KR20100108976A - Aramid pulp and method for manufacturing the same - Google Patents

Aramid pulp and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR20100108976A
KR20100108976A KR1020090027320A KR20090027320A KR20100108976A KR 20100108976 A KR20100108976 A KR 20100108976A KR 1020090027320 A KR1020090027320 A KR 1020090027320A KR 20090027320 A KR20090027320 A KR 20090027320A KR 20100108976 A KR20100108976 A KR 20100108976A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aramid
waste
short fibers
pulp
prepared
Prior art date
Application number
KR1020090027320A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101256706B1 (en
Inventor
한인식
Original Assignee
주식회사 코오롱
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 코오롱 filed Critical 주식회사 코오롱
Priority to KR1020090027320A priority Critical patent/KR101256706B1/en
Publication of KR20100108976A publication Critical patent/KR20100108976A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101256706B1 publication Critical patent/KR101256706B1/en

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H13/00Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
    • D21H13/10Organic non-cellulose fibres
    • D21H13/20Organic non-cellulose fibres from macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H13/26Polyamides; Polyimides
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C5/00Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
    • D21C5/02Working-up waste paper
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/02Washing ; Displacing cooking or pulp-treating liquors contained in the pulp by fluids, e.g. wash water or other pulp-treating agents
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/18De-watering; Elimination of cooking or pulp-treating liquors from the pulp
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21DTREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D1/00Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
    • D21D1/20Methods of refining
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/46Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/54Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen
    • D21H17/55Polyamides; Polyaminoamides; Polyester-amides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

PURPOSE: An aramid pulp and a manufacturing method thereof are provided to reduce aramid manufacturing costs and environmental contamination by removing waste material processing costs by recycling waste dope and waste filament. CONSTITUTION: An aramid pulp is manufactured by using a chopped fiber. The waste aramid fiber is manufactured from the aramid waste dope. The aramid pulp has the cross sectional deviation of 3-100% and freeness of 300-400ml. A waste aramid single fiber is manufactured. The waste aramid single fiber is washed. The washed waste aramid single fiber is dispersed into the water. A slurry is manufactured and the slurry is fibrillated. A spinning dope is spun by using a spinneret(10) after a spinning process. A filament is formed by solidifying it in a coagulation bath after passing through an air gap.

Description

아라미드 펄프 및 그 제조방법{Aramid pulp and method for manufacturing the same}Aramid pulp and method for manufacturing the same

본 발명은 아라미드 펄프 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 아라미드 펄프를 제조함에 있어 방사공정 및 제사공정 과정에서 발생되는 다량의 폐도프와 절사된 필라멘트와 장시간 사용되어 폐기된 원사, 원단 및 부직포 등을 재활용하여 아라미드 펄프를 제조하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to aramid pulp and a method for manufacturing the same, specifically, in the manufacture of aramid pulp, a large amount of waste dope and cut filaments generated during the spinning and weaving process and the yarn, fabric and nonwoven fabric discarded for a long time And the like to recycle aramid pulp.

섬유질 및 비섬유질 보강재는 마찰 제품, 밀봉 제품 및 기타 플라스틱 또는 고무 제품에서 다년간 사용되어 왔다. 이러한 보강재는 전형적으로 높은 내마모성 및 내열성을 나타내야 한다.Fibrous and nonfibrous reinforcements have been used for many years in friction products, seal products and other plastic or rubber products. Such reinforcements typically should exhibit high wear and heat resistance.

섬유질 보강재로서는 석면 섬유가 일반적으로 사용되어 왔으나 인체에 해로운 것으로 밝혀져 그 사용이 금지되고 있다. 따라서, 다양한 석면 섬유의 대체물이 제안되고 있고, 그 중에서 가장 주목받는 것 중의 하나가 아라미드 섬유를 이용하여 제조된 아라미드 펄프이다. 아라미드 펄프는 다양한 물품의 보강재로 사용되는데, 예를 들면 브레이크 패드, 클러치, 가스켓 등의 보강재로 널리 사용되고 있다.Asbestos fibers have been generally used as fibrous reinforcing materials, but have been found to be harmful to humans, and their use is prohibited. Therefore, alternatives to various asbestos fibers have been proposed, and one of the most noticed among them is aramid pulp made using aramid fibers. Aramid pulp is used as a reinforcement for various articles, for example, widely used as a reinforcement for brake pads, clutches, gaskets and the like.

일반적으로, 아라미드 섬유로 통칭되는 전방향족 폴리아미드 섬유는, 벤젠 고리들이 아미드기(-CONH)를 통해 직선적으로 연결된 구조를 갖는 파라계 아라미드 섬유와 그렇지 않은 메타계 아라미드 섬유를 포함한다. 파라계 아라미드 섬유는 고강도, 고탄성, 저수축 등의 우수한 특성을 가지고 있는데, 5㎜ 정도 굵기의 가느다란 실로 2톤의 자동차를 들어올릴 정도의 막강한 강도를 가지고 있어 방탄 용도로 사용될 뿐만 아니라, 우주항공 분야의 첨단 산업에서 다양한 용도로 사용되고 있다. 또한, 아라미드 섬유는 500℃이상에서 검게 탄화하므로 고내열성이 요구되는 분야에서도 각광을 받고 있다. Generally, wholly aromatic polyamide fibers, collectively referred to as aramid fibers, include para-aramid fibers and meta-aramid fibers having a structure in which the benzene rings are connected linearly through an amide group (-CONH). Para-aramid fibers have excellent properties such as high strength, high elasticity, and low shrinkage.The thin aramid fibers are 5mm thick and have a strong strength enough to lift 2 tons of cars. It is used for various purposes in the high-tech industry. In addition, aramid fibers are carbonized at 500 ° C or higher, and thus are attracting attention in fields requiring high heat resistance.

아라미드 섬유는 방향족 디아민과 방향족 디에시드 할라이드를 N-메틸-2-피롤리돈을 포함하는 중합용매 중에서 중합시킴으로써 전방향족 폴리아미드 중합체를 제조하는 공정, 이 중합체를 농황산 용매에 용해시켜 방사도프를 제조하는 공정, 상기 방사도프를 방사구금을 통해 방사한 후 방사물을 비응고성 유체 및 응고욕조를 순차적으로 거치도록 함으로써 필라멘트를 제조하는 공정, 및 상기 필라멘트를 수세, 및 건조하는 공정을 거쳐 제조된다.Aramid fiber is a process for producing a wholly aromatic polyamide polymer by polymerizing an aromatic diamine and an aromatic dieside halide in a polymerization solvent containing N-methyl-2-pyrrolidone, dissolving this polymer in a concentrated sulfuric acid solvent to prepare a spinning dope After the step of spinning through the spin dope through the spinneret to pass through the non-coagulant fluid and the coagulation bath sequentially to produce a filament, and the step of washing and drying the filament is produced.

한편, 아라미드 펄프는 통상적인 방법에 의해 제조된 아라미드 필라멘트를 이용하여 제조되어 왔는데, 더욱 구체적으로는, 아라미드 단섬유(chopped fiber)를 두 개의 회전 디스크 사이에서 수중에서 밀링하여 피브릴화 섬유를 형성한 다음 탈수함으로써 펄프를 제조하는 습식 피브릴화 방법, 또는 아라미드 섬유를 회전 커터와 스크린 사이에서 건식 밀링하여 펄프를 제조하는 건식 피브릴화 방법에 의해 제조된다.Aramid pulp, on the other hand, has been prepared using aramid filaments prepared by conventional methods, more specifically, aramid chopped fibers are milled in water between two rotating disks to form fibrillated fibers. And then by a hydrofibrillation method for producing pulp by dehydration, or a dry fibrillation method for dry pulp by dry milling aramid fibers between a rotary cutter and a screen.

그러나, 상기 아라미드 필라멘트를 제조하는 공정 중에 아라미드 폐도프 및 절사된 필라멘트인 폐사가 다양 발생하고 있는데, 종래에는 상기 아라미드 폐도프 및 폐사를 재활용할 방법이 없어 그대로 버리는 실정이었다.However, a variety of aramid waste dope and the cut filament mortality occurs during the process for producing the aramid filament, conventionally there was no way to recycle the aramid waste dope and the yarn as it was discarded as it is.

