KR20130091386A - 나노 필라멘트의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원사 단면이 방사상 방향으로 제2용출성 폴리머(C)에 의해 4개 이상의 구획으로 분할되고 분할된 각각의 구획내에는 섬유형성성 폴리머로 구성된 도성분(A)들이 균일하게 분산되어 있고 상기 도성분(A)들 주위를 상기 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분(B)이 감싸고 있는 3성분 분할형-해도형 복합섬유를 알칼리수용액 또는 열수와 알칼리수용액으로 처리하여 1단계로 상기 제2용출성 폴리머(C)를 용출하여 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면을 방사상 방향으로 4개 이상의 구획으로 분할시킨 다음, 계속해서 분할된 상기 구획들을 알칼리수용액으로 처리하여 2단계로 상기 구획들내 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분(B)을 용출하여 나노 필라멘트를 제조한다.
본 발명은 제2용출성 폴리머(C)의 용출속도가 빨라서 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분(B)이 용출되기 전에 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면이 방사상 방향으로 4개 이상의 구획으로 분할되기 때문에, 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분(B)의 용출이 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면 내부 및 외부에서 동시에 신속하게 이루어진다.
그로인해 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면중 내부에 있는 도성분(A)과 외부에 있는 도성분(A)들이 편차없이 균일하게 감량되어 나노 필라멘트의 굵기가 균일하게 된다.

Description

나노 필라멘트의 제조방법{Methods of manufacturing nanofilament}

본 발명은 나노 필라멘트의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 분할형 구조와 해도형 구조가 혼재하는 3성분 폴리머로 이루어진 복합섬유(이하 "3성분 분할형-해도형 복합섬유"라고 한다)를 이용하여 굵기가 균일한 나노 필라멘트를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에서 사용하는 "나노 필라멘트"라는 용어는 직경이 800㎚ 이하인 연속상 필라멘트 섬유를 의미한다.

통상적으로 나노섬유를 제조하는데에는 4가지 방법이 있는 것으로 분류되며, 그 중 첫번째는 멜트블로운 공법으로 알려진 부직포 제조공법이다. 멜트블로운 공법은 용융 점도가 극히 낮은 섬유형성능을 가지는 고분자를 용융압출기를 이용하여 압출하고 이를 고온, 고압의 공기 제트를 분사시키면서 방사하여 고분자가 일축 연신되면서 수집되어 얻어지는 방법이다. 종래에 이미 각종 에어필터, 기저귀 등 위생용품 등에 사용되어 오고 있다. 최근에 복합방사 기술이 접목되면서 직경이 수백 나노미터에 달하는 초극세 멜트블로운 섬유가 개발되었으나, 이러한 방법으로는 균일한 직경의 장섬유를 얻을수 없는 단점이 있다.

두번째 공법은 플래쉬 방사이다. 이는 섬유형성능을 가지는 고분자를 용매에 용해시키고 이를 방사하되, 방사되면서 상분리가 일어나도록 유도하는 방법으로 현재 전 세계적으로 이.아이.듀폰(E.I.Dupont)에서만 생산되고 있는 실정이다.

세번째 방법은 전기방사에 의한 방법이다. 전기방사는 이미 1900년대초에 그 현상이 발견되어 특허로도 출원되었으나, 방사에 의한 생산성이 낮고, 제조된 나노섬유의 기계적 물성이 취약하여 지난 수십년 동안 주목받지 못하다가 최근에 미국, 일본을 중심으로 그 용도가 개발되기 시작하면서 주목받아 개발되고 있다.

상기의 세가지 나노섬유 제조기술은 모두 나노섬유를 부직포상으로 제조하는 기술로써, 초극세 섬유의 직경이 불균일하며, 필라멘트 상으로 얻어지지 않으므로 용도 및 상품개발에 제한적인 단점이 있다. 특히, 멜트블로운 공법에 의한 나노섬유의 제조를 위해서는 대규모의 멜트블로운 제조설비의 개발이 따라야 하며, 전기방사에 의한 방법으로는 낮은 생산성과 취약한 물성의 한계를 극복하여야 하는 어려움이 있다.

