KR101544109B1 - 나노섬유 웹 구조의 물리여과층을 포함하는 섬유구조체 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 나노섬유 웹 구조의 물리적여과층을 포함하는 섬유구조체는, 나노섬유가 전기방사됨에 따라 불규칙한 크기의 미세공을 가지는 웹 구조의 막을 형성하며, 상기 웹 구조의 막 형상에 의해 물리적 유해물질을 여과하는 물리여과층 및 상기 물리여과층보다 내측에 구비되며, 상기 물리여과층을 통과한 기체에 포함된 화학적 유해물질을 여과하는 화학여과층을 포함한다.
그리고 이의 제조방법은, 나노섬유를 콜렉터 상에 전기방사함에 따라, 불규칙한 크기의 미세공을 형성하는 웹 구조의 막이 형성되도록 하여 물리여과층을 형성하는 (a)단계 및 상기 물리여과층과 화학여과층을 부착하는 (b)단계를 포함한다.

Description

나노섬유 웹 구조의 물리여과층을 포함하는 섬유구조체 및 이의 제조방법{Fiber Structure Having Nano Fiber Web-Shaped Physical Filtering Layer and Its Manufacturing Method}

본 발명은 유해물질 차단을 위한 섬유구조체 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 나노섬유 웹 구조의 물리여과층에 의해 유해물질을 효과적으로 차단할 수 있는 섬유구조체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 에어로졸, 기체 등에 혼합된 미세분진, 박테리아, 바이러스 또는 화학물질 등 유해물질이 인체에 침투하는 것을 방지하기 위해 의복, 마스크 등의 재료로 사용되는 섬유구조체가 지속적으로 연구 및 개발되고 있다.

하지만, 현재까지는 박테리아, 바이러스를 효과적으로 차단할 수 있을 정도로 섬유구조체의 기공 크기를 미세하게 형성하기가 기술적으로 어려웠으며, 기공 크기를 보다 줄일 수 있다고 하더라도 섬유 자체의 두께가 두꺼워 이를 이용하여 방호제품을 제작할 경우 부피가 커지고 중량이 무거워지며, 투수성이 크게 떨어지게 된다. 따라서 사용자가 착용 시 쉽게 피로감과 불쾌감을 느끼게 되는 문제가 있었다.

또한 종래의 경우 분진, 박테리아 등 물리적 유해물질은 섬유의 정전기를 이용하여 여과하는 방식을 사용하였으며, 이는 시간이 지남에 따라 정전기가 약해질 경우 방호력이 쉽게 저하되는 문제가 있다.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 유해물질의 차단 효과가 우수하면서도 부피와 중량을 최소화할 수 있는 섬유구조체를 제공하기 위한 목적을 가진다.

또한 물리적 유해물질을 미세구조로서 원천적으로 차단할 수 있는 섬유구조체를 제공하기 위한 목적을 가진다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 나노섬유 웹 구조의 물리여과층을 포함하는 섬유구조체는, 나노섬유가 전기방사됨에 따라 불규칙한 크기의 미세공을 가지는 웹 구조의 막을 형성하며, 상기 웹 구조의 막 형상에 의해 물리적 유해물질을 여과하는 물리여과층 및 상기 물리여과층보다 내측에 구비되며, 상기 물리여과층을 통과한 기체에 포함된 화학적 유해물질을 여과하는 화학여과층을 포함한다.

그리고 상기 물리여과층은, 상기 나노섬유의 적층에 의한 다층 구조를 가질 수 있다.

또한 상기 화학여과층보다 내측에 구비되어, 수분이 상기 화학여과층으로 전달되는 것을 방지하는 수분전달방지층을 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 물리여과층보다 외측에 구비되어, 상기 물리여과층을 외력으로부터 보호하는 보호층을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 물리여과층은, 상기 미세공의 평균기공크기가 400㎚ 내지 600㎚로 형성될 수 있다.

그리고 상기 물리여과층은, 상기 나노섬유의 평균직경에 대한 상기 평균기공크기의 비율이 0.8 내지 4로 형성될 수 있다.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 나노섬유 웹 구조의 물리여과층을 포함하는 섬유구조체 제조방법은, 나노섬유를 콜렉터 상에 전기방사함에 따라, 불규칙한 크기의 미세공을 형성하는 웹 구조의 막이 형성되도록 하여 물리여과층을 형성하는 (a)단계 및 상기 물리여과층과 화학여과층을 부착하는 (b)단계를 포함한다.

그리고 상기 (a)단계는, 상기 나노섬유가 적층되도록 방사하여 상기 물리여과층이 다층 구조를 가지도록 할 수 있다.

또한 상기 (b)단계는, 상기 물리여과층과 상기 화학여과층이 핫멜트 도트프린팅에 의해 접착되도록 할 수 있다.

그리고 상기 (b)단계는, 상기 물리여과층과 상기 화학여과층이 핫멜트 도트프린팅 또는 그라비아 롤 코팅에 의해 접착되도록 할 수 있다.

또한 상기 (b)단계는, 서로 대응되어 회전하는 한 쌍의 제1롤을 통해 상기 물리여과층 및 상기 화학여과층 중 적어도 어느 일측에 접착수지를 인쇄하는 (b-1)단계 및 서로 대응되어 회전하는 한 쌍의 제2롤을 통해 상기 물리여과층 및 상기 화학여과층을 압착하여 접착시키는 (b-2)단계를 포함할 수 있다.

그리고 상기 제1롤의 둘레면에는 수용홈이 형성되고, 상기 (b-1)단계는, 상기 제1롤의 회전에 따라 상기 수용홈에 수용된 접착수지를 상기 물리여과층 및 상기 화학여과층 중 적어도 어느 일측에 인쇄하는 것으로 할 수 있다.

또한 상기 (b)단계 이후에는, 상기 화학여과층에 수분전달방지층을 부착하는 (c)단계가 더 포함될 수 있다.

그리고 상기 (b)단계와 상기 (c)단계는 동시에 수행되는 것으로 할 수 있다.

또한 상기 (b)단계 이후에는, 상기 물리여과층에 보호층을 부착하는 (d)단계가 더 포함될 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 나노섬유 웹 구조의 물리여과층을 포함하는 섬유구조체 및 이의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 물리여과층이 전기방사된 나노섬유에 의해 웹 구조의 막을 형성하므로, 구조적 요소로 물리적 유해물질을 차단할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 평균기공크기 및 나노섬유의 평균직경에 대한 상기 평균기공크기의 비율이 작아 유해물질 차단 효율을 향상시키는 동시에, 제품을 경량화하고 부피를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 물리여과층보다 내측에 화학여과층이 위치되므로, 물리적 유해물질에 의해 화학여과층의 여과효율이 떨어지는 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

넷째, 투수성이 우수하고 사용자의 열피로도를 크게 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유구조체의 구조를 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유구조체에 있어서, 전기방사를 이용하여 물리여과층을 제조하는 모습을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유구조체에 있어서, 물리여과층의 구조를 나타낸 SEM사진;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유구조체의 층간 기능을 나타낸 도면;
도 5는 종래 다른 섬유구조체의 구조 일부를 개념적으로 나타낸 도면;
도 6은는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유구조체의 물리여과층 구조 일부를 개념적으로 나타낸 도면;
도 7은 다양한 섬유 소재의 세탁 회수에 따른 쾌적도를 나타낸 도표;
도 8은 종래 다른 섬유구조체에 의해 여과된 물리적 유해물질의 모습을 나타낸 SEM사진;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유구조체의 물리여과층에 의해 여과된 물리적 유해물질의 모습을 나타낸 SEM사진;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유구조체를 제조하는 과정을 나타낸 흐름도; 및
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유구조체 제조방법에 있어서, 물리여과층 및 화학여과층을 서로 부착시키는 모습을 나타낸 사시도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유구조체의 구조를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 섬유고조체는 물리여과층(10)과, 화학여과층(20)을 포함한다. 그리고 본 실시예의 경우, 상기 물리여과층(10) 및 화학여과층(20) 외에도 보호층(40) 및 수분전달방지층(40)을 더 포함한다.

상기 물리여과층(10)은 나노섬유로 구성되며, 상기 나노섬유는 전기방사(Electo Spinning)에 의해 방사되고, 불규칙한 크기의 미세공을 가지도록 형성된다. 이에 따라 상기 물리여과층(10)은 웹 구조의 막 형상으로 형성될 수 있다.

상기 전기방사는 전하 차이를 이용한 섬유 제조 기술로서, 도 2에 도시된 바와 같이 나노섬유 방사용액을 방사기(100)에 주입한 상태에서 전원 공급장치(110)를 통한 전압차에 의해 발생되는 정전기력을 이용하여 상기 방사기(100)로 미세한 나노섬유(12)를 방사하는 방법이다.

이와 같이 분사된 나노섬유(12)는 콜렉터(120) 상에 연속적으로 안착되고, 이 과정에서 나노섬유(12)가 서로 얽혀 웹 구조의 물리여과층(10)을 형성한다. 따라서 서로 얽힌 나노섬유(12) 사이사이에는 불규칙한 크기의 미세공이 형성될 수 있다.

또한 이 과정에서 미세공, 나노섬유의 직경 등 물리여과층(10)의 세부적인 특성은 제조 과정 중의 다양한 인자에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로 물리여과층(10)의 세부적인 특성에 영향을 미칠 수 있는 인자는 콜렉터(120)의 형상, 방사기(100)의 변위, 나노섬유(12)의 방사 속도, 방사기(100)의 팁과 콜렉터(120) 간의 거리, 그리고 전원 공급장치(110)의 인가 전압과 같은 요소들 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.

그리고 본 실시예의 경우, 이와 같이 형성된 물리여과층(10)은 상기 나노섬유의 적층에 의한 다층 구조를 가질 수 있다. 즉 나노섬유가 복수 겹으로 적층되어 상기 미세공 역시 수평 방향뿐 아니라 상하 방향을 따라서도 불규칙하게 배열될 수 있다.

도 3에는 이와 같은 방법으로 제조된 나노섬유(12)의 SEM사진이 도시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 나노섬유(12)는 서로 웹 구조를 형성하도록 얽혀 사이사이에 불규칙한 미세공이 형성되는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 물리여과층(10)은 그 구조적 형상만으로도 물리적 유해물질을 효과적으로 여과시킬 수 있다.

상기 물리여과층(10)의 보다 세부적인 사항은 후술하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유구조체의 층간 기능을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 화학여과층(20)은 상기 물리여과층(10)보다 내측에 구비되며, 상기 물리여과층을 통과한 기체에 포함된 화학적 유해물질을 여과하는 역할을 수행한다. 여기서 내측이라 함은, 본 발명의 섬유구조체를 사용자가 착용하였다고 가정할 때 사용자의 피부 측을 지칭하는 것이며, 또한 이하 외측이라 함은 외부 측을 지칭하는 것으로 한다.

상기 화학여과층(20)은 상기 물리여과층(10)에 의해 물리적 유해물질이 여과된 상태로 침투하는 기체에 포함된 화학적 유해물질을 여과한다. 이때 상기 화학여과층(20)은 화학적 유해물질을 중화하는 특정 소재로 형성될 수도 있으며, 또는 화학적 유해물질을 중화시키는 물질이 섬유에 함침된 형태일 수도 있다.

본 실시예의 경우, 상기 화학여과층(20)은 활성탄소섬유에 의해 평균 0.1 내지 10nm 크기의 미세공을 가지는 흡착소재 형태를 가진다.

이는 메소 세공(Mesopore)과 마이크로 세공(Micorpore)이 발달된 활성탄소섬유를 산성 용액으로 전처리하고, 과망간산 칼륨 용액을 첨가하여, 레이온계 섬유 전구체를 침적시켜 세척 후 산화 안정화 단계를 거쳐 700 내지 900℃의 낮은 온도에서 산소가 차단된 상태로 불활성 가스 분위기에서 유지시켜 저에너지 공정의 탄화 활성화시켜 제조할 수 있다.

또한 이와 같이 탄화 활성화된 레이온계 섬유를 길이 10 내지 100㎛가 되도록 분쇄시킨 후 별도로 펄프 등을 준비하여 분쇄된 섬유와 혼합한 후 슬러지와 같이 액상으로 만든 다음, 거름망으로 걸러 원추 형상의 초리를 제조하고, 이를 펄프 몰드 성형기를 이용하여 성형한 뒤 후처리 공정을 거쳐 최종적으로 화학여과층(20)을 제조할 수 있다.

상기 보호층(30)은 상기 물리여과층(10)보다 외측에 구비되어, 상기 물리여과층(10)을 외력으로부터 보호하는 역할을 수행한다. 즉 상기 보호층(30)은 상기 물리여과층(10)이 외부에 노출됨으로 인해 웹 구조가 손상되거나 화학적으로 변성되는 것을 보호할 수 있으며, 인장강도 및 인열강도 향상, 구김방지 기능 등의 보조적 효과를 추가할 수 있다.

상기 보호층(30)으로는 다양한 소재가 사용될 수 있으며, 본 실시예의 경우 면/폴리에스터(32%/68%) 혼방소재, IR파장(600~1,040nm)을 가지고 변화평직물(Rip Stop)로 제작되는 것으로 하였다.

상기 수분전달방지층(40)은 상기 화학여과층(20)보다 내측에 구비되어, 수분이 상기 화학여과층(20)으로 전달되는 것을 방지하도록 흡수하는 역할을 수행한다.

즉 상기 화학여과층(20)보다 내측에는 사용자의 피부가 위치하게 되므로, 사용자의 피부에서 발생되는 땀, 수증기 등이 화학여과층(20)의 물리적, 화학적 변성을 유발할 수 있다. 따라서 상기 수분전달방지층(40)은 상기 화학여과층(20)과 사용자의 피부 사이에 구비되어 수분을 흡수하게 된다.

상기 수분전달방지층(40)으로는 판지(Liner), 또는 트리코트지 등 다양한 소재가 사용될 수 있으며, 수분이 빠르게 증발될 수 있도록 속건성을 가질 수 있다. 또한 상기 수분전달방지층(40)은 사용자의 피부와 직접적으로 마찰되므로, 촉감이 쾌적한 소재가 적용될 수 있다.

이상으로 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유구조체의 구조에 대해 설명하였으며, 이하에서는 전술한 물리여과층(10)에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다.

도 5는 종래 다른 섬유구조체의 구조 일부를 개념적으로 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유구조체의 물리여과층 구조 일부를 개념적으로 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 종래 섬유구조체와 도 6에 도시된 본 발명의 물리여과층의 구조를 비교하여 보면, 동일 단위면적 당 기공의 개수가 다르게 형성되는 것을 확인할 수 있다.

즉 도 5의 종래 섬유구조체는 섬유(2)의 직경이 기공(2a)에 비해 매우 크게 형성되므로, 기공(2a)의 개수 자체가 적어 공기 투과성, 투수성이 크게 떨어지게 된다.

이에 반해 도 6에 도시된 본 발명의 물리여과층의 경우, 나노섬유(12)의 직경이 미세공(12a)에 비해 작게 형성되어 동일 단위 면적 당 미세공(12a)의 개수가 많아 공기 투과성 및 투수성이 크게 향상될 수 있다.

한편 도 6에서는 나노섬유(12)가 규칙적으로 배열된 것으로 표현하였으나, 이는 개념적으로 도시한 것이며, 실제로는 전술한 바와 같이 웹 구조에 의한 불규칙한 크기의 미세공(12a)을 가지게 된다.

이에 따라 미세공(12a)은 평균기공크기로서 나타내게 되며, 본 실시예에서 미세공(12a)의 크기는 400㎚ 내지 600㎚로 형성되는 것으로 하였으며, 또한 상기 나노섬유(12)의 평균직경에 대한 상기 평균기공크기의 비율은 0.8 내지 4로 형성되도록 하였다.

이는 이하 <표 1>에 나타난 물리적 유해물질의 크기에 따라 이를 효과적으로 차단시킬 수 있도록 하는 평균기공크기 및 평균직경에 대한 평균기공크기의 비율을 가지도록 하기 위해서이다.

다만, 이하 표에서 나타난 바이러스의 경우 단독으로 이동하지 않고 단백질 등의 타 물질과 캡슐 형태를 구성하게 되며, 그 크기는 0.3㎛ 이상이다. 따라서 물리여과층에서 효과적으로 차단이 가능하다.

<표 1>

또한 평균기공크기에 따른 입자 제거 효율은, 이하 <표 2>에 나타난 바와 같다.

<표 2>

그리고 전술한 바와 같이 전기방사에 의해 제조된 본 발명의 물리여과층(10)의 특성은 다음의 <표 3>에 나타난 바와 같다. 이에 나타난 특성에 따라, 물리여과층(10)을 이용하여 의류 등을 제작할 경우, 사용자의 체내에서 발생되는 땀, 수증기 등을 빠르게 배출시켜 쾌적한 상태를 유지할 수 있으며, 열피로도를 크게 감소시킬 수 있다.

<표 3>

또한 상기 물리여과층(10)으로 제작한 의류에 대한 세탁 회수에 따른 쾌적도를 측정하였다. 이는 도 7의 도표에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 물리여과층(10)이 적용된 나노 PU 라미네이트(Nano Pu Laminates) 소재가 타 소재들에 비해 세탁 회수에 따른 쾌적도가 월등히 높은 것을 확인할 수 있다.

한편 이하 <표 4>의 경우, 전술한 화학여과층(20)의 독가스 시험(TOP 8-2-501시험) 결과를 나타낸 것으로, 일정 시간 경과 후의 시료에 따른 투과량을 측정한 것이다. <표 4>에서 나타난 바와 같이, 24시간이 경과된 후에도 투과량은 파과농도에 도달하기까지 충분한 여유를 보유하고 있는 것을 확인할 수 있다.

<표 4>

도 8은 종래 다른 섬유구조체에 의해 여과된 물리적 유해물질의 모습을 나타낸 SEM사진이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유구조체에 의해 여과된 물리적 유해물질의 모습을 나타낸 SEM사진이다.

도 8에 도시된 종래 섬유구조체의 경우, 섬유 상의 정전기를 통한 여과 방식을 가진다. 따라서 SEM사진에서 확인할 수 있는 바와 같이, 물리적 유해물질은 섬유 상에만 흡착되어 있는 것을 확인할 수 있다.

이에 반해 도 9에 도시된 본 발명의 물리여과층의 경우, 물리적인 웹 구조를 통해 직접적으로 물리적 유해물질을 여과하는 방식으로서, 원천적으로 물리적 유해물질을 차단시킬 수 있다. SEM사진으로도 확인할 수 있듯이, 본 발명의 물리여과층은 종래 섬유구조체에 비해 보다 효과적으로 물리적 유해물질을 여과하게 된다.

또한 본 발명의 물리여과층은 나노섬유의 정전기 역시 물리적 유해물질을 흡착시키는 역할을 수행하므로, 종래 섬유구조체의 효과도 동시에 발현할 수 있다.

이와 같은 차이에 따라 종래 섬유구조체는 정전기가 시간이 지남에 따라 방전되어 여과 효율이 현저히 떨어지는 반면, 본 발명의 물리여과층은 나노섬유의 구조적 형태를 통해 여과를 수행하므로 안정적인 고효율을 유지할 수 있다는 장점을 가진다.

한편 도 10을 참조하여 이상 설명한 본 발명의 섬유구조체를 제조하는 방법을 정리하면 다음과 같다.

먼저, 나노섬유를 콜렉터 상에 전기방사함에 따라, 불규칙한 크기의 미세공을 형성하는 웹 구조의 막이 형성되도록 하여 물리여과층을 형성하는 (a)단계가 수행되며, 이후 상기 물리여과층과 화학여과층을 부착하는 (b)단계가 수행된다.

이때 (a)단계의 경우, 전술한 바와 같이 상기 나노섬유가 적층되도록 방사하여 상기 물리여과층이 다층 구조를 가지도록 할 수 있을 것이다.

또한 상기 (b)단계의 경우, 상기 물리여과층과 상기 화학여과층이 핫멜트 도트프린팅(Hot Melt Dot Printing) 또는 그라비아 롤 코팅(Gravure Roll Coating)에 의해 접착되도록 할 수 있다.

이는 상기 물리여과층의 고투습성, 내수압성, 박리강도, 세탁안정성 등을 고려하여 볼 때 핫멜트 도트프린팅 또는 그라비아 롤 코팅 방식이 물리여과층의 성질을 보존할 수 있기 때문이다.

상기 그라비아 롤 코팅 방식의 경우 상기 핫멜트 도트프린팅 방식에 비해 접착 면적이 제한적이나, 박리강도가 매우 우수하다는 장점을 가진다.

그리고 이들은 서로 유사한 접착 방식을 가지며, 도 11에 도시된 바와 같이 각각 보빈(미도시)에 권취된 상기 물리여과층(10)과 상기 화학여과층(20)을 서로 압착하여 부착하게 된다.

구체적으로 본 실시예에서 상기 (b)단계는, 서로 대응되어 회전하는 한 쌍의 제1롤(210)을 통해 상기 물리여과층 및 상기 화학여과층 중 적어도 어느 일측에 접착수지를 인쇄하는 (b-1)단계와, 서로 대응되어 회전하는 한 쌍의 제2롤(220)을 통해 상기 물리여과층(10) 및 상기 화학여과층(20)을 압착하여 접착시키는 (b-2)단계를 포함한다.

이때 상기 제1롤(210)의 둘레면에는 수용홈(212)이 형성되고, 상기 (b-1)단계는, 상기 제1롤(210)의 회전에 따라 상기 수용홈(212)에 수용된 접착수지(A)를 상기 물리여과층(10) 및 상기 화학여과층(20) 중 적어도 어느 일측에 인쇄하게 된다. 본 실시예에서는 화학여과층(20)에 접착수지(A)를 인쇄하는 것으로 하였다.

즉 본 실시예의 경우 상기 제1롤(210)의 적어도 일부는 용기(230)에 수용된 접착수지(A)에 접촉되도록 형성되고, 상기 제1롤(210)이 회전함에 따라 상기 수용홈(212)에는 접착수지(A)가 수용된다.

따라서 상기 제1롤(210) 사이를 통과하는 화학여과층(20)에는 상기 수용홈(212)에 수용된 접착수지(A)가 인쇄되고, 이후 상기 제2롤(220)을 통해 상기 물리여과층(10) 및 상기 화학여과층(20)을 접착하게 된다.

한편 상기 (b)단계 이후에는, 상기 화학여과층에 수분전달방지층을 부착하는 (c)단계 및 상기 물리여과층에 보호층을 부착하는 (d)단계 중 어느 하나 이상이 더 수행될 수 있다. 즉 상기 (c)단계와 상기 (d)단계는 어느 하나만이 수행될 수도 있으며, 모두가 수행될 수도 있다.

이때 상기 수분전달방지층을 부착하는 (c)단계의 경우 전술한 (b)단계와 함께 이루어질 수 있다. 즉 상기 수분전달방지층 역시 핫멜트 도트프린팅 또는 그라비아 롤 코팅 방식에 의해 상기 물리여과층(10) 및 상기 화학여과층(20)과 동시에 합지될 수 있다.

또한 상기 (d)단계의 경우, 상기 물리여과층(10), 상기 화학여과층(20) 및 상기 수분전달방지층과는 별도로 제작되어, 상기 과정에 의해 합지된 상기 물리여과층(10), 상기 화학여과층(20) 및 상기 수분전달방지층에 봉제하는 것으로 이루어질 수 있다.

다만, 상기 (c)단계 및 상기 (d)단계의 경우, 이에 제한되지는 않고 다양한 방식에 의해 이루어질 수 있음은 물론이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 물리여과층 12: 나노섬유
12a: 미세공 20: 화학여과층
30: 보호층 40: 수분전달방지층
100: 방사기 110: 전원 공급장치
210: 제1롤 212: 수용홈
220: 제2롤 230: 용기
A: 접착수지

Claims (14)

1. 나노섬유가 전기방사됨에 따라 불규칙한 크기의 미세공을 가지는 웹 구조의 막을 형성하며, 상기 웹 구조의 막 형상에 의해 물리적 유해물질을 여과하는 물리여과층;
   상기 물리여과층보다 내측에 구비되며, 상기 물리여과층을 통과한 기체에 포함된 화학적 유해물질을 여과하는 화학여과층; 및
   상기 물리여과층보다 외측에 구비되어, 상기 물리여과층을 외력으로부터 보호하는 보호층;
   을 포함하는 섬유구조체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 물리여과층은,
   상기 나노섬유의 적층에 의한 다층 구조를 가지는 섬유구조체.
3. 제1항에 있어서,
   상기 화학여과층보다 내측에 구비되어, 수분이 상기 화학여과층으로 전달되는 것을 방지하는 수분전달방지층을 더 포함하는 섬유구조체.
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5. 제1항에 있어서,
   상기 물리여과층은,
   상기 미세공의 평균기공크기가 400㎚ 내지 600㎚로 형성되는 섬유구조체.
6. 제5항에 있어서,
   상기 물리여과층은,
   상기 나노섬유의 평균직경에 대한 상기 평균기공크기의 비율이 0.8 내지 4로 형성되는 섬유구조체.
7. 나노섬유를 콜렉터 상에 전기방사함에 따라, 불규칙한 크기의 미세공을 형성하는 웹 구조의 막이 형성되도록 하여 물리여과층을 형성하는 (a)단계;
   상기 물리여과층과 화학여과층을 부착하는 (b)단계; 및
   상기 물리여과층에 보호층을 부착하는 (d)단계;
   를 포함하는 섬유구조체 제조방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 (a)단계는,
   상기 나노섬유가 적층되도록 방사하여 상기 물리여과층이 다층 구조를 가지도록 하는 섬유구조체 제조방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 (b)단계는,
   상기 물리여과층과 상기 화학여과층이 핫멜트 도트프린팅 또는 그라비아 롤 코팅에 의해 접착되도록 하는 섬유구조체 제조방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    서로 대응되어 회전하는 한 쌍의 제1롤을 통해 상기 물리여과층 및 상기 화학여과층 중 적어도 어느 일측에 접착수지를 인쇄하는 (b-1)단계; 및
    서로 대응되어 회전하는 한 쌍의 제2롤을 통해 상기 물리여과층 및 상기 화학여과층을 압착하여 접착시키는 (b-2)단계;
    를 포함하는 섬유구조체 제조방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1롤의 둘레면에는 수용홈이 형성되고,
    상기 (b-1)단계는,
    상기 제1롤의 회전에 따라 상기 수용홈에 수용된 접착수지를 상기 물리여과층 및 상기 화학여과층 중 적어도 어느 일측에 인쇄하는 것으로 하는 섬유구조체 제조방법.
12. 제7항에 있어서,
    상기 (b)단계 이후에는,
    상기 화학여과층에 수분전달방지층을 부착하는 (c)단계가 더 포함되는 섬유구조체 제조방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 (b)단계와 상기 (c)단계는 동시에 수행되는 것으로 하는 섬유구조체 제조방법.
14. 삭제

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