KR20210028597A - Graphene composite fiber and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a graphene composite fiber and a method of manufacturing the same. According to the present invention, the method of manufacturing a graphene composite fiber comprises: a first solution preparation step of preparing a first solution by dispersing 0.3 to 1.5 nano-graphene in a dispersion solvent; a second solution preparation step of preparing a second solution by adding a poly-polymer or nylon polymer to the first solution; a graphene master chip preparation step of preparing a plurality of graphene master chips by coagulating and then cutting the second solution; and a graphene composite fiber preparation step of preparing a graphene composite fiber by spinning the plurality of graphene master chips and the poly-polymer or the nylon polymer with a fiber spinning device. According to the present invention, the graphene composite fiber can be mass-produced.

Description

그래핀 복합 섬유 및 이의 제조방법{GRAPHENE COMPOSITE FIBER AND ITS MANUFACTURING METHOD}Graphene composite fiber and its manufacturing method {GRAPHENE COMPOSITE FIBER AND ITS MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 그래핀과 이종 원료를 이용하여 복합 섬유를 제조할 수 있는 그래핀 복합 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fiber and a method for producing the same, and more particularly, to a graphene composite fiber capable of producing a composite fiber using graphene and different raw materials, and a method for producing the same.

그래핀(Graphene)은 탄소가 육각형의 형태로 서로 연결되어 벌집 모양의 2차원 평면 구조를 이루는 물질로서, 뛰어난 물리적 강도와 우수한 열 전도성과 전기적 특성을 가지는 것으로 알려져 있다. 최근에는 이와 같은 그래핀의 우수한 특성으로 인하여 그래핀을 투명 전극, 플렉서블 디스플레이, 복합 강화소재, 필터, 바이오 센서, 집적회로 패키징 소재 등에 적용하려는 시도가 다수 이루어지고 있다.Graphene is a material in which carbon is connected to each other in a hexagonal shape to form a honeycomb-shaped two-dimensional planar structure, and is known to have excellent physical strength, excellent thermal conductivity, and electrical properties. Recently, due to the excellent properties of graphene, many attempts have been made to apply graphene to transparent electrodes, flexible displays, composite reinforced materials, filters, biosensors, and integrated circuit packaging materials.

그래핀은 크게 4가지 정도로 그 합성 방법을 구분할 수 있다. 첫번째 방법은 화학 증기 증착법(CVD)과 에피택셜(epitaxial)한 성장을 언급할 수 있다. 두 번째로는 스카치테이프 또는 필오프 방법이 있고, 세번째 방법으로는 표면을 전기적으로 절연하여 에피택셜한 성장법이 있다. 그리고 마지막으로 강한 화학적 산화처리를 통하여 옥시드하는 방법이 있다.Graphene can be classified into four major ways of synthesis. The first method may refer to chemical vapor deposition (CVD) and epitaxial growth. The second method is scotch tape or peel-off method, and the third method is the epitaxial growth method by electrically insulating the surface. And finally, there is a method of oxide through strong chemical oxidation treatment.

<화학증기증착법(CVD)><Chemical Vapor Deposition (CVD)>

1841년 Shaffault가 처음으로 K 금속을 흑연의 층간에 삽입시킨 흑연 층간 삽입 화합물을 보고한 후 알칼리, 알칼리 토류, 희토류 금속 등 전자 주개, 전자받개 물질 삽입을 조합시켜 많은 층간 삽입 화합물을 얻었다. 이들은 각각 구조에 따라 고요한 초전도성이나 촉매 활성을 갖고 있다. 그리고 GICs(Graphite IntercalationCompound, GICs)의 층간 거리가 멀수록 반데르 발스 힘이 줄어들어 흑연으로부터 그래핀의 박리가 매우 용이해졌다. 아울러 2003년 카너(Kaner) 그룹에서 실시한 것으로, K 금속을 삽입 물질로 쓴 스테이지에 알코올 등의 용매를 써서 격렬한 반응을 시도한 적이 있는데 이때 대략 30층 정도의 준 안정적인 박판막이 얻어졌고, 이렇게 얻어진 물질은 초음파에 의해 두루마리 형태로 바뀌는 연구결과를 보고하였다.In 1841, Shaffault reported for the first time a graphite intercalation compound in which K metal was interpolated between layers of graphite, and then many intercalation compounds were obtained by combining electron donor and electron acceptor material insertions such as alkali, alkaline earth, and rare earth metals. Each of these has quiet superconductivity or catalytic activity depending on its structure. In addition, as the interlayer distance of GICs (Graphite Intercalation Compound, GICs) decreases, the Van der Waals force decreases, making the exfoliation of graphene from graphite very easy. In addition, in 2003, the Kaner group conducted a vigorous reaction using a solvent such as alcohol on a stage using K metal as an intercalating material. The results of a study that changes to the form of a scroll by ultrasound were reported.

