KR101771923B1 - Nanofiber filter including polyether sulfone nanofiber and hydrophobic polymer nanofiber with epoxy-amine adhension layer and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 나노섬유를 포함하는 필터 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 기재상에 폴리에테르설폰 나노섬유 및 소수성 고분자 나노섬유층을 포함하고, 기재와 나노섬유층 및 나노섬유층 사이를 에폭시 수지 용액 및 경화제 용액을 전기방사하여 접착층을 형성시킨 것을 특징으로 하고, 연속적인 공정이 가능하여 공정의 효율성 및 대량생산이 가능한 이점이 있으며, 탈리(脫離)가 잘 발생되지 않는 장점이 있다. The present invention relates to a filter including a nanofiber and a method of manufacturing the same. The filter includes a polyether sulfone nanofiber and a hydrophobic polymer nanofiber layer on the substrate, and a solution of an epoxy resin and a curing agent between the substrate and the nanofiber layer and the nanofiber layer And is characterized in that the adhesive layer is formed by electrospinning, and there is an advantage that a continuous process can be performed, the process efficiency and mass production can be performed, and there is an advantage that desorption is not generated well.

Description

에폭시-경화제 접착층이 형성된 폴리에테르설폰 나노섬유 및 소수성 고분자 나노섬유를 포함하는 나노섬유 필터 및 이의 제조방법 {Nanofiber filter including polyether sulfone nanofiber and hydrophobic polymer nanofiber with epoxy-amine adhension layer and its manufacturing method}[0001] The present invention relates to a nanofiber filter including a polyether sulfone nanofiber having an epoxy-hardener adhesive layer and a hydrophobic polymer nanofiber, and a method for producing the nanofiber filter including a polyether sulfone nanofiber and a hydrophobic polymer nanofiber,

본 발명은 나노섬유를 포함하는 필터 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 기재(substrate)상에 폴리에테르설폰 나노섬유 및 소수성 고분자 나노섬유층을 포함하고, 기재와 나노섬유층 및 나노섬유층 사이를 에폭시 수지-경화제를 방사하여 접착층을 형성시킨 것을 특징으로 한 나노섬유 필터 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a filter including a nanofiber and a method of manufacturing the same. The filter includes a polyether sulfone nanofiber and a hydrophobic polymer nanofiber layer on a substrate. The nanofiber layer and the nanofiber layer are coated with an epoxy resin- To form an adhesive layer, and a method of manufacturing the same.

일반적으로, 화력발전소에서 사용하는 가스터빈은 외부로부터 정화된 공기를 흡입하여 압축한 뒤, 압축된 공기를 연료와 함께 연소기 내로 분사하여 혼합하고, 혼합된 공기와 연료를 연소시켜, 고온, 고압의 연소가스를 얻은 다음, 터빈의 베인에 분사하여 회전력을 얻는 회전식 내연기관의 일종이다. 이러한 가스터빈은 매우 정밀한 부품으로 구성되어 있기 때문에 주기적인 정비를 실시하며, 이 때 압축기로 유입되는 대기 중의 공기를 정화하기 위한 전처리용으로 에어필터를 사용한다.Generally, a gas turbine used in a thermal power plant sucks and compresses purified air from the outside, injects compressed air into the combustor together with the fuel, mixes the mixed air and fuel, It is a type of rotary internal combustion engine that obtains the combustion gas and then injects it into the vane of the turbine to obtain the rotational force. Because these gas turbines are made up of very precise parts, they are periodically serviced and use air filters for pretreatment to purify the air in the air entering the compressor.

에어필터는 가스터빈으로 흡입되는 연소용 공기를 대기 중에서 취할 때, 대기 중에 포함된 먼지, 분진 등의 이물질이 필터 여재 내로 침투하지 못하게 하여 정화된 공기를 공급할 수 있다. 그러나, 이물질의 크기가 큰 입자는 필터 여재 표면에 쌓이게 되어 필터 여재 표면에 필터 케이크(Filter Cake)를 형성할 뿐만 아니라, 미세한 입자는 필터 여재 내에 쌓이게 되어 필터 여재의 기공을 막는다. 결국, 입자들이 필터 여재의 표면에 쌓이게 되면 필터의 압력손실을 높이고, 수명을 저하시키는 문제가 있었다. The air filter is capable of supplying purified air by preventing foreign substances such as dust and dust contained in the air from permeating into the filter filter material when the combustion air sucked into the gas turbine is taken in the air. However, particles having a large particle size accumulate on the surface of the filter media, forming not only a filter cake on the surface of the filter media, but also accumulating fine particles in the filter media, thereby blocking the pores of the filter media. As a result, when the particles are accumulated on the surface of the filter media, there is a problem of increasing the pressure loss of the filter and decreasing the service life.

한편, 에어필터여재로서, 폴리테트라플루오로에틸렌 (이하, 「PTFE」라고 함) 의 다공막이 제안되고 있다 (예컨대, 일본 공개특허공보 평5-202217호 참조). 또, PTFE 다공막을 사용하는 경우는 막자체가 얇기 때문에 상처방지나 핀홀 발생방지를 위해, PTFE 다공막의 양면에, 심초 (core/sheath) 구조의 장섬유를 사용한 스판본드 부직포등의 열가소성 재료를 적층하여 보호하는 것도 제안되고 있다. (일본 공개특허공보 평6-218899호 참조) On the other hand, a porous membrane of polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as " PTFE ") has been proposed as an air filter medium (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-202217). In the case of using a PTFE porous film, a thermoplastic material such as a spunbonded nonwoven fabric using long fibers of core / sheath structure is applied to both surfaces of the PTFE porous film in order to prevent scratches and pinholes from occurring because the film itself is thin It has also been proposed to laminate and protect it. (See Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-218899)

그러나 종래의 에어필터는 이물질의 크기가 큰 입자는 필터 여재 표면에 쌓이게 되어 필터 여재 표면에 필터 케이크(Filter Cake)를 형성할 뿐만 아니라, 미세한 입자는 필터 여재 내에 쌓이게 되어 필터 여재의 기공을 막는다. 결국, 입자들이 필터 여재의 표면에 쌓이게 되면 필터의 압력손실을 높이고, 수명을 저하시키는 문제가 있었다. However, in the conventional air filter, particles having a large particle size accumulate on the surface of the filter material, so that the filter cake is formed on the surface of the filter material, and fine particles are accumulated in the filter material, thereby blocking the pores of the filter material. As a result, when the particles are accumulated on the surface of the filter media, there is a problem of increasing the pressure loss of the filter and decreasing the service life.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 나노사이즈의 섬유를 제조하여 필터에 적용하는 다양한 방식들이 개발 및 사용되고 있다. 나노섬유를 필터에 적용할 경우, 직경이 큰 기존의 필터 여재에 비하여 비표면적이 크고, 표면 작용기에 대한 유연성도 좋다. 또한, 나노금의 가공사이즈를 갖으므로써 미세한 먼지입자의 효율적인 여과가 가능하다.In order to solve the above-mentioned problems, various methods of manufacturing nano-sized fibers and applying them to filters have been developed and used. When nanofibers are applied to a filter, the specific surface area is larger than that of a conventional filter material having a large diameter, and the flexibility of the surface functional group is also good. In addition, by having the processing size of nano gold, it is possible to efficiently filter fine dust particles.

그러나 종래의 나노섬유필터는 기재와 나노섬유 웹이 압착되도록 라미네이팅하는 라미네이팅 공정이 후공정으로 구비되어 있으나, 이 또한 기재와 고분자 방사용액의 재질 및 성분 차이에 의해 기재에서 고분자 방사용액이 전기방사되어 적층형성되는 나노섬유 웹이 탈리된다는 문제점이 있었다.However, in the conventional nanofiber filter, a laminating process for laminating the substrate and the nanofiber web is performed as a post-process. However, due to differences in materials and components of the substrate and the polymer solution, the polymer solution is electrospun There is a problem in that the nanofiber webs to be laminated are desorbed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 기재(substrate)상에 폴리에테르설폰 나노섬유 및 소수성 고분자 나노섬유층을 포함하고, 기재와 나노섬유층 및 나노섬유층 사이를 에폭시 수지-경화제를 방사하여 접착층을 형성시킨 것을 특징으로 한 나노섬유 필터 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, which comprises polyether sulfone nanofibers and a hydrophobic polymer nanofiber layer on a substrate, And an adhesive layer is formed on the surface of the nanofiber filter, and a method for manufacturing the nanofiber filter.

본 발명에서 사용된 소수성 고분자는 폴리비닐리덴플루오라이드, 저융점 폴리에스테르 및 소수성 폴리우레탄으로 이루어진 군에서 선택된 1종이다.The hydrophobic polymer used in the present invention is one selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride, low melting point polyester and hydrophobic polyurethane.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 기재와; 폴리에테르설폰 용액을 전기방사하여 형성되는 제1 나노섬유층; 및 소수성 고분자 용액을 전기방사하여 형성된 제2 나노섬유층을 포함하고, 상기 기재와 제1 나노섬유층 및 제1 나노섬유층과 제2 나노섬유층 사이의 접착은 에폭시 수지 용액 및 경화제 용액을 전기방사하여 형성되는 접착층을 통해 접착되는 것을 특징으로 하는 나노섬유 필터를 제공한다.In order to achieve the above object, A first nanofiber layer formed by electrospinning a polyethersulfone solution; And a second nanofiber layer formed by electrospinning a hydrophobic polymer solution. The adhesion between the substrate and the first nanofiber layer and between the first nanofiber layer and the second nanofiber layer is formed by electrospinning an epoxy resin solution and a curing agent solution Wherein the nanofiber filter is bonded through an adhesive layer.

한편, 상기 경화제는 아민계 경화제, 산무수물계 경화제 및 이미다졸계 경화제로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the curing agent is preferably one selected from the group consisting of an amine curing agent, an acid anhydride curing agent and an imidazole curing agent, but is not limited thereto.

여기서, 상기 소수성 고분자는 폴리비닐리덴플루오라이드, 저융점 폴리에스테르 및 소수성 폴리우레탄으로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것이 바람직하다.Here, the hydrophobic polymer is preferably one selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride, low-melting-point polyester and hydrophobic polyurethane.

또한, 상기 접착층은 제1 접착층; 제2 접착층; 및 제1 접착층 순으로 형성되거나, 또는 제2 접착층; 제1 접착층; 제2 접착층 순으로 형성될 수도 있다.The adhesive layer may include a first adhesive layer; A second adhesive layer; And a first adhesive layer, or a second adhesive layer; A first adhesive layer; And the second adhesive layer may be formed in this order.

또한, 상기 에폭시 수지 용액 및 경화제 용액은 기재 및 제1 나노섬유층의 전면 또는 일부분에 전기방사되는 것을 특징으로 한다.Further, the epoxy resin solution and the curing agent solution are electrospun on the entire surface or a part of the substrate and the first nanofiber layer.

한편, 본 발명은 상기한 과제를 보다 효과적으로 해결하기 위하여, 상기 에폭시 수지 용액 및 경화제 용액은 기재 및 제 1나노섬유층의 전면 또는 일부분에 전기방사할 수 있고, 50 내지 100℃의 온도에서 전기방사할 수도 있다. In order to solve the above problems, the epoxy resin solution and the curing agent solution may be electrospun to the substrate and the first or the first nanofiber layer, and may be electrospun at a temperature of 50 to 100 ° C. It is possible.

뿐만 아니라, 본 발명은 상기 제 1나노섬유층 및 제 2나노섬유층을 전기방사함에 있어서 종방향 또는 횡방향을 따라 평량이 상이하게 할 수도 있다.In addition, in the present invention, when the first nanofiber layer and the second nanofiber layer are electrospun, they may have different basis weights along the longitudinal direction or the transverse direction.

본 발명에 의하여 제조되는 나노섬유 필터는 종래의 필터보다 기재층과 고분자 전기방사층간의 접착이 용이하고 탈리(脫離)가 쉽게 발생되지 않을 뿐만 아니라, 기재 상의 특정 영역 및 부분에만 분사됨으로써 에폭시 수지-경화제의 사용이 감소됨과 동시에 나노섬유 필터에 대한 에폭시 수지-경화제의 간섭을 최소화하여 나노섬유 또는 나노섬유 필터의 성능 및 품질을 향상시킬 수 있다.The nanofiber filter manufactured according to the present invention is easier to adhere between the substrate layer and the polymer electrospinning layer than the conventional filter and is not easily separated from the polymer filter and is sprayed only on a specific region and a part of the substrate, The use of the curing agent is reduced and at the same time the interference of the epoxy resin-curing agent to the nanofiber filter can be minimized to improve the performance and quality of the nanofiber or nanofiber filter.

또한, 본 방법에 의하여 제조된 필터는 압력 손실을 작게 하는 것이 가능하고, 여과 효율을 높이며, 필터의 수명 또한 연장가능하다. Further, the filter manufactured by the method can reduce the pressure loss, increase the filtration efficiency, and extend the life of the filter.

도 1은 본 발명에 의한 전기방사장치를 개략적으로 나타내는 측면도
도 2는 본 발명에 의한 전기방사장치의 유닛 내에 설치되는 노즐블록의 노즐을 개략적으로 나타내는 측단면도
도 3은 본 발명에 의한 전기방사장치의 각 유닛 내에 설치되는 노즐블록의 노즐에 따른 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 측단면도
도 4는 본 발명에 의한 전기방사장치의 방사용액 유닛 내에 설치되는 노즐블록을 개략적으로 나타내는 평면도
도 5는 본 발명에 의한 전기방사장치의 에폭시수지-경화제 유닛 내에 설치되는 노즐블록을 개략적으로 나타내는 사시도
도 6 내지 도 7은 본 발명에 의한 전기방사장치의 각 노즐관체의 노즐을 통하여 고분자 방사용액이 전기방사되는 동작과정을 개략적으로 나타내는 평면도
도 8 내지 도 9는 본 발명에 의한 전기방사장치의 각 노즐관체의 노즐을 통하여 고분자 방사용액이 전기방사되는 동작과정에 대한 또 다른 실시형태를 개략적으로 나타내는 평면도
도 10, 도11은 도 5와 같은 에폭시 수지-경화제 유닛 내의 노즐블록의 배치를 통해 에폭시 수지, 경화제 및 고분자 방사용액이 순차적 분사되는 동작과정을 개략적으로 나타내는 평면도
도 12는 본 발명에 의한 전기방사장치의 에폭시 수지-경화제 유닛 내에 설치되는 노즐블록의 또 다른 형태를 개략적으로 나타내는 사시도
도 13, 도14는 도 12와 같은 에폭시 수지-경화제 유닛 내의 노즐블록의 배치를 통해 에폭시 수지, 경화제 및 고분자 방사용액이 순차적 분사되는 동작과정을 개략적으로 나타내는 평면도
도 15는 본 발명에 의한 전기방사장치의 에폭시 수지-경화제 유닛 내에 설치되는 노즐블록의 또 다른 형태를 개략적으로 나타내는 사시도
도 16, 도17은 도 15와 같은 에폭시 수지-경화제 유닛 내의 노즐블록의 배치를 통해 에폭시 수지, 경화제 및 고분자 방사용액이 순차적 분사되는 동작과정을 개략적으로 나타내는 평면도
도 18은 본 발명에 의한 전기방사장치의 각 유닛 내에 설치되는 노즐블록에 전열장치가 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 사시도
도 19는 도 18의 A-A'선 단면도
도 20은 본 발명에 의한 전기방사장치의 각 유닛 내에 설치되는 노즐블록에 전열장치가 설치된 모습의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 정단면도
도 21은 도 20의 B-B'선 단면도
도 22는 본 발명에 의한 전기방사장치의 각 유닛 내에 설치되는 노즐블록에 전열장치가 설치된 모습의 또 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 정단면도
도 23은 도 22의 C-C'선 단면도
도 24는 본 발명에 의한 전기방사장치의 보조 이송장치를 개략적으로 나타내는 도면
도 25는 본 발명에 의한 전기방사장치의 보조 이송장치의 보조벨트 롤러의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 도면
도 26 내지 도 29는 본 발명에 의한 전기방사장치의 장척시트 이송속도 조절장치의 동작과정을 개략적으로 나타내는 측면도
도 30은 본 발명에 의하여 제조된 나노섬유 필터의 적층 구조를 나타내는 정면도
1 is a side view schematically showing an electrospinning apparatus according to the present invention;
Fig. 2 is a side sectional view schematically showing a nozzle of a nozzle block installed in a unit of the electrospinning apparatus according to the present invention. Fig.
Fig. 3 is a side sectional view schematically showing another embodiment according to a nozzle of a nozzle block installed in each unit of the electrospinning apparatus according to the present invention. Fig.
4 is a plan view schematically showing a nozzle block installed in a spinning solution unit of an electrospinning apparatus according to the present invention.
5 is a perspective view schematically showing a nozzle block installed in an epoxy resin-curing agent unit of an electrospinning apparatus according to the present invention.
6 to 7 are plan views schematically showing an operation process of electrospinning the polymer spinning solution through the nozzles of each nozzle tube of the electrospinning device according to the present invention
8 to 9 are plan views schematically showing still another embodiment of the operation process of electrospinning the polymer spinning solution through the nozzles of each nozzle tube of the electrospinning device according to the present invention
FIGS. 10 and 11 are plan views schematically showing an operation process of sequentially spraying the epoxy resin, the curing agent, and the polymer spinning solution through the arrangement of the nozzle blocks in the epoxy resin-
12 is a perspective view schematically showing still another embodiment of a nozzle block installed in an epoxy resin-curing agent unit of an electrospinning apparatus according to the present invention.
13 and 14 are plan views schematically showing an operation process of sequentially spraying the epoxy resin, the curing agent, and the polymer spinning solution through the arrangement of the nozzle blocks in the epoxy resin-
15 is a perspective view schematically showing another form of a nozzle block installed in an epoxy resin-curing agent unit of an electrospinning apparatus according to the present invention;
16 and 17 are plan views schematically showing an operation process of sequentially spraying the epoxy resin, the curing agent and the polymer spinning solution through the arrangement of the nozzle blocks in the epoxy resin-curing agent unit as shown in Fig.
18 is a perspective view schematically showing a state in which an electric heater is installed in a nozzle block installed in each unit of the electrospinning apparatus according to the present invention.
19 is a sectional view taken along the line A-A 'in Fig. 18
Fig. 20 is a front sectional view schematically showing another embodiment of a state in which an electric heater is installed in a nozzle block installed in each unit of the electrospinning apparatus according to the present invention
21 is a sectional view taken along the line B-B 'in Fig. 20
22 is a front sectional view schematically showing another embodiment of a state in which an electric heater is installed in a nozzle block installed in each unit of the electrospinning apparatus according to the present invention
23 is a sectional view taken along the line C-C 'in Fig. 22
24 is a view schematically showing an auxiliary feeding apparatus of the electrospinning apparatus according to the present invention
25 is a view schematically showing another embodiment of the auxiliary belt roller of the auxiliary transfer device of the electrospinning apparatus according to the present invention
FIGS. 26 to 29 are side views schematically showing the operation of the long sheet conveying speed adjusting apparatus of the electrospinning apparatus according to the present invention
30 is a front view showing a laminated structure of the nanofiber filter manufactured by the present invention

이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

또한, 본 실시예에서는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시한 것이며, 그 기술적인 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.The present invention is not limited to the scope of the present invention, but is merely an example, and various modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention.

본 발명은 기재와; 폴리에테르설폰 용액을 전기방사하여 형성되는 제1 나노섬유층; 및 소수성 고분자 용액을 전기방사하여 형성된 제2 나노섬유층을 포함하고, 상기 기재와 제1 나노섬유층 및 제1 나노섬유층과 제2 나노섬유층 사이의 접착은 에폭시 수지 용액을 전기방사하여 형성되는 제1 접착층; 및 경화제 용액을 전기방사하여 형성되는 제2 접착층을 포함하는 접착층을 통해 접착되는 것을 특징으로 하는 나노섬유 필터를 제공한다.The present invention relates to a substrate; A first nanofiber layer formed by electrospinning a polyethersulfone solution; And a second nanofiber layer formed by electrospinning a hydrophobic polymer solution. The adhesion between the substrate and the first nanofiber layer and between the first nanofiber layer and the second nanofiber layer can be controlled by a first adhesive layer formed by electrospinning an epoxy resin solution ; And a second adhesive layer formed by electrospinning a curing agent solution. The present invention also provides a nanofiber filter comprising the same.

이때, 상기 에폭시(epoxy) 수지는 열경화성 수지의 중간체로 경화제와의 반응에 의하여 불용/불융의 3차원 망목상 구조를 형성하여 에폭시 고유의 물성을 나타내며, 상기 에폭시 수지는 경화제와의 반응에 의하여 접착성, 기계적 강도, 내열성, 내화학성, 내수성, 전기 절연성, 성형성 및 함침성이 우수해지며, 복합재료의 제조가 용이하며, 경화제의 선택에 따라 다양한 물성의 구현이 가능한 장점이 있다.At this time, the epoxy resin is an intermediate of a thermosetting resin and forms a three-dimensional network structure insoluble / infusible by reaction with a curing agent to exhibit physical properties inherent to epoxy, and the epoxy resin is adhered It has an advantage of being excellent in properties, mechanical strength, heat resistance, chemical resistance, water resistance, electric insulation property, moldability and impregnation property, easy production of a composite material, and realizing various properties according to the selection of a curing agent.

이러한 에폭시 수지의 비제한적인 예를 들면, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지 등이 있다.Nonlimiting examples of such epoxy resins include bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, and bisphenol S type epoxy resins.

상기 비스페놀 A형 에폭시 수지는 하기 화학식 1로 나타내며, 가장 일반적으로 사용되는 에폭시 수지로써 제법이 크게 직접법과 간접법이 있다.The above-mentioned bisphenol A type epoxy resin is represented by the following general formula (1), and the most commonly used epoxy resin is produced by a direct method or indirect method.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112015115216208-pat00001
Figure 112015115216208-pat00001

또한, 상기 비스페놀 F형 에폭시 수지는 하기 화학식 2로 표시되고, 비스페놀 F와 ECH 반응으로 만들어지며, 비스페놀 A형 에폭시 수지와 비교시 점도가 낮으며, 이론상 기계적, 물리적 특성이 다소 떨어지나, 오히려 일반적인 접착 등에서 향상되는 특성을 나타낸다.The bisphenol F type epoxy resin is represented by the following general formula (2) and is produced by the reaction of bisphenol F with ECH. The bisphenol F type epoxy resin has a lower viscosity than the bisphenol A type epoxy resin and theoretically has a somewhat lower mechanical and physical properties. And the like.

[화학식 2](2)

Figure 112015115216208-pat00002
Figure 112015115216208-pat00002

또한, 상기 비스페놀 S형 에폭시 수지는 하기 화학식 3으로 표시되고, 일반적으로 에폭시 접착젝를 빠르게 경화시키는데 사용되며, 중합체 반응에서 반응물로서 사용된다.The bisphenol S type epoxy resin is represented by the following general formula (3), and is generally used for rapidly curing an epoxy adhesive, and is used as a reactant in a polymer reaction.

[화학식 3](3)

Figure 112015115216208-pat00003
Figure 112015115216208-pat00003

한편, 상기 경화제는 아민계 경화제, 산무수물계 경화제 및 이미다졸계 경화제로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the curing agent is preferably one selected from the group consisting of an amine curing agent, an acid anhydride curing agent and an imidazole curing agent, but is not limited thereto.

상기 아민계 경화제의 비제한적인 예로는, 지방족 폴리아민, 변성 지방족 폴리아민, 방향족 아민, 3차 아민, 2차 아민 등이 있다.Non-limiting examples of the amine-based curing agent include aliphatic polyamines, modified aliphatic polyamines, aromatic amines, tertiary amines, and secondary amines.

상기 지방족 폴리아민의 예로는, Diethylene Triamine (DETA), Triethylene Tetramine (TETA), Diethylamino propyl amine (DEAPA), Menthane diamine(MDA), N-aminoethyl piperazine (N-AEP), M-xylene diamine (MXDA), Isophorone diamine (IPDA) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the aliphatic polyamines include diethylene triamine (DETA), triethylene tetramine (TETA), diethylamino propyl amine (DEAPA), Menthane diamine (MDA), N-aminoethyl piperazine Isophorone diamine (IPDA), but is not limited thereto.

상기 변성 지방족 폴리아민의 예로는, Epoxy Polyamine Adduct, Ethylene 또는 Propylene Oxide 와 Polyamine adduct, Cyanoethyl화 Polyamine, Ketone 봉쇄 Polyamine (Ketimine) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the modified aliphatic polyamines include, but are not limited to, Epoxy Polyamine Adduct, Ethylene or Propylene Oxide, Polyamine adduct, Cyanoethylated Polyamine, and Ketone blocked Polyamine (Ketimine).

상기 방향족 아민의 예로는, Meta phenylene Diamine (MPD), 4.4' Dimethyl aniline (DAM or DDM), Diamino Diphenyl Sulfone (DDS), Aromatic amine adduct 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Examples of the aromatic amine include Meta phenylene Diamine (MPD), 4.4 'Dimethyl aniline (DAM or DDM), Diamino Diphenyl Sulfone (DDS), and Aromatic amine adduct.

또한, 상기 산무수물계 경화제의 비제한적인 예로는, 폴리아미드(PA), 4수소무수프탈산(THPA), 메틸4수소무수프탈산(MTHPA), 6수소무수프탈산(HHPA), MNA 등이 있다.Examples of the acid anhydride-based curing agent include polyamide (PA), tetrahydrophthalic anhydride (THPA), methyl tetrahydrophthalic anhydride (MTHPA), hexahydrophthalic anhydride (HHPA), and MNA.

또한, 이미다졸계 경화제의 비제한적인 예로는, 2MZ, 2E4MZ 등이 있다.Nonlimiting examples of the imidazole-based curing agent include 2MZ and 2E4MZ.

또한, 상기 경화제 용액은 경화촉진제를 추가로 더 포함할 수 있다.In addition, the curing agent solution may further include a curing accelerator.

본 발명에 있어서 사용되는 경화 촉진제로서는 에폭시 화합물의 경화 촉진에 일반적으로 사용되는 경화 촉진제이면 특별히 제한은 없고, 예를 들면 제3급 아민, 제3급 아민염, 이미다졸류, 유기 인계 화합물, 제4급 암모늄염, 제4급 포스포늄염, 유기 금속염, 붕소 화합물 등을 이용할 수 있다. 경화 촉진제는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.The curing accelerator used in the present invention is not particularly limited as long as it is a curing accelerator generally used for accelerating the curing of the epoxy compound. Examples thereof include tertiary amines, tertiary amine salts, imidazoles, Quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts, organic metal salts, and boron compounds. The curing accelerator may be used alone or in combination of two or more.

제3급 아민으로서는 예를 들면 라우릴디메틸아미노, N,N-디메틸시클로헥실아민, N,N-디메틸벤질아민, N,N-디메틸아닐린, (N,N-디메틸아미노메틸)페놀, 2,4,6-트리스(N,N-디메틸아미노메틸)페놀, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운데센-7(DBU), 1,5-디아자비시클로[4.3.0]노넨-5(DBN) 등을 들 수 있다.Examples of tertiary amines include lauryldimethylamino, N, N-dimethylcyclohexylamine, N, N-dimethylbenzylamine, N, N-dimethylaniline, (N, N- dimethylaminomethyl) (N, N-dimethylaminomethyl) phenol, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 (DBU), 1,5-diazabicyclo [4.3.0] 5 (DBN).

제3급 아민염으로서는 예를 들면 상기 제3급 아민의 카르복실산염, 술폰산염, 무기산염 등을 들 수 있다. 카르복실산염으로서는 옥틸산염 등의 탄소수 1 내지 30(특히, 탄소수 1 내지 10)의 카르복실산의 염(특히, 지방산의염) 등을 들 수 있다. 술폰산염으로서는 p-톨루엔술폰산염, 벤젠술폰산염, 메탄술폰산염, 에탄술폰산염 등을 들 수 있다. 제3급 아민염의 대표적인 예로서 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운데센-7(DBU)의 염(예를 들면, p-톨루엔술폰산염, 옥틸산염) 등을 들 수 있다.Examples of the tertiary amine salt include a carboxylate, a sulfonate, and an inorganic acid salt of the above-mentioned tertiary amine. Examples of the carboxylate include salts of carboxylic acids having 1 to 30 carbon atoms (especially 1 to 10 carbon atoms) such as octylate (particularly fatty acid salts). Examples of the sulfonic acid salt include p-toluenesulfonic acid salt, benzenesulfonic acid salt, methanesulfonic acid salt and ethanesulfonic acid salt. Representative examples of tertiary amine salts include salts of 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 (DBU) (for example, p-toluenesulfonic acid salt and octylic acid salt).

금속계 경화 촉진제로서는, 코발트, 구리, 아연, 철, 니켈, 망간, 주석 등의 금속의, 유기 금속 착체 또는 유기 금속염을 들 수 있다. 유기 금속 착체의 구체예로서는, 코발트(II) 아세틸아세토네이트, 코발트(III) 아세틸아세토네이트 등의 유기 코발트 착체, 구리(II) 아세틸아세토네이트 등의 유기 구리 착체, 아연(II) 아세틸아세토네이트 등의 유기 아연 착체, 철(III) 아세틸아세토네이트 등의 유기 철 착체, 니켈(II) 아세틸아세토네이트 등의 유기 니켈 착체, 망간(II) 아세틸아세토네이트 등의 유기 망간 착체 등을 들 수 있다. 유기 금속염으로서는, 옥틸산아연, 옥틸산주석, 나프텐산아연, 나프텐산코발트, 스테아르산주석, 스테아르산아연 등을 들 수 있다. 금속계 경화 촉진제로서는, 경화성, 용제 용해성의 관점에서, 코발트(II) 아세틸아세토네이트, 코발트(III) 아세틸아세토네이트, 아연(II) 아세틸아세토네이트, 나프텐산아연, 철(III) 아세틸아세토네이트가 바람직하고, 특히 코발트(II) 아세틸아세토네이트, 나프텐산아연이 바람직하다. 금속계 경화 촉진제는 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 양호하다.Examples of the metal-based curing accelerator include organic metal complexes or organic metal salts of metals such as cobalt, copper, zinc, iron, nickel, manganese and tin. Specific examples of the organometallic complexes include organic cobalt complexes such as cobalt (II) acetylacetonate and cobalt (III) acetylacetonate, organic copper complexes such as copper (II) acetylacetonate, zinc An organic iron complex such as an organic zinc complex and iron (III) acetylacetonate, an organic nickel complex such as nickel (II) acetylacetonate, and an organic manganese complex such as manganese (II) acetylacetonate. Examples of the organic metal salt include zinc octylate, tin octylate, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, stannous stearate and zinc stearate. As the metal curing accelerator, cobalt (II) acetylacetonate, cobalt (III) acetylacetonate, zinc (II) acetylacetonate, zinc naphthenate and iron (III) acetylacetonate are preferable from the viewpoints of curability and solvent solubility And particularly, cobalt (II) acetylacetonate and zinc naphthenate are preferable. The metal-based curing accelerator may be used singly or in combination of two or more.

금속계 경화 촉진제의 첨가량은, 수지 조성물 중의 불휘발분을 100질량%로 한 경우, 금속계 경화 촉진제에 기초하는 금속의 함유량이 25 내지 500ppm, 보다 바람직하게는 40 내지 200ppm이 되는 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다. 25ppm 미만이면, 저 조도(粗度)의 절연층 표면으로의 밀착성이 우수한 도체층의 형성이 곤란해지는 경향이 있으며, 500ppm을 초과하면, 수지 조성물의 보존 안정성, 절연성이 저하되는 경향으로 된다. The addition amount of the metal-based curing accelerator is preferably in the range of from 25 to 500 ppm, more preferably from 40 to 200 ppm, of the metal based on the metal-based curing accelerator when the non-volatile content in the resin composition is 100 mass% . If it is less than 25 ppm, it tends to make it difficult to form a conductor layer having a low roughness with good adhesion to the surface of the insulating layer. When it exceeds 500 ppm, the storage stability and insulating property of the resin composition tend to be lowered.

제4급 암모늄염으로서는 예를 들면 테트라에틸암모늄브로미드, 테트라부틸암모늄브로미드 등을 들 수 있다.Examples of the quaternary ammonium salt include tetraethylammonium bromide and tetrabutylammonium bromide.

제4급 포스포늄염으로서는 예를 들면 하기 식 (1) As the quaternary phosphonium salt, for example, the following formula (1)

Figure 112015115216208-pat00004
Figure 112015115216208-pat00004

(식중, R1, R2, R3, R4 는 동일 또는 상이하며, 탄소수 1 내지 16의 탄화수소기를 나타내고, X는 카르복실산 또는 유기 술폰산의 음이온 잔기를 나타냄)로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.(Wherein R1, R2, R3 and R4 are the same or different and each represents a hydrocarbon group of 1 to 16 carbon atoms, and X represents an anion residue of a carboxylic acid or an organic sulfonic acid).

상기 탄소수 1 내지 16의 탄화수소기로서는 예를 들면 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, s-부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 데실, 도데실기 등의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기; 비닐, 알릴, 크로틸기 등 Examples of the hydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms include a linear or branched hydrocarbon group such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl, A straight chain alkyl group; Vinyl, allyl, crotyl group, etc.

의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알케닐기; 페닐, 톨루일, 크실릴, 나프틸, 안트릴, 페난트릴기 등의 아릴기; 벤질, 페네틸기 등의 아랄킬기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 탄소수 1 내지 6의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬기, 특히 부틸기가 바람직하다.A straight chain or branched alkenyl group; Aryl groups such as phenyl, toluyl, xylyl, naphthyl, anthryl, phenanthryl groups; And aralkyl groups such as benzyl and phenethyl groups. Of these, a straight or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, particularly a butyl group, is preferred.

상기 「카르복실산 또는 유기 술폰산의 음이온 잔기」에 있어서의 「카르복실산」으로서는, 예를 들면 옥탄산, 데칸산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산 등의 탄소수 1 내지 20의 지방족 모노 카르복실산; 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산, 비시클로[2.2.1]헵탄-2,3-디카르복실산, 메틸비시클로[2.2.1]헵탄-2,3-디카르복실산 등의 지환식 카르복실산(단환의 지환식 모노 또는 폴리카르복실산, 가교환식 모노 또는 폴리카르복실산) 등을 들 수있다. 또한, 지환식 카르복실산의 지환에는 메틸기 등의 탄소수 1 내지 4의 직쇄상 또는 분지쇄상 알킬기, 메톡시기 등의 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 염소 원자 등의 할로겐 원자 등의 치환기가 결합하고 있을 수도 있다. 상기 카르복실산으로서는 그 중에서도 탄소수 10 내지 18의 지방족 모노 카르복실산, 탄소수 8 내지 18의 지환식 폴리카르복실산이 바람직하다. Examples of the "carboxylic acid" in the "anion residue of a carboxylic acid or an organic sulfonic acid" include aliphatic alcohols having 1 to 20 carbon atoms such as octanoic acid, decanoic acid, lauric acid, myristic acid and palmitic acid Monocarboxylic acids; 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3-dicarboxylic acid, methylbicyclo [2.2.1] heptane-2,3-dicarboxylate Alicyclic carboxylic acids (monocyclic alicyclic mono- or polycarboxylic acids, crosslinked cyclic mono- or polycarboxylic acids), and the like. The alicyclic carboxylic acid may have a substituent such as a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, or a halogen atom such as a chlorine atom It is possible. As the carboxylic acid, an aliphatic monocarboxylic acid having a carbon number of 10 to 18 and an alicyclic polycarboxylic acid having a carbon number of 8 to 18 are preferable.

상기 「카르복실산 또는 유기 술폰산의 음이온 잔기」에 있어서의 「유기 [0033] 술폰산」으로서는, 예를 들면 메탄술폰산, 에탄술폰산, 1-프로판술폰산, 2-프로판술폰산, 1-부탄술폰산, 1-펜탄술폰산, 1-헥산술폰산, 1-옥탄술폰산, 1-데칸술폰산, 1-도데칸술폰산 등의 지방족 술폰산(예를 들면, 탄소수 1 내지 16의 지방족 술폰산 등); 벤젠술폰산, p-톨루엔술폰산, 4-에틸벤젠술폰산, 3-(직쇄상 또는 분지쇄상 옥틸)벤젠술폰산, 4-(직쇄상또는 분지쇄상 옥틸)벤젠술폰산, 3-(직쇄상 또는 분지쇄상 도데실)벤젠술폰산, 4-(직쇄상 또는 분지쇄상도데실)벤젠술폰산, 2,4-디메틸벤젠술폰산, 2,5-디메틸벤젠술폰산, 4-메톡시벤젠술폰산, 4-에톡시벤젠술폰산, 4-클로로벤젠술폰산 등을 들 수 있다.Examples of the "organic sulfonic acid" in the above "anionic residue of a carboxylic acid or an organic sulfonic acid" include methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, 1-propanesulfonic acid, 2-propanesulfonic acid, Aliphatic sulfonic acids such as pentanesulfonic acid, 1-hexanesulfonic acid, 1-octanesulfonic acid, 1-decanesulfonic acid and 1-dodecane sulfonic acid (for example, aliphatic sulfonic acids having 1 to 16 carbon atoms); Benzene sulfonic acid, 3- (linear or branched octadecyl) benzene sulfonic acid, 4- (straight or branched octyl) benzene sulfonic acid, 3- (linear or branched dodecyl Benzenesulfonic acid, 4-methoxybenzenesulfonic acid, 4-ethoxybenzenesulfonic acid, 4- (4-methoxybenzenesulfonic acid), 4- Chlorobenzene sulfonic acid, and the like.

제4급 포스포늄염의 대표적인 예로서 테트라부틸포스포늄데칸산염, 테트라부틸포스포늄라우르산염, 테트라부틸포스포늄미리스트산염, 테트라부틸포스포늄팔미트산염, 테트라부틸포스포늄 양이온과 비시클로[2.2.1]헵탄-2,3-디카르복실산 및/또는 메틸비시클로[2.2.1]헵탄-2,3-디카르복실산의 음이온의 염, 테트라부틸포스포늄 양이온과 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복실산의 음이온의 염, 테트라부틸포스포늄 양이온과 메탄술폰산의 음이온의 염, 테트라부틸포스포늄 양이온과 벤젠술폰산의 음이온의 염, 테트라부틸포스포늄 양이온과 p-톨루엔술폰산의 음이온의 염, 테트라부틸포스포늄 양이온과 4-클로로벤젠술폰산의 음이온의 염, 테트라부틸포스포늄 양이온과 도데실벤젠술폰산의 음이온의 염 등을 들 수 있다.Representative examples of quaternary phosphonium salts include tetrabutylphosphonium decanoate, tetrabutylphosphonium laurate, tetrabutylphosphonium myristate, tetrabutylphosphoniumpolate, tetrabutylphosphonium cation and bicyclo [2.2 .1] heptane-2,3-dicarboxylic acid and / or methylbicyclo [2.2.1] heptane-2,3-dicarboxylic acid, a salt of an anion of tetrabutylphosphonium cation with 1,2,4 , Salts of anions of 5-cyclohexanetetracarboxylic acid, salts of anions of tetrabutylphosphonium cation and methanesulfonic acid, salts of anions of tetrabutylphosphonium cation and benzenesulfonic acid, salts of tetrabutylphosphonium cation and p-toluenesulfonic acid Salts of anions of tetrabutylphosphonium cation and 4-chlorobenzenesulfonic acid, salts of anions of tetrabutylphosphonium cation and dodecylbenzenesulfonic acid, and the like.

