KR101816031B1 - 격자무늬 나노섬유 제조장치 - Google Patents

격자무늬 나노섬유 제조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101816031B1
KR101816031B1 KR1020170004978A KR20170004978A KR101816031B1 KR 101816031 B1 KR101816031 B1 KR 101816031B1 KR 1020170004978 A KR1020170004978 A KR 1020170004978A KR 20170004978 A KR20170004978 A KR 20170004978A KR 101816031 B1 KR101816031 B1 KR 101816031B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
base
wire
sheet
collector base
collector
Prior art date
Application number
KR1020170004978A
Other languages
English (en)
Inventor
김철생
김정인
박찬희
황태인
Original Assignee
전북대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전북대학교산학협력단 filed Critical 전북대학교산학협력단
Priority to KR1020170004978A priority Critical patent/KR101816031B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101816031B1 publication Critical patent/KR101816031B1/ko

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0061Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D4/00Spinnerette packs; Cleaning thereof
    • D01D4/02Spinnerettes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0061Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0069Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the spinning section, e.g. capillary tube, protrusion or pin
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007Electro-spinning
    • D01D5/0061Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0076Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the collecting device, e.g. drum, wheel, endless belt, plate or grid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

본 발명은 격자무늬 나노섬유 제조장치에 관한 것으로서, 특히 전기방사를 통해 격자무늬를 갖는 나노섬유를 쉽게 제조할 수 있는 격자무늬 나노섬유 제조장치에 관한 것이다.
본 발명의 격자무늬 나노섬유 제조장치는, 전기방사를 통해 나노섬유를 제조하는 장치에 있어서, 폴리머를 전기방사하는 노즐과; 상기 노즐에서 방사된 폴리머가 집적되는 전도성 재질의 콜렉터베이스와; 상기 노즐 및 콜렉터베이스에 각기 다른 극성의 전원을 공급하는 전원공급부; 상기 콜렉터베이스의 표면에 결합되는 비전도성 재질의 베이스시트와; 상기 베이스시트의 상면에 결합되는 전도성 재질의 와이어와; 상기 와이어의 상면을 덮으면서 상기 베이스시트에 결합되는 비전도성 재질의 커버시트;를 포함하여 이루어지되, 상기 와이어는 상기 콜렉터베이스와 전기적으로 연결되고, 상기 와이어의 전체면적은 상기 콜렉터베이스의 전체면적보다 작고, 상기 와이어의 상면을 덮는 상기 커버시트의 전체면적은 상기 콜렉터베이스의 전체면적보다 작으며, 상기 노즐에서 전기방사된 폴리머는 상기 베이스시트 또는 커버시트에 부착되고, 상기 콜렉터베이스 또는 상기 베이스시트에는 굴곡부가 형성되며, 상기 굴곡부의 상부에 상기 와이어 및 커버시트가 적층되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

격자무늬 나노섬유 제조장치 { GRID PATTERNED NANO FIBER MANUFACTURING APPARATUS }
본 발명은 격자무늬 나노섬유 제조장치에 관한 것으로서, 특히 전기방사를 통해 격자무늬를 갖는 나노섬유를 쉽게 제조할 수 있는 격자무늬 나노섬유 제조장치에 관한 것이다.
섬유 나노테크놀로지(NT)인 나노구조의 섬유 신소재 기술은 기존 섬유 기술의 한계를 극복하는 신기술로, IT, NT, ET, BT 산업 등 21세기 첨단산업분야에서 미래융복합 신기술 및 신소재를 창출할 수 있는 유망한 융복합 신소재 기술이다.
나노섬유는 초고비표면적 효과, 나노사이즈 효과, 초분자배열 효과 등의 유일한 특성을 가지므로 차세대 고성능 하이테크 신소재로서 부각되고 있으며, 정보전자, 환경/에너지, 바이오-의료, 생명공학, 국방/안보 등의 많은 분야에서의 활용 범위가 날로 넓어지고 있다.
