KR102450376B1 - Non-woven fabric including fibrous graphene composite molded body - Google Patents

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Abstract

섬유 형태의 그래핀 복합 성형체를 함유하는 부직포에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 상기 그래핀 복합 성형체는 고분자 수지에 분산된 그래핀을 포함하는 것이고, 상기 그래핀 복합 성형체는 이물질을 외부로 배출시키는 필터링 공정을 통해 제조되기 때문에 이를 포함하는 부직포가 우수한 항균, 제균, 유해가스에 대한 탈취율, 정전기 방지, 원적외선 방출, 자외선 차단율, 인장강도 및 신율 특성을 가지는 것을 특징으로 한다.It relates to a nonwoven fabric containing a graphene composite molded body in the form of a fiber, and more specifically, the graphene composite molded body includes graphene dispersed in a polymer resin, and the graphene composite molded body is a filtering process for discharging foreign substances to the outside It is characterized in that the nonwoven fabric containing the same has excellent antibacterial, antibacterial, deodorizing rate for harmful gas, antistatic, far-infrared emission, ultraviolet blocking rate, tensile strength and elongation characteristics.

Description

섬유 형태의 그래핀 복합 성형체를 함유하는 부직포{NON-WOVEN FABRIC INCLUDING FIBROUS GRAPHENE COMPOSITE MOLDED BODY}Non-woven fabric containing graphene composite molded body in fiber form {NON-WOVEN FABRIC INCLUDING FIBROUS GRAPHENE COMPOSITE MOLDED BODY}

본 발명은 섬유 형태의 그래핀 복합 성형체를 함유하는 부직포에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 상기 그래핀 복합 성형체는 고분자 수지에 분산된 그래핀을 포함하는 것이고, 상기 그래핀 복합 성형체는 이물질을 외부로 배출시키는 필터링 공정을 통해 제조되기 때문에 이를 포함하는 부직포가 우수한 항균, 제균, 유해가스에 대한 탈취율, 정전기 방지, 원적외선 방출, 자외선 차단율, 인장강도 및 신율 특성을 가지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a nonwoven fabric containing a graphene composite molded body in the form of a fiber, and more particularly, the graphene composite molded body includes graphene dispersed in a polymer resin, and the graphene composite molded body discharges foreign substances to the outside Because it is manufactured through a filtering process, the nonwoven fabric containing it is characterized by having excellent antibacterial, bactericidal, deodorizing rate against harmful gas, antistatic, far-infrared emission, UV blocking rate, tensile strength and elongation characteristics.

부직포란 섬유를 직포공정을 거치지 않고, 평행 또는 정방향(不定方向)으로 배열하고 합성수지 접착제로 결합하여 펠트모양으로 만든 것으로 원료 섬유로는, 처음에는 면, 비스코스레이온이 주로 사용되었으나, 1950년대 중반부터는 나일론 등의 합성섬유도 사용되었다.A nonwoven fabric is a felt-form made by arranging fibers in a parallel or normal direction without going through a weaving process and bonding them with a synthetic resin adhesive. Synthetic fibers such as nylon were also used.

부직포의 가공법에는 습식(濕式)과 건식(乾式)이 있다. 습식은 침지식(浸漬式) 또는 초지식(抄紙式)이라고도 하며, 섬유를 합성수지 접착제 통에 넣어 적셨다가 건조·열처리한 것으로, 종이와 비슷하다. 건식은 섬유를 얇은 솜 모양으로 만든 것에 합성수지를 내뿜고 열을 가하여 건조시킨 것이다.There are wet (濕 formula) and dry (乾 formula) processing methods for non-woven fabrics. Wet type is also called immersion type or papermaking type, and it is similar to paper, which is obtained by soaking fibers in a synthetic resin adhesive container and then drying and heat-treating them. Drying is a process in which a synthetic resin is sprayed on a fiber made into a thin cotton-like material, and heat is applied to dry it.

부직포의 생산기술은 1950년경부터 미국에서 급속도로 발전하였는데, 섬유가 얽혀 있어서 종횡의 방향성이 없으며, 결이 없어 자른 가장자리가 풀리는 일도 없기 때문에 여러 가지 용도의 공업용으로 널리 쓰이고 있다. 특히 절단면이 풀어지는 현상이 없으며, 가격이 저렴하면서도 물이나 용매에 침지된 상태에서도 강도를 유지할 수 있고 섬유조직이 해리되지 않아 화장품이나 의약품을 담지해 사용하는 각종 패치 제형에 우수한 전달수단으로서 널리 사용되어 왔다. 그러나 기존에 사용된 부직포는 합성섬유와 수지계 접착제를 사용하여 접합한 섬유조직으로서 섬유 자체의 흡수성이나 수분 유지능력이 뛰어나지 못하고, 피부에 축적되는 각종 유해물질에 대한 흡수능력이 부족한 점이 단점으로 지적되었다.The production technology of non-woven fabric has developed rapidly in the United States since around 1950, and since the fibers are entangled, there is no longitudinal and horizontal direction, and there is no grain, so the cut edges do not come loose, so they are widely used for various industrial purposes. In particular, the cut surface does not come loose, and although the price is low, the strength can be maintained even when immersed in water or solvent, and the fibrous tissue does not dissociate. has been However, as the nonwoven fabric used in the past is a fibrous tissue bonded using synthetic fibers and resin-based adhesives, it is pointed out that the disadvantages are that the fibers themselves do not have excellent absorbency or moisture retention ability, and the absorption ability for various harmful substances accumulated in the skin is insufficient. .

한편, 환경오염이 심해지면서 쾌적성을 위해 섬유제품에 항균성 및 소취성을 부여하려는 노력이 진행되어 왔으며 부직포에도 항균성 및 소취성을 부여하는 노력이 지속되고 있다.Meanwhile, as environmental pollution worsens, efforts have been made to impart antibacterial and deodorizing properties to textile products for comfort, and efforts to impart antibacterial and deodorizing properties to nonwoven fabrics are continuing.

이와 관련하여, 항균가공의 초창기에 항균제는 크게 방향족 할로겐 화합물, 유기실리콘 제4급 암모늄염 및 기타 화합물로 나누어서 사용하였으나, 항균가공의 분야가 확대됨에 따라서 최근에는 다양한 항균방취제가 개발되고 있다. 그 중에서 가장 일반적으로 사용되고 있는 것은 금속 또는 금속을 함유하고있는 무기물 입자, 제4급 암모늄염 및 유기실리콘 제4급 암모늄염이다. 이는 세포벽이 파괴, 제거되어 미생물이 사멸하고, 증식이 억제되는 것이다.In this regard, in the early days of antibacterial processing, antibacterial agents were largely divided into aromatic halogen compounds, organosilicon quaternary ammonium salts, and other compounds. Among them, the most commonly used are metal or metal-containing inorganic particles, quaternary ammonium salts and organosilicon quaternary ammonium salts. This means that the cell wall is destroyed and removed to kill microorganisms and inhibit proliferation.

그러나, 일부의 방향족 할로겐 화합물은 안전성에 문제가 있어 현재는 사용하지 않고 있고, 과거 금속이온이나 금속을 이용한 항균가공법은 원단 제조 후에 후가공으로 진행되며 그 항균약제의 경제성이나 섬유에 처리시 가공상의 어려운 점이 있으며, 특히 위생제로 사용되는 부직포의 경우 은과 같은 무기물은 쉽게 탈락되어 적용이 어려우며, 나노사이즈의 무기물은 안전상의 이유로 사용이 점차 줄어들고 있다.However, some aromatic halogen compounds are not currently used due to safety problems. In the past, antibacterial processing methods using metal ions or metals are processed after manufacturing the fabric. In particular, in the case of nonwoven fabrics used as sanitary agents, inorganic materials such as silver are easily removed and thus difficult to apply, and the use of nano-sized inorganic materials is gradually decreasing for safety reasons.

또한, 종래 소취 특성 부여는 일반적으로 소취제를 담지하는 공법으로 행하였는데, 이는 물리적 후가공 공법에 해당하며, 소취제가 조기에 탈락 등의 사유로 소실되어 소취율이 현저하게 떨어지는 단점이 있어왔다.In addition, in the prior art, deodorizing properties were generally applied by a method of supporting a deodorant, which corresponds to a physical post-processing method, and the deodorant is lost due to reasons such as premature dropout, and there has been a disadvantage that the deodorization rate is significantly reduced.

이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 연구하던 중, 그래핀 및 고분자 수지를 포함하는 그래핀 복합 성형체를 부직포의 섬유로서 사용할 경우, 이를 포함하는 부직포가 우수한 항균, 제균, 유해가스에 대한 탈취율, 정전기 방지, 원적외선 방출, 자외선 차단율, 인장강도 및 신율 특성 등을 가짐을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, while the present inventors were studying to solve the above problems, when a graphene composite molded body containing graphene and a polymer resin is used as a fiber of the nonwoven fabric, the nonwoven fabric containing the same is excellent in antibacterial, bactericidal, and harmful gas. The present invention was completed by discovering that it had deodorization rate, antistatic, far-infrared ray emission, ultraviolet blocking rate, tensile strength and elongation characteristics.

이와 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-0643515호는 항균 방취성이 우수한 폴리프로필렌 스판본드 부직포 및 그 제조방법에 대하여 개시하고 있다.In this regard, Korean Patent Registration No. 10-0643515 discloses a polypropylene spunbond nonwoven fabric having excellent antibacterial and deodorizing properties and a method for manufacturing the same.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 섬유 형태의 그래핀 복합 성형체를 함유하는 부직포를 제공하는 것에 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a nonwoven fabric containing a graphene composite molded body in the form of a fiber.

또한, 상기 그래핀 복합 성형체의 제조방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing the graphene composite molded body.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면은, As a technical means for achieving the above-described technical problem, one aspect of the present invention is,

그래핀 및 고분자 수지를 포함하는 섬유 형태의 그래핀 복합 성형체를 함유하는 부직포를 제공한다.Provided is a nonwoven fabric containing a graphene composite molded article in the form of a fiber including graphene and a polymer resin.

상기 그래핀은 다층 나노그래핀, 나노그래핀 판상 분체, 나노그래핀 리본, 기능성 그래핀, 그래핀 옥사이드 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있다.The graphene may include a material selected from the group consisting of multilayer nanographene, nanographene plate-shaped powder, nanographene ribbon, functional graphene, graphene oxide, or combinations thereof.

상기 고분자 수지는 폴리에틸렌(poly ethylene, PE), 폴리염화비닐(poly vinyl chloride, PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리올레핀 엘라스토머(polyolefin elastomer, POE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리아미드(polyamide, PA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate, PBT), ABS 수지(acrylonitrile butadiene styrene copolymer), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene, POM), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리우레탄(polyurethane, PU) 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 고분자 수지를 포함하는 것일 수 있다.The polymer resin is polyethylene (polyethylene, PE), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), polyolefin elastomer (POE), polypropylene (polypropylene, PP), Polyamide (PA), polycarbonate (PC), polybutylene terephthalate (PBT), ABS resin (acrylonitrile butadiene styrene copolymer), polyacetal (polyacetal), polyoxymethylene (POM) ), polyetherimide, polyurethane (PU), or a combination thereof may include a polymer resin selected from the group consisting of.

상기 혼합되는 그래핀의 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부 대비 0.001 중량부 내지 5 중량부인 것일 수 있다.The content of the mixed graphene may be 0.001 parts by weight to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer resin.

상기 부직포는 천연 섬유 또는 합성 섬유 중 적어도 하나 이상을 더 함유하는 것일 수 있다.The nonwoven fabric may further contain at least one of natural fibers and synthetic fibers.

상기 부직포는 57 Mpa 내지 100 Mpa의 인장강도(tensile strength)를 가지는 것일 수 있다.The nonwoven fabric may have a tensile strength of 57 Mpa to 100 Mpa.

상기 부직포는 165% 내지 190%의 신율(elongation)을 가지는 것일 수 있다.The nonwoven fabric may have an elongation of 165% to 190%.

상기 부직포는 황색포도상구균(staphylococcus aureus) 또는 폐렴막대균(klebsiella pneumoniae)에 대한 18시간 후 정균감소율이 각각 80% 이상인 것일 수 있다.The nonwoven fabric may have a bacteriostatic reduction rate of 80% or more for Staphylococcus aureus or Klebsiella pneumoniae after 18 hours, respectively.

상기 부직포는 암모니아, 아세트산, 트리메틸아민 및 포름알데히드의 2시간 탈취율이 각각 20% 이상인 것일 수 있다.The nonwoven fabric may have a deodorization rate of 20% or more of ammonia, acetic acid, trimethylamine and formaldehyde for 2 hours, respectively.

또한, 본 발명의 다른 일 측면은,In addition, another aspect of the present invention,

상기 그래핀 복합 성형체의 제조방법으로서, 그래핀 및 고분자 수지를 혼합시키는 단계; 상기 혼합물을 압출시키는 단계; 및 상기 압출된 혼합물에 포함된 이물질을 외부로 배출시켜 필터링시키는 단계;를 포함하는 것인 그래핀 복합 성형체의 제조방법을 제공한다.A method of manufacturing the graphene composite molded body, comprising: mixing graphene and a polymer resin; extruding the mixture; and filtering the foreign substances contained in the extruded mixture by discharging to the outside.

이상과 같은 본 발명에 따른 그래핀 복합 성형체는 그래핀 및 고분자 용융 수지에 포함된 가스, 수증기, 저분자 화학물질 등과 같은 이물질이 제거되어 상용화제 또는 커플링제를 첨가하지 않아도 그래핀과 고분자 수지가 계면에서 서로 분리되지 않으므로, 기계적 물성이 우수한 특성이 있다.As described above, in the graphene composite molded article according to the present invention, foreign substances such as gas, water vapor, and low molecular chemical substances contained in graphene and molten polymer resin are removed, so that graphene and polymer resin are interfacing without adding a compatibilizer or coupling agent. Since they are not separated from each other, they have excellent mechanical properties.

또한, 상기와 같은 그래핀 복합 성형체는 우수한 항균, 제균, 유해가스에 대한 탈취율, 정전기 방지, 원적외선 방출, 인장강도 및 신율 특성을 가지기 때문에 이를 부직포의 섬유로서 사용 시 상기 부직포가 매우 우수한 효능을 가지는 것일 수 있다.In addition, since the graphene composite molded article as described above has excellent antibacterial, antibacterial, deodorizing rate for harmful gas, antistatic, far-infrared emission, tensile strength and elongation characteristics, when used as a fiber of the nonwoven fabric, the nonwoven fabric has very excellent efficacy. it could be

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 그래핀 복합 성형체의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 그래핀 복합 성형체의 제조장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 홀 플레이트의 단면을 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 커팅부의 단면을 나타낸 개략도이다.
도 5a 및 5b는 각각 본 발명의 일 실험예에 따른 그래핀 복합 성형체의 파장에 따른 방사율 및 방사에너지를 나타낸 그래프이다.
도 6 및 7은 각각 본 발명의 일 실험예에 따른 그래핀 복합 성형체의 항균 성능을 나타낸 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실험예에 따른 그래핀 복합 성형체의 탈취율을 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실험예에 따른 그래핀 복합 성형체의 항곰팡이 성능을 나타낸 사진이다.
1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a graphene composite molded body according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view showing an apparatus for manufacturing a graphene composite molded body according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view showing a cross section of a hole plate according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram illustrating a cross-section of a cutting part according to an embodiment of the present invention.
5a and 5b are graphs showing the emissivity and radiant energy according to the wavelength of the graphene composite molded body according to an experimental example of the present invention, respectively.
6 and 7 are photographs showing the antibacterial performance of the graphene composite molded body according to an experimental example of the present invention, respectively.
8 is a graph showing the deodorization rate of the graphene composite molded body according to an experimental example of the present invention.
9 is a photograph showing the antifungal performance of the graphene composite molded body according to an experimental example of the present invention.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 의해 본 발명이 한정되지 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail. However, the present invention may be embodied in various different forms, and the present invention is not limited by the embodiments described herein, and the present invention is only defined by the claims to be described later.

덧붙여, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, the terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the entire specification of the present invention, 'including' any component means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

본원의 제 1 측면은,The first aspect of the present application is

그래핀 및 고분자 수지를 포함하는 섬유 형태의 그래핀 복합 성형체를 함유하는 부직포를 제공한다.Provided is a nonwoven fabric containing a graphene composite molded article in the form of a fiber including graphene and a polymer resin.

이하, 본원의 제 1 측면에 따른 부직포를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the nonwoven fabric according to the first aspect of the present application will be described in detail.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 부직포는 웹 형성방법에 따라 습식 부직포 및 건식 부직포로 분류할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 상기 부직포는 습식 부직포 및 건식 부직포 모두에 적용 가능한 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the nonwoven fabric may be classified into a wet nonwoven fabric and a dry nonwoven fabric according to a web forming method. That is, the nonwoven fabric according to the present invention may be applicable to both the wet nonwoven fabric and the dry nonwoven fabric.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 습식 부직포란 종래의 제지 기술의 원리를 이용하여 수중에서 섬유를 적층한 웹을 사용하여 주로 접착제로 결합시킨 부직포를 의미하는 것일 수 있다. 이때, 상기 습식 부직포의 종류로는 스펀본드 부직포(spun-bonded non-woven fabric), 스펀레이스 부직포(spunlacenon-woven fabric), 멜트블로운 부직포(melt-blown non-woven fabric), 열융착 부직포(thermally bonded non-woven fabric) 등으로 분류할 수 있다. 상기 각각의 부직포에 대하여 간략하게 설명하자면 우선, 스펀본드 부직포는 필라멘트를 사용하기 때문에 장섬유 부직포라고도 하며, 방사공정과 섬유간의 접합을 하는 공정을 필요로 하기 때문에 기본적으로 방사장치가 필요하고 노즐에서 나오는 섬유를 주행하는 컨베이어 위에 불어 날려서 컨베이어 위에 긴 섬유의 층을 형성하여 만들어진 부직포의 일종이다. 제조 공정 측면에서 능률이 좋으며, 경제적인 장점이 있다.In one embodiment of the present application, the wet nonwoven fabric may refer to a nonwoven fabric mainly bonded with an adhesive using a web in which fibers are laminated in water using the principle of a conventional papermaking technique. In this case, as the type of the wet-laid nonwoven fabric, a spun-bonded non-woven fabric, a spunlacenon-woven fabric, a melt-blown non-woven fabric, a heat-sealed non-woven fabric ( thermally bonded non-woven fabric). To briefly describe each of the above nonwoven fabrics, first of all, the spunbond nonwoven fabric is also called a long fiber nonwoven fabric because it uses filaments. It is a kind of non-woven fabric made by blowing the fibers out onto a moving conveyor to form a layer of long fibers on the conveyor. It is efficient in terms of manufacturing process and has economic advantages.

또한, 상기 스펀레이스 부직포는 제트수류를 웹에 분사하여 섬유를 결합시키는 방법으로, 제트수류를 받는 웹 밑에 설치된 판의 패턴에 따라 다양한 디자인을 얻을 수 있고, 접착제를 사용하지 않기 때문에 제조된 제품의 드레이프성, 흡수성, 벌키성 등이 우수하므로 의료용 스펀지, 수술용 가운, 심지, 코팅직물의 기포, 기저귀 카바, 위생팩 및 일회용 산업의복에 널리 사용되고 있다.In addition, the spunlace nonwoven fabric is a method of bonding fibers by spraying a jet water stream onto the web, and various designs can be obtained according to the pattern of the plate installed under the web receiving the jet water flow, and since no adhesive is used, the manufactured product Because of its excellent drape, absorbency, and bulkiness, it is widely used in medical sponges, surgical gowns, wicks, coated fabric bubbles, diaper covers, sanitary packs, and disposable industrial clothing.

더불어, 상기 멜트블로운 부직포는 일반적으로 원재료의 투입, 압출/방사, 웹 형성, 웹 냉각, 웰 결합의 제조공정을 거친다. 즉, 상기와 같은 공정으로 제조된 부직포를 멜트블로운 부직포라고 지칭하며, 사용된 웹이 극세 섬유이기 때문에 부드럽고, 보온성 및 고도의 여과성능 등 일반 부직포에서 얻을 수 없는 장점을 가진다. 다만, 웹 강도가 매우 약한 것이 단점으로, 단독으로는 사용상 제약이 많아서, 스펀본드법에 의한 웹이나 펄프 또는 단섬유 등과 복합하여 사용된다. In addition, the melt blown nonwoven fabric generally undergoes a manufacturing process of input of raw materials, extrusion/spinning, web formation, web cooling, and well bonding. That is, the nonwoven fabric manufactured by the above process is referred to as a melt blown nonwoven fabric, and since the web used is an ultrafine fiber, it has advantages that cannot be obtained from general nonwovens such as softness, heat retention and high filtration performance. However, the disadvantage is that the web strength is very weak, and there are many restrictions on use alone, so it is used in combination with a web or pulp or short fibers by the spunbond method.

마지막으로, 상기 열융착 부직포는 저융점의 열가소성 섬유를 용융시켜 섬유 상호간에 결합시킨 부직포를 말하며, 제조 장치는 캘린더, 재래식 컨베이어 오븐, Through-Air System, 초음파 본딩, 적외선 가열기 등이 주로 사용된다. 용도는 커버스톡(Coverstock), 쿠션재, 보온재, 필터, 토목자재, 도전성 시트, 의료용 심지 등, 주로 얇고 부드러운 소프트한 부직포 생산에 많이 사용된다.Finally, the heat-sealed non-woven fabric refers to a non-woven fabric in which a low-melting-point thermoplastic fiber is melted and bonded to each other, and as a manufacturing device, a calender, a conventional conveyor oven, a through-air system, an ultrasonic bonding, an infrared heater, etc. are mainly used. It is mainly used in the production of thin, soft and soft nonwoven fabrics such as coverstock, cushioning material, thermal insulation material, filter, civil engineering material, conductive sheet, medical wick, etc.

따라서, 본 발명에 따른 상기 그래핀 및 고분자 수지를 포함하는 섬유 형태의 그래핀 복합 성형체를 함유하는 부직포는 습식 부직포로서 사용 시 상기와 같은 형태의 부직포 모두에 사용 가능한 것일 수 있다.Therefore, the nonwoven fabric containing the graphene composite molded article in the form of a fiber including the graphene and the polymer resin according to the present invention may be used for all of the above types of nonwoven fabric when used as a wet nonwoven fabric.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 건식 부직포란 소면기법, 에어 레이법 및 정전기법에 의해 건식 적층으로 형성된 웹을 의미하며, 열적, 물리적 및 화학적 결합방법과는 관계없이 제조된 부직포를 의미하는 것일 수 있다. 이때, 상기 건식 부직포의 제조방법으로는 건식적층(dry laying), 니들펀칭법, 스테치본드법, 케미칼본딩법 등으로 분류할 수 있다. 상기 각각의 제조방법에 대하여 간략하게 설명하자면 우선, 건식적층은 부직포에 이용하는 웹 제조에 있어 수분을 이용하지 않고, 완전 건조 상태에서 섬유웹을 적층하는 것을 의미하며, 적층방법으로는 소면기법(carding), 공기기류를 이용한 에어 레이법(air-lay) 및 정전기를 이용한 것이 있다.In one embodiment of the present application, the dry nonwoven fabric refers to a web formed by dry lamination by carding technique, air lay method, and electrostatic method, and refers to a nonwoven fabric manufactured irrespective of thermal, physical and chemical bonding methods. can In this case, as the manufacturing method of the dry nonwoven fabric, it can be classified into dry laying, needle punching, stitch bonding, chemical bonding, and the like. Briefly explaining each of the above manufacturing methods, first, dry lamination means laminating a fiber web in a completely dry state without using moisture in manufacturing a web used for a nonwoven fabric. ), an air-lay method using an air stream, and one using static electricity.

또한, 상기 니들펀칭법은 웹을 기계적으로 결합시키는 방법의 하나로서 부직포가 생기기 이전부터 펠트의 제조에 사용되었던 방법이다. 그러나, 현재 니들펀칭 기술은 기존의 펠트제조에 사용되었던 설비보다 밀도가 높은 것이 사용된다. 니들펀칭 부직포는 카드기 또는 에어레이법에 의해 형성된 웹을 니들베틀(Needle Loom)을 통과시킬 때 니들이 붙은 침판을 상하 왕복으로 운동시켜 2차원적인 랜덤한 섬유배열의 일부를 3차원적인 랜덤구조로 결합시키는 것이다.In addition, the needle punching method is one of the methods for mechanically bonding the web, which has been used in the production of felt before the nonwoven fabric was formed. However, the current needle punching technology is used to have a higher density than the equipment used for the conventional felt manufacturing. Needle punching non-woven fabric is a three-dimensional random structure of a part of a two-dimensional random fiber arrangement by moving a needle plate with a needle up and down when passing a web formed by a card machine or an airlay method through a needle loom. is to combine

더불어, 상기 스테치본드법은 형성된 웹을 편침을 사용하여 재봉하는 방식으로 결합시키는 방법이다. 주로 트리코트의 경편원리를 적용하여 일반 심지용과 같은 웹을 형성하여 접착제를 사용하지 않고 실로서 누비는 것이다.In addition, the stitch bonding method is a method of bonding the formed web in a manner of sewing using a knitting needle. It mainly applies the warp knitting principle of the tricot to form a web similar to that for a general wicking, and quilts it as a thread without using an adhesive.

마지막으로, 상기 케미칼본딩법은 여러가지의 접착제들이 사용되고 있으나, 에멀전형 접착제를 보편적으로 사용하고 있으며, 이중에서도 아크릴과 SBR이 가장 많이 사용되고 있다. 케미칼본딩법은 웹 결합 시 주로 함침법, 스프레이(Spray)법, 거품법, 프린트(Print)법의 4가지 방법을 사용하는데, 결합방법에 따라 섬유간의 결합상태, 부드러움과 같은 외관과 인장강도, 신도 등과 같은 부직포의 특성에 크게 영향을 미친다.Finally, although various adhesives are used in the chemical bonding method, emulsion-type adhesives are commonly used, and among them, acrylic and SBR are the most used. The chemical bonding method mainly uses four methods: the impregnation method, the spray method, the foam method, and the print method. It greatly affects the properties of the nonwoven fabric, such as elongation.

따라서, 본 발명에 따른 상기 그래핀 및 고분자 수지를 포함하는 섬유 형태의 그래핀 복합 성형체를 함유하는 부직포는 건식 부직포로서 사용 시 상기와 같은 제조방법 모두를 채용하여 제조가 가능한 것일 수 있다.Therefore, the nonwoven fabric containing the graphene composite molded body in the form of fibers including the graphene and the polymer resin according to the present invention may be manufactured by employing all of the above manufacturing methods when used as a dry nonwoven fabric.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 부직포는 다양한 분야에 사용될 수 있으며, 예를 들어 의류, 방호, 의료, 건축, 토목, 차량, 위생, 가구/인테리어, 와이퍼, 필터, 침장, 농업/원예, 피혁, 기타 생활자재 및 공업자재 등에 폭넓게 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 부직포는 그래핀 복합 성형체를 함유함으로써 우수한 항균, 제균, 유해가스에 대한 탈취율, 정전기 방지, 원적외선 방출, 인장강도 및 신율 특성 등을 가지기 때문에 상기와 같은 다양한 분야에 사용 가능한 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the nonwoven fabric may be used in various fields, for example, clothing, protection, medical care, architecture, civil engineering, vehicle, hygiene, furniture/interior, wiper, filter, bedding, agriculture/horticulture, leather , and other living and industrial materials. That is, the nonwoven fabric according to the present invention has excellent antibacterial, antibacterial, deodorizing rate against harmful gas, antistatic, far-infrared emission, tensile strength and elongation characteristics, etc. by containing the graphene composite molded body, so that it can be used in various fields as described above. can

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 섬유 형태의 그래핀 복합 성형체는 그래핀 및 고분자 수지를 포함하는 것일 수 있으며, 더욱 구체적으로, 고분자 수지에 분산된 형태의 그래핀을 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 그래핀은 다층 나노그래핀, 나노그래핀 판상 분체, 나노그래핀 리본, 기능성 그래핀, 그래핀 옥사이드 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 상기 고분자 수지는 폴리에틸렌(poly ethylene, PE), 폴리염화비닐(poly vinyl chloride, PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리올레핀 엘라스토머(polyolefin elastomer, POE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리아미드(polyamide, PA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate, PBT), ABS 수지(acrylonitrile butadiene styrene copolymer), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene, POM), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리우레탄(polyurethane, PU) 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 고분자 수지를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the fibrous graphene composite molded article may include graphene and a polymer resin, and more specifically, may include graphene in a dispersed form in the polymer resin. In this case, the graphene may include a material selected from the group consisting of multilayer nanographene, nanographene plate-like powder, nanographene ribbon, functional graphene, graphene oxide, or combinations thereof. In addition, the polymer resin is polyethylene (poly ethylene, PE), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (polyethylene terephthalate, PET), polyolefin elastomer (polyolefin elastomer, POE), polypropylene (polypropylene, PP) ), polyamide (PA), polycarbonate (PC), polybutylene terephthalate (PBT), ABS resin (acrylonitrile butadiene styrene copolymer), polyacetal (polyacetal), polyoxymethylene , POM), polyetherimide, polyurethane (polyurethane, PU), or a polymer resin selected from the group consisting of combinations thereof.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀의 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부 대비 0.001 중량부 내지 5 중량부인 것일 수 있고, 바람직하게는 0.001 중량부 내지 1 중량부, 더욱 바람직하게는 0.005 중량부 내지 0.1 중량부인 것일 수 있다. 이때, 상기 그래핀의 함량이 상기 고분자 수지 100 중량부 대비 0.001 중량부 미만일 경우 그래핀의 함량이 너무 적어 이를 포함하는 그래핀 복합 성형체 또는 부직포가 그래핀 고유의 우수한 특성을 가지지 못할 수 있으며, 5 중량부 초과일 경우 고분자 수지의 함량이 상대적으로 적어져 고분자 수지에 분산된 그래핀의 분산안정성이 저하될 수 있다. 본원의 일 실시예에 따르면 상기 혼합되는 그래핀 및 고분자 수지의 중량 혼합비율은 약 0.05: 99.95 또는 약 0.005: 99.995인 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the content of the graphene may be 0.001 parts by weight to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer resin, preferably 0.001 parts by weight to 1 parts by weight, more preferably 0.005 parts by weight to 0.1 parts by weight. At this time, when the content of the graphene is less than 0.001 parts by weight relative to 100 parts by weight of the polymer resin, the graphene content is too small, and the graphene composite molded body or nonwoven fabric including the same may not have excellent characteristics inherent in graphene, 5 When the content is more than 1 part by weight, the content of the polymer resin may be relatively small, and the dispersion stability of graphene dispersed in the polymer resin may be reduced. According to an embodiment of the present application, the weight mixing ratio of the mixed graphene and the polymer resin may be about 0.05: 99.95 or about 0.005: 99.995.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀 복합 성형체는 KS K 0555(2015, B법)에 의해 측정된 면포에 대한 마찰대전성이 250 V 이하인 것일 수 있으며, KS K 0555(2015, B법)에 의해 측정된 모포에 대한 마찰대전성이 100 V 이하인 것일 수 있다. 또한, 본원의 일 실시예에 따르면 상기 그래핀 복합 성형체는 KS K 0555(2015, B법)에 의해 측정된 면포에 대한 마찰대전성이 약 200 V일 수 있으며, KS K 0555(2015, B법)에 의해 측정된 모포에 대한 마찰대전성이 약 76 V인 것일 수 있다. 즉, 상기와 같은 특성을 가진 그래핀 복합 성형체를 함유하는 부직포는 낮은 마찰대전성을 나타내는 것일 수 있으며, 이에 따라 우수한 정전기 방지 효과를 나타내는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the graphene composite molded body may have a triboelectric electrification of 250 V or less for the scrim measured by KS K 0555 (2015, method B), and KS K 0555 (2015, method B). The tribological electrification for the blanket measured by may be 100 V or less. In addition, according to an embodiment of the present application, the graphene composite molded body may have a triboelectric electrification of about 200 V for the scrim measured by KS K 0555 (2015, method B), and KS K 0555 (2015, method B). ) may have a triboelectricity of about 76 V for the blanket measured by . That is, the nonwoven fabric containing the graphene composite molded body having the above properties may exhibit low triboelectricity, and thus may exhibit an excellent antistatic effect.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 부직포는 황색포도상구균(staphylococcus aureus) 또는 폐렴막대균(klebsiella pneumoniae)에 대한 18시간 후 정균감소율이 각각 99% 이상인 것일 수 있으며, 바람직하게는 약 99.9%인 것일 수 있다. 이는 상기 부직포가 그래핀 복합 성형체를 포함하기 때문에 우수한 항균효과를 나타내는 것일 수 있으며, 이에 따라 인체에 유해한 세균의 번식을 방지할 수 있기 때문에 사용자로 하여금 더욱 청결한 부직포의 제공이 가능한 것일 수 있다. 더불어, 상기 부직포는 대장균(Escherichia coli) 또는 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)에 대한 24시간 후 세균감소율이 각각 99% 이상인 것일 수 있으며, 바람직하게는 약 99.9%인 것일 수 있다. 이는 마찬가지로 상기 부직포가 그래핀 복합 성형체를 포함하기 때문에 우수한 세균감소율을 나타내는 것일 수 있으며, 상기 그래핀 및 고분자 수지의 중량 함량 범위에 따라 상기 항균효과에 차이가 나타나는 것일 수 있다. 본 발명의 일 실험예에 의하면 상기 그래핀의 중량 함량범위가 적어질수록 이를 포함하는 부직포의 항균효과가 우수한 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the nonwoven fabric may have a bacteriostatic reduction rate of 99% or more for Staphylococcus aureus or klebsiella pneumoniae after 18 hours, respectively, and preferably about 99.9%. can This may be because the nonwoven fabric contains the graphene composite molded body, thereby exhibiting an excellent antibacterial effect, thereby preventing the propagation of bacteria harmful to the human body, thereby enabling the user to provide a cleaner nonwoven fabric. In addition, the nonwoven fabric may have a bacterial reduction rate of 99% or more after 24 hours for Escherichia coli or Staphylococcus aureus, preferably about 99.9%. This may also indicate an excellent bacterial reduction rate because the nonwoven fabric includes the graphene composite molded body, and may indicate a difference in the antibacterial effect depending on the weight content range of the graphene and the polymer resin. According to an experimental example of the present invention, as the weight content range of the graphene decreases, the antibacterial effect of the nonwoven fabric including the graphene may be excellent.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 부직포는 파장대 200 nm 내지 400 nm에서의 자외선 차단율이 90% 이상인 것일 수 있으며, 바람직하게 94% 이상인 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 98% 이상인 것일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 부직포는 파장대 290 nm 내지 315 nm에서의 자외선 차단율이 약 96.5% 이상, 바람직하게는 약 99.6%일 수 있으며, 파장대 315 nm 내지 400 nm에서의 자외선 차단율은 약 94.2% 이상 바람직하게는 약 98.8%일 수 있다. 즉, 상기 부직포가 상기 그래핀 복합 성형체를 포함함으로써 상기와 같은 우수한 자외선 차단율을 가지는 것일 수 있으며, 위와 같은 특성을 가지는 부직포를 의류 등에 사용함으로써 인체에 노출되는 자외선이 효과적으로 차단 가능한 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the nonwoven fabric may have a UV blocking rate in a wavelength band of 200 nm to 400 nm of 90% or more, preferably 94% or more, and more preferably 98% or more. More specifically, the nonwoven fabric may have a UV blocking rate in a wavelength band of 290 nm to 315 nm of about 96.5% or more, preferably about 99.6%, and a UV blocking rate in a wavelength band of 315 nm to 400 nm is preferably about 94.2% or more may be about 98.8%. That is, the nonwoven fabric may have an excellent UV blocking rate as described above by including the graphene composite molded body, and may effectively block UV rays exposed to the human body by using the nonwoven fabric having the above characteristics for clothes, etc.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 부직포는 암모니아, 아세트산, 트리메틸아민 및 포름알데히드의 2시간 탈취율이 각각 60% 이상인 것일 수 있으며, 일 실시예에 따르면 암모니아의 2시간 탈취율은 약 60%이고, 아세트산의 2시간 탈취율은 약 63%인 것일 수 있다. 한편, 상기 탈취율은 하기 식 1로 계산되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the nonwoven fabric may have a two-hour deodorization rate of ammonia, acetic acid, trimethylamine and formaldehyde of 60% or more, respectively, and according to an embodiment, a two-hour deodorization rate of ammonia is about 60%, and acetic acid The two-hour deodorization rate may be about 63%. On the other hand, the deodorization rate may be calculated by the following formula (1).

[식 1][Equation 1]

탈취율(%) = [(blank농도)-(sample농도)/(blank농도)]× 100Deodorization rate (%) = [(blank concentration)-(sample concentration)/(blank concentration)] × 100

이때, 상기 식 1에서 blank농도는 시료가 없는 상태에서 측정한 농도이고, sample농도는 상기 부직포에 포함된 그래핀 복합 성형체의 존재 하에서 측정한 농도를 의미하는 것일 수 있다.In this case, in Equation 1, the blank concentration may be a concentration measured in the absence of a sample, and the sample concentration may mean a concentration measured in the presence of the graphene composite molded body included in the nonwoven fabric.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 부직포는 57 Mpa 내지 100 Mpa의 인장강도(tensile strength) 및 165% 내지 190%의 신율(elongation)을 가져 기계적 물성이 매우 우수한 것일 수 있다. 즉, 상기 부직포에 함유된 그래핀 복합 성형체는 가스, 수증, 저분자 화학 물질 등과 같은 이물질이 제거되었기 때문에 원재료 고유의 우수한 특성을 나타낼 수 있으며, 그래핀과 고분자 수지가 계면에서 서로 분리되지 않아 매우 안정한 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the nonwoven fabric may have very excellent mechanical properties having a tensile strength of 57 Mpa to 100 Mpa and an elongation of 165% to 190%. That is, the graphene composite molded body contained in the nonwoven fabric can exhibit excellent properties inherent in the raw material because foreign substances such as gas, water vapor, and low-molecular chemicals are removed, and the graphene and polymer resin are not separated from each other at the interface, making it very stable. it could be

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 부직포는 천연 섬유 또는 합성 섬유 중 적어도 하나 이상을 더 함유하는 것일 수 있다. 이때, 상기 천연 섬유는 면, 마, 목재 펄프, 모, 견섬유와 같은 섬유가 사용될 수 있다. 또한, 상기 합성 섬유는 아크릴, 폴리아미드(예를 들어, 나일론 6, 나일론 6/6, 나일론 12, 폴리아스파라긴산, 폴리글루타민산 등), 폴리아민, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아크릴(예를 들어, 폴리아크릴아미드,폴리아크릴로니트릴, 메타크릴산 및 아크릴산의 에스테르 등), 폴리카보네이트(예를 들어, 폴리비스페놀 A 카보네이트, 폴리프로필렌 카보네이트 등), 폴리디엔(예를 들어, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리노르보멘 등),폴리에폭시드, 폴리에스테르(예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜라이드, 폴리락타이드, 폴리히드록시부티레이트, 폴리히드록시발러레이트, 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리부틸렌 아디페이트, 폴리프로필렌 숙시네이트 등), 폴리에스테르(예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜(폴리에틸렌 옥사이드), 폴리부틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 옥사이드, 폴리옥시메틸렌 (파라포름알데히드), 폴리테트라메틸렌 에테르(폴리테트라히드로푸란), 폴리에피클로로히드린 등), 폴리플루오로카본, 포름알데히드 폴리머(예를 들어, 우레아-포름알데히드, 멜라민-포름알데히드, 페놀 포름알데히드 등), 천연폴리머(예를 들어, 셀룰로스, 키토산, 리그닌, 왁시 등), 폴리올레핀(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리부텐, 폴리옥텐 등), 폴리페닐렌(예를 들어, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리페닐렌 에테르 설폰 등), 실리콘 함유 폴리머(예를 들어, 폴리디메틸 실록산, 폴리카보메틸 실란 등), 폴리우레탄, 폴리비닐(예를 들어, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 알콜의 에스테르 및 에테르, 폴리비닐 아세테이트, 폴리스티렌, 폴리메틸스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리메틸 비닐 에테르, 폴리에틸 비닐 에테르, 폴리비닐 메틸 케톤 등), 폴리아세탈, 폴리아릴레이트, 및 코폴리머(예를 들어, 폴리에틸렌-코-비닐 아세테이트, 폴리에틸렌-코-아크릴산, 폴리부틸렌 테레프탈레이트-코-폴리에틸렌 테레프탈 레이트, 폴리라우릴락탐-블록-폴리테트라히드로푸란 등) 등도 사용될 수 있다.In one embodiment of the present application, the nonwoven fabric may further contain at least one of natural fibers and synthetic fibers. In this case, as the natural fiber, fibers such as cotton, hemp, wood pulp, wool, and silk fiber may be used. In addition, the synthetic fibers may include acrylic, polyamide (eg, nylon 6, nylon 6/6, nylon 12, polyaspartic acid, polyglutamic acid, etc.), polyamine, polyimide, polyamide, polyacrylic (eg, poly acrylamide, polyacrylonitrile, esters of methacrylic acid and acrylic acid, etc.), polycarbonate (e.g. polybisphenol A carbonate, polypropylene carbonate, etc.), polydiene (e.g. polybutadiene, polyisoprene, poly norbomen, etc.), polyepoxides, polyesters (eg, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polycaprolactone, polyglycolide, polylactide, polyhydroxybutyrate, poly Hydroxyvalerate, polyethylene adipate, polybutylene adipate, polypropylene succinate, etc.), polyester (e.g., polyethylene glycol (polyethylene oxide), polybutylene glycol, polypropylene oxide, polyoxymethylene (para formaldehyde), polytetramethylene ether (polytetrahydrofuran), polyepichlorohydrin, etc.), polyfluorocarbons, formaldehyde polymers (e.g. urea-formaldehyde, melamine-formaldehyde, phenol formaldehyde, etc.) ), natural polymers (e.g., cellulose, chitosan, lignin, waxy, etc.), polyolefins (e.g., polyethylene, polypropylene, polybutylene, polybutene, polyoctene, etc.), polyphenylene (e.g., polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyphenylene ether sulfone, etc.), silicone-containing polymers (e.g. polydimethyl siloxane, polycarbomethyl silane, etc.), polyurethane, polyvinyl (e.g. polyvinyl butyrate) ral, polyvinyl alcohol, esters and ethers of polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polystyrene, polymethylstyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl pyrrolidone, polymethyl vinyl ether, polyethyl vinyl ether, polyvinyl methyl ketone, etc.) , polyacetals, polyarylates, and copolymers (eg, polyethylene-co-vinyl acetate, polyethylene-co-acrylic acid, polybutylene terephthale yt-co-polyethylene terephthalate, polylauryllactam-block-polytetrahydrofuran, etc.) may also be used.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 부직포는 각각의 섬유를 점착시키기 위해 접착제를 사용하는 것일 수 있으며, 예를 들어, 환경친화적인 소재의 특성을 유기하기 위해 수용성 고분자로 구성된 천연 물질을 이용할 수 있고, 옥수수, 감자 등의 전분을 사용하는 것일 수 있다. 또한 폴리 초산비닐, 폴리 염화 비닐, 폴리비닐 알코올(Poly Vinyl Alcohol), 폴리 비닐 아세테이트(Poly Vinyl Acetate), 이소부텐(Isobutene), 무수말레인산 공중합체, 폴리아크릴아미드(Polyacrylamide), 아크릴(Acryl) 공중합체 등도 접착제로서 사용될 수 있다.In one embodiment of the present application, the nonwoven fabric may use an adhesive to adhere each fiber, for example, a natural material composed of a water-soluble polymer may be used to induce the properties of an environmentally friendly material, and , corn, potato starch, etc. may be used. In addition, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, isobutene, maleic anhydride copolymer, polyacrylamide, acrylic copolymer Coales and the like can also be used as the adhesive.

본원의 제 2 측면은,The second aspect of the present application is

상기 본원의 제 1 측면에 따른 그래핀 복합 성형체의 제조방법으로서, 그래핀 및 고분자 수지를 혼합시키는 단계; 상기 혼합물을 압출시키는 단계; 및 상기 압출된 혼합물에 포함된 이물질을 외부로 배출시켜 필터링시키는 단계;를 포함하는 것인 그래핀 복합 성형체의 제조방법을 제공한다.As a method for manufacturing a graphene composite molded body according to the first aspect of the present application, the method comprising: mixing graphene and a polymer resin; extruding the mixture; and filtering the foreign substances contained in the extruded mixture by discharging to the outside.

본원의 제 3 측면은,The third aspect of the present application is

그래핀 및 고분자 수지의 혼합물을 수용하는 호퍼(10); 상기 호퍼(10)와 연결되며, 상기 호퍼(10)에 수용된 그래핀 및 고분자 수지의 혼합물을 압출시키는 스크류(30)를 이용한 압출기; 및 상기 압출기의 말단부에 설치되는 필터(50);를 포함하고, 상기 필터(50)는 상기 스크류(30)의 외주면에 설치되며, 이물질이 통과하는 미세통로가 형성되어 있는 것인 그래핀 복합 성형체의 제조장치를 제공한다.a hopper 10 for accommodating a mixture of graphene and polymer resin; an extruder connected to the hopper 10 and using a screw 30 for extruding a mixture of graphene and polymer resin accommodated in the hopper 10; and a filter 50 installed at the distal end of the extruder, wherein the filter 50 is installed on the outer circumferential surface of the screw 30, and a fine passage through which foreign substances pass is formed. manufacturing equipment is provided.

이하, 본원의 제 2 측면에 따른 그래핀 복합 성형체의 제조방법 및 제 3 측면에 따른 그래핀 복합 성형체의 제조장치를 도 1 내지 4를 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 이때, 도 1은 상기 그래핀 복합 성형체의 제조방법을 나타낸 순서도이고, 도 2 내지 4는 그래핀 복합 성형체의 제조장치를 나타낸 개략도로서, 본원의 제 2 측면에 따른 그래핀 복합 성형체의 제조방법은 본원의 제 3 측면에 따른 그래핀 복합 성형체의 제조장치를 이용하여 제조하는 것일 수 있다. 한편, 도 2 내지 4에 나타낸 그래핀 복합 성형체의 제조장치는 하나의 구현예에 불과하므로, 일부 형태의 변형 또는 구성요소의 치환은 본 발명의 권리범위를 해치지 않는 범위 내에서 모두 포함되는 것으로 이해되어야 한다. 더불어, 본 명세서에 있어서 “그래핀 복합 성형체”란 하기 후술할 필터링 이후의 그래핀 및 고분자 수지의 혼합물을 의미하는 것일 수 있으며, 그 이후 단계인 펠릿 형태로 성형된 혼합물을 의미하는 것일 수도 있다. 한편, 상기 본원의 제 1 측면에 따른 “섬유 형태의 그래핀 복합 성형체”는 상기 “그래핀 복합 성형체”를 용융시켜 섬유 형태로 성형한 성형체를 의미하는 것일 수 있다.Hereinafter, a method for manufacturing a graphene composite molded body according to the second aspect of the present application and an apparatus for manufacturing a graphene composite molded body according to the third aspect of the present application will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4 . At this time, FIG. 1 is a flowchart showing a method of manufacturing the graphene composite molded body, and FIGS. 2 to 4 are schematic views showing an apparatus for manufacturing the graphene composite molded body. The method of manufacturing a graphene composite molded body according to the second aspect of the present application is It may be manufactured using the apparatus for manufacturing a graphene composite molded body according to the third aspect of the present application. On the other hand, since the manufacturing apparatus of the graphene composite molded body shown in FIGS. 2 to 4 is only one embodiment, it is understood that some forms of deformation or substitution of components are included within the scope that does not impair the scope of the present invention. should be In addition, in the present specification, "graphene composite molded body" may mean a mixture of graphene and polymer resin after filtering to be described later, and may mean a mixture molded in the form of pellets, which is a subsequent step. Meanwhile, the “fibre-form graphene composite molded body” according to the first aspect of the present application may refer to a molded body formed in a fiber form by melting the “graphene composite molded body”.