붕소 화합물로서는 예를 들면 삼플루오르화붕소, 트리페닐보레이트 등을 들 수 있다.Examples of the boron compound include boron trifluoride, triphenylborate, and the like.

이미다졸계 경화 촉진제로서는, 2-메틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸륨트리메리테이트, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸륨트리메리테이트, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-운데실이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-에틸-4'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진이소시아눌산 부가물, 2-페닐이미다졸이소시아눌산 부가물, 2-페닐-4,5-디하이드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-하이드록시메틸이미다졸, 2,3-디하이드로-1H-피로로[1,2-a]벤즈이미다졸, 1-도데실-2-메틸-3-벤질이미다졸륨클로라이드, 2-메틸이미다졸린, 2-페닐이미다졸린 등의 이미다졸 화합물 및 이미다졸 화합물과 에폭시 수지와의 부가물을 들 수 있다. Examples of the imidazole-based curing accelerator include 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methyl Imidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')] - ethyl-s-triazine, 2,4- (1 ')] - ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-ethyl-4'-methylimidazolyl- , 4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')] -ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, Methyl-2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2,3-dihydro-1H- Imidazole compounds such as pyrrolo [1,2-a] benzimidazole, 1-dodecyl-2-methyl-3-benzylimidazolium chloride, 2-methylimidazoline, And adducts of a thiol compound with an epoxy resin.

아민계 경화 촉진제로서는, 트리에틸아민, 트리부틸아민 등의 트리알킬아민, 4-디메틸아미노피리딘, 벤질디메틸아민, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀, 1,8-디아자비사이클로(5,4,0)-운데센(이하, DBU라고 약기한다.) 등의 아민 화합물 등을 들 수 있다. Examples of amine curing accelerators include trialkylamines such as triethylamine and tributylamine; amines such as 4-dimethylaminopyridine, benzyldimethylamine, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) -undecene (hereinafter abbreviated as DBU), and the like.

도 1은 본 발명에 의한 전기방사장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 전기방사장치(1)는 상향식 전기방사장치(1)로 이루어지되, 적어도 하나 이상의 에폭시 수지-경화제 유닛(10a, 10c)과 방사용액 유닛(10b, 10d)이 일정간격 이격되어 순차적으로 구비되고(10c, 10d는 미도시), 상기 에폭시 수지-경화제 유닛(10a, 10c)과 방사용액 유닛(10b, 10d)은 동일하거나 상이한 에폭시 수지-경화제 또는 고분자 방사용액을 개별적으로 전기방사하여 나노필터를 제조한다.1 is a side view schematically showing an electrospinning apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the electrospinning apparatus 1 according to the present invention comprises a bottom-up electrospinning apparatus 1, wherein at least one epoxy resin-curing agent unit 10a, 10c and a spinning liquid unit 10b, The epoxy resin-curing agent units 10a and 10c and the spinning solution units 10b and 10d may be made of the same or different epoxy resin-curing agent or polymer solution, To produce a nanofilter.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 전기방사장치(1)가 상향식 전기방사장치로 이루어져 있으나, 하향식 전기방사장치(미도시)로 이루어지는 것도 가능하다.In one embodiment of the present invention, the electrospinning device 1 is a bottom-up electrospinning device, but it may also be a top-down electrospinning device (not shown).

상기 에폭시 수지-경화제 유닛과 방사용액 유닛은 그 내부에 에폭시 수지-경화제 또는 고분자 방사용액이 내부에 충진되는 주탱크(8)와 상기 주탱크(8) 내에 충진된 에폭시 수지-경화제 또는 고분자 방사용액을 정량으로 공급하기 위한 계량펌프(미도시)와 상기 주탱크(8) 내에 충진된 에폭시 수지-경화제 또는 고분자 방사용액을 토출하되, 핀 형태로 이루어지는 노즐(12)이 다수개 배열설치되는 노즐블록(11)과 상기 노즐(12)에서 분사되는 고분자 방사용액을 집적하기 위하여 노즐(12)에서 일정간격 이격되는 컬렉터(13) 및 상기 컬렉터(13)에 전압을 발생시키는 전압 발생장치(14a, 14b, 14c, 14d)를 포함하는 구성으로 이루어진다.(14c, 14d는 미도시)The epoxy resin-curing agent unit and the spinning solution unit are each comprised of a main tank 8 in which an epoxy resin-curing agent or a polymer solution is filled, an epoxy resin-curing agent or a polymer spinning solution filled in the main tank 8 (Not shown) for supplying a predetermined amount of the epoxy resin-curing agent or polymer solution for filling the main tank 8 with a nozzle block A collector 13 which is spaced apart from the nozzle 12 by a predetermined distance and a voltage generating device 14a and 14b which generates a voltage to the collector 13 in order to accumulate the polymer spinning solution injected from the nozzle 12 and the nozzle 11, , 14c and 14d. (14c and 14d are not shown)

상기한 바와 같은 구조에 의하여 본 발명에 의한 전기방사장치(1)는 주탱크(8) 내에 충진되는 에폭시 수지-경화제 또는 고분자 방사용액이 계량펌프를 통하여 노즐블록(11)에 형성되는 다수의 노즐(12) 내에 연속적으로 정량 공급되고, 공급되는 에폭시 수지-경화제 또는 고분자 방사용액은 노즐(12)을 통해 높은 전압이 걸려 있는 컬렉터(13) 상에 방사 및 집속되어 컬렉터(13) 상에서 이동되는 장척시트(15) 상에 나노섬유를 형성하며, 형성되는 나노섬유는 필터 또는 부직포로 제조된다.The electrospinning device 1 according to the present invention as described above is characterized in that an epoxy resin-curing agent or a polymer spinning liquid filled in the main tank 8 is supplied to the nozzle block 11 through a plurality of nozzles The epoxy resin-curing agent or the polymer decolourizing liquid supplied and continuously supplied into the collector 12 is radiated and focused on the collector 13 with the high voltage applied thereto through the nozzle 12, The nanofibers are formed on the sheet 15, and the nanofibers to be formed are made of a filter or a nonwoven fabric.

여기서, 상기 전기방사장치(1)의 에폭시 수지-경화제 유닛의 전방에는 에폭시 수지-경화제 유닛내로 공급되어 고분자 방사용액의 분사에 의해 나노섬유 부직포가 적층형성되는 장척시트(15)를 공급하기 위한 공급롤러(3)가 구비되고, 후단에 위치하는 유닛의 후방에는 나노섬유 부직포가 적층형성되는 장척시트(15)를 권취하기 위한 권취롤러(5)가 구비된다.Here, a supply for feeding the elongated sheet 15, which is supplied into the epoxy resin-curing agent unit and which is formed by laminating the nanofiber nonwoven fabric by spraying the polymer spinning solution, is provided in front of the epoxy resin-curing agent unit of the electrospinning device 1 And a winding roller 5 for winding a long sheet 15 on which a nanofiber nonwoven fabric is laminated is provided at the rear of the unit located at the rear end.

한편, 상기 에폭시 수지-경화제 유닛과 방사용액 유닛을 통과하면서 고분자 방사용액이 적층형성되는 장척시트(15)는 부직포 또는 직물 등으로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.On the other hand, it is preferable that the elongated sheet 15, in which the polymer spinning solution is laminated while passing through the epoxy resin-curing agent unit and the spinning solution unit, is made of nonwoven fabric or fabric, but is not limited thereto.

상기 전기방사장치(1)의 방사용액 유닛내에서 노즐(12)을 통하여 공급되는 방사용액은 상기 전기방사가 가능한 합성수지 재질인 폴리머를 적당한 용매에 용해시킨 용액으로서, 용매의 종류 또한 폴리머를 용해시킬 수 있는 것이라면 제한되지 않으며, 예를 든다면 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), 페놀, 포름산, 황산, m-크레솔, 티플루오르아세트앤하이드라이드/다이클로로메테인, 물, N-메틸모폴린 N-옥시드, 클로로폼, 테트라히드로푸란과 지방족 케톤군인 메틸이소부틸케톤, 메틸에틸케톤, 지방족 수산기 군인 m-부틸알콜, 이소부틸알콜, 이소프로필알콜, 메틸알콜, 에탄올, 지방족 화합물인 헥산, 테트라클로로에틸렌, 아세톤, 글리콜군으로서 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 할로겐 화합물군으로 트리크롤로에틸렌, 다이클로로메테인, 방향족 화합물 군인 톨루엔, 자일렌, 지방족 고리 화합물군으로서 사이클로헥사논, 시클로헥산과 에스테르군으로 n-부틸초산염, 초산에틸, 지방족 에테르군으로 부틸셀로살브, 아세트산2-에톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 아미드로 디메틸포름아미드, 등을 사용할 수 있으며, 복수 종류의 용매를 혼합하여 이용할 수 있다. The spinning solution supplied through the nozzle 12 in the spinning solution unit of the electrospinning device 1 is a solution in which a polymer as a synthetic resin material capable of electrospinning is dissolved in a suitable solvent, But are not limited to, N, N-dimethylacetamide (DMAc), phenol, formic acid, sulfuric acid, m-cresol, thiuoroacetone hydride / dichloromethane, water, N-methyl Methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, aliphatic hydroxyl group, m-butyl alcohol, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, methyl alcohol, ethanol, aliphatic compounds such as methylene chloride, Hexane, tetrachlorethylene, acetone, propylene glycol as the glycol group, diethylene glycol, ethylene glycol, halogen compounds such as trichlorethylene, dichloromethane, Cyclohexanone as cyclohexane and cyclohexane and esters such as n-butyl acetate, ethyl acetate, butyl cellosolve as aliphatic ether group, acetic acid 2-ethoxy ethanol, 2- Ethoxyethanol, amide and dimethylformamide, or a mixture of plural kinds of solvents may be used.

바람직하게는 N,N-디메틸아세트아미드를 사용하는 것이 좋다.N, N-dimethylacetamide is preferably used.

한편, 본 발명에 의한 전기방사장치(1)의 노즐블록(11)에 구비되는 노즐(12)은 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 다중관상노즐(500)로 이루어지며, 2종 이상의 폴리머 방사용액을 동시에 전기방사 할 수 있도록 2개 이상의 내, 외측관(501, 502)들이 시스-코어(Sheath-Core) 형태로 결합된 구조를 갖는다.2, the nozzle 12 provided in the nozzle block 11 of the electrospinning device 1 according to the present invention comprises a multi-tubular nozzle 500, And two or more inner and outer tubes 501 and 502 are combined in a sheath-core form so that the use solution can be electrospun at the same time.

여기서, 상기 노즐블록(11)은 시스-코어(Sheath-Core) 형태의 다중관상노즐(500)이 배열된 노즐 플레이트(405)와 상기 노즐 플레이트(405)의 하단에 위치하여 다중관상노즐(500)에 고분자 방사용액(미도시)을 공급하는 2개 이상의 방사용액 저장판(407, 408)과 다중관상노즐(500)을 감싸고 있는 오버플로 제거용 노즐(415)과 상기 오버플로 제거용 노즐(415)에 연결되고, 노즐 플레이트(405)의 직상단에 위치하는 오버플로액 임시 저장판(410) 및 상기 오버플로액 임시 저장판(410)의 직상단에 위치하여 오버플로 제거용 노즐(415)을 지지하는 오버플로 제거용 노즐 지지판(416)을 포함하여 구성된다.The nozzle block 11 includes a nozzle plate 405 in which a sheath-core type multi-tubular nozzle 500 is arranged and a multi-tubular nozzle 500 positioned at a lower end of the nozzle plate 405 (Not shown) for supplying a polymer solution (not shown) to the overflow removing nozzles 415 and the overflow removing nozzles 415 surrounding the multi-tubular nozzles 500, The overflow liquid temporary storage plate 410 and the overflow liquid temporary storage plate 410 located at the upper right end of the nozzle plate 405 and the overflow removing nozzle 415 And an overflow removing nozzle support plate 416 for supporting the overflow removing nozzle 416.

그리고, 상기 다중관상노즐(500)과 오버플로 제거용 노즐(415)들을 감싸고 있는 공기공급용 노즐(404)과 노즐블록(11)의 최상단에 위치하여 공기공급용 노즐(404)을 지지해주는 공기공급용 노즐의 지지판(414)과 공기공급용 노즐의 지지판(414)의 직하단에 위치하여 공기공급용 노즐(404)에 공기를 공급해주는 공기유입구(413) 및 공급된 공기를 저장해주는 공기 저장판(411)을 포함하여 구성된다.An air supply nozzle 404 surrounding the multi-tubular nozzle 500 and the overflow removing nozzles 415 and an air supply nozzle 404 located at the uppermost end of the nozzle block 11 to support the air supply nozzle 404 An air inlet 413 located at the lower end of the support plate 414 of the supply nozzle and directly below the support plate 414 of the air supply nozzle for supplying air to the air supply nozzle 404 and an air storage 413 for storing the supplied air And a plate 411.

또한, 상기 오버플로 제거용 노즐(415)을 통하여 오버플로액을 외부로 배출하기 위한 오버플로우 배출구(412)가 구비된다.Further, an overflow outlet 412 for discharging the overflow liquid to the outside through the overflow removing nozzle 415 is provided.

본 발명에 의한 전기방사장치(1)의 일 실시예에서는 상기 노즐(12)이 원통형상으로 이루어져 있으나, 도 3에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 노즐(12)이 쐐기형상의 원통으로 형성되되, 그 선단부(503)가 축에 5 내지 30°인 나팔관 모양으로 형성된다.In the embodiment of the electrospinning device 1 according to the present invention, the nozzle 12 is cylindrical, but as shown in FIG. 3, the nozzle 12 is formed as a wedge-shaped cylinder, And its distal end portion 503 is formed in the shape of a tubular trunk having an axis of 5 to 30 degrees.

여기서, 상기 나팔관 모양으로 형성되는 선단부(503)가 상부에서 하부를 향하여 좁아지는 형태로 형성되어 있으나, 상부에서 하부를 향하여 좁아지는 형태로 형성된다면 기타 다양한 형상으로 형성되는 것도 가능하다.Here, the tip portion 503 formed in the tubular shape is formed to be narrowed from the upper portion to the lower portion. However, the tip portion 503 may be formed in various other shapes as long as it is narrowed from the upper portion to the lower portion.

한편, 본 발명에 의한 전기방사장치(1)에 오버플로우 장치(200)가 구비된다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 전기방사장치(1)의 에폭시 수지-경화제 유닛(10a)과 방사용액 유닛(10b)에 오버플로우 장치(200)가 각각 구비되어 있으나, 상기 에폭시 수지-경화제 유닛과 방사용액 유닛 중 어느 한 유닛에 오버플로우 장치(200)가 구비되고, 상기 오버플로우 장치(200)에 후단부에 위치한 유닛이 일체로 연결되는 구조로 이루어지는 것도 가능하다.On the other hand, the electrospinning device 1 according to the present invention is provided with an overflow device 200. Although the epoxy resin-curing agent unit 10a of the electrospinning apparatus 1 and the overflow apparatus 200 are provided in the spinning solution unit 10b in the embodiment of the present invention, It is also possible that any one of the spinning solution units is provided with the overflow device 200 and the unit positioned at the rear end of the overflow device 200 is integrally connected.

상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 주탱크(8)는 나노섬유의 원료가 되는 방사용액을 저장한다. 방사용액 주탱크(8) 내에는 방사용액의 분리나 응고를 방지하기 위한 교반장치(211)를 내부에 구비한다.According to the structure as described above, the main tank 8 stores a spinning solution to be a raw material of the nanofibers. The spinning liquid main tank 8 is provided therein with an agitating device 211 for preventing separation or coagulation of the spinning solution.

상기 제2 이송배관(216)은 상기 주탱크(8) 또는 재생탱크(230)에 접속된 파이프와 밸브(212, 213, 214)로 구성되고, 상기 주탱크(8) 또는 재생탱크(230)에서 중간탱크(220)로 방사용액을 이송한다.The second transfer pipe 216 is composed of a pipe connected to the main tank 8 or the regeneration tank 230 and valves 212, 213 and 214. The main tank 8 or the regeneration tank 230, To the intermediate tank (220).

상기 제2 이송제어장치(218)는 상기 제2 이송배관(216)의 밸브(212, 213, 214)를 제어함으로써, 제2 이송배관(216)의 이송동작을 제어한다. 상기 밸브(212)는 주탱크(8)에서 중간탱크(220)로 방사용액의 이송을 제어하며, 상기 밸브(213)는 재생탱크(230)에서 중간탱크(220)로 방사용액의 이송을 제어한다. 상기 밸브(214)는 주탱크(8) 및 재생탱크(230)에서 중간탱크(220)로 유입되는 고분자 방사용액의 양을 제어한다.The second conveyance control device 218 controls the conveyance operation of the second conveyance pipe 216 by controlling the valves 212, 213 and 214 of the second conveyance pipe 216. The valve 212 controls the transfer of the spinning liquid from the main tank 8 to the intermediate tank 220 and the valve 213 controls the transfer of the spinning liquid from the regeneration tank 230 to the intermediate tank 220 do. The valve 214 controls the amount of the polymer spinning solution flowing into the intermediate tank 220 from the main tank 8 and the regeneration tank 230.

상기와 같은 제어방법은 후술하는 중간탱크(230)에 구비된 제2 센서(222)로 계측된 방사용액의 액면높이에 따라서 제어된다.The control method as described above is controlled according to the liquid surface height of the spinning liquid measured by the second sensor 222 provided in the intermediate tank 230 to be described later.

상기 중간탱크(220)는 방사용액 주탱크(8) 또는 재생탱크(230)로부터 공급된 방사용액을 저장하고, 노즐블록(11)으로 상기 방사용액을 공급하며, 공급된 방사용액의 액면높이를 측정하는 제2 센서(222)를 구비하고 있다. The intermediate tank 220 stores the spinning solution supplied from the spinning liquid main tank 8 or the regeneration tank 230 and supplies the spinning solution to the nozzle block 11 and adjusts the liquid surface height of the spinning solution And a second sensor 222 for measuring the temperature.

상기 제2 센서(222)는, 액면높이 측정이 가능한 센서면 가능하고, 예를 들면 광센서 혹은 적외선 센서 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.The second sensor 222 may be a sensor capable of measuring the liquid level height, and is preferably formed of, for example, an optical sensor or an infrared sensor.

상기 중간탱크(220)의 하부에는 노즐블록(11)으로 방사용액을 공급하는 공급배관(240)과 공급제어밸브(242)가 구비되어 있는데, 상기 공급제어밸브(242)는 상기 공급배관(240)의 공급동작을 제어한다.A supply pipe 240 and a supply control valve 242 for supplying a spinning solution to the nozzle block 11 are provided in the lower part of the intermediate tank 220. The supply control valve 242 is connected to the supply pipe 240 And the like.

상기 재생탱크(230)는 오버플로우되어 회수된 방사용액을 저장하고 방사용액의 분리나 응고를 방지하기 위한 교반장치(231)를 내부에 갖고, 회수된 방사용액의 액면높이를 측정하는 제1 센서(232)를 구비하고 있다.The regeneration tank 230 has an agitating device 231 therein for storing the recovered circulating fluid and preventing separation or coagulation of the circulating fluid, and a first sensor 231 for measuring the liquid level of the recovered circulating fluid, (Not shown).

상기 제1 센서(232)는, 액면높이 측정이 가능한 센서면 가능하고, 예를 들면 광센서 혹은 적외선 센서 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.The first sensor 232 may be a sensor capable of measuring the liquid level height, and is preferably formed of, for example, an optical sensor or an infrared sensor.

