KR101124288B1 - Method for manufacturing cattail fiber bundle, and biocomposites using thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 부들섬유다발에 관한 것으로서, 구체적으로 바이오복합재료 보강용 표백부들섬유다발의 제조방법 및 이를 이용한 바이오복합재료에 관한 것이다.The present invention relates to a bundle of bundle fibers, and more particularly, to a method for producing a bundle of bleached fiber bundles for reinforcing biocomposites and a biocomposite material using the same.
20세기 인류 최대 발명품 중의 하나인 플라스틱은 가볍고 비교적 저렴하다는 장점 외에도 내구성, 가공성, 내약품성 등의 다양하고 뛰어난 기능이 있어 타분야의 산업 발전 및 일상생활의 편의성에 크게 공헌을 해왔다. 그러나 최근 들어 국내?외 플라스틱 시장은 고유가, 석유자원의 고갈, 그리고 무엇보다 기후변화협약의 발효 및 환경규제 강화 등 환경보호에 대한 관심이 날로 고조됨에 따라 새로운 질서가 만들어지고 있다. 이에 대해 새로운 에너지 소재 개발 및 환경보호를 위한 하나의 방안으로서 에너지절약과 환경친화특성이 큰 에너지 신소재 연구개발이 급속도로 활성화되고 있으며, 이는 원재료의 출처가 기존의 석유를 기반으로 한 것이 아닌 천연소재를 기반으로 하여 개발된 제품을 응용분야에 적용하는 것이다. 섬유강화복합재료(FRP)는 고분자 매트릭스에 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드 섬유 등과 같은 합성섬유를 보강재로 사용한 기능성 복합재료로써, 이들은 모두 자연환경에서 거의 영구적으로 분해가 되지 않으며, 제조공정 상에서 피부 및 호흡기에 미치는 영향이 크다. 따라서 이러한 섬유강화복합재료의 대체방안으로 천연섬유보강바이오복합재료가 대두되어 현재 자동차 부품소재, 전자부품 소재 및 건축내장용 소재로 실용화되고 있거나, 성능향상 및 새로운 연구분야로의 확대를 위하여 연구개발이 활발하게 진행되고 있다.Plastic, one of the 20th century's greatest inventions, has a variety of outstanding functions such as durability, processability, and chemical resistance, in addition to being light and relatively inexpensive, which has contributed greatly to the industrial development and convenience of daily life in other fields. In recent years, however, the domestic and foreign plastics market has created a new order, with increasing interest in environmental protection such as high oil prices, exhaustion of petroleum resources, and most importantly, the entry into force of climate change conventions and the strengthening of environmental regulations. On the other hand, as a way to develop new energy materials and protect the environment, R & D of new energy materials with large energy saving and environmental friendliness is rapidly being activated. This is because natural materials are not based on petroleum. It is to apply the product developed based on the application to the application field. Fiber-reinforced composite (FRP) is a functional composite material using synthetic fibers such as glass fiber, carbon fiber and aramid fiber as reinforcement in the polymer matrix, all of which are almost permanently decomposed in the natural environment. The effect on the respiratory system is great. Therefore, natural fiber reinforcement bio-composites have emerged as alternatives to these fiber-reinforced composites, which are currently being used as automotive parts, electronic parts, and building interior materials, or research and development to improve performance and expand into new research fields. This is actively going on.
한편, 부들(Genus Typha L.)은 부들과(Typhaceae)에 속하는 다년생 초본으로 전세계에 9 내지 18여종이 분포한다. 한국에는 좀부들(Typha orientalis), 애기부들(Typha angustata), 및 큰부들(Typha latifolia)의 세 가지 종류가 자생하고 있는 것으로 알려지고 있다. 큰부들과 좀부들은 잎의 넓이로 쉽게 구분되지만 이 두 종류는 수술과 암술이 붙어 있는데 비하여 애기부들은 잎이 좁으면서 암술 윗부분과 수술이 4 내지 6cm정도 분리되어 있는 것이 특징이다. 한국의 경우 전국에 걸쳐 가장 흔하게 발견되는 것은 애기부들이다. 아메리카에서는 잎이 넓은 것을 broad-leaved cattail(Typha latifolia L.) 또는 common cattail로 부르고 잎이 좁은 것을 narrow-leaved cattail(Typha angustatifolia L.)로 부른다. 후자의 경우 한국에서 자생하는 애기부들과 같이 수술과 암술부분이 분리되어 있으나 형태학적인 특성이 다소 다른 것으로 파악되고 있다. 부들은 겨울철에 지상부는 마르고 지하경으로 동면을 해서 영년하는 습성을 가지고 있다. 부들의 꽃가루는 포황이라 불리고 한약재료로 많이 사용되며 어린싹이나 줄기, 뿌리 등은 식용으로 이용하기도 한다. 또 습지에서 오염물질의 정화에 큰 역할을 하는 것으로 알려져 있어 그 이용가치가 점점 확대되어 가고 있고, 국내에서도 수생식물을 폐수처리나 수질정화에 이용하려는 연구가 여러 사람들에 의해 진행되고 있다. 부들을 환경정화 식물로 이용하고 나아가서 식용 또는 자원 식물로 재배 작물화하는 것은 매우 의미 있는 시도라 할 수 있다. 부들은 지상부 및 근경의 발달이 왕성하여 많은 양의 바이오매스를 생산하기 때문에 미래의 바이오 에너지 작물로 주목을 받고 있다. 볏짚이나 갈대가 각각 8.5~11.2톤/헥타와 6.4~12.5톤/헥타의 건중량 바이오매스를 생산하는데 비해서 부들은 10.6~14.7톤/헥타의 바이오매스를 생산하며, 비료를 사용하는 경우 14.5~22.7톤/헥타의 바이오매스를 생산한다는 보고가 있다(구자형외, ARPC 보고서, 2007, p95). 이에 본 발명자들은 부들을 이용한 섬유다발 및 이를 포함하는 바이오복합재료를 개발하고자 하였다.On the other hand, Genus Typha L. is a perennial herb belonging to the Typhaceae family of 9 to 18 species distributed throughout the world. It is known that three kinds of native oysters, Typha orientalis, Typha angustata, and Typha latifolia, grow wild in Korea. Large parts and zombies are easily distinguished by the width of the leaves, but these two types have stamens and pistils, but the baby parts are characterized by a narrow leaf and the upper part of the pistil and the stamens separated by 4 to 6 cm. In Korea, the most common findings across the country are baby babies. In America, broad-leaved cattail (Typha latifolia L.) or common cattail is called broad-leaved cattail (Typha angustatifolia L.). In the latter case, the surgical and pistil parts are separated like those of native babies in Korea, but their morphological characteristics are somewhat different. The wealthy people dry in winter and hibernate with underground scenes and have a habit of staying young. The pollen of the buds is called phoenix and is used as a herbal medicine, and young shoots, stems, roots, etc. are also used for food. In addition, it is known that it plays a big role in the purification of pollutants in wetlands, the value of its use is increasing gradually, and many people are trying to use aquatic plants for wastewater treatment or water purification in Korea. It is a very meaningful attempt to use wealth as an environmental clean-up plant and further grow it as an edible or resource plant. Departments are attracting attention as future bioenergy crops because of the high level of development of the ground and roots, which produce large amounts of biomass. Whereas straw and reed produce dry weight biomass of 8.5-11.2 tons / ha and 6.4-12.5 tons / ha, respectively, the Department produces 10.6-14.7 tons / ha biomass and 14.5-22.7 tons when fertilizer is used. It has been reported that it produces / hectares of biomass (European, et al., ARPC Report, 2007, p95). Accordingly, the present inventors have attempted to develop a fiber bundle using the parts and a biocomposite including the same.
