KR20180087545A - 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕 및 이를 이용한 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조방법 - Google Patents

라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕 및 이를 이용한 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 응고욕 내부 표면 및 내부 구조물의 표면에 가공처리를 실시하여 응고욕에서 발생하는 기포의 발생을 억제함으로써 응고액의 액면 변동을 안정화시킬 수 있는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕 및 이를 이용한 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 응고욕 내의 기포에 의한 액면 변동을 최소화하여 응고욕 안정성이 개선되어 노즐에서의 단사를 최소화할 수 있어 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유 제조시 생산성이 향상된다. 또한, 노즐 잠김이 없어 필라멘트 사간 접착을 줄일 수 있어 제조되는 라지토우 탄소섬유의 물성 및 균일성이 매우 우수하다.

Description

라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕 및 이를 이용한 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조방법{Coagulating bath for preparing precursor fiber for large tow carbon fiber and preparing method of precursor fiber for large tow carbon fiber using the same}
본 발명은 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕 및 이를 이용한 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 응고욕 내부 표면 및 내부 구조물의 표면에 가공처리를 실시하여 응고욕에서 발생하는 기포의 발생을 억제함으로써 응고액의 액면 변동을 안정화시킬 수 있는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕 및 이를 이용한 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조방법에 관한 것이다.
아크릴로니트릴(acrylonitrile, PAN)계 중합체로부터 제조되는 탄소섬유는 강도가 매우 우수하여, 탄소섬유의 원료로서 많이 사용되고 있다. 최근에는 전체 탄소섬유의 90%이상이 PAN계 탄소섬유이다. 또한, PAN계 탄소섬유는 2차전지용 탄소 전극 재료 및 탄소 필름 등에도 적용가능성이 있기 때문에, 이에 대한 연구개발도 활발하게 진행되고 있다.
PAN 중합체로부터 탄소섬유를 제조하는 경우에는 PAN 중합체를 방사하여 얻어진 아크릴 섬유, 즉 탄소섬유용 전구체 섬유를 산화 분위기에서 200~400℃로 내염화 처리를 실시하는데, 이렇게 제조된 섬유를 내염화 섬유라고 한다. 이렇게 얻어진 내염화 섬유를 불활성기체 분위기에서 800~2000℃로 탄화처리하여 탄소섬유를 제조한다.
탄소섬유용 전구체 섬유의 제조 공정은, 일반적으로 습식 또는 건습식 방사공정을 채택하는데, 이후에 수세공정, 연신공정, 유제부여공정, 건조공정, 권취공정 등을 거치게 된다. 탄소섬유용 전구체 섬유를 건습식 방사로 제조시, 응고욕내 섬유 주행 속도를 증가시키면 응고욕내 기포가 증가하여 응고액 흐름이 불안정해지고 액면 변동도 심화되어 노즐 잠김이 심화된다. 이에 따라 노즐과 응고욕 액면의 거리가 쉽게 변동되어 전구체 섬유 다발의 품위가 현저하게 악화되고 노즐에서의 사절 등이 발생하여 공정성이 악화된다.
이를 개선하기 위하여 첫째, 주행 섬유를 둘러싸는 정류판을 배치하는 방법이 제안되었으나, 이는 정류판에 부착한 기포가 경시적으로 증대하여 응고욕 액면으로 기포가 부상하여 응고액의 액면이 불균일해지고 노즐이 응고욕에 잠기게 되어 단사나 드립과 같은 문제가 발생한다. 둘째, 친수처리 코팅된 원추형 정류판을 설치하는 방법이 제안되었으나, 친수 코팅은 탈락하기 쉽고 코팅을 위한 비용이 증가하여 제조원가가 상승되는 문제가 있다. 셋째, 응고욕 내의 노즐 주위에 볼을 띄워 액면의 변동을 억제하는 방법이 제안되었으나, 액면의 변동을 제한하는 것은 한계가 있다.
본 발명의 목적은 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 방사공정 중 응고욕내 기포에 의한 액면 변동을 최소화하여 응고욕의 안정성을 개선함으로써 방사 공정성을 향상시킬 수 있는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 응고욕을 이용하여 필라멘트의 사간 접착이 감소되고 탄소섬유의 물성 및 균일성을 증가시킬 수 있는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조방법을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은
라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕에 있어서, 상기 응고욕의 내부 표면 및 내부 구조물의 표면 일부 또는 전부가 일정한 표면조도를 갖도록 표면가공 처리된 것을 특징으로 하는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상은
아크릴로니트릴계 공중합체를 유기용매에 용해하여, 도프 원액을 제조하는 단계;
상기 도프 원액을 비용매를 수용하고 있는 응고욕 내에 방사하여 응고섬유를 제조하는 응고단계를 포함하며,
상기 응고단계에서, 상기 응고섬유가 내부 표면 및 내부 구조물의 표면 일부 또는 전부가 일정한 표면조도를 갖도록 표면가공 처리된 응고욕을 통과하는 것을 특징으로 하는, 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조방법에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상은
상기 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조방법에 의해 제조된 물성 및 균일성이 향상된 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 응고욕 내의 기포에 의한 액면 변동을 최소화하여 응고욕 안정성이 개선되어 노즐에서의 단사를 최소화할 수 있어 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유 제조시 생산성이 향상된다. 또한, 노즐 잠김이 없어 필라멘트 사간 접착을 줄일 수 있어 제조되는 탄소섬유의 물성 및 균일성이 매우 우수하다.
도 1은 본 발명에 의한 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조를 위한 응고욕의 개략적인 측면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조를 위한 응고욕의 개략적인 평면도이다.
본 발명에 의한 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조를 위한 응고욕은 내부 표면 및 내부 구조물의 표면 일부 또는 전부가 표면조도(surface roughness)를 갖도록 표면가공 처리되어 응고욕 내의 기포에 의한 액면 변동을 최소화한다.
이하, 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따라 제조되는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유는 아크릴로니트릴계 중합체로부터 얻어지며, 상기 전구체 섬유의 특성은 기본적으로 아크릴로니트릴계 중합체의 조성에 따라 달라진다. 본 발명에 사용되는 아크릴로니트릴계 중합체의 주성분은 아크릴로니트릴 단위로서, 상기 아크릴로니트릴 단위의 함량은 전체 아크릴로니트릴계 중합체에 대하여, 바람직하게는 90중량% 이상, 더욱 바람직하게는 95중량% 이상, 예를 들면, 95 내지 99중량%이다. 여기서, 상기 아크릴로니트릴 단위의 함량이 너무 적으면, 소성 공정으로 얻어지는 탄소섬유의 강도가 저하되는 등, 탄소섬유의 기계적 특성이 저하될 우려가 있다.
상기 아크릴로니트릴계 중합체는, 필요에 따라, 하나 이상의 공중합 성분(아크릴로니트릴 이외의 다른 보조 성분)을 포함할 수 있으며, 그 함량은 전체 아크릴로니트릴계 중합체에 대하여, 바람직하게는 10중량% 미만, 더욱 바람직하게는 5중량% 미만, 예를 들면, 1 내지 5중량%이다. 상기 공중합 성분으로는, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 시트라콘산, 말레인산, 이들의 알킬에스테르(메틸아크릴레이트 등), 디아민 화합물, 트리아민 화합물 등을 예시할 수 있다.
이러한 아크릴로니트릴계 중합체로부터 라지토우 탄소섬유용 전구체를 제조하기 위하여, 상기 아크릴로니트릴계 중합체를 유기용매에 용해시켜 도프 원액을 제조하고, 상기 도프 원액을 방사하고, 상기 도프 원액을 방사하여 형성된 응고섬유를 수세, 연신, 건조, 유제 및 권취 단계를 거치게 된다. 일반적으로 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유 제조 공정은 습식 및 건습식 방사 공정으로 크게 구분되며, 상기 도프 용액을 제조하기 위한 용매로는, 디메틸설폭시드(dimethyl sulfoxide, DMSO), 디메틸 아세테이트(dimethyl acetate), 염화아연 수용액, 질산, 등 아크릴로니트릴 중합체를 용해시킬 수 있는 통상의 유기용매 및 무기용매를 사용할 수 있고, 상기 용매의 사용량은, 통상 아크릴로니트릴계 중합체 100중량부에 대하여 10내지 30중량부이다. 여기서, 상기 유기용매의 사용량이 너무 적거나 많으면, 중합체의 방사가 곤란하거나, 보이드의 제거가 비효율적으로 수행될 우려가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조를 위한 응고욕의 개략적인 측면도이다. 도 1에서 본 발명에 따른 응고욕(10)은 방사 노즐(20), 방사 노즐(20)로부터 토출된 섬유가 공기 중을 통과하는 에어갭층(40), 상기 응고욕(10) 표면에서부터 일정 길이만큼 응고욕 중에 배치되어 있는 내부 구조물(12)로 구성되어 있다. 상기 방사 노즐(20)은 배관(21)을 통하여 액상의 폴리아크릴로니트릴계 중합체 용액을 공급받아 섬유 다발 형태로 방사(토출)하는 통상의 방사 노즐로서, 예를 들면 직경은 예를 들면, 약 50 내지 약 200 마이크론이고, 홀이 예를 들면 약 500 내지 약 24,000개 형성되어 있다.
도 1에 음영으로 도시된 바와 같이 도시된 바와 같이, 응고욕(10)은 내부 표면(11) 및 내부 구조물의 표면(12)이 일정한 표면조도를 갖도록 표면가공 처리된다. 이와 같이 내부 표면(11) 및 내부 구조물 표면(12)이 일정한 표면조도를 갖도록 표면가공 처리되면 응고욕(10)에서 발생하는 기포의 발생이 억제되어 기포에 의한 액면 변동을 안정화시킬 수 있다.
응고욕(10)은 그 내부 표면(11)의 일부 또는 전부에 표면가공 처리가 실시된다. 또한, 그 내부 구조물 표면(12)의 일부 또는 전부에 표면가공 처리가 실시된다. 본 발명에서 표면가공 처리란 표면에 임의의 가공을 실시하여 표면조도, 즉 표면 거칠기를 특정수준으로 균일하게 만드는 것을 의미한다. 응고욕(10)의 내부 표면은 하부면 또는 옆면 중 적어도 어느 한 면에서 표면조도가 균일해지도록 물리적인 방법에 의해 표면가공 처리될 수 있다.
이러한 표면가공 처리에 의해, 응고욕에서 발생하는 기포의 발생을 현저하게 감소시키는 것이 가능하고, 기포에 의한 액면 변동을 안정화하여 방사공정성을 향상시켜 우수한 공정 안정성을 얻을 수 있다.
본 발명에서 응고욕 내부 표면(11) 및 내부 구조물 표면(12)의 표면조도(Ra)는 휴대용 표면조도 측정계를 이용하여 측정할 수 있다. 표면조도 측정계에 의하여 측정가능한 표면조도(Ra)의 범위는 0.1㎛에서 100㎛인 것이 바람직하다. 응고욕 내부 표면(11) 및 내부 구조물 표면(12)의 표면조도(Ra)는 1 내지 20㎛로 설정하는 것이 바람직하다. 상기 표면조도(Ra)가 1㎛ 미만이면, 표면이 평활한 상태에 가까워져 응고욕에서 발생하는 기포의 발생을 억제하기 어려우며, 표면조도(Ra)가 20㎛를 초과하면, 표면 요철의 차이가 커지기 때문에, 이웃하는 요철들 사이에 응고욕에서 발생하는 기포가 부착될 수 있다.
본 발명에서 응고욕(10) 내부의 내부 구조물은 예를 들어, 방사된 응고섬유(30)를 집속하는 고정형 턴-가이드(turn-guide)일 수 있다. 또한, 응고욕 및 내부 구조물은 폴리카보네이트, 유리, 스테인레스 스틸 등으로 제조될 수 있으며, 바람직하게는 부식을 최소화할 수 있는 스테인레스 스틸로 제조된다.
이때, 응고욕 내부 표면(11) 및 내부 구조물 표면(12)의 표면 가공처리는 연마(Polishing) 또는 블라스팅(Blasting) 등의 방법에 의해 실시될 수 있으며, 표면 가공처리 후에는 응고욕 내부 표면(11) 및 내부 구조물 표면(12)의 표면조도가 향상된다.
노즐(20)에서 방사되는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유(30)는 응고욕(10) 내에서 응고액과 접하게 되는데, 이 때 응고액은 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유(30)의 진행방향과 동일한 방향으로 응고액 흐름이 형성되어 있고, 이로 인하여 섬유의 액저항을 최소화시킬 수 있다.
본 발명에서 응고액의 수면과 턴-가이드 표면(12)까지의 수직길이는 10cm 내지 60cm로 설정하는 것이 바람직하다. 상기 수직길이를 10cm 미만으로 할 경우에는 노즐로부터 턴-가이드까지의 길이가 너무 짧아 응고사가 충분히 고화되지 못한 상태에서 턴-가이드와 마찰하면서 데니어 편차를 유발하게 된다. 반대로 수직길이가 60cm를 초과할 경우에는 응고액 중에서 섬유다발이 응고액 저항을 많이 받게되어 역시 섬유의 데니어 편차가 발생하면서 불균일한 탄화를 유발시킴으로써 고품질/고균일성의 탄소섬유를 발현하는 것이 불가능하게 된다.
상기 응고욕(10)의 비용매로는 중합체 용액의 유기용매와는 잘 호환되지만 중합체를 용해시키지 않아 중합체를 고화시킬 수 있는 용매를 제한없이 사용할 수 있다. 상기 비용매로는 물을 사용할 수 있고, 바람직하게는 물과 유기 용매의 혼합물을 사용할 수 있으며, 필요에 따라 3성분 이상의 용액이 사용될 수도 있다. 상기 비용매에 유기 용매가 사용될 경우 그 함량은 약 35 내지 85중량%로 균일하게 유지하는 것이 바람직하다. 상기 응고욕(10)의 비용매의 온도는 예를 들면, 5 내지 85℃ 범위로 조절할 수 있으며, 바람직하게는 30 내지 60℃ 범위로 조절할 수 있다. 온도 설정이 상기 범위를 벗어나면, 중합체 용액의 방사가 원활히 이루어지지 않아 방사 공정의 효율성이 저하되고, 비경제적으로 작동한다.
도 2는 본 발명에 의한 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조를 위한 응고욕의 개략적인 평면도이다. 도 2를 참조하면, 응고욕 내부 표면(11) 전체가 표면가공 처리(음영으로 표시)되어 있음을 알 수 있다. 이에 의해 응고욕에서 발생하는 기포 발생을 방지할 수 있고, 응고액 표면 액면의 변동이 억제된다.
응고욕(10)을 통과한 응고섬유(30)는 수세욕을 통과하여 수세된다. 또한, 방사된 응고섬유(30)에 압축을 가하기 위하여, 압축 롤러(Squeezing Roller)가 사용될 수 있으며, 상기 압축 롤러의 압력은 통상 1 내지 5kgf/㎠이며, 바람직하게는 2내지 3kgf/㎠이다. 응고섬유(30)를 수세, 연신 건조하는 공정이 완료되면, 유제가 부여되는데, 아미노 변성 실리콘 유제, 미립자, 암모늄 화합물 등을 포함하는 유제의 0.01 내지 5.0 중량% 수용액으로 처리된 뒤, 필요에 따라, 스팀 등의 고온 열매 중에서 다시 연신되어, 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유로 제조될 수 있다. 제조된 전구체 섬유의 전체 연신 배율은 통상 7 내지 25배이고, 단섬유 섬도는 0.5 내지 2.0 dtex이다. 방사된 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를, 통상의 방법에 따라, 산소분위기 및 200 내지 400℃에서 내염화 처리하고, 불활성분위기에서 800 내지 2000℃에서 탄화처리함으로써, 균일한 물성을 가지며, 라지토우 탄소섬유를 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적인 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다. 제시된 실시예는 단지 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 청구범위를 제한하는 것은 아니다.
< 실시예 1 내지 2: 라지토우 탄소섬유의 제조>
주성분인 아크릴로니트릴(Acrylonitrile) 과 보조성분인 공중합 모노머 이타콘산(Itaconic acid), 용매인 디메틸설폭시드를 중합반응조에 우선적으로 주입하였다. 이 때, 이 때의 중합조성은 아크릴로니트릴/이타콘산=98/2wt%로 하고 전체 주입량에 대해 단량체(주성분과 보조성분)의 농도는 22.0wt%가 되도록 용매를 투입하고 개시제인 아조비스이소부티로니트릴을 전 단량체 대비 0.1wt%가 되도록 주입하고 중합도 조절제인 티오 글리콜(Thio Glycol)을 전 단량체 대비 0.2wt%가 되도록 주입하였다. 모든 단량체, 용매, 개시제나 중합도 조절제와 같은 첨가제의 주입을 2시간 내에 완료한 후에 교반하여 균일한 용액을 제조하였다. 65℃에서 14시간 중합하여 고유점도 2.0의 공중합체 20wt%를 포함하는 아크릴로니트릴계 중합체 도프 원액을 제조하였다. 제조된 도프 원액을 직경 0.12mm, 홀수 6,000개의 노즐 8개를 이용하여 35wt% 농도의 디메틸설폭시드 수용액으로 이루어지고 3℃로 조절된 응고욕에서 5mm의 갭(gap)을 두고 건습식 방사하여 섬유를 응고시켰다. 상기 응고욕의 내부 표면 전체 및 내부에 설치된 턴-가이드의 표면은 도 1에 도시된 바와 같이 표면조도 2um 수준으로 표면가공 처리되었으며, 블라스트 건(blast gun)에서 연마재를 스테인레스 스틸의 표면에 고속으로 분사시켜 스테인레스 스틸 표면이 이지가공처리되었다.
얻어진 응고섬유를 수세한 뒤, 60℃ 이상의 온수로 열수연신한 뒤, 실리콘계 유제, 변성 에폭시 유제, 암모늄 화합물을 포함하는 유제를 부여하여 이를 150℃의 가열롤러를 이용하여 건조 치밀화하고 스팀 연신비가 6배가 되도록 고온의 가압 스팀 공정을 거쳐 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하였다. 제조된 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 240~250℃의 온도로 10% 수축시키면서 섬유비중 1.35의 내염화사를 제조하고, 300~500℃의 질소 분위기하에서 3% 연신하면서 예비 탄화 처리를 행하고, 얻어진 예비 탄화 섬유를 1350℃의 질소 분위기하에서 5% 수축하여 라지토우 탄소섬유를 제조하였다.
< 비교예 1 내지 4: 라지토우 탄소섬유의 제조>
도 1에 의한 응고욕의 내부 표면 및/또는 내부에 설치된 턴-가이드의 표면이 표면가공 처리되지 않은 통상의 응고욕을 사용한 것을 제외하고 실시예 1 및 2와 동일한 방법에 의해 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하였다. 방사 속도는 하기 표 1에 기재하였다.
< 탄소섬유 스트랜드 강도 변동율(CV%) 측정>
실시예 1 및 2와 비교예 1 내지 4에서 제조된 라지토우 탄소섬유 스트랜드 강도 변동율(CV%)을 평가하여 하기 표 1에 기재하였다. 탄소섬유의 강도변동률은, 10개의 스트랜드 시편으로 인장강도를 시험하여 얻어진 스트랜트 강도들의 표준편차를 스트랜드의 인장강도의 평균으로 나누어 얻어진 값이다.
탄소섬유 강도 변동률 (CV%)=(스트랜드 평균인장 강도/스트랜드 강도표준 편차)*100
비교예1 비교예2 실시예1 비교예3 비교예4 실시예2
방사속도 (m/min) 100 200
표면 이지가공
처리 여부 		응고욕 내부 전체 X O O X O O
구조물 X X O X X O
응고욕 기포 수 [개] 55 18 0 125 50 2
방사공정 사절 수 [회/일] 5 3 0 28 11 0
방사공정 모우 [개/m] 5 0 0 11 4 1
탄소섬유 강도 [GPa] 5.01 5.03 5.1 4.9 4.94 5.1
탄소섬유 강도 CV [%] 12.5 6.9 5.1 13.0 8.4 7.6
표 1을 참조하면 비교예 1 내지 4에 의한 응고욕 내부 표면 및/또는 내부 구조물에 표면처리가 실시되지 않은 응고욕 내에서의 공정과 비교하여 응고욕 내부 표면 및 내부 구조물에 모두 표면 처리가 실시된 실시예 1 및 2의 경우 라지토우 탄소섬유 인장강도가 4.90 GPa에서 5.10GPa까지 증가하였다. 또한, 실시예 1 및 2에 의한 공정에 의하면 응고욕의 기포의 개수, 방사공정 사절 수, 모우의 개수가 비교예 1 내지 4에 의한 공정과 비교하여 현저하게 감소하였으며, 응고섬유의 강도 CV가 13.0%에서 7.6%까지 감소하여 생산성이 향상되었음을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 취지 또는 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 구조를 다양하게 변경하고 변형할 수 있다는 사실은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구범위 및 그와 균등한 범위로 정해져야 할 것이다.
10: 응고욕 11:응고욕 내부 표면
12: 응고욕 내부 구조물 20:노즐
30: 응고섬유

Claims (12)

  1. 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕에 있어서, 상기 응고욕의 내부 표면 및 내부 구조물의 표면 일부 또는 전부가 일정한 표면조도(Ra)를 갖도록 표면가공 처리된 것을 특징으로 하는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕.
  2. 제1항에 있어서, 상기 표면조도(Ra)는 1 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 응고욕 및 내부 구조물은 폴리카보네이트, 유리 또는 스테인레스 스틸로 제조되는 것을 특징으로 하는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 표면가공 처리는 연마(Polishing) 또는 블라스팅 (Blasting)에 의해 실시되고, 표면가공 처리 후에는 응고욕 내부 표면 및 내부 구조물 표면의 표면조도가 1 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 내부 구조물은 방사된 응고섬유를 집속하는 고정형 턴-가이드(turn-guide)인 것을 특징으로 하는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕.
  6. 제 5항에 있어서, 응고액의 수면과 상기 턴-가이드 표면까지의 수직길이는 10cm 내지 60cm 인 것을 특징으로 하는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 응고욕의 내부 표면 및 내부 구조물의 표면 전부가 표면가공 처리된 것을 특징으로 하는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 내부 표면은 하부면 및 옆면으로 구성되고, 상기 하부면 및 옆면 중 적어도 어느 한 면이 표면가공 처리된 것을 특징으로 하는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유를 제조하기 위한 응고욕.
  9. 아크릴로니트릴계 공중합체를 유기용매에 용해하여, 도프 원액을 제조하는 단계;
    상기 도프 원액을 비용매를 수용하고 있는 응고욕 내에 방사하여 응고섬유를 제조하는 응고단계를 포함하며,
    상기 응고단계에서, 상기 응고섬유가 내부 표면 및 내부 구조물의 표면 일부 또는 전부가 일정한 표면조도를 갖도록 표면가공 처리된 응고욕을 통과하는 것을 특징으로 하는, 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 내부 구조물은 방사된 응고섬유를 집속하는 고정형 턴-가이드(turn-guide)인 것을 특징으로 하는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조방법.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 표면가공 처리는 연마 또는 블라스팅에 의해 실시되고, 표면가공 처리 후에는 응고욕 내부 표면 및 내부 구조물 표면의 표면조도가 1 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조방법.
  12. 제9항 내지 11항 중 어느 한 항에 의한 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유의 제조방법에 의해 제조된 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유로서, 인장강도가 5.10GPa인 것을 특징으로 하는, 라지토우 탄소섬유용 전구체 섬유.

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