KR20240071086A - 해양생물 방오성을 가지는 어망용 pet 고강력사 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 그래핀 마스터배치 0.1~15중량%가 혼합된 고상중합된 PET칩이 용융방사된 해양생물 방오성을 가지는 어망용 PET 고강력사에 관한 것이다.
Description
본 발명은 항균성 마스터배치를 이용한 해양생물에 대해 방오성을 가지는 어망용 PET 고강력사에 대한 것으로, 보다 상세하게는 그래핀 마스터배치를 PET와 함께 용융방사하여 기존의 방오제 처리가 필요없이 단독으로 해양생물에 대한 방오성을 나타내는 고강력사에 대한 것이다.
기존의 어망용 방오제의 경우 산화구리나 Tributyltin(TBT)를 휘발성, 유독성을 가지는 용매에 분산시켜 어망에 코팅하는 방식으로 처리를 해왔다. 이는 휘발성이 높은 용매에 의해 방오제를 처리하는 인원에 대해 두통과 같은 통증을 유발할 수 있으며, 산화구리 및 TBT는 해양 생태계의 파괴를 유발할 수 있다.
해양생물에 대한 방오성은 특히 가두리양식장에서 따개비, 조개와 같은 패류가 붙음으로써 해류를 막아 해수 순환이 되지않아 양식장의 어류가 폐사하는 등의 피해를 막기 위해 필요한 성능이다.
미역과 같은 해조류는 일정 시간을 두고 어망에 붙었다가 떨어지는 것을 반복하며, 해류의 흐름을 막지 않기에 그냥 두어도 괜찮지만 따개비나 조개와 같은 패류는 어망의 구멍을 막아 해류를 방해하기 때문에 이에 대한 방오성이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는 상기한 문제점을 해결하여 고함량의 그래핀 마스터배치를 적당한 비율로 폴리에스테르와 함께 용융방사 및 다단연신을 통해 산업용 고강력사에 해당하는 강력과 해양생물에 대한 방오성을 동시에 가지는 어망용 고강력사를 제공하고자 한다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 그래핀 마스터배치 0.1~15중량%가 혼합된 고상중합된 PET칩이 용융방사된 해양생물 방오성을 가지는 어망용 PET 고강력사를 제공한다.
또한 본 발명인 상기 그래핀 마스터배치는 그래핀이 0.1~3중량%가 혼합된 것에 특징이 있는 해양생물 방오성을 가지는 어망용 PET 고강력사를 제공한다.
또한 본 발명인 상기 고상중합된 PET칩은 고유점도 0.8 내지 1.05의 고상중합과 결정화된 해양생물 방오성을 가지는 어망용 PET 고강력사를 제공한다.
본 발명인 고함량의 그래핀 마스터배치를 적당한 비율로 폴리에스테르와 함께 용융방사 및 다단연신을 통해 산업용 고강력사는 강력과 해양생물에 대한 방오성에 효과적인 특징이 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리에스테르 섬유 제조공정을 모식적으로 나타낸 공정도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명에 따른 과제의 해결수단으로 고함량의 그래핀 마스터배치를 적당한 비율로 폴리에스테르와 함께 용융방사 및 다단연신을 통해 산업용 고강력사에 해당하는 강력과 해양생물에 대한 방오성을 동시에 가지는 어망용 고강력사를 제조하려한다.
보다 상세하게는 그래핀 마스터배치는 0.1 내지 3중량%의 그래핀 함량을 가지며, 3중량% 이상의 경우 마스터배치 내의 그래핀의 균일 분산이 어렵다. 베이스 수지(Base resin)는 고유점도 0.8을 가지는 Homo-PET를 사용했다.
고강력사 제조는 고유점도 0.8 내지 1.05의 고상중합과 결정화된 PET 칩을 적용했고, 고함량 그래핀 마스터배치를 0.1 내지 15중량%의 함량으로 용융압출하여 미연신사 제조 후 다단연신과정을 통해 고강력사를 제조하는 과정을 포함한다.
상기 용융압출 방식으로 제조된 방오성 고강력사는 섬도가 100~2,000데니어로 제조될 수 있으며, 최종 강도는 산업용 적용이 가능한 6.0g/d 이상이며, 연신비 등 공정 조건 최적화를 통해 강도 8.0g/d 이상의 물성을 갖는 것을 특징으로 한다.
[실시예 및 비교예]
* 실시예 1
고상중합된 PET 칩(IV 0.9)을 고함량 그래핀 마스터배치(그래핀 2중량%) 5중량%와 함께 압출기에서 280℃에서 용융 노즐직경 0.4Φ 192 Hole 구금을 이용하여 방사 후 열고정, 권취 과정을 거쳐 원사를 제조하였다. 이 때, 방속은 600m/min이며, 권취속도는 3,000m/min으로 연신비는 약 5.0배이다. 연신 및 열고정을 위해 Heated Godet Roller를 사용하였으며, 1단의 온도는 90℃, 2단은 120℃, 3~4단은 150~200℃으로 고강도 타입으로 연신비율 및 온도를 미세조정하여 제사하였다. 더욱 더 구체적으로는 하기 표1에 정리하였다. 이후, 제조된 고강력사를 제망하여 통영의 가두리양식장에서 6개월간 사용하였으며, 2개월 단위로 따개비의 부착 여부를 파악했다.
* 실시예 2
고함량 그래핀 마스터배치(그래핀 2중량%)의 함량을 10중량%로 조정하였으며 이 외에는 실시예1과 동일하다.
* 비교예 1
일반 PET 고강력사를 이용하여 그물을 제작하였으며, 이 외에는 실시예1과 동일하다.
* 비교예2
항균성 성분인 ZnO를 2%의 비율로 마스터배치화 하여 10중량% 투입하였으며, 이 외에는 실시예 1과 동일하다.
| 구분 | 1단 | 2단 | 3단 | 4단 |
| Godet Roller 온도 | 95℃ | 115℃ | 228℃ | 155℃ |
| Godet Roller 속도 | 511mpm | 1933mpm | 2803mpm | 2803mpm |
| 연신비 | 5.5 | |||
| Relaxation | 0.977 | |||
상기 표 1은 본 발명의 실시예 1의 Heated Godet Roller의 사용조건이다.
| 구분 | 실시예1 | 실시예2 | 비교예1 | 비교예2 |
| 강도(g/d) | 8.9 | 8.7 | 9.3 | 8.5 |
| 해양생물 방오성 | 有 | 無 | 無 | 無 |
| 사진(6개월차) | - |
상기 표 2는 실시예 및 비교예의 강도 및 방오성에 대한 실험결과이다.
그래핀 마스터배치를 적용한 실시예1과 2에서는 일부 미역이 자라긴 했으나 패류는 확인되지 않은 반면 비교예1과 2는 패류까지 붙은 것을 확인했다. 이를 바탕으로 그래핀이 해양생물에 대한 방오성이 있다고 판단할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
1: 압출기
2: 방사구금
3: 노즐 4: 냉각 장치
5: 방사유제 부여 장치 6: 고데트 롤러
7: 박스 8: 교락장치
9: 와인더
3: 노즐 4: 냉각 장치
5: 방사유제 부여 장치 6: 고데트 롤러
7: 박스 8: 교락장치
9: 와인더
Claims (3)
- 그래핀 마스터배치 0.1~15중량%가 혼합된 고상중합된 PET칩이 용융방사된
해양생물 방오성을 가지는 어망용 PET 고강력사.
- 제1항에 있어서,
상기 그래핀 마스터배치는 그래핀이 0.1~3중량%가 혼합된 것에 특징이 있는 해양생물 방오성을 가지는 어망용 PET 고강력사.
- 제1항에 있어서,
상기 고상중합된 PET칩은 고유점도 0.8 내지 1.05의 고상중합과 결정화된 해양생물 방오성을 가지는 어망용 PET 고강력사.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240071086A true KR20240071086A (ko) | 2024-05-22 |
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