일반기술

혼합용매에 용해된 핏치용액의 전기방사 및 이로부터 극세 탄소섬유 웹과 극세 활성탄소섬유 웹 제조

본 발명은 프리커서 핏치혼합용액을 전기방사하여 극세 탄소섬유 웹과 극세 활성탄소섬유 웹을 제조하는 것에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 등방성 핏치를 잘 용해하는 용매에 용해한 후 상용성과 이온전도도가 높은 용매를 부가하여 핏치혼합용액을 제조한 후 고전압(∼50 KV)을 가하여 핏치섬유 웹을 제조하고 이것을 안정화 및 탄화하여 극세 탄소섬유 웹을 제조하거나 안정화된 섬유 웹이나 탄소섬유 웹을 활성화하여 극세 활성탄소 섬유 웹을 만드는 방법과 그것의 특성에 관한 것이다. 본 발명에서 제조된 극세 탄소섬유 웹은 높은 전기전도성 및 열 전도성을 가지며, 이를 활성화하면 각종 고기능성 필터재료, 전기이중층 슈퍼캐패시터 (ELECTRICAL DOUBLE LAYER CAPACITOR, EDLC) 및 연료전지용 전극으로 사용할 수 있다.본 발명은 분자량분포가 넓은 프리커서 핏치를 분리하지 않고 이용하여 극세 탄소섬유 웹 및 극세 활성탄소섬유 웹을 제조할 수 있어 공정 및 비용을 절감할 수 있으며, 핏치용액의 농도 및 전도성이 높은 용매의 양에 따라 섬유 직경을 조절 할 수 있어 응용의 폭이 넓어진다. 이렇게 제조된 극세 탄소섬유 웹 및 극세 활성탄소 섬유 웹은 고효율의 DLC, 연료전지 전극의 제조가 가능하며, HEPA급의 기체필터를 제조 할 수 있는 소재가 될 수 있다. 또한, 전극제조시 성형을 위한 유기질 바인더를 사용하지 않으며, 전기전도도를 향상 시키기 위하여 도전제 등을 사용하지 않아도 된다.