또한, 아라미드 필라멘트를 이용하여 다양한 분야에 적용되어 장시간 사용한 후 버려지는 원단, 부직포, 케이블과 같은 폐아라미드는 점차 발생량이 많아지고 있고, 종래에는 이와 같은 폐아라미드를 재활용할 수 있는 방법이 없어 그대로 버려지는 실정이어서, 심각한 환경문제를 발생시켜왔다.In addition, waste aramids such as fabrics, non-woven fabrics, and cables that are discarded after a long time by using aramid filaments and used for a long time are increasingly generated, and conventionally, there is no way to recycle such waste aramids. Has been causing serious environmental problems.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명은 아라미드 필라멘트를 제조하는 공정 중에 발생하는 폐도프 및 폐필라멘트와 제품에 사용 후 버려지는 다량의 폐아라미드를 폐기처분하지 않고 이를 재활용하는 한편, 업계에서 요구하고 있는 우수한 물성을 갖는 아라미드 펄프 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.The present invention was derived to solve the above problems, the present invention is to recycle the waste dope and waste filaments generated during the process of manufacturing the aramid filament and a large amount of waste aramid discarded after use in the product without disposal On the other hand, it aims at providing the aramid pulp which has the outstanding physical property calculated | required by the industry, and its manufacturing method.

상기의 목적을 달성하고자 본 발명은, 폐아라미드 단섬유를 이용하여 제조하되, 상기 폐아라미드 단섬유는 아라미드 폐도프(waste dope)로부터 제조하고 상기 폐아라미드 단섬유를 이용하여 제조된 아라미드 펄프는 단면적의 편차가 3~100%이고 여수도가 300~400㎖인 것을 특징으로 하는 아라미드 펄프를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is prepared using waste aramid short fibers, the waste aramid short fibers are prepared from aramid waste dope (waste dope) and aramid pulp prepared using the waste aramid short fibers cross-sectional area Aramid pulp is characterized in that the deviation of 3 to 100% and the degree of freedom is 300 to 400ml.

또 다른 본 발명은, 폐아라미드 단섬유를 이용하여 제조하되, 상기 폐아라미드 단섬유는 재생된 아라미드로부터 제조하고 상기 폐아라미드 단섬유를 이용하여 제조된 아라미드 펄프는 이물질의 함량이 5중량% 이하이고 여수도가 300~400㎖인 것을 특징으로 하는 아라미드 펄프에 관한 것이다.Another invention is prepared using waste aramid short fibers, wherein the waste aramid short fibers are prepared from recycled aramid and the aramid pulp prepared using the waste aramid short fibers has a content of foreign matter less than 5% by weight It relates to an aramid pulp, characterized in that the degree of freedom is 300-400 ml.

한편, 본 발명의 상기 재생된 아라미드는 절사된 필라멘트, 폐원사, 폐원단 및 폐부직포일 수 있다.On the other hand, the recycled aramid of the present invention may be cut filament, waste yarn, waste fabric and waste nonwoven fabric.

또한, 본 발명은 상기 폐기된 아라미드 단섬유와 통상의 아라미드 필라멘트로부터 제조된 아라미드 단섬유가 혼합되어 만들 수 있다.In addition, the present invention can be made by mixing the discarded aramid short fibers and aramid short fibers prepared from a conventional aramid filament.

본 발명의 다른 측면에서는, 폐아라미드 단섬유를 제조하는 단계;와In another aspect of the invention, the step of preparing the waste aramid short fibers; and

상기 폐아라미드 단섬유를 세정하는 단계;와 상기 세정된 폐아라미드 단섬유를 물에 분산시켜 슬러리를 제조하는 해리단계;와 상기 슬러리를 피브릴화시키는 고해단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아라미드 펄프의 제조방법을 제공한다.Washing the waste aramid short fibers; and dissociating the washed waste aramid short fibers in water to prepare a slurry; and preparing aramid pulp comprising a beating step of fibrillating the slurry. Provide a method.

한편, 본 발명은 폐도프(waste dope)로부터 상기 폐아라미드 단섬유 제조하는 경우, 상기 폐도프를 분쇄하여 단섬유를 제조한 후 상기 분쇄된 폐아라미드 단섬유를 중화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the present invention may further comprise the step of neutralizing the pulverized waste aramid short fibers after the pulverized waste dope to manufacture the short aramid short fibers from the waste dope (waste dope) to produce a short fiber. .

또한, 본 발명은 재생된 아라미드로부터 상기 폐아라미드 단섬유를 제조하는 경우 상기 세정 단계는, 계면활성제가 포함된 세정액에 상기 폐아라미드 단섬유를 투입하는 단계;와 세정액을 교반하면서 상기 세정부의 내부에 공기를 분출시켜 세정하는 단계;와 상기 세정이 완료되면 세정액을 배출하고 수세하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention is to prepare the waste aramid short fibers from the recycled aramid, the washing step, the step of injecting the waste aramid short fibers into the cleaning solution containing a surfactant; and the inside of the cleaning unit while stirring the cleaning solution The step of cleaning the air by blowing to the; and when the cleaning is completed may include the step of draining and washing the washing liquid.

또한, 본 발명은 상기 고해단계 후에 상기 피브릴화된 슬러리로부터 초지를 만드는 단계와, 상기 초지로부터 수분을 제거하고 건조하는 단계 및 상기 건조된 초지를 다수의 조각들로 파쇄하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further comprise the step of making paper from the fibrillated slurry after the beating step, removing and drying moisture from the paper and crushing the dried paper into a plurality of pieces. Can be.

더불어, 본 발명은 상술한 각 단계에서 통상의 아라미드 필라멘트로부터 제조된 아라미드 단섬유를 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, the present invention can be used by mixing the aramid short fibers prepared from conventional aramid filament in each step described above.

본 발명에 따르면, 상기 폐아라미드를 이용하여 아라미드 펄프를 제조함으로써, 제조 공정 중에서 버려지는 폐기물을 재활용함으로써 처리비용을 생략할 수 있 고 저렴한 아라미드 펄프를 제조할 뿐만 아니라, 환경오염도 줄일 수 있다. According to the present invention, by producing the aramid pulp by using the waste aramid, it is possible to omit the treatment cost by recycling the waste discarded in the manufacturing process, and to prepare a cheap aramid pulp, as well as to reduce the environmental pollution.

본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변경 및 변형을 모두 포함한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the invention includes all modifications and variations that fall within the scope of the invention as set forth in the claims and their equivalents.

본 명세서에서 사용되는 용어인 '재생된 아라미드'는 절사된 아라미드 필라멘트, 사용된 케이블, 원단, 부직포 등을 재활용하여 사용하는 아라미드를 의미한다.As used herein, the term 'regenerated aramid' refers to aramid used by recycling cut aramid filaments, used cables, fabrics, nonwoven fabrics, and the like.

이하에서는, 본 발명의 아라미드 펄프 및 그 제조방법의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the aramid pulp of the present invention and a method for producing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 아라미드 필라멘트를 제조하기 위한 방향족 폴리아미드 중합체는 아래에서 기술되는 방법으로 제조한다. First, aromatic polyamide polymers for preparing aramid filaments are prepared by the method described below.

유기용매에 무기염을 첨가하여 중합용매를 제조한다. 상기 유기용매로는 아미드계 유기용매, 우레아계 유기용매, 또는 이들의 혼합 유기용매를 이용할 수 있으며, 그 구체적인 예로는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N, N‘-디메틸아세트아미드(DMAc), 헥사메틸포스포아미드(HMPA), N, N, N', N'-테트라메틸 우레아(TMU), N, N-디메틸포름아미드(DMF) 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. An inorganic salt is added to the organic solvent to prepare a polymerization solvent. As the organic solvent, an amide organic solvent, a urea organic solvent, or a mixed organic solvent thereof may be used. Specific examples thereof include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, and N'-dimethylacetate. Amide (DMAc), hexamethylphosphoramide (HMPA), N, N, N ', N'-tetramethyl urea (TMU), N, N-dimethylformamide (DMF) or mixtures thereof.

다음, 상기 제조된 중합용매에 방향족 디아민을 용해시켜 혼합용액을 제조한다. 방향족 디아민의 구체적인 예는 파라-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노비페닐, 2,6-나프탈렌디아민, 1,5-나프탈렌디아민 또는 4,4'-디아미노벤즈아닐라이드를 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Next, an aromatic diamine is dissolved in the prepared polymerization solvent to prepare a mixed solution. Specific examples of aromatic diamines include para-phenylenediamine, 4,4'-diaminobiphenyl, 2,6-naphthalenediamine, 1,5-naphthalenediamine or 4,4'-diaminobenzanilide. However, the present invention is not limited thereto.

이어서, 상기 혼합용액을 교반하면서 상기 혼합용액에 방향족 디에시드 할라이드를 소정량 첨가하여 예비중합시킨다. 방향족 디에시드 할라이드의 구체적인 예로는 테레프탈로일 디클로라이드, 4,4'-벤조일 디클로라이드, 2,6-나프탈렌디카복실산 디클로라이드 또는 1,5-나프탈렌디카복실산 디클로라이드를 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Subsequently, while stirring the mixed solution, a predetermined amount of aromatic dieside halide is added to the mixed solution to prepolymerize. Specific examples of aromatic dieside halides include, but are not limited to, terephthaloyl dichloride, 4,4'-benzoyl dichloride, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid dichloride or 1,5-naphthalenedicarboxylic acid dichloride. It doesn't happen.

예비중합공정을 완료한 후, 0 ~ 10℃ 상태로 온도를 낮추고 상기 예비 중합체에 방향족 디에시드 할라이드를 추가로 첨가하여 최종 중합체를 제조한다.After the completion of the prepolymerization process, the temperature is lowered to 0 to 10 ° C. and an aromatic dieside halide is further added to the prepolymer to prepare a final polymer.

중합공정에 의해 얻어지는 방향족 폴리아미드 중합체의 구체적인 예는, 폴리(파라페닐렌테레프탈-아미드: PPD-T), 폴리(4,4'-벤즈아닐라이드 테레프탈아미드), 폴리(파라페닐렌-4,4'-비페닐렌-디카복실산 아미드) 또는 폴리(파라페닐렌-2,6-나프탈렌디카복실산 아미드)를 들 수 있다. Specific examples of the aromatic polyamide polymer obtained by the polymerization step include poly (paraphenylene terephthal-amide: PPD-T), poly (4,4'-benzanilide terephthalamide), poly (paraphenylene-4, 4'-biphenylene-dicarboxylic acid amide) or poly (paraphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic acid amide).

이어서, 중합반응 중에 생성된 산을 알칼리 화합물을 이용하여 중화시킨다. Subsequently, the acid produced during the polymerization reaction is neutralized with an alkali compound.

중합반응을 거쳐 얻어진 방향족 폴리아미드 중합체는 빵가루같은 형태로 존재하기 때문에 상기 방향족 폴리아미드 용액의 유동성이 좋지 못하다. 따라서, 그 유동성 향상을 위해서 상기 방향족 폴리아미드 용액에 물을 첨가하여 슬러리로 만든 상태에서 이후 공정을 진행하는 것이 바람직하다. 한편, 방향족 폴리아미드 중합체 슬러리(slurry)를 만들 때 알칼리 화합물을 용해시킨 물을 사용함으로써 상기 중화공정을 동시에 진행할 수도 있다. Since the aromatic polyamide polymer obtained through the polymerization reaction is present in the form of bread crumb, the flowability of the aromatic polyamide solution is poor. Therefore, in order to improve the fluidity, it is preferable to proceed with the subsequent process in the state of making the slurry by adding water to the aromatic polyamide solution. On the other hand, when the aromatic polyamide polymer slurry is made, the neutralization process may be simultaneously performed by using water in which the alkali compound is dissolved.

이어서, 중화공정에 의해 산이 제거된 방향족 폴리아미드 중합체를 분쇄한다. 이어서, 분쇄된 방향족 폴리아미드 중합체로부터 중합용매를 추출한다. Subsequently, the aromatic polyamide polymer from which the acid is removed by the neutralization step is pulverized. Next, the polymerization solvent is extracted from the pulverized aromatic polyamide polymer.

다음, 추출공정 후 잔류하는 물을 탈수하고, 그 후 건조 공정을 거쳐 방향족 폴리아미드 중합체 제조를 완성한다. Next, the remaining water after the extraction step is dehydrated, and then the drying process is completed to complete the production of the aromatic polyamide polymer.

위와 같이 제조된 방향족 폴리아미드 중합체를 97 내지 100%의 농도를 갖는 농황산 용매에 용해시켜 방사도프(spinning dope)를 제조한다. 상기 농황산 대신에 클로로 황산이나 플루오로황산 등도 사용될 수 있다. Spinning dope is prepared by dissolving the aromatic polyamide polymer prepared as above in a concentrated sulfuric acid solvent having a concentration of 97 to 100%. Instead of the concentrated sulfuric acid, chloro sulfuric acid, fluoro sulfuric acid and the like may also be used.

다음으로, 도 1에 나타낸 바와 같이 아라미드 필라멘트를 제조하는 공정을 설명한다.Next, as shown in FIG. 1, the process of manufacturing an aramid filament is demonstrated.

상기 방사도프를 방사구금(10)(spinneret)을 이용하여 방사(spinning)한 후 에어 갭(air gap)을 거쳐 응고조(20)(coagulation bath) 내에서 응고시킴으로써 필라멘트(filament)를 형성한다.The spinning dope is spinned using a spinneret 10 and then filaments are formed by coagulation in a coagulation bath 20 through an air gap.

이어서, 얻어진 필라멘트에 잔존하는 황산을 제거한다. Next, sulfuric acid remaining in the obtained filament is removed.

필라멘트에 잔존하는 황산은 물, 또는 물과 알칼리 용액의 혼합용액을 이용한 수세공정을 통해 제거될 수 있다. 상기 수세 공정은 다단계로 수행할 수도 있는데, 예를 들면, 황산을 함유한 필라멘트를 가성소다 수용액이 담긴 제1수세조(30)에서 1차 수세하고, 이어서 제1수세조(30)보다 더 묽은 가성소다 수용액이 담긴 제2수세조(40)에서 2차 수세를 한다. Sulfuric acid remaining in the filament may be removed through a washing process using water or a mixed solution of water and an alkaline solution. The washing process may be carried out in a multi-step process, for example, first washing the filament containing sulfuric acid in the first washing tank 30 containing the aqueous solution of caustic soda, and then thinner than the first washing tank 30 The second washing in the second washing tank 40 containing the aqueous solution of caustic soda is.

이어서, 필라멘트에 잔류하는 수분을 제거하기 위한 건조공정이 건조부(50) 에서 수행되고, 건조가 완료된 필라멘트를 와인더(60)로 감는다.Subsequently, a drying process for removing moisture remaining in the filament is performed in the drying unit 50, and the dried filament is wound by the winder 60.

본 발명의 폐아라미드 단섬유는 다양한 재료로부터 제조할 수 있는데, 예를 들어 방사 및 제사 공정 중에 발생하는 폐도프와 절사된 필라멘트를 사용하거나, 장시간 사용된 케이블, 원단, 부직포 등을 재활용할 수 있다.The waste aramid short fibers of the present invention can be prepared from a variety of materials, for example, waste doped and cut filaments generated during the spinning and weaving process can be used, or cables, fabrics, nonwoven fabrics, etc. used for a long time can be recycled. .

방사 공정 과정에서는 방사구금을 통하여 버려지는 다량의 폐도프(waste dope)가 발생한다. 상기 폐도프는 황산을 포함하고 있으므로 유해 산업 폐기물의 일종으로 분류되어 반드시 엄격한 규정에 의해 폐기되어야 한다. 따라서, 상기 폐도프를 폐기처리하는데 막대한 비용이 필요로 하고, 폐기처리하는 과정에서 환경을 오염시켜 왔다.In the spinning process, a large amount of waste dope is thrown out through the spinneret. Since the waste dope contains sulfuric acid, it is classified as a hazardous industrial waste and must be disposed of according to strict regulations. Therefore, enormous cost is required to dispose of the waste dope and it has contaminated the environment in the process of disposal.

이에 따라, 본 발명은 상기 폐도프를 종래와 같이 폐기처리하지 않고 이를 재활용하여 아라미드 펄프를 제조하는데 이용하고자 한다.Accordingly, the present invention intends to use the waste dope to produce aramid pulp by recycling it without waste disposal as in the prior art.

또한, 상기 제사 공정을 실시하는 경우, 공정 불안정에 의해 절사된 필라멘트인 폐사가 다량 발생하게 된다. 상기 폐사 역시 폐도프와 마찬가지로 종래에는 폐기처분하여 왔다.In addition, in the case of performing the weaving process, a large amount of dead sand, which is a filament cut by process instability, is generated. The waste sand has also been disposed of in the past like waste dope.

본 발명은 폐도프를 재활용하여 아라미드 펄프를 제조하기 위해 먼저, 큰 덩어리 상태인 폐도프를 분쇄기를 사용하여 평균 10g 정도의 작은 크기로 분쇄한다. 만일 본 발명과 같이 폐도프를 작게 분쇄하지 않고 큰 덩어리 형태로 사용한다면, 해리 공정에서 분산이 원활히 진행하지 않고 이에 따라, 해리 공정에서 피브릴화가 원활하게 이루어지지 않게 된다.In the present invention, in order to recycle the waste dope to produce aramid pulp, first, the waste dope in a large agglomerate state is pulverized to an average size of about 10 g using a grinder. If the waste dope is used in the form of a large mass without pulverizing small as in the present invention, the dispersion does not proceed smoothly in the dissociation process, and thus, the fibrillation does not occur smoothly in the dissociation process.

한편, 상기 분쇄된 폐도프는 가성소다 수용액 등을 이용하여 중화하는 것이 바람직하다. 상기 폐도프에는 97% 정도의 고농도 황산을 포함하고 있기 때문에 상 기 상태로 공정을 진행한다면, 공정 중 사용하는 기계장치를 부식시켜 기계수명을 단축시키게 된다. 또한, 최종 제품인 아라미드 펄프가 황산이 다량 포함하고 있는 경우, 아라미드 중합체의 분자량이 서서히 저하되어 제품의 물성을 떨어뜨리게 된다.On the other hand, the pulverized waste dope is preferably neutralized using an aqueous solution of caustic soda. Since the waste dope contains a high concentration of sulfuric acid of about 97%, if the process is carried out in the above state, the mechanical life used during the process is corroded to shorten the life of the machine. In addition, when the aramid pulp, which is the final product, contains a large amount of sulfuric acid, the molecular weight of the aramid polymer is gradually lowered, thereby deteriorating the physical properties of the product.

그리고, 절사된 필라멘트 등은 로터리 커터(rotary cutter)(미도시)를 이용하여 절단함으로써 약 3 내지 10㎜의 길이를 갖는 폐아라미드 단섬유(1)를 제조한다. 폐아라미드 단섬유(1)의 길이는 로터리 커터의 블레이드(blade) 간격을 조절함으로써 조절될 수 있다.Then, the cut filaments and the like are cut by using a rotary cutter (not shown) to produce the waste aramid short fibers 1 having a length of about 3 to 10 mm. The length of the waste aramid short fibers 1 can be adjusted by adjusting the blade spacing of the rotary cutter.

또한, 본 발명은 장시간 사용하여 버려지는 원단, 케이블, 부직포 등의 재생된 아라미드를 절단 또는 연마하여 폐아라미드 단섬유(1)를 제조할 수 있다.In addition, the present invention can produce the waste aramid short fibers (1) by cutting or grinding recycled aramid, such as fabric, cable, nonwoven fabric discarded for a long time.

다음으로, 본 발명은 도 2에 도시한 바와 같이 폐아라미드 단섬유로부터 아라미드 펄프를 제조할 수 있는데, 세정 공정, 해리 공정, 고해 공정, 초지형성 공정 및 수분제거 공정, 파쇄 공정 및 포장 공정 등을 포함하여 실시함으로써 제조할 수 있다. Next, the present invention can produce aramid pulp from waste aramid short fibers as shown in Figure 2, washing process, dissociation process, beating process, papermaking process and water removal process, crushing process and packaging process, etc. It can manufacture by including.

먼저, 세정 공정을 상세히 설명하면, 상술한 바와 같이 제조된 아라미드 단섬유를 세정액(111)이 담긴 세정조(110)에 투입하게 된다. 만일, 폐도프로부터 제조된 폐아라미드 단섬유를 이용하는 경우, 가성 소다 수용액을 이용하여 중화 및 수세를 실시하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 세정 공정은 계면활성제가 포함된 세정액(111)을 사용하여, 상온 이상에서 교반하면서 세정하는 것이 바람직할 수 있다.First, the washing process will be described in detail. The aramid short fibers prepared as described above are introduced into the washing tank 110 containing the washing liquid 111. If the waste aramid short fibers prepared from waste dope are used, it may be preferable to neutralize and wash with caustic soda aqueous solution. In the cleaning process, it may be preferable to use a cleaning solution 111 containing a surfactant to clean the solution while stirring at room temperature or higher.

한편, 방탄 제품과 같은 재생된 아라미드로부터 제조된 폐아라미드 단섬유(1)는 다양한 종류의 이물질이 다량 함유되어 있을 수 있다. 만일, 상기 이물질이 다량 함유된 상태로 해리 및 고해 공정을 실시하는 경우 피브릴화가 원활하게 이루어지지 않아 제조된 아라미드 펄프의 물성은 업계에 요구에 못 미치게 된다. 이에 따라, 본 발명에서는 도 3의 일 실시예와 같이 세정을 실시하는 것이 바람직할 수 있다.On the other hand, the waste aramid short fibers (1) made from recycled aramid such as bulletproof products may contain a large amount of various kinds of foreign matter. If the dissociation and beating process is carried out in a state in which the foreign matter is contained in a large amount, the fibrillation may not be performed smoothly, and thus the physical properties of the manufactured aramid pulp may not meet the demands of the industry. Accordingly, in the present invention, it may be preferable to perform cleaning as in the embodiment of FIG. 3.

도 3에 도시한 바와 같이 세정액(111)이 담긴 세정조(110)에 폐아라미드 단섬유(1)들을 투입하고, 모터와 연결된 회전날개가 회전시켜 세정액(111)이 폐아라미드 단섬유에 충분히 충돌하도록 교반한다. 이때, 공기펌프와 같은 공기발생부(130)를 통해 발생한 공기를 공기유입구(131)를 통해 세정조(110) 내부에 투입시켜, 다량의 거품이 발생하게 하여 폐아라미드 단섬유에 부착된 이물질을 보다 원활하게 제거시킨다. As shown in FIG. 3, the waste aramid short fibers 1 are introduced into the washing tank 110 containing the cleaning liquid 111, and a rotary blade connected to the motor rotates to sufficiently clean the waste aramid short fibers. Stir to At this time, the air generated through the air generating unit 130 such as an air pump is introduced into the cleaning tank 110 through the air inlet 131, so that a large amount of bubbles are generated to remove foreign substances attached to the waste aramid short fibers. Remove more smoothly

한편, 상기 공기유입구(131)는 상기 세정조(110) 내부에 설치하여 공기를 세정액(111)에 부여하게 된다. 이때의 공기유입량은 폐아라미드 단섬유 대비 초당 20~80 부피%로 공급되도록 조절하는 것이 바람직하다. 공기유입량이 상기 범위보다 적은 경우 거품의 발생량이 적어 세정 효과가 떨어지게 되고, 공기유입량이 너무 많은 경우 지나친 거품으로 인해 세정 효과가 오히려 떨어지게 된다. On the other hand, the air inlet 131 is installed in the cleaning tank 110 to impart air to the cleaning liquid 111. At this time, the air inlet is preferably adjusted to be supplied at 20 to 80% by volume per second compared to the short aramid fibers. When the air inflow amount is less than the above range, the amount of bubbles generated is low, the cleaning effect is reduced, and when the air inflow amount is too large, the cleaning effect is rather deteriorated due to excessive foam.

상기 세정액(111)의 온도는 30~90℃가 바람직하다. 온도가 너무 낮은 경우 이물질을 분해하고 제거시키는 속도가 느려 세정효과가 떨어지게 되고, 온도가 너무 높은 경우 세정효과는 크지 않는 반면 에너지 비용만 증가하게 된다.As for the temperature of the said washing | cleaning liquid 111, 30-90 degreeC is preferable. If the temperature is too low, the speed of decomposing and removing foreign matters is slow, and the cleaning effect is reduced. If the temperature is too high, the cleaning effect is not large, but only the energy cost is increased.

상기 세정액(111)은 계면활성제를 포함하고 있는데, 상기 계면활성제는 비이온계, 양이온계 및 음이온계 모두 사용이 가능한데, 본 발명에서는 어느 것을 사용하여도 무방하지만, 세정효율 측면에서 음이온계 및 양이온계의 계면활성제를 사용하는 것이 보다 바람직할 수 있다.The cleaning liquid 111 includes a surfactant, and the surfactant may be used in all of the nonionic, cationic and anionic systems, but may be used in the present invention, but in terms of cleaning efficiency, anionic and cation may be used. It may be more desirable to use surfactants of the type.

상기 세정이 완료되면 세정액(111)을 배출시킨 후 수세를 수행한다.After the cleaning is completed, the washing liquid 111 is discharged and washed with water.

다음으로, 세정 공정이 끝나면 상기 폐아라미드 단섬유를 해리부(200)에서 물에 분산시켜 균질한 슬러리를 제조한다. 상기 해리 공정은 상온보다 높은 온도에서 진행하는 것이 바람직하다. 상기 해리 공정이 완료되면 폐아라미드 단섬유들은 각각 분리되어 분산되게 된다. 상기 슬러리에서 아라미드 단섬유의 농도는 2.0% 내외가 바람직하다.Next, after the cleaning process, the waste aramid short fibers are dispersed in water in the dissociation unit 200 to prepare a homogeneous slurry. The dissociation step is preferably carried out at a temperature higher than room temperature. When the dissociation process is completed, waste aramid short fibers are separated and dispersed, respectively. The concentration of short aramid fibers in the slurry is preferably about 2.0%.

상기 해리 공정에 의해 아라미드 슬러리가 형성되면, 상기 아라미드 슬러리를 고해부(300)로 보내어 슬러리에 포함된 아라미드 단섬유들을 두들겨 피는 고해(refining) 공정을 실시한다. 상기 고해부(300)에는 리파이너(refiner)가 설치되어 있어 슬러리에 미분산된 아라미드 단섬유들을 분리할 뿐만 아니라, 절단 및 피브릴화(fibrillate)한다.When the aramid slurry is formed by the dissociation process, the aramid slurry is sent to the beating part 300 to perform a refining process of tapping short aramid fibers contained in the slurry. A refiner (refiner) is installed in the high portion 300 to separate the undispersed aramid short fibers in the slurry, as well as to cut and fibrillate.

한편, 고해 공정은 아라미드 펄프의 여수도(캐나다 표준 여수도: Canadian Standard Freeness)를 결정하는 중요한 공정 중 하나이다. 왜냐하면, 고해 공정을 통한 아라미드 단섬유의 피브릴화 정도에 따라 아라미드 펄프의 여수도에 큰 차이를 나타내기 때문이다. 즉, 피브릴화 정도가 우수하면 펄프의 여수도가 낮아지게 되는데, 이는 아라미드 펄프의 분산성이 우수함을 의미한다. 반면, 피브릴화 정도 가 나쁘면 펄프의 여수도가 높게 되는데, 이는 아라미드 펄프의 분산성이 열악함을 의미한다. The beating process, on the other hand, is one of the important processes for determining the freeness (Canada Standard Freeness) of aramid pulp. This is because the degree of fibrillation of the aramid short fibers through the beating process shows a great difference in the degree of freedom of the aramid pulp. That is, if the degree of fibrillation is excellent, the freeness of the pulp is lowered, which means that the aramid pulp has excellent dispersibility. On the other hand, if the degree of fibrillation is poor, the degree of freeness of the pulp is high, which means that the aramid pulp has poor dispersibility.

본 발명의 폐도프로부터 제조된 폐아라미드 단섬유는, 통상적인 방사공정을 거쳐 권취한 아라미드 필라멘트로 제조한 아라미드 단섬유보다 배향결정화가 떨어져 피브릴화가 용이하게 생성되지 않는다.The waste aramid short fibers prepared from the waste dope of the present invention are less oriented in crystallization than the aramid short fibers made of the aramid filament wound through the usual spinning process, so that fibrillation is not easily produced.

따라서, 보다 가혹한 조건에서 고해 공정을 실시하거나, 여러 번 고해 공정을 반복해서 실시하는 것이 바람직할 수 있다. Therefore, it may be desirable to perform the beating process under more severe conditions, or to repeat the beating process several times.

다음으로, 고해 공정을 통해 피브릴화된 폐아라미드 단섬유를 포함하게 된 슬러리(slurry)는 초지 형성부(400)에 의해 초지(sheet)로 만들어지고, 수분제거부(500)에서 수분을 제거한다. 수분제거는 상하 2개의 스퀴징 롤을 이용하여 초지로부터 수분을 1차로 제거한 후, 탈수된 초지(4)를 드라이부(520)에 건조시켜 일정한 수분율을 갖도록 한다.Next, the slurry containing the fibrillated waste aramid short fibers through the beating process is made into a sheet by the paper making unit 400, and removes water from the water removing unit 500. do. Moisture removal is to first remove the moisture from the paper by using the upper and lower two squeegee roll, and then to dry the dehydrated paper (4) to the dry unit 520 to have a constant moisture content.

이어서, 건조된 초지(5)는 파쇄부(600)(crushing unit)에서 파쇄되어 최종 아라미드 펄프(6)가 된다. The dried papermaking 5 is then crushed in a crushing unit 600 to become the final aramid pulp 6.

이렇게 제조된 최종 아라미드 펄프(6)는 포장부(700)(Wrapping unit)에서 일정 단위로 압축 포장된 후 목적지로 이송된다.The final aramid pulp 6 thus prepared is compressed in a predetermined unit in a wrapping unit 700 and then transported to a destination.

제조된 아라미드 펄프(6)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 줄기(stem)(6a)와 상기 줄기(6a)로부터 분지된 다수 개의 피브릴(6b)로 되어 있는데, 상기 분지된 피브릴들은 마이크로 피브릴들로 구성되어 있다. 한편, 배향결정성이 떨어지는 폐도프로부터 제조한 본 발명의 아라미드 펄프는 도 5에 도시한 바와 같이 통상의 방법으 로 제조된 것과 아라미드 펄프와 달리 단면적의 편차가 심하게 된다. 그러나, 업계에서 요구되는 물성을 충족하기 위해서는, 폐도프로부터 제조된 아라미드 펄프의 단면적 변동률은 3 내지 100%를 가지는 것이 바람직하다. 만일, 단면적 변동률이 지나치게 커지는 경우, 아라미드 펄프의 피브릴화 편차가 심하게 발생하고, 이러한 아라미드 펄프를 사용한 제품도 물성의 편차가 크게 발생하게 되므로, 상기 최대 단면적 변동률을 넘을 않는 것이 바람직하다. 상기와 같이 단면적 변동률이 3 내지 100%를 갖는 아라미드 펄프는 업계에서 요구하는 300 내지 400㎖ 범위를 충족하게 된다.The aramid pulp 6 produced is composed of a stem 6a and a plurality of fibrils 6b branched from the stem 6a, as shown in FIG. Consists of brills. On the other hand, the aramid pulp of the present invention prepared from the closed dope with poor orientation crystallinity is severely different in cross-sectional area, unlike the aramid pulp produced by the conventional method as shown in FIG. However, in order to meet the physical properties required in the industry, it is preferable that the rate of change of the cross-sectional area of the aramid pulp produced from the waste dope is 3 to 100%. If the rate of change in cross-sectional area is too large, the fibrillation variation of aramid pulp is severely generated, and the variation in physical properties also occurs in products using such aramid pulp, so it is preferable that the maximum cross-sectional area variation is not exceeded. Aramid pulp having a cross-sectional area variation of 3 to 100% as described above will meet the 300 to 400 ml range required by the industry.

더불어, 본 발명의 재생된 아라미드로부터 제조된 폐아라미드 단섬유(1)는 상술한 세정 공정을 통해 이물질을 철저하게 제거처리함으로써, 제조된 아라미드 펄프(6)는 이물질의 함량이 1% 이하이고 여수도가 300 내지 400㎖ 범위에 있게 된다.In addition, the waste aramid short fibers (1) prepared from the recycled aramid of the present invention by thoroughly removing the foreign matter through the above-described cleaning process, the aramid pulp (6) produced has a content of foreign matter less than 1% and Yeosu The degree is in the range of 300 to 400 ml.

다만, 본 발명의 폐아라미드 단섬유(1)를 이용하여 제조된 아라미드 펄프는 통상적으로 아라미드 필라멘트로부터 제조된 아라미드 펄프보다 물성이 떨어질 수 있다. 따라서, 상술한 각 단계 중의 1 공정 이상에서 통상의 방법으로 제조된 아라미드를 혼합하여 아라미드 펄프를 제조할 수도 있다.However, aramid pulp prepared using the waste aramid short fibers 1 of the present invention may be inferior in physical properties to aramid pulp prepared from aramid filaments. Therefore, aramid pulp can also be manufactured by mixing the aramid manufactured by the conventional method in one or more of the above-mentioned steps.

이하, 실시예 및 비교예들을 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples and comparative examples.

실시예Example 1 One

고유점도(IV)가 5.1인 방향족 폴리아미드 중합체를 100%의 황산용매에 용해시켜 방사도프를 제조하였다. 상기 방사도프를 방사구금을 통해 방사하는 공정 중 에 버려진 폐도프를 회수하여 분쇄기에 분쇄하여 평균 분쇄물의 질량이 6g인 폐아라미드 단섬유를 제조하였다.Spinning dope was prepared by dissolving an aromatic polyamide polymer having an intrinsic viscosity (IV) of 5.1 in 100% sulfuric acid solvent. Waste dope discarded during the process of spinning the spin dope through the spinneret was collected and pulverized in a pulverizer to prepare waste aramid short fibers having a mass of 6 g of the average pulverized product.

상기 폐아라미드 단섬유(1)를 2%의 가성소다 수용액에서 중화한 후 50℃ 순수에서 수세한 후, 상기 폐아라미드 단섬유 100㎏을 10,000 L의 순수에 분산시켜 균질한 슬러리를 제조하였다. 이렇게 제조된 상기 슬러리를 이중 디스크 리파이너가 장착된 고해부(300)에 투입한 후 60분 동안 고해시켜 피브릴화 폐아라미드 단섬유(2)를 생성하였다.The waste aramid short fibers (1) were neutralized in a 2% aqueous solution of caustic soda and washed with pure water at 50 ° C., and then 100 kg of the waste aramid short fibers was dispersed in 10,000 L of pure water to prepare a homogeneous slurry. The slurry thus prepared was introduced into a beaker 300 equipped with a double disk refiner, and then beaten for 60 minutes to produce fibrillated waste aramid short fibers 2.

고해 공정을 마친 피브릴화된 슬러리를 초지(3) 형태로 만든 후 스퀴징 롤(510)에서 수분을 제거하고, 드라이부(520)에서 초지를 100℃의 온도 하에서 5분 동안 건조하였다.After the beating process, the fibrillated slurry was made into a form of paper 3, water was removed from the squeegee roll 510, and the paper was dried in the drying unit 520 under a temperature of 100 ° C. for 5 minutes.

건조된 초지(5)를 분쇄기를 이용하여 작은 조각들로 파쇄하여, 최종 아라미드 펄프(6)를 제조하였다.The dried papermaking 5 was crushed into small pieces using a grinder to produce the final aramid pulp 6.

실시예Example 2 2

고유점도(IV)가 5.1인 방향족 폴리아미드 중합체를 100%의 황산용매에 용해시켜 방사도프를 방사구금을 통해 방사하고 이를 응고한 후 수세 및 건조를 거쳐 통상의 아라미드 필라멘트를 로터리 커터를 이용하여 절단하여 아라미드 단섬유를 제조하였다. 제조된 상기 아라미드 단섬유를 50℃ 순수에서 수세한 후, 상기 아라미드 단섬유 100㎏을 10,000 L의 순수에 분산시켜 균질한 슬러리를 제조하였다. 이렇게 제조된 슬러리를 이중 디스크 리파이너가 장착된 고해부(300)에 투입한 후 60분 동안 고해시켜 피브릴화 아라미드 단섬유를 생성하였다.Aromatic polyamide polymer having an intrinsic viscosity (IV) of 5.1 is dissolved in 100% sulfuric acid solvent, the spinning dope is spun through spinneret, solidified, and then washed with water and dried to cut ordinary aramid filament using a rotary cutter. To prepare aramid short fibers. After washing the prepared aramid short fibers in 50 ℃ pure water, 100 kg of the aramid short fibers were dispersed in 10,000 L of pure water to prepare a homogeneous slurry. The slurry thus prepared was introduced into a high-discharge part 300 equipped with a double disk refiner, and then solidified for 60 minutes to produce fibrillated aramid short fibers.

상기 고해 공정을 마친 통상의 피브릴화 슬러리와, 실시예 1에 따라 폐도프로부터 제조된 피브릴화 슬러리를 50:50으로 혼합하여 이를 초지 형태로 만든 후 스퀴징 롤(510)에서 수분을 제거하고, 드라이부(520)에서 초지를 100℃의 온도 하에서 5분 동안 건조하였다.After the beating process, the conventional fibrillated slurry and the fibrillated slurry prepared from the waste dope according to Example 1 were mixed at 50:50 to form a paper form, and then water was removed from the squeegee roll 510. The paper was dried in the drying unit 520 for 5 minutes at a temperature of 100 ° C.

건조된 초지를 분쇄기를 이용하여 작은 조각들로 파쇄하여, 최종 아라미드 펄프를 제조하였다.The dried paper was crushed into small pieces using a grinder to produce the final aramid pulp.

비교예Comparative example 1 One

상기 폐도프를 회수하여 분쇄기에 분쇄하여 평균 분쇄물의 질량이 15g인 폐아라미드 단섬유를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 아라미드 펄프를 제조하였다.The aramid pulp was prepared in the same manner as in Example 1 except that the waste dope was collected and ground in a grinder to use waste aramid short fibers having an average mass of 15 g.

실시예 1 내지 2 및 비교예 1에 의해 제조된 아라미드 펄프들의 여수도와 단면적 변동률을 하기의 방법으로 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Freeness and cross-sectional area variation of the aramid pulp prepared by Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 was measured by the following method, and the results are shown in Table 1.

실시예Example 3 3

10중량% 이상의 이물질을 함유하고 있는 폐기 처분된 방탄복을 커터를 이용하여 절단함으로써 3 내지 10㎜의 폐아라미드 단섬유(1)를 만들었다. 상기 폐아라미드 단섬유를 음이온계 계면활성화제가 포함된 세정액(111)이 포함된 세정조(110)에 투입하여 60℃ 온도에서 교반하면서, 공기펌프에 의해 발생된 공기를 재생 아라미드 단섬유 부피% 대비 초당 50%의 공기유입량으로 세정액(111) 내부에 투입하여 30분 동안 세정을 실시하였다. 이후 세정액(111)을 배출구를 통해 배출시키고, 순수를 이용하여 2회에 걸쳐 수세를 하였다. The waste aramid short fibers 1 of 3 to 10 mm were made by cutting the discarded body armor containing 10 wt% or more of foreign matter using a cutter. The waste aramid short fibers were introduced into the washing tank 110 including the washing liquid 111 containing the anionic surfactant and stirred at a temperature of 60 ° C., while the air generated by the air pump was compared with the volume of the regenerated aramid short fibers. Into the cleaning liquid 111 at an air inflow rate of 50% per second was washed for 30 minutes. Thereafter, the washing liquid 111 was discharged through the outlet, and washed twice with pure water.

상기 세정된 폐아라미드 단섬유 100㎏을 10,000 L의 순수에 분산시켜 균질한 슬러리를 제조하였다. 이렇게 제조된 슬러리를 20 inch 직경의 디스크를 갖는 이중 디스크 리파이너가 장착된 고해부(300)에 투입한 후 60분 동안 고해시킴으로써 평균길이가 1㎜인 피브릴화된 폐아라미드 단섬유(2)를 생성하였다.100 kg of the washed waste aramid short fibers was dispersed in 10,000 L of pure water to prepare a homogeneous slurry. The slurry thus prepared was introduced into a beating portion 300 equipped with a double disk refiner having a 20 inch diameter disk, and then beaten for 60 minutes to obtain fibrillated waste aramid short fibers 2 having an average length of 1 mm. Generated.

고해 공정을 통해 피브릴화된 슬러리를 초지(3) 형태로 만든 후 2개의 스퀴징 롤(510) 사이를 통과시킴으로써 초지에 함유된 수분을 제거하고, 드라이부(520)에서 초지를 100℃의 온도 하에서 5분 동안 건조하였다. The fibrillated slurry is made into a papermaking 3 through a beating process, and then passed through two squeegee rolls 510 to remove water contained in the papermaking paper. Dry for 5 minutes under temperature.

건조된 초지를 분쇄기를 이용하여 작은 조각들로 파쇄하여, 최종 아라미드 펄프(6)를 제조하였다.The dried papermaking was crushed into small pieces using a grinder to produce the final aramid pulp 6.

실시예Example 4 4

세정 공정 후, 해리 공정에서 실시예 2에서 서술한 통상의 방법으로 제조된 3 내지 10㎜를 갖는 아라미드 단섬유를 혼합하여 사용하는 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 아라미드 펄프를 제조하였다.After the washing step, an aramid pulp was prepared in the same manner as in Example 3 except that the aramid short fibers having 3 to 10 mm prepared by the conventional method described in Example 2 were mixed and used.

비교예Comparative example 2 2

상기 세정공정에서 공기유입량이 아라미드 단섬유 부피% 대비 초당 5%의 공기유입량으로 세정액(111)에 투입하여 세정을 실시하는 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 아라미드 펄프를 제조하였다.Aramid pulp was prepared in the same manner as in Example 3, except that the air inflow amount was added to the cleaning liquid 111 at an air inflow amount of 5% per second compared to the volume of aramid short fibers.

비교예Comparative example 3 3

상기 세정공정에서 세정부(100)의 온도는 가열하지 않는 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 아라미드 펄프를 제조하였다.Aramid pulp was prepared in the same manner as in Example 3 except that the temperature of the cleaning unit 100 was not heated in the cleaning process.

상술한 실시예 3 내지 4 및 비교예 2 내지 3에 의해 제조된 아라미드 펄프들의 여수도 및 이물질 함량은 하기의 방법으로 측정하여 이를 표 2에 나타내었다. The freeness and foreign matter content of the aramid pulp prepared by Examples 3 to 4 and Comparative Examples 2 to 3 described above are shown in Table 2 by measuring by the following method.

아라미드 펄프의 여수도 측정Freedom Measurement of Aramid Pulp

KS M ISO 5267-2의 캐나다 표준 여수도(Canadian Standard Freeness: CSF) 테스트 방법에 의해 아라미드 펄프의 여수도(ml)를 측정하였고, 측정한 결과를 표 1에 나타내었다.Freeness (ml) of aramid pulp was measured by the Canadian Standard Freeness (CSF) test method of KS M ISO 5267-2, and the results are shown in Table 1.

아라미드 펄프의 단면적 변동률 측정Measurement of the Cross-sectional Fluctuation of Aramid Pulp

파라핀으로 아라미드 펄프를 몰딩한 후, 이를 나이프로 단면을 절단하여 시료를 준비하고, 상기 준비된 시료에서 피브릴 부분은 제외하고 줄기 부분의 단면만을 이미지 분석기(Image-Pro Plus의 소프트웨어에 JVC Digital Camera KY-F70B를 사용)를 이용하여 자동적으로 단면적 변동률을 측정하였다.After molding the aramid pulp with paraffin, cut the cross section with a knife to prepare a sample, except for the fibril portion of the prepared sample, only the cross section of the stem portion of the image analyzer (in the software of Image-Pro Plus, JVC Digital Camera KY -F70B) was used to automatically measure the cross-sectional area variation.

이물질 함량 측정Foreign substance content measurement

제조된 아라미드 펄프를 아세톤 또는 DMF 같은 유기용매에 의해 기름 등의 이물질을 제거하고, 흙 같이 무거운 이물질은 수용액에 가라앉게 하여 제거하고, 산성염료로 염색하여 염색이 안 된 이물질은 육안으로 제거하며, 기타 아라미드 펄프 분해온도 이전까지 온도를 올려 분해온도가 낮은 이물질을 제거하여, 이물질 제거전 아라미드 펄프 중량을 대비하여 이를 측정하였다.Remove the foreign substance such as oil by using the aramid pulp prepared by acetone or DMF organic solvent, and remove the foreign substance such as soil by sinking in aqueous solution, and remove the foreign substance which is not dyed by dyeing with acid dye. Other aramid pulp by raising the temperature before the decomposition temperature was removed to remove the foreign matter having a low decomposition temperature, was measured by comparing the aramid pulp weight before removing the foreign matter.

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 비교예1Comparative Example 1 여수도(㎖)Yeosu-do (ml) 390390 370370 500500 단면적 변동률(%)% Cross-sectional area 3737 1818 4545

위 표 1에 나타낸 바와 같이, 배향결정성이 떨어지는 폐도프로부터 제조된 아라미드 펄프는 통상의 아라미드 필라멘트로부터 제조된 아라미드 단섬유를 혼합하여 제조한 아라미드 펄프보다는 여수도가 떨어짐을 알 수 있다. As shown in Table 1, it can be seen that the aramid pulp prepared from the waste dope having poor orientation crystallinity has a lower degree of freedom than the aramid pulp prepared by mixing the aramid short fibers prepared from conventional aramid filaments.

한편, 폐아라미드 단섬유의 크기가 지나치게 크면 피브릴화가 원활하게 진행되지 않아 여수도가 상당히 떨어짐을 알 수 있다. On the other hand, if the size of the waste aramid short fibers is too large, fibrillation does not proceed smoothly it can be seen that the degree of freedom is significantly reduced.

구분division 실시예3Example 3 실시예4Example 4 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 여수도(㎖)Yeosu-do (ml) 370370 360360 450450 420420 이물질함량(중량%)Foreign substance content (wt%) 0.50.5 0.20.2 66 99

위 표 2에 나타낸 바와 같이, 재생된 아라미드로부터 제조된 폐아라미드 단섬유를 이용하여 본 발명과 같이 철저한 세정 공정을 실시한 본 발명은 이물질 함량이 낮아 원활하게 피브릴화가 진행되어 업계에서 요구하는 우수한 여수도를 가짐을 알 수 있다.As shown in Table 2, the present invention subjected to a thorough cleaning process as described in the present invention using waste aramid short fibers prepared from recycled aramid has a low foreign matter content, smooth fibrillation proceeds, the excellent Yeosu required in the industry It can be seen that it has a degree.

반면, 세정 공정을 철저하게 실시하지 않는 경우, 폐아라미드 단섬유(1)에 이물질 함량이 높아 고해 공정시 피브릴이 원활하게 진행되지 않으므로 업계에서 요구하는 여수도 물성을 충족하지 못함을 알 수 있다.On the other hand, if the cleaning process is not carried out thoroughly, the waste aramid short fibers (1) has a high content of foreign matters, and thus, fibril does not proceed smoothly during the beating process, and thus, even Yeosu, which is required by the industry, does not meet the physical properties. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아라미드 필라멘트를 제조하는 공정을 개략적으로 나타낸 것이다.Figure 1 schematically shows a process for producing aramid filament according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아라미드 펄프를 제조하는 공정을 개략적으로 나타낸 것이다.Figure 2 schematically shows a process for producing aramid pulp according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 공정을 개략적으로 도시한 것이다.3 schematically illustrates a cleaning process according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예인 폐도프로부터 제조된 아라미드 펄프의 확대된 측면도이다.Figure 4 is an enlarged side view of aramid pulp prepared from waste dope which is one embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 아라미드 펄프의 스템부분의 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the stem portion of the aramid pulp of FIG. 4. FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>

1:폐아라미드 단섬유 6:아라미드 펄프1: Waste Aramid Short Fiber 6: Aramid Pulp

100:세정부 110:세정조100: tax government 110: washing tank

111:세정액 130:공기발생부111: cleaning liquid 130: air generation unit

200:해리부 300:고해부200: dissociation part 300: high anatomy

400:초지 형성부 500:수분제거부400: grass forming part 500: moisture removal part

600:파쇄부 700:포장부600: shredding part 700: packing part

Claims (9)

폐아라미드 단섬유를 이용하여 제조하되, 상기 폐아라미드 단섬유는 아라미드 폐도프(waste dope)로부터 제조하고 상기 폐아라미드 단섬유를 이용하여 제조된 아라미드 펄프는 단면적의 편차가 3~100%이고 여수도가 300~400㎖인 것을 특징으로 하는 아라미드 펄프.Prepared using waste aramid short fibers, the waste aramid short fibers are prepared from aramid waste dope (waste dope) and aramid pulp prepared using the waste aramid short fibers has a cross-sectional variation of 3 to 100% and Yeosu Aramid pulp, characterized in that 300 to 400ml. 폐아라미드 단섬유를 이용하여 제조하되, 상기 폐아라미드 단섬유는 재생된 아라미드로부터 제조하고 상기 폐아라미드 단섬유를 이용하여 제조된 아라미드 펄프는 이물질의 함량이 5중량% 이하이고 여수도가 300~400㎖인 것을 특징으로 하는 아라미드 펄프.Prepared using waste aramid short fibers, the waste aramid short fibers are prepared from recycled aramid, and aramid pulp prepared using the waste aramid short fibers has a content of foreign matter less than 5% by weight and the degree of freedom 300-400 Aramid pulp, characterized in that ml. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 재생된 아라미드는 절사된 필라멘트, 폐원사, 폐원단 및 폐부직포인 것을 특징으로 하는 아라미드 펄프.The regenerated aramid is aramid pulp, characterized in that the cut filament, waste yarn, waste fabric and waste nonwoven fabric. 제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 폐아라미드 단섬유와 통상의 아라미드 필라멘트로부터 제조된 아라미드 단섬유가 혼합되어 만들어지는 것을 특징으로 하는 아라미드 펄프.Aramid pulp, characterized in that the aramid short fibers made from the waste aramid short fibers and ordinary aramid filaments are mixed. 폐아라미드 단섬유를 제조하는 단계;와Preparing waste aramid short fibers; and 상기 폐아라미드 단섬유를 세정하는 단계;와Washing the waste aramid short fibers; and 상기 세정된 폐아라미드 단섬유를 물에 분산시켜 슬러리를 제조하는 해리단계;와Dissociating the washed waste aramid short fibers in water to prepare a slurry; and 상기 슬러리를 피브릴화시키는 고해단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아라미드 펄프의 제조방법.A method for producing aramid pulp, characterized in that it comprises a beating step of fibrillating the slurry. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 폐도프(waste dope)로부터 상기 폐아라미드 단섬유 제조하는 경우, 상기 폐도프를 분쇄하여 단섬유를 제조한 후, 상기 분쇄된 폐아라미드 단섬유를 중화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아라미드 펄프의 제조방법.When the waste aramid short fibers are manufactured from waste dope, the aramid pulp is characterized by further comprising the step of neutralizing the pulverized waste aramid short fibers after the waste dope is ground to prepare short fibers. Manufacturing method. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 재생된 아라미드로부터 상기 폐아라미드 단섬유를 제조하는 경우 상기 세정 단계는, 계면활성제가 포함된 세정액에 상기 폐아라미드 단섬유를 투입하는 단계;와 세정액을 교반하면서 상기 세정부의 내부에 공기를 분출시켜 세정하는 단계;와 상기 세정이 완료되면 세정액을 배출하고 수세하는 단계를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 아라미드 펄프의 제조방법.In the case of producing the waste aramid short fibers from the recycled aramid, the washing step, the step of injecting the waste aramid short fibers into the cleaning solution containing a surfactant; and blowing the air into the cleaning unit while stirring the cleaning solution And a step of draining and washing the washing liquid when the washing is completed. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 고해단계 후에 상기 피브릴화된 슬러리로부터 초지를 만드는 단계와, 상기 초지로부터 수분을 제거하고 건조하는 단계 및 상기 건조된 초지를 다수의 조각들로 파쇄하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아라미드 펄프의 제조방법.Aramid further comprising: after the beating step, making paper from the fibrillated slurry; removing and drying moisture from the paper; and crushing the dried paper into a plurality of pieces. Method for producing pulp. 제6항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 6 to 8, 통상의 아라미드 필라멘트로부터 제조된 아라미드 단섬유를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 아라미드 펄프의 제조방법.A method for producing aramid pulp, characterized in that a mixture of aramid short fibers prepared from ordinary aramid filaments are used.
KR1020090027320A 2009-03-31 2009-03-31 Aramid pulp and method for manufacturing the same KR101256706B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090027320A KR101256706B1 (en) 2009-03-31 2009-03-31 Aramid pulp and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090027320A KR101256706B1 (en) 2009-03-31 2009-03-31 Aramid pulp and method for manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100108976A true KR20100108976A (en) 2010-10-08
KR101256706B1 KR101256706B1 (en) 2013-04-19

Family

ID=43130163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090027320A KR101256706B1 (en) 2009-03-31 2009-03-31 Aramid pulp and method for manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101256706B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130078159A (en) * 2011-12-30 2013-07-10 다이텍연구원 Process of spinning recycled aramid spun yarn using waste aramid textiles
KR20140087522A (en) * 2012-12-31 2014-07-09 코오롱인더스트리 주식회사 Method of manufacturing aramid pulp coated with fluoric regin
CN115087777A (en) * 2020-02-21 2022-09-20 杜邦帝人先进纸(日本)有限公司 Method for producing pulp and method for producing recycled aramid paper
EP4056755A4 (en) * 2019-12-31 2023-10-25 Kolon Industries, Inc. Aramid pulp and method for manufacturing same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07286061A (en) * 1993-07-15 1995-10-31 Teijin Ltd Production of aramid dope and production of fibrid using the same
JP3340549B2 (en) * 1994-03-01 2002-11-05 帝人株式会社 Method for producing porous aramid molding
JP2003213592A (en) * 2002-01-18 2003-07-30 Oji Paper Co Ltd Method for producing nonwoven fabric for laminate and the resultant nonwoven fabric

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130078159A (en) * 2011-12-30 2013-07-10 다이텍연구원 Process of spinning recycled aramid spun yarn using waste aramid textiles
KR20140087522A (en) * 2012-12-31 2014-07-09 코오롱인더스트리 주식회사 Method of manufacturing aramid pulp coated with fluoric regin
EP4056755A4 (en) * 2019-12-31 2023-10-25 Kolon Industries, Inc. Aramid pulp and method for manufacturing same
CN115087777A (en) * 2020-02-21 2022-09-20 杜邦帝人先进纸(日本)有限公司 Method for producing pulp and method for producing recycled aramid paper

Also Published As

Publication number Publication date
KR101256706B1 (en) 2013-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006128346A1 (en) Method for preparing regenerated cellulose fibre by two-step coagulating bath process
KR930000562B1 (en) Synthetic polyvinyl alcohol fiber and process for its production
KR101256706B1 (en) Aramid pulp and method for manufacturing the same
CN111868314B (en) Re-used lyocell for lyocell process
TW201319340A (en) High-strength cellulosic filament, its use, and method for the production thereof
WO2021001780A1 (en) Process for upcycling textile waste
JP2021511447A (en) Reuse of insoluble particles from starting materials containing cellulose
US20220243396A1 (en) Process for preparing a broken-up, cellulose-containing, starting material with a predefined fibre-length distribution
CN113891970A (en) Method for continuously supplying prepared cellulose-containing raw material
KR101230776B1 (en) Method for Manufacturing Aramid Pulp
KR20130133348A (en) Dope dyed aramid short fiber and process of manufacturing the same
KR101071862B1 (en) Aramid pulp and method for manufacturing the same
KR101144567B1 (en) Aramid pulp and method for manufacturing the same
KR101203001B1 (en) Method of manufacturing armid pulp
KR101293817B1 (en) Method for Manufacturing Aramid Pulp
KR20100111913A (en) Aramid pulp and method for manufacturing the same
TWI837374B (en) Method for providing a processed cellulose-containing starting material with a predetermined fiber length distribution
US20230037211A1 (en) Continuous process for recycling
US20220389660A1 (en) Aramid pulp and method for manufacturing the same
KR20130035738A (en) Dope for spinning lyocell, method for preparing lyocell filament fiber, and lyocell filament fiber prepared therefrom
CN114230858B (en) Ocean recovery fabric and preparation method thereof
KR101638505B1 (en) Method for preparing the textile for construction structure comprising cellulose fibers
KR101542284B1 (en) Method for Mnufacturing Aramid Pulp
KR20210086488A (en) Aramid pulp and method for manufacuring the same
KR20220008486A (en) Manufacturing method of aramid fibril and aramid fibril by the same

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160329

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 7