KR101986405B1 - Continuous in situ nonisotropic particle depositing circular knitting machine and method therefor - Google Patents

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Abstract

비구형 입자 코팅형 환편기 및 이를 이용하여 섬유상 비구형 입자를 코팅하는 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기는 시드(seed)입자, 금속이온 및 환원제를 투입하여 비구형 입자를 포함하는 비구형 입자 용액을 생성하는 비구형 입자 용액 생성부; 비구형 입자 용액을 편성된 천 표면에 분사시키는 비구형 입자 공급부; 및 비구형 입자가 부착된 천을 압착 처리하여 천에 비구형 입자가 코팅되는 비구형 입자 코팅부;를 포함할 수 있다. There is provided a non-spherical particle-coated circular knitting machine and a method of coating fibrous non-spherical particles using the same. The non-spherical particle coating type circular knitting machine according to an embodiment of the present invention includes: an aspherical particle solution generating unit for injecting seed particles, metal ions and a reducing agent to generate a non-spherical particle solution including non-spherical particles; A non-spherical particle supply part for spraying the non-spherical particle solution onto the surface of the knitted fabric; And a non-spherical particle coating part in which non-spherical particles are coated on a cloth by pressing the non-spherical particle-coated cloth.

Description

비구형 입자 코팅형 환편기 및 이를 이용하여 섬유상 입자를 코팅하는 방법{CONTINUOUS IN SITU NONISOTROPIC PARTICLE DEPOSITING CIRCULAR KNITTING MACHINE AND METHOD THEREFOR}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a non-spherical particle-coated circular knitting machine, and a method of coating fibrous particles using the kneaded particulate coated knitting machine. BACKGROUND ART [0002]

본 발명은 비구형 입자 코팅형 환편기 및 이를 이용하여 섬유 상에 금속 등 입자를 코팅하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로 환편기 내 비구형 입자 코팅 시스템 탑재를 통해 섬유상 금속 등 미세입자의 즉시 연속 코팅을 수행하여 기능성 섬유를 제조하는 비구형 입자 코팅형 환편기 및 이를 이용하여 섬유상 입자를 코팅하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a non-spherical particle-coated circular knitting machine and a method for coating particles of metal on a fiber using the same. More particularly, the present invention relates to a non-spherical particle-coated circular knitting machine for performing functional coating by immediately coating a fine particle such as a fibrous metal through a non-spherical particle coating system in a circular knitting machine, and a method for coating fibrous particles using the kneaded particle.

웨어러블 디바이스(wearable device)란 안경, 시계, 액세서리처럼 몸에 착용하거나 부착하여 사용하는 전자기기이다. 웨어러블 디바이스는 몸의 일부처럼 지니고 다닐 수 있어 사용하기 편리하며, 지속적으로 사용자와 소통할 수 있는 장점이 있어, 최근 각광받고 있다. A wearable device is an electronic device that is worn or attached to the body, such as a pair of glasses, a watch, and an accessory. Wearable devices can be carried around like parts of the body, so they are easy to use and have the advantage of constantly communicating with users.

또한, 섬유는 가장 일반적인 휴먼 인터페이스로서 인체와 접촉하는 물질 중 70%이상을 차지하고 있으며, 유연하고 신축성이 있어 각종 기술의 융복합 기반으로서 많은 연구 개발이 이루어지고 있다. 최근 웨어러블 디바이스 응용을 위한 섬유상 코팅 기술 발달의 필요성이 증대되고 있다. In addition, fibers are the most common human interface, accounting for more than 70% of the materials in contact with the human body. They are flexible and stretchable, and many researches and developments have been made based on fusion of various technologies. Recently, the need for development of fibrous coating technology for wearable device application is increasing.

기존의 섬유상 코팅 기술은 대부분 점착 물질을 이용한 기능성 물질 페이스트(Paste)를 제조하여 섬유 한 가닥에 코팅하는 방식을 채택하였다. 이와 같이 기능성 물질이 코팅된 섬유 가닥을 이후 편성하여 기능성 천(cloth)을 생성하게 되는 경우, 편성 중 기능성 물질이 탈리되거나 환편기가 오염되는 문제 등이 발생하였다. 이와 같은 방식은 이미 편성된 천에 기능성을 부여하는 데는 적합하지 않아서 그 응용에는 한계가 있었다. 또한, 구부려지거나 늘어나는 천을 연속식으로 편성하는 경우 기능성 물질을 코팅하는 기술 및 금속 입자 등의 코팅을 위한 기술이 존재하지 않는 문제점이 있었다. Most conventional fiber coating technology adopts a method of manufacturing a functional material paste using an adhesive material and coating the same on a single fiber. When a functional fiber-coated fiber strand is knitted later to form a functional cloth, there is a problem that the functional material is knocked out or the knitting machine is contaminated. Such a method is not suitable for imparting functionality to a fabric that has already been knitted, and thus has limitations in its application. Further, in the case of continuous knitting of a curved or stretched cloth, there is a problem that there is no technique for coating a functional material and a technique for coating a metal particle or the like.