따라서 직경이 나노크기인 나노섬유의 제조 공정 개발, 섬유의 크기를 나노 크기로 제어하고, 섬유의 내부, 외부, 표면에 나노크기로 제어되는 정밀한 나노구조 설계를 통해 신기능을 발현하는 나노섬유 신소재 개발, 이와 같은 나노수준의 입자나 구조의 제어를 통해 고기능 나노섬유 기반의 융복합 나노섬유 신소재 개발이 요구되고 있다.
나노섬유를 제조하는 방법에는 드로윙(drawing), 주형 합성(template synthesis), 상전이(phase separation), 자기조립(self assembly), 전기방사(electrospinning) 등이 있으며, 이들 제조 방법 중 나노섬유를 연속적으로 제조할 수 있는 방법으로 전기방사 방식이 일반적으로 적용되고 있다.
전기방사 방법은 고분자 용액을 방사하는 노즐(+ 전압)과 집적 전극판(- 전압) 사이에 고전압을 인가하여 고분자 용액의 표면장력보다 큰 전기장이 형성되는 경우 노즐을 통해 나노섬유 형태로 방사되도록 하는 것이다.
전기방사 방법으로 제조되는 나노섬유는 고분자 용액의 성질, 분자구조, 점도, 탄성, 전도성, 유전성, 극성 및 표면장력 등의 소재 물성과 전기장의 세기, 노즐과 집적 전극 사이의 거리, 고분자 용액의 공급 속도, 온도 등의 방사 조건에 큰 영향을 받는다.
또한 통상의 전기방사장치로 제조되는 나노섬유는 노즐로부터 방사되는 나노섬유가 불규칙적으로 분사되기 때문에 무질서하게 분포하거나 네트워크 구조이다.
이러한 종래의 불규칙적 구조를 갖는 나노섬유보다는 그 활용분야가 제한적이다.
나노섬유를 비정렬된 상태가 아닌 격자무늬로 생산할 수 있다면, 각종 필터, 의료 분야, 디스플레이 분야 등 다양한 분야에서 사용될 수 있다.
따라서 최근에는 정렬된 나노섬유 및 격자무늬를 갖는 나노섬유를 제조하기 위한 장치 및 방법들이 개발되고 있다.
그러나, 현재까지 개발되어 나노섬유를 격자무늬로 제조하는 장치는, 그 구조가 복잡하고, 한 공정이 아닌 여러 공정을 거쳐야 하기 때문에, 생산성 및 작업성이 저하되어 대량생산에는 적합하지 않는 단점이 있었다.
등록특허 제10-1650497호
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 여러 공정을 거치지 않고 한 공정을 통해 격자무늬를 갖는 나노섬유를 제조할 수 있는 격자무늬 나노섬유 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 격자무늬 나노섬유 제조장치는, 전기방사를 통해 나노섬유를 제조하는 장치에 있어서, 폴리머를 전기방사하는 노즐과; 상기 노즐에서 방사된 폴리머가 집적되는 전도성 재질의 콜렉터베이스와; 상기 노즐 및 콜렉터베이스에 각기 다른 극성의 전원을 공급하는 전원공급부; 상기 콜렉터베이스의 표면에 결합되는 비전도성 재질의 베이스시트와; 상기 베이스시트의 상면에 결합되는 전도성 재질의 와이어와; 상기 와이어의 상면을 덮으면서 상기 베이스시트에 결합되는 비전도성 재질의 커버시트;를 포함하여 이루어지되, 상기 와이어는 상기 콜렉터베이스와 전기적으로 연결되고, 상기 와이어의 전체면적은 상기 콜렉터베이스의 전체면적보다 작고, 상기 와이어의 상면을 덮는 상기 커버시트의 전체면적은 상기 콜렉터베이스의 전체면적보다 작으며, 상기 노즐에서 전기방사된 폴리머는 상기 베이스시트 또는 커버시트에 부착되고, 상기 콜렉터베이스 또는 상기 베이스시트에는 굴곡부가 형성되며, 상기 굴곡부의 상부에 상기 와이어 및 커버시트가 적층되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 굴곡부는 상기 콜렉터베이스에 형성되고, 상기 베이스시트는 상기 굴곡부를 감싸면서 결합된다.