우선, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀 복합 성형체의 제조방법은 그래핀 및 고분자 수지를 혼합시키는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.First, in one embodiment of the present application, the method of manufacturing the graphene composite molded body may include a step of mixing graphene and a polymer resin.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀의 형태는 액상 그래핀 또는 분말 형태의 그래핀인 것일 수 있으며, 그 종류로는 다층 나노그래핀, 나노그래핀 판상 분체, 나노그래핀 리본, 기능성 그래핀, 그래핀 옥사이드 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 상기 그래핀은 나노 사이즈로 형성된 나노 그래핀인 것일 수 있으며, 따라서 상기 그래핀의 크기는 1 μm 미만인 것일 수 있다. 이때, 상기 그래핀은 바람직하게 액상 그래핀으로서 다층 나노그래핀 또는 그래핀 옥사이드를 사용하는 것일 수 있으며, 상기 다층 나노그래핀은 2차원 구조로서 1 내지 5층의 형태를 가지는 것일 수 있다. 한편, 상기 그래핀이 액상 그래핀일 경우, 그래핀 원료에 액상첨가제가 혼합되는 것일 수 있으며, 상기 액상첨가제는 그래핀을 원활히 용해시킬 수 있는 것이면 제한없이 통상의 첨가제를 사용하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the form of the graphene may be liquid graphene or graphene in powder form, and the types include multilayer nanographene, nanographene plate-like powder, nanographene ribbon, and functional graphene. It may include a material selected from the group consisting of fin, graphene oxide, or combinations thereof. In addition, the graphene may be nano graphene formed in a nano size, and thus the size of the graphene may be less than 1 μm. In this case, the graphene may preferably be a liquid graphene using multi-layered nano graphene or graphene oxide, and the multi-layered nano graphene may have the form of 1 to 5 layers as a two-dimensional structure. On the other hand, when the graphene is liquid graphene, a liquid additive may be mixed with the graphene raw material, and the liquid additive may use a conventional additive without limitation as long as it can dissolve graphene smoothly.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 고분자 수지는 폴리에틸렌(poly ethylene, PE), 폴리염화비닐(poly vinyl chloride, PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리올레핀 엘라스토머(polyolefin elastomer, POE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리아미드(polyamide, PA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate, PBT), ABS 수지(acrylonitrile butadiene styrene copolymer), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene, POM), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리우레탄(polyurethane, PU) 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 고분자 수지를 포함하는 것일 수 있으며, 바람직하게 상기 고분자 수지는 폴리염화비닐(poly vinyl chloride, PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 또는 폴리프로필렌(polypropylene, PP)인 것일 수 있다. 한편, 상기 그래핀 및 고분자 수지의 혼합은 고분자 수지에 그래핀을 함침시키거나 코팅시킴으로써 수행되는 것일 수 있으며, 상기 혼합되는 그래핀의 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부 대비 0.001 중량부 내지 5 중량부인 것일 수 있고, 바람직하게는 0.005 중량부 내지 1 중량부, 더욱 바람직하게는 0.01 중량부 내지 0.1 중량부인 것일 수 있다. 이때, 상기 혼합되는 그래핀의 함량이 상기 고분자 수지 100 중량부 대비 0.001 중량부 미만일 경우 그래핀의 함량이 너무 적어 제조되는 그래핀 복합 성형체가 그래핀 고유의 우수한 특성을 가지지 못할 수 있으며, 5 중량부 초과일 경우 고분자 수지의 함량이 상대적으로 적어져 그래핀이 고분자 수지에 원활히 분산되지 않는 문제가 발생할 수 있다.In one embodiment of the present application, the polymer resin is polyethylene (polyethylene, PE), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), polyolefin elastomer (POE), Polypropylene (PP), polyamide (PA), polycarbonate (PC), polybutylene terephthalate (PBT), ABS resin (acrylonitrile butadiene styrene copolymer), polyacetal , may include a polymer resin selected from the group consisting of , polyoxymethylene (POM), polyetherimide, polyurethane (PU), or combinations thereof, preferably the polymer resin is It may be polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), or polypropylene (PP). On the other hand, the mixing of the graphene and the polymer resin may be performed by impregnating or coating the graphene in the polymer resin, and the content of the mixed graphene is 0.001 parts by weight to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer resin. It may be one, preferably 0.005 parts by weight to 1 parts by weight, more preferably 0.01 parts by weight to 0.1 parts by weight. At this time, when the content of the mixed graphene is less than 0.001 parts by weight relative to 100 parts by weight of the polymer resin, the graphene composite molded article prepared because the content of graphene is too small may not have excellent characteristics inherent in graphene, When the amount is exceeded, the content of the polymer resin is relatively small, so that there may be a problem that the graphene is not smoothly dispersed in the polymer resin.

본원의 일 실시예에 있어서, 상기 그래핀 및 고분자 수지를 혼합시키는 단계는 그래핀 옥사이드를 액상 첨가제와 혼합시켜 액상 그래핀 옥사이드를 제조하는 단계; 상기 액상 그래핀 옥사이드에 고분자 수지를 투입하여 혼합시키는 단계; 및 상기 혼합물을 건조시키는 단계;를 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 건조는 약 80℃ 내지 120℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다. 즉, 상기와 같이 혼합된 그래핀 및 고분자 수지의 혼합물은 건조단계를 수행하기 때문에 수분함량이 약 15 wt% 이하인 것일 수 있으며, 상기 수치보다 높은 수분함량을 가질 경우 하기 후술할 압출단계에서 상기 혼합물의 압출이 원활히 수행되지 않을 수 있다.In one embodiment of the present application, the mixing of the graphene and the polymer resin comprises the steps of preparing a liquid graphene oxide by mixing the graphene oxide with a liquid additive; mixing the polymer resin into the liquid graphene oxide; and drying the mixture. In this case, the drying may be performed at a temperature of about 80 °C to 120 °C. That is, the mixture of graphene and polymer resin mixed as described above may have a moisture content of about 15 wt% or less because the drying step is performed. Extrusion may not be performed smoothly.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기와 같이 혼합된 그래핀 및 고분자 수지의 혼합물은 도 2에 나타낸 바와 같이 호퍼(10)에 수용되는 것일 수 있으며, 상기 호퍼(10)에 수용된 혼합물은 이후 압출기로 이송되어 압출이 수행되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the mixture of graphene and polymer resin mixed as described above may be accommodated in the hopper 10 as shown in FIG. 2 , and the mixture accommodated in the hopper 10 is then transferred to an extruder It may be conveyed to perform extrusion.

다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀 복합 성형체의 제조방법은 상기 혼합물을 압출시키는 단계; 및 상기 압출된 혼합물에 포함된 이물질을 외부로 배출시켜 필터링시키는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.Next, in one embodiment of the present application, the method for producing the graphene composite molded body comprises the steps of extruding the mixture; and filtering the foreign substances contained in the extruded mixture by discharging to the outside.

본원의 일 구현예에 있어서, 도 2를 참조하면, 상기 압출은 바람직하게 스크류(30)를 이용한 압출기를 이용하여 수행되는 것일 수 있다. 이때, 상기 압출기의 일측 상부는 상기 혼합물을 수용하는 호퍼(10)의 하부면과 연결되어 있는 것일 수 있으며, 호퍼(10)에서 공급되는 혼합물이 압출기의 일측 내부로 이송되어 압출기의 타측 방향으로 압출되는 것일 수 있다. 한편, 상기 압출기에는 상기 그래핀 및 고분자 수지의 혼합물 외에, 추가적으로 베이스 고분자, 부재료, 첨가제 등이 공급되어 함께 압출되는 것일 수 있다. 이를 위해, 압출기의 압출방향을 따라 각각의 원료가 공급될 수 있도록 베이스 고분자 수용 호퍼(12), 부재료 수용 호퍼(14) 및 첨가제 수용 호퍼(16)가 추가로 설치되는 것일 수 있다. 이와 관련하여, 상기 베이스 고분자 수용 호퍼(12)는 그래핀 및 고분자 수지 수용 호퍼(10)와 연결되어 있으며, 이에 따라 그래핀 및 고분자 수지의 혼합물과 베이스 고분자가 함께 혼합된 상태로 압출기에 투입되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, referring to FIG. 2 , the extrusion may be preferably performed using an extruder using a screw 30 . At this time, the upper part of one side of the extruder may be connected to the lower surface of the hopper 10 for accommodating the mixture, and the mixture supplied from the hopper 10 is transferred into one side of the extruder and extruded in the other direction of the extruder. it may be On the other hand, in addition to the mixture of the graphene and the polymer resin, the extruder may be additionally supplied with a base polymer, auxiliary materials, additives, and the like to be extruded together. To this end, the base polymer accommodating hopper 12, the auxiliary material accommodating hopper 14 and the additive accommodating hopper 16 may be additionally installed so that each raw material can be supplied along the extrusion direction of the extruder. In this regard, the base polymer accommodating hopper 12 is connected to the graphene and polymer resin accommodating hopper 10, and accordingly, the mixture of graphene and polymer resin and the base polymer are mixed together into the extruder. it could be

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 베이스 고분자 및 부재료는 제조하고자 하는 제품의 물성을 충족시켜주기 위해 적절한 물질을 선택하여 공급시켜 주는 것일 수 있다. 더불어, 상기 첨가제는 강화제, 충진제 등을 포함하는 것일 수 있으며, 예를 들어, 유리섬유(glass fiber, GF) 또는 탄소섬유(carbon fiber, CF) 등을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 상기 베이스 고분자, 부재료 및 첨가제는 제조하고자 하는 그래핀 복합 성형체의 물성을 충족시켜 주기 위하여 소량 첨가되는 것일 수 있으며, 첨가되는 물질의 종류 또는 함량은 달성하고자 하는 물성을 위하여 적절히 선택하여 첨가하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the base polymer and the auxiliary material may be selected and supplied with an appropriate material to satisfy the physical properties of the product to be manufactured. In addition, the additive may include a reinforcing agent, a filler, and the like, and may include, for example, glass fiber (GF) or carbon fiber (CF). That is, the base polymer, auxiliary materials and additives may be added in a small amount to satisfy the physical properties of the graphene composite molded body to be manufactured, and the type or content of the added material is appropriately selected and added for the physical properties to be achieved. it could be

