KR20110037035A - Bending method of the porous web manufactured by electrospinning - Google Patents

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윤철수
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Abstract

PURPOSE: A method for bending a porous web is provided to perform the efficient bending of non-woven fabric having a small area. CONSTITUTION: A method for bending a porous web manufactured by electrospinning comprises: a step of positioning the porous web on a support(20); and a step of performing thermal treatment of the porous web to bend. The thermal treatment is performed by placing the porous web in an oven.

Description

전기방사법에 의해 제조된 다공성 웹의 절곡 방법{BENDING METHOD OF THE POROUS WEB MANUFACTURED BY ELECTROSPINNING}Bending method of porous web manufactured by electrospinning method {BENDING METHOD OF THE POROUS WEB MANUFACTURED BY ELECTROSPINNING}

본 발명은 전기방사법에 의해 제조된 다공성 웹의 절곡 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기방사법에 의해 제조된 다공성의 웹을 지지체 위에 위치시킨 후 일정한 온도로 열처리하여 웹을 형성하고 있는 극세섬유 간 열융착이 일어날 수 있도록 함으로써 웹을 절곡시키는 다공성 웹의 절곡 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a bending method of a porous web produced by electrospinning, and more particularly, to place a porous web prepared by electrospinning on a support and then heat-treat at a constant temperature to form a web. A method of bending a porous web that bends the web by allowing thermal fusion to occur.

전기방사(Electrospinning)는 섬유 원료 방사액(용액 또는 용융체)을 하전상태에서 방사하여 미세 직경의 섬유를 제조하는 기술로서 최근에는 나노미터급 섬유를 제조하기 위한 기술로 이용되어 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 전기방사법은 전극의 한 극은 방사노즐부에, 다른 한 극은 콜렉터에 위치한 서로 반대 극성을 가지는 두 전극 사이에서, 하전된 고분자 방사액(용액 또는 용융체)을 방사노즐부를 거쳐 공기중으로 토출하고, 이어서 공기 중에서 하전 필라멘트의 연신 및 또 다른 필라멘트 분기를 거쳐 극세섬유를 제조하는 방법이다. 즉, 하전된 토출 필라멘트는 노즐과 콜렉터 사이에 형성된 전기장 내에서 상호 반발등 전 기적 영향으로 심한 요동을 거치면서 극세화된다.Electrospinning is a technology for producing fine-diameter fibers by spinning fiber raw material spinning solution (solution or melt) in a charged state. It is becoming. This electrospinning method discharges charged polymer spinning liquid (solution or melt) into the air through the spinning nozzle section between two electrodes having opposite polarities, one pole of which is located at the spinneret and the other at the collector. And then through the stretching of the charged filament and another filament branching in air to produce a microfine fiber. That is, the charged discharge filament becomes finer through severe fluctuations due to electric effects such as repulsion in the electric field formed between the nozzle and the collector.

전기방사에 의해 제조되는 나노미터급 섬유는 기존의 섬유에서는 얻을 수 없는 다양한 물성을 가지게 되며, 이러한 나노섬유로 구성된 웹은 다공성을 갖는 분리막형 소재로서 각종 필터류, 상처치료용 드레싱, 인공지지체 등 다양한 분야에 응용될 수 있다. Nanometer fiber produced by electrospinning has a variety of physical properties that can not be obtained from conventional fibers, the web consisting of nanofibers is a membrane-type material having a porosity, various filters, wound dressings, artificial support, etc. It can be applied to the field.

한편 전기방사법에 의해 제조되는 다공성 나노 웹의 경우 보통 15 g/㎡ 이하의 평량을 갖는 부직포가 되며, 통상적으로 이러한 부직포를 필터나 기저귀 등에 사용하기 위하여는 한정된 공간 내에서 표면적을 최대로 하기 위하여 절곡 과정을 필요로 한다.On the other hand, a porous nanoweb manufactured by electrospinning is usually a nonwoven fabric having a basis weight of 15 g / m 2 or less, and in general, in order to use such a nonwoven fabric for a filter or a diaper, it is bent to maximize the surface area within a limited space. It requires a process.