<필오프법><Peel-off method>

본 방법은 반데르 발스 결합의 약한 결합으로 이루어져 있는 흑연 결정에서 기계적인 힘으로 떼어내는 것을 말한다. 그래핀은 파이 궤도 함수의 전자가 표면상에서 넓게 퍼져 분포하면 표면이 매끈한 구조를 가지기 때문에 이와 같은 방법으로 제조가 가능하다.This method refers to the mechanical force separation of graphite crystals composed of weak bonds of Van der Waals bonds. Graphene can be manufactured in this way because the surface has a smooth structure when electrons of the pie orbital function are widely distributed and distributed on the surface.

이와 같은 방법으로 언급되는 것이 스카치테이프의 접착력을 이용하여 단층 그래핀을 분리하는 방법이다. 이 방법으로 그 동안 이론만으로 제시해오던 반정수 양자홀 효과를 직접 측정하여 분석하고 보고함으로써 그래핀이 세계의 연구자들에게 주목을 받기 시작한 계기가 되었다.What is referred to in this way is a method of separating single-layer graphene using the adhesion of scotch tape. With this method, the semi-integer quantum Hall effect, which has been suggested only by theory, was directly measured, analyzed, and reported, which became an opportunity for graphene to gain attention from researchers around the world.

<화학적 박리법><Chemical peeling method>

화학적 박리법은 흑연결정으로부터 박리된 그래핀 조각들을 화학적 처리를 통하여 용액 상에 분산시키는 것을 의미한다. 흑연을 산화시킨 후에 초음파 등을 통해 분쇄하게 되면 수용액 상에 균일하게 분산된 산화 그래핀을 만들 수 있고 여기에 하이드라진 등의 환원제를 이용하게 되면 산화구조가 없어지고 결정성이 우수한 그래핀을 얻을 수 있다. 다만 이렇게 얻어진 최종 그래핀의 경우 환원제를 사용하더라도 완벽할 만큼 환원과정이 이루어지지 않는 단점으로 인하여 디바이스 등에 응용할 경우 전기적 특성이 매우 감소하는 결과를 초래한다. 반면 계면 활성제 등을 이용하여 분리된 그래핀의 경우에는 앞서 언급한 환원과정으로 얻어진 그래핀에 비하여 전기적 성질은 향상되나 그래핀 조각들 간의 층간 저항으로 인하여 실용적인 수준의 면저항 특성을 보여주지 못한다는 단점을 가지고 있다.The chemical exfoliation method refers to dispersing the graphene pieces exfoliated from the graphite crystal in a solution through chemical treatment. If graphite is oxidized and then pulverized through ultrasound, etc., it is possible to produce graphene oxide that is uniformly dispersed in an aqueous solution. If a reducing agent such as hydrazine is used therein, the oxidized structure disappears and graphene with excellent crystallinity can be obtained. have. However, in the case of the final graphene obtained in this way, even if a reducing agent is used, the reduction process is not performed perfectly, so that when applied to a device, the electrical properties are greatly reduced. On the other hand, in the case of graphene separated by using a surfactant, the electrical properties are improved compared to the graphene obtained by the aforementioned reduction process, but it is a disadvantage that it does not show a practical level of sheet resistance characteristics due to the interlayer resistance between the graphene pieces. Have.

<에피택시법><Epitaxy method>

본 방법은 고온에서 결정에 흡착되어 있거나 포함되어 있던 탄소가 표면의 결을 따라 그래핀으로 성장하는 것을 의미한다.This method means that carbon adsorbed or contained in the crystal at high temperature grows into graphene along the surface texture.

전술한 방법 중 필오프법은 탑-다운(Top-down) 방식에 속하고, 나머지 방법은 바텀-업(Bottom-up) 방식에 속한다.Among the above-described methods, the peel-off method belongs to a top-down method, and the other methods belong to a bottom-up method.

탑-다운 방식으로 얻어진 그래핀은 결정성은 우수하나(전도성이 높고, 결함이 적음) 생산 효율이 낮아 실제로 응용하기에는 충분 하지 않다. 또한 유기 불순물에 오염될 가능성이 있고, 그래핀 층수 조절이 어렵다는 단점이 있다.Graphene obtained by the top-down method has excellent crystallinity (high conductivity, few defects), but low production efficiency, which is not sufficient for practical application. In addition, there is a possibility of contamination by organic impurities, and there is a disadvantage that it is difficult to control the number of graphene layers.

바텀-업 방식은 여러 종류의 기판을 이용해 그래핀의 층수와 성장 인자들을 조절할 수 있다. 특히 CVD 합성법을 이용하면 대면적, 고품질, 고순도의 그래핀을 생산할 수 있어 대량생산이 가능하다.The bottom-up method can control the number of graphene layers and growth factors by using various types of substrates. In particular, by using the CVD synthesis method, large-area, high-quality, high-purity graphene can be produced, enabling mass production.

최근에는 CVD 합성법이 고품질의 그래핀 필름을 대량생산하기 위해 가장 많이 이용되고 있다. CVD 합성법은 메탄과 같은 탄소원을 이용해 그래핀을 기판 위에 직접 성장시키는 바텀 업 방식이다. 구리와 같은 촉매 금속 호일 위에 성장한 대면적의 단층 그래핀은 원하는 표적기판에 전사될 수 있다.In recent years, the CVD synthesis method is most often used to mass-produce high-quality graphene films. The CVD synthesis method is a bottom-up method in which graphene is directly grown on a substrate using a carbon source such as methane. Large-area single-layer graphene grown on a catalytic metal foil such as copper can be transferred to a desired target substrate.

전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.The above-described technical configuration is a background technique to aid understanding of the present invention, and does not mean a conventional technique widely known in the art to which the present invention pertains.

한국등록특허공보 제10-1782725호(한양대학교 산학협력단) 2017. 09. 21.Korean Registered Patent Publication No. 10-1782725 (Hanyang University Industry-Academic Cooperation Foundation) 2017. 09. 21.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 소량의 그래핀을 폴리머에 첨가하는 정도로 그래핀의 특성을 발현할 수 있고 대량으로 생산이 가능한 그래핀 복합 섬유 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, a technical problem to be achieved by the present invention is to provide a graphene composite fiber and a method for producing the same, capable of expressing the properties of graphene to the extent that a small amount of graphene is added to a polymer, and capable of mass production.

본 발명의 일 측면에 따르면, 0.3 내지 1.5 나노 그래핀을 분산 용매로 분산시켜 제1 용액을 마련하는 제1 용액 마련 단계; 상기 제1 용액에 폴리 폴리머 또는 나일론 폴리를 첨가하여 제2 용액을 마련하는 제2 용액 마련 단계; 상기 제2 용액을 응고시킨 후 절단하여 복수의 그래핀 마스터칩을 마련하는 그래핀 마스터칩 마련 단계; 및 상기 복수의 그래핀 마스터칩과 상기 폴리 폴리머 또는 상기 나일론 폴리머를 섬유 방사 장치로 방사시켜 그래핀 복합 섬유를 마련하는 그래핀 복합 섬유 마련 단계를 포함하는 그래핀 복합 섬유의 제조방법이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a first solution preparation step of preparing a first solution by dispersing 0.3 to 1.5 nano graphene in a dispersion solvent; A second solution preparation step of preparing a second solution by adding polypolymer or nylon poly to the first solution; Preparing a graphene master chip by coagulating and cutting the second solution to prepare a plurality of graphene master chips; And preparing a graphene composite fiber by spinning the plurality of graphene master chips and the polypolymer or the nylon polymer with a fiber spinning device to prepare a graphene composite fiber. have.

상기 그래핀 복합 섬유 마련 단계에서 상기 복수의 그래핀 마스터칩은 0.03 내지 0.4 중량부를 포함할 수 있다.In the step of preparing the graphene composite fiber, the plurality of graphene master chips may include 0.03 to 0.4 parts by weight.

상기 분산 용매는 에틸렌 글리콜을 포함할 수 있다.The dispersion solvent may include ethylene glycol.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 그래핀 복합 섬유는 전술한 하나의 방법으로 제조되는 그래핀 복합 섬유가 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the graphene composite fiber may be provided with a graphene composite fiber manufactured by one of the above-described methods.

