KR20140090422A - A method for manufacturing shape memory nano-filament and a shape memory nano-filament manufactured thereby - Google Patents

A method for manufacturing shape memory nano-filament and a shape memory nano-filament manufactured thereby Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a shape memory nano-filament and a shape memory nano-filament. Provided is a method for manufacturing the shape memory nano-filament comprising: a first process manufacturing a nanofiber having shape memory properties using a polymer; a second process manufacturing a thread formed of a nanofiber with a nanofiber by twisting the nanofiber; and a third process covering the thread formed of a nanofiber with a protector, so as to manufacture a shape memory nano-filament capable of intactly using as a medical material or a clothes material.

Description

형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법 및 형상 기억 나노필라멘트{A method for manufacturing shape memory nano-filament and a shape memory nano-filament manufactured thereby}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of manufacturing a shape memory nanofilament,

본 발명은 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법 및 형상 기억 나노필라멘트에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a shape memory nanofilament and a shape memory nanofilament.

종래, 형상 기억성을 가진 구조물이 널리 알려져 있다. 형상 기억성이란, 그 구조물에 고유의 소정의 형상과, 상기 소정의 형상과는 다른 일시적인 형상을 취할 수 있고, 또한 상기 구조물을 일시적인 형상으로 고정한 후에도 열, 전기, 전자파 등의 자극에 의해 소정의 형상으로 자동적으로 복귀되는 성질을 말한다. 형상 기억성을 가진 구조물로서는, 형상 기억 합금이나 형상 기억 폴리머라는 구조물을 구성하는 소재 자체에 형상 기억성을 가진 것이 알려져 널리 이용되고 있다.Conventionally, a structure having shape memory property is widely known. The shape memory property can be a predetermined shape inherent to the structure and a temporary shape that is different from the predetermined shape, and even after the structure is fixed in a temporary shape, It is a property that automatically returns to the shape. As a structure having shape memory property, a material having shape memory property in a material constituting a structure such as shape memory alloy or shape memory polymer is known and widely used.

그러나, 현재, 형상 기억성을 가진 구조물의 기술 분야에서는 적용 가능한 분야를 더 확대하기 위해, 여러 가지 형태나 구조를 가진 구조물을 생산하는 것이 강하게 요구되고 있다. 그 중에서도 의료 소재나 의복 재료로서 유망한 섬유상의 구조물을 생산하는 것이 특히 강하게 요구되고 있다.However, at present, in the technical field of a structure having a shape memory property, it is strongly desired to produce a structure having various shapes or structures in order to further expand applicable fields. Among them, it is particularly demanded to produce fibrous structures promising as medical materials and clothing materials.

이와 같은 것으로서, 종래, 형상 기억 폴리머로 이루어지고, 형상 기억성을 가진 나노 섬유 및 그 제조 방법이 알려져 있다(예를 들면, 비특허문헌 1, 2 참조). 나노 섬유란, 평균 직경이 수천nm 정도이거나 그 이하의 섬유를 말하며, 그 가느다란 두께에 기인하는 특이한 성질(예를 들면, 큰 비표면적 )에 의해 최근 주목받고 있는 구조물이다.As such, conventionally, nanofibers made of a shape memory polymer and having shape memory property and a manufacturing method thereof are known (see Non-Patent Documents 1 and 2, for example). Nanofibers refer to fibers having an average diameter of several thousand nanometers or less and are recently attracting attention due to their specific properties (for example, large specific surface area) due to their thin thicknesses.

상기와 같은 형상 기억 폴리머로 이루어진 나노 섬유에 의하면, 형상 기억 폴리머의 성질과 나노 섬유의 성질을 겸한 소재로 하는 것이 가능해진다.According to the nanofiber composed of the shape memory polymer as described above, it becomes possible to use a material that combines the properties of the shape memory polymer and the properties of the nanofiber.

Haitao Zhuo 외 2명, 「Materials Let ters 」, 2008년, 제 62 권, 제 14 호, p.2074~2076Haitao Zhuo et al., &Quot; Materials Let ters, " 2008, 62, 14, p. Haitao Zhuo 외 2명,「Journal of Materials Science」, 2011년, 제 46 권, 제 10 호, p.3464~3469Haitao Zhuo et al., &Quot; Journal of Materials Science ", 2011, Vol. 46, No.10, p.3464-3469

그러나, 종래의 형상 기억 폴리머로 이루어진 나노 섬유에는 2 가지 문제가 있다. However, there are two problems with conventional nanofibers made of shape memory polymers.

첫번째 문제는, 나노 섬유 그 자체나 「나노 섬유로 이루어진 부직포 」는 충분한 형상 기억성을 확보하는 것이 곤란하며, 특히 일시적인 형상에서 소정의 형상으로 복귀되는 시간을 짧게 하는 것이 곤란한 것이다.The first problem is that it is difficult to secure sufficient shape memory property of the nanofibers themselves or the " nonwoven fabric made of nanofibers ", and it is difficult to shorten the time for returning to a predetermined shape from a temporary shape in particular.

두번째 문제는, 주로 강도적인 문제에 의해, 나노 섬유 상태로는 의료 소재나 의복 재료로서 그대로 이용하는 것이 곤란한 것이다.The second problem is that it is difficult to use the nanofiber state as a medical material or a garment material, mainly due to a problem of strength.

따라서, 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 충분한 형상 기억성을 확보하는 것이 가능하고, 또한 의료 소재나 의복 재료로서 그대로 이용하는 것이 가능한 형상 기억 나노필라멘트를 제조하는 것이 가능한 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 상기와 같은 제조 방법에 의해 제조하는 것이 가능하고, 충분한 형상 기억성을 확보하는 것이 가능하며, 또한, 의료 소재나 의복 재료로서 그대로 이용하는 것이 가능한 형상 기억 나노필라멘트를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a shape memory nanofilament capable of securing a sufficient shape memory property and capable of producing a shape memory nanofilament which can be used as a medical material or a garment material. And a method for producing the same. It is another object of the present invention to provide a shape memory nanofilament that can be produced by the above-described production method, can secure sufficient shape memory, and can be used as a medical material or a garment material as it is.

본 발명의 발명자들은 상기 문제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 나노 섬유를 제조한 후에, 상기 나노 섬유를 꼬아 「나노 섬유로 이루어진 실 」로 하는 것에 의해, 강도를 향상시키는 것이 가능하다는 지견을 얻어 제 2 문제를 해결하기에 이르렀다. 또한, 후술하는 실험예에 나타내는 바와 같이, 나노 섬유를 꼬는 것에 의해 나노 섬유의 형상 기억성을 높이고, 특히 일시적인 형상에서 소정의 형상으로 복귀되는 시간을 짧게 하는 것이 가능하다는 지견을 얻어 제 1 문제를 해결하기에 이르렀다. 본 발명은 이하의 특징과 효과를 가진다.The inventors of the present invention have conducted intensive studies in order to solve the above problems. As a result, it has been found that the strength can be improved by making the nanofibers twisted to produce " To solve the second problem. Further, as shown in Experimental Examples to be described later, it is found that it is possible to shorten the time for returning the nanofiber to a predetermined shape by increasing the shape memory of the nanofiber by twisting the nanofiber, I have come to a solution. The present invention has the following features and effects.

[1]본 발명에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법은, 폴리머를 이용하여 형상 기억성을 가진 나노 섬유를 제조하는 제 1 공정과, 상기 나노 섬유를 꼬아 상기 나노 섬유로 「나노 섬유로 이루어진 실」을 제조하는 제 2 공정과, 상기 「나노 섬유로 이루어진 실」을 보호재로 피복하는 제 3 공정을 이 순서로 포함하는 것을 특징으로 한다.[1] A method of manufacturing a shape memory nanofilament according to the present invention comprises: a first step of producing a nanofiber having shape memory by using a polymer; a step of twisting the nanofiber so that the nanofiber , And a third step of covering the " yarn made of nanofiber " with a protective material in this order.