그러나, 부직포를 절곡하는 일반적인 방법인 블레이드를 사용하는 절곡 방법의 경우, 평량 20 g/㎡ 이하의 부직포를 사용하는 경우에는 부직포의 평량이 너무 작아 절곡용 블레이드에 위해 손상되기 쉬워 절곡을 용이하게 수행하기 어려운 문제점이 있었다However, in the case of the bending method using the blade which is a general method of bending the nonwoven fabric, when the nonwoven fabric having a basis weight of 20 g / m 2 or less is used, the basis weight of the nonwoven fabric is too small to be easily damaged for the bending blade, thereby easily performing bending. There was problem that was hard to do

또한, 전기방사법에 의해 제조된 다공성 웹의 경우 웹을 이루는 섬유간의 이격 현상 때문에 웹의 인장강도 등 물성이 좋지 않아 투습방수용 소재나 필터 소재 등으로 실제 적용하기에는 어려움이 있었다.In addition, in the case of the porous web manufactured by the electrospinning method, the physical properties such as the tensile strength of the web are not good because of the separation between the fibers constituting the web.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 다공성 웹을 절곡함에 있어서 블레이드를 사용하는 종래의 기계적 절곡 방법이 아니라 다공성 웹을 열처리하여 웹을 이루고 있는 극세 섬유간 열융착을 이용하여 웹을 절곡함으로써, 매우 작은 평량을 가지는 부직포의 절곡을 효율적으로 수행할 수 있는 다공성 웹의 절곡 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is not the conventional mechanical bending method using a blade in bending the porous web, but instead of the microfiber between the heat treatment of the porous web to form a web By bending the web using heat fusion, it is to provide a method for bending a porous web that can efficiently perform bending of a nonwoven fabric having a very small basis weight.

본 발명의 다른 목적은, 상기와 같이 웹을 이루고있는 극세 섬유간의 열융착을 이용하여 다공성 웹을 절곡함으로써, 절곡 부위에만 부분적으로 열융착이 일어나게 되므로 웹의 기공을 막지 않으면서도 다공성 웹을 이루고 있는 극세 섬유간 이격현상이 감소되어 웹의 강도를 향상시킬 수 있는 다공성 웹의 절곡 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention, by bending the porous web using the heat fusion between the microfibers forming the web as described above, the heat fusion occurs only partially in the bent portion, thereby forming a porous web without blocking the pores of the web It is to provide a method for bending a porous web that can reduce the microfiber spacing phenomenon to improve the strength of the web.

본 발명의 그 밖의 목적, 이점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 자명해질 것이다. Other objects, advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, One aspect of the present invention for achieving the above object,

전기방사법에 의해 제조된 다공성 웹을 절곡하는 방법에 있어서, 다공성 웹을 지지체 위에 위치시킨 후 상기 지지체 위에 위치시킨 다공성 웹을 열처리하여 절곡시키는 것을 특징으로 하는 다공성 웹의 절곡 방법에 관한 것이다. In the method of bending a porous web produced by the electrospinning method, it relates to a bending method of a porous web, characterized in that the porous web placed on the support and then bent by heat treatment.

본 발명의 일 구현예에 따른 상기 다공성 웹의 절곡 방법에 있어서, 다공성 웹의 열처리는 다공성 웹의 용융온도 및 가공온도에서 +- 50 ℃ 의 분위기 온도를 유지하는 오븐에 상기 지지체 위에 위치시킨 다공성 웹을 거치시켜 가열함으로써 이루어지는 것을 특징으로 한다. In the bending method of the porous web according to an embodiment of the present invention, the heat treatment of the porous web is a porous web placed on the support in an oven maintaining an ambient temperature of +-50 ℃ at the melting temperature and processing temperature of the porous web It is characterized in that it is made by heating through.

본 발명의 일 구현예에 따른 상기 다공성 웹의 절곡 방법에 있어서, 상기 다공성 웹은 평량이 5 ~ 500 g/㎡ 인 것을 특징으로 한다. In the bending method of the porous web according to an embodiment of the present invention, the porous web is characterized in that the basis weight is 5 ~ 500 g / ㎡.

