KR101876411B1 - An airpermeable and waterproof textile for the uppers of shoes - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리에스테르로 구성된 샌드위치 메쉬, 나노섬유 멤브레인 및 나일론과 폴리에스테르로 구성된 헤링본을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기투과성 및 방수성이 있는 신발 갑피용 원단을 제공한다. 본 발명의 신발 갑피용 원단에 사용되는 나노섬유 멤브레인은 전기방사장치의 유닛 내에 공급되는 컬렉터의 폭방향 또는 길이방향으로 핀 형태의 노즐이 다수개 구비되는 노즐관체를 배열설치하고, 각 노즐관체로 공급되는 고분자 방사용액 공급량을 제어함과 동시에 각 노즐을 통하여 전기방사되는 고분자 방사용액의 방사량을 조절함으로써 기재의 길이 방향 동일 평면상에 평량이 상이한 나노섬유 멤브레인을 제조함으로서 사용자 맞춤형의 신발 갑피용 원단을 제조하는 것이 가능하다.The present invention provides an air permeable and waterproof fabric for a shoe upper comprising a sandwich mesh composed of polyester, a nanofiber membrane, and a herringbone composed of nylon and polyester. The nanofiber membrane used in the fabric for shoe upper according to the present invention is characterized in that a nozzle tube body having a plurality of fin-shaped nozzles arranged in the width direction or longitudinal direction of the collector supplied in the unit of the electrospinning device is arranged, A nanofiber membrane having different basis weights on the same plane in the longitudinal direction of the base material is manufactured by controlling the supply amount of the supplied polymer spinning solution and adjusting the amount of spinning of the polymer spinning solution electrospun through each nozzle, Can be produced.

Description

공기투과성 및 방수성이 있는 신발 갑피용 원단{AN AIRPERMEABLE AND WATERPROOF TEXTILE FOR THE UPPERS OF SHOES}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air permeable and waterproof fabric for a shoe upper,

본 발명은 공기투과성 및 방수성이 있는 신발 갑피용 원단에 관한 것으로, 신발 갑피에 사용되는 원단으로 나노섬유 멤브레인을 사용함으로서 기존 제품보다 방수성이 우수할 뿐 아니라 공기투과도에 있어서도 우수한 기능을 가지는 신발 갑피용 원단에 관한 것이다. 또한, 나노섬유 멤브레인을 제조함에 있어서 평량이 상이하게 제조함으로서 사용자 맞춤형으로 제작 가능한 신발 갑피용 원단에 관한 것이다.The present invention relates to a fabric for a shoe upper which has air permeability and waterproof property, and a shoe upper which is superior in waterproof property than a conventional product by using a nanofiber membrane as a raw fabric for a shoe upper, It is about the fabric. In addition, the present invention relates to a fabric for a shoe upper which can be manufactured in a customized manner by producing a nanofiber membrane with different weights.

신발에 사용되는 갑피(Upper)는 보통 어퍼라고 불리우며 신발 상위, 상부부분을 의미하며 외관 디자인과 형태를 유지하고 발등과 관절부위를 보호하는 역할을 한다. 상기와 같은 신발의 갑피가 제공해야하는 기본적인 사항에는 지지력, 보호, 통기성, 가벼움 등이 있다. 갑피의 종류는 메쉬, 가죽, 인조가죽 등이 많이 사용되고 있으며, 통기성은 신발 갑피에서 매우 중요하다. 통기성과 더불어 방수 및 통풍기능을 동시에 가지는 신발에 대한 니즈가 증가해왔고, 이에 통기성 및 방수성을 갖춘 소재를 갑피에 이용 및 적용해오고 있는 실정으로 이에 대한 시도가 계속 진행되고 있다.Upper, which is usually used for shoes, is called the upper, which means upper and upper parts of the shoes. It protects the shape and shape of appearance and protects the foot and joints. The basic items that the shoe upper should provide include bearing capacity, protection, ventilation, and lightness. There are many types of upper, such as mesh, leather, artificial leather, etc., and breathability is very important in the upper of the shoe. In addition to the breathability, the needs for shoes with both waterproof and ventilating functions have increased. Therefore, ventilation and waterproof materials have been used and applied to the upper.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 전기방사로 제조된 나노섬유 멤브레인을 포함하고 공기투과도와 방수도를 가지는 신발 갑피용 원단을 제공하는데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a fabric for a shoe upper comprising a nanofiber membrane manufactured by electrospinning and having air permeability and waterproofness.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 폴리에스테르로 구성된 샌드위치 메쉬; 상기 샌드위치 메쉬 상의 나노섬유 멤브레인; 및 상기 나노섬유 멤브레인 상의 나일론과 폴리에스테르로 구성된 헤링본;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기투과성 및 방수성이 있는 신발 갑피용 원단을 제공한다. 여기서 상기 나노섬유 멤브레인은 고분자 방사용액을 횡방향 또는 종방향으로 평량이 상이하게 전기방사하여 제조되는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 샌드위치 메쉬의 평량은 400 내지 450g/m2이고, 상기 헤링본의 평량은 130 내지 150g/m2이며, 상기 헤링본은 나일론과 폴리에스테르의 혼합비가 30:70 내지 40:60인 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, a sandwich mesh composed of polyester; A nanofiber membrane on the sandwich mesh; And a herringbone composed of nylon and polyester on the nanofiber membrane. The present invention also provides an air permeable and waterproof fabric for a shoe upper. Wherein the nanofiber membrane is fabricated by electrospinning the polymeric spinning solution in a transverse or longitudinal direction with different basis weights. The sandwich mesh has a basis weight of 400 to 450 g / m 2, the herringbone has a basis weight of 130 to 150 g / m 2, and the herringbone has a mixing ratio of nylon and polyester of 30:70 to 40:60.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면 상기 나노섬유 멤브레인은 폴리우레탄, 폴리비닐리덴 플루오라이드 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 구성된 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상이고, 나노섬유 멤브레인의 평량은 3 내지 15g/m2이고, 두께는 3 내지 20㎛이며, 공기투과도는 0.1 내지 2cm3/cm2/sec이고, 투습도는 20,000이하인 것을 특징으로 하며, 상기 나노섬유 멤브레인의 일면 또는 양면에 접착제가 도포되고 라미네이팅되는 것을 특징으로 하는 공기투과성 및 방수성이 있는 신발 갑피용 원단을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the nanofiber membrane is one or more selected from the group consisting of polyurethane, polyvinylidene fluoride and polyethylene terephthalate, and the basis weight of the nanofiber membrane is 3 to 15 g / m 2 , An air permeability of 0.1 to 2 cm < 3 > / cm < 2 > / sec and a moisture permeability of 20,000 or less, wherein the adhesive is applied and laminated on one side or both sides of the nanofiber membrane. Air permeable and waterproof shoe upper fabric.

