KR102139710B1 - Method for manufacturing nanofiber membrane, nanofiber membrane and mask filter comprising the same - Google Patents
Method for manufacturing nanofiber membrane, nanofiber membrane and mask filter comprising the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102139710B1 KR102139710B1 KR1020180079342A KR20180079342A KR102139710B1 KR 102139710 B1 KR102139710 B1 KR 102139710B1 KR 1020180079342 A KR1020180079342 A KR 1020180079342A KR 20180079342 A KR20180079342 A KR 20180079342A KR 102139710 B1 KR102139710 B1 KR 102139710B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- poly
- adhesive material
- nanofiber membrane
- spinning
- nano
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
- A62B18/02—Masks
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B23/00—Filters for breathing-protection purposes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
- D04H1/72—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
- D04H1/728—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by electro-spinning
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Zoology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
본 발명은 나노 섬유막의 제조방법, 나노 섬유막 및 이를 포함하는 마스크 필터에 관한 것으로, 고분자 수지 및 점착성 물질을 포함하는 방사 용액을 준비하는 단계; 및 상기 방사 용액을 방사하여 나노 섬유막을 형성하는 단계;를 포함하는 나노 섬유막의 제조방법을 제공한다. 또한 상기 제조방법으로 제조된 나노 섬유막 및 이를 포함하는 마스크 필터를 제공한다.The present invention relates to a method for manufacturing a nanofiber membrane, a nanofiber membrane and a mask filter comprising the same, comprising: preparing a spinning solution comprising a polymer resin and an adhesive material; And spinning the spinning solution to form a nano-fiber film; provides a method for producing a nano-fiber film comprising a. In addition, a nano-fiber film prepared by the above manufacturing method and a mask filter including the same are provided.
Description
본 발명은 나노 섬유막의 제조방법, 나노 섬유막 및 이를 포함하는 마스크 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a nanofiber membrane, a nanofiber membrane and a mask filter comprising the same.
일반적으로, 미세먼지는 세계보건기구(WHO)에서 1급 발암물질로 지정될 정도로 인체에 매우 유해한 영향을 미치는 것으로 잘 알려져 있다. 최근 빈번하게 발생하는 스모그나 황사처럼 미세먼지의 농도가 매우 높을 때에는 미세먼지로부터 건강을 보호하기 위해서 황사 마스크를 착용하는 것이 그나마 건강을 보호할 수 있는 유일한 대책이다. 그러나, 여러 종류의 황사 마스크는 마스크 본체 자체가 공기에 포함되어 있는 미세먼지를 걸러주는 필터의 역할을 하기 때문에 미세먼지의 제거 성능을 높이는데 한계가 있을 뿐만 아니라 효과적으로 먼지를 차단하는데 미흡하다는 문제점을 가지고 있었다.In general, it is well known that fine dust has a very harmful effect on the human body to the extent that it is designated as a primary carcinogen by the World Health Organization (WHO). When the concentration of fine dust is very high, such as smog or yellow sand, which frequently occurs recently, wearing a yellow dust mask to protect your health from fine dust is the only way to protect your health. However, various types of yellow dust masks have limitations in improving the removal performance of fine dust as well as limitations in effectively blocking dust because the mask body itself acts as a filter for filtering fine dust contained in the air. I had.
따라서, 고성능 필터를 통해 미세먼지를 매우 높은 제거 성능으로 차단하는 기술 등을 조합하여 외출 시에도 간편하게 휴대하여 착용이 가능한 마스크의 개발이 필요하게 되었다.Accordingly, it is necessary to develop a mask that can be easily carried and worn even when going out by combining a technology that blocks fine dust with a very high removal performance through a high performance filter.
많은 종래의 마스크 필터들은 헤파 필터를 이용한 경우가 많고, 이때의 문제점으로는 높은 차압으로 인해 호흡이 원활 하지 않는 문제와 공기 누설의 문제가 있는데 여러 가지 물리적인 방법으로 해결하려는 시도들이 나와 있다.Many conventional mask filters often use a hepa filter. At this time, there are problems in that breathing is not smooth due to a high differential pressure and a problem of air leakage, and there are attempts to solve it in various physical methods.
이러한 기존의 필터 및 마스크의 단점을 해결하는 방안으로서 최근에는 부피에 비해 표면적이 넓고 다공성인 전기방사형 마이크로 혹은 나노 섬유의 특성을 이용하여 이를 포함하는 마스크 필터를 사용하려는 시도들이 여러 특허에 걸쳐 나와 있고, 항균제를 첨가하여 바이오 미생물, 바이러스 여과 시도를 한 특허들도 있다. 이러한 고분자 마이크로 혹은 나노 섬유막은 최근에 문제되고 있는 미세먼지 (particular matter: PM)를 필터 하는데 있어서 그 효율성이 뛰어나 많이 연구되고 있지만, 바이오 부유물 및 탄화수소 계열의 미세먼지를 여과하는데 있어서 한계점을 가지고 있어 이를 해결하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 무엇보다도 미세먼지 마스크의 구성 요소인 고분자 섬유막 자체에서 나오는 독성물질 흡입에 관한 해결책과 마스크 자체 구성 물질의 독성에 대한 해결은 없는 실정이다.As a way to solve the shortcomings of these existing filters and masks, recently, attempts to use a mask filter including the same by using the characteristics of the electrospinning micro or nanofibers having a large surface area and porosity compared to the volume have been published in various patents. In addition, there have been attempts to filter bio-microorganisms and viruses by adding antibacterial agents. These polymer micro or nanofiber membranes have been recently studied for their efficiency in filtering particulate matter (PM), which is a problem in recent years, but have limitations in filtration of bio-float and hydrocarbon-based fine dust. Research to solve is being actively conducted. In addition, above all, there is no solution to the inhalation of toxic substances from the polymer fiber membrane itself, which is a component of the fine dust mask, and the solution to the toxicity of the components of the mask itself.
본 발명의 목적은 미세먼지 및 바이오 부유물에 대한 포집 효율성이 우수하고, 생체적합성이 우수한 생분해성 재료로 제조되어 인체에 안전한 나노 섬유막을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a nanofiber membrane that is safe for the human body by being made of a biodegradable material having excellent collection efficiency for fine dust and bio-float, and excellent biocompatibility.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고분자 수지 및 점착성 물질을 포함하는 방사 용액을 준비하는 단계; 및 상기 방사 용액을 방사하여 나노 섬유막을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 점착성 물질은 점착성 단백질, 점착성 다당류 및 점착성 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 나노 섬유막의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of preparing a spinning solution comprising a polymer resin and an adhesive material; And spinning the spinning solution to form a nanofiber film; and the adhesive material provides a method of manufacturing at least one nanofiber film selected from the group consisting of an adhesive protein, an adhesive polysaccharide, and an adhesive polymer.
또한, 본 발명은 상기 나노 섬유막의 제조방법으로 제조된 나노 섬유막을 제공한다.In addition, the present invention provides a nanofiber membrane manufactured by the method for manufacturing the nanofiber membrane.
또한, 본 발명은 상기 나노 섬유막을 포함하는 마스크 필터를 제공한다.In addition, the present invention provides a mask filter comprising the nano-fiber film.
본 발명의 나노 섬유막은 점착성 물질을 포함하기 때문에 극성을 띠는 미세먼지에 대한 집진 효율이 훨씬 향상될 뿐만 아니라 무극성 물질(탄화수소계열, 세균이나 진균과 같은 바이오 물질, 부유물 등)에 대한 포집 효율성도 매우 우수한 효과가 있다.Since the nanofiber membrane of the present invention contains an adhesive material, not only the dust collection efficiency for fine dust having polarity is much improved, but also the collection efficiency for non-polar materials (hydrocarbons, biomaterials such as bacteria and fungi, suspended solids, etc.) It has a very good effect.
또한, PVA, PEO 등의 고분자 수지는 생체적합성이 우수한 생분해성 재료로서 물에 녹는 성질을 가져 친환경적이며, 점착성 물질은 천연 물질과 같은 바이오 물질인 점에서 이를 마스크 필터로 활용하는 경우에 생체 적합성이 우수한 효과가 있다.In addition, polymer resins such as PVA and PEO are biodegradable materials that have excellent biocompatibility and are environmentally friendly because they have a property of dissolving in water, and adhesive materials are biomaterials such as natural materials. It has an excellent effect.
아울러, 나노 섬유막의 집진율 향상을 위한 별도의 보조장비(이온화 장비, 플라즈마 장비 등)를 요하지 않고 간단한 방사 방식으로 제조가 가능하므로 생산성이 향상되고 제조비용이 절감될 수 있다.In addition, since it can be manufactured by a simple spinning method without requiring additional auxiliary equipment (ionization equipment, plasma equipment, etc.) for improving the dust collection rate of the nanofiber membrane, productivity can be improved and manufacturing costs can be reduced.
도 1은 점착성 물질을 사용한 실시예 1 내지 4의 나노 섬유막과 점착성 물질을 사용하지 않은 비교예 1의 나노 섬유막에 미세먼지를 집진시킨 후 나노 섬유막의 구조를 SEM으로 확인한 사진이다.
도 2은 점착성 물질을 사용한 실시예 1 내지 4의 나노 섬유막과 점착성 물질을 사용하지 않은 비교예 1의 나노 섬유막을 대상으로 한, 집진성 실험 전(a)과 후(b)의 결과를 비교한 사진이다.
도 3은 실시예 5에서 제조된 총 25개의 방사 용액 시료들을 촬영한 사진이다.
도 4는 점착성 물질을 사용한 실시예 2의 나노 섬유막과 점착성 물질을 사용하지 않은 비교예 1의 나노 섬유막을 대상으로 한 접착력 실험 결과를 나타낸 사진이다.1 is a photograph confirming the structure of the nanofiber membrane by SEM after collecting fine dust on the nanofiber membranes of Examples 1 to 4 using the adhesive material and the nanofiber membranes of Comparative Example 1 without using the adhesive material.
Figure 2 is a nanofiber film of Examples 1 to 4 using the adhesive material and the nanofiber film of Comparative Example 1 that does not use the adhesive material, the comparison of the results before (a) and after (b) dust collection experiment It is a picture.
3 is a photograph of a total of 25 samples of the spinning solution prepared in Example 5.
FIG. 4 is a photograph showing the results of an adhesion test on the nanofiber film of Example 2 using an adhesive material and the nanofiber film of Comparative Example 1 without using an adhesive material.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 나노 섬유막의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for manufacturing a nanofiber membrane.
상기 나노 섬유막의 제조방법은 고분자 수지 및 점착성 물질을 포함하는 방사 용액을 준비하는 단계, 및 상기 방사 용액을 전기 방사하여 나노 섬유막을 형성하는 단계를 포함한다.The manufacturing method of the nano-fiber film includes preparing a spinning solution containing a polymer resin and an adhesive material, and forming a nano-fiber film by electrospinning the spinning solution.
고분자 수지와 점착성 물질을 용매에 용해시켜 방사 용액을 제조한다. 이때 용매에 고분자 수지를 먼저 용해시킬 수도 있고, 점착성 물질을 먼저 용해시킬 수 있고, 이들 둘을 혼합한 후 함께 용해시킬 수도 있으나, 특별한 사정이 없는 이상 고분자 수지를 먼저 용해시킨 다음 점착성 물질을 용해시켜 방사 용액을 제조한다.A spinning solution is prepared by dissolving a polymer resin and an adhesive substance in a solvent. At this time, the polymer resin may be first dissolved in a solvent, the adhesive material may be dissolved first, or the two may be mixed and then dissolved together, but unless otherwise specified, the polymer resin is first dissolved and then the adhesive material is dissolved. Prepare a spinning solution.
고분자 수지를 용매에 용해시킨다. 이때, 상온 내지 100℃, 예를 들어 40℃ 내지 90℃의 온도로 용매에 고분자 수지를 용해시키는 것이 바람직하며, 상온 미만의 온도로 용해될 경우 용매에 고분자 수지가 용해되지 않을 수 있고, 100℃ 초과의 온도로 용해될 경우 고분자 수지의 고유 특성이 변성될 수 있다.The polymer resin is dissolved in a solvent. At this time, it is preferable to dissolve the polymer resin in a solvent at a temperature of room temperature to 100°C, for example, 40°C to 90°C, and when dissolved at a temperature below room temperature, the polymer resin may not be dissolved in the solvent, and 100°C When dissolved at an excess temperature, the inherent properties of the polymer resin may be denatured.
상기 고분자 수지는 전기 방사되어 섬유를 형성할 수 있는 것, 다시 말해서 방사 가능 고분자 수지이면 제한 없이 이용될 수 있고, 예를 들어 폴리카프로락톤[poly(e-caprolactone); PCL], 폴리락트산[(poly)lactic acid; PLA], 폴리글리콜산[(poly)glycolic acid; PGA], 폴리하이드록시발레레이트[poly(hydroxy valerate); PHV], 폴리(락트산-co-글리콜산)[poly(lactic-co-glycolic acid) PLGA], 폴리하이드록시부티레이트(poly-hydroxy butyrate; PHB), 폴리하이드록시부틸레이트코발레레이트[poly(hydroxy butyrate-co-valerate); PHBV], 폴리안하이드리드(polyanhydride), 폴리오르토에스터(polyorthoester), 폴리비닐알콜[poly(vinyl alchol); PVA], 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide; PEO), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리아크릴산(polyacrylic acid; PAA), 폴리-N-이소프로필아크릴아미드[poly(N-isopropylacrylamide)], 디올/디애시드계 지방족 폴리에스테르(polyester), 폴리에스테르-아미드(polyester-amide)/폴리에스테르-우레탄(polyester-urethane), 폴리프로필렌(polypropylene; PP), 폴리에틸렌텔레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리비닐리덴 플루오라이드(poly vinylidene fluoride), 나일론(nylon), 폴리비닐아세테이트[Poly(vinyl acetate); PVAc], 폴리메틸메타아크릴레이트[Poly(methyl methacrylate); PMMA], 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile; PAN), 폴리부틸렌텔레프탈레이트[poly(butyleneterephthalate); PBT], 폴리비닐부틸랄(Poly vinyl butyral), 폴리비닐클로라이드(Poly vinyl chloride; PVC), 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine; PEI), 폴리올레핀(Polyolefin), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN), 폴리아미드(Polyamide; PA), 실크, 셀룰로오스 등 일 수 있고, 구체적으로는 폴리비닐알콜, 폴리카프로락톤, 폴리에틸렌글리콜, 폴리아크릴산, 폴리메틸메타아크릴레이트 등 일 수 있다. The polymer resin may be electrospinned to form fibers, that is, a spinning polymer resin may be used without limitation, for example, polycaprolactone (poly(e-caprolactone)); PCL], polylactic acid [(poly)lactic acid; PLA], polyglycolic acid [(poly)glycolic acid; PGA], poly(hydroxy valerate); PHV], poly(lactic-co-glycolic acid) PLGA, poly-hydroxy butyrate (PHB), polyhydroxybutylate cobalerate [poly(hydroxy butyrate-co-valerate); PHBV], polyanhydride, polyorthoester, poly(vinyl alchol); PVA], polyethylene oxide (PEO), polyurethane (polyurethane), polyacrylic acid (PAA), poly-N-isopropylacrylamide [poly(N-isopropylacrylamide)], diol/diacid aliphatic Polyester, polyester-amide/polyester-urethane, polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyvinylidene fluoride ( poly vinylidene fluoride), nylon, and poly(vinyl acetate); PVAc], polymethyl methacrylate [Poly(methyl methacrylate); PMMA], polyacrylonitrile (PAN), poly(butyleneterephthalate); PBT], Poly vinyl butyral, Poly vinyl chloride (PVC), Polyethyleneimine (PEI), Polyolefin, Polyethylene naphthalate (PEN), Polyamide ( Polyamide; PA), silk, cellulose, and the like, specifically, polyvinyl alcohol, polycaprolactone, polyethylene glycol, polyacrylic acid, polymethyl methacrylate, and the like.
상기 용매는 페놀, 포름산, 황산, m-크레솔, 티플루오르아세트앤하이드라이드/다이클로로메테인, 물, N-메틸모폴린 N-옥시드, 클로로폼, 테트라히드로푸란과 지방족 케톤군인 메틸이소부틸케톤, 메틸에틸케톤, 지방족 수산기군인 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.The solvent is phenol, formic acid, sulfuric acid, m-cresol, thifluoroacetand hydride/dichloromethane, water, N-methylmorpholine N-oxide, chloroform, tetrahydrofuran, and methyl iso, a group of aliphatic ketones. Butyl ketone, methyl ethyl ketone, aliphatic hydroxyl group m-butyl alcohol, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, methyl alcohol, ethanol, aliphatic compounds hexane, tetrachloroethylene, acetone, glycol group, propylene glycol, diethylene glycol, ethylene Trichloroethylene, dichloromethane, aromatic compound group toluene, xylene, and cyclohexanone, cyclohexane and ester groups of n-butyl acetate, ethyl acetate, and aliphatic ether groups as a group of aliphatic cyclic compounds. As butyl cellosolve, acetic acid 2-ethoxyethanol, 2-ethoxyethanol, amide, dimethylformamide, dimethylacetamide, and the like can be used, and a mixture of a plurality of solvents can be used.
한편, 생체적합성의 측면에서 물(예컨대, 증류수), pH 완충용액 등을 이용하는 것이 바람직하며, 이들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 구체적으로 상기 pH 완충용액은 인산 완충용액(phosphate buffer), 인산완충식염수(phosphate buffered saline), 아세트산 완충용액(acetic acid buffer)등을 사용할 수 있다. 이때 용매로 완충용액이 이용된 경우, 상기 완충용액에 포함된 염은 0.1 내지 15%(w/w)의 농도로 포함될 수 있다.On the other hand, in terms of biocompatibility, it is preferable to use water (eg, distilled water), a pH buffer solution, etc., and these may be used alone or in combination. Specifically, as the pH buffer solution, a phosphate buffer solution, a phosphate buffered saline solution, or an acetic acid buffer solution may be used. In this case, when a buffer solution is used as a solvent, the salt contained in the buffer solution may be included in a concentration of 0.1 to 15% (w/w).
상기 고분자 수지는 상기 방사 용액에 1 내지 15%(w/w), 바람직하게는 3 내지 10%(w/w)의 농도로 용해될 수 있다. 상기 고분자 수지의 농도가 1%(w/w) 미만이면 방사 용액의 낮은 점도로 인하여 방울(bead)형태로 방사가 되어, 섬유의 직경(diameter)이 증가하여 집진 효율이 떨어 질 수 있고, 상기 고분자 수지의 농도가 15%(w/w)를 초과하면 방사 용액의 점도가 너무 높아지게 되어서 방사가 되지 않아 나노 섬유막 제작이 어려울 수 있다.The polymer resin may be dissolved in the spinning solution at a concentration of 1 to 15% (w/w), preferably 3 to 10% (w/w). When the concentration of the polymer resin is less than 1% (w/w), it is spun in the form of beads due to the low viscosity of the spinning solution, and the diameter of the fibers increases, so that the dust collection efficiency may decrease. When the concentration of the polymer resin exceeds 15% (w/w), the viscosity of the spinning solution becomes too high, so that the nanofiber film may be difficult to manufacture because it is not spinning.
다음, 상기 고분자 수지가 용해된 용액에 점착성 물질을 용해시켜 방사 용액을 제조한다. 이때, 점착성 물질을 용해시키는 온도는 상온에서 80℃인 것이 바람직하며, 상온보다 낮은 온도일 경우 점착성 물질이 방사 용액 내에 분산이 안될 수 있으며, 80℃ 초과의 온도일 경우 점착성 물질이 변성되어 실험의 신뢰도 및 재현성에 문제가 있을 수 있다.Next, a spinning solution is prepared by dissolving an adhesive substance in a solution in which the polymer resin is dissolved. At this time, the temperature at which the adhesive material is dissolved is preferably 80° C. at room temperature, and when the temperature is lower than room temperature, the adhesive material may not be dispersed in the spinning solution, and when the temperature is higher than 80° C., the adhesive material is denatured and denatured. There may be problems with reliability and reproducibility.
상기 점착성 물질은 미세먼지와 같은 극성 물질에 대한 집진 효율성과 바이오 부유물과 같은 무극성 물질에 대한 포집 효율성을 동시에 향상시키기 위한 것으로서, 점착성 물질 자체가 접착력을 가지고 있기 때문에 미세먼지 포집에 있어서 더 용이할 수 있다. 상기 점착성 물질은 점착성 단백질, 점착성 다당류, 점착성 고분자 등일 수 있다. 구체적으로, 상기 점착성 물질은 뮤신, 무코이드, 젤라틴, 키틴, 키토산, 아밀로펙틴 등을 사용할 수 있다.The adhesive material is for simultaneously improving the dust collection efficiency for polar materials such as fine dust and the collection efficiency for non-polar materials such as bio-float, since the adhesive material itself has adhesive strength, it may be easier to collect fine dust. have. The adhesive material may be an adhesive protein, an adhesive polysaccharide, an adhesive polymer, or the like. Specifically, the adhesive material may be mucin, mucoid, gelatin, chitin, chitosan, amylopectin, and the like.
상기 점착성 물질은 상기 방사 용액에 0.01 내지 15%(w/w), 바람직하게는 0.01 내지 10%(w/w)의 농도로 용해될 수 있다. 상기 점착성 물질의 농도가 0.01%(w/w) 미만이면 상대적으로 점착성 물질의 비율이 너무 적어서 방사된 섬유막의 접착력이 저하될 수 있으며, 상기 점착성 물질의 농도가 15%(w/w)를 초과하면 방사 용액의 분산이 완벽하게 되지 않아 전기 방사를 통한 섬유막 제작 시에 작업성이 불량해질 수 있다.The adhesive material may be dissolved in the spinning solution at a concentration of 0.01 to 15% (w/w), preferably 0.01 to 10% (w/w). If the concentration of the adhesive material is less than 0.01% (w/w), the proportion of the adhesive material is relatively small, and thus the adhesive strength of the spun fiber film may be lowered, and the concentration of the adhesive material exceeds 15% (w/w). If the dispersion of the spinning solution is not perfect, the workability may be poor when manufacturing a fiber membrane through electrospinning.
한편, 상기 방사 용액에 용해된 상기 고분자 수지와 점착성 물질은 1 : 0.01 내지 1의 중량비로 포함될 수 있고, 구체적으로는 1: 0.1 내지 0.5의 중량비로 포함될 수 있다. 고분자 수지 1에 대한, 상기 점착성 물질의 함량 비율이 0.01 미만이면 실질적으로 집진 효율이 불량해 질 수 있고, 1을 초과하면 분산도가 떨어지는 등 작업성이 불량해 질 수 있다.On the other hand, the polymer resin and the adhesive material dissolved in the spinning solution may be included in a weight ratio of 1: 0.01 to 1, specifically 1: may be included in a weight ratio of 0.1 to 0.5. When the content ratio of the adhesive material to the polymer resin 1 is less than 0.01, dust collection efficiency may be substantially deteriorated, and if it exceeds 1, workability may be deteriorated, such as dispersion degree dropping.
상기와 같이 준비된 방사 용액을 방사하여 나노 섬유막을 제조한다.The nanofiber membrane is prepared by spinning the spinning solution prepared as described above.
상기 방사는 부직포, 메쉬 소재 등을 기판으로 사용할 수 있으며, 부직포는 0.1 mm 내지 5.0 mm의 두께로 사용 될 수 있고, 메쉬 소재는 0.1 mm 내지 1.0 mm의 두께로 사용 될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며 상용화된 제품을 사용할 수도 있다. The spinning may use a non-woven fabric, a mesh material, etc. as a substrate, the non-woven fabric may be used in a thickness of 0.1 mm to 5.0 mm, and the mesh material may be used in a thickness of 0.1 mm to 1.0 mm, but is not limited thereto. Commercialized products can also be used.
상기 부직포 및 메쉬 소재의 재질은 폴리카프로락톤[poly(e-caprolactone); PCL], 폴리락트산[(poly)lactic acid; PLA], 폴리글리콜산[(poly)glycolic acid; PGA], 폴리하이드록시발레레이트[poly(hydroxy valerate); PHV], 폴리(락트산-co-글리콜산)[poly(lactic-co-glycolic acid) PLGA], 폴리하이드록시부티레이트(poly-hydroxy butyrate; PHB), 폴리하이드록시부틸레이트코발레레이트[poly(hydroxy butyrate-co-valerate); PHBV], 폴리안하이드리드(polyanhydride), 폴리오르토에스터(polyorthoester), 폴리비닐알콜[poly(vinyl alchol); PVA], 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide; PEO), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리아크릴산(polyacrylic acid; PAA), 폴리-N-이소프로필아크릴아미드[poly(N-isopropylacrylamide)], 디올/디애시드계 지방족 폴리에스테르(polyester), 폴리에스테르-아미드(polyester-amide)/폴리에스테르-우레탄(polyester-urethane), 폴리에틸렌(polyethylene; PE), 폴리프로필렌(polypropylene; PP), 폴리에틸렌텔레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리비닐리덴 플루오라이드(poly vinylidene fluoride), 나일론(nylon), 폴리비닐아세테이트[Poly(vinyl acetate); PVAc], 폴리메틸메타아크릴레이트[Poly(methyl methacrylate); PMMA], 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile; PAN), 폴리부틸렌텔레프탈레이트[poly(butyleneterephthalate); PBT], 폴리비닐부틸랄(Poly vinyl butyral), 폴리비닐클로라이드(Poly vinyl chloride; PVC), 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine; PEI), 폴리올레핀(Polyolefin), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN), 폴리아미드(Polyamide; PA), 실크, 셀룰로오스 등 일 수 있고, 구체적으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌텔레프탈레이트 등 일 수 있다. The material of the nonwoven fabric and the mesh material is poly(e-caprolactone); PCL], polylactic acid [(poly)lactic acid; PLA], polyglycolic acid [(poly)glycolic acid; PGA], poly(hydroxy valerate); PHV], poly(lactic-co-glycolic acid) PLGA, poly-hydroxy butyrate (PHB), polyhydroxybutylate cobalerate [poly(hydroxy butyrate-co-valerate); PHBV], polyanhydride, polyorthoester, poly(vinyl alchol); PVA], polyethylene oxide (PEO), polyurethane (polyurethane), polyacrylic acid (PAA), poly-N-isopropylacrylamide [poly(N-isopropylacrylamide)], diol/diacid aliphatic Polyester, polyester-amide/polyester-urethane, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET) , Polyvinylidene fluoride, nylon, poly(vinyl acetate); PVAc], polymethyl methacrylate [Poly(methyl methacrylate); PMMA], polyacrylonitrile (PAN), poly(butyleneterephthalate); PBT], Poly vinyl butyral, Poly vinyl chloride (PVC), Polyethyleneimine (PEI), Polyolefin, Polyethylene naphthalate (PEN), Polyamide ( Polyamide; PA), silk, cellulose, and the like, specifically, polyethylene, polypropylene, polyethylene oxide, polyethylene terephthalate, and the like.
상기 방사는 복합방사, 멜트블로우 방사, 플래시 방사, 전기방사 등 일 수 있고, 고분자의 다양성, 제조공정의 단순성, 상용화 가능성, 다양한 기술로의 응용 가능성을 고려할 때 전기 방사로 수행하는 것이 바람직하다. 이때 전기 방사의 전압은 10 내지 25 kV으로 조절하고, 유속은 0.1 내지 1.5 ml/h으로 조절하는 것이 바람직하다. 상기 전압이 10 kV 미만인 경우에는 섬유 형태가 아닌 입자 형태로 분사되는 문제가 있으며, 25 kV를 초과하는 경우에는 안전상의 문제가 있을 수 있다. 또한, 상기 유속이 0.1 ml/h 미만이면 속도가 너무 느려서 방사가 오래 걸리는 문제가 있고, 1.5 ml/h을 초과하는 경우에는 방사 시 방사 용액의 손실(loss)이 커지는 문제가 있다. The spinning may be compound spinning, melt blown spinning, flash spinning, electrospinning, etc., and it is preferable to perform electrospinning in consideration of polymer diversity, simplicity of manufacturing process, commercialization potential, and applicability to various technologies. At this time, the voltage of the electric radiation is adjusted to 10 to 25 kV, and the flow rate is preferably adjusted to 0.1 to 1.5 ml/h. When the voltage is less than 10 kV, there is a problem of spraying in a particle form, not a fiber form, and when it exceeds 25 kV, there may be a safety problem. In addition, if the flow rate is less than 0.1 ml/h, there is a problem that the spinning takes too long because the speed is too slow, and when it exceeds 1.5 ml/h, there is a problem that the loss of the spinning solution increases during spinning.