본 발명의 일 구현예에 따른 상기 다공성 웹의 절곡 방법에 있어서, 상기 지지체는 열전도성이 우수한 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 다공성 웹의 절곡 방법에 있어서, 상기 지지체는 삼각형 단면 형상의 굴곡면이 연속하여 이어짐으로써 형성되는 것을 특징으로 한다. In the bending method of the porous web according to an embodiment of the present invention, the support is characterized in that made of a metal having excellent thermal conductivity. In the bending method of the porous web according to an embodiment of the present invention, the support is characterized in that formed by the continuous bending surface of the triangular cross-sectional shape.

본 발명에 따른 상기 다공성 웹의 절곡 방법은, 다공성 웹을 열처리하여 웹을 이루고 있는 극세 섬유간 열융착을 이용하여 웹을 절곡함으로써, 매우 작은 평량을 가지는 부직포의 절곡을 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다. 상기 다공성 웹의 절곡 방법을 이용하면, 블레이드 절곡법으로는 어려운 20 g/㎡ 이하의 평량을 가지는 웹도 절곡 가능한 것이 장점이며, 그 이상의 평량을 가지는 웹의 절곡도 가능하다The bending method of the porous web according to the present invention, by heat-treating the porous web to bend the web using the ultra-fine interfiber thermal fusion forming the web, the effect of efficiently bending the nonwoven fabric having a very small basis weight There is. Using the bending method of the porous web, it is advantageous that the web having a basis weight of 20 g / m 2 or less, which is difficult by the blade bending method, can be bent, and that the web having a higher basis weight can be bent.

또한, 본 발명에 따른 상기 다공성 웹의 절곡 방법은 다공성 웹을 이루고 있는 극세 섬유간 이격현상이 감소되어 웹의 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the bending method of the porous web according to the present invention has the effect of reducing the separation between the ultrafine fibers constituting the porous web to improve the strength of the web.

이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 구현예에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known general functions or configurations will be omitted.

본 발명에 따른 다공성 웹의 절곡 방법은, 블레이드를 사용하여 기계적으로 부직포를 절곡시키는 종래의 방법 대신에 다공성 웹을 열처리하여 웹을 이루고 있는 극세 섬유간 열융착을 이용하여 웹을 절곡시키는 것을 특징으로 한다.The bending method of the porous web according to the present invention is characterized in that the web is bent using the ultra-fine interfiber thermal fusion forming the web by heat treating the porous web instead of the conventional method of mechanically bending the nonwoven fabric using a blade. do.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 다공성 웹의 절곡 방법을 설명하기 위하여 지지체 위에 다공성 웹을 위치시킨 상태의 사시도이고, 도 2는 그 단면도이다. 1 is a perspective view of a porous web placed on a support to explain a bending method of a porous web according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view thereof.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 다공성 웹의 절곡 방법은 먼저 전기방사법에 의해 제조된 다공성 웹(10)을 지지체(20) 위에 위치시킨 후, 상기 지지체(20) 위에 위치시킨 다공성 웹(20)을 일정 온도를 유지하는 오븐(미도시)에 거치시켜 열처리함으로써 이루어질 수 있다.1 and 2, the method of bending a porous web according to an embodiment of the present invention first places a porous web 10 prepared by electrospinning on a support 20, and then the support 20. The porous web 20 positioned above may be formed by heat treatment by placing it in an oven (not shown) maintaining a constant temperature.

이때 상기 오븐의 분위기 온도는 다공성 웹(10)의 용융온도 및 가공온도에서 +- 50 ℃ 의 온도로 유지하는 것이 바람직하다. 오븐의 분위기 온도가 다공성 웹의 용융온도 및 가공온도 이상 50℃ 보다 높게 유지되는 경우 다공성 웹 전체에 걸쳐 열융착이 일어나 기공이 소멸될 염려가 있다. 한편 오븐의 분위기 온도가 다공성 웹의 용융온도 및 가공온도 이하 50℃ 보다 낮게 유지되는 경우에는 웹을 이루고 있는 극세 섬유간 열융착이 효과적으로 일어나지 않을 염려가 있다.At this time, the atmosphere temperature of the oven is preferably maintained at a temperature of +-50 ℃ at the melting temperature and processing temperature of the porous web (10). If the atmosphere temperature of the oven is maintained higher than the melting temperature and processing temperature of the porous web more than 50 ℃ there is a fear that the heat fusion occurs throughout the porous web and the pores disappear. On the other hand, when the atmosphere temperature of the oven is maintained below 50 ℃ below the melting temperature and processing temperature of the porous web there is a fear that the thermal fusion between the ultra-fine fibers forming the web does not occur effectively.

즉, 본 발명에 의한 다공성 웹의 절곡 방법은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 지지체(20) 위에 다공성 웹(10)을 위치시킨 후, 이를 일정 온도의 오븐에서 가열하게 되면 지지체(20)와 다공성 웹(10)이 접하는 절곡면(30)에서만 극세 섬유간 열융착이 발생하여 다공성 웹을 효과적으로 절곡할 수 있게 된다.That is, in the bending method of the porous web according to the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the porous web 10 is placed on the support 20, and then heated in an oven at a predetermined temperature. Only the bent surface 30 is in contact with the porous web 10 and the microfibers thermal fusion between the fibers can be effectively bent to the porous web.

도 3은 본 발명의 절곡 방법에 따라 절곡된 다공성 웹(40)을 도시한 사시도이며, 도 4는 도 3의 절곡된 다공성 웹(40)의 일 부분을 확대한 현미경 사진이다. 도 4를 참조하면, 도 4의 원으로 표시된 부분에서 확인할 수 있는 지지체(20)와 다공성 웹(10)이 접하는 절곡면(30)에서만 부분적으로 극세 섬유간에 열융착이 발생하는 것을 알 수 있다. 3 is a perspective view showing a porous web 40 bent in accordance with the bending method of the present invention, Figure 4 is an enlarged micrograph of a portion of the bent porous web 40 of FIG. Referring to FIG. 4, it can be seen that heat fusion occurs between the microfibers only partially in the bent surface 30 in contact with the support 20 and the porous web 10, which are identified in the circled portions of FIG. 4.

즉, 본 발명에 따른 상기 다공성 웹의 절곡 방법은 위에서 설명한 바와 같이 지지체(20)와 다공성 웹(10)이 접하는 절곡면(30)에서만 부분적으로 극세 섬유간에 열융착이 발생함으로써 웹의 두께나 평량에 관계없이, 특히 매우 작은 평량의 부직포에 대하여도 효과적으로 절곡하는 것이 가능하게 된다. That is, in the bending method of the porous web according to the present invention, as described above, only the bending surface 30 in contact with the support 20 and the porous web 10 generates heat fusion between the ultrafine fibers, thereby causing the thickness or basis weight of the web. Regardless, it is possible to effectively bend even in the case of very small basis weight nonwoven fabrics.

본 발명의 일 구현예에 따른 다공성 웹의 절곡 방법에 있어서, 상기 다공성 웹(10)의 재질로는 전기 방사가 가능한 모든 폴리머를 제한없이 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용 가능한 대표적인 폴리머의 비제한적인 예들은 불소 중합체, 폴리올레핀, 폴리이미드, 폴리락타이드, 폴리에스테르, 폴리카프로락톤, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 폴리설폰, 폴리이미드, 폴리에틸렌 옥사이드를 포함하며, 이들을 단독으로 혹은 둘 이상이 혼합된 상태로 사용할 수도 있다. 또한 폴리머 용액 또는 용융 폴리머에는 물성의 향상을 위하여 기타 첨가제가 첨가될 수 있다.In the bending method of the porous web according to an embodiment of the present invention, any material capable of electrospinning may be used as a material of the porous web 10 without limitation. Non-limiting examples of representative polymers that can be used in the present invention include fluoropolymers, polyolefins, polyimides, polylactides, polyesters, polycaprolactones, polyvinylidene fluorides, polyacrylonitriles, polysulfones, polyimides, polyethylenes Oxides, and these may be used alone or in a mixture of two or more thereof. In addition, other additives may be added to the polymer solution or the molten polymer to improve physical properties.

본 발명의 일 구현예에 따른 상기 다공성 웹의 절곡 방법에 있어서, 상기 다공성 웹(10)을 이루는 극세 섬유의 직경은 대략 수 나노미터에서 수백 나노미터 사이일 수 있다. 또한, 일반적인 블레이드 절곡법으로는 어려운 5~20 g/㎡ 정도의 매우 작은 평량을 가지는 다공성 웹도 효과적으로 절곡이 가능하다. In the bending method of the porous web according to an embodiment of the present invention, the diameter of the ultrafine fibers constituting the porous web 10 may be about several nanometers to several hundred nanometers. In addition, a porous web having a very small basis weight of about 5 to 20 g / m 2, which is difficult with a general blade bending method, can be effectively bent.

본 발명의 일 구현예에 따른 상기 다공성 웹의 절곡 방법에 있어서, 상기 지지체(20)는 열전도성이 우수한 금속 또는 이의 합금을 제한없이 사용할 수 있다. 상기 지지체(20)의 형상 및 크기는 절곡하고자 하는 다공성 웹의 사이즈 및 절곡면의 사이즈에 따라 임의로 조절하여 제작될 수 있다. 다만, 도 1에 도시된 바와 같이 지지체(20)와 다공성 웹(10)이 접하는 절곡면(30)이 형성될 수 있도록 삼각형 단면 형상의 굴곡면이 연속하여 이어지도록 형성되는 것이 바람직하다. In the bending method of the porous web according to an embodiment of the present invention, the support 20 may use a metal or an alloy thereof having excellent thermal conductivity without limitation. The shape and size of the support 20 may be arbitrarily adjusted according to the size of the porous web to be bent and the size of the bent surface. However, as shown in FIG. 1, the curved surface having a triangular cross-sectional shape may be continuously formed so that the bent surface 30 in contact with the support 20 and the porous web 10 may be continuously formed.

또한, 본 발명의 절곡 방법에 의하여 절곡된 다공성 웹은, 전술한 바와 같이 절곡면(30)에서 극세 섬유간에 열융착이 일어나게 되므로 다공성 웹을 이루고 있는 극세 섬유간 이격현상이 감소되어 웹의 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the porous web bent by the bending method of the present invention, as described above, the heat fusion between the ultra-fine fibers in the bending surface 30 is reduced, so that the separation between the micro-fibers forming the porous web is reduced the strength of the web There is an effect that can be improved.

이하에서는 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 다공성 웹(10)의 제조방법에 대하여 설명한다. 상기 다공성 웹(10)은 용액전기방사, 용융전기방사 등 모든 형태의 전기방사장치에 의해 제조될 수 있다. Hereinafter will be described a method of manufacturing the porous web 10 according to an embodiment of the present invention. The porous web 10 may be manufactured by any type of electrospinning apparatus, such as solution electrospinning, melt electrospinning.

도 5는 다공성 웹을 제조하기 위한 본 발명의 일 구현예에 따른 전기방사장치의 각 구성요소를 개략적으로 도시한 모식도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 전기방사장치는 폴리머를 공급하기 위한 폴리머 공급부(100), 상기 폴리머 공급부(100)의 후단에 위치하며 이송된 폴리머를 방사하는 방사 노즐부(200), 상기 방 사 노즐부(200)와 대향하여 위치하며 방사 노즐부(200)에서 방사된 섬유를 집적하는 콜렉트부(300) 및 상기 방사 노즐부(200)와 콜렉터부(300) 사이에 전압을 인가하기 위한 전압 공급부(400)를 포함한다. Figure 5 is a schematic diagram schematically showing each component of the electrospinning apparatus according to an embodiment of the present invention for producing a porous web. Referring to FIG. 5, the electrospinning apparatus of the present invention is a polymer supply part 100 for supplying a polymer, a spinning nozzle part 200 located at a rear end of the polymer supply part 100, and radiates the transported polymer. Located opposite to the yarn nozzle unit 200, the collector 300 for accumulating the fibers radiated from the spinning nozzle unit 200 and for applying a voltage between the spinning nozzle unit 200 and the collector unit 300 And a voltage supply unit 400.