본 발명의 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 나노 섬유를 꼬아 나노 섬유로 「나노 섬유로 이루어진 실」을 제조하는 제 2 공정을 포함하므로, 나노 섬유를 꼬는 것에 의해 나노 섬유의 형상 기억성을 높이고, 충분한 형상 기억성을 확보하는 것이 가능한 형상 기억 나노필라멘트를 제조하는 것이 가능해진다.According to the shape memory nanofilament manufacturing method of the present invention, since the second step of manufacturing the " yarn made of nanofibers " with the nanofibers being twisted together is included, the shape memory property of the nanofibers can be improved by twisting the nanofibers It is possible to manufacture a shape memory nanofilament which can increase the strength of the shape memory and secure sufficient shape memory.

또한, 본 발명의 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 상기한 제 2 공정을 포함하므로, 나노 섬유를 꼬아 「나노 섬유로 이루어진 실」로 하여 강도를 향상시키는 것이 가능해지고, 그 결과 의료 소재나 의복 재료로서 그대로 이용하는 것이 가능한 형상 기억 나노필라멘트를 제조하는 것이 가능해진다.Further, according to the shape memory nanofilament manufacturing method of the present invention, the nanofibers can be twisted into a "yarn made of nanofibers" because of the above-described second step, so that the strength can be improved. As a result, It is possible to manufacture shape memory nanofilaments that can be used as they are as clothing materials.

따라서, 본 발명의 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 충분한 형상 기억성을 확보하는 것이 가능하고, 또한 의료 소재나 의복 재료로서 그대로 이용하는 것이 가능한 형상 기억 나노필라멘트를 제조하는 것이 가능해진다.Therefore, according to the shape memory nanofilament manufacturing method of the present invention, shape memory nanofilaments which can secure sufficient shape memory and can be used as medical materials and clothes materials can be produced.

또한, 본 발명의 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 「나노 섬유로 이루어진 실」을 보호재로 피복하는 제 3 공정을 포함하므로, 나노 섬유를 구성하는 폴리머를 열이나 수분으로부터 보호하는 것이 가능해진다.Further, according to the shape memory nanofilament manufacturing method of the present invention, since the third step of covering the " yarn made of nanofiber " with a protective material is included, the polymer constituting the nanofiber can be protected from heat and moisture .

또한, 본 발명의 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 비표면적이 큰 나노 섬유를 꼬은 「나노 섬유로 이루어진 실 」을 기재(基材)로 하고 있으므로, 비표면적을 크게 하는 것이 가능해진다.Further, according to the shape memory nanofilament manufacturing method of the present invention, the "nanofiber thread" in which nanofibers having a large specific surface area are twisted is used as a base material, so that the specific surface area can be increased.

제 3 공정에서 이용하는 보호재로서는, 경화제나 전자파 등에 의해 액체 상태에서 경화시킬 수 있는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 방법으로 함으로써, 액체 상태로 「나노 섬유로 이루어진 실」에 침함(浸含)시킨 후에 경화시켜, 비교적 용이하게 제 3 공정을 실시하는 것이 가능해진다.As the protective material used in the third step, it is preferable to use a curing agent which can be cured in a liquid state by electromagnetic waves or the like. By such a method, it is possible to carry out the third step relatively easily by curing after immersion in the " nanofiber yarn " in a liquid state.

또한, 상기 보호재로서는 경화 후에도 유연성 및 탄력성을 가진 것을 이용하는 것이 더 바람직하다. 이와 같은 방법으로 함으로써, 형상 기억 나노필라멘트의 탄력성을 높여 사용하기 쉽게 하는 것이 가능해진다.Further, as the protective material, it is more preferable to use those having flexibility and elasticity even after curing. By such a method, it is possible to increase the elasticity of the shape memory nanofilaments and make them easy to use.

본 발명의 형상 기억 나노필라멘트에 의하면, 나노미터 클래스의 미세한 구조나 형상 기억성을 이용하여, 각종 센서(온도 센서, 습도 센서 등), 의료용 소재(스마트 의료), 바이오 소재, 의료용 소재 (기브스, 카테테르 등), 공업용 소재(나사, 결속재, 쿠션재, 보온재 등) 등 폭 넓은 용도로 적용하는 것이 가능해진다.According to the shape memory nanofilament of the present invention, various kinds of sensors (temperature sensor, humidity sensor, etc.), medical materials (smart medical), biomaterials, medical materials (gibbs, Catheters, etc.), industrial materials (screws, binding materials, cushioning materials, insulating materials, etc.).

