KR101052124B1 - An apparatus for manufacturing nano-fiber and the method for manufacturing nano-fiber - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 나노섬유 제조장치 및 나노섬유 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nanofiber production apparatus and a nanofiber production method.
종래, 전계방사 과정에 있어서의 방사조건(예를 들면, 방사구역에 있어서의 부유물의 유무, 노즐 블록과 컬렉터와의 간격, 컬렉터의 구조 등)을 조정함으로써, 균일한 물성을 갖는 나노 섬유를 제조하는 것이 가능한 나노섬유 제조방법이 알려져 있다(일본국 특허공개 2008-274522호 공보 이하, "특허 문헌 1" 이라 함.).Conventionally, nanofibers having uniform physical properties are produced by adjusting the spinning conditions (for example, the presence or absence of suspended solids in the spinning zone, the distance between the nozzle block and the collector, the structure of the collector, etc.) in the field spinning process. A nanofiber production method that can be used is known (hereinafter referred to as "
도 12는, 특허문헌 1에 기재된 나노섬유 제조방법에 이용하는 나노섬유 제조장치(900)를 설명하기 위한 도면이다. 도 12 중, 부호 910은 노즐 블록을 나타내고, 부호 912는 노즐을 나타내며, 부호 920은 송풍장치를 나타내고, 부호 922는 풍향조정판을 나타내고, 부호 924는 가장자리부재를 나타내고, 부호 926은 흡입장치를 나타내며, 부호 928은 팬을 나타내고, 부호 950은 컬렉터를 나타낸다.FIG. 12: is a figure for demonstrating the
특허문헌 1에 기재된 나노섬유 제조방법은 예를 들면, 도 12에 나타내는 바와 같이, 송풍장치(920), 2개의 가장자리부재(924) 및 흡입장치(926)로 구성되는 방사구역에 공기흐름을 형성시켜서 휘발된 용매나 부유불순물을 제거하는 것 등에 의해, 전계방사 과정에 있어서의 방사조건을 조정한다는 것이다.In the nanofiber production method described in
특허문헌 1에 기재된 나노섬유 제조방법에 의하면, 전계방사 과정에 있어서의 방사조건을 조정하는 것에 의해, 균일한 물성을 가지는 나노섬유를 제조하는 것이 가능하기 때문에, 균일한 통기도를 가지는 나노섬유 부직포를 제조하는 것이 가능하다고 생각할 수 있다.According to the nanofiber production method described in
그러나, 특허문헌 1에 기재된 나노섬유 제조방법을 갖고 있다해도, 현실에는 전계방사과정에 있어서의 방사조건을 장시간에 걸쳐서 일정하게 유지하는 것은 용이하지 않기 때문에, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 곤란한 것이 실정이다. 그리고, 이와 같은 사정은, 멜트블로우 방사장치 그 밖의 방사장치에 의해 나노섬유를 제조하는 나노섬유 제조방법에 있어서도 마찬가지이다.However, even if it has the nanofiber manufacturing method of
그러므로, 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능한 나노섬유 제조장치 및 나노섬유 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a nanofiber manufacturing apparatus and a nanofiber manufacturing method capable of mass-producing a nanofiber nonwoven fabric having a uniform air permeability.
본 발명의 나노섬유 제조장치는, 장척시트를 소정의 이송속도로 이송하는 이송장치와, 상기 이송장치에 의해 이송되어 가는 장척시트에 나노섬유를 퇴적시키는 방사장치와, 상기 방사장치에 의해 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트의 통기도를 계측하는 통기도 계측장치와, 상기 통기도 계측장치에 의해 계측된 통기도를 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 이송속도 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.The nanofiber manufacturing apparatus of the present invention includes a conveying apparatus for conveying a long sheet at a predetermined conveying speed, a spinning apparatus for depositing nanofibers on a long sheet being conveyed by the conveying apparatus, and a nanofiber by the spinning apparatus. It is characterized in that it comprises a ventilation device for measuring the ventilation of the long sheet is deposited, and a feed rate control device for controlling the conveying speed based on the ventilation measured by the ventilation device.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 이송속도 제어장치는 상기 통기도 계측장치에 의해 계측된 통기도와, 소정의 목표 통기도와의 편차량을 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 것이 바람직하다.In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable that the feed rate control device controls the feed rate based on a deviation amount between the air permeability measured by the air permeability measuring device and a predetermined target air permeability.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 이송속도 제어장치는, 상기 편차량의 시간변화율을 고려하여 상기 이송속도를 제어하는 것이 바람직하다.In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable that the feed rate control device controls the feed rate in consideration of the time change rate of the deviation amount.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 통기도 계측장치는, 상기 장척시트의 통기도를 계측하는 통기도 계측부와, 상기 통기도 계측부를 상기 장척시트의 폭 방향을 따라서 소정의 주기로 왕복이동시키는 구동부를 구비하는 것이 바람직하다.In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, the air permeability measuring device includes a air permeability measuring unit for measuring the air permeability of the long sheet, and a drive unit for reciprocating the air permeability measuring unit at a predetermined cycle along the width direction of the long sheet. It is preferable.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 이송속도 제어장치는, 상기 통기도 계측부에 의해 계측된 통기도를 상기 소정의 주기 또는 해당 주기의 n배에 해당하는 시간(단, n은 자연수)으로 평균하여 얻어지는 평균통기도를 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 것이 바람직하다.In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, the feed rate control device averages the air permeability measured by the air permeability measurement unit at a time corresponding to the predetermined period or n times the corresponding period (where n is a natural number). It is preferable to control the conveying speed based on the average air permeability obtained.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 통기도 계측장치는, 상기 장척시트의 통기도를 계측하는 통기도 계측장치로서, 상기 장척시트의 폭방향에 있어서의 복수의 위치에 배치된 복수의 통기도 계측부를 구비하는 것이 바람직하다.In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, the air permeability measuring device is a air permeability measuring device for measuring the air permeability of the long sheet, and has a plurality of air permeability measuring units disposed at a plurality of positions in the width direction of the long sheet. It is desirable to.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 이송속도 제어장치는, 상기 복수의 통기도 계측부에 의해 계측된 통기도를 평균하여 얻어지는 평균 통기도를 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 것이 바람직하다.In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable that the feed rate control device controls the feed rate based on an average air permeability obtained by averaging the air permeability measured by the plurality of air permeability measuring units.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 방사장치와 상기 통기도 계측장치와의 사이에 배치되고, 상기 나노섬유를 퇴적시킨 상기 장척시트를 가열하는 가열장치를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable to further include a heating device which is arranged between the spinning device and the air permeability measuring device and heats the long sheet in which the nanofibers are deposited.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 방사장치로서, 상기 장척시트가 이송되어 가는 소정의 이송방향을 따라서 직렬로 배치된 복수의 방사장치를 구비하는 것이 바람직하다.In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable that the spinning device includes a plurality of spinning devices arranged in series along a predetermined conveying direction in which the long sheet is transported.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 방사장치는, 전계방사장치인 것이 바람직하다.In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, the spinning device is preferably an electric field spinning device.
본 발명의 나노섬유 제조방법은, 소정의 이송속도로 이송되어 가는 장척시트에 나노섬유를 퇴적시키면서, 상기 나노섬유를 퇴적시킨 상기 장척시트의 통기도를 계측하고, 해당 장척시트의 통기도를 기초로 하여 장척시트이 이송속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.The nanofiber manufacturing method of the present invention measures the air permeability of the long sheet in which the nanofibers are deposited while depositing the nanofibers on the long sheet being conveyed at a predetermined feed rate, and based on the air permeability of the long sheet. The long sheet is characterized by controlling the feed rate.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 통기도 계측장치에 의해 측정된 통기도를 기초로 하여 이송속도를 제어하는 것이 가능해지기 때문에, 장시간의 전계방사과정에 있어서 방사조건이 변동하여 통기도가 변동한 것으로 해도, 그것에 따라서 이송속도를 적절하게 제어함으로써 통기도의 변동량을 소정의 범위로 멈추는 것이 가능해지고, 그 결과, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해진다.According to the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, it is possible to control the feed rate on the basis of the air permeability measured by the air permeability measuring device. By appropriately controlling the feed rate, it is possible to stop the fluctuation amount of the air permeability in a predetermined range, and as a result, it becomes possible to mass-produce the nanofiber nonwoven fabric having a uniform air permeability.
예를 들면, 장시간의 전계방사과정에 있어서 통기도가 커지게 되는 방향으로 방사조건이 변동한 경우에는, 이송속도를 늦게 하여 단위면적당의 나노섬유의 퇴적량을 증대시키는 것에 의해 통기도를 작게함으로써, 통기도의 값을 소정의 범위로 멈추는 것이 가능해진다. 또한, 장시간의 전계방사과정에 있어서 통기도가 작게 되는 방향으로 방사조건이 변동한 경우에는 이송속도를 늦게하여 단위면적당의 나노섬유의 퇴적량을 줄이게 함으로써 통기도를 커지게 함으로써, 통기도의 값을 소정의 범위에 멈추는 것이 가능해진다.For example, in the case where the spinning condition changes in the direction of increasing the air permeability during the long-term field emission process, the air permeability is reduced by decreasing the feed rate and increasing the amount of nanofibers deposited per unit area to reduce the air permeability. The value of can be stopped within a predetermined range. In addition, when the radiation conditions fluctuate in the direction of decreasing the air permeability during a long period of electric field radiation, the air permeability is increased by decreasing the amount of nanofibers per unit area by slowing the feed rate. It becomes possible to stop at the range.
그리고, 「폴리머 용액의 농도」, 「방사구역에 있어서의 온도나 습도」 등의 방사조건을 조정하는 것에 의해, 통기도의 값을 소정의 범위에 멈추는 것도 가능하지만, 이들의 경우에는, 통기도의 변동에 따라서 방사조건을 조정하는 것에 일정시간이 걸리기 때문에, 장척방향을 따라서 통기도가 균일한 나노섬유 부직포를 높은 생산성으로 제조하는 것이 곤란하다.And, by adjusting the radiation conditions such as "concentration of the polymer solution" and "temperature and humidity in the radiation zone", it is possible to stop the value of the air permeability in a predetermined range, but in these cases, fluctuations in the air permeability Since it takes a certain time to adjust the spinning conditions in accordance with this, it is difficult to produce a nanofiber nonwoven fabric having a uniform air permeability along the long direction with high productivity.
또한, 「노즐과 컬렉터와의 간격」, 「노즐과 컬렉터와의 사이에 인가하는 전압」 등의 방사조건을 조정하는 것에 의해, 통기도의 값을 소정의 범위에 멈추는 것도 가능하지만, 이들의 경우에는, 나노섬유의 직경, 나노섬유층의 밀도 등의 나노섬유의 물성이 변동해버리며, 균일한 물성을 갖는 나노섬유 부직포를 제조하는 것이 곤란하다.In addition, by adjusting the radiation conditions such as "gap between nozzle and collector", "voltage applied between nozzle and collector", it is also possible to stop the value of air permeability in a predetermined range. The physical properties of the nanofibers, such as the diameter of the nanofibers, the density of the nanofiber layer, and fluctuate, and it is difficult to produce a nanofiber nonwoven fabric having uniform physical properties.
이것에 대하여, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 통기도 계측장치에 의해 계측된 통기도를 기초로 하여 이송속도를 제어한다는 간단한 방법으로, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해지기 때문에, 통기도의 변동에 따라서 방사조건을 조정하는 것에 일정 시간이 걸린다고 하는 문제도 없고, 또한, 나노섬유의 직경, 나노섬유층의 밀도 등의 나노섬유의 물성이 변동해버린다는 문제도 없다.On the other hand, according to the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, it is possible to mass-produce a nonwoven fabric having a uniform air permeability by a simple method of controlling the feed rate based on the air permeability measured by the air permeability measuring device. Therefore, there is no problem that it takes a certain time to adjust the spinning conditions in accordance with the fluctuation of the ventilation, and there is no problem that the physical properties of the nanofibers, such as the diameter of the nanofibers, the density of the nanofiber layer, and the like.
그리고, 본 발명에 있어서, 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트의 통기도란, 장척시트상에 퇴적시킨 나노섬유층과, 장척시트가 적층된 상태에서 통기도를 계측한 경우에 있어서의 통기도의 것을 말한다. 또한, 나노섬유 부직포란, 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트의 것을 말한다. 나노섬유 부직포는, 이것을 이대로 제품으로 해도 좋고, 나노섬유 부직포로부터 장척시트를 제거하여 「나노섬유층만으로 이루어지는 부직포」를 제조하며, 이것을 제품으로 해도 좋다. 또한, 「나노섬유」란, 폴리머로 이루어지고, 평균직경이 수nm~수천nm의 섬유의 것으로 한다. 또한, 「폴리머 용액」이란, 폴리머를 용매로 용해시킨 용액의 것을 말한다.In the present invention, the air permeability of the long sheet in which the nanofibers are deposited refers to the air permeability in the case of measuring the air permeability in the state in which the nanofiber layer deposited on the long sheet and the long sheet are laminated. In addition, a nanofiber nonwoven fabric refers to the thing of the elongate sheet | seat in which the nanofiber was deposited. The nanofiber nonwoven fabric may be a product as it is, or a long sheet is removed from the nanofiber nonwoven fabric to produce a "nonwoven fabric consisting of only a nanofiber layer", which may be used as a product. In addition, a "nano fiber" consists of a polymer and shall be a thing of the fiber of several nm-several thousand nm in average diameter. In addition, a "polymer solution" means the thing of the solution which melt | dissolved the polymer in the solvent.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 예를 들면, 상기 편차량이 큰 경우에는, 이송속도의 제어량(초기값으로부터의 변화량)을 크게하고, 상기 편차량이 작은 경우에는, 이송속도의 제어량(초기값으로부터의 변화량)을 작게 한다고 하는 제어를 하는 것이 가능해지기 때문에, 통기도의 변동의 정도에 따라서 이송속도를 적절하게 제어하는 것이 가능해진다.According to the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, for example, when the deviation amount is large, the control amount (change amount from the initial value) of the feed rate is increased, and when the deviation amount is small, the control amount ( Since it becomes possible to control that the amount of change from the initial value) is made small, it is possible to appropriately control the feed speed in accordance with the degree of fluctuation of the ventilation.
또한, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 예를 들면, 상기 편차량이 소정값 미만인 경우에는, 이송속도를 초기값으로부터 변화시키지 않고, 상기 편차량이 소정값 이상인 경우에는, 이송속도를 초기값으로부터 변화시키도록 제어하는 것도 가능해지기 때문에, 이송속도 제어장치에 의한 이송속도의 제어를 단순화하는 것이 가능해진다.According to the nanofiber production apparatus of the present invention, for example, when the deviation amount is less than the predetermined value, the feed rate is not changed from the initial value, and when the deviation amount is more than the predetermined value, the feed rate is initialized. Since it becomes possible to control to change from a value, it becomes possible to simplify control of a feed rate by a feed rate control apparatus.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 이송속도 제어장치는, 상기 편차량의 시간변화율을 고려하여 상기 이송속도를 제어함에 따라, 상기 「편차량의 시간변화율」을 고려함으로써, 편차량만을 기초로 하여 이송속도를 제어하는 경우와 비교하여, 이송속도를 보다 적절하게 제어하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 방사조건이 급격하게 변동하도록 한 경우에는, 편차량의 시간변화율이 크기 때문에, 그것에 맞도록 이송속도의 제어량(초기값으로부터의 변화량)을 크게 한다. 또한, 방사조건의 변동량이 작은 경우에는, 편차량의 시간변화율이 작기 때문에, 그것에 맞도록 이송속도의 제어량(초기값으로부터의 변화량)을 작게 한다.In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, the feed rate control device controls the feed rate in consideration of the time change rate of the deviation amount, and thus, based on only the deviation amount by considering the "time change rate of the deviation amount". In comparison with the case of controlling the feed rate, the feed rate can be controlled more appropriately. For example, in the case where the spinning condition is made to fluctuate rapidly, the time change rate of the deviation amount is large, so that the control amount (change amount from the initial value) of the feed rate is increased to match it. In addition, when the variation amount of the spinning condition is small, since the rate of change of the variation amount is small, the control amount (change amount from the initial value) of the feed rate is made small to match it.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 장척시트의 폭방향의 광역에 걸쳐서 통기도를 계측하는 것이 가능해지고, 보다 적절하게 이송속도를 제어하는 것이 가능해진다.In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, it is possible to measure the air permeability over a wide area in the width direction of the long sheet, and it is possible to control the feed rate more appropriately.