능의 초소수성/전기전도성/전자파차폐특성의 복합기능 셀룰로오스 직물을 제작할 수 있다.In the present invention, silver nanoparticles having excellent electrical conductivity and electromagnetic wave shielding properties were formed not only on the surface of the fiber tissue, but also on the inside of the fiber structure to produce a fiber gradation structure of the silver-coated hybrid layer. Multifunctional cellulose fabrics can be produced.

일반적으로 전도성 섬유의 제작을 위해, 단순 금속섬유를 활용하는 방법, 전기전도성 물질과 고분자 매질을 혼합하는 방법, 금속입자를 섬유표면에 증착하는 방법 등이 시도되고 있다. In general, for the production of conductive fibers, a method of using simple metal fibers, a method of mixing an electrically conductive material and a polymer medium, and a method of depositing metal particles on the fiber surface have been attempted.

하지만 금속섬유는 금속의 높은 밀도로 인해 경량화 문제를 가질 뿐만 아니라 인장강도나 굴곡 내구성이 높지 않다. However, metal fibers not only have a problem of weight reduction due to the high density of the metal, but also do not have high tensile strength or bending durability.

전기전도체가 분산된 고분자 혼성체를 사용할 경우, 경량화된 특성에도 불구하고 고분자의 낮은 전기전도도에 의해 섬유 전체의 전기전도특성이 현저히 저하되는 문제점과 균일한 두께로 코팅하는 데에 어려움이 있다. In the case of using a polymer hybrid in which an electrical conductor is dispersed, despite the lightweight characteristics, the electrical conductivity of the entire fiber is significantly deteriorated due to the low electrical conductivity of the polymer, and it is difficult to coat with a uniform thickness.

또한, 금속입자를 섬유 표면에 증착하는 방법은 증착 장비의 높은 비용과 증착시 금속입자의 높은 에너지에 의해 섬유가 손상되는 문제점을 갖고 있다. In addition, the method of depositing metal particles on the fiber surface has a problem in that the fiber is damaged due to high cost of deposition equipment and high energy of the metal particles during deposition.

무엇보다 위의 방법들은 일정 두께 이하의 섬유상에 균일한 전도성 코팅층을 형성이 어렵기 때문에 전도성섬유의 세선화를 기대할 수 없다.Above all, since it is difficult to form a uniform conductive coating layer on fibers of a certain thickness or less, thinning of the conductive fibers cannot be expected.

본 발명은 현존하는 금속 중 가장 낮은 전기저항을 가진 은나노 입자와 가볍고 우수한 기계적 강도를 보유한 셀룰로오스를 도입하고, 셀룰로오스에 작용기를 부여하는 TEMPO산화 공정과 은이온의 확산 후 환원과정을 통한 그라데이션 구조화 공정을 통해 복합기능 셀룰로오스 섬유를 제작함으로써, 우수한 초발수성, 전기전도성 및 전자파차폐특성을 가진 은/셀룰로오스 혼성 섬유을 구현하고자 한다.The present invention introduces silver nanoparticles having the lowest electrical resistance among existing metals and cellulose having light and excellent mechanical strength, and a TEMPO oxidation process that imparts a functional group to the cellulose, and a gradation structuring process through a reduction process after diffusion of silver ions. Through the production of multifunctional cellulose fibers, it is intended to realize a silver/cellulose hybrid fiber having excellent super water repellency, electrical conductivity, and electromagnetic wave shielding properties.

본 발명의 일 실시예에 따른 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법은, 셀룰로오스 섬유를 준비하는 단계; 상기 셀룰로오스에 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine 1-oxyl(TEMPO) 촉매를 이용하여 셀룰로오스 내의 수산화기를 카르복실기로 치환시켜 산화시키는 단계; 상기 셀룰로오스 내부로 용액 공정을 통해 은이온을 확산시키고, 상기 은이온을 양이온 치환 반응을 이용하여 상기 카르복실기와 결합시키는 단계; 및 상기 은이온을 은입자로 환원시키는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a cellulose fiber including a silver coating layer according to an embodiment of the present invention comprises: preparing a cellulose fiber; Oxidizing the cellulose by replacing the hydroxyl group in the cellulose with a carboxyl group using a 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine 1-oxyl (TEMPO) catalyst; Diffusing silver ions into the cellulose through a solution process, and combining the silver ions with the carboxyl group using a cation substitution reaction; And reducing the silver ions to silver particles.

상기 은이온은 상기 셀룰로오스 표면 및 내부로 확산되어 상기 카르복실기와 결합함에 의해 셀룰로오스 표면으로부터 내부로 그라데이션(gradation) 구조의 은 코팅층을 갖는다.The silver ions have a silver coating layer having a gradation structure from the surface of the cellulose to the inside by diffusing to the surface and the inside of the cellulose and bonding with the carboxyl group.

상기 셀룰로오스의 표면은 은 코팅층이 치밀하고 내부로 갈수록 은 코팅층이 옅어진다.The surface of the cellulose has a dense silver coating layer, and the silver coating layer becomes thinner toward the inside.

상기 셀룰로오스에 TEMPO 촉매를 이용하여 셀룰로오스 내의 수산화기를 카르복실기로 치환시켜 산화시키는 단계에서, 카르복실기와 수산화기의 크기 차이에 의해 상기 셀룰로오스의 크리스탈 구조가 붕괴되어 상기 셀룰로오스 내부로 은이온의 확산이 가능하다.In the step of oxidizing the cellulose by replacing the hydroxyl group with a carboxyl group using a TEMPO catalyst, the crystal structure of the cellulose is collapsed due to the difference in size between the carboxyl group and the hydroxyl group, so that silver ions can diffuse into the cellulose.

상기 TEMPO 촉매를 이용하여 셀룰로오스 내의 수산화기를 카르복실기로 치환시켜 산화시키는 정도에 따라 은이온의 결합 사이트(site)의 숫자가 조절된다.The number of binding sites of silver ions is adjusted according to the degree of oxidation by substituting a carboxyl group in the cellulose using the TEMPO catalyst.

