KR100595492B1 - Method of manufacturing for nanofiber assembly with excellent mechanical property - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기계적 물성이 우수한 나노섬유 집합체의 제조방법에 관한 것으로서, 말단기가 -OH기인 수용성 고분자 수지를 증류수에 용해시킨 방사용액을 고전압이 걸려있는 방사노즐(5)을 통하여 고전압이 걸려있는 컬렉터(7)상에 전기방사하여 나노섬유 집합체를 제조함에 있어서, 상기 방사용액에 산성용액을 첨가, 혼합하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for producing a nanofiber aggregate having excellent mechanical properties, the collector of which high voltage is applied through a spinning nozzle (5) having a high voltage applied to a spinning solution in which a water-soluble polymer resin whose terminal group is -OH group is dissolved in distilled water ( 7) In preparing a nanofiber aggregate by electrospinning on the phase, it is characterized in that the acid solution is added and mixed.
본 발명은 전기방사된 나노섬유를 구성하는 분자사슬들이 섬유 축 방향으로 잘 배향되게 하여 결정화도를 증가시킴으로서 나노섬유의 기계적 물성을 크게 향상시킬 수 있다.The present invention can greatly improve the mechanical properties of the nanofibers by increasing the degree of crystallinity by aligning the molecular chains constituting the electrospun nanofibers well in the fiber axis direction.
나노섬유, 집합체, 기계적 물성, 전기방사, 부직포, 수용성 고분자, 산성용액, 필라멘트.Nanofibers, aggregates, mechanical properties, electrospinning, nonwovens, water soluble polymers, acid solutions, filaments.
Description
도 1은 상향식 전기방사방식으로 나노섬유 집합체를 제조하는 본 발명의 공정 개략도.1 is a process schematic diagram of the present invention for producing a nanofiber aggregate in a bottom-up electrospinning method.
도 2는 나노섬유 필라멘트를 제조시 도 1의 공정에서 사용하는 컬렉터(7)의 확대 예시도.FIG. 2 is an enlarged illustration of the
도 3은 방사용액 조성에 따른 방사용액의 전기전도도 변화 상태를 나타내는 그래프.Figure 3 is a graph showing the electrical conductivity change state of the spinning solution according to the spinning solution composition.
도 4는 방사용액 조성에 따른 방사용액의 점도 및 표면장력 변화 상태를 나타내는 그래프.Figure 4 is a graph showing the state of the viscosity and surface tension change of the spinning solution according to the spinning solution composition.
도 5는 비교실시예 1로 제조한 폴리비닐알코올 나노섬유 부직포의 표면상태를 나타내는 주사전자현미경 사진.Figure 5 is a scanning electron micrograph showing the surface state of the polyvinyl alcohol nanofiber nonwoven fabric prepared in Comparative Example 1.
도 6은 실시예 1로 제조한 폴리비닐알코올 나노섬유 부직포의 표면상태를 나타내는 주사전자현미경 사진.6 is a scanning electron micrograph showing the surface state of the polyvinyl alcohol nanofiber nonwoven fabric prepared in Example 1. FIG.
도 7은 실시예 2로 제조한 폴리비닐알코올 나노섬유 부직포의 표면상태를 나타내는 주사전자현미경 사진.7 is a scanning electron micrograph showing the surface state of the polyvinyl alcohol nanofiber nonwoven fabric prepared in Example 2. FIG.
도 8은 실시예 3으로 제조한 폴리비닐알코올 나노섬유 부직포의 표면상태를 나타내는 주사전자현미경 사진.8 is a scanning electron micrograph showing the surface state of the polyvinyl alcohol nanofiber nonwoven fabric prepared in Example 3. FIG.
도 9는 실시예 4로 제조한 폴리비닐알코올 나노섬유 부직포의 표면상태를 나타내는 주사전자현미경 사진.9 is a scanning electron micrograph showing the surface state of the polyvinyl alcohol nanofiber nonwoven fabric prepared in Example 4. FIG.