또한, 상기 방사 시에 주사기 바늘과 방사된 섬유 수집판 간의 거리는 10 내지 25 cm 로 조절하는 것이 바람직하며, 상기 주사기 바늘과 방사된 섬유 수집판 간의 거리가 10 cm 보다 가까울 시, 섬유가 너무 좁은 면적으로 방사되어 전체 방사된 섬유가 균일하지 않을 수 있고, 25 cm 보다 멀 때는 주사기 바늘과 방사된 섬유 수집판 양쪽에 전압이 제대로 작용하지 않아 방사가 제대로 되지 않을 수 있다.In addition, it is preferable to adjust the distance between the syringe needle and the spun fiber collection plate during the spinning to 10 to 25 cm, and when the distance between the syringe needle and the spun fiber collection plate is closer than 10 cm, the fiber is too small area The whole spun fiber may be uneven, and when it is farther than 25 cm, the voltage may not be properly applied to both the syringe needle and the spun fiber collection plate, so that spun may not be properly performed.
상기 조건에서 얻어진 나노 섬유막은 균일한 두께를 갖는 나노 섬유가 부직포 형태로 서로 얽혀 있는 구조를 갖는다.The nanofibrous film obtained under the above conditions has a structure in which nanofibers having a uniform thickness are entangled with each other in the form of a nonwoven fabric.
한편, 상기와 같이 얻어진 나노 섬유막은 집진성을 더욱 향상시키기 위해 점착성 물질이 용해되어 있는 용액에 담금 처리하는 과정이 더 수행될 수 있다.On the other hand, the nano-fiber membrane obtained as described above may be further performed by immersing in a solution in which the adhesive material is dissolved in order to further improve dust collection.
상기 점착성 물질이 용해되어 있는 용액은 생체적합적인 측면에서 물(예컨대, 증류수), pH 완충용액 등을 사용하는 것이 바람직하며, 이들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 구체적으로 상기 pH 완충용액은 인산 완충액(Phosphate buffer), 인산완충식염수(Phosphate buffered saline), 아세트산 완충액(Acetic acid buffer)등일 수 있다. As the solution in which the adhesive substance is dissolved, it is preferable to use water (eg, distilled water), a pH buffer solution, etc. from the viewpoint of biocompatibility, and these may be used alone or in combination. Specifically, the pH buffer solution may be a phosphate buffer (Phosphate buffer), phosphate buffered saline (Phosphate buffered saline), acetic acid buffer (Acetic acid buffer) and the like.
상기 용액 내의 점착성 물질은 0.05 내지 30%(w/w), 바람직하게는 0.1 내지 20%(w/w)의 농도로 용해될 수 있으며, 상기 점착성 물질의 농도가 0.05%(w/w) 미만이면 집진 효율이 현저히 감소 할 수 있으며, 30%(w/w)을 초과이면 용액의 점도가 너무 높아지게 되어서 방사가 되지 않아 나노 섬유막 제작이 어려울 수 있다.The adhesive material in the solution may be dissolved at a concentration of 0.05 to 30% (w/w), preferably 0.1 to 20% (w/w), and the concentration of the adhesive material is less than 0.05% (w/w) The dust collection efficiency can be remarkably reduced, and if it exceeds 30% (w/w), the viscosity of the solution becomes too high, making it difficult to manufacture the nanofiber film because it is not spun.
상기와 같이 제조된 나노 섬유막은 마스크 필터를 제조하는데 이용될 수 있다. 본 발명에 따라 제조되는 나노 섬유막으로 이루어지는 마스크 필터는 상기 나노 섬유막에 포함된 점착성 물질로 인해 미세먼지와 같은 극성 물질 및 바이오 부유물과 같은 무극성 물질에 대한 마스크 필터의 집진 효율성을 향상시킬 수 있다.The nanofiber membrane prepared as described above may be used to manufacture a mask filter. The mask filter made of the nanofiber membrane manufactured according to the present invention can improve the dust collection efficiency of the mask filter for polar substances such as fine dust and non-polar substances such as bio-floats due to the adhesive material contained in the nanofiber membrane.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples.
단, 하기 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하는 것이며, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되지 아니한다.However, the following examples specifically illustrate the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.
실시예Example 1 One
7%(w/w) 농도의 아세트산 완충용액 100 g에 5 g의 폴리에틸렌옥사이드(Mw: ~1,000,000, sigma)를 용해시킨다. 상기와 같이 제조된 용액에 0.1 g의 뮤신(Mucin from porcine stomach, Type II, sigma)을 용해 시켜 방사 용액을 제조한다. 상기 방사 용액을 전기방사 장치의 방사구 선단부에서 집적판까지의 거리를 15 cm로 고정하고, 전압을 15 kV로 하여, 싱글 노즐을 통해 1.0 ml/h의 유속으로, 상기와 같이 제조된 방사 용액을 전기 방사하여 나노 섬유막을 제조하였다. 이와 같이 제조된 나노 섬유막에 미세먼지를 집진시킨 후 SEM으로 확인하였고, 그 결과를 도 1(a)에 나타내었다.5 g of polyethylene oxide (Mw: ~1,000,000, sigma) was dissolved in 100 g of acetic acid buffer solution at a concentration of 7% (w/w). Dissolve 0.1 g of mucin (Mucin from porcine stomach, Type II, sigma) in the solution prepared as above to prepare a spinning solution. The spinning solution was fixed at a distance of 15 cm from the distal end of the spinneret of the electrospinning device to 15 cm, and the voltage was 15 kV, and at a flow rate of 1.0 ml/h through a single nozzle, the spinning solution prepared as above. A nanofiber membrane was prepared by electrospinning. After collecting the fine dust on the nanofiber membrane prepared as described above, it was confirmed by SEM, and the results are shown in FIG. 1(a).
실시예Example 2 2
7%(w/w) 농도의 아세트산 완충용액 100 g에 5 g의 폴리에틸렌옥사이드(Mw: ~1,000,000, sigma)를 용해시킨다. 상기와 같이 제조된 용액에 0.5 g의 뮤신(Mucin from porcine stomach, Type II, sigma) 을 용해 시켜 방사 용액을 제조한다. 상기 방사 용액을 전기방사 장치의 방사구 선단부에서 집적판까지의 거리를 15 cm로 고정하고, 전압을 15 kV로 하여, 싱글 노즐을 통해 1.0 ml/h의 유속으로, 상기와 같이 제조된 방사 용액을 전기 방사하여 나노 섬유막을 제조하였다. 이와 같이 제조된 나노 섬유막에 미세먼지를 집진시킨 후 SEM으로 확인하였고 그 결과를 도 1(b)에 나타내었다.5 g of polyethylene oxide (Mw: ~1,000,000, sigma) was dissolved in 100 g of acetic acid buffer solution at a concentration of 7% (w/w). In the solution prepared as above, 0.5 g of mucin (Mucin from porcine stomach, Type II, sigma) was dissolved to prepare a spinning solution. The spinning solution was fixed at a distance of 15 cm from the distal end of the spinneret of the electrospinning device to 15 cm, and the voltage was 15 kV, and at a flow rate of 1.0 ml/h through a single nozzle, the spinning solution prepared as above. A nanofiber membrane was prepared by electrospinning. After collecting the fine dust on the nanofiber membrane thus prepared, it was confirmed by SEM and the results are shown in FIG. 1(b).
실시예Example 3 3
7%(w/w) 농도의 아세트산 완충용액 100 g에 5 g의 폴리에틸렌옥사이드(Mw: ~1,000,000, sigma)를 용해시킨다. 상기와 같이 제조된 용액에 1.0 g의 뮤신(Mucin from porcine stomach, Type II, sigma) 을 용해 시켜 방사 용액을 제조한다. 상기 방사 용액을 전기방사 장치의 방사구 선단부에서 집적판까지의 거리를 15 cm로 고정하고, 전압을 15 kV로 고정하여, 싱글 노즐을 통해 1.0 ml/h의 유속으로, 상기와 같이 제조된 방사 용액을 전기 방사하여 나노 섬유막을 제조하였다. 이와 같이 제조된 나노 섬유막에 미세먼지를 집진시킨 후 SEM으로 확인하였고, 그 결과를 도 1(c)에 나타내었다.5 g of polyethylene oxide (Mw: ~1,000,000, sigma) was dissolved in 100 g of acetic acid buffer solution at a concentration of 7% (w/w). A spinning solution is prepared by dissolving 1.0 g of mucin from porcine stomach (Type II, sigma) in the solution prepared as described above. The spinning solution is fixed at a distance of 15 cm from the distal end of the spinneret of the electrospinning device to 15 cm, and the voltage is fixed at 15 kV, at a flow rate of 1.0 ml/h through a single nozzle, and the spinning prepared as above. The nanofiber membrane was prepared by electrospinning the solution. After collecting the fine dust on the nanofiber membrane prepared as described above, it was confirmed by SEM, and the results are shown in FIG. 1(c).
실시예Example 4 4
7%(w/w) 농도의 아세트산 완충용액 100 g에 5 g의 폴리에틸렌옥사이드(Mw: ~1,000,000, sigma)를 용해시킨다. 여기에 3.0 g의 뮤신(Mucin from porcine stomach, Type II, sigma) 을 용해 시켜 방사 용액을 제조한다. 상기 방사 용액을 전기방사 장치의 방사구 선단부에서 집적판까지의 거리를 15 cm로 고정하고, 전압을 15 kV로 하여, 싱글 노즐을 통해 1.0 ml/h의 유속으로, 상기와 같이 제조된 방사 용액을 전기 방사하여 나노 섬유막을 제조하였다. 이와 같이 제조된 나노 섬유막에 미세먼지를 집진시킨 후 SEM으로 확인하였고 그 결과를 도 1(d)에 나타내었다.5 g of polyethylene oxide (Mw: ~1,000,000, sigma) was dissolved in 100 g of acetic acid buffer solution at a concentration of 7% (w/w). Here, 3.0 g of mucin (Mucin from porcine stomach, Type II, sigma) was dissolved to prepare a spinning solution. The spinning solution was fixed at a distance of 15 cm from the distal end of the spinneret of the electrospinning device to 15 cm, and the voltage was 15 kV, and at a flow rate of 1.0 ml/h through a single nozzle, the spinning solution prepared as above. A nanofiber membrane was prepared by electrospinning. After collecting the fine dust on the nanofiber membrane thus prepared, it was confirmed by SEM and the results are shown in FIG. 1(d).
비교예Comparative example 1 One
7%(w/w) 농도의 아세트산 완충용액 100 g에 폴리에틸렌옥사이드(Mw: ~1,000,000, sigma) 5 g을 용해시킨다. 상기 방사 용액을 전기 방사 장치를 이용하여 방사구 선단부에서 집적판까지의 거리는 7 cm, 전압은 17 kV로 고정한 후, 싱글 노즐을 통해 0.3 ml/h의 유속으로 전기 방사하여 나노 섬유막을 제조하였다. 이와 같이 제조된 나노 섬유막에 미세먼지를 집진시킨 후 SEM으로 확인하였고 그 결과를 도 1(e)에 나타내었다.5 g of polyethylene oxide (Mw: ~1,000,000, sigma) is dissolved in 100 g of acetic acid buffer solution at a concentration of 7% (w/w). Using the electrospinning device, the distance from the distal end of the spinneret to the integrated plate was fixed at 7 cm and the voltage was 17 kV, and then electrospun at a flow rate of 0.3 ml/h through a single nozzle to prepare a nanofiber membrane. After collecting the fine dust on the nanofiber membrane thus prepared, it was confirmed by SEM and the results are shown in FIG. 1(e).
실시예Example 5 5
0, 1, 3, 5 및 7%(w/w) 농도의 아세트산 완충용액(아세트산의 농도가 0%(w/w)인 경우는 증류수임) 10 g에, 0.45 g의 폴리에틸렌옥사이드(Mw: ~1,000,000, sigma)를 용해시킨다. 상기와 같이 제조된 5 종류의 용액 각각에, 0, 7, 12, 50 또는 100 g 의 뮤신(Mucin from porcine stomach, Type II, sigma)을 각각 용해 시켜 총 25 종류의 방사 용액 시료를 제조한다. 이렇게 제조된 25개의 시료의 명칭을 각각 ‘AD #1-#2’형태로 정하였으며, #1는 아세트산 완충용액의 농도[%(w/w)]를 나타내고, #2는 뮤신의 양(g)을 나타낸다. 상기와 같이 제조된 총 25개의 방사 용액 시료들을 촬영한 사진을 도 3에 나타내었다. 0, 1, 3, 5 and 7% (w/w) acetic acid buffer solution (distilled water if the concentration of acetic acid is 0% (w/w)) to 10 g, 0.45 g polyethylene oxide (Mw: ~1,000,000, sigma). In each of the five types of solutions prepared as above, 0, 7, 12, 50 or 100 g of mucin (Mucin from porcine stomach, Type II, sigma) was dissolved, respectively, to prepare a total of 25 types of spinning solution samples. The names of the 25 samples prepared as described above were respectively designated in the form of'AD # 1 -# 2 ', # 1 represents the concentration [% (w/w)] of acetic acid buffer solution, and # 2 represents the amount of mucin (g ). 3 is a photograph of a total of 25 samples of the spinning solution prepared as described above.
