KR101936922B1 - 와이어형 전기방사장치 - Google Patents

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KR101936922B1
KR101936922B1 KR1020180016912A KR20180016912A KR101936922B1 KR 101936922 B1 KR101936922 B1 KR 101936922B1 KR 1020180016912 A KR1020180016912 A KR 1020180016912A KR 20180016912 A KR20180016912 A KR 20180016912A KR 101936922 B1 KR101936922 B1 KR 101936922B1
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정병주
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주식회사 지스핀
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Abstract

본 발명은 와이어형 전기방사장치에 관한 것으로, 소정의 소재로 이루어지는 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트의 상부에 구비되며, 전압 인가시 방사용액을 섬유상 형태로 방사하는 와이어형 전기방사부; 상기 전기방사부의 일 측 상부에 구비되어 상기 전기방사부의 와이어에 방사용액을 공급하기 위한 방사용액 공급부; 상기 방사용액 공급부를 상기 와이어의 길이방향으로 왕복운동 시키기 위한 왕복이동부; 및 상기 전기방사부와 왕복이동부의 사이에 구비되어 상기 전기방사부에서 발생하는 전자파를 차단하기 위한 전자파차폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

와이어형 전기방사장치{Wire type electrospinning device}
본 발명은 와이어형 전기방사장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 와이어형 전기방사장치에 있어서 전극을 구성하는 와이어의 자가세척이 가능하고, 상기 와이어에 대한 최적의 방사용액 도포 두께를 간단하고 용이하게 제어할 수 있으며, 상기 와이어를 진동시키기 위한 진동수단을 통해 저전압으로 테일러 콘(Taylor Cone)을 쉽게 형성할 수 있고 아울러, 상기 테일러 콘의 형성 위치를 제어할 수 있는 와이어형 전기방사장치에 관한 것이다.
전기방사를 이용한 나노섬유 웹의 제조는 기존의 다른 나노섬유 제조에 비해 제조방법 및 장치가 간단하고, 수 나노미터에서 수천 나노미터의 섬유를 쉽게 제조할 수 있다.
이러한 전기방사에 의해 제조된 나노섬유는 기존섬유에 비해 작은 직경과 넓은 비표면적을 가진 3차원인 웹 형태의 섬유를 얻을 수 있기 때문에 고효율 초기능성 분리 기능 소재(분리막 등), 에너지저장소재, 의료용 및 나노복합재료 등으로 응용 가능성이 넓다.
일반적으로, 전기방사에 의한 나노섬유 제조는 고분자 용액(또는 용융물)이 방사노즐 끝에 있을 때, 방사노즐과 컬렉터 사이에 고전압을 인가하는 방법으로 제조된다.
즉, 고분자 용액의 표면장력을 넘어서는 임계전압 이상의 고전압을 인가함으로써, 전기장 내에서 고분자 용액의 불안전성을 증가시켜 고분자의 굽힘 및 갈라짐 등의 발생으로 나노화되어 컬렉터 상에 부직포 형태로 포집되게 한다.
전기방사를 이용하여 제조된 나노섬유는 수 내지 수백 나노미터 굵기의 미세 섬유직경을 지닌 나노섬유 웹을 쉽게 얻을 수 있고, 이를 통해 고기능성 에너지소재, 필터소재, 의료용 소재 등 고기능성 소재를 얻을 수 있다.
이러한 전기방사를 이용한 나노섬유의 제조와 관련하여 다양한 제조 기술이 제안되고 있다.
예를 들어, 한국등록특허 제0412241호, 한국등록특허 제0514572호 및 한국공개특허 제10-2007-0097615호 등에는 고분자용액을 다수의 노즐을 통해 전기 방사하는 방법이 제안되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 전기방사장치는 투자 대비 생산성이 낮아 경제적인 생산체제로 전환하기가 어려움이 있으며, 양산을 위하여 사용하는 다축 노즐 방식 및 다중 노즐 방식의 경우 낮은 노즐 교체에 따른 유지보수 측면에서도 문제점이 많았다.
또한, 나노 섬유에 의해 형성되는 웹의 조직을 다양하게 하거나, 나노섬유의 굵기를 조절하기에는 용이하지 못하는 등의 단점이 있었다.
한편, 한국등록특허 제1591681호와 같은 "와이어 타입의 전기방사장치"의 경우 나노 섬유로 방사되지 못한 용액들이 와이어에 도포된 상태로 응고되어 정상적인 전기방사를 방해하는 요인으로 작용하는 문제점이 있었다.
아룰러, 종래 전기방사장치의 경우 테일러 콘 형성을 위해 고전압을 인가하여야 하므로 나노섬유 제조에 있어서 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로 먼저, 와이어형 전기방사장치에 있어서 전극을 구성하는 와이어의 자가세척이 가능하고, 상기 와이어에 대한 최적의 방사용액 도포 두께를 간단하고 용이하게 제어할 수 있어 나노 섬유에 의해 형성되는 웹의 조직을 다양하고 경제적으로 생산할 수 있는 와이어형 전기방사장치의 제공을 일 목적으로 한다.
아울러, 와이어를 진동시키기 위한 진동수단을 통해 저전압으로 테일러 콘(Taylor Cone)을 쉽게 형성할 수 있고, 테일러 콘의 형성 위치를 제어할 수 있는 와이어형 전기방사장치의 제공을 다른 목적으로 한다.
한편, 본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상술한 목적들을 달성하기 위하여 먼저, 소정의 소재로 이루어지는 베이스플레이트, 상기 베이스플레이트의 상부에 구비되며, 전압 인가시 방사용액을 섬유상 형태로 방사하는 와이어형 전기방사부, 상기 전기방사부의 일 측 상부에 구비되어 상기 전기방사부의 와이어에 방사용액을 공급하기 위한 방사용액 공급부, 상기 방사용액 공급부를 상기 와이어의 길이방향으로 왕복운동 시키기 위한 왕복이동부 및 상기 전기방사부와 왕복이동부의 사이에 구비되어 상기 전기방사부에서 발생하는 전자파를 차단하기 위한 전자파차폐부를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 전기방사부는 상기 베이스플레이트의 상부에 일정 간격이 유지되도록 고정되는 거치대, 상기 거치대의 양단에 고정되며 전압 인가시 상기 방사용액을 섬유상 형태로 방사하는 와이어 및 상기 거치대에 장착되며 상기 와이어의 일 측을 일정 주기로 진동시키기 위한 진동수단을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 전기방사부는 상기 베이스플레이트의 상부에 구비되며 세척액이 수용되는 저장조, 상기 저장조의 길이방향으로 구비되는 회전축, 상기 회전축의 양단에 장착되어 상기 회전축과 함께 회전하는 한 쌍의 회전판, 상기 회전판의 둘레에 방사형으로 장착되고, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 저장조의 세척액에 침지되어 자가세척되며 전압 인가시 상기 방사용액을 섬유상 형태로 방사하는 적어도 한 가닥 이상의 와이어 및 상기 회전축과 연결되는 구동모터를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 저장조에 장착되며 상기 와이어의 일 측을 일정 주기로 진동시키기 위한 진동수단을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 방사용액 공급부는 상기 방사용액이 저장되며 저장된 상기 방사용액을 상기 와이어의 표면으로 도포하기 위한 노즐 및 노즐 팁이 구비된 시린지, 상기 왕복이동부와 상기 시린지를 연결하여 상기 시린지를 상기 왕복이동부와 함께 왕복운동 시키기 위한 일정형상의 연결블록 및 일단은 에어펌프와 연결되며 타단은 상기 시린지의 일단에 연결되어 상기 시린지의 내부로 공기를 주입하기 위한 에어주입관을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 왕복이동부는 리니어모션 시스템으로 이루어질 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과가 있다.
먼저, 와이어형 전기방사장치에 있어서 전극을 구성하는 와이어의 자가세척이 가능하여 균일한 품질의 나노섬유를 제조할 수 있으며, 상기 와이어에 대한 최적의 방사용액 도포 두께를 간단하고 용이하게 제어할 수 있어 나노 섬유에 의해 형성되는 웹의 조직을 다양하게 생산할 수 있다.
아울러, 와이어를 진동시키기 위한 진동수단을 통해 저전압으로 테일러 콘(Taylor Cone)을 쉽게 형성할 수 있어 경제적이며 테일러 콘의 형성 위치를 제어할 수 있는 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 와이어형 전기방사장치의 전체 구성을 도시한 사시도다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일실시 예에 따른 와이어형 전기방사장치의 측 단면도다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와이어형 전기방사장치의 전체 구성을 도시한 사시도다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
이와 관련하여 먼저, 도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 와이어형 전기방사장치의 전체 구성을 도시한 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일실시 예에 따른 와이어형 전기방사장치의 측 단면도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와이어형 전기방사장치의 전체 구성을 도시한 사시도다.
먼저, 상기 도 1 및 2를 참조하면 본 발명의 일실시 예에 따른 와이어형 전기방사장치(100)는 소정의 소재로 이루어지는 베이스플레이트(110)를 포함한다.
이때, 상기 베이스플레이트(110)는 후술할 기술적 구성들을 상부에 장착하기 위한 구성으로, 다양한 소재 및 크기로 이루어질 수 있어 이에 특별한 한정은 두지 아니한다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 와이어형 전기방사장치(100)는 상기 베이스플레이트(110)의 상부에 구비되며, 전압 인가시 방사용액을 섬유상 형태로 방사하는 와이어형 전기방사부(120)를 포함한다.
이하에서는 상기 도 1 및 2를 참조하여 본 발명의 일실시 예에 따른 와이어형 전기방사부(120)에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 일실시 예에 따른 와이어형 전기방사부(120)는 상기 베이스플레이트(110)의 상부에 일정 간격이 유지되도록 고정되는 거치대(121)를 포함한다.
이때, 상기 거치대(121)는 후술하는 와이어(122)를 장착 및 거치하기 위한 구성으로 다양한 형상으로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 일실시 예에 있어서는 상기 도 1에 도시된 바와 같이 상부가 개방된 "ㅂ"자 형상으로 이루어지며 상기 거치대(121)는 다양한 소재의 절연체로 이루어진다.
한편, 상부가 개방된 상기 거치대(121)의 양단에는 전압 인가시 상기 방사용액을 섬유상 형태로 방사하는 일정 직경의 와이어(122)가 고정된다.
이때, 상기 와이어(122)는 전기방사장치에 있어서 전극 역할을 하는 구성으로, 통전이 가능한 도체로 이루어지며 상기 와이어(122)의 직경은 필요에 따라 다양한 직경의 와이어(122)를 선택할 수 있으므로 이에 대한 특별한 한정은 두지 아니한다.
한편, 상기 와이어(122)를 상기 거치대(121)에 고정하는 방법으로는 개방형 및 폐쇄형을 포함하는 소켓(Socket)방식, 팀블(Thimble)방식, 웨지(Wedge)방식, 아이스플라이스 방식 또는 클립(Clip)방식을 이용하여 고정할 수 있으나, 본 발명의 실시 예들에 있어서는 별도로 구비되는 클램프(Clamp)를 이용하여 고정한다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 전기방사부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 거치대(121)에 장착되며 상기 와이어(122)의 일 측을 일정 주기로 진동시키기 위한 진동수단(123)을 포함한다.
이하에서는 상기 진동수단(123)에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 종래 와이어형 전기방사장치에 있어서 전기방사가 개시되기 위해서는 와이어에 고전압이 인가되고 인가된 고전압에 의해 와이어상에 다수의 원추형 테일러 콘(Taylor Cone)이 형성되며, 형성된 테일러 콘은 어떤 임계전기장 세기에서 반발 정전기력이 표면장력을 극복하게 되면서 하전된 방사용액의 제트(Jet)가 테일러 콘의 끝에서 방출되면서 전기방사가 시작된다.
이때, 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동수단(123)을 통해 와이어(122)의 일 측을 진동시키면 상술한 테일러 콘의 형성이 용이 해지며 낮은 임계 전기장 세기에서도 표면장력을 극복하여 전기방사를 시작할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 와이어(122)의 일 측을 진동시키면 와이어(122)에 탄성파가 생성되며 생성된 탄성파를 이용하여 상기 테일러 콘의 생성 위치를 제어할 수 있다.
이때, 상기 탄성파는 정재파가 될 수 있으며 제어 가능한 진행파가 될 수도 있다.
한편, 상기 진동수단(123)은 초음파 또는 압전체를 포함하는 다양한 진동수단을 이용할 수 있으므로 이에 대한 특별한 한정은 두지 아니한다.
다만, 상기 진동수단(123)은 전압이 인가되는 상기 와이어(122)와 통전되지 않도록 하고, 전압이 인가된 상기 와이어의 전자기파에 영향를 받지 않도록 다양한 소재의 절연체로 이루어지는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 일실시 예에 따른 와이어형 전기방사장치(100)는 상기 진동수단(123)을 통해 경제적인 전기방사가 가능하며 테일러 콘의 생성 위치를 제어할 수 있다.
이하에서는 상기 도 3을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와이어형 전기방사부(210)에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 상기 도 3을 참조하면 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와이어형 전기방사부(210)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 베이스플레이트(110)의 상부에 구비되며 세척액이 수용되는 저장조(211)를 포함한다.
이때, 상기 세척액은 와이어(214)를 세척하기 위한 구성으로, 다양한 세척액을 이용할 수 있으나 본 발명의 다른 실시 에에 있어서 상기 세척액은 솔벤트(Solvent)를 이용한다.
한편, 상기 저장조(211)의 상부에는 상기 저장조(211)의 길이방향으로 회전축(212)이 구비되며, 상기 회전축(212)의 양단에는 상기 회전축(212)과 함께 회전하는 한 쌍의 회전판(213)이 장착된다.
이때, 상기 회전판(213)의 둘레에는 상기 회전축(212)의 회전에 따라 상기 저장조(211)의 세척액에 침지되어 자가세척되며 전압 인가시 상기 방사용액을 섬유상 형태로 방사하는 적어도 한 가닥 이상의 와이어(214)가 방사형으로 장착된다.
한편, 상기 회전판(213)에 장착되는 와이어(214)는 상술한 바와 같이 한 가닥 이상으로 장착될 수 있으나, 본 발명의 다른 실시 예에 있어서 상기 와이어(214)는 상기 회전판(213)의 중심을 기준으로 등각 분할된 6가닥의 와이어(214)로 이루어진다.
이때, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와이어(214)는 가닥수를 제외하고는 상술한 본 발명의 일실시 예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략토록 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와이어형 전기방사부(210)는 상기 회전축(212)과 연결되는 구동모터(215)를 포함한다.
이때, 상기 구동모터(215)는 다양한 방식의 모터를 이용할 수 있으나, 본 발명의 다른 실시 예에 있어서는 회전각 제어가 용이한 스테핑 모터(Stepping motor)를 이용한다.
아울러, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와이어형 전기방사부(210)는 일실시 예에서 설명한 진동수단(도시되지 않음)을 포함하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략토록 한다.
결과적으로 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와이어형 전기방사부(210)는 상술한 기술적 구성을 통해 자가세척이 가능하여 균일한 품질의 나노섬유를 제조할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예들에 따른 와이어형 전기방사장치(100)(200)는 상기 전기방사부(120)(210)의 일 측 상부에 구비되어 상기 전기방사부(120)(210)의 와이어(122)(214)에 방사용액을 공급하기 위한 방사용액 공급부(130)를 포함하며, 이하에서는 도 1 내지 3을 참조하여 이에 대해 상세히 설명한다.
상기 도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 방사용액 공급부(130)는 상기 방사용액이 저장되며 저장된 상기 방사용액을 상기 와이어(122)(214)의 표면으로 도포하기 위한 노즐(131) 및 노즐 팁(132)이 구비된 시린지(Syringe)(133)를 포함한다.
이때, 상기 방사용액은 전기방사를 통해 나노섬유를 제조하기 위한 원료물질로, 고분자 물질을 포함하는 다양한 소재의 용액이 선택될 수 있으므로 이에 대한 특별한 한정은 두지 아니한다.
한편, 상기 노즐 팁(132)은 상기 방사용액을 상술한 와이어(122)(214)의 표면으로 도포하기 위한 구성으로 다양한 형상으로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 실시 예들에 있어서는 모세관으로 이루어진다.
한편, 상기 방사용액 공급부(130)는 후술되는 왕복이동부(140)와 상기 시린지(133)를 연결하여 상기 시린지(133)를 상기 왕복이동부(140)와 함께 왕복운동 시키기 위한 일정형상의 연결블록(134)을 포함한다.
이때, 상기 연결블록(134)은 다양한 형상으로 이루질 수 있으나, 본 발명의 실시 예들에 있어서 상기 연결블록(134)은 도 2에 도시된 바와 같이 후술되는 전자파차폐부(150)와 간섭없이 왕복이동 될 수 있도록 굴곡된 형상으로 이루어진다.
한편, 상기 시린지(133)는 상기 연결블록(134)에 직접 장착될 수도 있으나, 본 발명의 실시 예들에 있어서는 도 2에 도시된 바와 같이 별도로 구비되는 시린지(133) 파지블록(136)에 상기 시린지(133)가 탈착 가능하도록 장착되고, 상기 시린지(133)가 장착된 파지블록(136)은 상기 연결블록(134)에서 일정각도로 회동되도록 연결된다.
한편, 상기 방사용액 공급부(130)는 일단이 에어펌프(도시되지 않음)와 연결되며 타단은 상기 시린지(133)의 일단에 연결되어 상기 시린지(133)의 내부로 공기를 주입하기 위한 에어주입관(135)을 포함한다.
이때, 상기 에어주입관(135)은 상기 에어펌프와 시린지(133)의 일단에 직접 연결될 수도 있으나, 본 발명의 실시 예들에 있어서 상기 에어주입관(135)은 도 2에 도시된 바와 같이 굴곡된 상기 연결블록(134)을 관통하여 상기 에어펌프와 시린지(133)에 연결된다.
상술한 바와 같이 상기 에어주입관(135)을 상기 연결블록(134)을 관통하여 연결함으로써, 상기 에어주입관(135)이 상기 연결블록(134)과 전자파차폐부(150)의 사이에 끼이는 현상을 미연에 방지할 수 있으며 아울러, 와이어형 전기방사장치(100)(200)의 외관을 깔끔하게 유지할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예들에 따른 와이어형 전기방사장치(100)(200)는 상기 방사용액 공급부(130)를 상기 와이어(122)(214)의 길이방향으로 왕복운동 시키기 위한 왕복이동부(140) 및 상기 전기방사부(120)(210)와 왕복이동부(140)의 사이에 구비되어 상기 전기방사부(120)(210)에서 발생하는 전자파를 차단하기 위한 전자파차폐부(150)를 포함한다.
이때, 상기 왕복이동부(140)는 다양한 수단으로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 실시 예들에 있어서 상기 왕복이동부(140)는 상기 방사용액 공급부(130)의 이동거리를 정밀하게 제어하기 위하여 리니어 모션 시스템(Linear Motion System)으로 이루어진다.
한편, 상기 리니어 모션 시스템은 일반적인 리니어 모션 시스템을 이용할 수 있으므로 이에 대한 특별한 한정은 두지 아니한다.
한편, 상기 전자파차폐부(150)는 상술한 바와 같이 상기 전기방사부(120)(210)에서 발생하는 전자파를 차단하기 위한 구성으로 다양한 소재 및 형상의 차폐부재를 이용할 수 있으나, 본 발명의 실시 예들에 있어서는 도 2에 도시된 바와 같이 높이가 서로 다른 2개의 차폐블록을 일정 간격으로 구비하고 상기 차폐블록의 사이에는 굴곡된 상기 연결블록(134)이 위치한다.
결과적으로 본 발명의 실시 예들에 따른 와이어형 전기방사장치는 상술한 기술적 구성들을 통해 먼저, 와이어형 전기방사장치의 전극을 구성하는 와이어의 자가세척이 가능하여 균일한 품질의 나노섬유를 제조할 수 있다.
또한, 상기 에어주입관을 통해 주입되는 공기량 및 상기 왕복이동부의 이동속도를 제어하여 상기 와이어에 대한 최적의 방사용액 도포 두께를 조절함으로써 나노 섬유에 의해 형성되는 웹의 조직을 다양하게 생산할 수 있다.
아울러, 와이어를 진동시키기 위한 진동수단을 통해 저전압으로 테일러 콘(Taylor Cone)을 쉽게 형성할 수 있어 저전압에 의한 전기방사가 가능하여 경제적이며 테일러 콘의 형성 위치를 제어할 수 있는 우수한 효과가 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다 할 것이다.
100 : 본 발명의 일실시 예에 따른 와이어형 전기방사장치
110 : 베이스플레이트
120 : 와이어형 전기방사부
121 : 거치대
122 : 와이어
123 : 진동수단
130 : 방사용액 공급부
131 : 노즐
132 : 노즐 팁
133 : 시린지
134 : 연결블록
135 : 에어주입관
136 : 파지블록
140 : 왕복이동부
150 : 전자파차폐부
160 : 커버
200 : 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와이어형 전기방사장치
210 : 와이어형 전기방사부
211 : 저장조
212 : 회전축
213 : 회전판
214 : 와이어
215 : 구동모터

Claims (6)

  1. 소정의 소재로 이루어지는 베이스플레이트;
    상기 베이스플레이트의 상부에 구비되며, 전압 인가시 방사용액을 섬유상 형태로 방사하는 와이어형 전기방사부;
    상기 전기방사부의 일 측 상부에 구비되어 상기 전기방사부의 와이어에 방사용액을 공급하기 위한 방사용액 공급부;
    상기 방사용액 공급부를 상기 와이어의 길이방향으로 왕복운동 시키기 위한 왕복이동부; 및
    상기 전기방사부와 왕복이동부의 사이에 구비되어 상기 전기방사부에서 발생하는 전자파를 차단하기 위한 전자파차폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어형 전기방사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기방사부:는
    상기 베이스플레이트의 상부에 일정 간격이 유지되도록 고정되는 거치대;
    상기 거치대의 양단에 고정되며 전압 인가시 상기 방사용액을 섬유상 형태로 방사하는 와이어; 및
    상기 거치대에 장착되며 상기 와이어의 일 측을 일정 주기로 진동시키기 위한 진동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어형 전기방사장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기방사부:는
    상기 베이스플레이트의 상부에 구비되며 세척액이 수용되는 저장조;
    상기 저장조의 길이방향으로 구비되는 회전축;
    상기 회전축의 양단에 장착되어 상기 회전축과 함께 회전하는 한 쌍의 회전판;
    상기 회전판의 둘레에 방사형으로 장착되고, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 저장조의 세척액에 침지되어 자가세척되며 전압 인가시 상기 방사용액을 섬유상 형태로 방사하는 적어도 한 가닥 이상의 와이어; 및
    상기 회전축과 연결되는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어형 전기방사장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 저장조에 장착되며 상기 와이어의 일 측을 일정 주기로 진동시키기 위한 진동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어형 전기방사장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사용액 공급부:는
    상기 방사용액이 저장되며 저장된 상기 방사용액을 상기 와이어의 표면으로 도포하기 위한 노즐 및 노즐 팁이 구비된 시린지;
    상기 왕복이동부와 상기 시린지를 연결하여 상기 시린지를 상기 왕복이동부와 함께 왕복운동 시키기 위한 일정형상의 연결블록; 및
    일단은 에어펌프와 연결되며 타단은 상기 시린지의 일단에 연결되어 상기 시린지의 내부로 공기를 주입하기 위한 에어주입관을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어형 전기방사장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 왕복이동부는 리니어모션 시스템으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 와이어형 전기방사장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010502846A (ja) 2006-09-04 2010-01-28 エルマルコ、エス．アール．オー 回転紡糸電極
KR101591681B1 (ko) 2014-05-27 2016-02-05 전북대학교산학협력단 와이어 타입의 전기방사장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010502846A (ja) 2006-09-04 2010-01-28 エルマルコ、エス．アール．オー 回転紡糸電極
KR101591681B1 (ko) 2014-05-27 2016-02-05 전북대학교산학협력단 와이어 타입의 전기방사장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111926461A (zh) * 2020-08-27 2020-11-13 北京化工大学 一种双电极高压静电纺的熔喷装置

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