상기 굴곡부는 상기 베이스시트에 형성되고, 상기 굴곡부가 형성된 상기 베이스시트는 상기 콜렉터베이스를 감싸면서 결합된다.
상기 굴곡부는 골과 산이 연속적으로 반복하여 형성된다.
상기 콜렉터베이스는 원통형상으로 이루어져 회전되고, 상기 굴곡부는 상기 콜렉터베이스의 원주방향을 따라 골과 산이 연속적으로 반복하여 형성된다.
상기 와이어는 일방향으로 긴 스트립형태로 이루어져 하면이 상기 베이스시트에 접하고, 상기 커버시트는 상기 와이어가 결합되지 않은 상기 베이스시트의 상면과 상기 와이어의 상면을 함께 덮으며, 상기 커버시트는 어느 한 방향으로 길게 형성된 스트립형태로 이루어진다.
상기 커버시트는 상기 와이어의 길이방향과 동일한 방향 또는 수직한 방향으로 길게 배치된다.
상기 굴곡부는 상기 콜렉터베이스의 이동방향을 따라 골과 산이 연속적으로 반복하여 형성된다.
상기 와이어는 다수개로 이루어져 상호 이격 배치되되, 상기 커버시트는 다수개의 상기 와이어를 덮는다.
상기 와이어의 양단은 상기 베이스시트의 양단을 감싸면서 상기 콜렉터베이스에 전기적으로 연결된다.
상기 베이스시트는 폴리카보네이트시트로 이루어지고, 상기 와이어는 구리선으로 이루어지며, 상기 커버시트는 셀로판테이프로 이루어진다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 격자무늬 나노섬유 제조장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
콜렉터베이스 또는 베이스시트에 굴곡부를 형성함으로써, 여러 공정을 거치지 않고 한 공정을 통해 격자무늬를 갖는 나노섬유를 제조할 수 있어, 생산성 및 작업성이 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 나노섬유 제조장치의 사시도,
도 2는 도 1의 A-A선을 취하여 본 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 나노섬유 제조장치에 의해 나노섬유가 부착된 상태를 개략적으로 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 나노섬유 제조장치와 종래의 나노섬유 제조장치의 개략적인 단면구조 및 그에 따라 제조되는 나노섬유의 비교도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 나노섬유를 촬영한 사진,
도 6은 도 5에 나타나 있는 나노섬유를 촬영한 SEM 사진.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노섬유 제조장치의 사시도,
도 8은 도 7의 B-B선을 취하여 본 단면도.
본 발명의 격자무늬 나노섬유 제조장치는 폴리머를 전기방사하여 나노섬유를 제조하는 장치에 관한 것으로써, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 노즐(10)과, 콜렉터베이스(20)와, 전원공급부(30)와, 베이스시트(40)와, 와이어(50)와, 커버시트(60) 등을 포함하여 이루어진다.
상기 노즐(10)은 나노섬유를 제조하기 위한 폴리머를 전기방사하는 것으로써, 종래의 공지된 전기방사용 노즐(10)을 사용하면 충분한 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 콜렉터베이스(20)는 상기 노즐(10)에서 방사된 폴리머가 나노섬유로 집적되는 부분으로써 전도성 재질로 이루어진다.
이러한 상기 콜렉터베이스(20)는 알루미늄 등으로 이루어진다.
본 실시예에서 상기 콜렉터베이스(20)는 원통 형상으로 형성되어 있으나, 상기 콜렉터베이스(20)는 원통 형상이 아닌 평판 형상으로 형성될 수도 있다.
상기 콜렉터베이스(20)가 원통 형상으로 이루어진 경우에는, 상기 콜렉터베이스(20)를 고속이 아닌 저속 약 50rpm으로 회전시키면서 전기방사를 할 수 있다.
그리고, 상기 콜렉터베이스(20)가 평판형상으로 이루어진 경우에는 상기 콜렉터베이스(20) 또는 노즐(10)을 수평 이동시키면서 전기방사할 수 있다.
위와 같이 상기 콜렉터베이스(20)를 회전시키거나, 상기 콜렉터베이스(20) 또는 노즐(10)을 수평이동시킴으로써, 대면적의 나노섬유를 얻을 수 있다.