전기방사 장치의 방사구 선단부에서 집적판까지의 거리를 15 cm로 고정하고, 전압을 10-18 kV로 하여, 싱글 노즐을 통해 1.0 ml/h의 유속으로, 상기와 같이 제조된 25개의 방사 용액 시료를 전기 방사하여 각각 총 25개의 나노 섬유막을 제조하였다. The distance from the distal end of the spinneret of the electrospinning device to the integrated plate was fixed at 15 cm, and the voltage was 10-18 kV, at a flow rate of 1.0 ml/h through a single nozzle, 25 spinning solutions prepared as above. A total of 25 nanofiber membranes were respectively produced by electrospinning the sample.
실험예Experimental Example
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 나노 섬유막에 대하여, 다음과 같은 방법으로 집진율 및 접착력을 확인하였다.For the nanofiber membranes prepared in the above Examples and Comparative Examples, the dust collection rate and adhesion were confirmed by the following method.
<집진율><dust collection rate>
실시예 1 내지 4 및 비교예 1의 나노 섬유막이 장착된 테스트 지그에 PM 2.5의 미세먼지를 발생시키는 향을 태워 팬 또는 진공펌프를 이용하여 흘려주고, 상기 나노 섬유막을 통과하기 전과 후의 미세먼지 농도를 비교하여 이를 집진율로 계산하였다. 그리고 상기 나노 섬유막을 통과하기 전과 후의 압력의 차이(차압)를 차압 센서로 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 하기 표 1에서, E는 집진율이며, △P는 차압이다. 그리고 상기와 같이 미세먼지를 통과시키기 전과 후에 걸친, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1의 나노 섬유막의 사진을 도 2에 도시하였다.In the test jig equipped with the nanofiber membranes of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, the fragrance generating PM2.5 fine dust was burned and flowed using a fan or a vacuum pump, and the fine dust concentration before and after passing through the nanofiber membrane By comparing it was calculated as the dust collection rate. And the difference in pressure (differential pressure) before and after passing through the nanofiber membrane was measured by a differential pressure sensor and is shown in Table 1 below. In Table 1 below, E is the dust collection rate and ΔP is the differential pressure. And the photo of the nanofibrous film of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, before and after passing through the fine dust as shown above is shown in FIG. 2.
(차압)△P [Pa]
(Differential pressure)
(집진율)E [%]
(Dust collection rate)
실시예 5에서 총 25개의 서로 다른 방사 용액 시료들을 이용하여 제조한, 총 25개의 나노 섬유막에 대해서도, 상기와 같은 방법으로 집진율 및 차압을 측정하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.In Example 5, a total of 25 nanofiber membranes, prepared using a total of 25 different spinning solution samples, were measured for dust collection and differential pressure in the same manner as above, and the results are shown in Table 2.
(차압)△P [Pa]
(Differential pressure)
(집진율)E [%]
(Dust collection rate)
(차압)△P [Pa]
(Differential pressure)
(집진율)E [%]
(Dust collection rate)
(차압)△P [Pa]
(Differential pressure)
(집진율)E [%]
(Dust collection rate)
(차압)△P [Pa]
(Differential pressure)
(집진율)E [%]
(Dust collection rate)
(차압)△P [Pa]
(Differential pressure)
(집진율)E [%]
(Dust collection rate)
상기 실시예 5의 총 25개의 시료 중, 가장 효과가 우수한 것으로 확인된 AD 1-7 시료로 제조된 나노 섬유막을 대상으로 상기와 같은 방법으로 시중에 판매되고 있는 다른 나노 섬유막 제품과 집진 성능을 비교하였고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.Among the total of 25 samples of Example 5, the nanofiber membranes prepared from the AD 1-7 samples, which were found to be the most effective, were compared with other nanofiber membrane products commercially available in the same manner as above. Table 3 shows the results.
<접착력><Adhesive force>
점착성 물질의 사용 여부에 따른 접착력 차이를 가시적으로 확인할 수 있도록, 상기 실시예 2 및 비교예 1에서 제조된 나노 섬유막을 지름이 5 cm인 원 모양으로 자르고, 그 위에 미리 갈아놓은 흑연 1 g을 골고루 뿌렸다. 그런 다음, 상기 나노 섬유막을 거꾸로 뒤집어 접착되지 않은 흑연을 제거한 후, 나노 섬유막을 촬영하여 도 4에 나타내었다. In order to visually confirm the difference in adhesive strength depending on whether an adhesive material is used, cut the nanofiber membranes prepared in Example 2 and Comparative Example 1 into a circle shape having a diameter of 5 cm, and evenly distribute 1 g of graphite previously ground thereon. Sprinkled. Then, after inverting the nanofiber membrane upside down to remove unadhered graphite, the nanofiber membrane was photographed and shown in FIG. 4.
Claims (8)
상기 방사 용액을 방사하여 나노 섬유막을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 점착성 물질은 뮤신을 포함하는 것인 나노 섬유막의 제조방법.Preparing a spinning solution containing a polymer resin and an adhesive material; And
It includes; spinning the spinning solution to form a nano-fiber film;
The adhesive material is a method of manufacturing a nano-fiber membrane containing mucin.
상기 방사 용액에는 상기 고분자 수지와 상기 점착성 물질이 1 : 0.01 내지 1의 중량비로 포함되어 있는 것인 나노 섬유막의 제조방법.The method according to claim 1,
The spinning solution contains the polymer resin and the adhesive material in a weight ratio of 1: 0.01 to 1, the method of manufacturing a nanofiber membrane.
상기 방사하여 형성된 나노 섬유막을 점착성 물질이 용해되어 있는 용액에 담금 처리하는 단계를 더 포함하는 것인 나노 섬유막의 제조방법.The method according to claim 1,
The method of manufacturing a nano-fiber membrane further comprising the step of dipping the nanofiber membrane formed by spinning in a solution in which an adhesive substance is dissolved.
상기 고분자 수지는 폴리카프로락톤[poly(e-caprolactone); PCL], 폴리락트산[(poly)lactic acid; PLA], 폴리글리콜산[(poly)glycolic acid; PGA], 폴리하이드록시발레레이트[poly(hydroxy valerate); PHV], 폴리(락트산-co-글리콜산)[poly(lactic-co-glycolic acid) PLGA], 폴리하이드록시부티레이트(poly-hydroxy butyrate; PHB), 폴리하이드록시발레레이트[poly(hydroxy butyrate-co-valerate); PHBV], 폴리안하이드리드(polyanhydride), 폴리오르토에스터(polyorthoester), 폴리비닐알콜[poly(vinyl alchol); PVA], 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide; PEO), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리아크릴산(polyacrylic acid; PAA), 폴리-N-이소프로필아크릴아미드[poly(N-isopropylacrylamide)], 디올/디애시드계 지방족 폴리에스테르(polyester), 폴리에스테르-아미드(polyester-amide)/폴리에스테르-우레탄(polyester-urethane), 폴리프로필렌(polypropylene; PP), 폴리에틸렌텔레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리비닐리덴 플루오라이드(poly vinylidene fluoride), 나일론(nylon), 폴리비닐아세테이트[Poly(vinyl acetate); PVAc], 폴리메틸메타아크릴레이트[Poly(methyl methacrylate); PMMA], 폴리아크릴로니트릴(Polyacrylonitrile; PAN), 폴리부틸렌텔레프탈레이트[poly(butyleneterephthalate); PBT], 폴리비닐부틸랄(Poly vinyl butyral), 폴리비닐클로라이드(Poly vinyl chloride; PVC), 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine; PEI), 폴리올레핀(Polyolefin), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN), 폴리아미드(Polyamide; PA), 실크 및 셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인 나노 섬유막의 제조방법.The method according to claim 1,
The polymer resin may include poly(e-caprolactone); PCL], polylactic acid [(poly)lactic acid; PLA], polyglycolic acid [(poly)glycolic acid; PGA], poly(hydroxy valerate); PHV], poly(lactic-co-glycolic acid) PLGA, poly-hydroxy butyrate (PHB), poly(hydroxy butyrate-co -valerate); PHBV], polyanhydride, polyorthoester, poly(vinyl alchol); PVA], polyethylene oxide (PEO), polyurethane (polyurethane), polyacrylic acid (PAA), poly-N-isopropylacrylamide [poly(N-isopropylacrylamide)], diol/diacid aliphatic Polyester, polyester-amide/polyester-urethane, polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyvinylidene fluoride ( poly vinylidene fluoride), nylon, and poly(vinyl acetate); PVAc], polymethyl methacrylate [Poly(methyl methacrylate); PMMA], polyacrylonitrile (PAN), poly(butyleneterephthalate); PBT], Poly vinyl butyral, Poly vinyl chloride (PVC), Polyethyleneimine (PEI), Polyolefin, Polyethylene naphthalate (PEN), Polyamide ( Polyamide; PA), a method for producing a nano-fiber membrane comprising at least one selected from the group consisting of silk and cellulose.
상기 점착성 물질은 뮤신을 포함하는 것인 나노 섬유막.It contains a polymer resin and an adhesive material,
The adhesive material is a nano-fiber membrane containing mucin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180079342A KR102139710B1 (en) | 2018-07-09 | 2018-07-09 | Method for manufacturing nanofiber membrane, nanofiber membrane and mask filter comprising the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180079342A KR102139710B1 (en) | 2018-07-09 | 2018-07-09 | Method for manufacturing nanofiber membrane, nanofiber membrane and mask filter comprising the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200005846A KR20200005846A (en) | 2020-01-17 |
KR102139710B1 true KR102139710B1 (en) | 2020-07-30 |
Family
ID=69370046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180079342A KR102139710B1 (en) | 2018-07-09 | 2018-07-09 | Method for manufacturing nanofiber membrane, nanofiber membrane and mask filter comprising the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102139710B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115447230B (en) * | 2022-08-23 | 2024-03-22 | 南京林业大学 | Nano composite preservative film with temperature sensitivity and preparation method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100315334B1 (en) * | 1998-05-27 | 2002-08-09 | 한국생산기술연구원 | Process for the preparation of anti-bacterial filter using chitosan |
KR100749966B1 (en) | 2006-09-06 | 2007-08-16 | 주식회사 코오롱 | Air filter media with antibacterial property |
KR101386391B1 (en) | 2008-08-21 | 2014-04-18 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Filter for removing a white corpuscle and method of manufacturing the same |
WO2017059126A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | Washington State University | Protein nanofiber air filter materials and methods |
US20170157571A1 (en) | 2011-06-24 | 2017-06-08 | University Of South Florida | Electrospun cactus mucilage nanofibers |
-
2018
- 2018-07-09 KR KR1020180079342A patent/KR102139710B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100315334B1 (en) * | 1998-05-27 | 2002-08-09 | 한국생산기술연구원 | Process for the preparation of anti-bacterial filter using chitosan |
KR100749966B1 (en) | 2006-09-06 | 2007-08-16 | 주식회사 코오롱 | Air filter media with antibacterial property |
KR101386391B1 (en) | 2008-08-21 | 2014-04-18 | 코오롱인더스트리 주식회사 | Filter for removing a white corpuscle and method of manufacturing the same |
US20170157571A1 (en) | 2011-06-24 | 2017-06-08 | University Of South Florida | Electrospun cactus mucilage nanofibers |
WO2017059126A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | Washington State University | Protein nanofiber air filter materials and methods |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
학술논문, Brako, F.등, Making Nanofibres of mucoadhesive polymer blends for vaginal therapies, European Polymer Journal 70(2015), pp.186-196(2015.07.02.) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200005846A (en) | 2020-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2881157B1 (en) | Interlaced filtration barrier | |
KR100928232B1 (en) | Dust, deodorant and antibacterial filters with nanofiber webs | |
KR102139711B1 (en) | Nanofibrous Membrane and Method for Preparing Thereof | |
CN111263835B (en) | Mixed fiber nonwoven fabric, method for producing same, laminate, and filter medium | |
KR102081665B1 (en) | Nonwoven fabric in which functional micro-particle are immobilized on a fiber surface and Manufacturing method thereof | |
TWI758722B (en) | Filter media comprising polyamide nanofiber layer | |
KR102063671B1 (en) | Filter for liquid medicine, method for manufacturing thereof and liquid medicine filter module comprising the same | |
US20180030623A1 (en) | Powder of fragments of at least one polymeric nanofiber | |
CN116324065A (en) | Preparation and method for preparing fibrous material comprising nanofibers and filter comprising the fibrous material | |
CN112956764B (en) | Biodegradable mask and preparation method thereof | |
CN113646474A (en) | Composite structure, method for producing same, and filter containing same | |
KR102139710B1 (en) | Method for manufacturing nanofiber membrane, nanofiber membrane and mask filter comprising the same | |
KR20220103841A (en) | Sheath-core antibacterial staple fiber with excellent antibacterial persistence and its manufacturing method, and antibacterial nonwoven fabric, antibacterial filter for air purifier manufactured therefrom | |
CN112026281A (en) | High-filtration type nano melt-blown fabric and manufacturing process thereof | |
KR102680682B1 (en) | Preparation method of composite nanofiber filter | |
KR20100023152A (en) | Filter for removing a white corpuscle and method of manufacturing the same | |
KR101386391B1 (en) | Filter for removing a white corpuscle and method of manufacturing the same | |
KR20150079096A (en) | PTFE filter media and production method thereof | |
KR101024091B1 (en) | Spunbond nonwoven fabric and the preparation method thereof | |
CN112877917A (en) | Method for manufacturing double-layer efficient air filtering material | |
KR102441155B1 (en) | Violacein based antivirus filter and mask including violacein embedded filter | |
CN213138069U (en) | High-filtration type nano melt-blown fabric | |
KR102202190B1 (en) | Micro fiber including ferroelectric nanopowder | |
Shao et al. | All–Biopolymer Electrospun Ultrafine Bimodal Nanofibrous Membrane for High–Performance, Antibacterial, Formaldehyde Adsorbable, and Lightweight Mask Use | |
KR101725814B1 (en) | Nonwoven webs for blood filters including polyketone and method for manufacturing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |