KR101040057B1 - 나노섬유 제조장치 - Google Patents

Abstract

상향 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우 시키면서 전계 방사 하는 경우라도, 폴리머 고형물이 나노섬유에 부착하여 나노섬유의 품질을 저하시켜 버린다는 문제를 해결하는 것이 가능한 나노섬유 제조장치를 제공한다.
복수의 상향 노즐(126), 폴리머 용액 공급 경로(114) 및 폴리머 용액 회수 경로(120)를 갖는 노즐 블록(110)과, 컬렉터(150)와, 전원 장치를 구비하고, 폴리머 용액을 오버플로우 시키면서 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 폴리머 용액을 토출하여 나노섬유를 전계 방사 하는 동시에, 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노섬유의 원료로서 재이용하는 것을 가능하게 한 나노섬유 제조장치로서, 노즐 선단부(132)는, 원통을 해당 원통의 축과 비스듬하게 교차하는 평면을 따라서 절단된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.

Description

나노섬유 제조장치{An Apparatus for manufacturing nano-fiber}

본 발명은, 나노섬유 제조장치에 관한 것이다. 그리고, 본 발명에 있어서, 「나노섬유」란, 폴리머 재료로 이루어지고, 평균 직경이 수nm~수천nm인 섬유를 말한다. 또한, 「폴리머 용액」이란, 폴리머를 용매에 용해시킨 용액을 말한다.

복수의 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노섬유의 원료로서 재이용하는 것을 가능하게 한 나노섬유 제조장치가 알려져 있다.(일본국 특허 제4414458호 공보 참조) 도 5는, 종래의 나노섬유 제조장치(900)를 설명하기 위한 도면이다. 도 5(a)는 나노섬유 제조장치(900)의 정면도이고, 도 5(b)는 상향 노즐(912) 주변의 사시도이며, 도 5(c)는 노즐 선단부(913)의 정면도이다.　

종래의 나노섬유 제조장치(900)는, 도 5(a) 및 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 폴리머 용액을 토출구로부터 상향으로 토출하는 복수의 상향 노즐(912), 해당 복수의 상향 노즐(912)에 폴리머 용액을 공급하는 폴리머 용액 공급 경로(914) 및 상향 노즐(912)의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하는 폴리머 용액 회수 경로(916)를 가지는 노즐 블록(910)과, 노즐 블록(910)보다 위쪽에 배치된 컬렉터(920)와, 복수의 상향 노즐(912)과 컬렉터(920)와의 사이에 고전압을 인가하는 전원 장치(930)와, 나노섬유의 원료가 되는 폴리머 용액을 저장하는 탱크(940)와, 탱크(940)에 저장된 폴리머 용액을 노즐 블록(910)의 폴리머 용액 공급 경로(914)에 공급하는 계량 펌프(950)와, 복수의 상향 노즐(912)의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 탱크(940)에 되돌리는 회수 펌프(960)를 구비한다.

상향 노즐(912)의 선단부인 노즐 선단부(913)는, 도 5(b) 및 도 5(c)에 나타내는 바와 같이, 선단이 넓어진 원통형의 형상으로 이루어진다.　

종래의 나노섬유 제조장치(900)에 의하면, 복수의 상향 노즐(912)의 토출구로부터 폴리머 용액을 토출하여 나노섬유를 전계 방사 하기 때문에, 종래의 하향 노즐을 이용한 나노섬유 제조장치의 경우에 보여지는 드롭 렛 현상(하향 노즐로부터 방사 되지 않았던 폴리머 용액의 덩어리가 그대로 장척시트에 부착하는 현상)이 발생하는 일이 없고, 고품질의 나노섬유를 제조하는 것이 가능해진다.　

또한, 종래의 나노섬유 제조장치(900)에 의하면, 복수의 상향 노즐(912)의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 나노섬유를 전계 방사 하기 때문에, 항상 충분한 양의 폴리머 용액이 상향 노즐에 공급되고, 균일한 품질을 가지는 나노섬유를 제조하는 것이 가능해진다.　

또한, 종래의 나노섬유 제조장치(900)에 의하면, 복수의 상향 노즐(912)의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노섬유의 원료로서 재이용하는 것이 가능하기 때문에, 원료의 사용료를 줄이는 것이 가능해지는 결과, 염가의 제조비용으로 나노섬유를 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 이것은 자원 절약화의 흐름에도 따르는 것이 된다.

그러나, 본 발명의 발명자의 연구 결과, 종래의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상향 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 전계 방사 하는 과정에서 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발되는 것으로 인하여 상향 노즐의 토출구의 근방에 있어서 폴리머 고형물이 생성되고, 해당 폴리머 고형물이 「제품이 되는 나노섬유」에 부착되어 나노섬유의 품질을 저하시켜 버린다고 하는 문제가 있는 것을 알 수 있었다.

그러므로, 본 발명은, 상기한 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 상향 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 전계 방사 하는 경우라도, 폴리머 고형물이 나노섬유에 부착되어 나노섬유의 품질을 저하시켜 버린다고 하는 문제를 해결하는 것이 가능한 나노섬유 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 나노섬유 제조장치는, 폴리머 용액을 토출구로부터 상향으로 토출하는 복수의 상향 노즐, 해당 복수의 상향 노즐에 상기 폴리머 용액을 공급하는 폴리머 용액 공급 경로 및 상기 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 상기 폴리머 용액을 회수하는 폴리머 용액 회수 경로를 가지는 노즐 블록과, 상기 노즐 블록보다 윗쪽에 배치된 컬렉터와, 상기 복수의 상향 노즐과 상기 컬렉터와의 사이에 고전압을 인가하는 전원 장치를 구비하고, 상기 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 상기 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 상기 폴리머 용액을 토출하여 나노섬유를 전계 방사 하는 동시에, 상기 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 상기 폴리머 용액을 회수하여 상기 나노섬유의 원료로서 재이용하는 것을 가능하게 한 나노섬유 제조장치로서, 상기 상향 노즐의 선단부(이하, 노즐 선단부라고 한다)는, 원통을 해당 원통의 축과 비스듬하게 교차하는 평면을 따라서 절단한 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 원통의 축과, 상기 평면과의 이루는 각도는, 15˚~60˚의 범위내에 있는 것이 바람직하다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 폴리머 용액 회수 경로는, 상기 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 상기 폴리머 용액을 받는 수용부와, 상기 수용부를 덮는 동시에 각 상향 노즐을 통하는 복수의 노즐용 구멍을 가지는 덮개부와, 상기 복수의 노즐용 구멍으로부터 돌출하는 각 상향 노즐의 측면을 덮는 복수의 재킷으로 형성되어 이루어지고, 상기 재킷의 기단측을 재킷기단부로 하고, 상기 재킷의 선단측을 재킷 선단부로 할 때, 상기 재킷 선단부는, 상기 재킷기단부보다 가는 것이 바람직하다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 재킷기단부는, 굵기가 일정한 통형상을 갖고, 상기 재킷 선단부는, 해당 재킷 선단부와 상기 재킷기단부와의 접속부로부터 선단에 걸쳐 서서히 굵기가 감소하는 통형상을 가지는 것이 바람직하다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 노즐 선단부의 선단측에 형성된 경사면부의 선단은, 상기 재킷의 선단보다 윗쪽에 위치하는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 경사면부의 선단과 상기 재킷의 선단과의 상기 원통의 축을 따른 간격(d1)은, 0.1mm~2.0mm의 범위내에 있는 것이 바람직하다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 노즐 선단부의 선단측에 형성된 경사면부의 기단은, 상기 재킷의 선단보다 아래쪽에 위치하는 것이 바람직하다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 경사면부의 기단과 상기 재킷의 선단과의 상기 원통의 축을 따른 간격(d2)은, 0.1mm~1.0mm의 범위내에 있는 것이 바람직하다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 상향 노즐 및 상기 재킷을 상기 상향 노즐의 윗쪽으로부터 상기 원통의 축을 따라 보았을 때, 상기 재킷의 내주에 둘러싸이는 영역의 면적을 S1로 하고, 상기 노즐 선단부의 외주에 둘러싸이는 영역의 면적을 S2로 할 때, 「S2≤S1-S2≤4×S2」의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 덮개부는, 상기 노즐용 구멍의 주위에 덮개부측 나사부를 추가로 갖고, 상기 재킷은, 상기 재킷기단부의 기단 측에 상기 덮개부측 나사부와 대응하는 재킷측 나사부를 추가로 갖고, 상기 덮개부측 나사부와 상기 재킷측 나사부와의 감합에 의해 상기 덮개부와 상기 재킷이 결합되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 폴리머 용액 공급 경로는, 폴리머 용액 공급 경로측 나사부를 추가로 갖고, 상기 상향 노즐은, 상기 상향 노즐의 기단 측에 상기 폴리머 용액 공급 경로측 나사부와 대응하는 상향 노즐측 나사부를 추가로 갖고, 상기 폴리머 용액 공급 경로측 나사부와 상기 상향 노즐측 나사부와의 감합에 의해 상기 폴리머 용액 공급 경로와 상기 상향 노즐이 결합되며, 상기 상향 노즐의 기단부는, 다각형의 통형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 나노섬유의 원료가 되는 상기 폴리머 용액을 저장하는 원료 탱크와, 회수된 상기 폴리머 용액을 재생하기 위한 재생 탱크로서, 재생된 상기 폴리머 용액을 저장하는 재생 탱크와, 상기 원료 탱크 또는 상기 재생 탱크로부터 공급된 상기 폴리머 용액을 저장하는 중간 탱크와, 상기 노즐 블록의 상기 폴리머 용액 회수 경로로부터 상기 재생 탱크로 상기 폴리머 용액을 이송하는 제1 이송 장치와, 상기 제1 이송 장치의 이송 동작을 제어하는 제1 이송 제어장치와, 상기 원료 탱크 및 상기 재생 탱크로부터 상기 중간 탱크로 상기 폴리머 용액을 이송하는 제2 이송 장치와, 상기 제 2 이송 장치의 이송 동작을 제어하는 제2 이송 제어장치를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

그리고, 「이송 장치」에는, 폴리머 용액을 통하는 파이프, 폴리머 용액을 이송하는 펌프 등이 포함된다. 또한, 「이송 제어장치」에는, 폴리머 용액의 통과여부 및 통과량을 제어하는 밸브, 해당 밸브나 상기한 펌프의 동작을 제어하는 제어장치 등이 포함된다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 장척시트를 이송하는 이송 장치를 추가로 구비하는 동시에, 적어도 상기 노즐 블록과 상기 컬렉터를 구비하고, 상기 장척시트의 표면에 나노섬유를 퇴적시키는 전계 방사 장치로서, 상기 장척시트의 이송 방향을 따라서 직렬로 배치된 복수의 전계 방사 장치를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 종래의 나노섬유 제조장치의 경우와 마찬가지로, 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 토출하여 나노섬유를 전계 방사 하기 때문에, 종래의 하향 노즐을 이용한 나노섬유 제조장치의 경우에 보여지는 드롭 렛 현상이 발생하는 일이 없고, 고품질의 나노섬유를 제조하는 것이 가능해진다.　

또한, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 종래의 나노섬유 제조장치의 경우와 마찬가지로, 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 나노섬유를 전계 방사 하기 때문에, 항상 충분한 양의 폴리머 용액이 상향 노즐에 공급되고, 균일한 품질을 가지는 나노섬유를 제조하는 것이 가능해진다.　

또한, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 종래의 나노섬유 제조장치의 경우와 마찬가지로, 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노섬유의 원료로서 재이용하는 것이 가능하기 때문에, 원료의 사용료를 줄이는 것이 가능해지는 결과, 염가의 제조비용으로 나노섬유를 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 이것은 자원 절약화의 흐름에도 따르는 것이 된다.　

또한, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 노즐 선단부가, 원통을 해당 원통의 축과 비스듬하게 교차하는 평면을 따라서 절단한 형상을 가지기 때문에, 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우하는 폴리머 용액이, 노즐 선단부의 부분에서 체류 하는 일 없이 신속하게 흘러 떨어지게 된다. 이 때문에, 전계 방사 하는 과정에서 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발 하는 양을 극히 적게하는 동시에, 상향 노즐의 토출구의 근방에 있어 생성하는 폴리머 고형물의 양을 극히 적게 하는 것이 가능해진다. 그 결과, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 상향 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 전해 방사 하는 경우라도, 폴리머 고형물이 나노섬유에 부착하여 나노섬유의 품질을 저하시켜 버린다고 하는 문제를 해결하는 것이 가능해진다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 원통의 축과 평면과의 이루는 각도를 15˚~60˚의 범위내로 이룸에 따라, 해당 각도가 60˚이하인 경우에는, 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우하는 폴리머 용액이 노즐 선단부의 부분에서 체류 하는 일 없이 보다 한층 신속하게 흘러 떨어지게 되기 때문이고, 해당 각도가 15˚이하인 경우에는, 상향 노즐의 경사면의 길이가 너무 길어지는 것으로 인하여 전계 방사 조건이 흐트러져 버리는 일도 없어지기 때문이다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상향 노즐의 측면을 덮는 재킷의 움직임에 의해, 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우하는 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 보다 한층 줄이는 것이 가능해진다.　

또한, 재킷 선단부는 재킷기단부보다 가늘기 때문에, 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우하는 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발 하는 양을 보다 한층 줄이는 것이 가능해진다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 재킷기단부는, 굵기가 일정한 통형상을 갖고, 상기 재킷 선단부는, 해당 재킷 선단부와 상기 재킷기단부와의 접속부로부터 선단에 걸쳐 서서히 굵기가 감소하는 통형상을 가짐에 따라 단순한 형상의 재킷을 이용하여, 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 줄이는 것이 가능해진다.　

그리고, 「서서히 굵기가 감소하는」예로서는, 일정한 비율로 굵기가 감소하는 것을 들 수 있다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 노즐 선단부의 선단측에 형성된 경사면부의 선단은, 상기 재킷의 선단보다 윗쪽에 위치함에 따라, 상향 노즐과 컬렉터와의 사이에 형성되는 전계가 안정되기 때문에, 균일한 품질을 가지는 나노섬유를 제조하는 것이 가능해진다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 경사면부의 선단과 상기 재킷의 선단과의 상기 원통의 축을 따른 간격(d1)은, 0.1mm~2.0mm의 범위내에 있기 때문에, 해당 간격(d1)이 2.0mm이하인 경우에는, 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우하는 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 보다 한층 줄이는 것이 가능해지기 때문이고, 간격(d1)이 0.1mm이상인 경우에는, 상향 노즐과 컬렉터와의 사이에 형성되는 전계가 안정되기 때문에, 균일한 품질을 가지는 나노섬유를 제조하는 것이 가능해지기 때문이다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 노즐 선단부의 선단측에 형성된 경사면부의 기단은, 상기 재킷의 선단보다 아래쪽에 위치하기 때문에, 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우하는 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 보다 한층 줄이는 것이 가능해진다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 경사면부의 기단과 상기 재킷의 선단과의 상기 원통의 축을 따른 간격(d2)은, 0.1mm~1.0mm의 범위내에 있기 때문에, 해당 간격(d2)이 0.1 mm이상인 경우에는, 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우하는 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 보다 한층 줄이는 것이 가능해지기 때문이며, 간격(d2)이 1.0 mm이하인 경우에는, 폴리머 용액이 상향 노즐의 토출구로부터 컬렉터를 향하여 안정되게 분사되도록 이루어지기 때문에, 균일한 품질을 가지는 나노섬유를 제조하는 것이 가능해지기 때문이다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 상향 노즐 및 상기 재킷을 상기 상향 노즐의 윗쪽으로부터 상기 원통의 축을 따라 보았을 때, 상기 재킷의 내주에 둘러싸이는 영역의 면적을 S1로 하고, 상기 노즐 선단부의 외주에 둘러싸이는 영역의 면적을 S2로 할 때, 「S2≤S1-S2≤4×S2」의 관계를 만족시킴에 따라, 「S1-S2」는, 상향 노즐과 재킷과의 틈새의 면적에 대응하는 값이지만, 「S2≤S1-S2≤4×S2」의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다고 한 이유는, 「S1-S2」가 「4×S2」이하인 경우에는, 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우하는 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 보다 한층 줄이는 것이 가능해지기 때문이고, 「S1-S2」가 「S2」이상인 경우에는, 상향 노즐과 재킷과의 틈새를 통과할 수 없는 폴리머 용액이 재킷의 외측에 흘러넘쳐 버리는 것이 없어지기 때문이다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 덮개부는, 상기 노즐용 구멍의 주위에 덮개부측 나사부를 추가로 갖고, 상기 재킷은, 상기 재킷기단부의 기단 측에 상기 덮개부측 나사부와 대응하는 재킷측 나사부를 추가로 갖고, 상기 덮개부측 나사부와 상기 재킷측 나사부와의 감합에 의해 상기 덮개부와 상기 재킷이 결합됨에 따라, 재킷의 착탈이 용이해지고, 제조 및 유지보수가 용이한 나노섬유 제조장치가 된다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 폴리머 용액 공급 경로는, 폴리머 용액 공급 경로측 나사부를 추가로 갖고, 상기 상향 노즐은, 상기 상향 노즐의 기단 측에 상기 폴리머 용액 공급 경로측 나사부와 대응하는 상향 노즐측 나사부를 추가로 갖고, 상기 폴리머 용액 공급 경로측 나사부와 상기 상향 노즐측 나사부와의 감합에 의해 상기 폴리머 용액 공급 경로와 상기 상향 노즐이 결합되며, 상기 상향 노즐의 기단부는, 다각형의 통형상으로 이루어짐에 따라, 상향 노즐의 착탈이 용이해지고, 제조 및 유지보수가 용이한 나노섬유 제조장치가 된다.　

또한, 상향 노즐의 기단부가 다각형의 통형상으로 이루어지기 때문에, 렌치 등의 공구를 이용하여 상향 노즐을 용이하게 착탈하는 것이 가능해지고, 제조 및 유지보수가 보다 한층 용이한 나노섬유 제조장치가 된다.

다각형의 통형상의 예로서는, 사각형의 통형상, 육각형의 통형상 및 팔각형의 통형상을 들 수 있다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 회수한 폴리머 용액을 재생 탱크에 이송한 후, 해당 폴리머 용액의 조성을 측정하는 동시에, 해당 측정 결과에 따라 폴리머 용액에 용매 그 밖의 필요한 성분을 첨가함으로써, 해당 폴리머 용액을 원래의 폴리머 용액의 조성과 같든지, 극히 가까운 조성을 가지는 폴리머 용액으로 재생하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노섬유의 원료로서 재이용 가능하게 하면서, 전계 방사 과정에 있어서의 방사 조건(이 경우 폴리머 용액의 조성)을 장시간에 걸쳐서 일정하게 유지하는 것이 가능해지고, 균일한 품질을 가지는 나노섬유를 대량생산 하는 것이 가능해진다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 나노섬유를 보다 한층 높은 생산성으로 대량생산 하는 것이 가능해진다. 또한, 나노섬유를 두껍게 퇴적시킨 제품이나, 여러 종류의 나노섬유를 퇴적시킨 제품 등을 대량생산 하는 일도 가능해진다.

본 발명의 전계방사장치 또는 나노섬유 제조장치에 의하면, 고기능.고감성 텍스타일 등의 의료(衣料)품, 헬스케어, 스킨케어 등 미용관련용품, 와이핑 클로스, 필터 등 산업재료, 이차전지의 세퍼레이터, 콘덴서의 세퍼레이터, 각종 촉매의 담체(擔體), 각종 센서재료 등의 전자.기계재료, 재생의료재료, 바이오 메디칼 재료, 의료용 MEMS재료, 바이오센서 재료 등의 의료재료, 그 밖의 폭넓은 용도로 사용가능한 나노섬유를 제조할 수 있다.　

도 1은 실시예에 관한 나노섬유 제조장치의 정면도이다.　　
도 2는 실시예에 있어서의 전계 방사 장치의 정면도이다.　　
도 3은 실시예에 있어서의 노즐 블록의 단면도이다.　　
도 4는 실시예에 있어서의 노즐 블록의 요부를 나타내는 도면이다.　　
도 5는 종래의 나노섬유 제조장치를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 나노섬유 제조장치를, 실시예를 기초로 하여 상세하게 설명한다.

［실시예］　

도 1은, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)의 정면도이다. 도 2는, 실시예에 있어서의 전계 방사 장치(20)의 정면도이다. 그리고, 도 1및 도 2에 있어서는, 케이스(100), 노즐 블록(110), 원료 탱크(200), 중간 탱크(230) 및 재생 탱크(270, 272)에 있어서는 단면도로서 표시하고 있다.

도 3은, 실시예에 있어서의 노즐 블록(110)의 단면도이다. 도 4는, 실시예에 있어서의 노즐 블록(110)의 요부를 나타내는 도면이다. 도 4(a)는 도 3 중 부호 A가 나타내는 범위를 확대하여 나타내는 도면이고, 도 4(b)는 도 4(a) 중 부호 B가 나타내는 범위를 확대하여 나타내는 도면이며, 도 4(c)는 노즐기단부(130)의 단면도이고, 도 4(d)은 상향 노즐(126) 및 재킷(134)의 상면도이다.　

그리고, 각 도면은 모식도이고, 각 구성요소의 크기는, 반드시 현실에 맞은 것은 아니다.　

1. 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)의 구성

실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 장척시트(W)를 소정의 이송 속도로 이송하는 이송 장치(10)와 이송 장치(10)에 의해 이송되고 있는 장척시트(W)에 나노섬유를 퇴적시키는 전계 방사 장치(20)와, 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)를 가열하는 가열 장치(30)와, 전계 방사 장치(20)에 의해 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)의 통기도를 계측하는 통기도 계측장치(40)와, 통기도 계측장치(40)에 의해 계측된 통기도를 기초로 하여 이송 속도를 제어하는 이송 속도 제어장치(50)(도시하지 않음)와, 「이송 장치(10), 전계 방사 장치(20), 가열 장치(30), 통기도 계측장치(40), 이송 속도 제어장치(50), 후술하는 VOC 처리장치(70)」를 제어하는 주제어장치(60)(도시하지 않음)와, 장척시트(W)에 나노섬유를 퇴적시킬 때에 발생하는 휘발성 성분을 연소하여 제거하는 VOC 처리장치(70)(도시하지 않음.)를 구비한다.　

실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 있어서는, 전계 방사 장치로서, 장척시트(W)가 이송되어 가는 소정의 이송 방향을 따라서 직렬로 배치된 2대의 전계 방사 장치(20)를 구비한다.　

이송 장치(10)는, 장척시트(W)를 투입하는 투입 롤러(11) 및 장척시트(W)를 권취하는 권취 롤러(12) 및 투입 롤러(11)와 권취 롤러(12)와의 사이에 위치하는 보조 롤러(13)를 구비한다. 투입 롤러(11)및 권취 롤러(12)는, 도시하지 않는 구동 모터에 의해 회전 구동되는 구조로 이루어져 있다.　

전계 방사 장치(20)의 구성에 있어서는 후술한다.　

가열 장치(30)는, 전계 방사 장치(20)와 통기도 계측장치(40)와의 사이에 배치되고, 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)를 가열한다. 가열 온도는, 장척시트(W)나 나노섬유의 종류을 따라서 다르지만, 예를 들면, 장척시트(W)를 50℃~300℃의 온도로 가열할 수 있다.　

통기도 계측장치(40)로서는, 일반적인 통기도 계측장치를 사용할 수 있다.　

이하, 전계 방사 장치(20)의 구성에 대해 자세하게 설명한다.　

전계 방사 장치(20)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 케이스(100)와, 노즐 블록(110)과, 컬렉터(150)와, 전원 장치(160)와, 보조 벨트 장치(170)와, 원료 탱크(200)와, 제2 이송 장치(210)와, 제2 이송 제어장치(220)와, 중간 탱크(230)와, 공급 장치(240)와, 공급 제어장치(242)와, 제1 이송 장치(250)와, 제1 이송 제어장치(260)와, 재생 탱크(270, 272)를 구비한다.　

케이스(100)는, 도전체로 이루어진다.　

노즐 블록(110)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 상향 노즐(126), 폴리머 용액 공급 경로(114), 폴리머 용액 회수 경로(120) 및 제2 센서(142)를 가진다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에는 다양한 크기 및 다양한 형상을 갖는 노즐블록을 이용할 수 있지만, 노즐블록(110)은, 예를 들면, 상면으로부터 보았을 때에 일변이 0.5m~3m의 장방형(정방형을 포함)으로 보이는 크기 및 형상을 갖는다.

각 상향 노즐(126)은, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 상향 노즐(126)의 기단부인 노즐기단부(130), 상향 노즐(126)의 중간부인 노즐 중간부(128) 및 상향 노즐(126)의 선단부인 노즐 선단부(132)로 이루어진다. 상향 노즐(126)은, 도면에 나타내는 것에 의한 자세한 설명은 생략 하지만, 상향 노즐(126)의 기단측(노즐기단부(130)의 기단측)에 폴리머 용액 공급 경로측 나사부(118)(후술)와 대응하는 상향 노즐측 나사부를 가진다. 상향 노즐(126)의 내부는 동굴로 이루어져있고, 해당 동굴은 폴리머 용액 공급 경로(114)내의 동굴과 연통하고 있다. 상향 노즐(126)은, 폴리머 용액을 토출구로부터 상향에 토출한다. 상향 노즐(126)은 도전체, 예를 들면, 동, 스텐레스강, 알루미늄 등으로 이루어진다.　

복수의 상향노즐(126)은, 예를 들면, 1.5cm~6.0cm의 피치로 배열되어 있다.

복수의 상향노즐(126)의 수는, 예를 들면, 36개(가로세로 같은 수로 배열한 경우 6개*6개)~21904개(가로세로로 배열한 경우, 148개*148개)이다.

노즐 선단부(132)는, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 원통을 해당 원통의 축과 비스듬하게 교차하는 평면을 따라서 절단한 형상으로 이루어진다. 원통의 축과 평면과의 이루는 각도(θ)는, 50˚이다.　

노즐 선단부(132)의 선단측에는 경사면부(133)가 형성되고, 해당 경사면부(133)의 선단은, 재킷(134)의 선단보다 윗쪽에 위치한다. 경사면부(133)의 선단과 재킷(134)의 선단과의 원통의 축을 따른 간격(d1)은 0.5mm이다.　

경사면부(133)의 기단은, 재킷(134)의 선단보다 하부에 위치한다. 경사면부(133)의 기단과 재킷(134)의 선단과의 원통의 축으로 따른 간격(d2)은 0.5mm이다.　

상향 노즐(126)및 재킷(134)을 상향 노즐(126)의 윗쪽으로부터 원통의 축을 따라 보았을 때(도 4(d) 참조.), 재킷(134)의 내주에 둘러싸이는 영역의 면적을 S1로 하고, 노즐 선단부(132)의 외주에 둘러싸이는 영역의 면적을 S2로 할 때, 상향 노즐(126) 및 재킷(134)은, 「S1-S2=3.3×S2」가 되도록 구성되어 있다.　

노즐 중간부(128)는, 대략 원통 형상으로 이루어진다.　

노즐기단부(130)는, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 육각형의 통형상으로 이루어진다.

폴리머 용액 공급 경로(114)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 대략 직방체 형상을 갖고, 내부에 동굴을 가지며, 이 내부의 동굴을 통하여 공급 장치(240)로부터의 폴리머 용액을 복수의 상향 노즐(126)에 공급한다. 폴리머 용액 공급 경로(114)는, 공급 장치와의 접속부(116)를 갖고, 해당 공급 장치와의 접속부(116)에서 공급 장치(240)와 접속되어 있다. 또한, 폴리머 용액 공급 경로(114)는, 폴리머 용액 공급 경로측 나사부(118)를 추가로 가진다. 나노섬유 제조장치(1)에 있어서는, 폴리머 용액 공급 경로측 나사부(118)와 상향 노즐측 나사부와의 감합에 의해 폴리머 용액 공급 경로(114)와 상향 노즐(126)이 결합되어 있다.　

폴리머 용액 회수 경로(120)은, 수용부(121), 홈부(124), 덮개부(123) 및 복수의 재킷(134)으로부터 형성되어 이루어진다. 폴리머 용액 회수 경로(120)는, 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수한다.　

수용부(121)는, 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 받는다. 수용부(121)는, 폴리머 용액 공급 경로(114)의 상부에 배치되어 있다. 수용부(121)에는, 홈부(124)를 향해 약간의 경사가 형성되어 있고, 받은 폴리머 용액을 홈부(124)를 향해 인도하는 기능을 가진다.　

홈부(124)는, 수용부(121)의 측방에 배치되어 있다. 홈부(124)는, 저면에 있어 제1 이송 장치와의 접속부(125)를 갖고, 해당 제 1 이송 장치와의 접속부(125)에서 제1 이송 장치(250)와 접속되어 있다.

덮개부(123)는, 수용부(121)를 덮는 동시에 각 상향 노즐(126)을 통하는 복수의 노즐용 구멍을 가진다. 또한, 덮개부(123)는, 노즐용 구멍의 주위에 덮개부측 나사부(122)를 가진다.　

재킷(134)은, 복수의 노즐용 구멍으로부터 돌출하는 각 상향 노즐(126)의 측면을 덮는다. 재킷(134)은, 재킷(134)의 기단측인 재킷기단부(138)와 재킷(134)의 선단측인 재킷 선단부(140)를 가진다. 재킷(134)에 있어서는, 재킷 선단부(140)는, 재킷기단부(138)보다 가늘다.구체적으로는, 재킷기단부(138)는, 굵기가 일정한 원통형의 형상을 갖고, 재킷 선단부(140)는, 해당 재킷 선단부(140)와 재킷기단부(138)와의 접속부(136)로부터 선단에 걸쳐 서서히, 구체적으로는 일정한 비율로 굵기가 감소하는 원통형의 형상을 가지는(도 4(a) 및 도 4(d) 참조.).　

재킷(134)은, 도면표시에 의한 상세한 설명은 생략 하지만, 재킷기단부(138)의 기단 측에 덮개부측 나사부(122)와 대응하는 재킷측 나사부를 가진다.　

나노섬유 제조장치(1)에 있어서는, 덮개부측 나사부(122)와 재킷측 나사부와의 감합에 의해 덮개부(123)와 재킷(134)가 결합되어 있다.　

제2 센서(142)는, 폴리머 용액 회수 경로(120)에 있어서의 폴리머 용액의 액면높이를 측정한다. 구체적으로는, 제2 센서(142)는 홈부(124)의 벽면에 배치되어 있고, 홈부(124)에 모인 폴리머 용액의 액면높이를 측정한다. 제2 센서(124)는, 예를 들면, 광섬유 센서로 이루어진다.　

컬렉터(150)는, 노즐 블록(110)보다 윗쪽에 배치되어 있다. 컬렉터(150)는, 도전체로 이루어지고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 절연부재(152)를 통하여 케이스(100)에 장착되어 있다.

전계 방사 장치(20)는, 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우 시키면서 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 폴리머 용액을 토출하는 나노섬유를 전계 방사 한다.　

전원 장치(160)는, 복수의 상향 노즐(126)와 컬렉터(150)와의 사이에 고전압을 인가한다. 전원 장치(160)의 정극은 컬렉터(150)에 접속되어, 전원 장치(160)의 부극은 케이스(100)를 통하여 노즐 블록(110)에 접속되어 있다.　

보조 벨트 장치(170)는, 장척시트(W)의 이송 속도에 동기하여 회전하는 보조 벨트(172)와, 보조 벨트(172)의 회전을 돕는 5개의 보조 벨트용 롤러(174)를 가진다. 5개의 보조 벨트용 롤러(174)중 1개 또는 2이상의 보조 벨트용 롤러가 구동롤러이고, 나머지 보조벨트용 롤러가 종동롤러이다. 컬렉터(150)와 장척시트(W)와의 사이에 보조 벨트(172)가 배설되고 있기 때문에, 장척시트(W)는, 정의 고전압이 인가되고 있는 컬렉터(150)에 끌어 당겨지는 일 없이 부드럽게 이송되게 된다.　

원료 탱크(200)는, 나노섬유의 원료가 되는 폴리머 용액을 저장한다. 원료 탱크(200)는, 폴리머 용액의 분리나 응고를 막기 위한 교반장치(201)를 내부에 가진다. 원료 탱크(200)에는, 제2 이송 장치(210)의 파이프(212)가 접속되어 있다.　

제2 이송 장치(210)는, 원료 탱크(200) 또는 재생 탱크(270, 272)로부터 중간 탱크(230)에 폴리머 용액을 이송한다. 제2 이송 장치(210)는, 원료 탱크(200)와 중간 탱크(230)을 접속하는 파이프(212)와, 재생 탱크(270, 272)와 중간 탱크(230)를 접속하는 파이프(214)를 가진다. 그리고, 파이프(212)의 말단은 제1 저장부(236)(후술.)에 접속되어 있고, 파이프(214)의 말단은 파이프(212)에 접속되어 있다.　

제2 이송 제어장치(220)는, 제2 이송 장치(210)의 이송 동작을 제어한다. 제2 이송 제어장치(220)는, 밸브(222, 224, 226, 228)를 가진다.　

밸브(222)는, 원료 탱크(200)로부터의 폴리머 용액의 이송을 제어한다.　

밸브(224)는, 원료 탱크(200) 및 재생 탱크(270, 272)로부터 중간 탱크(230)에 유입하는 폴리머 용액의 양을 제어한다. 밸브(224)에 의한 제어는, 후술하는 제1 센서(239)로 계측된 액면높이에 따라 행해진다.　

밸브(226)는, 재생 탱크(270)로부터의 폴리머 용액의 이송을 제어한다.　

밸브(228)는, 재생 탱크(272)로부터의 폴리머 용액의 이송을 제어한다.　

제2 이송 제어장치(220)는, 상기한 밸브(222, 224, 226, 228)에 의해, 폴리머 용액을, 원료 탱크(200) 및 재생 탱크(270, 272) 중 어느 하나의 탱크로부터 중간 탱크(230)로 이송할지에 대해서 제어한다. 또한, 제2 이송 제어장치(220)는, 밸브(224)에 의해 제1 센서(239)로 계측된 액면높이에 따라서, 제2 이송 장치(210)의 이송 동작을 제어한다. 또한, 제2 이송 제어장치(220)는, 밸브(226, 228)에 의해, 폴리머 용액을 재생 탱크(270, 272)로부터 중간 탱크(230)에 이송하는 경우에는, 폴리머 용액을 복수의 재생 탱크(270, 272) 중 어느 하나의 재생 탱크로부터 이송할지에 대해서도 제어한다.　

중간 탱크(230)는, 원료 탱크(200) 또는 재생 탱크(270, 272)로부터 공급된 폴리머 용액을 저장한다. 중간 탱크(230)는, 해당 중간 탱크(230)의 하단이 각 상향 노즐(126)의 상단보다 윗쪽에 위치하도록 배치되어 있다.　

중간 탱크(230)는, 격벽(232)과, 기포제거필터(234)와, 제1 센서(239)를 가진다.　

격벽(232)은, 폴리머 용액이 공급되는 공급 부위를 덮는다.　

기포제거필터(234)는, 격벽(232)의 저부에 배설되고, 통과하는 폴리머 용액으로부터 기포를 제거한다. 기포제거필터(234)는, 예를 들면, 0.1mm정도의 눈을 가지는 그물형상 구조를 가진다.　

중간 탱크(230)에 있어서는, 격벽(232) 및 기포제거필터(234)에 의해, 기포제거필터(234)에 의해서 기포가 제거되기 전의 폴리머 용액을 저장하는 제1 저장부(236)와, 기포제거필터(234)에 의해서 기포가 제거된 후의 폴리머 용액을 저장하는 제2 저장부(238)가 구성되어 있다.

제2 저장부(238)는, 공급 경로(240)에 의해 폴리머 용액 공급 경로(114)와 접속되어 있고, 이것에 의해, 나노섬유 제조장치(1)에 있어서는, 제2 저장부(238)에 저장된 폴리머 용액이 노즐 블록(110)의 폴리머 용액 공급 경로(114)에 공급된다.　

제1 센서(239)는, 제2 저장부(238)에 있어서의 폴리머 용액의 액면높이를 측정한다. 제1 센서는, 예를 들면, 광섬유 센서로 이루어진다.　

공급 장치(240)는, 1개의 파이프로 이루어지고, 중간 탱크(230)의 제2 저장부(238)에 저장된 폴리머 용액을 노즐 블록(110)의 폴리머 용액 공급 경로(114)에 공급한다. 그리고, 공급장치는, 하나의 노즐블록에 대하여 최저 1개이면 좋다.

공급 제어장치(242)는, 공급 장치(240)에 설치된 1개의 밸브로 이루어지고, 공급 장치(240)의 공급 동작을 제어한다.　

제1 이송 장치(250)는, 파이프(252) 및 펌프(254)를 갖고, 노즐 블록(110)의 폴리머 용액 회수 경로(120)로부터 재생 탱크(270, 272)에 폴리머 용액을 이송한다.

펌프(254)는, 노즐 블록(110) 부근보다 윗쪽에 있는 재생 탱크(270, 272)에 폴리머 용액을 이송하는 동력을 발생시킨다. 펌프(254)는, 예를 들면, 에어 다이어프램 펌프로 이루어진다.　

제1 이송 제어장치(260)는, 제1 이송 장치(250)의 이송 동작을 제어한다. 제1 이송 제어장치(260)는, 밸브(264, 266) 및 펌프(254)의 제어장치(도시하지 않음.)를 구비한다.　

밸브(264)는, 폴리머 용액 회수 경로로부터 재생 탱크(270)로의 폴리머 용액의 이송 동작을 제어한다.　

밸브(266)는, 폴리머 용액 회수 경로로부터 재생 탱크(272)로의 폴리머 용액의 이송 동작을 제어한다.　

제1 이송 제어장치(260)는, 상기 밸브(264, 266)에 의해, 폴리머 용액을, 복수의 재생 탱크(270, 272) 중 어느 하나의 재생 탱크로 이송할지에 대해서 제어한다.　

또한, 제1 이송 제어장치(260)는, 상기 밸브(264, 266) 및 펌프(254)의 제어장치에 의해, 제2 센서(142)로 측정된 폴리머 용액의 액면높이에 따라서, 제1 이송 장치(250)의 이송 동작을 제어한다.　

복수의 재생 탱크(270, 272)는, 회수된 폴리머 용액을 재생하기 위한 재생 탱크로서, 재생된 폴리머 용액을 저장한다. 재생 탱크(270, 272)는, 폴리머 용액의 분리나 응고를 막기 위한 교반장치(271, 273)를 각각 내부에 가진다.　

상기 구성요소에 의해, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)은, 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노섬유의 원료로서 재이용하는 것을 가능하게 한 나노섬유 제조장치가 된다.　

2.실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)을 이용한 나노섬유 제조 방법

실시예에 관한 나노섬유 제조 방법은, 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우 시키면서 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 폴리머 용액을 토출하는 나노섬유를 전계 방사 하는 동시에, 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노섬유의 원료로서 재이용하는 것을 가능하게 하는 나노섬유 제조 방법이다.　

우선, 폴리머 용액을, 제2 이송 장치(210)의 파이프(212)를 이용하여, 원료 탱크(200)로부터 중간 탱크(230)로 이송한다. 다음에, 중간 탱크(230)내에서 기포제거필터(234)를 통하여 제1 저장부(232)로부터 제2 저장부(234)로 이동한 폴리머 용액을, 공급 장치(240)을 통하여 폴리머 용액 공급 경로(114)에 공급한다. 나노섬유 제조장치(1)는, 해당 폴리머 용액 공급 경로(114)에 공급된 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우 시키면서 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 폴리머 용액을 토출하여 나노섬유를 전계 방사 한다.　

또한, 나노섬유 제조장치(1)는, 오버플로우한 폴리머 용액을 폴리머 용액 회수 경로(120)에서 회수한다. 폴리머 용액이 폴리머 용액 회수 경로(120)의 홈부(124)에 어느 정도 곳에서 제1 이송 장치(250)를 이용하여 재생 탱크(270)를 이송하여, 회수한다.　

재생 탱크(270)에 소정 양의 폴리머 용액이 모인 후에, 제1 이송 제어장치(260)에 의해 제1 이송 장치(250)에 의한 이송처를 재생 탱크(272)로 전환한다. 이것에 의해, 오버플로우한 폴리머 용액은 재생 탱크(272)에 회수되게 되고, 재생 탱크(270)에서 후의 공정을 실시하고 있을 때, 재생 탱크(270)에 오버플로우한 폴리머 용액이 들어가 버리는 일이 없다.

이어서, 회수한 폴리머 용액에 있어서의 용매 및 첨가제의 함유율을 측정한다. 해당 측정은, 재생 탱크(270) 중의 폴리머 용액의 일부를 샘플로서 빼내고, 해당 샘플을 분석하는 것에 의해 실시할 수 있다. 폴리머 용액의 분석은, 기존의 방법으로 실시할 수 있다.

이어서, 해당 측정 결과를 기초로 하여, 필요한 양의 용매 및 첨가제 그 밖의 성분을 폴리머 용액에 첨가한다. 이것에 의해, 회수된 폴리머 용액이 재생된다. 그 후에, 해당 재생 탱크(270)내의 폴리머 용액을 제2 이송 장치(210)의 파이프(212)를 이용하여 중간 탱크(230)로 이송한다. 재생 탱크(270)내의 폴리머 용액을 원료 탱크(200)내의 폴리머 재료를 대신하여, 또는 원료 탱크(200)내의 폴리머 재료와 함께 전계 방사에 이용하는 것에 의해, 재생 탱크(270)내의 폴리머 용액을 나노섬유의 원료로서 재이용할 수 있다.　

그리고, 재생 탱크(272)에 소정의 양의 폴리머 용액이 모인 후에는, 재생 탱크(270)에 소정의 양의 폴리머 용액이 모인 뒤로 한 것과 마찬가지의 방법에 의해 재생 탱크(272)내의 폴리머 용액을 나노섬유의 원료로서 재이용할 수 있다.　

이하에, 실시예에 관한 나노섬유 제조 방법에 있어서의 방사조건을 예시적으로 나타낸다.

장척시트로서는, 각종 재료로 이루어지는 부직포, 직물, 편물, 필름등을 이용할 수 있다. 장척시트의 두께는, 예를 들면 5μm~500μm의 것을 이용할 수 있다. 장척시트의 길이는, 예를 들면 10m~10km의 것을 이용할 수 있다.　

나노섬유의 원료가 되는 폴리머로서는, 예를 들면, 폴리 유산(PLA), 폴리프로필렌(PP), 폴리 초산비닐(PVAc), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 나프타 레이트(PEN), 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PUR), 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리 아크릴로니트릴(PAN), 포리에이테르이미드(PEI), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리 유산 글리콜산(PLGA), 실크, 셀룰로오스, 키토산 등을 이용할 수 있다.　

폴리머 용액에 이용하는 용매로서는, 예를 들면, 디클로로 메탄, 디메틸 폼 아미드, 디메틸 설폭시드, 메틸 에틸 케톤, 클로로포름, 아세톤, 물, 포름산, 초산, 시클로 헥산, THF 등을 이용할 수 있다. 복수 종류의 용매를 혼합하여 이용해도 좋다. 폴리머 용액에는, 도전성 향상제 등의 첨가제를 함유시켜도 좋다.　

제조하는 나노섬유 부직포의 통기도는, 예를 들면, 0.15cm³/cm²/s∼200cm³/cm²/s로 설정할 수 있다. 이송속도는, 예를 들면, 0.2m/분~100m/분으로 설정할 수 있다. 노즐 블록(110)과 컬렉터(150)에 인가하는 전압은, 10kV~80kV로 설정할 수 있고, 50kV 부근으로 설정하는 것이 바람직하다.　

방사 구역의 온도는, 예를 들면 25℃으로 설정할 수 있다. 방사 구역의 습도는, 예를 들면 30%로 설정할 수 있다.　

3. 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)의 효과　

실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 종래의 나노섬유 제조장치의 경우와 마찬가지로, 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 폴리머 용액을 토출하여 나노섬유를 전계 방사 하기 때문에, 종래의 하향 노즐을 이용한 나노섬유 제조장치의 경우에 보여지는 드롭 렛 현상이 발생하는 일이 없고, 고품질의 나노섬유를 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 종래의 나노섬유 제조장치의 경우와 마찬가지로, 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우 시키면서 나노섬유를 전계 방사 하기 때문에, 항상 충분한 양의 폴리머 용액이 상향 노즐에 공급되고, 균일한 품질을 가지는 나노섬유를 제조하는 것이 가능해진다.　

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 종래의 나노섬유 제조장치의 경우와 마찬가지로, 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노섬유의 원료로서 재이용하는 것이 가능하기 때문에, 원료의 사용료를 줄이는 것이 가능해지는 결과, 염가의 제조비용으로 나노섬유를 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 이것은 자원 절약화의 흐름에도 따르는 것이 된다.　

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 노즐 선단부(132)가, 원통을 해당 원통의 축과 비스듬하게 교차하는 평면을 따라서 절단한 형상을 가지기 때문에, 상향 노즐(134)의 토출구로부터 오버플로우 하는 폴리머 용액이, 노즐 선단부(132)의 부분에서 체류 하는 일 없이 신속하게 흘러 떨어지게 된다. 이 때문에, 전계 방사 하는 과정에서 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 극히 줄이는 동시에, 상향 노즐(134)의 토출구의 근방에 있어서 생성하는 폴리머 고형물의 양을 극히 줄이는 것이 가능해진다. 그 결과, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 상향 노즐(134)의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우 시키면서 전해 방사 하는 경우라도, 폴리머 고형물이 나노섬유에 부착하여 나노섬유의 품질을 저하시켜 버린다는 문제를 해결하는 것이 가능해진다.　

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 원통의 축과 평면과의 이루는 각도는, 15˚~60˚의 범위내에 있기 때문에, 상향 노즐(126)의 토출구로부터 오버플로우 하는 폴리머 용액이 노즐 선단부(132)의 부분에서 체류 하는 일 없이 보다 한층 신속하게 흘러 떨어지게 되고, 또한, 상향 노즐(126)의 경사면의 길이가 너무 길어 지는 것으로 인하여 전계 방사 조건이 흐트러져 버리는 일도 없어진다.

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 상향 노즐(126)의 측면을 덮는 재킷(134)의 기능에 의해, 상향 노즐(126)의 토출구로부터 오버플로우 하는 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 보다 한층 줄이는 것이 가능해진다.　

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 재킷 선단부(140)는 재킷기단부(138)보다 가늘기 때문에, 상향 노즐(126)의 토출구로부터 오버플로우 하는 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 보다 한층 줄이는 것이 가능해진다.　

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 재킷기단부(138)는, 굵기가 일정한 통 모양의 형상을 갖고, 재킷 선단부(140)는, 해당 재킷 선단부(140)와 재킷기단부(138)와의 접속부(136)으로부터 선단에 걸쳐 서서히 굵기가 감소하는 통 모양의 형상을 가지기 때문에, 단순한 형상의 재킷(134)를 이용하여, 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 줄이는 것이 가능해진다.　

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 노즐 선단부(132)의 선단측에 형성된 경사면부(133)의 선단은, 재킷(134)의 선단보다 윗쪽에 위치하기 때문에, 상향 노즐(126)과 컬렉터(150)와의 사이에 형성되는 전계가 안정되기 때문에, 균일한 품질을 가지는 나노섬유를 제조하는 것이 가능해진다.　

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 간격(d1)은, 0.1mm~2.0 mm의 범위내에 있기 때문에, 상향 노즐(126)의 토출구로부터 오버플로우 하는 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 보다 한층 줄이는 것이 가능해지고, 또한, 상향 노즐(126)과 컬렉터(150)와의 사이에 형성되는 전계가 안정되기 때문에, 균일한 품질을 가지는 나노섬유를 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 노즐 선단부(132)의 선단측에 형성된 경사면부(133)의 기단은, 재킷(134)의 선단보다 하부에 위치하기 때문에, 상향 노즐(126)의 토출구로부터 오버플로우 하는 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 보다 한층 줄이는 것이 가능해진다.　

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 간격(d2)은, 0.1mm~1.0 mm의 범위내에 있기 때문에, 상향 노즐(126)의 토출구로부터 오버플로우 하는 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 보다 한층 줄이는 것이 가능해지고, 또한, 폴리머 용액이 상향 노즐(126)의 토출구로부터 컬렉터(150)를 향해서 안정되어 분사되게 되고, 균일한 품질을 가지는 나노섬유를 제조하는 것이 가능해진다.　

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 「S2≤S1-S2≤4×S2」의 관계를 만족시키기 때문에, 상향 노즐(126)의 토출구로부터 오버플로우 하는 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 보다 한층 줄이는 것이 가능해지고, 또한, 상향 노즐(126)의 토출구로부터 오버플로우 하는 폴리머 용액이 상향 노즐(126)과 재킷(134)과의 틈새로 가라앉는 없어진다.　

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 덮개부측 나사부(122)와 재킷측 나사부와의 감합에 의해 덮개부(123)와 재킷(134)이 결합되어 있기 때문에, 재킷(134)의 착탈이 용이해지고, 제조 및 유지보수가 용이한 나노섬유 제조장치가 된다.　

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 폴리머 용액 공급 경로측 나사부(118)와 상향 노즐측 나사부와의 감합에 의해 폴리머 용액 공급 경로(114)와 상향 노즐(126)이 결합되어 있기 때문에, 상향 노즐(126)의 착탈이 용이해지고, 제조 및 유지보수가 용이한 나노섬유 제조장치가 된다.　

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 상향 노즐(126)의 기단부(노즐기단부(130))가 육각형의 통형상으로 이루어지기 때문에, 렌치 등의 공구를 이용하여 상향 노즐(126)을 용이하게 착탈하는 것이 가능해지고, 제조 및 유지보수가 보다 한층 용이한 나노섬유 제조장치가 된다.　

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 원료 탱크(200)와, 재생 탱크(270, 272)와, 중간 탱크(230)와, 제1 이송 장치(250)와, 제1 이송 제어장치(260)와, 제2 이송 장치(210)와, 제2 이송 제어장치(220)를 구비하기 때문에, 회수한 폴리머 용액을 재생 탱크(270, 272)로 이송한 후, 해당 폴리머 용액의 조성을 측정하는 동시에, 해당 측정 결과에 따라 폴리머 용액에 용매 그 밖의 필요한 성분을 첨가함으로써, 해당 폴리머 용액을 원래의 폴리머 용액의 조성과 같든지 극히 가까운 조성을 갖는 폴리머 용액으로 재생하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노섬유의 원료로서 재이용 가능하게 하면서, 전계 방사 과정에 있어서의 방사 조건(이 경우 폴리머 용액의 조성)을 장시간에 걸쳐서 일정하게 유지하는 것이 가능해지고, 균일한 품질을 가지는 나노섬유를 대량생산 하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 장척시트(W)를 이송하는 이송 장치(10)를 추가로 구비하는 동시에, 적어도 노즐 블록(110)과 컬렉터(150)를 구비하고, 장척시트(W)의 표면에 나노섬유를 퇴적시키는 전계 방사 장치로서, 장척시트(W)의 이송 방향을 따라서 직렬로 배치된 복수의 전계 방사 장치(20)를 구비하기 때문에, 나노섬유를 보다 한층 높은 생산성으로 대량생산 하는 것이 가능해진다. 또한, 나노섬유를 두껍게 퇴적시킨 제품이나, 여러 종류의 나노섬유를 퇴적시킨 제품 등을 대량생산 하는 일도 가능해진다.

［실험예］　

실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)을 이용하여, 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우 시키면서 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 폴리머 용액을 토출하여 나노섬유를 전계 방사 하는 동시에, 복수의 상향 노즐(126)의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노섬유의 원료로서 재이용했다. 구체적으로는, 회수한 폴리머 용액을 재생 탱크(270, 272)에 이송한 후, 해당 폴리머 용액의 조성을 측정하는 동시에, 해당 측정 결과에 따라 폴리머 용액에 용매 그 밖의 필요한 성분을 첨가하는 것으로써 폴리머 용액을 재생했다.　

표 1은, 원료가 되는 폴리머 용액의 조성을 나타내는 표이다. 표 2는, 회수한 폴리머 용액의 조성을 나타내는 표이다. 표 3은, 재생한 폴리머 용액의 조성을 나타내는 표이다. 그리고, 표 1 내지 표 3에 있어서의 「상대 중량」은, 폴리우레탄의 중량을 100으로 했을 때에 있어서의 각 물질의 상대 중량을 나타내고 있다.

[표 1]

물질명 상대 중량

폴리우레탄(폴리머) 100.0

디메틸 포름 아미드(용매) 240.0

디메틸 에틸 케톤(용매) 160.0

[표 2]

물질명 상대 중량

폴리우레탄(폴리머) 100.0

디메틸 포름 아미드(용매) 199.2

디메틸 에틸 케톤(용매) 85.4

[표 3]

물질명 상대 중량

폴리우레탄(폴리머) 100.0

디메틸 포름 아미드(용매) 240.0

디메틸 에틸 케톤(용매) 160.0

표 1~표 3에 나타내는 바와 같이, 실험예에 의하면, 해당 폴리머 용액을 원래의 폴리머 용액의 조성과 같든지 극히 가까운 조성을 가지는 폴리머 용액으로 재생할 수 있었다.

그리고, 실험예에 있어서는, 회수한 폴리머 용액에, 폴리우레탄 100g 당 40.8g의 디메틸 폼 아미드 및 74.6g의 메틸 에틸 케톤을 첨가함으로써, 폴리머 용액을 재생했다.　

이상, 본 발명을 상기의 실시예를 기초로 하여 설명했지만, 본 발명은 상기의 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그 취지를 일탈하지 않는 범위에 대해 여러 가지의 형태에 있어서 실시하는 것이 가능하고, 예를 들면, 다음과 같은 변형도 가능하다.　

(1) 상기 실시예에 있어서의 각 구성요소의 수, 위치 관계, 크기는 예시이며, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.　

(2) 상기 실시예에 있어서는, 원통의 축과 평면과의 이루는 각도가 50˚인 나노섬유 제조장치(1)를 예로써 본 발명의 나노섬유 제조장치를 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 원통의 축과 평면과의 이루는 각도가 15˚~60˚의 범위내에 있는 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수 있다.

(3) 상기 실시예에 있어서는, 경사면부의 선단과 재킷의 선단과의 원통의 축으로 따른 간격(d1)이 0.5mm인 나노섬유 제조장치(1)를 예로써 본 발명의 나노섬유 제조장치를 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 경사면부의 선단과 재킷의 선단과의 원통의 축을 따른 간격(d1)이 0.1mm~2.0mm의 범위내에 있는 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수 있다.　

(4) 상기 실시예에 있어서는, 노즐 선단부의 선단측에 형성된 경사면부의 기단이 재킷의 선단보다 하부에 위치하는 나노섬유 제조장치(1)를 예로써 본 발명의 나노섬유 제조장치를 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 노즐 선단부의 선단측에 형성된 경사면부의 기단이 재킷의 선단과 같은 높이 또는 재킷의 선단보다 윗쪽에 위치하는 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수 있다.　

(5) 상기 실시예에 있어서는, 경사면부의 기단과 재킷의 선단과의 원통의 축을 따른 간격(d2)이 0.5mm인 나노섬유 제조장치(1)를 예로써 본 발명의 나노섬유 제조장치를 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 경사면부의 기단과 재킷의 선단과의 원통의 축으로 따른 간격(d2)이 0.1mm~1.0mm의 범위내에 있는 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수 있다.　

(6) 상기 실시예에 있어서는, 재킷의 내주에 둘러싸이는 영역의 면적을 S1로 하고, 노즐 선단부의 외주에 둘러싸이는 영역의 면적을 S2로 할 때, 「S1-S2=3.3×S2」의 관계를 만족시키는 나노섬유 제조장치(1)을 예를 들어 본 발명의 나노섬유 제조장치를 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 「S2≤S1-S2≤4×S2」의 관계를 만족시키는 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수 있다.　

(7) 상기 실시예에 있어서는, 전계 방사 장치로서 2대의 전계 방사 장치(20)를 구비하는 나노섬유 제조장치(1)을 예로써 본 발명의 나노섬유 제조장치를 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 1대 또는 3대 이상의 전계 방사 장치를 구비하는 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수도 있다.

(8) 상기 실시예에 있어서는, 전원 장치(160)의 정극이 컬렉터(150)에 접속되고 전원 장치(160)의 부극이 노즐 블록(110)에 접속된 전계 방사 장치를 이용하여 본 발명의 나노섬유 제조장치를 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 전원 장치의 정극이 노즐 블록에 접속되고, 전원 장치의 부극이 컬렉터에 접속된 전계 방사 장치를 구비하는 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수도 있다.　

(9) 상기 실시예에 있어서는, 원료 탱크(200)와 재생 탱크(270, 272)와, 중간 탱크(230)와,제1 이송 장치(250)와, 제1 이송 제어장치(260)와, 제2 이송 장치(210)와, 제2 이송 제어장치(220)를 구비하는 나노섬유 제조장치(1)를 예로써 본 발명의 나노섬유 제조장치를 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 다른 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수도 있다.

(10) 상기 실시예에 있어서는, 하나의 전계방사장치에 하나의 노즐블록이 배설된 나노섬유 제조장치를 이용하여 본발명을 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 하나의 전계방사장치에 2개의 노즐블록이 배설된 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수 있고 2개 이상의 노즐블록이 배설된 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수도 있다.

이 경우, 모든 노즐블록으로 노즐배열 피치를 동일하게 할 수도 있고, 각 노즐블록으로 노즐배열 피치를 다르게 할 수도 있다. 또한, 모든 노즐블록으로 노즐블록의 높이위치를 동일하게 할 수도 있고, 각 노즐블록으로 노즐블록의 높이위치를 다르게 할 수도 있다.

(11) 본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 장척시트의 폭방향을 따라서 노즐블록을 소정의 왕복운동주기로 왕복운동시키는 기구를 구비해도 좋다. 해당 기구를 이용하여 노즐블록을 소정의 왕복운동주기로 왕복운동시키면서 전계방사를 실시함으로써, 장척시티의 폭방향을 따른 폴리머 섬유의 퇴적량을 균일화 할 수 있다. 이 경우, 노즐블록의 왕복운동주기나 왕복거리를 전계방사장치마다 또는 노즐블록마다 독립하여 제어가능하게 해도 좋다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 모든 노즐블록을 동일 주기로 왕복운동시키는 것이 가능하고, 각 노즐블록을 다른 주기로 왕복운동시키는 것도 가능하다. 또한, 모든 노즐블록으로 왕복운동의 왕복거리를 동일하게 하는 것이 가능하고, 각 노즐블록으로 왕복운동의 왕복거리를 다르게 하는 것도 가능하다.

1…나노섬유 제조장치, 10…이송 장치, 11…투입 롤러,
13…권취 롤러, 12…보조 롤러, 20, 22…전계 방사 장치,
30…가열 장치, 40…통기도 계측 장치, 100…케이스,
110, 910…노즐 블록, 112…노즐 블록 본체부,
114…폴리머 용액 공급 경로, 116…공급 장치와의 접속부,
118…공급 경로측 노즐 접속부, 120…폴리머 용액 회수 경로,
121…수용부, 122…회수 경로측 재킷 부착부, 123…덮개부,
124…홈부, 125…제1 이송 장치와의 접속부, 126…상향 노즐,
128…노즐 중간부, 130…노즐기단부, 132…노즐 선단부,
134…재킷, 136…재킷 선단부와 재킷기단부와의 접속부,
138…재킷기단부, 140…재킷 선단부, 150…컬렉터,
152…절연체, 160…전원 장치, 170…보조 벨트 장치,
172…보조 벨트, 174…보조 벨트용 롤러, 200…원료 탱크,
201, 271, 273…교반장치, 210…제2 이송 장치,
212, 213, 214…파이프, 220…제1 공급 제어장치,
222, 224, 226, 228, 264…밸브, 230…중간 탱크, 232…격벽,
234…기포제거필터, 236…제1 저장부, 238…제2 저장부,
240…공급 장치, 242…공급 제어장치, 250…제1 이송 장치,
254…펌프, 260…제1 이송 제어장치, 270, 272…재생 탱크,
W…장척시트

Claims (13)

1. 폴리머 용액을 토출구로부터 상향으로 토출하는 복수의 상향 노즐, 해당 복수의 상향 노즐에 상기 폴리머 용액을 공급하는 폴리머 용액 공급 경로 및 상기 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 상기 폴리머 용액을 회수하는 폴리머 용액 회수 경로를 가지는 노즐 블록과,
   상기 노즐 블록보다 윗쪽에 배치된 컬렉터와,
   상기 복수의 상향 노즐과 상기 컬렉터와의 사이에 고전압을 인가하는 전원 장치를 구비하고,
   상기 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우 시키면서 상기 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 상기 폴리머 용액을 토출하는 나노섬유를 전계 방사 하는 동시에, 상기 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 상기 폴리머 용액을 회수하여 상기 나노섬유의 원료로서 재이용하는 것을 가능하게 한 나노섬유 제조장치로서,
   상기 상향 노즐의 선단부(이하, 노즐 선단부라고 한다.)는, 원통을 해당 원통의 축과 비스듬하게 교차하는 평면을 따라서 절단된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 원통의 축와, 상기 평면과의 이루는 각도는, 15˚~60˚의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 폴리머 용액 회수 경로는, 상기 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 상기 폴리머 용액을 받는 수용부와, 상기 수용부를 덮는 동시에 각 상향 노즐을 통하는 복수의 노즐용 구멍을 가지는 덮개부와, 상기 복수의 노즐용 구멍으로부터 돌출하는 각 상향 노즐의 측면을 덮는 복수의 재킷으로부터 형성되어 이루어지고,
   상기 재킷의 기단측을 재킷기단부로 하고, 상기 재킷의 선단측을 재킷 선단부로 할 때, 상기 재킷 선단부는, 상기 재킷기단부보다 가는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 재킷기단부는, 굵기가 일정한 통 모양의 형상을 갖고, 상기 재킷 선단부는, 해당 재킷 선단부와 상기 재킷기단부와의 접속부에서 선단에 걸쳐 서서히 굵기가 감소하는 통 모양의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 노즐 선단부의 선단측에 형성된 경사면부의 선단은, 상기 재킷의 선단보다 윗쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 경사면부의 선단과 상기 재킷의 선단과의 상기 원통의 축을 따른 간격(d1)은, 0.1mm~2.0mm의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 노즐 선단부의 선단측에 형성된 경사면부의 기단은, 상기 재킷의 선단보다 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 경사면부의 기단과 상기 재킷의 선단과의 상기 원통의 축을 따른 간격(d2)은, 0.1mm~1.0mm의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
9. 제 5 내지 8 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 상향 노즐 및 상기 재킷을 상기 상향 노즐의 윗쪽으로부터 상기 원통의 축을 따라 보았을 때, 상기 재킷의 내주에 둘러싸이는 영역의 면적을 S1로 하고, 상기 노즐 선단부의 외주에 둘러싸이는 영역의 면적을 S2로 할 때, 「S2≤S1-S2≤4×S2」의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
10. 제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 덮개부는, 상기 노즐용 구멍의 주위에 덮개부측 나사부를 추가로 갖고,
    상기 재킷은, 상기 재킷기단부의 기단 측에 상기 덮개부측 나사부와 대응하는 재킷측 나사부를 추가로 갖고,
    상기 덮개부측 나사부와 상기 재킷측 나사부와의 감합에 의해 상기 덮개부와 상기 재킷이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 용액 공급 경로는, 폴리머 용액 공급 경로측 나사부를 추가로 갖고,
    상기 상향 노즐은, 상기 상향 노즐의 기단 측에 상기 폴리머 용액 공급 경로측 나사부와 대응하는 상향 노즐측 나사부를 추가로 갖고,
    상기 폴리머 용액 공급 경로측 나사부와 상기 상향 노즐측 나사부와의 감합에 의해 상기 폴리머 용액 공급 경로와 상기 상향 노즐이 결합되고,
    상기 상향 노즐의 기단부는, 다각형의 통형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
12. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 나노섬유의 원료가 되는 상기 폴리머 용액을 저장하는 원료 탱크와,
    회수된 상기 폴리머 용액을 재생하기 위한 재생 탱크로서, 재생된 상기 폴리머 용액을 저장하는 재생 탱크와,
    상기 원료 탱크 또는 상기 재생 탱크로부터 공급된 상기 폴리머 용액을 저장하는 중간 탱크와,
    상기 노즐 블록의 상기 폴리머 용액 회수 경로로부터 상기 재생 탱크에 상기 폴리머 용액을 이송하는 제1 이송 장치와,
    상기 제 1 이송 장치의 이송 동작을 제어하는 제1 이송 제어장치와,
    상기 원료 탱크 및 상기 재생 탱크로부터 상기 중간 탱크에 상기 폴리머 용액을 이송하는 제2 이송 장치와,
    상기 제 2 이송 장치의 이송 동작을 제어하는 제2 이송 제어장치를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
13. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    장척시트를 이송하는 이송 장치를 추가로 구비하는 동시에,
    적어도 상기 노즐 블록과 상기 컬렉터를 구비하고, 상기 장척시트의 표면에 나노섬유를 퇴적시키는 전계 방사 장치로서, 상기 장척시트의 이송 방향을 따라서 직렬로 배치된 복수의 전계 방사 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
    
    
    

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