폴리(2-시아노-p-페닐렌 테레프탈아미드) 아라미드 나노섬유를 포함하는 고강도 하이드로겔 섬유, 이의 제조방법 및 이를 통해 제조된 하이드로겔 직물
STRONG HYDROGEL FIBERS CONTAINING POLY(2-CYANO- P-PHENYLENE TEREPHTHALAMIDE) ARAMID NANOFIBERS, MANUFACTURING METHOD THEROF, AND HYDROGEL FABRIC MANUFACTURED THEREBY
특허 요약
본 발명은 본 발명은 폴리(2-시아노-p-페닐렌 테레프탈아미드) 아라미드 나노섬유와 고분자 매트릭스를 함유한 고강도 하이드로겔 섬유 및 이를 이용한 하이드로겔 직물 제조에 관한 것으로, 높은 물함량을 가지면서도 높은 기계적 물성을 가지고, 추가적인 가교 공정 및 첨가제 없이도 섬유 제조가 가능하여 공정 편의성이 우수하고 대량 생산이 가능하다.
청구항
번호청구항
1

폴리(2-시아노-p-페닐렌 테레프탈아미드) 아라미드 나노섬유 및 고분자 매트릭스를 포함하는, 고강도 하이드로겔 섬유.

2

제1항에 있어서,물을 더 포함하고,상기 하이드로겔 섬유 총 중량%에 대하여, 상기 물의 함량은 80 내지 90 중량%인 것인, 고강도 하이드로겔 섬유.

3

제1항에 있어서,상기 폴리(2-시아노-p-페닐렌 테레프탈아미드) 아라미드 나노섬유는 상기 고분자 매트릭스 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부로 포함되는, 고강도 하이드로겔 섬유.

4

제1항에 있어서,상기 고분자 매트릭스는 폴리바이닐 알코올(PVA, polyvinyl alcohol), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF, polyvinylidene fluoride), 폴리아크릴로니트릴(PAN, polyacrylonitrile), 한천(Agar), 아가로스(Agarose), 알긴산(Alginate) 및 폴리술폰(Polysulfone)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인, 고강도 하이드로겔 섬유.

5

제1항에 있어서,상기 하이드로겔 섬유는 인장강도가 1 내지 30 MPa이고, 인장탄성률이 10 내지 500 MPa인, 고강도 하이드로겔 섬유.

6

제1항에 있어서,상기 하이드로겔 섬유의 직경은 190 내지 260 μm인 것인, 고강도 하이드로겔 섬유.

7

제1항에 따른 고강도 하이드로겔 섬유 제조방법으로서,a) 고분자 매트릭스를 포함하는 고분자 매트릭스 용액을 제조하는 단계;b) 폴리(2-시아노-p-페닐렌 테레프탈아미드) 아라미드 나노섬유 용액을 제조하는 단계;c) 상기 고분자 매트릭스 용액 및 폴리(2-시아노-p-페닐렌 테레프탈아미드) 아라미드 나노섬유 용액을 혼합하여 혼합 용액을 제조하는 단계;d) 상기 혼합 용액의 기포를 제거하는 단계;e) 상기 기포가 제거된 혼합 용액을 방사하여 섬유를 제조하는 단계; 및f) 상기 제조된 섬유에서 잔여 용매를 제거하는 단계를 포함하는, 고강도 하이드로겔 섬유 제조방법.

8

제7항에 있어서,상기 고분자 매트릭스 용액 농도는 5 내지 20 wt%이고, 폴리(2-시아노-p-페닐렌 테레프탈아미드) 아라미드 나노섬유 용액 농도는 0.1 내지 10 wt%인 것인, 고강도 하이드로겔 섬유 제조방법.

9

제7항에 있어서,상기 폴리(2-시아노-p-페닐렌 테레프탈아미드) 아라미드 나노섬유는 상기 고분자 매트릭스 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부로 포함되는, 고강도 하이드로겔 섬유 제조방법.

10

제7항에 있어서,상기 e) 단계는, 습식 방사(Wet spinning) 또는 건습식 방사(Dry-jet wet spinning)를 이용하여 섬유를 제조하는 것인, 고강도 하이드로겔 섬유 제조방법.

11

제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 고강도 하이드로겔 섬유를 이용하여 제조된, 고강도 하이드로겔 직물.