상기 전원공급부(30)는 상기 노즐(10) 및 콜렉터베이스(20)에 각기 다른 극성의 전원을 공급하는 것으로써, 상기 전원공급부(30)의 양극은 상기 노즐(10)에 연결되고 음극은 상기 콜렉터베이스(20)에 연결된다.
상기 베이스시트(40)는 종이, 폴리카보네이트시트 등과 같은 비전도성 재질로 이루어지고, 상기 콜렉터베이스(20)의 표면에 결합된다.
상기 와이어(50)는 전도성 재질로 이루어지고, 상기 베이스시트(40)의 상면에 결합된다.
이러한 상기 와이어(50)는 상기 콜렉터베이스(20)와 전기적으로 연결된다.
상기 와이어(50)의 전체면적은 상기 콜렉터베이스(20)의 전체면적보다 작다.
그리고 상기 와이어(50)는 일방향으로 긴 스트립 형태로 이루어져 상기 콜렉터베이스(20)에 전기적으로 연결된다.
본 실시예에서 상기 와이어(50)는 하면이 상기 베이스시트(40)의 상면에 접하고, 양단이 상기 베이스시트(40)의 양단을 감싸면서 절곡되어 상기 콜렉터베이스(20)에 전기적으로 연결되어 있다.
본 실시예에서 상기 와이어(50)는 원통 형상으로 이루어진 상기 콜렉터베이스(20)의 축 길이방향을 따라 길게 배치되어 있다.
경우에 따라 상기 와이어(50)는 원통형상으로 이루어진 상기 콜렉터베이스(20)의 축 길이방향과 수직으로 이루는 원주방향으로 배치될 수도 있다.
만일, 상기 콜렉터베이스(20)가 평판 형상으로 이루어진 경우에는 상기 와이어(50)는 다양한 방향으로 결합되어 배치되도록 할 수 있다.
이러한 상기 와이어(50)는 전기가 잘 통할 수 있는 재질이면 되고, 바람직하게는 구리선으로 이루어지도록 한다.
보다 구체적으로 상기 와이어(50)는 두께가 얇고 표면이 넓은 평판 형상의 구리판을 폭이 좁고 긴 스트립 형태로 잘라서 형성되도록 한다.
그리고, 상기 와이어(50)는 다수개로 이루어져 상호 이격되어 배치된다.
상기 커버시트(60)는 비전도성 재질로 이루어지고, 다수개의 상기 와이어(50)의 상면을 덮으면서 상기 베이스시트(40)에 결합된다.
이러한 상기 커버시트(60)는 비전도성이면서 자체결합력을 갖는 셀로판테이프 등으로 이루어짐이 바람직하다.
상기 와이어(50)의 상면을 덮는 상기 커버시트(60)의 전체면적은 상기 콜렉터베이스(20)의 전체면적보다 작도록 한다.
상기 커버시트(60)는 상기 와이어(50)가 결합되지 않은 상기 베이스시트(40)의 상면과 상기 와이어(50)의 상면을 함께 덮으며, 상기 커버시트(60)는 어느 한 방향으로 길게 형성된 스트립형태로 이루어진다.
상기 커버시트(60)는 상기 와이어(50)의 길이방향과 동일한 방향으로 길게 배치될 수도 있고, 상기 커버시트(60)는 상기 와이어(50)의 길이방향과 수직한 방향으로 길게 배치될 수도 있다.
위와 같이 상기 커버시트(60)에 의해 상기 노즐(10)에서 전기방사된 폴리머는 상기 커버시트(60) 및/또는 상기 베이스시트(40)에 부착되어, 나노섬유매트를 형성하게 된다.
본 실시예에서 상기 콜렉터베이스(20) 또는 상기 베이스시트(40)에는 물결모양의 굴곡부(70)가 형성된다.
상기 굴곡부(70)는 다양한 형상으로 형성될 수 있고, 상기 굴곡부(70)의 상부에 상기 와이어(50) 및 커버시트(60)에 적층된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 굴곡부(70)는 상기 베이스시트(40)에 형성될 수도 있고, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 굴곡부(70)는 상기 콜렉터베이스(20)의 외주면에 형성될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 상기 굴곡부(70)가 상기 베이스시트(40)에 형성된 경우에, 상기 굴곡부(70)가 형성된 상기 베이스시트(40)는 상기 콜렉터베이스(20)를 감싸면서 결합된다.
