KR101229787B1

KR101229787B1 - 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐, 그 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사장치, 시스템 및 그 전기방사장치를 이용한 나노섬유 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 나노섬유

Info

Publication number: KR101229787B1
Application number: KR1020110004565A
Authority: KR
Inventors: 김상수; 박인용; 김우진
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2011-01-17
Filing date: 2011-01-17
Publication date: 2013-02-06
Also published as: KR20120083102A

Abstract

본 발명은, 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐, 그 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사장치, 시스템 및 그 전기방사장치를 이용한 나노섬유 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 나노섬유에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 멀티 젯 방식의 전기방사장치에 있어서, 내부공간을 갖는 중공관 형상으로 구비되고, 하부 끝단면에 복수의 홈을 갖고, 휘발성을 갖는 전기전도성 용매가 내부공간으로 유입되어 용매에 인가되는 전압에 의해 용매가 복수의 홈 각각으로 분산되도록 구성된 내부노즐과 내부 노즐의 외면과 소정간격으로 이격된 중공관 형태로서 내면과 내부노즐의 외면 사이의 이격공간에 폴리머 용액이 유입되고, 폴리머 용액은 전압의 인가에 의해 용매의 거동에 따라 홈 각각으로 분산되어 멀티 젯 방식으로 하부 끝단과 소정간격으로 이격되어 배치된 나노 섬유 수집판에 사출되도록 구성된 외부노즐을 구비한 동축 홈 노즐; 내부노즐의 내부공간 내로 용매를 공급하는 내부유량공급부; 동축 홈 노즐에 전압을 인가하는 고전압인가부; 및 외부노즐의 이격공간 내로 폴리머 용액을 공급하는 외부유량공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사장치에 관한 것이다.

Description

멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐, 그 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사장치, 시스템 및 그 전기방사장치를 이용한 나노섬유 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 나노섬유{Coaxial Grooved Nozzle for Multi―Jet Electrospinning, System and Appratus for Multi―Jet Electrospinning using the Coaxial Grooved Nozzle, Method for Fabrication of Nanofibers with High―Throughputs using the Multi―Jet Electrospinning}

본 발명은, 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐, 그 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사장치, 시스템 및 그 전기방사장치를 이용한 나노섬유 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 나노섬유에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 동축 홈 노즐을 이용하여, 2가지 종류의 서로 다른 유체를 적용하여 고유량의 폴리머 용액을 사용하여도 멀티 젯 방식을 형성할 수 있어 나노섬유의 크기가 균일하고, 표면 조건이 우수한 나노섬유를 얻을 수 있는 멀티 젯 방식의 전기방사장치 및 나노섬유 제조방법에 관한 것이다.

전기방사법은 금속재질의 노즐에 폴리머 용액을 공급하고, 고전압을 인가시켜, 전기력을 통해 가속되는 액주를 전기 불안정력을 통해 길게 사출 시키며 용매를 증발시켜, 나노미터 크기를 갖는 나노 섬유를 만드는 기술이다. 전기방사법은 시스템의 구성이 간단하고, 생성되는 나노섬유의 표면 특성이 균일해 많은 응용분야가 예상되는 제조방법이다.

하지만, 전기방사법은 공급되는 폴리머 용액의 유량이 많을 경우 노즐 끝에서의 관성효과로 인해, 용액은 충분한 전기 불안정력을 겪기 전에 중력에 의해 침강되는 문제점을 가지고 있다. 이런 경우 폴리머 용액의 용매가 완전하게 증발되지 않기 때문에 나노 섬유를 얻을 수 없다. 위와 같은 공급유량의 제한점 때문에 전기방사법은 1 ml/h정도의 극 저유량에 한정적으로 이용되고 있다. 유량의 한계점을 극복하기 위해 선행연구에서 제안된 바로는, 첫째로 다수의 노즐을 병렬로 구성하는 방법이 제안 되었다.(Bowman, J.; Tayor, M.; Sharma, V.; Lynch, A.; Chadha, S., MaterResSocSym Proc .,2003,752:AA1.5.1.) 하지만 다수의 노즐을 병렬로 구성하는 방식은 인접한 노즐간의 상호 전기적 간섭으로 인해 안정적이며 연속적인 전기방사의 어려움을 갖고 있으며, 또한 유량의 달성도가 노즐의 개수에 단순 비례한 한계점을 갖는다. 다른 방법으로 다공성 매질의 튜브를 이용하여 전기방사를 시도한 방법이 있다.(Varabhas, JS.; Chase, GG.; Reneker, DH., Polymer.,2008,49,4226.) 위 방식은 다공성 매질의 튜브에 구멍을 뚫어 가는 폴리머 액주를 여러개 생성하는 방식으로써, 상호 인접한 액주끼리의 전기적 간섭은 줄어들지만, 토출 유량이 제한적인 단점을 띄고 있다.

하나의 노즐에서 여러 개의 균일한 멀티 젯을 얻는 방법은 아직까지 시도된 바가 없고, 순수 전기력만을 통해 10 ml/h이상의 고유량을 달성한 연구가 현재까지 존재하지 않았다.

본 발명은 상기 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따르면, 내부노즐의 내부공간에 휘발성을 갖는 전기전도성 용매를 공급하고, 별도로 내부노즐과 외부노즐의 이격공간에 폴리머 용액을 공급하고, 내부노즐 끝단면에 복수의 홈을 형성하여, 고유량의 폴리머 용액을 사용하면서도 하나의 노즐에 의해 멀티 젯 방식의 전기방사가 용이한 멀티 젯 방식의 전기방사장치 및 나노섬유 제조방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 폴리머 용액이 공급되는 내부노즐과 외부노즐 사이에 메쉬형상의 금속 내부구조물을 삽입시킴으로써, 폴리머 용액의 원주방향과 축방향으로의 압력강하를 상대적으로 크게 만들어 폴리머 용액이 노즐의 내부벽면에 충분히 접촉될 수 있도록 하여 노즐의 끝단에서 안정된 유동을 얻고, 금속 내부구조물을 고전압 인가전극으로 이용하여 유체와 금속 간의 이온전달면적을 증대시켜 전기방사법을 개선한 멀티 젯 방식의 전기방사장치 및 나노섬유 제조방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 원하는 나노섬유 사이즈를 구현할 수 있고, 유체의 유량에 따른 최적화된 홈의 개수, 전압값을 얻을 수 있도록 제어가능한 멀티 젯 방식의 전기방사장치 및 나노섬유 제조방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.

본 발명의 제1목적은, 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 노즐에 있어서, 내부공간을 갖는 중공관 형상으로 구비되고, 하부 끝단면에 복수의 홈을 갖고, 전기전도성 용매가 내부공간으로 유입되어 용매에 인가되는 전압에 의해 용매가 복수의 홈 각각으로 분산되도록 구성된 내부노즐; 및 내부 노즐의 외면과 소정간격으로 이격된 중공관 형태로서 내면과 내부노즐의 외면 사이의 이격공간에 용액이 유입되고, 용액은 전안의 인가에 의해 용매의 거동에 따라 홈 각각으로 분산되어 멀티 젯 방식으로 나노 섬유 수집판에 사출되도록 구성된 외부노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐로서 달성될 수 있다.

이격공간에 구비되어 용매와 용액의 축방향 및 원주방향의 압력강하를 증대시키는 내부금속구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

내부금속구조물은 전압을 인가받아 전극을 형성하여 용매 및 용액의 이온전달 면적을 증대시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

내부금속구조물은 금속 메쉬 형상으로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.

복수의 홈 각각은 서로 대칭이고, 동일한 폭으로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 용매는 휘발성이고, 에탄올인 것을 특징으로 할 수 있다.

용액은 폴리머 용액인 것을 특징으로 할 수 있다.

폴리머 용액은 폴리에틸렌옥사이드 분말을 6wt%로 탈염수에 용해시킨 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은, 멀티 젯 방식의 전기방사장치에 있어서, 내부공간을 갖는 중공관 형상으로 구비되고, 하부 끝단면에 복수의 홈을 갖고, 휘발성을 갖는 전기전도성 용매가 내부공간으로 유입되어 용매에 인가되는 전압에 의해 용매가 복수의 홈 각각으로 분산되도록 구성된 내부노즐과 내부 노즐의 외면과 소정간격으로 이격된 중공관 형태로서 내면과 내부노즐의 외면 사이의 이격공간에 폴리머 용액이 유입되고, 폴리머 용액은 전압의 인가에 의해 용매의 거동에 따라 홈 각각으로 분산되어 멀티 젯 방식으로 하부 끝단과 소정간격으로 이격되어 배치된 나노 섬유 수집판에 사출되도록 구성된 외부노즐을 구비한 동축 홈 노즐; 내부노즐의 내부공간 내로 용매를 공급하는 내부유량공급부; 동축 홈 노즐에 전압을 인가하는 고전압인가부; 및 외부노즐의 이격공간 내로 폴리머 용액을 공급하는 외부유량공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사장치로서 달성될 수 있다.

이격공간에 구비되어, 폴리머용액 및 용매의 축방향 및 원주방향의 압력강하를 증대시키고, 인가되는 전압에 의해 전극이 형성되어 폴리머 용액 및 용매의 이온전달 면적을 증대시키는 메쉬 형상의 금속 내부구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제3목적은, 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템에 있어서, 내부공간을 갖는 중공관 형상으로 구비되고, 하부 끝단면에 복수의 홈을 갖고, 휘발성을 갖는 전기전도성 용매가 내부공간으로 유입되어 용매에 인가되는 전압에 의해 용매가 복수의 홈 각각으로 분산되도록 구성된 내부노즐과 내부 노즐의 외면과 소정간격으로 이격된 중공관 형태로서 내면과 내부노즐의 외면 사이의 이격공간에 폴리머 용액이 유입되고, 폴리머 용액은 용매의 거동에 따라 홈 각각으로 분산되어 멀티 젯 방식으로 나노 섬유 수집판에 사출되도록 구성된 외부노즐을 구비한 동축 홈 노즐; 내부노즐의 내부공간 내로 용매를 공급하는 내부유량공급부; 이격공간에 구비되어, 폴리머용액 및 용매의 축방향 및 원주방향의 압력강하를 증대시키고, 인가되는 전압에 의해 전극이 형성되어 폴리머 용액 및 용매의 이온전달 면적을 증대시키는 메쉬 형상의 금속 내부구조물; 금속 내부구조물에 전압을 인가하는 고전압인가부; 외부노즐의 이격공간 내로 폴리머 용액을 공급하는 외부유량공급부; 내부유량공급부와 연결되어 내부노즐의 내부공간으로 공급되는 용매의 유량을 조절하는 내부유량조절부; 및 외부유량공급부와 연결되어 외부노즐의 이격공간으로 공급되는 폴리머 용액의 유량을 조절하는 외부유량조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템으로서 달성될 수 있다.

전기 전도성 용매의 유량 값과 폴리머 용액의 유량 값 및 홈의 개수에 기초하여 고전압인가부에 의해 인가되는 전압값을 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제4목적은, 상기 멀티 젯 방식의 전기방사장치를 이용한 나노섬유 제조방법에 있어서, 제10항의 동축 홈 노즐을 동축 홈 노즐의 하부 끝단이 나노 섬유 수집판에 소정간격 이격되도록 설치하는 단계; 외부유량공급부에 의해 동축 홈 노즐의 외부노즐로 폴리머 용액을 공급하고, 내부유량공급부에 의해 동축 홈 노즐의 내부노즐로 휘발성을 갖는 전기전도성 용매를 공급하는 단계; 고전압인가부에 의해 동축 홈 노즐로 전압을 인가하는 단계; 용매가 전압을 인가받아 내부노즐의 끝단면에 형성된 복수의 홈 각각으로 분산되는 단계; 폴리머 용액이 전압을 인가받아 홈 각각으로 분산된 용매를 따라 멀티 젯 방식으로 분산되어 멀티 젯을 형성하는 단계; 및 용매가 증발하고, 멀티 젯으로 형성된 폴리머 용액이 내부노즐의 끝단과 소정간격으로 이격되어 배치된 나노섬유 수집판에 주사되어 나노섬유가 형성되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사장치를 이용한 고유량 나노섬유 제조방법으로서 달성될 수 있다.

설치단계는, 외부노즐과 내부노즐 사이에 메쉬 형상의 금속 내부구조물을 삽입하는 단계를 더 포함하고, 전압인가단계는, 고전압인가부가 내부구조물에 전압을 인가함으로써 폴리머 용액과 용매에 전기력이 공급되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제5목적은, 상기의 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템을 이용한 고유량 나노섬유 제조방법에 있어서, 동축 홈 노즐의 내부노즐과 외부노즐 사이에 메쉬형상의 금속 내부구조물을 삽입하고, 동축 홈 노즐의 하부 끝단이 나노 섬유 수집판에 소정간격 이격되도록 설치하는 단계; 제조할 나노섬유의 사이즈 및 동축 홈 노즐의 홈 개수에 기초하여, 외부유량조절부에서 외부노즐과 내부노즐 사이의 이격공간에 공급할 폴리머 용액의 유량값을 설정하고, 내부유량조절부에서 내부노즐의 내부공간에 공급할 휘발성을 갖는 전기전도성 용매의 유량값을 설정하는 단계; 외부유량공급부가 설정된 폴리머 용액의 유량값으로 이격공간에 폴리머 용액을 공급하고, 내부유량공급부가 설정된 용매의 유량값으로 내부공간에 용매를 공급하는 단계; 고전압인가부가 금속 내부구조물로 전압을 인가하는 단계; 용매가 전압을 인가받아 내부노즐의 끝단면에 형성된 복수의 홈 각각으로 분산되는 단계; 폴리머 용액이 전압을 인가받아 홈 각각으로 분산된 용매를 따라 분산되어 멀티 젯을 형성하는 단계; 및 용매가 증발하고, 각각의 멀티 젯을 형성한 폴리머 용액이 내부노즐의 끝단과 소정간격으로 이격되어 배치된 나노섬유 수집판에 주사되어 나노섬유가 형성되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템을 이용한 고유량 나노섬유 제조방법으로서 달성될 수 있다.

전압인가단계에서, 제어부가 용매의 유량 값과 폴리머 용액의 유량 값 및 홈의 개수에 기초하여 고전압인가부에 의해 인가되는 전압값을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

제조할 나노 섬유의 사이즈를 변경할 필요가 있는 경우, 외부유량조절부에서 폴리머 용액의 유량값을 조절하고, 내부유량조절부에서 용매의 유량값을 조절하고, 제어부에서 전압값을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제6목적은, 상기의 나노섬유 제조방법에 의해 제조된 나노섬유로서 달성될 수 있다.

따라서, 상기 설명한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의하면, 내부노즐의 내부공간에 휘발성을 갖는 전기전도성 용매를 공급하고, 별도로 내부노즐과 외부노즐의 이격공간에 폴리머 용액을 공급하고, 내부노즐 끝단면에 복수의 홈을 형성하여, 고유량의 폴리머 용액을 사용하면서도 하나의 노즐에 의해 멀티 젯 방식의 전기방사가 가능한 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 폴리머 용액이 공급되는 내부노즐과 외부노즐 사이에 메쉬형상의 금속 내부구조물을 삽입시킴으로써, 폴리머 용액의 원주방향과 축방향으로의 압력강하를 상대적으로 크게 만들어 폴리머 용액이 노즐의 내부벽면에 충분히 접촉될 수 있도록 하여 노즐의 끝단에서 안정된 유동을 얻고, 금속 내부구조물을 고전압 인가전극으로 이용하여 유체와 금속 간의 이온전달면적을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 원하는 나노섬유 사이즈를 구현할 수 있고, 유체의 유량에 따른 최적화된 홈의 개수, 전압값을 얻을 수 있도록 제어가 가능한 효과가 있다. 따라서, 본 발명은 전기방사법을 이용하여, 나노섬유를 제조하는 방법으로써, 동축 홈 노즐을 이용하여 두가지 유체를 서로 다른 역할로써 공급하여, 최종의 단계에서 나노섬유를 만들어 낼 수 있는 효과가 있다.

멀티 젯을 통해 고유량 전기방사가 가능하였으며, 고유량 조건에서도 전기방사를 통해 만들어지는 나노섬유들은 크기가 균일하고 표면조건이 우수한 나노 섬유를 얻을 수 있다는 효과가 있다. 그리고, 저유량에 제한적인 전기방사법을 기존의 장점을 유지하고 간단한 시스템의 구성으로 고유량으로 나노섬유를 제작할 수 있는 방법으로 그 적용범위가 넓다는 장점이 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐의 정면도,
도 2a는 도 1의 A-A 단면도,
도 2b는 도 1의 B-B 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐의 저면도,
도 4a는 금속 내부구조물이 포함되지 않은 동축 홈 노즐에 용매 및 폴리머 용액이 공급된 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐의 정면도,
도 4b는 금속 내부구조물이 포함된 동축 홈 노즐에 용매 및 폴리머 용액이 공급된 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐의 정면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템의 구성도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템의 유량 변화에 따른 최적화된 멀티 젯 조건표,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템의 유량 변화에 따라 생성된 나노섬유 사이즈의 분포표,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템을 이용한 나노섬유 제조방법의 흐름도를 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐(10)의 구성 및 작용에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐(10)의 정면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 2a는 도 1의 A-A 단면도 및 도 2b는 도 1의 B-B 단면도를 도시한 것이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐(10)의 저면도를 도시한 것이다.

도 1, 도 2a, 도 2b 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐(10)은 외부노즐(12)과 내부노즐(11), 내부노즐(11) 끝단면에 형성된 복수의 홈(13) 및 외부노즐(12)과 내부노즐(11) 사이의 이격공간 내에 구비된 금속 내부구조물(20)을 포함하고 있다.

내부노즐(11)은 중공관 형상으로 내부공간(15)을 구비하고 있다. 이러한 내부공간(15)에는 후에 설명되는 바와 같이, 내부유량공급부(30)에 의해 전기전도성 용매(14)가 공급된다. 전기전도성 용매(14)는 휘발성이 있는 물질로 구성되고, 구체적 실시예에서는 에탄올을 사용하였다. 전기전도성 용매(14)는 제작될 나노섬유의 재료가 되는 것은 아니고(이러한 전기전도성 용매(14)는 동축 홈 노즐(10)에서 출사되어 나노섬유 수집판(60)에 도달하기 전에 증발된다.), 나노섬유의 재료가 되는 폴리머 용액(16)이 고유량에 해당하는 경우에서 용이하게 멀티 젯(multi-jet) 형성하도록 돕기 위해 사용되어 진다.

동축 홈 노즐(10)의 내부노즐(11)은 도 3에 도시된 바와 같이, 끝단면에 복수의 홈(13)이 형성되어 있다. 구체적 실시예에서 이러한 홈(13)은 6개로 구성된다. 또한, 서로 대칭을 이루며, 각각의 폭이 동일하게 형성됨이 바람직하다. 그리고, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 내부노즐(11)과 외부노즐(12) 사이에는 이격공간을 구비하고, 이러한 이격공간에는 후에 설명되는 바와 같이, 외부유량공급부(50)에 의해 폴리머 용액(16)이 공급되게 된다. 구체적 실시예에서 이러한 폴리머 용액(16)은 폴리에틸렌옥사이드(Poly ethylene(oxide))(PEO) 분말을 6wt%로 탈염수에 용해시켜 제조된다.

종래의 전기방사법은, 폴리머 용액(16)에 과잉공급유량이 발생하는 경우, 관성효과로 인해 액주가 길게 사출되지 않고 직접 수집판(60)에 전달되는 현상으로 인해 고유량에 따른 나노섬유제조에 문제가 발생되었다. 또한, 폴리머 용액(16)은 높은 표면장력으로 인해, 고전압 조건에서도 전기력을 통해 멀티 젯으로 분화시키는데 어려움이 존재하였다. 그러나, 본 발명의 일실시예에 따른, 전기전도성 용매(14)는 인가되는 전압에 의해 전기력을 부여받아, 내부노즐(11) 끝단면에 형성된 홈(13) 각각을 내부로 분화되어 진다. 따라서, 전기전도성 용매(14)가 멀티 젯으로 분화하고자하는 힘을 원주방향으로 전파시켜, 내부노즐(11)과 외부노즐(12) 사이의 이격공간에 공급된 폴리머 용액(16)이 고유량에 해당하는 경우에도, 멀티 젯으로 용이하게 분화시키게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 동축 홈 노즐은 내부노즐(11) 끝단면에 형성된 복수의 홈(13) 주변에 강한 전기장 구배를 만들게 되므로, 멀티 젯을 형성할 수 있는 인가전압의 범위를 낮출 수 있어 상대적으로 낮은 전압에서도 안정적으로 멀티 젯을 형성시킬 수 있게 된다. 또한, 후에 설명되는 바와 같이, 공급되는 전기전도성 용매(14)와 폴리머 용액(16)의 유량조건에 따라 폴리머 용액(16)의 관성력이 미비해지는 최적화된 멀티 젯의 개수가 다르게 된다.

그리고, 도 2a, 도 2b 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 동축 홈 노즐(10)은 내부노즐(11)과 외부노즐(12) 사이의 이격공간에 메쉬형상의 금속 내부구조물(20)이 포함됨을 알 수 있다.

도 4a는 금속 내부구조물(20)이 포함되지 않은 동축 홈 노즐(10)에 전기전도성 용매(14) 및 폴리머 용액(16)이 공급된 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐(10)의 정면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 4b는 금속 내부구조물(20)이 포함된 동축 홈 노즐(10)에 전기전도성 용매(14) 및 폴리머 용액(16)이 공급된 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐(10)의 정면도를 도시한 것이다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 이격공간에 금속 내부구조물(20)이 존재하지 않는 경우, 폴리머 용액(16)은, 높은 점도로 인해 노즐의 내부벽면(즉, 외부노즐(12)의 내면과 내부노즐(11)의 외면)에 충분히 접촉되지 않고, 압력 강하가 가장 적은 방향으로 선택적으로 이동하게 된다. 따라서, 동축 홈 노즐(10)의 끝단에서의 유동이 안정되지 않고, 한쪽 벽면으로 치우치게 된다.

그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 동축 홈 노즐(10)은 도 4b에 도시된 바와 같이, 이격공간에 메쉬형상의 금속 내부구조물(20)을 포함하게 됨으로써, 내부구조물(20)을 통해, 원주방향과 축방향으로의 압력강하를 상대적으로 크게 만들어, 폴리머 용액(16)이 노즐의 내부벽면에 충분히 접촉될 수 있도록 하여 노즐의 끝단에서 안정된 유동을 얻도록 하였다. 또한, 후에 설명되는 바와 같이, 고전압인가부(40)는 금속 내부구조물(20)에 전압을 인가하게 됨으로써, 금속 내부구조물(20)을 인가 전극으로 이용하여 폴리머 용액(16) 및 전기전도성 용매(14)와 금속 내부구조물(20) 사이의 이온전달면적을 증대시켜 보다 효율적인 전기방사법을 제공하게 된다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 동축 홈 노즐(10)을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템(1)의 구성 및 작용에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 동축 홈 노즐(10)을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템(1)의 구성도를 도시한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 동축 홈 노즐(10)을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템(1)은 앞서 설명한 동축 홈 노즐(10), 외부유량공급부(50), 외부유량조절부(51), 내부유량공급부(30), 내부유량조절부(31), 고전압인가부(40) 및 제어부(41) 등을 포함하고 있다.

동축 홈 노즐(10)은 앞서 설명한 바와 같이, 중공관 형상이 내부노즐(11)과 내부노즐(11)의 외면과 내면이 소정간격 이격된 외부노즐(12) 그리고, 내부노즐(11)과 외부노즐(12) 사이의 이격공간에 구비된 금속 내부구조물(20) 그리고, 내부노즐(11) 끝단면에 형성된 복수의 홈(13)을 포함한다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템(1)은 내부노즐(11)의 내부공간(15)으로 전기전도성 용매(14)를 공급하는 내부유량공급부(30)를 포함하고 있다. 또한, 내부유량공급부(30)에 의해 공급되는 전기전도성 용매(14)의 유량을 조절하는 내부유량조절부(31)를 포함하고 있다. 후에 설명되는 바와 같이, 제조되는 나노섬유의 사이즈는 전기전도성 용매(14)의 유량에 영향을 받고, 또한, 최적화된 멀티 젯을 형성시키기 위해, 공급되는 전기전도성 용매(14)의 유량을 조절할 필요가 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템(1)은 외부노즐(12)과 내부노즐(11) 사이의 이격공간으로 폴리머 용액(16)을 공급하는 외부유량공급부(50)를 포함하고 있다. 또한, 외부유량공급부(50)에 의해 공급되는 폴리머 용액(16)의 유량을 조절하는 외부유량조절부(51)를 포함하고 있다. 제조되는 나노섬유의 사이즈는 폴리머 용액(16)의 유량에 영향을 받고, 또한, 최적화된 멀티 젯을 형성시키기 위해, 공급되는 폴리머 용액(16)의 유량을 조절할 필요가 있다. 구체적 실시예에서 외부유량조절부(51)와 내부유량조절부(31)는 유량의 정밀 제어를 위해 주사기 펌프를 사용하였다.

그리고, 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템(1)은 외부노즐(12)과 내부노즐(11) 사이의 이격공간에 구비된 금속 내부구조물(20)에 전압을 공급하는 고전압인가부(40)를 포함하고 있다. 고전압인가부(40)에 의해 금속 내부구조물(20)에 전압을 인가하게 되면, 금속 내부구조물(20)은 전극으로 이용되고, 폴리머 용액(16)과 전기전도성 용매(14)에 전기력을 인가하게 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 내부노즐(11)의 내부공간(15)에 공급된 전기전도성 용매(14)는 인가되는 전압에 의해 전기력을 부여받아, 내부노즐(11) 끝단면에 형성된 홈(13) 각각으로 분화되어 진다. 따라서, 전기전도성 용매(14)가 멀티 젯으로 분화하고자하는 힘을 원주방향으로 전파시켜, 내부노즐(11)과 외부노즐(12) 사이의 이격공간에 공급된 폴리머 용액(16)이 고유량에 해당하는 경우에도, 폴리머 용액(16)이 용이하게 멀티 젯으로 분화되게 된다.

또한, 내부노즐(11) 끝단면에 형성된 복수의 홈(13) 주변에 강한 전기장 구배를 만들게 되므로, 멀티 젯을 형성할 수 있는 인가전압의 범위를 낮출 수 있어 상대적으로 낮은 전압에서도 안정적으로 멀티 젯을 형성시킬 수 있게 된다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템(1)은 고전압인가부(40)에 의해 공급되는 전압값을 조절하는 제어부(41)를 포함하고 있다. 제조되는 나노섬유의 사이즈는 내부노즐(11) 끝단면에 형성된 홈(13)의 개수, 폴리머 용액(16)의 유량 및 전기전도성 용매(14)의 영향을 받고, 또한, 이러한 유량과 홈(13)의 개수에 기초하여 최적화된 멀티 젯을 형성시키기 위해 공급되는 전압값이 존재한다. 따라서, 제어부(41)는 최적화된 멀티 젯을 형성할 수 있도록, 홈(13)의 개수, 전기전도성 용매(14)의 유량값, 폴리머 용액(16)의 유량값을 기초하여 고전압인가부(40)에서 공급되는 전압값을 조절하게 된다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 동축 홈 노즐(10)을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템(1)의 유량 변화에 따른 최적화된 멀티 젯의 조건표를 도시한 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 공급되는 전기전도성 용매(14)의 유량조건과 폴리머 용액(16)의 유량조건에 따라 폴리머 용액(16)의 관성력이 미비해지는 최적화된 멀티 젯의 개수가 존재함을 알 수 있다. 또한, 동축 홈 노즐(10)에 형성된 홈(13)의 개수와 유량조건에 따라 최적화된 멀티 젯을 형성할 수 있는 전압값이 존재함을 알 수 있다. 따라서, 제어부(41)는 최적화된 멀티 젯을 형성하도록 고전압인가부(40)를 제어하여 전압값을 조절할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 동축 홈 노즐(10)을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템(1)의 유량 변화에 따라 생성된 나노섬유 사이즈의 분포표를 도시한 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제조하려는 나노섬유의 사이즈는 홈(13)의 개수와 폴리머 용액(16)의 유량값 및 전기전도성 용매(14)의 유량값에 영향을 받기 때문에, 나노섬유의 사이즈를 변경하고자하는 경우, 내부유량조절부(31)와 외부유량조절부(51)가 공급되는 전기전도성 용매(14) 및 폴리머 용액(16)의 유량을 조절하여 원하는 사이즈로 나노섬유를 제조할 수 있게 된다. 또한, 제어부(41)는 변경된 유량값에 기초하여 최적화된 전압값을 공급하도록 고전압인가부(40)를 제어하게 된다.

이하에서는 본 발명의 본 발명의 일실시예에 따른 동축 홈 노즐(10)을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템(1)을 이용한 나노섬유 제조방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 동축 홈 노즐(10)을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템(1)을 이용한 나노섬유 제조방법의 흐름도를 도시한 것이다.

앞서 설명한 동축 홈 노즐(10)의 내부노즐(11)과 외부노즐(12) 사이에 메쉬형상의 금속 내부구조물(20)을 삽입하고, 동축 홈 노즐(10)의 하부 끝단이 나노 섬유 수집판(60)에 소정간격 이격되도록 동축 홈 노즐(10)을 설치한다(S10).

그리고, 제조할 나노섬유의 사이즈 및 동축 홈 노즐(10)의 내부노즐(11) 끝단면에 형성된 홈(13) 개수에 기초하여, 외부유량조절부(51)에서 외부노즐(12)과 내부노즐(11) 사이의 이격공간에 공급할 폴리머 용액(16)의 유량값을 설정하고, 내부유량조절부(31)에서 내부노즐(11)의 내부공간(15)에 공급할 휘발성을 갖는 전기전도성 용매(14)의 유량값을 설정하게 된다(S20).

그리고, 외부유량공급부(50)가 설정된 폴리머 용액(16)의 유량값으로 이격공간에 폴리머 용액(16)을 공급하고, 내부유량공급부(30)가 설정된 전기전도성 용매(14)의 유량값으로 내부공간(15)으로 전기전도성 용매(14)를 공급하게 된다(S30).

또한, 제어부(41)가 전기전도성 용매(14)의 유량 값과 폴리머 용액(16)의 유량 값 및 내부노즐(11) 끝단면에 형성된 홈(13)의 개수에 기초하여, 고전압인가부(40)에 의해 인가되는 전압값을 설정하게 된다. 그리고, 고전압인가부(40)는 금속 내부구조물(20)로 설정된 전압값으로 전압을 인가하게 된다(S40).

전기전도성 용매(14)가 고전압인가부(40)에서 공급된 전압에 의해 전기력을 인가받아 내부노즐(11)의 끝단면에 형성된 복수의 홈(13) 각각으로 분산되게 된다(S50). 그리고, 폴리머 용액(16)은 공급받은 전압에 의해 전기력을 인가받아 홈(13) 각각으로 분산된 용매(14)의 거동을 따라 분산되어 멀티 젯을 형성하게 된다(S60).

그리고, 전기전도성 용매(14)는 증발하게 되고, 멀티 젯을 형성한 폴리머 용액(16)이 내부노즐(11)의 끝단과 소정간격으로 이격되어 배치된 나노섬유 수집판(60)에 주사되어 나노섬유가 형성되게 된다(S70).

그리고, 제조할 상기 나노 섬유의 사이즈를 변경할 필요가 있는 경우(S80), 외부유량조절부(51)에서 폴리머 용액(16)의 유량값을 조절하고, 내부유량조절부(31)에서 용매(14)의 유량값을 조절하게 된다. 또한, 제어부(41)에서 조절된 폴리머 용액(16)의 유량값과 조절된 전기전도성 용매(14)의 유량값에 기초하여 최적화된 전압값을 설정하게 된다(S90).

1: 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사시스템
10:동축 홈 노즐
11:내부노즐
12:외부노즐
13:홈
14:전기전도성 용매
15:내부공간
16:폴리머 용액
20:금속 내부구조물
30:내부유량공급부
31:내부유량조절부
40:고전압인가부
41:제어부
50:외부유량공급부
51:외부유량조절부
60:나노섬유 수집판

Claims

멀티 젯 방식의 전기방사장치용 노즐에 있어서,
내부공간을 갖는 중공관 형상으로 구비되고, 하부 끝단면에 복수의 홈을 갖고, 전기전도성 용매가 상기 내부공간으로 유입되어 상기 용매에 인가되는 전압에 의해 상기 용매가 복수의 상기 홈 각각으로 분산되도록 구성된 내부노즐; 및
상기 내부 노즐의 외면과 소정간격으로 이격된 중공관 형태로서 내면과 상기 내부노즐의 외면 사이의 이격공간에 용액이 유입되고, 상기 용액은 상기 전압의 인가에 의해 상기 용매의 거동에 따라 상기 홈 각각으로 분산되어 멀티 젯 방식으로 나노 섬유 수집판에 사출되도록 구성된 외부노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐.
제 1 항에 있어서,
상기 이격공간에 구비되는 금속 내부구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐.
제 2 항에 있어서,
상기 금속내부구조물은 상기 전압을 인가받아 전극을 형성하여 상기 용매 및 상기 용액의 이온전달 면적을 증대시키는 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐.
제 2 항에 있어서,
상기 금속내부구조물은 금속 메쉬 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐.
제 1 항에 있어서,
복수의 상기 홈 각각은 서로 대칭이고, 동일한 폭으로 구성된 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐.
청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 1 항에 있어서,
상기 용매는 휘발성인 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐.
청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 6 항에 있어서,
상기 용매는 에탄올인 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐.
제 1 항에 있어서,
상기 용액은 폴리머 용액인 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐.
청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 8 항에 있어서,
상기 폴리머 용액은 폴리에틸렌옥사이드 분말을 6wt%로 탈염수에 용해시킨 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사장치용 동축 홈 노즐.
멀티 젯 방식의 전기방사장치에 있어서,
내부공간을 갖는 중공관 형상으로 구비되고, 하부 끝단면에 복수의 홈을 갖고, 휘발성을 갖는 전기전도성 용매가 상기 내부공간으로 유입되어 상기 용매에 인가되는 전압에 의해 상기 용매가 복수의 상기 홈 각각으로 분산되도록 구성된 내부노즐과 상기 내부 노즐의 외면과 소정간격으로 이격된 중공관 형태로서 내면과 상기 내부노즐의 외면 사이의 이격공간에 폴리머 용액이 유입되고, 상기 폴리머 용액은 상기 전압의 인가에 의해 상기 용매의 거동에 따라 상기 홈 각각으로 분산되어 멀티 젯 방식으로 하부 끝단과 소정간격으로 이격되어 배치된 나노 섬유 수집판에 사출되도록 구성된 외부노즐을 구비한 동축 홈 노즐;
상기 내부노즐의 상기 내부공간 내로 상기 용매를 공급하는 내부유량공급부;
상기 동축 홈 노즐에 상기 전압을 인가하는 고전압인가부; 및
상기 외부노즐의 상기 이격공간 내로 상기 폴리머 용액을 공급하는 외부유량공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사장치.
제 10 항에 있어서,
상기 이격공간에 구비되어, 인가되는 상기 전압에 의해 전극이 형성되어 상기 폴리머 용액 및 상기 용매의 이온전달 면적을 증대시키는 메쉬 형상의 금속 내부구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사장치.
제 10 항에 있어서,
복수의 상기 홈 각각은 서로 대칭이고, 동일한 폭으로 구성된 것을 특징으로 하는 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사장치.
멀티 젯 방식의 전기방사 시스템에 있어서,
내부공간을 갖는 중공관 형상으로 구비되고, 하부 끝단면에 복수의 홈을 갖고, 휘발성을 갖는 전기전도성 용매가 상기 내부공간으로 유입되어 상기 용매에 인가되는 전압에 의해 상기 용매가 복수의 상기 홈 각각으로 분산되도록 구성된 내부노즐과 상기 내부 노즐의 외면과 소정간격으로 이격된 중공관 형태로서 내면과 상기 내부노즐의 외면 사이의 이격공간에 폴리머 용액이 유입되고, 상기 폴리머 용액은 상기 용매의 거동에 따라 상기 홈 각각으로 분산되어 멀티 젯 방식으로 나노 섬유 수집판에 사출되도록 구성된 외부노즐을 구비한 동축 홈 노즐;
상기 내부노즐의 상기 내부공간 내로 상기 용매를 공급하는 내부유량공급부;
상기 이격공간에 구비되어, 인가되는 상기 전압에 의해 전극이 형성되어 상기 폴리머 용액 및 상기 용매의 이온전달 면적을 증대시키는 메쉬 형상의 금속 내부구조물;
상기 금속 내부구조물에 전압을 인가하는 고전압인가부;
상기 외부노즐의 상기 이격공간 내로 상기 폴리머 용액을 공급하는 외부유량공급부;
상기 내부유량공급부와 연결되어 상기 내부노즐의 상기 내부공간으로 공급되는 상기 용매의 유량을 조절하는 내부유량조절부; 및
상기 외부유량공급부와 연결되어 상기 외부노즐의 상기 이격공간으로 공급되는 상기 폴리머 용액의 유량을 조절하는 외부유량조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 용매의 유량 값과 상기 폴리머 용액의 유량 값 및 상기 홈의 개수에 기초하여 상기 고전압인가부에 의해 인가되는 전압값을 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 홈 노즐을 이용한 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템.
제10항 멀티 젯 방식의 전기방사장치를 이용한 나노섬유 제조방법에 있어서,
동축 홈 노즐을 상기 동축 홈 노즐의 하부 끝단이 나노 섬유 수집판에 소정간격 이격되도록 설치하는 단계;
외부유량공급부에 의해 상기 동축 홈 노즐의 외부노즐로 폴리머 용액을 공급하고, 내부유량공급부에 의해 상기 동축 홈 노즐의 내부노즐로 휘발성을 갖는 전기전도성 용매를 공급하는 단계;
고전압인가부에 의해 상기 동축 홈 노즐로 전압을 인가하는 단계;
상기 용매가 상기 전압을 인가받아 상기 내부노즐의 끝단면에 형성된 복수의 홈 각각으로 분산되는 단계;
상기 폴리머 용액이 상기 전압을 인가받아 상기 홈 각각으로 분산된 상기 용매를 따라 멀티 젯 방식으로 분산되어 멀티 젯을 형성하는 단계; 및
상기 용매가 증발하고, 상기 멀티 젯으로 형성된 상기 폴리머 용액이 상기 내부노즐의 끝단과 소정간격으로 이격되어 배치된 상기 나노섬유 수집판에 주사되어 나노섬유가 형성되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사장치를 이용한 고유량 나노섬유 제조방법.
제 15 항에 있어서,
상기 설치단계는,
상기 외부노즐과 상기 내부노즐 사이에 메쉬 형상의 금속 내부구조물을 삽입하는 단계를 더 포함하고,
상기 전압인가단계는,
상기 고전압인가부가 상기 금속 내부구조물에 전압을 인가함으로써 상기 폴리머 용액과 상기 용매에 전기력이 공급되는 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사장치를 이용한 고유량 나노섬유 제조방법.
제13항의 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템을 이용한 고유량 나노섬유 제조방법에 있어서,
동축 홈 노즐의 내부노즐과 외부노즐 사이에 메쉬형상의 금속 내부구조물을 삽입하고, 상기 동축 홈 노즐의 하부 끝단이 나노 섬유 수집판에 소정간격 이격되도록 상기 동축 홈 노즐을 설치하는 단계;
제조할 나노섬유의 사이즈 및 상기 동축 홈 노즐의 홈 개수에 기초하여, 외부유량조절부에서 상기 외부노즐과 상기 내부노즐 사이의 이격공간에 공급할 폴리머 용액의 유량값을 설정하고, 내부유량조절부에서 상기 내부노즐의 내부공간에 공급할 휘발성을 갖는 전기전도성 용매의 유량값을 설정하는 단계;
외부유량공급부가 설정된 상기 폴리머 용액의 유량값으로 상기 이격공간에 상기 폴리머 용액을 공급하고, 내부유량공급부가 설정된 상기 용매의 유량값으로 상기 내부공간에 상기 용매를 공급하는 단계;
고전압인가부가 상기 금속 내부구조물로 전압을 인가하는 단계;
상기 용매가 상기 전압을 인가받아 상기 내부노즐의 끝단면에 형성된 복수의 홈 각각으로 분산되는 단계;
상기 폴리머 용액이 상기 전압을 인가받아 상기 홈 각각으로 분산된 상기 용매를 따라 분산되어 멀티 젯을 형성하는 단계; 및
상기 용매가 증발하고, 각각의 상기 멀티 젯을 형성한 상기 폴리머 용액이 상기 내부노즐의 끝단과 소정간격으로 이격되어 배치된 상기 나노섬유 수집판에 주사되어 나노섬유가 형성되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템을 이용한 고유량 나노섬유 제조방법.
제 17 항에 있어서,
상기 전압인가단계에서,
제어부가 상기 용매의 유량 값과 상기 폴리머 용액의 유량 값 및 상기 홈의 개수에 기초하여 상기 고전압인가부에 의해 인가되는 상기 전압값을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사시스템을 이용한 고유량 나노섬유 제조방법.
청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 18 항에 있어서,
제조할 상기 나노 섬유의 사이즈를 변경할 필요가 있는 경우,
상기 외부유량조절부에서 상기 폴리머 용액의 유량값을 조절하고, 상기 내부유량조절부에서 상기 용매의 유량값을 조절하고, 상기 제어부에서 상기 전압값을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 젯 방식의 전기방사 시스템을 이용한 고유량 나노섬유 제조방법.
청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제19항의 나노섬유 제조방법에 의해 제조된 나노섬유.