KR101865616B1 - Treatmenting method of natural fibers and composite comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 천연섬유에 산화제를 함유한 용액으로 처리하여 수득되는 개질천연섬유의 제조방법, 상기 개질천연섬유를 함유하는 고분자복합 조성물 및 그 조성물로 제조되는 복합성형체에 관한 것이다. The present invention relates to a process for producing a modified natural fiber obtained by treating a natural fiber with a solution containing an oxidizing agent, a polymer composite composition containing the modified natural fiber, and a composite formed article made from the composition.

Description

천연섬유 처리방법 및 이를 포함하는 복합재{TREATMENTING METHOD OF NATURAL FIBERS AND COMPOSITE COMPRISING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a natural fiber treatment method and a composite material containing the same,

본 발명은 천연섬유 처리방법 및 이로부터 수득된 개질천연섬유를 포함하는 고분자복합 조성물 및 이로부터 제조되는 복합소재에 관한 것이다. The present invention relates to a process for treating natural fibers, a polymer composite composition comprising the modified natural fibers obtained therefrom, and a composite material produced therefrom.

자동차나 기계부품에 사용되는 고분자 중합체는 그 자체로서 충분한 물성을 발휘할 수 없어 이의 물성을 개선하는 방법으로, 무기섬유 또는 무기물을 사용하여 복합화 함으로써 원하는 물성을 달성할 수 있다. 이러한 무기섬유 또는 무기물로는 탄소섬유, 보론섬유, 유리섬유(glass fiber), 탈크(talc), 마이카(mica), 휘스커(whisker) 등이 있으며, 이들과 고분자 중합체를 복합화하는 방법이 사용되고 있다. A polymer polymer used for automobiles and mechanical parts can not exhibit sufficient physical properties as such, thereby improving the physical properties of the polymer. By using an inorganic fiber or an inorganic material, a desired physical property can be achieved. Examples of such inorganic fibers or inorganic materials include carbon fibers, boron fibers, glass fibers, talc, mica, whiskers, etc., and a method of combining them with a polymer is used.

하지만, 무기물을 이용한 복합재료의 제조방법은 무기물 자체의 비중이 높아서 경량화가 어렵고, 재활용이 어렵기 때문에 환경 오염을 야기할 수 있는 문제가 있어서 이를 대체하고자 하는 기술이 시도되고 있다. However, a method of manufacturing a composite material using an inorganic material has a problem that it is difficult to reduce the weight because of the high specific gravity of the inorganic material itself, and it is difficult to recycle it, thereby causing environmental pollution.

예를 들어, 폴리올레핀을 이용한 자동차 부품을 제조하는 경우 폴리올레핀, 일예로 폴리프로필렌 등과 탄소섬유 또는 유리섬유를 복합화하는 소재가 사용되지만, 자동차의 경량화, 연비의 향상 등의 제한을 극복하기 위하여는 기존의 재료를 대체하여야 한다.For example, in the production of automobile parts using polyolefin, polyolefins such as polypropylene and carbon fiber or glass fiber composite materials are used. However, in order to overcome limitations such as light weight of automobiles and improvement of fuel economy, Materials should be replaced.

이를 대체하기 위한 하나의 방법으로, 고강도의 합성섬유를 사용하는 방법이 있다. 그러나 상기 합성섬유를 사용하는 경우, 분해성이 없어서 환경문제를 야기할 뿐만 아니라, 합성섬유의 표면개질이 실질적으로 어려워 합성섬유와 고분자 중합체 매트릭스 수지와의 상용성 또한 문제가 되어 자동차 등의 소재에 사용하는 종래의 복합소재의 물성을 만족하기 어렵고, 이러한 제품으로는 상품성이 열세여서 좋지 않다.One method to replace this is to use high strength synthetic fibers. However, when the above-mentioned synthetic fibers are used, they are not decomposable and cause environmental problems. Moreover, since the surface modification of the synthetic fibers is substantially difficult, compatibility between the synthetic fibers and the polymer matrix resin also becomes a problem, It is difficult to satisfy the physical properties of the conventional composite material.

다른 방법으로, 친환경적이고 충분한 강도를 발현할 수 있는 천연섬유를 사용하는 방법이 있지만, 여전히 물성을 만족시키지 못하는 단점이 있고, 또한 매트릭스 고분자 수지와의 상용성이 크게 좋지 않은 문제점을 가지고 있다. 더구나 이렇게 제조된 복합재료는 무기물과 중합체의 복합화 소재에 비해 인장강도와 인장탄성률이 낮아 기계적 물성의 향상을 기대하기 어렵다. Another method is to use natural fibers that are environmentally friendly and capable of exhibiting sufficient strength, but they still have the disadvantage of failing to satisfy the physical properties and have a problem that their compatibility with the matrix polymer resin is not very good. In addition, the composite material thus produced has a lower tensile strength and tensile elastic modulus than the composite material of an inorganic material and a polymer, and thus it is difficult to expect improvement of mechanical properties.

따라서, 천연섬유를 전처리하여 고분자와의 상용성을 증대하는 연구가 진행되고 있다. 예를 들면, 한국공개특허 제2010-0119018호에는 리그노셀룰로오스계 바이오매스에 암모니아수를 고온(90~110℃)에서 전처리를 실시하는 것이 개시되어 있으나, 전처리 공정에 사용되는 물질이 고비용이며, 고분자 수지와의 상용성을 높이고, 인장강도, 굴곡강도 등의 기계적 물성을 향상시키는데 한계가 있어, 다양한 분야에 활용하기에 부족한 실정이다. Therefore, studies have been made to increase the compatibility with natural fibers by pretreating them with polymers. For example, Korean Patent Publication No. 2010-0119018 discloses that lignocellulose biomass is pretreated with ammonia water at a high temperature (90 to 110 ° C), but the material used in the pretreatment process is expensive, The compatibility with the resin is increased and the mechanical properties such as tensile strength and flexural strength are limited.

한국공개특허 제2010-0119018호(2010.11.09.)Korean Patent Publication No. 2010-0119018 (2010.11.09.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고분자 중합체와의 상용성을 높일 수 있으면서 그로부터 제조된 복합재료의 물성이 자동차 등의 산업용 부품으로 사용될 수 있을 정도의 우수한 복합소재를 제조하기에 적합한 천연섬유의 개질방법, 그로부터 얻어지는 개질천연섬유 및 이를 이용하여 제조되는 고분자복합 조성물, 그 조성물로부터 제조되는 복합성형체를 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a composite material excellent in compatibility with a high molecular polymer, Modified natural fibers obtained therefrom, a polymer composite composition prepared by using the modified natural fibers, and a composite formed body produced from the composition.

또한, 본 발명은 상기 개질천연섬유와 폴리프로필렌 등을 컴파운딩하여 얻어지는 폴리올레핀계 고분자복합 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is another object of the present invention to provide a polyolefin-based polymer composite composition obtained by compounding the modified natural fiber with polypropylene or the like.

또한, 본 발명은 상기 고분자복합 조성물을 이용하여 제조되는 복합성형체를 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a composite molded article produced using the polymer composite composition.

따라서, 본 발명은 효율적으로 천연섬유를 처리할 수 있고, 이를 통해 무기물을 대체하여 다양한 분야에 적용이 가능하고, 특히, 고분자 중합체 매트릭스 수지와의 계면 결합력 및 분산성을 획기적으로 개선하여, 우수한 기계적 물성을 구현할 수 있는 개질천연섬유 제조방법 및 이를 통해 수득된 개질천연섬유, 그리고 상기 개질천연섬유를 포함하는 고분자복합 조성물, 그 조성물로부터 제조되는 복합성형체를 제공하는 것을 목적으로 한다. Therefore, the present invention can efficiently treat natural fibers, and can be applied to a variety of fields by replacing inorganic materials. Particularly, the present invention can dramatically improve the interfacial bonding force and dispersibility with the polymer matrix resin, A modified natural fiber obtained by the method, a polymer composite composition comprising the modified natural fiber, and a composite formed body produced from the composition.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양태는 산화제로 천염섬유를 처리하여 제조하는 산화개질단계로부터 제조되는 개질천연섬유의 제조방법, 그로부터 제조되는 개질천연섬유, 고분자 중합체를 매트릭스 수지로 하고, 상기 개질천연섬유를 함유하는 고분자복합 조성물 및 이로부터 제조되는 복합성형체(품)를 제공하는 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for producing a modified natural fiber, which comprises preparing a modified natural fiber prepared from a modified oxidizing step of producing a chlorophyll by treating a chlorophyll with an oxidizing agent, a modified natural fiber, , A polymer composite composition containing the modified natural fibers, and a composite formed article (product) produced therefrom.

본 발명의 또 다른 양태는 천연섬유를 산화제로 처리하기 전에 알칼리성 용액으로 처리하는 알칼리처리단계 또는 상기 산화제 처리 후에 실리콘계 중합체로 표면 처리하는 실란처리단계 중에서 선택되는 어느 하나의 단계 또는 두 단계를 모두 가지는 것을 포함한다. Another aspect of the present invention relates to a method for producing a silicone fiber, comprising the steps of: either an alkali treatment step of treating a natural fiber with an alkaline solution before treatment with an oxidizing agent, or a silane treatment step of surface treatment with a silicone polymer after the oxidizing agent treatment .

본 발명에서 가장 좋게는 천연섬유를 알칼리성 용액으로 처리하는 알칼리처리단계, 산화개질단계 및 실리콘중합체로 표면을 코팅하는 실란처리단계를 모두 가지는 것이 물성에서 가장 좋다.In the present invention, it is best in terms of physical properties to have both the alkaline treatment step of treating the natural fiber with an alkaline solution, the oxidative modification step and the silane treatment step of coating the surface with the silicone polymer.

본 발명에 따른 상기 개질천연섬유는 그 처리전의 천연섬유에 포함되는 리그닌의 함량을 50 내지 95% 제거한 개질천연섬유이다.The modified natural fiber according to the present invention is a modified natural fiber obtained by removing 50 to 95% of the content of lignin contained in the natural fiber before the treatment.

상기에 본 발명의 천연섬유는 특별히 제한하는 것은 아니지만, 예를 들면 케나프, 황마, 플렉스, 대마, 모시, 사이잘, 사이잘삼, 파인애플, 코이어, 케이폭, 목화, 밀집, 볏집, 귀리, 버개스, 갈대, 옥수수, 활엽수재, 침엽수재 및 목분으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. The natural fibers of the present invention are not particularly limited, and examples thereof include kenaf, jute, flex, hemp, ramie, sisal, sisal, pineapple, coir, kawan, cotton, dense, And may include at least one selected from the group consisting of gas, reed, corn, hardwood, conifer, and wood flour.

상기 고분자 중합체는 열가소성 또는 열경화성 등 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 중합체 또는 공중합체, 폴리에스테르계 중합체, 폴리아미드, 아크릴계, 폴리비닐알콜계, 폴리우레탄계 등을 들 수 있으며, 좋게는 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계와 결합될 때, 특히 물성의 개선이 현저하고 또한 상업적 수요가 많아서 선호된다.The polymer is not particularly limited as long as it is thermoplastic or thermosetting. Examples thereof include polyolefin polymers or copolymers such as polyethylene and polypropylene, polyester polymers, polyamides, acrylics, polyvinyl alcohols, And when it is combined with polyolefins such as polypropylene, the improvement of physical properties is particularly remarkable and the commercial demand is high, which is preferable.

본 발명에서 상기 산화개질단계에서 사용하는 산화제는 과산화수소, 과산화나트륨, 염소산나트륨, 아염소산나트륨, 차아염소산나트륨, 하이드로설파이드, 이산화황, 이황산수소나트륨, 아황산칼륨, 아황산나트륨, 아세트산 등의 유기산, 불산 등의 무기산 및 과산화벤조일로 이루어지는 과산화물 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으며, 과산화수소, 과산화나트륨, 염소산나트륨, 아염소산나트륨, 차아염소산나트륨 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 성분이 더욱 효과적이어서 좋다.In the present invention, the oxidizing agent used in the oxidative reforming step may be selected from the group consisting of hydrogen peroxide, sodium peroxide, sodium chlorate, sodium chlorite, sodium hypochlorite, hydrosulfide, sulfur dioxide, sodium bisulfite, potassium sulfite, sodium sulfite, And a peroxide group composed of an inorganic acid and a benzoyl peroxide, and any one or more selected from among hydrogen peroxide, sodium peroxide, sodium chlorate, sodium chlorite, and sodium hypochlorite may be more effective.

본 발명에서 상기 알칼리처리단계는 알칼리 조건을 부여할 수 있는 알칼리제라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있다. 또한, 알칼리처리 조건은 크게 제한되지 않지만, 하나의 예를 들어본다면, 45 내지 75℃, pH 7.7 내지 12의 조건하에서 실시할 수 있다. In the present invention, the alkali treatment step is not particularly limited and can be used as long as it is an alkali agent capable of imparting an alkali condition. The conditions for the alkali treatment are not particularly limited, but one example can be carried out under the conditions of 45 to 75 캜 and a pH of 7.7 to 12.

상기 알칼리 처리하는 단계 후 충분히 워싱 등의 수단으로 세정을 실시한 다음 건조한다. 건조 시에는 특별히 건조온도를 조절할 필요는 없지만, 예를 들면 100 내지 120℃에서 건조하는 것이 좋다. After the step of alkali treatment, it is sufficiently cleaned by washing or the like and then dried. It is not particularly necessary to adjust the drying temperature at the time of drying, but it is preferable to dry at 100 to 120 ° C, for example.

본 발명에서 천연섬유를 개질하기 전에 천연섬유는 먼저 분쇄, 세정 및 건조하여 사용하는 것이 불순물이 없고 또한 개질이 순조롭게 진해되어서 좋다. 분쇄는 다양한 크기로 할 수 있지만, 예를 들면 50 내지 2,000㎛, 좋게는 100 내지 1,000㎛, 더욱 좋게는 100 내지 500㎛의 평균입경으로 분쇄하는 것이 개질반응의 시간을 단축시킬 수 있어서 좋다. In the present invention, it is preferable that the natural fiber is pulverized, washed, and dried before the natural fiber is modified so that there is no impurity, and the modified fiber is smoothly softened. The pulverization can be carried out in various sizes, but pulverization with an average particle diameter of, for example, 50 to 2,000 mu m, preferably 100 to 1,000 mu m, more preferably 100 to 500 mu m, may shorten the time of the reforming reaction.

또한, 본 발명의 또 다른 양태는 상기 개질천연섬유를 포함하는 고분자복합 조성물을 제공하는 것이다.Further, another aspect of the present invention is to provide a polymer composite composition comprising the modified natural fibers.

본 발명의 또 다른 양태는 상기 고분자복합 조성물을 이용하여 제조되는 복합성형체를 제공하는 것이다. Another aspect of the present invention is to provide a composite formed body produced using the polymer composite composition.

본 발명에 따른 처리방법으로 제조된 개질천연섬유는 폴리프로필렌 등의 중합체와 컴파운딩 또는 복합화(composite)함으로써, 중합체와의 계면에서의 상용성이 매우 우수하고, 고분자 수지와의 계면 결합력을 상승시킬 수 있는 이점이 있다. The modified natural fiber produced by the treatment method according to the present invention is compounded or compounded with a polymer such as polypropylene to have excellent compatibility with the polymer at the interface and increase the interfacial bonding strength with the polymer resin There is an advantage to be able to.

또한, 이를 포함하는 고분자 수지 조성물은 경량화 및 친환경적일 뿐만 아니라 인장강도, 굴곡 강도 등의 기계적 물성이 뛰어나고, 성형가공성, 작업성 및 생분해성이 우수한 이점이 있어 다양한 분야에 적용이 가능하다. In addition, the polymeric resin composition containing the polymeric resin composition is not only lightweight and environmentally friendly, but also has excellent mechanical properties such as tensile strength and flexural strength, and is excellent in molding processability, workability and biodegradability, and can be applied to various fields.

또한, 본 발명에 따른 천연섬유 처리방법은 공정이 간단하고 에너지를 절감할 수 있는 낮은 온도 조건에서 공정을 실시하여 에너지 효율이 탁월하며, 비용을 절감하고 생산성을 향상시킬 수 있어 경제적인 이점이 있다. Also, the natural fiber processing method according to the present invention is economical in that the process is simple and the process is performed at a low temperature condition that can save energy, so that the energy efficiency is excellent, the cost can be reduced, and the productivity can be improved .

이하, 본 발명의 천연섬유의 개질방법 및 상기 제조방법으로 개질하여 제조되는 개질천연섬유, 이를 함유한 고분자복합 조성물 및 이로부터 제조된 복합성형체에 대하여 바람직한 실시형태를 들어 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the modified natural fiber, the polymer composite composition containing the modified natural fiber, and the composite molded body produced from the modified natural fiber will be described in detail.

다만, 이는 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 설명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다. However, this is not intended to limit the scope of protection defined by the claims. In addition, technical terms and scientific terms used in the description of the present invention have the meanings as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined.

본 발명의 발명자들은 천연섬유를 특정의 화학적 공정으로 처리하여 셀룰로오스 결정성을 높이면서 동시에 계면 결합력의 저해요인을 저감시켰다. 이러한 개질을 통해 수득된 개질천연섬유는 개질 전 천연섬유에 비하여 섬유자체의 인장강도, 굴곡강도 등의 기계적 물성 및 치수안정성을 획기적으로 향상시킬 수 있다. The inventors of the present invention treated natural fibers with a specific chemical process to increase the crystallinity of the cellulose and at the same time reduce the inhibiting factors of the interfacial bonding strength. The modified natural fibers obtained through such modification can remarkably improve the mechanical properties such as tensile strength, flexural strength and dimensional stability of the fibers themselves compared with the natural fibers before modification.

또한, 고분자 매트릭스 수지와 컴파운딩함으로써, 매트릭스 수지와의 계면 결합력을 증가시켜 상용성을 극대화하고, 동시에 성형가공성, 취급성 등의 성능을 구현할 수 있다. Further, by compounding with a polymer matrix resin, the interfacial bonding force with the matrix resin can be increased to maximize the compatibility, and at the same time, the performance such as moldability and handleability can be realized.

또한, 다양한 분야에서 무기물이나 무기섬유를 대체할 수 있고 동시에 경량화를 달성하여 경제성이 탁월함을 발견하여 본 발명을 완성하였다. In addition, it has been found that inorganic or inorganic fibers can be substituted in various fields, and at the same time, light weight is achieved, which is excellent in economy, and the present invention has been completed.

이하, 본 발명들에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 양태는 산화제로 천염섬유를 처리하는 산화개질단계로부터 제조되는 개질천연섬유의 제조방법, 그로부터 제조되는 개질천연섬유, 개질천연섬유를 함유하는 고분자복합 조성물 및 이로부터 제조되는 복합성형체(품)를 제공하는 것이다.In order to accomplish the above object, one aspect of the present invention is to provide a method for producing a modified natural fiber produced from an oxidative modification step of treating a chlorophyll with an oxidizing agent, a modified natural fiber, a polymer composite composition containing the modified natural fiber, And a composite molding (article) produced from the composite molding.

본 발명의 또 다른 양태는 상기 산화개질단계 전에 알칼리성 용액으로 처리하는 알칼리처리 단계 또는 상기 산화개질단계 후에 실리콘계 중합체로 표면 처리하는 실란처리단계 중에서 선택되는 어느 하나의 단계 또는 두 단계를 모두 가지는 것을 포함한다. Another aspect of the present invention is a method for producing a silicon carbide thin film, which comprises either one of the steps selected from the alkali treatment step of treating with the alkaline solution before the oxidative modification step or the silane treatment step of surface treatment with the silicon based polymer after the oxidative modification step do.

본 발명에서 가장 좋게는 천연섬유를 알칼리 처리하는 알칼리처리단계, 산화개질단계 및 실리콘중합체로 표면을 코팅하는 실란처리단계를 모두 가지는 것이 물성에서 가장 좋다.In the present invention, it is best in terms of physical properties to have both the alkali treatment step of alkaline treatment of natural fibers, the oxidative modification step and the silane treatment step of coating the surface with the silicone polymer.

본 발명에 따른 상기 개질천연섬유는 처리전의 천연섬유에 포함되는 리그닌의 함량을 50 내지 95% 제거한 개질천연섬유이다.The modified natural fiber according to the present invention is a modified natural fiber obtained by removing 50 to 95% of the content of lignin contained in natural fibers before treatment.

상기에 본 발명의 천연섬유는 셀룰로오스계 바이오매스를 의미하며, 셀룰로오스를 함유하는 바이오매스라면 크게 제한되지 않고 사용될 수 있다. 구체적인 일예를 들면, 인피부(bast) 섬유로 케나프(kneaf), 황마(jute), 플렉스(flex), 대마(hemp), 모시(ramie) 등을 들 수 있으며, 잎(leaf) 섬유로 사이잘(sisal), 사이잘삼(henequen), 파인애플(pineapple) 등을 들 수 있으며, 과일/씨앗류 섬유로는 코이어(coir), 케이폭(kapok), 목화(cotton) 등을 들 수 있으며, 잎줄기(stalk) 섬유로는 밀집(wheat straw), 볏집(rice straw), 귀리(oat) 등을 들 수 있으며, 풀(grass)류 섬유로는 버개스(bagasse), 갈대(reed), 옥수수(corn), 나무(Wood)류 섬유로는 활엽수재(hardwood), 침엽수재(softwood), 목분(wood flour) 등을 들 수 있다. 바람직하게는 셀룰로오스의 함량이 높은 천연섬유를 사용하는 것이 더욱 좋다. The natural fiber of the present invention means a cellulosic biomass, and biomass containing cellulose can be used without being limited to a large extent. Specific examples include bast fibers such as kneaf, jute, flex, hemp, ramie, and the like, with leaf fibers, sisal, henequen and pineapple. Fruit / seed fibers include coir, kapok, cotton and the like. stalk fibers include wheat straw, rice straw, and oat. The grass fibers include bagasse, reed, corn, Wood fibers such as hardwood, softwood, and wood flour. It is more preferable to use natural fibers having a high content of cellulose.

본 발명에서 상기 고분자(중합체)는 열가소성 또는 열경화성 등 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌등의 폴리올레핀계 중합체 또는 공중합체, 폴리에스테르계 중합체, 폴리아미드, 아크릴계, 폴리비닐알콜계, 폴리우레탄계 등을 들 수 있으며, 좋게는 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계와 결합될 때, 특히 물성의 개선이 현저하고 또한 상업적 수요가 많아서 선호된다.In the present invention, the polymer (polymer) is not particularly limited, such as thermoplastic or thermosetting property. For example, polyolefin polymer or copolymer such as polyethylene and polypropylene, polyester polymer, polyamide, acrylic, polyvinyl alcohol, A polyurethane system and the like, and when it is combined with a polyolefin system such as polypropylene, improvement of physical properties is remarkable and commercial preference is preferable.

본 발명에서 천연섬유의 산화제에 의한 산화개질단계는 산화제를 함유한 용액, 예를 들면 수용액, 에 천연섬유를 침지하여 산화를 수행한다. 본 발명에 있어서 산화개질단계에서는 산화제에 의해서 천연섬유에 포함되는 펙틴, 왁스 등의 성분을 일정량 제거할 수 있고 또한 리그닌 성분도 일정량 제거하는 것으로 보인다. 따라서 천연섬유의 결정화도 높일 뿐만 아니라 색상을 더욱 밝게 하여 천연섬유의 품질을 향상되는 단계이다. 따라서 천연섬유의 기계적 강도를 증대시키면서 착색을 용이하게 할 수 있다. In the present invention, the oxidative modification step of the natural fiber with the oxidizing agent is carried out by immersing the natural fiber in a solution containing an oxidizing agent, for example, an aqueous solution. In the oxidation reforming step of the present invention, it is possible to remove a certain amount of components such as pectin and wax contained in the natural fiber by an oxidizing agent, and to remove a certain amount of the lignin component. Accordingly, not only the crystallinity of the natural fiber is enhanced but also the color is further brighter and the quality of the natural fiber is improved. Therefore, the coloring can be facilitated while increasing the mechanical strength of the natural fiber.

본 발명에서 상기 단계를 수행하는 경우, 특히 탈리그닌화율이 50 내지 95중량%, 좋게는 55 내지 90중량%를 제거하는 것이 기계적 물성이 가장 우수하므로 좋지만, 본 발명에서 리그닌을 제거하는 이상 개질하지 않은 것과 비교하여 기계적 물성이 증가되므로 리그닌이 감소되는 것이라면 본 발명에 포함될 수 있다.In the present invention, it is particularly preferable to remove 50 to 95% by weight, preferably 55 to 90% by weight, of the delignification rate, And the lignin is reduced as the mechanical properties are increased.

상기 산화제는 무기염소계, 유기염소계, 무기산화물계, 유기과산화물계 등이 있으며, 구체적인 예를 들면, 과산화수소, 과산화나트륨, 염소산나트륨, 아염소산나트륨, 차아염소산나트륨, 하이드로설파이드, 이산화황, 이황산수소나트륨, 아황산칼륨, 아황산나트륨 및 과산화벤조일, 아세트산, 프로피온산, 부티르산 및 불화수소산 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하여 사용할 수 있다. Specific examples of the oxidizing agent include inorganic chlorine, organic chlorine, inorganic oxide, organic peroxide and the like. Specific examples thereof include hydrogen peroxide, sodium peroxide, sodium chlorite, sodium hypochlorite, hydrosulfide, sulfur dioxide, sodium bisulfite, Potassium sulfite, sodium sulfite and benzoyl peroxide, acetic acid, propionic acid, butyric acid and hydrofluoric acid.

본 발명에서는 상기 산화제에 계면활성제를 더 포함하여 사용될 수 있다. In the present invention, a surfactant may be further added to the oxidizing agent.

사용되는 계면활성제는 크게 제한되는 것은 아니지만 비이온성 계면활성제를 사용하는 것이 더욱 좋다. 상기 비이온성 계면활성제로는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르(polyoxyethylene alkyl ether), 지방산 알카놀아민(fatty acid alkanolamine), 아민 옥사이드(amine oxide), 포스핀 옥사이드(phosphine oxide), 알킬 폴리글루코시드(alkyl polyglucoside), 메틸 폴리에틸렌 알킬 에테르(methyl polyethylene alkyl ether), 슈가 에테르(sugar ether), 글리세린에스테르, 솔비탄에스테르, 프로필렌글리콜에스테르, 슈가에스테르, 지방산알카놀아미드, 폴리옥시에틸렌지방산아미드, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 아민옥사이드 등이 있으며, 에테르계 비이온 계면활성제가 더욱 좋고, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 비이온성 게면활성제를 사용할 경우, 산화제 용액에서의 함량은 크게 제한되지 않지만 경제성 등을 고려할 때, 0.01 내지 1중량%인 것이 바람직하다. The surfactant used is not particularly limited, but it is better to use a nonionic surfactant. Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers, fatty acid alkanolamines, amine oxides, phosphine oxides, alkyl polyglucosides ), Methyl polyethylene alkyl ether, sugar ether, glycerin ester, sorbitan ester, propylene glycol ester, sugar ester, fatty acid alkanolamide, polyoxyethylene fatty acid amide, polyoxyethylene alkylamine , Amine oxides and the like, and ether-based nonionic surfactants are more preferable, but are not limited thereto. When the nonionic surfactant is used, the content in the oxidizing agent solution is not limited to a great extent, but it is preferably 0.01 to 1% by weight from the viewpoint of economy and the like.

본 발명에서 산화개질단계는 천연섬유를 산화제 수용액에 넣고 수 시간 침지 교반하여 산화하는 것이라면 크게 제한되지 않는다. 물론 그냥 침지한 상태로 교반하지 않아도 되지만 상기 교반이라는 의미는 침지한 상태로 교반하지 않은 것 조차도 포함하는 의미로 사용될 수 있다.In the present invention, the oxidative modification step is not particularly limited as long as it oxidizes the natural fiber by immersing it in the oxidizing agent solution for several hours. Of course, it is not necessary to stir in a state of being immersed, but the meaning of the stirring may be used to mean that the immersed state is not stirred.

산화개질단계의 구체적인 일예로서는, 15%의 차아염소산 수용액에 천연섬유를 약 100 내지 150g/ℓ로 넣고, 동안 침지 교반한 후 탈염소처리하고, 초산 등의 산성분을 추가하여 산성분위기로 만든 후, 100 내지 120℃의 건조 오븐에서 1시간 내지 3시간 동안 건조함으로써 제조할 수 있다. As a specific example of the oxidation reforming step, natural fibers are put into an aqueous 15% hypochlorous acid solution at about 100 to 150 g / l, and the mixture is immersed and stirred for dechlorination, acidic substances such as acetic acid are added to the acidic atmosphere , And drying in a drying oven at 100 to 120 캜 for 1 hour to 3 hours.

본 발명에 따른 천연섬유 개질방법의 또 다른 양태의 처리단계인 알칼리처리단계에 대하여 설명한다. 즉, 본 발명에서는 상기 산화개질단계 전에 천연섬유를 알칼리처리하는 알칼리처리단계를 먼저 수행함으로써, 보다 좋은 물성의 개질천연섬유를 제조할 수 있다.The alkali treatment step which is a treatment step of another embodiment of the natural fiber modification method according to the present invention will be described. That is, in the present invention, the modified natural fiber having better physical properties can be produced by first performing the alkali treatment step of alkali treatment of the natural fiber before the oxidative modification step.

알칼리처리방법은 천연섬유를 알칼리성 용액과 혼합하여 알칼리용액에 침지하여 처리하는 단계에 관한 것이다. The alkali treatment method relates to a step of mixing natural fibers with an alkaline solution and immersing them in an alkali solution for treatment.

상기 알칼리처리하는 단계는 알칼리성 용액, 일예로 알칼리금속히드록시드 또는 알칼리토금속히드록시드에서 선택되는 알칼리화제, 예를 들면, 수산화나트륨 용액을 8 내지 20% 농도의 수용액에 천연섬유를 넣고, 45 내지 75℃, pH 7.7 내지 12의 조건 하에서 고속 침지 교반한다. 고속 침지 교반은 일예로, 회전드럼형 교반기 내에 임펠라(직경 16cm)를 사용하여 1,000 내지 1,500rpm의 속도로 교반하여 실시할 수 있다. The step of alkali treatment may be carried out by adding natural fibers to an aqueous alkaline solution, for example an alkaline metal hydroxide or an alkaline earth metal hydroxide, for example, an aqueous solution of sodium hydroxide solution at a concentration of 8 to 20% Deg.] C to 75 [deg.] C and a pH of 7.7 to 12. [ The high-speed immersion agitation can be carried out, for example, by stirring at a speed of 1,000 to 1,500 rpm using an impeller (diameter: 16 cm) in a rotary drum type stirrer.

이때, 상기 조건을 만족하여 알칼리 처리하는 공정은 종래 셀룰로오스 추출방법으로 고농도의 알칼리 용액을 사용하여 160℃의 높은 온도에서 반응시키는 것과 달리, 셀룰로오스의 손실을 방지하면서 동시에 고순도의 셀룰로오스를 통해 우수한 기계적 물성을 확보할 수 있고, 소비되는 에너지를 효율적으로 낮출 수 있어 경제적인 면에서 좋다. 또한, 본 공정에 따라 리그닌 성분 등이 일정부분 제거되는 효과를 가져 더욱 셀룰로오스의 순도를 높여주는 효과를 가지며, 상기 온도 범위는 바람직하게는 50 내지 70℃인 것이 더욱 좋다. 하지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. At this time, unlike the conventional cellulose extraction method in which the above conditions are satisfied and the reaction is performed at a high temperature of 160 ° C using a high concentration of an alkali solution, the process of alkali treatment can prevent the loss of cellulose and, at the same time, And energy consumption can be lowered efficiently, which is economically advantageous. In addition, according to the present process, the lignin component and the like are partially removed, thereby further increasing the purity of the cellulose. The temperature range is preferably 50 to 70 ° C. However, the present invention is not limited thereto.

상기 알칼리성 용액은 크게 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 알칼리금속의 수산화물 또는 알칼리토금속의 수산화물 중에서 선택될 수 있으며, 일예로, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화마그네슘, 수산화리튬, 수산화베릴륨, 수산화칼슘 등을 단독 혹은 조합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 수산화나트륨이 pH 조절 및 농도 조절 측면에서 더욱 좋다. The alkaline solution may be selected from a hydroxide of an alkali metal or a hydroxide of an alkaline earth metal, though not particularly limited. For example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, lithium hydroxide, beryllium hydroxide, Or in combination. Preferably, sodium hydroxide is better in terms of pH control and concentration control.

또한, 상기 알칼리성 용액은 금속염을 포함할 수 있다. 금속염으로는 알칼리금속, 알칼리토금속, 전이금속 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 금속의 할로겐화물, 황화물, 질화물 등을 들 수 있다. 상기 금속염은 농도가 낮은 알칼리성 용액이 고농도의 알칼리성 용액의 역할을 할 수 있도록 첨가될 수 있다. 이는 금속염이 루이스 산으로 작용하여 리그닌에 포함된 다량의 카르보닐기와의 상호작용으로 저농도에서도 용해가 용이하여 리그닌 제거 효율 측면에서 더욱 좋다. 더구나, 금속염이 리그닌의 분리를 더욱 용이하게 해준다. In addition, the alkaline solution may include a metal salt. Examples of the metal salt include a halide, a sulfide, and a nitride of at least one metal selected from the group consisting of an alkali metal, an alkaline earth metal, a transition metal, and a combination thereof. The metal salt may be added so that an alkaline solution having a low concentration can serve as a high alkaline solution. This is because the metal salt functions as a Lewis acid and is easy to dissolve even at a low concentration due to interaction with a large amount of carbonyl groups contained in lignin, which is better in terms of lignin removal efficiency. Moreover, metal salts make it easier to separate lignin.

상기 알칼리성 용액의 농도는 제한되지 않지만 예를 들면 1 내지 40%, 좋게는 5 내지 20%인 것이 좋다. 상기 범위에서는 셀룰로오스의 수율 및 순도를 유지하면서 천연섬유의 기계적 물성을 더욱 잘 확보할 수 있어 좋다. The concentration of the alkaline solution is not limited, but is preferably 1 to 40%, more preferably 5 to 20%. Within the above range, the mechanical properties of the natural fibers can be better secured while maintaining the yield and purity of the cellulose.

상기 알칼리 처리 공정을 마친 천연섬유는 잔존하는 불순물을 제거하기 위하여 세정을 실시하고, 이후 건조하는 공정을 실시할 수 있다. 세정 및 건조는 특별히 제한되는 것은 아니다. 이때, 세정 전 가성소다 또는 탄산소다를 수용액의 3 내지 8%의 농도로 침지하여 교반하는 공정을 수행할 수 있다. 이는 알칼리 처리 후 잔존하는 단당류, 이당류, 다당류 등의 당을 분해함으로써 분해 성능을 더욱 증진시킬 수 있어 더욱 좋다. After the alkali treatment, the natural fiber may be washed to remove remaining impurities, and then dried. The washing and drying are not particularly limited. At this time, it is possible to carry out the step of immersing and stirring the caustic soda or the sodium carbonate before the washing at a concentration of 3 to 8% of the aqueous solution. This is because the degradation performance can be further improved by decomposing sugars such as monosaccharides, disaccharides and polysaccharides remaining after alkali treatment.

본 발명에서 알칼리 처리하는 단계는 알칼리 처리 공정 전 분쇄 공정을 실시하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 분쇄 공정을 통한 바람직한 천연섬유의 평균 입자 크기는 50 내지 2,000㎛이며, 바람직하게는 100 내지 1,000㎛인 것이, 보다 바람직하게는 100 내지 500㎛인 것이 성형성 및 개질 용이성, 가공성 및 기계적 물성을 확보하는 측면에서 더욱 좋다. The step of alkali treatment in the present invention may further include carrying out a pulverization step before the alkali treatment step. Preferably, the average particle size of the natural fibers through the pulverizing process is 50 to 2,000 mu m, preferably 100 to 1,000 mu m, more preferably 100 to 500 mu m, in view of moldability, ease of modification, workability and mechanical properties It is better in terms of securing it.

본 발명에 따른 천연섬유 처리방법의 다른 양태는 산화개질단계 후에 천연섬유를 실리콘계 중합체와 혼합하여 실란처리하는 실란처리단계를 더 포함할 수 있다. Another embodiment of the natural fiber treatment method according to the present invention may further include a silane treatment step in which the natural fiber is mixed with the silicone polymer and subjected to the silane treatment after the oxidative modification step.

특히, 상기 산화개질단계를 마친 천연섬유는 최종 천연섬유가 소수성인 고분자 수지와 복합화 하는 경우, 이들과의 계면 결합력을 극대화하여 상용성을 증대시키고, 섬유들 내부에 수소 결합력을 약화시키며, 내수분흡습성을 향상시키기 위하여 실란계 화합물 또는 중합체를 이용하여 침지시켜 교반함으로써 이루어질 수 있다. In particular, when the natural fiber after the oxidative modification step is complexed with the hydrophobic polymer resin, the interfacial bonding strength with the natural fiber is maximized to increase the compatibility, weaken the hydrogen bonding force inside the fibers, And may be performed by immersing and stirring the mixture using a silane compound or polymer in order to improve hygroscopicity.

상기 실란 처리 공정은 바람직하게는 폴리디알킬실록산 등의 실록산계 화합물로 실란처리할 수 있다. The silane treatment step is preferably silane treatment with a siloxane-based compound such as polydialkylsiloxane.

이때, 상기 실란 화합물은 2 내지 10%의 농도, 바람직하게는 3 내지 9%의 농도를 갖는 것이 더욱 좋지만 이에 한정하는 것은 아니다.At this time, the silane compound preferably has a concentration of 2 to 10%, preferably 3 to 9%, but is not limited thereto.

또한, 상기 천연섬유의 개질공정은 각종 여과, 원심분리, 침전, 재결정 등과 같은 분리 공정을 더 포함하여 실시될 수 있으며, 교반 시 고속균질기(homogenizer)를 이용하거나 초음파 처리를 추가로 실시할 수 있다. In addition, the process of modifying the natural fibers may further include a separation process such as various filtration, centrifugation, precipitation, recrystallization, etc., and may be carried out using a high-speed homogenizer or ultrasonic treatment have.

본 발명은 상술한 개질천연섬유 제조방법에 의해 제조된 개질천연섬유를 포함하는 복합재를 제공한다. The present invention provides a composite material comprising the modified natural fibers produced by the above-mentioned modified natural fiber manufacturing method.

상기 복합재는 개질천연섬유 제조방법에 의해 리그닌의 함량 감소율이 50 내지 95중량%, 바람직하게는 55 내지 90중량%인 개질천연섬유와 고분자 매트릭스 수지를 포함하는 조성물로 제조되는 것이다. The composite material is made of a composition comprising a modified natural fiber having a lignin content reduction rate of 50 to 95% by weight, preferably 55 to 90% by weight, and a polymer matrix resin by a modified natural fiber production method.

본 발명에서 상기 고분자복합 조성물은 다양한 고분자가 사용될 수 있지만, 특히 폴리올레핀계 고분자 수지와 결합된 것일 경우 시장의 수요가 많아서 더욱 좋다. In the present invention, the polymer composite composition may be used with various polymers, but particularly when it is combined with a polyolefin-based polymer resin, the market demand is much better.

이때, 폴리올레핀계 고분자 수지는 폴리올레핀 및 이의 공중합체를 포함하는 것으로 크게 제한되는 것은 아니지만, 에틸렌계 단독중합체, 프로필렌계 단독중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-메타크릴레이트 공중합체 등을 들 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. Here, the polyolefin-based polymer resin is not particularly limited as long as it includes a polyolefin and a copolymer thereof, and examples thereof include an ethylene homopolymer, a propylene homopolymer, an ethylene-butene copolymer, and an ethylene-methacrylate copolymer , But are not necessarily limited thereto.

또한, 본 발명은 상술한 복합재를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다. Further, the present invention provides a thermoplastic resin composition comprising the above-mentioned composite material.

또한, 본 발명은 상술한 열가소성 수지 조성물을 포함하여 제조된 성형품을 제공한다. 상기 성형품은 자동차, 선박, 비행기, 스포츠, 레저, 항공우주 등 다양한 산업분야에 적용될 수 있으며, 우수한 기계적 물성과 치수안정성, 성형가공성 등의 이점뿐만 아니라 경량화로 인한 효율을 극대화할 수 있다. Further, the present invention provides a molded article produced by including the above-mentioned thermoplastic resin composition. The molded article can be applied to various industrial fields such as automobiles, ships, airplanes, sports, leisure, aerospace, etc., and can maximize efficiency due to lightweight as well as advantages such as excellent mechanical property, dimensional stability and molding processability.

본 발명에서 상기 고분자복합 조성물을 고분자 수지 100중량부에 대하여 개질천연섬유 2 내지 50중량부, 좋게는 5 내지 30중량부를 포함하는 것일 수 있다.In the present invention, the polymer composite composition may contain 2 to 50 parts by weight, preferably 5 to 30 parts by weight, of modified natural fibers per 100 parts by weight of the polymer resin.

본 발명의 고분자복합 조성물에는 상기 주요 성분 이외에 다양한 함량의 필러, 자외선방지제, 난연제, 증점제, 활제, 산화방지제, 상용화제 등 본 기술분야에서 통상적으로 첨가하는 첨가제는 모두 포함될 수 있다. The polymer composite composition of the present invention may contain additives other than the above-mentioned main components, such as fillers, UV absorbers, flame retardants, thickeners, lubricants, antioxidants, compatibilizers and the like that are commonly added in the art.

이하는 본 발명의 일 예로서 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 더욱 구체적으로 살핀다. 이하의 실시예는 본 발명의 실시양태를 제한하는 것이 아님은 자명하다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. It is to be understood that the following examples do not limit the embodiments of the present invention.

[실시예 1][Example 1]

200마이크로미터로 분쇄한 목분(침엽수종)을 60℃에서 15중량%의 농도로 수산화나트륨 수용액 1,000cc에 침지하고 교반하면서 2시간동안 고속 침지 교반(회전드럼형 교반기 내에 임펠라(직경 16cm)를 사용하여 1,300rpm의 속도로 교반)하여 알칼리처리하였다. 이후 알칼리처리한 목분을 충분히 수세한 후에 110℃에서 건조하였다. (Woody softwood) pulverized at 200 micrometers was immersed in an aqueous solution of sodium hydroxide at a concentration of 15% by weight at 60 DEG C and the mixture was stirred for 2 hours at a high speed immersion stirring (using an impeller (diameter 16 cm) in a rotary drum type stirrer And the mixture was stirred at a speed of 1,300 rpm). Then, the alkali-treated wood powder was sufficiently washed with water and then dried at 110 ° C.

다음으로, 상기 알칼리처리되어 건조된 목분을 80℃에서 아염소산나트륨 15중량% 수용액에 40분간 침지한 후, 110℃에서 건조시켰다. 이후, 초산을 이용하여 수용액의 pH를 3.5로 조절하고, 잔류된 펙틴이나 왁스 성분을 제거한 다음 데실글루코사이드과 부가적으로 물을 이용하여 1시간 동안 침지 교반한 다음 110℃에서 충분히 건조하였다. 이때, 데실글루코사이드는 물을 기준으로 4몰 사용하였다. Next, the alkali-treated and dried wood powder was immersed in an aqueous 15 wt% sodium chlorite solution at 80 ° C for 40 minutes and then dried at 110 ° C. Thereafter, the pH of the aqueous solution was adjusted to 3.5 using acetic acid, the remaining pectin or wax component was removed, and the solution was immersed in deicyl glucoside and water for 1 hour and then thoroughly dried at 110 ° C. At this time, 4 moles of decyl glucoside was used based on water.

이후, 처리된 천연목분에 대하여 성분을 분석한 결과, 하기 표 1과 같이 셀룰로오스는 처리전 44.0중량%에서 48.5중량%로 증가하였고, 헤미셀룰로오스는 33.6 중량%에서 45.0중량%로 증가하여 고순도의 셀룰로오스가 형성됨을 알 수 있었다. 또한 리그닌의 함량은 12.0중량%에서 5.5중량%로 감소하였으며, 펙틴 0.9중량% 및 왁스(wax) 0.9중량%는 완전히 제거되었고, 잔량의 수분은 1.0% 수준으로 제거되었다.As a result of analyzing the components of the treated natural wood powder, cellulose was increased from 44.0 wt% to 48.5 wt%, and hemicellulose increased from 33.6 wt% to 45.0 wt%, as shown in Table 1 below, Respectively. Also, the content of lignin was reduced from 12.0 wt% to 5.5 wt%, and 0.9 wt% of pectin and 0.9 wt% of wax were completely removed and the remaining water was removed to 1.0% level.

[표 1] 산화개질단계 전후의 천연목분의 변화[Table 1] Changes in natural wood powder before and after oxidative reforming

Figure 112016095434174-pat00001
Figure 112016095434174-pat00001

다음으로, 상기에서 산화개질단계를 거친 개질목분을 실란(KCC사의 SA6112C)에 1.1중량%의 농도로 10분 동안 침지 교반시킨 후 100℃에서 충분히 건조하여 최종 개질목분섬유를 제조하였다.Next, the modified wood powder after the oxidative reforming step was immersed in silane (SA6112C, manufactured by KCC) at a concentration of 1.1 wt% for 10 minutes and agitated thoroughly at 100 DEG C to prepare final modified wood fiber.

최종 개질된 목분섬유 10중량%, 이종의 폴리프로필렌 블록공중합체으로 각각 SK사의 BX3800(용융지수(230℃/2.16kg):30g/10min) 및 대한유화의 CB 5290(용융지수(230℃/2.16kg):100g/10min) 36중량%를 혼합하였다. 또한, 상용화제로 무수말레인산이 그라프트된 폴리프로필렌(롯데케미칼사, PH-200) 8중량%, 탈크(2000mesh) 8중량%, 산화방지제(BASF사, Iganox) 0.4중량% , 자외선방지제(BASF사, Tinuvin) 0.5중량%, 대전방지제(캠코정밀사, ES1000) 0.7중량%, 안티스크래치제(캠코정밀사, ER840) 0.4중량%를 2축 압출기에서 압출온도 230℃에서 압출하여 시편을 제조하고 평가하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. (Melt index (230 占 폚 / 2.16 kg): 30 g / 10 min) of SK Company and CB 5290 (milk index (230 占 폚 / 2.16 kg): 100 g / 10 min). 8 wt% of talc (2000 mesh), 0.4 wt% of antioxidant (BASF, Iganox), 8 wt% of polypropylene grafted with maleic anhydride as a compatibilizer (Lotte Chemicals, PH-200) , 0.4 wt% of antistatic agent (Kamco Precision Co., ES1000) and 0.7 wt% of antistatic agent (Tinuvin), 0.4 wt% of anti-scratch agent (Kamco Precision Co., ER840) Respectively. The results are shown in Table 3 below.

[실시예 2][Example 2]

실시예 1에서 알칼리처리 및 실란처리를 하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1, except that the alkali treatment and the silane treatment were not carried out.

그 결과 하기 표 2에서와 같이, 제조된 개질천연섬유는 개질전 천연섬유에 비하여 셀룰로오스는 원래 처리전의 목분에서는 44.0중량%에서 56.0 중량%로 증가하였고, 헤미세룰로오스는 33.6중량%에서 38.0중량%로 증가하여 고순도의 셀룰로오스가 형성됨을 알 수 있었다. 또한, 리그닌의 함량은 12.0중량%에서 6.0중량%로 감소하였으며, 펙틴 및 왁스는 완전히 제거되었고, 잔량의 수분도 모두 제거되었다.As a result, as shown in Table 2, in the modified natural fibers prepared, the cellulose increased from 44.0 wt% to 56.0 wt% in the wood powder before the pretreatment, and the hemicelluloses increased from 33.6 wt% to 38.0 wt% And it was found that cellulose of high purity was formed. In addition, the content of lignin was reduced from 12.0 wt.% To 6.0 wt.%, Pectin and wax were completely removed, and the remaining moisture was also removed.

[표 2] 산화개질단계 전후 천연목분의 변화[Table 2] Changes in natural wood powder before and after the oxidative reforming step

Figure 112016095434174-pat00002
Figure 112016095434174-pat00002

[비교예 1][Comparative Example 1]

실시예 1과 동일한 천연섬유를 사용하되, 어떠한 개질처리도 하지 않은 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 물성 평가를 실시하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The same physical properties as in Example 1 were used, except that the same natural fibers as in Example 1 were used, but no modified fiber was used. The results are shown in Table 3 below.

[실시예 3] [Example 3]

실시예 1에서 실란처리단계를 수행하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.Except that the silane treatment step in Example 1 was not carried out.

[표 3] 복합성형체의 물성 비교[Table 3] Comparison of physical properties of composite molding

Figure 112016095434174-pat00003
Figure 112016095434174-pat00003

이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Various modifications and variations are possible in light of the above teachings.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (12)

폴리올레핀계 수지 및
입자 크기가 50 내지 2,000㎛이며, 케나프, 황마, 플렉스, 대마, 모시, 사이잘, 사이잘삼, 파인애플, 코이어, 케이폭, 목화, 밀집, 볏집, 귀리, 버개스, 갈대, 옥수수, 활엽수재, 침엽수재 및 목분으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 개질천연섬유 분말을 포함하는 것으로,
상기 개질천연섬유 분말은 알칼리 처리 후 산화 개질된 것인 고분자복합 조성물.
Polyolefin-based resins and
A particle size of 50 to 2,000 탆 and a particle size of from 50 to 2,000 탆 and a particle size of from 5 to 20 μm and a particle size of from 5 to 10 μm, , A softwood material, and a wood powder.
Wherein the modified natural fiber powder is oxidatively modified after alkali treatment.
제1항에 있어서,
상기 개질천연섬유 분말은 그 처리전의 천연섬유 분말의 리그닌의 함량에 대하여 리그닌 함량의 감소율이 50 내지 95%이고, 펙틴 성분을 함유하지 않는 것인 고분자복합 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the modified natural fiber powder has a reduction ratio of the lignin content of 50 to 95% with respect to the lignin content of the natural fiber powder before the treatment, and does not contain a pectin component.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 폴리올레핀계 수지는 폴리프로필렌 또는 이의 공중합체를 포함하는 것인 고분자복합 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the polyolefin-based resin comprises polypropylene or a copolymer thereof.
입자 크기가 50 내지 2,000㎛이며, 케나프, 황마, 플렉스, 대마, 모시, 사이잘, 사이잘삼, 파인애플, 코이어, 케이폭, 목화, 밀집, 볏집, 귀리, 버개스, 갈대, 옥수수, 활엽수재, 침엽수재 및 목분으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 분말을 알칼리성 용액과 혼합하여 알칼리 처리하는 단계 및
상기 알칼리 처리된 천연섬유 분말을 산화제를 포함한 용액으로 처리하는 산화개질단계
를 포함하는 개질천연섬유 제조방법.
A particle size of 50 to 2,000 탆 and a particle size of from 50 to 2,000 탆 and a particle size of from 5 to 20 μm and a particle size of from 5 to 10 μm, , A softwood material and wood powder, with an alkaline solution to alkali treatment, and
An oxidation reforming step of treating the alkaline-treated natural fiber powder with a solution containing an oxidizing agent
≪ / RTI >
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 산화개질단계 후에 실란계 화합물로 코팅하는 실란처리단계를 더 포함하는 개질천연섬유 제조방법.
The method according to claim 6,
Further comprising a silane treatment step of coating with the silane compound after the oxidative modification step.
삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 산화제는 과산화수소, 과산화나트륨, 염소산나트륨, 아염소산나트륨 및차아염소산나트륨, 하이드로설파이드, 이산화황, 이황산수소나트륨, 아황산칼륨, 아황산나트륨. 유기과산화물, 및 유기산 또는 무기산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 개질천연섬유 제조방법.
The method according to claim 6,
The oxidizing agent is selected from the group consisting of hydrogen peroxide, sodium peroxide, sodium chlorate, sodium chlorite and sodium hypochlorite, hydrosulfide, sulfur dioxide, sodium bisulfite, potassium sulfite and sodium sulfite. Organic peroxides, and organic acids or inorganic acids.
제1항, 제2항 및 제5항 중에서 선택되는 어느 한 항의 고분자복합 조성물로 제조되는 복합성형체. A composite formed article produced from the polymer composite composition of any one of claims 1, 2, and 5.
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