본 발명자들은 에너지절약과 환경친화특성이 큰 천연섬유보강바이오복합재료를 연구한 결과, 부들을 보강재로 이용하여 바이오복합재료를 제조할 수 있음을 알게 되었다. The inventors of the present invention have studied natural fiber reinforced biocomposite materials having high energy saving and environmental friendliness, and have found that biocomposites can be manufactured using parts as reinforcing materials.
따라서 본 발명의 목적은 부들을 이용하여 복합재료의 보강재로써 특성을 발현할 수 있는 형태인 표백부들섬유다발을 제조하고 이를 바이오복합재료의 보강재로 이용함으로써 기계적 특성이 향상된 바이오복합재료를 제공하는 것이다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a bio-composite material having improved mechanical properties by preparing a bundle of bleached fiber fibers in the form of expressing properties as a reinforcement material of the composite material using the parts and using it as a reinforcement material of the biocomposite material. .
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, another task that is not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 측면은 (1) 부들의 줄기와 잎을 알칼리처리에 의해 연화시키며 추출물을 제거하는 단계; 및 (2) 상기 연화된 부들을 산화제 및 환원제를 이용하여 표백하는 단계를 포함하는 표백부들섬유다발의 제조방법을 제공한다. 상기 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 표백 처리된 섬유다발을 추가적으로 기계적 처리를 실시하여 섬유다발의 크기를 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 부들은 부들과에 속하는 다년생 초본 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는 좀부들, 애기부들, 또는 큰부들로 이루어진 군에서 선택된 하나이상일 수 있다. One aspect of the present invention comprises the steps of (1) softening the stem and leaves of the parts by alkali treatment and removing the extract; And (2) bleaching the softened parts using an oxidizing agent and a reducing agent. According to one embodiment of the present invention, the bleaching treated fiber bundle may further include adjusting the size of the fiber bundle by performing a mechanical treatment. According to another embodiment of the present invention, the parts may be one or more selected from the group consisting of perennial herb belonging to the family Budaceae and mixtures thereof. Preferably it may be one or more selected from the group consisting of zombies, baby parts, or large parts.
또한, 본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, (1) 단계의 연화공정에서는, 건조된 부들의 줄기와 잎을 5% 내지 30%의 활성알칼리에 액비 1:4 내지 1:10의 범위에서, 온도는 50 내지 100℃에서 0.5 내지 5시간 처리할 수 있고, 상기 알칼리와 함께 황화나트륨 또는 안트라퀴논을 이용할 수 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, in the softening process of step (1), the dried stems and leaves in the range of 5 to 30% activated alkali in the liquid ratio of 1: 4 to 1:10, The temperature may be treated at 50 to 100 ° C. for 0.5 to 5 hours, and sodium sulfide or anthraquinone may be used together with the alkali.
상기 (2) 단계의 표백공정에서는 산화제로서 과산화수소, 퍼아세틱에시드 (perscetic acid), 과탄산나트륨, 오존, 아염소산나트륨, 이산화염소, 및 차아염소산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있고, 환원제로서 아황산수소나트륨, 하이드로설파이드, 아황산가스, 산성 아황산나트륨, 티오황산나트륨, 아황산나트륨 및 FAS (Formamidine sulfinic acid)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 산화제 및 환원제를 이용하여 100℃ 이하의 온도에서 5시간 이하로 1회 이상 반응시킬 수 있다.In the bleaching process of step (2), one or more selected from the group consisting of hydrogen peroxide, peracetic acid, sodium percarbonate, ozone, sodium chlorite, chlorine dioxide, and sodium hypochlorite may be used as the oxidizing agent, As the reducing agent, one or more selected from the group consisting of sodium hydrogen sulfite, hydrosulfide, sulfurous acid gas, acidic sodium sulfite, sodium thiosulfate, sodium sulfite and FAS (Formamidine sulfinic acid) can be used. Preferably, the oxidizing agent and the reducing agent may be reacted one or more times at a temperature of 100 ° C. or less for 5 hours or less.
또한, 본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 고농도펄퍼, 칼비터, 리파이너, 디파이브레이터 또는 절단기계를 이용하여 상기 섬유다발의 길이와 폭을 조절할 수 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, it is possible to adjust the length and width of the fiber bundle using a high concentration pulp, calbiter, refiner, defibrillator or cutter system.
본 발명의 다른 측면은 상기 표백부들섬유다발 제조방법에 의해 제조된 표백부들섬유다발을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a bleached fiber bundles produced by the bleached fiber bundles manufacturing method.
본 발명의 또 다른 측면은 고분자 매트릭스를 포함하고 상기 표백부들섬유다발을 보강재로 사용하는 바이오복합재료를 제공한다. 상기 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 고분자 매트릭스는, 생분해성 고분자로서, 전분, 폴리부틸렌숙시네이트, 폴리하이드로부틸레이트, 폴리하이드로부틸레이트, 폴리락틱에시드, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜릭에시드, 폴리락틱에시드, 폴리오르쏘에스테르, 포스파진, 폴리펩타이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나이상일 수 있고, 다른 구현예에 따르면, 상기 고분자 매트릭스는, 비생분해성 고분자로서, 열가소성 고분자 수지 또는 열경화성 고분자 수지일 수 있다. 바람직하게는 상기 열가소성 고분자 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드수지, 폴리염화비닐수지, 초산비닐수지, 폴리스티렌, ABS수지, 아크릴수지, 폴리부틸렌 테레프타레이트, 셀룰로이드수지, 또는 폴리페닐렌설파이드를 포함할 수 있으며, 상기 열경화성 고분자 수지는 요소수지, 멜라민수지, 알키드수지, 실리콘수지, 에폭시수지, 우레탄수지, 또는 폴리에스테르수지를 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 바이오복합재료는 상기 표백부들섬유다발 10 내지 70 중량%와 고분자 매트릭스 30 내지 90 중량%를 서로 혼합시킨 것을 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 바이오복합재료는 자동차의 내장재 또는 외장재로 사용될 수 있다.Another aspect of the invention provides a biocomposite material comprising a polymer matrix and using the bleached fiber bundle as a reinforcing material. According to one embodiment of the present invention, the polymer matrix, a biodegradable polymer, starch, polybutylene succinate, polyhydrobutylate, polyhydrobutylate, polylactic acid, polycaprolactone, polyglycolic acid , Polylactic acid, polyorthoester, phosphazine, polypeptides and mixtures thereof. According to another embodiment, the polymer matrix is a non-biodegradable polymer, thermoplastic polymer resin or It may be a thermosetting polymer resin. Preferably, the thermoplastic polymer resin is polyethylene, polypropylene, polyamide resin, polyvinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polystyrene, ABS resin, acrylic resin, polybutylene terephthalate, celluloid resin, or polyphenylene sulfide The thermosetting polymer resin may include urea resin, melamine resin, alkyd resin, silicone resin, epoxy resin, urethane resin, or polyester resin. According to another embodiment of the present invention, the biocomposite may include mixing 10 to 70% by weight of the bleached fiber bundle and 30 to 90% by weight of the polymer matrix. According to another embodiment of the present invention, the biocomposite material may be used as an interior or exterior material of an automobile.
본 발명의 또 다른 측면은 (1) 부들의 줄기와 잎을 알칼리처리 공정에 의해 연화시키며 추출물을 제거하는 단계; (2) 상기 연화된 부들을 산화제 및 환원제를 이용하여 표백하는 단계; (3)상기 표백된 섬유다발을 탈수, 건조 및 섬유다발의 길이와 폭을 조절하는 단계; (4) 상기 건조된 표백부들섬유다발을 고분자 수지와 혼합하는 단계; 및 (5) 상기 고분자 수지와 혼합된 표백부들섬유다발을 고온압축성형하여 바이오복합재료를 제조하는 단계를 포함하는 바이오복합재료의 제조방법을 제공한다.Another aspect of the invention is the step of (1) softening the stem and leaves of the parts by an alkali treatment process and removing the extract; (2) bleaching the softened parts with an oxidizing agent and a reducing agent; (3) dehydrating, drying and adjusting the length and width of the fiber bundles; (4) mixing the dried bleached fiber bundles with a polymer resin; And (5) provides a method for producing a bio-composite material comprising the step of producing a bio-composite material by high-temperature compression molding the bundle of bleached fiber fibers mixed with the polymer resin.
본 발명에 의한 표백부들섬유다발의 제조공정은 표백과정에 있어서 염소계 표백제를 전혀 사용하지 않음으로써, 친환경적인 방법으로 깨끗하고 냄새가 전혀 나지 않는 표백부들섬유다발을 제조할 수 있다. 또한 부들의 잎과 줄기 모두를 섬유다발화 시킬 수 있으며 이는 복합재료가 요구하는 기계적 향상을 만족할 수 있는 보강재료로써의 형태적 특성을 갖출 수 있다. 또한 섬유다발화 과정에서 발생된 추출액은 탄수화물을 이용한 에탄올 제조공정에 사용될 수 있고, 잎과 줄기는 섬유다발로써 복합재료의 보강재로써 제공된다. 또한 부들은 습지에서 오염물질의 정화에도 큰 역할을 하므로 바이오복합재료의 보강재로써 부들을 대량생산할 경우 기타 비목재섬유에 비하여 저렴한 비용으로 품질이 우수한 보강재료를 생산할 수 있으며, 물의 정화효과 등 부수적인 효과도 기대할 수 있다. In the manufacturing process of the bleached fiber bundle according to the present invention, by using no chlorine bleach in the bleaching process, it is possible to produce a clean and odorless bleached fiber bundle in an environmentally friendly manner. In addition, both the leaves and the stem of the parts can be fiberized, which can have the morphological characteristics as a reinforcing material that can satisfy the mechanical improvement required by the composite material. In addition, the extract generated during the fiber bundle process can be used in the ethanol manufacturing process using carbohydrates, leaves and stems are provided as a reinforcement of the composite material as a fiber bundle. In addition, the departments play a major role in the purification of pollutants in wetlands, so when mass production of departments as a reinforcement material of biocomposites, the reinforcement materials can be produced with high quality at a lower cost than other non-wood fibers. You can also expect the effect.
도 1은 부들 원료, 펄프, 및 표백부들섬유다발의 형태를 비교하여 도시한 도면이다.
도 2는 표백부들섬유다발의 색도를 측정하는 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 표백부들섬유다발의 제조공정을 도식화한 도면이다.1 is a view showing a comparison of the form of the bundle raw material, pulp, and bleached fiber bundles.
2 is a view showing a state of measuring the chromaticity of the bleached fiber bundles.
3 is a diagram illustrating a manufacturing process of the bleached fiber bundle according to an embodiment of the present invention.
본 발명자들은 에너지절약과 환경친화특성이 큰 에너지 신소재 연구개발에 따른 천연섬유보강바이오복합재료를 연구한 결과, 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have completed the present invention as a result of studying the natural fiber reinforced biocomposite material according to the research and development of new energy materials with large energy saving and environmentally friendly characteristics.
부들은 잎과 줄기 모두를 섬유다발화 시킬 수 있으며 이는 복합재료가 요구하는 기계적 향상을 만족할 수 있는 보강 재료로써의 형태적 특성을 갖출 수 있다. 또한 섬유다발화 과정에서 발생된 추출액은 탄수화물을 이용한 에탄올 제조공정에 사용될 수 있고, 잎과 줄기는 섬유다발로써 복합재료의 보강재로써 제공될 수 있다. 게다가 부들은 습지에서 오염물질의 정화에도 큰 역할을 하므로 바이오복합재료의 보강재로써 부들을 대량생산할 경우 기타 비목재섬유에 비하여 저렴한 비용으로 품질이 우수한 보강재로를 생산할 수 있으며, 물의 정화효과 등 부수적인 효과도 기대할 수 있다. 따라서 본 발명자들은 부들을 이용한 천연섬유보강바이오복합재료를 제공한다. 또한, 부들섬유다발의 표백과정에 있어서 염소계 표백제를 전혀 사용하지 않음으로써 친환경적인 방법으로 깨끗하고 냄새가 전혀 나지 않는 표백부들섬유다발을 제공한다.The parts can fiberize both the leaves and the stems, which can have morphological properties as a reinforcing material that can meet the mechanical improvements required by the composite. In addition, the extract generated during the fiber bundle process can be used in the ethanol manufacturing process using carbohydrates, leaves and stems can be provided as a reinforcement of the composite material as a fiber bundle. In addition, wealth plays a major role in the purification of pollutants in wetlands, so when mass production of parts as a reinforcement material of biocomposites can produce reinforcement with better quality at a lower cost than other non-wood fibers, and it is a secondary effect such as water purification effect. You can also expect the effect. Therefore, the present inventors provide a natural fiber reinforced biocomposite material using the parts. In addition, by using no chlorine bleach at all in the bleaching process of the bundle of bundle fibers to provide a clean and odorless bleached bundle of fibers in an environmentally friendly way.
표백부들섬유다발의 제조방법은 부들의 줄기와 잎을 알칼리처리 공정에 의해 연화시키는 단계((1) 단계), 및 상기 연화된 부들을 산화제 및 환원제를 이용하여 표백하는 단계((2) 단계)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 표백섬유다발을 필요한 경우 기계적 처리로 크기를 조절하는 단계((3) 단계)를 더 포함할 수 있다.The method for producing a bundle of bleached fiber bundles is to soften the stems and leaves of the parts by an alkali treatment process (step (1)), and to bleach the softened parts using an oxidizing agent and a reducing agent (step (2)). It may include. In addition, the bleaching fiber bundle may further comprise the step of adjusting the size if necessary (mechanical treatment) (3).
상기 부들은, 부들과에 속하는 다년생 초본 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으며, 상기 부들은 좀부들, 애기부들, 또는 큰부들일 수 있다.The wealth may be one or more selected from the group consisting of perennial herb belonging to the wealth family and mixtures thereof, and the wealth may be zombies, babies, or large parts.
(1) 단계는, 부들의 줄기와 잎을 연화시키는 단계로서, 알칼리를 이용하고, 50℃ 이상의 온도에서, 0.5 시간 이상 반응시킬 수 있다. 바람직하게는 건조된 부들의 줄기와 잎을 5% 내지 30%의 활성알칼리에 액비 1:4 내지 1:10의 범위에서, 온도는 50 내지 100℃에서 0.5 내지 5시간 처리하여 이루어질 수 있고, 더욱 바람직하게는 70 내지 90℃에서 2 내지 3시간 처리할 수 있다. 처리된 부들의 줄기와 잎이 부들 섬유로 각각 분리된 것이 아니라 다수의 부들 섬유들이 합쳐져 가느다란 섬유다발 형태로 될 수 있다. 이 때 부들에 함유되어있던 각종 추출물들도 빠져나오게 되어 불순물이 제거된 형태가 된다. 이와 같은 반응 온도 및 시간은 공정 및 장치의 개선(열공급방법, 용량 및 기계적 교반)을 통하여 조절될 수 있다. 반응 온도 및 알칼리 액의 농도를 달리하여 반응시간과 부들의 연화정도를 조절할 수 있으며, 반응 후의 알칼리 액은 알칼리도를 높여 재활용이 가능하다. 또한, 실시예에 따라서는 상기 알칼리와 함께 황화나트륨 또는 안트라퀴논을 이용할 수 있다.Step (1) is a step of softening the stems and leaves of the parts, using alkali, and can be reacted at a temperature of 50 ° C. or more for 0.5 hours or more. Preferably, the stem and leaves of the dried parts in the range of 5% to 30% activated alkali in the liquid ratio of 1: 4 to 1:10, the temperature may be made by processing 0.5 to 5 hours at 50 to 100 ℃, more Preferably, the treatment may be performed at 70 to 90 ° C. for 2 to 3 hours. The stems and leaves of the treated parts may not be separated into individual pieces of fiber, but a plurality of pieces of fiber may be combined to form a thin fiber bundle. At this time, the various extracts contained in the parts also come out to form the impurities are removed. Such reaction temperature and time can be controlled through improvements in processes and apparatus (heat supply method, capacity and mechanical agitation). By varying the reaction temperature and the concentration of the alkaline liquid, the reaction time and softening degree of the parts can be adjusted, and the alkaline liquid after the reaction can be recycled by increasing the alkalinity. In addition, depending on the embodiment, sodium sulfide or anthraquinone may be used together with the alkali.
(2) 단계는, 상기 (1) 단계에서 얻어진 부들을 산화제 및 환원제를 이용하여 표백하는 단계이다. 염소계 표백제는 단가가 높고 환경적으로 문제가 되기 때문에 본 발명에서는 염소계 표백제가 아닌 산화제 및 환원제를 이용할 수 있다. 산화제는 산소계로서 과산화수소, 퍼아세틱에시드 (perscetic acid), 과탄산나트륨, 오존, 또는 염소계로서 아염소산나트륨, 이산화염소, 또는 차아염소산나트륨 등이 이용될 수 있고, 환원제는 아황산수소나트륨, 하이드로설파이드, 아황산가스, 산성 아황산나트륨, 티오황산나트륨, 아황산나트륨 및 FAS (Formamidine sulfinic acid)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 이용할 수 있다. 바람직하게는 과산화수소 및 FAS를 사용할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, (2) 단계는 상기 산화제 및 환원제를 이용하여 100℃ 이하의 온도에서 1시간 이상 반응시킬 수 있다. 바람직하게는 5시간 이하로 1회 이상 반응시킬 수 있다. 즉, 표백은 1단 및 필요에 따라 다단 표백을 실시할 수 있다. 이와 같은 표백 단계를 거침으로써, 부들은 다발의 형태로 점차 변화하는데, 이 때 부들섬유다발의 냄새를 제거하고, 섬유다발의 색을 밝고 깨끗하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 염소계 표백제를 사용하지 않으므로 친환경적이며 표백을 다단계로 처리함으로써 부들섬유다발의 색을 크게 개선할 수 있다. 부들섬유다발의 색은 색도측정기를 이용하여 측정하게 된다. 표백처리된 부들의 줄기와 잎은 부들 섬유로 각각 분리된 것이 아니라 다수의 부들 섬유들이 합쳐져 가느다란 섬유다발 형태로 될 수 있다. 이와 같은 부들의 섬유다발은 반응 온도 및 시간, 공정 및 장치의 개선(열공급방법, 용량 및 기계적 교반)을 통하여 조절될 수 있다.Step (2) is a step of bleaching the parts obtained in the step (1) using an oxidizing agent and a reducing agent. Since chlorine bleach is expensive and environmentally problematic, oxidizing agents and reducing agents other than chlorine bleach can be used in the present invention. The oxidizing agent may be hydrogen peroxide, peracetic acid, sodium percarbonate, ozone as the oxygen system, or sodium chlorite, chlorine dioxide, or sodium hypochlorite as the chlorine system, and the reducing agent may be sodium hydrogen sulfite, hydrosulfide, One or more selected from the group consisting of sulfurous acid gas, acidic sodium sulfite, sodium thiosulfate, sodium sulfite and FAS (Formamidine sulfinic acid) can be used. Preferably hydrogen peroxide and FAS can be used. According to one embodiment of the invention, step (2) may be reacted for at least 1 hour at a temperature of less than 100 ℃ using the oxidizing agent and the reducing agent. Preferably, it can be made to react 1 time or more in 5 hours or less. That is, bleaching can be performed in one stage and, if necessary, in multiple stages of bleaching. By going through this bleaching step, the parts are gradually changed into the form of bundles, which can remove the smell of the bundle of bundle fibers, brighten and clean the color of the bundles, and are environmentally friendly because they do not use chlorine bleach. By treating the bleach in multiple stages, the color of the bundle of bundle fibers can be greatly improved. The color of the bundle of bundle fibers is measured using a colorimeter. The stems and leaves of the bleached parts are not separated into each other, but rather can be in the form of a thin bundle of fibers. Such bundles of fibers can be controlled through improvements in reaction temperature and time, process and apparatus (heat supply method, capacity and mechanical agitation).
(3) 단계는, 상기 (2) 단계에서 얻어진 표백된 부들을 바이오복합재료의 사용에 알맞은 길이와 폭으로 조절된 표백부들섬유다발로 만드는 단계이다. 상기 (2) 단계의 표백공정에서 대부분 다발형태로 분리되지만 추가적인 기계적 처리를 통해서 섬유다발의 길이와 폭을 조절할 수 있다. 섬유다발의 길이와 폭을 조절하는 방법으로는 고농도펄퍼, 칼비터, 리파이너, 디파이브레이터 또는 기타 절단기계들을 이용할 수 있다.Step (3) is a step of making the bleached parts obtained in step (2) into bundles of bleached fibers adjusted to a length and width suitable for use of the biocomposite material. In the bleaching process of step (2), most of them are separated into bundles, but the length and width of the fiber bundles can be adjusted through additional mechanical treatment. As a method of controlling the length and width of the fiber bundle, a high concentration of pulp, calbitter, refiner, defibrillator or other cutting systems can be used.
본 발명은 상기 단계들을 거쳐 제조된 표백부들섬유다발을 제공한다. 도 1은 부들 원료 및 펄프와 표백된 부들 섬유다발의 형태를 비교하여 도시한 도면이다.The present invention provides a bundle of bleached fibers prepared through the above steps. 1 is a view showing a comparison of the shape of the raw material and pulp and bleached bundle of bundle fibers.
또한, 본 발명은 고분자 매트릭스를 포함하고 상기 표백부들섬유다발을 보강재로 사용하는 바이오복합재료를 제공한다. 즉, 상기 표백부들섬유다발은 고분자 수지와 혼합하여 고온압축성형법을 통해 제조된 바이오복합재료의 보강재로써 활용 가능하다.The present invention also provides a biocomposite material comprising a polymer matrix and using the fiber bleached fiber bundle as a reinforcing material. In other words, the fiber bundle of the bleached portion can be utilized as a reinforcing material of a biocomposite material prepared by high temperature compression molding by mixing with a polymer resin.
바이오복합재료의 기계적 특성을 향상시키기 위해서는 보강재의 형태가 중요하다. 인장강도 및 굴곡강도의 경우 보강섬유의 길이에 큰 영향을 받으며, 보강섬유를 절단하지 않는 압축성형법을 이용하여 복합재료를 제조한다. 압축성형에 있어서 온도, 용융시간 및 냉각시간 등은 고분자 수지의 특성에 의해 달라질 수 있다.The shape of the reinforcement is important to improve the mechanical properties of the biocomposite. Tensile strength and flexural strength are greatly influenced by the length of reinforcing fibers, and composite materials are manufactured by compression molding without cutting the reinforcing fibers. In compression molding, the temperature, melting time and cooling time may vary depending on the properties of the polymer resin.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 고분자 매트릭스는 생분해성 고분자로서 전분, 폴리부틸렌숙시네이트, 폴리하이드로부틸레이트, 폴리하이드로부틸레이트, 폴리락틱에시드, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜릭에시드, 폴리락틱에시드, 폴리오르쏘에스테르, 포스파진, 또는 폴리펩타이드 등으로 이루어지며 각각의 블랜드체 및 그 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 하나이상을 포함할 수 있다. 다른 구체예에 따르면, 상기 고분자 매트릭스는 비생분해성 고분자로서 열가소성 고분자 수지 또는 열경화성 고분자 수지일 수 있다. 상기 열가소성 고분자 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드수지, 폴리염화비닐수지, 초산비닐수지, 폴리스티렌, ABS수지, 아크릴수지, 폴리부틸렌 테레프타레이트, 셀룰로이드수지, 또는 폴리페닐렌설파이드 등을 포함할 수 있고, 상기 열경화성 고분자 수지는 요소수지, 멜라민수지, 알키드수지, 실리콘수지, 에폭시수지, 우레탄수지, 또는 폴리에스테르수지 등을 포함할 수 있다. 또 다른 구체예에 따르면, 상기 바이오복합재료는 상기 표백부들섬유다발 10 내지 70 중량% 및 고분자 매트릭스 30 내지 90 중량%를 서로 혼합한 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the invention, the polymer matrix is a biodegradable polymer, starch, polybutylene succinate, polyhydrobutylate, polyhydrobutylate, polylactic acid, polycaprolactone, polyglycolic acid, polylactic It consists of an acid, a polyorthoester, phosphazine, or a polypeptide, and may include one or more selected from the group consisting of blends and copolymers thereof. According to another embodiment, the polymer matrix may be a thermoplastic polymer resin or a thermosetting polymer resin as a non-biodegradable polymer. The thermoplastic polymer resin may include polyethylene, polypropylene, polyamide resin, polyvinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polystyrene, ABS resin, acrylic resin, polybutylene terephthalate, celluloid resin, polyphenylene sulfide, or the like. The thermosetting polymer resin may include urea resin, melamine resin, alkyd resin, silicone resin, epoxy resin, urethane resin, polyester resin, or the like. According to another embodiment, the biocomposite may include mixing 10 to 70 wt% of the bleached fiber bundles and 30 to 90 wt% of the polymer matrix.
도 3은 표백부들섬유다발을 이용한 바이오복합제의 제조공정을 도식화한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 부들을 채취하여 부들의 줄기와 잎의 연화공정을 거친 후, 표백공정을 거치는 동안 대부분 섬유다발화되며, 필요한 경우 추가적인 기계적 처리에 의해 바이오복합재료에 알맞은 길이와 폭으로 조정하고, 상기 제조된 부들섬유다발을 탈수 및 건조하는 공정, 상기 건조된 표백부들섬유다발을 고분자 수지와 혼합하는 공정, 및 상기 고분자 수지와 혼합된 표백부들섬유다발을 고온압축성형하는 공정을 통하여 바이오복합재료를 제조할 수 있다. 본 발명에서 사용하는 부들의 잎과 줄기는 초기 연화공정 전에 약 30cm로 절단하여 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 공정 및 장치의 개선을 통하여 부들 자체의 길이(1~2m)를 그대로 유지하여 제조할 수도 있다.3 is a diagram illustrating a manufacturing process of a biocomposite using a bundle of bleached fibers. As shown in FIG. 3, the parts are collected, subjected to softening of the stems and leaves of the parts, and are mostly fiber bundles during the bleaching process, and if necessary, additional lengths and widths suitable for biocomposites by additional mechanical treatment. And a step of dehydrating and drying the manufactured bundle fiber bundle, mixing the dried bleached fiber bundle with a polymer resin, and performing a high temperature compression molding of the bleached fiber bundle mixed with the polymer resin. Through biocomposites can be prepared. Leaves and stems of the parts used in the present invention can be used to cut to about 30cm before the initial softening process, but is not limited to this, by maintaining the length of the parts themselves (1 ~ 2m) through the improvement of the process and apparatus It can also manufacture.
표백된 부들섬유다발을 보강재로 사용하여 제조한 바이오복합재료는 자동차의 내장재 또는 외장재, 경량구조물, 기타 유리섬유 및 탄소섬유 뿐 아니라, 다른 천연 섬유로 보강한 복합재료를 대체할 수 있으며 생분해성이기 때문에 제조 및 사용을 거쳐 폐기에 이르기까지 친환경이라는 특징이 있다. 또한 그 사용이 매우 미미한 부들을 복합재료의 보강재로 사용함으로써 부가가치를 높일 수 있다.
Biocomposites made using bleached bundles of fiber as reinforcements can replace composite materials reinforced with other natural fibers as well as interior or exterior materials, lightweight structures, and other glass and carbon fibers in cars. It is environmentally friendly from manufacture and use to disposal. In addition, it is possible to increase the added value by using parts that are very insignificant as a reinforcement material of the composite material.
이하, 실시예 및 시험예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명하도록 한다. 그러나 하기의 실시예 및 시험예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예 및 시험예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Test Examples. However, the following examples and test examples are provided only to more easily understand the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples and test examples.
[[ 실시예Example ]]
실시예 1. 표백부들섬유다발의 제조Example 1 Preparation of Bleached Fiber Bundles
표백부들섬유다발의 제조에 사용되는 부들은 충남대학교 농업생명과학대학 원예학과의 재배하우스에 채취된 애기부들을 이용하였으며, 포황을 제거한 후 잎과 줄기를 구별하여 이물질을 제거하고 항온항습실에서 일주일 이상 보관하여 사용하였으며, 그 때 부들의 함수율은 약 8 내지 10%였다. 잎과 줄기를 1:1로 반응용기에 투입하고 액비는 1:10으로 하여 16%의 활성알칼리(24% 황화도)로 80℃하에서 2 내지 3시간 동안 반응시켰다. 섬유화가 효과적으로 일어나게 하기 위해 30분마다 한 번씩 손으로 주물러 주었으며, 반응 후에는 청수를 이용하여 깨끗이 세척하였다.The parts used in the manufacture of the fiber bundles were used in the cultivation house of the Department of Horticulture, College of Agriculture and Life Sciences, Chungnam National University. At that time, the water content of the parts was about 8 to 10%. The leaves and stems were added 1: 1 to the reaction vessel and the liquid ratio was 1:10. The reaction was carried out at 16 ° C. for 16 hours with 16% activated alkali (24% sulfidation). The fibers were rubbed by hand once every 30 minutes for the fibrosis to occur effectively, and after the reaction, they were washed thoroughly with fresh water.
부분적으로 섬유다발화가 이루어진 부들섬유는 과산화수소와 FAS를 이용하여 표백을 실시하였다. 3% 및 5%의 과산화수소 표백을 실시하였으며, 필요에 따라 2차적으로 3% 및 5%의 FAS 표백을 실시하였다. 각각 표백 시 pH는 10 내지 11로 유지하였으며, 표백성능을 최대화하기 위해 과산화수소 표백시 Sodium Silicate를 1% 투입하여 80℃에서 1시간 실시하였다. 표백을 마친 표백부들섬유다발은 더 이상 길이와 폭의 조절이 필요가 없으므로 바로 탈수기로 수분을 제거한 후 넓게 펴 상온에서 1 내지 2일 건조시키거나 열풍건조기에 약 5시간 건조하여 바이오복합재료의 보강재료 사용하였다.
Partially fibrous bundle fibers were bleached with hydrogen peroxide and FAS. Hydrogen peroxide bleaching of 3% and 5% was performed, and FAS bleaching of 3% and 5% was performed secondly as needed. The pH was maintained at 10 to 11 at each bleaching process, and 1% Sodium Silicate was added to the hydrogen peroxide bleaching solution to maximize the bleaching performance. Bleached fiber bundles after bleaching no longer need to adjust their length and width, so remove moisture with a dehydrator and spread them wide and dry them for 1 to 2 days at room temperature or dry them for about 5 hours in a hot air dryer to reinforce the biocomposite material. Material was used.
[시험예][Test Example]
시험예 1. 표백에 따른 부들 섬유다발의 색도 측정Test Example 1. Measurement of chromaticity of bundle fiber bundle by bleaching
표백된 부들섬유다발의 색도를 측정하기 위해 각 표백 단계별로 진행된 샘플을 가정용 믹서기를 사용하여 분쇄한 후 색도 측정기를 이용하여 색도를 측정하였다(도 2 참조). 표백 단계에 따른 색도의 변화 결과를 표 1에 나타내었다. 표 1에 나타난 바와 같이, A 샘플은 P사에서 염소계 표백제를 사용하여 제조한 부들 섬유다발로써, 강도가 매우 약한 특징을 가지고 있다. B~L 샘플들은 강도적 성질이 A 샘플에 비해 매우 우수하였다. 5%의 과산화수소로 1차 표백을 실시하고 3%의 FAS로 2차 표백을 실시한 경우에는 (샘플 G) L*값이 80% 이상이고, a*값은 1 미만으로 색의 밝기에서도 A샘플에 비해 월등히 뛰어남을 알 수 있다. 또한 알칼리도를 16%에서 10%로 낮추어도 산화환원표백을 통해 우수한 색을 발현시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. In order to measure the chromaticity of the bleached bundle of bundle fibers, samples subjected to each bleaching step were pulverized using a domestic mixer, and then chromaticity was measured using a colorimeter (see FIG. 2). Table 1 shows the results of the change in chromaticity according to the bleaching step. As shown in Table 1, Sample A is a bundle of fiber bundles prepared by the P company using a chlorine bleach, and has a very weak strength. The B-L samples had very good strength properties compared to the A samples. In case of primary bleaching with 5% hydrogen peroxide and secondary bleaching with 3% FAS, (sample G) L * value is more than 80%, and a * value is less than 1, so that the A Compared to the excellent. In addition, it can be seen that even when the alkalinity is reduced from 16% to 10%, an excellent color can be expressed through redox bleaching.
상기 CIE LAB (L*, a*, b*) 표기법은 색을 정량적인 수치로 표시하는 방법으로 CIE(국제조명위원회)에 의하여 개발된 것으로, 이 방법에서는 색을 명도(L*)와 색상(a*, b*)으로 나타낸다. 이때 a가 +이면 적색, -이면 녹색에 근접하며, b가 +이면 황색, -이면 청색에 근접함을 의미한다. The CIE LAB (L *, a *, b *) notation was developed by the CIE (International Lighting Commission) as a method of expressing color in a quantitative manner. a *, b *). At this time, if a is +, red is-, it is close to green, b is + is yellow, and-is close to blue.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예 및 시험예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 아닌 것으로 이해해야만 한다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the examples and test examples described above are exemplary in all respects and not limiting.
Claims (19)
(1) 부들의 줄기와 잎을 알칼리처리 공정에 의해 연화시키는 단계; 및
(2) 상기 연화된 부들을 염소계를 제외한 산화제, 및 환원제를 이용하여 표백하는 단계.
Method for producing a bleached fiber bundle comprising the following steps:
(1) softening the stems and leaves of the parts by an alkali treatment process; And
(2) bleaching the softened parts using an oxidizing agent other than a chlorine system and a reducing agent.
상기 섬유다발의 길이와 폭을 기계적으로 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
The method of claim 1,
And mechanically adjusting the length and width of the fiber bundles.
상기 부들은 부들과에 속하는 다년생 초본 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인, 방법.
The method of claim 1,
Said wealth is one or more selected from the group consisting of perennial herb belonging to the wealth family and mixtures thereof.
상기 부들은 좀부들, 애기부들, 또는 큰부들인 것을 특징으로 하는, 방법.
The method of claim 1,
Wherein said parts are moths, baby parts, or large parts.
상기 (1) 단계의 부들을 연화시키는 단계는 건조된 부들의 줄기와 잎을 5% 내지 30%의 활성알칼리에 액비 1:4 내지 1:10의 범위에서, 온도는 50 내지 100℃에서 0.5 내지 5시간 처리하여 이루어지는, 방법.
The method of claim 1,
The step of softening the parts of step (1) comprises drying the stems and leaves of the dried parts to 5% to 30% activated alkali in a liquid ratio of 1: 4 to 1:10, the temperature of 0.5 to 50 to 100 ℃ The process which consists of processing for 5 hours.
상기 (1) 단계에서 알칼리와 함께 황화나트륨 또는 안트라퀴논을 이용하는 방법.
The method of claim 1,
Method of using sodium sulfide or anthraquinone with alkali in the step (1).
상기 (2) 단계의 환원제는 아황산수소나트륨, 하이드로설파이드, 아황산가스, 산성 아황산나트륨, 티오황산나트륨, 아황산나트륨 및 FAS (Formamidine sulfinic acid)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 방법.
The method of claim 1,
The reducing agent of step (2) is characterized in that at least one selected from the group consisting of sodium hydrogen sulfite, hydrosulfide, sulfite gas, acidic sodium sulfite, sodium thiosulfate, sodium sulfite and FAS (Formamidine sulfinic acid).
상기 (2) 단계의 표백공정은 산화제 및 환원제를 이용하여 100℃ 이하의 온도에서 5시간 이하로 1회 이상 반응시키는 것인, 방법.
The method of claim 1,
The bleaching step of step (2) is to react at least once 5 hours or less at a temperature of 100 ℃ or less using an oxidizing agent and a reducing agent.
고농도펄퍼, 칼비터, 리파이너, 디파이브레이터, 또는 절단기계를 이용하여 상기 섬유다발의 길이와 폭을 조절하는 것을 특징으로 하는, 방법.
The method of claim 2,
Method for controlling the length and width of the fiber bundle using a high concentration of pulper, calbiter, refiner, defibrillator, or cutter system.
Bleached fiber bundles produced by the method of any one of claims 1 to 10.
제 11 항의 표백부들섬유다발을 보강재로 사용하는 바이오복합재료.
Comprising a polymer matrix,
A biocomposite material using the bleached fiber bundle of claim 11 as a reinforcing material.
상기 고분자 매트릭스는 생분해성 고분자로서, 전분, 폴리부틸렌숙시네이트, 폴리하이드로부틸레이트, 폴리하이드로부틸레이트, 폴리락틱에시드, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜릭에시드, 폴리락틱에시드, 폴리오르쏘에스테르, 포스파진, 폴리펩타이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나이상인, 바이오복합재료.
The method of claim 12,
The polymer matrix is a biodegradable polymer, such as starch, polybutylene succinate, polyhydrobutylate, polyhydrobutylate, polylactic acid, polycaprolactone, polyglycolic acid, polylactic acid, polyorthoester, phos Biocomposite, at least one selected from the group consisting of phages, polypeptides and mixtures thereof.
상기 고분자 매트릭스는 비생분해성 고분자로서, 열가소성 고분자 수지 또는 열경화성 고분자 수지인, 바이오복합재료.
The method of claim 12,
The polymer matrix is a non-biodegradable polymer, a thermoplastic polymer resin or a thermosetting polymer resin, a biocomposite material.
상기 열가소성 고분자 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드수지, 폴리염화비닐수지, 초산비닐수지, 폴리스티렌, ABS수지, 아크릴수지, 폴리부틸렌 테레프타레이트, 셀룰로이드수지, 또는 폴리 페닐렌 설파이드인 바이오복합재료.
The method of claim 14,
The thermoplastic polymer resin may be polyethylene, polypropylene, polyamide resin, polyvinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polystyrene, ABS resin, acrylic resin, polybutylene terephthalate, celluloid resin, or polyphenylene sulfide .
상기 열경화성 고분자 수지는 요소수지, 멜라민수지, 알키드수지, 실리콘수지, 에폭시수지, 우레탄수지, 또는 폴리에스테르수지인, 바이오복합재료.
The method of claim 14,
The thermosetting polymer resin is a urea resin, melamine resin, alkyd resin, silicone resin, epoxy resin, urethane resin, or polyester resin, bio-composite material.
상기 바이오복합재료는 상기 표백부들섬유다발 10 내지 70 중량% 및 고분자 매트릭스 30 내지 90 중량%를 서로 혼합시킨 것을 포함하는, 바이오복합재료.
The method of claim 12,
The biocomposite includes 10 to 70 wt% of the bleached fiber bundles and 30 to 90 wt% of the polymer matrix.
상기 바이오복합재료는 자동차의 내장재 또는 외장재로 사용되는 것을 특징으로 하는, 바이오복합재료.
The method of claim 12,
The biocomposite material, characterized in that used as a vehicle interior or exterior material, biocomposite material.
(1) 부들의 줄기와 잎을 알칼리처리 공정에 의해 연화시키는 단계;
(2) 상기 연화된 부들을 염소계를 제외한 산화제, 및 환원제를 이용하여 표백하는 단계;
(3) 상기 표백된 섬유다발을 탈수, 건조, 및 길이와 폭을 조절하는 단계;
(4) 상기 건조된 표백부들섬유다발을 고분자 수지와 혼합하는 단계; 및
(5) 상기 고분자 수지와 혼합된 표백부들섬유다발을 고온압축성형하여 바이오복합재료를 제조하는 단계.Biocomposite manufacturing method comprising the following steps:
(1) softening the stems and leaves of the parts by an alkali treatment process;
(2) bleaching the softened parts using an oxidizing agent other than a chlorine system and a reducing agent;
(3) dewatering, drying, and controlling the length and width of the bleached fiber bundles;
(4) mixing the dried bleached fiber bundles with a polymer resin; And
(5) a step of producing a biocomposite material by high-temperature compression molding the bundle of bleached fiber fibers mixed with the polymer resin.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110069125A KR101124288B1 (en) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | Method for manufacturing cattail fiber bundle, and biocomposites using thereof |
PCT/KR2012/005548 WO2013009115A2 (en) | 2011-07-12 | 2012-07-12 | Method for manufacturing bundle of bulrush fibers, and composite bio-material using same |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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