상기 폴리머 공급부(100)는 섬유 원료가 되는 폴리머를 방사 노즐부(200)로 공급하기 위한 부분이다. 도시된 구현예에서, 상기 폴리머 공급부(100)는 폴리머 방사액 저장탱크(110), 폴리머 방사액을 방사노즐부(200)측으로 정량공급하기 위한 정량펌프(120) 및 이송배관(130)을 포함하여 구성된다. The polymer supply part 100 is a part for supplying a polymer, which is a fiber raw material, to the spinning nozzle part 200. In the illustrated embodiment, the polymer supply unit 100 includes a polymer spinning liquid storage tank 110, a metering pump 120 and a transfer pipe 130 for quantitatively supplying the polymer spinning liquid to the spinning nozzle unit 200 side. It is configured by.

상기 폴리머 공급부(100)에서 이송된 폴리머 방사액을 섬유상으로 토출하는 방사 노즐부(200)는 다수개의 방사노즐(220)과 이송된 방사액을 상기 방사노즐(220)로 분배하기 위한 디스트리뷰터(210)를 포함하여 이루어진다. The spinning nozzle unit 200 for discharging the polymer spinning liquid transported from the polymer supply unit 100 in a fibrous form may include a plurality of spinning nozzles 220 and a distributor 210 for distributing the transferred spinning liquid to the spinning nozzle 220. )

도시된 구현예에서는 상기 방사 노즐부(200)가 단일의 노즐팩으로 구성되는 것으로 되어 있으나, 여기에 한정되지 않으며 복수개의 노즐팩이 다양한 배열로 구성될 수도 있다. 또한, 이러한 방사 노즐부(200)에는 방사 구역에서 토출되어 콜렉터부(300)로 향하는 필라멘트들을 에어에 의해 콜렉터부(300) 방향으로 유도하는 복수의 에어 가이드(미도시)들, 폴리머 방사액을 일정 온도 이상으로 가열하기 위한 가열 수단 등이 추가로 구비될 수 있다. In the illustrated embodiment, the spinning nozzle unit 200 is configured as a single nozzle pack, but is not limited thereto, and a plurality of nozzle packs may be configured in various arrangements. In addition, the spinning nozzle unit 200 includes a plurality of air guides (not shown) and polymer spinning liquid which discharges from the spinning zone and directs the filaments toward the collector unit 300 by air to the collector unit 300. Heating means for heating above a predetermined temperature may be further provided.

상기와 같이 방사 노즐부(200)로 이송된 폴리머 방사액에는 전압 공급부(400)로부터 고압의 전압이 인가되어 방사액이 하전된다. 본 발명에서 상기 전압 공급부(400)의 전압발생 장치는 당업계에서 공지된 방식을 제한없이 사용할 수 있다. 바람직하게 상기 전압발생 장치에서 인가되는 전압은 10 ~ 200kV의 범위 내에 해당하도록 하는 것이 나노미터급의 방사를 위해 적합하다. As described above, a high-voltage voltage is applied from the voltage supply unit 400 to the polymer spinning liquid transferred to the spinning nozzle unit 200 to charge the spinning liquid. In the present invention, the voltage generator of the voltage supply unit 400 may use any method known in the art without limitation. Preferably, the voltage applied from the voltage generator is in the range of 10 ~ 200kV is suitable for nanometer radiation.

하전상태의 방사액은 방사노즐(220)의 토출구를 통과하면서 미세 필라멘트 형태로 공기중으로 방사되어 콜렉터(310)에 집적된다. 이때, 콜렉터(310)와 하전 필라멘트 간에는 강력한 전기장이 형성되므로, 필라멘트가 나노급의 직경으로 연신되면서 방사하게 된다. Charged spinning liquid is discharged into the air in the form of fine filaments while passing through the discharge port of the spinning nozzle 220 is integrated in the collector 310. At this time, a strong electric field is formed between the collector 310 and the charged filament, so that the filament is stretched to a diameter of nanoscale to radiate.

이때 콜렉터(310)는 접지되거나 방사노즐(220)에 인가된 전압의 극성과 반대의 극성이 인가되며, 예를 들어 이송롤러(320)와 같은 이송수단을 통하여 컨베이어벨트 방식으로 방사노즐(220)에 대하여 연속적으로 공급되도록 구성되는 것이 바람직하다. 상기 콜렉터(310)의 소재로는 전기전도성이 우수한 금속판이 바람직하게 사용되며, 그 밖에 다양한 종류의 전도성 재료가 사용될 수 있다. At this time, the collector 310 is grounded or the polarity opposite to the polarity of the voltage applied to the radiation nozzle 220 is applied, for example through the conveying means such as the conveying roller 320, the radiation nozzle 220 It is preferred to be configured to supply continuously with respect to. As a material of the collector 310, a metal plate having excellent electrical conductivity is preferably used. In addition, various kinds of conductive materials may be used.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 방사노즐부(200)와 콜렉터부(300)는 수평방향으로 대향하여 배치되어 있으나, 여기에 한정되지 않으며 수직방향으로도 대향하여 배치될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the radiating nozzle unit 200 and the collector unit 300 are disposed to face in the horizontal direction, but is not limited thereto and may be disposed to face in the vertical direction.

한편, 하전 필라멘트를 직물, 부직포, 종이 등과 같은 비금속성의 기재(330) 위에 집적시킬 수도 있다. 이 경우에는 상기 콜렉터(310) 상측에 기재(330)를 위치시킨 상태에서 이송롤러(320)를 이용해 기재(330)를 이동시키면 방사된 하전 필라멘트가 기재(330) 상에 집적되게 된다. 이어서, 기재(330) 상에 형성된 웹은 기재(330)가 상, 하부 히팅롤러(미도시)를 통과하면서 가열되어 칼렌더링(calendering)되며, 최종적으로 권취롤러(미도시)에 권취됨으로써 공정이 종료하게 된다. Meanwhile, the charged filaments may be integrated on the nonmetallic substrate 330 such as woven fabric, nonwoven fabric, paper, or the like. In this case, when the substrate 330 is moved using the feed roller 320 while the substrate 330 is positioned above the collector 310, the radiated charged filament is integrated on the substrate 330. Subsequently, the web formed on the substrate 330 is heated and calendered while the substrate 330 passes through the upper and lower heating rollers (not shown), and finally, the process is performed by winding the winding roller (not shown). Will end.

실시예Example

먼저, 다음과 같은 방법에 의하여 다공성 나노웹을 제조하였다.First, a porous nanoweb was prepared by the following method.

다공성 나노웹 제조에 사용된 고분자는 열가소성 폴리우레탄이며, 이 고분자 분사액이 방사되는 온도는 150~300 ℃, 전기장의 세기는 10~30 kV, 방사tip에서 섬유수집부 까지의 거리는 10~60 cm로 하여 전기방사 하였다. 이러한 조건으로 전기방사된 섬유의 직경은 평균 800nm 이며, 이 섬유들로 구성된 다공성 웹은 10 g/㎡ 의 평량을 가진다.The polymer used for the production of porous nanoweb is thermoplastic polyurethane, the temperature at which the polymer jet is spun is 150-300 ℃, the electric field strength is 10-30 kV, and the distance from the spinning tip to the fiber collecting part is 10-60 cm. Electrospinning was performed. The diameter of the fibers electrospun under these conditions averaged 800 nm, and the porous web composed of these fibers had a basis weight of 10 g / m 2.

이어서, 상기와 같이 제조된 다공성 웹을 도 1에 도시된 것과 같은 알루미늄로 이루어진 지지체 위에 위치시킨 후, 120 ℃의 오븐에서 10 분간 가열하여 도 3에 도시한 것과 같은 절곡된 다공성 나노웹을 제조하였다. 절곡된 다공성 웹의 일 부분을 확대한 현미경 사진을 도 4에 도시하였다.Subsequently, the porous web prepared as described above was placed on a support made of aluminum as shown in FIG. 1, and then heated in an oven at 120 ° C. for 10 minutes to prepare a bent porous nanoweb as shown in FIG. 3. . A micrograph showing an enlarged portion of the bent porous web is shown in FIG. 4.

도 4의 원으로 표시된 부분에서 확인할 수 있는 것과 같이 본 발명의 절곡 방법에 의해 절곡된 다공성 웹은, 지지체와 다공성 웹이 접하는 절곡면에서만 부분적으로 극세 섬유간에 열융착이 발생하는 것을 알 수 있다. As can be seen in the circled portion of Figure 4, the porous web bent by the bending method of the present invention, it can be seen that the heat fusion between the ultra-fine fibers only partially in the bending surface where the support and the porous web contact.

이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나 본 발명은 상술한 구현예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 많은 변형이 가능함은 자명할 것이다. Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and many modifications are made by those skilled in the art to which the present invention pertains within the technical spirit of the present invention. This possibility will be self-evident.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 절곡 방법에 있어 지지체 위에 다공성 웹을 위치시킨 상태의 사시도이다.1 is a perspective view showing a porous web placed on a support in a bending method according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 지지체 위에 다공성 웹를 위치시킨 상태의 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a porous web placed on a support of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명의 절곡 방법에 따라 절곡된 다공성 웹의 사시도이다.3 is a perspective view of a porous web bent in accordance with the bending method of the present invention.

도 4는 본 발명의 절곡 방법에 따라 절곡된 다공성 웹의 일 부분을 확대한 현미경 사진이다.4 is an enlarged micrograph of a portion of a porous web bent according to the bending method of the present invention.

도 5는 본 발명에서 사용한 전기방사장치의 각 구성요소를 개략적으로 도시한 모식도이다.5 is a schematic diagram schematically showing each component of the electrospinning apparatus used in the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

10 : 다공성 웹 20 : 지지체10 porous web 20 support

30 : 절곡면 110 : 방사액 저장탱크 30: bending surface 110: spinning liquid storage tank

120 : 정량펌프 130 : 이송배관 120: metering pump 130: transfer piping

210 : 디스트리뷰터 220 : 방사노즐 210: Distributor 220: Spinning nozzle

310 : 콜렉터 320 : 이송롤러 310: collector 320: feed roller

330 : 기재 400 : 전압 공급부330: substrate 400: voltage supply

Claims (5)

전기방사법에 의해 제조된 다공성 웹을 절곡하는 방법에 있어서,In the method of bending a porous web produced by the electrospinning method, 상기 방법은 다공성 웹을 지지체 위에 위치시킨 후, 상기 지지체 위에 위치시킨 다공성 웹을 열처리하여 절곡시키는 것을 특징으로 하는 다공성 웹의 절곡 방법. The method is a method of bending a porous web, characterized in that after placing the porous web on the support, the porous web placed on the support by heat treatment. 제1항에 있어서, 상기 다공성 웹을 열처리하는 단계는 다공성 웹의 용융온도 및 가공온도에서 +- 50 ℃ 온도의 분위기 온도를 유지하는 오븐에 상기 지지체 위에 위치시킨 다공성 웹을 거치시켜 가열함으로써 수행하는 것을 특징으로 하는 다공성 웹의 절곡 방법. The method of claim 1, wherein the heat treatment of the porous web is performed by heating a porous web placed on the support in an oven maintaining an ambient temperature of + -50 ° C. at a melting temperature and a processing temperature of the porous web. Bending method of the porous web, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 다공성 웹은 평량이 5~500 g/㎡ 인 것을 특징으로 하는 다공성 웹의 절곡 방법.The method of claim 1, wherein the porous web has a basis weight of 5 ~ 500 g / ㎡. 제1항에 있어서, 상기 지지체는 열전도성이 우수한 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다공성 웹의 절곡 방법.The method of claim 1, wherein the support is made of a metal having excellent thermal conductivity. 제4항에 있어서, 상기 지지체는 삼각형 단면 형상의 굴곡면이 연속하여 이어짐으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 웹의 절곡 방법.The method of claim 4, wherein the support is formed by successive bending surfaces having a triangular cross-sectional shape.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101897517B1 (en) * 2017-11-20 2018-09-12 전북대학교산학협력단 Wrinkled nano fiber met and manufacturing method thereof

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