KR20120071811A - Process for preparing polyketon fiber - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건조 온도 및 체류 시간의 변화에 따른 고강력 폴리케톤 섬유물성(강도, 신도)이나 Morphology 변화에 대한 관계를 정립함으로써 타이어 코드, 벨트, 호스, 로프 등의 산업용 섬유분야에 사용하기에 적합한 섬유를 제작할 수 있다. The present invention is suitable for use in industrial textile applications such as tire cords, belts, hoses, ropes, etc. by establishing a relationship between high strength polyketone fiber properties (strength and elongation) or morphology changes according to changes in drying temperature and residence time. Fiber can be produced.
일산화탄소와 에틸렌, 프로필렌과 같은 올레핀을 팔라듐이나 니켈 등과 같은 전이 금속 착체를 촉매로 사용하여 중합시키면 일산화탄소와 올레핀이 교호하는 폴리케톤이 얻어진다는 것은 알려진 사실이다. 상기 지방족 폴리케톤은 에틸렌 등 올레핀과 일산화탄소를 원료로 하는 고분자 화합물로서, 제품 특성이 범용 고성능 플라스틱에 적합하고 저온에서의 내충격성이나 내약품성 등이 우수할 뿐만 아니라, 파라계 아라미드 섬유 같은 수준의 강도를 가지며 고무와의 친화성이 좋다는 장점을 가진다. 이와 같은 폴리 케톤의 특성으로 인하여 현재 파라계 아미리드 섬유가 독점적으로 사용되는 타이어 코드나 고무 자재용으로도 사용될 수 있을 것으로 기대된다.It is known that carbon monoxide and olefins such as ethylene and propylene are polymerized using transition metal complexes such as palladium or nickel as catalysts to obtain polyketones in which carbon monoxide and olefins alternate. The aliphatic polyketone is a polymer compound made from olefins such as ethylene and carbon monoxide as raw materials. The aliphatic polyketone is suitable for general purpose high performance plastics, has excellent impact resistance and chemical resistance at low temperatures, and has the same strength as para-aramid fibers. It has the advantage of having a good affinity with rubber. Due to the characteristics of these polyketones, it is expected that para-amide fibers may be used for tire cords or rubber materials currently used exclusively.
고분자량의 폴리케톤을 용융하면 열 가교반응이 발생함으로 용융방사가 부적합하며, 일반적으로 고분자량의 폴리케톤을 섬유화하는 경우에는 습식 방사가 바람직하다. 폴리케톤을 습식 방사 시, 종래의 헥사플루오로이소프로판올 및 m-크레졸 등과 같은 유기 용매는 독성이나 가연성에 문제점이 있으며, 또한 상기 용매를 사용하여 습식 방사에 의해서 얻어진 섬유는 분섬이 되기 쉽고, 산업용사로 사용하기에는 내피로성 및 가공성이 불충분하다는 단점을 가진다. When the high molecular weight polyketone is melted, thermal crosslinking reactions occur, so that melt spinning is inadequate. In general, wet spinning is preferable when the high molecular weight polyketone is fibrous. When wet spinning polyketone, conventional organic solvents such as hexafluoroisopropanol and m-cresol have problems of toxicity and flammability, and fibers obtained by wet spinning using the solvent are likely to be divided, It has the disadvantage of insufficient fatigue resistance and processability for use.
또한 염화아연, 브롬화아연, 브롬화리튬, 요오드화리튬, 티오시안산리튬 등의 금속염 수용액을 용매로 사용하는 경우는 용해력이 낮으며 상분리가 일어나 균일한 방사용액을 제조하기 어렵다는 단점을 가진다.In addition, in the case of using a metal salt solution such as zinc chloride, zinc bromide, lithium bromide, lithium iodide, lithium thiocyanate as a solvent, the solvent has a low solubility and phase separation, which makes it difficult to prepare a uniform spinning solution.
그리고 섬유 제조 과정에서 사용하는 고분자의 IV 는 3 ~ 5 근방으로 더 낮을 경우 연신성은 좋으나 분자간의 얽힘(Me)지점이 적어서 연신비가 높더라도 원하는 만큼의 강도를 얻을 수가 없다. 또한 더 높을 경우에는 얽힘이 많아 초기 강도는 상대적으로 높으나 연신 단계를 거치면서 얽힌 점들이 끊어질 확률이 높아서 IV 4 부근의 폴리케톤 수지에 비해 연신 단계별 IV 감소량이 크며 따라서 초기 물성 대비 최종 물성이 좋지 않다. In addition, when the IV of the polymer used in the fiber manufacturing process is lower than 3 to 5, the elongation is good, but the intermolecular entanglement (Me) is small, so even if the draw ratio is high, the desired strength cannot be obtained. In addition, if it is higher, the initial strength is relatively high due to the entanglement. However, the entangled point is more likely to be broken during the stretching step, and thus the IV reduction in the stretching step is larger than that of the polyketone resin near IV 4, and thus the final physical property is better than the initial physical property. not.
종래의 폴리케톤 섬유의 제조방법은 건조 온도의 변화에 따른 물성(강도, 신도)이나 형태 변화 또는 일정한 건조 온도 하에서 체류 시간의 변화에 따른 물성이나 형태(Morphology)변화에 대한 검증이 부족하였다. The conventional method for producing polyketone fibers lacks verification of physical properties (morphology) or changes in physical properties (morphology or morphology) according to changes in physical properties (strength, elongation) or shape according to drying temperature, or residence time under constant drying temperature.
따라서 고 IV 수지를 통해 고 강도의 섬유를 제조하기 위해서는 기존 방법과 다른 방법이 필요하며 본 발명은 일정한 건조 온도 하에서 체류 시간의 변화에 따른 폴리케톤 섬유의 연신비, 강도 및 신도를 상관관계를 확인하여 고강력 폴리케톤 섬유를 얻는 것을 목적으로 한다.Therefore, in order to manufacture high strength fiber through high IV resin, a different method from the existing method is required, and the present invention is to check the correlation between the elongation ratio, strength and elongation of polyketone fiber according to the change of residence time under constant drying temperature. It is an object to obtain a high strength polyketone fiber.
본 발명의 적절한 실시형태에 따르면 폴리케톤 섬유의 제조방법에 있어서, 방사노즐로부터 압출된 폴리케톤 방사용액을 응고 및 수세시킨 다음, 열풍 건조기를 통과 시킨 후, 120 내지 220℃ 열풍건조기에서 체류시간이 2내지 9 분인 것을 특징으로 하는 폴리케톤 섬유의 제조방법을 제공한다.According to a preferred embodiment of the present invention, in the method for producing polyketone fibers, the polyketone spinning solution extruded from the spinning nozzle is solidified and washed, and then passed through a hot air dryer, and then the residence time is increased in a 120-220 ° C. hot air dryer. It provides a method for producing polyketone fibers, characterized in that 2 to 9 minutes.
본 발명의 다른 적절한 실시형태에 따르면, 상기 연신 배율이 15 내지 18배인 이 바람직하다.According to another suitable embodiment of the present invention, the draw ratio is preferably 15 to 18 times.
본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면 상기 폴리케톤 섬유의 강도는 20g/d 이상이 특징이다.According to another suitable embodiment of the invention the strength of the polyketone fibers is characterized by at least 20 g / d.
본 발명에 의한 고강력 폴리케톤 섬유의 제조 방법은 건조 온도 200℃에서 체류 시간을 확립함으로써 불필요한 건조 시간을 단축시킬 수 있으며, 설비 비용을 대폭 절감할 수 있는 효과를 지니고 있다. 또한 위의 건조 온도 뿐만 아니라 다른 건조 온도(120~220℃)에 따라 최적의 체류 시간을 확인함으로써 다양한 용도로 유용하게 활용할 수 있는 방법이다.The method for producing high-strength polyketone fibers according to the present invention can shorten unnecessary drying time by establishing a residence time at a drying temperature of 200 ° C., and has an effect of significantly reducing equipment cost. In addition to the above drying temperature as well as other drying temperature (120 ~ 220 ℃) by checking the optimum residence time is a method that can be usefully used for various purposes.
도 1은 본 발명의 폴리케톤 필라멘트 제조를 위한 방사공정의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a spinning process for producing a polyketone filament of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
본 발명의 폴리케톤 중합물에 대해서 설명한다. 상기 폴리케톤 중합물은 90몰% 이상을 주요 반복 단위로하며 -CH2 CH2 CO-로 표시되는 케톤 단위를 포함한다. 또한, 본 발명에 따르면 상기 에틸렌 이외의 반복 단위, 예를 들면 프로필렌, 부틸렌, 1-페닐에틸렌 반복 단위를 전체 반복 단위에 대해 10 몰％ 미만으로 함유할 수 있다.The polyketone polymer of the present invention will be described. The polyketone polymer includes 90% by mole or more of the major repeating units and includes ketone units represented by -CH 2 CH 2 CO-. In addition, according to the present invention, repeating units other than the ethylene, for example, propylene, butylene, 1-phenylethylene repeating unit may be contained in less than 10 mol% based on the total repeating units.
단, 에틸렌의 반복 단위 이외의 프로필렌 등의 반복 단위의 양이 증가하면 폴리케톤 섬유의 강도, 탄성률, 치수 안정성 및 내열성이 저하되기 때문에, 바람직하게는 상기 케톤 단위의 양은 전체 반복 단위에 대하여 95 몰％ 이상, 보다 바람직하게는 98 몰％ 이상이다. However, since the strength, elastic modulus, dimensional stability, and heat resistance of polyketone fibers decrease when the amount of repeating units such as propylene other than the repeating unit of ethylene increases, the amount of the ketone units is preferably 95 mol based on the total repeating units. % Or more, More preferably, it is 98 mol% or more.
본 발명에 따르면 폴리케톤 섬유가 -CH2 CH2 CO-로 표시되는 케톤 단위만 포함하는 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 폴리케톤은 선택적으로 산화 방지제, 라디칼 억제제, 자외선 흡수제, 난연제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.According to the invention it is most preferred that the polyketone fibers comprise only ketone units represented by -CH 2 CH 2 CO-. In addition, the polyketone may optionally further include additives such as antioxidants, radical inhibitors, ultraviolet absorbers, flame retardants.
본 발명의 폴리케톤 중합물은 고유 점도가 1 내지 20 ㎗/g, 바람직하게는 3 내지 10 ㎗/g이다. 고유 점도가 1 ㎗/g 미만에서는 폴리케톤 섬유의 강도나 내피로성이 충분하지 않고, 고유 점도가 20 ㎗/g를 초과하면 경제적인 측면에서 시간과 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라, 균일하게 용해시키는 것이 곤란하다.The polyketone polymer of the present invention has an intrinsic viscosity of 1 to 20 dl / g, preferably 3 to 10 dl / g. If the intrinsic viscosity is less than 1 dl / g, the strength or fatigue resistance of the polyketone fiber is not sufficient, and if the intrinsic viscosity is more than 20 dl / g, it is economically time-consuming and expensive, and uniformly dissolving It is difficult.
본 발명의 폴리케톤 용액 중 폴리케톤의 함량은 폴리케톤 중합체의 중합도에 따라 농도를 레조시놀 수용액에 대하여 5 내지 30중량%, 더욱 바람직하게는 7 내지 20중량%가 되도록 한다. 이는 폴리케톤 중합체 함량이 5중량% 미만일 경우는 섬유로서의 물성을 가지지 못하며, 다른 한편으로 30중량%를 초과하면 레조시놀 등의 수용액으로 용해시키기 어려워서 균질한 용액을 얻을 수 없게 되기 때문이다.The content of the polyketone in the polyketone solution of the present invention is such that the concentration is 5 to 30% by weight, more preferably 7 to 20% by weight, based on the degree of polymerization of the polyketone polymer. This is because when the polyketone polymer content is less than 5% by weight, it does not have physical properties as a fiber. On the other hand, when the content of the polyketone polymer is more than 30% by weight, it is difficult to dissolve it in an aqueous solution such as resorcinol and thus a homogeneous solution cannot be obtained.
또한, 폴리케톤을 용해하는 용매로서 레조시놀 수용액이 사용되며, 상기 레조시놀 수용액 중 레조시놀의 농도가 35 내지 95 중량％가 되는 것이 바람직하다. 이는 레조시놀의 농도가 35중량% 미만이면 용해성이 떨어지게 되며, 레조시놀의 농도가 95%를 초과하면 레조시놀의 결정화가 일어나 균일한 방사용액을 제조하기 어렵기 때문이다. 상기 레조시놀을 용해시키기 위한 용매로는 물, 메탄올, 에탄올 등을 사용할 수 있으나, 특히 물을 사용하는 것이 경제적인 측면이나 용매 회수에 유리하므로 본 발명에서는 물을 사용하였다. In addition, an aqueous solution of resorcinol is used as a solvent for dissolving the polyketone, and the concentration of resorcinol in the aqueous solution of resorcinol is preferably 35 to 95% by weight. This is because when the concentration of resorcinol is less than 35% by weight, the solubility is inferior, and when the concentration of the resorcinol is greater than 95%, resorcinol is crystallized and it is difficult to prepare a uniform spinning solution. As a solvent for dissolving the resorcinol, water, methanol, ethanol, and the like may be used. In particular, water is used in the present invention because it is advantageous in terms of economics and solvent recovery.
폴리케톤 용액의 제조 방법에 대하여 특히 제한되지 않는 바람직한 제조 방법의 예를 아래에서 설명 하지만 본 발명은 상기 방법만으로 제한되는 것은 아니다. Examples of preferred production methods that are not particularly limited with respect to the production method of the polyketone solution are described below, but the present invention is not limited to the above methods only.
40 내지 80℃로 유지된 레조시놀 수용액을 200torr이하에서 탈포시킨 후 폴리케톤 중합체를 200torr이하의 진공상태에서 0.5 내지 5시간 교반시켜 용해한다.The aqueous solution of resorcinol maintained at 40 to 80 ° C. is degassed at 200 torr or less, and then the polyketone polymer is dissolved by stirring for 0.5 to 5 hours in a vacuum at 200 torr or less.
또한 본 발명에서 상기 폴리케톤 중합체는 다른 고분자 물질 또는 첨가제를 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 고분자 물질로는 폴리비닐알콜, 카르복실메틸폴리케톤, 폴리에틸렌글리콜 등이 있으며, 첨가제로서는 점도강화제, 이산화티탄, 이산화실리카, 카본, 염화암모늄 등이 사용될 수 있다.In addition, in the present invention, the polyketone polymer may be used by mixing other polymer materials or additives. The polymer material may include polyvinyl alcohol, carboxymethyl polyketone, polyethylene glycol, and the like, and as an additive, a viscosity enhancing agent, titanium dioxide, silica dioxide, carbon, and ammonium chloride may be used.
도 1은 본 발명에 따른 폴리케톤 필라멘트 제조를 위한 방사공정의 개략적인 과정을 도시한 것이다. Figure 1 shows a schematic process of the spinning process for producing a polyketone filament according to the present invention.
도 1에 도시된 것처럼, 방사노즐(S1)로부터 압출된 용액은 수직방향으로 에어 갭(air gap)을 통과하여 응고욕(S2)에서 응고된다. 상기 에어 갭은 치밀하고 균일한 섬유를 얻기 위해서, 또 원활한 냉각효과를 부여하기 위해서 약 1~300mm의 범위 내에서 방사가 이루어지도록 형성된다.As shown in FIG. 1, the solution extruded from the spinning nozzle S1 is solidified in the coagulation bath S2 through an air gap in the vertical direction. The air gap is formed such that spinning is performed within a range of about 1 to 300 mm in order to obtain a dense and uniform fiber and to impart a smooth cooling effect.
상기 응고욕를 통과한 필라멘트는 수세조(S3)을 통과하게 된다. 상기 응고욕(S2)과 수세조(S3)의 온도는 급격한 탈용매를 막기 위하여 메탄올을 사용하여 조절한다. 또한 수세조의 수세성능을 향상시키기 위하여 수세액의 흐름을 섬유의 진행 방향에 대해 반대방향 흐름이 되도록 한다. 그리고 수세액의 선 흐름 속도는 3~25m/min을 유지하였다. 상기 수세공정(S3) 후 잔류 레조시놀을 제거하기 위하여 수세욕(S4)을 한번 더 통과시킨 후, 건조기(S5)를 통과하도록 한다. 그리고 유제처리장치(S6)에서 유제 및 첨가제를 함유시키는 공정 과정을 거치게 된다.The filament passed through the coagulation bath is passed through the washing tank (S3). The temperature of the coagulation bath (S2) and the water washing tank (S3) is adjusted using methanol to prevent a sudden desolvent. In addition, in order to improve the flushing performance of the washing tank, the flow of the washing liquid is made to flow in a direction opposite to the direction of the fiber flow. And the line flow rate of the wash liquid was maintained at 3 ~ 25m / min. After passing through the washing bath (S4) once more to remove the residual resorcinol after the washing step (S3), it passes through the dryer (S5). And the tanning process (S6) is subjected to a process containing the emulsion and additives.
또한, 편평성을 개선하여 집속성을 향상시키기 위하여 인터레이스 노즐을 통과시켰다. 상기 인터레이스 노즐에 대한 공기 압력은 0.5~4.0kg/cm2가 되도록 공급하였으며 필라멘트의 미터당 교락의 수를 2~40회로 하였다.In addition, the interlace nozzle was passed in order to improve flatness and improve focusability. The air pressure for the interlaced nozzle was supplied to be 0.5-4.0 kg /
이후, 인터레이스 노즐을 통과한 필라멘트사는 건조장치(S7)를 이용하여 다시 건조된다. 상기 건조온도와 건조 방식 등은 필라멘트의 후공정 및 물성에 큰 영향을 미치게 된다. 본 발명에 따르면 공정수분율이 약 7~13%가 될 수 있도록 건조 온도를 조절하였다. 마지막으로 상기 건조장치를 통과한 필라멘트는 2차 유제처리장치를 거쳐서 최종적으로 권취기(S8)에서 권취된다. Thereafter, the filament yarn passing through the interlace nozzle is dried again using the drying apparatus S7. The drying temperature and drying method have a great influence on the post-processing and physical properties of the filament. According to the present invention, the drying temperature was adjusted so that the process water content could be about 7 to 13%. Finally, the filament passed through the drying apparatus is finally wound up in the winder S8 via the secondary emulsion treatment apparatus.
위와 같은 제조 과정을 통하여 제조되는 본 발명의 폴리케톤 섬유의 제조공정 중 에서 연신공정은 고강도 및 내열수성 향상을 위하여 매우 중요하다. 연신공정의 가열방식은 열풍가열식과 롤러가열식이 있지만 롤러가열식에서는 필라멘트가 롤러면과 접촉하여 섬유 표면이 손상되기 쉽기 때문에 고강도 폴리케톤 섬유제조에는 열풍가열식이 더 바람직하다. 상기 열풍가열식을 사용하는 경우 바람직하게는 120~220℃가 적당하다. 가열온도가 120℃미만에서는 분자사슬이 충분히 거동하지 않기 때문에 고배율 열연신이 불가능하며 220℃를 초과하면 폴리케톤이 분해되기 쉽기 때문에 물성 저하를 가져온다. 또한 열풍건조기 사용하는 경우 바람직하게는 체류시간이 2내지 9분이 바람직하다. 체류시간이 2분 미만에서는 분자사슬이 충분히 거동하지 않기 때문에 고배율 열연신이 불가능하며 9 분을 초과하면 폴리케톤이 분해되어 분자량이 감소되기 때문에 물성 저하를 가져온다.In the manufacturing process of the polyketone fiber of the present invention manufactured through the above manufacturing process, the stretching process is very important for improving the high strength and hot water resistance. The heating method of the stretching process is hot air heating and roller heating, but hot air heating is more preferable for the production of high strength polyketone fibers because the filament is in contact with the roller surface and the fiber surface is easily damaged. When using the hot air heating type is preferably 120 ~ 220 ℃. If the heating temperature is lower than 120 ℃, the molecular chain does not behave sufficiently, high magnification thermal stretching is impossible, and if it exceeds 220 ℃ polyketone is easy to decompose physical properties deteriorate. In addition, when using a hot air dryer, the residence time is preferably 2 to 9 minutes. If the residence time is less than 2 minutes, the molecular chain is not sufficiently behaved, so high magnification thermal stretching is impossible, and if it exceeds 9 minutes, the polyketone is decomposed and the molecular weight is reduced, resulting in deterioration of physical properties.
폴리케톤 섬유의 연신을 위해 1단 또는 2단 이상의 다단으로 연신을 수행한다. 본 발명의 연신 배율은 바람직하게는 15배 내지 18배이다. 연신배율이 15배 미만에서는 섬유의 강도가 떨어지면 18배를 초과하면 연사시 작업성이 떨어진다.The stretching is carried out in one or two or more stages of multistage for stretching the polyketone fibers. The draw ratio of the present invention is preferably 15 to 18 times. When the draw ratio is less than 15 times, when the strength of the fiber is lowered, the workability during the drawing is lowered when it exceeds 18 times.
이하, 구체적인 실시 예 및 비교 예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 상기 실시 예는 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것은 아니다. 실시 예 및 비교 예에서 아래와 같은 방법으로 그 물성을 평가하였다.Hereinafter, the configuration and effects of the present invention will be described in detail with specific examples and comparative examples, but the above examples are not intended to limit the scope of the present invention. In Examples and Comparative Examples, the physical properties were evaluated in the following manner.
(a) 고유점도(a) intrinsic viscosity
용해한 폴리케톤의 고유점도[IV]는 우베로드점도계를 이용하여 ASTM D539-51T에 따라 만들어진 0.5M 헥사플루오로이소프로판올용액으로 25±0.01℃의 온도와 0.1 내지 0.6 g/dl의 농도범위에서 측정되었다. 고유점도는 비점도를 농도에 따라 외삽하여 구한다.The intrinsic viscosity [IV] of the dissolved polyketone was measured using a Uberod viscometer in 0.5M hexafluoroisopropanol solution according to ASTM D539-51T at a temperature of 25 ± 0.01 ° C and a concentration range of 0.1 to 0.6 g / dl. . Intrinsic viscosity is obtained by extrapolating specific viscosity according to concentration.
(b) 강력(kgf)(b) strong (kgf)
107℃로 2시간 건조 후에 인스트롱사의 저속 신장형 인장시험기를 이용하여 80Tpm(80회 twist/m)의 꼬임을 부가한 후 시료장 250mm, 인장속도 300m/min으로 측정한다. After drying at 107 ° C. for 2 hours, a twist of 80Tpm (80 twists / m) was added using a low-strength tensile tester of Instron, and then measured at a sample length of 250 mm and a tensile speed of 300 m / min.
[폴리케톤 중합물 제조][Polyketone Polymer Preparation]
오토클레이브에 메탄올을 충전하고, 여기에 아세트산팔라듐, 1,3-비스(디(2-메톡시페닐)포스피노)프로판 및 트리플루오로아세트산을 교반하여 제조한 촉매 용액을 첨가했다. 상기 과정 후, 오토클레이브에 몰비 1:1의 일산화탄소 및 에틸렌을 포함하는 혼합 가스를 충전하고 1 내지 10 MPa의 압력을 유지하도록 상기 혼합 가스를 연속적으로 첨가하면서, 50 내지 100 ℃에서 여러 시간 동안 반응시켰다. 상기 반응의 종결 후, 압력을 해제하여 얻어진 백색 중합체를 가열한 메탄올, 1,3-펜탄디온으로 반복하여 세정했다. 상기와 같은 공정 과정을 통하여 얻어진 폴리케톤은 핵자기 공명 스펙트럼 등의 분석에 의해 폴리(1-옥소트리메틸렌)인 것을 알 수 있었다. 또한 상기 폴리케톤의 분자량 분포는 2.8, 고유 점도는 5.0 ㎗/g가 됨을 알 수 있었다.The autoclave was filled with methanol, and a catalyst solution prepared by stirring palladium acetate, 1,3-bis (di (2-methoxyphenyl) phosphino) propane and trifluoroacetic acid was added thereto. After the process, the autoclave was charged with a mixed gas containing carbon monoxide and ethylene in a molar ratio of 1: 1, and the mixed gas was continuously added to maintain a pressure of 1 to 10 MPa while reacting at 50 to 100 ° C. for several hours. I was. After the completion of the reaction, the white polymer obtained by releasing the pressure was repeatedly washed with heated methanol and 1,3-pentanedione. The polyketone obtained through the above process was found to be poly (1-oxotrimethylene) by analysis of nuclear magnetic resonance spectra. In addition, it was found that the molecular weight distribution of the polyketone was 2.8, and the intrinsic viscosity was 5.0 dl / g.
[실시예 1, 2 및 비교예 1내지 3][Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3]
레조시놀 75wt%를 포함하는 수용액에 IV 5.0 dl/g의 폴리케톤 중합체(POK)를 7.0 wt% 첨가하여 60℃에서 100 torr까지 감압하여 30분간 혼합하여 기포를 제거하였다.7.0 wt% of a polyketone polymer (POK) of IV 5.0 dl / g was added to an aqueous solution containing 75 wt% of resorcinol, and the mixture was removed under reduced pressure at 60 ° C to 100 torr for 30 minutes to remove bubbles.
수용액 중의 기포가 완전히 제거된 후 감압 상태에서 밀폐한 후 80℃로 승온하여 3시간 동안 교반을 실시하여 투명한 POK 방사용액을 얻었다. 상기 얻어진 POK 방사용액을 필터로 통과시킨 후, 직경 0.2mm, L/D 2.0, 200구멍(hole)의 노즐(N/Z)을 통하여 트렌지형 압출기로서 80℃에서 20m/min의 속도로 압출시켰다. 상기 압출 후 10mm의 길이를 가진 공기 층(Air Gap)을 통과시켜 응고욕에서 고화가 일어나도록 하였다. 상기 응고욕을 통과한 섬유는 수세욕을 거친 후 200℃의 열풍 건조기를 지나면서 건조되었다. 이때 체류시간은 표 1로 조절되었다. After the bubble in the aqueous solution was completely removed, the resultant was sealed under reduced pressure, and then heated to 80 ° C. and stirred for 3 hours to obtain a transparent POK spinning solution. After passing the obtained POK spinning solution through a filter, it was extruded at a rate of 20 m / min at 80 ° C. as a trench type extruder through a nozzle (N / Z) having a diameter of 0.2 mm, L / D 2.0, and 200 holes. I was. After the extrusion was passed through an air layer (Air Gap) having a length of 10mm to cause a solidification in the coagulation bath. The fiber passed through the coagulation bath was dried by passing through a hot air dryer at 200 ℃ after passing through a water bath. At this time, the residence time was adjusted to Table 1.
이와 같이 제조된 연신사의 물성을 평가하여 아래 표 1에 나타내었다.The physical properties of the drawn yarn thus obtained are evaluated and shown in Table 1 below.
(min)Drying time
(min)
고유점도Drawing company
Intrinsic viscosity
본 발명에 의한 고강력 폴리케톤 섬유의 제조 방법은 건조 온도 200℃에서 체류 시간을 확립함으로써 불필요한 건조 시간을 단축시킬 수 있으며, 설비 비용을 대폭 절감할 수 있는 효과를 지니고 있다. 건조 온도 200℃에서 체류 시간이 5min이상 될 때 실의 색이 흰색에서 노란빛으로 바뀌었고 IV drop이 발생함을 확인 할 수 있었다. 하지만 체류 시간이 0min인 실의 경우 고온에서 장기간 체류함에 따른 열열화물은 발생하지 않지만 건조 불충분으로 인해 Max. DR이 감소하여 강도 발현이 저하됨을 확인할 수 있었다. 또한 위의 건조 온도 뿐만 아니라 다른 건조 온도(120~220℃)에 따라 최적의 체류 시간을 확인함으로써 다양한 용도로 유용하게 활용할 수 있는 방법이다.
The method for producing high-strength polyketone fibers according to the present invention can shorten unnecessary drying time by establishing a residence time at a drying temperature of 200 ° C., and has an effect of significantly reducing equipment cost. When the residence time was over 5min at 200 ℃, the color of the yarn changed from white to yellow and IV drop occurred. However, in the case of the yarn having a residence time of 0 min, no thermal deterioration occurs due to prolonged residence at high temperature, but due to insufficient drying, Max. It was confirmed that the intensity expression was lowered by the decrease in DR. In addition to the above drying temperature as well as other drying temperature (120 ~ 220 ℃) by checking the optimum residence time is a method that can be usefully used for various purposes.
이상 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나는 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 당업자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited thereto. The above embodiments may be modified or changed without departing from the spirit and scope of the present invention, and those skilled in the art will recognize that such modifications and changes also belong to the present invention.
방사노즐(S1), 응고욕(S2), 수세조(S3), 수세욕(S4), 건조기(S5), 유제처리장치(S6), 롤러(S7), 권취장치(S8)Spinning nozzle (S1), coagulation bath (S2), washing tank (S3), washing bath (S4), dryer (S5), emulsion treatment device (S6), roller (S7), winding device (S8)
Claims (3)
방사노즐로부터 압출된 폴리케톤 방사용액을 응고 및 수세시킨 다음, 열풍 건조기를 연신시켜 통과 시킨 후, 120 내지 220℃ 열풍건조기에서 체류시간이 2내지 9 분인 것을 특징으로 하는 폴리케톤 섬유의 제조방법.In the method for producing a polyketone fiber,
After coagulating and washing the polyketone spinning solution extruded from the spinning nozzle, and after passing through a hot air dryer, the method of producing a polyketone fiber, characterized in that the residence time is 2 to 9 minutes in a 120 to 220 ℃ hot air dryer.
상기 연신 배율이 15 내지 18배인 것을 특징으로 하는 폴리케톤 섬유의 제조방법. The method of claim 1,
The draw ratio is 15 to 18 times the polyketone fiber production method characterized in that.
상기 폴리케톤 섬유의 강도는 20g/d 인 것을 특징으로 하는 폴리케톤 섬유의 제조방법.
The method of claim 1,
The strength of the polyketone fibers is a manufacturing method of polyketone fibers, characterized in that 20g / d.
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