네번째 방법은 해도형 복합방사(sea and islands type conjugate fiber) 방법으로서 용융방사에 의한 나노 필라멘트는 현재 국내에서 보유하고 있는 해도형 극세사 제조설비를 기반으로 기술을 개발하면 보다 짧은 시간과 적은 투자비로 제품의 개발 및 생산이 가능하다.

해도형 복합방사 방법은 통상적으로 가장 안정적으로 초극세사를 제조하는 방법으로 폴리에스테르 기준으로 0.01데니어 급까지 상용화가 되어 있는 상황으로 상업적으로 가장 안정적인 방법이다. 이러한 해도형 복합방사 방법은 이용출성 해(海)성분 폴리머위에 최종적으로 초극세사 필라멘트의 다발이 되는 도(島)성분 폴리머를 심는 방식이다. 이러한 단위 섬도 당 삽입되는 도성분의 개수에 따라 무한히 극세화가 가능하지만 해성분/도성분의 폴리머 조합이라든지 폴리머를 조합하는 구금의 설계에 따라 그 한계가 존재한다. 지금까지 상업화된 수준은 1㎛ 수준으로 100~200개 도성분으로 1개의 복합섬유 내에 삽입하는 수준이다. 그 외 기술적으로는 1개의 복합섬유 내에 300~1000개 까지의 도성분을 삽입 가능한 것으로 학계에 보고되고 있으나 섬유의 총 섬도가 어느 정도 수준인가와 해성분의 비율이 몇 퍼센트인가에 따라 최종적인 단사 섬도의 직경이 결정된다. 이러한 방법의 나노 필라멘트는 균일한 물성의 장섬유로 얻어지며, 기계적 강도가 우수하며, 생산성 또한 다른 방식에 비해 탁월하므로 앞으로도 지속적으로 기술발전이 기대된다. 또한 나노 필라멘트는 장섬유이므로 종래의 다른 장섬유와 마찬가지로 제직, 제편에 의한 원단이 구성 및 가공이 가능하며, 단섬유화하여 다른 섬유와의 복합체 구성이 가능한 장점을 가지고 있다.

상기에서 언급된 네번째 방법으로 나노필라멘트를 제조하기 위해서 도성분의 개수를 증가시키는 기술이 개발되었다. 따라서 도성분의 증가에 따른 나노필라멘트화 기술이 발전하였으나, 아직 상업화 되지 못한 것은 도성분의 증가에 따른 최종 해도사의 용출, 감량에는 문제가 발생하였다. 나노필라멘트란 도성분의 최종 감량후의 굵기가 800nm이하의 크기를 가질 때 나노필라멘트라고 부르며, 필터 및 생체 친화용도나 의료용, 연료필터용의 고기능성을 발휘하기 위해서는 400nm이하를 가지는 것이 유리하다. 따라서 이러한 나노필라멘트의 제조를 위해서는 도성분의 개수가 300개 이상을 가지게 되며, 나노필라멘트 제조기술을 기반으로하면, 도성분의 개수가 1000개이상되어야 400nm이하의 나노필라멘트를 제조할수 있게 된다. 따라서 도성분의 증가는 나노필라멘트의 제조에 있어서, 필수적인 요소라 할수 있다. 도성분의 개수의 증가에 따른 감량액이 필라멘트 중심부까지 충분히 침투하지 못하는 단점을 가지고 있다. 또한 도성분의 개수가 증가함에 따라서 필라멘트 외곽부에서부터 감량이 시작되나, 최종적으로 필라멘트 내부까지의 감량이 충분하지 못하여, 필라멘트 외곽부와 내부에서의 감량 편차가 발생하게 된다. 또한 충분한 감량이 이루어지지 못하면, 내부에서는 충분한 감량을 이룰수 없게 되었다. 이렇한 완전한 감량으로 나노필라멘트를 제조하지 못하면, 나노필라멘트로서의 충분한 기능을 발휘 할 수가 없으며, 내부의 감량되지 못한 부분에 의한 성능저하의 원인이 되기도 하였다. 또한 외곽부는 오래되는 감량시간으로 인하여 과감량되고, 필라멘트의 충분한 강도를 보강하지 못하였으며, 쉬운 탈락으로 인하여, 분진 등의 문제가 발생하는 원인이 되었다. 따라서 필라멘트의 내외곽의 균일한 감량이 필요하게 되었다. 또한 폴리에스테르계 도성분의 경우, 나노화 될수록 감량액에 의한 감량 속도는 무한히 빠르게 되어, 이용출성 폴리머로 이루어진 해성분과 같이 감량속도도 증가하게 된다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 방법으로 대한민국 공개특허 2011-108815호와 같이 해도형 방사구금에서 도성분을 원형배열을 통하여 군을 이루도록 한 방법이 있으나, 이러한 방법은 감량 속도의 증가는 있으나, 균일한 감량의 효과를 발휘하지 못하였다. 필라멘트간의 융착이 되며, 중앙부에 위치한 도성분의 군은 감량이 진행되지 않고, 방사형으로 배열한 도성분과 동일하게 필라멘트 내부는 감량 시간이 진행되어도 용출되지 않는 단점을 나타내었다.

