KR101382574B1 - 절연 케이스를 포함하는 나노섬유 제조용 전기방사장치 - Google Patents

절연 케이스를 포함하는 나노섬유 제조용 전기방사장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101382574B1
KR101382574B1 KR1020130042251A KR20130042251A KR101382574B1 KR 101382574 B1 KR101382574 B1 KR 101382574B1 KR 1020130042251 A KR1020130042251 A KR 1020130042251A KR 20130042251 A KR20130042251 A KR 20130042251A KR 101382574 B1 KR101382574 B1 KR 101382574B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
case
collector
nanofibers
nozzle block
insulator
Prior art date
Application number
KR1020130042251A
Other languages
English (en)
Inventor
박종철
Original Assignee
(주)에프티이앤이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)에프티이앤이 filed Critical (주)에프티이앤이
Priority to KR1020130042251A priority Critical patent/KR101382574B1/ko
Priority to US14/773,705 priority patent/US20160047067A1/en
Priority to PCT/KR2014/001586 priority patent/WO2014137097A1/ko
Priority to EP14760081.1A priority patent/EP2966197A4/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101382574B1 publication Critical patent/KR101382574B1/ko

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0061Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0076Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the collecting device, e.g. drum, wheel, endless belt, plate or grid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D13/00Complete machines for producing artificial threads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

본 발명은 나노섬유 제조용 전기방사장치에 관한 것으로, 나노섬유 제조용 전기방사장치의 케이스 하부를 도전체로 형성하고, 그 상부를 절연체로 형성함으로써 컬렉터가 취부되기 위한 케이스 내 상부의 절연부재의 삭제가 가능하고, 이로 인해 나노섬유 제조용 전기방사장치의 전체 구성을 간소화할 수 있을 뿐만 아니라, 장치비의 절감 및 전체 비용의 절감이 가능한 나노섬유 제조용 전기방사장치를 제공하기 위한 것으로서, 그 기술적 구성은, 도전성을 갖는 케이스와, 케이스에 절연부재를 통하여 취부되는 컬렉터와, 컬렉터에 대향되게 위치하고, 고분자 방사용액을 토출하는 복수의 노즐을 갖는 노즐 블록과, 노즐 블록과 상기 컬렉터와의 사이에 전압을 인가하는 전원장치를 구비하되, 전원장치의 정전극 및 부전극 중 어느 한 전극은 컬렉터에 접속되고, 다른 한 전극은 노즐블록 및 케이스에 접속되는 나노섬유 제조용 전기방사장치에 있어서, 케이스는 하부가 도전체로 형성되고, 그 상부가 절연체로 형성되며, 케이스의 상부 내측면에 컬렉터가 직접적으로 맞닿게 설치되되, 절연체로 형성되는 케이스의 두께를 "a"라고 하고, 절연체로 형성되는 케이스의 내측면과 컬렉터의 외측면 사이 거리를 "b"라고 할 경우, "a≥6mm"를 만족하고, "a+b≥50mm"를 만족시키는 것을 특징으로 한다.

Description

절연 케이스를 포함하는 나노섬유 제조용 전기방사장치{Electrospinning device containing insulating case for manufacturing nanofiber}
본 발명은 나노섬유 제조용 전기방사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나노섬유 제조용 전기방사장치의 케이스를 도전체 및 절연체가 혼용되게 형성하여 컬렉터가 취부되기 위한 케이스 내 절연부재의 삭제가 가능하고, 케이스의 두께 및 케이스의 내측면과 컬렉터의 외측면 사이의 거리를 최적화하여 나노섬유 웹의 안정적인 대량 생산이 가능한 나노섬유 제조용 전기방사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 나노섬유(Nano-Fiber)는 지름이 수십에서 수백 나노미터에 불과한 초극세사를 지칭하는 것으로서, 나노섬유로 구성된 부직포, 멤브레인 및 브레이드 등의 제품은 생활용품, 농업용, 의류용 및 산업용 등으로 널리 사용된다.
뿐만 아니라, 인조 피혁, 인조 스웨이드, 생리대, 의복, 기저귀, 포장재, 잡화용 소재, 각종 필터 소재, 유전자 전달체의 의료용 소재 및 방탄 조끼 등 국방용 소재에 적용되는 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.
상술한 바와 같은 나노섬유는 전기장에 의해 생산된다. 즉, 나노섬유는 원료인 고분자 물질에 고전압의 전기장을 걸어서 원료인 고분자 물질 내부에 전기적인 반발력을 발생시키고, 이로 인해 분자들이 뭉쳐 나노 크기의 실 형태로 갈라짐으로써 나노섬유가 제조 및 생산된다.
이때, 전기장이 강할수록 원료인 고분자 물질이 가늘게 찢어지기 때문에 10 내지 1000㎚의 가늘기를 갖는 나노섬유를 얻을 수 있다.
이러한 가늘기를 갖는 나노섬유를 제조 및 생산하기 위한 나노섬유 제조용 전기방사장치는 도 1에서 도시하고 있는 바와 같이, 폴리머 용액을 저장하는 원료탱크(901)과 상기 원료탱크(901)에 저장된 폴리머 용액을 토출하는 방사노즐(904) 과 가스 흐름을 형성하는 가스노즐(906)을 포함하는 노즐블록(902)과 도전성 요소로 이루어지는 컬렉터(920)와 수집기재(918)를 이송하기 위한 풀림 롤(924) 및 권취 롤(926)을 구비하고, 흡인 블로어(912)와 가스 수집관(914) 및 지지부재(922)를 구비한다.
상술한 바와 같은 나노섬유 제조용 전기방사장치(900)는 컬렉터(920)에 부(負)의 고전압을 인가하는 동시에 노즐블록(902)을 접지한 상태에서 방사노즐(904)로부터 폴리머 용액을 토출함으로써 이송되는 수집기재상에 나노섬유를 전기방사하게 된다.
그리고, 상기 노즐블록(902)를 시작으로 하여 방사노즐(904)로부터 토출되기 전의 폴리머 용액, 상기 폴리머 용액을 저장하는 원료탱크(901) 및 상기 폴리머 용액을 원료탱크(901)로부터 노즐블록(902)까지 이송하는 폴리머 용액 이송 기구 등 모든 구성요소가 접지 전위가 되기 때문에, 원료탱크(901) 및 폴리머 용액 이송 기구를 고내전압 사양으로 할 필요가 없어진다. 따라서, 상기 나노섬유 제조용 전기방사장치는 원료탱크(901) 및 폴리머 용액 이송 기구를 고내전압 사양으로 하는 것으로 인해 전체 구성이 복잡해지는 것을 피할 수 있다.
또한, 상기 나노섬유 제조용 전기방사장치(900)는 비교적 단순한 형상 및 구조로 형성되는 컬렉터(920)에 고전압을 인가하는 동시에, 비교적 복잡한 형상, 구조를 갖는 노즐블록(902)을 접지한 상태에서 전기방사하기 때문에 바람직하지 않은 방전이나, 전압강하를 일으키기가 어려워지고, 항상 안정된 조건 아래에서 전기방사하는 것이 가능해진다.
그러나, 상술한 바와 같은 나노섬유 제조용 전기방사장치는 컬렉터와 케이스 및 그 외 기타 부재 사이의 절연이 불충분하기 쉬우며, 원하는 성능을 갖는 나노섬유를 제조하기 위하여 노즐블록과 컬렉터 사이에 극히 높은 전압의 인가 시 컬렉터와 케이스 및 그 외 기타 부재 사이에 절연 파괴가 발생될 수 있으며, 절연 파괴 외에도 리크 전류가 바람직하지 않은 레벨까지 높아지는 문제가 있었다.