도 10은 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교실시예 1로 제조한 나노섬유 부직포의 변형률과 응력간 상관관계를 나타내는 그래프.10 is a graph showing the correlation between strain and stress of the nanofiber nonwoven fabric prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1.
* 도면중 주요부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 방사용액 주탱크 2 : 계량펌프 3 : 방사용액 드롭장치1: Spinning solution main tank 2: Metering pump 3: Spinning solution drop device
4 : 방사노즐블록 5 : 방사노즐 6 : 나노섬유4: Spinning nozzle block 5: Spinning nozzle 6: Nanofiber
7 : 컬렉터(콘베이어 벨트) 7a : 컬렉터에 형성된 홈7 collector (conveyor belt) 7a: groove formed in the collector
8a, 8b : 컬렉터 지지로울러 9 : 전압발생장치8a, 8b: collector support roller 9: voltage generator
10 : 방사노즐블록 좌우 왕복운동 장치10: Radiating nozzle block left and right reciprocating device
11a : 교반기(11c)용 모터 11b : 비전도성 차단장치11a: motor for
11c : 교반기 12 : 방사용액 배출장치11c: Stirrer 12: Spinner Discharge Device
13 : 이송관 14 : 부직포 지지로울러13
15 : 부직포 16 : 부직포 권취로울러15: nonwoven fabric 16: nonwoven fabric winding roller
a : 비교실시예 1로 제조한 나노섬유 부직포a: nanofiber nonwoven fabric prepared in Comparative Example 1
a1 : 비교실시예 1의 방사용액a 1 : spinning solution of Comparative Example 1
b : 실시예 1로 제조한 나노섬유 부직포 b1 : 실시예 1의 방사용액b: nanofiber nonwoven fabric prepared in Example 1 b 1 : spinning solution of Example 1
c : 실시예 2로 제조한 나노섬유 부직포 c1 : 실시예 2의 방사용액c: nanofiber nonwoven fabric prepared in Example 2 c 1 : spinning solution of Example 2
d : 실시예 3으로 제조한 나노섬유 부직포 d1 : 실시예 3의 방사용액d: nanofiber nonwoven fabric prepared in Example 3 d 1 : spinning solution of Example 3
e : 실시예 4로 제조한 나노섬유 부직포 e1 : 실시예 4의 방사용액e: nanofiber nonwoven fabric prepared in Example 4 e 1 : spinning solution of Example 4
본 발명은 기계적 물성이 우수한 나노섬유 집합체의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수용성 고분자 수지를 증류수에 용해시킨 방사용액을 전기방사하여 나노섬유 집합체를 제조할 때 방사용액에 산성용액을 첨가, 혼합하여 기계적 물성이 우수한 나노섬유 집합체를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a nanofiber aggregate having excellent mechanical properties, and more particularly, an acid solution is added to a spinning solution when the nanofiber aggregate is prepared by electrospinning a spinning solution in which a water-soluble polymer resin is dissolved in distilled water. It relates to a method of producing a nanofiber aggregate having excellent mechanical properties by mixing.
본 발명에 있어서, 나노섬유란 섬유 직경이 1,000㎚ 이하인 섬유를 의미한다.In the present invention, the nanofiber means a fiber having a fiber diameter of 1,000 nm or less.
나노섬유로 구성된 집합체, 보다 구체적으로 나노섬유로 구성된 부직포, 멤브레인, 브레이드 등의 제품은 생활용품, 농업용, 의류용, 산업용 등으로 널리 사용되고 있다. 구체적으로 인조피혁, 인조스웨이드, 생리대, 의복, 기저귀, 포장재, 잡화용 소재, 각종 필터 소재, 유전자 전달체의 의료용 소재, 방탄조끼 등의 국방용 소재 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.Aggregates composed of nanofibers, more specifically nonwoven fabrics, membranes, braids, etc. composed of nanofibers are widely used in household goods, agriculture, clothing, industrial, and the like. Specifically, it is used in various fields such as artificial leather, artificial suede, sanitary napkins, garments, diapers, packaging materials, miscellaneous materials, various filter materials, medical materials for gene carriers, defense materials such as bulletproof vests.
나노섬유 집합체를 제조하는 방사장치는 도 1에 도시된 바와 같이 방사액을 보관하는 방사용액 주탱크(1), 방사액의 정량 공급을 위한 계량펌퍼(2), 방사액을 토출하는 다수개의 노즐(5)이 배열된 방사노즐블록(4), 상기 노즐 하단 또는 상단에 위치하여 방사되는 섬유들을 집적하는 컬렉터(7) 및 전압을 발생시키는 전압발생장치(9) 들로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the spinning apparatus for manufacturing the nanofiber aggregate includes a spinning liquid
상기 전기 방사 장치를 이용한 나노섬유 집합체의 제조방법을 구체적으로 살펴보면, 방사용액 주탱크(1) 내 방사용액을 계량펌퍼를 통해 높은 전압이 부여되는 다수의 노즐(5) 내로 연속적으로 정량 공급한다.Looking at the manufacturing method of the nanofiber aggregate using the electrospinning device in detail, the spinning solution in the spinning solution
계속해서, 노즐들로 공급된 방사액은 노즐을 통해 높은 전압이 걸려있는 컬렉터(7) 상으로 방사, 집속되어 나노섬유 웹이 형성된다.Subsequently, the spinning liquid supplied to the nozzles is spun and concentrated through the nozzle onto the
계속해서, 상기 나노섬유 웹을 카렌더링 또는 니들펀칭하여 나노섬유로 구성된 부직포를 제조한다.Subsequently, the nanofiber web is calendered or needle punched to produce a nonwoven fabric composed of nanofibers.
한편, 나노섬유로 구성된 연속상 필라멘트를 제조하는 방법 일례를 살펴보면 도 1의 전기방사장치를 사용하여 나노섬유를 전기방사 할 때 도 2와 같이 홈들이 일정한 간격으로 형성된 컬렉터(7)를 사용하는 방법이 있다.On the other hand, looking at an example of a method for producing a continuous phase filament consisting of nanofibers when using the electrospinning of Figure 1 method of using a
도 2의 컬렉터(7)를 사용하지 않는 경우에는 전기방사된 나노섬유웹을 일정 간격(소폭)으로 절단한 후, 절단된 소폭의 나노섬유 웹을 꼬아주는 방법으로 나노섬유로 구성된 연속상 필라멘트를 제조할 수도 있다.When the
이상에서 살펴본 종래 방법들로 수용성 고분자 수지를 증류수에 용해시킨 방사용액을 전기방사하여 나노섬유 집합체, 보다 구체적으로 나노섬유 부직포 또는 나노섬유 필라멘트를 제조하는 경우에는 제조된 나노섬유 집합체가 수용성이기 때문에 적용 용도에 제한이 많았고 기계적 물성이 매우 약한 문제점이 있었다.In the case of preparing the nanofiber aggregate, more specifically, the nanofiber nonwoven fabric or the nanofiber filament by electrospinning the spinning solution in which the water-soluble polymer resin is dissolved in distilled water by the conventional methods described above, it is applied because the prepared nanofiber aggregate is water-soluble. There were many limitations on the use and very weak mechanical properties.
전기방사방식으로 나노섬유 집합체를 제조할 때에는 노즐과 컬렉터간의 거리(방사거리)가 매우 짧아 그 사이에 별도의 연신공정을 도입할 수 없어서 제조된 나노섬유 집합체의 기계적 물성이 크게 저하되는 문제가 있었다.When manufacturing the nanofiber aggregate by the electrospinning method, the distance between the nozzle and the collector (radiation distance) is very short, so that a separate stretching process cannot be introduced therebetween, so that the mechanical properties of the manufactured nanofiber aggregate are greatly reduced. .
본 발명은 상기의 종래 문제점들을 해결하기 위하여 수용성 고분자 수지를 증류수에 용해시킨 방사용액을 전기방사하여 제조한 나노섬유 집합체의 기계적 물성을 크게 향상시킴과 동시에 상기 나노섬유 집합체가 물에 용해되지 않는 성질을 갖도록 하는 제조방법을 제공하고자 한다.
The present invention significantly improves the mechanical properties of the nanofiber aggregate prepared by electrospinning the spinning solution in which water-soluble polymer resin is dissolved in distilled water in order to solve the conventional problems, and at the same time the nanofiber aggregate is insoluble in water. It is intended to provide a manufacturing method to have.
이와 같은 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 나노섬유 집합체의 제조방법은, 말단기가 -OH기인 수용성 고분자 수지를 증류수에 용해시킨 방사용액을 전압이 걸려있는 노즐(3)을 통해 전압이 걸려있는 컬렉터(4)로 전기방사하여 나노섬유 집합체를 제조 할 때 상기 고분자 방사용액 내에 산성용액을 첨가하는 것을 특징으로 한다.Method for producing a nanofiber aggregate of the present invention for achieving the above problems, the collector is a voltage is applied through the nozzle (3) is applied to the spinning solution dissolving a water-soluble polymer resin having a terminal group of -OH group in distilled water ( When the nanofiber aggregates are prepared by electrospinning with 4), an acidic solution is added to the polymer spinning solution.
이하, 첨부된 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 있어서, 나노섬유 집합체란 나노섬유로 구성된 부직포와 나노섬유 로 구성된 연속상 필라멘트를 모두 포함한다.In the present invention, the nanofiber aggregate includes both a nonwoven fabric composed of nanofibers and a continuous filament composed of nanofibers.
먼저, 본 발명에 따라 나노섬유 부직포를 제조하는 방법을 살펴보면, 말단기가 -OH기인 수용성 고분자 수지를 증류수에 용해시킨 방사용액을 도 1 등의 전기방사장치에서 고전압이 걸려있는 방사노즐(5)을 통하여 고전압이 걸려있는 컬렉터(7)상에 전기방사하여 나노섬유를 제조할때 상기 방사용액에 산성용액을 첨가, 혼합한다.First, looking at the method for producing a nanofiber nonwoven fabric according to the present invention, the spinning solution in which a high voltage is applied in an electrospinning apparatus such as FIG. An acid solution is added to the spinning solution and mixed when the nanofibers are prepared by electrospinning the
상기의 수용성 고분자 수지는 폴리비닐알콜계 수지 등으로서, 비닐알코올을 함유하고 있는 중합체, 공중합체 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 1종 이상의 수지이다.The water-soluble polymer resin is a polyvinyl alcohol-based resin or the like, and is at least one resin selected from polymers, copolymers and mixtures thereof containing vinyl alcohol.
상기의 산성용액은 초산(Acetic acid), 젖산(Lactid acid), 말산(Malic acid) 및 구연산(Citric acid) 등이다.The acid solution is acetic acid, lactic acid, malic acid, citric acid, and the like.
산성용액의 첨가량은 방사용액의 전제중량대비 1~30중량%, 보다 바람직하기로는 1~10중량%인 것이 좋다.The addition amount of the acidic solution is preferably 1 to 30% by weight, more preferably 1 to 10% by weight relative to the total weight of the spinning solution.
산성용액의 첨가량이 1중량% 미만인 경우에는 기계적 강도의 향상 효과가 미미해지고, 30중량%를 초과하는 경우에는 나노섬유의 형성능이 현저하게 낮아져 전기방사가 매우 곤란하게 될 수 있다.When the addition amount of the acidic solution is less than 1% by weight, the effect of improving mechanical strength is insignificant, and when it exceeds 30% by weight, the formation ability of the nanofibers is remarkably lowered, and thus, electrospinning may be very difficult.
한편, 전기방사 방식으로는 (ⅰ) 방사노즐블럭(4)이 컬렉터(7)의 하부에 위치하는 상향식 전기방사방식, (ⅱ) 방사노즐블록(4)이 컬렉터(7)의 상부에 위치하는 하향식 전기방사방식 및 (ⅲ) 방사노즐블록(4)과 컬렉터(7)가 수평 또는 이와 유사한 각도로 위치하는 수평식 전기방사방식 중 어느 방식으로라도 무관하나, 이 들 중 상향식 전기방사 방식이 보다 바람직하다.On the other hand, as the electrospinning method, (i) a bottom-up electrospinning method in which the
그 이유는 상향식 전기방사 방식의 경우 무한정 노즐을 배열할 수 있어서 대량생산이 가능하고 부직포의 폭 또는 두께를 자유롭게 조절할 수 있기 때문이다.The reason is that in the case of the bottom-up electrospinning method, the nozzles can be arranged indefinitely so that mass production is possible and the width or thickness of the nonwoven fabric can be freely adjusted.
다음으로는 상기 도 1의 상향식 전기 방사 장치를 사용하여 본 발명의 나노섬유 부직포 또는 필라멘트를 제조하는 방법을 살펴본다.Next, look at the method of manufacturing the nanofiber nonwoven fabric or filament of the present invention using the bottom-up electrospinning apparatus of FIG.
먼저 방사용액 주탱크(1) 내에 보관중인 수용성 고분자 수지 방사용액을 계량펌퍼(2)로 계량하여 정량씩 방사용액 드롭장치(3)로 공급한다.First, the water-soluble polymer resin spinning solution stored in the spinning solution
이때 방사용액을 제조하는 고분자 수지로는 폴리비닐알코올과 같이 말단기가 -OH기인 수용성 고분자 수지를 사용한다.In this case, as the polymer resin for preparing the spinning solution, a water-soluble polymer resin having a terminal group of -OH group, such as polyvinyl alcohol, is used.
이와 같이 방사용액 드롭장치(3) 내로 공급된 방사용액은 방사용액 드롭장치(3)를 통과하면서 불연속적으로, 다시 말해 방사액의 흐림이 한번 이상 차단되면서, 높은 전압이 걸려있고 교반기(11c)가 설치된 방사노즐블록(4)으로 공급된다. 상기 방사용액 드롭장치(3)는 방사용액의 흐름을 차단하여 방사용액 주탱크(1)에 전기가 흐르지 못하도록 하는 역할도 한다.In this way, the spinning solution supplied into the spinning
계속해서 상기 방사노즐블록(4)에서는 방사액을 상향식 방사노즐(5)을 통해 높은 전압이 걸려있는 상부의 컬렉터(7)로 상향 토출하여 부직포 웹(Web)을 제조한다.Subsequently, in the spinning
이때, 노즐블록 최상부에 과잉 공급된 방사용액은 방사용액 배출장치(12)에 의해 방사용액 주탱크(1)로 강제 이송된다.At this time, the excess spinning solution supplied to the top of the nozzle block is forcibly transferred to the spinning solution
이때 전기력에 의한 섬유형성을 촉진하기 위하여 방사노즐블록(4)과 컬렉터 (7)에는 전압발생장치(9)에서 발생된 1kV 이상, 더욱 좋기로는 20kV 이상의 전압을 걸어준다. 상기 컬렉터(7)로는 앤드레스 (Endless) 벨트를 사용하는 것이 생산성 측면에서 더욱 유리하다. 상기 컬렉터(7)는 부직포의 밀도를 균일하게 하기 위하여 좌우로 일정거리를 왕복운동하는 것이 바람직하다.At this time, in order to promote the formation of the fiber by the electric force to the
이와 같이 컬렉터(7) 상에 형성된 부직포는 부직포 지지로울러(14)를 거쳐서 권취로울러(16)에 권취하면 부직포 제조공정이 완료된다.When the nonwoven fabric formed on the
한편, 2종류 이상의 고분자 방사용액들을 하나의 방사노즐블록(4)상에 배열된 각각 서로 다른 노즐(5)들을 통해 하나의 컬렉터(7)상에 전기방사할 수도 있고, 2종류 이상의 고분자 방사용액들을 2개 이상의 별도 방사노즐블록(4)상에 각각 배열된 노즐(5)들을 통해 하나의 컬렉터(7)상에 전기방사할 수도 있다.Meanwhile, two or more kinds of polymer spinning solutions may be electrospun on one
상기의 경우 2종 이상의 고분자 방사용액 모두에 각각 방사용액을 첨가, 혼합 한다.In this case, the spinning solution is added and mixed with each of the two or more polymer spinning solutions.
