KR102519383B1 - 고수율의 폴리이미드계 활성탄소섬유의 제조방법 및 이로부터 제조되는 폴리이미드계 활성탄소섬유 - Google Patents

고수율의 폴리이미드계 활성탄소섬유의 제조방법 및 이로부터 제조되는 폴리이미드계 활성탄소섬유 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고수율의 폴리이미드계 활성탄소섬유의 제조방법 및 이로부터 제조되는 폴리이미드계 활성탄소섬유에 관한 것으로써, 보다 구체적으로 폴리이미드 섬유를 프리커서로 하여 탄화 및 활성화 공정을 거쳐 고수율의 비표면적이 크고, 유기오염물질의 흡착 능력이 우수한 폴리이미드계 활성탄소섬유의 제조방법에 관한 것이다.

Description

고수율의 폴리이미드계 활성탄소섬유의 제조방법 및 이로부터 제조되는 폴리이미드계 활성탄소섬유 { Process for manufacturing high yield polyimide based activated carbon fiber and polyimide based activated carbon fiber using the same }
본 발명은 폴리이미드 섬유를 프리커서로 하여 활성탄소섬유를 제조하는 방법 및 이로부터 제조되는 활성탄소섬유에 관한 것으로서, 기존의 입상 및 분말상 활성탄보다 흡착성능이 훨씬 우수하고, 또한 활성화 수율이 40% 이상인 고수율의 폴리이미드계 활성탄소섬유의 제조방법 및 이로부터 제조되는 폴리이미드계 활성탄소섬유에 관한 것이다.
활성탄은 다공성 탄소재료 중 하나로 다수의 미세기공을 이용하여 인체에 유해한 물질을 흡착하여 제거하는 대표적인 흡착제이다. 활성탄은 형성된 기공의 크기에 따라 사용처가 다르며, 비교적 기공이 큰 미세기공(mesopore)이 발달된 활성탄은 정수장의 고도정수처리용, 가정용 정수기 내 흡착필터로 사용되고 있고, 비교적 기공이 작은 마이크로기공(micropore)이 발달된 활성탄은 대기 중의 오염물질을 제거하는 흡착제로 사용되고 있다.
활성탄소섬유(ACF, activated carbon fiber)는 활성탄의 흡착 성능을 향상시키기 위하여 섬유의 형태로 제조된 활성탄으로서, 일반 활성탄에 비해 마이크로기공(micropore)의 비율이 매우 높아 유해가스의 제거에 우수한 특성을 갖는다.
한편, 활성탄의 흡착특성은 섬유에 형성되는 미세기공에 크게 좌우되며 크게 마이크로기공(micro pore)과 메조기공(mesopore)으로 분류된다. 특히, 마이크로 기공율이 80% 이상 유지되어야 우수한 흡착특성을 갖는다. 그러나, 종래의 활성탄은 균일한 마이크로 기공을 유지하지 못하는 문제가 있었다. 따라서 이러한 종래의 활성탄의 문제점을 해소하기 위해 최근 가는 섬유에 미세기공들이 형성된 활성탄소섬유의 관심이 고조되면서 흡착능력이 우수하고, 사용하기에도 편리하며, 재생성이 우수한 새로운 흡착재료인 활성탄소섬유가 관심을 받고 있다.
활성탄소섬유는 일반적으로 섬유상 원료를 탄화 및 활성화하여 제조되며, 원료로는 셀룰로오스계, 폴리비닐알콜계, 폴리아크릴로니트릴계, 페놀수지계, 피치(Pitch)계 등이 알려져 있다.
이러한 활성탄소섬유에 관한 종래기술을 살펴보면, 대한민국 등록특허공보 특0139559호(1998. 03. 04.)에는 식물성섬유, 레이온 셀룰로오스, 페놀수지 파이버, 나일론 및 폴리아크릴로니트릴 중에서 2이상의 섬유를 일정한 비율로 혼합하여 가공한 섬유 또는 부직포를 탄화, 활성화 등의 공정을 거쳐 얻은 활성탄화 섬유와 부직포 및 그 제조방법을 개시되어 있고, 대한민국 공개특허공보 특1997-0026905호(1997. 06. 24.)에는 아크릴함량 80% 이상의 폐 의류를 솜형태로 풀어낸 후 부직포를 제조하고 이를 오븐내에서 산화시킨 다음, 고온의 가열로내에서 탄화 및 활성화하여 제조되는 활성탄소섬유가 개시되어 있다.
그러나, 종래기술에 따른 활성탄소섬유의 수율은 케리어 가스나 수증기에 의해 다소 변화 가능하지만 비스코스 레이온이나 면과 같은 셀룰로오스계 및 페놀계는 20% 수준의 낮은 수율을 나타낸다.
또한 종래기술에 따른 활성탄소섬유은 대부분 단섬유 상태로 제조되어 종이상, 직물상, 펠트상의 형태로 가공되나, 상기 단섬유 형태의 재료로 제조된 활성탄소섬유는 모두 그 내구성에 있어서 한계가 있다.
본 발명은 40% 이상으로 높은 수율과 또한, 내구성이 향상된 폴리이미드계 활성탄소섬유의 제조방법 및 이로부터 제조되는 폴리이미드계 활성탄소섬유를 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 고수율의 폴리이미드계 활성탄소섬유의 제조방법은, ⅰ) 폴리아믹산을 용매에 용해하여 습식방사하는 제 1 단계(S10);와, ⅱ) 습식방사된 폴리아믹산 섬유를 이미드화하여 폴리이미드 프리커서 섬유를 제조하는 제 2 단계(S20);와, ⅲ) 상기 폴리이미드 프리커서 섬유를 탄화하는 제 3 단계(S30); 및 ⅳ) 상기 탄화된 폴리이미드 프리커서 섬유를 활성화하여 활성탄소섬유를 제조하는 제 4 단계(S40);를 포함하고, 상기 폴리이미드계 활성탄소섬유는 폴리이미드 프리커서 섬유 대비 수율이 40 중량% 이상이며, 상기 제 3 단계는 질소 분위기로 800 ~ 1,200 ℃에서 1 내지 60분 동안 수행되고, 상기 제 4 단계는 질소 분위기에서 800 ~ 1, 200 ℃에서 1 내지 60분 동안 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 4 단계는 수증기 또는 이산화탄소 분위기에서 수행되고, 상기 제 4 단계 이전에 활성화제를 처리하는 단계를 포함할 수 있으며, 이때 상기 활성화제는 수산화칼륨, 탄산나트륨, 수산화나트륨, 염화아연, 염화마그네슘, 인산 및 염화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이며, 상기 활성화제의 처리량은 상기 폴리이미드 섬유 기준으로 0.5 ~ 5.5 중량% 인 것이 바람직하다.
특히, 본 발명에 따른 상기 폴리이미드계 활성탄소섬유는 비표면적이 1,000 ㎡/g 이상이고, 마이크로기공 크기가 1 ∼ 20 Å이고, 메조기공 크기가 20 ~ 500 Å이며, 마이크로 기공율이 80% 이상인 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 활성탄소섬유는 미세기공, 특히 마이크로기공율이 90% 이상으로 잘 발달되어 있고 표면에는 큰 기공이 고루 분포되어 있으며 비표면적이 매우 높아 흡착특성이 우수하여 대기정화장치와 수처리용 정화장치, 또는 악취제거용품, 촉매, 촉매의 담체, 바이오 리액터(Bio-reactor), 자동차용 공기정화 필터, 오일필터 등 광범위하게 응용될 수 있는 효과를 갖는다. 특히, 40 중량% 이상으로 고수율을 갖고, 장섬유로 제조되어 얀, 직물, 편물 및 부직포 등의 다양한 형태로 제조가 가능한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 고수율의 폴리이미드계 활성탄소섬유의 제조 공정도이며,
도 2는 본 발명에 따른 습식방사 장치의 모식도이며,
도 3은 본 발명에 따른 고수율의 폴리이미드계 활성탄소섬유의 표면(a) 및 단면(b)의 사진이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
본 발명에 따른 고수율의 폴리이미드계 활성탄소섬유의 제조방법은, ⅰ) 폴리아믹산을 용매에 용해하여 습식방사하는 제 1 단계(S10); ⅱ) 습식방사된 폴리아믹산 섬유를 이미드화하여 폴리이미드 프리커서 섬유를 제조하는 제 2 단계(S20); ⅲ) 상기 폴리이미드 프리커서 섬유를 탄화하는 제 3 단계(S30); 및 ⅳ) 상기 탄화된 폴리이미드 프리커서 섬유를 활성화하여 활성탄소섬유를 제조하는 제 4 단계(S40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일반적으로 폴리이미드는 방향족 테트라카르복실산 또는 그 유도체와 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 축중합한 후, 이미드화하여 제조된다.
상기와 같은 폴리이미드 수지는 불융, 불용의 초고내열성 수지로서, 뛰어난 내열 산화성을 보유하며, 장기 사용온도는 약 260 ℃이며, 단기 사용온도는 480 ℃ 정도로 사용가능 온도가 매우 높은 내열특성을 갖는다. 또한, 뛰어난 전기화학적 및 기계적 특성과, 내방사선성과 난연성 및 내약품성 등이 매우 우수한 특성을 갖는다.
또한, 이미드화가 진행된 폴리이미드는 산소 작용기와 방향족 이미드 고리를 주쇄에 가지고 있으며, 분자 단위당 구조 범위가 넓고 배향성이 우수하다는 특징들을 가지고 있다.
상기와 같은 폴리이미드는 사용된 단량체의 종류에 따라 여러가지의 분자 구조를 가질 수 있다. 일반적으로 방향족 테트라카르복실산 성분으로는 PMDA(pyrometllitic dianhydride), BTDA(benzophenon tetracarboxylic dianhydride) 또는 BPDA (biphthalic anhydride)를 사용하고 있고, 방향족 디아민 성분으로서는 ODA(oxydianiline) 또는 p-PDA(p-phenylene diamine) 등을 사용하여 중합함으로써 폴리아믹산을 제조하고 이를 이미드화하여 폴리이미드를 제조한다.
본 발명에서는 고수율의 폴리이미드계 활성탄소섬유를 제조하기 위한 전구체로서 폴리아믹산을 제조하기 위한 방향족 테트라카르복실산과 그 유도체 및 방향족 디아민은 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 폴리이미드계 활성탄소섬유를 제조하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이, 폴리아믹산을 습식방사하고, 이를 이미드화함으로써 폴리이미드 프리커서 섬유를 먼저 제조하게 된다,
본 발명에 따른 폴리이미드계 활성탄소섬유의 제조시 사용되는 폴리아믹산은 제조시 방향족 테트라카르복실산과 그 유도체 및 방향족 디아민의 함량은 특별히 한정되지 않는다. 다만 상기 폴리아믹산을 디메틸아세트아미드(Dimethylacetamide, DMAc), N-메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone, NMP) 또는 디메틸포름아마이드(Dimethylformamide, DMF)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 사용하여 용해함으로써 방사도프(dope, 10)를 제조하게 된다.
본 발명에 따르면, 상기 폴리아믹산을 용해하여 습식방사하는 제 1 단계(S10)를 위한 방사도프(10)의 제조시 용매는 특히 디메틸아세트아미드가 바람직하다.
이때, 상기 폴리아믹산을 용매에 의해 용해하여 제조되는 방사도프(10)의 점도는 10,000 내지 400,000 cps인 것이 바람직하다.
이를 위해 상기 방사도프(10)의 제조시 폴리아믹산과 용매의 혼합비율은 중량비로 15 ~ 30 : 70 ~ 85 중량%인 것이 바람직하다. 만약, 상기 방사도프(10)의 제조시 폴리아믹산의 혼합비율이 15 중량% 미만인 경우에는 점도가 너무 낮아져서 섬유의 방사성이 불량하게 된다. 또한 상기 폴리아믹산의 혼합비율이 30 중량%를 초과하는 경우에는 점도가 높아 방사하기 부적당하게 될 수 있다.
상기 방사도프(10)는 용매에 폴리아믹산을 투입한 후, 80 ℃까지 서서히 온도를 올리면서 2시간 동안 용해함으로써 제조한다. 상기 방사도프(10)는 모노머인 4,4-oxydianiline과 pyromellitic dianhydride를 용매인 디메틸아세트아미드를 이용하여 0 ~ 60℃에서 용액중합 한 후, 탈포 및 여과를 거쳐 제조하게 된다.
이때 상기와 같이 폴리이미드의 전구체인 폴리아믹산이 용매에 용해된 방사도프(10)는 용매의 함량을 적절하게 조절함으로써 10,000) 내지 400,000 cps 범위의 점도를 갖는 것이 바람직하다. 상기와 같은 점도를 갖는 경우에 이후의 제 1 단계(S10)의 방사공정에서 사절 등의 방사성의 저하를 방지하고 방사속도를 증대시킬 수 있다.
상기와 같이 제조된 방사도프(10)는 방사 중에 용매를 증발시키는 건식방사공정과, 용매를 추출하여 제조하는 습식방사공정으로 섬유를 제조할 수 있다.
통상적으로 용액방사의 경우는 열에 의하여 용융이 어려운 고분자 물질의 방사에 사용되는 공정으로서, 습식방사와 건식방사로 나뉘어진다.
건식방사공정과 습식방사공정의 차이는 고분자 물질을 용제에 용해시켜 방사 원액을 제조하는 공정은 동일하나, 습식방사공정은 방사 원액을 방사구금으로부터 바로 응고욕에 토출하여 응고/고화시키는 공정으로 진행되며, 건식방사공정은 방사 용액을 응고욕 없이 뜨거운 공기 중에 토출하고, 용매를 증발시켜 고화시키는 공정으로 진행된다.
본 발명에서는 상기 방사도프(10)를 습식방사하는 것이 바람직하다. 상기 습식방사의 경우 물성면에서 우수한 제품생산이 가능하고, 응고욕에서 용매의 세척이 가능함으로써, 용매의 회수가 용이한 장점을 갖는다.
도 2는 본 발명에 따른 폴리아믹산 섬유(100)의 제조 장치인 습식방사 장치의 모식도이다.
본 발명은 도 2에 도시된 바와 같은 습식방사 장치를 이용하여 상기 방사도프(10)를 응고욕(50)에 방사하여 폴리아믹산 섬유(100)을 제조한다.
즉, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 폴리아믹산 섬유(100)를 제조하기 위한 습식방사 장치는 방사도프(10)를 일정한 압력으로 공급하기 위한 기어펌프(15), 상기 기어펌프(15)로부터 공급받은 방사도프(10)를 섬유의 형태로 방사하는 방사구금(20), 상기 방사구금(20)으로부터 토출되는 미응고 상태인 폴리아믹산 섬유속(40)을 응고시키기 위한 응고욕(50)을 구비한다.
상기 응고욕(50)에 구비되는 응고액(30)은 비용매로서 방사도프(10)의 제조시 사용된 유기용매와는 잘 호환되지만. 중합체를 용해시키지 않아 중합체를 고화시킬 수 있는 용매를 제한없이 사용할 수 있다. 상기 비용매로는 물을 사용할 수 있고, 바람직하게는 물과 유기 용매의 혼합액을 사용할 수 있다.
상기 응고액(30)으로 비용매와 유기 용매의 혼합액을 사용할 경우에 상기 유기 용매의 함량은 10 내지 60 중량%로 균일하게 유지하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 응고욕(50)에서 응고액(30)의 온도는 10 내지 50 ℃ 범위로 조절하는 것이 바람직하다. 상기 응고액(30)의 온도가 상기 범위를 벗어나면, 방사도프(10)의 방사가 원활히 이루어지지 않아 방사 공정의 효율성이 저하되고, 또한 용매가 적절하게 제거되지 않을 수 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 응고욕(50)을 통과한 폴리아믹산 섬유속(40)은 이후에 수세장치(60)에서 물을 이용하여 상기 섬유속(40) 등에 포함된 용매 등을 제거한다. 이어서, 상기 수세장치(60)를 거친 폴리아믹산 섬유속(40)은 이후에 건조장치(70)에서 건조된 후 권취됨으로써, 본 발명의 폴리아믹산 섬유(100)가 제조된다.
이때 상기 방사구금(20)에 형성되는 오리피스(orifice)는 원형인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 원활한 방사조업성을 위하여 습식방사시 상기 방사도프(10)를 15 내지 400 psi의 압력하에서 방사구금(20)을 통해 압출함으로써 폴리아믹산 섬유속(40)에서 사절 등의 현상을 방지함으로써 방사성을 개선할 수 있다.
상기와 같이, 습식방사를 통해 제조된 폴리아믹산 섬유(100)는 제 2 단계(S20)로서 열처리를 통해 상기 폴리아믹산 섬유(100)를 이미드화하여 폴리이미드 프리커서 섬유로 전환하게 된다.
상기 이미드화시 열처리 조건은 상기 폴리아믹산 섬유(100)을 200 ~ 400 ℃의 온도에서 30 ~ 80 분 동안 진행할 수 있다.
즉, 상기와 같은 열처리 공정에 의해 폴리아믹산 섬유(100)는 이미드화되어 폴리이미드 프리커서섬유로 전환하게 된다.
본 발명에 따르면, 폴리이미드 프리커서 섬유는 그 단사섬도가 0.5 ~ 10 데니어이고, 전체섬도가 25 ~ 100,000 데니어인 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따른 상기 폴리이미드 프리커서 섬유의 단사섬도가 0.5 데니어 미만인 경우 탄화 공정 중 절사 현상이 발생할 수 있고, 10 데니어를 초과하는 경우에는 품질 불균일 및 활성화 공정 중 열안정화가 불균일해 질 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 폴리이미드 프리커서 섬유는 단사섬도가 0.5 ~ 10 데니어인 것이 바람직하다.
상기와 같이 제조된 폴리이미드 프리커서 섬유는 이후에 활성탄소섬유를 제조하기 위하여 제 3 단계(S30)인 탄화 단계 및 제 4 단계(S40)인 활성화 단계를 거치게 된다.
상기 탄화 단계 및 활성화 단계를 개략적으로 살펴보면, 폴리이미드 프리커서 섬유에 열을 가함으로써 고온조건에서 열분해가 이루어져 폴리이미드 프리커서 섬유의 탄화 및 활성화가 이루어지게 된다.
이때 폴리이미드 프리커서 섬유에 열을 가하는 방식으로는 외부로부터 열분해로에 열을 가하여 탄화 및 활성화 단계를 수행하는 방법이 있고, 다른 가열방식으로 마이크로파 가열 방식 또는 마이크로파 플라즈마 가열방식 등이 있다.
상기 마이크로파 가열은 대상물질인 섬유에 직접 가열이 이루어짐으로 에너지 효율은 향상시킬 수 있으나, 섬유의 마이크로파 흡수능력(microwave absorbing capacity)에 의하여 그 효율이 가변되고, 유전손실 탄젠트(dielectric loss tangent)가 작은 물질은 가열하기가 어려운 단점이 있다.
또 다른 방식인 마이크로파 플라즈마 가열방식은 짧은 시간에 생성할 수 있는 플라즈마로부터 복사에 의한 면적가열이 이루어지는 것으로, 내부 물질의 유전(dielectric) 특성에 영향을 받지 않는 장점이 있다. 그러나, 마이크로파를 플라즈마로 전환하는 장치가 필요하고, 대상물질의 내부가 가열되지 않으므로 열전도도가 낮고 열팽창 계수가 큰 물질 가열시 물질의 내부와 외부의 큰 온도구배로 인하여 물질에 균열이 발생되는 단점이 있다.
본 발명에서 제 3 단계(S30)인 탄화 단계는 질소 분위기하에서 열처리하는 과정이며, 본 발명에서는 800 ~ 1.200 ℃에서 진행하는 것이 바람직하고, 탄화 시간은 1 내지 60분 동안 수행되는 것이 가장 바람직하다.
상기 탄화 단계는 유기질 원료를 가열하면 탈수, 탈산 등의 분해가 일어나서 산소 결합이 끊어지고, 산소가 물, 일산화탄소 또는 이산화탄소 등의 형태로 방출되고, 휘발분은 거의 제거되는 공정을 가리킨다.
본 발명에 따르면, 다음으로 제 4 단계(S40)인 활성화 단계는 상기 탄화 단계인 제 3 단계(S30)를 거친 폴리이미드 프리커서 섬유를 수증기 또는 이산화탄소 분위기에서 활성화시켜 활성탄소섬유를 제조하는 단계를 가리킨다.
본 발명에 따르면, 상기 활성화 단계는 질소 분위기에서 800 내지 1,200 ℃의 수증기 또는 이산화탄소를 이용하여 1 내지 60분 동안 수행하는 것이 바람직하다.
상기 활성화 단계(S60)에서 활성화 온도는 800 내지 1,200 ℃ 가 바람직하다. 활성화 온도가 800 ℃ 미만인 경우는 활성화 과정에 있어서 탄소섬유 표면에 형성되는 기공구조와 비표면적이 잘 발달되지 못하며, 따라서 흡착제로서 충분한 흡착 성능을 갖지 못하기 때문에 바람직하지 못하다.
또한 활성화 온도가 1,200 ℃를 초과하면 활성탄소섬유의 표면에 형성되는 기공구조가 고온 활성화로 인해 파괴되거나 활성탄소섬유의 표면구조를 변화시켜 상대적으로 흡착 성능이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다.
본 발명에 따른 활성화 단계(S60)에서 활성화 시간은 10(1) 내지 60 분이 바람직하다. 활성화 시간이 1 분 미만에서는 활성화 과정에 있어서 탄소섬유 표면에 형성되는 기공구조와 비표면적이 잘 발달되지 못하며, 따라서 흡착제로서 충분한 흡착 성능을 갖지 못하기 때문에 바람직하지 못하다.
또한 활성화 시간이 60 분을 초과하는 경우에는 활성탄소섬유 표면에 형성되는 기공구조가 고온 활성화로 인해 파괴되거나 활성 탄소섬유의 표면구조를 변화시켜 상대적으로 흡착 성능이 저하되기 때문에 바람직하지 못하다.
본 발명에 따르면, 상기 활성화 단계는 800 ~ 1,200 ℃의 온도 범위에서 일어나는 탄소의 산화반응으로 탄화물의 표면을 침식시켜 미세공 구조를 발달시키는 단계를 가리킨다,
즉, 탄화단계를 거친 탄소섬유를 산화성 기체로 활성화시키면 탄소섬유 결정의 가장 안정하지 못한 위치에 있는 탄소가 일산화탄소 및 이산화탄소로 산화되어 탈리되거나 탄소섬유 표면에 카르복실기(-COOH), 카르보닐기(=C=O)와 같은 관능기 화합물을 형성한다. 이때 산화를 통해 탈리된 자리에 세공이 형성되어 높은 비표면적을 갖게 된다.
통상적으로 상기 활성화 단계는 수증기, 이산화탄소, 공기 등 산화성 기체를 이용하는 기체 활성화 방법과, 각종 탈수성 무기 및 유기 활성화제를 이용하는 약품 활성화 방법 등으로 구분된다.
본 발명에 따르면, 상기 활성화 단계는 수증기 또는 이산화탄소 등 산화성 기체를 이용하여 수행될 수 있고, 또한, 상기 활성화 단계(S40) 이전에 활성화제를 처리하여 활성화를 수행하는 방법을 모두 적용할 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면, 상기 제 4 단계에서 수증기 또는 이산화탄소 분위기인 열처리로에 폴리이미드 프리커서 섬유를 투입하여 활성화 단계를 수행할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 활성화 단계(S40) 이전에 상기 폴리이미드 프리커서 섬유에 활성화제를 처리하는 단계를 포함할 수 있으며, 이때 상기 활성화제는 수산화칼륨, 탄산나트륨, 수산화나트륨, 염화아연, 염화마그네슘, 인산 및 염화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
즉, 상기 수산화칼륨 등의 활성화제를 증류수에 용해하여 제조된 활성화제 수용액을 폴리이미드 프리커서 섬유에 균일하게 도포한 후, 제 4 단계를 통해 질소 분위기 속에서 가열함으로써 상기 활성화제의 탈수 및 산화반응에 의해 상기 폴리이미드 프리커서 섬유의 활성화를 진행하게 된다.
본 발명에 따르면, 상기 활성화제의 처리량은 상기 폴리이미드 프리커서 섬유 기준으로 2.5 ~ 5.5 중량% 인 것이 특히 바람직하다. 즉, 활성화제가 폴리이미드 섬유 대비 2.5 중량% 보다 더 적게 되면 활성화제의 종류에 관계없이 활성화 반응율이 너무 낮아 비표면적이 작고 메조 기공의 형성이 저조하게 된다.
또한 활성화제가 폴리이미드 섬유 대비 5.5 중량%를 초과하게 되면 활성화 반응율이 너무 높아 활성화 수율이 저하된다.
상기와 같이 탄화 단계 및 활성화 단계가 완료되면 도 3과 같은 본 발명의 폴리이미드계 활성탄소섬유가 제조완료된다.
본 발명에 따르면, 상기 활성화 단계를 거쳐 제조되는 활성탄소섬유는 장섬유 형태로 제조되므로, 이후에 직물과 편물 및 부직포 등으로 제조가 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 폴리이미드계 활성탄소섬유는 폴리이미드 전구체 섬유 중량 대비 약 40% 이상의 중량을 갖고, 이에 따라 수율이 40 중량% 이상인 특징을 갖는다.
이와 같이 제조된 본 발명에 따른 폴리이미드계 활성탄소섬유는 비표면적이 1,000 ㎡ /g 이상으로 매우 우수하고, 마이크로기공 크기가 1 ∼ 20 Å이고, 메조기공 크기가 20 ∼ 500 Å 로서 흡착성이 우수하여 화생방 가스의 포집이 가능할 뿐만 아니라 세탁이 가능하여 취급성이 매우 우수하다.
특히, 본 발명에 따른 폴리이미드계 활성탄소섬유는 마이크로 기공율이 85% 이상으로 우수한 흡착 특성을 갖고, 얀, 직물, 편물 또는 부직포로 제조가 가능하고, 이에 따라 세탁이 가능하고 부피가 적고 가벼워 다양한 형태의 제품의 제조가 가능하게 된다..
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명은 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
모노머인 4,4-oxydianiline과 pyromellitic dianhydride와 용매인 DMAc를 이용하여 폴리아믹산을 중합하고, 탈포하고 여과한 방사도프를 제조하고, 습식방사하여 폴리아믹산 장섬유를 제조하였다. 상기 폴리아믹산 장섬유를 이미드화하여 폴리이미드 프리커서 섬유를 제조하였고, 상기 폴리이미드 프리커서 섬유의 단사섬도는 1.5데니어이고, 필라멘트수는 3,000개로 전체섬도는 4,500 데니어이다. 상기 폴리이미드 프리커서 섬유를 열처리로에 투입하고, 질소 분위기에서 800 ℃ 온도에서 10분 동안 탄화를 실시하였다. 이후에 수증기 분위기에서 800 ℃의 온도에서 10분 동안 활성화하여 장섬유 형태의 활성탄소섬유를 제조하였다.
<실시예 2>
실시예 1과 동일한 조건으로 제조된 폴리이미드 프리커서 섬유를 열처리로에 투입하고, 질소 분위기에서 1,000 ℃의 온도에서 10분 동안 탄화를 실시하였다. 이후에 수증기 분위기에서 분위기에서 1,000 ℃의 온도에서 10분 동안 활성화하여 장섬유 형태의 활성탄소섬유를 제조하였다.
<실시예 3>
실시예 1과 동일한 조건으로 제조된 폴리이미드 프리커서 섬유를 열처리로에 투입하고, 질소 분위기에서 1,000 ℃의 온도에서 10분 동안 탄화를 실시하였다. 이후에 수증기 분위기에서 1,000 ℃의 온도에서 30분 동안 활성화하여 장섬유 형태의 활성탄소섬유를 제조하였다.
<실시예 4>
실시예 1과 동일한 조건으로 제조된 폴리이미드 프리커서 섬유를 열처리로에 투입하고, 질소 분위기에서 1,000 ℃의 온도에서 10분 동안 탄화를 실시하였다. 이후에 수증기 분위기에서 1,000 ℃의 온도에서 60분 동안 활성화하여 장섬유 형태의 활성탄소섬유를 제조하였다.
<실시예 5>
실시예 1과 동일한 조건으로 제조된 폴리이미드 프리커서 섬유를 열처리로에 투입하고, 질소 분위기에서 1,000 ℃의 온도에서 10분 동안 탄화를 실시하였다. 이후에 이산화탄소 분위기에서 1,000 ℃의 온도에서 10분 동안 활성화하여 장섬유 형태의 활성탄소섬유를 제조하였다.
<실시예 6>
실시예 1과 동일한 조건으로 제조된 폴리이미드 프리커서 섬유를 열처리로에 투입하고, 질소 분위기에서 1,000 ℃의 온도에서 10분 동안 탄화를 실시하였다. 이후에 상기 탄화된 폴리이미드 프리커서 섬유에 활성화제로서 수산화칼륨 수용액을 상기 폴리이미드 프리커서 섬유의 중량 대비 2.5 중량%로 처리를 실시하였다. 상기와 같이 활성화제인 수산화칼륨 수용액에 처리된 폴리이미드 프리커서 섬유를 열처리에서 질소 분위기로 1,000 ℃의 온도에서 10분 동안 활성화하여 장섬유 형태의 활성탄소섬유를 제조하였다.
<실시예 7>
실시예 1과 동일한 조건으로 제조된 폴리이미드 프리커서 섬유를 열처리로에 투입하고, 질소 분위기에서 1,000 ℃의 온도에서 10분 동안 탄화를 실시하였다. 이후에 상기 탄화된 폴리이미드 프리커서 섬유에 활성화제로서 염화마그네슘 수용액을 상기 폴리이미드 프리커서 섬유의 중량 대비 2.5 중량%로 처리를 실시하였다. 상기와 같이 활성화제인 염화마그네슘 수용액에 처리된 폴리이미드 프리커서 섬유를 열처리에서 질소 분위기로 1,000 ℃의 온도에서 10분 동안 활성화하여 장섬유 형태의 활성탄소섬유를 제조하였다.
<실시예 8>
모노머인 4,4-oxydianiline과 pyromellitic dianhydride와 용매인 DMAc를 이용하여 폴리아믹산을 중합하고, 탈포하고 여과한 방사도프를 제조하고, 습식방사하여 폴리아믹산 장섬유를 제조하였다. 상기 폴리아믹산 장섬유를 이미드화하여 폴리이미드 프리커서 섬유를 제조하였고, 상기 폴리이미드 프리커서 섬유의 단사섬도는 3.0데니어이고, 필라멘트수는 3,000개로 전체섬도는 9,000 데니어이다. 상기 폴리이미드 프리커서 섬유를 열처리로에 투입하고, 질소 분위기에서 1,000 ℃의 온도에서 10분 동안 탄화를 실시하였다. 이후에 수증기 분위기에서 1,000 ℃의 온도에서 10분 동안 활성화하여 장섬유 형태의 활성탄소섬유를 제조하였다.
<실시예 9>
실시예 1과 동일한 조건으로 제조된 폴리이미드 프리커서 섬유를 초핑(chopping) 공정을 통해 절단한 후, 니들펀칭하여 부직포 형태로 제조하였다. 이후에 상기 부직포 형태의 폴리이미드 프리커서 섬유를 1,000 ℃에서 30분간 탄화를 실시한 후, 이후에 수증기 분위기에서 1,000 ℃의 온도에서 10분 동안 활성화하여 부직포 형태의 활성탄소섬유를 제조하였다.
<실시예 10>
실시예 1과 동일한 조건으로 제조된 폴리이미드 프리커서 섬유를 제직 공정을 통해 평직의 직물 형태로 제조하였다. 이후에 상기 직물 형태의 폴리이미드 프리커서 섬유를 1,000 ℃에서 10분간 탄화를 실시한 후, 수증기 분위기에서 1,000 ℃의 온도에서 10분 동안 활성화하여 직물 형태의 활성탄소섬유를 제조하였다.
그리고 상기 <실시예 1 ~ 10>의 시험편에 대하여 수율, 인장강도, 비표면적 및 마이크로 기공율에 대하여 아래와 같은 방법으로 평가하였다.
