KR102080972B1 - Method for manufacturing cnt fiber aggregates having improved strength between fibers - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄소나노튜브 섬유 집합체 제조 방법에 관한 것으로서, 초음파 인가 및 가교제 첨가를 통해 섬유간 인력이 향상된 탄소나노튜브 섬유 집합체를 얻을 수 있다.The present invention relates to a method for producing a carbon nanotube fiber assembly, it is possible to obtain a carbon nanotube fiber assembly with improved inter-fiber attraction through ultrasonic application and addition of a crosslinking agent.

Description

섬유간 인력이 강화된 탄소나노튜브 섬유 집합체 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING CNT FIBER AGGREGATES HAVING IMPROVED STRENGTH BETWEEN FIBERS}METHOD FOR MANUFACTURING CNT FIBER AGGREGATES HAVING IMPROVED STRENGTH BETWEEN FIBERS}

본 발명은 섬유간 인력이 강화된 탄소나노튜브의 섬유 집합체 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a fiber aggregate of carbon nanotubes with reinforced interfiber attraction.

탄소동소체의 한 종류인 탄소나노튜브(CarbonNanotube, CNT)는 직경이 수 내지 수십 nm이며, 길이가 수백 μm에서 수 mm인 물질로 1991년 Iijima 박사에 의해 Nature 저널에 보고된 이후 우수한 열적, 전기적, 물리적 성질과 높은 종횡비 때문에 다양한 분야에서 연구가 진행되어왔다. 이러한 탄소나노튜브의 고유한 특성은 탄소의 sp2결합에서 기인하며, 철보다 강하고, 알루미늄보다 가벼우며, 금속에 준하는 전기전도성을 나타낸다. 탄소나노튜브의 종류는 크게 나노튜브의 벽수에 따라서 단일벽 탄소나노튜브(Single-Wall Carbon Nanotube, SWNT), 이중벽 탄소나노튜브(Double-Wall Carbon Nanotube, DWNT), 다중벽 탄소나노튜브(Multi-Wall Carbon Nanotube, MWNT)로 구분할 수 있으며, 비대칭성/말린 각도(chirality)에 따라서 지그재그(zigzag), 암체어(armchair), 키랄(chiral) 구조로 나뉜다.CarbonNanotubes (CNTs), a type of carbon allotrope, are materials ranging from several tens to tens of nanometers in diameter and hundreds of micrometers to several millimeters in length. Due to its physical properties and high aspect ratios, research has been conducted in various fields. The unique properties of these carbon nanotubes are due to sp 2 bonds of carbon, which are stronger than iron, lighter than aluminum, and exhibit electrical conductivity comparable to metals. The types of carbon nanotubes are largely divided into single-wall carbon nanotubes (SWNT), double-wall carbon nanotubes (DWNT), and multi-walled carbon nanotubes (Multi- Wall Carbon Nanotube, MWNT), and is divided into zigzag, armchair, and chiral structures according to asymmetry / chirality.

탄소나노튜브는 고강도, 경량화 소재로 주목받고 있으며, 이를 이용한 부재를 제조하는 방법이 다양하게 시도되어 왔다. 특히 섬유 상으로 제조 시, 강한 인장력과 전기 전도도를 가져 다양한 산업 분야에 응용이 가능하다. 탄소나노튜브 섬유의 강도에 영향을 미치는 인자는 소재를 구성하는 탄소나노튜브의 길이, 결함 여부, 내부 기공(void) 여부, 탄소나노튜브 상호 간의 정렬성과 인력 등이 있으며, 특히 탄소나노튜브 상호 간의 정렬성과 인력이 큰 영향을 미치는데, 인력이 작으면 번들 안의 섬유 간에 슬립(slip) 현상이 일어나기 쉽다. 또 섬유 내 원소들의 결합력 보다 섬유와 섬유 사이의 결합력이 훨씬 더 적으므로 이 부분에서 파단되는 경향이 크기 때문에, 탄소나노튜브 섬유의 강도를 높이기 위하여 섬유 번들을 구성하는 탄소나노튜브 사이의 결합력을 강화시키는 것이 중요하다.Carbon nanotubes are attracting attention as high-strength and lightweight materials, and various methods of manufacturing members using the same have been tried. In particular, when manufacturing on a fiber, it has a strong tensile strength and electrical conductivity, which can be applied to various industrial fields. Factors affecting the strength of carbon nanotube fibers include the length of carbon nanotubes, defects, internal voids, alignment and attraction between carbon nanotubes. Alignment and attraction have a big impact, but a small attraction tends to slip between the fibers in the bundle. In addition, since the bonding force between fibers is much smaller than the bonding strength of the elements in the fiber, it tends to be broken at this part, thereby enhancing the bonding force between the carbon nanotubes constituting the fiber bundle to increase the strength of the carbon nanotube fibers. It is important to let them.