이로 인해, 전기방사장치의 운전을 정지하거나, 장시간에 걸쳐 연속적으로 운전이 어려우며, 원하는 성능을 갖는 나노섬유의 안정적인 대량 생산이 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 나노섬유 제조용 전기방사장치의 케이스 하부를 도전체로 형성하고, 그 상부를 절연체로 형성함으로써 컬렉터가 취부되기 위한 케이스 내 상부의 절연부재의 삭제가 가능하고, 이로 인해 나노섬유 제조용 전기방사장치의 전체 구성을 간소화할 수 있을 뿐만 아니라, 장치비의 절감 및 전체 비용의 절감이 가능한 나노섬유 제조용 전기방사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 케이스의 두께 및 케이스의 내측면과 컬렉터의 외측면 사이의 거리를 최적화함으로써 노즐 블록과 컬렉터 사이에 높은 전압 인가 시 케이스와 컬렉터 사이의 절연 파괴를 방지함과 동시에 리크 전류가 위험한 레벨까지 상승하는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해 나노섬유 제조용 전기방사장치의 장시간 연속 운전이 가능함과 동시에 원하는 성능을 갖는 나노섬유 웹의 안정적인 대량 생산이 가능한 나노섬유 제조용 전기방사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 도전성을 갖는 케이스와, 상기 케이스에 절연부재를 통하여 취부되는 컬렉터와, 상기 컬렉터에 대향되게 위치하고, 고분자 방사용액을 토출하는 복수의 노즐을 갖는 노즐 블록과, 상기 노즐 블록과 상기 컬렉터와의 사이에 전압을 인가하는 전원장치를 구비하되, 상기 전원장치의 정전극 및 부전극 중 어느 한 전극은 상기 컬렉터에 접속되고, 다른 한 전극은 상기 노즐블록 및 상기 케이스에 접속되는 나노섬유 제조용 전기방사장치에 있어서, 상기 케이스는 하부가 도전체로 형성되고, 그 상부가 절연체로 형성되며, 상기 케이스의 상부 내측면에 컬렉터가 직접적으로 맞닿게 설치되되, 하기의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조용 전기방사장치이다.
(1) a≥6mm
(2) a+b≥50mm
상기 식에서 a는 절연체로 형성되는 케이스의 두께이며, b는 상기 절연체로 형성되는 케이스의 내측면과 컬렉터의 외측면 사이 거리이다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 절연체로 형성되는 케이스의 두께가 "a≥8mm"를 만족시키는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조용 전기방사장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 절연체로 형성되는 케이스의 내측면과 컬렉터의 외주면 사이 거리가 "a+b≥80mm"를 만족시키는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조용 전기방사장치를 제공한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 케이스를 형성하는 절연체는 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 변성폴리페닐렌에테르, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 비정(非晶)폴리아릴레이트, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리에틸이미드, 불소수지, 액정폴리머, 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼용으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조용 전기방사장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 컬렉터가 취부되기 위한 케이스 내 상부의 절연부재의 삭제가 가능하여 나노섬유 제조용 전기방사장치의 전체 구성을 간소화할 수 있을 뿐만 아니라, 장치비의 절감 및 전체 비용의 절감이 가능하고, 노즐 블록과 컬렉터 사이에 높은 전압을 인가할 시 케이스와 컬렉터 사이의 절연 파괴를 방지함과 동시에 리크 전류가 위험한 레벨까지 상승하는 것을 방지할 수 있으며, 장시간 연속 운전이 가능함과 동시에 원하는 성능을 갖는 나노섬유 웹의 안정적인 대량 생산이 가능하고, 단위시간 당 나노섬유의 생산성 및 생산량을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제품의 특성에 따른 나노섬유의 제조가 가능하다는 등의 효과를 거둘 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 나노섬유 제조용 전기방사장치를 개략적으로 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 의한 나노섬유 제조용 전기방사장치를 개략적으로 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 의한 나노섬유 제조용 전기방사장치의 컬렉터와 케이스 일부를 확대하여 나타내는 도면.
이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시예에서는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시한 것이며, 그 기술적인 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.
도 2는 본 발명에 의한 나노섬유 제조용 전기방사장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 의한 나노섬유 제조용 전기방사장치의 컬렉터와 케이스 일부를 확대하여 나타내는 도면이다.
도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 나노섬유 제조용 전기방사장치(1)는 고분자 방사용액(도번 미도시)이 내부에 충진되는 방사용액 주탱크(미도시)와 상기 방사용액 주탱크 내에 충진된 고분자 방사용액의 정량 공급을 위한 계량 펌프(미도시)와 도전성을 갖는 케이스(100)와 상기 케이스(100) 내에 취부되고, 상기 방사용액 주탱크 내의 고분자 방사용액을 토출하되, 핀 형태로 이루어지며, 고분자 방사용액이 토출되는 노즐(112)이 복수개 배열설치되는 노즐블록(110)과 상기 노즐(112)의 하단에 위치하여 방사되는 고분자 방사용액을 집적하기 위하여 노즐(112)에서 일정간격 이격되는 컬렉터(120)와 상기 노즐블록(110)과 컬렉터(120)와의 사이에 전압을 인가하는 전원공급장치(130)를 그 내부에 갖는 유닛을 포함하여 구성된다. 또한, 상기 전원공급장치(130)의 정전극 및 부전극 중 어느 한 전극은 상기 컬렉터(120)에 접속되고, 다른 한 전극은 상기 노즐블록(110) 및 상기 케이스(100)에 접속된다.
상기한 바와 같은 구조에 의하여 본 발명에 의한 나노섬유 제조용 전기방사장치(1)는 유닛 내에서 방사용액 주탱크에 충진되는 방사용액이 계량 펌프를 통하여 높은 전압이 부여되는 다수의 노즐(112) 내에 연속적으로 정량 공급되고, 노즐(112)로 공급되는 고분자 방사용액은 노즐(112)을 통해 높은 전압이 걸려있는 컬렉터(120) 상에 방사 및 집속되어 나노섬유를 제조한다.
여기서, 상기 노즐블록(110)은 고분자 방사용액을 토출구로부터 상향으로 토출하는 복수의 상향 노즐(112)를 가진다. 그리고, 나노섬유 제조용 전기방사장치(1)는, 복수의 상향 노즐(112)의 토출구로부터 고분자 방사용액을 오버플로우 시키면서 토출하며, 나노 섬유를 전기방사하고, 동시에 복수의 상향 노즐(112)의 토출구로부터 오버플로우 된 고분자 방사용액을 회수하여 나노섬유의 원료로서 재이용하는 것이 가능해지도록 구성되어 있다. 복수의 상향노즐(112)은, 예를 들면, 1.5cm~6.0cm의 피치로 배치되어 있다. 복수의 상향노즐(112)의 수는 예를 들면, 36개(가로세로 같은 수로 배열한 경우 6개*6개)~21904개(가로세로로 배열한 경우, 148개*148개)이다. 또한, 노즐블록(110)은, 직접 접지되고 있거나, 케이스(100)를 통하여 접지되어 있다. 본 발명의 나노섬유 제조용 전기방사장치(1)에는 다양한 크기 및 다양한 형상을 갖는 노즐블록(110)을 이용할 수 있지만, 노즐블록(110)은, 예를 들면 상면으로부터 보았을 때 일변이 0.5m~3m의 장방형(정방형을 포함한다)으로 보이는 크기 및 형상을 갖는다. 
한편, 상기 컬렉터(120)는 케이스(100) 상부 내측면에 취부되어 있다. 상기 전원장치(130)의 정극(正極)은 컬렉터(120)에 접속되고, 전원장치(160)의 부극(負極)은 노즐블록(110)및 케이스(100)에 접속되어 있다.
여기서, 상기 케이스(100)는 하부가 도전체로 형성되고, 그 상부가 절연체로 형성되며, 상기 케이스(100)의 상부 내측면에 컬렉터(120)가 직접적으로 맞닿게 설치된다. 즉, 상기 케이스(100)에서 노즐블록(110)이 위치하는 하부측은 도전체로 형성되고, 상기 컬렉터(120)가 취부되는 상부측은 절연체로 형성되며, 절연체로 형성되는 케이스(100)의 상부 내측면에 컬렉터(120)가 직접적으로 맞닿아 설치된다.
이를 위하여 상기 케이스(100)는 도전체로 형성되는 하부와 절연체로 형성되는 상부가 상호 결합되어 하나의 케이스(100)로 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
상기한 바와 같이, 상기 케이스(100)를 도전체 및 절연체로 형성하되, 상기 케이스(100)의 상부를 절연체로 형성함으로써 케이스(100)의 상부 내측면에 컬렉터(120)를 취부하기 위하여 별도로 구비되는 절연부재(미도시)의 삭제가 가능하며, 이로 인해 장치의 구성을 간소화할 수 있다.
한편, 상기 케이스(100)를 형성하는 절연체는 높은 절연 성능, 높은 기계적 강도 및 높은 가공성을 갖는 재료로 이루어지되, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 변성폴리페닐렌에테르, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 비정(非晶)폴리아릴레이트, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리에틸이미드, 불소수지, 액정폴리머, 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼용으로 이루어지는 것이 가능하다.
또한, 상기 절연체 케이스의 두께와 컬렉터 사이의 거리는 하기의 조건을 만족한다.
(1) a≥6mm
(2) a+b≥50mm
상기 식에서 a는 절연체로 형성되는 케이스의 두께이며, b는 상기 절연체로 형성되는 케이스의 내측면과 컬렉터의 외측면 사이 거리이다.
이로 인해, 상기 컬렉터(120)와 케이스(100) 사이의 절연이 최적화되고, 노즐블록(110)과 컬렉터(120) 사이에 35kV를 인가하여 전기방사를 실시할 경우, 상기 컬렉터와 케이스(100) 및 그 외 기타 부재 사이에서 발생될 수 있는 절연파괴를 방지할 수 있다.
또한, 리크 전류를 소정 범위 내에 멈출 수 있으며, 그 결과 나노섬유 제조용 전기방사장치의 운전을 정지해야만 하는 빈도를 지극히 낮은 레벨까지 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 장시간 연속하여 운전이 가능하고, 원하는 성능을 가지는 나노섬유를 안정적으로 대량 생산할 수 있다.
뿐만 아니라, 리크 전류를 소정 범위 내에서 멈출 수 있어 전원공급장치(130)로부터 공급되는 전류의 감시가 가능하고, 전기방사장치의 이상을 조기에 발견할 수 있다.
이때, 상기 절연체로 형성되는 케이스(100)의 두께가 "a≥8mm"를 만족시키도록 이루어진다. 이로 인해, 상기 노즐블록(110)과 컬렉터(120) 사이에 40kV를 인가하여 전기방사를 실시할 경우, 컬렉터와 케이스(100) 및 그 외 기타 부재 사이에서 발생될 수 있는 절연 파괴를 방지할 수 있으며, 리크 전류를 소정 범위 내로 제한할 수 있다.
또한, 상기 케이스(100)에 절연체로 형성되는 케이스(100)의 내측면과 컬렉터(120)의 외주면 사이 거리가 "a+b≥80mm"를 만족시키도록 이루어진다. 이로 인해, 상기 노즐블록(110)과 컬렉터(120) 사이에 40kV를 인가하여 전기방사를 실시할 경우, 컬렉터(120)와 케이스(100) 및 그 외 기타 부재 사이에서 발생될 수 있는 절연 파괴를 방지할 수 있으며, 리크 전류를 소정 범위 내로 제한할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 나노섬유 제조용 전기방사장치(1)의 동작과정을 설명한다.
먼저, 상기 나노섬유 제조용 전기방사장치(1)의 이송장치에 설치된 장척시트(140)를 투입 롤러(미도시)에서 권취 롤러(미도시) 방향을 향하여 소정의 이송속도로 이송시킨다.
이렇게 상기 투입 롤러를 통하여 나노섬유 제조용 전기방사장치(1)의 케이스(100) 내로 공급되는 장척시트(140)는 컬렉터(120)의 하부면 상에 위치한다. 이때, 상기 전원공급장치(130)의 고전압이 노즐블록(110)과 컬렉터(120) 상에 발생되고, 고전압이 발생되는 컬렉터(120)의 장척시트(140) 상에 방사용액 주탱크 내에 충진되는 고분자 방사용액이 노즐(112)을 통해 방사된다.
여기서, 상기 방사용액 주탱크 내에 충진되는 방사용액이 계량 펌프를 통하여 높은 전압이 부여되는 다수의 노즐 내에 연속적으로 정량 공급되고, 상기 각 노즐(112)로 공급되는 방사용액은 노즐(112)을 통해 높은 전압이 걸려있는 컬렉터(120) 상에 방사, 집속되면서 장척시트(140) 상에 나노섬유가 적층형성된다.
상기한 바와 같이, 상기 장척시트(140)가 나노섬유 제조용 전기방사장치(1) 상에 이송되면서 장척시트(140)의 하부면에 나노섬유가 적층형성되는 공정을 반복함으로써 상기 장척시트(140)에 나노섬유가 다수의 층으로 적층형성된다.
이렇게 상기 케이스(100) 내에서 장척시트(140)에 나노섬유를 순차적으로 퇴적시킨다.
그 후, 라미네이팅 장치에 의해 나노섬유가 퇴적된 장척시트(140)를 라미네이팅하고, 상기 나노섬유가 퇴적된 장척시트(140)로 이루어지는 나노섬유 웹이 제조된다.
이때, 상기 나노섬유 제조용 전기방사장치(1)에서 절연체로 형성되는 케이스(100)의 두께와, 절연체로 형성되는 케이스(100)의 내측면과 컬렉터(120)의 외측면 사이 거리가 상기의 조건식을 만족하기 때문에, 상기 컬렉터(120)와 케이스(100) 및 그 외 기타 부재 사이의 절연이 충분히 양호해진다.
이로 인해, 상기 노즐블록(110)과 컬렉터(120) 사이에 35kV를 인가하여 전기방사를 실시하는 경우, 컬렉터(120)와 케이스(100) 및 그 외 기타 부재 사이에서 발생될 수 있는 절연 파괴를 방지하고, 리크 전류를 소정 범위 내로 제한할 수 있다.
상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 나노섬유 제조용 전기방사장치(1)를 장시간에 걸쳐서 연속하여 운전하는 것이 가능하고, 원하는 성능을 갖는 나노섬유의 안정적인 대량 생산이 가능해진다.
이렇게 상기 나노섬유 제조용 전기방사장치(1)는 리크 전류를 소정 범위 내에서 멈출 수 있어 전원공급장치(130)로부터 공급되는 전류의 감시가 가능하고, 전기방사장치의 이상을 조기에 발견하는 것이 가능하다.
또한, 상기 나노섬유 제조용 전기방사장치(1)는 온도 20℃ 내지 40℃, 습도 20% 내지 60%의 분위기로 조성된 케이스(100) 내부에서 전기방사를 진행하기 때문에 리크 전류를 안정된 낮은 레벨로 유지하면서 전기방사가 가능하다.
이상, 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하지만, 첨부 특허청구의 범위에 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1 : 나노섬유 제조용 전기방사장치, 100 : 케이스,
110 : 노즐블록, 112 : 노즐,
120 : 컬렉터, 130 : 전원공급장치,
140 : 장척시트.

Claims (4)

  1. 도전성을 갖는 케이스와, 상기 케이스에 절연부재를 통하여 취부되는 컬렉터와, 상기 컬렉터에 대향되게 위치하고, 고분자 방사용액을 토출하는 복수의 노즐을 갖는 노즐 블록과, 상기 노즐 블록과 상기 컬렉터와의 사이에 전압을 인가하는 전원장치를 구비하되, 상기 전원장치의 정전극 및 부전극 중 어느 한 전극은 상기 컬렉터에 접속되고, 다른 한 전극은 상기 노즐블록 및 상기 케이스에 접속되는 나노섬유 제조용 전기방사장치에 있어서,
    상기 케이스는 하부가 도전체로 형성되고, 그 상부가 절연체로 형성되며, 상기 케이스의 상부 내측면에 컬렉터가 직접적으로 맞닿게 설치되되, 상기 케이스의 두께와 컬렉터와의 거리는 하기의 조건 (1) 및 (2)를 만족시키는 것을 특징으로 하는 나노섬유용 전기방사장치;
    (1) a≥6mm, a는 절연체로 형성되는 케이스의 두께
    (2) a+b≥50mm, b는 상기 절연체로 형성되는 케이스의 내측면과 컬렉터의 외측면 사이 거리.
  2. 제 1항에 있어서,
    a≥8mm를 만족시키는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조용 전기방사장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    a+b≥80mm를 만족시키는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조용 전기방사장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스를 형성하는 절연체는 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 변성폴리페닐렌에테르, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 비정(非晶)폴리아릴레이트, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리에틸이미드, 불소수지, 액정폴리머, 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼용으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조용 전기방사장치.
KR1020130042251A 2013-03-08 2013-04-17 절연 케이스를 포함하는 나노섬유 제조용 전기방사장치 KR101382574B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130042251A KR101382574B1 (ko) 2013-04-17 2013-04-17 절연 케이스를 포함하는 나노섬유 제조용 전기방사장치
US14/773,705 US20160047067A1 (en) 2013-03-08 2014-02-26 Electrospinning apparatus
PCT/KR2014/001586 WO2014137097A1 (ko) 2013-03-08 2014-02-26 전기방사장치
EP14760081.1A EP2966197A4 (en) 2013-03-08 2014-02-26 Electrospinning apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130042251A KR101382574B1 (ko) 2013-04-17 2013-04-17 절연 케이스를 포함하는 나노섬유 제조용 전기방사장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101382574B1 true KR101382574B1 (ko) 2014-04-08

Family

ID=50656932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130042251A KR101382574B1 (ko) 2013-03-08 2013-04-17 절연 케이스를 포함하는 나노섬유 제조용 전기방사장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101382574B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210101904A (ko) 2020-02-11 2021-08-19 경남대학교 산학협력단 시멘트 페이스트 제조장치
KR20210105165A (ko) 2020-02-18 2021-08-26 경남대학교 산학협력단 시멘트 페이스트 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101040063B1 (ko) 2010-12-06 2011-06-09 신슈 다이가쿠 나노섬유 제조장치
JP2012122152A (ja) 2010-12-06 2012-06-28 Toptec Co Ltd ナノ繊維製造装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101040063B1 (ko) 2010-12-06 2011-06-09 신슈 다이가쿠 나노섬유 제조장치
JP2012122152A (ja) 2010-12-06 2012-06-28 Toptec Co Ltd ナノ繊維製造装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210101904A (ko) 2020-02-11 2021-08-19 경남대학교 산학협력단 시멘트 페이스트 제조장치
KR20210105165A (ko) 2020-02-18 2021-08-26 경남대학교 산학협력단 시멘트 페이스트 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101154211B1 (ko) 전계 방사 장치 및 나노 섬유 제조 장치
KR101260528B1 (ko) 전기블로잉 웹 형성 방법
JP4948537B2 (ja) 改良された繊維帯電装置
JP5860603B2 (ja) セパレーター製造装置
CN104452108B (zh) 一种复合极化纤维膜制造装置
KR101382574B1 (ko) 절연 케이스를 포함하는 나노섬유 제조용 전기방사장치
KR101040052B1 (ko) 전계방사장치 및 나노섬유제조장치
JP4981747B2 (ja) ナノファイバ製造装置、および製造方法
KR101563599B1 (ko) 나노섬유 제조용 복합식 전기방사장치
KR101056255B1 (ko) 전기방사용 절연 노즐팩 및 이를 포함하는 전기방사장치
JP5789773B2 (ja) 繊維堆積装置、繊維堆積方法
KR101154213B1 (ko) 세퍼레이터 제조 장치
KR101069493B1 (ko) 전기방사용 다중 롤 콜렉터 및 이를 포함하는 전기방사장치
KR20120131378A (ko) 이온분사 부직포 제조 장치 및 제조 방법
CN103328697B (zh) 场发射装置及纳米纤维制造装置
KR20160020310A (ko) 온도조절 장치를 포함하는 나노섬유 제조용 전기방사 장치
JP4907139B2 (ja) 繊維集合体の製造方法及びその製造装置
JP2018059221A (ja) シート状の繊維堆積体の製造装置及び該繊維堆積体の製造方法
KR20100078784A (ko) 전기방사용 절연 노즐팩 및 이를 포함하는 전기방사장치
KR101087387B1 (ko) 나노섬유 제조장치
KR101466286B1 (ko) 복합식 전기방사장치
KR20110079254A (ko) 전기방사용 노즐블럭 및 이를 구비하는 전기방사장치
JP2013133554A (ja) 繊維堆積方法、繊維堆積装置
KR20150058917A (ko) 나노섬유 제조용 전기방사장치
KR101466290B1 (ko) 온도조절장치를 포함하는 다중폴리머 나노섬유 제조용 전기방사장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170329

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180403

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 6