KR20230009038A - Fiber manufacturing apparatus and manufacturing method of conductive fiber - Google Patents
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Abstract
Description
본 출원은 섬유 제조 장치 및 섬유 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 출원은 섬유로의 전해 또는 무전에 도금 공정에 적용되었을 때, 도금조의 측벽 및 바닥부에서 발생하는 금속 석출 등의 문제점을 해결할 수 있는 섬유 제조 장치 및 이를 이용한 섬유 제조 방법에 관한 것이다.This application relates to a fiber manufacturing apparatus and a fiber manufacturing method. Specifically, the present application relates to a fiber manufacturing apparatus capable of solving problems such as metal precipitation occurring on the sidewall and bottom of a plating bath when applied to a plating process by electrolysis or electrolysis to fibers, and a fiber manufacturing method using the same. .
휴대폰 등의 소형 휴대 기기는 생활 용품으로 자리잡았다. 소형 휴대 기기의 이동 용이성을 확보하기 위해 이들의 경박단소화(輕薄短小化)와 동시에 이들의 전자파 차폐능을 향상시키려는 노력이 이어지고 있다. 대부분의 전자 제품의 하우징(housing) 재료로는 플라스틱이 사용된다. 다만, 플라스틱은 전자파 차폐능이 우수하지 못하다. 이 점을 보완하기 위해서, 하우징 표면을 가공하는 방법이 고려된다. 상기 방법으로는, 도전층의 형성, 전도성 도료의 도장, 금속 입자의 진공 증착 또는 금속 박막 적층(laminating) 등을 예로 들 수 있다. 경박단소화 추세를 고려하면, 도전성 섬유를 활용하는 방식이 보다 선호된다.Small portable devices such as mobile phones have become a daily commodity. In order to ensure ease of movement of small portable devices, efforts are being made to improve their electromagnetic wave shielding ability while miniaturizing them. Plastic is used as a housing material for most electronic products. However, plastic is not excellent in electromagnetic wave shielding ability. In order to compensate for this point, a method of processing the surface of the housing is considered. Examples of the method include formation of a conductive layer, coating of a conductive paint, vacuum deposition of metal particles, or laminating of a metal thin film. Considering the trend of light-thin and short-circuiting, a method using conductive fibers is preferred.
전자파 차폐 섬유는 전자 부품, 디스플레이 장치, 생활 용품 및 통신 분야 등에 널리 사용되고 있다. 또한 최근에는 다기능성의, 박형 전자파 차폐 섬유가 요구되고 있다. 따라서, 도금 방식을 이용한 전자파 차폐 섬유의 제조 공정에서의 불량률을 최소화할 필요가 있다. Electromagnetic wave shielding fibers are widely used in the field of electronic components, display devices, daily necessities, and communications. In recent years, multifunctional, thin electromagnetic wave shielding fibers have been demanded. Therefore, it is necessary to minimize the defect rate in the manufacturing process of electromagnetic wave shielding fibers using a plating method.
전자파 차폐 섬유의 제조 공정은 크게 섬유 전처리 공정과 도금 공정으로 나누어진다. 전처리 공정은 섬유가 도금에 보다 적합하게 변성되도록 적절한 처리를 수행하는 것이다. 전처리 공정의 예로는, 탈지, 에칭, 중화 처리, 산 처리, 촉매화 및 표면 활성화 등의 공지의 처리를 들 수 있다. 도금 공정의 예로는, 무전해 니켈 도금 공정, 무전해 동 도금 공정, 전기 동 도금 공정, 전기 니켈 도금 공정, 및 무전해 니켈 도금 공정 등을 들 수 있다. 특히 전자파 차폐 섬유 제조를 위한 도금 공정에서는, 전자파 차폐능을 부여할 수 있는 것으로 알려진 금속인 동과 니켈 등을 도금하는 과정이 반복적으로 진행될 수 있다. The manufacturing process of the electromagnetic wave shielding fiber is largely divided into a fiber pretreatment process and a plating process. The pretreatment process is to perform appropriate treatment so that the fibers are modified to be more suitable for plating. Examples of the pretreatment step include known treatments such as degreasing, etching, neutralization treatment, acid treatment, catalysis, and surface activation. Examples of the plating process include an electroless nickel plating process, an electroless copper plating process, an electrolytic copper plating process, an electric nickel plating process, and an electroless nickel plating process. In particular, in a plating process for manufacturing electromagnetic wave shielding fibers, a process of plating copper and nickel, which are metals known to be capable of imparting electromagnetic wave shielding ability, may be repeatedly performed.
한편, 도금 공정에서, 도금조 중 측벽과 바닥부에는 금속 석출이 발생하고, 이는 도금 공정에서 문제점으로 작용한다. 도금조로 도금액을 보충하는 보충조에서 관찰되는 국부적 농도 구배 때문에 금속 석출이 발생한다. 보통 보충조에 공급되는 도금액은 고농도의 구리 2가 이온(Cu2+), 수산화나트륨(NaOH), 포름알데하이드(HCHO) 함유 용액이다. 도금 공정은 상기 도금액의 보충 과정에서 도금조에 공기를 공급하여 상기 도금조에 공급 내지 보충된 도금액을 교반하는 과정을 포함한다. 상기 교반 과정에서 교반의 정도가 지나치게 낮은 경우(소위 “약한” 교반의 경우), 욕액 중에서 입자가 생성되거나, 욕조에서의 금속 성분의 석출이 일어난다. 반면, 상기 교반 과정에서 교반의 정도가 지나치게 높은 경우(소위 “강한” 교반의 경우), 도금 공정 중의 섬유 소재에 외력을 가하게 되어 섬유 소재가 고정되지 못하게 되고, 결과적으로 최종 제품에 주름이 발생하게 된다. On the other hand, in the plating process, metal precipitation occurs on the side walls and the bottom of the plating bath, which acts as a problem in the plating process. Metal precipitation occurs because of the local concentration gradient observed in the replenishment bath that replenishes the plating solution into the plating bath. The plating solution usually supplied to the replenishment tank is a solution containing high-concentration copper divalent ions (Cu 2+ ), sodium hydroxide (NaOH), and formaldehyde (HCHO). The plating process includes supplying air to the plating bath to stir the plating solution supplied or replenished to the plating bath in the process of replenishing the plating solution. In the agitation process, when the degree of agitation is too low (in the case of so-called “weak” agitation), particles are generated in the bath liquid or metal components are precipitated in the bath. On the other hand, if the degree of agitation in the agitation process is too high (in the case of so-called “strong” agitation), an external force is applied to the fiber material during the plating process so that the fiber material cannot be fixed, resulting in wrinkles in the final product do.
이처럼, 도금조 내에 금속 성분(대표적으로는 구리)의 석출을 해결하기 위해, 24 시간 내지 48 시간 마다 상기 도금조 내에 고농도의 질산을 공급하여 상기 석출된 금속 성분을 박리한다. 그런데, 이러한 후처리의 경우, 질산이 고가의 성분이기 때문에 제조 공정 비용이 증가하게 된다. 또한, 상기 후처리는 어찌하였든 추가의 처리 공정이 수반되기 때문에 제조 효율이 떨어진다. 그리고, 상기 후처리는 질산이 강산에 해당하기 때문에 작업자에게 위험으로 작용하고, 환경 오염 문제도 야기시킨다. In this way, in order to solve the precipitation of metal components (typically copper) in the plating bath, high-concentration nitric acid is supplied into the plating bath every 24 to 48 hours to strip the deposited metal components. However, in the case of such a post-treatment, the cost of the manufacturing process increases because nitric acid is an expensive component. In addition, since the post-treatment is accompanied by an additional treatment process anyway, the manufacturing efficiency is lowered. In addition, since nitric acid is a strong acid, the post-treatment acts as a danger to workers and also causes environmental pollution problems.
본 출원은 섬유로의 전해 또는 무전에 도금 공정에 적용되었을 때, 도금조의 측벽 및 바닥부에서 발생하는 금속 석출 등의 문제점을 해결할 수 있는 섬유 제조 장치 및 이를 이용한 섬유 제조 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.An object of the present application is to provide a fiber manufacturing apparatus and a fiber manufacturing method using the same that can solve problems such as metal precipitation occurring on the sidewall and bottom of the plating bath when applied to the electrolysis or electroless plating process to the fiber. to be
전술한 것처럼, 전자파 차폐 섬유 제조를 위한 공정은 크게 전처리 공정과 도금 공정으로 나누어질 수 있고, 본 출원은 상기 도금 공정에 적합한 장치와, 상기 장치를 이용한 방법에 관한 것이다. 기타 전처리, 후처리 및 건조 공정 등의 공지의 공정과 이를 위한 장치의 요소는 본 출원의 공정 및 장치 모두에 적용될 수 있다.As described above, the process for manufacturing electromagnetic wave shielding fibers can be largely divided into a pretreatment process and a plating process, and the present application relates to a device suitable for the plating process and a method using the device. Other known processes, such as pre-treatment, post-treatment, and drying processes, and elements of devices therefor may be applied to both the processes and devices of the present application.
이하에서는 본 출원의 장치에 대해서 먼저 설명하고, 이어서 상기 장치를 이용한 제조 방법에 대해서 설명한다. Hereinafter, the apparatus of the present application will be described first, and then a manufacturing method using the apparatus will be described.
본 출원은 섬유 제조 장치에 관한 것이다. 본 출원의 섬유 제조 장치는 섬유의 도금 공정에 적합하다. This application relates to a fiber manufacturing apparatus. The fiber manufacturing apparatus of the present application is suitable for a fiber plating process.
본 출원의 섬유 제조 장치의 모식도를 도 1에 도시하였으며, 이하에서는 해당 도면을 참조하여 그 내용을 보다 상세하게 설명한다.A schematic diagram of the fiber manufacturing apparatus of the present application is shown in FIG. 1, and hereinafter, the contents will be described in more detail with reference to the drawings.
이하에서 본 출원의 섬유 제조 장치를 설명하면서 그 기능을 구현하는데 필수적 혹은 선택적이라고 볼 수 있는 구성 중에서 별도로 기재하지 않은 구성은, 본 출원에 모두 포함되는 것으로 해석한다. Configurations that are not separately described among the configurations that can be seen as essential or optional to implement the function while describing the fiber manufacturing apparatus of the present application below are interpreted as being included in all of the present application.
본 출원의 섬유 제조 장치는 적어도, 도금조, 보충조 및 액순환관을 포함한다. 상기 도금조(100)에서는 금속 성분, 예를 들어, 전자파 차폐성을 나타내는 것으로 알려진 니켈 또는 동 등의 도전성 금속 성분이 섬유에 도금된다. The fiber manufacturing apparatus of this application contains at least a plating tank, a replenishment tank, and a liquid circulation pipe. In the
또한 상기 도금조(100)와 보충조(200) 각각에는 교반기가 설치되어 있다. 상기 교반기에 의하여 상기 도금조(100)와 보충조(200) 각각에 담긴 원료(전해액)이 상기 도금조(100) 및 보충조(200)에서 유동한다. In addition, an agitator is installed in each of the
교반기로는, 예를 들어, 모터 등에 의해 구동되는 프로펠러가 구비된 공지의 스티어러(stirrer)를 사용할 수도 있으나, 상기 도금조(100) 및 보충조(200)에 담긴 원료의 원할하고 미세한 유동을 위해서는 공기블로워(air blower)를 적용하는 것이 좋다. 공기블로워는, 용어 그대로, 상기 도금조(100)와 보충조(200) 각각에 공기를 공급할 수 있도록 마련된 공지의 수단을 지칭한다. As the stirrer, for example, a known stirrer equipped with a propeller driven by a motor may be used, but smooth and fine flow of the raw material contained in the
도금액의 유동성을 적절히 확보하는 관점에서, 상기 도금조(100)와 보충조(200)에서, 상기 교반기는 각각 바닥부에 설치된다. From the viewpoint of appropriately securing the fluidity of the plating solution, in the
한편, 교반기로 공기블로워를 사용하면, 상기 공기블로워는 각 조의 바닥에서 내부를 향해(즉 중력의 역방향으로) 공기를 공급(즉 조 내에서는 기포(b)가 발생함)하는데, 이를 통해 각 조에 채워진 도금액의 교반이 일어날 수 있도록 한다. On the other hand, when an air blower is used as an agitator, the air blower supplies air from the bottom of each tank to the inside (ie, in the opposite direction of gravity) (that is, bubbles (b) are generated in the tank), through which each tank Allow agitation of the filled plating solution to occur.
상기 도금조(100)와 보충조(200) 각각은 본 출원의 장치에서 작용하는 기능이 다르고, 상기 기능은 교반기의 운전 조건, 특히 교반기가 공기블로워인 경우에는 상기 공기블로워에서 배출되는 공기의 유속 등에 따라 달라질 수도 있다. 따라서, 본 출원에서는 이들을 구별하기 위해 “제 1”및 “제 2”등의 서수를 사용하였다. 상기 도금조(100)에 설치된 교반기는 제 1 교반기(101)이고, 상기 보충조(200)에 설치된 교반기는 제 2 교반기이다. Each of the
상기 액순환관(300)은 상기 도금조(100) 및/또는 보충조(200)로 공급된 원료를 상기 도금조(100) 및 보충조(200)를 순환시키기 위해 구비된 관을 지칭한다. 즉 상기 도금조(100)와 상기 보충조(200)는 상기 액순환관(300)을 통해 서로 유체 연결(fluidically connected)되어 있다. The
어떤 복수의 구성요소가 서로 유체 연결되어 있다는 것은, 각 요소 사이에 관 등의 공지의 연결 수단이 설치되어 있고, 그 연결 수단을 통해 상기 복수의 요소 사이에 유체가 유입/출입하는 것을 의미한다.That a plurality of components are fluidly connected to each other means that a known connecting means such as a pipe is installed between each element, and fluid flows in/out between the plurality of elements through the connecting means.