본 발명의 신발 갑피용 원단에 사용되는 나노섬유 멤브레인은 전기방사로 나노섬유를 적층시켜 공기투과성과 방수성을 구비하는 효과가 있다.The nanofiber membrane used in the fabric for the shoe upper of the present invention has the effect of providing air permeability and waterproof property by laminating nanofibers by electrospinning.

또한, 본 발명의 신발 갑피용 원단에 사용되는 나노섬유 멤브레인은 전기방사장치의 유닛 내에 공급되는 컬렉터의 폭방향 또는 길이방향으로 핀 형태의 노즐이 다수개 구비되는 노즐관체를 배열설치하고, 각 노즐관체로 공급되는 고분자 방사용액 공급량을 제어함과 동시에 각 노즐을 통하여 전기방사되는 고분자 방사용액의 방사량을 조절함으로써 기재의 길이 방향 동일 평면상에 평량이 상이한 나노섬유 멤브레인을 제조함으로서 사용자 맞춤형의 원단을 제조하는 것이 가능하다.The nanofiber membrane used in the fabric for the shoe upper according to the present invention is characterized in that a nozzle tube body having a plurality of fin-shaped nozzles arranged in the width direction or longitudinal direction of the collector supplied in the unit of the electrospinning device is arranged, By controlling the amount of the polymer spinning solution supplied to the tubular body and adjusting the spinning amount of the polymer spinning solution electrospun through each nozzle, nanofiber membranes having different basis weights on the same plane in the longitudinal direction of the substrate are manufactured, It is possible to manufacture.

도 1은 본 발명의 신발 갑피용 원단의 나노섬유 멤브레인을 제조하기 위한 전기방사장치를 개략적으로 나타내는 측면도,
도 2는 본 발명의 방사용액 유닛내에 설치되는 노즐의 타 구성요소와의 연결관계를 개략적으로 나타내는 평면도,
도 3은 본 발명의 유닛 내에 설치되는 노즐블럭의 배치도,
도 4는 도 3과 같은 노즐블럭의 배치에 따른 전기방사 작업과정을 나타내는 평면도,
도 5는 본 발명의 방사용액 유닛내의 노즐이 CD방향으로 ON-OFF되는 상태를 나타내는 평면도,
도 6은 도 5와 같은 방사용액 유닛내의 노즐의 작동에 따른 CD방향으로 고분자의 평량이 상이하게 전기방사되는 작업과정을 나타내는 평면도,
도 7은 본 발명의 방사용액 유닛내의 노즐이 MD방향으로 ON-OFF되는 상태를 나타내는 평면도이다.
1 is a side view schematically showing an electrospinning apparatus for manufacturing a nanofiber membrane of a fabric for a shoe upper according to the present invention,
FIG. 2 is a plan view schematically showing the connection relationship with other components of the nozzle provided in the spinning solution unit of the present invention,
3 is a layout diagram of a nozzle block installed in the unit of the present invention,
FIG. 4 is a plan view showing a process of electrospinning work according to the arrangement of the nozzle blocks as shown in FIG. 3;
5 is a plan view showing a state in which the nozzle in the spinning solution unit of the present invention is turned on and off in the CD direction,
FIG. 6 is a plan view showing a work process in which the basis weight of the polymer is electrospun in the CD direction according to the operation of the nozzle in the spinning solution unit shown in FIG. 5,
7 is a plan view showing a state in which the nozzle in the spinning solution unit of the present invention is turned on and off in the MD direction.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 공기투과성 및 방수성이 있는 신발 갑피용 원단은 폴리에스테르로 구성된 샌드위치 메쉬, 나노섬유 멤브레인 및 나일론과 폴리에스테르로 구성된 헤링본의 구성으로 이루어진다. The air permeable and waterproof fabric for a shoe upper of the present invention comprises a sandwich mesh composed of polyester, a nanofiber membrane, and a herringbone composed of nylon and polyester.

먼저 본 발명에서 사용되는 갑피 원단에서 외피에 가까운 직물의 경우 폴리에스테르로 구성된 샌드위치 메쉬가 사용된다. 샌드위치 메쉬는 망사 재질로 되어 있으므로 통기성이 우수하며 착용감이 우수한 이점이 있다.First, in the case of fabrics close to the jacket from the upper fabric used in the present invention, a sandwich mesh composed of polyester is used. The sandwich mesh is made of a mesh material, so it has an excellent ventilation and an excellent comfort.

본 발명에 사용되는 샌드위치 메쉬의 경우 폴리에스테르 100%로 구성되는 것이 바람직하며, 평량의 범위는 400 내지 450g/m2인 것이 바람직하다. 평량이 400g/m2 미만이거나, 500g/m2를 초과하는 경우 신발 갑피의 용도로 사용되기에 기계적 물성이 떨어지거나 너무 뻣뻣한 문제가 발생했다. In the case of the sandwich mesh used in the present invention, it is preferable that it is composed of 100% of polyester, and the basis weight is preferably 400 to 450 g / m 2. When the basis weight is less than 400 g / m 2, or when the basis weight is more than 500 g / m 2, the mechanical properties are poor or too stiff because of the use of the shoe upper.

샌드위치 메쉬 아래에는 전기방사에 의해 제조되는 나노섬유 멤브레인이 위치하고, 나노섬유 멤브레인 아래에는 안감으로서 헤링본이 사용된다. 헤링본이란 청어의 뼈 라는 의미로 그와 닮은 조직 효과를 가진 옷감을 의미하며 물고기의 뼈 모양 혹은 화살의 오늬 같은 모양을 여러 개 짜 맞춘 무늬 또는 그런 모양이 되도록 짠 능직을 의미한다. 본 발명에 사용되는 헤링본은 나일론과 폴리에스테르로 구성된 각각의 원사가 혼합되어 있는 것이 특징이며 나일론과 폴리에스테르 원사의 혼합비는 30:70 내지 40:60인 것이 특징이다. 여기서 혼합비가 30:70 내지 40:60이 아닌 경우에는 나일론의 비율이 많아져서 안감 지지대로서의 물성이 떨어지는 문제가 있다. 본 발명에 사용되는 헤링본의 평량은 130 내지 150g/m2인 것이 특징인데 130g/m2 미만이거나 150g/m2를 초과하는 경우 신발 갑피의 용도로 사용되기에 기계적 물성이 떨어지거나 너무 뻣뻣하여 사용하기 어려운 문제가 발생한다. 또한 헤링본은 기모처리된 것을 사용하는 것이 가능하며, 방수처리 된 것을 사용하는 것도 바람직하다Beneath the sandwich mesh is a nanofiber membrane fabricated by electrospinning, and below the nanofiber membrane is a herringbone lining. Herringbone means a fabric with a tissue effect resembling the bone of a herring, and means a twine with a pattern of fish bone or a pattern of arrows. The herringbone used in the present invention is characterized in that each yarn composed of nylon and polyester is mixed, and the mixing ratio of nylon and polyester yarn is 30:70 to 40:60. In the case where the mixing ratio is not 30:70 to 40:60, the proportion of nylon is increased, which leads to a problem of deteriorating physical properties of the lining support. The herringbone used in the present invention has a basis weight of 130 to 150 g / m < 2 >. When the weight of the herringbone is less than 130 g / m 2 or exceeds 150 g / m 2, Lt; / RTI > It is also possible to use a bristle treated herringbone, and it is also preferable to use a waterproofed one

한편, 본 발명에 사용되는 나노섬유 멤브레인은 전기방사에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다. Meanwhile, the nanofiber membrane used in the present invention is characterized by being formed by electrospinning.

이하 본 발명의 나노섬유 멤브레인을 제조하는 전기방사 장치에 관해 먼저 설명한다.Hereinafter, the electrospinning apparatus for producing the nanofiber membrane of the present invention will be described first.

도 1은 본 발명의 나노섬유 멤브레인을 제조하기 위한 전기방사장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다. 도시된 바와 같이 전기방사장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 전기방사장치(1)는 상향식 전기방사장치(1)로 이루어지되, 적어도 하나 이상의 전단부 유닛(10a)과 후단부 유닛(10b)이 일정간격 이격되어 순차적으로 구비되고, 상기 전단부 유닛(10a)과 후단부 유닛(10b)은 고분자 방사용액을 개별적으로 전기방사하여 나노섬유 멤브레인을 제조하는 것이 가능하다.1 is a side view schematically showing an electrospinning device for producing a nanofiber membrane of the present invention. And is a side view schematically showing the electrospinning device as shown. As shown in the figure, the electrospinning apparatus 1 according to the present invention comprises a bottom-up electrospinning apparatus 1, and at least one front end unit 10a and a rear end unit 10b are sequentially spaced apart from each other And the front end unit 10a and the rear end unit 10b can produce nanofiber membranes by individually spinning the polymer spinning solution.

상기 전단부 유닛과 후단부 유닛은 그 내부에 고분자 방사용액이 내부에 충진되는 주탱크(8)와 상기 주탱크(8) 내에 충진된 저융점 고분자 또는 고분자 방사용액을 정량으로 공급하기 위한 계량펌프(미도시)와 상기 주탱크(8) 내에 충진된 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)를 포함하는 구성으로 이루어진다.The front end unit and the rear end unit include a main tank 8 in which a polymer solution is filled, a metering pump 8 for supplying a low melting point polymer or polymer solution used in a predetermined amount into the main tank 8, (Not shown) and a polymer spraying liquid filled in the main tank 8, the nozzle block 11 having a plurality of nozzles 12 arranged in a pin shape, And a voltage generator 14a and 14b for generating a voltage to the collector 13 and a collector 13 spaced apart from the nozzle 12 by a predetermined distance in order to integrate the spinning solution.

상기한 바와 같은 구조에 의하여 본 발명에 의한 전기방사장치(1)는 주탱크(8) 내에 충진되는 고분자 방사용액이 계량펌프를 통하여 노즐블록(11)에 형성되는 다수의 노즐(12) 내에 연속적으로 정량 공급되고, 공급되는 고분자 방사용액은 노즐(12)을 통해 높은 전압이 걸려 있는 컬렉터(13) 상에 방사 및 집속되어 컬렉터(13) 상에서 이동되는 장척시트(15) 상에 나노섬유 멤브레인으로 제조된다.The electrospinning device 1 according to the present invention has a structure in which the polymeric spinning liquid filled in the main tank 8 is continuously fed into the plurality of nozzles 12 formed in the nozzle block 11 through the metering pump And the supplied polymer spinning liquid is radiated and focused on the collector 13 with a high voltage applied thereto through the nozzle 12 and is discharged onto the long sheet 15 moved on the collector 13 as a nanofiber membrane .

여기서 상기 장척시트(15)는 본 발명에 사용되는 기재, 지지체 등을 대체하여 사용하는 것이 가능하다.Here, the long sheet 15 can be used in place of the base material, the support, etc. used in the present invention.

본 발명의 나노섬유 멤브레인은 전기방사가 가능한 합성수지 재질을 방사하여 제조된 평균직경이 50~1000nm의 섬유로, 상기 전기방사가 가능한 합성수지 재질은 별도로 제한받지 아니하나, 예를 들면 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐리덴플루라이드, 나일론, 폴리비닐아세테이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리우레탄(PUR), 폴리부틸렌텔레프탈레이트(PBT), 폴리비닐부틸랄, 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌이민, 폴리올레핀, 폴리유산(PLA), 폴리초산비닐(PVAc), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리아미드(PA), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리에틸렌이미드(PEI), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리유산글리롤산(PLGA), 실크, 셀룰로오스, 키토산 등이 있으며, 그 중 폴리프로필렌(PP)재질의 소재와 내열성 고분자 물질인 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리아마이드이미드, 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미이드), 폴리설폰, 폴리에테르케톤, 폴리에테르이미드, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리트리메틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등과 같은 방향족 폴리에스터, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리디페녹시포스파젠, 폴리 비스[2-(2-메톡시에톡시)포스파젠]과 같은 폴리포스파젠류, 폴리우레탄 및 폴리에테르우레탄을 포함하는 폴리우레탄 공중합체, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등의 폴리머로 이루어진 군이 상용적으로 널리 사용되고 있다.The nanofiber membrane of the present invention is a fiber having an average diameter of 50 to 1000 nm manufactured by spinning a synthetic resin material capable of being electrospun and the synthetic resin material capable of electrospinning is not limited to a specific material. For example, polypropylene (PP) , Polyethylene terephthalate (PET), polyvinylidene fluoride, nylon, polyvinyl acetate, polymethylmethacrylate, polyacrylonitrile (PAN), polyurethane (PUR), polybutylene terephthalate (PBT) (PVA), polyethylene naphthalate (PEN), polyamide (PA), polyvinyl alcohol (PVA), polyethyleneimine (PVA), polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyethyleneimine, polyolefin, (PE), polycaprolactone (PCL), polylactic acid glyceric acid (PLGA), silk, cellulose and chitosan. Among them, polypropylene (PP) Aromatic polyesters such as polyacrylates, polyamides, polyamides, polyimides, polyimide, poly (meta-phenylene isophthalamide), polysulfone, polyether ketone, polyetherimide, polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate , Polyphosphazenes such as polytetrafluoroethylene, polydiphenoxaphospazene and polybis [2- (2-methoxyethoxy) phosphazene], polyurethane copolymers including polyurethane and polyether urethane , Cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate and the like are widely used commercially.

더 바람직하게는 폴리우레탄, 폴리비닐리덴 플루오라이드 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 구성된 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다. More preferably, it is one or more selected from the group consisting of polyurethane, polyvinylidene fluoride and polyethylene terephthalate.

먼저 폴리우레탄은 알코올기와 아이소사이안산기의 결합으로 만들어진 우레탄 결합으로 결합된 고분자 화합물을 총칭한다. 대표적으로는 합성섬유로 만들어진 스판덱스가 있고, 우레탄계 합성고무도 널리 사용된다. 다시 말해, 폴리우레탄은 주사슬의 반복당위 중에 우레탄 결합(-NHCOO-)기를 갖는 고분자 화합물을 총칭한다. 상기와 같은 폴리우레탄은 폴리아미드와 폴리에스테르 중간의 성질을 보이는데, 흡습성은 폴리아미드보다 작고, 상대습도 65%에서 1 내지 1.5%를 나타낸다. 내마모성, 내약품성, 내용제성이 좋고 내노화성, 산소에 대한 안정성이 뛰어난 장점이 있다. First, polyurethanes are collectively referred to as polymer compounds bonded by an urethane bond formed by the combination of an alcohol group and an isocyanate group. Typically, there are spandex made of synthetic fibers, and urethane-based synthetic rubber is widely used. In other words, the polyurethane is collectively referred to as a polymer compound having a urethane bond (-NHCOO-) group during the repeating of the main chain. Such a polyurethane exhibits properties intermediate between polyamide and polyester, and hygroscopicity is smaller than that of polyamide and exhibits 1 to 1.5% at relative humidity of 65%. It has the advantages of abrasion resistance, chemical resistance, solvent resistance, aging resistance and oxygen stability.

한편, 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene fluoride, PVDF; 이하 PVDF라 칭한다)는 플루오로계열의 고분자 중 하나로, 플루오로 수지는 플루오린을 함유하여 열적, 화학적 성질이 뛰어나다.On the other hand, polyvinylidene fluoride (PVDF) (hereinafter referred to as PVDF) is one of the fluorine-based polymers, and the fluororesin contains fluorine, which is excellent in thermal and chemical properties.

Figure 112016096452894-pat00001
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반응식1. PVDF의 제조Reaction 1. Manufacture of PVDF

PVDF는 상기 반응식 1과 같은 과정으로 제조되며, 다른 플루오로 수지에 비해 녹는점(177)과 밀도(1.78)가 낮고, 단가가 싸며, 화학적으로 매우 안정하여, 전기줄의 절연에 이용되며, 건물의 외벽을 바르는 고급 페인트로도 쓰인다.PVDF is prepared by the same process as in the above reaction formula 1, and has a melting point (177) and a density (1.78) lower than those of other fluororesin, and is cheap in chemical cost and low in unit cost. It is also used as an advanced paint for exterior walls.

또한, PVDF는 압전성을 나타내는 대표적인 유기물질로 1960년대부터 많은 연구가 진행되어 왔다. PVDF 고분자 내에는 4가지 종류의 결정이 혼재하는데, 이것은결정형태에 따라 α,β,γ 그리고 δ형의 최소 4가지의 형태로 구분 할 수 있다. 그 중 PVDF의 β형 결정은 트랜스형 분자쇄가 평행으로 충진된 것으로 모노머가 갖는 영구쌍극자가 모두 한 방향으로 배열되어 큰 자발 분극을 나타낸다. 이는 연신을 통하여 PVDF 분자를 규칙적으로 배열하여 집합상태에 이방성을 부여함으로써 압전성을 가질 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 압전 특성을 향상시키기 위하여, PVDF 섬유 내 β형 결정을 증가시키는 다양한 방법들이 연구되고 있다.In addition, PVDF is a representative organic material exhibiting piezoelectricity, and many studies have been conducted since the 1960s. In PVDF polymer, four kinds of crystals are mixed, and it can be divided into at least four types of α, β, γ and δ type depending on crystal form. Among them, β-type crystals of PVDF are filled with trans-type molecular chains in parallel, and all of the permanent dipoles of the monomers are aligned in one direction and exhibit large spontaneous polarization. This means that PVDF molecules are arranged regularly through stretching to impart piezoelectricity by giving anisotropy to the aggregated state. In order to improve such piezoelectric properties, various methods for increasing the? -Form crystal in the PVDF fiber have been studied.

또한 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 흔히 PET(Polyethylene terephthalate)라고도 하는데, 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 축합중합하여 얻을 수 있는 포화 폴리에스터이다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 테레프탈산다이메틸과 에틸렌글리콜을 150~230℃에서 가열하여 에스터교환 반응으로 Bis(β-하이드록시에틸)테레프탈레이트를 얻는다. Bis(β-하이드록시에틸)테레프탈레이트를 1토르(torr) 이하에서 270∼300℃로 가열하면 중축합이 이루어지면서 에틸렌글리콜을 내보내며 PET가 얻어진다. Bis(β-히드록시에틸)테레프탈레이트를 얻는 다른 방법은 고순도 테레프탈산과 에틸렌글리콜에 압력을 가하면서 약 230℃에서 반응시키는 것이다. 이러한 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 내열성, 강성, 전기적 성질 등이 뛰어나고, 높은 온도에 오랫동안 있어도 극한강도가 약간만 줄어드는 이점이 있다.Polyethylene terephthalate is also called PET (polyethylene terephthalate), which is a saturated polyester obtained by condensing terephthalic acid with ethylene glycol. Poly (ethylene terephthalate) is obtained by heating dimethyl and terephthalic acid at 150 to 230 ° C for ester exchange reaction to obtain bis (beta -hydroxyethyl) terephthalate. When bis (? -Hydroxyethyl) terephthalate is heated to 270 to 300 占 폚 at 1 torr or lower, polycondensation is carried out, and ethylene glycol is emitted to obtain PET. Another method of obtaining Bis (beta -hydroxyethyl) terephthalate is to react at about 230 [deg.] C while applying pressure to high purity terephthalic acid and ethylene glycol. Such polyethylene terephthalate is excellent in heat resistance, rigidity and electrical properties, and has an advantage that the extreme strength is slightly reduced even at a high temperature for a long time.

한편, 상기 방사용액은 고분자를 용매에 용해시켜 제조하는데, 용매의 종류 또한 고분자를 용해시킬 수 있는 것이라면 제한되지 않으며, 예를 든다면 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, 지방족에테르군으로 부틸셀로살브, 아세트산2-에톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 아미드로 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등을 사용할 수 있으며, 복수 종류의 용매를 혼합하여 이용할 수 있다. 방사용액에는 도전성 향상제 등의 첨가제를 함유하는 것이 바람직하다.On the other hand, the spinning solution is prepared by dissolving the polymer in a solvent, and the type of the solvent is not limited as long as it can dissolve the polymer, and examples thereof include phenol, formic acid, sulfuric acid, m-cresol, Methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, aliphatic hydroxyl group, m-butyl alcohol, isobutyl alcohol, isobutyl alcohol, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, Hexane, tetrachlorethylene, acetone, propylene glycol, diethylene glycol, ethylene glycol as a glycol group, trichlorethylene as a group of halogen compounds, dichloromethane, aromatic compounds such as methylene chloride, Toluene, xylene, aliphatic cyclic compound groups such as cyclohexanone, cyclohexane and ester groups such as n-butyl acetate, ethyl acetate, Group ether group in salbeu, ethyl 2-butyl-cell-ethoxyethanol, may be used. Ethoxyethanol, dimethylformamide to, dimethylacetamide or the like 2 can be used a mixture of a plurality kinds of solvents. The spinning solution preferably contains an additive such as a conductivity improver.

도 2는 본 발명의 방사용액 유닛내에 설치되는 노즐의 타 구성요소와의 연결관계를 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.2 is a plan view schematically showing a connection relationship with other components of the nozzle provided in the spinning solution unit of 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 3은 본 발명의 저융점 고분자 유닛내에 설치되는 노즐블럭의 배치도이다. 저융점 고분자 유닛에 배치된 노즐은 기재의 전면부에 도포될 수도 있으나, 필요에 따라 기재의 특정부분에 도포되는 것이 바람직하다. 도 3에서는 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 저융점 고분자의 양 등을 고려하여 적절히 설계, 변경하여 배치할 수 있음은 물론이다.3 is a layout diagram of a nozzle block installed in the low melting point polymer unit of the present invention. The nozzle arranged in the low melting point polymer unit may be applied to the front face portion of the substrate, but is preferably applied to a specific portion of the substrate if necessary. In Fig. 3, 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 thereto, and it is obvious that those skilled in the art can appropriately design, change and arrange the nozzle in consideration of the number of the nozzles and the amount of the low melting point polymer to be radiated.

도 4는 도 3과 같은 노즐블럭의 배치에 따른 전기방사 작업과정을 나타내는 평면도인데, 직육면체형상으로 형성되되, 그 상부면에 다수개의 노즐이 선형으로 구비되는 노즐관체(112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i)가 노즐블록에 기재의 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.FIG. 4 is a plan view showing the electrospinning process according to the arrangement of the nozzle blocks shown in FIG. 3. The nozzle tubes 112a, 112b, 112c, and 112d are formed in a rectangular parallelepiped shape and have a plurality of nozzles linearly arranged on the top surface thereof. 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, 112h, 112i, 112f, 112g, 112h, 112i are arranged in the nozzle block in the length and width direction of the substrate, Is connected to the spinning liquid main tank 8 and supplied with the polymer spinning solution filled in the spinning liquid main tank 8.

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 공급배관에 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 opening and closing of the valves 212, 213, 214 and 233 provided in the supply pipe for supplying the main tank 8 and the nozzle tubes 112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g, The nozzle tubes 112b, 112d, 112f, 112g, 112h, 112i, 112f, 112g, 112h, 112i at specific positions among the nozzle tubes 112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112b, 112c, 112d, 112e, 112e, 112c, 112d, 112e, 112e, 112e, 112e, 112e, 112e, 112e, 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 폭방향에 평량이 상이한 나노섬유 멤브레인을 적층형성하도록 이루어져 있다.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 membranes having different basis weights are formed in the width direction of the base material 115 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.

본 발명에 제조되는 나노섬유 멤브레인은 폭방향 즉 CD방향 또는 횡방향으로 평량이 상이하거나 길이방향 즉 MD방향으로 평량이 상이하게 전기방사되어 적층되는 것을 특징으로 한다. CD방향은 Cross Direction로서 MD방향(Machine Direction)의 직각 방향을 의미하는데, MD방향은 길이방향/종방향을, CD방향은 폭방향/횡방향을 지칭하기도 한다.The nanofiber membranes produced according to the present invention are characterized in that they have different basis weights in the width direction, i.e., the CD direction or the transverse direction, or are electrospun and stacked in the longitudinal direction, that is, the MD direction. The CD direction is the cross direction, which means the direction perpendicular to the MD direction (Machine Direction). The MD direction is the longitudinal direction / longitudinal direction, and the CD direction is the width direction / transverse direction.

한편, 평량(Basis Weight or Grammage)은 단위 면적당 질량, 즉 바람직한 단위로서 제곱미터당 그램(g/㎡)으로 정의된다. Basis Weight or Grammage, on the other hand, is defined as the mass per unit area, that is, the preferred unit, grams per square meter (g / m 2).

도 5는 본 발명의 방사용액 유닛내의 노즐이 CD방향으로 ON-OFF되는 상태를 나타내는 평면도이고 도 6은 도 5와 같은 방사용액 유닛내의 노즐의 작동에 따른 CD방향으로 고분자의 평량이 상이하게 전기방사되는 작업과정을 나타내는 평면도인데, 전술한 바와 같이 방사용액 유닛내의 노즐의 작동을 전기적으로 ON-OFF 조절하여 CD방향으로 평량이 상이한 나노섬유 멤브레인을 형성할 수 있다. 도 7는 본 발명의 방사용액 유닛내의 노즐이 MD방향으로 ON-OFF되는 상태를 나타내는 평면도인데, 전술한 바와 같이 방사용액 유닛내의 노즐의 작동을 전기적으로 ON-OFF 조절하여 MD방향으로 평량이 상이한 나노섬유 멤브레인을 형성할 수 있다.FIG. 5 is a plan view showing a state in which the nozzle in the spinning solution unit of the present invention is turned on and off in the CD direction, and FIG. 6 is a plan view showing a state in which the basis weight of the polymer in the CD direction, As described above, the operation of the nozzles in the spinning solution unit can be electrically turned on and off to form nanofiber membranes having different basis weights in the CD direction. 7 is a plan view showing a state in which the nozzle in the spinning solution unit of the present invention is turned on and off in the MD direction. As described above, the operation of the nozzle in the spinning solution unit is electrically turned on and off, Nanofiber membranes can be formed.

상기와 같이 제조되는 나노섬유 멤브레인은 평량이 3 내지 15g/m2인 것이 바람직하며, 제조되는 나노섬유 멤브레인의 두께로는 3 내지 20㎛인 것이 바람직하다. 여기서 평량이 3g/m2미만 또는 두께가 3㎛ 미만인 경우 기계적 물성이 떨어지는 문제가 있으며, 평량이 15g/m2 초과 또는 두께가 20㎛를 초과하면 공기투과도 및 방수도의 물성이 떨어지는 문제가 발생한다. 또한 본 발명에 의해 제조되는 나노섬유 멤브레인의 공기투과도는 0.1 내지 2cm3/cm2/sec인 것이 바람직하며 투습도는 20,000 이하인 것을 특징으로 한다.The nanofiber membrane thus prepared preferably has a basis weight of 3 to 15 g / m < 2 >, and the thickness of the nanofiber membrane to be produced is preferably 3 to 20 mu m. If the basis weight is less than 3 g / m < 2 > or the thickness is less than 3 mu m, the mechanical properties are deteriorated. If the basis weight exceeds 15 g / m 2 or the thickness exceeds 20 m, the properties of air permeability and waterproofness are deteriorated. The air permeability of the nanofiber membrane produced by the present invention is preferably 0.1 to 2 cm 3 / cm 2 / sec and the moisture permeability is 20,000 or less.

상기와 같이 제조된 나노섬유 멤브레인은 폴리에스테르 샌드위치 메쉬와 헤링본 사이에 위치시켜 3층으로 구성하여 신발 갑피용 3층 원단을 최종적으로 제조한다. 여기서 3층 원단의 중간층을 이루고 있는 나노섬유 멤브레인의 일면 또는 양면에는 접착제가 도포되고 라미네이팅 되는 것도 가능하다. The nanofiber membrane prepared as described above is composed of a polyester sandwich mesh and a herringbone layer to form a three-layer fabric for a shoe upper. Here, it is also possible that an adhesive is applied to one side or both sides of the nanofiber membrane constituting the intermediate layer of the three-layer fabric and laminated.

상기 접착제로는 저융점 폴리머 또는 접착제를 도포함으로서 사용하는 것이 가능하며, 접착제로 사용되는 물질을 별도로 전기방사하는 방식도 가능하다.The adhesive may be applied by applying a low-melting-point polymer or an adhesive, or alternatively, a material used as an adhesive may be separately electrospun.

신발 갑피용 원단의 구성요소로 사용되는 나노섬유 멤브레인을 제조하는 전기방사장치에 관한 것으로서, 신발갑피용 원단 내에 사용되는 나노섬유 멤브레인의 평량을 다르게 하는 경우 사용자가 원하는 사용 부위의 평량이 조절됨으로서 패터닝 또는 맞춤형 신발갑피용 원단의 제작이 가능하게 된다. The present invention relates to an electrospinning apparatus for manufacturing a nanofiber membrane used as a component of a shoe upper member. In the case where a basis weight of a nanofiber membrane used in a shoe upper member is different, Or a tailor made for a custom shoe upper.

이후 제조된 나노섬유 멤브레인과 지지체에 있어서, 지지체로부터 나노섬유 멤브레인을 분리시켜 분리된 나노섬유 멤브레인의 양면에 각각 샌드위치 메쉬와 헤링본을 적층시키고 이를 라미네이팅하여 신발갑피용 원단을 제작한다. 또한 지지체로 샌드위치 메쉬 또는 헤링본을 사용하고 직접 나노섬유 멤브레인을 전기방사에 의해 제조하는 것도 가능하다.In the fabricated nanofiber membrane and support, the nanofiber membrane is separated from the support and the sandwich mesh and herringbone are laminated on both sides of the separated nanofiber membrane, and the fabric for the shoe upper is produced by laminating the sandwich mesh and the herringbone. It is also possible to use a sandwich mesh or a herringbone as the support and fabricate the direct nanofiber membrane by electrospinning.

이하에서는 본 발명에 실시예에 따른 신발갑피용 원단에 관한 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a fabric for a shoe upper according to an embodiment of the present invention will be described.