그래핀 복합 섬유는 나일론 6 2.9 데니아 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(RV 0.80) 1.7 데니아를 포함할 수 있다.The graphene composite fiber may comprise nylon 6 2.9 denier or polyethylene terephthalate (RV 0.80) 1.7 denier.

본 발명의 실시예들은, 0.3 내지 1.5 나노 그래핀과 폴리 폴리머 또는 나일론 폴리머를 사용하여 복수의 그래핀 마스터칩을 마련하고, 복수의 그래핀 마스터칩을 폴리 폴리머 또는 나일론 폴리머와 함께 섬유 방사 장치로 방사시켜 그래핀 복합 섬유를 마련함으로써 소량의 그래핀을 폴리머에 첨가하는 정도로 그래핀의 특성을 발현할 수 있고 그래핀 복합 섬유를 대량으로 생산할 수 있다.In the embodiments of the present invention, a plurality of graphene master chips are prepared using 0.3 to 1.5 nano graphene and a polypolymer or nylon polymer, and a plurality of graphene master chips are used as a fiber spinning device together with a poly polymer or a nylon polymer. By preparing graphene composite fibers by spinning, the properties of graphene can be expressed to the extent that a small amount of graphene is added to the polymer, and graphene composite fibers can be produced in large quantities.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 복합 섬유의 제조방법를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 제조방법을 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 3는 본 실시 예에 의해 제조된 그래핀 복합 섬유를 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시 예에 의해 제조된 그래핀 복합 섬유와 일반 섬유의 비교를 표로 도시한 도면이다.
도 5는 본 실시 예에 의해 제조된 그래핀 복합 섬유와 일반 PP의 비교를 표로 도시한 도면이다.
1 is a view schematically showing a method of manufacturing a graphene composite fiber according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram schematically showing the manufacturing method shown in FIG. 1.
3 is a view showing a graphene composite fiber manufactured according to the present embodiment.
4 is a diagram showing a comparison of graphene composite fibers and ordinary fibers prepared according to the present embodiment in a table.
5 is a diagram showing a comparison between graphene composite fibers and general PP prepared according to the present embodiment in a table.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the implementation of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals shown in each drawing indicate the same members.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 복합 섬유의 제조방법를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 제조방법을 개략적으로 도시한 모식도이고, 도 3는 본 실시 예에 의해 제조된 그래핀 복합 섬유를 도시한 도면이고, 도 4는 본 실시 예에 의해 제조된 그래핀 복합 섬유와 일반 섬유의 비교를 표로 도시한 도면이고, 도 5는 본 실시 예에 의해 제조된 그래핀 복합 섬유와 일반 PP의 비교를 표로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing a method of manufacturing a graphene composite fiber according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing the manufacturing method shown in FIG. 1, and FIG. 3 is It is a view showing the graphene composite fiber prepared by, Figure 4 is a diagram showing a comparison of the graphene composite fiber and the general fiber prepared by the present embodiment in a table, Figure 5 is a graphene prepared by the present embodiment It is a diagram showing a comparison between a pin composite fiber and a general PP in a table.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 그래핀 복합 섬유의 제조방법은, 0.3 내지 1.5 나노 그래핀(10)을 분산 용매로 분산시켜 제1 용액을 마련하는 제1 용액 마련 단계(S10)와, 제1 용액에 폴리 폴리머 또는 나일론 폴리머를 첨가하여 제2 용액을 마련하는 제2 용액 마련 단계(S20)와, 제2 용액을 응고시킨 후 절단하여 복수의 그래핀 마스터칩(20)을 마련하는 그래핀 마스터칩 마련 단계(S30)와, 복수의 그래핀 마스터칩(20)과 폴리 폴리머 또는 나일론 폴리머를 섬유 방사 장치로 방사시켜 그래핀 복합 섬유를 마련하는 그래핀 복합 섬유 마련 단계(S40)를 구비한다.As shown in these drawings, the method of manufacturing a graphene composite fiber according to the present embodiment includes a first solution preparation step of preparing a first solution by dispersing 0.3 to 1.5 nano graphene 10 in a dispersion solvent (S10). ), and a second solution preparation step (S20) of preparing a second solution by adding a polypolymer or a nylon polymer to the first solution, and a plurality of graphene master chips 20 by coagulating and cutting the second solution. Preparing a graphene master chip (S30) and preparing a graphene composite fiber by spinning a plurality of graphene master chips (20) and a polypolymer or nylon polymer by a fiber spinning device to prepare a graphene composite fiber (S40) ).

제1 용액 마련 단계(S10)는, 0.3 내지 1.5 나노 그래핀(10)을 분산 용매로 분산시켜 제1 용액을 제조하는 단계이다.The first solution preparation step (S10) is a step of preparing a first solution by dispersing 0.3 to 1.5 nano graphene 10 in a dispersion solvent.

본 실시 예에서 분산 용매는 유기 용매를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유기 용매는 에틸렌글리콜(ethylene glycol, 디메틸석폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO), N-메틸-2-피페리돈(n-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 디메틸포름아미드(dimethylformamide, DMF) 중 어느 하나일 수 있다.In this embodiment, the dispersion solvent may include an organic solvent. For example, organic solvents include ethylene glycol (dimethyl sulfoxide, DMSO), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and dimethylformamide (DMF). ) Can be any one of.

또한 본 실시 예는 용매 내 그래핀(10)의 분산성을 향상시키기 위해 그래핀(10)이 첨가된 용매에 대하여 교반 공정이 수행될 수 있다.In addition, in the present embodiment, in order to improve the dispersibility of the graphene 10 in the solvent, a stirring process may be performed on the solvent to which the graphene 10 is added.

나아가 본 실시 예에서 그래핀(10)은 평균 지름이 20~200nm 또는 50~500nm 수준일 수 있다.Furthermore, in this embodiment, the graphene 10 may have an average diameter of 20 to 200 nm or 50 to 500 nm.

제2 용액 마련 단계(S0)는, 제1 용액에 폴리 폴리머 또는 나일론 폴리머를 첨가하여 제2 용액을 마련하는 단계이다.The second solution preparation step (S0) is a step of preparing a second solution by adding a polypolymer or a nylon polymer to the first solution.

본 실시 예에서 제2 용액에는 폴리 폴리머 또는 나일론 폴리머 외에 폴리 우레탄이 첨가될 수도 있다.In this embodiment, polyurethane may be added to the second solution in addition to the polypolymer or nylon polymer.

그래핀 마스터칩 마련 단계(S30)는, 제2 용액을 응고시킨 후 절단하여 복수의 그래핀 마스터칩(20)을 마련하는 단계이다.In the step of preparing a graphene master chip (S30), a second solution is solidified and then cut to prepare a plurality of graphene master chips 20.

본 실시 예는, 도 2에 도시된 바와 같이, 0.3 내지 1.5 나노 그래핀(10)과 폴리 폴리머 또는 나일론 폴리머를 이용하여 복수의 그래핀 마스터칩(20)을 제조할 수 있다.In this embodiment, as shown in FIG. 2, a plurality of graphene master chips 20 may be manufactured using 0.3 to 1.5 nano graphene 10 and a poly or nylon polymer.

이렇게 제조된 복수의 그래핀 마스터칩(20)은 섬유 방사 장치로 공급되어 섬유 방사 장치에서 용융 압출에 의해 그래핀 복합 섬유로 제조될 수 있다.The plurality of graphene master chips 20 thus prepared may be supplied to a fiber spinning device and manufactured into graphene composite fibers by melt extrusion in a fiber spinning device.

그래핀 복합 섬유 마련 단계(S40)는, 복수의 그래핀 마스터칩(20)과 폴리 폴리머 또는 나일론 폴리머를 섬유 방사 장치로 방사시켜 그래핀 복합 섬유를 마련하는 단계이다.The graphene composite fiber preparation step (S40) is a step of preparing a graphene composite fiber by spinning a plurality of graphene master chips 20 and a polypolymer or nylon polymer with a fiber spinning device.

본 실시 예의 그래핀 복합 섬유 마련 단계에서 복수의 그래핀 마스터칩(20)은 0.03 내지 0.4 중량부로 제공될 수 있다.In the step of preparing the graphene composite fiber of the present embodiment, the plurality of graphene master chips 20 may be provided in an amount of 0.03 to 0.4 parts by weight.

또한 본 실시 예에서 섬유 방사 장치는 용융 압출 방식으로 그래핀 복합 섬유를 제조할 수 있다.In addition, in the present embodiment, the fiber spinning device may produce graphene composite fibers by melt extrusion.