상기 도금조(100)는, 상기 도금조(100) 외부에 설치된 상부 롤러와 상기 도금조(100) 내부에 설치된 하부 롤러를 포함한다. 상기 상부 롤러와 상기 하부 롤러를 통해 도금조(100)로 섬유를 공급할 수 있다. 예를 들어, 섬유는 펼처진 상태에서 상기 롤 들(103a, 103b 및 104)을 이용하여 상기 도금조(100)에 공급될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 것처럼, 섬유는 상부 롤러(103a), 하부 롤러(104) 및 상부 롤러(103b)를 따라 본 출원의 장치에 공급될 수 있는데, 상기 순서를 거치면서 섬유가 보다 원활히 상기 도금조(100)에 공급될 수 있고, 그 결과 고품질의 도금 제품(도전성 섬유)을 얻을 수 있다. The
도전성 섬유를 제조하는 과정은 도금 과정만 수반하는 것이 아니기 때문에, 어떤 롤러는 섬유가 어느 한 과정에서 다른 과정으로 이동하도록 섬유를 이송시킬 수 있어야 하고, 다른 어떤 롤러는 섬유가 각 과정을 수반할 수 있도록 섬유를 특정 조에 담글 수 있어야 한다. 본 출원의 장치에서는 전자가 상부 롤러이고, 후자가 하부 롤러이다. 즉 상부 롤러는 섬유를 이송시키는 역할을 주요 역할로 하고, 하부 롤러는 섬유를 도금조(100)에 담그는 역할을 주요 역할로 한다. Since the process of manufacturing conductive fibers involves not only the plating process, some rollers must be able to transport the fibers so that they move from one process to another, and some rollers can carry the fibers through each process. It is necessary to be able to soak the fibers in a specific bath so that In the apparatus of the present application, the former is the upper roller and the latter is the lower roller. That is, the upper roller plays a main role in transporting the fibers, and the lower roller plays a main role in dipping the fibers into the
상기 도금조(100)에는 도금액이 미리 담겨있을 수 있다. 혹은 후술하는 보충조(200)를 통해서 상기 도금조(100)에 도금액이 보충될 수도 있다. 어느 경우로든 보충조(200)에는 원료(본 출원의 장치에서는, 도금액)가 공급된다. 따라서, 상기 보충조(200)는, 상기 보충조(200)로 원료를 공급할 수 있도록 형성된 공급관을 포함한다. 상기 보충조(200)로 도금액(원료)을 공급할 수 있다면 공급관의 설계 사항은 특별히 제한되지 않는다. The
본 출원의 섬유 제조 장치에서, 상기 도금조(100)와 보충조(200)는 각각의 크기가 적절하게 제어되는 것이 좋다. 구체적으로, 상기 보충조(200)의 부피는 상기 도금조(100)의 부피의 10% 내지 100%의 범위 내이다. 즉 상기 보충조(200)의 부피는 적당한 크기를 가져야 하면서, 동시에 도금조(100)의 크기는 넘지 않아야 한다. 상기 부피 비율이 10% 미만인 경우, 도금조(100)로 보충되는 도금액의 양이 미미하여 전술한 금속 침착 등의 문제를 해결하기 어려울 수 있다. 상기 부피 비율이 100%를 초과하면, 도금조(100)에서 도금하는데 사용하는 도금액의 양보다 그 보충을 위해 남겨둔 도금액의 양이 많아지기 때문에, 경제적으로 이점이 없게 되고, 오히려 보충액에서 석출이 일어날 수도 있기 때문이다. In the fiber manufacturing apparatus of the present application, it is preferable that the sizes of the
상술한 구성을 적어도 충족하는 본 출원의 섬유 제조 장치는, 특히 섬유의 도금 공정에 적용되었을 때, 도금조(100)에서 금속 성분이 석출되는 현상을 예방할 수 있고, 이로 인한 문제점도 해결할 수 있게 된다. The fiber manufacturing apparatus of the present application, which at least satisfies the above configuration, can prevent metal components from precipitating in the
도금 반응은 크게 전류를 인가하여 도금하는 전해 도금과, 화학 반응을 이용하는 무전해 도금이 있는데, 특히 후자의 경우 반응 온도에 영향을 받는다. 따라서, 상기 도금조(100)와 보충조(200) 각각의 온도가 조절될 필요가 있으므로, 본 출원의 장치는, 상기 도금조(100) 및 상기 보충조(200) 각각 온도 제어 장치를 추가로 포함할 수 있다. 전술한 것처럼 상기 조들 각각의 바닥부에는 이미 교반기가 설치되어 있기 때문에, 온도 제어 장치는 상기 조의 측벽에 설치될 수 있다. 도금조(100)에 설치된 온도 제어 장치는 제 1 온도 제어 장치(102)로 지칭될 수 있고, 보충조(200)(200)에 설치된 온도 제어 장치는 제 2 온도 제어 장치(202)로 지칭될 수 있다. The plating reaction largely includes electrolytic plating in which plating is performed by applying an electric current and electroless plating in which a chemical reaction is used. In particular, the latter is affected by the reaction temperature. Therefore, since the temperature of each of the
무전해 도금 반응은 보통 자발적 반응이면서 동시에 발열 반응이고, 본 출원은 원하는 시기에 도금 반응을 시키는 것이 중요하기 때문에, 보통은 높은 온도로 각 조를 유지하는 것이 좋다. 반응이 필요한 시기에 열매(heat medium)의 공급량을 낮추어 온도를 낮추면, 도금액의 무전해 도금이 진행될 수 있기 때문이다. 따라서 상기 온도 제어 장치로는 상기 온도 제어 장치는 온수 엑셀파이프 또는 스팀 배관일 수 있다. 온수 엑셀파이프(XL pipe)는, 내열성이 있는 고분자인 XL(cross-linked) 폴리에틸렌 파이프의 상업용 명칭이다. 상기 온수 엑셀파이프 또는 스팀 배관을 통해 도금조(100)와 보충조(200)의 온도를 제어할 수 있다. The electroless plating reaction is usually a spontaneous reaction and at the same time an exothermic reaction, and since it is important for the present application to carry out the plating reaction at a desired time, it is usually good to maintain each bath at a high temperature. This is because, when the temperature is lowered by lowering the supply amount of the heat medium at the time when the reaction is required, electroless plating of the plating solution can proceed. Accordingly, the temperature control device may be a hot water excel pipe or a steam pipe. Hot water Excel pipe (XL pipe) is a commercial name for XL (cross-linked) polyethylene pipe, which is a heat-resistant polymer. The temperatures of the
본 출원의 장치에서, 도금조(100)가 주요 반응이 일어나는 요소이고, 보충조(200)는 상기 도금조(100)에 필요한 도금액을 적절히 보충하는 요소이다. 그런데, 만약 상기 도금조(100)와 유체 연결된 보충조(200)가 상기 도금조(100) 상부에 위치하게 되면, 상기 보충조(200)에 구비된 도금액이 자연스럽게(중력 때문에) 도금조(100)에 공급될 것이다. 즉 별도의 외력 인가 없이도 보충조(200)에서 도금조(100)로 도금액이 원하지 않을 때에도 보충될 수 있다. 따라서, 보충조(200)는 도금조(100) 하부에, 즉 상기 도금조(100)는 상기 보충조(200) 상부에 설치되는 것이 유리할 수 있다. In the device of the present application, the
한편, 도금조(100)가 상기 보충조(200) 상부에 설치되는 경우, 보충조(200)로 공급된 원료(도금액)을 순환시키기 위해서는, 중력을 거슬러 상기 원료를 도금조(100)로 공급해야 하기 때문에, 본 출원의 장치는 액순환 펌프(301)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 액순환 펌프(301)는 상기 액순환관(300)을 통하여 상기 보충조(200)에서 배출된 원료를 상기 도금조(100)로 공급할 수 있도록 설치될 수 있다. 구체적으로, 상기 액순환 펌프(301)는 상기 도금액이 상기 보충조(200)에서 배출되어 상기 도금조(100)로 공급되도록 구비된 상기 액순환관(300)에 설치될 수 있다. Meanwhile, when the
상기 도금조(100)와 상기 보충조(200)에서 유동하는 도금액은 보통 높은 온도를 가진다. 따라서 상기 도금조(100)와 보충조(200)는 상기 도금액의 온도에 의해 손상되지 않도록 적절한 소재로 형성되는 것이 좋다. 따라서, 상기 도금조(100) 및 상기 보충조(200) 각각의 재질은 고온용 폴리프로필렌일 수 있다. The plating solution flowing in the
전술한 것처럼, 상기 요소들 외에도 섬유에 도전성 섬유를 도금시키기 위한 장치에 필요한 공지의 기타 구성 또한 본 출원의 장치에 포함될 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.As described above, in addition to the above elements, other known components required for a device for plating a conductive fiber on a fiber may also be included in the device of the present application, and a detailed description thereof will be omitted.