한편, 노즐블록(11)에서 오버플로우된 방사용액은 노즐블록(11)하부에 구비된 방사용액 회수 경로(250)를 통하여 회수된다. 상기 방사용액 회수 경로(250)는 제1 이송배관(251)을 통해 재생탱크(230)로 방사용액을 회수한다.On the other hand, the spinning liquid overflowed in the nozzle block 11 is recovered through the spinning liquid recovery path 250 provided below the nozzle block 11. [ The spinning solution recovery path 250 recovers the spinning solution to the regeneration tank 230 through the first transfer pipe 251.

그리고, 제1 이송배관(251)은 상기 재생탱크(230)에 접속되는 파이프와 펌프를 구비하고, 상기 펌프의 동력으로 방사용액을 방사용액 회수 경로(250)로부터 재생탱크로(230)이송한다.The first transfer pipe 251 is provided with a pipe and a pump connected to the regeneration tank 230 and the spinning liquid is transferred from the spinning liquid recovery path 250 to the regeneration tank 230 by the power of the pump .

이때, 재생탱크(230)는 적어도 하나 이상인 것이 바람직하며, 2개 이상인 경우에는 상기 제1 센서(232)와 밸브(233)가 복수개로 구비되는 것도 가능하다.At this time, it is preferable that at least one of the regeneration tanks 230 is provided, and when there are two or more, the first sensor 232 and the valve 233 may be provided in plurality.

이어서, 재생탱크(230)가 2개 이상인 경우, 재생탱크(230) 상부에 위치한 밸브(233)도 복수로 구비됨에 따라 제1 이송제어장치(미도시)는 상기 재생탱크(230)에 구비된 상기 제1 센서(232)의 액면높이에 따라서 상부에 위치한 2개 이상의 밸브(233)를 제어하여 방사용액을 복수의 재생탱크(230) 중 어느 하나의 재생탱크(230)로 이송할지 여부를 제어한다.When the number of the regeneration tanks 230 is two or more, a plurality of valves 233 located above the regeneration tank 230 are also provided, so that a first transfer control device (not shown) It is possible to control the two or more valves 233 located at the upper part in accordance with the height of the liquid level of the first sensor 232 to control whether the spinning liquid is to be transferred to one of the plurality of regeneration tanks 230 do.

한편, 상기 전기방사장치(1)에 VOC 재활용 장치(300)가 구비된다. 즉, 상기 전기방사장치(1)의 에폭시 수지-경화제 유닛과 방사용액 유닛에 노즐(12)을 통하여 고분자 방사용액의 방사 시 발생되는 VOC(Volatile Organic Compounds : 휘발성 유기 화합물)를 응축하여 액화시키기 위한 응축장치(310)와 상기 응축장치(310)를 통하여 응축된 VOC를 증류하여 액화시키는 증류장치(320) 및 상기 증류장치(320)를 통하여 액화된 용매를 저장하기 위한 용매 저장장치(330)를 포함하는 VOC 재활용 장치(300)가 구비된다.Meanwhile, the VOC recycling apparatus 300 is provided in the electrospinning apparatus 1. That is, in order to condense and liquefy VOC (Volatile Organic Compounds) generated during spinning of the polymer spinning solution through the nozzle 12 to the epoxy resin-curing agent unit and the spinning solution unit of the electrospinning device 1 A distillation unit 320 for distilling and liquefying the condensed VOC through the condenser 310 and the condenser 310 and a solvent storage unit 330 for storing the liquefied solvent through the distillation unit 320 A VOC recycling apparatus 300 is provided.

여기서, 상기 응축장치(310)는 수냉식, 증발식 또는 공냉식 응축장치로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.Here, the condenser 310 is preferably a water-cooled, evaporative or air-cooled condenser, but is not limited thereto.

한편, 상기 에폭시 수지-경화제 유닛(10a)과 방사용액 유닛(10b)내에서 발생되는 기화상태의 VOC를 응축장치(310)로 유입시키고, 상기 응축장치(310)에서 발생되는 액화상태의 VOC를 용매 저장장치(330)에 저장하기 위한 배관(311, 331)이 각각 연결설치된다.The vaporized VOC generated in the epoxy resin-curing agent unit 10a and the spinning liquid unit 10b is introduced into the condenser 310 and the VOC in the liquefied state generated in the condenser 310 And pipes 311 and 331 for storing in the solvent storage device 330 are connected and connected, respectively.

즉, 에폭시 수지-경화제 유닛, 방사용액 유닛과 응축장치(310), 상기 응축장치(310)와 용매 저장장치(330)를 상호 연결하기 위한 배관(311, 331)이 각각 연결설치된다.That is, pipes 311 and 331 for interconnecting the epoxy resin-curing agent unit, the spinning solution unit and the condensing unit 310, and the condensing unit 310 and the solvent storage unit 330 are connected to each other.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 응축장치(310)를 통하여 VOC를 응축시킨 후 응축된 액화상태의 VOC가 용매 저장장치(330)로 공급되는 구조로 이루어져 있으나, 상기 응축장치(310)와 용매 저장장치(330) 사이에 증류장치(320)가 구비되어 하나 이상의 용매가 적용될 경우, 각각의 용매를 분리 및 분류하도록 이루어지는 것도 가능하다. In an embodiment of the present invention, the VOC is condensed through the condenser 310, and the condensed and liquefied VOC is supplied to the solvent storage device 330. However, the condenser 310 and the solvent storage It is also possible that a distillation apparatus 320 is provided between the apparatuses 330 so as to separate and sort each solvent when more than one solvent is applied.

여기서, 상기 증류장치(320)는 응축장치(310)에 연결되어 액화상태의 VOC를 고온의 열로 가열하여 기화시키고, 이를 다시 냉각하여 액화되는 VOC를 용매 저장장치(330)로 공급된다.Here, the distillation apparatus 320 is connected to the condenser 310 to vaporize the VOC in the liquefied state by the high-temperature heat and to cool it again to supply the liquefied VOC to the solvent storage apparatus 330.

이 경우, 상기 VOC 재활용 장치(300)은 에폭시 수지-경화제 유닛(10a)과 방사용액 유닛(10b)을 통하여 배출되는 기화된 VOC에 공기 및 냉각수를 공급하여 응축 및 액화시키는 응축장치(310)와 상기 응축장치(310)를 통하여 응축된 VOC에 열을 가하여 기화상태로 만든 다음, 다시 냉각시켜 액화상태로 만드는 증류장치(320) 및 상기 증류장치(320)를 통하여 액화된 VOC를 저장하기 위한 용매 저장장치(330)를 포함하여 구성된다.In this case, the VOC recycling apparatus 300 includes a condenser 310 for supplying air and cooling water to the vaporized VOC discharged through the epoxy resin-curing agent unit 10a and the spinning solution unit 10b to condense and liquefy A distillation unit 320 for heating the condensed VOC through the condenser 310 to make it into a vaporized state and then cooling it to make it in a liquefied state and a solvent for storing the liquefied VOC through the distillation unit 320 And a storage device 330.

여기서, 상기 증류장치(320)는 분별증류장치로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.Here, the distillation apparatus 320 is preferably a fractionation apparatus, but it is not limited thereto.

즉, 상기 에폭시 수지-경화제 유닛과 방사용액 유닛과 응축장치(310), 상기 응축장치(310)와 증류장치(320) 및 상기 증류장치(320)와 용매 저장장치(330)를 상호 연결하기 위한 배관(311, 321, 331)이 각각 연결설치된다.That is, the epoxy resin-curing agent unit, the spinning solution unit and the condenser 310, the condenser 310 and the distillation unit 320, and the solvent storage unit 330 for interconnecting the distillation unit 320 and the solvent storage unit 330 And the pipes 311, 321, and 331 are connected to each other.

이어서, 오버플로우 되어 상기 재생탱크(230)에 회수된 방사용액에 있어서의 용매의 함유율을 측정한다. 해당 측정은 재생탱크(230) 중에 방사용액의 일부를 샘플로 하여 추출하고, 해당 샘플을 분석함으로 실시할 수 있다. 방사용액의 분석은 이미 알려진 방법으로 행할 수 있다.Then, the content of the solvent in the spinning liquid overflowed and recovered in the recovery tank 230 is measured. The measurement can be performed by extracting a part of the spinning solution as a sample in the recovery tank 230 and analyzing the sample. Analysis of the spinning solution can be carried out by a known method.

상기한 바와 같은 해당 측정결과를 기초로 하여, 필요한 양의 용매는 상기 용매 저장장치(330)에 공급되는 액화상태의 VOC를 배관(332)을 통하여 상기 재생탱크(230)에 공급된다. 즉, 액화된 VOC는 측정결과에 따라 필요한 양만큼 상기 재생탱크(230)에 공급되어 용매로써 재사용 및 재활용이 가능하다.Based on the measurement results, the required amount of the solvent is supplied to the regeneration tank 230 through the pipe 332 in the liquefied state, which is supplied to the solvent storage device 330. That is, the liquefied VOC is supplied to the regeneration tank 230 by a required amount according to the measurement result, and can be reused and recycled as a solvent.

여기서, 상기 전기방사장치(1)의 에폭시 수지-경화제 유닛과 방사용액 유닛을 구성하는 케이스(18)는 도전체로 이루어지는 것이 바람직하나, 상기 케이스(18)가 절연체로 이루어지거나, 상기 케이스(18)가 도전체 및 절연체가 혼용되어 적용되는 것도 가능하고, 기타 다양한 재질로 이루어지는 것도 가능하다. It is preferable that the case 18 constituting the epoxy resin-curing agent unit and the spinning solution unit of the electrospinning apparatus 1 is made of a conductive material, but the case 18 may be made of an insulator, The conductor and the insulator may be used in combination, or may be made of various other materials.

또한, 상기 케이스(18)의 상부가 절연체로 이루어지고, 그 하부가 도전체로 혼용되어 적용되는 경우에는 절연부재(19)를 삭제하는 것도 가능하다. 이를 위하여 상기 케이스(18)는 도전체로 형성되는 하부와 절연체로 형성되는 상부가 상호 결합되어 하나의 케이스(18)로 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.It is also possible to eliminate the insulating member 19 when the upper portion of the case 18 is made of an insulator and the lower portion thereof is used in combination as a conductor. To this end, the case 18 is preferably formed as a case 18 by being coupled with a lower part formed of a conductor and an upper part formed of an insulator, but the present invention is not limited thereto.

상기한 바와 같이, 상기 케이스(18)를 도전체 및 절연체로 형성하되, 상기 케이스(18)의 상부를 절연체로 형성함으로써 케이스(18)의 상부 내측면에 컬렉터(13)를 취부하기 위하여 별도로 구비되는 절연부재(19)의 삭제가 가능하며, 이로 인해 장치의 구성을 간소화할 수 있다.As described above, the case 18 is formed of a conductor and an insulator, and the upper part of the case 18 is formed of an insulator so that the collector 18 is separately provided for mounting the collector 13 on the inner surface of the upper part of the case 18 It is possible to eliminate the insulating member 19, which can simplify the structure of the apparatus.

또한, 상기 컬렉터(13)와 케이스(18) 사이의 절연을 최적화할 수 있어 노즐블록(11)과 컬렉터(13) 사이에 35kV를 인가하여 전기방사를 실시할 경우, 상기 컬렉터(13)와 케이스(18) 및 그 외 기타 부재 사이에서 발생될 수 있는 절연파괴를 방지할 수 있다.It is also possible to optimize the insulation between the collector 13 and the case 18 so that when 35 kV is applied between the nozzle block 11 and the collector 13 for electrospinning, It is possible to prevent the breakdown of the insulation that may occur between the electrode 18 and other members.

더불어, 리크 전류를 소정 범위 내에 멈출 수 있어 전압 발생장치로부터 공급되는 전류의 감시가 가능하고, 전기방사장치(1)의 이상을 조기에 감지할 수 있으며, 이로 인해 전기방사장치(1)의 장시간 연속적인 운전이 가능하고, 요구하는 성능의 나노섬유 제조가 안정적이며, 나노섬유의 대량생산이 가능하다.In addition, the leakage current can be stopped within a predetermined range, the current supplied from the voltage generator can be monitored, the abnormality of the electrospinning device 1 can be detected early, Continuous operation is possible, the production of nanofibers with required performance is stable, and mass production of nanofibers is possible.

여기서, 절연체로 형성되는 상기 케이스(18)의 두께(a)는 "a=8mm"를 만족시키도록 이루어진다. Here, the thickness a of the case 18 formed of an insulator is made to satisfy "a = 8 mm".

이로 인해, 상기 노즐블록(11)과 컬렉터(13) 사이에 40kV를 인가하여 전기방사를 실시할 경우, 컬렉터(13)와 케이스(18) 및 그 외 기타 부재 사이에서 발생될 수 있는 절연 파괴를 방지할 수 있으며, 리크 전류를 소정 범위 내로 제한할 수 있다.Therefore, when 40 kV is applied between the nozzle block 11 and the collector 13 to perform electrospinning, an insulation breakdown that may occur between the collector 13 and the case 18 and other members And the leakage current can be limited within a predetermined range.

또한, 절연체로 형성되는 케이스(18)의 내측면과 컬렉터(13)의 외주면 사이 거리가 케이스(18)의 두께(a)와 케이스(18)의 내측면과 컬렉터(13)의 외측면 사이의 거리(b)는 "a+b=80mm"를 만족시키도록 이루어진다. 이로 인해, 상기 노즐블록(11)과 컬렉터(13) 사이에 40kV를 인가하여 전기방사를 실시할 경우, 컬렉터(13)와 케이스(18) 및 그 외 기타 부재 사이에서 발생될 수 있는 절연 파괴를 방지할 수 있으며, 리크 전류를 소정 범위 내로 제한할 수 있다.The distance between the inner surface of the case 18 formed of an insulator and the outer surface of the collector 13 is smaller than the thickness a of the case 18 and the distance between the inner surface of the case 18 and the outer surface of the collector 13 The distance "b" is made to satisfy "a + b = 80 mm". Therefore, when 40 kV is applied between the nozzle block 11 and the collector 13 to perform electrospinning, an insulation breakdown that may occur between the collector 13 and the case 18 and other members And the leakage current can be limited within a predetermined range.

한편, 본 발명에 의한 전기방사장치(1)의 에폭시 수지-경화제 유닛과 방사용액 유닛내에 설치되는 노즐블록(11)의 각 관체(40) 내에 온도조절 장치(60)가 구비되며 전압 발생장치와 연결되어 있다. On the other hand, a temperature regulating device 60 is provided in each tube 40 of the epoxy resin-curing agent unit of the electrospinning device 1 according to the present invention and the nozzle block 11 provided in the spinning solution unit, It is connected.

즉, 도 4에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 각 유닛 내에 설치되되, 그 상부에 구비되는 다수개의 노즐(12)로 고분자 방사용액이 공급되는 노즐블록(11)의 관체(40)에 온도조절 장치(60)가 구비된다.4, the tubular body 40 of the nozzle block 11, which is provided in each of the units and is supplied with the polymer spinning solution by a plurality of nozzles 12 provided on the unit, (60).

여기서, 상기 노즐블록(11) 내의 고분자 방사용액의 흐름은 고분자 방사용액이 저장되는 주탱크(8)로부터 용액 유동파이프를 통해 각 관체(40)에 공급된다.Here, the flow of the polymer solution in the nozzle block 11 is supplied to each tube 40 from the main tank 8 in which the polymer solution is stored, through the solution flow pipe.

그리고, 상기 각 관체(40)에 공급된 고분자 방사용액은 다수개의 노즐(12)을 통해 토출 및 분사되어 나노섬유의 형태로 장척시트(15)에 집적된다.The polymer spinning solution supplied to each tube 40 is discharged and injected through a plurality of nozzles 12 and accumulated on the long sheet 15 in the form of nanofibers.

이들 각 관체(40)의 상부에 길이 방향으로 다수개의 노즐(12)이 일정간격 이격되어 장착되고, 상기 노즐(12) 및 관체(40)는 도전 부재로 이루어져 전기적으로 접속된 상태로 관체(40)에 장착된다.A plurality of nozzles 12 are mounted at predetermined intervals in the longitudinal direction on each of the tubes 40. The nozzles 12 and the tubes 40 are electrically connected to the tube 40 .

여기서, 상기 각 관체(40)로 공급 및 유입되는 고분자 방사용액의 온도조절을 제어하기 위하여 상기 온도조절 장치(60)는 관체(40) 내주연에 구비되는 열선(41, 42) 또는 파이프(43)로 이루어진다.In order to control the temperature control of the polymer spinning solution supplied to and introduced into the tubes 40, the temperature controller 60 is connected to the heating wires 41 and 42 or pipes 43 ).

그리고, 상기 다수개의 관체(40)의 온도를 조절하기 위하여 온도조절 장치(60)가 구비된다.In order to adjust the temperature of the plurality of tubes 40, a temperature controller 60 is provided.

전술한 바와 같이 본 발명은 전기방사를 위해 폴리머 용액을 사용한다. 일반적으로 기존의 발명들은 폴리머 용액의 농도를 일정하게 유지하기 위해 희석제, 농도 조절 장치들을 구비한다.As described above, the present invention uses a polymer solution for electrospinning. Generally, the existing inventions have a diluting agent and concentration adjusting devices to keep the concentration of the polymer solution constant.

이러한 희석제로는 MEK(methyl ether ketone), THF(tetra hydro furan), Alcohol 등이 사용된다. 노즐블록(11)을 통해 전기방사되어 컬렉터에 집적되는 폴리머 용액 이외에 오버플로우 장치(200)를 통해 회수되는 폴리머 용액의 농도는 주탱크(8)로부터 최초에 공급되는 폴리머 용액의 농도보다 높은 농도를 가지게 되는데, 기존 전기방사시에는 이러한 폴리머 용액의 농도를 일정수준으로 유지하기 위하여 희석제를 첨가하였다. 또한 희석제로 사용되는 MEK 또는 THF 등은 끓는점(b.p)이 낮아(약 60℃) 전기방사시에 용매인 DMAc 단독으로 사용하는 경우보다 비산성이 좋아 나노섬유형성이 용이하다.MEK (methyl ether ketone), THF (tetrahydrofuran), and alcohol are used as the diluent. The concentration of the polymer solution recovered through the overflow device 200 in addition to the polymer solution that is electrospun through the nozzle block 11 and accumulated in the collector is higher than the concentration of the polymer solution initially supplied from the main tank 8 In the conventional electrospinning, a diluent was added to keep the concentration of the polymer solution at a certain level. In addition, MEK or THF used as a diluent has low boiling point (b.p) (about 60 ° C) and is more easily scattered than the case of using DMAc alone as a solvent during electrospinning, so nanofiber formation is easy.

그러나 본원발명은 농도를 일정하게 유지하는 대신, 재사용되는 고농도의 폴리머 용액을 오버플로우 후에 다시 사용하되 폴리머 용액의 점도를 온도조절 장치(60)를 이용하여 일정하게 조절함으로써 전기방사의 효율을 높이는 수단을 제공하며 희석제의 사용이 없이도 높은 점도를 조절하기 위한 높은 온도조건에서 비산성이 우수하여 폴리머 용액의 나노섬유형성을 용이하게 할 수 있다. 통상적으로 전기방사시에 고분자의 점도는 일정 점도이하를 유지하는 것이 필요한 것으로 여겨져 왔다. 이는 점도가 높을수록 노즐을 통해 나노 굵기의 섬유의 방사가 원활이 이루어지지 않는 특성에서 기인하며 점도가 높으면 전기방사를 통해 섬유화하기에 부적당하다.However, in the present invention, instead of maintaining the concentration constant, the polymer solution of high concentration to be reused is reused after overflow, and the viscosity of the polymer solution is adjusted by using the temperature regulating device 60 to improve the efficiency of electrospinning And it is easy to form nanofibers of the polymer solution because of high acidity at a high temperature condition for controlling a high viscosity without using a diluent. It has been considered that it is usually necessary to maintain the viscosity of the polymer at or below a predetermined viscosity at the time of electrospinning. This is because the higher viscosity means that the nano-sized fibers are not smoothly radiated through the nozzle, and the higher the viscosity, the more unsuitable for fiberization through electrospinning.