탄소나노튜브 사이의 결합력을 강화시키기 위해서는 일반적으로 섬유 내에 가교제 등을 주입시키는 방법을 사용하는데, 탄소나노튜브 섬유는 기공(void)의 크기가 작고, 소수성의 성질을 가지므로 탄소나노튜브 섬유 내부로 가교제가 투입되기 어렵다.In order to reinforce the bonding force between the carbon nanotubes, a method of injecting a crosslinking agent into the fiber is generally used. Since the carbon nanotube fibers have small pores and hydrophobic properties, they are incorporated into the carbon nanotube fibers. Crosslinking agent is difficult to input.

그러므로, 섬유간 인력을 강화시키기 위하여 탄소나노튜브 섬유 내에 가교제를 효과적으로 침투시키는 방법에 대한 연구가 요구된다.Therefore, research is needed to effectively penetrate the crosslinking agent in the carbon nanotube fibers to strengthen the interfiber attraction.

본 발명의 목적은 탄소나노튜브 섬유 집합체를 이루는 탄소나노튜브 섬유간 인력을 강화시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method capable of strengthening the attractive force between the carbon nanotube fibers forming the carbon nanotube fiber assembly.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은In order to solve the above problems, the present invention

탄소나노튜브 섬유를 가교제를 포함하는 용액에 침지시키는 단계; 및Immersing the carbon nanotube fibers in a solution containing a crosslinking agent; And

침지된 탄소나노튜브 섬유에 초음파를 인가하는 단계를 포함하는 것인 탄소나노튜브 섬유 집합체 제조방법을 제공한다.It provides a carbon nanotube fiber assembly manufacturing method comprising the step of applying ultrasonic waves to the immersed carbon nanotube fibers.

일구현예에 따르면, 상기 가교제는 하이드록실기를 포함하는 화합물일 수 있으며, 예를 들어 1,5-펜탄디올(1,5-pentanediol), 1,6-헥산디올, 폴리(에틸렌글리콜)디아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 테트라(에틸렌글리콜)디메타크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the crosslinking agent may be a compound containing a hydroxyl group, for example 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, poly (ethylene glycol) di It may include one or more selected from the group consisting of acrylate, ethylene glycol dimethacrylate, tetra (ethylene glycol) dimethacrylate.

일구현예에 따르면, 초음파가 인가된 탄소나노튜브 섬유의 일측에 물리적인 힘을 가하여 침지용액 표면으로 끌어올리는 단계를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the method may further include applying a physical force to one side of the carbon nanotube fibers to which ultrasonic waves are applied to pull up the surface of the immersion solution.

일구현예에 따르면, 상기 초음파의 주파수 범위는 1kHz 내지 1MHz일 수 있다.According to one embodiment, the frequency range of the ultrasound may be 1kHz to 1MHz.

또한, 초음파 인가 시간은 0.001 내지 120초일 수 있다.In addition, the ultrasonic application time may be 0.001 to 120 seconds.

일구현예에 따르면, 초음파 인가 시간이 증가함에 따라 탄소나노튜브 섬유 집합체의 인장강도(tensile strength)가 증가할 수 있다.According to one embodiment, the tensile strength of the carbon nanotube fiber assembly may increase as the ultrasonic application time increases.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기한 바와 같은 방법에 따라 제조되는 탄소나노튜브 섬유 집합체를 제공할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, it is possible to provide a carbon nanotube fiber aggregate produced according to the method as described above.

또한, 다른 구현예에 따르면, 상기 탄소튜브 섬유 집합체를 포함하는 탄소 소재를 제공할 수 있다.In addition, according to another embodiment, it is possible to provide a carbon material including the carbon tube fiber assembly.

기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.Other specific details of embodiments of the present invention are included in the following detailed description.

본 발명에 따른 탄소나노튜브 섬유 집합체 제조 방법에 의하면, 탄소나노튜브 섬유 내에 가교제를 효과적으로 침투시킴으로써 탄소나노튜브 섬유간의 인력을 강화시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 방법으로 제조된 탄소나노튜브 섬유 집합체는 다기능 복합재료의 강화재, 안정적이고 반복적인 피에조 저항 효과를 이용한 변형 및 손상 감지기, 고전도도를 이용한 송전선, 높은 비표면적, 우수한 기계적 특성 및 전기전도도를 이용한 전기화학적 기기, 예를 들어 생체물질 감지를 위한 마이크로전극재료, 슈퍼커패시터 및 액추에이터 등 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.According to the method for producing a carbon nanotube fiber assembly according to the present invention, it is possible to enhance the attraction between the carbon nanotube fibers by effectively penetrating the crosslinking agent in the carbon nanotube fibers. Therefore, the carbon nanotube fiber assembly produced by the method according to the present invention is a reinforcing material of a multifunctional composite material, a strain and damage detector using a stable and repetitive piezo resistance effect, a transmission line using high conductivity, high specific surface area, excellent mechanical properties and It is expected to be applicable to various fields such as electrochemical devices using electric conductivity, for example, microelectrode materials for detecting biomaterials, supercapacitors and actuators.

도 1은 본 발명에 따른 고강도화 과정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 탄소나노튜브 섬유 집합체의 정렬도 변화를 나타낸 주사전자현미경 사진이다.
도 3은 탄소나노튜브 섬유 집합체의 단면을 나타낸 주사전자 현미경 사진이다.
도 4는 탄소나노튜브 섬유 집합체의 인장강도 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic diagram showing a high-strength process according to the present invention.
Figure 2 is a scanning electron micrograph showing the change in alignment of the carbon nanotube fiber assembly.
3 is a scanning electron micrograph showing a cross section of a carbon nanotube fiber assembly.
4 is a graph showing the change in tensile strength of the carbon nanotube fiber assembly.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 명세서에 사용된 용어 "집합체"는 "응집체"와 혼용하여 기재될 수 있으며, 단수의 개체가 모인 집합을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.As used herein, the term "aggregate" may be used interchangeably with "aggregate" and may be understood to mean a collection of singular individuals.

본 명세서에 사용된 용어 "투입"은 본 명세서 내에 "유입, 주입"과 함께 혼용하여 기재될 수 있으며, 액체, 기체 또는 열 등을 필요한 곳으로 흘러 들여보내거나 넣는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.As used herein, the term "injection" may be used interchangeably with "introduction, infusion" within this specification and may be understood to mean flowing or injecting liquid, gas, or heat to where necessary. .

본 명세서에서 "탄소나노튜브 섬유" 라는 용어는 탄소나노튜브가 섬유 형태로 성장되어 형성되거나 복수개의 탄소나노튜브가 섬유 형태로 융합되어 형성된 것을 모두 지칭한다.As used herein, the term "carbon nanotube fiber" refers to both carbon nanotubes formed by growing in a fiber form or a plurality of carbon nanotubes formed by fusing into a fiber form.

이하, 본 발명의 구현예에 따른 탄소나노튜브 섬유 집합체 제조 방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the carbon nanotube fiber assembly manufacturing method according to the embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 1은 본 발명에 따른 고강도화 과정의 모식도이다. 1은 탄소나노튜브 섬유(1), 2는 가교제(cross-linker) 포함 용액, 3은 초음파 처리수단, 4는 처리된 탄소나노튜브 섬유 회수 장치를 나타낸다. 1 is a schematic diagram of a high-strength process according to the present invention. 1 is a carbon nanotube fiber 1, 2 is a solution containing a cross-linker, 3 is an ultrasonic treatment means, 4 is a treated carbon nanotube fiber recovery apparatus.

본 발명은 섬유간 인력이 강화된 탄소나노튜브 섬유 집합체를 제조하는 방법으로,The present invention is a method for producing a carbon nanotube fiber aggregate reinforced interfiber attraction,

탄소나노튜브 섬유(1)를 가교제를 포함하는 용액(2)에 침지시키는 단계; 및Immersing the carbon nanotube fibers (1) in a solution (2) containing a crosslinking agent; And

침지된 탄소나노튜브 섬유에 초음파(3)를 인가하는 단계를 포함하는 것인 탄소나노튜브 섬유 집합체 제조방법을 제공한다.It provides a carbon nanotube fiber aggregate manufacturing method comprising the step of applying an ultrasonic wave (3) to the immersed carbon nanotube fibers.

탄소나노튜브 섬유는 기공(void)의 크기가 작고, 소수성의 성질을 가지므로 탄소나노튜브 섬유 내로 가교제를 투입시키기 어려운 문제점이 있다. 본 발명에서는 가교제를 포함하는 용액에 탄소나노튜브 섬유 집합체를 침지시키면서 초음파를 인가함으로써 얽혀있는 번들 사이를 느슨하게 풀어주어 탄소나노튜브 섬유 내로 가교제를 용이하게 침투시킬 수 있다.Carbon nanotube fibers have a small pore size and have a hydrophobic property, making it difficult to add a crosslinking agent into the carbon nanotube fibers. In the present invention, by immersing the carbon nanotube fiber aggregate in a solution containing a crosslinking agent, by loosely releasing the intertwined bundles by the ultrasonic wave can be easily penetrated into the carbon nanotube fiber.

일구현예에 따르면, 초음파가 인가된 탄소나노튜브 섬유의 일측에 물리적인 힘을 가하여 침지용액 표면으로 끌어올리는 단계를 더 포함할 수 있다. 초음파 인가로 인하여 번들 사이가 느슨해진 용액 내 탄소나노튜브 섬유의 한쪽 끝에 물리적인 힘을 가하여 수면 방향으로 끌어올리면, 수면의 표면장력에 의하여 탄소나노튜브 섬유가 늘어나는(stretching) 효과가 있으므로 정렬도를 향상시킬 수 있다. 물리적인 힘을 가하는 단계는 예를 들어 권취 롤 등의 권취수단(4)을 사용하여 소정 속도로 회수하는 것일 수 있으나, 특별히 제한되지는 않는다. 상기 권취 수단은 스핀들, 릴, 드럼 또는 컨베이어일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 배출되는 탄소나노튜브 섬유를 안정적으로 권취할 수 있는 임의의 수단을 사용할 수 있다.According to one embodiment, the method may further include applying a physical force to one side of the carbon nanotube fibers to which ultrasonic waves are applied to pull up the surface of the immersion solution. When the ultrasonic wave is applied to one side of the carbon nanotube fibers in the solution loosened between the bundles and pulled up to the water surface, the carbon nanotube fibers are stretched due to the surface tension of the surface. Can be improved. The step of applying a physical force may be to recover at a predetermined speed using, for example, a winding means 4 such as a winding roll, but is not particularly limited. The winding means may be a spindle, a reel, a drum, or a conveyor, but is not limited thereto. Any means capable of stably winding the carbon nanotube fibers discharged may be used.

일구현예에 따르면, 본 발명에 사용하는 가교제는 하이드록실기를 포함하는 것이 바람직하며, 그 종류는 1,5-펜탄디올(1,5-pentanediol), 1,6-헥산디올, 폴리(에틸렌글리콜)디아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 테트라(에틸렌글리콜)디메타크릴레이트 등의 디올 혹은 아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어 1,5-펜탄디올(1,5-pentanediol)이 바람직하다. 가교제를 사용함으로써 탄소나노튜브 섬유에 침투된 가교제가 에스터화 반응을 통하여 가교결합함으로써 탄소나노튜브 섬유간 결합을 유도할 수 있다.According to one embodiment, the crosslinking agent used in the present invention preferably comprises a hydroxyl group, the kind of which is 1,5-pentanediol (1,5-pentanediol), 1,6-hexanediol, poly (ethylene It may include one or more selected from the group consisting of diols or acrylates such as glycol) diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, tetra (ethylene glycol) dimethacrylate. For example, 1,5-pentanediol is preferred. By using a crosslinking agent, the crosslinking agent penetrated into the carbon nanotube fibers can be crosslinked through an esterification reaction to induce bonding between the carbon nanotube fibers.

일구현예에 따르면, 탄소나노튜브 섬유 집합체에 인가하는 초음파는 1kHz 내지 1MHz, 예를 들어 10kHz 내지 100kHz, 예를 들어 30kHz 내지 50kHz일 수 있다. 주파수 범위가 지나치게 낮을 경우에는 탄소나노튜브의 정렬도가 저하될 수 있고, 지나치게 높을 경우에는 탄소나노튜브 섬유 집합체가 분해될 수 있다.According to one embodiment, the ultrasonic wave applied to the carbon nanotube fiber assembly may be 1kHz to 1MHz, for example, 10kHz to 100kHz, for example, 30kHz to 50kHz. If the frequency range is too low, the alignment of the carbon nanotubes may be lowered. If the frequency range is too high, the carbon nanotube fiber aggregates may be decomposed.

일구현예에 따르면, 초음파의 인가 시간은 0.001 내지 120초일 수 있으며, 예를 들어 예를 들어 0.01 내지 60초, 예를 들어 0.1 내지 30초일 수 있다. 초음파 인가 시간은 지나치게 짧을 경우, 탄소나노튜브가 충분하게 정렬되지 않을 수 있으며, 지나치게 길 경우에는 탄소나노튜브의 정렬도를 향상시키는 데 있어서 효율성이 저하될 수 있다. 상기 초음파 인가 시간은 탄소나노튜브 섬유 집합체의 상태 및 촉매 등의 환경에 따라 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 본 발명에 따른 탄소나노튜브 섬유 집합체는 상기 범위 내에서 초음파 인가 시간이 증가함에 따라 인장강도(tensile strength)가 증가할 수 있다.According to one embodiment, the application time of the ultrasound may be 0.001 to 120 seconds, for example, may be 0.01 to 60 seconds, for example 0.1 to 30 seconds. If the ultrasonic application time is too short, the carbon nanotubes may not be sufficiently aligned. If the ultrasonic application time is too long, the efficiency may be reduced in improving the alignment of the carbon nanotubes. The ultrasonic application time may be appropriately selected by those skilled in the art according to the condition of the carbon nanotube fiber aggregate and the environment of the catalyst. In the carbon nanotube fiber assembly according to the present invention, the tensile strength may increase as the ultrasonic application time increases within the above range.

일구현예에 따르면, 본 발명에 사용되는 탄소나노튜브 섬유 집합체는 액상 또는 기상의 탄소화합물에 촉매 전구체가 분산되어 있는 방사원료로부터 제조된 것일 수 있다.According to one embodiment, the carbon nanotube fiber aggregate used in the present invention may be prepared from a spinning material in which a catalyst precursor is dispersed in a liquid or gaseous carbon compound.

또한 일구현예에 따르면, 탄소나노튜브 섬유 집합체는 방사원료로부터 탄소나노튜브를 형성하고 이를 연속적으로 융합하여 탄소나노튜브 섬유를 직접 방사하는 단계를 포함하는 방법으로 제조된 것일 수 있다.In addition, according to one embodiment, the carbon nanotube fiber aggregates may be prepared by a method comprising directly spinning carbon nanotube fibers by forming carbon nanotubes from a spinning material and continuously fusing them.

상기 액상 또는 기상의 탄소화합물은 탄소원으로서 촉매로 확산됨으로써 탄소나노튜브로 합성되며, 분자량 분포도, 농도, 점도, 표면 장력, 유전율 상수 및 사용하는 용매의 성질을 고려하여 이용할 수 있다. 액상 또는 기상의 탄소화합물로는 예를 들어, 메탄, 에틸렌, 아세틸렌, 메틸아세틸렌, 비닐아세틸렌, 에탄올, 메탄올, 프로판올, 아세톤, 자일렌, 클로로포름, 에틸아세트산, 디에틸에테르, 폴리에틸렌글리콜, 에틸포르메이트, 메시틸렌, 테트라하이드로퓨란(THF), 디메틸포름아마이드(DMF), 디클로로메탄, 헥산, 벤젠, 사염화탄소 및 펜탄으로 구성된 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.The liquid or gaseous carbon compound is synthesized into carbon nanotubes by diffusion into a catalyst as a carbon source, and may be used in consideration of molecular weight distribution, concentration, viscosity, surface tension, dielectric constant, and properties of the solvent used. Examples of liquid or gaseous carbon compounds include methane, ethylene, acetylene, methylacetylene, vinylacetylene, ethanol, methanol, propanol, acetone, xylene, chloroform, ethylacetic acid, diethyl ether, polyethylene glycol, and ethyl formate. And mesitylene, tetrahydrofuran (THF), dimethylformamide (DMF), dichloromethane, hexane, benzene, carbon tetrachloride and pentane.

또한, 상기 촉매 전구체는 촉매반응의 계 내에서, 그 자체는 촉매사이클 속에 포함되지 않지만 활성적인 촉매로 변화하는(혹은 활성적인 촉매를 생성하는) 물질일 수 있으며, 촉매 전구체가 촉매를 형성한 후 CNT를 합성할 수 있다. 촉매 전구체는 예를 들어, 철, 니켈, 코발트, 백금, 루테늄, 몰리브덴, 바나듐 및 이의 산화물로 이루어지는 그룹에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 촉매는 나노입자 형태일 수 있고, 예를 들어 철, 니켈, 코발트 등이 함유된 화합물인 페로센(Ferrocene)과 같은 메탈로센 형태일 수 있으나 특별히 제한되는 것은 아니다.In addition, the catalyst precursor may be a substance that is not included in the catalyst cycle but changes into an active catalyst (or generates an active catalyst) in the system of catalysis, after the catalyst precursor forms the catalyst. CNTs can be synthesized. The catalyst precursor may include, for example, one or more selected from the group consisting of iron, nickel, cobalt, platinum, ruthenium, molybdenum, vanadium and oxides thereof. In addition, the catalyst may be in the form of nanoparticles, for example, may be in the form of a metallocene, such as ferrocene (Ferrocene) is a compound containing iron, nickel, cobalt, etc., but is not particularly limited.

일구현예에 따르면, 본 발명은 화학증착법(CD, chemical deposition)을 이용하여 반응기 내에서 방사원료의 투입 직후 형성되는 탄소나노튜브로부터 탄소나노튜브 섬유 또는 리본을 직접 방사하는 공정에 의한 것일 수 있다.According to one embodiment, the present invention may be by a process of directly spinning carbon nanotube fibers or ribbon from the carbon nanotubes formed immediately after the injection of the raw material in the reactor using a chemical vapor deposition (CD, chemical deposition). .

상기 직접방사법(direct spinning)은 탄소원에 촉매를 첨가한 방사원료를 캐리어 가스와 함께 수직의 고온 가열로(vertical furnace)에 일정 속도로 주입하여 탄소나노튜브를 가열로 내에서 합성하고, 이를 융합하여 순수하게 탄소나노튜브만으로 이루어진 탄소나노튜브 섬유를 연속적으로 제조하는 공정이다.In the direct spinning method, a carbon nanotube is synthesized in a heating furnace by injecting a radioactive material added with a catalyst to a carbon source into a vertical high temperature furnace at a constant rate with a carrier gas, and then fused it. It is a process of continuously manufacturing carbon nanotube fibers consisting purely of carbon nanotubes.

고온 가열로의 반응영역은 탄소원이 그래핀화 촉매에 의해 탄소나노튜브를 형성하고 이와 동시에 연속집합체를 형성하는 영역이다. 상기 반응영역에서 방사원료를 반응시키면, 탄소나노튜브가 합성되고, 합성된 탄소나노튜브가 성장 또는 융합하여 연속적으로 집합되고, 원통 형상의 탄소나노튜브 섬유 집합체가 형성될 수 있다. 그리고 형성된 탄소나노튜브 섬유는 권취 수단을 이용하여 권취할 수 있다. 권취 속도는 섬유 내 탄소나노튜브가 섬유 축 방향으로 배향되는데 영향을 주어, 탄소나노튜브 섬유의 열적, 전기적, 물리적 성질을 결정하는 요인이 될 수 있으며, 예를 들어, 5 내지 100rpm 범위에서 와인딩할 수 있다. 권취 회수 속도가 높을 경우에는 탄소나노튜 섬유가 끊어지는 문제점으로 인하여 연속적인 생산에 어려움이 발생할 수 있다.The reaction zone of the high temperature heating furnace is a region in which a carbon source forms carbon nanotubes by a graphene catalyst and simultaneously forms a continuous aggregate. When the raw material is reacted in the reaction zone, carbon nanotubes may be synthesized, the synthesized carbon nanotubes may be grown or fused, and then continuously collected, and a cylindrical carbon nanotube fiber aggregate may be formed. The formed carbon nanotube fibers may be wound using winding means. The winding speed may influence the orientation of the carbon nanotubes in the fiber axis direction, which may be a factor in determining the thermal, electrical, and physical properties of the carbon nanotube fibers. For example, the winding speed may be changed in the range of 5 to 100 rpm. Can be. If the winding recovery rate is high, difficulties in continuous production may occur due to the problem of breaking the carbon nanotube fibers.

반응영역의 온도는 1,000 내지 3,000℃일 수 있다. 바람직하게는 1,000 내지 2,000℃, 1,000 내지 1,500℃ 또는 1,000 내지 1,300℃의 온도를 유지할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 1,150 내지 1,250℃ 일 수 있다. 만약 1,000℃ 미만이면, 탄소나노튜브 섬유가 형성되지 않는 문제가 있을 수 있다. 그리고, 3,000℃를 초과하면 탄소나노튜브가 기화되는 문제가 있을 수 있으므로 상기 범위가 바람직하다.The temperature of the reaction zone may be 1,000 to 3,000 ° C. Preferably it can maintain a temperature of 1,000 to 2,000 ℃, 1,000 to 1,500 ℃ or 1,000 to 1,300 ℃, more preferably may be 1,150 to 1,250 ℃. If less than 1,000 ℃, there may be a problem that the carbon nanotube fibers are not formed. In addition, since the carbon nanotubes may have a problem that the carbon nanotubes are vaporized when the temperature exceeds 3,000 ° C, the above range is preferable.

탄소원을 포함하는 방사원료는 가열로 상단으로부터 하단을 향해, 또는 하단으로부터 상단으로 유동하면서 탄화 및 흑연화됨으로써 탄소나노튜브의 연속 집합체(sock 또는 aggregates)로 이루어진 탄소나노튜브 섬유를 형성할 수 있다.The radiation source comprising a carbon source may be carbonized and graphitized while flowing from the top to the bottom of the furnace or from the bottom to the top to form carbon nanotube fibers composed of sock or aggregates of carbon nanotubes.

방사원료는 탄소화합물에 촉매 또는 촉매전구체가 분산된 것으로서, 탄소화합물에 대하여 촉매 또는 촉매 전구체가 0.5 내지 10중량%, 또는 1 내지 5 중량%, 또는 1.5 내지 4 중량%로 혼합될 수 있다. 탄소원에 비해 과잉의 촉매 또는 촉매 전구체를 사용하는 경우 촉매가 불순물로 작용하여 고순도의 탄소나노튜브 섬유를 수득하기 어려우며, 오히려 탄소나노튜브 섬유의 열적, 전기적, 물리적 특성을 저해하는 요인이 될 수 있다.The radiation source is a catalyst or catalyst precursor dispersed in a carbon compound, and the catalyst or catalyst precursor may be mixed in an amount of 0.5 to 10% by weight, or 1 to 5% by weight, or 1.5 to 4% by weight based on the carbon compound. When an excess catalyst or catalyst precursor is used compared to the carbon source, the catalyst acts as an impurity, making it difficult to obtain high-purity carbon nanotube fibers, but may be a factor that inhibits the thermal, electrical and physical properties of the carbon nanotube fibers. .

본 발명에 있어서, 상기 방사원료는 촉매 활성제를 더 포함할 수 있다. 통상적으로 탄소나노튜브의 합성은 촉매가 용융된 상태에서 탄소가 촉매로 확산된 후 석출되면서 진행되는데, 상기 촉매 활성제는 탄소나노튜브 합성시 프로모터로 사용되어 탄소 확산율(diffusion rate)을 증가시켜 빠른 시간 내에 탄소나노튜브가 합성되도록 한다. In the present invention, the radioactive material may further include a catalytic activator. In general, the synthesis of carbon nanotubes proceeds as the carbon is diffused into the catalyst in the molten state of the catalyst and then precipitated. The catalyst activator is used as a promoter when synthesizing the carbon nanotubes, thereby increasing the carbon diffusion rate and increasing the time. Allow carbon nanotubes to be synthesized

상기 촉매 활성제로는 예를 들면 황원소, 황함유 화합물을 사용할 수 있고, 구체적인 예로는, 메틸티올, 메틸에틸술피드, 디메틸티오케톤 등과 같은 황 함유 지방족 화합물; 페닐티올, 디페닐술피드 등과 같은 황 함유 방향족 화합물; 피리딘, 퀴놀린, 벤조티오펜, 티오펜 등과 같은 황 함유 복소환식 화합물; 원소로서 황일 수 있으며, 바람직하게는 황 또는 티오펜일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 황일 수 있다. 황은 촉매의 녹는점을 감소시키고, 비정질 탄소를 제거하여 낮은 온도에서 고순도의 탄소나노튜브를 합성할 수 있도록 해준다. As the catalytic activator, for example, sulfur element and sulfur-containing compound may be used, and specific examples thereof include sulfur-containing aliphatic compounds such as methyl thiol, methyl ethyl sulfide, dimethyl thioketone, and the like; Sulfur-containing aromatic compounds such as phenylthiol, diphenyl sulfide and the like; Sulfur-containing heterocyclic compounds such as pyridine, quinoline, benzothiophene, thiophene and the like; It may be sulfur as an element, preferably sulfur or thiophene, and more preferably sulfur. Sulfur reduces the melting point of the catalyst and removes the amorphous carbon, allowing the synthesis of high purity carbon nanotubes at low temperatures.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 촉매 전구체 및 촉매 활성제는 액상 탄소화합물에서는 액상일 수 있고, 기상 탄소화합물에서는 기상일 수 있다. 따라서, 액상 탄소화합물에는 촉매 전구체나 촉매 활성제를 녹여서 주입 가능하며, 기상 탄소 화합물에 기화하여 가스 형태로도 주입 가능하다.According to a preferred embodiment of the present invention, the catalyst precursor and the catalyst activator may be a liquid phase in the liquid carbon compound, the gaseous phase in the gaseous carbon compound. Therefore, the liquid carbon compound can be injected by dissolving the catalyst precursor or the catalyst activator, and can be injected into the gaseous carbon compound in the form of gas.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

제조예Production Example

페로센 촉매 전구체를 0.01~0.1 g/hr, 황 촉매 활성제를 0.135 g/hr의 속도로 기화하여 투입하고, 탄소화합물로서 메탄 115~152.5 ml/min의 속도로, 운반기체(수소)는 1.8~2.2 L/min의 속도로 1200℃의 온도인 원통형 반응기의 상단에 유입시켰다. 그리고 반응기 하단의 배출구로 배출되는 탄소나노튜브 섬유 집합체를 얻었다. 탄소나노튜브 섬유 집합체의 주사전자현미경(SEM) 사진을 도 2에 나타내었다.The ferrocene catalyst precursor was evaporated at a rate of 0.01 to 0.1 g / hr and a sulfur catalyst activator at a rate of 0.135 g / hr, and as a carbon compound, at a rate of 115 to 152.5 ml / min as a carbon compound, the carrier gas (hydrogen) was 1.8 to 2.2. It was introduced at the top of the cylindrical reactor at a temperature of 1200 ° C. at a rate of L / min. And the carbon nanotube fiber aggregate discharged to the outlet of the reactor bottom was obtained. A scanning electron microscope (SEM) photograph of the carbon nanotube fiber assembly is shown in FIG. 2.

실시예 1 내지 3Examples 1 to 3

상기 탄소나노튜브 섬유 집합체를 1,5-펜탄디올 용액의 수조(bath)에 침지시키고, 1.5 W/cm2, 40 kHz의 초음파를 하기 표 1의 시간 동안 인가한 후, 보빈(bobbin)으로 구성된 권취수단으로 회수 속도 10m/min 조건에서 탄소나노튜브 섬유 집합체를 회수하였다. 제조된 탄소나노튜브 섬유 집합체의 주사전자현미경(SEM) 사진을 도 2에 나타내었다.The carbon nanotube fiber assembly was immersed in a bath of 1,5-pentanediol solution, and 1.5 W / cm 2 and 40 kHz of ultrasonic waves were applied for the time of the following Table 1, followed by bobbins. The carbon nanotube fiber aggregates were recovered at a recovery rate of 10 m / min as a winding means. A scanning electron microscope (SEM) photograph of the prepared carbon nanotube fiber assembly is shown in FIG. 2.

구분division 초음파 인가 시간
(sec)Ultrasonic application time
(sec) 실시예 1Example 1 Cross-linked/ sonicationCross-linked / sonication 44 실시예 2Example 2 Cross-linked/
SonicationCross-linked /
Sonication 88 실시예 3Example 3 Cross-linked/
sonicationCross-linked /
sonication 1212 비교예 1Comparative Example 1 PristinePristine 00 비교예 2Comparative Example 2 Cross-linkedCross-linked 00

비교예 1Comparative Example 1

제조예에서 제조된 탄소나노튜브 섬유 집합체를 아무 처리도 하지 않았다. The carbon nanotube fiber aggregate produced in the preparation was not treated at all.

비교예 2Comparative Example 2

탄소나노튜브 섬유 집합체에 초음파를 인가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.The same process as in Example 1 was conducted except that no ultrasonic wave was applied to the carbon nanotube fiber assembly.

실험예 1: 초음파 인가에 따른 탄소나노튜브 섬유 집합체의 표면적 관찰Experimental Example 1 Observation of Surface Area of Carbon Nanotube Fiber Aggregates by Ultrasonic Application

비교예 1 및 2 와 실시예 3에 따른 탄소나노튜브 섬유 집합체 단면에 대한 주사전자현미경(SEM) 사진을 도 3에 나타내었다.Scanning electron microscope (SEM) photographs of the carbon nanotube fiber aggregate cross sections according to Comparative Examples 1 and 2 and Example 3 are shown in FIG. 3.

도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 초음파를 인가한 실시예 3의 탄소나노튜브 섬유 집합체의 경우 비교예 1 및 2에 비하여 탄소나노튜브 내 공동이 효과적으로 감소한 것을 알 수 있다.As can be seen in Figure 3, in the case of the carbon nanotube fiber assembly of Example 3 to which ultrasonic waves are applied, it can be seen that the cavity in the carbon nanotubes is effectively reduced compared to Comparative Examples 1 and 2.

실험예 2: 초음파 인가에 따른 탄소나노튜브 섬유 집합체의 인장강도 측정Experimental Example 2 Measurement of Tensile Strength of Carbon Nanotube Fiber Aggregates by Ultrasonic Application

비교예 1, 2 및 실시예 3에 따른 인장강도를 측정하고 그 결과를 도 4에 그래프로 나타내었다. 인장강도 측정 방법은 Textecho사의 FAVIMAT+장비를 이용하여 측정하였으며, load cell 범위는 210cN 이었다. Gauge length는 2.0cm 이고, 2mm/min의 속도로 실험을 진행하였다. Tensile strength according to Comparative Examples 1, 2 and Example 3 was measured and the results are shown graphically in FIG. 4. Tensile strength was measured using a Textecho FAVIMAT + equipment, the load cell range was 210cN. Gauge length was 2.0cm, and the experiment was conducted at a speed of 2mm / min.

도 4 에서 확인할 수 있는 바와 같이, 초음파 인가 시간이 증가할수록 인장강도(tensile strength)가 증가함을 알 수 있고, 구체적으로는 초음파를 12초 동안 인가하는 경우 pristine CNT에 비하여 인장강도가 3배 증가함을 확인할 수 있다.As can be seen in Figure 4, it can be seen that as the ultrasonic application time increases, the tensile strength (tensile strength) increases, specifically, when the ultrasonic wave is applied for 12 seconds, the tensile strength is increased three times compared to the pristine CNT Can be confirmed.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술한 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As described above in detail specific parts of the present invention, it is apparent to those skilled in the art that such specific descriptions are merely preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. Therefore, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (9)

탄소나노튜브 섬유 번들을 가교제를 포함하는 용액에 침지시키는 단계;
침지된 탄소나노튜브 섬유 번들에 초음파를 인가하는 단계; 및
초음파가 인가된 탄소나노튜브 섬유 번들의 일측에 물리적인 힘을 가하여 침지 용액 표면으로 끌어올리는 단계를 포함하고,
상기 가교제는 1,5-펜탄디올 및 1,6-헥산디올로부터 선택되는 하나 이상인 탄소나노튜브 섬유 집합체 제조방법.Immersing the carbon nanotube fiber bundle in a solution containing a crosslinking agent;
Applying ultrasonic waves to the immersed carbon nanotube fiber bundle; And
Applying a physical force to one side of the carbon nanotube fiber bundle to which ultrasonic wave is applied, and pulling up to the surface of the immersion solution,
The crosslinking agent is at least one selected from 1,5-pentanediol and 1,6-hexanediol carbon nanotube fiber assembly manufacturing method. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 초음파의 주파수 범위가 1kHz 내지 1MHz인 것인 탄소나노튜브 섬유 집합체 제조방법.The method of claim 1,
The frequency range of the ultrasonic wave is 1kHz to 1MHz carbon nanotube fiber assembly manufacturing method. 제1항에 있어서,
초음파의 인가 시간이 0.001 내지 120초인 것인 탄소나노튜브 섬유 집합체 제조방법.The method of claim 1,
Method of producing a carbon nanotube fiber aggregate that the application time of the ultrasonic wave is 0.001 to 120 seconds. 제1항에 있어서,
초음파 인가 시간이 증가함에 따라 탄소나노튜브 섬유 집합체의 인장강도(tensile strength)가 증가하는 것인 탄소나노튜브 섬유 집합체 제조방법.The method of claim 1,
The method of producing a carbon nanotube fiber assembly is that the tensile strength of the carbon nanotube fiber assembly increases as the ultrasonic application time increases. 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003301333A (en) * 2002-04-05 2003-10-24 Denso Corp Method for producing aggregate of nanocarbon fiber

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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