또한, 형상 기억 나노필라멘트란, 형상 기억성을 가진 나노 섬유를 더 합친 것(「나노 섬유로 이루어진 실」)을 기재로 하는 실형상 구조체로서, 형상 기억성을 가진 것을 말한다.The shape memory nanofilament is a yarn-like structure made of a material (hereinafter referred to as " nanofiber yarn ") obtained by further adding nanofibers having shape memory properties, and has shape memory.

[2]본 발명에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 공정에서는 전계 방사법에 의해 부직포가 되도록 상기 나노 섬유를 제조하고, 상기 제 2 공정에서는 상기 부직포를 꼬아 상기 부직포로 「나노 섬유로 이루어진 실 」을 제조하는 것이 바람직하다.[2] In the method for producing a shape memory nanofilament according to the present invention, in the first step, the nanofiber is made to be a nonwoven fabric by an electrospinning method, and in the second step, the nonwoven fabric is twisted, It is preferable to produce a " yarn made of fibers ".

전계 방사법은 비교적 간단하게 고품질의(특히, 직경의 편차가 작은) 나노 섬유를 얻을 수 있는 방법이므로, 상기와 같은 방법으로 함으로써 비교적 간단한 방법으로 고품질의 형상 기억 나노필라멘트를 제조하는 것이 가능해진다.The field emission method is a method for obtaining nanofibers of relatively high quality (particularly, small diameter deviation) in a relatively simple manner, so that it is possible to manufacture high quality shape memory nanofilaments by a simple method as described above.

또한, 상기와 같은 방법으로 함으로써, 「나노 섬유로 이루어진 부직포」로나노 섬유 단체를 분리하는 수고를 들이지 않고 형상 기억 나노필라멘트를 제조하는 것이 가능해진다.Further, by the above-described method, it becomes possible to manufacture shape memory nanofilaments without the labor of separating the " nonwoven fabric made of nanofibers "

[3]본 발명에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 있어서, 상기 폴리머는 폴리-ε-카프로락톤을 주 성분으로 하는 것이 바람직하다.[3] In the method for producing a shape memory nanofilament according to the present invention, the polymer preferably contains poly-epsilon -caprolactone as a main component.

이와 같은 방법으로 함으로써, 폴리머의 성질에 기인하는 현상(융점 온도에서의 연화 및 형상 기억성의 발현)과 보호재에 의한 형상 안정 효과의 상호 작용을 이용하여, 형상 기억 나노필라멘트 전체적으로 형상 기억성을 갖게 하는 것이 가능해진다.By such a method, the shape memory nanofilaments as a whole can be made to have a shape memory property by utilizing the interaction between the phenomenon (softening at the melting point temperature and the expression of the shape memory effect) attributable to the properties of the polymer and the shape- Lt; / RTI >

[4]본 발명에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 있어서, 상기 폴리머는 폴리-L-락트산을 주 성분으로 하는 것이 바람직하다.[4] In the method for producing a shape memory nanofilament according to the present invention, the polymer preferably contains poly-L-lactic acid as a main component.

이와 같은 방법으로 함으로써, 폴리머의 성질에 기인하는 현상(유리 전이 온도에서의 연화 및 형상 기억성의 발현)과 보호재에 의한 형상 안정 효과의 상호 작용을 이용하여, 형상 기억 나노필라멘트 전체적으로 형상 기억성을 갖게 하는 것이 가능해진다.By using such a method, the shape memory nanofilaments as a whole have shape memory property by utilizing the interaction between the phenomenon (softening at the glass transition temperature and the expression of shape memory) attributable to the properties of the polymer and the shape stabilizing effect by the protective material .

[5]본 발명에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 있어서, 상기 보호재는 실리콘 고무로 이루어진 것이 바람직하다.[5] In the method of manufacturing a shape memory nanofilament according to the present invention, the protective member is preferably made of silicone rubber.