그리고 도 8에 도시된 바와 같이 상기 굴곡부(70)가 상기 콜렉터베이스(20)에 형성된 경우에, 상기 베이스시트(40)는 상기 굴곡부(70)를 감싸면서 결합된다.
상기 굴곡부(70)는 골과 산이 연속적으로 반복하여 형성되어, 물결 무늬와 같은 형상을 갖는다.
본 실시예에서 상기 콜렉터베이스(20)는 원통형상으로 형성되어 있고, 상기 굴곡부(70)는 상기 콜렉터베이스(20)의 원주방향을 따라 골과 산이 연속적으로 반복하여 형성되어 있다.
상기 콜렉터베이스(20)가 원통형상이 아닌 평판 형상 등 다른 형상으로 형성된 경우 상기 굴곡부(70)는 상기 콜렉터베이스(20)의 이동방향을 따라 골과 산이 연속적으로 반복하여 형성된다.
본 실시에에서 상기 굴골부(70)를 이루는 골과 산은 상기 와이어(50)의 배치방향과 동일한 방향으로 길게 배치되어 있지만, 경우에 따라 상기 골과 산은 상기 와이어(50)의 배치방향과 다른 방향으로 길게 배치될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 나노섬유 제조장치에 의해 나노섬유가 부착된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 나노섬유 제조장치와 종래의 나노섬유 제조장치의 개략적인 단면구조 및 그에 따라 제조되는 나노섬유의 비교도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 상기 커버시트(60)에 전기방사를 하게 되면, 상기 굴곡부(70) 및 상기 와이어(50)를 덮고 있는 상기 커버시트(60)가 있는 부분에서는 격자무늬의 나노섬유가 부착되고, 나머지 부분에서는 비정렬된 나노섬유(81)가 부착된다.
도 4(a)는 상기 굴곡부(70) 및 와이어(50)가 없는 콜렉터베이스(20)에 전기방사를 한 것으로써, 일반적인 나노섬유 즉 비정렬된(Random) 나노섬유(81)가 부착된다.
도 4(b)에 도시된 바와 같이 상기 굴곡부(70), 와이어(50) 및 커버시트(60)가 모두 있는 경우에는 격자무늬의 나노섬유(82)가 부착된다.
도 4(c)에 도시된 바와 같이 상기 굴곡부(70)는 없고 상기 와이어(50) 및 커버시트(60)가 있는 경우에는 일방향으로 정렬된 나노섬유(83)가 부착된다.
도 4(c)에 도시된 바와 같이 정렬된 나노섬유(83)의 제조와 관련해서는 본 출원인이 출원하여 등록된 등록번호 제10-1650497호에 자세히 잘 나타나 있는바, 이에 대한 설명은 생략하고, 이하에서는 도 4(b)에 도시된 바와 같이 본 발명의 특징이라 할 수 있는 격자무늬의 나노섬유(82)를 제조하는 것과 관련하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 나노섬유를 촬영한 사진이고, 도 6은 도 5에 나타나 있는 나노섬유를 촬영한 SEM 사진이다.
도 5에 나타나 있는 사진은 폴리우레탄의 폴리머를 셀로판테이프로 이루어진 상기 커버시트(60)의 상면과 상기 베이스시트(40)의 상면에 함께 전기방사하여 부착된 나노섬유를 함께 촬영한 것이다.
이때, 상기 베이스시트(40) 전체에 상기 굴곡부(70)를 형성하였다.
도 5에는 격자무늬의 나노섬유(82)부분과, 비정렬된 나노섬유(81)부분이 함께 나타나 있으며, 격자무늬의 나노섬유(82)부분은 투명성을 갖는다.
도 6(a)는 상기 굴곡부(70)가 형성되어 있고 그 위에 상기 와이어(50)가 배치되어 있지만 상기 커버시트(60)가 덮여 있지 않는 상기 베이스시트(40)의 상면에 부착된 비정렬된 나노섬유(81)를 확대하여 촬영한 것이다.
도 6(b)는 상기 굴곡부(70), 와이어(50) 및 커버시트(60)가 덮여진 상태에서, 상기 커버시트(60)의 상면에 부착된 격자무늬 나노섬유(82)를 확대하여 촬영한 것이다.
도 6에서 알 수 있는 바와 같이 상기 커버시트(60)의 상면에 부착된 나노섬유는 상기 커버시트(60)가 없는 부분에 부착된 나노섬유와 비교하여, 확연히 격자무늬로 정렬되어 있음을 볼 수 있다.
위와 같은 전기방사되어 형성되는 나노섬유를 상기 굴곡부(70), 와이어(50) 및 커버시트(60)에 의해 보다 쉽게 격자무늬로 형성되도록 할 수 있다.
이렇게 나노섬유들이 격자무늬로 형성되게 되면 도 5에 나타나 있는 바와 같이 투명도를 가지고 있기 때문에 투명한 매트의 제작이 가능하게 되고, 나노섬유에 형성된 기공을 조절할 수 있어, 디스플레이 분야, 필터 또는 조직재생용 지지체 등으로 사용할 수 있다.
또한 본 발명은 종래에 격자무늬를 갖는 나노섬유를 제조하는 방법과 비교하여, 여러 공정을 거치지 않고 한 공정을 통해 생산할 수 있기 때문에 생산성 및 작업성을 향상시킬 수 있다.
본 발명인 격자무늬 나노섬유 제조장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10 : 노즐, 20 : 콜렉터베이스, 30 : 전원공급부, 40 : 베이스시트, 50 : 와이어, 60 : 커버시트, 70 : 굴곡부,
81 : 비정렬된 나노섬유, 82 : 격자무늬 나노섬유, 83 : 일방향으로 정렬된 나노섬유.

Claims (11)

  1. 전기방사를 통해 나노섬유를 제조하는 장치에 있어서,
    폴리머를 전기방사하는 노즐과;
    상기 노즐에서 방사된 폴리머가 집적되는 전도성 재질의 콜렉터베이스와;
    상기 노즐 및 콜렉터베이스에 각기 다른 극성의 전원을 공급하는 전원공급부;
    상기 콜렉터베이스의 표면에 결합되는 비전도성 재질의 베이스시트와;
    상기 베이스시트의 상면에 결합되는 전도성 재질의 와이어와;
    상기 와이어의 상면을 덮으면서 상기 베이스시트에 결합되는 비전도성 재질의 커버시트;를 포함하여 이루어지되,
    상기 와이어는 상기 콜렉터베이스와 전기적으로 연결되고,
    상기 와이어의 전체면적은 상기 콜렉터베이스의 전체면적보다 작고,
    상기 와이어의 상면을 덮는 상기 커버시트의 전체면적은 상기 콜렉터베이스의 전체면적보다 작으며,
    상기 노즐에서 전기방사된 폴리머는 상기 베이스시트 또는 커버시트에 부착되고,
    상기 콜렉터베이스 또는 상기 베이스시트에는 굴곡부가 형성되며,
    상기 굴곡부의 상부에 상기 와이어 및 커버시트가 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 격자무늬 나노섬유 제조장치.
  2. 청구항1에 있어서,
    상기 굴곡부는 상기 콜렉터베이스에 형성되고,
    상기 베이스시트는 상기 굴곡부를 감싸면서 결합되는 것을 특징으로 하는 격자무늬 나노섬유 제조장치.
  3. 청구항1에 있어서,
    상기 굴곡부는 상기 베이스시트에 형성되고,
    상기 굴곡부가 형성된 상기 베이스시트는 상기 콜렉터베이스를 감싸면서 결합되는 것을 특징으로 하는 격자무늬 나노섬유 제조장치.
  4. 청구항2 또는 청구항3에 있어서,
    상기 굴곡부는 골과 산이 연속적으로 반복하여 형성된 것을 특징으로 하는 격자무늬 나노섬유 제조장치.
  5. 청구항4에 있어서,
    상기 콜렉터베이스는 원통형상으로 이루어져 회전되고,
    상기 굴곡부는 상기 콜렉터베이스의 원주방향을 따라 골과 산이 연속적으로 반복하여 형성된 것을 특징으로 하는 격자무늬 나노섬유 제조장치.
  6. 청구항2 또는 청구항3에 있어서,
    상기 와이어는 일방향으로 긴 스트립형태로 이루어져 하면이 상기 베이스시트에 접하고,
    상기 커버시트는 상기 와이어가 결합되지 않은 상기 베이스시트의 상면과 상기 와이어의 상면을 함께 덮으며,
    상기 커버시트는 어느 한 방향으로 길게 형성된 스트립형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 격자무늬 나노섬유 제조장치.
  7. 청구항6에 있어서,
    상기 커버시트는 상기 와이어의 길이방향과 동일한 방향 또는 수직한 방향으로 길게 배치된 것을 특징으로 하는 격자무늬 나노섬유 제조장치.
  8. 청구항6에 있어서,
    상기 콜렉터베이스는 평판 형상으로 이루어져 수평방향으로 이동하되,
    상기 굴곡부는 상기 콜렉터베이스의 수평 이동방향을 따라 골과 산이 연속적으로 반복하여 형성된 것을 특징으로 하는 격자무늬 나노섬유 제조장치.
  9. 청구항7에 있어서,
    상기 와이어는 다수개로 이루어져 상호 이격 배치되되,
    상기 커버시트는 다수개의 상기 와이어를 덮는 것을 특징으로 하는 격자무늬 나노섬유 제조장치.
  10. 청구항1에 있어서,
    상기 와이어의 양단은 상기 베이스시트의 양단을 감싸면서 상기 콜렉터베이스에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 격자무늬 나노섬유 제조장치.
  11. 청구항1에 있어서,
    상기 베이스시트는 폴리카보네이트시트로 이루어지고,
    상기 와이어는 구리선으로 이루어지며,
    상기 커버시트는 셀로판테이프로 이루어진 것을 특징으로 하는 격자무늬 나노섬유 제조장치.
KR1020170004978A 2017-01-12 2017-01-12 격자무늬 나노섬유 제조장치 KR101816031B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170004978A KR101816031B1 (ko) 2017-01-12 2017-01-12 격자무늬 나노섬유 제조장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170004978A KR101816031B1 (ko) 2017-01-12 2017-01-12 격자무늬 나노섬유 제조장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101816031B1 true KR101816031B1 (ko) 2018-01-08

Family

ID=61003900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170004978A KR101816031B1 (ko) 2017-01-12 2017-01-12 격자무늬 나노섬유 제조장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101816031B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102103283B1 (ko) 2019-04-16 2020-04-23 한국생산기술연구원 다층 구조의 패턴을 구비하는 나노섬유 구조체 제조 장치 및 이를 이용한 나노섬유 구조체 제조 방법
KR20200049416A (ko) * 2018-10-31 2020-05-08 전주대학교 산학협력단 도체와이어를 이용한 고분자 나노물질의 균일방사를 위한 전기방사장치
KR20200049415A (ko) * 2018-10-31 2020-05-08 전주대학교 산학협력단 무빙 차지를 이용한 고분자 나노물질의 균일방사를 위한 전기방사장치
CN112810262A (zh) * 2021-01-15 2021-05-18 大连理工大学 一种热塑性塑料及其复合材料电阻焊接元件的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101501383B1 (ko) 2013-10-30 2015-03-10 가톨릭대학교 산학협력단 직교 형태로 정렬된 튜브 형태의 나노섬유 지지체 및 이의 제조방법
KR101650497B1 (ko) 2015-03-16 2016-08-23 전북대학교산학협력단 정렬된 나노섬유 제조장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101501383B1 (ko) 2013-10-30 2015-03-10 가톨릭대학교 산학협력단 직교 형태로 정렬된 튜브 형태의 나노섬유 지지체 및 이의 제조방법
KR101650497B1 (ko) 2015-03-16 2016-08-23 전북대학교산학협력단 정렬된 나노섬유 제조장치

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200049416A (ko) * 2018-10-31 2020-05-08 전주대학교 산학협력단 도체와이어를 이용한 고분자 나노물질의 균일방사를 위한 전기방사장치
KR20200049415A (ko) * 2018-10-31 2020-05-08 전주대학교 산학협력단 무빙 차지를 이용한 고분자 나노물질의 균일방사를 위한 전기방사장치
KR102120565B1 (ko) 2018-10-31 2020-06-08 전주대학교 산학협력단 무빙 차지를 이용한 고분자 나노물질의 균일방사를 위한 전기방사장치
KR102145670B1 (ko) * 2018-10-31 2020-08-19 전주대학교 산학협력단 도체와이어를 이용한 고분자 나노물질의 균일방사를 위한 전기방사장치
WO2020111299A1 (ko) * 2018-11-26 2020-06-04 전주대학교산학협력단 무빙 차지를 이용한 고분자 나노물질의 균일방사를 위한 전기방사장치
WO2020111301A1 (ko) * 2018-11-26 2020-06-04 전주대학교산학협력단 도체와이어를 이용한 고분자 나노물질의 균일방사를 위한 전기방사장치
KR102103283B1 (ko) 2019-04-16 2020-04-23 한국생산기술연구원 다층 구조의 패턴을 구비하는 나노섬유 구조체 제조 장치 및 이를 이용한 나노섬유 구조체 제조 방법
CN112810262A (zh) * 2021-01-15 2021-05-18 大连理工大学 一种热塑性塑料及其复合材料电阻焊接元件的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101650497B1 (ko) 정렬된 나노섬유 제조장치
KR101816031B1 (ko) 격자무늬 나노섬유 제조장치
JP2006283241A (ja) ナノ繊維ウェブの製造方法、ナノ繊維ウェブまたは積層体、コレクタ電極並びにナノ繊維ウェブ製造装置
RU2672630C2 (ru) Способ производства полимерных нановолокон и линейная система из полимерных нановолокон, полученная этим способом
KR101224544B1 (ko) 전기 방사 장치 및 이를 이용한 정렬된 나노 섬유 제조방법
JP5291035B2 (ja) 加熱器
KR101366133B1 (ko) 압전 폴리머를 이용한 패브릭 제조용 파이버 및 그 제조방법
CN102065363B (zh) 发声装置
KR101851641B1 (ko) 전기방사 나노/마이크로 섬유 네트를 포함하는 나노구조체 필름 제조장치 및 이를 이용한 나노/마이크로 섬유 네트를 포함하는 나노구조체 필름 제조방법
US8446077B2 (en) 3-D woven active fiber composite
CN110073732A (zh) 柔性电磁波屏蔽材料、包括其的电磁波屏蔽型电路模块及具备其的电子设备
KR20130039176A (ko) 전기방사 장치, 전기방사 장치를 지지하는 지지대, 정렬된 나노 섬유 및 그의 제조 방법
KR101676760B1 (ko) 전기장을 이용한 전기 방사 장치 및 이를 이용한 투명 전극의 제조 방법
US10009702B2 (en) Method for making thermoacoustic device array
KR101885822B1 (ko) 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치
Kulkarni et al. An ensemble of progress and future status of piezo-supercapacitors
KR101278493B1 (ko) 전기폭발에 의한 나노 분말 제조장치
KR101897517B1 (ko) 주름진 나노섬유매트 및 이의 제조장치
Liu et al. Uniform field electrospinning for 3D printing of fibrous configurations as strain sensors
KR101701601B1 (ko) 자기장을 이용한 전기 방사 장치 및 이를 이용한 투명 전극의 제조 방법
KR101897516B1 (ko) 격자모양으로 정렬된 나노섬유구조체의 제조장치 및 제조방법
US9088851B2 (en) Thermoacoustic device array
KR20160121654A (ko) 전기장을 이용한 전기 방사 장치 및 이를 이용한 투명 전극의 제조 방법
JP2009024292A (ja) エレクトロデポジション装置、構造体の製造方法及びそれから製造される構造体
KR101806914B1 (ko) 고막 재생용 멤브레인의 제조장치와 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant