KR900007190B1 - 전도성을 가지는 섬유의 제조방법. - Google Patents

전도성을 가지는 섬유의 제조방법. Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

전도성을 가지는 섬유의 제조방법
본 발명은 전도성을 가지는 물질을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 특히 전도성을 가지는 아크릴 섬유,아크릴계 섬유 및 나일론 섬유등을 제조하는 방법에 관한 것이다.
정전기는, 예를 들어 전자공업, 플라스틱 공업, 처리공정, 인쇄기술 및 사진처리 공정등의 여러가지 기술분야에 있어서 상당한 문제점으로 되어 있다.
종래에, 정전기 감응기구를 사용하여 정전기의 방전을 방지하도록한 여러종류의 정전기 제어 제품이 제안되어져 있다.
한편, 이러한 정전기 제어 제품들에 있어서는 전도성을 갖는 섬유가 중요한 역할을 담당한다.
미합중국 특허 제 4,336,028호에는, 2가 구리이온을 1가 구리이온으로 환원시키고, 이를 황을 포함하는화합물과 반응시켜 황화동(I) 또는 황화동(II)을 형성함으로써 전도성을 갖는 아크릴 섬유를 제조하는 방법이 제시되어져 있다.
상기 반응은, 섬유를 처리욕내에 오랫동안(1∼2시간) 놓아두어야 하는, 바람직하지 못한 조건을 필요로하고 있다.
다른 한편으로, 콤퓨터 단말기 또는 비디오 디스플레이 화연등을 사용할때에도 정전기로 인한 문제점이 발생한다.
예를 들어, 콤퓨터의 씨.알.티(C.R.T)의 표면은 주변의 섬광을 반사하는 역할을 수행하는 한편 인접한정전기 전장을 형성한다. 이때의 섬광처리 문제는, 미합중국 특허 제 4,253,737호에 개시되어 있는 바와 같이 나일론 스크린에 화인 블랙섬유(Fine Black Filaments)를 짜넣어서 구성된 섬광 필터를 첨가함으로써 극복되어진다.
한편, 미합중국 특허 제 4,468,702호에 씨.알.티.(C.R.T) 표면을 따라 정전기를 억제하는 스크린이 개시되어져 있는데, 여기서는 얀(Yarns)부분만이 전도성을 갖도록 되어있다. 전도성을 가지는 섬유를 제조하는 방법인 본 발명은, 섬유를 황화동(II)과 강산의 용액인 하나의 처리욕에서 처리하는 공정을 포함한다.
본 발명의 방법에 의하여 제조된 섬유는 뛰어난 전기 전도성을 가지며, 정전기의 방전을 방지하는데 매우효과적이다. 처리욕을 강산을 포함하여 구성함으로써 섬유의 처리액내의 체류시간을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 방법은, 전도성을 가지는 나일론 스크린을 제조함에 있어서도 효과적이다.
본 발명의 방법에 의하여 제조된 스크린내의 모든 얀이 전도성을 갖기 때문에, 씨.알.티 표면 주위에 형성되는 정전기 전장을 효과적으로 억제하며, 또한, 씨.알.티 전기회로 시스템으로부터 방사되는 전자방사(Electromagnetic Radiation) 를 감소시킨다.
본 발명의 목적은, 전도성을 가지는 섬유 및 스크린을 제조하는 신규한 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 전기기구로부터의 정전기의 방사를 효과적으로 감소시키는 전도성을 가지는 나일론 스크린을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 뛰어난 전기 전도성을 나타내는 전도성을 가는 섬유를 제공하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 기타의 목적은, 다음의 상세한 설명으로부터 용이하게 알 수 있다.
[실시예]
다음에 기술하는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 구체화 하거나, 본 발명의 방법을 정량적인 공정으로 한정하거나 또는 설명된 화합물에 대한 것은 아니다.
본 실시예는 본 발명의 방법의 기본 이론을 설명하기 위하여 선택적으로 기재된 것으로서, 본 발명의 방법의 적용과 실제적인 이용은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 있어서는 용이하게 실시되어 질 수 있다.
본 발명에 의하면, 아크릴 섬유 또는 나일론이 황화동(II)(CuS)과 같은 2가 금속 화합물과 산으로 구성된 가열된 처리욕 내에서 처리된다. CuS는 손쉽게 상업적으로 구할 수 있고, 산으로서는 염산(HC1)등과같은 강산성 무기산이 바람직하다. 고농도의 산은 섬유를 손상시키는 경향이 있기 때문에, 사용되는 산은 가연되고 섬유가 투입 되어지기 이전에 희석되어진다. 염산의 농도는, 아크릴 섬유를 처리할때에는 3N-6N, 나일론을 처리할 때에는 1N-2.5N인것이 바람직하다. 처리된 섬유를 처리욕으로부터 꺼낸 직후에, 섬유로부터 잔유하는 산을 제거하기 위하여 물로 세척한다.
본 발명의 방법은 다음의 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 처리하고자 하는 섬유의 종류, 산과 CuS의농도 및 섬유처리 희망시간 등에 따라, 희석된 산을 CuS의 양만큼 첨가하고,50∼100℃의 온도로 되게 가열한다. 처리욕은 계속하여 교반할 필요가 있으며, 종래의 자기 교반기등을 사용하는 것이 바람직하다. 산-CuS 용액이 소정시간 동안에 소망하는 온도로 되었을때(통상, CuS가 산에 완전히 용해 되도록 하기위하여 1∼2시간), 섬유를 이 처리욕내에 넣는다. 처리욕의 욘도, 산의 농도 및 CuS의 농도등을 계산하여설정된 소정시간 후에, 섬유를 처리욕으로부터 꺼내고 물, 중화제 또는 알카리 용액등으로 수회에 걸쳐 세척한다. 세척수는 세척도중에 산성화 되는 것을 방지하기 위하여 게속척으로 교체되어쳐야 한다.
다음과 같은 5가지 요소, 즉, 용액의 온도, 산의 온도, 처리욕의 사전 열처리시간, 처리시간 및 CuS의농드가 본 발명의 방법의 결과에 영향을 미친다.
보다 상세하게는, 반응물의 온도와 농도에 의하여 사전 열처리 시간 및 처리시간이 영향을 반는다.
예를 들어, 바람직한 사전 열처리 시간은 2시간이지만, 온도가 높아지거나 또는 CuS의 농도가 낮아지면 그 시간은 단축되어 질수 있다. 처리시간 역시 이와 마찬가지로 정하여지는데, 이때에는 CuS의 농도가 낮아지면, 처리시간이 증가된다.
또한, 강산을 사용함으로써, 섬유의 전도성을 향상시키는 섬유에의 CuS의 흡착량을 높일 수 있다는 것을알수 있다.
그러나, 가열된 강산의 용해성으로 인하여 섬유에 흡작되는 CuS의 양이 결과적으로 감소하기 때문에, 제안된 최대 치리시간을 초과 되어져서는 안된다.
본 발명의 방법은, 다음에 기술하는 바람직한 형태와 첨부된 실시에에 의하여 잘 이해되어질 수 있다.
가. 아크릴 섬유의 처리형태
아크릴 섬유에 있어서의 최대한의 결과를 얻기 위하여 13∼15%(중량의 부피에 대한 비)의 CuS가 6NHCl(염산 )의 욕에 가하여 진다.
이 욕을 88∼92℃로 계속하여 교반하면서 88∼92℃ 범위로 2시간동안 가열한다.
이러한 조건하에서, 섬유처리 시간은 CuS의 정확한 농도에 따라,10∼25분 사이에서 적절히 설정되어 진다. 처리된 섬유는 처리욕내에서 처리된 직후에 물로써 세척되어 진다. 이때에, 세척수는 때 세척시 마다계속하여 교체 되어져야 한다.
나. 나일론의 처리형태
나일론에 있어서의 최대한의 결과를 얻기 위하여 5%(중량의 부피에 대한비)의 CuS가 2N HC1에 가하여지고, 이 혼합액을 계속하여 교반하면서 50℃∼70℃ 범위로 약 2시간 동간 가열한다.
이리한 조건하에서 최대 섬유처리 시간은 50분이며, 나일론은 물로써 세척되기에 앞서서 중화용액 또는 약 알칼리용액(0.5-2M NaOH)으로 세척되어 진다.
다음의 각 실시에는 본 발명의 예시적인 방법과 얻어진 결과를 나타낸다.
[제 1실시예]
5.0g의 결정성 CuS를 100m1의 6N HCl[피셔, 반응물 그레이드(Fisher,reagent grade)]에 첨가하였다.자기 교반기를 처리욕중에 위치시키고 작동시켰다. 이 처리욕의 온도를 90℃로 상승시키고, 이온도에서 2시간동안 가열하였다. 중화민국, 타이완의 시그마 공업사 제품의 길이 2.5inches, 폭 1.5inches 크기의 아크릴 섬유 3.9g을 가열된 처리욕에 10분동안 침지시킨 후 꺼내었다.
처리된 섬유를 상술한 바와 같이 물로써 세척하였다. 이렇게하여 얻어진 섬유는 녹색을 띄고,26∼80ohms의 전기 저항을 나타내었다. 섬유에 흡착된 CuS의 양은 최초의 미처리 섬유 중량에 대하여 12.8%였다.
[제 2 실시예]
5g의 결정성 CuS를 100ml의 2n HC1에 첨가하였다.
자기 교반기를 처리욕중에 위치시키고 작동시켰다. 이 처리욕의 온도를 65℃로 상승시키고, 이 온도에서2시간 동안 가열하였다. 굵기가 0.001∼0.003inches 범위인 섬유로 짜여진 초제직 나일론 스크린 0.41g을가로 1.5 inches, 세로 1.0inch의 크기로 12조작으로 잘라서 처리욕에 50분동안 침지시킨 후 꺼내었다. 처리된 스크린을 2 M NaOH 용액으로 세척하였다.
이렇게 하여 얻어진 스크린은 담녹색(Olive Green)을 띄고,1200ohms의 전기 저항을 나타내었다. 섬유에 흡작된 CuS의 양은, 최초의 미처리 재료의 중량에 대하여 4.6%였다.
[제 3 실시예]
5.0g의 결정성 CuS를 100m1의 2N HC1에 가하고, 또한 1.5g의 카아본 블랙 파우더(이때 카아본 블랙 파우더의 중량은 결정성 CuS 중량에 내하여 30%임)(핏셔, 반응물 그레이드)를 여기에 가하였다. 자기 교반기를 처리욕중에 위치 시키고 작동시켰다.
처리욕의 온도를 65℃로 상승시키고, 이 온도에서 2시간동안 가열하였다. 굴기가 0.001∼0.003inches 범위인 섬유로 짜여진 초제직 나일론 스크린 0.41g을 가로 1.5inches, 세로 1.0inch 크기로 12조각으로 잘라서 처리욕에 5분동안 침지시킨 후 꺼내었다. 처리된 스크린을 중화용액으로 세척하였다. 이렇게 하여 얻어진 스크린은 흑색을 띄고,200 ohms의 전기저항을 나타내었다. 섬유에 흡착된 CuS의 양은, 최초의 미처리재료의 중량에 대하여 7.1%였다.
본 발명은 상술한 내용에만 국한되어지는 것이아니라, 특허청구의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 수많은 변형이 이 분야에서 통상의 지식을 가진자에 있어서는 용이하게 생각되어 질수 있다.

Claims (10)

  1. 다음의 공정 (가)∼(다)으로 이루어지는 전도성을 가지는 섬유의 제조방법.
    (가) 2가 금속 황화물과 산의 용액을 함유하는 단일 처리욕을 준비하는 공정,(나) 상기 욕(용액)을 가열하는 공정,(다) 상기 욕(용액)중에, 상기 2가 금속 황화물을 섬유에 흡착되게 하기 위하여 섬유를 침지시키는 공정.
  2. 다음의 공정 (가)∼(라)로 이루어지는 전도성을 가지는 섬유의 제조방법.
    (가) 2가 금속황화물과 산의 용액을 함유하는 단일 처리욕을 준비하는 공정,(나) 상기 욕(용액)을 가열하는 공정,(다) 상기 욕(용액)중에, 상기 2가 금속 황화물을 섬유에 흡착되게 하기 위하여 섬유를 침지시키는 공정,(라) 상기 섬유를 상기 욕의 용액으로부터 꺼내고, 이어서 상기 섬유를 물로써 세척하는 공정.
  3. 제1항에 있어서,(가) 공정이 황화동(II)을 상기 산에 용해시켜서 상기 용액을 준비함을 포함하는것을 특징으로 하는 전도성을 가지는 섬유의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 산이 강산성 무기산 인것을 특징으로 하는 전도성을 가지는 섬유의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 산이 염산 인것을 특징으로 하는 전도성을 가지는 섬유의 제조방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 산이, 상기 섬유를 침지시키기 전에 1N 내지 6N의 범위로 희석되어지는 것을 특징으로 하는 전도성을 가지는 섬유의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 섬유가 아크릴 섬유 또는 모다크릴 섬유인 것을 특징으로 하는 전도성을 가지는 섬유의 제조방법.
  8. 제5항에 있어서` 상기 섬유나 나일론 스크린으로 짜 넣어지는 것을 특징으로 하는 전도성을 가지는 섬유의 제조방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 (나) 공정이 상기 용액을, 상기 섬유를 침치시키기 전에 50∼100℃의 범위로1∼2시간 가열함을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성을 가지는 섬유의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 (가) 공정이, 상기 용액에 카아본 블랙 파우더를 상기 황화동(II)의 중량 대중량비로 30% 첨가함을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성을 가지는 섬유의 제조방법.
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