지지체를 준비하는 단계, 상기 지지체를 전기방사장치에 이동시켜 지지체의 일면에 고분자 방사용액을 전기방사하여 나노섬유 멤브레인을 적층하는 단계, 상기 지지체 상에 나노섬유 멤브레인이 적층된 적층체를 분리시키고, 상기 나노섬유 멤브레인 양면에 각각 샌드위치 메쉬와 헤링본을 부착하고 라미네이팅하는 단계;를 포함하고 이때, 상기 고분자는 폴리우레탄, 폴리비닐리덴 플루오라이드 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 구성된 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하고, 상기 나노섬유 멤브레인은 고분자 방사용액을 횡방향 또는 종방향으로 평량이 상이하게 전기방사하여 형성되는 것을 특징으로 하는 신발갑피용 원단의 제조방법을 제공한다. A step of preparing a support, a step of moving the support to an electrospinning device, electrospinning a polymer spinning solution on one surface of a support, laminating a nanofiber membrane, separating a laminate on which the nanofiber membrane is laminated, And attaching a sandwich mesh and a herringbone to both surfaces of the nanofiber membrane, and laminating the laminate, wherein the polymer is one or more selected from the group consisting of polyurethane, polyvinylidene fluoride, and polyethylene terephthalate Wherein the nanofiber membrane is formed by electrospinning the polymer spinning solution with different basis weights in the transverse direction or the longitudinal direction. The present invention also provides a method for manufacturing a fabric for a shoe upper.

또한 상기 나노섬유 멤브레인은 횡방향 또는 종방향으로 평량이 상이하게 전기방사되는 것이 가능하여 최종적으로 기재 상에 평량이 상이한 나노섬유 멤브레인을 적층형성한 이후 나노섬유 멤브레인 양면에 샌드위치 메쉬와 헤링본을 각각 부착함으로서 제조되는 신발갑피용 원단은 나노섬유 멤브레인의 평량의 상이함으로 맞춤형 또는 특정 부위에 방수, 방진 성능을 높이거나 낮추기를 원하는 사용자 의도에 맞게 제조할 수 있는 효과가 있다.In addition, the nanofiber membrane may be electrospun to be transversely or longitudinally biased. Finally, a nanofiber membrane having different basis weights is formed on the substrate, and then a sandwich mesh and a herringbone are respectively attached to both sides of the nanofiber membrane The shoe upper fabric is manufactured in accordance with the intention of the user who desires to increase or decrease the waterproofing and dustproofing performance of customized or specific parts due to differences in basis weight of the nanofiber membrane.

이와 같이 제조된 신발갑피용 원단은 신발 갑피로 사용되기에 방수성과 공기투과성을 동시에 만족함으로서 신발갑피용 원단으로 사용되기에 적합하다. Since the fabric for the shoe upper manufactured as described above is used as a shoe upper, it is suitable to be used as a fabric for a shoe upper because it satisfies both waterproof property and air permeability at the same time.

이하에서는 본 발명의 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 실시예는 본 발명의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail. However, the embodiments are only examples of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

[실시예 1][Example 1]

폴리우레탄 20중량%를 N-N-디메틸아세트아마이드(DMAc) 용매 80중량%를 사용하여 용해시켜 농도가 20%, 점도 1000cps인 고분자 방사용액을 제조하여 상기 고분자 방사용액을 방사용액 주탱크 각각에 투입하고 CD방향으로 노즐블럭이 2부분으로 분리되고 각각 독립된 주탱크에 연결되게 설계된 on-off시스템을 포함한 노즐블록에 인가전압을 20kV로 부여하고, 지지체로 사용된 아트지 상에 전기방사하였다. 전기방사된 컬렉터 상에 CD방향 중 일방향으로 20인치는 폴리우레탄 나노섬유의 평량이 3g/㎡이고 나머지 일방향으로 1m는 나노섬유의 평량이 10g/㎡인 CD 폭이 42인치인 폴리우레탄 나노섬유가 형성하여 제조하였다. 제조된 폴리우레탄 나노섬유 멤브레인을 지지체로부터 분리시키고 제조된 나노섬유 멤브레인 일면에 평량이 423g/m2이고 폭이 62인치인 폴리에스테르 샌드위치 메쉬를 적층시켰다. 나노섬유 멤브레인의 다른 일면에는 나일론 70데니어 원사와 폴리에스테르 75데니어 원사가 혼합비 35:65로 구성된 헤링본을 위치시킨다. 여기서 상기 헤링본의 평량은 140g/m2이고 폭은 65인치였다. 상기와 같이 나노섬유 멤브레인의 양면에 각각 폴리에스테르 샌드위치 메쉬와 헤링본을 위치시켜 적층된 적층체를 라미네이팅하여 신발 갑피용 원단을 제조하였다. 20% by weight of polyurethane was dissolved in 80% by weight of NN-dimethylacetamide (DMAc) solvent to prepare a polymer spinning solution having a concentration of 20% and a viscosity of 1000 cps. The polymer spinning solution was added to each spinning solution main tank The nozzle block including the on-off system designed to separate the nozzle block into two parts in the direction of the CD and to be connected to each independent main tank was applied with an applied voltage of 20 kV and electrospun on the art paper used as the support. On the electrospun collector, polyurethane nanofibers having a basis weight of 3 g / m < 2 > of 20 inches in one direction of the CD direction and a CD of 42 inches having a basis weight of 10 g / . The prepared polyurethane nanofiber membrane was separated from the support and a polyester sandwich mesh having a basis weight of 423 g / m < 2 > and a width of 62 inches was laminated on one side of the prepared nanofiber membrane. On the other side of the nanofiber membrane, a nylon 70 denier yarn and a polyester 75 denier yarn are positioned at a mixing ratio of 35:65. Where the herringbone had a basis weight of 140 g / m 2 and a width of 65 inches. The polyester sandwich mesh and the herringbone were placed on both sides of the nanofiber membrane as described above, and the laminated laminate was laminated to fabric the shoe upper fabric.

[실시예 2][Example 2]

방사용액으로 사용되는 고분자로 폴리우레탄을 폴리비닐리덴 플루오라이드로 변경하는 것 외에는 실시예 1과 동일하게 신발 갑피용 원단을 제조하였다.A fabric for a shoe upper was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polyurethane used as a spinning solution was changed to polyvinylidene fluoride.

[실시예 3][Example 3]

방사용액으로 사용되는 고분자로 폴리우레탄을 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 변경하는 것 외에는 실시예 1과 동일하게 신발 갑피용 원단을 제조하였다.A fabric for shoe upper was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polyurethane used as the spinning solution was changed to polyethylene terephthalate.

[실시예 4][Example 4]

나노섬유 멤브레인 양면에 에폭시 접착제를 도포한 후 자카드 직물과 헤링본을 위치시켜 적층된 적층체를 라미네이팅 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 신발 갑피용 원단을 제조하였다.A fabric for a shoe upper was prepared in the same manner as in Example 1, except that an epoxy adhesive was applied to both sides of the nanofiber membrane and the laminated laminate was laminated by placing the jacquard fabric and herringbone.

[비교예 1][Comparative Example 1]

나노섬유 멤브레인 대신에 폴리테트라플루오로에틸렌 필름을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 신발 갑피용 원단을 제조하였다.A fabric for a shoe upper was prepared in the same manner as in Example 1 except that a polytetrafluoroethylene film was used in place of the nanofiber membrane.

실시예와 비교예에 의해 제조된 신발 갑피용 원단의 공기투과도 및 투습도를 측정하였다.Air permeability and moisture permeability of the fabric for shoe upper fabric manufactured by Examples and Comparative Examples were measured.

1. 공기투과도의 측정1. Measurement of air permeability

공기투과도는 가스투과분석기(GPA-2001, B,S chem. Co,. LTD)로 측정하였다.Air permeability was measured with a gas permeance analyzer (GPA-2001, B, S Chem. Co., LTD).

2. 투습도 측정2. Measurement of moisture permeability

투습도는 JIS L1099A-1에 의하여 측정하였다.The moisture permeability was measured according to JIS L1099A-1.

실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 비교예1Comparative Example 1 공기투과도(cm3/cm2/sec)Air permeability (cm3 / cm2 / sec) 1.91.9 0.90.9 0.50.5 0.20.2 -- 투습도(mmH2O)Water vapor permeability (mmH2O) 95009500 1300013000 1100011000 90009000 2500025000

이에, 본 발명의 실시예 1 내지 4는 제조된 나노섬유 멤브레인을 포함하는 신발 갑피용 원단이 공기투과도가 우수한 반면, 비교예는 공기투과도 측정이 불가하였다. 투습도에 있어서도 투습도가 비교예에 비하여 낮은 특성을 보여 방수성이 더 탁월함을 보이는 효과를 제공한다. 또한 실시예 1 내지 4에서는 나노섬유 멤브레인의 평량을 달리함으로서 공기투과도와 투습도의 범위가 조절되는 점에 있어서 신발에 사용되기에 공기투과도 및 투습도가 높게 요구되는 부분에 이에 맞추어 사용할 수 있는 점에서 유리한 효과를 제공한다.Thus, in Examples 1 to 4 of the present invention, the fabric for a shoe upper comprising a manufactured nanofiber membrane has excellent air permeability, whereas Comparative Example can not measure air permeability. The water vapor permeability is lower than that of the comparative example in that the water vapor permeability is more excellent. Also, in Examples 1 to 4, since the range of the air permeability and the moisture permeability are controlled by varying the basis weight of the nanofiber membrane, it is advantageous in that it can be used in a portion where high air permeability and moisture permeability are required for use in shoes Effect.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 신발 갑피용 원단은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.As described above, the fabric of the shoe upper according to the present invention is not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments can be applied to all or part of the embodiments so that various modifications can be made. Some of which may be selectively combined.

1 : 전기방사장치, 3 : 공급롤러,
5 : 권취롤러, 7 : 주 제어장치,
8 : 주탱크,
10a: 전단부 유닛 10b : 후단부 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 제어장치,
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 멤브레인,
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.
1: electrospinning device, 3: feed roller,
5: take-up roller, 7: main control device,
8: Main tank,
10a: front end unit 10b: rear end 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: temperature control device,
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 membrane,
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.

Claims (7)

폴리에스테르로 구성된 샌드위치 메쉬;
상기 샌드위치 메쉬 상의 나노섬유 멤브레인; 및
상기 나노섬유 멤브레인 상의 나일론과 폴리에스테르로 구성된 헤링본;을 포함하는 신발 갑피용 원단에 대하여,
상기 샌드위치 메쉬의 평량은 400 내지 450g/m2이고,
상기 헤링본은 나일론과 폴리에스테르의 혼합비가 30:70 내지 40:60이고, 평량은 130 내지 150g/m2이며,
상기 나노섬유 멤브레인은 폴리우레탄, 폴리비닐리덴 플루오라이드 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 구성된 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상이고, 평량은 3 내지 15g/m2이고, 두께는 3 내지 20㎛이며,
상기 신발 갑피용 원단의 공기투과도는 0.1 내지 2cm3/cm2/sec이고, 투습도는 20,000mmH2O이하인 것을 특징으로 하는 공기투과성 및 방수성이 있는 신발 갑피용 원단.
Sandwich mesh composed of polyester;
A nanofiber membrane on the sandwich mesh; And
And a herringbone consisting of nylon and polyester on the nanofiber membrane,
The basis weight of the sandwich mesh is 400 to 450 g / m 2 ,
The herringbone is the mixing ratio of nylon and polyester 30:70 to 40:60, the basis weight is from 130 to 150g / m 2,
Wherein the nanofiber membrane is one or more selected from the group consisting of polyurethane, polyvinylidene fluoride and polyethylene terephthalate, the basis weight is 3 to 15 g / m 2 , the thickness is 3 to 20 탆,
Wherein the shoe upper has an air permeability of 0.1 to 2 cm 3 / cm 2 / sec and a moisture permeability of 20,000 mmH 2 O or less.
제 1항에 있어서,
상기 나노섬유 멤브레인은 고분자 방사용액을 횡방향 또는 종방향으로 평량이 상이하게 전기방사하여 제조되는 것을 특징으로 하는 공기투과성 및 방수성이 있는 신발 갑피용 원단.
The method according to claim 1,
Wherein the nanofiber membrane is fabricated by electrospinning the polymeric spinning solution in a transverse or longitudinal direction with different basis weights.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 나노섬유 멤브레인의 일면 또는 양면에 접착제가 도포되고 라미네이팅되는 것을 특징으로 하는 공기투과성 및 방수성이 있는 신발 갑피용 원단.
The method according to claim 1,
Characterized in that an adhesive is applied and laminated on one or both sides of the nanofiber membrane, and the fabric is air permeable and waterproof.
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