한편, 나노섬유 필라멘트를 제조하고자 하는 경우에는 도 2와 같이 비도전체의 판상에 일정간격으로 도전체를 갖는 홈(7a)들이 형성된 컬렉터(7)를 사용하여 전기방사되는 나노섬유들을 상기 홈(7a)에만 집적시켜 소폭의 나노섬유 웹을 제조한 후 이를 연신, 권취하는 방법을 채택할 수 있다.On the other hand, when the nanofiber filament is to be manufactured, as shown in FIG. 2, the nanofibers are electrospun using the
또한, 도 2와 같이 일정간격으로 홈(7a)들이 형성되어 있지 않은 컬렉터(7), 다시 말해 통상의 엔드레스-벨트 타입의 컬렉터,를 사용하는 경우에는 제조된 광폭의 나노섬유 웹을 일정간격으로 절단하여 소폭의 나노섬유 웹을 제조한 후, 이를 연신 및 권취하는 방법도 가능하다.In addition, in the case of using the
본 발명에서는 나노섬유 필라멘트 또는 나노섬유 부직포를 제조하는 장치 및 공정을 특별하게 한정 하는 것은 아니다.The present invention does not specifically limit the apparatus and process for manufacturing nanofiber filaments or nanofiber nonwoven fabrics.
본 발명에 따라 제조된 나노섬유 집합체는 나노섬유를 구성하는 분자사슬들이 섬유 축 방향으로 잘 배향되어 결정화도를 증가시킴으로서 도10과 같이 기계적 물성이 종래 방법으로 제조된 나노섬유 집합체보다 크게 향상된다.In the nanofiber aggregates prepared according to the present invention, the molecular chains constituting the nanofibers are well oriented in the fiber axis direction to increase the degree of crystallinity, thereby greatly improving mechanical properties as compared to the nanofiber aggregates produced by the conventional method as shown in FIG. 10.
도 10은 방사용액에 첨가되는 산성용액의 종류에 따른 나노섬유 부직포의 변형율과 응력간 상관관계를 나타내는 그래프이다.10 is a graph showing the correlation between strain and stress of the nanofiber nonwoven fabric according to the type of acid solution added to the spinning solution.
또한, 본 발명에 따라 산성용액이 첨가된 방사용액은 도 3 내지 도 4와 같이 산성용액이 첨가안된 방사용액과 비교할 경우에 점도나 표면장력은 큰 차이가 없으나 전기전도도가 크게 향상되었다.In addition, according to the present invention, when the acid solution is added to the spinning solution as shown in Figures 3 to 4 compared with the acid solution is not added, the viscosity and surface tension is not significantly different, but the electrical conductivity is greatly improved.
도 3은 방사용액 조성에 따른 방사용액의 전기전도도 변화상태를 나타내는 그래프이고, 도 4는 방사용액 조성에 따른 방사용액의 점도 및 표면장력 변화상태를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing a change state of the electrical conductivity of the spinning solution according to the spinning solution composition, Figure 4 is a graph showing a change state of the viscosity and surface tension of the spinning solution according to the spinning solution composition.