본 발명에서 고분자 용액의 온도조절은 도 18 내지 도 23에서 도시하고 있는 바와 같이, 열선(41) 형태의 온도조절 장치(60)가 상기 노즐블록(11)의 관체(40) 내주연에 나선상으로 형성되어 관체(40)로 공급 및 유입되는 고분자 방사용액의 온도를 조절하도록 이루어지는 것이 바람직하다.In the present invention, the temperature control of the polymer solution is performed in such a manner that the thermostat 60 in the form of a heat ray 41 is spirally wound around the inner periphery of the tube 40 of the nozzle block 11 And the temperature of the polymer solution is supplied to the tubular body 40 to control the temperature of the polymer solution.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 노즐블록(11)의 관체(40) 내주연에 열선(41) 형태의 온도조절 장치(60)가 나선상으로 구비되어 있으나, 도 16 내지 도 17에서 도시하고 있는 바와 같이, 열선(42) 형태의 온도조절 장치(60)가 관체(40)의 내주연에 방사상으로 다수개 구비되는 것도 가능하고, 도 18 내지 도 19에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 파이프(43) 형태의 온도조절 장치(60)가 관체(40) 내주연에 대략 "C"형태로 구비되는 것도 가능하다.In the embodiment of the present invention, a thermostat 60 in the form of a heat ray 41 is spirally provided on the inner periphery of the tubular body 40 of the nozzle block 11 as shown in FIGS. 16 to 17 It is also possible that a plurality of temperature regulating devices 60 in the form of a heat line 42 are radially provided on the inner circumference of the tube 40. As shown in FIGS. 18 to 19, It is also possible that the thermostat 60 in the form of a substantially "C"

상기한 온도조절 장치(60)를 통해 본 발명은 통상적인 전기방사 온도인 상온보다 높은 50~100℃에서 전기방사를 수행할 수 있다.Through the temperature controller 60, the present invention can perform electrospinning at 50 to 100 ° C, which is higher than normal room temperature, which is the electrospinning temperature.

도 20에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 전기방사장치(1)의 에폭시 수지-경화제 유닛 및 방사용액 유닛내로 인입 및 공급되는 장척시트(15)의 이송속도를 조절하기 위한 보조 이송장치(16)가 구비된다.20, an epoxy resin-curing agent unit of the electrospinning device 1 according to the present invention and an auxiliary conveying device (not shown) for controlling the conveying speed of the elongated sheet 15 fed into and supplied into the spinning solution unit 16 are provided.

상기 보조 이송장치(16)는 에폭시 수지-경화제 유닛 및 방사용액 유닛내에 설치되는 컬렉터(13)에 정전기적 인력으로 부착된 장척시트(15)의 탈착 및 이송이 용이하도록 장척시트(15)의 이송속도에 동기하여 회전하는 보조벨트(16a) 및 상기 보조벨트(16a)를 지지하며 회전시키는 보조벨트 롤러(16b)를 포함하여 구성된다.The auxiliary conveying device 16 is provided with a conveying unit 15 for conveying the long sheet 15 so as to facilitate detachment and conveyance of the long sheet 15 attached by the electrostatic attraction to the collector 13 installed in the epoxy resin- An auxiliary belt 16a rotating in synchronism with the speed and an auxiliary belt roller 16b supporting and rotating the auxiliary belt 16a.

상기한 바와 같은 구조에 의하여 상기 보조벨트 롤러(16b)의 회전에 의해 보조벨트(16a)가 회동하고, 상기 보조벨트(16a)의 회동에 의하여 장척시트(15)가 유닛(10a, 10b)으로 인입 및 공급되며, 이를 위하여 상기 보조벨트 롤러(16b) 중 어느 한 보조벨트 롤러(16b)는 모터에 회전가능하게 연결된다.The auxiliary belt 16a is rotated by the rotation of the auxiliary belt roller 16b by the above structure and the long sheet 15 is rotated by the rotation of the auxiliary belt 16a to the units 10a and 10b And one auxiliary belt roller 16b of the auxiliary belt roller 16b is rotatably connected to the motor for this purpose.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 보조벨트(16a)에 보조벨트 롤러(16b)가 5개 구비되고, 모터의 동작에 의해 어느 한 보조벨트 롤러(16b)가 회전됨으로써 보조벨트(16a)가 회동됨과 동시에 나머지 보조벨트 롤러(16b)가 회전되도록 이루어져 있으나, 상기 보조벨트(16a)에 2개 이상의 보조벨트 롤러(16b)가 구비되고, 모터의 동작에 의해 어느 한 보조벨트 롤러(16b)가 회전되고, 이에 따라 보조벨트(16a) 및 나머지 보조벨트 롤러(16b)가 회전되도록 이루어지는 것도 가능하다.In the embodiment of the present invention, five auxiliary belt rollers 16b are provided on the auxiliary belt 16a, and one of the auxiliary belt rollers 16b is rotated by the operation of the motor to rotate the auxiliary belt 16a At the same time, the remaining auxiliary belt rollers 16b are rotated. However, the auxiliary belt 16a is provided with two or more auxiliary belt rollers 16b, and one of the auxiliary belt rollers 16b is rotated by the operation of the motor , So that the auxiliary belt 16a and the remaining auxiliary belt roller 16b are rotated.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 보조 이송장치(16)가 모터에 의해 구동가능한 보조벨트 롤러(16b) 및 보조벨트(16a)로 이루어져 있으나, 도 12에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 보조벨트 롤러(16b)가 마찰계수가 낮은 롤러로 이루어지는 것도 가능하다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the auxiliary transfer device 16 is composed of the auxiliary belt roller 16b and the auxiliary belt 16a which can be driven by a motor. However, as shown in FIG. 12, The roller 16b may be made of a roller having a low coefficient of friction.

이때, 상기 보조벨트 롤러(16b)는 마찰계수가 낮은 베어링을 포함하는 롤러로 이루어지는 것이 바람직하다.At this time, the auxiliary belt roller 16b preferably comprises a roller including a bearing having a low friction coefficient.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 보조 이송장치(16)가 보조벨트(16a)와 마찰계수가 낮은 보조벨트 롤러(16b)로 이루어져 있으나, 보조벨트(16a)가 제외된 마찰계수가 낮은 롤러만 구비하여 장척시트(15)의 이송하도록 이루어지는 것도 가능하다.The auxiliary conveying device 16 is composed of the auxiliary belt 16a and the auxiliary belt roller 16b having a low coefficient of friction but only the roller having a low friction coefficient excluding the auxiliary belt 16a So that the long sheet 15 is transported.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 보조벨트 롤러(16b)로 마찰계수가 낮은 롤러가 적용되어 있으나, 마찰계수가 낮은 롤러라면 그 형태와 구성에 제한받지 아니하며, 구름베어링, 기름베어링, 볼베어링, 롤러베어링, 미끄럼베어링, 슬리브베어링, 유동압 저널베어링, 유정압 저널베어링, 공기압베어링, 공기동입 베어링, 공기정압 베어링 및 에어베어링과 같은 베어링들이 포함되는 롤러가 적용되는 것도 가능하고, 플라스틱, 유화제 등의 소재 및 첨가제를 포함시켜 마찰계수를 저감시킨 롤러가 적용되는 것도 가능하다.In addition, in the embodiment of the present invention, the auxiliary belt roller 16b is applied with a roller having a low coefficient of friction. However, any roller having a low coefficient of friction is not limited in its shape and configuration, It is also possible to apply rollers including bearings such as roller bearings, sliding bearings, sleeve bearings, fluid pressure journal bearings, hydrostatic journal bearings, pneumatic bearings, air bearing bearings, air static bearings and air bearings, It is also possible to apply a roller having a reduced coefficient of friction by including a material and an additive.

한편, 본 발명에 의한 전기방사장치(1)에 두께 측정장치(70)가 구비된다. 즉, 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛 사이에 두께 측정장치(70)가 구비되고, 상기 두께 측정장치(70)에 의해 측정된 두께에 따라 이송속도(V) 및 노즐블록(11)을 제어한다. On the other hand, the thickness measuring device 70 is provided in the electrospinning device 1 according to the present invention. 1, a thickness measuring device 70 is provided between each unit of the electrospinning device 1, and the thickness of the sheet is measured according to the thickness measured by the thickness measuring device 70 V) and the nozzle block 11 are controlled.

상기한 바와 같은 구조에 의하여 상기 전기방사장치(1)의 선단부에 위치한 유닛에서 토출된 나노섬유 부직포의 두께가 편차량보다 얇게 측정될 경우, 다음 유닛의 이송속도(V)를 늦게 하거나, 노즐블록(11)의 토출양을 증가시키고, 전압 발생장치의 전압 세기를 조절하여 단위면적당의 나노섬유 부직포의 토출량을 증대시켜 두께를 두껍게 할 수 있다.When the thickness of the nanofiber nonwoven fabric discharged from a unit located at the distal end portion of the electrospinning device 1 is measured to be thinner than the deviation amount by the above-described structure, the conveyance speed V of the next unit is delayed, The discharge amount of the nanofiber nonwoven fabric per unit area can be increased and the thickness can be increased by increasing the discharge amount of the nanofiber nonwoven fabric 11 and adjusting the voltage intensity of the voltage generating device.

또한, 상기 전기방사장치(1)의 선단부에 위치한 에폭시 수지-경화제 유닛에서 토출된 나노섬유 부직포의 두께가 편차량보다 두껍게 측정될 경우, 방사용액 유닛의 이송속도(V)를 빠르게 하거나, 노즐블록(11)의 토출양을 작게 하고, 전압 발생장치전압의 세기를 조절하여 단위면적당의 나노섬유 부직포의 토출량을 작게하여 적층량을 줄임으로써 두께를 얇게 할 수 있으며, 이로 인해 균일한 두께를 갖는 나노섬유 부직포를 제조할 수 있다.When the thickness of the nanofiber nonwoven fabric discharged from the epoxy resin-curing agent unit located at the front end of the electrospinning device 1 is measured to be thicker than the amount of deviation, the feeding speed V of the spinning liquid unit is increased, The amount of discharge of the nanofiber nonwoven fabric per unit area can be reduced to reduce the amount of lamination by controlling the intensity of the voltage generator voltage by decreasing the discharge amount of the nano fiber 11, A fibrous nonwoven fabric can be produced.

여기서, 상기 두께측정장치(9)는 인입 및 공급되는 장척시트(15)를 사이에 두고, 상, 하로 마주보게 배치되며, 초음파 측정방식에 의해 상기 장척시트(15)의 상부 또는 하부까지의 거리를 측정하는 한 쌍의 초음파 종파 횡파 측정방식으로 이루어지는 두께측정부가 구비된다.Here, the thickness measuring device 9 is disposed so as to face upward and downward with the elongated sheet 15 inserted and supplied therebetween. The thickness measuring device 9 measures the distance to the top or bottom of the elongate sheet 15 by an ultrasonic measuring method, And a thickness measuring unit including a pair of ultrasonic longitudinal wave measuring systems for measuring the ultrasonic longitudinal wave.

이렇게 상기 한 쌍의 초음파 측정장치에 의해 측정된 거리를 기초로 하여 상기 장척시트(15)의 두께를 산출할 수 있다. 즉, 나노섬유 부직포가 적층된 장척시트(15)에 초음파 종파와 횡파를 함께 투사하여 종파와 횡파의 각 초음파 신호가 장척시트(15)에서 왕복 이동하는 시간, 즉 종파와 횡파의 각 전파시간을 측정한 뒤, 상기 측정된 종파와 횡파의 전파시간과 나노섬유 부직포가 적층된 장척시트(15)의 기준온도에서 종파와 횡파의 전파속도, 및 종파와 횡파 전파속도의 온도상수를 이용하는 소정의 연산식으로부터 피검사체의 두께를 계산하는 초음파 종파와 횡파를 이용한 두께측정장치이다. Thus, the thickness of the long sheet 15 can be calculated on the basis of the distance measured by the pair of ultrasonic measuring devices. That is, the ultrasonic longitudinal wave and the transverse wave are projected to the long sheet 15 laminated with the nanofiber nonwoven fabric so that the propagation time of the longitudinal wave and the transverse wave, that is, the time during which the ultrasonic signals of the longitudinal wave and the transverse wave reciprocate on the longitudinal sheet 15 A predetermined calculation using the propagation time of longitudinal waves and transverse waves and the propagation speed of longitudinal waves and transverse waves at the reference temperature of the elongated sheet 15 in which the nanofiber nonwoven fabric is laminated and the temperature constants of longitudinal waves and transverse wave propagation velocities Is a thickness measuring apparatus using an ultrasonic longitudinal wave and a transverse wave to calculate the thickness of the object from the equation.

다시 말하면, 상기 두께 측정장치(70)는 초음파의 종파와 횡파의 각 전파 시간을 측정한 뒤, 상기 측정된 종파와 횡파의 전파시간과, 장척시트(15)의 기준온도에서의 종파와 횡파의 전파속도 및 종파와 횡파 전파속도의 온도상수를 이용하는 소정의 연산식으로부터 나노섬유 부직포가 적층된 장척시트(15)의 두께를 계산함으로써, 내부온도가 분균일한 상태에서도 온도 변화에 따른 전파속도의 변화에 의한 오차를 자체 보상하여 두께를 정밀하게 측정할 수 있고, 나노섬유 부직포 내부에 어떤 형태의 온도 분포가 존재하더라도 정밀한 두께의 측정이 가능하다.In other words, the thickness measuring device 70 measures the propagation time of the longitudinal wave and the transverse wave, and the propagation time of the longitudinal wave and the transverse wave at the reference temperature of the elongate sheet 15, The thickness of the elongate sheet 15 in which the nanofiber nonwoven fabric is laminated is calculated from a predetermined equation using a propagation velocity and a temperature constant of the longitudinal wave and the transverse wave propagation velocity to determine the propagation velocity It is possible to precisely measure the thickness by self-compensating for the error caused by the change, and it is possible to measure the thickness precisely even if there is any type of temperature distribution in the nanofiber nonwoven fabric.

한편, 본 발명에 의한 전기방사장치(1)에 고분자 방사용액이 분사되어 적층된 후 이송되는 장척시트(15)의 나노섬유 부직포의 두께를 측정하여 장척시트(15)의 이송속도 및 노즐블록(11)을 제어하는 두께 측정장치(70)가 구비되어 있으나, 상기 전기방사장치(1)에 장척시트(15)의 이송속도를 조절하기 위한 장척시트 이송속도 조절장치(30)가 더 구비된다.Meanwhile, the thickness of the nanofiber nonwoven fabric of the long sheet 15 to be transported after the polymer spinning solution is sprayed and laminated to the electrospinning device 1 according to the present invention is measured to determine the feeding speed of the long sheet 15 and the thickness The elongated sheet conveying speed regulating device 30 for controlling the conveying speed of the long sheet 15 is further provided on the electrospinning device 1. The thickness measuring device 70 controls the thickness of the long sheet 15,

여기서, 상기 장척시트 이송속도 조절장치(30)는 상기 전기방사장치(1)의 에폭시 수지-경화제 유닛(10a) 및 방사용액 유닛(10b) 사이에 형성되는 완충구간(31)과 상기 완충구간(31) 상에 구비되어 장척시트(15)를 지지하는 한 쌍의 지지롤러(33, 33') 및 상기 한 쌍의 지지롤러(33, 33') 사이에 구비되는 조절롤러(35)를 포함하여 구성된다.The elongate sheet conveying speed regulating device 30 includes a buffer section 31 formed between the epoxy resin-curing agent unit 10a and the spinning solution unit 10b of the electrospinning device 1, A pair of support rollers 33 and 33 'provided on the support rollers 31 and 31 for supporting the long sheets 15 and an adjustment roller 35 provided between the pair of support rollers 33 and 33' .

이때, 상기 지지롤러(33, 33')는 상기 에폭시 수지-경화제 유닛 및 방사용액 유닛내에서 노즐(12)이 분사하는 방사용액에 의해 나노섬유 부직포가 적층형성되는 장척시트(15)의 이송 시 상기 장척시트(15)의 이송을 지지하기 위한 것으로서, 상기 각 유닛 사이에 형성되는 완충구간(31)의 선, 후단에 각각 구비된다.At this time, the support rollers 33 and 33 'are moved in the direction of conveyance of the long sheet 15 in which the nanofiber nonwoven fabric is laminated by the spinning liquid sprayed by the nozzles 12 in the epoxy resin- For supporting the conveyance of the elongate sheet 15 and provided at a line and a rear end of a buffer zone 31 formed between the respective units.

그리고, 상기 조절롤러(35)는 상기 한 쌍의 지지롤러(33, 33') 사이에 구비되되, 상기 장척시트(15)가 권취되고, 상기 조절롤러(35)의 상, 하 이동에 의해 상기 각 유닛별 장척시트의 이송속도 및 이동시간이 조절된다.The adjustment roller 35 is provided between the pair of support rollers 33 and 33 'so that the long sheet 15 is wound and moved up and down by the adjustment roller 35, The conveying speed and the moving time of the long sheet for each unit are adjusted.

이를 위하여 상기 각 유닛 내 장척시트의 이송속도를 감지하기 위한 감지센서(미도시)가 구비되고, 상기 감지센서에 의해 감지된 각 유닛내 장척시트의 이송속도에 따라 조절롤러(35)의 이동을 제어하기 위한 주 제어장치(7)가 구비된다.In order to achieve this, a sensing sensor (not shown) for sensing the conveying speed of the long sheet in each unit is provided, and the movement of the adjusting roller 35 according to the conveying speed of the long sheet in each unit sensed by the sensing sensor And a main control unit 7 for controlling the main control unit.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 에폭시 수지-경화제 유닛 및 방사용액 유닛내에서 장척시트의 이송속도를 감지하고, 감지된 장척시트의 이송속도에 따라 제어부가 조절롤러(35)의 이동을 제어하는 구성으로 이루어져 있으나, 상기 장척시트를 이송시키기 위해 컬렉터(13)의 외측에 구비되는 보조벨트 또는 상기 보조벨트를 구동시키는 보조벨트 롤러 또는 모터(미도시)의 구동속도를 감지하고, 이에 따라 제어부가 조절롤러(35)의 이동을 제어하는 구성으로 이루어지는 것도 가능하다.According to an embodiment of the present invention, the conveying speed of the long sheet is sensed in the epoxy resin-curing agent unit and the spinning solution unit, and the control unit controls the movement of the regulating roller 35 according to the conveying speed of the long sheet It is possible to detect the driving speed of the auxiliary belt provided on the outside of the collector 13 or the auxiliary belt roller or motor (not shown) for driving the auxiliary belt for conveying the long sheet, And the movement of the roller 35 may be controlled.

상기한 바와 같은 구조에 의하여 상기 감지센서가 각 유닛 중 선단에 위치하는 에폭시 수지-경화제 유닛 내 장척시트의 이송속도가 그 후단에 위치하는 방사용액 유닛내 장척시트의 이송속도보다 빠르다고 감지할 경우, 도 22, 도 23에 도시된 바와 같이 에폭시 수지-경화제 유닛 내에서 이송되는 장척시트가 처지는 것을 방지하기 위하여 상기 한 쌍의 지지롤러(33, 33') 사이에 구비되되, 장척시트(15)가 권취되는 조절롤러(35)를 하측으로 이동하면서 선단에 위치하는 에폭시 수지-경화제 유닛 내에서 그 후단에 위치하는 방사용액 유닛으로 이송되는 장척시트(15) 중 선단에서 위치하는 에폭시 수지-경화제 유닛 외부로 이송되어 에폭시 수지-경화제 유닛과 방사용액 유닛 사이에 위치하는 완충구간(31)으로 과다하게 이송되는 장척시트를 당겨 선단에 위치하는 유닛 내 장척시트의 이송속도와 그 후단에 위치하는 유닛 내 장척시트의 이송속도가 동일해지도록 보정제어하면서 장척시트의 처짐 및 구겨짐을 방지한다.When the detection sensor detects that the conveying speed of the long sheet in the epoxy resin-curing agent unit located at the tip of each unit is faster than the conveying speed of the long sheet in the spinning liquid unit located at the succeeding stage, As shown in FIGS. 22 and 23, is provided between the pair of support rollers 33 and 33 'to prevent the elongated sheet conveyed in the epoxy resin-curing agent unit from being sagged, while a long sheet 15 Curing agent unit positioned at the tip end of the elongated sheet 15 to be transferred to the spinning solution unit located at the rear end in the epoxy resin- So that the elongated sheet which is excessively conveyed to the buffer zone 31 located between the epoxy resin-curing agent unit and the spinning solution unit is pulled to be positioned at the tip Corrects and controls so that the conveying speed of the long sheet in the unit is equal to the conveying speed of the long sheet in the unit positioned at the succeeding stage while preventing sagging and wrinkling of the long sheet.

한편, 상기 감지센서가 에폭시 수지-경화제 유닛 내 장척시트의 이송속도가 방사용액 유닛 내 장척시트의 이송속도보다 느리다고 감지할 경우, 도 24 내지 도 25에서 도시하고 있는 바와 같이, 방사용액 유닛 내에서 이송되는 장척시트가 찢어지는 것을 방지하기 위하여 상기 한 쌍의 지지롤러(33, 33') 사이에 구비되되, 장척시트(15)가 권취되는 조절롤러(35)를 상측으로 이동하면서 에폭시 수지-경화제 유닛 내에서 방사용액 유닛으로 이송되는 장척시트(15) 중 에폭시 수지-경화제 유닛 외부로 이송되어 각 유닛사이에 위치하는 완충구간(31)에 조절롤러(35)에 의해 권취되어 있는 장척시트를 방사용액 유닛에 빠르게 공급하여 에폭시 수지-경화제 유닛내 장척시트의 이송속도와 방사용액 유닛내 장척시트의 이송속도가 동일해지도록 보정제어하면서 장척시트의 끊어짐을 방지한다.On the other hand, when the sensing sensor detects that the conveying speed of the long sheet in the epoxy resin-curing agent unit is slower than the conveying speed of the long sheet in the spinning liquid unit, as shown in FIGS. 24 to 25, The adjustment roller 35, which is provided between the pair of support rollers 33 and 33 'to prevent the transported long sheet from being torn, is moved upward while the long sheet 15 is wound, Curing agent unit out of the elongate sheets 15 conveyed to the spinning liquid unit in the unit, the elongated sheet wound by the regulating roller 35 is transferred to the buffer zone 31 located between the respective units, So that the transfer speed of the long sheet in the epoxy resin-hardener unit and the transfer speed of the long sheet in the spinning liquid unit become equal to each other, The dead will be prevented.

상기한 바와 같은 구조에 의하여 상기 방사용액 유닛내로 이송되는 장척시트의 이송속도를 조절함으로써 상기 방사용액 유닛 내의 장척시트이송속도가 에폭시 수지-경화제 고분자 유닛내의 장척시트 이송속도와 동일해지는 효과를 얻을 수 있다.By adjusting the conveying speed of the long sheet conveyed into the spinning solution unit by the above-described structure, the conveying speed of the long sheet in the spinning liquid unit becomes equal to the conveying speed of the long sheet in the epoxy resin- have.

한편, 본 발명에 의한 전기방사장치(1)에 통기도 계측장치(80)가 구비된다. 즉, 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛 중 후단에 위치하는 유닛의 후방에 전기방사장치(1)를 통하여 제조된 나노섬유 부직포의 통기도를 측정하기 위한 통기도 계측장치(80)가 구비된다.On the other hand, the electrospinning device 1 according to the present invention is provided with the air permeability measuring device 80. That is, an air permeability measuring device 80 for measuring the air permeability of the nanofiber nonwoven fabric manufactured through the electrospinning device 1 is provided behind the unit located at the rear end of each unit of the electrospinning device 1.

상기한 바와 같이, 상기 통기도 계측장치(80)를 통하여 측정된 나노섬유 부직포의 통기도를 기초로 하여 장척시트(15)의 이송속도 및 노즐블록(11)을 제어한다.As described above, the feeding speed of the long sheet 15 and the nozzle block 11 are controlled on the basis of the air permeability of the nanofiber nonwoven fabric measured through the air permeability measuring device 80.

이렇게 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛을 통하여 토출된 나노섬유 부직포의 통기도가 크게 계측될 경우, 방사용액 유닛의 이송속도(V)를 늦게하거나, 노즐블록(11)의 토출양을 증가시키고, 전압 발생장치 전압의 세기를 조절하여 단위면적당의 나노섬유의 토출량을 증대시켜 통기도를 작게 형성한다.When the air permeability of the nanofiber nonwoven fabric discharged through each unit of the electrospinning device 1 is measured largely, the feeding speed V of the spinning liquid unit is decreased or the ejection amount of the nozzle block 11 is increased , The voltage of the voltage generator is controlled to increase the discharge amount of the nanofibers per unit area, thereby reducing the air permeability.

그리고, 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛을 통하여 토출된 나노섬유 부직포의 통기도가 작게 계측될 경우, 방사용액 유닛의 이송속도(V)를 빠르게 하거나, 노즐블록(11)의 토출양을 감소시키고, 전압 발생장치의 전압의 세기를 조절하여 단위면적당의 나노 섬유의 토출량을 감소시켜 적층량을 줄이게 함으로서 통기도를 크게 형성한다.When the air permeability of the nanofiber nonwoven fabric discharged through each unit of the electrospinning device 1 is measured to be small, the feeding speed V of the spinning liquid unit is increased or the discharging amount of the nozzle block 11 is decreased And the voltage of the voltage generator is controlled to reduce the discharge amount of the nanofibers per unit area to reduce the amount of lamination, thereby increasing the air permeability.

상기한 바와 같이, 상기 나노섬유 부직포의 통기도를 계측한 후 통기도에 따라 각 유닛의 이송속도 및 노즐블록(11)을 제어함으로써 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포의 제조가 가능하다.As described above, it is possible to manufacture a nanofiber nonwoven fabric having uniform air permeability by controlling the feeding speed of each unit and the nozzle block 11 according to the air permeability after measuring the air permeability of the nonwoven fabric.

여기서, 상기 나노섬유 부직포의 통기도 편차량(P)이 소정의 값 미만인 경우에는 이송속도(V)를 초기 값으로부터 변화시키지 않고, 상기 편차량(P)이 소정값 이상인 경우에는 이송속도(V)를 초기 값으로부터 변화시키도록 제어하는 것도 가능하기 때문에, 이송속도(V) 제어장치에 의한 이송속도(V)의 제어를 단순화하는 것이 가능해진다. Here, if the air entrainment amount P of the nonwoven fabric is less than a predetermined value, the feed speed V is not changed from the initial value. If the deviation amount P is equal to or larger than the predetermined value, It is possible to simplify the control of the conveyance speed V by the conveyance speed (V) control device.

또한, 이송속도(V)의 제어 외에도 노즐블록(11)의 토출양 및 전압의 세기 조절이 가능하여 통기도 편차량(P)이 소정의 값 미만인 경우에는 노즐블록(11)의 토출양과 전압의 세기를 초기 값으로부터 변화시키지 않고, 상기 편차량(P)이 소정의 값 이상인 경우에는 노즐블록(11)의 토출양과 전압의 세기를 초기 값으로부터 변화시키도록 제어하여 노즐블록(11)의 토출양과 전압의 세기의 제어를 단순화할 수 있다.It is also possible to control the discharge amount and the voltage of the nozzle block 11 in addition to the control of the feed speed V so that when the air flow deviation amount P is less than a predetermined value, When the amount of deviation P is equal to or larger than the predetermined value, the discharge amount of the nozzle block 11 and the voltage intensity are controlled to be changed from the initial value so that the discharge amount of the nozzle block 11 and the voltage It is possible to simplify the control of the intensity of the light.

여기서, 상기 전기방사장치(1)에는 주 제어장치(7)가 구비되되, 상기 주 제어장치(7)는 노즐블록(11)과 전압 발생장치와 두께 측정장치(70)와 장척시트 이송속도 조절장치(30) 및 통기도 계측장치(80)를 제어한다.The main control unit 7 includes a nozzle block 11, a voltage generator, a thickness measuring unit 70 and a long sheet conveying speed control unit Thereby controlling the apparatus 30 and the air permeability measuring apparatus 80. [

도 4는 본 발명에 의한 전기방사장치의 방사용액 유닛 내에 설치되는 노즐블록을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도시된 바와 같이 노즐(12)이 노즐관체(40)을 따라 일렬로 배치되어 있고, 상기 노즐(12)로부터 방사용액을 기재의 전면에 걸쳐 전기방사할 수 있다. 4 is a plan view schematically showing a nozzle block installed in a spinning liquid unit of an electrospinning apparatus according to the present invention. As shown in the drawing, the nozzles 12 are arranged in a line along the nozzle tube 40, and the spinning solution can be electrospun from the nozzle 12 over the entire surface of the substrate.

도 5는 본 발명에 의한 전기방사장치의 에폭시 수지-경화제 유닛 내에 설치되는 노즐블록을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 에폭시 수지-경화제 유닛에 배치된 노즐은 기재의 전면부에 도포될 수도 있으나, 필요에 따라 기재의 특정부분에 도포되는 것이 바람직하다. 도 5에서는 노즐을 9개씩 5개의 그룹으로 나누어서 상부에 2개 중앙에 1개 그리고 하부에 2개로 배치되어 있다. 그러나 상기 노즐과 노즐블럭의 배치는 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 당업자라면 노즐의 개수와 방사되는 에폭시 수지-경화제의 양 등을 고려하여 적절히 설계, 변경하여 배치할 수 있음은 물론이다.5 is a perspective view schematically showing a nozzle block installed in an epoxy resin-curing agent unit of an electrospinning apparatus according to the present invention. The nozzles disposed in the epoxy resin-curing agent unit may be applied to the front side of the substrate, but it is preferable that the nozzles are applied to a specific portion of the substrate as required. In Fig. 5, the nozzles are divided into five groups of nine nozzles, one at the center and two at the bottom in the upper part. However, the arrangement of the nozzle and the nozzle block is not limited to this, and it is obvious to those skilled in the art that the nozzle can be appropriately designed and modified in consideration of the number of the nozzles and the amount of the epoxy resin-curing agent to be radiated.

도6 내지 도9는 본 발명에 의한 나노섬유 웹 제조용 전기방사장치의 각 노즐관체의 노즐을 통하여 고분자 방사용액이 기재의 동일 평면 상에 전기방사되는 동작과정을 개략적으로 나타내는 평면도인데, 직육면체형상으로 형성되되, 그 상부면에 다수개의 노즐(111a)이 선형으로 구비되는 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)가 노즐블록(111)에 기재(115)의 길이 및 폭방향으로 다수개 배열설치되고, 상기 각 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)는 방사용액 주탱크(8)에 연결되어 상기 방사용액 주탱크(8) 내에 충진된 고분자 방사용액이 공급된다.FIGS. 6 to 9 are plan views schematically illustrating the operation of electrospinning a polymer spinning solution on the same plane of a substrate through nozzles of each nozzle tube of an electrospinning apparatus for manufacturing a nanofiber web according to the present invention. The nozzle tubes 112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, and 112i having a plurality of nozzles 111a linearly arranged on the upper surface thereof are connected to the substrate 115 on the nozzle block 111, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i are connected to the spinning liquid main tank 8, The polymer spinning solution filled in the tank 8 is supplied.

여기서, 상기 각 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)는 방사용액 주탱크(8)에 공급배관(240)으로 연결되되, 상기 공급배관(240)은 다수개의 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)와 방사용액 주탱크(8)를 연결하기 위하여 다수개로 분기형성된다.The nozzle tubes 112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h and 112i are connected to the spinning liquid main tank 8 through a supply pipe 240, A plurality of nozzle tubes 112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i and a spinning liquid main tank 8 are branched.

이때, 상기 방사용액 주탱크(8)에서 각 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)로 연설되는 공급배관(240)에는 공급량 조절수단(도번 미도시)이 구비되되, 상기 공급량 조절수단은 밸브(212, 213, 214, 233)로 이루어진다.At this time, the supply piping 240, which is communicated to the nozzle tubes 112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h and 112i in the spinning liquid main tank 8, And the supply amount adjusting means comprises valves 212, 213, 214, and 233.

이렇게 상기 방사용액 주탱크(8)에서 각 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)로 연설되는 공급배관(240)에 밸브(212, 213, 214, 233)가 각각 구비되고, 상기 각 밸브(212, 213, 214, 233)에 의하여 방사용액 주탱크(8)에서 각 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)로 공급되는 고분자 방사용액의 공급이 조절 및 제어되는 on-off 시스템에 의해 제어된다.The valves 212, 213, 214 and 233 are connected to the supply pipe 240 which is communicated to the nozzle tubes 112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h and 112i in the spinning liquid main tank 8, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i in the spinning liquid main tank 8 by the respective valves 212, 213, 214, 233, Is controlled by an on-off system in which the supply of the polymer solution is controlled and controlled.

즉, 상기 공급배관(240)을 통하여 방사용액 주탱크(8)에서 각 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)로 고분자 방사용액의 공급 시 상기 방사용액 주탱크(8)와 각 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)를 연설하는 공급배관(240)에 구비되는 밸브(212, 213, 214, 233)의 개, 폐에 의해 노즐블록(111)에 배열설치되는 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i) 중 특정위치의 노즐관체(112b, 112d, 112f, 112g, 112h, 112i)에만 선택적으로 고분자 방사용액을 공급하는 등 상기 밸브(212, 213, 214, 233)의 개, 폐에 의해 방사용액 주탱크(8)에서 각 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)로 공급되는 고분자 방사용액의 공급이 조절 및 제어된다.That is, when the polymer spinning solution is supplied to the nozzle tubes 112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i in the spinning liquid main tank 8 through the supply pipe 240, The valves 212, 213, 214 and 233 provided in the supply pipe 240 for supplying the main tank 8 and the nozzle tubes 112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, The nozzle tubes 112b, 112d, 112f, 112g, 112g, 112d, 112d, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i are arranged in the nozzle block 111, 112b, 112c, and 112d in the spinning liquid main tank 8 by opening and closing the valves 212, 213, 214, and 233 such that the polymer solution is selectively supplied only to the nozzles 112a, 112b, , 112e, 112f, 112g, 112h, and 112i of the polymeric spinning solution is controlled and controlled.

상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 방사용액 주탱크(8)와 각 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)를 연설하되, 분기형성되는 공급배관(240)에 밸브(212, 213, 214, 233)가 각각 구비되어 방사용액 주탱크(8)에서 각 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)로 고분자 방사용액의 공급 시 다수개의 밸브(212, 213, 214, 233) 중 특정 밸브(212, 213, 214, 233)를 개방하여 노즐블록(111)에 배열설치되는 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i) 중 특정위치의 노즐관체(112b, 112d, 112f, 112g, 112h, 112i)에만 고분자 방사용액을 공급하거나, 특정 밸브(212, 213, 214, 233)를 폐쇄하여 노즐블록(111)에 배열설치되는 노즐관체 중 특정위치의 노즐관체(112a, 112c, 112e)에만 고분자 방사용액의 공급을 차단하는 등 상기 밸브(212, 213, 214, 233)의 개, 폐에 의해 방사용액 주탱크(8)에서 각 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)로 공급되는 고분자 방사용액의 공급이 조절 및 제어된다.The spray liquid main tank 8 and the nozzle tubes 112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, and 112i are connected to the supply pipe 240 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i in the spinning liquid main tank 8 are provided with valves 212, 213, 214, The nozzle tubes 112a, 112b, 112c, 112d, and 112d, which are arranged in the nozzle block 111 by opening specific valves 212, 213, 214, and 233 among the plurality of valves 212, 213, 214, 112b, 112d, 112f, 112g, 112h, 112i of the nozzle tubes 112a, 112b, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i, 213, 214, and 233, such as blocking the supply of the polymer solution, to only the nozzle tubes 112a, 112c, and 112e at specific positions in the nozzle tube body arranged in the nozzle block 111, Room used by In the main tank 8 is supplied to the polymer spinning solution to be supplied to each nozzle tube (112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i) is adjusted and controlled.

즉, 상기 공급배관(240)과 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)에 구비되는 각 노즐(111a)은 연설되되, 상기 공급배관(240)은 노즐(111a)의 갯수와 대응되게 분기형성된다.That is, the nozzles 111a provided in the supply pipe 240 and the nozzle pipes 112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h and 112i are addressed, (111a).

상기 방사량 조절수단은 밸브(212, 213, 214, 233)로 이루어진다.  The means for regulating the amount of radiation comprises valves 212, 213, 214 and 233.

이렇게, 상기 방사량 조절수단으로 밸브(212, 213, 214, 233)가 구비됨으로써 상기 밸브(212, 213, 214, 233)의 개, 폐에 의하여 공급배관(240)에서 각 노즐(111a)로 공급되는 고분자 방사용액의 공급이 개별적으로 제어되고, 상기 밸브(212, 213, 214, 233)는 제어부(미도시)에 제어가능하게 연결되되, 상기 밸브(212, 213, 214, 233)의 개, 폐가 제어부에 의해 자동으로 제어되는 것이 바람직하나, 현장상황 및 작업자의 요구에 따라 상기 밸브(212, 213, 214, 233)의 개, 폐가 수동으로 제어되도록 이루어지는 것도 가능하다.By providing the valves 212, 213, 214 and 233 as the radiation amount adjusting means, it is possible to supply the respective nozzles 111a from the supply pipe 240 by opening and closing the valves 212, 213, 214 and 233 The valves 212, 213, 214 and 233 are controllably connected to a controller (not shown), and the valves 212, 213, 214, It is also possible that the opening and closing of the valves 212, 213, 214, and 233 are manually controlled according to the situation of the field and the operator.

본 발명에서는 상기 방사량 조절수단이 밸브(212, 213, 214, 233)로 이루어져 있으나, 공급배관(240)에서 노즐(111a)로 공급된 후 방사되는 고분자 방사용액의 방사량의 조절 및 제어가 용이하다면 상기 방사량 조절수단은 기타 다양한 구조 및 수단으로 이루어지는 것도 가능하며, 이에 한정하지 아니한다.In the present invention, if the amount of radiation of the polymer spinning solution which is supplied after being supplied to the nozzle 111a from the supply pipe 240 is easy to control and control, the radiation amount adjusting means is composed of the valves 212, 213, 214 and 233 The radiation amount adjusting means may be configured by various other structures and means, but is not limited thereto.

본 발명에서는 상기 공급배관(240)에 밸브(212, 213, 214, 233)가 구비되어 상기 방사용액 주탱크(8)에서 노즐블록(111)의 각 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)로 공급되는 고분자 방사용액의 공급량을 조절 및 제어함과 동시에 상기 공급배관(240)에 밸브(212, 213, 214, 233)가 구비되어 상기 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)에서 공급되어 각 노즐(111a)을 통하여 전기방사되는 고분자 방사용액의 방사량을 조절 및 제어함으로써 상기 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)의 각 노즐(111a)에서 전기방사되는 고분자 방사용액에 의해 기재(115)의 길이 및 폭방향에 평량이 상이한 나노섬유 웹을 적층형성하도록 이루어져 있으나, 상기 노즐블록(111)에 노즐(111a)을 배열설치한 후 각 노즐(111a)이 개별적으로 직접 조절 및 제어되어 상기 각 노즐(111a)을 통하여 전기방사되는 고분자 방사용액의 방사량을 조절 및 제어함으로써 기재(115)의 길이 및 폭방향에 평량이 상이한 나노섬유 웹을 적층형성하도록 이루어지는 것도 가능하며, 이에 한정하지 아니한다.In the present invention, valves 212, 213, 214 and 233 are provided in the supply pipe 240 so that the nozzle tubes 112a, 112b, 112c, 112d, and 112d of the nozzle block 111 in the spinning liquid main tank 8, 112, 112f, 112g, 112h, 112i, and the valves 212, 213, 214, 233 are provided in the supply pipe 240 to control the flow rate of the polymer tubing liquid supplied to the nozzle tubes 112a, 112b, 112c, 112c, 112c, 112d, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i and regulating and controlling the radiation amount of the polymer spinning solution which is electrospun through each nozzle 111a, The nanofiber webs having different weights in the length and width direction of the base material 115 are formed by the polymer spinning solution which is electrospun in the respective nozzles 111a of the base materials 111a to 112d, 112e, 112f, 112g, 112h and 112i, After the nozzles 111a are arranged in the nozzle block 111, the nozzles 111a are directly controlled and controlled individually But it is also possible to form the nanofiber webs having different weights in the length and width direction of the base material 115 by controlling and controlling the spinning amount of the polymer spinning solution which is electrospun through the respective nozzles 111a, .

본 발명에 사용되는 MD방향이란 Machine Direction을 의미하며, 필름이나 부직포 등의 섬유를 연속제조하는 경우에 진행방향에 해당하는 길이 방향을 의미하며 CD방향은 Cross Direction로서 CD방향의 직각 방향을 의미한다. MD는 기계방향/종방향, CD는 폭방향/횡방향을 지칭하기도 한다.The MD direction used in the present invention means a machine direction, and means a longitudinal direction corresponding to the progress direction in the case of continuous production of fibers such as a film or a nonwoven fabric, and the CD direction means a perpendicular direction to the CD direction as a cross direction . MD is the machine direction / longitudinal direction, and CD is the width direction / transverse direction.

평량(Basis Weight or Grammage)은 단위 면적당 질량, 즉 바람직한 단위로서 제곱미터당 그램(g/㎡)으로 정의된다. 최근 에어필터, 유닛의 경량화, 컴팩트화의 목적으로, 깊이가 얇은 타입이 요구되고 있으며, 유닛에 동일한 여과 면적의 여과재를 넣고자 한다면, 여과재의 두께 때문에 여과재면이 서로 접촉하여 구조 저항을 일으킴으로써 에어 필터 유닛의 압력 손실이 현저하게 증대되는 문제가 있었으며, 이 문제를 해결하기 위해 에어 필터용 여과재의 두께를 얇게 하는, 즉 평량을 저감시키고자하는 시도가 있었다. 그러나 이러한 시도는 필터전체의 평량을 저감하는 방법으로 필터가 적용되는 구체적인 산업현장마다 필터의 특정부분에 대해서 평량을 저감하는 경우 충분히 에어 필터 유닛의 압력손실을 해결할수 있으며, 필터의 나머지 부분의 평량을 유지하거나 높임으로써 여과재 강도를 유지할 수 있다.Basis Weight or Grammage is defined as the mass per unit area, that is, the preferred unit, grams per square meter (g / m 2). In recent years, for the purpose of making the air filter and the unit lighter and more compact, a type of the filter having a smaller depth is required, and if the filter material having the same filtration area is put in the unit, the filter material faces contact each other due to the thickness of the filter material, There has been a problem in that the pressure loss of the air filter unit remarkably increases. To solve this problem, there has been an attempt to reduce the thickness of the filter material for the air filter, that is, to reduce the basis weight. However, such an attempt has been made to reduce the basis weight of the filter, and it is possible to solve the pressure loss of the air filter unit sufficiently when the basis weight is reduced for a specific portion of the filter for each specific industrial field to which the filter is applied. The strength of the filter medium can be maintained.

도 10, 도 11은 도 5와 같은 에폭시 수지-경화제 유닛 내의 노즐블록의 배치를 통해 에폭시 수지-경화제 및 고분자 방사용액이 순차적 분사되는 동작과정을 개략적으로 나타내는 평면도인데, 도 5와 같은 노즐블럭의 배치를 통해 에폭시 수지-경화제가 기재의 일부분(상부에 2개 중앙에 1개 그리고 하부에 2개)에 도포되고 이어서 고분자 방사용액이 기재의 전면에 방사된다.FIGS. 10 and 11 are plan views schematically showing an operation sequence in which the epoxy resin-curing agent and the polymer solution are sequentially injected through the arrangement of the nozzle blocks in the epoxy resin-curing agent unit as shown in FIG. 5, Through the arrangement, an epoxy resin-curing agent is applied to a portion of the substrate (one in the middle at the top and two in the bottom at the top) and then the polymer spinning solution is radiated to the front side of the substrate.

도 12 및 도 15는 본 발명에 의한 전기방사장치의 에폭시 수지-경화제 유닛 내에 설치되는 노즐블록이 또 다른 형태로 배치된 상태를 나타낸다. 도 12은 기재의 길이방향에 대향하여 배치되어 있고 도 15은 기재의 너비방향에 대향하여 배치된 형상을 나타낸다. 상기한 도 12, 15과 같은 노즐의 배이체 따른 에폭시 수지-경화제 및 고분자 방사용액이 순차적 분사되는 동작과정은 각각 도 13, 14 및 도 16, 17에 도시되어 있다. 12 and 15 show a state in which the nozzle block provided in the epoxy resin-curing agent unit of the electrospinning apparatus according to the present invention is arranged in another form. Fig. 12 is arranged to face the longitudinal direction of the substrate, and Fig. 15 shows the shape arranged to face the width direction of the substrate. The operation of sequentially spraying the epoxy resin-curing agent and the polymer solution for spraying according to the discharge vessel of the nozzle as shown in FIGS. 12 and 15 is shown in FIGS. 13, 14 and 16, 17, respectively.

본 발명에서는 장척시트(15)로 셀룰로오스, 이성분계, 폴리테레프탈레이트로부터 선택되는 기재를 사용하며, 방사용액의 고분자로는 폴리에테르설폰과 소수성 고분자를 사용한다.In the present invention, a substrate selected from cellulose, a two-component system, and a polyterephthalate is used as the elongated sheet 15, and polyethersulfone and hydrophobic polymer are used as a polymer for spinning solution.

이때, 상기 소수성 고분자는 폴리비닐리덴플루오라이드, 저융점 폴리에스테르 및 소수성 폴리우레탄으로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the hydrophobic polymer is preferably one selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride, low melting point polyester and hydrophobic polyurethane, but is not limited thereto.

본 발명에 사용되는 셀룰로오스 기재는 구성비가 100% 셀룰로오스로 이루어진 것을 사용하는 것이 바람직하나, 총 질량 대비 셀룰로오스와 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)가 70~90 : 10~30의 질량% 비율로 구성되어 있는 셀룰로오스 기재를 사용하는 것도 가능하며, 셀룰로오스 기재가 방염 코팅되어 있는 것을 사용하는 것도 가능하다.The cellulose base material used in the present invention is preferably composed of 100% cellulose, but cellulose having a total mass ratio of 70 to 90: 10 to 30 mass% of polyethylene terephthalate (PET) It is also possible to use a substrate having a cellulose base coated with a flame retardant coating.

상기 이성분 기재는 시스-코어형(Sheath-Core), 사이드 바이 사이드(Side by side) 및 씨 타입(C-type)중에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 시스-코어형 이성분 기재에서 시스 부분은 저융점 폴리에스테르이고, 코어 부분은 고융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트인 것을 특징으로 한다. The binary substrate may be selected from a sheath-core type, a side by side type, and a C-type type. In the sheath-core type two-component substrate, the sheath portion is a low-melting-point polyester and the core portion is a high-melting-point polyethylene terephthalate.

이하, 상기 전기방사장치를 이용하여 본 발명의 나노섬유 필터의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the nanofiber filter of the present invention will be described using the electrospinning device.

에폭시 수지 및 경화제를 적절한 용매에 각각 녹여 에폭시 수지 용액 및 경화제 용액을 제조하고, 이를 전기방사장치의 에폭시 수지-경화제 유닛(1a, 10c)과 연결된 주탱크(8)에 공급하고, 상기 주탱크(8)에 공급된 에폭시 수지 용액 및 경화제 용액은 계량 펌프(미도시)를 통하여 높은 전압이 부여되는 노즐블록(11)의 다수의 노즐(12) 내에 연속적으로 정량공급된다. 상기 각 노즐(12)로부터 공급되는 에폭시 수지 용액 및 경화제 용액은 노즐(12)을 통해 높은 전압이 걸려있는 컬렉터(13) 상에 위치한 기재 상에 전기방사 및 집속되면서 평량 약 0.1g/m2의 접착층을 형성한다.An epoxy resin solution and a curing agent are melted in an appropriate solvent to prepare an epoxy resin solution and a curing agent solution and this is supplied to the main tank 8 connected to the epoxy resin-curing agent units 1a and 10c of the electrospinning apparatus, The epoxy resin solution and the curing agent solution supplied to the nozzle block 8 are continuously supplied in a constant amount into the plurality of nozzles 12 of the nozzle block 11 to which a high voltage is applied through a metering pump (not shown). Epoxy resin supplied from the respective nozzles (12) was added and the curing agent solution having a weight of about 0.1g / m 2 as electrospinning and focusing on a substrate positioned on hanging a high voltage collector 13, which via the nozzle 12 Thereby forming an adhesive layer.

즉, 상기 접착층은 컬렉터(13) 상에 위치한 기재 상에 에폭시 수지 용액을 전기방사하여 제1 접착층을 형성하고, 상기 제1 접착층 상에 경화제 용액을 전기방사하여 제2 접착층을 포함하여 형성하는 것이다.That is, the adhesive layer includes a second adhesive layer formed by electrospinning an epoxy resin solution on a substrate placed on the collector 13 to form a first adhesive layer and electrospinning a solution of a curing agent on the first adhesive layer .

한편, 상기 접착층은 컬렉터(13) 상에 위치한 기재 상에 에폭시 수지 용액을 전기방사하여 제1 접착층을 형성하고, 상기 제1 접착층 상에 경화제 용액을 전기방사하여 제2 접착층을 형성하고, 상기 제2 접착층 상에 에폭시 수지 용액을 전기방사하여 제1 접착층을 형성하여, 제1 접착층, 제2 접착층 및 제1 접착층 순으로 형성되는 3층의 접착층으로 이루어질 수도 있다.On the other hand, in the adhesive layer, a first adhesive layer is formed by electrospinning an epoxy resin solution on a substrate placed on the collector 13, a second adhesive layer is formed by electrospinning a solution of a curing agent on the first adhesive layer, The second adhesive layer, and the first adhesive layer in this order by forming a first adhesive layer by electrospinning an epoxy resin solution on the first adhesive layer, the second adhesive layer, and the first adhesive layer.

또한, 상기 접착층은 컬렉터(13) 상에 위치한 기재 상에 경화제 용액을 전기방사하여 제2 접착층을 형성하고, 상기 제2 접착층 상에 에폭시 수지 용액을 전기방사하여 제1 접착층을 형성하고, 상기 제1 접착층 상에 경화제 용액을 전기방사하여 제2 접착층을 형성하여, 제2 접착층, 제1 접착층 및 제2 접착층 순으로 형성되는 3층의 접착층으로 이루어질 수도 있다.The adhesive layer is formed by electrospinning a solution of a curing agent on a substrate placed on the collector 13 to form a second adhesive layer and electrospinning an epoxy resin solution on the second adhesive layer to form a first adhesive layer, The first adhesive layer, the second adhesive layer, and the third adhesive layer in the order of the first adhesive layer, the second adhesive layer, and the second adhesive layer by electrospinning the curing agent solution on the first adhesive layer.

이때, 상기 경화제 용액에는 경화 촉진제 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.At this time, the curing agent solution may include a curing accelerator and the like, but is not limited thereto.

다음으로 폴리에테르설폰을 용매에 녹인 폴리에테르설폰 방사용액을 상기 전기방사장치의 방사용액 유닛(10b)과 연결된 주탱크(8)에 공급하고, 소수성 고분자를 용매에 녹인 소수성 고분자 방사용액을 방사용액 유닛(10d)와 연결된 상기 주탱크(8)에 공급한다. 상기 방사용액 유닛(10b)와 연결된 주탱크(8)에 공급된 폴리에테르설폰 용액은 계량 펌프(미도시)를 통하여 높은 전압이 부여되는 노즐블록(11)을 통해 전기방사되어 상기 접착층위에 제 1나노섬유층을 형성한다.Next, a polyethersulfone spinning solution in which polyethersulfone is dissolved in a solvent is supplied to the main tank 8 connected to the spinning solution unit 10b of the electrospinning apparatus, and the hydrophobic polymer spinning solution, in which the hydrophobic polymer is dissolved in a solvent, To the main tank 8 connected to the unit 10d. The polyethersulfone solution supplied to the main tank 8 connected to the spinning solution unit 10b is electrospun through a nozzle block 11 to which a high voltage is applied through a metering pump, Thereby forming a nanofiber layer.

그런 다음 상기 에폭시 수지-경화제 유닛(10c)으로부터 노즐을 통해 에폭시 수지 용액 및 경화제 용액이 토출되면서 상기 제 1나노섬유층위에 또 다른 접착층을 형성하고, 방사용액 유닛(10d)와 연결된 주탱크(8)에 공급된 소수성 고분자 용액이 노즐블록(11)을 통해 전기방사되어 상기 또 다른 접착층위에 제 2나노섬유층을 형성한다.The epoxy resin solution and the curing agent solution are discharged from the epoxy resin-curing agent unit 10c through the nozzle to form another adhesive layer on the first nanofiber layer, and the main tank 8 connected to the spinning solution unit 10d, Is sprayed through the nozzle block 11 to form a second nanofiber layer on the another adhesive layer.

한편 상기 기재는 모터(미도시)의 구동에 의해 동작하는 공급롤러(3) 및 상기 공급롤러(3)의 회전에 의해 구동하는 보조이송장치(16)의 회전에 의해 에폭시 수지-경화제 유닛에서 방사용액 유닛으로 이송되고 상기한 공정을 반복하면서 기재 상에 제 1, 제 2나노섬유층이 전기방사되면서 적층된다.On the other hand, the substrate is rotated in the direction of the arrow C by the rotation of the feed roller 3 driven by the motor (not shown) and the auxiliary feed device 16 driven by the rotation of the feed roller 3, And the first and second nano fiber layers are laminated while being electrospun on the substrate while repeating the above-mentioned process.

이후, 상기 기재 상에 적층된 접착층, 제1 나노섬유층, 또 다른 접착층 및 제2 나노섬유층을 열융착하는 과정을 거쳐 본 발명의 필터를 제조한다.Thereafter, the adhesive layer, the first nanofiber layer, another adhesive layer, and the second nanofiber layer laminated on the substrate are thermally fused to produce the filter of the present invention.

이때, 열융착을 통하여 접착층 내에 포함된 에폭시 수지와 경화제가 반응하여 경화됨으로써, 기재층과 고분자 전기방사층간의 접착이 용이하고 탈리(脫離)가 쉽게 발생되지 않는 필터를 제조할 수 있다.At this time, the epoxy resin contained in the adhesive layer and the curing agent react and cure through thermal fusion to produce a filter which is easy to bond between the substrate layer and the polymeric electrospinning layer and which does not easily escape.

실시예 1Example 1

에폭시 수지, 아민 경화제를 DMAc(N,N-dimethylaceticamide) 용매에 15중량%가 되도록 각각 용해하여 에폭시 수지 용액 및 경화제 용액을 제조하고, 전기방사장치의 에폭시 수지-아민 경화제 유닛(10a, 10c)의 주탱크에 투입하였다.The epoxy resin solution and the curing agent solution were prepared by dissolving the epoxy resin and the amine curing agent in a solvent of DMAc (N, N-dimethylaceticamide) in an amount of 15% by weight to prepare epoxy resin-amine curing agent units 10a and 10c And put into the main tank.

또한, 폴리에테르설폰을 디메틸아세트아미드(N,N-Dimethylacetamide, DMAc)에 용해시켜 제조한 농도가 15중량%인 방사용액을 제조하고, 소수성 폴리우레탄을 디메틸아세트아미드(N,N-Dimethylacetamide, DMAc)에 용해시켜 제조한 농도가 15중량%인 방사용액을 제조하고, 상기 방사용액을 방사용액 유닛(10b, 10d)와 연결된 주탱크에 투입하였다.A spinning solution having a concentration of 15% by weight prepared by dissolving polyethersulfone in dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide, DMAc) was prepared and the hydrophobic polyurethane was dissolved in dimethylacetamide ) To prepare a spinning solution having a concentration of 15 wt%, and the spinning solution was introduced into the main tank connected to the spinning solution units 10b and 10d.

에폭시 수지-경화제 유닛(10a)에서 전극과 컬렉터 간의 거리를 40cm, 인가전압 20kV, 70℃에서 전기방사하여 평량 0.1g/㎡인 에폭시 수지층 및 경화제 층을 포함하는 접착층을 셀룰로오스 기재위에 형성하였고, 이어서 방사용액 유닛(10b)에서 전극과 컬렉터 간의 거리를 40cm, 인가전압 25kV, 70℃에서 전기방사하여 평량 0.5g/㎡인 제 1나노섬유층(폴리에테르설폰)을 적층형성하였다. 상기 제 1나노섬유층 위로 에폭시 수지-경화제 유닛(10c)을 통해 동일한 전기방사 조건하에서 또 다른 접착층(에폭시 수지층 및 경화제층)을 형성하였고, 상기 접착층위로 방사용액 유닛(10d)로부터 전극과 컬렉터 간의 거리를 40cm, 인가전압 20kV, 70℃에서 전기방사하여 평량 0.5g/㎡인 제 2나노섬유층(소수성 폴리우레탄)을 적층형성하였다.An adhesive layer including an epoxy resin layer and a curing agent layer having a basis weight of 0.1 g / m < 2 > and having a basis weight of 0.1 g / m < 2 > was formed on the cellulose base material by a distance of 40 cm between the electrodes and the collector in the epoxy resin- Subsequently, a first nanofiber layer (polyethersulfone) having a basis weight of 0.5 g / m 2 was laminated on the spinning solution unit 10b by electrospinning the distance between the electrodes and the collector at 40 cm, an applied voltage of 25 kV, and 70 ° C. Another adhesive layer (epoxy resin layer and curing agent layer) was formed on the first nanofiber layer under the same electrospinning condition through the epoxy resin-curing agent unit 10c. The adhesive solution was injected onto the adhesive layer from the spinning solution unit 10d through the electrode- And a second nanofiber layer (hydrophobic polyurethane) having a basis weight of 0.5 g / m < 2 > was laminated by electrospinning at a distance of 40 cm and an applied voltage of 20 kV at 70 deg.

실시예 2Example 2

폴리에테르설폰을 디메틸아세트아미드(N,N-Dimethylacetamide, DMAc)에 용해시켜 제조한 농도가 15중량%인 방사용액을 제조하고, 중량평균 분자량(Mw)이 50,000인 폴리비닐리덴 플루오라이드를 디메틸아세트아미드(N,N-Dimethylacetamide, DMAc)에 용해시켜 제조한 농도가 15중량%인 방사용액을 제조하고, 상기 방사용액을 방사용액 유닛(10b, 10d)와 연결된 주탱크에 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.A spinning solution having a concentration of 15% by weight prepared by dissolving polyethersulfone in dimethylacetamide (N, N-Dimethylacetamide, DMAc) was prepared and polyvinylidene fluoride having a weight average molecular weight (Mw) of 50,000 was dissolved in dimethylacetate Except that a spinning solution having a concentration of 15 wt% prepared by dissolving the spinning solution in an amide (N, N-dimethylacetamide, DMAc) was prepared and the spinning solution was put into a main tank connected to spinning solution units 10b and 10d The procedure of Example 1 was repeated.

실시예 3Example 3

폴리에테르설폰을 디메틸아세트아미드(N,N-Dimethylacetamide, DMAc)에 용해시켜 제조한 농도가 15중량%인 방사용액을 제조하고, 융점이 80~120℃인 저융점 폴리에스테르를 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid)에 용해시켜 제조한 농도가 15중량%인 방사용액을 제조하고, 상기 방사용액을 방사용액 유닛(10b, 10d)와 연결된 주탱크에 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.A spinning solution having a concentration of 15% by weight prepared by dissolving polyethersulfone in dimethylacetamide (N, N-Dimethylacetamide, DMAc) was prepared and the low melting point polyester having a melting point of 80 to 120 ° C was dissolved in trifluoroacetic acid trifluoroacetic acid) was prepared in the same manner as in Example 1, except that a spinning solution having a concentration of 15% by weight was prepared, and the spinning solution was introduced into a main tank connected to spinning solution units 10b and 10d Respectively.

비교예 1Comparative Example 1

실시예 1에 쓰인 셀룰로오스 기재를 필터 여재로 사용하였다.The cellulose substrate used in Example 1 was used as a filter media.

비교예 2Comparative Example 2

셀룰로오스 기재 상에 폴리에테르설폰 용액을 전기방사하여 폴리에테르설폰 나노섬유 부직포를 적층형성하여 필터를 제조하였다.A polyether sulfone solution was electrospun on a cellulose substrate to form a laminate of polyether sulfone nanofiber nonwoven fabrics to prepare a filter.

- 여과효율 측정- Filtration efficiency measurement

상기 제조된 나노섬유 필터의 효율을 측정하기 위해 DOP 시험방법을 이용하였다. DOP 시험방법은 티에스아이 인코퍼레이티드(TSI Incorporated)의 TSI 3160의 자동화 필터 분석기(AFT)로 디옥틸프탈레이트(DOP) 효율을 측정하는 것으로서, 필터 미디어 소재의 통기성, 필터 효율, 차압을 측정할 수 있다.The DOP test method was used to measure the efficiency of the fabricated nanofiber filter. The DOP test method measures the dioctyl phthalate (DOP) efficiency with an automated filter analyzer (AFT) of TSI 3160 from TSI Incorporated and measures the permeability, filter efficiency and differential pressure of the filter media material .

상기 자동화 분석기는 DOP를 원하는 크기의 입자를 만들어 필터 시트 위에 투과하여 공기의 속도, DOP 여과 효율, 공기 투과도(통기성) 등을 계수법으로 자동으로 측정하는 장치이며 고효율 필터에 아주 중요한 기기이다.The automation analyzer is a device that automatically measures the velocity of air, DOP filtration efficiency, air permeability (permeability), etc. by passing DOP through the filter sheet by making particles of desired size and is a very important device for high efficiency filter.

DOP % 효율은 다음과 같이 정의된다The DOP% efficiency is defined as

DOP % 효율 = (1 - (DOP농도 하류/DOP 농도 상류))×100DOP% efficiency = (1 - (DOP concentration downstream / DOP concentration upstream)) 100

실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 여과 효율을 상기와 같은 방법에 의해 측정하여 표 1에 나타내었다.The filtration efficiencies of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were measured by the above-mentioned methods and are shown in Table 1.

실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 0.35㎛ DOP
여과효율 (%)
0.35 탆 DOP
Filtration efficiency (%)
8484 8686 8888 6868

이와 같이 본 발명의 실시예를 통해 제조된 나노섬유층을 포함하는 필터는 비교예에 비하여 여과효율이 우수함을 알 수 있다.As described above, the filter including the nanofiber layer manufactured through the embodiment of the present invention is superior in filtration efficiency as compared with the comparative example.

- 압력강하 및 필터수명 측정- pressure drop and filter life measurement

상기 제조된 나노섬유 부직포 필터를 50㎍/m3의 유량에 따른 ASHRAE 52.1로 압력강하(Pressure drop)을 측정하고, 이에 따른 필터 수명을 측정하였다. 실시예 1 내지 3과 비교예 1을 비교한 데이터를 표 2에 나타내었다.The pressure drop of the fabricated nanofiber nonwoven filter was measured with ASHRAE 52.1 according to the flow rate of 50 / / m 3 , and the filter life was measured accordingly. Data comparing Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are shown in Table 2.

실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 압력강하 (in.w.g)Pressure drop (in.w.g) 4.24.2 4.04.0 3.83.8 88 필터수명
(month)
Filter life
(month)
6.26.2 6.16.1 6.56.5 44

표 2에 따르면 본 발명의 실시예를 통해 제조된 필터는 비교예에 비하여 압력강하가 낮아 압력손실이 적고 필터수명은 더 길어 결과적으로 내구성이 우수함을 알 수 있다.According to Table 2, it can be seen that the filter manufactured through the embodiment of the present invention has a lower pressure drop due to a lower pressure drop than the comparative example, and the filter has a longer life span, resulting in superior durability.

- 나노섬유 부직포의 탈리여부- whether or not the nano fiber nonwoven fabric is removed

상기 제조된 필터를 ASTM D 2724 방법으로 나노섬유 부직포와 필터 기재의 탈리여부를 측정한 결과, 실시예 1 내지 3에 의해서 제조된 필터에서는 나노섬유 부직포의 탈리가 일어나지 않았으나, 비교예 2에 의해서 제조된 필터는 나노섬유 부직포의 탈리가 발생했다.As a result of measuring whether or not the fabricated nanofiber nonwoven fabric and the filter substrate were desorbed by the ASTM D 2724 method, the nanofiber nonwoven fabric was not desorbed in the filters manufactured in Examples 1 to 3, The filter had a tendency to desorb the nanofiber nonwoven fabric.

따라서, 본 발명과 같이 기재상에 폴리에테르설폰 용액과 소수성 고분자 용액을 전기방사한 나노섬유층을 에폭시 수지 용액 및 경화제 용액을 전기방사하여 접착층이 형성된 나노섬유필터는 기재와 나노섬유층 및 나노섬유층간의 탈리(脫離)가 잘 발생하지 않음을 알 수 있다.Thus, as in the present invention, a nanofiber filter in which a polyether sulfone solution and a hydrophobic polymer solution are electrospun nanofiber layer is electrophoretically sprayed with an epoxy resin solution and a curing agent solution, It can be seen that separation does not occur well.

- 온도조절장치에 의한 점도조절 결과확인- Viscosity adjustment result by temperature control device

실시예 4Example 4

폴리에테르설폰을 디메틸아세트아미드(N,N-Dimethylacetamide, DMAc)에 용해시켜 제조한 농도가 15중량%인 방사용액을 주탱크(8)에 구비하였다. 이후 상기 주탱크(8)로부터 방사용액을 노즐블록으로 이동시킨 후 노즐블록과 컬렉터 간의 거리를 40cm, 인가전압 25kV로 전기방사 하였다. 이후 방사공정을 거치며 방사되지 못하고 오버플로우된 고형분이 다시 저장탱크의 하나인 주저장 탱크로 구비되는 과정에서 주탱크내 방사용액의 농도가 15%로 변경되었고, 이에 따라 점도는 2000cps로 변경되었다. 이후 온도조절 장치의 센서에 의해 점도를 1000cps로 낮추기 위해 주탱크의 온도를 70℃로 상승시킨 후 전기방사하여 나노섬유를 얻었다.A flushing solution having a concentration of 15% by weight prepared by dissolving polyethersulfone in dimethylacetamide (N, N-Dimethylacetamide, DMAc) was provided in the main tank 8. Thereafter, the spinning solution was moved from the main tank 8 to the nozzle block, and then the distance between the nozzle block and the collector was 40 cm and the applied voltage was 25 kV. In the course of preparing the main storage tank, which is one of the storage tanks, the concentration of the spinning solution in the main tank was changed to 15%, and the viscosity was changed to 2000 cps. Thereafter, the temperature of the main tank was raised to 70 ° C to lower the viscosity to 1000 cps by the sensor of the temperature controller, and electrospun was obtained to obtain nanofibers.

실시예 5Example 5

오버플로우된 고형분에 의해 주탱크(8) 내 방사용액의 농도가 20%로 변경되어 점도가 올라감에 따라, 점도를 1000cps로 유지하기 위해 온도조절 장치에 의해 주탱크(8)의 온도를 65℃로 상승시키는 것을 제외하고는 실시예 4와 같은 공정으로 전기방사를 실시하였다.As the concentration of the spinning liquid in the main tank 8 was changed to 20% by the overflowed solid content and the viscosity increased, the temperature of the main tank 8 was adjusted to 65 ° C The electrospinning was carried out in the same manner as in Example 4.

실시예 6Example 6

오버플로우된 고형분에 의해 주탱크(8) 내 방사용액의 농도가 25%로 변경되어 점도가 올라감에 따라, 점도를 1000cps로 유지하기 위해 온도조절 장치에 의해 주저장 탱크의 온도를 80℃로 상승시키는 것을 제외하고는 실시예 4와 같은 공정으로 전기방사를 실시하였다.As the concentration of the spinning solution in the main tank 8 was changed to 25% by the overflowed solids, the temperature of the main storage tank was raised to 80 DEG C by a temperature controller to maintain the viscosity at 1000 cps as the viscosity increased. The electrospinning was carried out in the same manner as in Example 4.

실시예 7Example 7

오버플로우된 고형분에 의해 주탱크(8) 내 방사용액의 농도가 30%로 변경되어 점도가 올라감에 따라, 점도를 1000cps로 유지하기 위해 온도조절 장치에 의해 주저장 탱크의 온도를 95℃로 상승시키는 것을 제외하고는 실시예 4와 같은 공정으로 전기방사를 실시하였다.As the concentration of the spinning solution in the main tank 8 was changed to 30% by the overflowed solids, the temperature of the main storage tank was raised to 95 ° C by a temperature controller to maintain the viscosity at 1000 cps as the viscosity increased. The electrospinning was carried out in the same manner as in Example 4.

비교예 3Comparative Example 3

폴리에테르설폰을 디메틸아세트아미드(N,N-Dimethylacetamide, DMAc)에 용해시켜 제조한 농도가 10%, 점도 1000cps인 방사용액을 제조하고, 주저장 탱크에 구비하였다. 이후 상기 주저장 탱크로부터 방사용액을 노즐블록으로 이동시킨 후 노즐블록과 컬렉터 간의 거리를 40cm, 인가전압 25kV로 전기방사 하였다. 이후 방사공정을 거치며 방사되지 못하고 오버플로우된 고형분이 다시 주저장 탱크로 구비되는 과정에서 주저장 탱크 내 방사용액의 농도가 20%로 변경되었고, 이에 농도를 다시 10%으로 유지하기 위해 DMAc를 첨가하고, 희석제인 THF를 첨가하여 전기방사를 하였다.A spinning solution having a concentration of 10% and a viscosity of 1000 cps, prepared by dissolving polyethersulfone in dimethylacetamide (N, N-dimethylacetamide, DMAc), was prepared and provided in the main storage tank. Then, the spinning solution was moved from the main storage tank to the nozzle block, and then the distance between the nozzle block and the collector was 40 cm and the applied voltage was 25 kV. In the course of the subsequent spinning process, the overflowed solidified material was returned to the main storage tank, and the concentration of the spinning solution in the main storage tank was changed to 20%. To maintain the concentration again at 10%, DMAc was added And THF, which is a diluent, was added thereto to conduct electrospinning.

상기 실시예 4~7와 비교예 3에 의하여 제조된 나노섬유의 점도, 나노섬유 생산량이 0.2g/m2 일때의 방사 권취속도를 측정하여 그 결과를 표 3을 통해 나타내었다.The spinning speed of the nanofibers produced by Examples 4 to 7 and Comparative Example 3 and the spinning speed when the nanofiber production amount was 0.2 g / m 2 were measured and the results are shown in Table 3.

실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 실시예7Example 7 비교예3Comparative Example 3 농도density 15%15% 20%20% 25%25% 30%30% 10%10% 점도Viscosity 일정
(1,000cps)
calendar
(1,000 cps)
일정
(1,000cps)
calendar
(1,000 cps)
일정
(1,000cps)
calendar
(1,000 cps)
일정
(1,000cps)
calendar
(1,000 cps)
일정
(1,000cps)
calendar
(1,000 cps)
권취속도
(m/min)
Winding speed
(m / min)
2020 2525 3030 3535 1010

[표 3]에 따르면 비교예에 비해 실시예의 농도가 높고, 점도는 일정함에 따라 방사 시 실제 컬렉터 상에 적층되는 고형분 량이 많아짐에 따라 권취속도도 빨라지게 되어 생산량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서 실시예는 비교예에 비해 더 효율적인 방사 및 증대된 생산량을 확보할 수 있을 것으로 예상된다.According to Table 3, as the concentration of the embodiment is higher and the viscosity is constant as compared with the comparative example, as the amount of the solid material to be laminated on the actual collector increases during spinning, the winding speed becomes faster and the production amount increases. Thus, it is expected that the embodiment will be able to obtain more efficient spinning and increased throughput than the comparative example.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. Anyone with it will know easily.

1 : 전기방사장치, 3 : 공급롤러,
5 : 권취롤러, 7 : 주 제어장치,
8 : 주탱크, 10a: 에폭시 수지-경화제 유닛
10b : 방사용액 유닛
11 : 노즐블록, 12 : 노즐,
13 : 컬렉터, 14, 14a, 14b : 전압 발생장치,
15, 15a, 15b : 장척시트, 16 : 보조 이송장치,
16a : 보조벨트, 16b : 보조벨트 롤러,
18 : 케이스, 19 : 절연부재,
30 : 장척시트 이송속도 조절장치, 31 : 완충구간,
33, 33' : 지지롤러, 35 : 조절롤러,
40 : 관체, 41, 42 : 열선,
43 : 파이프, 60 : 온도조절 장치,
70 : 두께 측정장치, 80 : 통기도 계측장치,
90 : 라미네이팅 장치, 111 : 노즐블록,
111a : 노즐, 112 : 노즐관체,
112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i : 노즐관체,
115 : 기재, 115a, 115b, 115c : 나노섬유 웹,
200 : 오버플로우 장치,
211, 231 : 교반장치, 212, 213, 214, 233 : 밸브,
216 : 제2 이송배관, 218 : 제2 이송제어장치,
220 : 중간탱크, 222 : 제2 센서,
230 : 재생탱크, 232 : 제1 센서,
240 : 공급배관, 242 : 공급제어밸브,
250 : 방사용액 회수 경로, 251 : 제1 이송배관,
300 : VOC 재활용 장치, 310 : 응축장치,
311, 321, 331, 332 : 배관, 320 : 증류장치,
330 : 용매 저장장치, 404 : 공기 공급용 노즐,
405 : 노즐 플레이트, 407 : 제 1 방사용액 저장판,
408 : 제 2 방사용액 저장판, 410 : 오버플로액 임시저장판,
411 : 공기저장판, 412 : 오버플로 배출구,
413 : 공기유입구,
414 : 공기 공급용 노즐 지지판, 415 : 오버플로 제거용 노즐,
416 : 오버플로 제거용 노즐 지지판, 500 : 다중관상노즐,
501 : 내측관, 502 : 외측관,
503 : 선단부.
1: electrospinning device, 3: feed roller,
5: take-up roller, 7: main control device,
8: main tank, 10a: epoxy resin-curing agent unit
10b: spinning liquid unit
11: nozzle block, 12: nozzle,
13: collector, 14, 14a, 14b: voltage generator,
15, 15a, 15b: long sheet, 16: auxiliary conveying device,
16a: auxiliary belt, 16b: auxiliary belt roller,
18: case, 19: insulating member,
30: Long sheet conveying speed adjusting device, 31: Buffer section,
33, 33 ': support roller, 35: regulating roller,
40: tube body, 41, 42: heat wire,
43: pipe, 60: thermostat,
70: thickness measuring device, 80: air permeability measuring device,
90: laminating device, 111: nozzle block,
111a: nozzle, 112: nozzle tube,
112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i:
115: substrate, 115a, 115b, 115c: nanofiber web,
200: overflow device,
211, 231: stirring device, 212, 213, 214, 233: valve,
216: second transfer pipe, 218: second transfer control device,
220: intermediate tank, 222: second sensor,
230: regeneration tank, 232: first sensor,
240: supply piping, 242: supply control valve,
250: circulating fluid recovery path, 251: first transfer pipe,
300: VOC recycling apparatus, 310: condensing apparatus,
311, 321, 331, 332: piping, 320: distillation device,
330: solvent storage device, 404: air supply nozzle,
405: nozzle plate, 407: first spinning solution storage plate,
408: second spinning liquid storage plate, 410: overflow liquid temporary storage plate,
411: air storage plate, 412: overflow outlet,
413: air inlet,
414: nozzle support plate for supplying air, 415: overflow removing nozzle,
416: nozzle support plate for removing overflow, 500: multi-tubular nozzle,
501: inner tube, 502: outer tube,
503: the tip.

Claims (8)

기재와;
폴리에테르설폰 용액을 전기방사하여 형성되는 제1 나노섬유층; 및
소수성 고분자 용액을 전기방사하여 형성된 제2 나노섬유층을 포함하고,
상기 기재와 제1 나노섬유층 및 제1 나노섬유층과 제2 나노섬유층 사이의 접착은 에폭시 수지 용액을 전기방사하여 형성되는 제1 접착층; 및 경화제 용액을 전기방사하여 형성되는 제2 접착층을 포함하는 접착층을 통해 접착되는 것을 특징으로 하고,
상기 제 1나노섬유층 및 제 2나노섬유층은 종방향 또는 횡방향으로 평량이 상이한 것을 특징으로 한 나노섬유 필터.
A substrate;
A first nanofiber layer formed by electrospinning a polyethersulfone solution; And
And a second nanofiber layer formed by electrospinning a hydrophobic polymer solution,
Wherein the adhesion between the substrate and the first nanofiber layer, between the first nanofiber layer and the second nanofiber layer is performed by electrospinning an epoxy resin solution; And a second adhesive layer formed by electrospinning a curing agent solution,
Wherein the first nanofiber layer and the second nanofiber layer have different weights in the longitudinal direction or in the transverse direction.
제 1항에 있어서,
상기 경화제는 아민계 경화제, 산무수물계 경화제 및 이미다졸계 경화제로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 나노섬유 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the curing agent is one selected from the group consisting of an amine curing agent, an acid anhydride curing agent and an imidazole curing agent.
제 1항에 있어서,
상기 소수성 고분자는 폴리비닐리덴플루오라이드, 저융점 폴리에스테르 및 소수성 폴리우레탄으로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 나노섬유 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the hydrophobic polymer is one selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride, low melting point polyester, and hydrophobic polyurethane.
제 1항에 있어서,
상기 접착층은 제1 접착층; 제2 접착층; 및 제1 접착층 순으로 형성되거나, 또는 제2 접착층; 제1 접착층; 제2 접착층 순으로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노섬유 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the adhesive layer comprises: a first adhesive layer; A second adhesive layer; And a first adhesive layer, or a second adhesive layer; A first adhesive layer; And the second adhesive layer are formed in this order.
제 1항에 있어서,
상기 에폭시 수지 용액 및 경화제 용액은 기재 및 제1 나노섬유층의 전면 또는 일부분에 전기방사되는 것을 특징으로 한 나노섬유 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the epoxy resin solution and the curing agent solution are electrospun on the substrate and the first or a part of the first nanofiber layer.
제 1항 또는 제 5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1, 제2 나노섬유층은 50 내지 100℃의 온도에서 전기방사하여 형성되는 것을 특징으로 한 나노섬유 필터.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the first and second nanofiber layers are formed by electrospinning at a temperature of 50 to 100 ° C.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제 1, 제 2나노섬유층을 형성하기 위한 고분자 용액은 온도조절 장치를 통해 점도가 1,000 cps 내지 3,000 cps으로 유지되는 것을 특징으로 한 나노섬유 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the polymer solution for forming the first and second nanofiber layers is maintained at a viscosity of 1,000 cps to 3,000 cps through a temperature controller.
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