본 출원은, 다른 측면에서, 도전성 섬유의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원의 도전성 섬유 제조 방법(이하, “본 출원의 방법”이라고도 지칭할 수 있다)은 상기 섬유 제조 장치를 이용한다. This application, in another aspect, relates to a method of making conductive fibers. The conductive fiber manufacturing method of the present application (hereinafter, may also be referred to as “the method of the present application”) uses the above fiber manufacturing apparatus.
본 출원에서, 용어 “도전성”은 전기 전도성 및 열 전도성 모두를 지칭하는 것으로 사용될 수 있다. 한편, 본 출원의 장치 및 방법의 용처를 고려하면 용어 “도전성”은 전기 전도성을 의미하는 것으로 해석될 수도 있을 것이다. In this application, the term “conductivity” may be used to refer to both electrical conductivity and thermal conductivity. On the other hand, considering the application of the device and method of the present application, the term “conductivity” may be interpreted as meaning electrical conductivity.
전술한 것처럼, 섬유에 도전성 금속의 성분을 도금하는 과정은 크게 전처리 공정, 도금 공정 및 후처리 공정을 통해 진행할 수 있는데, 본 출원의 방법은 상기 공정 중에서 도금 공정에 관한 것이다. 따라서, 상기 전처리 및 후처리 공정 등의 기타 제반 공정은 공지된 내용의 기술이 적용 가능하다.As described above, the process of plating the components of the conductive metal on the fiber may largely proceed through a pre-treatment process, a plating process, and a post-treatment process, and the method of the present application relates to the plating process among the above processes. Therefore, known technologies can be applied to other processes such as the pre-treatment and post-treatment processes.
예를 들어, 본 출원의 방법에서 도금 공정 진행에 앞서, 섬유 공급 공정 및 전처리 공정이 진행될 수 있다. For example, prior to the plating process in the method of the present application, a fiber supply process and a pretreatment process may be performed.
섬유 공급 공정에서 공급되는 섬유의 소재로는 폴리에스테르 섬유가 적절하나, 이에 제한되지 않는다.Polyester fibers are suitable as a material for the fibers supplied in the fiber supply process, but are not limited thereto.
전처리 공정은 보통, 탈지 및 에칭 공정, 중화처리 공정, 산처리 공정, 촉매화 공정 및 활성과 공정을 포함한다.The pretreatment process usually includes a degreasing and etching process, a neutralization treatment process, an acid treatment process, a catalysis process, and an activating process.
탈지 및 에칭 공정에서는, 가성소다 40∼120g/L 용액을 사용한다. 상기 공정은 60∼80℃에서 0.5∼10분간 초음파 처리로 실시한다. 그 다음 수세 2∼3단을 실시한다. 도금 공정에 있어서 피도금체(섬유)의 표면에 유지분, 먼지 또는 다른 불순물이 흡착되어 있는 경우, 미도금, 도금 얼룩, 밀착 불량 등의 문제가 발생하기 쉽다. 따라서, 유기 용제 또는 알카리제의 탈지액을 사용하여 상기 불순물을 제거한다. In the degreasing and etching process, a caustic soda solution of 40 to 120 g/L is used. The process is carried out by ultrasonic treatment at 60 to 80°C for 0.5 to 10 minutes. Then, perform 2-3 steps of water washing. In the plating process, when fats and oils, dust, or other impurities are adsorbed on the surface of the object to be plated (fiber), problems such as non-plating, plating unevenness, and poor adhesion tend to occur. Therefore, the impurities are removed using a degreasing solution of an organic solvent or alkali.
폴리에스테르 섬유상의 도금에 있어서는 고농도의 수산화나트륨 또는 수산화칼륨용액 중에 섬유를 침적시킴으로써 탈지가 가능하다. 이 공정에서 폴리에스테르는 알카리 용액에서 가수분해되어 수용성의 테레프탈산나트륨과 에틸렌글리콜로 분해되고 섬유 표면은 에칭된다. 이 공정 후에는 섬유 표면에 흡착되어 있는 수용성의 테레프탈산나트륨 등을 완전히 제거하기 위해 충분하게 수세할 필요가 있다. 수세 공정에서 초음파를 작용하면 섬유 표면에 흡착되어 있는 유지분, 먼지 또는 불순물이 탈착되기 쉽고, 섬유의 각 필러 사이에 액이 침투하기 용이하여 후속된 도금 공정에서 섬유의 갈 필러에 골고루 도금 피막이 석출될 수 있으며, 가수분해된 수용성의 테레프탈산나트륨과 에틸렌글리콜이 탈착될 수 있다.In plating on polyester fibers, degreasing is possible by immersing the fibers in a high-concentration sodium hydroxide or potassium hydroxide solution. In this process, polyester is hydrolyzed in an alkaline solution and decomposed into water-soluble sodium terephthalate and ethylene glycol, and the fiber surface is etched. After this process, it is necessary to sufficiently wash with water to completely remove the water-soluble sodium terephthalate adsorbed on the fiber surface. When ultrasonic waves are applied in the water washing process, fats and oils, dust, or impurities adsorbed on the surface of the fiber are easily desorbed, and the liquid easily penetrates between each filler of the fiber, so that a plating film is deposited evenly on the ground filler of the fiber in the subsequent plating process. and the hydrolyzed water-soluble sodium terephthalate and ethylene glycol can be desorbed.
중화 처리 공정에서는, 35∼36 mol% 염산 20∼150㎖/L 용액을 사용한다. 상기 공정은 20∼45℃에서 0.5∼2분간 실시한다. 그 다음 수세 2∼3단을 실시한다. 중화공정은 탈지ㆍ에칭 공정 중에 섬유 표면에 흡착되어 있는 알카리 액을 중화시키는 공정이고, 다음 식과 같이 섬유 표면의 수산화나트륨이 염산에 의해 중화된다:In the neutralization treatment step, a 20 to 150 mL/L solution of 35 to 36 mol% hydrochloric acid is used. The above process is carried out at 20 to 45°C for 0.5 to 2 minutes. Then, perform 2-3 steps of water washing. The neutralization process is a process of neutralizing the alkali liquid adsorbed on the fiber surface during the degreasing and etching process, and sodium hydroxide on the fiber surface is neutralized by hydrochloric acid as shown in the following formula:
NaOH + HCl → NaCl + H2ONaOH + HCl → NaCl + H 2 O
산처리 공정에서는, 35-36 mol% 염산 20∼150㎖/L 용액을 사용한다. 상기 공정은 20∼45℃에서 0.5∼2분간 실시한다. 산처리 공정에서는 후속 공정인 촉매화 공정에서 사용되는 팔라듐 콜로이드 액 중에서의 콜로이드 입자의 응집을 방지하기 위하여 Cl- 이온을 보충하여 주어야 할 필요가 있다. 팔라듐 콜로이드 액 중에서 Cl- 이온 농도가 저하되면 콜로이드가 응집하여 촉매액의 안정성이 저하되고 연속 도금에 있어서 미도금, 도금 얼룩의 원인이 된다.In the acid treatment step, a 20-150 mL/L solution of 35-36 mol% hydrochloric acid is used. The above process is carried out at 20 to 45°C for 0.5 to 2 minutes. In the acid treatment process, it is necessary to supplement Cl − ions in order to prevent aggregation of colloidal particles in the palladium colloidal liquid used in the subsequent catalysis process. When the concentration of Cl − ions in the palladium colloidal solution decreases, the colloids aggregate and the stability of the catalyst solution deteriorates, causing non-plating and plating unevenness in continuous plating.
촉매화 공정에서는, 염화팔라듐과 염화주석 및 염산을 함유하고 있는 Pd 콜로이드 촉매액을 사용한다. 상기 공정은 20∼45℃ 에서 0.5∼5분간 실시한다. 그 다음 수세 2∼3단을 실시한다. 촉매화 공정은 피도금체 표면에서만 선택적으로 금속이 석출되도록 팔라듐 촉매층을 형성한다. 여기서 흡착된 팔라듐 입자는 도금액 중에서 환원제의 산화 반응에 대한 촉매로서 작용하게 된다. 팔라듐 촉매액은 염화 팔라듐, 염화주석 및 염산을 함유하고 있으며 필요에 따라서 분산제, 안정제 및 다른 금속 이온을 함유하기도 한다. 이 용액 중에서 2가의 주석이 4가의 주석으로 산화하면서 방출한 전자를 2가의 팔라듐 이온이 받아서 팔라듐 금속으로 환원하는 반응이 일어난다.In the catalysis process, a Pd colloid catalyst solution containing palladium chloride, tin chloride and hydrochloric acid is used. The above process is carried out at 20 to 45°C for 0.5 to 5 minutes. Then, perform 2-3 steps of water washing. In the catalysis process, a palladium catalyst layer is formed so that metal is selectively deposited only on the surface of the object to be plated. Here, the adsorbed palladium particles act as a catalyst for the oxidation reaction of the reducing agent in the plating solution. The palladium catalyst solution contains palladium chloride, tin chloride and hydrochloric acid, and optionally contains a dispersant, stabilizer and other metal ions. In this solution, divalent palladium ions receive electrons released while oxidation of divalent tin to tetravalent tin, and a reaction of reduction to palladium metal occurs.
Sn2+ + Pd2+ → Sn4+ + Pd0 Sn 2+ + Pd 2+ → Sn 4+ + Pd 0
활성화 공정에서는, 98 mol% 황산 10∼100㎖/L 용액을 사용한다. 상기 공정은 20∼60℃에서 0.5∼5분간 실시한다. 활성화 공정은 피도금체 표면에 팔라듐 촉매핵을 정착시키는 공정으로 촉매 활성도를 향상시킨다. 촉매화 공정에서 흡착된 Pd-Sn 콜로이드 입자는 촉매화 공정 후의 수세 공정에서 가수분해에 의해 2가의 주석 이온이 Sn(OH)2로 되거나 Sn(OH)4로 된다. 활성화 공정은 Sn(OH)2 혹은 Sn(OH)4 층을 제거하여 촉매 활성이 높은 팔라듐 촉매층을 형성한다. 한편, 수세는 전단계 공정의 액성분이 후단계 공정의 액과 반응하여 각종 도금불량을 초래하는 현상을 방지한다.In the activation process, a 10-100 mL/L solution of 98 mol% sulfuric acid is used. The above process is performed at 20 to 60°C for 0.5 to 5 minutes. The activation process is a process of fixing palladium catalyst nuclei on the surface of an object to be plated, thereby improving catalyst activity. The Pd-Sn colloidal particles adsorbed in the catalysis process are converted into Sn(OH) 2 or Sn(OH) 4 by hydrolysis in the water washing process after the catalysis process. The activation process removes the Sn(OH) 2 or Sn(OH) 4 layer to form a palladium catalyst layer with high catalytic activity. On the other hand, washing with water prevents a phenomenon in which liquid components in the previous step react with the liquid in the subsequent step to cause various plating defects.
본 출원의 방법은 적어도 4 단계를 통해 진행한다. 다만, 각 단계를 설명하면서 “제 1”및 “제 2 “ 등과 같은 서수를 사용할 수 있으나, 이는 어느 단계가 다른 단계에 우선해야 하는 것을 의미하지는 않는다. The method of the present application proceeds through at least four steps. However, while describing each step, ordinal numbers such as “first” and “second” may be used, but this does not mean that one step should take precedence over the other steps.