1) 수율 분석
상기 실시예 1 ~ 10에서 제조된 활성탄소섬유의 제조시 폴리이미드 전구체 섬유와 제조된 활성탄소섬유의 무게를 측정하여 수율(%)을 계산하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
2) 인장강도
상기 실시예 1 ~ 10에서 제조된 활성탄소섬유중 장섬유 형태로 제조된 실시예 1 ~ 8에 대하여 ASTM D3822(Standard Test Method for Tensile Properties of Single Textile Fibers)에 의거하여 인장강도를 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
3) 비표면적과 마이크로 기공율
상기 실시예 1~4에서 제조된 활성탄소섬유의 비표면적(m2/g)과 마이크로 기공율을 질소흡착등온선을 이용하여 평가하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
수율(중량%) 인장강도(g/d) 비표면적(m2/g) 마이크로 기공율(%)
실시예 1 49.0 7.2 1,045 90
실시예 2 48.0 6.2 1,350 91
실시예 3 44.0 5.4 2,700 88
실시예 4 41.0 5.1 6,300 86
실시예 5 48.0 6.4 1,105 88
실시예 6 42.0 5.3 1,050 90
실시예 7 43.0 5.6 1,020 90
실시예 8 41.5 5.2 1,132 87
실시예 9 47.0 - 1,250 90
실시예 10 46.0 - 1,320 91
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 활성탄소섬유의 제조시 수율은 실시예 2와 5에서 가장 높게 나타났으며, 48.0 중량%를 나타내었다. 또한 실시예 8에서 가장 낮은 41.5 중량%의 수율을 나타내었다. 이러한 수율 분석의 결과로부터 본 발명에 따른 활성탄소섬유의 수율을 폴리이미드 프리커서 섬유 대비 40 중량% 이상으로 제조할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리이미드계 활성탄소섬유는 5.0 g/d 이상의 인장강도를 갖는 것을 알 수 있고, 실시예 1~10의 시험편 모두에서 1,000 m2/g 이상의 비표면적을 갖는 것을 알 수 있다. 특히 실시예 4의 경우에 비표면적이 6,300 m2/g로 매우 높게 나타난 것을 확인할 수 있었다.
그리고 본 발명에 따른 폴리이미드계 활성탄소섬유는 실시예 1 ~ 10 에서 마이크로 기공율(%)이 모두 86%이상의 측정값을 나타내는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 폴리이미드계 활성탄소섬유는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 표면에는 큰 기공이 고루 분포되어 있어, 마이크로 기공이 잘 발달되어 있는 것을 확인할 수 있다. 따라서 비표면적이 매우 높아 흡착특성이 우수한 특징을 갖는다.
또한 실시예 2 ~ 4로부터 활성화 시간의 증가시 비표면적은 증가하나, 인장강도와 수율은 다소 감소하는 것을 확인할 수 있다.
위에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 활성탄소섬유의 제조방법에 따르면, 미세기공, 특히 마이크로 기공이 잘 발달되어 있고 비표면적이 매우 높아 흡착특성이 우수한 활성탄소섬유의 제조가 가능하다. 특히, 40 중량% 이상으로 고수율을 갖고, 장섬유로 제조되어 다양한 형상 및 용도를 갖는 제품의 제조가 가능한 효과를 갖는다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10 : 방사도프
15 : 기어펌프
20 : 방사구금
40 : 폴리아믹산 섬유속
50 : 응고욕

Claims (6)

  1. ⅰ) 폴리아믹산을 용매에 용해하여 습식방사하는 제 1 단계(S10);
    ⅱ) 습식방사된 폴리아믹산 섬유를 이미드화하여 폴리이미드 프리커서 섬유를 제조하는 제 2 단계(S20);
    ⅲ) 상기 폴리이미드 프리커서 섬유를 탄화하는 제 3 단계(S30); 및
    ⅳ) 상기 탄화된 폴리이미드 프리커서 섬유를 활성화하여 활성탄소섬유를 제조하는 제 4 단계(S40);를 포함하고,
    상기 제 4 단계(S30) 이전에 폴리이미드 프리커서 섬유에 활성화제를 처리하는 단계를 추가하되, 상기 활성화제는 수산화칼륨, 탄산나트륨, 수산화나트륨, 염화아연, 염화마그네슘, 인산 및 염화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이고, 상기 활성화제의 처리량은 상기 폴리이미드 프리커서 섬유를 기준으로 2.5 ~ 5.5 중량%인 것을 특징으로 하는 고수율의 폴리이미드계 활성탄소섬유의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 3 단계는 질소 분위기로 800 ~ 1,200 ℃에서 1 내지 60분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 고수율의 폴리이미드계 활성탄소섬유의 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 4 단계는 질소 분위기에서 800 ~ 1,200 ℃에서 1 내지 60분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 고수율의 폴리이미드계 활성탄소섬유의 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 4 단계는 수증기 또는 이산화탄소 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 고수율의 폴리이미드계 활성탄소섬유의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 고수율의 폴리이미드계 활성탄소섬유.

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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107059161A (zh) * 2017-04-14 2017-08-18 江苏先诺新材料科技有限公司 一种聚酰亚胺基石墨纤维及其制备方法和应用

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