본 실시 예에 의해 제조되는 그래핀 복합 섬유는, 도 3의 (a)에 도시된 그래핀 복합 PET 섬유인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(RV 0.80) 1.7 데니아 일 수도 있고, 도 3의 (b)에 도시된 그래핀 복합 나일론 섬유인 나일론 6 2.9 데니아 일 수도 있다. 도 3의 (a)에는 0.2% 그래핀 복합 PET 섬유가 도시되어 있고, 도 3의 (b)에는 0.2% 및 0.05% 그래핀 복합 나일론 섬유가 도시되어 있다.The graphene composite fiber produced by this embodiment may be polyethylene terephthalate (RV 0.80) 1.7 denier, which is a graphene composite PET fiber shown in FIG. 3 (a), and shown in FIG. 3 (b). It could also be nylon 6 2.9 denier, a graphene composite nylon fiber. Fig. 3 (a) shows 0.2% graphene composite PET fibers, and Fig. 3 (b) shows 0.2% and 0.05% graphene composite nylon fibers.

본 실시 예에 의해 제조된 그래핀 복합 PET 섬유와 그래핀 복합 나일론 섬유는, 도 4에 도시된 바와 같이, 일반 섬유에 비해 원적외선, 정전기 방지, 자외선 차단 및 항균도 등에서 효과가 뛰어남을 알 수 있다.It can be seen that the graphene composite PET fiber and the graphene composite nylon fiber prepared according to the present embodiment have excellent effects in far-infrared rays, anti-static, UV-blocking and antibacterial properties, as shown in FIG. .

또한 본 실시 예에 의해 제조된 그래핀 복합 폴리 폴리머 섬유는, 도 5에 도시된 바와 같이, 일반 폴리 폴리머 섬유에 비해 크로값, 보온율, 난연성, 열전달 계수, 공기 투과성 등에서 효과가 뛰어남을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the graphene composite polypolymer fiber prepared according to the present embodiment has excellent effects in terms of black value, warmth, flame retardancy, heat transfer coefficient, air permeability, etc., compared to the general polypolymer fiber, as shown in FIG. 5. have.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시예는 0.3 내지 1.5 나노 그래핀과 폴리 폴리머 또는 나일론 폴리머를 사용하여 복수의 그래핀 마스터칩을 마련하고, 복수의 그래핀 마스터칩을 폴리 폴리머 또는 나일론 폴리머와 함께 섬유 방사 장치로 방사시켜 그래핀 복합 섬유를 마련함으로써 소량의 그래핀을 폴리머에 첨가하는 정도로 그래핀의 특성을 발현할 수 있고 그래핀 복합 섬유를 대량으로 생산할 수 있다.As described above, in this embodiment, a plurality of graphene master chips are prepared by using 0.3 to 1.5 nano graphene and polypolymer or nylon polymer, and the plurality of graphene master chips are fabricated together with polypolymer or nylon polymer. By spinning with a spinning device to prepare graphene composite fibers, the properties of graphene can be expressed to the extent that a small amount of graphene is added to the polymer, and graphene composite fibers can be produced in large quantities.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the scope of the claims of the present invention.

10 : 그래핀 20 : 그래핀 마스터칩10: graphene 20: graphene master chip

Claims (2)

그래핀을 분산 용매로 분산시켜 제1 용액을 마련하는 제1 용액 마련 단계;
상기 제1 용액에 폴리 폴리머 또는 나일론 폴리머를 첨가하여 제2 용액을 마련하는 제2 용액 마련 단계;
상기 제2 용액을 응고시킨 후 절단하여 복수의 그래핀 마스터칩을 마련하는 그래핀 마스터칩 마련 단계; 및
상기 복수의 그래핀 마스터칩과 상기 폴리 폴리머 또는 상기 나일론 폴리머를 섬유 방사 장치로 방사시켜 그래핀 복합 섬유를 마련하는 그래핀 복합 섬유 마련 단계를 포함하는 그래핀 복합 섬유의 제조방법.
Preparing a first solution by dispersing graphene in a dispersion solvent to prepare a first solution;
Preparing a second solution by adding a polypolymer or a nylon polymer to the first solution to prepare a second solution;
Preparing a graphene master chip by coagulating and cutting the second solution to prepare a plurality of graphene master chips; And
A method of producing a graphene composite fiber comprising the step of preparing a graphene composite fiber by spinning the plurality of graphene master chips and the polypolymer or the nylon polymer with a fiber spinning device to prepare a graphene composite fiber.
그래핀 복합 섬유에 있어서,
상기 그래핀 복합 섬유는 상기 청구항 1의 방법으로 제조되는 그래핀 복합 섬유.
In the graphene composite fiber,
The graphene composite fiber is a graphene composite fiber manufactured by the method of claim 1.
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