KR20130035738A - Dope for spinning lyocell, method for preparing lyocell filament fiber, and lyocell filament fiber prepared therefrom - Google Patents
Dope for spinning lyocell, method for preparing lyocell filament fiber, and lyocell filament fiber prepared therefrom Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130035738A KR20130035738A KR1020110100247A KR20110100247A KR20130035738A KR 20130035738 A KR20130035738 A KR 20130035738A KR 1020110100247 A KR1020110100247 A KR 1020110100247A KR 20110100247 A KR20110100247 A KR 20110100247A KR 20130035738 A KR20130035738 A KR 20130035738A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lyocell
- pulp
- filament
- spinning dope
- degree
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920000433 Lyocell Polymers 0.000 title claims abstract description 114
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 85
- 238000009987 spinning Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims abstract description 44
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 40
- LFTLOKWAGJYHHR-UHFFFAOYSA-N N-methylmorpholine N-oxide Chemical compound CN1(=O)CCOCC1 LFTLOKWAGJYHHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 30
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 24
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 22
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000011122 softwood Substances 0.000 claims description 13
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- IVNPXOUPZCTJAK-UHFFFAOYSA-N 4-methylmorpholin-4-ium;hydroxide Chemical compound O.CN1CCOCC1 IVNPXOUPZCTJAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 206010061592 cardiac fibrillation Diseases 0.000 abstract description 28
- 230000002600 fibrillogenic effect Effects 0.000 abstract description 28
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 18
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 241000157282 Aesculus Species 0.000 description 4
- 235000006679 Mentha X verticillata Nutrition 0.000 description 4
- 235000002899 Mentha suaveolens Nutrition 0.000 description 4
- 235000001636 Mentha x rotundifolia Nutrition 0.000 description 4
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 235000010181 horse chestnut Nutrition 0.000 description 4
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 3
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000013055 pulp slurry Substances 0.000 description 3
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 101100165177 Caenorhabditis elegans bath-15 gene Proteins 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 description 1
- 229920000875 Dissolving pulp Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000012770 industrial material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 230000003655 tactile properties Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F2/00—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
- D01D1/06—Feeding liquid to the spinning head
- D01D1/065—Addition and mixing of substances to the spinning solution or to the melt; Homogenising
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
- D01D10/06—Washing or drying
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/06—Wet spinning methods
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
- D01F1/10—Other agents for modifying properties
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F2/00—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
- D01F2/02—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof from solutions of cellulose in acids, bases or salts
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2201/00—Cellulose-based fibres, e.g. vegetable fibres
- D10B2201/20—Cellulose-derived artificial fibres
- D10B2201/22—Cellulose-derived artificial fibres made from cellulose solutions
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2401/00—Physical properties
- D10B2401/06—Load-responsive characteristics
- D10B2401/063—Load-responsive characteristics high strength
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2501/00—Wearing apparel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
Abstract
본 발명은 추가적인 공정 없이도 낮은 피브릴화도와 함께 높은 강도 및 신도를 나타내는 라이오셀 섬유를 제공할 수 있게 하는 라이오셀 방사용 도프, 이를 이용한 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조 방법 및 이로부터 제조되는 라이오셀 필라멘트 섬유에 관한 것이다. 상기 라이오셀 방사용 도프는 600 내지 1200의 중합도를 갖는 제 1 면 린터(cotton linter) 펄프와, 1300 내지 1800의 중합도를 갖는 제 2 면 린터 펄프 또는 600 내지 1200의 중합도를 갖는 우드 펄프(wood pulp)를 포함한 혼합 펄프; 및 N-메틸몰포린-N-옥사이드(N-methylmorpholine-N-oxide; NMMO) 수용액을 포함환다. The present invention provides a lyocell spinning dope, a method for producing a lyocell filament fiber using the same, and a lyocell filament prepared therefrom, which can provide a lyocell fiber exhibiting high strength and elongation with low fibrillation degree without additional processing. It is about a fiber. The lyocell spinning dope includes a first cotton linter pulp having a polymerization degree of 600 to 1200, a second cotton linter pulp having a polymerization degree of 1300 to 1800, or a wood pulp having a polymerization degree of 600 to 1200. Mixed pulp)); And N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) aqueous solution.
Description
본 발명은 라이오셀 방사용 도프, 이를 이용한 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조 방법 및 이로부터 제조되는 라이오셀 필라멘트 섬유에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 추가적인 공정 없이도 낮은 피브릴화도와 함께 높은 강도 및 신도를 나타내는 라이오셀 섬유를 제공할 수 있게 하는 라이오셀 방사용 도프, 이를 이용한 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조 방법 및 이로부터 제조되는 라이오셀 필라멘트 섬유에 관한 것이다. The present invention relates to a lyocell spinning dope, a method for producing a lyocell filament fiber using the same and a lyocell filament fiber produced therefrom. More specifically, the present invention provides a lyocell spinning dope, lyocell filament fiber using the same and lyocell fiber dope that can provide a lyocell fiber exhibiting high strength and elongation with low fibrillation without additional processing It relates to a lyocell filament fiber produced.
섬유는 모양으로 보았을 때 유연하고 가늘며, 굵기에 대한 길이의 비가 큰 천연 또는 인조의 선상(線狀) 물체를 의미한다. 이러한 섬유를 그 형태 면에서 구분하면 장섬유, 준장섬유, 단섬유로 나뉘고, 원료 면에서 구분하면 천연 섬유와 인조섬유로 나뉘어진다. Fiber means a natural or artificial linear object that is flexible and thin when viewed in shape and has a large length to thickness ratio. These fibers are divided into long fibers, brisket fibers, and short fibers in terms of their shape, and are divided into natural fibers and artificial fibers in terms of raw materials.
이전부터 섬유는 인간 생활과 밀접한 관계를 가져 왔는데, 면, 마, 양모, 견섬유와 같은 천연 섬유는 피복의 주 원료로 사용되었다. 산업 혁명 이후 과학 기술의 발전에 따라 섬유는 피복 재료뿐만 아니라 공업용으로도 그 용도가 확대되었고, 문화의 발달과 인구의 증가에 따라 급격히 증가한 섬유의 수요를 충족시키기 위하여 새로운 섬유 재료로서 인조 섬유 분야가 개척되게 되었다. In the past, textiles have been closely related to human life, and natural fibers such as cotton, hemp, wool and silk fibers have been used as the main raw material for coating. With the development of science and technology after the Industrial Revolution, textiles have been used not only for coating materials but also for industrial applications. To meet the demand of fibers, which have rapidly increased with the development of culture and population, the artificial fiber field has become a new fiber material. Pioneered.
이러한 인조 섬유 중 재생 섬유는 촉감 및 착용감이 뛰어날 뿐만 아니라, 면보다 훨씬 빠른 수분 흡수 및 배출 능력을 가지고 있어서, 피복의 원료로 많이 사용되어 왔다. 특히, 이러한 재생 섬유 중 레이온 섬유는 우수한 광택성 및 발색성을 가지며 천연 섬유와 동등한 촉감을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 인체에 무해한 소재로서 인식되어 과거 광범위하게 사용되었다. 그러나, 이러한 레이온 섬유는 수축 및 구김이 잘 일어나는 소재의 특성을 가지고 있었으며, 제조 과정이 복잡하고 우드 펄프 등을 녹이는 과정에서 많은 화학 약품이 사용되어 작업상의 환경 문제와 폐수 처리 등의 과정에서 환경 오염을 야기하는 문제점을 가지고 있었다.The regenerated fibers in these artificial fibers not only have excellent touch and fit, but also have a much faster moisture absorption and discharge ability than cotton, and thus have been widely used as raw materials for coating. In particular, the rayon fiber of the regenerated fiber has excellent gloss and color development and can realize a touch equivalent to that of natural fibers, and has been widely used in the past because it is recognized as a material harmless to the human body. However, these rayon fibers had the characteristics of materials that shrink and wrinkle well, and many chemicals are used in the manufacturing process and the process of melting wood pulp, resulting in environmental pollution during operation and wastewater treatment. Had a problem causing.
이에 따라, 환경 및 인체에 무해하고 물성 또한 기존의 여타 섬유보다 뛰어난 섬유에 관한 연구가 진행되었고, 최근 천연 펄프 및 아민 옥사이드 수화물로부터 제조되는 라이오셀(Lyocell) 섬유가 소개되었다. 이러한 라이오셀 섬유는 기존의 재생 섬유에 비해 우수한 인장특성과 촉감 등의 섬유 특성을 가지면서도, 생산 공정에서 일체의 오염 물질을 발생시키지 않으며, 사용되는 아민 옥사이드계 용매가 재활용 가능하고 폐기시 생분해 되어, 친환경적인 섬유로서 다양한 분야에 사용되고 있다. Accordingly, researches on fibers that are harmless to the environment and the human body and which have excellent physical properties than other fibers have been conducted. Recently, lyocell fibers manufactured from natural pulp and amine oxide hydrates have been introduced. These lyocell fibers have superior tensile properties and tactile properties compared to conventional recycled fibers, and do not generate any contaminants in the production process, and the amine oxide solvents used are recyclable and biodegradable when disposed. As an eco-friendly fiber, it is used in various fields.
다만, 라이오셀 섬유는 높은 배향도와 피브릴간의 약한 결합력으로 인하여 표면에 과도한 피브릴이 형성되어 있으며, 이에 따라 섬유의 표면 감촉 및 최종 제품의 품질이 저하되는 문제점이 나타났다. 뿐만 아니라, 피브릴을 제거하기 위하여 산성 셀룰라아제 처리 등의 추가적인 단계가 필요하여, 제조 공정이 복잡해지고 생산 단가가 상승하고, 피브릴 제거 과정에서 직물 무게가 감소하거나 섬유의 특성이 저하되는 문제점도 나타났다.However, lyocell fibers have excessive fibrils formed on the surface due to high orientation and weak bonding force between fibrils, and thus, the surface texture of the fibers and the quality of the final product are deteriorated. In addition, additional steps such as acidic cellulase treatment are required to remove fibrils, which leads to complicated manufacturing processes, increased production costs, and a decrease in fabric weight and fiber properties during fibril removal. .
부가하여, 라이오셀 섬유를 산업용사 등으로 보다 바람직하게 사용하기 위해, 이의 강도나 신도 등의 제반 물성을 향상시키고자 하는 시도가 계속적으로 이루어져 왔다. In addition, in order to more preferably use the lyocell fibers as industrial yarns, attempts have been made to improve the overall physical properties such as strength and elongation thereof.
이에 따라, 친환경적인 라이오셀 섬유의 특성을 유지하면서도, 피브릴 제거를 위한 단계의 추가 없이 간단한 공정에 의하여 피브릴화도가 낮으면서도, 보다 향상된 강도 및 신도 등을 나타내는 고품질의 섬유를 제공할 수 있는 방법의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, while maintaining the properties of the eco-friendly lyocell fibers, it is possible to provide a high quality fiber with a low degree of fibrillation, but with improved strength and elongation by a simple process without adding a step for removing fibrils. Development of the method is required.
본 발명은 추가적인 공정 없이도 낮은 피브릴화도와 함께 높은 강도 및 신도를 나타내는 라이오셀 섬유를 제공할 수 있게 하는 라이오셀 방사용 도프를 제공하는 것이다.The present invention is to provide a lyocell spinning dope that enables the provision of lyocell fibers exhibiting high strength and elongation with low fibrillation without additional processing.
본 발명은 또한, 상기 라이오셀 방사용 도프를 이용한 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조 방법 및 이로부터 제조되는 라이오셀 필라멘트 섬유를 제공하는 것이다. The present invention also provides a method for producing lyocell filament fibers using the lyocell spinning dope and lyocell filament fibers produced therefrom.
본 발명은 600 내지 1200의 중합도를 갖는 제 1 면 린터(cotton linter) 펄프와, 1300 내지 1800의 중합도를 갖는 제 2 면 린터 펄프 또는 600 내지 1200의 중합도를 갖는 우드 펄프(wood pulp)를 포함한 혼합 펄프; 및 N-메틸몰포린-N-옥사이드(N-methylmorpholine-N-oxide; NMMO) 수용액을 포함하는 라이오셀 방사용 도프를 제공한다.The present invention is a mixture comprising a first cotton linter pulp having a degree of polymerization of 600 to 1200 and a second cotton linter pulp having a degree of polymerization of 1300 to 1800 or a wood pulp having a degree of polymerization of 600 to 1200. pulp; And it provides a lyocell spinning dope comprising N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) aqueous solution.
또한, 본 발명은 상기 방사용 도프를 방사 구금으로부터 토출시키는 단계; 상기 토출된 도프를 응고욕에 통과시켜 필라멘트로 응고시키는 단계; 상기 응고욕을 통과한 필라멘트를 수세하는 단계; 및 상기 수세된 필라멘트를 건조시키는 단계를 포함하는 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조 방법을 제공한다. In addition, the present invention comprises the steps of discharging the spinning dope from the spinneret; Passing the discharged dope through a coagulation bath to solidify the filament; Washing the filament having passed through the coagulation bath; And it provides a method for producing a lyocell filament fiber comprising the step of drying the washed filament.
또한, 본 발명은 상기 방사용 도프로부터 제조되는 라이오셀 필라멘트 섬유를 제공한다.The present invention also provides a lyocell filament fiber produced from the spinning dope.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 라이오셀 방사용 도프, 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조 방법 및 라이오셀 필라멘트 섬유에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, a lyocell spinning dope, a lyocell filament fiber manufacturing method, and a lyocell filament fiber according to a specific embodiment of the present invention will be described in detail.
발명의 일 구현예에 따르면, 600 내지 1200의 중합도를 갖는 제 1 면 린터(cotton linter) 펄프와, 1300 내지 1800의 중합도를 갖는 제 2 면 린터 펄프 또는 600 내지 1200의 중합도를 갖는 우드 펄프(wood pulp)를 포함한 혼합 펄프; 및 N-메틸몰포린-N-옥사이드(N-methylmorpholine-N-oxide; NMMO) 수용액을 포함하는 라이오셀 방사용 도프가 제공된다. According to one embodiment of the invention, a first cotton linter pulp having a polymerization degree of 600 to 1200 and a second cotton linter pulp having a polymerization degree of 1300 to 1800 or a wood pulp having a polymerization degree of 600 to 1200 pulp), including pulp); And a lyocell spinning dope comprising an aqueous N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) solution.
본 발명자들은 라이오셀 섬유의 가장 큰 문제점인 높은 배향도 및 섬유 표면에 형성되는 과도한 피브릴 그리고, 비스코스 레이온 대비 낮은 신도를 해결하기 위하여 연구를 진행하던 중, 예를 들어, 600 내지 1200의 소정의 중합도를 갖는 면 린터 펄프를 포함하는 라이오셀 방사용 도프를 후술하는 특정의 제조 방법에 적용하면, 배향도 및 피브릴화도가 낮고, 우드 펄프를 사용한 일반 라이오셀 대비 높은 강도 와 신도를 가지는 라이오셀 섬유가 제공될 수 있다는 점을 확인하고 발명을 완성하였다. 상기 라이오셀 방사용 도프를 이용하면, 라이오셀 섬유 표면에 형성되는 피브릴(fibril)의 양 또는 피브릴화도가 작아지기 때문에, 섬유의 표면 감촉 및 최종 제품의 품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 추가적인 후속 공정을 생략하여 제조 공정을 단순화하고 생산 비용을 절감할 수 있다. 그리고, 상기 라이오셀 방사용 도프를 이용하여 얻어지는 라이오셀 섬유는 우수한 강도 및 신도를 가질 수 있어서, 타이어코드용 섬유에 적용할 수 있다.The inventors of the present invention are working to solve the biggest problem of lyocell fibers, high orientation and excessive fibrils formed on the fiber surface, and low elongation compared to viscose rayon, for example, a predetermined degree of polymerization of 600 to 1200. Applying a lyocell spinning dope containing a cotton linter pulp having a to a specific manufacturing method described below, the lyocell fiber has a low degree of orientation and fibrillation, and has a higher strength and elongation than ordinary lyocells using wood pulp The invention has been completed and confirmed that it can be provided. When the lyocell spinning dope is used, the amount of fibrils formed on the surface of the lyocell fiber or the degree of fibrillation is reduced, so that not only the surface texture of the fiber and the quality of the final product can be improved. By eliminating additional follow-up processes, the manufacturing process can be simplified and production costs can be reduced. In addition, the lyocell fiber obtained by using the lyocell spinning dope may have excellent strength and elongation, and thus may be applied to a fiber for tire cord.
또한, 상기 600 내지 1200의 중합도를 갖는 제 1 면 린터 펄프와 함께, 1300 내지 1800의 중합도를 갖는 제 2 면 린터 펄프를 함께 사용하거나, 600 내지 1200의 중합도를 갖는 우드 펄프를 함께 사용함에 따라, 최종 제조되는 라이오셀 섬유의 강도나 신도 등 제반 물성을 보다 향상시킬 수 있음을 확인하였다. In addition, by using the second side linter pulp having a polymerization degree of 1300 to 1800 together with the first side linter pulp having a polymerization degree of 600 to 1200, or using wood pulp having a polymerization degree of 600 to 1200 together, It was confirmed that various physical properties such as strength and elongation of the final lyocell fiber can be further improved.
따라서, 발명의 일 구현예에 따른 방사용 도프는 추가적인 공정 없이도 낮은 피브릴화도와 함께 높은 강도 및 신도를 나타내는 라이오셀 섬유의 제공을 가능케 한다.
Thus, the spinning dope according to one embodiment of the invention enables the provision of lyocell fibers exhibiting high strength and elongation with low fibrillation degree without additional processing.
이하, 일 구현예의 방사용 도프에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, the spinning dope of one embodiment will be described in more detail.
상술한 방사용 도프는 소정의 중합도를 갖는 제 1 면 린터 펄프를 포함하거나, 이와 함께 제 2 면 린터 펄프를 포함한다. The above-mentioned spinning dope includes a first side linter pulp having a predetermined degree of polymerization, or together with a second side linter pulp.
일반적으로 목화에서 1차로 씨와 분리된 섬유장이 긴 면을 린트(lint)라고 하고, 2차로 분리된 섬유장이 짧을 면을 린터(linter)라고 한다. 이러한 린터는 통상적으로 3 내지 5mm의 섬유장을 갖으며, 1년생의 목화로부터 얻어질 수 있어서 원료의 수급 측면에서 유리하다. 이러한 면 린터로부터 얻어지는 펄프를 면 린터 펄프로 지칭할 수 있고, 일 구현예에서는 중합도(DP)에 따라 제 1 또는 제 2 면 린터 펄프로 구분될 수 있다. In general, cotton that has a long length of fiber separated primarily from seeds is called lint, and cotton that has a second length separated by fiber is called linter. Such printers typically have a fiber length of 3 to 5 mm and can be obtained from annual cotton, which is advantageous in terms of supply and demand of raw materials. The pulp obtained from this cotton linter may be referred to as cotton linter pulp, and in one embodiment, may be classified into first or second cotton linter pulp according to the degree of polymerization (DP).
또한, 상기 방사용 도프는 소정의 중합도를 갖는 제 1 면 린터 펄프와 함께 우드 펄프를 포함할 수도 있다. 이때, 우드 펄프라 함은 이전부터 라이오셀 섬유의 제조를 위해 일반적으로 사용되던 목재로부터 유래한 펄프를 지칭할 수 있다. 이러한 우드 펄프에는 소프트우드 펄프와 하드우드 펄프 등이 있는데, 일 구현예의 방사용 도프에는 소프트우드 펄프가 포함됨이 섬유의 물성 등 측면에서 보다 바람직하다. The spinning dope may also comprise wood pulp with a first side linter pulp having a predetermined degree of polymerization. In this case, the wood pulp may refer to pulp derived from wood that has been generally used for the production of lyocell fibers. Such wood pulp includes softwood pulp, hardwood pulp, and the like. In one embodiment, the spinning dope includes softwood pulp.
한편, 일 구현예의 방사용 도프는 600 내지 1200의 중합도를 갖는 제 1 면 린터(cotton linter) 펄프와, 1300 내지 1800의 중합도를 갖는 제 2 면 린터 펄프 또는 600 내지 1200의 중합도를 갖는 우드 펄프(wood pulp)를 포함한 혼합 펄프를 포함한다. 이때, 각 펄프의 중합도라 함은 각 펄프를 이루는 중합체에서 셀룰로오스계 반복 단위의 개수, 즉, 셀룰로오스계 반복 단위가 중합된 정도를 나타낼 수 있다. On the other hand, the spinning dope of one embodiment is a first cotton linter pulp having a polymerization degree of 600 to 1200 and a second cotton linter pulp having a polymerization degree of 1300 to 1800 or a wood pulp having a polymerization degree of 600 to 1200 ( wood pulp), including mixed pulp. In this case, the degree of polymerization of each pulp may refer to the number of cellulose repeat units, that is, the degree of polymerization of cellulose repeat units in the polymer forming each pulp.
이와 같이, 제 1 면 린터 펄프와 함께, 이보다 큰 중합도를 갖는 제 2 면 린터 펄프 등을 포함함으로서, 최초 제조된 라이오셀 섬유의 강도나 신도 등 제반 물성을 보다 향상시킬 수 있다. 또, 상기 제 1 면 린터 펄프와 함께, 소정의 중합도를 갖는 우드 펄프를 포함함으로서, 라이오셀 섬유의 제조 단가를 낮추면서도, 상대적으로 낮은 피브릴화도, 우수한 강도 및 신도를 나타내는 라이오셀 섬유를 제공할 수 있게 된다. In this way, by including the first surface linter pulp together with the second surface linter pulp having a higher degree of polymerization, the physical properties such as strength and elongation of the initially produced lyocell fibers can be further improved. In addition, by including the wood pulp having a predetermined degree of polymerization together with the first surface linter pulp, providing a lyocell fiber exhibiting a relatively low fibrillation degree, excellent strength and elongation while reducing the production cost of lyocell fiber You can do it.
또한, 상기 방사용 도프에 포함되는 혼합 펄프에서, 상기 면 린터 펄프는 높은 함량, 예를 들어 99 중량%이상의 함량으로 알파-셀룰로오스를 포함할 수 있어서, 낮은 피브릴화도를 나타낼 수 있으며, 불순물을 미량으로 함유하여 고급 의류 제품의 원단으로 사용 가능하다. 더 나아가, 상기 면 린터 펄프의 높은 알파-셀룰로오스 함량으로 인해, 상기 혼합 펄프 역시 97 중량% 이상, 바람직하게는 98 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 99 중량% 이상의 알파-셀룰로오스를 포함할 수 있으므로, 낮은 피브릴화도와 함께, 우수한 제반 물성을 나타내는 라이오셀 섬유의 제공이 가능하게 된다. In addition, in the mixed pulp included in the spinning dope, the cotton linter pulp may include alpha-cellulose in a high content, for example, 99% by weight or more, and thus may exhibit a low degree of fibrillation, and It can be used as a fabric for high-quality apparel by containing a small amount. Furthermore, due to the high alpha-cellulose content of the cotton linter pulp, the mixed pulp may also comprise at least 97% by weight, preferably at least 98% by weight and more preferably at least 99% by weight of alpha-cellulose. With low fibrillation degree, it becomes possible to provide lyocell fibers exhibiting excellent overall physical properties.
한편, 상기 라이오셀 방사용 도프는 상술한 혼합 펄프 6 내지 16 중량%를 포함할 수 있다. 상기 혼합 펄프의 함량이 6중량% 미만인 경우에는 섬유적 특성을 구현할 수 없으며, 16중량% 초과하는 경우에는 수용액상에 용해하기 어려울 수 있다.On the other hand, the lyocell spinning dope may comprise 6 to 16% by weight of the mixed pulp described above. If the content of the mixed pulp is less than 6% by weight can not implement the fibrous properties, when it exceeds 16% by weight it may be difficult to dissolve in the aqueous phase.
또, 상기 혼합 펄프는 50 내지 90 중량%의 제 1 면 린터 펄프와, 10 내지 50 중량%의 제 2 면 린터 펄프를 포함하거나, 20 내지 80 중량%의 제 1 면 린터 펄프와, 20 내지 80 중량%의 우드 펄프를 포함할 수 있다. 상기 혼합 펄프가 지나치게 높은 함량의 제 2 면 린터 펄프를 포함하는 경우, 제 2 면 린터 펄프의 높은 중합도로 인해 라이오셀 섬유의 제조 공정성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 혼합 펄프가 지나치게 높은 함량의 우드 펄프를 포함하는 경우, 낮은 피브릴화도, 높은 강도 및 신도를 갖는 라이오셀 섬유의 제공이 어려워질 수 있다. In addition, the mixed pulp may include 50 to 90% by weight of the first cotton linter pulp, 10 to 50% by weight of the second cotton linter pulp, or 20 to 80% by weight of the first cotton linter pulp, and 20 to 80%. By weight woodpulp. When the mixed pulp contains an excessively high content of the second cotton linter pulp, the manufacturing processability of the lyocell fiber may be lowered due to the high degree of polymerization of the second cotton linter pulp. In addition, when the mixed pulp comprises an excessively high content of wood pulp, it may be difficult to provide lyocell fibers with low fibrillation, high strength and elongation.
부가하여, 상술한 라이오셀 방사용 도프는 제 1 및 제 2 면 린터 펄프 또는 제 1 면 린터 펄프 및 우드 펄프의 2종의 펄프만을 포함할 수도 있지만, 제 1 및 제 2 면 린터 펄프와 함께 우드 펄프를 포함하여 3종 이상의 펄프를 포함할 수도 있으며, 이러한 경우, 얻고자 하는 라이오셀 섬유의 물성을 고려하여 각 펄프의 함량을 적절히 조절할 수 있다. In addition, the above-described lyocell spinning dope may include only the first and second facet linter pulp or two types of pulp of the first facet linter pulp and the wood pulp, but the wood together with the first and second facet linter pulp. Three or more pulp may be included, including pulp. In this case, the pulp content may be appropriately adjusted in consideration of the physical properties of the lyocell fiber to be obtained.
또한, 상기 라이오셀 방사용 도프는 용매 성분으로 N-메틸몰포린-N-옥사이드 수용액 84내지 94 중량%를 포함할 수 있다. 상기 N-메틸몰포린-N-옥사이드 수용액의 함량이 84 중량% 미만인 경우에는 용해 점도가 크게 높아져서 바람직하지 못하며, 94중량% 초과하는 경우에는 방사 점도가 크게 낮아져서 방사단계에서 균일한 섬유를 제조하기에 어려울 수 있다. In addition, the lyocell spinning dope may contain 84 to 94% by weight of the aqueous solution N-methylmorpholine-N-oxide as a solvent component. When the content of the N-methylmorpholine-N-oxide aqueous solution is less than 84% by weight is not preferable because the melt viscosity is significantly high, if the content exceeds 94% by weight spinning yarn is significantly lowered to produce a uniform fiber in the spinning step Can be difficult.
상기 N-메틸몰포린-N-옥사이드 수용액에서 N-메틸몰포린-N-옥사이드 및 물의 중량비가 91:9 내지 83:17일 수 있다. 상기N-메틸몰포린-N-옥사이드 및 물의 중량비가 91:9 초과인 경우에는 용해 온도가 높아져서 셀룰로오스 용해시 셀룰로오스의 분해가 발생할 수 있으며, 상기 중량비가 83:17미만인 경우에는 용매의 용해 성능이 저하되어 셀룰로오스의 용해가 어려울 수 있다. The weight ratio of N-methylmorpholine-N-oxide and water in the N-methylmorpholine-N-oxide aqueous solution may be 91: 9 to 83:17. When the weight ratio of the N-methylmorpholine-N-oxide and water is greater than 91: 9, the dissolution temperature is increased, so that decomposition of cellulose may occur when dissolving cellulose, and when the weight ratio is less than 83:17, the solvent dissolution performance is low. It may be lowered and the dissolution of cellulose may be difficult.
상기 라이오셀 방사용 도프는 N-메틸몰폴린-N-옥사이드(NMMO) 및 물을 중량비 90:10 내지 50:50로 포함하는 N-메틸몰폴린-N-옥사이드 수용액에 상술한 혼합 펄프를 넣고 팽윤시킨 후, N-메틸몰폴린-N-옥사이드(NMMO):물의 중량비가 93:7 내지 85:15, 혼합 펄프의 최종 함량이 6 내지 16 중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 14 중량%가 되도록 물을 제거하는 공정에 따라 제조될 수 있다.
The lyocell spinning dope is a mixture of pulp described above in an N-methylmorpholine-N-oxide aqueous solution containing N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) and water in a weight ratio of 90:10 to 50:50. After swelling, the weight ratio of N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO): water is 93: 7 to 85:15, and the final content of the mixed pulp is 6 to 16% by weight, more preferably 10 to 14% by weight. It may be prepared according to a process of removing water if possible.
한편, 발명의 다른 구현예에 따라, 상술한 라이오셀 방사용 도프를 방사 구금으로부터 토출시키는 단계; 상기 토출된 도프를 응고욕에 통과시켜 필라멘트로 응고시키는 단계; 상기 응고욕을 통과한 필라멘트를 수세하는 단계; 및 상기 수세된 필라멘트를 건조시키는 단계를 포함하는 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조 방법이 제공될 수 있다. On the other hand, according to another embodiment of the invention, the step of discharging the above-mentioned lyocell spinning dope from the spinneret; Passing the discharged dope through a coagulation bath to solidify the filament; Washing the filament having passed through the coagulation bath; And it may be provided a method for producing a lyocell filament fiber comprising the step of drying the washed filament.
본 발명자들은 상술한 혼합 펄프를 포함하는 라이오셀 방사용 도프를 특정의 제조 방법에 적용하면, 라이오셀 섬유의 가장 큰 문제점인 높은 배향도 및 섬유 표면에 형성되는 과도한 피브릴을 해결하고, 보다 향상된 강도 및 신도를 나타내는 친환경 라이오셀 섬유를 제공할 수 있음을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다. 이러한 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조 방법에 의하면, 표면에 형성된 피브릴(fibril)의 양 또는 피브릴화도가 매우 작은 라이오셀 섬유를 얻을 수 있기 때문에, 피브릴 제거를 위한 추가적인 공정을 설치할 필요가 없어서, 공정을 단순화 할 수 있으며 생산 비용을 절감할 수 있다. 그리고, 상기 제조 방법에 의하면, 높은 강도와 신도를 가지고 있어 산업용소재인 타이어코드에 적용 가능한 라이오셀 필라멘트 섬유를 얻을 수 있다. The inventors have found that applying the lyocell spinning dope comprising the mixed pulp described above to a particular manufacturing method solves the biggest problem of lyocell fibers, the high degree of orientation and excessive fibrils formed on the fiber surface and improved strength. Through experiments confirmed that it can provide an eco-friendly lyocell fiber showing the elongation and completed the invention. According to such a method for producing lyocell filament fibers, since a lyocell fiber having a very small amount of fibrils formed on the surface or a degree of fibrillation can be obtained, there is no need to install an additional process for removing fibrils. The process can be simplified and production costs can be reduced. In addition, according to the manufacturing method, it is possible to obtain a lyocell filament fiber having high strength and elongation and applicable to a tire cord which is an industrial material.
상기 라이오셀 방사용 도프에 관한 내용은 이미 상술하였는 바 구체적인 설명은 생략하기로 한다. Since the content of the lyocell spinning dope has been described above, a detailed description thereof will be omitted.
상기 방사 구금은 섬유상의 필라멘트를 에어겝을 통과하여 응고액으로 토출시키는 역할을 한다. 상기 방사용 도프를 방사 구금으로부터 토출시키는 단계는80 내지 130℃에서 이루어질 수 있다. The spinneret serves to discharge the filamentous filaments through the air duct to the coagulating solution. Discharging the spinning dope from the spinneret may be performed at 80 to 130 ° C.
또한, 상기 방사용 도프를 토출시킨 후에는 이를 에어갭에 통과시키는 단계를 부가적으로 진행할 수 있다. 이때, 상기 에어갭에서는 방사구금으로부터 토출된 도프에 에어를 공급하여 액상의 도프를 예비급냉(pre-quenching)시키는 역할을 한다. 이 때, 상기 도프의 연신점도가 일반적인 도프에 비해 높기 때문에 원활한 방사 공정 진행을 위해서는 공급되는 에어(air)의 온도가 5 내지 30 ℃, 바람직하게는 10 내지 20℃일 수 있다.In addition, after the spinning dope is discharged, the step of passing it through the air gap may be additionally performed. At this time, the air gap serves to pre-quench the liquid dope by supplying air to the dope discharged from the spinneret. At this time, since the drawing viscosity of the dope is higher than that of a general dope, the temperature of the supplied air is preferably 5 to 30 ° C, It may be 10 to 20 ℃.
또한, 상기 에어갭에서 부여되는 에어의 풍량은 10 내지 300 m3/hr, 바람직하게는 30 내지 100 m3/hr일 수 있다. 상기 에어의 풍량이 지나치게 작은 경우에는 불균일 연신에 의한 절사가 발생해서 바람직하지 않고, 과다하게 큰 경우에는 방사 구금의 냉각에 의한 절사가 발생해서 바람직하지 않다. In addition, the air volume of the air provided in the air gap may be 10 to 300 m 3 / hr, preferably 30 to 100 m 3 / hr. When the air flow rate is excessively small, it is not preferable to cut off due to non-uniform stretching. When the air flow rate is excessively large, cutting due to cooling of the spinneret occurs, which is not preferable.
상기 방사 구금으로부터 토출되고 선택적으로 에어갭을 통과한 도프는 응고욕에서 응고되어 필라멘트 형상으로 되고, 이 때 응고욕의 온도는 30℃ 이하일 수 있다. 이는 응고 온도가 30℃ 이하인 것은 온도가 필요 이상으로 높지 않아 응고 속도가 적절히 유지되도록 하기 위한 것이다. 여기서 상기 응고욕은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 조성으로 제조하여 사용할 수 있으므로 특별히 한정되지 않는다.The dope discharged from the spinneret and selectively passed through the air gap is solidified in the coagulation bath to form a filament, and the temperature of the coagulation bath may be 30 ° C. or less. This means that the solidification temperature is 30 ° C. or lower so that the solidification rate is properly maintained because the temperature is not too high. Here, the coagulation bath is not particularly limited because it can be prepared and used in a conventional composition in the art.
한편, 상기 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조 방법은 상기 응고욕을 통과한 필라멘트를 수세하는 단계와, 상기 수세된 필라멘트를 건조시키는 단계를 포함할 수 있다. On the other hand, the lyocell filament fiber manufacturing method may include the step of washing the filament passed through the coagulation bath, and the step of drying the washed filament.
상기 응고욕을 통과한 필라멘트를 수세하는 단계에서는, 수세 후 용제의 회수 및 재사용의 용이성을 고려하여, 0 내지 100℃ 온도의 수세액으로 사용할 수 있으며, 상기 수세액으로는 물을 이용할 수 있고, 필요에 따라 기타의 첨가 성분을 더욱 포함시킬 수도 있다.In the step of washing the filament passed through the coagulation bath, in consideration of the ease of recovery and reuse of the solvent after washing, it can be used as a washing liquid of 0 to 100 ℃ temperature, water may be used as the washing liquid, If necessary, other additives may be further included.
상기 수세된 필라멘트를 건조시키는 단계는 80 내지 200℃, 바람직하게는 100 내지 150℃에서, 0.1 내지 2 g/d, 바람직하게는 0.2 내지 0.5 g/d 의 장력을 필라멘트에 부여하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 건조 단계는 1단계의 건조 공정으로 진행될 수 있으며, 또한 구간을 나누어 건조 공정 조건을 달리하는 다단계의 건조 공정으로 진행될 수 있다. 상기 다단의 건조공정에 있어서 각 단계의 구체적인 건조 조건은 상기 장력 및 온도 범위 내에서 필요에 따라 임의로 선택할 수 있으며, 상기 조건 이외에는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 조건을 사용할 수 있다.Drying the washed filaments may comprise applying a tension to the filaments at 0.1 to 2 g / d, preferably 0.2 to 0.5 g / d, at 80 to 200 ° C., preferably 100 to 150 ° C. Can be. The drying step may be carried out in a drying process of one step, it may also be proceeded to a multi-stage drying process to vary the drying process conditions by dividing the interval. Specific drying conditions of each step in the multi-stage drying process can be arbitrarily selected as necessary within the tension and temperature range, in addition to the above conditions, can be used in the technical field to which the present invention belongs.
한편, 도1에 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조에 사용할 수 있는 방사 장치의 일례를 간략히 도시하였다. 상기 도 1의 구성을 참조하면, 일반적인 형태의 라이오셀 멀티 필라멘트 제조 장치는 방사 원액을 일정한 압력으로 공급하기 위한 기어 펌프(11), 상기 압출기로부터 공급받은 방사 원액을 섬유의 형태로 방사하는 방사 구금(12), 상기 방사구금으로부터 토출되는 미응고 섬유(13)를 응고시키기 위한 제1 응고욕(14)를 구비하고, 필요한 경우에 추가로 제2 응고욕(15)을 구비한다. 상기 응고욕(14,15)을 통과한 필라멘트는 견인롤러(16)의 구동에 의해 수세장치(17)에서 물에 의해 방사 도프 등에 포함된 용매 등을 제거한다. 이어서, 상기 수세장치를 거친 필라멘트는 건조장치(18)에서 건조된 후 와인딩되어 최종 라이오셀 필라멘트를 얻을 수 있다. 다만, 이러한 방사 장치는 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조에 사용될 수 있는 하나의 예일뿐, 본 발명에 적용 가능한 제조 방법 및 제조 장치가 상기 기재 및 도1에 한정되는 것은 아니다.
On the other hand, Fig. 1 briefly illustrates an example of a spinning apparatus that can be used for producing lyocell filament fibers. Referring to the configuration of FIG. 1, the apparatus for manufacturing a lyocell multifilament of a general type includes a
한편, 발명의 또 다른 구현예에 따라, 상기 라이오셀 방사용 도프로부터 제조되는 라이오셀 필라멘트 섬유가 제공될 수 있다. Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, lyocell filament fibers prepared from the lyocell spinning dope may be provided.
상술한 바와 같이, 한 종류 이상의 면 린터 펄프를 포함하는 라이오셀 방사용 도프를 특정의 제조 방법에 적용하면, 배향도 및 피브릴화도가 낮은 라이오셀 섬유가 제공될 수 있다는 점을 실험을 통하여 확인되었다. As described above, it has been found through experiments that lyocell spinning dope comprising at least one type of cotton linter pulp can be applied to a specific manufacturing method to provide lyocell fibers with low orientation and fibrillation. .
상기 라이오셀 방사용 도프를 특정의 제조 방법에 적용하여 얻어지는 라이오셀 섬유는 표면에 형성된 피브릴(fibril)의 양 또는 피브릴화도가 작다. 이러한 라이오셀 섬유는, 예를 들어, 피브릴화도가 3 등급 이상, 바람직하게는 1 등급 이상이기 때문에, 섬유의 표면 감촉 및 최종 제품의 품질이 우수할 뿐 만 아니라, 낮은 초기탄성률을 가질 수 있어서 양복의 안감, 내의 등의 고급 의류용 섬유에 용이하게 적용할 수 있다.The lyocell fibers obtained by applying the lyocell spinning dope to a specific manufacturing method have a small amount of fibril or a degree of fibrillation formed on the surface. Such lyocell fibers, for example, because the degree of fibrillation is three or more, preferably one or more, not only the surface feel of the fiber and the quality of the final product, but also can have a low initial modulus It can be easily applied to high-quality garment fibers such as lining of clothes and undergarments.
상기 "피브릴화도"는 필라멘트 표면 상의 피브릴 발생 정도를 의미하는데, 구체적으로 물에 침적한 상태의 섬유를 기준으로 일정시간 섬유를 서로 마찰시켜서 피브릴을 발생시키고 이러한 피브릴을 광학 현미경으로 관찰하여 얻어진 이미지로부터 측정되는 값을 의미할 수 있다. 이러한 "피브릴화도"는 하기 일반식1로 표현될 수 있으며, 발생한 피브릴의 수가 낮을수록 0 등급에 가까운 높은 등급의 피브릴화도를 갖는다. The degree of fibrillation refers to the degree of fibril generation on the surface of the filament. Specifically, fibril is generated by rubbing the fibers with each other for a certain time based on the fibers in a state of being deposited in water, and the fibrillation is observed by an optical microscope. It may mean a value measured from the image obtained by. This "fibrillation degree" may be represented by the following general formula (1), and the lower the number of fibrils generated, the higher the degree of fibrillation that is closer to zero grade.
[일반식1][Formula 1]
피브릴화도(등급) = 피브릴의 수/필라멘트 단위 길이(0.1mm)Fibrillation degree (grade) = number of fibrils per filament length (0.1 mm)
0등급 = 피브릴 0Class 0 = Fibrill 0
1등급 = 피브릴의 수 < 10개Grade 1 = number of fibrils <10
2등급 = 피브릴의 수 < 20개Tier 2 = number of fibrils <20
3등급 = 피브릴의 수 < 50개Tier 3 = number of fibrils <50
4등급 = 피브릴의 수 < 100개Grade 4 = number of fibrils <100
5등급 = 피브릴의 수 > 100개Grade 5 = number of fibrils> 100
※ 상기 피브릴화도(등급)에서, 0등급이 가장 높은 등급이다.
※ In the fibrillation degree (grade), 0 grade is the highest grade.
후술하는 실험예 1에 나타난 바와 같이, 상기 라이오셀 필라멘트 섬유는 150 내지 250 g/d의 초기탄성률을 가질수 있다. 또한, 상기 라이오셀 필라멘트 섬유는 5 내지 8g/d 강도 및 6.2 내지 8.0%의 신도를 가질 수 있다. 상기 초기 탄성율, 강도 및 신도는 상기 라이오셀 방사용 도프로부터 제조되는 라이오셀 필라멘트 섬유를 105℃의 오븐에서 2시간 건조시킨 후에 측정된 것일 수 있다. As shown in Experimental Example 1 to be described later, the lyocell filament fibers may have an initial modulus of 150 to 250 g / d. In addition, the lyocell filament fibers may have a strength of 5 to 8 g / d and an elongation of 6.2 to 8.0%. The initial modulus, strength and elongation may be measured after drying the lyocell filament fibers prepared from the lyocell spinning dope in an oven at 105 ° C. for 2 hours.
본 발명에 따르면 추가적인 공정 없이도 피브릴화도를 구현할 수 있으며 높은 강도 및 신도를 가져서 고급 의류용 섬유 및 산업용사에 용이하게 적용할 수 있는 라이오셀 섬유를 제공할 수 있는 라이오셀 방사용 도프, 이를 이용한 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조 방법 및 이로부터 제조되는 라이오셀 필라멘트 섬유가 제공된다.According to the present invention, the fibrillation degree can be realized without an additional process, and has a high strength and elongation, and has a lyocell spinning dope that can provide a lyocell fiber that can be easily applied to high-grade garment fibers and industrial companies. Methods of making lyocell filament fibers and lyocell filament fibers made therefrom are provided.
도 1은 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조에 사용할 수 있는 방사 장치의 일례를 간략히 도시한 것이다. 1 is a simplified illustration of an example of a spinning apparatus that may be used to make lyocell filament fibers.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
The invention is explained in more detail in the following examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.
<실시예: 면 린터(cotton linter) 혼합 펄프로부터 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조>Example: Preparation of lyocell filament fibers from cotton linter mixed pulp
실시예1Example 1
중합도(DP) 1200의 제 1 면 린터(cotton linter) 펄프(조폐공사 제공)를 100 메쉬 필터가 장착된 분쇄기에 넣어 직경이 1700 ㎛이하인 펄프 분말을 제조하였다.A first-side cotton linter pulp (provided by Minding) of a degree of polymerization (DP) 1200 was placed in a mill equipped with a 100 mesh filter to prepare pulp powder having a diameter of 1700 μm or less.
중합도(DP) 1600의 제 2 면 린터(cotton linter) 펄프(조폐공사 제공)를 100 메쉬 필터가 장착된 분쇄기에 넣어 직경이 1700 ㎛이하인 펄프 분말을 제조하였다.A second cotton linter pulp (provided by Mint) of polymerization degree (DP) 1600 was put in a mill equipped with a 100 mesh filter to prepare pulp powder having a diameter of 1700 μm or less.
상기의 펄프 분말DP1200 과 DP1600을 8:2의 중량 비율로 혼합하였다.The pulp powders DP1200 and DP1600 were mixed at a weight ratio of 8: 2.
혼합된 펄프 분말을 50 중량% NMMO 수용액에 팽윤시켰다. 이때 상기 NMMO 수용액 중 펄프의 함량은 6 중량%이고, 산화방지제는 상기 혼합 펄프에 대해 0.01중량%가 되도록 첨가하였다. The mixed pulp powder was swollen in 50 wt% NMMO aqueous solution. At this time, the content of pulp in the NMMO aqueous solution is 6% by weight, antioxidant was added to 0.01% by weight relative to the mixed pulp.
상기 팽윤된 펄프 슬러리를 내부온도 90℃로 유지되고, 절대압력 50 mmHg으로 유지된 니더에 로터리 밸브식 펌프로 16 kg/시간 속도로 주입하면서, 50 중량%의 NMMO 수용액이 89 중량%의 NMMO 수용액으로 되도록 여분의 수분을 제거하면서 펄프를 완전히 용해시킨 후에 배출 스크류를 통해 방사 도프를 배출하였다. The swollen pulp slurry was maintained at an internal temperature of 90 ° C. and injected into a kneader maintained at an absolute pressure of 50 mmHg at a rate of 16 kg / hour using a rotary valve pump, while 50% by weight of NMMO aqueous solution was 89% by weight of aqueous NMMO solution. After the pulp was completely dissolved while removing excess water, the spinning dope was discharged through the discharge screw.
상기 방사 도프를 최종 필라멘트 총 섬도가 1,650 데니어가 되도록 조절하여 노즐 수가 1000개이고, 노즐 단면적이 0.47㎟ 인 노즐을 사용해서 방사하였다. 이 때, 노즐과 응고욕 사이에는 30 mm의 에어갭을 두었으며, 상기 에어갭에서는 15 ℃의 냉각 에어를 30 m3/hr 의 풍량으로 토출되어 나온 도프에 공급하였다. The spinning dope was adjusted so that the final filament total fineness was 1,650 denier, and was spun using a nozzle having 1000 nozzles and a nozzle cross-sectional area of 0.47 mm 2. At this time, an air gap of 30 mm was provided between the nozzle and the coagulation bath, and in the air gap, 15 ° C. cooling air was supplied to the dope discharged at a flow rate of 30 m 3 / hr.
상기 에어갭을 통과하여 응고욕에서 응고된 멀티 필라멘트는 5단으로 구성된 수세장비에서 물을 이용하여 수세한 후, 함수율이 170%로 조절된 미건조 멀티필라멘트사를 3단으로 구성된 건조롤에서 건조하여 라이오셀 멀티필라멘트 원사를 얻었다. 이 때 건조롤 1단과 2단 사이의 텐션은 0.2 g/d, 2단과 3단 사이의 텐션은 0.5 g/d으로 조절하였고, 순차적으로 각 건조 롤의 온도는 100℃, 130℃, 및 150℃로 조절하였다.The multifilament solidified in the coagulation bath after passing through the air gap was washed with water in a five-stage washing equipment, and then dried in a three-stage drying roll of an undried multifilament yarn having a water content of 170%. To obtain a lyocell multifilament yarn. At this time, the tension between the first and second stages of the drying roll was adjusted to 0.2 g / d, and the tension between the second and third stages was adjusted to 0.5 g / d, and the temperature of each drying roll was sequentially set to 100 ° C, 130 ° C, and 150 ° C. Adjusted to.
상기 방법으로 제조된 라이오셀 필라멘트 섬유의 필라멘트 수는 1000, 평균 섬도는 1.5 d이었다.
The filament number of the lyocell filament fibers produced by the above method was 1000 and the average fineness was 1.5 d.
실시예2Example 2
중합도(DP) 800의 제 1 면 린터(cotton linter) 펄프(조폐공사 제공)를 100 메쉬 필터가 장착된 분쇄기에 넣어 직경이 1700 ㎛이하인 펄프 분말을 제조하였다.A first-side cotton linter pulp (provided by Mint) of a degree of polymerization (DP) 800 was placed in a grinder equipped with a 100 mesh filter to prepare pulp powder having a diameter of 1700 μm or less.
중합도(DP) 1600의 제 2 면 린터(cotton linter) 펄프(조폐공사 제공)를 100 메쉬 필터가 장착된 분쇄기에 넣어 직경이 1700 ㎛이하인 펄프 분말을 제조하였다.A second cotton linter pulp (provided by Mint) of polymerization degree (DP) 1600 was put in a mill equipped with a 100 mesh filter to prepare pulp powder having a diameter of 1700 μm or less.
상기의 펄프 분말DP800 과 DP1600을 8:2의 비율로 혼합하였다.The pulp powders DP800 and DP1600 were mixed at a ratio of 8: 2.
상기 중합도(DP) 800의 제 1 면 린터(cotton linter) 펄프를 사용한 점을 제외하고 실시예1과 동일한 방법으로 라이오셀 멀티필라멘트 섬유를 얻었다.
The lyocell multifilament fibers were obtained in the same manner as in Example 1 except that the first cotton linter pulp of the degree of polymerization (DP) 800 was used.
<실시예: 면 린터(cotton linter)펄프와 우드 펄프를 혼합한 펄프로부터 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조>Example: Preparation of lyocell filament fibers from pulp mixed with cotton linter pulp and wood pulp
실시예3Example 3
중합도(DP) 1200의 제 1 면 린터(cotton linter) 펄프(조폐공사 제공)를 100 메쉬 필터가 장착된 분쇄기에 넣어 직경이 1700 ㎛이하인 펄프 분말을 제조하였다.A first-side cotton linter pulp (provided by Minding) of a degree of polymerization (DP) 1200 was placed in a mill equipped with a 100 mesh filter to prepare pulp powder having a diameter of 1700 μm or less.
소프트우드 펄프 시트(buckeye사의 V81, 중합도 1200)를 100 메쉬 필터가 장착된 분쇄기에 넣어 직경이 1700 ㎛이하인 펄프 분말을 제조하였다. A softwood pulp sheet (V81 from Buckeye, polymerization degree 1200) was placed in a grinder equipped with a 100 mesh filter to prepare pulp powder having a diameter of 1700 μm or less.
상기의 2종의 펄프 분말을 5:5의 비율로 혼합하였다.The two pulp powders above were mixed at a ratio of 5: 5.
혼합된 펄프 분말을 50 중량% NMMO 수용액에 팽윤시켰다. 이때 상기 NMMO 수용액 중 펄프의 함량은 6 중량%이고, 산화방지제는 상기 혼합 펄프에 대해 0.01중량%가 되도록 첨가하였다. The mixed pulp powder was swollen in 50 wt% NMMO aqueous solution. At this time, the content of pulp in the NMMO aqueous solution is 6% by weight, antioxidant was added to 0.01% by weight relative to the mixed pulp.
상기 팽윤된 펄프 슬러리를 내부온도 90℃로 유지되고, 절대압력 50 mmHg으로 유지된 니더에 로터리 밸브식 펌프로 16 kg/시간 속도로 주입하면서, 50 중량%의 NMMO 수용액이 89 중량%의 NMMO 수용액으로 되도록 여분의 수분을 제거하면서 펄프를 완전히 용해시킨 후에 배출 스크류를 통해 방사 도프를 배출하였다. The swollen pulp slurry was maintained at an internal temperature of 90 ° C. and injected into a kneader maintained at an absolute pressure of 50 mmHg at a rate of 16 kg / hour using a rotary valve pump, while 50% by weight of NMMO aqueous solution was 89% by weight of aqueous NMMO solution. After the pulp was completely dissolved while removing excess water, the spinning dope was discharged through the discharge screw.
상기 방사 도프를 최종 필라멘트 총 섬도가 1,650 데니어가 되도록 조절하여 노즐 수가 1000개이고, 노즐 단면적이 0.47㎟ 인 노즐을 사용해서 방사하였다. 이 때, 노즐과 응고욕 사이에는 30 mm의 에어갭을 두었으며, 상기 에어갭에서는 15 ℃의 냉각 에어를 30 m3/hr 의 풍량으로 토출되어 나온 도프에 공급하였다. The spinning dope was adjusted so that the final filament total fineness was 1,650 denier, and was spun using a nozzle having 1000 nozzles and a nozzle cross-sectional area of 0.47 mm 2. At this time, an air gap of 30 mm was provided between the nozzle and the coagulation bath, and in the air gap, 15 ° C. cooling air was supplied to the dope discharged at a flow rate of 30 m 3 / hr.
상기 에어갭을 통과하여 응고욕에서 응고된 멀티 필라멘트는 5단으로 구성된 수세장비에서 물을 이용하여 수세한 후, 함수율이 170%로 조절된 미건조 멀티필라멘트사를 3단으로 구성된 건조롤에서 건조하여 라이오셀 멀티필라멘트 원사를 얻었다. 이 때 건조롤 1단과 2단 사이의 텐션은 0.2 g/d, 2단과 3단 사이의 텐션은 0.5 g/d으로 조절하였고, 순차적으로 각 건조 롤의 온도는 100℃, 130℃, 및 150℃로 조절하였다.The multifilament solidified in the coagulation bath after passing through the air gap was washed with water in a five-stage washing equipment, and then dried in a three-stage drying roll of an undried multifilament yarn having a water content of 170%. To obtain a lyocell multifilament yarn. At this time, the tension between the first and second stages of the drying roll was adjusted to 0.2 g / d, and the tension between the second and third stages was adjusted to 0.5 g / d, and the temperature of each drying roll was sequentially set to 100 ° C, 130 ° C, and 150 ° C. Adjusted to.
상기 방법으로 제조된 라이오셀 필라멘트 섬유의 필라멘트 수는 1000, 평균 섬도는 1.5 d이었다.
The filament number of the lyocell filament fibers produced by the above method was 1000 and the average fineness was 1.5 d.
실시예4Example 4
중합도(DP) 800의 제 1 면 린터(cotton linter) 펄프(조폐공사 제공)를 100 메쉬 필터가 장착된 분쇄기에 넣어 직경이 1700 ㎛이하인 펄프 분말을 제조하였다.A first-side cotton linter pulp (provided by Mint) of a degree of polymerization (DP) 800 was placed in a grinder equipped with a 100 mesh filter to prepare pulp powder having a diameter of 1700 μm or less.
소프트우드 펄프 시트(buckeye사 V-60, 중합도 800)를 100 메쉬 필터가 장착된 분쇄기에 넣어 직경이 1700 ㎛이하인 펄프 분말을 제조하였다.A softwood pulp sheet (buckeye V-60, polymerization degree 800) was put in a mill equipped with a 100 mesh filter to prepare pulp powder having a diameter of 1700 μm or less.
상기의 2종의 펄프 분말을 5:5의 비율로 혼합하였다.The two pulp powders above were mixed at a ratio of 5: 5.
중합도(DP) 800의 제 1 면 린터(cotton linter) 펄프를 사용한 점을 제외하고 실시예3과 동일한 방법으로 라이오셀 멀티필라멘트 섬유를 얻었다.
The lyocell multifilament fibers were obtained in the same manner as in Example 3 except that the first cotton linter pulp of the degree of polymerization (DP) 800 was used.
<비교예: 소프트우드 펄프 시트부터 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조>Comparative Example: Fabrication of lyocell filament fibers from softwood pulp sheet
비교예1Comparative Example 1
소프트우드 펄프 시트(buckeye사의 V81, 중합도 1200)를 100 메쉬 필터가 장착된 분쇄기에 넣어 직경이 1700 ㎛이하인 펄프 분말을 제조하였다. A softwood pulp sheet (V81 from Buckeye, polymerization degree 1200) was placed in a grinder equipped with a 100 mesh filter to prepare pulp powder having a diameter of 1700 μm or less.
상기 펄프 분말을 50 중량% NMMO 수용액에 팽윤시켰다. 이때 상기 NMMO 수용액 중 펄프의 함량은 6 중량%이고, 산화방지제는 상기 소프트우드 펄프에 대해 0.01중량%가 되도록 첨가하였다. The pulp powder was swollen in 50 wt% NMMO aqueous solution. At this time, the content of pulp in the NMMO aqueous solution is 6% by weight, antioxidant was added to 0.01% by weight relative to the softwood pulp.
상기 팽윤된 펄프 슬러리를 내부온도 90℃로 유지되고, 절대압력 50 mmHg으로 유지된 니더에 로터리 밸브식 펌프로 16 kg/시간 속도로 주입하면서, 50 중량%의 NMMO 수용액이 89 중량%의 NMMO 수용액으로 되도록 여분의 수분을 제거하면서 펄프를 완전히 용해시킨 후에 배출 스크류를 통해 방사 도프를 배출하였다. The swollen pulp slurry was maintained at an internal temperature of 90 ° C. and injected into a kneader maintained at an absolute pressure of 50 mmHg at a rate of 16 kg / hour using a rotary valve pump, while 50% by weight of NMMO aqueous solution was 89% by weight of aqueous NMMO solution. After the pulp was completely dissolved while removing excess water, the spinning dope was discharged through the discharge screw.
상기 방사 도프를 최종 필라멘트 총 섬도가 1,650 데니어가 되도록 조절하여 노즐 수가 1000개이고, 노즐 단면적이 0.47㎟ 인 노즐을 사용해서 방사하였다. 이 때, 노즐과 응고욕 사이에는 30 mm의 에어갭을 두었으며, 상기 에어갭에서는 15 ℃의 냉각 에어를 30 m3/hr 의 풍량으로 토출되어 나온 도프에 공급하였다. The spinning dope was adjusted so that the final filament total fineness was 1,650 denier, and was spun using a nozzle having 1000 nozzles and a nozzle cross-sectional area of 0.47 mm 2. At this time, an air gap of 30 mm was provided between the nozzle and the coagulation bath, and in the air gap, 15 ° C. cooling air was supplied to the dope discharged at a flow rate of 30 m 3 / hr.
상기 에어갭을 통과하여 응고욕에서 응고된 멀티 필라멘트는 5단으로 구성된 수세장비에서 물을 이용하여 수세한 후, 함수율이 170%로 조절된 미건조 멀티필라멘트사를 3단으로 구성된 건조롤에서 건조하여 라이오셀 멀티필라멘트 섬유를 얻었다. 이 때 건조롤 1단과 2단 사이의 텐션은 0.2 g/d, 2단과 3단 사이의 텐션은 0.5 g/d으로 조절하였고, 순차적으로 각 건조 롤의 온도는 100℃, 130℃, 및 150℃로 조절하였다.The multifilament solidified in the coagulation bath after passing through the air gap was washed with water in a five-stage washing equipment, and then dried in a three-stage drying roll of an undried multifilament yarn having a water content of 170%. To obtain a lyocell multifilament fiber. At this time, the tension between the first and second stages of the drying roll was adjusted to 0.2 g / d, and the tension between the second and third stages was adjusted to 0.5 g / d, and the temperature of each drying roll was sequentially set to 100 ° C, 130 ° C, and 150 ° C. Adjusted to.
상기 방법으로 제조된 라이오셀 필라멘트 섬유의 필라멘트 수는 1000, 평균 섬도는 1.5 d이었다.
The filament number of the lyocell filament fibers produced by the above method was 1000 and the average fineness was 1.5 d.
비교예2Comparative Example 2
소프트우드 펄프 시트(buckeye사 V-60, 중합도 800)를 100 메쉬 필터가 장착된 분쇄기에 넣어 직경이 1700 ㎛이하인 펄프 분말로 제조하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필라멘트 섬유를 제조하였다.
A softwood pulp sheet (buckeye V-60, polymerization degree 800) was put into a grinder equipped with a 100 mesh filter to prepare pulp powder having a diameter of 1700 μm or less, and lyocell filament fibers were prepared in the same manner as in Comparative Example 1.
<실험예> 실시예 및 비교예의 라이오셀 필라멘트 섬유에 대한 물성 측정)<Experimental Example> Measurement of physical properties of lyocell filament fibers of Examples and Comparative Examples)
실험예1: 인장 강도, 인장 신도 및 초기탄성률 측정Experimental Example 1 Measurement of Tensile Strength, Tensile Elongation and Initial Modulus
미국재료시험협회규격(ASTM) D-885에 따라, 만능재료 시험기(Model 5566, Instron사)을 이용하여 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 라이오셀 필라멘트 섬유의 강도 및 신도를 실온에서 측정하였다. 이러한 측정을 위하여 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 라이오셀 필라멘트 섬유를 105℃의 오븐에서 2시간 건조시켰다. In accordance with the American Society for Testing and Materials (ASTM) D-885, the strength and elongation of the lyocell filament fibers obtained in the above Examples and Comparative Examples were measured at room temperature using a universal testing machine (Model 5566, Instron). For this measurement, the lyocell filament fibers obtained in Examples and Comparative Examples were dried in an oven at 105 ° C for 2 hours.
또한, 이하에 기술하는 조건 하에서, 각 라이오셀 필라멘트 섬유의 초기탄성률을 측정하였다. In addition, the initial modulus of elasticity of each lyocell filament fiber was measured under the conditions described below.
구체적인 측정 조건은 다음과 같고, 측정 결과는 10번 반복실험의 평균치로 나타내었다.Specific measurement conditions are as follows, and the measurement results are expressed as the average value of 10 replicates.
(1) 인장 강도 (1) tensile strength
1) 크로스헤드 스피드: 300mm/min1) Crosshead Speed: 300mm / min
2) 실험 오차: ±1 MPa2) Experimental error: ± 1 MPa
(2) Initial modulus (초기탄성률)(2) Initial modulus
1) Head Speed: 300mm/min1) Head Speed: 300mm / min
2) Grip Distance: 250mm 2) Grip Distance: 250mm
3) 25℃ 및 60RH% 분위기
3) 25 ℃ and 60RH% atmosphere
실험예2: 원료 펄프의 알파-셀룰로오스(alpha-cellulose)의 함량 측정Experimental Example 2 Measurement of Alpha-cellulose Content in Raw Pulp
상기 실시예 및 비교예에서의 펄프 분말을 20℃의 17.5% NaOH용액에 20분간 침적시킨 후, 용해되지 않은 물질의 건조 하여 무게를 측정하였다. 이때, 용해가 되지 않는 물질이 알파 셀룰로오스이며, 하기 일반식2에 따라 함량을 계산하였다.The pulp powder in Examples and Comparative Examples was immersed in a 17.5% NaOH solution at 20 ° C. for 20 minutes, and then the weight of the undissolved material was dried. At this time, the material that does not dissolve is alpha cellulose, the content was calculated according to the following general formula (2).
[일반식2][Formula 2]
원료 펄프의 알파셀룰로오스 함량(%) = W/S x 100Alphacellulose content (%) of raw pulp = W / S x 100
[W = 잔류섬유 건조무게(g), S = Pulp 시료의 건조무게(g)]
[W = dry fiber dry weight (g), S = dry weight of pulp sample (g)]
실험예3: 피브릴화(Fibrillation)도 측정Experimental Example 3 Measurement of Fibrillation
지름 10mm 길이 30mm의 원통형 실린더에 5mm로 절단한 필라멘트0.1g과 순수 1ml를 주입하고 밀폐한 후, 초당 10회의 왕복 운동을 시키는 장치를 이용하여 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 라이오셀 필라멘트 섬유의 피브릴화(Fibrillation)도를 측정하였다. 구체적인 측정 방법 및 조건은 다음과 같다.After injecting 0.1 g of a filament cut into 5 mm and a pure water 1 ml into a cylindrical cylinder having a diameter of 10 mm and a length of 30 mm and sealing it, the blood of the lyocell filament fibers obtained in the examples and the comparative example was obtained by using a device for reciprocating 10 times per second. The degree of fibrillation was measured. Specific measurement methods and conditions are as follows.
광학 현미경으로 발생된 피브릴의 이미지를 분석하여 단위 길이당 발생한 프브릴 수를 측정하였다. 이러한 "피브릴화도"는 하기 일반식1로 표현될 수 있다.An image of fibrils generated by an optical microscope was analyzed to determine the number of fibrils generated per unit length. This "fibrillation degree" can be represented by the following general formula (1).
[일반식1][Formula 1]
피브릴화도(등급) = 피브릴의 수/필라멘트 단위 길이(0.1mm)_Fibrillation degree (grade) = number of fibrils per filament length (0.1mm) _
0등급 = 피브릴 0Class 0 = Fibrill 0
1등급 = 피브릴의 수 < 10개Grade 1 = number of fibrils <10
2등급 = 피브릴의 수 < 20개Tier 2 = number of fibrils <20
3등급 = 피브릴의 수 < 50개Tier 3 = number of fibrils <50
4등급 = 피브릴의 수 < 100개Grade 4 = number of fibrils <100
5등급 = 피브릴의 수 > 100개
Grade 5 = number of fibrils> 100
상기 실험예 1 내지 3의 결과를 하기 표1에 나타내었다. The results of Experimental Examples 1 to 3 are shown in Table 1 below.
(DP)Pulp degree of polymerization
(DP)
혼합률
(%)Pulp
Mixing rate
(%)
(g/d)The tensile strength
(g / d)
인장신도
(%)
Elongation
(%)
(g/d)Initial modulus
(g / d)
우드 펄프soft
Wood pulp
우드 펄프soft
Wood pulp
상기 표 1을 참고하면, 실시예 1 내지 4의 라이오셀 필라멘트 섬유는 비교예 1 및 2에 비해 낮은 피브릴화도를 나타내면서도, 우수한 인장 강도 및 인장 신도를 나타내며, 초기탄성률 또한 낮음이 확인되었다. Referring to Table 1, the lyocell filament fibers of Examples 1 to 4, while showing a low fibrillation degree compared to Comparative Examples 1 and 2, it was confirmed that the excellent tensile strength and tensile elongation, and also the initial modulus is low.
11: 기어 펌프
12: 방사 구금(12)
13: 미응고 섬유
14: 제1응고욕
15: 제2응고욕
16: 견인롤러
17: 수세장치
18: 건조장치11: gear pump
12: Radiation Detention (12)
13: uncoagulated fiber
14: the first coagulation bath
15: Second coagulation bath
16: towing roller
17: flushing device
18: drying apparatus
Claims (11)
1300 내지 1800의 중합도를 갖는 제 2 면 린터 펄프 또는 600 내지 1200의 중합도를 갖는 우드 펄프(wood pulp)를 포함한 혼합 펄프; 및
N-메틸몰포린-N-옥사이드(N-methylmorpholine-N-oxide; NMMO) 수용액을 포함하는 라이오셀 방사용 도프.
A first cotton linter pulp having a degree of polymerization of 600 to 1200,
Mixed pulp including second cotton linter pulp having a degree of polymerization of 1300 to 1800 or wood pulp having a degree of polymerization of 600 to 1200; And
A lyocell spinning dope comprising an aqueous N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) solution.
혼합 펄프 6 내지 16 중량%; 및
N-메틸몰포린-N-옥사이드 수용액 84 내지 94 중량%를 포함하는 라이오셀 방사용 도프.
The method of claim 1,
6-16% by weight of mixed pulp; And
A lyocell spinning dope comprising 84-94 wt% of N-methylmorpholine-N-oxide aqueous solution.
상기 혼합 펄프는 50 내지 90 중량%의 제 1 면 린터 펄프와, 10 내지 50 중량%의 제 2 면 린터 펄프를 포함하는 라이오셀 방사용 도프.
The method of claim 1,
The mixed pulp is lyocell spinning dope comprising 50 to 90% by weight of the first cotton linter pulp, 10 to 50% by weight of the second cotton linter pulp.
상기 혼합 펄프는 20 내지 80 중량%의 제 1 면 린터 펄프와, 20 내지 80 중량%의 우드 펄프를 포함하는 라이오셀 방사용 도프.
The method of claim 1,
The mixed pulp is lyocell spinning dope comprising 20 to 80% by weight of the first cotton linter pulp, and 20 to 80% by weight of wood pulp.
상기 우드 펄프는 소프트 우드 펄프를 포함하는 라이오셀 방사용 도프.
The method of claim 1,
The wood pulp is lyocell spinning dope comprising soft wood pulp.
상기 N-메틸몰포린-N-옥사이드 수용액에서 N-메틸몰포린-N-옥사이드 및 물의 중량비가 91:9 내지 83:17인 라이오셀 방사용 도프.
The method of claim 1,
The lyocell spinning dope in which the weight ratio of N-methylmorpholine-N-oxide and water in the N-methylmorpholine-N-oxide aqueous solution is 91: 9 to 83:17.
상기 혼합 펄프가 97중량% 이상의 알파-셀룰로오스(alpha-cellulose)를 포함하는 라이오셀 방사용 도프.
The method of claim 1,
The lyocell spinning dope wherein the mixed pulp contains 97% by weight or more of alpha-cellulose.
상기 토출된 도프를 응고욕에 통과시켜 필라멘트로 응고시키는 단계;
상기 응고욕을 통과한 필라멘트를 수세하는 단계; 및
상기 수세된 필라멘트를 건조시키는 단계를 포함하는 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조 방법.
Discharging the spinning dope of any one of claims 1 to 7 from a spinneret;
Passing the discharged dope through a coagulation bath to solidify the filament;
Washing the filament having passed through the coagulation bath; And
Method for producing a lyocell filament fiber comprising the step of drying the washed filament.
상기 방사용 도프를 방사 구금으로부터 토출시키는 단계는 80 내지 130℃에서 이루어지는 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조 방법.
The method of claim 8,
Discharging the spinning dope from the spinneret is a method for producing a lyocell filament fiber at 80 to 130 ℃.
상기 수세된 필라멘트를 건조시키는 단계는 80 내지 200℃에서 0.1 내지 1g/d의 장력을 필라멘트에 부여하는 단계를 포함하는 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Drying the washed filament is a method of producing a lyocell filament fiber comprising the step of imparting a tension of 0.1 to 1 g / d to the filament at 80 to 200 ℃.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110100247A KR101716470B1 (en) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | Dope for spinning lyocell, method for preparing lyocell filament fiber, and lyocell filament fiber prepared therefrom |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110100247A KR101716470B1 (en) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | Dope for spinning lyocell, method for preparing lyocell filament fiber, and lyocell filament fiber prepared therefrom |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130035738A true KR20130035738A (en) | 2013-04-09 |
| KR101716470B1 KR101716470B1 (en) | 2017-03-16 |
Family
ID=48437494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110100247A Active KR101716470B1 (en) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | Dope for spinning lyocell, method for preparing lyocell filament fiber, and lyocell filament fiber prepared therefrom |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101716470B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110230111A (en) * | 2019-05-30 | 2019-09-13 | 当阳市鸿阳新材料科技有限公司 | A method of Lyocell fibers are prepared by raw material of poplar |
| CN116200842A (en) * | 2023-04-23 | 2023-06-02 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | Method for spinning ultra-high performance Lyocell fiber by using waste cotton regenerated pulp |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07309655A (en) * | 1994-05-12 | 1995-11-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Cement composition containing cellulose fiber |
| JPH10331027A (en) * | 1997-05-29 | 1998-12-15 | Toyobo Co Ltd | Regenerated cellulose fiber and production thereof |
| KR20090025718A (en) * | 2007-09-07 | 2009-03-11 | 주식회사 코오롱 | Method for producing lyocell filament fibers, lyocell filament fibers, and tire cords |
| KR20100069951A (en) * | 2008-12-17 | 2010-06-25 | 주식회사 코오롱 | Dope for spinning lyocell, method for preparing lyocell filament fiber, lyocell filament fiber prepared therefrom, and tire cord using the same |
-
2011
- 2011-09-30 KR KR1020110100247A patent/KR101716470B1/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07309655A (en) * | 1994-05-12 | 1995-11-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Cement composition containing cellulose fiber |
| JPH10331027A (en) * | 1997-05-29 | 1998-12-15 | Toyobo Co Ltd | Regenerated cellulose fiber and production thereof |
| KR20090025718A (en) * | 2007-09-07 | 2009-03-11 | 주식회사 코오롱 | Method for producing lyocell filament fibers, lyocell filament fibers, and tire cords |
| KR20100069951A (en) * | 2008-12-17 | 2010-06-25 | 주식회사 코오롱 | Dope for spinning lyocell, method for preparing lyocell filament fiber, lyocell filament fiber prepared therefrom, and tire cord using the same |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110230111A (en) * | 2019-05-30 | 2019-09-13 | 当阳市鸿阳新材料科技有限公司 | A method of Lyocell fibers are prepared by raw material of poplar |
| CN110230111B (en) * | 2019-05-30 | 2021-02-26 | 当阳市鸿阳新材料科技有限公司 | Method for preparing lyocell fibers by taking poplar as raw material |
| CN116200842A (en) * | 2023-04-23 | 2023-06-02 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | Method for spinning ultra-high performance Lyocell fiber by using waste cotton regenerated pulp |
| CN116200842B (en) * | 2023-04-23 | 2023-08-29 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | Method for spinning ultra-high performance Lyocell fiber by using waste cotton regenerated pulp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101716470B1 (en) | 2017-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103025931B (en) | Dope for spinning lyocell, method for preparing a lyocell filament fiber using same, and method for preparing a lyocell staple fiber using same | |
| Zhang et al. | Regenerated cellulose by the lyocell process, a brief review of the process and properties | |
| KR102440861B1 (en) | Method for manufacturing lyocell fiber and lyocell fiber therefrom | |
| KR101385275B1 (en) | Dope for spinning lyocell, method for preparing lyocell staple fiber, and lyocell staple fiber prepared therefrom | |
| JP7760813B2 (en) | Method for recycling blended textiles containing cellulose and synthetic plastics | |
| KR102661082B1 (en) | Reuse of lyocell cellulose for lyocell processing | |
| KR20170079531A (en) | Lyocell Fiber and the method for making it | |
| KR102205529B1 (en) | Lyocell Fiber | |
| CN111655771B (en) | Reuse of insoluble particles from cellulose-containing raw materials | |
| KR101904771B1 (en) | The lyocell fibers and The method for produce it | |
| CN107075739B (en) | lyocell crimped fibers | |
| JP4127693B2 (en) | Industrial cellulose fiber and method for producing the same | |
| JP7760818B2 (en) | Molded body containing elastane incorporated in cellulose and method for producing same | |
| KR101430714B1 (en) | Dope for spinning lyocell, method for preparing lyocell filament fiber, and lyocell filament fiber prepared therefrom | |
| KR101716470B1 (en) | Dope for spinning lyocell, method for preparing lyocell filament fiber, and lyocell filament fiber prepared therefrom | |
| JP4593667B2 (en) | Industrial cellulose fiber | |
| KR20200002104A (en) | Non-woven Fiber aggregates containing Lyocell Fibers | |
| KR101306233B1 (en) | Cellulose filament fiber, preparation method thereof, and tire cord comprising the same | |
| KR101472094B1 (en) | Manufacturing method of cellulose fiber controlled degree of crystllity according to solidification rate and cellulose fiber produced by using the same | |
| CN118441367A (en) | Antigen fibrillated lyocell fiber and preparation method and application thereof | |
| KR101316019B1 (en) | Cellulose-based fiber and tire cord comprising the same | |
| KR20120073963A (en) | Alcoholic solvent for improving lyocell filament physical properties | |
| KR20120072858A (en) | Washing process for high strength lyocell filament having low residual solvent | |
| KR20110078123A (en) | Method for manufacturing lyocell filament fiber with improved washing process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20110930 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20151028 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20110930 Comment text: Patent Application |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20160809 Patent event code: PE09021S01D |
|
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20170228 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20170308 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20170308 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200302 Year of fee payment: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20200302 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20210303 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20220307 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20240226 Start annual number: 8 End annual number: 8 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20250225 Start annual number: 9 End annual number: 9 |