이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 살펴본다. 그러나 본 발명이 하기 실시예에만 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited only to the following examples.
실시예 1Example 1
폴리비닐알코올을 증류수에 80??에서 1시간 동안 용해(고형분 10중량%)한 후 상온으로 냉각시킨 다음 여기에 산성용액인 초산(Acetic acid) 4중량%를 첨가하여 고분자 방사용액을 제조 하였다. 상기 고분자 방사용액을 도 1과 같은 전기방사장치에서 전압 30kV와 방사거리 13cm 조건 하에서 직경 1mm의 노즐을 통해 컬렉터 상으로 전기방사 한 후, 컬렉터 상에 전기방사된 나노섬유 웹을 컬렉터 상에서 분리하여 나노섬유 부직포를 제조 하였다. 제조된 나노섬유 부직포의 표면 상태를 나타내는 전자현미경 사진은 도 6과 같다. 또한 고분자 방사용액의 관성 회전 반경(Radius of Gyration)과 제조된 나노섬유 부직포의 기계적 물성을 측정한 결과는 표 2와 같다.After dissolving polyvinyl alcohol in distilled water at 80 ° C. for 1 hour (solid content of 10% by weight) and cooling to room temperature, 4% by weight of acetic acid (Acetic acid) was added thereto to prepare a polymer spinning solution. The polymer spinning solution was electrospun onto a collector through a nozzle of 1 mm in diameter under a voltage of 30 kV and a spinning distance of 13 cm in the electrospinning apparatus as shown in FIG. 1, and the nanofiber web electrospun on the collector was separated on the collector and the nano Fibrous nonwovens were made. An electron micrograph showing the surface state of the prepared nanofiber nonwoven fabric is as shown in FIG. 6. In addition, the results of measuring the inertia rotation radius (Radius of Gyration) of the polymer spinning solution and the mechanical properties of the prepared nanofiber nonwoven fabric are shown in Table 2.
실시예 2 ~ 실시예 4 및 비교실시예 1Example 2-Example 4 and Comparative Example 1
산성용액의 종류 및 첨가량을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법(조건)으로 나노섬유 부직포를 제조 하였다. 고분자 방사용액의 관성 회전 반경(Radius of Gyration)과 제조된 나노섬유 부직포의 기계적 물성을 측정한 결과는 표 2와 같다.A nanofiber nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type and amount of the acidic solution were changed as shown in Table 1. Table 2 shows the results of measuring the inertia rotation radius of the polymer spinning solution and the mechanical properties of the prepared nanofiber nonwoven fabric.
* 부직포의 기계적 물성은 ASTM D 638 방법에 의거 만능인장 시험기 사용하여 크로스-헤드 속도를 10m/분으로 설정하여 5개의 시편을 측정한 평균값을 취하였다.* Mechanical properties of the nonwoven fabric were taken as the average value of five specimens measured using a universal tensile tester according to ASTM D 638 method with a cross-head speed of 10 m / min.
* 방사용액의 관성 회전 반경은 다이나믹 라이트 스케터링 스펙트로메터(Dynamic Light Scattering Spectrometer : DLS-700, OTSUKA Elecronice co. 제품)을 이용하여 측정하였다.* The inertia rotation radius of the spinning solution was measured using a Dynamic Light Scattering Spectrometer (DLS-700, manufactured by OTSUKA Elecronice co.).
본 발명으로 제조된 나노섬유 집합체는 수용성 고분자 수지를 전기방사하여 제조되었음에도 불구하고 물에 불용성이며 기계적 물성이 매우 우수하다.The nanofiber aggregates produced by the present invention are insoluble in water and have excellent mechanical properties despite being produced by electrospinning water-soluble polymer resins.
그 결과, 본 발명으로 제조된 나노섬유 집합체는 다양한 용도 분야에 폭넓게 적용될 수 있다.As a result, the nanofiber aggregate produced by the present invention can be widely applied to various fields of use.
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