KR20050048197A - Hollow fiber against electromagnetic interference and method of producing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자파를 차폐할 수 있을 뿐만 아니라 쿠션력까지도 좋은 다공질섬유 또는 중공섬유 및 그 제조방법에 관한 것으로, 도전성금속 분말입자 40 ~ 90%와 우레탄수지와 실리콘수지 및 폴리올레핀계수지로 구성된 군으로부터 선택된 수지 10 ~ 60%를 혼합하고, 혼합된 액상의 점도가 4,000 ~ 30,000g/cm·s 되도록 용제를 첨가는 제1단계; 상기 혼합액을 다공질섬유 또는 중공섬유에 분산도포하는 제2단계; 상기 혼합액이 도포된 다공질섬유 또는 중공섬유를 열풍건조하는 제3단계; 및 상기 건조된 다공질섬유 또는 중공섬유를 일정한 두께를 가지도록 성형하는 제4단계에 의하여 제조된다.The present invention relates to a porous fiber or a hollow fiber that can shield electromagnetic waves as well as good cushioning, and a method for producing the same, selected from the group consisting of 40 to 90% of conductive metal powder particles, urethane resins, silicone resins and polyolefin resins. Mixing the resin 10 to 60% and adding a solvent such that the mixed liquid has a viscosity of 4,000 to 30,000 g / cm · s; A second step of dispersing the mixed solution in porous fibers or hollow fibers; A third step of hot air drying the porous fiber or the hollow fiber to which the mixed solution is applied; And a fourth step of molding the dried porous fiber or the hollow fiber to have a predetermined thickness.
또한, 도전성금속을 다공질섬유 또는 중공섬유에 분산도포하는 제1단계; 상기 도전성금속이 도포된 다공질섬유 또는 중공섬유의 상부에 우레탄수지와 실리콘수지 및 폴리올레핀계수지로 구성된 군으로부터 선택된 수지를 분산도포하는 제2단계; 상기 수지가 도포된 다공질섬유 또는 중공섬유를 열풍건조하는 제3단계; 및 상기 건조된 다공질섬유 또는 중공섬유를 일정한 두께를 가지도록 성형하는 제4단계에 의하여 제조된다. In addition, the first step of dispersing the conductive metal in the porous fiber or hollow fiber; Dispersing and spreading a resin selected from the group consisting of urethane resins, silicone resins and polyolefin resins on top of the porous or hollow fibers coated with the conductive metal; A third step of hot-air drying the porous fiber or the hollow fiber to which the resin is applied; And a fourth step of molding the dried porous fiber or the hollow fiber to have a predetermined thickness.
Description
본 발명은 다공질섬유 또는 중공섬유에 관한 것으로, 특히 전자파를 차폐할 수 있을 뿐만 아니라 쿠션력까지도 좋은 다공질섬유 또는 중공섬유와 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a porous fiber or a hollow fiber, and more particularly, to a porous fiber or a hollow fiber that can shield electromagnetic waves as well as a cushioning force and a manufacturing method thereof.
신섬유의 개발은 신합섬에서 복합섬유, 정제 셀룰로즈섬유, 형태안정가공을 거쳐, 최근에는 쾌적성, 항균성, 소취성 등의 기능성 중시 섬유와 감성중시 섬유로 이극화되고 있다. 근래에는 흡수·속건소재 및 대전방지 등 쾌적성을 호소하는 섬유가 많이 출현하고 있으며, 쾌적성의 추구는 흡한, 흡습·속건, 경량, 스트레치, 투습·방수, 필링캐어분야에서 개발이 진행되고 있다. 이러한 쾌적성을 위한 흡수·흡습성 섬유로는 다공질섬유 및 중공섬유가 있으며, 여기서 중공섬유란 섬유의 내부에 중공을 만들어 둔 섬유로, 빨대와 같은 원통상의 방사단계에서 방사액 속에 작은 기포 또는 가스를 포함시켜 방사구로부터 방출하여 만든다. The development of new fiber has been made into composite fiber, refined cellulose fiber and morphological stability processing in New Synthetic Island, and recently, it has been polarized into functional-oriented fibers such as comfort, antibacterial and deodorant and sensitive-oriented fibers. In recent years, a lot of fibers that appeal to comfort, such as absorbent, quick-drying material and antistatic, have emerged, and the pursuit of comfort has been developed in the areas of sweat absorption, moisture absorption, fast drying, light weight, stretch, moisture permeability, and peeling care. Absorption and hygroscopic fibers for the comfort include porous fibers and hollow fibers, wherein the hollow fiber is a fiber made hollow inside the fiber, a small bubble or gas in the spinning solution in the cylindrical spinning step such as straw Including to release from the spinneret.