특허공개공보 제10-2011-0115693호Patent Publication No. 10-2011-0115693

본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기 및 이를 이용하여 섬유상 입자를 코팅하는 방법은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.The non-spherical particle coated circular knitting machine according to an embodiment of the present invention and the method of coating a fibrous particle using the circular knitting machine according to the present invention are intended to solve the above-mentioned problems.

생성된 비구형 입자를 편성된 천에 연속 코팅을 수행하여 기능성 섬유를 제조할 수 있는 비구형 입자 코팅형 환편기 및 이를 이용하여 편성된 천에 비구형 입자를 코팅하는 방법을 제공하고자 한다.       A non-spherical particle coating type circular knitting machine capable of producing functional fibers by continuously coating the non-spherical particles formed with the knitted fabric, and a method of coating non-spherical particles on a knitted fabric using the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기는 시드(seed) 입자, 금속이온 및 환원제를 투입하여 비구형 입자를 포함하는 비구형 입자 용액을 생성하는 비구형 입자 용액 생성부; 상기 비구형 입자 용액을 편성된 천 표면에 분사시키는 비구형 입자 공급부; 및 상기 비구형 입자가 부착된 천을 압착 처리하여 상기 천에 상기 비구형 입자가 코팅되는 비구형 입자 코팅부; 를 포함할 수 있다. The non-spherical particle coating type circular knitting machine according to an embodiment of the present invention includes: an aspherical particle solution generating unit for injecting seed particles, metal ions and a reducing agent to generate a non-spherical particle solution including non-spherical particles; A non-spherical particle supply part for spraying the non-spherical particle solution onto the surface of the knitted fabric; And a non-spherical particle coating unit in which the non-spherical particle is coated on the cloth by pressing the non-spherical particle-coated cloth; . ≪ / RTI >

이 때, 상기 비구형 입자는 상기 환원제에 의하여 환원된 상기 금속이온이 상기 시드 입자에 결합하여 형성될 수 있다. At this time, the non-spherical particles may be formed by binding the metal ions reduced by the reducing agent to the seed particles.

이 때, 상기 시드 입자 및 금속이온을 초음파 발생부에서 발생하는 초음파에 노출시켜 상기 비구형 입자를 생성할 수 있다. At this time, the seed particles and the metal ions may be exposed to ultrasonic waves generated in the ultrasonic generator to generate the non-spherical particles.

이 때, 상기 비구형 입자 용액 생성부에서 생성된 비구형 입자는 전이금속 나노 시드 입자를 동일하거나 다른 전이 금속 전구용액(precursor solution)에 주입시켜 금속 이온을 환원시켜 생성할 수 있다. At this time, the non-spherical particles generated in the non-spherical particle solution producing unit can be produced by reducing the metal ions by injecting the transition metal nano-seed particles into the same or different transition metal precursor solution.

이 때, 상기 비구형 입자 용액 생성부에서 생성된 비구형 입자는 팔라듐 입자를 시드 입자로 하여 은 이온을 생친화적 폴리머(biocompatible polymer) 또는 생물기원물질(biogenic material)로 환원시켜 생성할 수 있다. At this time, the non-spherical particles generated in the non-spherical particle solution producing unit can be produced by reducing palladium particles as seed particles and silver ions into biocompatible polymers or biogenic materials.

이 때, 상기 비구형 입자 공급부는 정전분무 방식으로 상기 비구형 입자를 천 표면에 분사시킬 수 있다. At this time, the non-spherical particle supplying unit can inject the non-spherical particles onto the surface of the cloth by electrostatic spraying.

이 때, 상기 비구형 입자 코팅부는 상기 비구형 입자가 부착된 천을 열압착 처리하여 상기 천에 상기 비구형 입자가 코팅될 수 있다. At this time, the non-spherical particle coating portion may be coated with the non-spherical particle by thermocompression-bonding the non-spherical particle-attached cloth.

이 때, 상기 비구형 입자 코팅부를 통과한 천이 감겨지는 롤러부를 더 포함할 수 있다. At this time, the non-spherical particle coating unit may further include a roller unit around which the cloth is wound.

본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기를 이용하여 섬유상 입자를 코팅하는 방법은 시드(seed) 입자, 금속이온 및 환원제를 이용하여 비구형 입자를 포함하는 비구형 입자 용액을 생성하는 단계; 편성된 천 표면에 상기 비구형 입자 용액을 분사하는 단계; 및 상기 비구형 입자가 부착된 천을 압착 처리하여 상기 천에 비구형 입자를 코팅하는 단계; 를 포함할 수 있다. A method for coating fibrous particles using a non-spherical particle coated circular knitting machine according to an embodiment of the present invention includes the steps of forming a non-spherical particle solution containing seed particles, metal ions, and a reducing agent step; Spraying the non-spherical particle solution onto a knitted fabric surface; And pressing the non-spherical particle-coated cloth to coat the non-spherical particle on the cloth; . ≪ / RTI >

이 때, 상기 비구형 입자는 상기 환원제에 의하여 환원된 상기 금속이온이 상기 시드 입자에 결합하여 형성될 수 있다. At this time, the non-spherical particles may be formed by binding the metal ions reduced by the reducing agent to the seed particles.

이 때, 상기 시드 입자 및 금속이온을 초음파 발생부에서 발생하는 초음파에 노출시켜 상기 비구형 입자를 생성할 수 있다. At this time, the seed particles and the metal ions may be exposed to ultrasonic waves generated in the ultrasonic generator to generate the non-spherical particles.

이 때, 상기 비구형 입자 용액을 분사하는 단계는 정전분무 방식으로 상기 비구형 입자 용액을 천 표면에 분사할 수 있다. At this time, the step of spraying the non-spherical particle solution may spray the non-spherical particle solution onto the surface of the cloth by electrostatic spraying.

이 때, 상기 천에 비구형 입자를 코팅하는 단계는 상기 비구형 입자가 부착된 천을 열압착 처리하여 상기 천에 상기 비구형 입자가 코팅될 수 있도록 할 수 있다. At this time, in the step of coating the non-spherical particles on the cloth, the non-spherical particles may be coated on the cloth by thermocompression treatment.

이 때, 상기 비구형 입자 코팅부를 통과한 천을 감는 단계를 더 포함할 수 있다. At this time, it may further include winding the cloth passed through the non-spherical particle coating portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기 및 이를 이용하여 섬유상 입자를 코팅하는 방법은 환편기 내 비구형 입자 코팅 시스템 탑재를 통해 비구형 입자를 생성하고, 비구형입자의 즉시 연속 코팅을 수행하여 기능성 섬유를 제조하는 효과가 있다. The non-spherical particle coated circular knitting machine according to one embodiment of the present invention and the method of coating the fibrous particles using the same produce non-spherical particles through mounting the non-spherical particle coating system in the circular knitting machine, To produce a functional fiber.

또한, 기존 섬유 코팅 기술의 기술적 한계인 점착제 사용으로 인한 물성 변질이나 환편기 오염 등의 문제점을 해결할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. Also, it can be expected to solve the problems such as deterioration of physical properties and contamination of circular knitting machine due to use of pressure-sensitive adhesive, which is a technical limitation of conventional fiber coating technology.

나아가, 친환경 건식/반건식 코팅 기술 구현을 통한 습식공정 기술을 대체하고, 개선할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. Furthermore, wet process technology can be replaced and improved by implementing environmentally friendly dry / semi-dry coating technology.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기의 비구형 입자 용액 생성부를 확대하여 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기의 비구형 입자 용액 생성부를 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기의 비구형 입자 용액 생성부를 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기를 이용하여 섬유상 입자를 코팅하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 1 is a schematic view of a non-spherical particle-coated circular knitting machine according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged schematic view of a non-spherical particle solution producing unit of a non-spherical particle-coated circular knitting machine according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of a non-spherical particle-coated circular knitting machine according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing a non-spherical particle solution producing unit of a non-spherical particle-coated circular knitting machine according to the first embodiment of the present invention.
5 is a schematic view showing a non-spherical particle solution producing unit of a non-spherical particle-coated circular knitting machine according to a second embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of coating fibrous particles using a non-spherical particle-coated circular knitting machine according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. It is to be noted that the accompanying drawings are only for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the scope of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기에 대하여 설명하도록 한다. 1 to 5, a non-spherical particle-coated circular knitting machine according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기를 확대하여 도시한 개략도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기는 비구형 입자 용액 생성부(100), 비구형 입자 공급부(200), 비구형 입자 코팅부(300), 롤러부(400)를 포함할 수 있다.       BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is an enlarged schematic view showing a non-spherical particle-coated circular knitting machine according to an embodiment of the present invention. 1 to 3, the non-spherical particle-coated circular knitting machine according to an embodiment of the present invention includes a non-spherical particle solution producing unit 100, a non-spherical particle supplying unit 200, a non- And a roller unit 400, as shown in FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기의 상부에는 비구형 입자 공급부(200), 환편기의 중심부에는 비구형 입자 코팅부(300), 환편기의 하부에는 롤러부(400)가 위치된다.In the non-spherical particle coated circular knitting machine according to an embodiment of the present invention, a non-spherical particle supplying part 200, a non-spherical particle coating part 300 at the center of the circular knitting machine, and a roller part 400 are disposed at the lower part of the circular knitting machine .

비구형Non-spherical 입자 용액  Particle solution 생성부Generating unit

도 2는 비구형 입자 코팅형 환편기의 비구형 입자 용액 생성부를 확대하여 도시한 개략도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 용액 생성부(100)에서는 시드(seed) 입자를 액체에 넣고, 금속이온 공급부(110)를 통하여 금속이온을 공급한다. 이 때, 촉매 공급부(130)를 통하여 촉매(aerosol metal nano-particle) 및 환원제 공급부(120)로부터 공급된 환원제(reducing agent)를 같이 공급한다. 또한, 이를 초음파 발생부(140)에서 발생한 초음파를 통과시킨다. 이 때 도 2와 같이 금속이온이 환원(metal ion + e)되어 시드 입자의 표면에 결합하여 시드 입자의 겉표면에 금속이온이 부착(conjugated)된 형태로 비구형 입자를 생성할 수 있다. 2 is an enlarged schematic view showing a non-spherical particle solution producing portion of a non-spherical particle-coated circular knitting machine. In the non-spherical particle solution producing unit 100 according to an embodiment of the present invention, seed particles are put into a liquid and metal ions are supplied through the metal ion supplying unit 110. At this time, the catalyst (aerosol metal nano-particle) and the reducing agent supplied from the reducing agent supplying unit 120 are supplied together through the catalyst supplying unit 130. The ultrasonic wave generated by the ultrasonic wave generator 140 is transmitted through the ultrasonic wave generator 140. At this time, as shown in FIG. 2, metal ions are reduced (metal ion + e) and bonded to the surface of the seed particles to form non-spherical particles in the form of metal ions being conjugated to the outer surface of the seed particles.

도 4를 참조하면 본 발명의 제 1 실시예에 따른 비구형 입자 용액 생성부(100)에서는 다음과 같은 반응으로 비구형 입자를 생성할 수 있다. 먼저 스파크 방전(spark discharge)에 의하여 분산된 형태의 전이금속 시드 나노입자(101)가 형성된다. 생성된 전이금속 나노입자(101)에 동일하거나 다른 전이금속 전구체 용액(transition metal precursor solution, 111), 환원제 및 촉매를 공급하여 금속 이온을 전이금속 시드 나노입자(101)에 부착시킨다. 이 때 초음파 생성부(ultrasound probe, 140)를 통하여 초음파에 노출되면, 입자의 중심부는 시드 입자, 입자의 외부는 동일하거나 다른 전이금속으로 구성된 복합금속 비구형 입자(103)를 생성할 수 있다. 즉, 분산된 형태의 시드 나노 입자(seed nanoparticles, 101)가 중심부 입자가 되고, 금속 이온(metal ion)을 시드 나노 입자에 부착(deposition)시켜 복합금속 비구형 입자(103)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 금 시드 입자와 은 금속이온의 반응식은 다음과 같다. Referring to FIG. 4, in the non-spherical particle solution generator 100 according to the first embodiment of the present invention, non-spherical particles can be generated by the following reaction. First, a transition metal seed nanoparticle 101 in a dispersed form is formed by a spark discharge. The same or different transition metal precursor solution (111), a reducing agent and a catalyst are supplied to the resulting transition metal nanoparticles (101) to attach the metal ions to the transition metal seed nanoparticles (101). At this time, when exposed to ultrasonic waves through an ultrasound probe 140, seed particles can be formed at the center portion of the particles, and composite metal non-spherical particles 103 composed of the same or different transition metals outside the particles can be produced. That is, dispersed seed nanoparticles 101 become central particles, and metal ions can be deposited on the seed nanoparticles to form composite metal non-spherical particles 103 . For example, the reaction formula of gold seed particle and silver metal ion is as follows.

Figure 112016052314916-pat00001
Figure 112016052314916-pat00001

이와 같이 서로 다른 금속으로 형성된 복합금속 비구형 입자(103)의 경우 자체의 광학적 성질 때문에 그 활용도가 높아진다. In the case of the composite metal non-spherical particles 103 formed of different metals as described above, its utilization is enhanced due to its optical properties.

도 5를 참조하면 본 발명의 제 2 실시예에 따른 비구형 입자 용액 생성부(100)에서는 다음과 같은 반응으로 비구형 입자를 생성할 수 있다. Referring to FIG. 5, the non-spherical particle solution generator 100 according to the second embodiment of the present invention can generate non-spherical particles by the following reaction.

초미세 팔라듐 입자(Pd particle, 105)가 시드 입자가 되고, 수지상 은 나노구조체(Ag nanodendrite)를 팔라듐 입자 표면에서 성장시켜 비구형 입자를 생성할 수 있다. 이 때 키토산(chitosan)과 같은 생친화적 폴리머(biocompatible polymer) 또는 생물기원물질(biogenic material)을 환원제와 안정제로 사용하여, 키토산이 결합된 은 원자(113)를 은 나노구조체로 성장시켜 제조한다. Pd particles (105) become seed particles, and dendrites can grow nano-structures (Ag nanodendrite) on the surface of palladium particles to form non-spherical particles. At this time, a biocompatible polymer such as chitosan or a biogenic material is used as a reducing agent and a stabilizer, and a silver atom 113 bonded with chitosan is grown to a silver nanostructure.

팔라듐 전극 사이에서 스파크 방전을 통해, 팔라듐 입자는 초음파가 인가되는 금속이온을 함유한 용액으로 주입된다. 주입된 팔라듐 입자(크기가 5nm 이하 수준)에는 은 원자(113)가 부착되기 시작한다. 이 때 키토산의 환원반응으로 생성된 수지상 은 나노구조체(크기가 240nm 수준)는 분무(atomization)를 통하여 최종적으로 분체화된다. 스파크 방전으로 생성된 팔라듐이 시드 입자가 되고, 금속이온을 함유한 용액에 주입된 팔라듐 입자 표면에 수지상 은 나노구조체가 부착되어 팔라듐-은 비구형 입자(107)가 생성된다. 이와 같이 생성된 팔라듐-은 비구형 입자(107)는 근적외선 조사 시 표면 플라즈몬 공명(surface plasmon resonance) 현상에 의해 발생되는 고열로 암세포를 괴사시킬 수 있어, 종양 치료에 사용될 수 있다. Through the spark discharge between the palladium electrodes, the palladium particles are injected into the solution containing the metal ions to which the ultrasonic waves are applied. Silver atoms 113 begin to attach to the implanted palladium particles (below 5 nm in size). At this time, the dendritic phase produced by the reduction reaction of chitosan is ultimately pulverized through atomization of the nanostructure (size of 240 nm). Palladium produced by the spark discharge becomes seed particles, and the resinous nanostructure is attached to the surface of the palladium particles injected into the solution containing the metal ions to produce palladium-silver non-spherical particles 107. The palladium-silver non-spherical particles 107 thus produced can necrotize cancer cells with high heat generated by surface plasmon resonance during near-infrared irradiation and can be used for tumor treatment.

이와 같이 비구형 입자 생성부(100)를 통하여 생성된 비구형 입자의 경우 독특한 구조로 인하여 빛에 대한 독특한 반응성을 보유하게 된다. 따라서, 보통의 경우에 비하여 빛 조사 시 열 발생 등의 현상을 보이며, 암세포 사멸 응용 이외에 새로운 물리화학적 용도로 활용할 수 있다. 온열치료용 바이오 패치, 바이오센서용 감지 소자, 에너지 합성 및 저장소재, 유해가스 및 폐수 정화용 촉매 소재, 항균용 여재 등으로 사용될 수 있다. As described above, the non-spherical particles generated through the non-spherical particle generator 100 have a unique reactivity due to the unique structure. Therefore, it shows a phenomenon such as heat generation during light irradiation as compared with the usual case, and it can be utilized as a new physicochemical application besides cancer cell death application. Biopatch for thermal therapy, sensing element for biosensor, energy synthesis and storage material, catalyst material for toxic gas and wastewater purification, and antibacterial filter material.

비구형Non-spherical 입자  particle 공급부Supplier

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 공급부(200)는 비구형 입자 용액 생성부(100)를 통하여 생성된 비구형 입자를 편성된 천 표면에 분사할 수 있으며, 입자 코팅형 환편기의 상부에 위치하고 있다. 이 때 비구형 입자 공급부(200)는 제 1 가이드(210), 디스크형 노즐 부재(250) 및 제 2 가이드(220)를 포함할 수 있다. 1 and 2, the non-spherical particle supplying part 200 according to an embodiment of the present invention can inject non-spherical particles generated through the non-spherical particle solution producing part 100 onto a knitted fabric surface And is located at the top of the particle coated circular knitting machine. At this time, the non-spherical particle supplying unit 200 may include a first guide 210, a disk-shaped nozzle member 250, and a second guide 220.

제 1 가이드(210)에서는 비구형 입자 용액 생성부(100)에서 비구형 입자 용액이 투입된다. 투입된 비구형 입자 용액은 디스크형 노즐 부재(disc-type nozzle)(250)을 통하여 정전분무(electrospray) 방식으로 원주 방향으로 분사된다. 디스크형 노즐 부재(disc-type nozzle)(250)는 원형의 유로에 일정 간격을 두고 배열된 복수 개의 전도체(conductor)를 포함하며, 각각의 노즐이 접지가 된 제 2 가이드(220) 측을 향하여 배열된다. In the first guide 210, the non-spherical particle solution is injected into the non-spherical particle solution generator 100. The injected non-spherical particle solution is injected circumferentially in an electrospray manner through a disc-type nozzle 250. A disc-type nozzle 250 includes a plurality of conductors arranged at regular intervals in a circular flow path, and each nozzle is directed toward the grounded second guide 220 side .

한편 제 2 가이드(220)는 디스크형 노즐(disc-type nozzle) 부재 (250)의 외주면을 둘러싸도록 형성되어 있다. 이 때 디스크형 노즐 부재(250)를 구성하는 각각의 노즐에 대하여, 전기적으로 연결된 형태로 동일한 전압이 노즐에 인가될 수 있도록 구성된다. 따라서, 제 2 가이드(220)는 디스크형 노즐 부재(250)에서 분무되는 정전기적으로 대전된 비구형 입자를 배열시킨다. 원형의 유로로 형성된 디스크형 노즐 부재(250)에서 비구형 입자가 분사되고, 디스크형 노즐 부재(250)의 외주면을 따라 제 2가이드(220)가 형성되므로, 편성된 천(230)에 분사되는 비구형 입자가 원주방향으로 퍼진 형태로 배열된다. 따라서, 천(230)에 비구형 입자가 골고루 분사될 수 있게 된다. The second guide 220 is formed so as to surround the outer peripheral surface of the disc-type nozzle member 250. At this time, for each of the nozzles constituting the disk-shaped nozzle member 250, the same voltage can be applied to the nozzle in an electrically connected manner. Thus, the second guide 220 arranges electrostatically charged non-spherical particles that are atomized in the disk-shaped nozzle member 250. Since the non-spherical particles are sprayed from the disk-shaped nozzle member 250 formed by the circular passage and the second guide 220 is formed along the outer peripheral surface of the disk-shaped nozzle member 250, The non-spherical particles are arranged in a circumferentially spread form. Thus, non-spherical particles can be uniformly sprayed on the cloth 230.

또한 제 2 가이드(220)의 한쪽 끝을 접지시켜, 정전기적으로 대전된 촉매 입자 액적이 제 2 가이드(220) 방향으로 이동하도록 한다. 이 때, 디스크형 노즐(250)에 인가되는 인가 전압 범위는 0.5~60 kV, 디스크형 노즐(250)과 접지가 된 제 2 가이드(220) 사이의 거리는 2~300 mm, 노즐의 내경은 0.1~1.5 mm, 콜로이드 용액 공급 유량은 노즐 당 2~200 μL/min 이다. Further, one end of the second guide 220 is grounded so that the electrostatically charged catalyst particle droplet is moved in the direction of the second guide 220. The distance between the disk-shaped nozzle 250 and the grounded second guide 220 is 2 to 300 mm. The inner diameter of the nozzle is 0.1 ~ 1.5 mm, and colloidal solution supply flow rate is 2 ~ 200 μL / min per nozzle.

이와 같이 정전분무(electrospray) 방식으로 비구형 입자를 분사할 때 제 2 가이드(220)를 접지시키는 경우 비구형 입자의 액적이 표적 위치에 부착되는 효과가 있다. 또한, 비구형 입자의 액적이 동일한 극으로 대전되어 상호 액적 간 미는 힘이 강해져 액적의 크기가 더 작아지게 된다. 이 경우, 액적의 표면적이 더 넓어지므로 액적이 편성된 천(230)에 부착되는 순간 더 빨리 건조되는 효과가 있다. As described above, when the second guide 220 is grounded when the non-spherical particles are injected by the electrospray method, there is an effect that the droplets of the non-spherical particles adhere to the target position. In addition, the droplets of the non-spherical particles are charged to the same polarity, and the pushing force between the droplets becomes strong, so that the size of the droplet becomes smaller. In this case, since the surface area of the droplet is wider, the droplet is dried more quickly when it is attached to the knitted fabric 230.

비구형Non-spherical 입자  particle 코팅부The coating portion 및  And 롤러부Roller portion

도 1 및 도 2를 참조하면 비구형 입자 코팅부(300)는 천에 분사된 비구형 입자를 코팅시킬 수 있으며, 환편기의 중심부에 위치한다. 비구형 입자 코팅부(300)에서 열 압착롤러(heating roller)를 이용하여 열(heating)압착 처리하는 경우 비구형 입자는 금속이므로 열에 용융(melting) 되어 천(230)에 대한 부착력을 높일 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, the non-spherical particle coating unit 300 can coat the non-spherical particles injected into the cloth, and is located at the center of the circular knitting machine. When heating is performed using a heating roller in the non-spherical particle coating part 300, the non-spherical particles are melted by heat and can be adhered to the cloth 230 .

또한, 롤러부(400)는 비구형 입자가 코팅된 천이 감겨지는 곳으로, 환편기의 하부에 위치한다. In addition, the roller portion 400 is located at the lower portion of the circular knitting machine, where the non-spherical particle coated cloth is wound.

비구형Non-spherical 입자  particle 코팅형Coated type 환편기를The circular knitting machine 이용하여 섬유 상에 금속 등 입자를 코팅하는 방법 A method for coating metal particles on a fiber

이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비구형 입자 코팅형 환편기를 이용하여 섬유상 입자를 코팅하는 방법을 설명하되 앞에서 설명한 입자 코팅형 환편기와 동일한 내용에 대하여는 생략하겠다. Hereinafter, with reference to FIG. 6, a method of coating fibrous particles using a non-spherical particle-coated circular knitting machine according to an embodiment of the present invention will be described, and the same contents as those of the particle-coated circular knitting machine described above will be omitted.

비구형 입자 용액 생성부(100)에서는 시드(seed)입자, 금속이온 및 환원제를 이용하여 비구형 입자를 포함하는 비구형 입자 용액을 생성한다.(S100) 이 때, 비구형 입자는 환원제에 의하여 환원된 금속이온이 시드 입자에 결합하여 형성될 수 있다. 또한, 시드 입자 및 금속이온을 초음파 발생부(140)에서 발생하는 초음파에 노출시켜 비구형 입자를 생성할 수 있다.   In the non-spherical particle solution producing unit 100, a non-spherical particle solution containing non-spherical particles is produced by using seed particles, metal ions and a reducing agent. (S100) At this time, And reduced metal ions can be bonded to the seed particles. In addition, non-spherical particles can be generated by exposing seed particles and metal ions to ultrasonic waves generated in the ultrasonic generator 140.

본 발명에 따른 제 1실시예로서, 전이금속 나노입자(101)에 동일하거나 다른 전이금속 전구체 용액(transition metal precursor solution, 111), 환원제 및 촉매를 공급하여 금속 이온을 전이금속 시드 나노입자(101)에 부착시킨다. 이 때 입자의 중심부는 시드 입자, 입자의 외부는 동일하거나 다른 전이금속으로 구성된 복합금속 비구형 입자(103)를 생성할 수 있다. As a first embodiment according to the present invention, the same or different transition metal precursor solution (111), a reducing agent and a catalyst are supplied to the transition metal nanoparticles (101) to convert metal ions to transition metal seed nanoparticles ). At this time, the center portion of the particle can produce the seed metal particles, and the composite metal non-spherical particles 103 composed of the same or different transition metals outside the particles.

본 발명에 따른 제 2실시예로서, 초미세 팔라듐 입자(Pd particle, 105)가 시드 입자가 되고, 은 원자(113)가 생성되어, 수지상 은 나노구조체(Ag nanodendrite)를 팔라듐 입자 표면에서 성장시켜 팔라듐-은 비구형 입자(107)를 구현할 수 있다. As a second embodiment according to the present invention, ultrafine palladium particles (Pd particles) 105 are seed particles, silver atoms 113 are generated, and a dendritic nanostructure (Ag nanodendrite) is grown on the surface of the palladium particles Palladium-silver particles 107 can be realized.

비구형 입자 공급부(200)에서는 편성된 천(230) 표면에 비구형 입자 용액을 분사할 수 있다.(S200) 이 때, 비구형 입자 공급부(200)에서는 디스크형 노즐을 이용하여 정전분무방식으로 비구형 입자 용액을 천 표면에 분사할 수 있다. In the non-spherical particle supplying unit 200, the non-spherical particle solution can be sprayed on the surface of the knitted fabric 230. At this time, in the non-spherical particle supplying unit 200, The non-spherical particle solution can be sprayed onto the surface of the cloth.

이후 비구형 입자 코팅부(300)에서는 비구형 입자가 부착된 천(230)을 압착 처리하여 천에 비구형 입자를 코팅할 수 있다.(S300) 비구형 입자 코팅부(300)에서 비구형 입자가 부착된 천(230)을 열압착 처리하여, 천에 비구형 입자가 코팅될 수 있도록 할 수 있다. In the non-spherical particle coating unit 300, non-spherical particles can be coated on the cloth by pressing the non-spherical particle-coated cloth 230. (S300) In the non-spherical particle coating unit 300, So that the non-spherical particles can be coated on the cloth.

또한, 롤러부(400)에서는 비구형 입자 코팅부를 통과한 천(230)을 감을 수 있다.(S400) In addition, the roller unit 400 can wind the cloth 230 passing through the non-spherical particle coating unit (S400)

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The embodiments and the accompanying drawings described in the present specification are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Therefore, it is to be understood that the embodiments disclosed herein are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. It should be interpreted.

100: 비구형 입자 용액 생성부
110: 금속이온 공급부
120: 환원제 공급부
130: 촉매 공급부
140: 초음파 발생부
200: 비구형 입자 공급부
210: 제 1 가이드
220: 제 2 가이드
230 : 천
250: 디스크형 노즐 부재(disc-type nozzle)
300: 비구형 입자 코팅부
400: 롤러부100: non-spherical particle solution producing part
110: metal ion supply unit
120: Reducing agent supply unit
130:
140: Ultrasonic wave generator
200: non-spherical particle supply part
210: First guide
220: Second Guide
230: Cloth
250: disc-type nozzle
300: non-spherical particle coating portion
400: roller portion

Claims (14)

시드(seed) 입자, 금속이온 및 환원제를 투입하여 비구형 입자를 포함하는 비구형 입자 용액을 생성하는 비구형 입자 용액 생성부;
상기 비구형 입자 용액을 편성된 천 표면에 분사시키는 비구형 입자 공급부; 및 상기 비구형 입자가 부착된 천을 압착 처리하여 상기 천에 상기 비구형 입자가 코팅되는 비구형 입자 코팅부;를 포함하고,
상기 비구형 입자 공급부는 정전분무 방식으로 상기 비구형 입자를 천 표면에 분사시키는 비구형 입자 코팅형 환편기.
A non-spherical particle solution generating unit for injecting seed particles, metal ions and a reducing agent to produce a non-spherical particle solution containing non-spherical particles;
A non-spherical particle supply part for spraying the non-spherical particle solution onto the surface of the knitted fabric; And a non-spherical particle coating unit in which the non-spherical particle-coated cloth is subjected to a pressing treatment to coat the non-spherical particle on the cloth,
Wherein the non-spherical particle supplying unit injects the non-spherical particles onto the cloth surface by an electrostatic spraying method.
제 1항에 있어서,
상기 비구형 입자는 상기 환원제에 의하여 환원된 상기 금속이온이 상기 시드 입자에 결합하여 형성되는 비구형 입자 코팅형 환편기.
The method according to claim 1,
Wherein the non-spherical particles are formed by bonding the metal ions reduced by the reducing agent to the seed particles.
제 2항에 있어서,
상기 시드 입자 및 금속이온을 초음파 발생부에서 발생하는 초음파에 노출시켜 상기 비구형 입자를 생성하는 비구형 입자 코팅형 환편기.
3. The method of claim 2,
Wherein the seed particles and the metal ions are exposed to ultrasonic waves generated in the ultrasonic wave generator to generate the non-spherical particles.
제 1항에 있어서,
상기 비구형 입자 용액 생성부에서 생성된 비구형 입자는 전이금속 나노 시드 입자를 동일하거나 다른 전이 금속 전구용액(precursor solution)에 주입시켜 금속 이온을 환원시켜 생성한 비구형 입자 코팅형 환편기.
The method according to claim 1,
The non-spherical particle coated circular knitting machine according to claim 1, wherein the non-spherical particle produced by the non-spherical particle solution producing unit is produced by reducing metal ions by injecting the transition metal nanoside particles into the same or different transition metal precursor solution.
제 1항에 있어서,
상기 비구형 입자 용액 생성부에서 생성된 비구형 입자는 팔라듐 입자를 시드 입자로 하여 은 이온을 생친화적 폴리머(biocompatible polymer) 또는 생물기원물질(biogenic material)로 환원시켜 생성한 비구형 입자 코팅형 환편기.
The method according to claim 1,
The non-spherical particles generated in the non-spherical particle solution producing unit are palladium particles coated with a non-spherical particle-coated circular knitting machine produced by reducing palladium particles as seed particles into biocompatible polymers or biogenic materials .
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 비구형 입자 코팅부는 상기 비구형 입자가 부착된 천을 열압착 처리하여 상기 천에 상기 비구형 입자가 코팅될 수 있도록 하는 비구형 입자 코팅형 환편기.
The method according to claim 1,
Wherein the non-spherical particle coating unit thermo-compresses the non-spherical particle-coated cloth to coat the non-spherical particle on the cloth.
제 1항에 있어서,
상기 비구형 입자 코팅부를 통과한 천이 감겨지는 롤러부를 더 포함하는 비구형 입자 코팅형 환편기.
The method according to claim 1,
And a roller portion through which the cloth passed through the non-spherical particle coating portion is wound.
시드(seed) 입자, 금속이온 및 환원제를 이용하여 비구형 입자를 포함하는 비구형 입자 용액을 생성하는 단계;
편성된 천 표면에 상기 비구형 입자 용액을 분사하는 단계; 및
상기 비구형 입자가 부착된 천을 압착 처리하여 상기 천에 비구형 입자를 코팅하는 단계;를 포함하고,
상기 비구형 입자 용액을 분사하는 단계는 정전분무 방식으로 상기 비구형 입자 용액을 천 표면에 분사하는 비구형 입자 코팅형 환편기를 이용하여 섬유상 비구형 입자를 코팅하는 방법.
Generating an aspherical particle solution comprising non-spherical particles using seed particles, metal ions and a reducing agent;
Spraying the non-spherical particle solution onto a knitted fabric surface; And
And pressing the non-spherical particle-coated cloth to coat the non-spherical particle on the cloth,
Wherein the step of spraying the non-spherical particle solution is a non-spherical particle-coated circular knitting machine for spraying the non-spherical particle solution onto the surface of the cloth by electrostatic spraying.
제 9항에 있어서,
상기 비구형 입자는 상기 환원제에 의하여 환원된 상기 금속이온이 상기 시드 입자에 결합하여 형성되는 비구형 입자 코팅형 환편기를 이용하여 섬유상 비구형 입자를 코팅하는 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the non-spherical particles are formed by bonding the metal ions reduced by the reducing agent to the seed particles.
제 9항에 있어서,
상기 시드 입자 및 금속이온을 초음파 발생부에서 발생하는 초음파에 노출시켜 상기 비구형 입자를 생성하는 비구형 입자 코팅형 환편기를 이용하여 섬유상 비구형 입자를 코팅하는 방법.
10. The method of claim 9,
And coating the fibrous non-spherical particles using a non-spherical particle-coated circular knitting machine that exposes the seed particles and metal ions to ultrasonic waves generated in the ultrasonic generator to generate the non-spherical particles.
삭제delete 제 9항에 있어서,
상기 천에 비구형 입자를 코팅하는 단계는
상기 비구형 입자가 부착된 천을 열압착 처리하여 상기 천에 상기 비구형 입자가 코팅될 수 있도록 하는 비구형 입자 코팅형 환편기를 이용하여 섬유상 비구형 입자를 코팅하는 방법.
10. The method of claim 9,
The step of coating the non-spherical particles on the cloth
Wherein the non-spherical particle-coated cloth is subjected to thermocompression bonding to coat the non-spherical particles on the cloth, wherein the non-spherical particle coated circular knitting machine is coated with the fibrous non-spherical particle.
제 9항에 있어서,
상기 비구형 입자 코팅부를 통과한 천을 감는 단계를 더 포함하는 비구형 입자 코팅형 환편기를 이용하여 섬유상 비구형 입자를 코팅하는 방법.


10. The method of claim 9,
Coating a fibrous non-spherical particle using a non-spherical particle-coated circular knitting machine, further comprising the step of winding a cloth passed through the non-spherical particle coating portion.


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