공용매를 이용한 고결정성 재생 셀룰로오스 섬유의 제조 방법

Abstract

본 발명은 공용매를 이용한 고결정성 재생 셀룰로오스 섬유의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 셀룰로오스를 이온성 액체에 용해시켜 용액 방사에 의해 섬유화하는 과정에서 용매 시스템에 공용매를 도입하여 용액 방사시 응고욕 내로의 확산 경쟁을 통해 셀룰로오스 체인의 고화속도를 지연시키고 이에 따라 분자간 상호 작용력을 증가시켜 재생 셀룰로오스의 결정화도를 증가시키고 인장강도 등 물성을 향상시킬 수 있는 기술에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법을 사용하여 재생 셀룰로오스를 제조하면, 셀룰로오스/이온성 액체로 이루어진 용액 시스템에 최적화된 공용매 시스템을 도입하고 공용매의 투입량을 최적화하여 용액 중의 용해성에는 영향을 거의 주지 않은 상태에서 셀룰로오스 체인간의 상호 작용력을 조절하여 용액의 점도를 감소시키고 이에 따라 용해 시간을 단축시킬 수 있으며, 이온성 액체와 공용매의 응고욕 내로의 확산 경쟁을 통해 셀룰로오스 체인의 고화 속도를 지연시킬 수 있고 이렇게 지연된 시간동안 셀룰로오스 분자간의 상호 작용력이 증대되어 셀룰로오스 분자 체인의 형태 변화를 유도시킴으로써 생성되는 재생 셀룰로오스 섬유의 결정화도, 결정지수 및 인장 강도 등의 물성을 향상시키면서도 매끄러운 표면과 조밀한 단면 형태를 유지할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라 용해 공정으로부터 방사 공정까지 전체적인 공정에서의 취급성 향상, 에너지 절감, 공정 개선 등의 효과를 가져올 수 있고, 재생된 셀룰로오스 섬유는 별도의 열처리, 연신 등 부가공정 없이도 원사의 결정화도 향상과 그로 인한 인장 강도, 신도의 향상으로 인해 공정 절감, 단가 절감, 생산성 향상 등 산업적 측면에서 많은 이점을 가져올 수 있을 것으로 기대된다.