KR20170036990A - Method of manufacturing aramid fiber with low denier - Google Patents

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Abstract

When an aramid fiber is manufactured by a spinning dope in which an aramid polymer is dissolved in a sulfuric acid solvent being spun through a spinneret, coagulated with a coagulation liquid, and then washed and dried, (i) the liquer ratio of the coagulation liquid is adjusted to 1:30 to 1:43 for the spinning dope, (ii) a halved spinneret is used in which two spinning hole formation regions (X) where spinning holes are formed by the spinneret are divided by one embossing-processed separation region (Z), and (iii) two strands of the aramid fiber are combined with each other and pass through one yarn guide during the washing and drying of the coagulated aramid fiber. According to the present invention, workability can be significantly improved because of effective prevention of yarn winding in a spinning roller or a spinneret discharge error that is attributable to a decline in spinning dope transport speed and staying of the spinning dope in the spinneret for an extended period of time during the manufacturing of the fine-denier aramid fiber. In addition, the present invention is capable of effectively preventing a decline in aramid fiber strength (yarn weakening) because excessive aramid fiber coagulation is prevented and the length of time during which the spinning dope stays in the spinneret is reduced in the early stage of the coagulation. Furthermore, the present invention is capable of improving productivity because the two strands of the coagulated aramid fiber are combined with each other during the washing and drying, the strands pass through the one yarn guide, and then the strands are divided.

Description

세섬도 아라미드 섬유의 제조방법{Method of manufacturing aramid fiber with low denier}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing aramid fibers,

본 발명은 세섬도 아라미드 섬유의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 방사도프가 방사구금 내에 체류하는 시간을 단축시키고, 응고공정 초기단계에서 아라미드 원사가 과다하게 응고되는 현상을 효과적으로 방지하여 조업성이 크게 향상되고, 아라미드 섬유의 강도 저하 현상(약사 발생 현상)을 효과적으로 방지할 수 있고, 수세 및 건조공정시 응고된 아라미드 섬유 2가닥을 병합하여 하나의 사도를 통과시킨 후 병합된 아라미드 섬유 2가닥을 분섬함으로써 생산성도 높힐 수 있는 세섬도 아라미드 섬유의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing three-fiber aramid fibers, and more particularly, to a method for manufacturing aramid yarns by shortening the time during which the yarn dope remains in the spinneret and effectively preventing the aramid yarn from being excessively coagulated at the initial stage of the coagulation process, The present invention relates to a method for producing an aramid fiber, which comprises the steps of: (1) preparing an aramid fiber; (2) The present invention also relates to a method for producing aramid fibers.

아라미드 섬유는 파라-아라미드 섬유와 메타-아라미드 섬유를 포함한다. 이 중에서 파라-아라미드 섬유는 고강도, 고탄성, 저수축 등의 우수한 특성을 가지고 있는데, 특히 5mm 정도 굵기의 가느다란 실로 2톤의 자동차를 들어올릴 정도의 막강한 강도를 가지고 있어 방탄 용도로 사용될 뿐만 아니라, 우주항공 분야와 같은 첨단 산업에서 다양한 용도로 사용되고 있다.The aramid fibers include para-aramid fibers and meta-aramid fibers. Among them, para-aramid fiber has excellent properties such as high strength, high elasticity and low shrinkage. Especially, it has a strong strength enough to lift a 2-tonne automobile by a thin thread having a thickness of about 5 mm, It has been used in a variety of applications in high-tech industries such as aerospace.

아라미드 섬유는 통상적으로 도 1에 도시된 바와 같이 (ⅰ) 아라미드 방사 도프(Dope)를 방사구금(20)을 통해 방사하는 공정과, (ⅱ) 방사된 아라미드 섬유를 응고조(30)와 응고액이 분사되는 응고튜브(40) 내로 차례로 통과시키면서 응고시키는 공정과, (ⅲ) 응고된 아라미드 섬유를 적어도 하나의 수세 로울러(50) 와 필요시 중화 로울러(60)위를 차례로 통과시키면서 수세 및 중화시키는 공정과, (ⅳ) 수세 및 중화된 아라미드 섬유를 건조장치(70)로 건조한 후 권취로울러(80)에 감는 공정들을 차례로 거쳐서 제조되고 있다.The aramid fibers are typically produced by a process comprising the steps of (i) spinning an aramid spinning dope through a spinneret 20, (ii) spinning the irradiated aramid fibers into a coagulation bath 30 and a coagulating solution (Iii) washing and neutralizing the coagulated aramid fibers while sequentially passing over the at least one water wash rollers 50 and, if necessary, the neutralization rollers 60, and (Iv) drying the washed and neutralized aramid fibers with the drying device 70, and winding the wound aramid fibers on the winding roller 80 in this order.

이때, 상기 아라미드 방사 도프(Dope)를 제조하는 방법 일례로는 대한민국 등록특허 제10-0910537호에 게재된 바와 같이 파라페닐렌디아민 등과 같은 방향족 디아민을 무기염이 첨가된 유기용매에 용해하여 혼합용액을 준비하고, 상기 혼합용액에 테레프탈로일디클로라이드 등과 같은 방향족 디에시드할라이드를 첨가. 반응시켜 아라미드 중합체를 제조한 다음, 제조된 아라미드 중합체를 황산에 녹여 방사 도우프를 제조하였다.For example, as disclosed in Korean Patent No. 10-0910537, an aromatic diamine such as paraphenylenediamine is dissolved in an organic solvent to which an inorganic salt has been added to form an aramid spinning dope, And an aromatic diacid halide such as terephthaloyl dichloride is added to the mixed solution. To prepare an aramid polymer, and then the prepared aramid polymer was dissolved in sulfuric acid to prepare a radiation dope.

상기 유기용매로는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N, N'-디메틸아세트아미드(DMAc), 헥사메틸포스포아미드(HMPA), N, N, N', N'-테트라메틸 우레아(TMU), N, N-디메틸포름아미드(DMF) 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 무기염으로는 CaCl2, LiCl, NaCl, KCl, LiBr, KBr, 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.Examples of the organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N'-dimethylacetamide (DMAc), hexamethylphosphoramide (HMPA) Methyl urea (TMU), N, N-dimethylformamide (DMF) or mixtures thereof may be used. As the inorganic salt, CaCl2, LiCl, NaCl, KCl, LiBr, KBr, or a mixture thereof may be used.

상기 방향족 디아민은 파라-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노비페닐, 2,6-나프탈렌디아민, 1,5-나프탈렌디아민, 또는 4,4'-디아미노벤즈아닐라이드일 수 있다.The aromatic diamine may be para-phenylenediamine, 4,4'-diaminobiphenyl, 2,6-naphthalenediamine, 1,5-naphthalenediamine, or 4,4'-diaminobenzanilide.

상기 방향족 디에시드 할라이드는 테레프탈로일 디클로라이드, 4,4'-벤조일 디클로라이드, 2,6-나프탈렌디카복실산 디클로라이드, 또는 1,5-나프탈렌디카복실산 디클로라이드일 수 있다.The aromatic diacid halide may be terephthaloyl dichloride, 4,4'-benzoyl dichloride, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid dichloride, or 1,5-naphthalene dicarboxylic acid dichloride.

상기 아라미드 중합체는 사용된 방향족 디아민과 방향족 디에시드 할라이드의 종류에 따라 폴리파라페닐렌테레프탈아미드(PPD-T), 폴리(4,4'-벤즈아닐라이드 테레프탈아미드), 폴리(파라페닐렌-4,4'-비페닐렌-디카복실산 아미드), 또는 폴리(파라페닐렌-2,6-나프탈렌디카복실산 아미드)일 수 있다.The aramid polymer may be selected from the group consisting of polyparaphenylene terephthalamide (PPD-T), poly (4,4'-benzanilide terephthalamide), poly (paraphenylene-4 , 4'-biphenylene-dicarboxylic acid amide), or poly (paraphenylene-2,6-naphthalene dicarboxylic acid amide).

세섬도 아라미드 섬유를 제조하는 종래방법은 도 2에 도시된 바와 같이 방사홀들이 형성된 방사홀 형성 구역(X) 2개가 엠보싱되지 않아 방사홀 형성 구역(X)들과 평면 상에 위치하는 1개의 분리구역(Y)에 의해 분리된 구조를 갖는 2분할 방사구금을 통하여 아라미드 중합체가 황산용매에 용해되어 있는 방사도프를 방사한 후, 방사된 아라미드 섬유를 응고액으로 응고한 다음, 수세 및 건조하여 세섬도 아라미드를 제조하였다.The conventional method of producing three-fiber filament yarn is not to emboss two of the radiation-hole-forming regions X in which the radiation holes are formed as shown in Fig. 2, so that one separation A radial dope containing an aramid polymer dissolved in a sulfuric acid solvent is radiated through a two-part spinneret having a structure separated by a zone (Y), and then the radiated aramid fiber is solidified as a coagulating solution, Finely divided aramid.

이때, 방사도프 : 응고액의 액량비를 1:45 이상으로 조절하고, 응고처리된 아라미드 섬유를 수세 및 건조처리할 때 아라미드 섬유 1가닥씩을 하나의 사도로 통과시켰다.At this time, when the liquid amount ratio of the radial dope: coagulating liquid was adjusted to 1:45 or more, and the coagulated aramid fiber was washed and dried, one strand of aramid fiber was passed through one apostrophe.

그러나, 상기와 같은 종래방법으로 세섬도 아라미드 섬유를 제조하는 경우 방사도프의 이송속도가 느려지고 방사도프가 방사구금내 상기 분리구역(Y) 내에 오랫동안 체류하는 현상이 일어나 방사구금에서의 토출불량이 발생하거나 방사로울러에서 원사말림 현상이 일어나 조업성이 떨어지고 물성이 약한 원사(약사)가 많이 발생되는 문제가 있었다.However, in the case of producing the three-fiber aramid fiber by the above-described conventional method, the feeding speed of the spinning dope is slowed and the spinning dope stays in the spinning nozzle for a long time in the spinning zone, Or the yarn curling phenomenon occurs in the spinning roller, resulting in a problem that yarn (pharmacist) having poor physical properties and poor operability is generated.

또한, 상기 종래방법은 방사도프 : 응고액의 액량비가 너무 과다하여 방사된 아라미드 섬유의 응고 초기단계에서 과다 응고되고, 그로 인해 물성이 약한 원사(약사)가 많이 발생되는 문제가 있었다.In addition, the above-mentioned conventional method has a problem that a yarn (pharmacist) having a weak physical property is generated because of excessively solidifying the aramid fiber in the initial stage of the coagulation of the irradiated aramid fiber due to too much liquid ratio of the spinning dope: coagulating solution.

또한, 상기 종래방법은 수세 및 건조공정에서 세섬도인 아라미드 섬유 1가닥씩을 수세로울러 및 건조로울러 상의 사도 1개로 통과시키기 때문에 생산성이 저하되는 문제도 있었다.In addition, in the above-described conventional method, one strand of aramid fibers of three sizes in the washing and drying steps is passed through a single sheet of the wash rollers and the drying rollers, thereby lowering the productivity.

이와 같은 문제점들은 세섬도 아라미드 원사를 제조하게 되면 방사도프의 유속저하로 방사구금내 방사도프의 체류시간이 상대적으로 길어지고 시간당 방사도프의 토출량 저하로 생산성이 상대적으로 낮아지는 현상에 기인한다.These problems are caused by the fact that when the three-fiber aramid yarn is manufactured, the retention time of the spinning dope in the spinneret becomes relatively long due to the decrease in the spinning speed of the spinning dope and the productivity is lowered due to the decrease in the spinning dope discharge amount per hour.

본 발명의 과제는 물성이 약한 원사(약사)가 발생되는 것을 효과적으로 방지하면서 우수한 조업성과 생산성으로 세섬도 아라미드 원사를 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to provide a method for producing a three-fineness aramid yarn with excellent productivity and productivity while effectively preventing generation of yarn (pharmacist) having weak physical properties.

이와 같은 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에서는 아라미드 중합체가 황산 용매에 용해되어 있는 방사도프를 방사구금을 통해 방사한 후 응고액으로 응고한 다음 수세 및 건조하여 아라미드 섬유를 제조할 때, (ⅰ) 상기 방사도프 : 응고액의 액량비를 1:30~1:43으로 조절하고, (ⅱ) 상기 방사구금으로 방사홀들이 형성된 방사홀 형성 구역(X) 2개가 엠보싱 가공된 분리구역(Z) 1개에 의해 분리되어 있는 2분할 방사구금을 사용하고, (ⅲ) 응고처리된 아라미드 섬유를 수세 및 건조할 때 아라미드 섬유 2가닥을 병합하여 하나의 사도로 통과시켜 준다.In order to achieve the above object, in the present invention, when the aramid fiber is produced by spinning a radial dope containing an aramid polymer dissolved in a sulfuric acid solvent through a spinneret, solidifying it with a coagulating liquid, (2) a radiation zone (X) in which the radiation holes are formed by the spinneret is embossed to form a separation zone (Z) 1 (Iii) when the coagulated aramid fibers are washed and dried, two strands of aramid fibers are combined and passed through one apostrophe.

본 발명은 세섬도 아라미드 섬유 제조시 방사도프의 이송속도가 느려져 방사도프가 방사구금 내에 체류하는 시간이 길어짐에 따라 방사구금에서의 토출불량이 발생하거나 방사로울러에서의 원사 말림현상이 일어나는 것을 효과적으로 방지하여 조업성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 응고초기 단계에서 아라미드 원사가 과다 응고되는 현상을 방지하고 방사도프가 방사구금 내에 체류하는 시간을 단축하여 아라미드 섬유의 강도가 저하되는 현상(약사 발생 현상)을 효과적으로 방지할 수 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [10] The present invention relates to a method for producing aramid fibers of three filaments, in which the delivery speed of the radial dope is slowed and the time during which the radial dope is retained in the spinneret becomes long to effectively prevent discharge failure in the spinneret or yarn curling in the spinning roller So that the operability can be greatly improved. In addition, the present invention can prevent a phenomenon that the aramid yarn becomes excessively solidified at the initial stage of solidification, and shorten the time during which the radial dope is retained in the spinneret, thereby effectively preventing the phenomenon that the strength of the aramid fiber is lowered .

또한, 본 발명은 수세 및 건조공정시 응고된 아라미드 섬유 2가닥을 병합하여 하나의 사도로 통과시킨 후 이들을 분섬함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can improve the productivity by combining two strands of solidified aramid fibers in a washing and drying process, passing them through one apostrophe, and splitting them.

도 1은 아라미드 섬유를 제조하는 공정 개략도.
도 2는 세섬도 아라미드 섬유 제조에 사용된 종래의 방사구금 단면 모식도.
도 3은 본 발명에 따라 세섬도 아라미드 섬유를 제조하는데 사용하는 방사구금 단면 모식도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic view of a process for producing aramid fibers.
2 is a schematic cross-sectional view of a conventional spinneret used in the manufacture of three filamentary aramid fibers.
Fig. 3 is a schematic view of a spinneret cross section used for producing three-fiber aramid fibers according to the present invention. Fig.

이하, 첨부된 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 아라미드 중합체가 황산 용매에 용해되어 있는 방사도프를 방사구금을 통해 방사한 후 응고액으로 응고한 다음 수세 및 건조하여 아라미드 섬유를 제조할 때, (ⅰ) 상기 방사도프 : 응고액의 액량비를 1:30~1:43으로 조절하고, (ⅱ) 상기 방사구금으로 방사홀들이 형성된 방사홀 형성 구역(X) 2개가 엠보싱 가공된 분리구역(Z) 1개에 의해 분리되어 있는 2분할 방사구금을 사용하고, (ⅲ) 응고처리된 아라미드 섬유를 수세 및 건조할 때 아라미드 섬유 2가닥을 병합하여 하나의 사도로 통과시켜주는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 1, when the aramid fiber is produced by spinning a radial dope containing an aramid polymer dissolved in a sulfuric acid solvent through a spinneret, solidifying it as a coagulating solution, washing and drying the aramid fiber, (Ii) one of the spinning hole forming zones (X) in which the spinning holes are formed by the spinneret is embossed in the separation zone (Z), and , And (iii) when the coagulated aramid fiber is washed and dried, two strands of the aramid fiber are combined and passed through one apostrophe.

구체적으로, 본 발명은 아라미드 중합체가 황산용매에 용해되어 있는 방사도프를 제조한다.Specifically, the present invention produces a radial dope wherein the aramid polymer is dissolved in a sulfuric acid solvent.

구현일례로서, 파라페닐렌디아민 등과 같은 방향족 디아민을 무기염이 첨가된 유기용매에 용해하여 혼합용액을 준비하고, 상기 혼합용액에 테레프탈로일디클로라이드 등과 같은 방향족 디에시드할라이드를 첨가. 반응시켜 아라미드 중합체를 제조한 다음, 제조된 아라미드 중합체를 황산에 녹여 방사 도우프를 제조하였다.As an embodiment, an aromatic diamine such as paraphenylenediamine is dissolved in an organic solvent to which an inorganic salt is added to prepare a mixed solution, and an aromatic diacid halide such as terephthaloyldichloride is added to the mixed solution. To prepare an aramid polymer, and then the prepared aramid polymer was dissolved in sulfuric acid to prepare a radiation dope.

상기 유기용매로는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N, N'-디메틸아세트아미드(DMAc), 헥사메틸포스포아미드(HMPA), N, N, N', N'-테트라메틸 우레아(TMU), N, N-디메틸포름아미드(DMF) 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 무기염으로는 CaCl2, LiCl, NaCl, KCl, LiBr, KBr, 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.Examples of the organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N'-dimethylacetamide (DMAc), hexamethylphosphoramide (HMPA) Methyl urea (TMU), N, N-dimethylformamide (DMF) or mixtures thereof may be used. As the inorganic salt, CaCl2, LiCl, NaCl, KCl, LiBr, KBr, or a mixture thereof may be used.

상기 방향족 디아민은 파라-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노비페닐, 2,6-나프탈렌디아민, 1,5-나프탈렌디아민, 또는 4,4'-디아미노벤즈아닐라이드일 수 있다.The aromatic diamine may be para-phenylenediamine, 4,4'-diaminobiphenyl, 2,6-naphthalenediamine, 1,5-naphthalenediamine, or 4,4'-diaminobenzanilide.

상기 방향족 디에시드 할라이드는 테레프탈로일 디클로라이드, 4,4'-벤조일 디클로라이드, 2,6-나프탈렌디카복실산 디클로라이드, 또는 1,5-나프탈렌디카복실산 디클로라이드일 수 있다.The aromatic diacid halide may be terephthaloyl dichloride, 4,4'-benzoyl dichloride, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid dichloride, or 1,5-naphthalene dicarboxylic acid dichloride.

상기 아라미드 중합체는 사용된 방향족 디아민과 방향족 디에시드 할라이드의 종류에 따라 폴리파라페닐렌테레프탈아미드(PPD-T), 폴리(4,4'-벤즈아닐라이드 테레프탈아미드), 폴리(파라페닐렌-4,4'-비페닐렌-디카복실산 아미드), 또는 폴리(파라페닐렌-2,6-나프탈렌디카복실산 아미드)일 수 있다.The aramid polymer may be selected from the group consisting of polyparaphenylene terephthalamide (PPD-T), poly (4,4'-benzanilide terephthalamide), poly (paraphenylene-4 , 4'-biphenylene-dicarboxylic acid amide), or poly (paraphenylene-2,6-naphthalene dicarboxylic acid amide).

다음으로는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 방사구금으로 방사홀들이 형성된 방사홀 형성 구역(X) 2개가 엠보싱 가공된 분리구역(Z) 1개에 의해 분리되어 있는 2분할 방사구금을 통해 상기 방사도프를 방사한다.Next, as shown in FIG. 3, two spinneret forming zones (X) in which spinner holes are formed in the spinneret are separated by one embossed separation zone (Z) Radiation dope is emitted.

상기 방사구금 중 방사홀들이 형성된 2개의 방사홀 형성 구역(X) 각각은 반달모양인 것이 바람직하다.Each of the two radiation hole forming regions X formed with the radiation holes in the spinneret preferably has a half-moon shape.

본 발명은 상기와 같이 2개의 방사홀 형성 구역(X)이 엠보싱 가공된 1개의 분리구역(Z)에 의해 분리되어 있는 도 3의 2분할 방사구금을 사용하기 때문에, 방사도프가 방사구금(20) 내에, 특히 상기 분리구역(Z) 내에 체류하는 시간을 단축시켜 방사구금에서의 토출불량이나 방사로울러에서의 원사 말림 현상이 일어나는 것을 효과적으로 방지하여 조업성을 크게 향상시켜 줌과 동시에 물성이 약한 원사(이하 "약사"라고 한다)가 발생되는 것도 효과적으로 방지한다.Since the present invention uses the two-part spinneret shown in Fig. 3, in which the two spinneret-forming zones X are separated by one embossed separation zone Z, the spinneret 20 In particular, it is possible to shorten the time of staying in the separation zone (Z) to effectively prevent the discharge failure in the spinneret and the yarn curling phenomenon in the spinning roller from occurring, thereby greatly improving the operability and, at the same time, (Hereinafter referred to as "pharmacist").

다음으로, 상기 방사구금(20)을 통해 방사된 아라미드 섬유를 응고액으로 응고시켜 준다. 이때, 본 발명에서는 방사도프:응고액의 액량비를 1:30 ~ 1:43으로 조절해서 응고초기 단계에서 아라미드 섬유가 과다하게 응고되는 것을 방지해 준다.Next, the aramid fibers radiated through the spinneret 20 are solidified as a coagulating solution. In this case, in the present invention, the liquid amount ratio of the spinning dope / coagulating liquid is adjusted to 1:30 to 1:43 to prevent excessive clotting of the aramid fibers at the initial stage of solidification.

방사도프:응고액의 액량비가 상기 범위를 벗어나게 되면 응고 초기 단계에서 아라미드 섬유가 과다하게 또는 너무 작게 응고되어 약사가 발생될 수 있다.When the liquid dose ratio of the radiant dope: coagulating liquid is out of the above-mentioned range, the aramid fiber may solidify excessively or too small at the initial stage of solidification, and pharmacopoeia may be generated.

상기 응고공정의 구현일례로는 도 1에 도시된 바와 같이 방사된 아라미드 섬유를 응고액이 담겨진 응고조(30)와 응고액을 분사하는 응고액 분사구(41)를 구비하는 응고튜브(40)내로 차례로 통과시키면서 응고액과 접촉시켜 준다.As an example of the coagulation step, as shown in FIG. 1, the irradiated aramid fibers are injected into a coagulation tube 40 having a coagulation bath 30 containing a coagulating solution and a coagulating solution injection opening 41 for injecting coagulating solution Let it pass through the coagulating solution in turn.

다음으로, 응고처리된 아라미드 섬유를 수세 및 건조할 때 아라미드 섬유 2가닥을 병합하여 하나의 사도로 통과시켜 높은 생산성으로 세섬도 아라미드 섬유를 제조한다.Next, when the coagulated aramid fiber is washed and dried, two aramid fibers are combined and passed through one apostrophe to produce three-fiber aramid fibers with high productivity.

구현일례로서, 응고처리된 아라미드 섬유를 수세 및 건조할 때 아라미드 섬유 2가닥을 병합하여 하나의 사도를 통과시킨 다음 병합된 아라미드 섬유 2가닥을 분섬시킨 후 권취로울러에 권취할 수도 있고, 병합된 아라미드 섬유 2가닥을 분섬하지 않고 권취로울러에 권취한 다음 리와인더(Rewinder)를 사용하여 병합된 상태로 권취된 아라미드 섬유 2가닥을 분섬하면서 다시 권취할 수도 있다.As an implementation example, when the coagulated aramid fiber is washed and dried, two aramid fibers are combined and passed through a single apostrophe, and then two strands of the combined aramid fibers are dispersed and then wound on a winding roller. Alternatively, The two fibers may be rewound while splitting the two aramid fibers wound in a combined state using a rewinder after winding the two fibers on the winding roller without splitting.

이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples.

그러나 본 발명의 보호범위는 아래 실시예만으로 한정되게 해석되어서는 안된다.However, the scope of protection of the present invention should not be construed as being limited only by the following examples.

실시예Example 1 One

3중량% CaCl2를 포함하는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 유기용매를 질소분위기하에서 반응기에 넣고, 파라-페닐렌디아민을 상기 반응기에 넣고 녹여서 혼합용액을 제조하였다.An N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) organic solvent containing 3% by weight of CaCl 2 was placed in a reactor under a nitrogen atmosphere, and para-phenylenediamine was dissolved in the reactor to prepare a mixed solution.

다음으로, 상기 혼합용액이 상기 파라-페닐렌디아민과 동몰량의 테레프탈로일 디클로라이드를 2회에 걸쳐 균등하게 나누어 투입, 반응시켜 파라-아라미드 중합제를 제조한 후, 상기 파라-아라미드 중합제를 농황산에 녹여 방사도프를 제조하였다.Next, the mixed solution was charged with equimolarly adding terephthaloyl dichloride of the same molar amount as that of the para-phenylenediamine and reacted to prepare a para-aramid polymerization agent, and then the para-aramid polymerization agent Was dissolved in concentrated sulfuric acid to prepare spinning dope.

다음으로, 도 1 도시된 바와 같이 상기 방사도프를 도 3에 도시된 바와 같이 상기 방사구금으로 방사홀들이 형성된 방사홀 형성 구역(X) 2개가 엠보싱 가공된 분리구역(Z) 1개에 의해 분리되어 있는 2분할 방사구금을 통해 방사한 후 거리가 8㎜인 에어-갭을 통과시킨 후 응고액이 담겨져 있는 응고조(30)와 응고액(물)이 분사되는 응고튜브(40) 내로 통과시키면서 응고하였다.Next, as shown in FIG. 1, the radiation dope is separated by one embossed separation zone (Z) in which two radiation hole forming zones (X) in which the radiation holes are formed in the spinneret are separated And then passed through an air gap having a distance of 8 mm and then passed through a coagulation bath 30 containing a coagulating solution and a coagulation tube 40 through which a coagulating solution is injected And solidified.

이때, 방사도프 : 응고액의 액량비를 1:30으로 조절하였고, 응고액의 유량을 420L/시간으로 조절하였다.At this time, the liquid amount ratio of the radial dope: coagulating liquid was adjusted to 1:30, and the flow rate of the coagulating liquid was adjusted to 420 L / hour.

다음으로, 상기와 같이 응고 처리된 아라미드 섬유 2가닥을 병합하여 수세로울러(50,60)와 건조장치(건조로울러 : 70) 상에 형성된 한개의 사도로 통과시키면서 수세 및 건조한 후 병합된 아라미드 섬유 2가닥을 1가닥씩 분섬하여 750m/분의 권취속도로 권취로울러(80)에 권취하여 200데니어의 세섬도 아라미드 섬유를 제조하였다.Next, the two aramid fibers thus coagulated are combined and washed with water while passing them through one of the wash rollers (50, 60) and a drying device (drying roller: 70), and then the combined aramid fibers 2 Strand was fibrillated by one strand and wound around a winding roller 80 at a winding speed of 750 m / min to produce a three-fineness aramid fiber of 200 denier.

제조된 세섬도 아라미드 섬유의 물성 및 조업성(수율)을 평가한 결과는 표 1과 같았다.Table 1 shows the results of evaluating the physical properties and operational properties (yield) of the three-fiber-modified aramid fibers.

비교실시예Comparative Example 1 One

방사도프를 방사하는 방사구금으로서 도 2에 도시된 바와 같이 방사홀들이 형성된 방사홀 형성 구역(X) 2개가 엠보싱 처리되지 않아 상기 방사홀 형성성 구역(X)과 동일한 평면상에 위치하는 분리구역(Y) 1개에 의해 분리되어 있는 2분할 방사구금을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 200데니어의 세섬도 아라미드 섬유를 제조하였다.As the spinneret for spinning the spinning dope, two spinneret-forming zones (X) in which spinner holes are formed are not embossed as shown in FIG. 2, A three-fineness aramid fiber of 200 denier was prepared in the same manner as in Example 1, except that a two-part spinneret separated by one yarn (Y) was used.

제조된 세섬도 아라미드 섬유의 물성 및 조업성(수율)을 평가한 결과는 표 1과 같았다.Table 1 shows the results of evaluating the physical properties and operational properties (yield) of the three-fiber-modified aramid fibers.

비교실시예Comparative Example 2 2

방사도프를 방사하는 방사구금으로서 방사구금 저면 전체에 방사홀들이 형성되어 있는 단발구금을 사용한 것과, 권취속도를 500m/분으로 변경한 것과, 응고액의 유량을 650L/시간으로 변경한 것과, 방사도프 : 응고액의 액량비를 1:174로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 200데니어의 세섬도 아라미드 섬유를 제조하였다.A spinning nozzle for spinning the spinning dope and having a spinning hole formed on the entire bottom of the spinning spinneret; a spinning speed of 500 m / min; a spinning fluid flow rate of 650 L / Dodeca-aramid fiber of 200 denier was prepared in the same manner as in Example 1, except that the liquid to liquid ratio of the dope: coagulated liquid was changed to 1: 174.

제조된 세섬도 아라미드 섬유의 물성 및 조업성(수율)을 평가한 결과는 표 1과 같았다.Table 1 shows the results of evaluating the physical properties and operational properties (yield) of the three-fiber-modified aramid fibers.

비교실시예Comparative Example 3 3

수세 및 건조처리시 응고처리된 아라미드 섬유 2가닥을 하나의 사도로 통과시키는 대신에 응고 처리된 아라미드 섬유 1가닥씩을 하나의 사도로 통과 시키는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 200데니어의 세섬도 아라미드 섬유를 제조하였다.Except that two strands of the coagulated aramid fiber were passed through one apostrophe instead of one strand of aramid fiber being passed through one apostrophe in the wash and dry process, Finely divided aramid fibers.

제조된 세섬도 아라미드 섬유의 물성 및 조업성(수율)을 평가한 결과는 표 1과 같았다.Table 1 shows the results of evaluating the physical properties and operational properties (yield) of the three-fiber-modified aramid fibers.

구분division 섬유강도(g/d)Fiber strength (g / d) 섬유신도(%)Fiber elongation (%) 조업성(수율:%)Workability (Yield:%) 실시예 1Example 1 23.823.8 2.82.8 9797 비교실시예 1Comparative Example 1 23.823.8 2.82.8 8585 비교실시예 2Comparative Example 2 22.022.0 2.72.7 4040 비교실시예 3Comparative Example 3 24.024.0 2.82.8 4141

표 1의 섬유 강도와 섬유 신도는 아래와 같은 방법으로 평가하였다.The fiber strength and fiber elongation in Table 1 were evaluated in the following manner.

강도(g/d) 및 신도(Intensity (g / d) and elongation ( %% ))

ASTM D885 시험방법에 따라 아라미드 섬유의 인장물성을 측정하였다. 구체적으로는, 인스트론 시험기(Instron Engineering Corp, Cantion, Mass)에서 길이가 25㎝인 공중합 아라미드 섬유가 파단될 때까지 인장시켜 섬유의 물성을 구하였다. The tensile properties of the aramid fibers were measured according to the ASTM D885 test method. Specifically, the physical properties of the fibers were determined by stretching until the copolymerized aramid fibers having a length of 25 cm were broken in an Instron Tester (Instron Engineering Corp., Canton, Mass).

이때, 인장속도는 25㎜/분으로 하였고, 초하중은 섬도 × 1/30g으로 하였다. 샘플 수는 5개를 테스트한 후 그 평균값으로 구하였다. 강도는 파단시 최대하중으로부터 구하였고, 신도는 파단시 길이로부터 구하였다. At this time, the tensile speed was 25 mm / min, and the initial load was 1/130 g of fineness. The number of samples was determined by the average value after testing five samples. The strength was obtained from the maximum load at break, and the elongation was obtained from the length at break.

10 : 익스터루더 20 : 방사구금
30 : 응고조 40 : 응고튜브
41 : 응고액 분사구 Y : 아라미드 섬유
50,60 : 수세 로울러 70 : 건조장치
80 : 권취로울러
10: Extruder 20: spinning detention
30: Coagulation tank 40: Coagulation tube
41: Coagulating nozzle Y: Aramid fiber
50, 60: Wash rollers 70: Drying apparatus
80: Winding roller

Claims (4)

아라미드 중합체가 황산 용매에 용해되어 있는 방사도프를 방사구금을 통해 방사한 후 응고액으로 응고한 다음 수세 및 건조하여 아라미드 섬유를 제조에 있어서, (ⅰ) 상기 방사도프 : 응고액의 액량비를 1:30~1:43으로 조절하고, (ⅱ) 상기 방사구금으로 방사홀들이 형성된 방사홀 형성 구역(X) 2개가 엠보싱 가공된 분리구역(Z) 1개에 의해 분리되어 있는 2분할 방사구금을 사용하고, (ⅲ) 응고처리된 아라미드 섬유를 수세 및 건조할 때 아라미드 섬유 2가닥을 병합하여 하나의 사도로 통과시키는 것을 특징으로 하는 세섬도 아라미드 섬유의 제조방법.A method for producing an aramid fiber, comprising the steps of: (i) irradiating a radiant dope containing an aramid polymer dissolved in a sulfuric acid solvent through a spinneret, solidifying it with a coagulating liquid, : 30 to 1: 43, and (ii) two spinneret forming zones (X) in which the spinneret holes are formed by the spinneret are separated by one embossing zone (Z) , And (iii) when the coagulated aramid fibers are washed and dried, two aramid fibers are combined and passed through one apostrophe. 제1항에 있어서, 수세 및 건조할 때 응고처리된 아라미드 섬유 2가닥을 병합하여 하나의 사도로 통과시킨 다음, 병합된 아라미드 섬유 2가닥을 분섬시킨 후 권취로울러에 권취하는 것을 특징으로 하는 세섬도 아라미드 섬유의 제조방법.The method according to claim 1, characterized in that two aramid fibers coagulated at the time of washing with water and drying are combined and passed through a single apostrophe, and then two stranded aramid fibers are dispersed and wound up on a winding roller A method for producing an aramid fiber. 제1항에 있어서, 수세 및 건조할 때 응고처리된 아라미드 섬유 2가닥을 병합하여 하나의 사도로 통과시킨 다음, 권취로울러에 권취한 후 리와인더(Rewinder)를 사용하여 병합된 아라미드 섬유 2가닥을 분섬하면서 권취하는 것을 특징으로 하는 세섬도 아라미드 섬유의 제조방법.The method according to claim 1, wherein two aramid fibers coagulated at the time of washing with water and dried are combined and passed through a single apical pole, then wound on a winding roller, and then spliced with two strands of aramid fibers merged with a rewinder And then winding up the filaments. 제1항에 있어서, 방사구금 중 방사홀들이 형성된 방사홀 형성 구역(X)이 반달모양인 것을 특징으로 하는 세섬도 아라미드 섬유의 제조방법.The method of claim 1, wherein the spinneret-forming zone (X) in which spinner holes are formed in the spinneret is half-moon-shaped.
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