또다른 방법으로는 방사형으로 도성분을 구획을 나누는 방법도 있다. 그러나 이러한 경우에는 도성분의 배열만을 방사형으로 구획을 나누었으나, 결국 해성분과 같은 폴리머로 되어 있기 때문에 구획을 나누는 효과가 미미하였다. 또한 해성분과의 감량 속도가 동일하기 때문에 결국 필라멘트 중앙쪽으로 갈수록 감량이 되지 않는 경우가 빈번하였다.

또 다른 방법으로 유기산 처리를 통하여, 필라멘트에 크랙을 유도하여, 중앙부까지 감량액이 침투하도록 하는 방법도 있다. 이러한 유기산 처리를 할 경우, 감량공정과 유기산 처리 공정등 산과 알칼리 공정을 2중으로 처리해야하는 단점을 가지고 있다. 따라서 가공공정 2중 처리에 의한 가공비 증가가 상업화하는데 장애요소로 나타났으며, 산처리에 대한 최종 감량속도 증가 효과는 없고, 단지 필라멘트 내부 도성분의 감량의 균일성을 향상시키는 효과는 있었으나, 전반적인 개선은 되지 않았다. 또한 산처리와 알칼리 처리를 거친 나노필라멘트의 원사 강도가 매우 떨어지며, 또한 도성분의 침해가 심하여, 원단상에서 분진 및 원단 인열강도의 저하 등의 문제를 발생하였다.

본 발명의 과제는 3성분 해도형-분할형 복합섬유의 내부와 외부에서 동시에 해성분이 용출되어 해성분 용출속도가 빠르고, 상기 3성분 해도형-분할형 복합섬유의 내부 및 외부에 위치하는 도성분(나노 필라멘트)들의 굵기를 균일하게 제조하는 것이다.

기존 상업화된 일반적인 해도형 극세사의 경우 도성분의 개수가 36~37개 정도로 필라멘트 내부까지 감량하기 위한 노력이 필요하지 않았으나, 지름이 800nm이하의 나노필라멘트를 제조하기 위하여, 1개의 필라멘트 당, 도성분의 개수가 300개 이상 형성시킬 경우, 용출공정에서 감량속도의 차이 발생 및 필라멘트 내부까지 형성되어 있는 도성분을 용출시키기에는 감량 농도가 떨어지는 단점을 가지고 있었다. 그러나 본 발명은 도성분의 증가에 따른 미감량 및 내외부 감량 편차는 줄이며, 도성분의 증가에 따른 완전 용출시까지의 가공 시간을 감소시키고, 불완전 용출에 의한 원단상의 불량 발생을 감소시키는 것을 과제로 한다.

이와같은 과제를 달성하기 위해서 본 발명에서는 원사 단면이 방사상 방향으로 제2용출성 폴리머(C)에 의해 4개 이상의 구획으로 분할되고 분할된 각각의 구획내에는 섬유형성성 폴리머로 구성된 도성분(A)들이 균일하게 분산되어 있고 상기 도성분(A)들 주위를 상기 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분(B)이 감싸고 있는 3성분 분할형-해도형 복합섬유를 알칼리수용액 또는 열수와 알칼리수용액으로 처리하여 1단계로 상기 제2용출성 폴리머(C)를 용출하여 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면을 방사상 방향으로 4개 이상의 구획으로 분할시킨 다음, 계속해서 분할된 상기 구획들을 알칼리수용액으로 처리하여 2단계로 상기 구획들내 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분(B)을 용출하여 나노 필라멘트를 제조한다.

본 발명은 제2용출성 폴리머(C)의 용출속도가 빨라서 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분(B)이 용출되기 전에 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면이 방사상 방향으로 4개 이상의 구획으로 분할되기 때문에, 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분(B)의 용출이 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면 내부 및 외부에서 동시에 신속하게 이루어진다.

그로인해 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면중 내부에 있는 도성분(A)과 외부에 있는 도성분(A)들이 편차없이 균일하게 감량되어 나노 필라멘트의 굵기가 균일하게 된다.

도 1은 제2용출성 폴리머(C)에 의해 8개 구획으로 분할된 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면도.
도 2는 제2용출성 폴리머(C)에 의해 12개 구획으로 분할된 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예 1로 제조된 나노 필라멘트 단면의 전자현미경 사진.
도 4는 본 발명의 비교실시예 1로 제조된 나노 필라멘트 단면의 전자현미경 사진.

이하, 첨부한 도면 등을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명에서는 섬유형성성 폴리머, 제1용출성 폴리머 및 제2용출성 폴리머를 3성분 복합방사 장치로 방사하여 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 원사 단면이 방사상 방향으로 제2용출성 폴리머(C)에 의해 4개 이상의 구획으로 분할되고 분할된 각각의 구획내에는 섬유형성성 폴리머로 구성된 도성분(A)들이 균일하게 분산되어 있고 상기 도성분(A)들 주위를 상기 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분(B)이 감싸고 있는 3성분 분할형-해도형 복합섬유를 제조한다.

도 1은 제2용출성 폴리머(C)에 의해 8개 구획으로 분할된 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면도이고, 도 2는 제2용출성 폴리머(C)에 의해 12개 구획으로 분할된 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면도이다.

상기 제1용출성 폴리머는 폴리에틸렌글리콜, 디메틸이소술포네이트, 폴리프로필렌글리콜, 1,4-사이클로헥산디카르복실산, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디카르복실레이트, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2,2-디메틸-1,4-부탄디올, 2,2,4-트리메틸1,3-프로판디올 및 아디프산 중에서 선택된 1종 이상의 화합물이 25중량% 이하 공중합되어 있는 공중합 폴리에스테르 등이다.

상기 제2용출성 폴리머는 3~6몰%의 디메틸이소술포네이트 화합물과 10중량% 이상, 바람직하기로는 10~15중량%의 폴리에틸렌글리콜 화합물이 공중합되어 있는 공중합 폴리에스테르 이거나 제1용출성 폴리머와 상용성이 없는 용융형 폴리비닐알코올 등이다.

3성분 분할형-해도형 복합섬유의 원사 단면이 제2용출성 폴리머(C)에 의해 4~16개의 구획으로 분할되는 것이 좋고, 보다 바람직하기에는 8~12개 구획으로 분할되는 것이 좋다.

분할되는 구획 개수가 4개 미만인 경우에는 분할 후의 분할된 구획 내층 및 외층에서 해성분 용출속도 편차가 발생되어 완벽한 해성분의 용출이 어렵게 된다.

한편, 분할되는 구획 개수가 16개를 초과하는 경우에는 나노 필라멘트를 제조하기 위한 도성분의 개수가 줄어들며, 한 개의 필라멘트 지름이 커질수록 구금의 크기의 한계로 인한 총 멀티 필라멘트수의 감소로 인하여, 나노 필라멘트를 제조하기 어렵다.

상기 섬유형성성 폴리머로는 폴리에스테르계 폴리머, 폴리아미드계 폴리머 또는 폴리올레핀계 폴리머 등이 사용된다.

폴리에스테르계 폴리머로는 폴리에틸렌테레프탈레이드, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등이 사용되고, 폴리아미드계 폴리머로는 나일론 4, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 11, 나일론 12 등이 사용되고, 폴리올레핀계 폴리머로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등이 사용된다.

3성분 분할형-해도형 복합섬유의 원사단면내 도성분을 구성하는 섬유형성성 폴리머의 함량은 상기 원사 전체중량대비 30~60중량%인 것이 바람직하다.

상기 섬유형성성 폴리머의 함량이 30중량% 미만인 경우에는 3성분 분할형-해도형 복합섬유내 도성분의 비율이 낮아 원단 제직 후 밀도가 떨어지는 단점이 발생되고, 60중량%를 초과하는 경우에는 도성분과 해성분 간의 비율이 나빠 해도형 단면 형성이 어렵게 된다.

3성분 분할형-해도형 복합섬유의 원사 단면내 제1용출성 폴리머의 함량은 원사 전체중량대비 30~50중량%인 것이 바람직하다.

상기 제1용출성 폴리머의 함량이 30중량% 미만인 경우에도 도성분이 비율이 맞지 않아 도성분이 융착되는 불량이 발생되고, 50중량%를 초과하는 경우에는 해성분 용출시 도성분들의 간격이 넓어지는 효과가 있지만 감량비율이 너무 높아 생산성이 저하된다.

3성분 분할형-해도형 복합섬유의 원사 단면내 제2용출성 폴리머의 함량은 원사 전체중량대비 10~35중량%인 것이 바람직하다.

상기 제2용출성 폴리머의 함량이 10중량% 미만인 경우에는 3성분 분할형-해도형 복합섬유를 여러개의 구획으로 분할하는 단면구조 형성이 어렵게되고, 35중량%를 초과하는 경우에는 방사균일성이 떨어지고 복합섬유 단면형성성이 나빠진다.

다음으로는, 앞에서 제조된 상기 3성분 분할형-해도형 복합섬유를 열수 및 알칼리수용액 중에서 선택된 1종의 용액으로 처리하여 3성분 분할형-해도형 복합섬유내 제2용출성 폴리머(C)를 용출하므로서 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면을 방사상 방향으로 4개 이상의 구획으로 분할 한다.

다음으로는, 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 분할된 구획들을 알칼리수용액으로 처리하여 상기 구획들 내의 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분(B)을 용출하여 나노 필라멘트를 제조한다.

상기 나노 필라멘트를 포함하는 원단을 제조하는 경우, 상기 3성분 분할형-해도형 복합섬유로 원단을 제조한 다음, 제조된 원단을 열수 또는 알칼리 수용액으로 처리하여 제2용출성 폴리머(C)를 용출시킴으로서 원단을 구성하는 3성분 분할형-해도형 복합섬유 단면을 방사상 방향으로 4개 이상의 구획으로 분할한 다음, 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 분할된 구획들을 알칼리수용액으로 처리하여 상기 구획들 내의 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분(B)을 용출 한다.

3성분 분할형-해도형 복합섬유의 원사 단면내에 분산되어 있는 섬유형성성 폴리머의 도성분(A) 개수가 300개 이상이고, 도성분(A)의 직경은 800㎚ 이하인 것이 바람직하다.

이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

그러나, 본 발명의 보호범위가 실시예들 만으로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

폴리에틸렌테레프탈레이트인 섬유형성성 성분과, 디메틸이소술포네이트 4몰%와 폴리에틸렌글리콜 6중량%가 공중합된 공중합 폴리에스테르의 제1용출성 폴리머와, 디메틸이소술포네이트 5몰%와 폴리에틸렌글리콜 15중량%가 공중합제 제2용출성 폴리머들을 복합방사장치로 285℃에서 방사하여 2.5의 연신비로 연신하여 도 1과 같이 원사 단면이 방사상 방향으로 제2용출성 폴리머에 의해 8개 구획으로 분할되고 분할된 각각의 구획내에는 상기 섬유형성성 폴리머로 구성된 도성분들이 균일하게 분산되어 있고 상기 도성분들 주위를 상기 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분이 감싸고 있는 3성분 분할형-해도형 복합섬유를 제조하였다.

이때, 상기 3성분 분할형-해도형 복합섬유 단면내 도성분의 개수는 650개이고, 도성분의 직경은 600㎚가 되도록 하였다.

다음으로는, 상기와 같이 제조된 3성분 분할형-해도형 복합섬유를 경사 및 위사로 사용하여 직물을 제조하였다.

다음으로는 제조된 직물을 가성소오다 수용액으로 처리하여 직물을 구성하고 있는 3성분 분할형-해도형 복합섬유내 제2용출성 폴리머를 용출하여 상기 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면을 방사상 방향으로 8개 구획으로 분할 시켰다.

다음으로는, 상기와 같이 분할된 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 구획들을 계속 가성소오다 수용액으로 처리하여 상기 구획들내 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분을 용출하여 나노 필라멘트로 제조된 직물을 제조하였다.

상기와 같이 제조된 나노 필라멘트 단면의 전자현미경 사진은 도 3과 같다.

도 3에서는 나노 필라멘트의 굵기들이 일정하며, 상기 복합섬유의 내측에 위치한 나노 필라멘트와 외측에 위치한 나노 필라멘트 모두가 완벽히 해성분과 분리(감량)된 상태를 나타낸다.

비교실시예 1

폴리에틸렌테레프탈레이트인 섬유형성성 성분과, 디메틸이소술포네이트 4몰%와 폴리에틸렌글리콜 6중량%가 공중합된 공중합 폴리에스테르의 용출성 폴리머들을 복합방사장치로 285℃에서 방사하여 2.5의 연신비로 연신하여 도 1과 같이 원사 단면이 방사상 방향으로 용출성 폴리머에 의해 8개 구획으로 분할되고 분할된 각각의 구획내에는 상기 섬유형성성 폴리머로 구성된 도성분들이 균일하게 분산되어 있고 상기 도성분들 주위를 상기 용출성 폴리머로 구성된 해성분이 감싸고 있는 2성분 분할형-해도형 복합섬유를 제조하였다.

이때, 상기 2성분 분할형-해도형 복합섬유 단면내 도성분의 개수는 650개이고, 도성분의 직경은 600㎚가 되도록 하였다.

다음으로는, 상기와 같이 제조된 2성분 분할형-해도형 복합섬유를 경사 및 위사로 사용하여 직물을 제조하였다.

다음으로는 제조된 직물을 가성소오다 수용액으로 처리하여 직물을 구성하고 있는 2성분 분할형-해도형 복합섬유내 용출성 폴리머를 용출하여 상기 2성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면을 방사상 방향으로 8개 구획으로 분할시킴과 동시에 상기 구획들내 용출성 폴리머로 구성된 해성분을 용출하여 나노 필라멘트로 제조된 직물을 제조하였다.

상기와 같이 제조된 나노 필라멘트 단면의 전자현미경 사진은 도 4와 같다.

도 4에서는 나노 필라멘트의 굵기들이 불균일하며, 상기 복합섬유의 내측에 위치한 나노 필라멘트 주위의 해성분은 완전히 제거되지 않고 외측에 위치한 나노 필라멘트는 과도하게 감량되어진 상태를 나타낸다.

A : 섬유형성성 폴리머로 구성된 도성분
B : 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분
C : 제2용출성 폴리머

Claims (12)

1. (ⅰ) 섬유형성성 폴리머, 제1용출성 폴리머 및 제2용출성 폴리머를 복합방사장치로 방사하여, 원사 단면이 방사상 방향으로 제2용출성 폴리머(C)에 의해 4개 이상의 구획으로 분할되고 분할된 각각의 구획내에는 섬유형성성 폴리머로 구성된 도성분(A)들이 균일하게 분산되어 있고 상기 도성분(A)들 주위를 상기 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분(B)이 감싸고 있는 3성분 분할형-해도형 복합섬유를 제조하는 공정;
   (ⅱ) 제조된 상기 3성분 분할형-해도형 복합섬유를 열수 및 알칼리수용액 중에서 선택된 1종의 용액으로 처리하여 3성분 분할형-해도형 복합섬유내 제2용출성 폴리머(C)를 용출하므로서 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 단면을 방사상 방향으로 4개 이상의 구획으로 분할하는 공정; 및
   (ⅲ) 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 분할된 구획들을 알칼리수용액으로 처리하여 상기 구획들 내의 제1용출성 폴리머로 구성된 해성분(B)을 용출하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 필라멘트의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 제1용출성 폴리머는 폴리에틸렌글리콜, 디메틸이소술포네이트, 폴리프로필렌글리콜, 1,4-사이클로헥산디카르복실산, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디카르복실레이트, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2,2-디메틸-1,4-부탄디올, 2,2,4-트리메틸1,3-프로판디올 및 아디프산 중에서 선택된 1종 이상의 화합물이 25중량% 이하 공중합되어 있는 공중합 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 나노 필라멘트의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 제2용출성 폴리머는 용융형 폴리비닐알코올인 것을 특징으로 하는 나노 필라멘트의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 제2용출성 폴리머는 3~6몰%의 디메틸이소술포네이트 화합물과 10~15중량%의 폴리에틸렌글리콜 화합물이 공중합되어 있는 공중합 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 나노 필라멘트의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 원사 단면이 제2용출성 폴리머(C)에 의해 4~16개의 구획으로 분할되는 것을 특징으로 하는 나노 필라멘트의 제조방법.
6. 제1항에 있어서, 섬유형성성 폴리머는 폴리에스테르계 폴리머, 폴리아미드계 폴리머 및 폴리올레핀계 폴리머 중에서 선택된 1종의 폴리머인 것을 특징으로 하는 나노 필라멘트의 제조방법.
7. 제1항에 있어서, 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 원사 단면내 섬유형성성 폴리머의 함량이 상기 원사의 전체중량대비 30~60중량%인 것을 특징으로 하는 나노 필라멘트의 제조방법.
8. 제1항에 있어서, 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 원사 단면내 제1용출성 폴리머의 함량이 상기 원사의 전체중량대비 30~50중량%인 것을 특징으로 하는 나노 필라멘트의 제조방법.
9. 제1항에 있어서, 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 원사 단면내 제2용출성 폴리머의 함량이 상기 원사의 전체중량대비 10~35중량%인 것을 특징으로 하는 나노 필라멘트의 제조방법.
10. 제1항에 있어서, 3성분 분할형-해도형 복합섬유의 원사 단면내에 분산되어 있는 섬유형성성 폴리머의 도성분(A) 개수가 300개 이상인 것을 특징으로 하는 나노 필라멘트의 제조방법.
11. 제1항 또는 제10항에 있어서, 도성분(A)의 직경이 800㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 나노 필라멘트의 제조방법.
12. 제1항에 있어서, 3성분 분할형-해도형 복합섬유를 4개 이상의 구획으로 분할하는 공정 이전에 상기 3성분 분할형-해도형 복합섬유로 원단을 제조하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 필라멘트의 제조방법.

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