KR102662400B1 - 접촉 방사 구조를 구비하는 섬유 제조 장치 및 이를 이용하는 섬유 제조 방법 - Google Patents
접촉 방사 구조를 구비하는 섬유 제조 장치 및 이를 이용하는 섬유 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102662400B1 KR102662400B1 KR1020220013627A KR20220013627A KR102662400B1 KR 102662400 B1 KR102662400 B1 KR 102662400B1 KR 1020220013627 A KR1020220013627 A KR 1020220013627A KR 20220013627 A KR20220013627 A KR 20220013627A KR 102662400 B1 KR102662400 B1 KR 102662400B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fiber
- unit
- fiber manufacturing
- seated
- fibers
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 374
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 182
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 47
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 14
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 7
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010082495 Dietary Plant Proteins Proteins 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- HXVNBWAKAOHACI-UHFFFAOYSA-N 2,4-dimethyl-3-pentanone Chemical compound CC(C)C(=O)C(C)C HXVNBWAKAOHACI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N Arsenious Acid Chemical compound O1[As]2O[As]1O2 GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N Cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N Dimethyl phthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OC NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical group CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GZUXJHMPEANEGY-UHFFFAOYSA-N bromomethane Chemical compound BrC GZUXJHMPEANEGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FLKPEMZONWLCSK-UHFFFAOYSA-N diethyl phthalate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC FLKPEMZONWLCSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MQHNKCZKNAJROC-UHFFFAOYSA-N dipropyl phthalate Chemical compound CCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCC MQHNKCZKNAJROC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 description 2
- MTZQAGJQAFMTAQ-UHFFFAOYSA-N ethyl benzoate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=CC=C1 MTZQAGJQAFMTAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 2
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N m-xylene Chemical group CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QPJVMBTYPHYUOC-UHFFFAOYSA-N methyl benzoate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1 QPJVMBTYPHYUOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Chemical compound O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N pentan-2-one Chemical compound CCCC(C)=O XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-ol Chemical compound FC(F)(F)C(O)C(F)(F)F BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APQIUTYORBAGEZ-UHFFFAOYSA-N 1,1-dibromoethane Chemical compound CC(Br)Br APQIUTYORBAGEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATWLRNODAYAMQS-UHFFFAOYSA-N 1,1-dibromopropane Chemical compound CCC(Br)Br ATWLRNODAYAMQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KNKRKFALVUDBJE-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichloropropane Chemical compound CC(Cl)CCl KNKRKFALVUDBJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWUWMCYKGHVNAV-UHFFFAOYSA-N 1,2-dihydrostilbene Chemical group C=1C=CC=CC=1CCC1=CC=CC=C1 QWUWMCYKGHVNAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001989 1,3-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:1])=C([H])C([*:2])=C1[H] 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001140 1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:2])=C([H])C([H])=C1[*:1] 0.000 description 1
- CYNYIHKIEHGYOZ-UHFFFAOYSA-N 1-bromopropane Chemical compound CCCBr CYNYIHKIEHGYOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IBSQPLPBRSHTTG-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2-methylbenzene Chemical compound CC1=CC=CC=C1Cl IBSQPLPBRSHTTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTTPXKJBFFKCEK-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-4-heptanone Chemical compound CC(C)CC(=O)CC(C)C PTTPXKJBFFKCEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZPVFWPFBNIEHGJ-UHFFFAOYSA-N 2-octanone Chemical compound CCCCCCC(C)=O ZPVFWPFBNIEHGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NPDACUSDTOMAMK-UHFFFAOYSA-N 4-Chlorotoluene Chemical compound CC1=CC=C(Cl)C=C1 NPDACUSDTOMAMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910011255 B2O3 Inorganic materials 0.000 description 1
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M Butyrate Chemical compound CCCC([O-])=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- KOPBYBDAPCDYFK-UHFFFAOYSA-N Cs2O Inorganic materials [O-2].[Cs+].[Cs+] KOPBYBDAPCDYFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Li2O Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N Tetraethylene glycol, Natural products OCCOCCOCCOCCO UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GHPGOEFPKIHBNM-UHFFFAOYSA-N antimony(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sb+3].[Sb+3] GHPGOEFPKIHBNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Inorganic materials [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UDEWPOVQBGFNGE-UHFFFAOYSA-N benzoic acid n-propyl ester Natural products CCCOC(=O)C1=CC=CC=C1 UDEWPOVQBGFNGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RDHPKYGYEGBMSE-UHFFFAOYSA-N bromoethane Chemical compound CCBr RDHPKYGYEGBMSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- NEHMKBQYUWJMIP-NJFSPNSNSA-N chloro(114C)methane Chemical compound [14CH3]Cl NEHMKBQYUWJMIP-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N chloroethane Chemical compound CCCl HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001701 chloroform Drugs 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(II) oxide Inorganic materials [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AKUNKIJLSDQFLS-UHFFFAOYSA-M dicesium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Cs+].[Cs+] AKUNKIJLSDQFLS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N dimethyl phthalate Natural products CC(=O)OC1=CC=CC=C1OC(C)=O FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001826 dimethylphthalate Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 229940093499 ethyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 229960003750 ethyl chloride Drugs 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N formic acid ethyl ester Natural products CCOC=O WBJINCZRORDGAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(IV) oxide Inorganic materials O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBZWSGALLODQNC-UHFFFAOYSA-N hexafluoroacetone Chemical compound FC(F)(F)C(=O)C(F)(F)F VBZWSGALLODQNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229910003443 lutetium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N manganese(II) oxide Inorganic materials [Mn]=O VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229940095102 methyl benzoate Drugs 0.000 description 1
- 229940102396 methyl bromide Drugs 0.000 description 1
- OLXYLDUSSBULGU-UHFFFAOYSA-N methyl pyridine-4-carboxylate Chemical compound COC(=O)C1=CC=NC=C1 OLXYLDUSSBULGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940073584 methylene chloride Drugs 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N n-Propyl acetate Natural products CCCOC(C)=O YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N nickel(II) oxide Inorganic materials [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 229940078552 o-xylene Drugs 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920005569 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 1
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 229920000131 polyvinylidene Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229910021426 porous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N potassium monoxide Inorganic materials [K]O[K] NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 229940090181 propyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Inorganic materials [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- FIXNOXLJNSSSLJ-UHFFFAOYSA-N ytterbium(III) oxide Inorganic materials O=[Yb]O[Yb]=O FIXNOXLJNSSSLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/12—Stretch-spinning methods
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/42—Formation of filaments, threads, or the like by cutting films into narrow ribbons or filaments or by fibrillation of films or filaments
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F4/00—Monocomponent artificial filaments or the like of proteins; Manufacture thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Ropes Or Cables (AREA)
Abstract
본 발명은 섬유 제조 장치 및 섬유 제조 방법에 관한 발명이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치는 지지부, 상기 지지부에 대해 상대 이동 가능하도록 배치되며, 고분자 용액을 함유하고, 서로 접촉 및 이격되는 동작을 반복하면서 섬유를 제조하는 섬유 제조부, 상기 지지부의 상면에 배치되며, 상기 섬유 제조부가 제조한 섬유가 안착되는 안착면을 구비하는 섬유 수집부 및 상기 섬유 제조부 사이를 왕복 이동하며 상기 섬유 수집부 상에 안착된 섬유를 절단하는 절단부를 포함한다.
Description
본 발명은 섬유 제조 장치 및 이를 이용하는 섬유 제조 방법에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 접촉 방사 구조를 구비하는 섬유 제조 장치 및 이를 이용하는 섬유 제조 방법에 관한 발명이다.
섬유는 길고 가늘며 연하게 굽힐 수 있는 천연 또는 인조 선상(linear shape) 물체로서 직물의 원료가 될 뿐만 아니라 편물, 로프, 그물 및 펠트 등 섬유 제품의 원료 및 제지의 원료가 된다. 일반적으로 섬유는 육안으로 직접 측정할 수 없을 정도로 가늘고, 직경 또는 폭에 비하여 적어도 100배 이상의 길이를 가진 고체로서 강도, 굴요성, 방적성과 같은 기본적인 성질과 흡습성, 탄성이나 화학적인 안정성과 같은 2차적인 성질을 갖는다.
현재 사용되고 있는 섬유의 종류는 수십 종에 이르며, 화학적인 조성과 물리적 및 화학적 성질에 따라 분류된다. 과거 인조섬유가 나오기 전까지는 섬유는 식물성 섬유, 동물성 섬유 및 광물성 섬유로 분류되었으나, 인조섬유가 나온 후에는 천연섬유와 인조섬유로 분류하고 있다.
천연섬유는 자연계에서 섬유 형태로 생산하여 직접 섬유로 이용할 수 있는 것을 의미하며, 아마(flax) 등과 같이 식물체에서 얻은 것을 식물성 섬유라고 한다. 이들 섬유는 화학적으로 보면 모두 셀룰로오스(cellulose)로 되어 있어 셀룰로오스계 섬유라고도 한다. 또한 식물성 단백질로부터도 섬유를 만들 수 있는데, 식물성 단백질계 섬유는 육류를 대신하는 대체품인 인조육의 재료로 각광 받고 있다.
한편 종래의 식품용 또는 의료용 섬유 제조 기술은 멜트블로운(melt blown) 방식, 전기 방사(electrospinning) 방식 또는 회전 방사(immersion rotary jet spinning; iRJS) 방식을 이용하고 있다.
그러나 멜트블로운 방식은 대규모 설비가 필요하기 때문에 설치 집약형 제조 환경을 요구하며, 소규모 또는 소량 생산에 적합하지 않다. 또한 전기 방사 방식은 폴리머 용액에 전기장을 인가하여 방사하는 방식인데 고전압을 요구하기 때문에 많은 양의 전기가 필요하며, 방사되는 섬유를 일정한 형상으로 제조하기 어려울 뿐만 아니라 열에 의해 폴리머가 분해되고 방전이 일어나는 문제가 있다. 또한 회전 방사 방식은 원형 케이스 등을 이용해 원심력으로 섬유를 제조하기 때문에 섬유가 일방향으로만 제조되고 높은 온도를 요구하는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 발명으로 접촉 방사 방식을 이용해 열 안정성이 떨어지는 고기능성 식품 소재로 섬유를 제조할 수 있으며, 섬유의 방향과 다공성을 용이하게 조절할 수 있는 섬유 제조 장치 및 섬유 제조 방법을 제공한다.
다만 이러한 과제는 예시적이며 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치는 지지부, 상기 지지부에 대해 상대 이동 가능하도록 배치되며, 고분자 용액을 함유하고, 서로 접촉 및 이격되는 동작을 반복하면서 섬유를 제조하는 섬유 제조부, 상기 지지부의 상면에 배치되며, 상기 섬유 제조부가 제조한 섬유가 안착되는 안착면을 구비하는 섬유 수집부 및 상기 섬유 제조부 사이를 왕복 이동하며 상기 섬유 수집부 상에 안착된 섬유를 절단하는 절단부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치에 있어서 상기 섬유 제조부는 상기 지지부에 제1 방향으로 형성된 가이드 홈을 따라 이동하는 이동대, 상기 이동대에 연결된 상태에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 서로 상대 이동하는 한 쌍의 슬라이더 및 서로 마주 보도록 상기 한 쌍의 슬라이더의 장착면에 각각 배치되고, 고분자 용액을 함유하며 상기 슬라이더에 대해 탈착 가능한 방사 패드 카트리지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치에 있어서 상기 방사 패드 카트리지는 상기 슬라이더의 장착면에 형성된 장착홈과 결합하며, 내측으로 돌출된 지지 리브를 구비하는 지지 프레임 및 상기 지지 리브 상에 안착되며, 고분자 용액을 함유하는 방사 패드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치에 있어서 상기 절단부는 상기 한 쌍의 슬라이더가 서로 이격된 상태에서 상기 한 쌍의 슬라이더 사이를 왕복 이동하여, 형성된 섬유를 절단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치에 있어서 상기 지지부의 일측에 배치되어, 상기 섬유 수집부를 회전하는 회전부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치에 있어서 상기 회전부는 상기 섬유 제조부가 접촉 후 이격되면 소정의 각도만큼 회전하여, 상기 섬유 수집부에 안착되는 섬유가 서로 다른 각도로 적층되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치에 있어서 고분자 용액을 저장하며, 상기 섬유 제조부로 고분자 용액을 공급하는 고분자 용액 공급부를 더 포함하고, 상기 섬유 제조부는 상기 고분자 용액 공급부으로부터 고분자 용액을 공급받아 방출하는 복수 개의 방출공 및 상기 방출공을 연결하는 방출 슬릿을 구비하는 방사면을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치에 있어서 상기 지지부의 일측에 배치되며, 상기 섬유 제조부, 상기 섬유 수집부 및 상기 절단부 중 적어도 어느 하나의 동작에 관한 지시를 입력 받는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 방법은 고분자 용액을 함유하는 섬유 제조부를 접촉 후 이격시켜, 상기 섬유 제조부 사이에 섬유를 형성하는 단계, 상기 섬유를 섬유 수집부에 안착하는 단계 및 절단부를 상기 섬유 제조부 사이로 왕복 이동시켜 섬유를 절단하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 방법에 있어서 상기 섬유를 형성하는 단계는 상기 섬유를 절단하는 단계 후 상기 섬유 제조부 사이에 형성된 섬유가 절단되면, 상기 섬유 제조부를 재차 접촉 후 이격시켜 상기 섬유 제조부 사이에 섬유를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 방법에 있어서 상기 섬유를 형성하는 단계는 상기 섬유 제조부가 서로 접촉 후 이격된 다음, 상기 섬유 수집부에 대해 상기 섬유 제조부를 상대 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 방법에 있어서 상기 섬유 제조부가 접촉 후 이격되면 소정의 각도만큼 회전부로 상기 섬유 수집부를 회전시켜, 상기 섬유 수집부 상에 섬유를 서로 다른 각도로 안착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치 및 섬유 제조 방법은 접촉 방사 방식을 이용해 열 안정성이 떨어지는 원료로도 섬유를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치 및 섬유 제조 방법은 섬유 제조부 및 섬유 수집부를 상대 이동시켜 섬유의 적층 패턴을 용이하게 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치 및 섬유 제조 방법은 절단부를 이용해 섬유를 원하는 패턴으로 균일하게 적층할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조부를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 수집부를 나타낸다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치의 작동 상태를 나타낸다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 섬유를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치 및 섬유 제조부를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 방법을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조부를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 수집부를 나타낸다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치의 작동 상태를 나타낸다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 섬유를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치 및 섬유 제조부를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 방법을 나타낸다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 일 실시예에 도시되어 있다 하더라도, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10)를 나타내고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조부를 나타내고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 수집부를 나타내고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치의 작동 상태를 나타내고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부를 나타낸다.
도 1 내지 도 7을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10)는 접촉 방사 방식의 섬유 제조 장치이다. 보다 구체적으로 섬유 제조 장치(10)는 종래의 고온 고전압을 이용하는 섬유 제조 장치와 달리 원료(예를 들어 고분자 용액)을 반복하여 접촉시켜 섬유를 제조할 수 있다. 이를 통해 섬유 제조 장치(10)는 열 안정성이 떨어지는 식품 소재(예를 들어 단백질 등)을 이용하여 섬유를 제조할 수 있어, 의류 분야뿐만 아니라 식품, 의료 등 다양한 분야에 사용될 수 있고 환경 오염을 최소화할 수 있다.
여기서 섬유는 점도(viscosity)를 갖는 고분자 용액을 이용하여 제조되는 식물성 단백질계 섬유일 수 있다. 다만 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10)는 점도를 갖는 고분자 용액으로 다양한 종류의 섬유를 제조할 수 있다.
고분자 용액을 구성하는 고분자 물질로는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리-m-페닐렌 테레프탈레이트, 폴리-p-페니렌이소후라테이트, 폴리불화 비닐리덴, 폴리불화 비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴-아크릴레이트 공중합체, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴로니트릴-메타크릴레이트 공중합체, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에스테르 카보네이트, 나일론, 아라미드, 폴리카프로락톤, 폴리젖산, 폴리글리콜산, 콜라겐, 폴리하이드록시낙산, 폴리초산비닐, 폴리펩타이드를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
또한 용매로는 메탄올, 에탄올,1-프로판올,2-프로판올, 헥사플루오로아이소프로판올, 테트라에틸렌글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 디벤질 알코올, 1,3-디옥소란, 1,4-디옥산, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸-n-헥실 케톤, 메틸-n-프로필 케톤, 디이소프로필 케톤, 디이소부틸케톤, 아세톤, 헥사플루오로아세톤, 페놀, 포름산, 포름산 메틸, 포름산 에틸, 포름산프로필, 안식향산 메틸, 안식향산 에틸, 안식향산 프로필, 초산메틸, 초산에틸, 초산 프로필, 프탈산 디메틸, 프탈산 디에틸, 프탈산 디프로필, 염화메틸, 염화 에틸, 염화메틸렌, 클로로포름, o-클로로톨루엔, p-클로로톨루엔, 사염화탄소, 1,1-디클로로에탄, 1,2-디클로로에탄, 트리클로로에탄, 디클로로프로판, 디브로모에탄, 디브로모프로판, 브롬화 메틸, 취화에틸, 브롬화프로필, 초산, 벤젠, 톨루엔, 헥산, 사이클로헥산, 사이클로헥사논, 사이클로펜탄, o-자일렌, p-자일렌, m-자일렌, 아세토니트릴, 테트라하이드로퓨란, N,N-디메틸포름아미드, 피리딘, 물을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
또한 고분자 용액에는 무기질 고체 재료를 혼합할 수 있다. 여기서 무기질 고체 재료로는 산화물, 탄화물, 질화물, 붕화물, 규화물, 불화물, 황화물일 수 있다. 일 실시예로서 내열성, 가공성 등의 관점에서 산화물을 이용할 수 있다. 산화물은 Al2O3, SiO2, TiO2, Li2O, Na2O, MgO, CaO, SrO, BaO, B2O3, P2O5, SnO2, ZrO2, K2O, Cs2O, ZnO, Sb2O3, As2O3, CeO2, V2O5, Cr2O3, MnO, Fe2O3, CoO, NiO, Y2O3, Lu2O3, Yb2O3, HfO2, Nb2O5을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
도 1 내지 도 7을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10)는 지지부(100), 섬유 제조부(200), 섬유 수집부(300) 및 절단부(400)를 포함할 수 있다.
지지부(100)는 섬유 제조 장치(10)의 다른 부재가 안착되고 이를 지지하는 부재이다. 지지부(100)의 형상 및 크기 등은 특별히 한정하지 않으며, 지면 등 바닥에 배치되어 평평한 상태를 유지할 수 있으면 충분하다.
예를 들어 지지부(100)는 평평한 바닥면을 갖는 베이스(110) 및 베이스(110)의 일측에 힌지 등으로 회전 가능하게 결합되어 베이스(110)의 일면을 덮는 커버(120)를 포함할 수 있다.
일 실시예로 베이스(110)는 섬유 제조 장치(10)가 동작하는데 필요한 구성들이 배치되는 내부 공간을 구비할 수 있다. 예를 들어 구동부(미도시)나 전원부(미도시), 제어부(미도시) 등 섬유 제조 장치(10)가 동작하는데 필요한 일반적인 공지의 구성들이 배치될 수 있으며, 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
커버(120)는 일측에 손잡이 및 윈도우를 구비할 수 있다. 사용자는 상기 손잡이를 잡고 상방으로 들어 커버(120)를 베이스(110)에 대해 회전시켜 섬유 제조 장치(10)의 내부를 확인할 수 있다. 또한 사용자는 상기 윈도우를 통해 섬유 제조 장치(10)의 내부를 확인할 수 있다.
섬유 제조부(200)는 고분자 용액을 이용해 섬유(F)를 제조하는 부재로서 접촉 방사 방식을 이용해 섬유(F)를 제조할 수 있다. 예를 들어 섬유 제조부(200)는 지지부(100)에 대해 상대 이동 가능하도록 배치되며, 고분자 용액을 함유하고, 서로 접촉 및 이격되는 동작을 반복하면서 섬유(F)를 제조할 수 있다.
일 실시예로 섬유 제조부(200)는 이동대(210), 슬라이더(220) 및 방사 패드 카트리지(230)를 포함할 수 있다.
이동대(210)는 지지부(100)의 일측에 배치된 상태에서 상기 내부 공간에 배치된 상기 구동부에 의해 일 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어 이동대(210)는 베이스(110)의 상면에 제1 방향(예를 들어 도 1의 X축 방향)으로 형성된 한 쌍의 가이드 홈(111)에 삽입되며, 그 단부는 상기 구동부와 연결될 수 있다. 이에 따라 상기 구동부가 작동하면 이동대(210)가 제1 방향으로 이동하면서 섬유 제조부(200)가 이동할 수 있다.
슬라이더(220)는 이동대(210)에 연결된 상태에서 일 방향으로 서로 상대 이동하면서 접촉 및 이격 동작을 반복하여 섬유(F)를 제조할 수 있다. 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이, 슬라이더(220)는 이동대(210)의 일측에 한 쌍 배치되며, 이동대(210)가 이동하는 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예를 들어 도 1의 Y축 방향)으로 이동대(210)를 따라 이동할 수 있다.
일 실시예로 슬라이더(220)는 후술하는 방사 패드 카트리지(230)가 서로 마주 보도록 배치된 상태에서 서로를 향해 접근하거나 이격하는 동작을 반복할 수 있다. 이에 따라 방사 패드 카트리지(230)가 서로 접촉한 후 이격하면서 고분자 용액에 인장력을 가하여 섬유(F)를 제조할 수 있다.
도 1에는 한 쌍의 슬라이더(220)가 이동대(210)의 일면에 배치되는 것으로 나타냈으나, 슬라이더(220)의 개수 및 위치는 특별히 한정하지 않는다.
방사 패드 카트리지(230)는 슬라이더(220)의 일면에 배치되며, 고분자 용액을 함유할 수 있다. 예를 들어 도 2에 나타낸 바와 같이, 방사 패드 카트리지(230)는 한 쌍의 슬라이더(220)가 서로 마주 보는 일면인 장착면에 각각 배치되며, 슬라이더(220)에 탈착 가능하도록 결합할 수 있다. 이에 따라 방사 패드 카트리지(230)가 서로 접촉했다가 이격하면서 섬유(F)를 제조할 수 있으며, 함유한 고분자 용액이 모두 소진되면 방사 패드 카트리지(230)를 교체할 수 있다.
일 실시예로 방사 패드 카트리지(230)는 지지 프레임(231)과 방사 패드(232)를 포함할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 지지 프레임(231)은 슬라이더(220)의 장착면에 형성된 장착홈(221)과 결합하며, 내측으로 돌출된 지지 리브(231a)를 구비할 수 있다. 장착홈(221)은 슬라이더(220)의 장착면의 가장자리를 따라 소정의 폭을 갖는 홈이며, 지지 프레임(231)은 장착홈(221)에 끼워질 수 있다.
지지 리브(231a)는 지지 프레임(231)의 내주면을 따라 연속적 또는 불연속적으로 배치되며, 방사 패드(232)는 지지 리브(231a) 상에 안착될 수 있다. 방사 패드(232)는 고분자 용액을 함유하며 공극 구조 또는 메시 구조를 포함하는 부재일 수 있다. 방사 패드(232)의 재질은 특별히 한정하지 않으며, 소정의 압력으로 서로 접촉했을 때 내부에 함유된 고분자 용액이 토출될 수 있으면 충분하다. 예를 들어 방사 패드(232)는 다공성 실리콘 또는 부직포 등일 수 있다.
일 실시예로 방사 패드(232)가 함유하는 고분자 용액이 모두 소진되면 방사 패드 카트리지(230)를 슬라이더(220)에서 분리한 다음, 방사 패드(232)를 지지 프레임(231)에서 분리시킨 후 새로운 방사 패드(232)를 지지 프레임(231)에 결합할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10)는 고분자 용액을 저장 및 공급하는 별도의 부재 없이도 방사 패드(232)에 고분자 용액을 함유시켜 섬유를 제조함으로써 장치의 전체적인 크기를 줄이고 구성을 단순하게 설계할 수 있다.
섬유 수집부(300)는 지지부(100)의 상면에 배치되며, 섬유 제조부(200)가 제조한 섬유가 안착되는 안착면(310)을 구비할 수 있다. 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이 섬유 수집부(300)는 중심부에서 방사상으로 연장되는 프레임 상에 고리 형상으로 배치되는 안착면(310)을 구비할 수 있다. 이에 따라 섬유 제조부(200)가 섬유 수집부(300) 상에서 서로 접촉 및 이격하여 섬유(F)를 제조하고, 제조된 섬유(F)는 자중에 의해 아래로 천천히 낙하하면서 안착면(310) 상에 안착될 수 있다.
도 1에는 섬유 수집부(300)가 전체적으로 고리 또는 원형인 것으로 나타냈으나 그 크기와 형상은 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어 섬유 수집부(300)는 다각형일 수 있다
일 실시예로 섬유 수집부(300)는 후술하는 회전부(500)와 연결되어, 회전부(500)가 동작함에 따라 회전할 수 있다. 이에 따라 섬유 제조부(200)가 접촉 및 이격 동작을 1회 수행하고 나서 섬유(F)가 안착면(310) 상에 안착되면 회전부(500)가 소정의 각도로 회전하고, 다시 섬유 제조부(200)가 접촉 및 이격 동작을 수행하여 섬유(F)가 이미 안착된 섬유(F)에 대해 소정의 각도로 기울어진 상태로 안착면(310) 상에 안착될 수 있다. 즉 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10)는 섬유(F)의 배열 또는 각도 등을 서로 달리하여 적층할 수 있다.
일 실시예로 섬유 수집부(300)는 상기 구동부에 의해 제3 방향(예를 들어 도 1의 Z축 방향)으로 상승 및 하강할 수 있다. 예를 들어 섬유 제조부(200)의 슬라이더(220)가 접촉 후 이격하면서 섬유(F)가 제조될 때, 섬유 수집부(300)는 제3 방향으로 상승하여 안착면(310) 상에 섬유(F)가 안착되도록 할 수 있다. 섬유(F)가 안착면(310) 상에 안착되면 섬유 수집부(300)는 다시 제3 방향으로 하강하고 슬라이더(220)가 접촉 동작을 수행할 수 있다.
절단부(400)는 지지부(100)의 일측에 배치되며, 섬유 제조부(200) 사이를 이동하면서 섬유 수집부(300) 상에 안착된 섬유(F)를 절단할 수 있다. 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이, 절단부(400)는 베이스(110) 상에 배치되어 제3 방향(예를 들어 도 1의 Z축 방향)으로 소정의 높이만큼 돌출될 수 있다.
일 실시예로 절단부(400)는 단부에 절단날(410)을 구비하며, 상기 구동부에 의해 섬유 제조부(200) 사이를 왕복 이동하면서 절단날(410)로 섬유(F)를 절단할 수 있다. 이에 따라 섬유 제조부(200)가 접촉 후 이격하여 섬유가 안착면(310) 상에 안착되면 절단부(400)가 섬유 제조부(200) 사이를 이동하면서 섬유 제조부(200)와 안착면(310) 사이의 섬유(F)를 절단한다. 그리고 절단부(400)는 다시 원 위치로 복귀하고 섬유 제조부(200)는 다시 접촉 및 이격 동작을 실시하여 섬유(F)를 제조할 수 있다.
절단부(400)의 크기 및 형상은 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어 절단부(400)는 베이스(110) 상에 형성된 슬릿이나 레일 또는 가이드 홈 등을 따라 이동할 수 있으며, 절단날(410)은 섬유(F)와 접촉할 수 있을 정도로 돌출되면 충분하다.
도 1에는 절단부(400)가 제1 방향으로 연장되는 슬릿을 따라 이동하는 것으로 나타냈으나, 이에 한정하지 않는다. 예를 들어 절단부(400)는 섬유 수집부(300)와 동심원을 이루는 슬릿을 따라 이동하면서 섬유(F)를 절단할 수 있다.
일 실시예로 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10)는 회전부(500)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이, 회전부(500)는 지지부(100), 보다 구체적으로 베이스(110)의 상면에 배치되며, 그 위에 섬유 수집부(300)가 안착될 수 있다. 또한 회전부(500)는 상기 내부 공간을 통해 상기 구동부와 연결될 수 있으며, 이에 따라 상기 구동부에 의해 회전하여 섬유 수집부(300)를 회전시킬 수 있다. 예를 들어 회전부(500)는 제3 방향(예를 들어 도 1의 Z축 방향)을 중심으로 축 회전할 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10)의 작동 상태를 설명한다.
먼저 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 구동부가 동작하면 이동대(210)가 섬유 수집부(300) 상의 기 설정된 위치로 이동한다. 그리고 한 쌍의 슬라이더(220)가 소정의 압력으로 서로 접촉하여, 방사 패드(232)의 고분자 용액이 토출된다.
다음 도 5에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 슬라이더(220)가 제2 방향으로 이격되면서 그 사이에 위치한 고분자 용액은 인장력을 받아 제2 방향으로 늘어져 섬유 형태로 제조된다. 제조된 섬유(F)는 자중에 의해 아래로 천천히 낙하하여, 섬유 수집부(300)의 안착면(310) 상에 안착된다.
그리고 베이스(110)의 일측에 위치한 절단부(400)가 섬유 제조부(200), 보다 구체적으로 한 쌍의 슬라이더(220)의 사이를 이동하면서 섬유(F)를 절단한다. 즉 한 쌍의 슬라이더(220)가 접촉 후 이격되면서 슬라이더(220)와 안착면(310) 사이에 섬유(F)가 남아있을 수 있는데, 이들 섬유가 아래로 낙하하거나 슬라이더(220)가 재차 접촉하는 과정에서 안착면(310) 상에 불규칙적으로 안착할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10)는 절단부(400)를 이용해 슬라이더(220)와 안착면(310) 사이의 섬유(F)를 절단함으로써, 섬유(F)를 원하는 간격 또는 패턴으로 적층할 수 있다.
다음 도 6에 나타낸 바와 같이, 절단부(400)가 섬유(F)를 절단한 다음 원 위치로 복귀하면 슬라이더(220)가 다시 접촉하기 전에 회전부(500)가 작동하여 섬유 수집부(300)를 소정의 각도로 회전시킬 수 있다. 여기서 회전부(500)의 회전 각도는 특별히 한정하지 않으며, 제조하고자 하는 섬유(F)의 패턴과 형상 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
다음 도 7에 나타낸 바와 같이, 섬유 제조부(200)가 제1 방향으로 소정의 거리만큼 이동한 다음, 다시 한 쌍의 슬라이더(220)가 접촉한다. 여기서 섬유 제조부(200)의 이동 거리는 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어 새로 제조되는 섬유가 안착면(310) 상에 안착된 섬유와 중첩되지 않도록 이동대(210)가 제1 방향으로 이동할 수 있다(편의상 도 7에는 이미 안착된 섬유(F)는 생략). 또는 새로 제조되는 섬유가 안착면(310) 상에 안착된 섬유와 적어도 일부가 중첩되도록 이동대(210)가 제1 방향으로 이동할 수 있다.
도 6 및 도 7에는 회전부(500)가 절단부(400)를 회전한 다음, 섬유 제조부(200)가 이동하는 것으로 나타냈으나 이에 한정하지 않는다. 예를 들어 섬유 제조부(200)가 먼저 이동하고 나서 회전부(500)가 절단부(400)를 회전하거나, 섬유 제조부(200) 및 회전부(500)가 동시에 작동할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10)는 접촉 방사 방식을 이용해 원료를 가열하지 않고도 섬유(F)를 제조할 수 있다. 이에 따라 열 안정성이 상대적으로 떨어지는 원료를 이용하여 섬유(F)를 제조할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10)는 섬유 제조부(200) 및 섬유 수집부(300)의 상대 위치를 조절하여, 섬유(F)가 적층되는 패턴을 조절하여, 원하는 형상의 섬유(F)를 용이하게 제조할 수 있다.
예를 들어 도 8a에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10)는 섬유(F)가 기 설정된 간격(d)만큼 서로 이격하여 배치되도록 할 수 있다. 섬유(F) 간의 간격은 형성하고자 하는 섬유(F)의 패턴과 형상 등을 고려해, 섬유 제조부(200)의 제1 방향으로의 이동 거리를 제어하여 적절히 조절할 수 있다.
또는 도 8b에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10)는 섬유(F)가 기 설정된 각도(θ)만큼 회전하여 배치되도록 할 수 있다. 섬유(F) 간의 각도는 형성하고자 하는 섬유(F)의 패턴과 형상 등을 고려해, 회전부(500)가 섬유 수집부(300)를 회전시키는 각도를 제어하여 적절히 조절할 수 있다.
또한 도면에는 나타내지 않았으나, 섬유 제조부(200)는 반대 방향으로 이동하거나 최초 위치로 복귀한 뒤 다시 제1 방향으로 이동하면서 섬유(F)를 제조하여, 섬유 수집부(300) 상에 복수 개의 섬유(F)로 이루어진 층을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10)는 디스플레이부(600)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어 도 1 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 디스플레이부(600)는 베이스(110)의 전면에 배치되는 패널로서 섬유 제조 장치(10)의 현재 상태를 표시할 수 있다.
일 실시예로 사용자는 디스플레이부(600)를 통해 섬유 제조 장치(10)의 작동 조건을 설정할 수 있다. 예를 들어 도 9에 나타낸 바와 같이, 사용자는 이동대(210) 및 슬라이더(220)의 이동 속도, 슬라이더(220)가 접촉 및 이격 동작을 반복하는 횟수, 섬유 제조부(200)가 최초 위치에서 종료 위치까지 이동하면서 섬유(F)를 제조하는 동작을 반복하는 횟수(즉 섬유 제조부(200)가 최초 위치에서 종료 위치까지 이동하면서 섬유(F)를 제조하는 횟수), 슬라이더(220) 간의 접촉 시간, 섬유 수집부(300)가 상승한 상태로 유지되는 시간, 섬유(F)가 적층되는 레이어의 개수, 안착면(310) 상에 안착되는 섬유(F) 간의 간격, 섬유 제조부(200)가 회전부(500)에 의해 회전하는 각도 등을 설정할 수 있다. 이 외에도 디스플레이부(600)를 통해 섬유 제조 장치(10)의 작동 조건을 설정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10A) 및 섬유 제조부(200A)를 나타낸다.
본 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10A)는 전술한 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10A)와 비교했을 때, 섬유 제조부(200A)의 구성이 상이하며 나머지 구성은 전술한 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10A)의 구성과 동일할 수 있다.
일 실시예로 섬유 제조부(200A)는 한 쌍의 슬라이더(220A)를 포함할 수 있다. 슬라이더(220A)는 장착면 상에 복수 개의 방출공(223A) 및 방출 슬릿(224A)을 구비하는 방사면(222A)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 도 10에 나타낸 바와 같이, 방사면(222A)은 한 쌍의 슬라이더(220A)가 서로 마주 보는 면 상에 배치되며, 방출공(223A)은 방사면(222A) 상에 복수 개 배치될 수 있다. 예를 들어 방출공(223A)은 소정의 간격만큼 이격하여 복수 개의 행과 열로 배치될 수 있다. 또한 방출 슬릿(224A)은 소정의 깊이를 가지며 복수 개의 방출공(223A)을 서로 연결할 수 있다.
일 실시예로 섬유 제조 장치(10A)는 고분자 용액 공급부(700)를 더 포함할 수 있으며, 슬라이더(220A)는 고분자 용액 공급부(700)와 연결되는 공급홀(225A)을 구비할 수 있다. 예를 들어 도 1 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 고분자 용액 공급부(700)는 지지부(100)의 상기 내부 공간에 배치되거나 외부에 배치될 수 있으며, 공급 호스를 통해 공급홀(225A)과 연결될 수 있다. 고분자 용액 공급부(700)에서 공급되는 고분자 용액은 공급홀(225A)을 통해 슬라이더(220A)로 유입되어 방출공(223A)을 통해 방출될 수 있다. 또한 방출된 고분자 용액은 방출 슬릿(224A)을 따라 이동할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10A)는 섬유 제조부(200A)를 포함함으로써 고분자 용액이 슬라이더(220A)의 방사면(222A) 상에 골고루 도포되도록 하여, 섬유(F)를 보다 균일하게 제조할 수 있다.
다음 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 방법을 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 방법은 전술한 섬유 제조 장치(10, 10A)를 이용하여 섬유(F)를 제조하는 방법으로서, 고분자 용액을 함유하는 섬유 제조부(200)를 접촉 후 이격시켜, 섬유 제조부(200) 사이에 섬유를 형성하는 단계, 섬유(F)를 섬유 수집부(300)에 안착하는 단계 및 절단부(400)를 섬유 제조부(200) 사이로 왕복 이동시켜 섬유(F)를 절단하는 단계를 포함할 수 있다.
먼저 상기 구동부를 이용해 섬유 제조부(200)를 섬유 수집부(300) 상의 기 설정된 위치로 이동시킨다. 여기서 섬유 제조부(200)의 기 설정된 위치는 섬유(F)가 최초로 섬유 수집부(300) 상에 안착되는 위치에 대응될 수 있다. 그리고 섬유 제조부(200)의 슬라이더(220)를 이동시켜 접촉한 다음 이를 이격시킨다. 슬라이더(220) 또는 그 일면에 장착되는 방사 패드 카트리지(230)는 서로 소정의 압력으로 접촉한 후 이격하면서 섬유(F)를 제조한다. 제조된 섬유(F)는 자중에 의해 아래로 천천히 낙하하게 된다.
다음 섬유(F)를 섬유 수집부(300) 상에 안착한다. 보다 구체적으로 슬라이더(220)가 서로 이격되면서 형성된 섬유(F)는 자중에 의해 아래로 낙하하면서 섬유 수집부(300)의 안착면(310) 상에 안착된다.
일 실시예로 상기 구동부는 섬유 수집부(300)에 대해 섬유 제조부(200)를 상대 이동시킬 수 있다. 예를 들어 섬유 수집부(300)를 제3 방향으로 상승시켜, 안착면(310) 상에 섬유(F)를 안착시킬 수 있다.
다음 절단부(400)를 섬유 제조부(200) 사이로 왕복 이동시켜 섬유(F)를 절단한다. 보다 구체적으로 슬라이더(220)가 이격하면서 섬유(F)의 일부는 안착면(310) 상에 안착되며, 슬라이더(220)와 안착면(310) 사이에 섬유(F)가 연결된 상태로 유지될 수 있다. 절단부(400)는 한 쌍의 슬라이더(220) 사이를 왕복 이동하면서 슬라이더(220)와 안착면(310) 사이의 섬유(F)를 절단할 수 있다.
다음 섬유(F)가 절단되면 상기 구동부로 섬유 제조부(200)를 작동하여 다시 섬유(F)를 형성할 수 있다. 예를 들어 절단부(400)가 섬유(F)를 절단하고 나면 섬유 제조부(200)는 기 설정된 거리만큼 제1 방향으로 이동하고, 다시 슬라이더(220)가 서로 접촉 후 이격하여 섬유(F)를 형성한다. 이와 같이 형성된 섬유(F)는 안착면(310)에 이미 안착되어 있는 섬유(F)에 대해 제1 방향으로 소정의 간격(섬유 제조부(200)가 이동한 거리)만큼 이격하여 배치될 수 있다.
일 실시예로 섬유 제조부(200)가 섬유(F)를 재차 형성하기 전에 회전부(500)로 섬유 수집부(300)를 회전시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 섬유 제조부(200)가 접촉 후 이격되면서 형성된 섬유(F)가 안착면(310) 상에 안착되면, 절단부(400)가 섬유(F)를 절단한 후에 회전부(500)가 섬유 수집부(300)를 소정의 각도만큼 회전시킬 수 있다. 여기서 회전부(500)가 섬유 수집부(300)를 회전시키는 각도는 특별히 한정하지 않으며, 형성하고자 하는 섬유(F)의 패턴 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어 회전부(500)는 0° 내지 360°만큼 섬유 수집부(300)를 회전시킬 수 있다.
섬유 수집부(300)를 회전시키고 나서 섬유 제조부(200)가 재차 섬유(F)를 형성하면, 형성된 섬유(F)는 이미 안착면(310) 상에 안착된 섬유(F)와 다른 각도를 이루도록 안착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10, 10A) 및 섬유 제조 방법은 접촉 방사 방식을 이용해 열 안정성이 떨어지는 원료로도 섬유(F)를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10, 10A) 및 섬유 제조 방법은 섬유 제조부(200) 및 섬유 수집부(300)를 상대 이동시켜 섬유(F)의 적층 패턴을 용이하게 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 제조 장치(10, 10A) 및 섬유 제조 방법은 절단부(400)를 이용해 섬유(F)를 원하는 패턴으로 균일하게 적층할 수 있다.
이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 일 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.
실시예에서 설명하는 특정 기술 내용은 일 실시예들로서, 실시예의 기술 범위를 한정하는 것은 아니다. 발명의 설명을 간결하고 명확하게 기재하기 위해, 종래의 일반적인 기술과 구성에 대한 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재는 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로 표현될 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
발명의 설명 및 청구범위에 기재된 "상기" 또는 이와 유사한 지시어는 특별히 한정하지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 지칭할 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 또한, 실시예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시예들이 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
10, 10A: 섬유 제조 장치
100: 지지부
200: 섬유 제조부
300: 섬유 수집부
400: 절단부
500: 회전부
600: 디스플레이부
700: 고분자 용액 공급부
100: 지지부
200: 섬유 제조부
300: 섬유 수집부
400: 절단부
500: 회전부
600: 디스플레이부
700: 고분자 용액 공급부
Claims (12)
- 지지부;
상기 지지부에 대해 상대 이동 가능하도록 배치되며, 고분자 용액을 함유하고, 서로 접촉 및 이격되는 동작을 반복하면서 섬유를 제조하는 섬유 제조부;
상기 지지부의 상면에 배치되며, 상기 섬유 제조부가 제조한 섬유가 안착되는 안착면을 구비하고, 상기 섬유 제조부에서 제조된 섬유가 자중에 의해 상기 안착면에 안착되는, 섬유 수집부;
상기 섬유 제조부 사이를 왕복 이동하며 상기 섬유 수집부 상에 안착된 섬유를 절단하는 절단부; 및
상기 지지부에 구비되며 상기 섬유 수집부를 회전시키는 회전부;를 포함하고,
상기 섬유 제조부가 접촉 및 이격되면서 형성된 섬유가 상기 안착면에 안착되면 상기 절단부가 안착된 섬유를 절단하고, 상기 회전부가 회전하면서 안착된 섬유를 상기 섬유 수집부의 안착면의 중심축에 대해 소정의 각도로 회전시키는, 섬유 제조 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 섬유 제조부는
상기 지지부에 제1 방향으로 형성된 가이드 홈을 따라 이동하는 이동대;
상기 이동대에 연결된 상태에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 서로 상대 이동하는 한 쌍의 슬라이더; 및
서로 마주 보도록 상기 한 쌍의 슬라이더의 장착면에 각각 배치되고, 고분자 용액을 함유하며 상기 슬라이더에 대해 탈착 가능한 방사 패드 카트리지;를 포함하는, 섬유 제조 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 방사 패드 카트리지는
상기 슬라이더의 장착면에 형성된 장착홈과 결합하며, 내측으로 돌출된 지지 리브를 구비하는 지지 프레임; 및
상기 지지 리브 상에 안착되며, 고분자 용액을 함유하는 방사 패드;를 포함하는, 섬유 제조 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 절단부는 상기 한 쌍의 슬라이더가 서로 이격된 상태에서 상기 한 쌍의 슬라이더 사이를 왕복 이동하여, 형성된 섬유를 절단하는, 섬유 제조 장치. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 회전부는 상기 섬유 제조부가 접촉 후 이격되면 소정의 각도만큼 회전하여, 상기 섬유 수집부에 안착되는 섬유가 서로 다른 각도로 적층되도록 하는, 섬유 제조 장치. - 제1 항에 있어서,
고분자 용액을 저장하며, 상기 섬유 제조부로 고분자 용액을 공급하는 고분자 용액 공급부를 더 포함하고,
상기 섬유 제조부는 상기 고분자 용액 공급부으로부터 고분자 용액을 공급받아 방출하는 복수 개의 방출공 및 상기 방출공을 연결하는 방출 슬릿을 구비하는 방사면을 포함하는, 섬유 제조 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 지지부의 일측에 배치되며, 상기 섬유 제조부, 상기 섬유 수집부 및 상기 절단부 중 적어도 어느 하나의 동작에 관한 지시를 입력 받는 디스플레이부를 포함하는, 섬유 제조 장치. - 고분자 용액을 함유하는 섬유 제조부를 접촉 후 이격시켜, 상기 섬유 제조부 사이에 섬유를 형성하는 단계;
상기 섬유를 섬유 수집부에 안착하는 단계;
절단부를 상기 섬유 제조부 사이로 왕복 이동시켜 상기 섬유 수집부에 안착된 섬유를 절단하는 단계; 및
회전부가 섬유가 안착된 상기 섬유 수집부를 회전시키는 단계;를 포함하고,
상기 섬유 수집부에 안착하는 단계는 상기 섬유 제조부에서 제조된 섬유가 자중에 의해 상기 섬유 수집부의 안착면에 안착되고,
상기 섬유 제조부가 접촉 및 이격되면서 형성된 섬유가 상기 안착면에 안착되면 상기 절단부가 안착된 섬유를 절단하고, 상기 회전부가 회전하면서 안착된 섬유를 상기 섬유 수집부의 안착면의 중심축에 대해 소정의 각도로 회전시키는, 섬유 제조 방법. - 제9 항에 있어서,
상기 섬유를 형성하는 단계는 상기 섬유를 절단하는 단계 후 상기 섬유 제조부 사이에 형성된 섬유가 절단되면, 상기 섬유 제조부를 재차 접촉 후 이격시켜 상기 섬유 제조부 사이에 섬유를 형성하는, 섬유 제조 방법. - 제9 항에 있어서,
상기 섬유를 형성하는 단계는 상기 섬유 제조부가 서로 접촉 후 이격된 다음, 상기 섬유 수집부에 대해 상기 섬유 제조부를 상대 이동시키는, 섬유 제조 방법. - 제9 항에 있어서,
상기 섬유 수집부를 회전시키는 단계는 상기 섬유 수집부 상에 섬유를 서로 다른 각도로 안착시키는, 섬유 제조 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20210012491 | 2021-01-28 | ||
| KR1020210012491 | 2021-01-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220109353A KR20220109353A (ko) | 2022-08-04 |
| KR102662400B1 true KR102662400B1 (ko) | 2024-05-03 |
Family
ID=82836974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220013627A KR102662400B1 (ko) | 2021-01-28 | 2022-01-28 | 접촉 방사 구조를 구비하는 섬유 제조 장치 및 이를 이용하는 섬유 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102662400B1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011214174A (ja) | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Shinshu Univ | ナノ繊維の製造方法、ナノ繊維の製造装置及び「ナノ繊維からなる糸」の製造方法 |
| WO2012078472A2 (en) | 2010-12-05 | 2012-06-14 | Nanonerve, Inc. | Fibrous polymer scaffolds having diametrically patterned polymer fibers |
| KR101592714B1 (ko) | 2014-06-26 | 2016-02-11 | 오씨아이 주식회사 | 피치계 탄소 단섬유의 제조장치 및 상기 단섬유의 제조방법 |
| KR101883935B1 (ko) * | 2017-07-14 | 2018-07-31 | 이화여자대학교 산학협력단 | 섬유 제조장치 |
| KR102047778B1 (ko) | 2018-10-19 | 2019-11-22 | 주식회사 아이빌트 | 입체 나노섬유 제조 장치 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58136830A (ja) | 1982-02-03 | 1983-08-15 | Teijin Ltd | ポリエステル繊維の製造法 |
-
2022
- 2022-01-28 KR KR1020220013627A patent/KR102662400B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011214174A (ja) | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Shinshu Univ | ナノ繊維の製造方法、ナノ繊維の製造装置及び「ナノ繊維からなる糸」の製造方法 |
| WO2012078472A2 (en) | 2010-12-05 | 2012-06-14 | Nanonerve, Inc. | Fibrous polymer scaffolds having diametrically patterned polymer fibers |
| KR101592714B1 (ko) | 2014-06-26 | 2016-02-11 | 오씨아이 주식회사 | 피치계 탄소 단섬유의 제조장치 및 상기 단섬유의 제조방법 |
| KR101883935B1 (ko) * | 2017-07-14 | 2018-07-31 | 이화여자대학교 산학협력단 | 섬유 제조장치 |
| KR102047778B1 (ko) | 2018-10-19 | 2019-11-22 | 주식회사 아이빌트 | 입체 나노섬유 제조 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220109353A (ko) | 2022-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4962605B2 (ja) | 高分子ウェブの製造方法と装置 | |
| KR101169622B1 (ko) | 무기계 섬유, 섬유 구조체 및 그 제조 방법 | |
| US11091853B2 (en) | Fiber manufacturing apparatus | |
| KR20090127877A (ko) | 나노파이버 제조 장치 | |
| JPWO2010038362A1 (ja) | ナノファイバ製造方法、及び製造装置 | |
| EP2351879A1 (en) | Fibrous structure | |
| US20100072674A1 (en) | Method and apparatus for producing nanofibers and polymer web | |
| KR20090040872A (ko) | 나노 파이버 및 고분자 웹 제조방법과 그 장치 | |
| KR20130141541A (ko) | 바이오매스 유래 폴리에스테르 단섬유 및 그것으로 이루어지는 습식 부직포 | |
| KR102055769B1 (ko) | 미세섬유 제조 및 코팅장치 | |
| KR102662400B1 (ko) | 접촉 방사 구조를 구비하는 섬유 제조 장치 및 이를 이용하는 섬유 제조 방법 | |
| JP4922144B2 (ja) | ナノファイバーの合糸方法及び装置 | |
| JP5135638B2 (ja) | ナノファイバーの合糸方法及び装置 | |
| JP4915329B2 (ja) | ナノファイバー及び高分子ウェブの製造方法と装置 | |
| JP4800879B2 (ja) | ポリマー溶液供給部材、静電紡糸装置及び静電紡糸不織布の製造方法 | |
| JP5131623B2 (ja) | ナノファイバーの合糸方法及び装置 | |
| KR20220109354A (ko) | 직조형 섬유 제조 장치 및 이를 이용하는 섬유 제조 방법 | |
| JP4964845B2 (ja) | ナノファイバーの合糸方法及び装置 | |
| JP2010144290A (ja) | ナノファイバ製造方法、および製造装置 | |
| JP5134483B2 (ja) | ナノファイバ製造装置、ナノファイバ製造方法 | |
| US20120098150A1 (en) | Nanofiber manufacturing apparatus and nanofiber manufacturing method | |
| JP4922237B2 (ja) | ナノファイバーの合糸方法及び装置 | |
| JP2017066540A (ja) | 炭素繊維及び炭素繊維シートの製造方法 | |
| JP2010121255A (ja) | ナノファイバ製造装置、ナノファイバ製造方法 | |
| JP5182059B2 (ja) | 高分子ウェブの製造方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |