KR101617220B1 - 원심력을 이용한 나노섬유 방사기구 및 이를 이용한 나노섬유의 제조방법 - Google Patents

원심력을 이용한 나노섬유 방사기구 및 이를 이용한 나노섬유의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 원심력을 이용한 나노섬유 방사기구는 (ⅰ) 나노섬유 방사용 홀(h)들이 형성되어 있고, 측벽(6b) 상부를 연결하는 가상 수평선 보다 하부 방향으로 경사지게 형성되어 있고, 원판 형태를 구비하는 상부판(6c); (ⅱ) 상부 방향으로 경사지게 오목한 곡면을 이루어 접시(dish) 형태를 구비하는 하부면(6a); 및 (ⅲ) 상기 상부판(6c)과 하부면(6a)을 연결하는 원통상 측벽(6b);들로 구성되어 전체적으로는 팽이 형상을 구비한다.
본 발명에 따른 나노섬유 제조방법은 상기 나노섬유 방사기구(6)에 방사용액을 공급한 후 원심력으로 나노섬유를 상부에 위치하는 컬렉터(7)를 향해 방사하면서 상기 나노섬유 방사기구(6)의 하부에 위치하는 공기발생기구로 컬렉터(7)를 향해 공기흐름을 발생시켜 준다.
본 발명은 정전기력 없이 원심력과 공기흐름만을 이용하고 또한 종래 방사노즐의 사용없이 나노섬유를 방사하기 때문에 컬렉터 등에 고전압 인가로 인한 작업 위험성도 피할 수 있고, 나노섬유를 높은 생산성(토출량)으로 제조할 수 있고, 종래 노즐교체 및 청소의 번거로움이 해소되고, 용매 휘발 및 회수가 용이하고, 방사액이 섬유상이 아닌 용액상태로 컬렉터 상에 떨어지는 현상(드롭 현상)도 효과적으로 방지하여 나노섬유 웹의 품질을 향상시키는 효과가 있다.

Description

원심력을 이용한 나노섬유 방사기구 및 이를 이용한 나노섬유의 제조방법{Nanofibers spinning device by centrifugal force and method of manufacturing nanofibers thereby}
본 발명은 원심력을 이용한 나노섬유 방사기구 및 이를 이용한 나노섬유의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 원심력과 공기흐름만을 이용하여 정전기력 부여 없이도 높은 단위시간당 생산량으로 방사액이 용액 상태로 떨어지는 현상(이하 "드롭 발생 현상"이라고 한다) 없이 나노섬유를 제조하는 방법과 이에 사용되는 나노섬유 방사기구에 관한 것이다.
종래 나노섬유는 주로 전기방사방식으로 제조되어 왔다.
종래 나노섬유를 제조하는데 사용된 전기방사장치로는 대한민국 등록특허 제10-0420460호 등에 게재된 바와 같이 방사액을 토출하는 기구로 고정된 노즐(Nozzle)을 주로 채택해 왔었다.
그러나, 상기 종래 전기방사장치들은 고정된 노즐을 통해 방사액을 전기방사(토출)하기 때문에 정전기력에만 의존하여 전기방사가 실시되어 단위시간당 노즐 단위홀당 토출량이 0.01g 수준으로 매우 낮아 생산성이 떨어져 결국 양산화가 어려운 문제점과, 노즐 교체 및 청소가 매우 복잡하고 번거로운 문제점 등이 있었다.
일반적으로 전기방사를 통한 나노섬유의 생산량은 시간당 0.1~1 g 수준이고 용액 토출량은 시간당 1.0~5.0 mL 수준으로 매우 낮다[D. H. H. Renecker 등, Nanptechnology 2006, VOl 17, 1123].
또 다른 종래의 전기방사장치로는 50rpm으로 회전하는 원추형 용기에 고전압들을 걸어주면서 폴리비닐피릴리돈 용액을 공급하여 정전기력과 원심력을 동시에 이용하여 노즐 없이 전기방사를 실시한 전기방사장치를 Nanzhou 대학의 Jinyuan Zhou 등이 2010년 스몰(Small)지에 발표한 논문(Small, 2010 Vol 6, 1612-1616)에 게재되어 있다.
그러나, 상기 종래의 전기방사장치는 원심력과 정전기력을 활용하여 노즐이 없는 형태로 단위시간당 생산량을 향상시킬 수 있지만 상기 원추형 용기 내에 방사액을 연속 공급하여 연속 생산이 어려운 문제점과, 상기 원추형 용기 하부에 컬렉터가 위치하여 방사액이 섬유형태가 아니라 용액상태로 떨어지는 현상(이하 "드롭발생 현상"이라고 한다)이 일어나는 문제점이 있었다.
또한 다량의 노즐을 노즐판상에 배열하여 전기방사하는 시스템에 대한 방식 등도 이미 잘 알려져 있다[H. Y. Kim, WO2005073441, WO2007035011].
상기 전기방사 방식을 단점은 단위 홀당 나노섬유의 생산량이 매우 낮고 또한 노즐을 사용함으로써 노즐의 청소 등이 번거로운 문제점이 있다.
도 4는 전통적으로 설탕을 이용한 캔디 파이버의 제조과정을 보인 도로 역사적으로 매우 잘 알려져 있는 사실이다. 이와 같은 전통적인 방법에서 기반한 섬유 제조에 있어서 순수한 원심력을 이용하여 나노섬유를 보다 효율적으로 제조하는 것에 관한 것이다.
일반적으로 회전하는 원통형에 홀을 통하여 나노섬유가 형성되는 메케니즘은 면방적 공정에서 오픈-앤드(open-end) 방식의 로터(rotor)를 통한 실 형성 메케니즘과 유사한 과정으로 2010년에 하버드 대학의 파커(Parker)등 [Nanoletters, 10, 2257-2261, 2010]이 회전하는 원통형에 홀을 통하여 형성된 나노섬유를 외주에 설치된 원통형 컬렉터에 집적하여 나노섬유를 제조에 대하여 논문을 발표하였다.
또한 미국 특허 8231378B2는 홀을 원통의 원주 방향으로 설치하여 원주 방향으로 원심력이 작용하므로 원주 방향으로 마이크로 혹은 나노섬유가 비산하여 원주 방향에 설치된 컬렉터에 집속되는 것을 특징으로 한다. 또한 열을 가열 할 수 있는 것이 특징이다.
그러나, 상기 종래방법들은 나노섬유를 상부방향으로 집속할 수 없어서 효율적으로 나노섬유 웹을 제조하기 어렵고, 용매 휘발성도 떨어지는 문제 등이 있었다.
본 발명의 과제는 원심력과 공기흐름만을 이용하여 정전기력 부여 없이도 높은 단위시간당 생산량으로 방사액이 용액 상태로 떨어지는 현상(이하 "드롭 발생 현상"이라고 한다) 없이 나노섬유를 효율적으로 제조하는 방법과 이에 사용되며 원심력을 이용한 나노섬유 방사기구를 제공하는 것이다.
이와같은 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에서는 (ⅰ) 나노섬유 방사용 홀(h)들이 형성되어 있고, 측벽(6b) 상부를 연결하는 가상 수평선 보다 하부 방향으로 경사지게 형성되어 있고, 원판 형태를 구비하는 상부판(6c); (ⅱ) 상부 방향으로 경사지게 오목한 곡면을 이루어 접시(dish) 형태를 구비하는 하부면(6a); 및 (ⅲ) 상기 상부판(6c)과 하부면(6a)을 연결하는 원통상 측벽(6b);들로 구성되어 전체적으로는 팽이 형상을 구비하는 나노섬유 방사기구에 방사용액을 공급한 후 원심력으로 나노섬유를 상부에 위치하는 컬렉터(7)를 향해 방사하면서 상기 나노섬유 방사기구(6)의 하부에 위치하는 공기발생기구로 컬렉터(7)를 향해 공기흐름을 발생시켜 준다.
본 발명은 정전기력 없이 원심력과 공기흐름만을 이용하고 또한 종래 방사노즐의 사용없이 나노섬유를 방사하기 때문에 컬렉터 등에 고전압 인가로 인한 작업 위험성도 피할 수 있고, 나노섬유를 높은 생산성(토출량)으로 제조할 수 있고, 종래 노즐교체 및 청소의 번거로움이 해소되고, 용매 휘발 및 회수가 용이하고, 방사액이 섬유상이 아닌 용액상태로 컬렉터 상에 떨어지는 현상(드롭 현상)도 효과적으로 방지하여 나노섬유 웹의 품질을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명으로 나노섬유 웹을 제조하는 공정 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 나노섬유 방사기구(6)의 단면 모식도.
도 3은 본 발명에 따른 나노섬유 방사기구(6)에서 나노섬유가 방사되는 상태를 나타내는 사시도.
도 4는 종래 설탕섬유를 제조하는 상태를 나타내는 사진.
도 5 및 도 6은 실시예 1로 제조한 나노섬유 웹의 전자현미경 사진.
도 7 및 도 8은 실시예 2로 제조한 나노섬유 웹의 전자현미경 사진.
이하, 첨부한 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 원심력을 이용한 나노섬유 방사기구(6)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 (ⅰ) 나노섬유 방사용 홀(h)들이 형성되어 있고, 측벽(6b) 상부를 연결하는 가상 수평선 보다 하부 방향으로 경사지게 형성되어 있고, 원판 형태를 구비하는 상부판(6c); (ⅱ) 상부 방향으로 경사지게 오목한 곡면을 이루어 접시(dish) 형태를 구비하는 하부면(6a); 및 (ⅲ) 상기 상부판(6c)과 하부면(6a)을 연결하는 원통상 측벽(6b);들로 구성되어 전체적으로는 팽이 형상을 구비한다.
상기 나노섬유 방사기구(6)를 구성하는 하부면(6a), 측벽(6b) 및 상부판(6c)은 모두 일체로 형성될 수도 있고, 상기 하부면(6a)과 측벽(6b)만 일체로 형성되고 상기 상부판(6c)은 별개로 제조되어 상기 측벽(6b) 상부에 체결되어 있을 수도 있다.
상기 상부판(6c)과 측벽(6b) 상부를 연결하는 가상 수평선이 이루는 경사각(α)은 1~70°보다 바람직하기로는 1~45°이다.
상기 하부면(6a)을 이루는 곡면과 하부면의 최저점을 통과하는 가상 수평선이 이루는 경사각(δ)이 1~70°인 것이 바람직하다.
본 발명은 상기와 같이 상부판(6c)이 상기 경사각(α)으로 경사지게 형성되고 하부면(6a)도 상기 경사각(δ)으로 경사지게 형성되기 때문에 나노섬유 방사기구(6)의 상부판(6c)에 형성된 나노섬유 방사홀(h)로 방사용액을 안정적으로 일정하게 공급할 수 있게 되며, 그로인해 드롭발생현상 없이 상부에 위치하는 컬렉터를 향해 나노섬유를 방사하는 것이 용이하게 된다.
상기 상부판(6c)에 형성된 나노섬유 방사홀(h)은 개수는 1개 이상이고, 단면구조는 원형이거나 삼각형, 사각형, 슬릿형, 타원형 등과 같은 이형단면 형태이거나 돌출된 핀 형태 등이다.
원판 형태를 갖는 상기 상부판(6c)에 형성된 나노섬유 방사홀(h)들은 상부판(6c)의 원주방향 또는 대각선 방향으로 배열되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 나노섬유의 제조방법은, 도 1에 도시된 바와 같이 (ⅰ) 나노섬유 방사용 홀(h)들이 형성되어 있고, 측벽(6b) 상부를 연결하는 가상 수평선 보다 하부 방향으로 경사지게 형성되어 있고, 원판 형태를 구비하는 상부판(6c); (ⅱ) 상부 방향으로 경사지게 오목한 곡면을 이루어 접시(dish) 형태를 구비하는 하부면(6a); 및 (ⅲ) 상기 상부판(6c)과 하부면(6a)을 연결하는 원통상 측벽(6b);들로 구성되어 전체적으로는 팽이 형상을 구비하며, 상기 하부면(6a)이 연결봉에 의해 모터(4)에 연결되어 있는 나노섬유 방사기구(6)에 고분자 용액 및 고분자 용융체 중에서 선택된 1종으로 이루어진 방사용액을 공급하는 공정; 상기 나노섬유 방사기구(6)를 모터(4) 회전에 의해 회전시켜 원심력으로 나노섬유 방사기구(6)에 공급된 방사용액을 상기 나노섬유 방사용 홀(h)들을 통해 나노섬유 방사기구(6)의 상부에 위치하는 컬렉터(7)를 향해 나노섬유(f) 형태로 방사하는 공정; 및 상기 나노섬유 방사기구(6)의 하부에 설치된 공기발생기구로 나노섬유 방사기구(6)의 상부방향으로 공기흐름을 발생시켜 나노섬유 방사용 홀(h)들을 통해 방사된 나노섬유(f)를 상기 컬렉터(7)상에 집적하는 공정;을 포함한다.
구체적으로, 본 발명에서는 도 1에 도시된 바와 같이 먼저 연결봉에 의해 하부면(6a)이 모터(4)에 연결된 나노섬유 방사기구(6)내로 방사용액 공급 용기(1)에 보관중인 방사용액을 정량공급 펌프(2)와 방사용액 공급관(3)을 통해 공급한다.
다음으로, 상기 나노섬유 방사기구(6)를 그 하단에 연결된 모터(4)로 회전시켜 원심력으로 나노섬유 방사기구(6)에 공급된 방사용액을 상기 나노섬유 방사용 홀(h)들을 통해 나노섬유 방사기구(6)의 상부에 위치하는 컬렉터(7)를 향해 나노섬유(f) 형태로 방사함과 동시에 상기 나노섬유 방사기구(6)의 하부에 설치된 공기발생기구로 컬렉터 방향으로 공기흐름을 발생시켜 방사된 나노섬유(f)를 컬렉터(7) 상에 집적한 후, 이를 분리하여 얻은 나노섬유 웹(8)을 권취한다.
상기 공기발생기구의 일례로는 모터(4)와 나노섬유 방사기구(6)를 연결하는 연결봉에 고정되어 회전하는 팬(5)을 사용할 수도 있다.
본 발명은 정전기력 없이 원심력과 공기흐름만을 이용하고 또한 종래 방사노즐의 사용없이 나노섬유를 방사하기 때문에 컬렉터 등에 고전압 인가로 인한 작업 위험성도 피할 수 있고, 나노섬유를 높은 생산성(토출량)으로 제조할 수 있고, 종래 노즐교체 및 청소의 번거로움이 해소되고, 용매 휘발 및 회수가 용이하고, 방사액이 섬유상이 아닌 용액상태로 컬렉터 상에 떨어지는 현상(드롭 현상)도 효과적으로 방지하여 나노섬유 웹의 품질을 향상시키는 효과가 있다.
아하 실시예들을 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.
그러나, 본 발명은 하기 실시예에 의해 보호범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
중량평균분자량(Mw)이 80,000인 폴리비닐알코올을 용매인 물에 용해하여 고형분이 30중량%이고 점도가 8,500 포아스인 방사용액을 제조하였다.
다음으로는 도 1에 도시된 바와 같이 제조된 방사용액을 정량펌프 분당 2cc/분의 공급속도로 (ⅰ) 나노섬유 방사용 홀(h)들이 형성되어 있고, 측벽(6b) 상부를 연결하는 가상 수평선 보다 하부 방향으로 경사지게 형성되어 있고, 원판 형태를 구비하는 상부판(6c); (ⅱ) 상부 방향으로 경사지게 오목한 곡면을 이루어 접시(dish) 형태를 구비하는 하부면(6a); 및 (ⅲ) 상기 상부판(6c)과 하부면(6a)을 연결하는 원통상 측벽(6b);들로 구성되어 전체적으로는 팽이 형상을 구비하는 나노섬유 방사기구(6)에 공급한 다음, 상기 나노섬유 방사기구(6)를 4,500rpm으로 회전시켜 원심력으로 나노섬유 방사기구(6)에 공급된 방사용액을 상기 나노섬유 방사홀(h)을 통해 상부에 위치하면서 0.1m/분의 속도로 회전하는 컬렉터(7)를 향해 나노섬유(f) 형태로 방사함과 동시에 나노섬유 방사기구(6)의 하단에 위치하는 팬(5)을 회전시켜 상부 방향으로 공기흐름을 발생시켰다.
이때, 상기 나노섬유 방사기구(6)의 최대직경은 80mm, 상부판(6c)의 경사각(α)은 20°, 하부면(6a)을 이루는 곡면의 경사각(δ)은 15°로 하였다.
또한, 나노섬유 방사홀(h)의 직경은 0.8mm, 길이는 10mm, 개수는 4개로 하였다.
다음으로, 상기 컬렉터(7)에 집적된 나노섬유 웹(8)을 권취하여 나노섬유 웹을 제조하였다.
제조된 나노섬유 웹의 전자현미경 사진은 도 5 및 도 6과 같았다. 도 6은 도 5를 10배 확대한 전자현미경 사진이다.
제조된 나노섬유 웹을 구성하는 나노섬유의 평균직경은 620㎚이었다.
실시예 2
중량평균분자량(Mw)이 80,000인 폴리비닐알코올을 용매인 물에 용해하여 고형분이 25중량%이고 점도가 7,000 포아스인 방사용액을 제조하였다.
다음으로는 도 1에 도시된 바와 같이 제조된 방사용액을 정량펌프 분당 2cc/분의 공급속도로 (ⅰ) 나노섬유 방사용 홀(h)들이 형성되어 있고, 측벽(6b) 상부를 연결하는 가상 수평선 보다 하부 방향으로 경사지게 형성되어 있고, 원판 형태를 구비하는 상부판(6c); (ⅱ) 상부 방향으로 경사지게 오목한 곡면을 이루어 접시(dish) 형태를 구비하는 하부면(6a); 및 (ⅲ) 상기 상부판(6c)과 하부면(6a)을 연결하는 원통상 측벽(6b);들로 구성되어 전체적으로는 팽이 형상을 구비하는 나노섬유 방사기구(6)에 공급한 다음, 상기 나노섬유 방사기구(6)를 4,500rpm으로 회전시켜 원심력으로 나노섬유 방사기구(6)에 공급된 방사용액을 상기 나노섬유 방사홀(h)을 통해 상부에 위치하면서 0.1m/분의 속도로 회전하는 컬렉터(7)를 향해 나노섬유(f) 형태로 방사함과 동시에 나노섬유 방사기구(6)의 하단에 위치하는 팬(5)을 회전시켜 상부 방향으로 공기흐름을 발생시켰다.
이때, 상기 나노섬유 방사기구(6)의 최대직경은 80mm, 상부판(6c)의 경사각(α)은 20°, 하부면(6a)을 이루는 곡면의 경사각(δ)은 15°로 하였다.
또한, 나노섬유 방사홀(h)의 직경은 0.8mm, 길이는 10mm, 개수는 4개로 하였다.
다음으로, 상기 컬렉터(7)에 집적된 나노섬유 웹(8)을 권취하여 나노섬유 웹을 제조하였다.
제조된 나노섬유 웹의 전자현미경 사진은 도 7 및 도 8과 같았다. 도 8은 도 7을 10배 확대한 전자현미경 사진이다.
제조된 나노섬유 웹을 구성하는 나노섬유의 평균직경은 580㎚이었다.
1 : 방사용액 공급 용기 2 : 정량공급 펌프
3 : 방사용액 공급관 4 : 모터
5 : 팬 6 : 나노섬유 방사기구
6a : 나노섬유 방사기구의 하부면 6b : 나노섬유 방사기구의 측벽
6c : 나노섬유 방사기구의 상부판 h : 나노섬유 방사용 홀
f : 나노섬유 7 : 컬렉터
8 : 나노섬유 웹 9 : 나노섬유 웹 권취롤
α : 상부판(6c)의 경사각
δ : 하부면(6a)을 이루는 곡면의 경사각

Claims (8)

  1. (ⅰ) 나노섬유 방사용 홀(h)들이 형성되어 있고, 측벽(6b) 상부를 연결하는 가상 수평선 보다 하부 방향으로 경사지게 형성되어 있고, 원판 형태를 구비하는 상부판(6c);
    (ⅱ) 상부 방향으로 경사지게 오목한 곡면을 이루어 접시(dish) 형태를 구비하는 하부면(6a); 및
    (ⅲ) 상기 상부판(6c)과 하부면(6a)을 연결하는 원통상 측벽(6b);들로 구성되어 전체적으로는 팽이 형상을 구비하고, 상기 상부판(6c)과 측벽(6b) 상부를 연결하는 가상 수평선이 이루는 경사각(α)이 1~70°이고, 상기 하부면(6a)을 이루는 곡면과 하부면의 최저점을 통과하는 가상 수평선이 이루는 경사각(δ)이 1~70°인 것을 특징으로 하는 원심력을 이용한 나노섬유 방사기구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하부면(6a)과 측벽(6b)은 일체로 형성되어 있으며, 상기 상부판(6c)은 별개로 제조되어 상기 측벽(6b) 상부에 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 원심력을 이용한 나노섬유 방사기구.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 상부판(6c)에 형성된 나노섬유 방사홀(h)은 단면구조가 삼각형, 사각형, 슬릿형, 원형 및 타원형 중에서 선택된 1종의 형태이거나 돌출된 핀 형태인 것을 특징으로 하는 원심력을 이용한 나노섬유 방사기구.
  6. 제1항에 있어서, 상기 상부판(6c)에 형성된 나노섬유 방사홀(h)들은 상부판(6c)의 원주방향 및 대각선 방향중에서 선택된 하나의 방향으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 원심력을 이용한 나노섬유 방사기구.
  7. (ⅰ) 나노섬유 방사용 홀(h)들이 형성되어 있고, 측벽(6b) 상부를 연결하는 가상 수평선 보다 하부 방향으로 경사지게 형성되어 있고, 원판 형태를 구비하는 상부판(6c); (ⅱ) 상부 방향으로 경사지게 오목한 곡면을 이루어 접시(dish) 형태를 구비하는 하부면(6a); 및 (ⅲ) 상기 상부판(6c)과 하부면(6a)을 연결하는 원통상 측벽(6b);들로 구성되어 전체적으로는 팽이 형상을 구비하며, 상기 하부면(6a)이 연결봉에 의해 모터(4)에 연결되어 있는 나노섬유 방사기구(6)에 고분자 용액 및 고분자 용융체 중에서 선택된 1종으로 이루어진 방사용액을 공급하는 공정;
    상기 나노섬유 방사기구(6)를 모터(4) 회전에 의해 회전시켜 원심력으로 나노섬유 방사기구(6)에 공급된 방사용액을 상기 나노섬유 방사용 홀(h)들을 통해 나노섬유 방사기구(6)의 상부에 위치하는 컬렉터(7)를 향해 나노섬유(f) 형태로 방사하는 공정; 및
    상기 나노섬유 방사기구(6)의 하부에 설치된 공기발생기구로 나노섬유 방사기구(6)의 상부방향으로 공기흐름을 발생시켜 나노섬유 방사용 홀(h)들을 통해 방사된 나노섬유(f)를 상기 컬렉터(7)상에 집적하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심력과 공기흐름을 이용한 나노섬유의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 공기발생기구는 모터(4)와 나노섬유 방사기구(6)를 연결하는 연결봉에 고정되어 있는 팬(5)인 것을 특징으로 하는 원심력과 공기흐름을 이용한 나노섬유의 제조방법.
KR1020140162364A 2014-11-20 2014-11-20 원심력을 이용한 나노섬유 방사기구 및 이를 이용한 나노섬유의 제조방법 KR101617220B1 (ko)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101979881B1 (ko) * 2018-02-01 2019-05-17 코오롱머티리얼(주) 방열형 원심전기방사 장치
KR20230087859A (ko) * 2021-12-10 2023-06-19 주식회사 더모아나노 바람개비형 전기방사모듈 및 이를 이용한 나노섬유 멤브레인의 제조방법
KR20230114358A (ko) * 2022-01-25 2023-08-01 주식회사 더모아나노 등방성 나노섬유 멤브레인 제조용 전기방사모듈 및 이를 이용한 등방성 나노섬유 멤브레인의 제조방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ2018136A3 (cs) * 2018-03-19 2019-09-25 Pardam s.r.o. Zvlákňovací hlava pro výrobu objemných 3D vlákenných struktur a zařízení
CN117604663A (zh) * 2019-01-14 2024-02-27 哈佛学院院长等 聚焦旋转喷射纺丝装置及其使用方法
US11014029B2 (en) * 2019-05-24 2021-05-25 Ultra Small Fibers, LLC Filter media ribbons with nanofibers formed thereon
CN114534937B (zh) * 2022-03-17 2023-03-17 江苏苏丝丝绸股份有限公司 一种可机洗绢丝纱原料预处理装置及其处理方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100788933B1 (ko) 2006-09-13 2007-12-27 (주) 아모센스 원심전기방사장치 및 원심전기방사방법
JP2010180499A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Panasonic Corp ナノファイバ製造装置、ナノファイバ製造方法
KR101406117B1 (ko) 2013-04-15 2014-06-16 전북대학교산학협력단 원심력과 공기흐름을 이용한 나노섬유의 제조방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5472502A (en) * 1993-08-30 1995-12-05 Semiconductor Systems, Inc. Apparatus and method for spin coating wafers and the like
GB0127327D0 (en) * 2001-11-14 2002-01-02 Univ Leeds Centrifugal spinning process
USD471953S1 (en) * 2002-05-31 2003-03-18 Resources Conservation, Inc. Showerhead
US8110136B2 (en) * 2006-11-24 2012-02-07 Panasonic Corporation Method and apparatus for producing nanofibers and polymer web
USD577099S1 (en) * 2006-11-29 2008-09-16 Water Pik, Inc. Showerhead assembly
JP4803113B2 (ja) * 2007-05-29 2011-10-26 パナソニック株式会社 ナノファイバーの合糸方法及び装置
WO2012109215A2 (en) * 2011-02-07 2012-08-16 Fiberio Technology Corporation Apparatuses and methods for the production of microfibers and nanofibers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100788933B1 (ko) 2006-09-13 2007-12-27 (주) 아모센스 원심전기방사장치 및 원심전기방사방법
JP2010180499A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Panasonic Corp ナノファイバ製造装置、ナノファイバ製造方法
KR101406117B1 (ko) 2013-04-15 2014-06-16 전북대학교산학협력단 원심력과 공기흐름을 이용한 나노섬유의 제조방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101979881B1 (ko) * 2018-02-01 2019-05-17 코오롱머티리얼(주) 방열형 원심전기방사 장치
KR20230087859A (ko) * 2021-12-10 2023-06-19 주식회사 더모아나노 바람개비형 전기방사모듈 및 이를 이용한 나노섬유 멤브레인의 제조방법
KR102635147B1 (ko) 2021-12-10 2024-02-08 주식회사 더모아나노 바람개비형 전기방사모듈 및 이를 이용한 나노섬유 멤브레인의 제조방법
KR20230114358A (ko) * 2022-01-25 2023-08-01 주식회사 더모아나노 등방성 나노섬유 멤브레인 제조용 전기방사모듈 및 이를 이용한 등방성 나노섬유 멤브레인의 제조방법
KR102637992B1 (ko) 2022-01-25 2024-02-19 주식회사 더모아나노 등방성 나노섬유 멤브레인 제조용 전기방사모듈 및 이를 이용한 등방성 나노섬유 멤브레인의 제조방법

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