본 출원의 방법은, 상기 장치의 공급관을 통해 도전성 금속을 함유하는 도금액을 보충조(200)에 공급하는 단계(제 1 단계)를 포함한다. 도금액의 조성은 특별히 제한되지 않고, 환원 반응을 통해 상기 섬유에 도전성을 부여할 수 있는 도전성 금속, 예를 들어, 구리, 니켈 또는 동 등과, 기타 첨가제(환원제, 착화제 등)를 포함하는 것이면 특별히 제한되지 않는다. The method of the present application includes a step (first step) of supplying a plating solution containing a conductive metal to the
본 출원의 방법은, 상기 장치의 액순환관(300)을 통해 상기 도금액을 상기 도금조(100)와 상기 보충조(200)에서 순환시키는 단계(제 2 단계)를 포함한다. 이 때 상기 도금조(100)에는 도금액이 미리 담겨 있을 수도 있고, 또는 비워진 상태에서 상기 보충조(200)에서 순환되어 공급될 수도 있다. The method of the present application includes a step (second step) of circulating the plating solution in the
한편, 전술한 것처럼 상기 도금조(100)에는 상부 롤러 및 하부 롤러가 설치되어 있고, 상부 롤러는 섬유를 이송하는 것을, 하부 롤러는 섬유를 도금하는 것을 주요 역할로 한다. 따라서, 본 출원의 방법에서는 상기 제 2 단계를 상기 도금액이 상기 도금조(100)에서 상기 하부 롤러와 상기 상부 롤러 중 하부 롤러만 잠기게 순환시키도록 진행하는 것이 유리할 수 있다. Meanwhile, as described above, an upper roller and a lower roller are installed in the
본 출원의 방법은, 상기 상부 롤러 및 하부 롤러를 이용하여 섬유를 상기 도금조(100)에 공급하는 단계(제 3 단계)를 포함한다. 이 단계에서, 본 출원의 장치에 섬유(혹은 섬유 재료)가 공급된다. The method of the present application includes a step (third step) of supplying fibers to the
본 출원의 방법은, 상기 제 1 교반기(101) 및 상기 제 2 교반기를 통해 상기 도금조(100)와 상기 보충조(200) 각각에서 순환되는 도금액을 교반하는 단계(제 4 단계)를 포함한다. 이 단계에서, 상기 섬유에 도금이 진행될 수 있다. 도금 반응은 전술한 것처럼, 전해 도금 또는 무전해 도금 방식으로 진행될 수 있다.The method of the present application includes a step (fourth step) of stirring the plating solution circulated in the
예를 들어, 해당 단계에서, 무전해 니켈 도금 공정, 무전해 동 도금 공정, 전기 동 도금 공정, 전기 니켈 도금 공정 및/또는 무전해 니켈 도금 공정 등을 진행할 수 있다. 본 출원의 방법에서는 상기 공정 중 하나의 공정이 1회 진행될 수도 있고, 상기 공정 중 하나의 공정이 복수 회 진행될 수 있으며, 상기 공정 중 복수의 공정이 반복되어 진행될 수도 있다.For example, in this step, an electroless nickel plating process, an electroless copper plating process, an electrolytic copper plating process, an electric nickel plating process, and/or an electroless nickel plating process may be performed. In the method of the present application, one of the above processes may be performed once, one of the above processes may be performed a plurality of times, and a plurality of the above processes may be repeatedly performed.
전해 니켈 도금 공정은, 황산니켈6수화물 0.02∼0.2mol/L, 구연산 혹은 구연산나트륨2수화물 0.02∼0.2mol/L, 차아인소다1수화물 0.02∼0.2mol/L 및 소량의 안정제를 포함하는 도금액을 사용한다. 전해 니켈 도금 공정은, 상기 도금액에 암모니아수를 첨가하여 pH를 8.0∼10.0의 범위로 조정한 후, 35∼60℃에서 1∼5분간 실시하고, 수세 2∼3단을 실시한다.In the electrolytic nickel plating process, a plating solution containing 0.02 to 0.2 mol/L of nickel sulfate hexahydrate, 0.02 to 0.2 mol/L of citric acid or sodium citrate dihydrate, 0.02 to 0.2 mol/L of hypophosphorous soda monohydrate and a small amount of a stabilizer is used. use. The electrolytic nickel plating step is carried out at 35 to 60° C. for 1 to 5 minutes after adding ammonia water to the plating solution to adjust the pH to a range of 8.0 to 10.0, followed by two to three stages of water washing.
무전해 동 도금 공정은, 황산동5수화물 0.03∼0.07mol/L, 가성소다 0.1∼0.5mol/L, 포름알데하이드 0.03∼0.15mol/L, 에틸렌디아민4아세트산염 혹은 에틸렌디아민테트라프로판올염 0.03∼0.30mol/L, 2,2-디피리딜 0.3∼30mg/L, 1급 알콜 1∼50g/L, 시안염 0.2∼40mg/L 및 소량의 불화물과 벤조트리아졸 혹은 벤조티아졸염을 포함하는 도금액을 사용한다. 무전해 동 도금 공정은, 35∼60℃에서 30초∼5분간 실시하며, 수세 2-3단을 실시한다. 경우에 따라서는, 본 무전해 동도금 공정에서는 수세를 실시하지 않을 수도 있다. In the electroless copper plating process, 0.03 to 0.07 mol/L of copper sulfate pentahydrate, 0.1 to 0.5 mol/L of caustic soda, 0.03 to 0.15 mol/L of formaldehyde, 0.03 to 0.30 mol of ethylenediamine tetraacetate or ethylenediamine tetrapropanol salt /L, 2,2-dipyridyl 0.3-30mg/L, primary alcohol 1-50g/L, cyanide 0.2-40mg/L, and a plating solution containing a small amount of fluoride and benzotriazole or benzothiazole salt is used do. The electroless copper plating process is carried out at 35 to 60°C for 30 seconds to 5 minutes, followed by 2-3 water washing steps. In some cases, water washing may not be performed in this electroless copper plating process.
전기 동 도금 공정은, 황산동5수화물 0.03∼0.7mol/L, 황산 0.1∼2.0mol/L, 안정제를 포함하는 전기 동도금액을 사용한다. 전기 동 도금 공정은, 15∼60℃에서 30초∼10분간 실시하고 수세 2∼3단을 실시한다. In the copper electroplating process, an electrolytic copper plating solution containing 0.03 to 0.7 mol/L of copper sulfate pentahydrate, 0.1 to 2.0 mol/L of sulfuric acid, and a stabilizer is used. The electrolytic copper plating process is performed at 15 to 60° C. for 30 seconds to 10 minutes, followed by 2 to 3 water washing steps.
전기 니켈 도금 공정은, 황산니켈6수화물 0.02∼0.2mol/L, 구연산 혹은 구연산나트륨2수화물 0.02∼0.2mol/L, 차아인소다1수화물 0.02∼0.2mol/L 및 소량의 안정제를 포함하는 도금액을 사용한다. 전기 니켈 도금 공정은 상기 도금액에 암모니아수를 첨가하여 pH를 8.0∼10.0의 범위로 조정한 후, 15∼60℃에서 0.1~2.0A/d㎡의 전류밀도로 1∼2분간 실시한다. In the electrolytic nickel plating process, a plating solution containing 0.02 to 0.2 mol/L of nickel sulfate hexahydrate, 0.02 to 0.2 mol/L of citric acid or sodium citrate dihydrate, 0.02 to 0.2 mol/L of hypophosphorous soda monohydrate and a small amount of a stabilizer is used. use. The electrolytic nickel plating process is performed at a current density of 0.1 to 2.0 A/dm 2 at 15 to 60° C. for 1 to 2 minutes after adjusting the pH to the range of 8.0 to 10.0 by adding aqueous ammonia to the plating solution.
무전해 니켈 도금 공정은, 황산니켈6수화물 0.02∼0.2mol/L, 구연산 혹은 구연산나트륨2수화물 0.02∼0.2mol/L, 차아인소다1수화물 0.02∼0.2mol/L 및 소량의 안정제를 포함하는 도금액을 사용한다. 무전해 니켈 도금 공정은 상기 도금액에 암모니아수를 첨가하여 pH를 8.0∼10.0의 범위로 조정한 후, 35∼60℃에서 1∼10분간 실시하고 수세 2∼3단을 실시한 다음 건조한다.The electroless nickel plating process is a plating solution containing 0.02 to 0.2 mol/L of nickel sulfate hexahydrate, 0.02 to 0.2 mol/L of citric acid or sodium citrate dihydrate, 0.02 to 0.2 mol/L of hypophosphorous soda monohydrate, and a small amount of a stabilizer. Use In the electroless nickel plating process, ammonia water is added to the plating solution to adjust the pH to the range of 8.0 to 10.0, followed by 1 to 10 minutes at 35 to 60° C., washing with water in 2 to 3 steps, and then drying.
본 출원의 방법에서는, 상기 도금 반응이 일어나는 도금조(100)에서 금속 성분이 석출되는 것을 방지하고자 상기 도금조(100)와 보충조(200)에 설치된 교반기를 가동한다. 다만 그 교반의 조건이 적절하지 않으면 도금조(100) 내에서 환원된 금속 성분의 입자가 생성되거나, 석출이 일어나게 되거나, 또는 섬유 재료가 손상되는 등의 문제가 발생할 수 있다.In the method of the present application, the agitator installed in the
본 출원의 방법에서는 상기 제 4 단계를 상기 도금조(100)에서의 상기 도금액의 유속이 상기 보충조(200)에서의 상기 도금액의 유속보다 작게 되도록 진행한다. 이를 통해 전술한 문제점이 해결될 수 있다. In the method of the present application, the fourth step is performed so that the flow rate of the plating solution in the
보충조(200)에서는 도금액이 원활히 유동하여 도금액 내의 금속 성분의 응집되도록 할 수 있어야 한다. 도금조(100)에서는 도금액이 적절한 유동성만 확보하면서 동시에 섬유가 손상되지 않도록 할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 적어도 도금액의 유속이 도금조(100)보다 보충조(200)가 더 빨라야 한다. In the
도금액의 유속은 교반기의 운전 조건을 적절히 제어하여 달성 가능하다. 한편, 교반기로 공기블로워를 사용하는 경우에는, 공기블로워의 운전 조건은 도금조(100)와 보충조(200)의 소재 및 크기, 그리고 상기 보충조(200)와 도금조(100)에 복합적으로 연결된 관들의 소재, 크기 및 길이 등에 따라서 다양하게 달라질 수 있다. 따라서, 이 경우에는 상기의 목적을 고려하여 공기블로워의 운전 조건의 변경이 적절히 수반되어야 할 것이다. The flow rate of the plating solution can be achieved by appropriately controlling the operating conditions of the agitator. On the other hand, in the case of using an air blower as an agitator, the operating conditions of the air blower are complicated by the material and size of the
한편, 상술한 문제점 예방 효과를 극대화하는 관점에서, 전술한 운전 조건을 충족하는 전제 하에, 상기 도금조(100)에서 유동하는 도금액의 유속과, 상기 보충조(200)에서 유동하는 도금액의 유속의 비율도 적절히 조절하는 것이 좋다. 예를 들어, 본 출원의 방법은, 상기 제 4 단계에서, 상기 제 1 교반기(101)로 교반하는 도금액의 유속(V1)과 상기 제 2 교반기로 교반하는 도금액의 유속(V2)의 비율(V2/V1)은 1 초과 10 이하의 범위 내로 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 V1은 5 cm/s 이하, 상기 V2는 9cm/s 이상일 수 있다. 당업계에서는 전자를 소위 약한 교반을 진행한다고 하고, 후자를 강한 교반을 진행한다고 한다. On the other hand, from the viewpoint of maximizing the effect of preventing the above-described problems, the flow rate of the plating solution flowing in the
본 출원의 방법은 적어도 상기의 공정을 진행함으로써 섬유 표면에 전도성 금속이 도금되도록 할 수 있다.The method of the present application may allow conductive metal to be plated on the fiber surface by at least proceeding with the above process.
본 출원의 방법은 상술한 내용 외에도 추가의 후처리 공정을 포함할 수 있다. 후처리 공정은 보통 탈수 공정과, 건조 공정을 포함한다.The method of the present application may include an additional post-processing step in addition to the above. The post-treatment process usually includes a dehydration process and a drying process.
건조 공정은 온도 50∼120℃에서 30초∼5분간 실시하는 열풍 건조와, 상기와 유사한 조건으로 실시하는 드럼식 건조 중에서 택할 수 있다. The drying step can be selected from hot air drying performed at a temperature of 50 to 120° C. for 30 seconds to 5 minutes, and drum drying performed under conditions similar to those described above.
탈수 공정은 흡습성의 다공체 고분자를 이용하는 흡수롤 방식과, 진공을 이용하여 흡입하는 스퀴즈롤 방식 중에서 택할 수 있다. 후자의 경우 흡습도가 제품상태에 따라 다르지만 대략 60∼90% 내외로 탈수된다. The dehydration process may be selected from an absorption roll method using a hygroscopic porous polymer and a squeeze roll method in which suction is performed using a vacuum. In the case of the latter, although the moisture absorption varies depending on the state of the product, it is dehydrated to about 60 to 90%.
이어 다시 건조하는 공정을 거쳐 검사 및 포장하는 공정을 진행할 수 있다. Then, through a process of drying again, a process of inspection and packaging can be performed.
상술한 방식에 의하면 유연성이 우수한 도전 섬유를 생성할 수 있으며, 이를 전자파 차폐용 가스캣 및 테이프에 사용할 경우 접촉 면적을 향상시킬 수 있고, 그 결과 전자파 차폐 특성이 향상되는 것을 기대할 수 있다. According to the method described above, conductive fibers having excellent flexibility can be produced, and when used in gaskets and tapes for electromagnetic wave shielding, the contact area can be improved, and as a result, electromagnetic wave shielding properties can be expected to be improved.
본 출원의 섬유 제조 장치와 본 출원의 섬유 제조 방법은, 섬유로의 전해 또는 무전에 도금 공정에 적용되었을 때, 도금조의 측벽 및 바닥부에서 발생하는 금속 석출 등의 문제점을 해결할 수 있다.The fiber manufacturing apparatus of the present application and the fiber manufacturing method of the present application can solve problems such as metal precipitation occurring on the sidewall and bottom of the plating bath when applied to the electrolysis or non-electrolysis plating process to the fiber.
도 1은 본 출원의 섬유 제조 장치의 모식도이다. 1 is a schematic diagram of a fiber manufacturing apparatus of the present application.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 제한되는 것은 아니다.The present application will be specifically described through the following examples, but the scope of the present application is not limited to the following examples.
실시예 1. 도전성 섬유 제조 공정 진행Example 1. Conductive fiber manufacturing process progress
도 1에 기재된 것과 같은 설비를 사용하여 도금 공정을 진행하였다. 여기서 보충조의 부피는 본조의 약 50% 정도이다. 보충조에서 도금액은 약 9 cm/s의 유속으로 유동하였고, 도금조에서 도금액은 약 5cm/s의 유속으로 유동하도록 교반기를 제어하였다.The plating process was performed using the same equipment as described in FIG. 1 . Here, the volume of the supplementary tank is about 50% of the main tank. The plating solution flowed at a flow rate of about 9 cm/s in the replenishment tank, and the agitator was controlled so that the plating solution flowed at a flow rate of about 5 cm/s in the plating tank.
비교예 1. 도전성 섬유 제조 공정 진행Comparative Example 1. Conductive fiber manufacturing process progress
보충조가 구비되지 않은 것과, 제외하고는 실시예 1에 기재된 것과 동일한 장치 및 방식으로 공정을 진행하였다. The process was carried out in the same apparatus and manner as described in Example 1, except that the replenishment tank was not provided.
비교예 2. 도전성 섬유 제조 공정 진행Comparative Example 2. Conductive fiber manufacturing process progress
도금조에서 도금액이 약 9cm/s의 유속으로 유동하도록 교반기를 제어한 것을 제외하고는 비교예 1에 기재된 것과 동일한 장치 및 방식으로 공정을 진행하였다. The process was carried out in the same apparatus and manner as described in Comparative Example 1, except that the stirrer was controlled so that the plating solution flowed at a flow rate of about 9 cm/s in the plating bath.
실시예 및 비교예에서 진행한 도금 공정이 원활히 진행되었는지 여부와, 상기 공정을 통해 수득한 섬유의 품질을 육안으로 확인하고 이를 정리하여 하기 표 1에 나타내었다. Whether or not the plating process in Examples and Comparative Examples proceeded smoothly and the quality of the fibers obtained through the above process were visually confirmed, and these are summarized in Table 1 below.
b: 기포
100: 도금조
101: 제 1 교반기
102: 제 1 온도 제어 장치
103a, 103b: 상부 롤러
104: 하부 롤러
200: 보충조
201: 제 2 교반기
202: 제 2 온도 제어 장치
300: 액순환관
301: 액순환 펌프b: air bubbles
100: plating bath 101: first agitator 102: first temperature controller
103a, 103b: upper roller 104: lower roller
200: supplement tank 201: second agitator 202: second temperature controller
300: liquid circulation pipe 301: liquid circulation pump
Claims (9)
상기 도금조는, 상기 도금조 외부에 설치된 상부 롤러와 상기 도금조 내부에 설치된 하부 롤러를 포함하며,
상기 보충조는, 상기 보충조로 원료를 공급할 수 있도록 형성된 공급관을 포함하고,
상기 도금조와 상기 보충조는 상기 액순환관을 통해 서로 유체 연결되어 있으며,
상기 보충조의 부피는 상기 도금조의 부피의 10% 내지 100%의 범위 내인
섬유 제조 장치. A plating bath in which a first agitator is installed at the bottom; A second agitator is installed on the bottom supplementary tank; And a liquid circulation pipe,
The plating bath includes an upper roller installed outside the plating bath and a lower roller installed inside the plating bath,
The supplementary tank includes a supply pipe formed to supply raw materials to the supplementary tank,
The plating bath and the replenishment bath are fluidly connected to each other through the liquid circulation pipe,
The volume of the supplementary bath is within the range of 10% to 100% of the volume of the plating bath
Textile manufacturing equipment.
상기 도금조 및 상기 보충조 각각은 이의 측벽에 설치된 온도 제어 장치를 추가로 포함하는
섬유 제조 장치. According to claim 1,
Each of the plating bath and the supplementary bath further comprises a temperature control device installed on a sidewall thereof.
Textile manufacturing equipment.
상기 온도 제어 장치는 온수 엑셀파이프 또는 스팀 배관인
섬유 제조 장치. According to claim 2,
The temperature control device is a hot water excel pipe or steam pipe
Textile manufacturing equipment.
상기 도금조는 상기 보충조 상부에 설치되는
섬유 제조 장치.According to claim 1,
The plating bath is installed on top of the supplementary bath
Textile manufacturing equipment.
상기 액순환관을 통하여 상기 보충조에서 배출된 원료를 상기 도금조로 공급할 수 있도록 설치된 액순환 펌프를 추가로 포함하는
섬유 제조 장치.According to claim 4,
Further comprising a liquid circulation pump installed to supply the raw material discharged from the supplementary tank to the plating bath through the liquid circulation pipe
Textile manufacturing equipment.
상기 도금조 및 상기 보충조 각각의 재질은 고온용 폴리프로필렌인
섬유 제조 장치. According to claim 1,
The material of each of the plating bath and the supplementary bath is high-temperature polypropylene.
Textile manufacturing equipment.
상기 공급관을 통해 도전성 금속을 함유하는 도금액을 상기 보충조에 공급하는 제 1 단계;
상기 액순환관을 통해 상기 도금액을 상기 도금조와 상기 보충조에서 순환시키는 제 2 단계;
상기 상부 롤러 및 하부 롤러를 이용하여 섬유를 상기 도금조에 공급하는 제 3 단계;
상기 제 1 교반기 및 상기 제 2 교반기를 통해 상기 도금조와 상기 보충조 각각에서 순환되는 도금액을 교반하는 제 4 단계를 포함하고,
상기 제 4 단계를 상기 도금조에서의 상기 도금액의 유속이 상기 보충조에서의 상기 도금액의 유속보다 작게 되도록 진행하는
도전성 섬유의 제조 방법. A method for producing a conductive fiber using the fiber production apparatus of claim 1, the method comprising:
a first step of supplying a plating solution containing a conductive metal to the replenishment tank through the supply pipe;
a second step of circulating the plating solution in the plating bath and the replenishment bath through the liquid circulation pipe;
a third step of supplying fibers to the plating bath using the upper and lower rollers;
A fourth step of stirring the plating solution circulated in each of the plating tank and the replenishment tank through the first stirrer and the second stirrer,
Proceeding the fourth step so that the flow rate of the plating solution in the plating bath is smaller than the flow rate of the plating solution in the replenishment tank.
A method for producing conductive fibers.
상기 제 4 단계에서, 상기 제 1 교반기로 교반하는 도금액의 유속(V1)과 상기 제 2 교반기로 교반하는 도금액의 유속(V2)의 비율(V2/V1)은 1 초과 10 이하의 범위 내인
도전성 섬유의 제조 방법.According to claim 7,
In the fourth step, the ratio (V2/V1) of the flow rate (V1) of the plating solution stirred by the first stirrer and the flow rate (V2) of the plating solution stirred by the second stirrer is in the range of more than 1 and less than or equal to 10.
A method for producing conductive fibers.
상기 제 2 단계를 상기 도금액이 상기 도금조에서 상기 하부 롤러와 상기 상부 롤러 중 하부 롤러만 잠기게 순환시키도록 진행하는
도전성 섬유의 제조 방법. According to claim 7,
In the second step, the plating solution is circulated so that only the lower roller of the lower roller and the upper roller is submerged in the plating bath.
A method for producing conductive fibers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210089596A KR20230009038A (en) | 2021-07-08 | 2021-07-08 | Fiber manufacturing apparatus and manufacturing method of conductive fiber |
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| KR1020210089596A KR20230009038A (en) | 2021-07-08 | 2021-07-08 | Fiber manufacturing apparatus and manufacturing method of conductive fiber |
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