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 장척시트의 폭방향에 있어서 통기도에 분포가 어느 경우라도, 평균 통기도를 기초로 하여 이송속도를 제어함으로써, 보다 적절하게 이송속도의 제어를 하는 것이 가능해진다.In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, even when the air flow rate is distributed in the width direction of the long sheet, the feed rate can be controlled more appropriately by controlling the feed rate based on the average air permeability.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 청구항 제4항에 기재된 나노섬유 제조장치의 경우와 마찬가지로, 장척시트의 폭방향의 광역에 걸쳐서 통기도를 계측하는 것이 가능해지고, 보다 적절하게 이송속도의 제어를 하는 것이 가능해진다.In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, as in the case of the nanofiber manufacturing apparatus according to claim 4, it is possible to measure the air permeability over a wide area in the width direction of the long sheet, and to control the feed rate more appropriately. It becomes possible.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 청구항 제5항에 기재된 나노섬유 제조장치의 경우와 마찬가지로, 장척시트의 폭방향에 있어서 통기도에 분포가 어느 경우라도, 평균통기도를 기초로 하여 이송속도를 제어함으로써, 보다 적절하게 이송속도의 제어를 하는 것이 가능해진다.In the nanofiber production apparatus of the present invention, as in the case of the nanofiber production apparatus according to claim 5, the feed rate is controlled on the basis of the average air permeability even when the air permeability is distributed in the width direction of the long sheet. By doing so, it becomes possible to control the feed rate more appropriately.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 나노섬유층에 잔존하는 일이 있는 용매를 완전히 증발시키는 것이 가능해지기 때문에, 잔존 용매량이 극히 적고 고품질의 나노섬유 부직포를 제조하는 것이 가능하다. 또한, 용매를 완전히 증발시킨 상태에서 통기도를 계측하는 것이 가능해지기 때문에, 통기도를 정확하게 계측하는 것이 가능해진다.In the nanofiber production apparatus of the present invention, since it is possible to completely evaporate a solvent remaining in the nanofiber layer, it is possible to produce a high quality nanofiber nonwoven fabric with a very small amount of residual solvent. In addition, since the air permeability can be measured while the solvent is completely evaporated, it is possible to accurately measure the air permeability.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 복수의 방사장치의 각각에 있어서 장척시트상에 나노섬유를 차례로 퇴적시키는 것이 가능해지기 때문에, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 보다 한층 높은 생산성으로 대량생산하는 것이 가능해진다. 또한, 장척시트상에 여러 종류의 나노섬유를 순차퇴적시킨 나노섬유 부직포를 대량생산하는 경우에도 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 보다 한층 높은 생산성으로 대량생산하는 것이 가능해진다. 또한, 복수의 방사장치를 구비하는 나노섬유 제조장치에 있어서도, 복수의 방사장치의 각각에 있어서 방사조건을 조정하는 것이 아닌 이송속도를 제어하는 것만으로, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해진다.In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, it is possible to sequentially deposit nanofibers on a long sheet in each of a plurality of spinning apparatuses, thereby mass-producing a nanofiber nonwoven fabric having a uniform air permeability with higher productivity. It becomes possible. In addition, even when mass-producing a nanofiber nonwoven fabric in which various types of nanofibers are sequentially deposited on a long sheet, it is possible to mass-produce a nanofiber nonwoven fabric having a uniform air permeability with higher productivity. In addition, even in a nanofiber manufacturing apparatus having a plurality of spinning devices, in each of the plurality of spinning devices, mass production of nanofiber nonwoven fabrics having a uniform air permeability is achieved only by controlling the feeding speed rather than adjusting the spinning conditions. It becomes possible.
본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 방사장치로서, 극히 가는 직경(수nm~수천nm)을 갖는 나노섬유를 제조 가능한 전계방사장치를 구비하는 나노섬유 제조장치에 있어서도, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해진다.In the nanofiber production apparatus of the present invention, a nanofiber production apparatus having a uniform air permeability even in a nanofiber production apparatus having an electric field emission value capable of producing a nanofiber having an extremely thin diameter (a few nm to several thousand nm) as a spinning device. It becomes possible to mass-produce a fiber nonwoven fabric.
본 발명의 나노섬유 제조방법에 의하면, 나노섬유가 퇴적된 장척시트의 통기도를 계측하고, 해당 통기도를 기초로 하여 장척시트의 이송속도를 제어하는 것으로 하고 있기 때문에, 장시간의 전계방사과정에 있어서 방사조건이 변동하여 통기도가 변동했다고 해도, 그것에 따라서 이송속도를 적절하게 제어함으로써 통기도의 변동량을 소정의 범위에 멈추는 것이 가능해지고, 그 결과, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해진다.According to the nanofiber manufacturing method of the present invention, since the air permeability of the long sheet in which the nanofibers are deposited is measured and the feeding speed of the long sheet is controlled based on the air permeability, the spinning process is performed in a long time field emission process. Even if the conditions vary and the airflow varies, it is possible to stop the fluctuation amount of the airflow within a predetermined range by appropriately controlling the feed rate, and as a result, it becomes possible to mass-produce a nonwoven fabric having a uniform airflow. .
본 발명의 나노섬유 제조장치 또는 나노섬유 제조방법에 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.According to the nanofiber manufacturing apparatus or the nanofiber manufacturing method of the present invention, medical products such as high-performance and highly sensitive textiles, cosmetic-related products such as healthcare, skin care, industrial materials such as wiping cloth, filters, and secondary batteries Medical materials such as electronic and mechanical materials such as separators, separators of capacitors, carriers of various catalysts, various sensor materials, regenerative medical materials, biomedical materials, medical MEMS materials and biosensor materials, and a wide range of other applications. Nanofibers that can be used can be prepared.
도 1은 실시예에 관한 나노섬유 제조장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 실시예에 있어서의 전계방사장치의 요부 확대도이다.
도 3은 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치의 주요부의 블록도이다.
도 4는 나노섬유 제조방법을 설명하기 위한 플로챠트이다.
도 5는 통기도 계측부의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 통기도(P), 평균통기도<P> 및 이송속도(V)의 시간변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 변형예 1에 있어서의 통기도(P), 평균통기도<P> 및 이송속도(V)의 시간변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 변형예 2에 있어서의 나노섬유 제조방법을 설명하기 위한 플로챠트이다.
도 9는 변형예 2에 있어서의 통기도(P), 평균통기도<P> 및 이송속도(V)의 시간변화를 나타내는 그래프이다.
도 10은 실시예 2에 있어서의 통기도 계측부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은 전계방사장치의 요부 확대도이다.
도 12는 특허문헌 1에 기재된 나노섬유 제조방법에 이용하는 나노섬유 제조장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a nanofiber manufacturing apparatus according to the embodiment.
Fig. 2 is an enlarged view of the main portion of the field emission device according to the embodiment.
3 is a block diagram of an essential part of a nanofiber production apparatus according to Example 1. FIG.
4 is a flowchart for explaining a method of manufacturing nanofibers.
5 is a view for explaining the movement of the air permeability measuring unit.
6 is a graph showing the time change of the air permeability P, the average air permeability <P> and the feed rate (V).
FIG. 7 is a graph showing the time change of the air permeability P, the average air permeability <P>, and the feed rate V in the
8 is a flowchart for explaining a nanofiber manufacturing method in modified example 2. FIG.
Fig. 9 is a graph showing the time variation of the air permeability P, the average air permeability <P>, and the feed rate V in the second modification.
It is a figure which shows the structure of the air permeability measurement part in Example 2. FIG.
11 is an enlarged view illustrating main parts of the field emission device.
It is a figure for demonstrating the nanofiber manufacturing apparatus used for the nanofiber manufacturing method of
이하, 본 발명의 나노섬유 제조장치 및 나노섬유 제조방법에 대하여, 도면에 나타내는 실시예를 기초로 하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the nanofiber manufacturing apparatus and nanofiber manufacturing method of this invention are demonstrated based on the Example shown in drawing.
[실시예 1]Example 1
1. 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)의 구성1. Configuration of
도 1은, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)를 설명하기 위한 도면이다. 도 1(a)는 나노섬유 제조장치(1)의 정면도이고, 도 1(b)는 나노섬유 제조장치(1)의 평면도이다. 그리고, 도 1에 있어서는, 폴리머 용액 공급부 및 폴리머 용액 회수부의 도면 표시를 생략하고 있다. 또한, 도 1(a)에 있어서는, 일부 부재는 요부확대도에서 나타내고 있다. 도 2는, 전계방사장치(20)의 요부확대도이다.FIG. 1: is a figure for demonstrating the
실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 장척시트(W)를 소정의 이송속도(V)로 이송하는 이송장치(10)와, 이송장치(10)에 의해 이송되어 가는 장척시트(W)에 나노섬유를 퇴적시키는 전계방사장치(20)와, 전계방사장치(20)에 의해 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)의 통기도(P)를 계측하는 통기도 계측장치(40)와, 통기도 계측장치(40)에 의해 계측된 통기도(P)를 기초로 하여 이송속도(V)를 제어하는 이송속도 제어장치(50)를 구비한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the
실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 있어서는, 전계방사장치로서, 장척시트(W)가 이송되어 가는 소정의 이송방향(a)을 따라서 직렬로 배치된 4대의 전계방사장치(20)를 구비한다.In the
실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)는, 전계방사장치(20)와 통기도 계측장치(40)와의 사이에 배치되고, 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)를 가열하는 가열장치(30)와, 「이송장치(10), 전계방사장치(20), 가열장치(30), 통기도 계측장치(40), 이송속도 제어장치(50), 후술하는 VOC 처리장치(70), 폴리머 공급장치 및 폴리머 회수장치」의 동작을 제어하는 주제어장치(60)와, 장척시트(W)에 나노섬유를 퇴적시킬 때에 발생하는 휘발성 성분을 연소하여 제거하는 VOC 처리장치(70)를 추가로 구비한다.The
이송장치(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, 18) 및 구동 롤러(14, 15, 16, 17)를 구비한다. 투입 롤러(11), 권취 롤러(12) 및 구동 롤러(14, 15, 16, 17)는, 도시하지 않은 구동 모터에 의해 회전구동되는 구조로 이루어져 있다.The conveying
전계방사장치(20)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 케이스(100)에 절연부재(152)를 통하여 취부되고, 장척시트(W)에 있어서의 한 쪽의 측면에 위치하는 컬렉터(150)와, 장척시트(W)에 있어서의 다른 쪽 면측에 있어서의 컬렉터(150)에 마주하는 위치에 위치하고, 도시하지 않은 폴리머 용액 공급부로부터 공급되는 폴리머 용액을 장척시트(W)를 향하여 분사하는 복수의 노즐을 갖는 노즐 블록(110)과, 컬렉터(150)와 노즐 블록(110)과의 사이에 고전압(예를 들면, 10kV~80kV)을 인가하는 전원장치(160)와, 컬렉터(150)와 노즐블록(110)을 덮는 소정의 공간을 확정하는 전계방사실(102)과, 장척시트(W)가 이송되는 것을 보조하는 보조벨트장치(170)를 구비한다. 전원장치(160)의 정극은, 컬렉터(150)에 접속되고, 전원장치(160)의 부극은, 케이스(100)를 통하여 노즐 블록(110)에 접속되어 있다.As shown in FIG. 2, the
노즐 블록(110)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 복수의 노즐로서, 폴리머 용액을 토출구로부터 상향으로 토출하는 복수의 상향 노즐을 갖는다. 그리고, 나노섬유 제조장치(1)는 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 토출하여 나노섬유를 전계방사하는 동시에, 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노섬유의 원료로서 재이용하는 것이 가능해지도록 구성되어 있다. 복수의 상향 노즐(112)은, 예를 들면, 1.5cm~6.0cm의 피치로 배열되어 있다. 복수의 상향 노즐(112)의 수는, 예를 들면, 36개(가로세로 같은 수로 배열한 경우 6개*6개)~21904개(가로세로로 같은 수로 배열한 경우, 148개*148개)이다. 또한, 본 발명의 나노섬유 제조장치에는 다양한 크기 및 다양한 형상을 갖는 노즐블록을 이용할 수 있지만, 노즐블록(110)은, 예를 들면 상면으로부터 보았을 때 일변이 0.5m~3m의 장방형(정방형을 포함한다)으로 보이는 크기 및 형상을 갖는다.As shown in FIG. 2, the
보조벨트장치(170)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 장척시트(W)의 이송속도에 동기하여 회전하는 보조벨트(172)와, 보조벨트(172)의 회전을 돕는 5개의 보조벨트용 롤러(174)를 갖는다. 5개의 보조벨트용 롤러(174) 중 하나 또는 2개 이상의 보조벨트용 롤러(174)가 구동 롤러이고, 나머지 보조벨트용 롤러가 종동롤러이다. 컬렉터(150)와 장척시트(W)와의 사이에 보조벨트(172)가 배설되어 있기 때문에, 장척시트(W)는 정의 고전압이 인가되고 있는 컬렉터(150)에 끌어 당겨지는 일 없이 부드럽게 이송되도록 이루어진다.As shown in FIG. 2, the
가열장치(30)는 전계방사장치(20)와 통기도 계측장치(40)와의 사이에 배치되고, 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)를 가열한다. 가열온도는, 장척시트(W)나 나노섬유의 종류에 따라 다르지만, 예를 들면, 장척시트(W)를 50℃~300℃의 온도로 가열할 수 있다.The
통기도 계측장치(40)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 장척시트(W)의 통기도(P)를 계측하는 통기도 계측부(41)와, 통기도 계측부(41)를 장척시트(W)의 폭방향을 따라서 소정의 주기(T)로 왕복이동시키는 구동부(43)와, 구동부(43) 및 통기도 계측부(41)의 동작을 제어하는 동시에, 통기도 계측부(41)로부터의 계측결과를 받아 처리하는 제어부(44)를 구비한다. 구동부(43)와, 제어부(44)는 본체부(42)에 배설되어 있다. 통기도 계측장치(40)로서는, 예를 들면, 일반적인 통기도 계측장치를 이용할 수 있다.As shown in FIG. 3, the air
통기도 계측장치(40)는 계측된 통기도(P)의 값을 그대로 이송속도 제어장치(50)에 송신할 수도 있고, 계측된 통기도(P)를 소정의 주기(T) 또는 해당 주기(T)의 n배에 해당하는 시간(단, n은 자연수)으로 평균하여 얻어지는 평균통기도<P>의 값을 이송속도 제어장치(50)에 송신할 수도 있다.The air
이송속도 제어장치(50)는, 통기도 계측부(40)에 의해 계측된 통기도(P) 또는 평균통기도<P>를 기초로 하여 이송장치(10)가 이송하는 장척시트(W)의 이송속도(V)를 제어한다. 예를 들면, 장시간의 전계방사과정에 있어서 통기도(P)가 커지는 방향으로 방사조건이 변동한 경우에는, 이송속도(V)를 늦게 하여 단위면적 당의 나노섬유의 퇴적량을 증대시킴으로써 통기도를 작게 한다. 한 편, 장시간의 전계방사과정에 있어서 통기도가 작게 되는 방향으로 방사조건이 변동한 경우에는, 이송속도를 빠르게 하여 단위면적 당의 나노섬유의 퇴적량을 줄이게함으로써 통기도를 크게 한다. 그리고, 이송속도(V)의 제어는, 구동 롤러(14, 15, 16, 17)의 회전속도를 제어하는 것에 의해 실시할 수 있다.The feed
VOC 처리장치(70)는 장척시트에 나노섬유를 퇴적시킬 때에 발생하는 휘발성 성분을 연소하여 제거한다.The
주제어장치(60)는 이송장치(10), 전계방사장치(20), 가열장치(30), 통기도 계측장치(40), 이송속도 제어장치(50), VOC 처리장치(70), 폴리머 공급장치 및 폴리머 회수장치의 동작을 제어한다.The
2. 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)를 이용한 나노섬유 제조방법2. Nanofibers manufacturing method using
이하, 상기와 같이 구성된 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)를 이용하여 나노섬유 부직포를 제조하는 방법(실시예 1에 관한 나노섬유 제조방법)에 대해서 설명한다.Hereinafter, the method (nanofiber manufacturing method concerning Example 1) which manufactures a nanofiber nonwoven fabric using the
도 4는, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조방법을 설명하기 위한 플로챠트이다. 도 5는 통기도 계측부(41)의 움직임을 설명하기 위한 도면이다. 도 5(a)~ 5(f)는 각 공정도이다. 그리고, 도 5 중, 정현곡선형상으로 나타내지는 곡선은 통기도 계측부(41)가 장척시트(W)상에서 통기도를 계측한 부위를 매어두는 궤적이다.4 is a flowchart for explaining a nanofiber production method according to Example 1. FIG. 5 is a diagram for explaining the movement of the air
도 6은, 통기도(P), 평균통기도<P> 및 이송속도(V)의 시간변화를 나타내는 그래프이다. 도 6(a)는 통기도(P)의 시간변화를 나타내는 그래프이고, 도 6(b)는 평균통기도<P>의 시간변화를 나타내는 그래프이고, 도 6(c)는 이송속도(V)의 시간변화를 나타내는 그래프이다. 도 6(a) 및 6(b) 중, 부호 Po는 목표통기도를 나타내고, 부호 PH는 허용되는 통기도의 상한을 나타내며, 부호 PL은 허용되는 통기도의 하한을 나타낸다. 도 6(c) 중, 부호 Vo는 이송속도의 초기값을 나타낸다.6 is a graph showing the time change of the air permeability P, the average air permeability <P>, and the feed rate V. FIG. Figure 6 (a) is a graph showing the time change of the air permeability (P), Figure 6 (b) is a graph showing the time change of the average ventilation <P>, Figure 6 (c) is the time of the feed rate (V) Graph showing change. In Figs. 6 (a) and 6 (b), the symbol Po represents the target ventilation, the symbol PH represents the upper limit of the allowable ventilation, and the symbol PL represents the lower limit of the allowable ventilation. In FIG.6 (c), the code Vo shows the initial value of a feed rate.
실시예 1에 관한 나노섬유 제조방법은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 「장척시트 이송·전계방사」, 「통기도 계측」, 「평균통기도 산출」, 「편차량(ΔP)산출」의 「이송속도제어」의 각 공정을 포함한다.As shown in FIG. 4, the nanofiber manufacturing method according to Example 1 is a "feeding speed of" long sheet conveyance and electric field radiation "," measuring air permeability "," average air permeability calculation ", and" calculation of deviation (ΔP) ". Control ".
1. 장척시트의 이송.전계방사(S10)1. Transfer of long sheet, electric field radiation (S10)
장척시트(W)를 이송장치(10)에 세트하고, 그 후, 장척시트(W)를 투입 롤러(11)로부터 권취 롤러(12)를 향하여 소정의 이송속도(V)로 이송시키면서, 각 전계방사장치(20)에 있어서 장척시트(W)에 나노섬유를 순차퇴적시킨다. 그 후, 가열장치(30)에 의해, 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)를 가열한다. 이에 따라, 나노섬유가 퇴적한 장척시트로 이루어지는 나노섬유 부직포가 제조된다.Each long electric field W is set in the conveying
이 때, 이하의 수순에 의해, 전계방사장치(20)에 의해 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)의 통기도(P)를 계측하는 동시에, 통기도 계측장치(40)에 의해 계측된 통기도(P)를 기초로 하여 이송속도(V)를 제어한다. 그리고, 실시예 1에 있어서는 도 6(a)~ 도 6(c)에 나타내는 바와 같이, 시간(t)경과 전의 기간에 대해서는 이송속도의 제어를 실시하지 않고, 시간(t)경과 후의 기간에 대해서는 이송속도의 제어를 실시하는 것으로 하고 있다. 이하의 변형예 1 및 2에 있어서도 마찬가지이다.At this time, the air permeability P of the long sheet W in which the nanofibers were deposited by the
2. 통기도계측(S12)2. Air permeability measurement (S12)
우선, 도 5(a)~ 도 5(f)에 나타내는 바와 같이, 통기도 계측부(41)를 장척시트(W)의 폭방향을 따라서 소정의 주기(T)(예를 들면 1초)로 왕복이동시키면서, 장척시트(W)의 통기도를 계측한다. 통기도 계측부(41)에 의한 통기도의 계측은 예를 들면 10ms마다 실시한다. 그 결과, 도 6(a)에 나타내는 바와 같은 그래프가 얻어진다.First, as shown in Figs. 5 (a) to 5 (f), the air
3. 평균통기도 산출(S14)3. Calculation of average aeration (S14)
이어서, 통기도 계측부(41)에 의해 계측된 통기도(P)를 소정의 주기(T)(예를 들면 1초)로 평균하는 것으로써 평균통기도<P>를 산출한다. 그 결과, 도 6(b)에 나타내는 바와 같은 그래프가 얻어진다.Subsequently, the average air permeability <P> is calculated by averaging the air permeability P measured by the air
4. 편차량(ΔP)산출(S16)4. Calculation of deviation (ΔP) (S16)
이어서, 상기의 평균통기도<P>와, 소정의 목표통기도(Po)와의 편차량(ΔP)을 산출한다.Subsequently, the deviation amount DELTA P between the above average air permeability <P> and the predetermined target air permeability Po is calculated.
5. 이송속도제어(S18~S24)5. Feed speed control (S18 ~ S24)
이어서, 상기 편차량(ΔP)을 기초로 하여 이송속도(V)를 제어한다.Next, the feed rate V is controlled based on the deviation amount ΔP.
예를 들면, 장시간의 전계방사과정에 있어서 통기도(P)가 커지게 되는 방향으로 방사조건이 변동한 경우(편차량(ΔP)이 정인 경우)에는, 이송속도(V)를 늦게 하여 단위면적 당의 나노섬유의 퇴적량을 증대시킴으로써 통기도를 작게 한다. 한 편, 장시간의 전계방사과정에 있어서 통기도가 작게 되는 방향으로 방사조건이 변동한 경우(편차량(ΔP)이 부인 경우)에는, 이송속도(V)를 빠르게 하여 단위면적 당의 나노섬유의 퇴적량을 줄임으로써 통기도를 크게 한다(도 6(c) 참조). 이에 따라, 시간(t)경과 후, 서서히 통기도(P)는 소정의 목표통기도(Po)값으로 수렴한다.For example, when the radiation conditions fluctuate in the direction of increasing the air permeability (P) in the long-term field emission process (when the amount of deviation (ΔP) is positive), the feed rate (V) is delayed to lower the per unit area. The air permeability is reduced by increasing the amount of nanofibers deposited. On the other hand, when the radiation conditions fluctuate in the direction of decreasing the air permeability in the long-term field emission process (when the deviation amount (ΔP) is denied), the amount of nanofibers deposited per unit area is increased by increasing the feed rate (V). Increase the air permeability by reducing (see Fig. 6 (c)). Accordingly, after time t passes, the air permeability P gradually converges to a predetermined target air permeability Po value.
이하에, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조방법에 있어서의 방사조건을 예시적으로 나타낸다.Below, the spinning conditions in the nanofiber manufacturing method concerning Example 1 are shown by way of example.
장척시트로서는, 각종 재료로 이루어지는 부직포, 직물, 편물 등을 이용할 수 있다. 장척시트의 두께는, 예를 들면 5㎛~500㎛의 것을 이용할 수 있다. 장척시트의 길이는 예를 들면 10m~10km의 것을 이용할 수 있다.As the long sheet, a nonwoven fabric, a woven fabric, a knitted fabric, etc. made of various materials can be used. As for the thickness of a long sheet, the thing of 5 micrometers-500 micrometers can be used, for example. The length of the long sheet may be, for example, 10 m to 10 km.
나노 섬유의 원료가 되는 폴리머로서는, 예를 들면, 폴리유산(PLA), 폴리프로필렌(PP), 폴리초산비닐(PVAc), 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(PET), 폴리에틸린 텔레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PUR), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리에틸이미드(PEI), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리유산 글리롤산(PLGA), 실크, 셀룰로오스, 키토산 등을 이용할 수 있다.As a polymer used as a raw material of a nanofiber, For example, polylactic acid (PLA), polypropylene (PP), polyvinyl acetate (PVAc), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene terephthalate (PBT), polyethylene na Phthalate (PEN), Polyamide (PA), Polyurethane (PUR), Polyvinyl Alcohol (PVA), Polyacrylonitrile (PAN), Polyethylimide (PEI), Polycaprolactone (PCL), Polylactic acid glyc Rollic acid (PLGA), silk, cellulose, chitosan and the like can be used.
폴리머 용액에 이용하는 용매로서는, 예를 들면, 디클로로메탄, 디메틸포름아미드, 디메틸설폭시드, 메틸에틸케톤, 클로로포름, 아세톤, 물, 포름산, 초산, 시클로헥산, THF 등을 이용할 수 있다. 복수 종류의 용매를 혼합하여 이용해도 좋다. 폴리머 용액에는, 도전성 향상제 등의 첨가제를 함유시켜도 좋다.As a solvent used for a polymer solution, dichloromethane, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, methyl ethyl ketone, chloroform, acetone, water, formic acid, acetic acid, cyclohexane, THF, etc. can be used, for example. You may mix and use multiple types of solvent. The polymer solution may contain additives such as conductivity improvers.
제조하는 나노섬유 부직포의 통기도(P)는, 예를 들면, 0.15cm3/cm2/s∼200cm3/cm2/s로 설정할 수 있다. 이송속도는, 예를 들면, 0.2m/분~100m/분으로 설정할 수 있다. 노즐과 컬렉터(150)와 노즐 블록(110)에 인가하는 전압은, 10kV~80kV로 설정할 수 있고, 50kV 부근으로 설정하는 것이 바람직하다.Air permeability (P) of the nanofiber nonwoven fabric produced, for example, can be set to 0.15cm 3 / cm 2 / s~200cm 3 / cm 2 / s. The feed speed can be set to, for example, 0.2 m / min to 100 m / min. The voltage applied to the nozzle, the
방사구역의 온도는, 예를 들면 25℃로 설정할 수 있다. 방사구역의 습도는, 예를 들면 30%로 설정할 수 있다.The temperature of a spinning zone can be set to 25 degreeC, for example. The humidity of the radiation zone can be set to 30%, for example.
3. 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)의 효과3. Effect of the
실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 방사장치(20)에 의해 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)의 통기도(P)를 계측하는 통기도 계측장치(40)와, 통기도 계측장치(40)에 의해 계측된 통기도(P)를 기초로 하여 이송속도(V)를 제어하는 이송속도 제어장치(50)를 구비하기 때문에, 통기도 계측장치에 의해 계측된 통기도를 기초로 하여 이송속도를 제어하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 장시간의 전계방사과정에 있어서 방사조건이 변동하여 통기도가 변동했다고 해도, 그것에 따라서 이송속도를 적절하게 제어함으로써 통기도의 변동량을 소정의 범위에 멈추는 것이 가능해지고, 그 결과, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해진다.According to the
또한, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치에 의하면, 통기도 계측장치(40)에 의해 계측된 통기도(P)와, 소정의 목표통기도(Po)와의 편차량(ΔP)을 기초로 하여 이송속도(V)를 제어하기 때문에, 예를 들면, 상기 편차량(ΔP)이 큰 경우에는, 이송속도(V)의 제어량(초기값(Vo)으로부터의 변화량)을 크게 하고, 상기 편차량(ΔP)이 작은 경우에는, 이송속도(V)의 제어량(초기값(Vo)으로부터의 변화량)을 작게 하도록 제어를 하는 것이 가능해지고, 통기도의 변동의 정도에 따라서 이송속도를 적절하게 제어하는 것이 가능해진다.In addition, according to the nanofiber manufacturing apparatus according to Example 1, the feed rate (based on the deviation amount? P between the air permeability P measured by the air
또한, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 통기도 계측장치(40)가 장척시트(W)의 통기도(P)를 계측하는 통기도 계측부(41)와, 통기도 계측부(41)를 장척시트(W)의 폭방향을 따라서 소정의 주기(T)로 왕복이동시키는 구동부(43)를 구비하기 때문에, 장척시트(W)의 폭방향의 광역에 걸쳐서 통기도를 계측하는 것이 가능해지고, 보다 적절하게 이송속도의 제어를 하는 것이 가능해진다.Moreover, according to the
또한, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 이송속도 제어장치(50)가, 통기도 계측부(40)에 의해 계측된 통기도(P)를 소정의 주기(T) 및 해당 주기(T)의 n배에 해당하는 시간(단, n은 자연수)으로 평균하여 얻어지는 평균통기도<P>를 기초로 하여 이송속도(V)를 제어하는 것이 가능하기 때문에, 장척시트(W)의 폭방향에 있어서 통기도(P)에 분포가 어느 경우라도, 평균통기도<P>를 기초로 하여 이송속도(V)를 제어함으로써, 보다 적절하게 이송속도의 제어를 하는 것이 가능해진다.Moreover, according to the
또한, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 전계방사장치(20)와 통기도 계측장치(40)와의 사이에 배치되고, 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)를 가열하는 가열장치(30)를 추가고 구비하기 때문에, 나노섬유층에 잔존하는 용매를 완전히 증발시키는 것이 가능해지기 때문에, 잔존용매량이 극히 적고, 고품질의 나노섬유 부직포를 제조하는 것이 가능하다. 또한, 용매를 완전히 증발시킨 상태에서 통기도(P)를 계측하는 것이 가능해지기 때문에, 통기도를 정확하게 계측하는 것이 가능해진다.Moreover, according to the
또한, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 전계방사장치로서, 장척시트(W)가 이송되어 가는 소정의 이송방향(a)을 따라서 직렬로 배치된 복수의 전계방사장치(20)를 구비하기 때문에, 복수의 전계방사장치(20)의 각각에 있어서 장척시트(W) 상에 나노섬유를 차례차례로 퇴적시키는 것이 가능해지고, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 보다 한층 높은 생산성으로 대량생산하는 것이 가능해진다. 또한, 장척시트(W) 상에 여러 종류의 나노섬유를 순차퇴적시킨 나노섬유 부직포를 대량생산하는 경우에도 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 보다 한층 높은 생산성으로 대량생산하는 것이 가능해진다. 또한, 복수의 전계방사장치(20)를 구비하는 나노섬유 제조장치에 있어서, 복수의 전계방사장치(20)의 각각에 있어서 방사조건을 조정하지 않고 이송속도(V)를 제어하는 것만으로, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해진다.In addition, according to the
또한, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 방사장치로서, 극히 가는 직경(수nm~수천nm)을 갖는 나노섬유를 제조하는 것이 가능한 전계방사장치를 구비하는 나노섬유 제조장치이면서, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해진다.Moreover, according to the
실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 소정의 이송속도(V)로 이송되어 가는 장척시트(W)에 나노섬유를 퇴적시키는 동시에, 나노섬유가 퇴적된 장척시트(W)의 통기도(P)를 계측하고, 해당 장척시트(W)의 통기도(P)를 기초로 하여 장척시트(W)의 이송속도(V)를 제어하는 것으로 하기 때문에, 장시간의 전계방사과정에 있어서 방사조건이 변동하여 통기도가 변동했다고 해도, 그것에 따라서 이송속도를 적절하게 제어함으로써 통기도의 변동량을 소정의 범위로 멈추는 것이 가능해지고, 그 결과, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해진다.According to the
[변형예 1][Modification 1]
도 7은, 변형예 1에 있어서의 통기도(P), 평균통기도<P> 및 이송속도(V)의 시간변화를 나타내는 그래프이다. 도 7(a)는 통기도(P)의 시간변화를 나타내는 그래프이고, 도 7(b)는 평균통기도<P>의 시간변화를 나타내는 그래프이며, 도 7(c)는 이송속도(V)의 시간변화를 나타내는 그래프이다. 도 7(a) 및 도 7(b) 중, 부호 Po는 목표통기도를 나타내고, 부호 PH는 허용되는 통기도의 상한을 나타내고, 부호 PL은 허용되는 통기도의 하한을 나타낸다. 도 7(c) 중, 부호 Vo는 이송속도의 초기값을 나타낸다.Fig. 7 is a graph showing the time change of the air permeability P, the average air permeability <P> and the feed rate V in the first modification. 7 (a) is a graph showing the time change of the air permeability (P), Figure 7 (b) is a graph showing the time change of the average ventilation <P>, Figure 7 (c) is the time of the feed rate (V) Graph showing change. 7 (a) and 7 (b), the symbol Po denotes a target ventilation, the symbol PH denotes an upper limit of allowable ventilation, and the symbol PL denotes a lower limit of allowable ventilation. In FIG.7 (c), the code Vo shows the initial value of a feed rate.
변형예 1에 있어서는, 도 7(c)로부터도 알 수 있듯이, 이송속도(V)를 계단형상으로 제어하는 것으로 하고 있다. 이와 같이, 이송속도(V)를 계단형상으로 제어하는 경우라도, 도 7(a) 및 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 실시예 1의 경우와 마찬가지로, 통기도(P) 및 평균통기도<P>를 목표통기도(Po)로 수렴시키는 것이 가능해진다.In the
[변형예 2][Modified example 2]
도 8은, 변형예 2에 관한 나노섬유 제조방법을 설명하기 위한 플로챠트이다. 도 9는, 변형예 2에 있어서의 통기도(P), 평균통기도<P> 및 이송속도(V)의 시간변화를 나타내는 그래프이다. 도 9(a)는 통기도(P)의 시간변화를 나타내는 그래프이고, 도 9(b)는 평균통기도<P>의 시간변화를 나타내는 그래프이며, 도 9(c)는 이송속도(V)의 시간변화를 나타내는 그래프이다. 도 9(a) 및 도 9(b) 중, 부호 Po는 목표통기도를 나타내고, 부호 PH는 허용되는 통기도의 상한을 나타내고, 부호 PL은 허용되는 통기도의 하한을 나타내며, 부호 PH1은 상측제어개시 통기도를 나타내고, 부호 PL1은 하측제어개시 통기도를 나타낸다. 도 9(c) 중 부호 Vo는 이송속도의 초기값을 나타낸다.8 is a flowchart for explaining a nanofiber production method according to Modification Example 2. FIG. Fig. 9 is a graph showing the time change of the air permeability P, the average air permeability <P> and the feed rate V in the second modification. 9 (a) is a graph showing the time change of the air permeability (P), Figure 9 (b) is a graph showing the time change of the average ventilation <P>, Figure 9 (c) is a time of the feed rate (V) Graph showing change. 9 (a) and 9 (b), the symbol Po represents the target ventilation, the symbol PH represents the upper limit of the allowable ventilation, the symbol PL represents the lower limit of the allowable ventilation, and the symbol PH1 represents the upper control start ventilation. Indicates a lower control start ventilation. In Fig. 9C, the symbol Vo represents the initial value of the feed rate.
변형예 2에 관한 나노섬유 제조방법에 있어서는, 도 8 및 도 9에서도 알 수 있듯이, 평균통기도<P>가 상측제어개시 통기도(PH1)보다 높아진 경우 또는 하측제어개시 통기도(PL1)보다 낮게 된 경우에, 이송속도(V)를 제어하는(초기값으로부터 변화시킨다) 것으로 하고 있다. 이와 같은 제어를 실시하는 경우라도, 도 9(a) 및 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 실시예 1의 경우와 마찬가지로, 통기도(P) 및 평균통기도<P>를 목표통기도(Po)에 수렴시키는 것이 가능해진다. 또한, 변형예 2에 관한 나노섬유 제조방법에 의하면, 이송속도(V)를 변경하는 빈도를 적게하는 것이 가능해진다고 하는 효과도 얻을 수 있다.In the method of manufacturing the nanofiber according to the modification 2, as can be seen from Figs. 8 and 9, when the average ventilation <P> is higher than the upper control starting ventilation (PH1) or lower than the lower control starting ventilation (PL1). Therefore, the feed rate V is controlled (changed from the initial value). Even in the case of performing such a control, as shown in Figs. 9A and 9B, the air permeability P and the average air permeability <P> are set to the target air permeability Po as in the case of the first embodiment. It is possible to converge. Moreover, according to the nanofiber manufacturing method which concerns on the modification 2, the effect that it becomes possible to reduce the frequency of changing the feed rate V can also be acquired.
[실시예 2][Example 2]
도 10은, 실시예 2에 있어서의 통기도 계측부(41a)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 10(a)는 통기도 계측부(41a)의 구성을 나타내는 도면이고, 도 10(b)는 그것에 통기도 계측부(41)가 장척시트(W) 상에서 통기도를 계측한 부위를 매어 두는 궤적을 추가하여 기록한 것이다.FIG. 10: is a figure which shows the structure of the air
실시예 2에 관한 나노섬유 제조방법(2)(도시하지 않음)은, 기본적으로는 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)와 마찬가지의 구성을 갖지만, 통기도 계측장치의 구성이 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)의 경우와 다르다. 즉, 실시예 2에 관한 나노섬유 제조장치(2)에 있어서는 통기도 계측장치(40a)(도시하지 않음)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 장척시트(W)의 통기도(P)를 계측하는 통기도 계측부로서, 장척시트(W)의 폭방향에 있어서의 복수의 위치(장척시트의 폭방향에 있어서의 중앙부, 좌단부, 우단부)에 배치된 3개의 통기도 계측부(41a)를 구비한다.Although the nanofiber manufacturing method (2) (not shown) which concerns on Example 2 has the structure similarly to the
이와 같이, 실시예 2에 관한 나노섬유 제조장치(2)는, 통기도 계측장치의 구성이 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)의 경우와 다르지만, 방사장치(20)에 의해 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)의 통기도(P)를 계측하는 통기도 계측장치(40a)와, 통기도 계측장치(40a)에 의해 계측된 통기도(P)를 기초로 하여 이송속도(V)를 제어하는 이송속도 제어장치(50)를 구비하기 때문에, 통기도 계측장치에 의해 계측된 통기도를 기초로 하여 이송속도를 제어하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)의 경우와 마찬가지로, 장시간의 전계방사과정에 있엇 방사조건이 변동하여 통기도가 변동했다고 해도, 그것에 따라서 이송속도를 적절하게 제어함으로써 통기도의 변동량을 소정의 범위에 멈추게 하는 것이 가능해지고, 그 결과, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해진다.As described above, the nanofiber production apparatus 2 according to the second embodiment is different from the case of the
또한, 실시예 2에 관한 나노섬유 제조방법(2)에 의하면, 통기도 계측장치(40a)가, 통기도 계측부로서, 장척시트(W)의 폭방향에 있어서의 복수의 위치에 배치된 복수의 통기도 계측부(41a)를 구비하기 때문에, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)의 경우와 마찬가지로, 장척시트의 폭방향의 광역에 걸쳐서 통기도를 계측하는 것이 가능해지고, 보다 적절하게 이송속도의 제어를 하는 것이 가능해진다.Moreover, according to the nanofiber manufacturing method (2) which concerns on Example 2, the air-permeability measurement apparatus 40a is a some air-permeability measurement part arrange | positioned in the several position in the width direction of the elongate sheet W as a air-permeability measurement part. Since 41a is provided, it is possible to measure the air permeability over the wide area of the long sheet in the same width as in the case of the
또한, 실시예 2에 관한 나노섬유 제조방법(2)에 의하면, 이송속도 제어장치(50)가, 복수의 통기도 계측부(41a)에 의해 계측된 통기도(P)를 평균하여 얻어지는 평균통기도<P>를 기초로 하여 이송속도(V)를 제어하는 것으로 하고 있기 때문에, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)의 경우와 마찬가지로, 장척시트(W)의 폭방향에 있어서 통기도(P)에 분포가 어느 경우라도, 평균통기도<P>를 기초로 하여 이송속도(V)를 제어함으로써, 보다 적절하게 이송속도의 제어를 하는 것이 가능해진다.Moreover, according to the nanofiber manufacturing method (2) which concerns on Example 2, the average air permeability <P> obtained by the feed
그리고, 실시예 2에 관한 나노섬유 제조방법(2)는, 통기도 계측장치의 구성 이외는 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)의 경우와 마찬가지의 구성을 갖기 때문에, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)가 갖는 효과 중 해당하는 효과를 갖는다.And since the nanofiber manufacturing method (2) which concerns on Example 2 has a structure similar to the case of the
이상, 본 발명을 상기의 실시예를 기초로 하여 설명했지만, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 그 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 형태에 있어서 실시하는 것이 가능해지고, 예를 들면, 다음과 같은 변형도 가능하다.As mentioned above, although this invention was demonstrated based on said Example, this invention is not limited to said Example. Various forms can be implemented in the range which does not deviate from the meaning, For example, the following modification is also possible.
(1) 상기 각 실시예에 있어서는, 전계방사장치로서 4대의 전계방사장치를 구비하는 나노섬유 제조장치를 예로써 본 발명의 나노섬유 제조장치를 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 1대 ~ 3대 또는 5대 이상의 전계방사장치를 구비하는 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 전계방사장치를 대신하여 멜트블로우 방사장치를 이용한 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수 있다. 추가로, 본 발명의 나노섬유 제조장치는, 멜트블로우 방사장치, 스판본드 방사장치, 니들펀치 방사장치 그 밖의 방사장치를 이용하여 장척시트상에 부직포를 제조하고, 추가로 나노섬유를 퇴적시킨 시트의 통기도를 기초로 하여 이송속도를 제어하는 경우에도 적절하게 이용할 수 있다.(1) In each of the above embodiments, the nanofiber production apparatus of the present invention has been described by using a nanofiber production apparatus having four field emission values as an electric field radiator, but the present invention is not limited thereto. For example, the present invention can be applied to a nanofiber manufacturing apparatus having one to three or five or more field emission values. In addition, the present invention can be applied to a nanofiber production apparatus using a melt blow spinning device in place of the field spinning value. In addition, the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, using a melt blown spinning device, a spanbond spinning device, a needle punch spinning device and other spinning equipment to produce a nonwoven fabric on a long sheet, and further deposited a nanofiber sheet It can also be used appropriately to control the feedrate based on the ventilation of
(2) 상기 각 실시예에 있어서는, 상향 노즐을 갖는 상향식 전계방사장치를 이용하여 본 발명의 나노섬유 제조장치를 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 하향 노즐을 갖는 하향식 전계방사장치나 측면 노즐을 갖는 측면식 전계방사장치를 구비하는 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수 있다.(2) In each said embodiment, although the nanofiber manufacturing apparatus of this invention was demonstrated using the upward field emission value which has an upward nozzle, this invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a top-down field emission device having a downward nozzle or a nanofiber production device having a side field emission device having a side nozzle.
(3) 상기 각 실시예에 있어서는 전원장치(160)의 정극이 컬렉터(150)에 접속되고, 전원장치(160)의 부극이 노즐 블록(110)에 접속된 전계방사장치를 이용하여 본 발명의 나노섬유 제조장치를 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 전원장치의 정극이 노즐에 접속되고, 전원장치의 부극이 컬렉터에 접속된 전계방사장치를 구비하는 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수 있다.(3) In each of the above embodiments, the positive electrode of the
(4) 본 발명의 나노섬유 제조장치는, 균일한 통기도를 갖는 장척시트에 균일한 통기도를 갖는 나노섬유를 퇴적시킴으로써 보다 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 경우는 물론, 그다지 균일하지 않은 통기도를 갖는 장척시트에 그것에 따른 통기도를 갖는 나노섬유를 퇴적시킴으로써 전체로서 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 경우에도 적절하게 이용할 수 있다.(4) The nanofiber manufacturing apparatus of the present invention is not very uniform, of course, in the case of mass-producing a non-woven fabric having a more uniform air permeability by depositing a nanofiber having a uniform air permeability on a long sheet having a uniform air permeability. By depositing nanofibers with the air permeability according to the long sheet having the air permeability, it can be suitably used even when mass-producing a nanofiber nonwoven fabric having a uniform air permeability as a whole.
(5) 상기 실시예에 있어서는, 하나의 전계방사장치에 하나의 노즐블록이 배설된 나노섬유 제조장치를 이용하여 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 전계방사장치(20a)의 요부확대도이다. 예를 들면, 도 11에 나타내는 바와 같이, 하나의 전계방사장치(20a)에 2개의 노즐블록(110a1, 110a2)이 배설된 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수 있고, 2개 이상의 노즐블록이 배설된 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수도 있다.(5) In the above embodiment, the present invention has been described using a nanofiber production apparatus in which one nozzle block is disposed in one field radiating device, but the present invention is not limited thereto. It is an enlarged view of the main part of the
이 경우, 모든 노즐블록으로 노즐 배열피치를 동일하게 할 수 있고, 각 노즐블록으로 노즐 배열피치를 다르게 할 수도 있다. 또한, 모든 노즐블록으로 노즐블록의 높이위치를 동일하게 할 수도 있고, 각 노즐블록으로 노즐블록의 높이위치를 다르게 할 수도 있다.In this case, the nozzle arrangement pitch may be the same with all nozzle blocks, and the nozzle arrangement pitch may be different with each nozzle block. In addition, the height position of the nozzle block may be the same for all the nozzle blocks, or the height position of the nozzle block may be different for each nozzle block.
(6) 본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 장척시트의 폭방향을 따라서 노즐블록을 소정의 왕복운동주기로 왕복운동시키는 기구를 구비해도 좋다. 해당 기구를 이용하여 노즐블록을 소정의 왕복운동주기로 왕복운동시키면서 전계방사를 실시함으로써, 장척시트의 폭방향을 따른 폴리머 섬유의 퇴적량을 균일화할 수 있다. 이 경우, 노즐블록의 왕복운동주기나 왕복거리를, 전계방사장치마다 또는 노즐블록마다 독립적으로 제어가능하도록 해도 좋다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 모든 노즐블록을 같은 주기로 왕복운동시키는 것도 가능하고, 각 노즐블록을 다른 주기로 왕복운동시키는 것도 가능하다. 또한, 모든 노즐블록으로 왕복운동의 왕복거리를 동일하게 할 수도 있고, 각 노즐블록으로 왕복운동의 왕복거리를 다르게 하는 것도 가능하다. (6) In the nanofiber manufacturing apparatus of the present invention, a mechanism for reciprocating the nozzle block at a predetermined reciprocating cycle along the width direction of the long sheet may be provided. By using the mechanism, electric field spinning is performed while reciprocating the nozzle block at a predetermined reciprocating cycle, so that the deposition amount of the polymer fibers along the width direction of the long sheet can be made uniform. In this case, the reciprocating cycle and the reciprocating distance of the nozzle block may be controlled independently for each field radiating device or for each nozzle block. With such a configuration, it is possible to reciprocate all the nozzle blocks at the same period, and to reciprocate each nozzle block at different periods. Further, the reciprocating distance of the reciprocating motion may be the same with all the nozzle blocks, or the reciprocating distance of the reciprocating motion with each nozzle block may be different.
1···나노섬유 제조장치, 10···이송장치, 11···투입 롤러,
12···권취 롤러, 13, 18···보조 롤러,
14, 15, 16, 17···구동 롤러, 20, 20a···전계방사장치,
30···가열장치, 32···히터, 40···통기도 계측장치,
41, 41a···통기도 계측부, 42···본체부, 43···구동부,
43a···지지부, 44···제어부, 50···이송속도 제어장치,
60···주제어장치, 70···VOC 처리장치, 100···케이스,
102···전계방사실, 110, 110a1, 110a2···노즐 블록,
150···컬렉터, 152···절연부재, 160···전원장치,
170···보조 벨트 장치, 172···보조 벨트,
174···보조 벨트용 롤러, a···이송방향, b···장척시트의 폭방향,
P···통기도, <P>···평균통기도, V···이송속도,
W···장척시트, ΔP···편차량1 ... nano-fiber manufacturing apparatus, 10 ... conveying apparatus, 11 ...
12 winding rollers, 13, 18 auxiliary rollers,
14, 15, 16, 17 Drive rollers, 20, 20a ...
30 ... heating devices, 32 ... heaters, 40 ...
41, 41a ... ventilation unit, 42 body unit, 43 driving unit,
43a ... support part, 44 control part, 50 ...
60 ... main control device, 70 VOC processing device, 100 case,
102 ... radiation field, 110, 110a1, 110a2 ...
150 ... collector, 152 ... insulating member, 160 ...
170 ... auxiliary belt device, 172 ...
174 ... Auxiliary belt roller, a ... conveying direction, b ... width direction of long sheet,
P ... ventilation, <P> ..., average ventilation, V, ...
W ... long sheet, ΔP ... deviation
Claims (11)
상기 이송장치에 의해 이송되어 가는 상기 장척시트에 나노섬유를 퇴적시키는 방사장치와,
상기 방사장치에 의해 상기 나노섬유를 퇴적시킨 상기 장척시트의 통기도를 계측하는 통기도 계측장치와,
상기 통기도 계측장치에 의해 계측된 통기도를 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 이송속도 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.A conveying apparatus for conveying a long sheet at a predetermined conveying speed,
A spinning device for depositing nanofibers on the long sheet being transported by the transfer device;
An air permeability measuring device for measuring the air permeability of the long sheet in which the nanofibers are deposited by the spinning device;
And a feed rate control device for controlling the feed rate based on the air permeability measured by the air permeability measuring device.
상기 이송속도 제어장치는, 상기 통기도 계측장치에 의해 계측된 통기도와, 소정의 목표통기도와의 편차량을 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.The method of claim 1,
The feed rate control device is a nanofiber manufacturing apparatus, characterized in that for controlling the feed rate on the basis of the deviation amount between the air permeability measured by the air permeability measuring device and a predetermined target air permeability.
상기 이송속도 제어장치는, 상기 편차량의 시간변화율을 고려하여 상기 이송속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.The method of claim 2,
The feed rate control device, the nanofiber manufacturing apparatus, characterized in that for controlling the feed rate in consideration of the time change rate of the deviation.
상기 통기도 계측장치는, 상기 장척시트의 통기도를 계측하는 통기도 계측장치와, 상기 통기도 계측부를 상기 장척시트의 폭방향을 따라서 소정의 주기로 왕복이동시키는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
The air permeability measuring device includes a air permeability measuring device for measuring the air permeability of the long sheet, and a nanofiber manufacturing apparatus, characterized in that the drive unit for reciprocating the measurement section along a width direction of the long sheet at a predetermined cycle.
상기 이송속도 제어장치는, 상기 통기도 계측장치에 의해 계측된 통기도를 상기 소정의 주기 또는 해당 주기의 n배에 해당하는 시간(단, n은 자연수)으로 평균하여 얻어지는 평균통기도를 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.The method of claim 4, wherein
The transfer speed control device is configured to transfer the air permeability measured by the air permeability measurement device based on an average air permeability obtained by averaging the predetermined period or a time corresponding to n times the period, where n is a natural number. Nanofiber manufacturing apparatus, characterized in that for controlling the speed.
상기 통기도 계측장치는, 상기 장척시트의 통기도를 계측하는 통기도 계측부로서, 상기 장척시트의 폭방향에 있어서의 복수의 위치에 배치된 복수의 통기도 계측부를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
The air permeability measuring device is a air permeability measuring unit that measures the air permeability of the long sheet, and includes a plurality of air permeability measuring units disposed at a plurality of positions in the width direction of the long sheet.
상기 이송속도 제어장치는, 상기 복수의 통기도 계측부에 의해 계측된 통기도를 평균하여 얻어지는 평균통기도를 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.The method according to claim 6,
And the feed rate control device controls the feed rate based on an average air permeability obtained by averaging the air permeability measured by the plurality of air permeability measuring units.
상기 방사장치와 상기 통기도 계측장치와의 사이에 배치되고, 상기 나노섬유를 퇴적시킨 상기 장척시트를 가열하는 가열장치를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And a heating device disposed between the radiating device and the air permeability measuring device, the heating device heating the long sheet on which the nanofibers are deposited.
상기 방사장치는 상기 장척시트의 이송방향을 따라서 직렬로 복수개가 배치된 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The spinning apparatus is a nanofiber manufacturing apparatus, characterized in that a plurality is arranged in series along the conveying direction of the long sheet.
상기 방사장치는, 전계방사장치인 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.The method of claim 9,
The spinning device is a nanofiber manufacturing apparatus, characterized in that the field spinning device.
While the nanofibers are deposited on the long sheet being conveyed at a predetermined feed rate, the air permeability of the long sheet on which the nanofibers are deposited is measured, and the feed rate of the long sheet is controlled based on the measured air permeability of the long sheet. Nanofiber manufacturing method characterized in that.
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