상기 셀룰로오스에 TEMPO 촉매를 이용하여 셀룰로오스 내의 수산화기를 카르복실기로 치환시켜 산화시키는 단계에서, pH 값은 9 내지 11로 유지된다.In the step of oxidizing the cellulose by replacing the hydroxyl group with a carboxyl group using a TEMPO catalyst, the pH value is maintained at 9 to 11.

상기 셀룰로오스 내부로 용액 공정을 통해 은이온을 확산시키고, 상기 은이온을 양이온 치환 반응을 이용하여 상기 카르복실기와 결합시키는 단계는, 상기 셀룰로오스를 질산은 수용액에 함침시켜 진행된다.The step of diffusing silver ions into the cellulose through a solution process and combining the silver ions with the carboxyl group using a cation substitution reaction is performed by impregnating the cellulose with an aqueous solution of silver nitrate.

상기 은이온을 은입자로 환원시키는 단계는, 환원제를 포함한 수용액에 함침시켜 진행된다.The step of reducing the silver ions to silver particles is performed by impregnating an aqueous solution containing a reducing agent.

상기 셀룰로오스 섬유가 벌크(bulk) 형태의 시트이다.The cellulose fiber is a sheet in a bulk form.

본 발명의 일 실시예에 따른 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유는, 셀룰로오스 섬유; 및 상기 셀룰로오스 섬유의 표면 및 내부에 결합된 은 코팅층을 포함하고, 상기 은 코팅층은 셀룰로오스 표면으로부터 내부로 그라데이션 구조를 이룬다.Cellulose fibers including a silver coating layer according to an embodiment of the present invention, cellulose fibers; And a silver coating layer bonded to the surface and the inside of the cellulose fiber, wherein the silver coating layer forms a gradation structure from the cellulose surface to the inside.

상기 셀룰로오스의 표면은 은 코팅층이 치밀하고 내부로 갈수록 은 코팅층이 옅어진다.The surface of the cellulose has a dense silver coating layer, and the silver coating layer becomes thinner toward the inside.

상기 셀룰로오스 섬유가 벌크(bulk) 형태의 시트이다.The cellulose fiber is a sheet in a bulk form.

상기 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유는 접촉각 140도 이상의 소수성을 나타낸다.Cellulose fibers including the silver coating layer exhibit a hydrophobicity of 140 degrees or more at a contact angle.

본 발명에 따르면, 높은 전기전도성의 은나노입자를 가볍고 높은 기계적 강도를 갖는 셀룰로오스 섬유 상에 고분자 매질과 같은 분산체를 사용하지 않으면서도 직접적으로 복합화된 혼성 섬유 및 직물을 만듦으로써, 우수한 전기전도특성, 전자파 차폐특성을 부여할 수 있다. According to the present invention, by making hybrid fibers and fabrics directly complexed without using a dispersion such as a polymer medium on light and high mechanical strength cellulose fibers with high electrical conductivity silver nanoparticles, excellent electrical conductivity properties, It is possible to impart electromagnetic wave shielding characteristics.

또한, 높은 조도를 갖는 은코팅층의 나노구조 및 그라데이션 구조특성으로 인해 물방울이 섬유 내부로 흡수되거나 표면상으로 퍼지지 않는 초발수 특성을 가지며, 이와 더불어 은나노 입자가 균일한 두께로 셀룰로오스 표면과 내부에 직접적으로 결합되어, 금속섬유나 금속증착으로 제작된 전도성 섬유에 비해 좋은 기계적 내구성을 갖는다.In addition, due to the nanostructure and gradation structure characteristics of the silver coating layer having high roughness, water droplets are super-water-repellent in that they do not absorb into the fiber or spread on the surface.In addition, silver nanoparticles have a uniform thickness and are directly on the surface and inside of the cellulose. As a result, it has good mechanical durability compared to metal fibers or conductive fibers produced by metal deposition.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법의 순서도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법의 모식도를 도시한다.
도 3은 셀룰로오스 직물상에 형성된 은코팅층의 전도성 네트워크 형성여부 및 은입자 분포 확인을 위한 전자주사현미경 이미지와 원소분석 이미지를 도시한다.
도 4는 은과 셀룰로오스의 그라데이션 혼성 구조를 확인하기 위한 투과전자 현미경 사진과 원소분석 이미지를 도시한다.
도 5는 TEMPO-mediated oxidation 반응시간에 따른 셀룰로오스 섬유 상의 카르복실기 농도를 나타낸다.
도 6은 TEMPO-mediated oxidation 반응시간에 따른 은 코팅층의 중량비 변화 확인을 위한 TGA결과를 나타낸다.
도 7은 TEMPO-mediated oxidation 반응에 의해 생성된 카르복실기 농도에 따른 그라데이션 혼성 구조의 은/셀룰로오스 복합기능 직물의 면저항 변화를 나타낸다.
도 8은 그라데이션 혼성 구조의 은/셀룰로오스 복합기능 직물상의 물방을 접촉각을 나타낸다.
도 9는 TEMPO-mediated oxidation 반응 시간과 직물의 겹수에 따른 은/셀룰로오스 복합기능 직물의 전자파차폐도를 도시한다.
도 10은 내구성 실험을 위한 굽힙 실험 (bending test, 5000회)을 진행한 후 그라데이션 혼성 구조의 은/셀룰로오스 복합기능 직물의 저항 변화율을 도시한다.
다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해서 사용된다. 설명을 위해 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 발명의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 특정 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이아그램 형태로 제시된다. 1 shows a flow chart of a method of manufacturing a cellulose fiber including a silver coating layer according to an embodiment of the present invention.
2 shows a schematic diagram of a method of manufacturing a cellulose fiber including a silver coating layer according to an embodiment of the present invention.
3 shows an electron scanning microscope image and an elemental analysis image for confirming the formation of a conductive network and distribution of silver particles of a silver coating layer formed on a cellulose fabric.
4 shows a transmission electron micrograph and an elemental analysis image for confirming the gradation hybrid structure of silver and cellulose.
5 shows the concentration of carboxyl groups on cellulose fibers according to the TEMPO-mediated oxidation reaction time.
6 shows TGA results for confirming the change in the weight ratio of the silver coating layer according to the TEMPO-mediated oxidation reaction time.
7 shows the change in sheet resistance of a silver/cellulose composite functional fabric having a gradient hybrid structure according to the concentration of carboxyl groups generated by a TEMPO-mediated oxidation reaction.
8 shows the contact angle of water on the silver/cellulose composite functional fabric of the gradation hybrid structure.
9 shows the electromagnetic wave shielding diagram of the silver/cellulose composite functional fabric according to the TEMPO-mediated oxidation reaction time and the number of layers of fabric.
FIG. 10 shows the rate of change in resistance of a silver/cellulose composite functional fabric having a gradation hybrid structure after performing a bending test (5000 times) for a durability test.
Various embodiments are now described with reference to the drawings, in which like reference numbers are used to indicate like elements throughout the drawings. In this specification for purposes of explanation, various descriptions are presented to provide an understanding of the invention. However, it is clear that these embodiments may be practiced without this specific description. In other instances, well-known structures and devices are presented in block diagram form to facilitate description of the embodiments.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present invention, various modifications may be made and various forms may be applied, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features or steps. It is to be understood that it does not preclude the possibility of addition or presence of, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 명세서에서 '섬유'라고 함은 섬유 및/또는 직물을 포함하는 의미이며, 구체적으로는 셀룰로오스 섬유 및/또는 직물을 포함하는 개념이다.In the present specification, the term "fiber" is meant to include fibers and/or fabrics, and specifically, is a concept including cellulose fibers and/or fabrics.

본 발명에서는, 종래에 활용되던 방법인 전기전도성 소재와 고분자 매질을 단순 혼합하여 직물상에 코팅하는 대신, 셀룰로오스 섬유가 은이온과 직접적으로 결합할 수 있도록 TEMPO 촉매 산화과정을 통하여 작용기를 부여하고 셀룰로오스 섬유와 결합된 은이온을 환원하여 은코팅을 형성함으로써, 고분자 모재의 도입없이 우수한 특성의 초소수성, 전기전도성, 전자파차폐특성의 다기능성 셀룰로오스 직물을 제작하고자 한다. In the present invention, instead of simply mixing an electrically conductive material and a polymer medium, which is a conventional method, and coating it on a fabric, a functional group is imparted through the TEMPO catalytic oxidation process so that the cellulose fibers can be directly bonded to the silver ions, and By reducing the silver ions bound to the fibers to form a silver coating, we intend to produce a multifunctional cellulose fabric with excellent properties of superhydrophobicity, electrical conductivity, and electromagnetic wave shielding properties without the introduction of a polymer base material.

형성된 은코팅층은 은이온의 셀룰로오스 섬유 내부로의 확산현상에 의해 표면은 완벽하게 코팅되고 내부로 갈수록 적어지는 그라데이션 구조를 형성함으로써, 고분자 모재의 코팅과정 없이 셀룰로오스 직물에 좋은 내구성 및 다기능성을 동시에 부여할 수 있다. 결과적으로 전기전도도를 현저히 저해하는 매질 고분자의 도입을 배제시키면서도 우수한 혼성구조 특성을 가질 수 있고, 이를 통해 효과적인 전기전도성과 전자파차폐특성뿐만 아니라 초발수특성을 발현할 수 있는 우수한 다기능성의 셀룰로오스 직물을 제작할 수 있다. 이는 우수한 초발수특성, 전기전도 특성 및 전자파 차폐특성에 기반하여, 향후 배터리, LED 등과 결합된 고성능 스마트 전자섬유로써 활용될 수 있을 것이다. The formed silver coating layer is completely coated on the surface by diffusion of silver ions into the cellulose fiber and forms a gradation structure that decreases as it goes inside, giving good durability and versatility to the cellulose fabric without coating the polymer base material at the same time. can do. As a result, it can have excellent hybrid structure characteristics while eliminating the introduction of medium polymers that significantly impair electrical conductivity, and through this, excellent multifunctional cellulose fabrics capable of expressing not only effective electrical conductivity and electromagnetic wave shielding properties, but also super water repellency properties. Can be produced. This can be utilized as a high-performance smart electronic fiber combined with batteries and LEDs in the future, based on excellent super water repellency, electrical conduction characteristics, and electromagnetic wave shielding characteristics.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법의 순서도를 도시한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법의 모식도를 도시한다.1 shows a flow chart of a method of manufacturing a cellulose fiber including a silver coating layer according to an embodiment of the present invention. 2 shows a schematic diagram of a method of manufacturing a cellulose fiber including a silver coating layer according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 2에서 보는 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법은, 셀룰로오스 섬유를 준비하는 단계(S 110); 상기 셀룰로오스에 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine 1-oxyl(TEMPO) 촉매를 이용하여 셀룰로오스 내의 수산화기를 카르복실기로 치환시켜 산화시키는 단계(S 120); 상기 셀룰로오스 내부로 용액 공정을 통해 은이온을 확산시키고, 상기 은이온을 양이온 치환 반응을 이용하여 상기 카르복실기와 결합시키는 단계(S 130); 및 상기 은이온을 은입자로 환원시키는 단계(S 140)를 포함한다.As shown in Figures 1 and 2, the method of manufacturing a cellulose fiber including a silver coating layer according to an embodiment of the present invention, the step of preparing a cellulose fiber (S 110); Oxidizing the cellulose by replacing a hydroxyl group with a carboxyl group using a 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine 1-oxyl (TEMPO) catalyst (S 120); Diffusing silver ions into the cellulose through a solution process, and combining the silver ions with the carboxyl group using a cation substitution reaction (S 130); And reducing the silver ions to silver particles (S 140).

S 110 단계에서는 셀룰로오스 섬유를 준비한다. 일례로 셀룰로오스 섬유 계열의 레이온(Rayon) 섬유가 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 셀룰로오스 섬유가 벌크(bulk) 형태의 시트가 이용될 수 있다.In step S 110, cellulose fibers are prepared. As an example, a cellulose fiber-based rayon fiber may be used, but is not limited thereto. Cellulose fibers may be used in a bulk (bulk) form sheet.

S 120 단계에서는 셀룰로오스에 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine 1-oxyl(TEMPO) 촉매를 이용하여 셀룰로오스 내의 수산화기를 카르복실기로 치환시켜 산화시킨다. In step S 120, the cellulose is oxidized by replacing the hydroxyl group in the cellulose with a carboxyl group using a catalyst of 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine 1-oxyl (TEMPO).

본 발명에서는 고분자 모재의 도입 없이 직물 표면에 직접적으로 은코팅 혼성층을 형성하기 위해 금속이온과 결합할 수 있는 음대전성의 작용기가 필수적이다. 금속이온과 정전기적 결합할 수 있는 카르복실 작용기를 셀룰로오스 섬유에 부여하기 위해 TEMPO 촉매를 이용하여 셀룰로오스 내의 수산화 작용기를 카르복실 작용기로 치환한다.In the present invention, a negatively charged functional group capable of binding with metal ions is essential to form a silver-coated hybrid layer directly on the fabric surface without the introduction of a polymer base material. In order to impart a carboxyl functional group capable of electrostatically bonding with a metal ion to the cellulose fiber, a hydroxyl functional group in the cellulose is substituted with a carboxyl functional group using a TEMPO catalyst.

S 120 단계에서 카르복실기와 수산화기의 크기 차이에 의해 상기 셀룰로오스의 크리스탈 구조가 붕괴가 일어난다. 이러한 붕괴에 의해, 추후 설명하는 것처럼 셀룰로오스 내부로 은이온의 확산이 가능하게 된다.In step S 120, the crystal structure of the cellulose is collapsed due to the difference in size between the carboxyl group and the hydroxyl group. By this collapse, the diffusion of silver ions into the cellulose becomes possible, as will be described later.

TEMPO 촉매를 이용하여 셀룰로오스 내의 수산화기를 카르복실기로 치환시켜 산화시키는 정도에 따라 은이온의 결합 사이트(site)의 숫자가 조절될 수 있다. 즉, 산화를 많이 오래 시키면 은이온의 결합 사이트가 많아질 것이며, 또한 위에서 설명한 것처럼 크리스탈의 구조 붕괴가 더 커질 것이므로 셀룰로오스 내부로 은이온 결합 사이트가 더욱 많이 존재할 수 있을 것이다.The number of binding sites of silver ions may be adjusted according to the degree of oxidation by substituting a carboxyl group of a hydroxyl group in the cellulose using a TEMPO catalyst. That is, if oxidation is carried out for a long time, the binding sites of silver ions will increase, and the collapse of the structure of the crystal will become larger as described above, so that more silver ion binding sites may exist inside the cellulose.

S 120 단계는 pH 값은 9 내지 11로 유지되며 진행되며, 일례로 pH는 수산화나트륨으로 조절될 수 있다.In step S 120, the pH value is maintained at 9 to 11 and proceeds, and as an example, the pH may be adjusted with sodium hydroxide.

S 130 단계에서는 셀룰로오스 내부로 용액 공정을 통해 은이온을 확산시키고, 은이온을 양이온 치환 반응을 이용하여 카르복실기와 결합시킨다. 용액 공정을 통해 은이온을 산화된 셀룰로오스 내부로 확산시키고, 양이온 치환반응을 이용하여 카르복실 작용기와 정전기적 인력으로 결합시킨다.In step S130, silver ions are diffused into cellulose through a solution process, and silver ions are bonded to carboxyl groups using a cation substitution reaction. Silver ions are diffused into the oxidized cellulose through a solution process, and the carboxyl functional groups are bonded with electrostatic attraction using a cation substitution reaction.

이러한 단계는 셀룰로오스를 질산은 수용액에 함침시켜 진행될 수 있다.This step may be carried out by impregnating cellulose in an aqueous solution of silver nitrate.

S 140 단계에서는 은이온을 은입자로 환원시킨다. 은이온을 은입자로 환원시키는 단계는 환원제를 포함한 수용액에 함침시켜 진행될 수 있다.In step S 140, silver ions are reduced to silver particles. The step of reducing silver ions to silver particles may be performed by impregnating an aqueous solution containing a reducing agent.

S 140 단계에서 화학적 환원공정을 이용하여 셀룰로오스 섬유 표면과 내부에 결합된 은이온을 은나노 입자로 환원시킴으로써 그라데이션 구조의 은코팅층을 갖는 은/셀룰로오스 혼성 섬유를 제작할 수 있다. In step S 140, a silver/cellulose hybrid fiber having a silver coating layer having a gradation structure can be manufactured by reducing the silver ions bound to the surface and the inside of the cellulose fiber into silver nanoparticles using a chemical reduction process.

위에서 설명한 공정에 의해 제작된 본 발명에 따른 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유는, 은이온이 셀룰로오스 표면 및 내부로 확산되어 상기 카르복실기와 결합함에 의해 셀룰로오스 표면으로부터 내부로 그라데이션(gradation) 구조의 은 코팅층을 갖는다. 이 경우 셀룰로오스의 표면은 은 코팅층이 치밀하고 내부로 갈수록 은 코팅층이 옅어진다. 즉, 형성된 은코팅층은 은이온의 셀룰로오스 섬유 내부로의 확산현상에 의해 표면은 완벽하게 코팅되고 내부로 갈수록 적어지는 그라데이션 구조를 형성한다.The cellulose fiber including the silver coating layer according to the present invention produced by the above-described process has a silver coating layer having a gradation structure from the cellulose surface to the inside by diffusing silver ions into the cellulose surface and inside and bonding with the carboxyl group. . In this case, the surface of the cellulose has a dense silver coating layer, and the silver coating layer becomes thinner as it goes inside. That is, the formed silver coating layer is completely coated on the surface by diffusion of silver ions into the cellulose fibers and forms a gradation structure that decreases as it goes inside.

위에서 설명한 공정의 적용을 통해 혼성화 섬유를 구현하게 되면, 코팅층 두께 조절이 어렵고 전기전도도를 저해하는 고분자 매질을 도입하지 않으면서도 균일한 혼성화 특성의 전기전도성/전자파차폐특성의 은코팅층을 형성 할 수 있다. 이와 더불어 섬유 표면상에 형성된 은코팅층의 나노구조에 의한 높은 조도 (roughness) 특성이 확보됨으로써, 초발수 특성을 갖는 복합기능 은/셀룰로오스 직물을 구현할 수 있다.When hybridized fibers are implemented through the application of the above-described process, it is difficult to control the thickness of the coating layer, and a silver coating layer having uniform hybridization characteristics and electric conductivity/electromagnetic wave shielding characteristics can be formed without introducing a polymer medium that hinders the electric conductivity. . In addition, by securing high roughness characteristics due to the nanostructure of the silver coating layer formed on the fiber surface, it is possible to implement a composite functional silver/cellulose fabric having super water repellency.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법에 대해 설명하였으며, 이하에서는 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유에 대해서 추가적으로 설명하도록 하겠다.So far, a method of manufacturing cellulose fibers including a silver coating layer according to an embodiment of the present invention has been described, and hereinafter, cellulose fibers including a silver coating layer will be additionally described.

본 발명의 일 실시예에 따른 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유는, 셀룰로오스 섬유; 및 상기 셀룰로오스 섬유의 표면 및 내부에 결합된 은 코팅층을 포함하고, 상기 은 코팅층은 셀룰로오스 표면으로부터 내부로 그라데이션 구조를 이룬다. 이러한 그라데이션 구조에서 셀룰로오스의 표면은 은 코팅층이 치밀하고 내부로 갈수록 은 코팅층이 옅어진다. 이러한 그라데이션 모습은 후술하는 실시예에서 더욱 자세히 확인할 수 있다.Cellulose fibers including a silver coating layer according to an embodiment of the present invention, cellulose fibers; And a silver coating layer bonded to the surface and the inside of the cellulose fiber, wherein the silver coating layer forms a gradation structure from the cellulose surface to the inside. In this gradation structure, the surface of the cellulose has a dense silver coating layer, and the silver coating layer becomes thinner as it goes inside. Such a gradation shape can be confirmed in more detail in Examples to be described later.

본 발명에 따른 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유는, 접촉각 140도 이상의 소수성을 나타내는 특성을 보이고, 고전기전도성, 전자파 차폐성 특성을 나타낸다.The cellulose fiber including the silver coating layer according to the present invention exhibits a hydrophobic property of 140 degrees or more at a contact angle, and exhibits high electric conductivity and electromagnetic wave shielding properties.

이하에서는 구체적인 실시예와 함께 본 발명의 내용을 추가적으로 설명하도록 하겠다.Hereinafter, the contents of the present invention will be additionally described along with specific embodiments.

은/셀룰로오스 복합기능 셀룰로오스 직물을 구성하는 일반적으로 구매가 가능한 셀룰로오스 섬유계열의 Rayon 섬유를 사용하였다. Rayon fibers of the cellulosic fiber series, which are generally commercially available, were used to constitute the silver/cellulose composite functional cellulose fabric.

셀룰로오스의 수산화 작용기를 카르복실 작용기로 산화시키는 방법으로는 TEMPO-mediated oxidation 방법을 이용하였다. TEMPO-mediated oxidation 과정은 0.5 g의 셀룰로오스 섬유, 30 mg의 TEMPO (2,2,6,6-Tetramethylpiperidine 1-oxyl), 300 mg의 브롬화나트륨 (NaBr), 4ml의 차아염소산나트륨 (NaOCl, 15 wt%)를 200 ml의 증류수에 첨가해주고 3시간 동안 진행하였다. 반응과정에서 수용액의 pH값은 10으로, 수산화나트륨 (NaOH)에 의해 조정하였다.The TEMPO-mediated oxidation method was used to oxidize the hydroxyl functional group of cellulose to the carboxyl functional group. The TEMPO-mediated oxidation process was performed using 0.5 g of cellulose fiber, 30 mg of TEMPO (2,2,6,6-Tetramethylpiperidine 1-oxyl), 300 mg of sodium bromide (NaBr), 4 ml of sodium hypochlorite (NaOCl, 15 wt. %) was added to 200 ml of distilled water and proceeded for 3 hours. In the course of the reaction, the pH value of the aqueous solution was 10, and was adjusted with sodium hydroxide (NaOH).

셀룰로오스 섬유 내의 카르복실 작용기와 은이온을 결합하기 위해 산화된 셀룰로오스를 1 mg/ml의 질산은 (AgNO3) 수용액에 8분간 함침시켰다.In order to bind the carboxyl functional groups and silver ions in the cellulose fibers, oxidized cellulose was impregnated in 1 mg/ml of silver nitrate (AgNO3) aqueous solution for 8 minutes.

환원과정 이전에 세척액 (증류수)에 약 1분간 3회 함침시켰다.Before the reduction process, the washing solution (distilled water) was impregnated 3 times for about 1 minute.

카르복실 작용기와 결합된 은이온을 은나노입자로 환원하기 위해 0.5 mg/ml의 DMAB (Dimethylamine Borane) 수용액에 8분간 함침시켰다.In order to reduce the silver ions bound to the carboxyl functional groups to silver nanoparticles, 0.5 mg/ml of DMAB (Dimethylamine Borane) aqueous solution was impregnated for 8 minutes.

프로그래밍된 적층기(HMS70, Microm)를 이용하여 상기의 은이온 결합과정 8분, 세척과정 1분씩 3번, 은이온 형성과정 8분순으로 8회 반복하여 셀룰로오스섬유 표면과 내부에 그라데이션 구조의 은코팅층 형성하였다.Using a programmed laminator (HMS70, Microm), the silver ion bonding process described above is 8 minutes, the washing process is repeated 8 times in the order of 1 minute each, and the silver ion formation process is repeated 8 times in the order of 8 minutes. Formed.

제작된 은/셀룰로오스 복합기능 섬유를 건조하기 위해 70℃오븐에 4시간 건조하였다.To dry the prepared silver/cellulose composite fiber, it was dried in an oven at 70° C. for 4 hours.

전자주사현미경 (SEM), 원소분석기 (EDS)를 통해 셀룰로오스 섬유 상에 은코팅층이 완벽하게 형성됨을 확인하고 투과전자현미경 (TEM)을 통해 셀룰로오스 내부로 확산된 은이온 또한 은나노입자로 환원이 되었고 그라데이션구조의 은코팅층 형성함을 확인하였다.Through electron scanning microscope (SEM) and elemental analyzer (EDS), it was confirmed that the silver coating layer was perfectly formed on the cellulose fiber, and the silver ions diffused into the cellulose through transmission electron microscope (TEM) were also reduced to silver nanoparticles and gradation. It was confirmed that the structure of the silver coating layer was formed.

도 3은 셀룰로오스 직물상에 형성된 은코팅층의 전도성 네트워크 형성여부 및 은입자 분포 확인을 위한 전자주사현미경 이미지와 원소분석 이미지를 도시한다. a)에서 산화된 셀룰로오스 직물 전체에 은코팅막이 완벽하게 형성되어 있음을 확인하였고, b)는 a)의 이미지를 확대한 이미지를 나타낸다. c)에서 제작된 전도성 섬유의 단면을 촬영하여 은코팅막이 표면에 고르게 형성되어있음을 확인하였으며, d)에서 원소분석을 통한 전도성 섬유상의 은원소의 분포도, 은원소가 산화된 셀룰로오스 표면을 완전히 도포하고 있음을 확인하였다.3 shows an electron scanning microscope image and an elemental analysis image for confirming the formation of a conductive network and distribution of silver particles of a silver coating layer formed on a cellulose fabric. It was confirmed that the silver coating film was perfectly formed on the entire oxidized cellulose fabric in a), and b) shows an enlarged image of the image in a). By photographing the cross section of the conductive fiber produced in c), it was confirmed that the silver coating film was evenly formed on the surface, and the distribution of silver element on the conductive fiber through elemental analysis in d), and the surface of oxidized cellulose silver element was completely coated Confirmed that there is.

도 4는 은과 셀룰로오스의 그라데이션 혼성 구조를 확인하기 위한 투과전자 현미경 사진과 원소분석 이미지를 도시한다. a)에서 제작된 전도성 섬유의 단면을 투과전자 현미경을 이용하여 촬영한 이미지를 볼 수 있으며, 은코팅층이 산화된 셀룰로오스 표면에 약 ~100nm정도로 균일하게 코팅하고 있음을 확인하였다. b)는 a)의 이미지를 확대한 이미지로서, 셀룰로오스 내부에는 적은 은나노입자 분포를 보이지만 표면으로갈수록 조밀한 은나노입자 분포를 보임으로써 그라데이션 구조를 가진 은코팅층을 확인할 수 있다. c)는 원소분석을 통한 전도성 섬유내의 은 분포도, 은코팅층의 그라데이션 구조 이미지를 확인한 것이다.4 shows a transmission electron micrograph and an elemental analysis image for confirming the gradation hybrid structure of silver and cellulose. The cross section of the conductive fiber produced in a) can be viewed using a transmission electron microscope, and it was confirmed that the silver coating layer was uniformly coated on the surface of the oxidized cellulose at about ~100 nm. b) is an enlarged image of the image of a), showing a small distribution of silver nanoparticles inside the cellulose, but showing a denser distribution of silver nanoparticles toward the surface, thereby confirming the silver coating layer having a gradation structure. c) shows the distribution of silver in the conductive fiber and the gradation structure image of the silver coating layer through elemental analysis.

도 5는 TEMPO-mediated oxidation 반응시간에 따른 셀룰로오스 섬유 상의 카르복실기 농도를 나타낸다. TEMPO 촉매반응 시간에 따른 셀룰로오스 섬유내의 카르복실기 함량 변화로서, 반응 시간이 늘어날수록 카르복실기 함량도 늘어남을 확인할 수 있다.5 shows the concentration of carboxyl groups on cellulose fibers according to the TEMPO-mediated oxidation reaction time. As a change in the content of carboxyl groups in the cellulose fiber according to the TEMPO catalytic reaction time, it can be seen that the content of the carboxyl group increases as the reaction time increases.

도 6은 TEMPO-mediated oxidation 반응시간에 따른 은 코팅층의 중량비 변화 확인을 위한 TGA결과를 나타낸다. TEMPO 산화 반응시간에 따른(생선된 카르복실기 양에 따른) 은의 중량 변화를 나타낸 중량분석 결과로서, 은의 중량 역시 TEMPO 산화 반응 시간에 따라 늘어남을 확인할 수 있다. 6 shows TGA results for confirming the change in the weight ratio of the silver coating layer according to the TEMPO-mediated oxidation reaction time. As a result of weight analysis showing the change in the weight of silver according to the TEMPO oxidation reaction time (depending on the amount of carboxyl groups prepared), it can be seen that the weight of silver also increases with the TEMPO oxidation reaction time.

열중량분석법(TGA)를 통해 은과 셀룰로오스의 질량비를 확인한 결과, 두 물질의 함량은 은 70 %, 셀룰로오스 30%임으로 확인되었다(4시간 TEMPO 산화반응한 셀룰로오스 기준). 이는 부피비로 환산시 30 vol%의 은과 70 vol %의 셀룰로오스인 것으로 확인되었다.As a result of checking the mass ratio of silver and cellulose through thermogravimetric analysis (TGA), the content of the two substances was found to be 70% silver and 30% cellulose (based on cellulose subjected to TEMPO oxidation reaction for 4 hours). It was found to be 30 vol% of silver and 70 vol% of cellulose in terms of volume ratio.

도 7은 TEMPO-mediated oxidation 반응에 의해 생성된 카르복실기 농도에 따른 그라데이션 혼성 구조의 은/셀룰로오스 복합기능 직물의 면저항 변화를 나타낸다. 면저항 측정을 통해 은/셀룰로오스 섬유의 면저항은 약 8 ohm/sq로 매우 낮은 전기저항을 보이고 있음을 확인하였다. 이를 통해 그라데이션 혼성 구조의 은/셀룰로오스 복합기능 직물이 높은 전기 전도성을 나타냄을 확인할 수 있다.7 shows the change in sheet resistance of a silver/cellulose composite functional fabric having a gradient hybrid structure according to the concentration of carboxyl groups generated by a TEMPO-mediated oxidation reaction. Through the sheet resistance measurement, it was confirmed that the sheet resistance of the silver/cellulose fiber was about 8 ohm/sq, showing a very low electrical resistance. Through this, it can be confirmed that the silver/cellulose composite functional fabric of the gradation hybrid structure exhibits high electrical conductivity.

도 8은 그라데이션 혼성 구조의 은/셀룰로오스 복합기능 직물상의 물방을 접촉각을 나타낸다. 은/셀룰로오스 섬유 상에 증류수를 떨어뜨려 소수성의 정도를 접촉각을 척도로 측정한 결과, 접촉각 143.7도의 초소수성을 보임을 확인하였다.8 shows the contact angle of water on the silver/cellulose composite functional fabric of the gradation hybrid structure. As a result of measuring the degree of hydrophobicity by dropping distilled water on the silver/cellulose fiber as a measure of the contact angle, it was confirmed that the superhydrophobicity of the contact angle was 143.7 degrees.

도 9는 TEMPO-mediated oxidation 반응 시간과 직물의 겹수에 따른 은/셀룰로오스 복합기능 직물의 전자파차폐도를 도시한다. 전자파차폐도 측정기(vector network analyser)를 통해 은/셀룰로오스 섬유 한 겹의 차폐도는 0.5~18 GHz의 전자파 대역에서 42~47dB임을 확인하고 섬유가 세 겹일 경우 최대 70dB임을 확인하였다.9 shows the electromagnetic wave shielding diagram of the silver/cellulose composite functional fabric according to the TEMPO-mediated oxidation reaction time and the number of layers of fabric. Through a vector network analyzer, it was confirmed that the shielding degree of a single layer of silver/cellulose fibers was 42 to 47 dB in the electromagnetic wave band of 0.5 to 18 GHz, and up to 70 dB when three layers of fibers were used.

도 10은 내구성 실험을 위한 굽힙 실험 (bending test, 5000회)을 진행한 후 그라데이션 혼성 구조의 은/셀룰로오스 복합기능 직물의 저항 변화율을 도시한다. 굽힘 실험 (Bending test)를 통해 5000회의 굽힘에도 은/셀룰로오스 섬유의 전기저항이 증가하지 않음을 확인함으로써, 셀룰로오스에 직접적으로 형성된 은코팅층이 박리되지 않고 유지되어 훌륭한 내구성을 보이는 것을 확인하였다.FIG. 10 shows the rate of change in resistance of a silver/cellulose composite functional fabric having a gradation hybrid structure after performing a bending test (5000 times) for a durability test. By confirming that the electrical resistance of the silver/cellulose fiber did not increase even after 5000 times of bending through a bending test, it was confirmed that the silver coating layer formed directly on the cellulose was maintained without being peeled off, showing excellent durability.

셀룰로오스에 생성된 은나노입자는 셀룰로오스 내부의 카르복실 작용기의 양과 작용기와 결합된 은이온의 양에 의해 결정됨으로 TEMPO 산화과정이 일정수준 이상으로 진행되고 은이온 결합과정이 일정 수준 이상일 때 완벽한 은코팅층을 확보할 수 있다. 은나노입자가 섬유의 높은 전기전도성과 전자파 차폐특성에 기여하고 이의 나노구조에 의해 초발수특성 또한 보유할 수 있다. 은코팅층의 셀룰로오스와의 직접적인 결합과 그라데이션 구조에 의해 고분자 모재의 첨가 없이 높은 기계적 내구성을 가질 수 있다.The silver nanoparticles produced in cellulose are determined by the amount of carboxyl functional groups inside the cellulose and the amount of silver ions bound to the functional groups, so when the TEMPO oxidation process proceeds above a certain level and the silver ion bonding process is above a certain level, a perfect silver coating layer is formed. Can be secured. The silver nanoparticles contribute to the high electrical conductivity and electromagnetic wave shielding properties of the fiber, and the super water repellency can also be retained by its nanostructure. Due to the direct bonding of the silver coating layer to cellulose and the gradation structure, high mechanical durability can be obtained without the addition of a polymer base material.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can.

Claims (15)

셀룰로오스 섬유를 준비하는 단계;
상기 셀룰로오스에 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine 1-oxyl(TEMPO) 촉매를 이용하여 셀룰로오스 내의 수산화기를 카르복실기로 치환시켜 산화시키는 단계;
상기 셀룰로오스 내부로 용액 공정을 통해 은이온을 확산시키고, 상기 은이온을 양이온 치환 반응을 이용하여 상기 카르복실기와 결합시키는 단계; 및
상기 은이온을 은입자로 환원시키는 단계를 포함하고,
상기 산화시키는 단계에서는 카르복실기와 수산화기의 크기 차이에 의해 상기 셀룰로오스의 크리스탈 구조가 붕괴되어 상기 셀룰로오스 내부로 은이온의 확산이 가능한,
은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법.
Preparing cellulose fibers;
Oxidizing the cellulose by replacing the hydroxyl group in the cellulose with a carboxyl group using a 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine 1-oxyl (TEMPO) catalyst;
Diffusing silver ions into the cellulose through a solution process, and combining the silver ions with the carboxyl group using a cation substitution reaction; And
Including the step of reducing the silver ions to silver particles,
In the oxidizing step, the crystal structure of the cellulose is collapsed due to the difference in size between the carboxyl group and the hydroxyl group, so that silver ions can be diffused into the cellulose.
A method for producing a cellulose fiber including a silver coating layer.
 제 1 항에 있어서,
상기 은이온은 상기 셀룰로오스 표면 및 내부로 확산되어 상기 카르복실기와 결합함에 의해 셀룰로오스 표면으로부터 내부로 그라데이션(gradation) 구조의 은 코팅층을 갖는,
은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법.
The method of claim 1,
The silver ions have a silver coating layer having a gradation structure from the cellulose surface to the inside by diffusing into the cellulose surface and inside the carboxyl group,
A method for producing a cellulose fiber including a silver coating layer.
 제 2 항에 있어서,
상기 셀룰로오스의 표면은 은 코팅층이 치밀하고 내부로 갈수록 은 코팅층이 옅어지는,
은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법.
The method of claim 2,
The surface of the cellulose has a dense silver coating layer, and the silver coating layer becomes thinner as it goes inside,
A method for producing a cellulose fiber including a silver coating layer.
 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 TEMPO 촉매를 이용하여 셀룰로오스 내의 수산화기를 카르복실기로 치환시켜 산화시키는 정도에 따라 은이온의 결합 사이트(site)의 숫자가 조절되는,
은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법.
The method of claim 1,
The number of binding sites of silver ions is controlled according to the degree of oxidation by substituting a carboxyl group in the cellulose using the TEMPO catalyst,
A method for producing a cellulose fiber including a silver coating layer.
 제 1 항에 있어서,
상기 셀룰로오스에 TEMPO 촉매를 이용하여 셀룰로오스 내의 수산화기를 카르복실기로 치환시켜 산화시키는 단계에서,
pH 값은 9 내지 11로 유지되는,
은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step of oxidizing the cellulose by replacing the hydroxyl group in the cellulose with a carboxyl group using a TEMPO catalyst,
The pH value is maintained between 9 and 11,
A method for producing a cellulose fiber including a silver coating layer.
 제 1 항에 있어서,
상기 셀룰로오스 내부로 용액 공정을 통해 은이온을 확산시키고, 상기 은이온을 양이온 치환 반응을 이용하여 상기 카르복실기와 결합시키는 단계는,
상기 셀룰로오스를 질산은 수용액에 함침시켜 진행되는,
은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법.
The method of claim 1,
The step of diffusing silver ions into the cellulose through a solution process, and combining the silver ions with the carboxyl group using a cation substitution reaction,
Proceeding by impregnating the cellulose in an aqueous solution of silver nitrate,
A method for producing a cellulose fiber including a silver coating layer.
 제 1 항에 있어서,
상기 은이온을 은입자로 환원시키는 단계는,
환원제를 포함한 수용액에 함침시켜 진행되는,
은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법.
The method of claim 1,
The step of reducing the silver ions to silver particles,
Proceed by impregnation in an aqueous solution containing a reducing agent,
A method for producing a cellulose fiber including a silver coating layer.
 제 1 항에 있어서,
상기 셀룰로오스 섬유가 벌크(bulk) 형태의 시트인,
은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법.
The method of claim 1,
The cellulose fiber is a sheet in a bulk (bulk) form,
A method for producing a cellulose fiber including a silver coating layer.
 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 9 항 어느 한 항에 따른 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유의 제조 방법에 의해 제조된,
은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유.
Produced by a method for producing cellulose fibers including a silver coating layer according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 9,
Cellulose fibers with a silver coating layer.
 제 10 항에 있어서,
셀룰로오스 섬유; 및
상기 셀룰로오스 섬유의 표면 및 내부에 결합된 은 코팅층을 포함하고,
상기 은 코팅층은 셀룰로오스 표면으로부터 내부로 그라데이션 구조를 이루는,
은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유.
The method of claim 10,
Cellulose fibers; And
Including a silver coating layer bonded to the surface and the inside of the cellulose fiber,
The silver coating layer forms a gradation structure from the cellulose surface to the inside,
Cellulose fibers with a silver coating layer.
 삭제delete 삭제delete 제 11 항에 있어서,
상기 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유는 접촉각 140도 이상의 소수성을 나타내는,
은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유.
The method of claim 11,
Cellulose fibers including the silver coating layer exhibits a contact angle of 140 degrees or more hydrophobic,
Cellulose fibers with a silver coating layer.
 제 11 항에 따른 은 코팅층을 포함한 셀룰로오스 섬유를 포함하고,
초소수성, 고전기전도성, 전자파 차폐성 셀룰로오스 직물.Including cellulose fibers including the silver coating layer according to claim 11,
Superhydrophobic, high electroconductive, electromagnetic wave shielding cellulose fabric.
KR1020200003259A 2020-01-09 2020-01-09 Cellulose textile comprising silver coatings and method of fabricating the same KR102247316B1 (en)

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