이러한 다공질섬유 또는 중공섬유를 이용하여 제4의 공해라고 불리우는 전자파를 차단하기 위한 노력은 계속되고 있다. 전자파란 전기의 사용으로 발생하는 에너지의 형태로써 전계(電界)와 자계(磁界)의 합성파로서, 우리 주변에 사용중인 전기기계, 전기기구로부터 방출되는데 인체에 장시간 노출되면 체온변화와 생체리듬이 깨져 질병으로 발전될 가능성이 큰 것으로 알려지고 있다. 또한 근래에는 개인용 컴퓨터(PC) 및 사무용기기 등의 몸체가 금속을 대처하여 고기능수지(enpla)가 사용되게 되었으며, 거기서 발생하는 정전기의 급격한 방전에 의해 집적회로의 반도체가 파손되기 쉬울뿐만 아니라 정전기에 의한 먼지흡착문제 등 많은 문제를 일으키고 있다. 또한 전자기기내의 집적회로나 고밀도집적회로 등에서 발생하는 전자파는 타전자기기에 노이즈(noise)를 일으키고 있어, 사무실 및 주변에서 전자파에의 노출은 점점 심해지고 있다. Efforts have been made to block electromagnetic waves called fourth pollution by using such porous fibers or hollow fibers. Electromagnetic wave is a form of energy generated by the use of electricity. It is a synthetic wave of electric field and magnetic field. It is emitted from electric machines and electric appliances in use around us. It is known to be broken and develop into a disease. In addition, in recent years, the body of personal computers (PCs) and office equipment, such as the use of high-performance resin (enpla) to cope with the metal, and the sudden discharge of static electricity generated there is not only easy to damage the semiconductor of the integrated circuit, Many problems are caused by dust adsorption. In addition, electromagnetic waves generated in integrated circuits, high density integrated circuits, and the like in electronic devices generate noise in other electronic devices, and exposure to electromagnetic waves in offices and surroundings is becoming increasingly severe.
이러한 전자파의 방출 자체를 방지 또는 차폐하는 것은 근본적으로 불가능한 문제이기에, 전자파를 차단할 수 있는 방법으로 합성섬유에 도전성 금속을 도금하는 방법이 사용되고 있으며, 섬유표면에 도전성 금속인 니켈, 구리, 은 등을 도금하는 방법은 섬유의 절단시 올이 풀려 단락(short circuit)이 일어나거나, 이러한 섬유자체는 쿠션력이 없어 제품의 활용분야가 다양하지 못한 단점이 있다.Since it is fundamentally impossible to prevent or shield the emission of electromagnetic waves, a method of plating a conductive metal on a synthetic fiber is used as a method of blocking electromagnetic waves. Nickel, copper, and silver, which are conductive metals, are applied to the fiber surface. Plating method has a disadvantage that the short circuit occurs due to the loosening of the fiber when the fiber is cut, or the fiber itself is not cushioned, so the field of application of the product is not diverse.
본 발명은 상기에서 제기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다공질섬유 또는 중공섬유에 도전성을 부여하여 전자파를 차폐할 수 있을 뿐만 아니라 쿠션력까지도 강화된 다공질섬유 또는 중공섬유 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention has been made in order to solve the problems raised above, to provide a porous fiber or hollow fiber and to provide a porous fiber or hollow fiber and a method of manufacturing the same that can not only shield electromagnetic waves but also strengthen the cushioning force It is to.
본 발명에 의한 전자파차단용 다공질섬유 또는 중공섬유는 다음과 같은 단계를 의하여 제조된다.Electromagnetic shielding porous fiber or hollow fiber according to the present invention is prepared by the following steps.
우선, 도전성금속 분말입자 40 ~ 90%와 우레탄수지와 실리콘수지 및 폴리올레핀계수지로 구성된 군으로부터 선택된 수지 10 ~ 60% 를 혼합하고, 혼합된 액상의 점도가 4,000 ~ 30,000g/cm·s 되도록 용제를 첨가하는 제1단계; 상기 혼합액을 다공질섬유 또는 중공섬유에 분산도포하는 제2단계; 상기 혼합액이 도포된 다공질섬유 또는 중공섬유를 열풍건조하는 제3단계; 및 상기 건조된 다공질섬유 또는 중공섬유를 일정한 두께를 가지도록 성형하는 제4단계에 의하여 제조된다.First, 40 to 90% of the conductive metal powder particles, 10 to 60% of the resin selected from the group consisting of urethane resins, silicone resins and polyolefin resins are mixed, and the solvent is mixed so that the mixed liquid has a viscosity of 4,000 to 30,000 g / cm · s. A first step of adding; A second step of dispersing the mixed solution in porous fibers or hollow fibers; A third step of hot air drying the porous fiber or the hollow fiber to which the mixed solution is applied; And a fourth step of molding the dried porous fiber or the hollow fiber to have a predetermined thickness.
또한, 도전성금속을 다공질섬유 또는 중공섬유에 분산도포하는 제1단계; 상기 도전성금속이 도포된 다공질섬유 또는 중공섬유의 상부에 우레탄수지와 실리콘수지 및 폴리올레핀계수지로 구성된 군으로부터 선택된 수지를 분산도포하는 제2단계; 상기 수지가 도포된 다공질섬유 또는 중공섬유를 열풍건조하는 제3단계; 및 상기 건조된 다공질섬유 또는 중공섬유를 일정한 두께를 가지도록 성형하는 제4단계에 의하여 제조된다. In addition, the first step of dispersing the conductive metal in the porous fiber or hollow fiber; Dispersing and spreading a resin selected from the group consisting of urethane resins, silicone resins and polyolefin resins on top of the porous or hollow fibers coated with the conductive metal; A third step of hot-air drying the porous fiber or the hollow fiber to which the resin is applied; And a fourth step of molding the dried porous fiber or the hollow fiber to have a predetermined thickness.
이하, 본 발명을 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
우선, 도전성금속 분말입자 40 ~ 90%와 우레탄수지와 실리콘수지 및 폴리올레핀계수지로 구성된 군으로부터 선택된 수지 10 ~ 60%를 혼합하고, 혼합된 액상의 점도가 4,000 ~ 30,000g/cm·s 되도록 용제를 첨가하여 혼합액을 제조한다.(제1단계) 상기 도전성금속 분말입자의 종류로는 구리, 니켈, 금, 은, 아연, 주석, 알루미늄 등이며, 도전성금속 분말입자와 상기 수지를 혼합하여 만든 액상의 점도는 4,000 ~ 30,000g/cm·s가 바람직하다. 상기 용제로는 디메틸포름아마이드(dimethylformamide, DMF), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone, MEK) 등을 사용하며, 용제를 이용하여 상기 혼합액(2)의 점도를 제한하는 것이다.First, 40 to 90% of the conductive metal powder particles, 10 to 60% of the resin selected from the group consisting of urethane resins, silicone resins and polyolefin resins are mixed, and the solvent is mixed so that the mixed liquid has a viscosity of 4,000 to 30,000 g / cm · s. (First step) The conductive metal powder particles may be copper, nickel, gold, silver, zinc, tin, aluminum, or the like, and may be formed by mixing the conductive metal powder particles with the resin. The viscosity is preferably 4,000 to 30,000 g / cm · s. Dimethylformamide (DMF), methyl ethyl ketone (MEK), and the like are used as the solvent, and the solvent is used to limit the viscosity of the mixed solution (2).
두번째로, 상기 혼합액(2)을 다공질섬유 또는 중공섬유의 표면에 분산도포한다.(제2단계) 도포층의 두께(α)는 경사(1, warp)또는 위사(1, weft)의 높이를 포함하여 10㎛ ~ 75㎛가 바람직하다.Secondly, the mixed solution 2 is dispersed and coated on the surface of the porous fiber or the hollow fiber. (Second Step) The thickness α of the coating layer is used to increase the height of warp or weft of weft. 10 micrometers-75 micrometers are preferable.
그 후, 상기 혼합액(2)이 도포된 다공질섬유 또는 중공섬유를 열풍건조한다.(제3단계) 열풍건조조에서 다공질섬유 또는 중공섬유를 건조할 때에는, 60 ~ 150℃의 온도, 더 바람직하게는 80℃의 온도에서 10 ~ 30분, 더 바람직하게는 20분동안 열풍건조한다. Thereafter, the porous fiber or the hollow fiber coated with the mixed solution 2 is hot air dried. (Step 3) When drying the porous fiber or the hollow fiber in hot air drying, a temperature of 60 to 150 ° C., more preferably The hot air is dried for 10 to 30 minutes, more preferably 20 minutes at a temperature of 80 ℃.
마지막으로 건조된 다공질섬유 또는 중공섬유를 일정한 두께로 성형한다.(제4단계) 이 때에는 캘린더(calender, 수지를 일정한 두께로 연속해서 압연하여 필름 또는 시트상으로 성형하는 기계)를 이용하여 상기 혼합된 수지를 성형가공하는 것이 일반적이다. 이러한 캘린더 가공은 필름, 시트, 레더 등을 가공하기 위해 사용하는 가공방식으로 제품의 표면을 매끈하게 함과 동시에 광택을 내는 것이다. 그러나 본 발명에 의한 제4공정은, 상기 캘린더 가공방식 이외에도 나이프 가공방식 등 수지를 일정한 두께로 성형할 수 있는 모든 가공방법을 의미한다.Finally, the dried porous fibers or hollow fibers are molded to a certain thickness. (Step 4) In this case, the mixing is performed by using a calender (a machine that continuously rolls a resin to a constant thickness to form a film or sheet). It is common to mold process the resin. Such calendering is a processing method used to process films, sheets, leather, etc., to smooth and polish the surface of the product. However, the 4th process by this invention means all the processing methods which can shape | mold resin to a fixed thickness besides the said calendering method.
성형한 다공질섬유 또는 중공섬유의 상하저항 및 표면저항은 0.01Ω/㎝ ~ 10Ω/㎝이다. The up-and-down resistance and surface resistance of the molded porous fiber or the hollow fiber are 0.01 kPa / cm-10 kPa / cm.
또 다른 본 발명에 의한 다공질섬유 또는 중공섬유의 제조방법은, 우레탄수지와 실리콘수지 및 폴리올레핀계수지로 구성된 군으로부터 선택된 수지를 다공질섬유 또는 중공섬유에 분산도포하는 제1단계; 상기 수지가 도포된 다공질섬유 또는 중공섬유의 상부에 도전성금속 분말입자를 분산도포하는 제2단계; 상기 도전성금속 분말입자가 도포된 다공질섬유 또는 중공섬유를 열풍건조하는 제3단계; 및 및 상기 건조된 다공질섬유 또는 중공섬유를 일정한 두께를 가지도록 성형하는 제4단계에 의하여 제조된다.Another method for producing a porous fiber or hollow fiber according to the present invention, the first step of dispersing the resin selected from the group consisting of a urethane resin, a silicone resin and a polyolefin resin in porous fibers or hollow fibers; A second step of dispersing conductive metal powder particles on top of the porous fiber or hollow fiber to which the resin is applied; A third step of hot air drying the porous fiber or the hollow fiber coated with the conductive metal powder particles; And a fourth step of molding the dried porous fiber or the hollow fiber to have a predetermined thickness.
우선 우레탄수지와 실리콘수지 및 폴리올레핀계수지로 구성된 군으로부터 선택된 수지(3)를 다공질섬유 또는 중공섬유에 분산도포한다.(제1단계) 상기 수지(3)는 섬유의 경사(1, warp)또는 위사(1, weft)의 높이(β)만큼 도포된다. First, the resin (3) selected from the group consisting of urethane resin, silicone resin and polyolefin resin is dispersed and coated on the porous fiber or the hollow fiber. (First step) The resin 3 is warp or weft of the fiber. It is applied by the height β of (1, weft).
그 후 수지(3)가 도포된 다공질섬유 또는 중공섬유의 상부에 도전성금속 분말입자(3)를 분산도포한다.(제2단계) 도전성금속 분말입자(3)의 종류는 구리, 니켈, 금, 은, 아연, 주석, 알루미늄 등으로 상기와 동일하며, 분산도포되는 도전성금속 분말입자의 도포두께(γ)는 5㎛ ~ 70㎛이 바람직하다.Thereafter, the conductive metal powder particles 3 are dispersed and coated on top of the porous or hollow fiber to which the resin 3 is applied. (Second Step) The types of the conductive metal powder particles 3 are copper, nickel, gold, Silver, zinc, tin, aluminum and the like are the same as above, and the coating thickness (γ) of the conductive metal powder particles dispersed and coated is preferably 5 µm to 70 µm.
도전성금속 분말입자(3)가 도포된 다공질섬유 또는 중공섬유를 열풍건조한다.(제3단계) 열풍건조의 온도는 60 ~ 150℃, 더 바람직하게는 80℃의 온도에서 10 ~ 30분, 더 바람직하게는 20분동안 열풍건조한다. Hot air drying the porous fiber or hollow fiber coated with the conductive metal powder particles 3 (step 3) The temperature of the hot air drying is 10 to 30 minutes at a temperature of 60 ~ 150 ℃, more preferably 80 ℃, more Preferably, hot air is dried for 20 minutes.
건조된 다공질섬유 또는 중공섬유를 일정한 두께를 가지도록 성형한다.(제4단계) 성형의 방법은 캘린더 가공방식 이외에도 나이프 가공방식 등 수지를 일정한 두께로 성형할 수 있는 모든 가공방법을 의미한다.The dried porous fibers or hollow fibers are molded to have a certain thickness. (Fourth Step) The molding method refers to any processing method capable of molding a resin to a constant thickness, such as a knife processing method.
상기의 제조방법으로 제조된 다공질섬유 또는 중공섬유는 각종 피복제(앞치마, 가운, 임산복, 안전모 등), 가전제(전자레인지 내·외장제, 휴대폰 내·외장제, 키보드커버, 보안기 등), 전기전설제(전선피복류, 계측제장비 등) 등의 제조 등에 사용되며, 특히 휴대폰에 있어서, 휴대폰의 액정디스플레이(LCD)에 투과되는 전자파 및 정전기를 방지하기 위해 휴대폰의 접지단자와 연결하여 도전성금속 분말입자와 수지의 혼합액에 입사된 정전기 또는 전자파가 접지단자로 흐르도록 한다.Porous fiber or hollow fiber produced by the above manufacturing method is a variety of coating materials (apron, gown, maternity clothes, safety hat, etc.), home appliances (microwave oven interior / exterior, mobile phone interior / exterior, keyboard cover, security device, etc.) It is used in the manufacture of electrical legends (wire coating, measuring equipment, etc.), especially in mobile phones, by connecting with the ground terminal of mobile phones to prevent electromagnetic waves and static electricity transmitted through the liquid crystal display (LCD) of mobile phones. Electrostatic or electromagnetic waves incident on the mixed liquid of the metal powder particles and the resin flow to the ground terminal.
실시예Example
도전성금속 분말입자인 구리 55%와 우레탄수지 45%를 혼합하고, 용제 특히 디메틸포름아마이드(dimethylformamide, MDF) 5%를 혼합하여 액상의 점도가 4,000 ~ 30,000g/cm·s 되도록 혼합액을 만든 후, 상기 혼합액을 다공질섬유 또는 중공섬유의 상부에 분산도포한 뒤 열풍건조한다. 열풍건조시의 온도는 80℃이며, 건조시간은 20분이다. 열풍건조된 다공질섬유 또는 중공섬유를 카렌다방식을 이용하여 일정한 두께를 가지도록 성형함으로써, 전자파를 차폐할 수 있을 뿐만 아니라 쿠션력까지도 있는 다공질섬유 또는 중공섬유를 제조한다.55% of the conductive metal powder particles and 45% of the urethane resin were mixed, and 5% of the solvent, in particular dimethylformamide (MDF), was mixed to make a liquid mixture having a viscosity of 4,000 to 30,000 g / cm · s. The mixed solution is dispersed and coated on top of the porous fiber or the hollow fiber, followed by hot air drying. The temperature at the time of hot air drying is 80 degreeC, and a drying time is 20 minutes. The hot-air dried porous fibers or hollow fibers are molded to have a constant thickness by using a calendar method, thereby manufacturing porous fibers or hollow fibers that can shield electromagnetic waves as well as cushioning power.
상기의 구성에 따른 본 발명은, 전자파를 차폐할 수 있을 뿐만 아니라, 쿠션력도 있는 다공질섬유 또는 중공섬유를 제공할 수 있다. 본 발명에 의한 도전성이 있는 다공질섬유 또는 중공섬유의 제조공정은 간이하며, 전자파차폐 효과 및 쿠션력까지도 뛰어나, 각종 피복제(앞치마, 가운, 임산복, 안전모 등), 가전제(전자레인지 내·외장제, 휴대폰 내·외장제, 키보드커버, 보안기 등), 전기전설제(전선피복류, 계측제장비 등) 등의 제조 등 광범위하게 사용될 수 있다. The present invention according to the above configuration, can not only shield the electromagnetic wave, but also provide a porous fiber or hollow fiber having a cushioning force. The manufacturing process of the conductive porous fiber or the hollow fiber according to the present invention is simple, and also has excellent electromagnetic shielding effect and cushioning power, various coating materials (apron, gown, maternity clothes, safety hat, etc.), home appliances (in the microwave oven) It can be widely used in the manufacture of exterior agent, mobile phone interior / exterior agent, keyboard cover, security device, etc.), electrical legend agent (wire coating, measuring equipment, etc.).
도1은 본 발명의 제조방법에 관한 공정도이다.1 is a process chart related to the manufacturing method of the present invention.
도2는 도1의 방법에 의해 제조된 섬유의 단면확대도이다.FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the fiber produced by the method of FIG.
도3는 본 발명의 또 다른 제조방법에 관한 공정도이다.3 is a process chart related to another manufacturing method of the present invention.
도4는 도3의 방법에 의해 제조된 섬유의 단면확대도이다.4 is an enlarged cross-sectional view of the fiber produced by the method of FIG.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 경사 또는 위사1: warp or weft
2 : 혼합액2: mixed liquid
3 : 수지3: resin
4 : 도전성금속 분말입자4: conductive metal powder particles
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| KR100508309B1 (en) | 2005-08-17 |
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