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 압출기는 내부에 그래핀 및 고분자 수지의 혼합물이 이동하는 통로가 형성된 바디(20); 상기 바디(20)의 내부 혼합물 이동 통로에 수용되고 호퍼(10)로부터 혼합물을 공급받아 혼합 및 용융시키면서 홀 플레이트(80) 및 커팅부(90)로 압출하는 스크류(30); 상기 바디(20)의 외주면에 설치되어 혼합물을 가열 용융하는 히터(40); 상기 히터(40)에 의해 용융된 혼합물로부터 발생하는 이물질을 외부로 배출하는 필터(50); 및 상기 바디(20)의 끝단에 위치하는 헤드(70)를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 상기 이물질은 가스, 수증기, 저분자 화학물질 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있으며, 이와 같은 이물질을 제거함으로써 제조되는 그래핀 복합 성형체의 물성 또는 특성이 현저히 우수한 것일 수 있다. 이때, 상기 저분자 화학물질은 예를 들어, 스테아르산(stearic acid), 올리고머(oligomer), 트리고머(trigomer) 등일 수 있으며, 상기와 같은 물질들은 인체에 유해한 바, 이를 제거하여 제조된 그래핀 복합 성형체는 인체에 무해한 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the extruder includes a body 20 having a passage through which a mixture of graphene and polymer resin moves therein; a screw 30 accommodated in the internal mixture moving passage of the body 20 and extruding the mixture into the hole plate 80 and the cutting part 90 while mixing and melting the mixture supplied from the hopper 10; a heater 40 installed on the outer circumferential surface of the body 20 to heat and melt the mixture; a filter 50 for discharging foreign substances generated from the mixture melted by the heater 40 to the outside; and a head 70 positioned at an end of the body 20 . On the other hand, the foreign material may include a material selected from the group consisting of gas, water vapor, low molecular weight chemicals, and combinations thereof, and the physical properties or properties of the graphene composite molded body manufactured by removing such foreign materials are remarkably excellent. it could be In this case, the low molecular weight chemical substance may be, for example, stearic acid, an oligomer, a trigomer, etc., and such substances are harmful to the human body, and the graphene composite manufactured by removing it The molded body may be harmless to the human body.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 필터(50)에 대하여 더욱 자세하게 설명하자면, 상기 필터(50)는 도넛 형상의 벤트링(vent ring, 52)이 스크류(30)의 축선방향으로 복수 개 적층된 구조로서, 인접한 벤트링(52)과 벤트링(52) 사이에는 이물질을 통과시키고, 용융된 혼합물을 통과시키지 않는 미세통로가 방사상으로 형성되어 있는 것일 수 있다. 따라서, 용융된 혼합물은 스크류(30)의 회전에 의해 이동통로를 따라 헤드(70) 방향으로 이동하고, 이물질은 미세통로를 통과하여 가스포집공간(51)에 포집된 후, 제1, 2 배출관(60, 61)을 경유하여 진공펌프(62)에 의해 외부로 배출되는 것일 수 있다. 이때, 바람직하게 상기 제1, 2 배출관(60, 61)의 도중에 외부의 공기가 유입되는 배관을 연결하여 필터(50)로부터 배출되는 이물질이 더욱 신속히 배출되도록 하는 것일 수 있다. 이를 위하여, 상기 제1, 2 배출관(60, 61)의 도중에 외부의 공기가 인입되는 공기흡입관(63)의 일단을 연결하고 공기흡입관(63)의 타단에는 공기필터(64)를 설치하여 외부 공기 중의 이물질이 흡입되는 것을 차단하며, 상기 제2 배출관(61)과 공기흡입관(63)은 동일직선상으로 배열되고 여기에 제1 배출관(60)이 직각방향으로 접속되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, to describe the filter 50 in more detail, the filter 50 is a plurality of donut-shaped vent rings 52 stacked in the axial direction of the screw 30 . As a structure, between the adjacent vent ring 52 and the vent ring 52 may be one in which a foreign material passes and a fine passage through which the molten mixture does not pass is formed radially. Therefore, the molten mixture moves in the direction of the head 70 along the movement passage by the rotation of the screw 30, and the foreign material passes through the micro passage and is collected in the gas collection space 51, and then the first and second discharge pipes It may be discharged to the outside by the vacuum pump 62 via (60, 61). In this case, it may be preferable to connect a pipe through which external air is introduced in the middle of the first and second discharge pipes 60 and 61 so that foreign substances discharged from the filter 50 are discharged more rapidly. To this end, one end of the air suction pipe 63 through which external air is introduced is connected in the middle of the first and second discharge pipes 60 and 61, and an air filter 64 is installed at the other end of the air suction pipe 63 to install external air. It blocks the inhalation of foreign substances, and the second discharge pipe 61 and the air suction pipe 63 may be arranged in the same straight line and the first discharge pipe 60 may be connected in a right angle direction.

상기와 같이 구성된 이물질 배출시스템은 외부의 공기가 공기흡입관(63)과 제2 배출관(61)을 빠른 속도로 통과하면서 베르누이 정리에 의거 제1 배출관(60)에 부압(negative pressure)을 형성하므로 가스포집공간(51)에 포집된 이물질을 외부로 신속히 배출시킬 수 있다. 도 2에서는 제2 배출관(61)의 하류단(downstream end)에 진공펌프(62)를 설치하여 가스와 수증기를 배출하도록 구성하였으나 진공펌프(62)를 설치하는 대신에 공기흡입관(63) 상류단(upstream end)에 송풍기를 설치하는 것도 가능하며, 송풍기의 송풍에 의해 상기와 같은 원리로 제1 배출관(60)에 부압이 형성되어 가스포집공간(51)의 이물질을 신속히 외부로 배출할 수 있고, 이 경우 송풍기가 이물질과 직접 접촉하지 않아서 이물질에 의해 송풍기가 부식되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. 또한, 이물질을 신속히 배출하는 다른 방안으로서, 필터(50)의 가스포집공간(51)이 외부의 공기와 연통할 수 있도록 필터(50) 외벽에 공기흡입구(53)를 설치할 수 있다. 공기흡입구(53)를 통하여 가스포집공간(51)에 인입된 공기는 가스포집공간(51)을 구성하는 벤트링(52) 외주면과 필터(50) 외벽 사이를 빠른 속도로 통과하여 제1, 2 배출관(60, 61)과 진공펌프(62)를 경유하여 외부로 배출되고, 벤트링(52)들 사이에 형성된 미세통로와 벤트링(52) 외주면은 서로 직각을 이루므로 상기 제1 배출관(60)에 부압이 형성되는 것과 같은 원리로 벤트링(52)의 미세통로에 부압이 형성되며, 따라서 용융된 혼합물로부터 발생한 이물질은 미세통로를 신속히 통과하여 외부로 배출될 수 있다. 이때, 상기 제1 배출관(60)과 공기흡입구(53)는 서로 가장 먼 위치, 즉 필터(50)의 축선방향과 둘레방향을 기준으로 서로 반대편에 설치하여 벤트링(52)의 미세 통로 전체에 부압을 형성하게 하는 것이 바람직하다.The foreign material discharge system configured as described above forms a negative pressure in the first discharge pipe 60 based on Bernoulli's theorem while external air passes through the air intake pipe 63 and the second discharge pipe 61 at a high speed, so gas The foreign substances collected in the collecting space 51 can be quickly discharged to the outside. In FIG. 2, a vacuum pump 62 is installed at the downstream end of the second discharge pipe 61 to discharge gas and water vapor, but instead of installing the vacuum pump 62, the air suction pipe 63 is located at the upstream end. It is also possible to install a blower at the (upstream end), and the negative pressure is formed in the first discharge pipe 60 in the same principle as above by the blowing of the blower, so that foreign substances in the gas collection space 51 can be quickly discharged to the outside, , in this case, the blower does not come in direct contact with the foreign material, so there is an advantage in that the blower can be prevented from being corroded by the foreign material. In addition, as another method of rapidly discharging foreign substances, an air inlet 53 may be installed on the outer wall of the filter 50 so that the gas collection space 51 of the filter 50 communicates with external air. The air introduced into the gas collection space 51 through the air inlet 53 passes between the outer peripheral surface of the vent ring 52 constituting the gas collection space 51 and the outer wall of the filter 50 at a high speed to pass the first and second The first discharge pipe 60 ), a negative pressure is formed in the micro passage of the vent ring 52 on the same principle as the negative pressure is formed in the vent ring 52, so that foreign substances generated from the molten mixture can quickly pass through the micro passage and be discharged to the outside. At this time, the first discharge pipe 60 and the air inlet 53 are installed at the farthest position from each other, that is, opposite to each other based on the axial direction and the circumferential direction of the filter 50, so that the entire micro passage of the vent ring 52 is located. It is desirable to create a negative pressure.

도 2에는 스크류(30)가 1개인 일축 압출장치를 도시하였으나 스크류(30)가 2개인 이축 압출장치를 사용하는 것도 가능하며, 도 2에는 나타내지 않았으나 진공펌프(62)의 토출부에 배출가스의 환경기준에 맞추어 이물질 내의 유기화합물을 제거하는 장치가 별도로 구비될 수 있다.2 shows a single screw extrusion device having one screw 30, but it is also possible to use a twin screw extrusion device having two screws 30, and although not shown in FIG. A device for removing organic compounds in foreign substances in accordance with environmental standards may be separately provided.

다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀 복합 성형체의 제조방법은 상기 필터링 시키는 단계; 이후에, 상기 혼합물을 펠릿 형태로 성형시키는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.Next, in one embodiment of the present application, the method for producing the graphene composite compact includes the steps of filtering; Thereafter, the step of molding the mixture in the form of pellets; may further include.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 성형은 도 2 내지 4에 나타낸 홀 플레이트(80) 및 커팅부(90)에 의하여 수행되는 것일 수 있다. 이때, 상기 홀 플레이트(80)의 일면은 상기 헤드(70)의 끝단에 부착되어 있는 것일 수 있으며, 홀 플레이트(80)의 타면에는 커팅부(90)가 부착되어 있는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 헤드(70)의 토출구(75)를 통하여 분출되는 그래핀 및 고분자 수지의 혼합물은 용융된 상태인 것일 수 있다. 따라서, 상기와 같이 용융된 상태의 혼합물이 도 3에 나타낸 바와 같은 홀 플레이트(80)에 형성된 복수 개의 홀(85)을 통해 커팅부(90)로 분출되는 것일 수 있다. 이때, 상기 커팅부(90)는 내부에 중심축을 따라 회전하는 커터(92)를 포함하는 것일 수 있으며, 내부에 냉각수를 공급 및 배출시켜 주는 냉각수 이송관(95)이 외측면에 설치되어 있는 것일 수 있다. 즉, 상기 홀 플레이트(80)를 통해 분출되는 혼합물은 상기 커터(92)에 의해 펠릿 형태로 절단되어 성형되는 것일 수 있으며, 절단과 동시에 냉각수에 의해 온도를 하강시키기 때문에 용융된 상태의 혼합물이 급속히 굳게 되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the molding may be performed by the hole plate 80 and the cutting unit 90 shown in FIGS. 2 to 4 . In this case, one surface of the hole plate 80 may be attached to the end of the head 70 , and the cutting part 90 may be attached to the other surface of the hole plate 80 . Specifically, the mixture of graphene and polymer resin ejected through the outlet 75 of the head 70 may be in a molten state. Accordingly, the mixture in the molten state as described above may be ejected to the cutting unit 90 through the plurality of holes 85 formed in the hole plate 80 as shown in FIG. 3 . In this case, the cutting unit 90 may include a cutter 92 rotating along a central axis therein, and a cooling water transfer pipe 95 for supplying and discharging cooling water therein is installed on the outer surface. can That is, the mixture ejected through the hole plate 80 may be cut and molded in the form of pellets by the cutter 92, and since the temperature is lowered by cooling water at the same time as cutting, the mixture in a molten state rapidly It may be hardening.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기와 같이 펠릿 형태로 성형된 혼합물은 이후 제품(그래핀 복합 성형체) 저장 호퍼(미도시)에 저장되는 것일 수 있으며, 매트리스로 성형 후 출하되는 것일 수 있다. 이에 대하여는 하기에 더욱 자세히 설명하도록 한다.In one embodiment of the present application, the mixture molded in the form of pellets as described above may be stored in a product (graphene composite molded body) storage hopper (not shown), and may be shipped after molding into a mattress. This will be described in more detail below.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기와 같이 제조된 그래핀 복합 성형체는 가스, 수증, 저분자 화학 물질 등과 같은 이물질이 제거되었기 때문에 원재료 고유의 우수한 특성을 나타낼 수 있으며, 그래핀과 고분자 수지가 계면에서 서로 분리되지 않아 매우 안정한 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the graphene composite molded article prepared as described above can exhibit excellent properties inherent in the raw material because foreign substances such as gas, water vapor, and low molecular weight chemicals are removed, and graphene and polymer resin are interfacing with each other. They are not separated from each other and may be very stable.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀 복합 성형체는 57 Mpa 내지 100 Mpa의 인장강도(tensile strength) 및 165% 내지 190%의 신율(elongation)을 가져 기계적 물성이 매우 우수한 것일 수 있다. 또한, 상기와 같은 기계적 물성 외에도 우수한 항균, 제균, 정전기 방지 또는 원적외선 방출 특성 등을 가지는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the graphene composite molded body may have a tensile strength of 57 Mpa to 100 Mpa and an elongation of 165% to 190%, thereby having very excellent mechanical properties. In addition, in addition to the above mechanical properties, it may have excellent antibacterial, bactericidal, antistatic or far-infrared emission characteristics.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

실시예Example 1. One. 그래핀graphene 복합 complex 성형체의molded body 제조 ( Produce ( 그래핀graphene 0.05 0.05 wt%wt% / PET 99.95 / PET 99.95 wt%wt% ))

도 1의 제조방법 및 도 2의 제조장치를 이용하여 그래핀 복합 매트릭스를 제조하기 위하여 우선, 다층 나노그래핀을 액상 첨가제와 혼합시켜 액상의 다층 나노그래핀을 수득하였다. 이후, 상기 수득한 액상의 다층 나노그래핀에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)를 혼합시켜 함침 및 코팅 공정을 수행하였다. 이때 상기 그래핀 및 PET의 중량 혼합비율은 0.05 wt% : 99.95 wt%이었다. 그 다음, 상기 그래핀 및 PET의 혼합물을 건조시킨 후, 도 2의 제조장치에 투입시켜 압출공정을 수행하였으며, 압출된 혼합물을 성형하여 펠릿 형태의 그래핀 복합 성형체를 수득하였다.In order to prepare a graphene composite matrix using the manufacturing method of FIG. 1 and the manufacturing apparatus of FIG. 2, first, multilayered nanographene was mixed with a liquid additive to obtain liquid multilayered nanographene. Thereafter, by mixing polyethylene terephthalate (PET) with the obtained liquid multilayer nanographene, impregnation and coating processes were performed. At this time, the weight mixing ratio of the graphene and PET was 0.05 wt%: 99.95 wt%. Then, after drying the mixture of graphene and PET, it was put into the manufacturing apparatus of FIG. 2 to perform an extrusion process, and the extruded mixture was molded to obtain a graphene composite molded body in the form of pellets.

실시예Example 2. 2. 그래핀graphene 복합 complex 성형체의molded body 제조 ( Produce ( 그래핀graphene 옥사이드oxide 0.05 0.05 wt%wt% / PET 99.95 / PET 99.95 wt%wt% ))

상기 실시예 1에서 다층 나노그래핀 대신 나노 그래핀 옥사이드를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 펠릿 형태의 그래핀 복합 성형체를 수득하였다.A graphene composite molded body in the form of pellets was obtained in the same manner as in Example 1, except that nano graphene oxide was used instead of multilayer nano graphene.

실시예Example 3. 3. 그래핀graphene 복합 complex 성형체의molded body 제조 ( Produce ( 그래핀graphene 0.05 0.05 wt%wt% / PP 99.95 / PP 99.95 wt%wt% ))

상기 실시예 1에서 PET 대신 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 멜트블로운 부직포(60 g/m2)를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 펠릿 형태의 그래핀 복합 성형체를 수득하였다.In Example 1, a graphene composite molded body in the form of pellets was obtained using the same method except that a polypropylene (PP) melt-blown nonwoven fabric (60 g/m 2 ) was used instead of PET.

실시예Example 4. 4. 그래핀graphene 복합 complex 성형체의molded body 제조 ( Produce ( 그래핀graphene 0.1 0.1 wt%wt% / PP 99.9 / pp 99.9 wt%wt% ))

상기 실시예 3에서 그래핀 및 PP의 중량 혼합비율을 0.1 wt% : 99.9 wt%로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 펠릿 형태의 그래핀 복합 성형체를 수득하였다.A graphene composite molded body in the form of pellets was obtained in the same manner as in Example 3, except that the weight mixing ratio of graphene and PP was changed to 0.1 wt%: 99.9 wt%.

실시예Example 5. 5. 그래핀graphene 복합 complex 성형체의molded body 제조 ( Produce ( 그래핀graphene 0.005 0.005 wt%wt% / PP 99.995 / PP 99.995 wt%wt% ))

상기 실시예 3에서 그래핀 및 PP의 중량 혼합비율을 0.005 wt% : 99.995 wt%로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 펠릿 형태의 그래핀 복합 성형체를 수득하였다.A graphene composite molded body in the form of pellets was obtained in the same manner as in Example 3, except that the weight mixing ratio of graphene and PP was changed to 0.005 wt%: 99.995 wt%.

실험예Experimental example 1. One. 마찰대전성triboelectricity 평가 evaluation

상기 실시예 1에서 제조한 그래핀 복합 성형체의 마찰대전성을 평가하기 위해, KS K 0555(2015, B법)에 의거하여 면포 및 모포에 대한 마찰대전성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었으며, 이때 시험조건은 20±2℃, 40±2%R.H., 400 r/min 이었다.In order to evaluate the triboelectricity of the graphene composite molded body prepared in Example 1, triboelectricity was measured for scrim and blanket according to KS K 0555 (2015, method B) and shown in Table 1 below, At this time, the test conditions were 20±2℃, 40±2%R.H., 400 r/min.

[표 1][Table 1]

Figure 112020110790150-pat00001
Figure 112020110790150-pat00001

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 그래핀 복합 성형체는 낮은 마찰대전성을 나타냄을 확인할 수 있었으며, 이로부터 우수한 정전기 방지효과를 가짐을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, it was confirmed that the graphene composite molded article prepared according to an embodiment of the present invention exhibited low triboelectricity, and from this, it was confirmed that it had an excellent antistatic effect.

실험예Experimental example 2. 2. 방사에너지radiant energy 평가 evaluation

상기 실시예 1 및 실시예 5에서 제조한 그래핀 복합 성형체의 원적외선 방사율 및 방사에너지를 평가하기 위해, 이를 사단법인 한국원적외선협회에 의뢰하여 실험을 진행하였으며, 이의 결과를 하기 표 2 및 3에 각각 나타내었다. 측정 방법은 KFIA-FI-1005에 의거하여 측정하였으며, 파장은 5 내지 20 μm, 온도는 37℃를 기준으로 측정하였다. 또한, 상기 실시예 5에서 제조한 그래핀 복합 성형체의 파장에 따른 원적외선 방사율 및 방사에너지를 측정하여 이의 그래프를 도 5a 및 5b에 각각 나타내었다.In order to evaluate the far-infrared emissivity and radiant energy of the graphene composite molded body prepared in Examples 1 and 5, an experiment was conducted by requesting it to the Korea Far Infrared Association, and the results are shown in Tables 2 and 3, respectively. indicated. The measurement method was measured based on KFIA-FI-1005, the wavelength was 5 to 20 μm, and the temperature was measured based on 37°C. In addition, by measuring the far-infrared emissivity and radiant energy according to the wavelength of the graphene composite molded body prepared in Example 5, graphs thereof are shown in FIGS. 5A and 5B, respectively.

[표 2] - [Table 2] - 실시예Example 1 One

Figure 112020110790150-pat00002
Figure 112020110790150-pat00002

[표 3] - [Table 3] - 실시예Example 5 5

Figure 112020110790150-pat00003
Figure 112020110790150-pat00003

상기 표 2 및 3과 도 5a 및 5b에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 그래핀 복합 성형체는 5 내지 20 μm의 파장범위에서 0.894, 0.893의 방사율 및 3.45 x 102 W/m2·μm, 3.44 x 102 W/m2·μm의 방사에너지 방출량을 가짐을 확인할 수 있었다. 따라서, 상기 그래핀 복합 성형체가 우수한 원적외선 방사율 및 방사에너지 방출량을 가짐을 확인할 수 있었다. As shown in Tables 2 and 3 and FIGS. 5A and 5B, the graphene composite molded article prepared according to an embodiment of the present invention has emissivity of 0.894 and 0.893 and 3.45 x 10 2 W/ m 2 ·μm, 3.44 x 10 2 W/m 2 ·μm was confirmed to have a radiation energy emission. Therefore, it was confirmed that the graphene composite molded article had excellent far-infrared emissivity and radiant energy emission.

실험예Experimental example 3. 자외선 차단 성능 평가 3. Evaluation of UV protection performance

상기 실시예 1 및 실시예 5에서 제조한 그래핀 복합 성형체의 자외선 차단 성능을 평가하기 위해, KS K 0850:2014에 의거하여 자외선-A(315~400 nm) 및 자외선-B(290~315 nm)의 자외선 차단율 및 자외선 차단지수(UPF)를 측정하였으며, 이의 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 이때, 시험기기로는 UV Transmittance Analyzer를 사용하였고, 광원으로는 Xenon Arc를 사용하였다. In order to evaluate the UV blocking performance of the graphene composite molded body prepared in Examples 1 and 5, UV-A (315 to 400 nm) and UV-B (290 to 315 nm) according to KS K 0850:2014 ) was measured and the UV protection factor (UPF) was measured, and the results are shown in Table 4 below. In this case, a UV Transmittance Analyzer was used as a test device, and a Xenon Arc was used as a light source.

[표 4][Table 4]

Figure 112020110790150-pat00004
Figure 112020110790150-pat00004

상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 그래핀 복합 성형체는 우수한 자외선 차단율 및 자외선 차단지수를 나타냄을 확인할 수 있었으며, 이로부터 우수한 자외선 차단 성능을 가짐을 확인할 수 있었다.As shown in Table 4, it was confirmed that the graphene composite molded article prepared according to an embodiment of the present invention exhibited an excellent UV blocking rate and UV blocking index, and from this, it was confirmed that it had excellent UV blocking performance.

실험예Experimental example 4. 항균 성능 평가 4. Antibacterial performance evaluation

상기 실시예 1 및 2에서 제조한 그래핀 복합 성형체의 항균성능을 평가하기 위해 FITI 시험연구원에 의뢰하여 KS K 0693:2016에 의거하여 실험을 진행하였으며, 이의 결과를 하기 표 5와 도 6(실시예 1) 및 7(실시예 2)에 각각 나타내었다. 이때 사용된 균주는 Staphylococcus aureus (황색포도상구균), Klebsiella pneumoniae (폐렴막대균)이었고, 비이온계면활성제로서 접종균에 0.05% 비이온계면활성제(snogen)를 사용하였으며, 표준포로서 KS K 0905 염색견뢰도용 첨부백포(cotton)를 사용하였다.In order to evaluate the antibacterial performance of the graphene composite molded body prepared in Examples 1 and 2, an experiment was conducted based on KS K 0693:2016 by requesting the FITI Test Research Institute, and the results are shown in Tables 5 and 6 (execution). Examples 1) and 7 (Example 2) are respectively shown. The strains used at this time were Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus) and Klebsiella pneumoniae (Pneumococcus pneumoniae). An attached white cloth for fastness was used.

[표 5][Table 5]

Figure 112020110790150-pat00005
Figure 112020110790150-pat00005

상기 표 5와 도 6(실시예 1) 및 7(실시예 2)에 나타낸 바와 같이, 상시 실시예 1 및 2에서 제조한 그래핀 복합 성형체는 모두 높은 정균감소율을 나타내었으며, 특히 실시예 1에서 제조한 그래핀 복합 성형체는 99.9%의 정균감소율을 나타내어 항균 성능이 매우 우수함을 확인할 수 있었다.As shown in Table 5 and FIGS. 6 (Example 1) and 7 (Example 2), the graphene composite molded articles prepared in Examples 1 and 2 all showed a high bacteriostatic reduction rate, especially in Example 1 The prepared graphene composite molded article exhibited a bacteriostatic reduction rate of 99.9%, confirming that the antibacterial performance was very good.

또한, 상기 실시예 5에서 제조한 그래핀 복합 성형체의 항균성능을 평가하기 위해 한국미생물기술연구원에 의뢰하여 JIS Z 2801:2013(필름밀착법)에 의거하여 실험을 진행하였으며, 이의 결과를 하기 표 6에 나타내었다. 이때 사용된 균주는 Escherichia coli (대장균), Staphylococcus aureus (황색포도상구균)이었고, 비이온계면활성제로서 접종균에 0.05% 비이온계면활성제(snogen)를 사용하였으며, 대조군은 일반 플라스틱 시트를 사용하였다.In addition, in order to evaluate the antibacterial performance of the graphene composite molded body prepared in Example 5, an experiment was conducted based on JIS Z 2801:2013 (film adhesion method) by requesting the Korea Institute of Microbiology and Technology, and the results are shown in the table below. 6 is shown. The strains used at this time were Escherichia coli (E. coli) and Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus), and 0.05% nonionic surfactant (snogen) was used for the inoculum as a nonionic surfactant, and a general plastic sheet was used for the control group.

[표 6] [Table 6]

Figure 112020110790150-pat00006
Figure 112020110790150-pat00006

상기 표 6에 나타낸 바와 같이, 상시 실시예 5에서 제조한 그래핀 복합 성형체는 높은 세균감소율을 나타내었으며, 이는 상기 실시예 1 및 2에서 제조한 그래핀 복합 성형체보다 높은 항균 성능을 나타내는 것이었다.As shown in Table 6, the graphene composite molded body prepared in Example 5 always exhibited a high bacterial reduction rate, which exhibited higher antibacterial performance than the graphene composite molded body prepared in Examples 1 and 2.

실험예Experimental example 5. 탈취율 평가 5. Deodorization rate evaluation

상시 실시예 1에서 제조한 그래핀 복합 성형체의 암모니아 및 아세트산에 대한 탈취율을 평가하기 위해 FTM-5-2:2004, 가스검지관법에 의거하여 실험을 진행하였으며, 이의 결과를 하기 표 7에 나타내었다. 이때, 측정시간은 2시간 경과 후로 하였으며, 탈취율은 하기 식 1을 이용하여 계산하였다.In order to evaluate the deodorization rate for ammonia and acetic acid of the graphene composite molded body prepared in Example 1 at all times, an experiment was conducted based on FTM-5-2: 2004, the gas detection tube method, and the results are shown in Table 7 below. . At this time, the measurement time was set to after the lapse of 2 hours, and the deodorization rate was calculated using Equation 1 below.

[식 1][Equation 1]

탈취율(%) = [(blank농도)-(sample농도)/(blank농도)]× 100Deodorization rate (%) = [(blank concentration)-(sample concentration)/(blank concentration)] × 100

이때, 상기 식 1에서 blank농도는 시료가 없는 상태에서 측정한 농도이고, sample농도는 그래핀 복합 성형체의 존재 하에서 측정한 농도를 의미하는 것이다.In this case, in Equation 1, the blank concentration is a concentration measured in the absence of a sample, and the sample concentration means a concentration measured in the presence of a graphene composite molded body.

[표 7][Table 7]

Figure 112020110790150-pat00007
Figure 112020110790150-pat00007

상기 표 7에 나타낸 바와 같이, 실시예 1에서 제조한 그래핀 복합 성형체는 암모니아 및 아세트산에 대한 2시간 탈취율이 각각 약 20% 및 60%로서 우수함을 확인할 수 있었다.As shown in Table 7, it was confirmed that the graphene composite molded article prepared in Example 1 had excellent deodorization rates of about 20% and 60% for ammonia and acetic acid for 2 hours, respectively.

한편, 상기 실시예 2에서 제조한 그래핀 복합 성형체의 암모니아에 대한 탈취율을 평가하기 위해 KIFA 한국원적외선응용평가원에 의뢰하여 KFIA-FI-1004에 의거하여 실험을 진행하였으며, 이의 결과를 하기 표 8 및 도 8에 각각 나타내었다.On the other hand, in order to evaluate the deodorization rate for ammonia of the graphene composite molded body prepared in Example 2, an experiment was conducted based on KFIA-FI-1004 by requesting the KIFA Korea Far Infrared Application Evaluation Institute, and the results are shown in Table 8 and Each is shown in Figure 8.

[표 8][Table 8]

Figure 112020110790150-pat00008
Figure 112020110790150-pat00008

상기 표 8 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 실시예 2에서 제조한 그래핀 복합 성형체는 암모니아에 대한 탈취율이 매우 우수함을 확인할 수 있었다.As shown in Table 8 and FIG. 8, it was confirmed that the graphene composite molded body prepared in Example 2 had a very good deodorization rate for ammonia.

실험예Experimental example 6. 6. 항곰팡이anti-fungal 성능 평가 performance evaluation

상시 실시예 3 및 4에서 제조한 그래핀 복합 성형체의 항곰팡이 성능을 분석하기 위해, KIFA 한국원적외선응용평가원에 의뢰하여 곰팡이 저항성능 분석(ASTM G-21)을 수행하였으며, 각각 4주간 곰팡이와 동시에 배양하여 곰팡이의 번식을 분석하였다. 이의 결과를 하기 표 9 및 도 9에 각각 나타내었다.In order to analyze the antifungal performance of the graphene composite molded body prepared in Examples 3 and 4 at all times, the mold resistance performance analysis (ASTM G-21) was performed at the request of KIFA Korea Far Infrared Application Evaluation Institute, respectively, at the same time as the mold for 4 weeks. The culture was analyzed for the propagation of the fungus. The results are shown in Table 9 and Figure 9, respectively.

[표 9][Table 9]

Figure 112020110790150-pat00009
Figure 112020110790150-pat00009

상기 표 9에 나타낸 바와 같이, 실시예 3 및 4에서 제조한 그래핀 복합 성형체에 곰팡이를 배양시켜도 곰팡이의 번식이 없음을 확인할 수 있었으며, 이에 따라 우수한 항곰팡이 성능을 가짐을 확인할 수 있었다.As shown in Table 9, it was confirmed that there was no growth of mold even when the mold was cultured in the graphene composite molded body prepared in Examples 3 and 4, and thus it was confirmed that it had excellent antifungal performance.

이상, 도면을 참조하여 바람직한 실시예와 함께 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 이러한 도면과 실시예로 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형예 또는 균등한 범위의 실시예가 존재할 수 있다. 그러므로 본 발명에 따른 기술적 사상의 권리범위는 청구범위에 의해 해석되어야 하고, 이와 동등하거나 균등한 범위 내의 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.Above, the present invention has been described in detail with preferred embodiments with reference to the drawings, but the scope of the technical idea of the present invention is not limited to these drawings and examples. Accordingly, various modifications or equivalent ranges of embodiments may exist within the scope of the technical spirit of the present invention. Therefore, the scope of the technical idea according to the present invention should be interpreted by the claims, and the technical idea within the equivalent or equivalent scope should be interpreted as belonging to the scope of the present invention.

10: 그래핀 및 고분자 수지 수용 호퍼
12: 베이스 고분자 수용 호퍼 14: 부재료 수용 호퍼
16: 첨가제 수용 호퍼 20: 바디
30: 스크류 40: 히터
50: 필터 51: 가스포집공간
52: 벤트링 53: 공기흡입구
60: 제1 배출관 61: 제2 배출관
62: 진공펌프 63: 공기흡입관
64: 공기필터 70: 헤드
75: 토출구 80: 홀 플레이트
85: 홀 90: 커팅부
92: 커터 95: 냉각수 이송관
10: hopper for receiving graphene and polymer resin
12: base polymer accommodating hopper 14: sub material accommodating hopper
16: additive receiving hopper 20: body
30: screw 40: heater
50: filter 51: gas collection space
52: vent ring 53: air intake
60: first discharge pipe 61: second discharge pipe
62: vacuum pump 63: air intake pipe
64: air filter 70: head
75: outlet 80: hole plate
85: hole 90: cutting part
92: cutter 95: coolant transfer pipe

Claims (10)

그래핀 및 고분자 수지를 포함하는 섬유 형태의 그래핀 복합 성형체를 함유하는 부직포로서,
상기 혼합되는 그래핀의 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부 대비 0.001 중량부 내지 0.5 중량부인 것이고,
상기 부직포는 57 Mpa 내지 100 Mpa의 인장강도(tensile strength)를 가지는 것이고,
상기 부직포는 165% 내지 190%의 신율(elongation)을 가지는 것이고,
상기 그래핀 복합 성형체는 수분함량이 15 wt% 이하인 것이고,
상기 그래핀과 고분자 수지가 계면에서 서로 분리되지 않는 것인, 부직포.
A nonwoven fabric containing a graphene composite molded article in the form of a fiber comprising graphene and a polymer resin,
The content of the mixed graphene is 0.001 parts by weight to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer resin,
The nonwoven fabric will have a tensile strength of 57 Mpa to 100 Mpa,
The nonwoven fabric will have an elongation of 165% to 190%,
The graphene composite molded body has a moisture content of 15 wt% or less,
The nonwoven fabric, wherein the graphene and the polymer resin are not separated from each other at the interface.
제1항에 있어서,
상기 그래핀은 다층 나노그래핀, 나노그래핀 판상 분체, 나노그래핀 리본, 기능성 그래핀, 그래핀 옥사이드 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것인 부직포.
According to claim 1,
The graphene is a nonwoven fabric comprising a material selected from the group consisting of multilayer nanographene, nanographene plate-like powder, nanographene ribbon, functional graphene, graphene oxide, or combinations thereof.
제1항에 있어서,
상기 고분자 수지는 폴리에틸렌(poly ethylene, PE), 폴리염화비닐(poly vinyl chloride, PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리올레핀 엘라스토머(polyolefin elastomer, POE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리아미드(polyamide, PA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate, PBT), ABS 수지(acrylonitrile butadiene styrene copolymer), 폴리아세탈(polyacetal), 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene, POM), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리우레탄(polyurethane, PU) 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 고분자 수지를 포함하는 것인 부직포.
According to claim 1,
The polymer resin is polyethylene (polyethylene, PE), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), polyolefin elastomer (POE), polypropylene (polypropylene, PP), Polyamide (PA), polycarbonate (PC), polybutylene terephthalate (PBT), ABS resin (acrylonitrile butadiene styrene copolymer), polyacetal (polyacetal), polyoxymethylene (POM) ), polyetherimide (polyetherimide), polyurethane (polyurethane, PU), or a nonwoven fabric comprising a polymer resin selected from the group consisting of combinations thereof.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 부직포는 천연 섬유 또는 합성 섬유 중 적어도 하나 이상을 더 함유하는 것인 부직포.
According to claim 1,
The nonwoven fabric will further contain at least one of natural fibers or synthetic fibers.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 부직포는 황색포도상구균(staphylococcus aureus) 또는 폐렴막대균(klebsiella pneumoniae)에 대한 18시간 후 정균감소율이 각각 80% 이상인 것인 부직포.
According to claim 1,
The nonwoven fabric has a bacteriostatic reduction rate of 80% or more, respectively, after 18 hours for Staphylococcus aureus or klebsiella pneumoniae.
제1항에 있어서,
상기 부직포는 암모니아, 아세트산, 트리메틸아민 및 포름알데히드의 2시간 탈취율이 각각 20% 이상인 것인 부직포.
According to claim 1,
In the nonwoven fabric, ammonia, acetic acid, trimethylamine, and formaldehyde for 2 hours each have a deodorization rate of 20% or more.
제1항에 따른 그래핀 복합 성형체의 제조방법으로서,
그래핀 및 고분자 수지를 혼합시키는 단계;
상기 그래핀 및 고분자 수지 혼합물을 압출시키는 단계; 및
상기 압출된 혼합물에 포함된 이물질을 외부로 배출시켜 필터링시키는 단계;
를 포함하고,
상기 혼합되는 그래핀의 함량은 상기 고분자 수지 100 중량부 대비 0.001 중량부 내지 0.5 중량부인 것이고,
상기 그래핀 및 고분자 수지의 혼합물은 건조시키는 단계 이후, 수분함량이 15 wt% 이하인 것을 특징으로 하는 그래핀 복합 성형체의 제조방법.
As a method for producing the graphene composite molded body according to claim 1,
mixing graphene and a polymer resin;
extruding the graphene and polymer resin mixture; and
filtering by discharging foreign substances contained in the extruded mixture to the outside;
including,
The content of the mixed graphene is 0.001 parts by weight to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer resin,
After the drying step of the mixture of the graphene and the polymer resin, the method for producing a graphene composite molded body, characterized in that the moisture content is 15 wt% or less.
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