KR101853328B1 - A nonphotocatalyst coated fiber composite and a method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided are a composite fiber and a production method thereof. The composite fiber consists of a fibrous yarn and a nonphotocatalyst which is coated on a surface of the fibrous yarn and represented by chemical formula 1, Ti_x-A_y-Mg_z. In the chemical formula 1, A refers to Co, Cu, Al, or a mixture of at least two thereof, and x, y, and z are mole ratios of Ti, A, and Mg respectively while satisfying 0.1<=x<=0.95, 0.01<=y<=0.2, x+y+z=1.

Description

무광촉매가 코팅된 복합섬유 및 그 제조방법{A NONPHOTOCATALYST COATED FIBER COMPOSITE AND A METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a composite fiber coated with a non-photocatalyst,

본 발명은 무광촉매가 코팅된 복합섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composite fiber coated with a non-photocatalyst and a method for producing the same.

최근 산업화의 가속으로 환경문제가 크게 대두되고 있는바, 2005년 악취방지법 제정과 2006년 1월 다중이용시설 등의 실내공기질관리법 시행과 함께 공기오염에 대한 관심도 높아지고 있으며, 휘발성 유기화합물(VOCs)을 비롯하여 인체에 유해한 각종 화학물질로 인한 폐해가 국내외적으로 새로운 환경문제로 대두되고 있다.Recently, industrialization has accelerated the environmental problems. As a result of the enactment of the Odor Prevention Act in 2005 and the enactment of the indoor air quality control laws such as the multi-use facilities in January 2006, interest in air pollution has increased and volatile organic compounds (VOCs) And harmful effects caused by various chemical substances harmful to the human body are emerging as new environmental problems both at home and abroad.

이에 따라, 보다 쾌적한 환경을 조성하기 위한 기술로서 광촉매의 광활성을 이용하여 오염물질을 제거하는 방법이 제안되고 있으며 그 중에서도 이산화티타늄으로 대표되는 광촉매를 이용한 연구가 활발히 이루어지고 있다.Accordingly, as a technique for creating a more pleasant environment, a method of removing contaminants by using the photocatalytic activity of a photocatalyst has been proposed, and studies using a photocatalyst typified by titanium dioxide have been actively carried out.

이산화티타늄계 광촉매는 상온에서 광에너지를 화학에너지로 변환시키는 환경친화형의 재료로서 각광받고 있으며 최근에는 주택관련, 가전제품, 생활용품, 차량, 도로, 대기처리, 수처리, 의료관련 및 농업분야 등 아주 폭넓은 분야에서 널리 응용되어 실용화되고 있고, 광활성을 향상시키기 위한 방법으로 이산화티타늄을 나노단위로 초미립자화시키는 방법과 백금, 은, 니켈 등의 금속을 이산화티타늄에 첨가시키는 방법 등 다양한 기술들이 보고되고 있다.Titanium dioxide photocatalysts are widely recognized as eco-friendly materials that convert light energy into chemical energy at room temperature. In recent years, the titanium dioxide-based photocatalyst has been used in a variety of fields such as housing, household appliances, household goods, vehicles, roads, air treatment, water treatment, A variety of techniques have been reported such as a method of ultrafine titanium dioxide nanoparticles as a method for improving the optical activity and a method of adding metals such as platinum, silver and nickel to titanium dioxide have.

특히, 근래에 들어 자외선뿐만 아니라 형광등, LED, 백열등과 같은 가시광영역(약 400~800nm)에서도 광촉매 작용이 이루어지는 재료의 개발이 이루어지고 있으나, 이들 촉매는 광 즉, 자외선이나 가시광이 존재하는 한정된 조건하에서만 반응이 수행되므로 암실이나 광이 존재하지 않는 무광 조건하에서는 반응이 일어나지 않아 촉매의 효과를 얻을 수 없다는 단점이 있다.Particularly, in recent years, not only ultraviolet rays but also materials for photocatalytic action have been developed even in the visible light region (about 400 to 800 nm) such as fluorescent lamps, LEDs and incandescent lamps. However, The reaction does not occur under a matt condition in which there is no dark room or light, so that the effect of the catalyst can not be obtained.

이러한 단점을 해소하기 위해 광의 유무에 관계없이 공기 속에 포함된 산소와 물에 의한 산화반응으로 유해물질의 분해 및 항균작용을 수행하는 인산티타늄화합물의 '공기촉매'가 새로운 대안책으로 제시되고 있는데, 이는 인산염에 유해물질을 흡착시켜 분해시키는 방법으로 적용 초기에는 일시적인 효과가 있으나 인산염이 갖는 흡착 능력의 한계로 인해 지속성이 없다는 단점이 있다.In order to overcome these disadvantages, 'air catalyst' of titanium phosphate compound which performs decomposition and antibacterial action of harmful substances by oxidation reaction with oxygen and water contained in air, whether or not light exists, is proposed as a new alternative. It is a method of decomposing harmful substances into phosphates by a method of adsorbing them, but it has a temporary effect in the early stage of application, but has a disadvantage that it is not persistent due to the limit of the adsorption capacity of the phosphate.

또한, 산화제일철 전구체를 이용하여 공기 중에 존재하는 산소 또는 물과의 산화·환원반응을 수행하여 2가의 산소와 3가의 오존을 형성시켜 서로간의 산화반응으로 유해물질을 분해하는 무광촉매 조성물이 보고되어 있으나, 이 또한 안정한 이온상태를 유지하기가 어려워 시장에서 실용성 있는 제품으로 널리 응용되기에는 그 효과가 미약하며, 산업적으로는 현실성이 부족하다는 문제가 있다.Further, there has been reported a photocatalytic composition which decomposes harmful substances by oxidation reaction of each other by forming bivalent oxygen and trivalent ozone by performing oxidation / reduction reaction with oxygen or water present in air using an iron oxide precursor However, since it is difficult to maintain a stable ion state, it is not effective to be widely used as a practically useful product in the market, and there is a problem in that it is not practical in industry.

한편, 이러한 촉매는 주로 후가공으로 직물 또는 원사의 표면에 도포되는데, 이 경우, 촉매를 직물 또는 원사의 표면에 균일하게 도포하기 어렵고, 고가의 비용이 소요되며, 도포된 촉매가 세탁에 의해 쉽게 탈리되어 다량의 촉매가 손실되는 문제가 있다.On the other hand, such a catalyst is mainly applied to the surface of a fabric or a yarn as a post-process. In this case, it is difficult to uniformly coat the catalyst on the surface of the fabric or the yarn and the cost is high, There is a problem that a large amount of catalyst is lost.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 무광 조건하에서도 유해물질의 분해 및 제거능이 우수하고 섬유 원사 기재에 대한 부착력, 고정력이 우수한 무광촉매가 코팅된 복합섬유 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide a non-photocatalyst-coated composite fiber having excellent ability to decompose and remove harmful substances, And a method for producing the same.

본 발명의 일 측면은, 섬유 원사 및 상기 섬유 원사의 표면에 코팅된 무광촉매를 포함하고, 상기 무광촉매가 하기 식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는, 복합섬유를 제공한다.One aspect of the present invention provides a composite fiber comprising a fiber yarn and a non-photocatalyst coated on the surface of the fiber yarn, wherein the non-photocatalyst is represented by the following formula (1).

<식 1><Formula 1>

Tix-Ay-Mgz Ti x -A y -Mg z

상기 식에서, A는 Co, Cu, Al 또는 이들 중 2 이상의 혼합물이고, x, y, z는 각각 Ti, A, Mg의 몰 비이고, 0.1≤x≤0.95, 0.01≤y≤0.2, x+y+z=1이다.X, y and z are the molar ratios of Ti, A and Mg, respectively, and 0.1? X? 0.95, 0.01? Y? 0.2, x + y + z = 1.

일 실시예에 있어서, 상기 섬유 원사가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리아마이드, 폴리에스테르 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.In one embodiment, the fiber yarn may be selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyamide, polyester, and mixtures of two or more thereof.

본 발명의 다른 일 측면은, (a) 용매에 Mg와, Co, Cu 및 Al로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 질산염, 황산염, 또는 염화염을 용해시켜 전구체 용액을 제조하는 단계; (b) 산 촉매 존재하에서 상기 전구체 용액 및 이산화티타늄 졸을 반응시켜 하기 식 1로 표시되는 무광촉매를 제조하는 단계; (c) 상기 무광촉매를 롤러에 도포하는 단계; (d) 상기 롤러의 표면에 섬유 원사를 접촉시키면서 이동시키고 동시에 별도의 노즐을 통해 상기 섬유 원사 주위에 상기 무광촉매를 적가하여 상기 섬유 원사의 표면에 상기 무광촉매를 코팅하는 단계; 및 (e) 상기 무광촉매가 코팅된 섬유 원사를 열처리하는 단계;를 포함하는 복합섬유의 제조방법을 제공한다.(A) dissolving at least one nitrate, sulfate, or chloride salt selected from the group consisting of Co, Cu and Al in a solvent to prepare a precursor solution; (b) reacting the precursor solution and the titanium dioxide sol in the presence of an acid catalyst to prepare a photocatalyst represented by the following formula 1; (c) applying the photocatalyst to a roller; (d) coating the non-photocatalyst on the surface of the fiber yarn by moving the fiber yarn while contacting the surface of the roller while dropping the non-photocatalyst around the fiber yarn through a separate nozzle; And (e) heat treating the fiber-coated yarn coated with the non-photocatalyst.

<식 1><Formula 1>

Tix-Ay-Mgz Ti x -A y -Mg z

상기 식에서, A는 Co, Cu, Al 또는 이들 중 2 이상의 혼합물이고, x, y, z는 각각 Ti, A, Mg의 몰 비이고, 0.1≤x≤0.8, 0.1≤y≤0.5, x+y+z=1이다.X, y and z are the molar ratios of Ti, A and Mg, respectively, and 0.1? X? 0.8, 0.1? Y? 0.5, x + y + z = 1.

일 실시예에 있어서, 상기 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.In one embodiment, the solvent may be selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, and mixtures of two or more thereof.

일 실시예에 있어서, 상기 이산화티타늄 졸은 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올에 티타늄 알콕사이드와 킬레이트제를 첨가하여 제조될 수 있다.In one embodiment, the titanium dioxide sol may be prepared by adding a titanium alkoxide and a chelating agent to a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms.

일 실시예에 있어서, 상기 산 촉매는 염산, 질산, 황산, 아세트산 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.In one embodiment, the acid catalyst may be selected from the group consisting of hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, and mixtures of two or more thereof.

일 실시예에 있어서, 상기 (d) 단계에서 상기 노즐이 상기 무광촉매를 상기 섬유 원사 1 가닥에 대해 0.05 내지 0.3cc씩 1분 당 10 내지 15회 적가할 수 있다.In one embodiment, in step (d), the nozzle may drop 10 to 15 times per minute of the photocatalyst at 0.05 to 0.3 cc per strand of the fiber yarn.

일 실시예에 있어서, 상기 (d) 단계에서 상기 롤러의 표면과 접촉하는 상기 섬유 원사의 접촉 길이가 2 내지 3cm일 수 있다.In one embodiment, the contact length of the fiber yarn contacting the surface of the roller in step (d) may be between 2 and 3 cm.

일 실시예에 있어서, 상기 (e) 단계에서 상기 열처리가 100 내지 150℃에서 수행될 수 있다.In one embodiment, in the step (e), the heat treatment may be performed at 100 to 150 ° C.

일 실시예에 있어서, 상기 (d) 및 (e) 중 하나 이상의 단계에서 초음파, 20 내지 40MHz의 고주파, 또는 이들의 조합을 인가할 수 있다.In one embodiment, ultrasonic waves, high frequencies of 20 to 40 MHz, or a combination thereof may be applied in one or more of steps (d) and (e).

본 발명의 일 측면에 따른 티타늄(Ti)과 마그네슘(Mg)를 포함하는 3성분계 무광촉매가 코팅된 복합섬유는 무광 조건하에서도 촉매 활성을 나타내어 공기 중의 유해물질을 효과적으로 제거할 수 있고, 세탁 견뢰도가 뛰어나 지속적으로 재사용될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a composite fiber coated with a three-component photocatalyst including titanium (Ti) and magnesium (Mg) exhibits catalytic activity even under matt condition to effectively remove harmful substances in the air, And can be continuously reused.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합섬유의 제조방법을 도식화한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 복합섬유의 제조방법을 도식화한 것이다.1 is a schematic view illustrating a method of manufacturing a composite fiber according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 illustrates a method of fabricating a composite fiber according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

복합섬유Conjugated fiber

본 발명의 일 측면은, 섬유 원사 및 상기 섬유 원사의 표면에 코팅된 무광촉매를 포함하고, 상기 무광촉매가 하기 식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는, 복합섬유를 제공한다.One aspect of the present invention provides a composite fiber comprising a fiber yarn and a non-photocatalyst coated on the surface of the fiber yarn, wherein the non-photocatalyst is represented by the following formula (1).

<식 1><Formula 1>

Tix-Ay-Mgz Ti x -A y -Mg z

상기 식에서, A는 Co, Cu, Al 또는 이들 중 2 이상의 혼합물이고, x, y, z는 각각 Ti, A, Mg의 몰 비이고, 0.1≤x≤0.95, 0.01≤y≤0.2, x+y+z=1이다.X, y and z are the molar ratios of Ti, A and Mg, respectively, and 0.1? X? 0.95, 0.01? Y? 0.2, x + y + z = 1.

상기 섬유 원사가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리아마이드, 폴리에스테르 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The fiber yarn may be selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyamide, polyester, and a mixture of two or more thereof, but is not limited thereto.

티타늄계 화합물인 이산화티타늄은 밴드 갭이 3.0~3.2 eV로 상대적으로 큰 편이기 때문에 자외선 영역의 광을 흡수하여 광촉매 역할을 수행하는 것으로 알려져 있고, 다른 유기물과 혼합되어 가시광 영역에서도 광촉매로서 작용할 수 있다.Titanium dioxide, which is a titanium-based compound, has a relatively large band gap of 3.0 to 3.2 eV and is known to absorb light in the ultraviolet region to act as a photocatalyst. It is mixed with other organic materials and can act as a photocatalyst even in the visible region .

이산화티타늄에 광을 조사하면 이산화티타늄 표면에 전자와 정공이 생기게 되고, 전자는 이산화티타늄 표면에 있는 산소와 반응해서 슈퍼옥사이드 음이온(O2-)을 만든다. 또한, 정공은 공기 중의 수분과 반응하여 하이드록시 라디칼을 만들게 되며, 이때 생성된 하이드록시 라디칼이 유기물질을 산화분해시켜 물과 이산화탄소로 변화시키는 것이다. 다만, 이산화티타늄이 광촉매로서 기능을 수행하기 위해서는 자외선 또는 가시광 등의 광원이 반드시 필요하다.When light is irradiated on titanium dioxide, electrons and holes are generated on the titanium dioxide surface, and the electrons react with oxygen on the titanium dioxide surface to form a superoxide anion (O 2- ). In addition, the hole reacts with moisture in the air to form a hydroxy radical, and the generated hydroxy radical oxidizes and decomposes the organic material into water and carbon dioxide. However, in order for titanium dioxide to function as a photocatalyst, a light source such as ultraviolet rays or visible light is necessarily required.

다만, 이러한 이산화티타늄에 광의 유무에 관계없이 반응을 수행하는 Co, Cu, Al 또는 이들 중 2 이상의 혼합물을 도핑시키면 무광 조건에서도 촉매 활성을 나타내어 유기물질뿐만 아니라 휘발성 유기화합물을 비롯한 유해가스까지 분해할 수 있는 강력한 산화력을 가질 수 있다.However, if such a titanium dioxide is doped with Co, Cu, Al or a mixture of two or more of them which perform the reaction regardless of the light, the catalytic activity is exhibited even in a matt condition and decomposes not only organic materials but also harmful gases including volatile organic compounds It can have a strong oxidizing power.

상기 Co, Cu, 또는 Al 이온은 공기 중에 존재하는 산소와 반응하여 2가의 산소와 3가의 오존을 형성하고, 상기 형성된 산소와 오존은 서로간의 산화반응으로 중간체인 슈퍼옥사이드 음이온(O2-)을 형성하게 되며, 상기 슈퍼옥사이드 음이온(O2-)인 활성산소가 표면에 부착된 유해성분을 분해하고, 세균 및 곰팡이 제거의 효과를 가지게 되는 것이다.The Co, Cu, or Al ions react with oxygen present in the air to form bivalent oxygen and trivalent ozone. The formed oxygen and ozone oxidize each other to form an intermediate superoxide anion (O 2- ) And the active oxygen which is the superoxide anion (O 2- ) decomposes the harmful components attached to the surface, and has the effect of removing bacteria and fungi.

또한, 상기 Co, Cu, 또는 Al의 전구체에는, Mg 전구체를 추가로 첨가하여 상기 Co, Cu, 또는 Al 이온의 반응의 효율성과 이들의 추가 산화를 방지하여 안정성을 유지할 수 있고, 지속적인 무광촉매 효과를 구현할 수 있다.Further, the precursor of Co, Cu, or Al may be further added with a Mg precursor to prevent the reaction efficiency of the Co, Cu, or Al ions and their further oxidation to maintain stability, Can be implemented.

종래 콜로이드상 이산화티타늄 광촉매는 분자나 이온 또는 원자 등이 분자 사이의 힘이나 쿨롱 인력의 작용으로 응집현상(aggregation)이 일어나기 때문에 바인더 없이는 기재에 코팅되기 어렵다. 이러한 콜로이드상에 바인더를 사용하면 바인더가 금속 이온이 도핑된 이산화티타늄의 표면을 감싸기 때문에 전자와 정공이 산소와 수분과의 접촉을 차단하여 강한 산화력을 발휘하기 어렵기 때문에 촉매 활성이 저하될 수 있다.Conventionally, colloidal titanium dioxide photocatalyst is difficult to be coated on a substrate without a binder because aggregation occurs due to the action of molecules or ions or atoms between molecules or Coulomb attraction. When a binder is used on such a colloid, the binder wraps the surface of the titanium dioxide doped with the metal ion, so that the electrons and the holes interfere with oxygen and moisture, .

다만, 상기와 같이 Mg, Cu, Co, Al와 같은 금속이 도핑된 용액 상의 이산화티타늄 무광촉매는 물질의 상태에 관계없이 서로 다른 물질들이 균일하게 혼합된 상이기 때문에, 바인더 없이도 구상 입자(spherical particles)가 아닌 표면적이 큰 상태로 도포되어 접촉 면적을 크게 하고 흐름성(flow property)을 개선하여 섬유 원사에 대한 코팅성, 부착성, 젖음성이 우수하다.However, since the titanium dioxide-free photocatalyst in the form of a solution doped with a metal such as Mg, Cu, Co, and Al as described above is a phase in which different materials are uniformly mixed regardless of the state of the material, spherical particles ) Is applied in a large surface area so that the contact area is increased and the flow property is improved, so that the coatability, adhesion and wettability to the fiber yarn are excellent.

상기 무광촉매는 하기 식 1로 표시될 수 있다.The photocatalyst may be represented by the following formula (1).

<식 1><Formula 1>

Tix-Ay-Mgz Ti x -A y -Mg z

상기 식에서, A는 Co, Cu, Al 또는 이들 중 2 이상의 혼합물이고, x, y, z는 각각 Ti, A, Mg의 몰 비이고, 0.1≤x≤0.95, 0.01≤y≤0.2, x+y+z=1이다.X, y and z are the molar ratios of Ti, A and Mg, respectively, and 0.1? X? 0.95, 0.01? Y? 0.2, x + y + z = 1.

상기 Co, Cu, Al 또는 이들 중 2 이상의 혼합물의 몰 비가 0.01 미만이면 촉매의 활성이 저하될 수 있고, 0.2 초과이면 상온에서의 용매에 대한 용해도가 저하될 수 있다.If the molar ratio of Co, Cu, Al or a mixture of two or more thereof is less than 0.01, the activity of the catalyst may be deteriorated. If the molar ratio is more than 0.2, solubility in a solvent at room temperature may be decreased.

상기 무광촉매는 후술할 방법에 의해 상기 섬유 원사 표면의 평탄면뿐만 아니라 미세한 요철에까지 코팅, 고정될 수 있어 세탁 후에도 임의로 탈리되지 않으므로 세탁 여부에 관계없이 무광촉매로서의 효과를 지속적으로 구현할 수 있다.The non-photocatalyst can be coated and fixed to fine irregularities as well as the flat surface of the fiber yarn by a method to be described later, so that it can not be arbitrarily removed even after washing, so that the effect as a non-photocatalyst can be continuously realized irrespective of washing.

복합섬유의 제조방법METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE FIB

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합섬유의 제조방법을 도식화한 것이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 일 측면에 따른 복합섬유의 제조방법이, (a) 용매에 Mg와, Co, Cu 및 Al로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 질산염, 황산염, 또는 염화염을 용해시켜 전구체 용액을 제조하는 단계; (b) 산 촉매 존재하에서 상기 전구체 용액 및 이산화티타늄 졸을 반응시켜 하기 식 1로 표시되는 무광촉매를 제조하는 단계; (c) 상기 무광촉매를 롤러에 도포하는 단계; (d) 상기 롤러의 표면에 섬유 원사를 접촉시키면서 이동시키고 동시에 별도의 노즐을 통해 상기 섬유 원사 주위에 상기 무광촉매를 적가하여 상기 섬유 원사의 표면에 상기 무광촉매를 코팅하는 단계; 및 (e) 상기 무광촉매가 코팅된 섬유 원사를 열처리하는 단계;를 포함할 수 있다.1 is a schematic view illustrating a method of manufacturing a composite fiber according to an embodiment of the present invention. 1, a method for producing a composite fiber according to one aspect of the present invention comprises the steps of (a) dissolving at least one nitrate, sulfate, or chloride salt selected from the group consisting of Co, Cu and Al in a solvent; Preparing a precursor solution; (b) reacting the precursor solution and the titanium dioxide sol in the presence of an acid catalyst to prepare a photocatalyst represented by the following formula 1; (c) applying the photocatalyst to a roller; (d) coating the non-photocatalyst on the surface of the fiber yarn by moving the fiber yarn while contacting the surface of the roller while dropping the non-photocatalyst around the fiber yarn through a separate nozzle; And (e) heat treating the fiber-coated fiber coated with the non-photocatalyst.

<식 1><Formula 1>

Tix-Ay-Mgz Ti x -A y -Mg z

상기 식에서, A는 Co, Cu, Al 또는 이들 중 2 이상의 혼합물이고, x, y, z는 각각 Ti, A, Mg의 몰 비이고, 0.1≤x≤0.8, 0.1≤y≤0.5, x+y+z=1이다.X, y and z are the molar ratios of Ti, A and Mg, respectively, and 0.1? X? 0.8, 0.1? Y? 0.5, x + y + z = 1.

상기 섬유 원사의 종류, 무광촉매의 조성 및 각 성분의 효과에 관해서는 전술한 것과 같다.The kind of the fiber yarn, the composition of the non-photocatalyst, and the effect of each component are as described above.

상기 (a) 단계에서, 용매에 Mg와, Co, Cu 및 Al로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 질산염, 황산염, 또는 염화염을 용해시켜 전구체 용액을 제조할 수 있다.In the step (a), the precursor solution may be prepared by dissolving at least one nitrate, sulfate, or chloride salt selected from the group consisting of Mg, Co, Cu and Al in the solvent.

예를 들어, 상기 (a) 단계에서 Mg의 전구체로는 황산염(황산마그네슘)ㅇㄹ, Co, Cu 또는 Al의 전구체로는 질산염(질산코발트, 질산구리 또는 질산알루미늄)을 사용할 수 있다.For example, the precursor of Mg in step (a) may be nitrate (cobalt nitrate, copper nitrate or aluminum nitrate) as a precursor of sulfate (magnesium sulfate), Co, Cu or Al.

또한, 상기 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는 물(탈이온수)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The solvent may be selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, and a mixture of two or more thereof, preferably water (deionized water), but is not limited thereto.

상기 (b) 단계에서, 산 촉매 존재하에서 상기 전구체 용액 및 이산화티타늄 졸을 반응시켜 상기 식 1로 표시되는 무광촉매를 제조할 수 있다.In the step (b), the photocatalyst represented by Formula 1 may be prepared by reacting the precursor solution and the titanium dioxide sol in the presence of an acid catalyst.

상기 이산화티타늄 졸은 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올에 티타늄 알콕사이드와 킬레이트제를 첨가하여 제조될 수 있다.The titanium dioxide sol may be prepared by adding a titanium alkoxide and a chelating agent to a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms.

상기 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 이소프로판올 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 일 수 있고, 바람직하게는, 이소프로판올일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms may be selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol, butanol, isopropanol, and mixtures of two or more thereof, preferably isopropanol, but is not limited thereto.

상기 티타늄 알콕사이드는 티타늄-(n)메톡사이드, 티타늄-(n)에톡사이드, 티타늄-(n)프로폭사이드, 티타늄-(n)부톡사이드, 티타늄-(n)이소프로폭사이드 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 일 수 있고, 바람직하게는, 티타늄-(n)에톡사이드일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The titanium alkoxide may be selected from the group consisting of titanium- (n) methoxide, titanium- (n) ethoxide, titanium- (n) propoxide, titanium- (n) butoxide, titanium- (N) ethoxide, and it is preferably, but not limited to, titanium- (n) ethoxide.

상기 킬레이트제는 상기 티타늄 알콕사이드를 균일하고 안정적으로 반응시키기 위해 사용될 수 있고, 예를 들어, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 디메틸글리옥심, 시트릭산, 폴리인산, 디아세틸메탄, 니트릴로트리아세트산(NTA), 알파히드록시산(AHA) 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으며, 바람직하게는, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The chelating agent may be used for uniformly and stably reacting the titanium alkoxide, and may be, for example, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), dimethylglyoxime, citric acid, polyphosphoric acid, diacetylmethane, nitrilotriacetic acid ), Alpha hydroxy acid (AHA), and a mixture of two or more thereof, preferably ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), but is not limited thereto.

상기 이산화티타늄 졸을 상기 (a) 단계에서 제조된 상기 전구체 용액에 서서히 부가하고, 90rpm 이상으로 교반하면서 산 촉매를 사용하여 20~90℃에서 1~6시간 반응시킴으로써 무광촉매를 제조할 수 있다.The titanium dioxide sol is slowly added to the precursor solution prepared in step (a), and the reaction is carried out at 20 to 90 ° C for 1 to 6 hours using an acid catalyst while stirring at 90 rpm or more, thereby preparing a photocatalyst.

상기 산 촉매는 염산, 질산, 황산, 아세트산 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 염산 또는 질산일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The acid catalyst may be selected from the group consisting of hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, and a mixture of two or more thereof, preferably hydrochloric acid or nitric acid, but is not limited thereto.

상기 (c) 단계에서, 상기 무광촉매를 도포 용기에 투입한 후 롤러를 구동시켜 상기 무광촉매를 롤러에 도포할 수 있다. 상기 롤러의 구동 속도는 특별히 제한되지는 않으며, 충분한 양의 무광촉매를 표면에 도포할 수 있을 정도의 속도이면 된다. 예를 들어, 상기 롤러의 구동 속도를 분당 20회로 설정하여 충분한 양의 무광촉매를 롤러의 표면에 도포할 수 있다.In the step (c), the non-photocatalyst may be applied to the roller by driving the roller after the non-photocatalyst is charged into the application container. The driving speed of the roller is not particularly limited and may be a speed sufficient to apply a sufficient amount of the non-photocatalyst to the surface. For example, a sufficient amount of non-photocatalyst can be applied to the surface of the roller by setting the driving speed of the roller at 20 per minute.

상기 (d) 단계에서, 상기 섬유 원사의 표면에 상기 무광촉매를 코팅할 수 있고, 이는 2개의 독립된 제1 및 제2 코팅공정에 의해 수행될 수 있다.In the step (d), the non-photocatalyst may be coated on the surface of the fiber yarn, and this may be performed by two independent first and second coating processes.

상기 제1 코팅공정은 무광촉매가 도포되어 올라오는 롤러의 표면에 섬유 원사를 접촉시켜 상기 무광촉매가 상기 섬유 원사의 표면에 도포되도록 하는 것이다. 이 때, 상기 롤러의 표면과 접촉하는 섬유 원사의 접촉 길이는 2 내지 3cm일 수 있다. 상기 섬유 원사의 접촉 길이가 2cm 미만이면 무광촉매의 코팅이 원활히 이루어질 수 없고, 3cm 초과이면 무광촉매가 과도하게 코팅되어 일부가 손실될 수 있다.In the first coating step, the non-photocatalyst is applied to the surface of the fiber yarn by bringing the fiber yarn into contact with the surface of the roller which is coated with the non-photocatalyst. At this time, the contact length of the fiber yarn contacting the surface of the roller may be 2 to 3 cm. If the contact length of the fiber yarn is less than 2 cm, the non-photocatalyst can not be smoothly coated. If the contact length is more than 3 cm, the non-photocatalyst may be excessively coated and a part thereof may be lost.

상기 섬유 원사의 이동 속도는 무광촉매가 섬유 원사 표면에 코팅되기에 적당한 속도면 된다. 예를 들어, 상기 섬유 원사의 이동 속도를 분 당 50 내지 500m, 바람직하게는, 200m로 설정할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The moving speed of the fiber yarn is set at a suitable speed for the non-photocatalyst to be coated on the surface of the fiber yarn. For example, the moving speed of the fiber yarn may be set to 50 to 500 m, preferably 200 m per minute, but is not limited thereto.

한편, 상기 롤러의 표면을 접촉하면서 이동하는 상기 원사는 롤러 표면에서 좌우로 움직이면서 이동할 수 있다. 예를 들어, 상기 롤러의 표면에서 약 2cm의 폭으로 섬유 원사가 좌우로 움직이면서 이동하는 경우, 섬유 원사의 코팅 정도가 더 향상될 수 있다.On the other hand, the yarn moving while contacting the surface of the roller can move while moving left and right on the surface of the roller. For example, the degree of coating of the fiber yarn can be further improved if the fiber yarn moves in the lateral direction with a width of about 2 cm from the surface of the roller.

상기 제2 코팅공정은 상기 롤러의 상부에 위치한 별도의 노즐에 의해 수행될 수 있다. 상기 노즐은 상기 섬유 원사가 롤러의 표면에 접촉하는 순간에 상기 섬유 원사 주위에 무광촉매를 적가하므로, 무광촉매가 섬유 원사의 표면에 균일하게 코팅될 수 있다.The second coating process may be performed by a separate nozzle located above the roller. Since the nozzle drops the non-photocatalyst around the fiber yarn at the moment when the fiber yarn contacts the surface of the roller, the non-photocatalyst can be uniformly coated on the surface of the fiber yarn.

이 때, 상기 노즐에 의해 적가되는 무광촉매의 양은 섬유 원사의 종류, 섬도 등에 따라 차이가 있으나, 바람직하게는, 원사 한 가닥에 대해 0.05 내지 0.3cc씩, 분 당 10 내지 15회의 횟수로 적가될 수 있다.At this time, although the amount of the non-photocatalyst dropped by the nozzle varies depending on the type and fineness of the fiber yarn, it is preferably 0.05 to 0.3 cc per one yarn, 10 to 15 times per minute .

이와 같이, 상기 (d) 단계가 독립된 제1 및 제2 코팅공정에 의해 수행되는 경우, 무광촉매의 손실 없이 섬유 원사를 균일하게 코팅할 수 있다.As described above, when the step (d) is performed by independent first and second coating processes, the fiber yarn can be uniformly coated without loss of the non-photocatalyst.

상기 (e) 단계에서, 상기 무광촉매가 코팅된 섬유 원사를 열처리하여 상기 무광촉매를 상기 섬유 원사에 안정적으로 고착시킬 수 있다. 이 때, 상기 열처리는 100 내지 150℃에서 수행될 수 있다. 상기 열처리 시 온도가 상기 범위를 벗어나면 무광촉매와 섬유 원사의 결합력이 낮아져 세탁 시 무광촉매가 임의로 탈리될 수 있다.In the step (e), the non-photocatalyst-coated fiber yarn may be heat treated to stably fix the non-photocatalyst to the fiber yarn. At this time, the heat treatment may be performed at 100 to 150 ° C. If the temperature during the heat treatment is out of the above range, the binding force between the non-photocatalyst and the fiber yarn is lowered, so that the non-photocatalyst can be desorbed at the time of washing.

한편, 상기 (d) 및 (e) 중 하나 이상의 단계에서 초음파, 20 내지 40MHz의 고주파, 또는 이들의 조합을 인가할 수 있다.Meanwhile, in one or more of steps (d) and (e), ultrasonic waves, high frequencies of 20 to 40 MHz, or a combination thereof may be applied.

상기 초음파 및/또는 고주파는 무광촉매를 섬유 원사에 코팅하는 동안, 또는 코팅한 후 무광촉매 및 섬유 원사에 인가되어 무광촉매가 섬유 원사 표면의 평탄면뿐만 아니라 미세한 요철에까지 코팅, 고착될 수 있도록 하며, 세탁 시 무광촉매가 섬유 원사로부터 임의로 탈리되지 않도록 한다.The ultrasonic wave and / or the high frequency are applied to the non-photocatalyst and the fiber yarn during or after the coating of the non-photocatalyst on the fiber yarn so that the non-photocatalyst can be coated and fixed not only on the flat surface of the fiber yarn but also on the fine irregularities , So that the photocatalyst is not desorbed from the fiber yarn at the time of washing.

특히, 상기 고주파는 무광촉매에 함유된 금속 성분의 표면에 유도전류를 발생시켜 그 주위를 가열시키고, 이에 따라 섬유 원사의 표면에 도포된 무광촉매가 섬유 원사와 더 강하게 고착될 수 있다.In particular, the high frequency generates an induction current on the surface of the metal component contained in the non-photocatalyst to heat the periphery thereof, so that the non-photocatalyst coated on the surface of the fiber yarn can be more firmly fixed to the fiber yarn.

상기 고주파의 주파수는 20 내지 40MHz일 수 있고, 인가 시간은 1 내지 5초일 수 있다. 상기 고주파의 주파수가 20MHz 미만이면 유도전류를 발생시키기 어렵고, 40MHz 초과이면 섬유 원사를 임의로 변형시켜 물성 및 촉감을 저하시킬 수 있다.The frequency of the high frequency may be 20 to 40 MHz, and the application time may be 1 to 5 seconds. If the frequency of the high frequency is less than 20 MHz, it is difficult to generate an induction current. If the frequency is more than 40 MHz, the fiber yarn may be arbitrarily deformed to deteriorate physical properties and feel.

이하, 본 발명의 실시예에 관해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

실시예Example 1:  One: 무광촉매의Non-photocatalytic 제조 Produce

반응기에 증류수 500g, 질산구리(또는 질산코발트, 질산알루미늄) 2.5g, 황산마그네슘 2.5g를 첨가하여 500rpm으로 교반하면서 완전히 용해시켜 전구체 용액을 제조하였다.To the reactor was added 500 g of distilled water, 2.5 g of copper nitrate (or cobalt nitrate, aluminum nitrate) and 2.5 g of magnesium sulfate, and completely dissolved with stirring at 500 rpm to prepare a precursor solution.

별도의 1L 교반기에 이소프로판올 25g을 주입하여 서서히 교반하면서 티타늄에톡사이드 50g과 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 6g을 첨가하여 20℃에서 10분간 반응시켜 이산화티타늄 졸을 제조하였다.25 g of isopropanol was poured into a separate 1 L stirrer, and 50 g of titanium ethoxide and 6 g of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) were added while slowly stirring, and the mixture was reacted at 20 ° C for 10 minutes to prepare a titanium dioxide sol.

상기 전구체 용액을 상기 이산화티타늄 졸에 부가한 후, 질산 0.5g을 적가하고 90℃에서 3시간 반응시켜 무광촉매를 제조하였다.After the precursor solution was added to the titanium dioxide sol, 0.5 g of nitric acid was added dropwise and reacted at 90 DEG C for 3 hours to prepare a photocatalyst.

비교예Comparative Example 1 One

상기 전구체 용액 제조 시 금속질산 염의 조성을 변경한 것을 제외하면, 실시예 1과 동일한 방법으로 무광촉매를 제조하였다.A photocatalyst was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition of the metal nitrate salt was changed during the preparation of the precursor solution.

실시예 및 비교예에서 제조된 무광촉매의 조성(몰 비)을 하기 표 1에 나타내었다.The composition (molar ratio) of the photocatalyst prepared in Examples and Comparative Examples is shown in Table 1 below.

구분division TiTi AA MgMg 실시예 1-1Example 1-1 0.870.87 0.05 (Cu)0.05 (Cu) 0.080.08 실시예 1-2Examples 1-2 0.870.87 0.05 (Co)0.05 (Co) 0.080.08 실시예 1-3Example 1-3 0.890.89 0.03 (Al)0.03 (Al) 0.080.08 비교예 1-1Comparative Example 1-1 0.890.89 0.11 (Cu)0.11 (Cu) -- 비교예 1-2Comparative Example 1-2 0.870.87 0.05 (Zn)0.05 (Zn) 0.080.08 비교예 1-3Comparative Example 1-3 0.870.87 0.05 (Fe)0.05 (Fe) 0.080.08

실시예Example 2: 복합섬유의 제조 2: Fabrication of conjugated fibers

실시예 1-1 내지 1-3에 따른 무광촉매를 도포 용기에 투입하고, 롤러를 분 당 20회로 구동시켜 충분한 양의 무광촉매를 롤러 표면에 도포하였다. 무광촉매가 도포되어 올라오는 롤러의 표면에 섬유 원사가 약 2cm 접촉되게 하면서 섬유 원사의 이동 속도를 분당 200m로 조절하였다.The non-photocatalyst according to Examples 1-1 to 1-3 was charged into a coating container, and the roller was driven 20 times per minute, and a sufficient amount of non-photocatalyst was applied to the surface of the roller. The moving speed of the fiber yarn was adjusted to 200 m / min while the nonwoven photocatalyst was applied and the fiber yarn was brought into contact with the surface of the roller coming up about 2 cm.

한편, 별도의 노즐을 이용하여 롤러의 표면과 접촉한 섬유 원사에 5초 당 1회씩, 1회에 0.1㏄의 무광촉매를 적가하였다. 무광촉매가 코팅된 섬유 원사에 초음파를 인가하여 무광촉매를 섬유 원사의 미세 요철까지 침투시키고, 30MHz의 고주파를 인가하여 무광 촉매를 섬유 원사에 고착시켰다. 이후, 코팅된 섬유 원사를 130℃에서 열처리하여 무광촉매가 코팅된 복합섬유를 제조하였다.On the other hand, 0.1 cc of non-photocatalyst was added dropwise to the fiber yarn in contact with the surface of the roller using a separate nozzle once per 5 seconds. The non-photocatalyst was impregnated into the fine irregularities of the fiber yarn by applying ultrasonic waves to the non-photocatalyst coated fiber yarn, and a high frequency of 30 MHz was applied to fix the non-woven catalyst to the fiber yarn. Thereafter, the coated fiber yarn was heat-treated at 130 ° C to produce a composite fiber coated with no photocatalyst.

비교예Comparative Example 2: 복합섬유의 제조 2: Fabrication of conjugated fibers

비교예 1-1 내지 비교예 1-3에 따른 무광촉매를 사용한 것을 제외하면 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 무광촉매가 코팅된 복합섬유를 제조하였다.Photocatalyst-coated composite fibers were prepared in the same manner as in Example 2, except that the non-photocatalyst according to Comparative Examples 1-1 to 1-3 was used.

비교예Comparative Example 3-1 3-1

무광촉매가 코팅된 섬유 원사에 대한 초음파 인가를 생략한 것을 제외하면 상기 실시예 2-1과 동일한 방법으로 무광촉매가 코팅된 복합섬유를 제조하였다.The photocatalyst-coated composite fiber was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that the ultrasound application to the non-photocatalyst-coated fiber yarn was omitted.

비교예Comparative Example 3-2 3-2

무광촉매가 코팅된 섬유 원사에 대한 고주파 인가를 생략한 것을 제외하면 상기 실시예 2-1과 동일한 방법으로 무광촉매가 코팅된 복합섬유를 제조하였다.The non-photocatalyst-coated composite fiber was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that high-frequency application to the non-photocatalyst-coated fiber yarn was omitted.

실험예Experimental Example 1: 유해가스 제거 성능 평가 1: Evaluation of harmful gas removal performance

실시예 및 비교예에서 제조된 무광촉매가 코팅된 복합섬유로 제직된 100mm*200mm 원단 시편의 유해가스 제거 성능을 시험하기 위해 빛이 있는 조건과 빛이 없는 조건에서 포름알데히드, 암모니아 및 트리메틸아민을 대상가스로 하여 저감율을 측정하였다.In order to test the removal performance of harmful gases of 100 mm * 200 mm fabric samples woven from composite fibers coated with non-photocatalyst prepared in Examples and Comparative Examples, formaldehyde, ammonia and trimethylamine were added under light condition and no light condition The reduction rate was measured as the target gas.

각각의 시편을 5L 테들러 백(Tedlar bag)에 넣고 대상가스와 청정 공기를 주입하여 융착 밀봉한 후, 빛이 있는 조건(형광등 조사)과 빛이 없는 조건에 두었고, 120분 경과 후 각각의 농도를 가스텍검지관법(KICMFIR-1004)으로 측정하여 하기 식으로 대상가스 저감율을 계산하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.Each specimen was placed in a 5L Tedlar bag, sealed with a target gas and clean air, sealed, and placed in a light condition (fluorescent lamp irradiation) and no light condition. After 120 minutes, each concentration (KICMFIR-1004), and the target gas reduction rate was calculated by the following equation. The results are shown in Table 2 below.

저감율(%) = (Cb-Cs)/Cb *100Reduction rate (%) = (C b -C s ) / C b * 100

Cb: 공시험(blank) 농도C b : blank concentration

Cs: 시료 농도C s : Sample concentration

구분division 광 조건Light condition 포름알데히드Formaldehyde 암모니아ammonia 트리메틸아민Trimethylamine 무처리No treatment 형광등Fluorescent lamp 00 00 00 실시예 2-1Example 2-1 형광등Fluorescent lamp 9494 9292 9090 무광Matte 7878 8787 8080 실시예 2-2Example 2-2 형광등Fluorescent lamp 9191 9393 9494 무광Matte 7777 8585 8181 실시예 2-3Example 2-3 형광등Fluorescent lamp 9090 9191 9393 무광Matte 7575 8686 7979 비교예 2-1Comparative Example 2-1 형광등Fluorescent lamp 9090 8888 9191 무광Matte 6262 7070 7171 비교예 2-2Comparative Example 2-2 형광등Fluorescent lamp 8787 9090 9292 무광Matte 7070 7373 7474 비교예 2-3Comparative Example 2-3 형광등Fluorescent lamp 9292 9191 9393 무광Matte 7272 7777 7676

상기 표 2를 참고하면, 실시예 1-1 내지 1-3으로부터 제조된 무광촉매가 코팅된 복합섬유로 직조된 시편은 대상가스에 대해서 빛이 있는 조건하에서는 90% 이상의 우수한 저감율을 가지며, 빛이 없는(무광) 조건에서도 75~87%의 저감율을 가지는 것으로 나타났다.With reference to Table 2 above, the specimens woven from composite fibers coated with the non-photocatalyst prepared in Examples 1-1 to 1-3 had an excellent reduction rate of 90% or more under the condition of light for the target gas, (75% ~ 87%) even under the condition of no (matt) condition.

실험예Experimental Example 2:  2: 무광촉매No photocatalyst 고정력Fixing force 평가 evaluation

실시예 1-1에서 제조된 무광촉매의 섬유 원단에 대한 고정력을 평가하기 위해 세탁 견뢰도를 측정하였다. 실험예 1에서 제조한 것과 동일한 시편을 ISO 규격 DIN EN 20105-C01에 따라 20회 세탁하여 세탁 전과 후의 유해가스 분해 성능을 실험예 1과 동일한 방식으로 무광 조건에서 평가하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The washing fastness of the non-photocatalyst prepared in Example 1-1 was measured to evaluate the fixation force on the fiber fabric. The same specimen as that produced in Experimental Example 1 was washed 20 times according to ISO standard DIN EN 20105-C01, and the decomposition performance of the noxious gas before and after washing was evaluated in the same manner as Experimental Example 1 under matt condition. Respectively.

구분division 광 조건Light condition 포름알데히드Formaldehyde 암모니아ammonia 트리메틸아민Trimethylamine 실시예 2-1Example 2-1 세탁 전Before washing 7878 8787 8080 세탁 후After washing 7878 8686 7878 비교예 3-1Comparative Example 3-1 세탁 전Before washing 7878 8787 8080 세탁 후After washing 7575 8080 6969 비교예 3-2Comparative Example 3-2 세탁 전Before washing 7878 8787 8080 세탁 후After washing 7070 7272 6565

상기 표 3을 참고하면, 세탁 전 실시예 2-1에서 제조된 복합섬유는 20회 세탁한 후에도 유해가스 분해성능이 세탁 전과 실질적으로 동등하게 나타나, 무광촉매가 섬유 원사에 견고하게 고정되어 세탁 후에도 복합섬유 표면에 그대로 남아 세탁으로 인한 임의적인 탈리가 발생하지 않았음을 알 수 있다.Referring to Table 3, the composite fibers prepared in Example 2-1 before washing exhibited substantially the same harmful gas decomposition performance as those before washing even after washing 20 times, and the non-photocatalyst was firmly fixed to the fiber yarn, It can be seen that the composite fibers remain on the surface of the composite fiber, and no arbitrary desorption due to washing has occurred.

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 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

Claims (10)

삭제delete 삭제delete (a) 용매에 Mg와, Co, Cu 및 Al로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 질산염, 황산염, 또는 염화염을 용해시켜 전구체 용액을 제조하는 단계;
(b) 산 촉매 존재하에서 상기 전구체 용액 및 이산화티타늄 졸을 반응시켜 하기 식 1로 표시되는 무광촉매를 제조하는 단계;
(c) 상기 무광촉매를 롤러에 도포하는 단계;
(d) 상기 롤러의 표면에 섬유 원사를 접촉시키면서 이동시키고 동시에 별도의 노즐을 통해 상기 섬유 원사 주위에 상기 무광촉매를 적가하여 상기 섬유 원사의 표면에 상기 무광촉매를 코팅하는 단계; 및
(e) 상기 무광촉매가 코팅된 섬유 원사를 열처리하는 단계;를 포함하는 복합섬유의 제조방법:
<식 1>
Tix-Ay-Mgz
상기 식에서,
A는 Co, Cu, Al 또는 이들 중 2 이상의 혼합물이고,
x, y, z는 각각 Ti, A, Mg의 몰 비이고,
0.1≤x≤0.8, 0.1≤y≤0.5, x+y+z=1이다.(a) dissolving at least one nitrate, sulfate or chloride salt selected from the group consisting of Mg, Co, Cu and Al in a solvent to prepare a precursor solution;
(b) reacting the precursor solution and the titanium dioxide sol in the presence of an acid catalyst to prepare a photocatalyst represented by the following formula 1;
(c) applying the photocatalyst to a roller;
(d) coating the non-photocatalyst on the surface of the fiber yarn by moving the fiber yarn while contacting the surface of the roller while dropping the non-photocatalyst around the fiber yarn through a separate nozzle; And
(e) heat treating the fiber-coated yarn coated with the non-photocatalyst; and
<Formula 1>
Ti x -A y -Mg z
In this formula,
A is Co, Cu, Al or a mixture of two or more thereof,
x, y and z are molar ratios of Ti, A and Mg,
0.1? X? 0.8, 0.1? Y? 0.5, and x + y + z = 1. 제3항에 있어서,
상기 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 복합섬유의 제조방법.The method of claim 3,
Wherein the solvent is one selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, and a mixture of two or more thereof. 제3항에 있어서,
상기 이산화티타늄 졸은 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올에 티타늄 알콕사이드와 킬레이트제를 첨가하여 제조되는, 복합섬유의 제조방법.The method of claim 3,
Wherein the titanium dioxide sol is prepared by adding a titanium alkoxide and a chelating agent to a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms. 제3항에 있어서,
상기 산 촉매는 염산, 질산, 황산, 아세트산 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 복합섬유의 제조방법.The method of claim 3,
Wherein the acid catalyst is one selected from the group consisting of hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, and a mixture of two or more thereof. 제3항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 상기 노즐이 상기 무광촉매를 상기 섬유 원사 1 가닥에 대해 0.05 내지 0.3cc씩 1분 당 10 내지 15회 적가하는, 복합섬유의 제조방법.The method of claim 3,
Wherein the nozzle in the step (d) drops the non-photocatalyst at a rate of 0.05 to 0.3 cc per one strand of the fiber yarn 10 to 15 times per minute. 제3항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 상기 롤러의 표면과 접촉하는 상기 섬유 원사의 접촉 길이가 2 내지 3cm인, 복합섬유의 제조방법.The method of claim 3,
Wherein the contact length of the fiber yarn contacting the surface of the roller in the step (d) is 2 to 3 cm. 제3항에 있어서,
상기 (e) 단계에서 상기 열처리가 100 내지 150℃에서 수행되는, 복합섬유의 제조방법.The method of claim 3,
Wherein the heat treatment is performed at 100 to 150 ° C in the step (e). 제3항에 있어서,
상기 (d) 및 (e) 중 하나 이상의 단계에서 초음파, 20 내지 40MHz의 고주파, 또는 이들의 조합을 인가하는, 복합섬유의 제조방법.The method of claim 3,
Ultrasonic wave, high frequency of 20 to 40 MHz, or a combination thereof is applied in at least one of the steps (d) and (e).
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