실리콘 고무는, 경화제에 의해 액체 상태에서 경화시킬 수 있고, 또한 경화 후에도 유연성 및 탄력성을 가지므로, 이와 같은 방법으로 함으로써 비교적 용이하게 제 3 공정을 실시하는 것이 가능해지고, 또한 형상 기억 나노필라멘트의 탄력성을 높여 사용하기 쉽게 하는 것이 가능해진다.Since the silicone rubber can be cured in a liquid state by a curing agent and has flexibility and elasticity even after being cured, the third step can be carried out comparatively easily by this method, and the elasticity of the shape memory nanofilament So that it becomes easy to use.

또한, 상기의 경우, 「나노 섬유로 이루어진 실」의 표면을 보호재로 피복하는 제 3 공정은, 액상의 실리콘 고무를 「나노 섬유로 이루어진 실」의 표면에 도포하고, 그 후 실리콘 고무를 경화(고정화)함으로써 실시하는 것이 바람직하다In the above case, the third step of coating the surface of the " yarn made of nanofibers " with the protective material is performed by applying the liquid silicone rubber to the surface of the " yarn made of nanofiber " Immobilization)

[6]본 발명에 따른 형상 기억 나노필라멘트는 폴리머로 이루어지고, 형상 기억성을 가진 나노 섬유를 꼬은「나노 섬유로 이루어진 실」과, 상기 「나노 섬유로 이루어진 실」을 피복하는 보호재를 구비하는 것을 특징으로 한다.[6] The shape memory nanofilament according to the present invention comprises a nanofiber yarn consisting of a polymer and having a shape memory property, and a protective material covering the " yarn made of nanofiber " .

본 발명의 형상 기억 나노필라멘트에 의하면, 폴리머로 이루어지고, 형상 기억성을 가진 나노 섬유를 꼬임사한 「나노 섬유로 이루어진 실」과, 「나노 섬유로 이루어진 실」을 피복하는 보호재를 구비하므로, 본 발명의 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의해 제조 가능하고, 충분한 형상 기억성을 확보하는 것이 가능하며, 또한 의료 소재나 의복 재료로서 그대로 이용하는 것이 가능해진다.According to the shape memory nanofilament of the present invention, since it is provided with the protective material covering the "yarn made of nanofiber" and the "yarn made of nanofiber" formed by twisting nanofibers having shape memory properties and made of polymer, Can be produced by the shape memory nanofilament manufacturing method of the present invention, can secure sufficient shape memory, and can be used as a medical material or a garment material as it is.

[7]본 발명에 따른 형상 기억 나노필라멘트에 있어서, 상기 폴리머는 폴리-ε-카프로락톤을 주 성분으로 하는 것이 바람직하다.[7] In the shape memory nanofilament according to the present invention, the polymer preferably contains poly-epsilon -caprolactone as a main component.

이와 같은 구성으로 함으로써, 폴리머의 성질에 기인하는 현상(융점 온도에서의 연화 및 형상 기억성의 발현)과 보호재에 의한 형상 안정 효과의 상호작용을 이용하여, 형상 기억 나노필라멘트 전체적으로 형상 기억성을 갖게 하는 것이 가능해진다.With such a constitution, by utilizing the interaction between the development (softening at the melting point temperature and the manifestation of shape memory) due to the properties of the polymer and the shape stabilizing effect by the protective material, the shape memory nanofilaments Lt; / RTI >

[8]본 발명에 따른 형상 기억 나노필라멘트에 있어서, 상기 폴리머는 폴리-L-락트산을 주 성분으로 하는 것이 바람직하다.[8] In the shape memory nanofilament according to the present invention, the polymer preferably comprises poly-L-lactic acid as a main component.

이와 같은 구성으로 함으로써, 폴리머의 성질에 기인하는 현상(유리 전이 온도에서의 연화 및 형상 기억성의 발현)과 보호재에 의한 형상 안정 효과의 상호작용을 이용하여, 형상 기억 나노필라멘트 전체적으로 형상 기억성을 갖게 하는 것이 가능해진다.By employing such a constitution, the shape memory nanofilaments as a whole have shape memory property by utilizing the interaction between the phenomenon (softening at the glass transition temperature and the expression of shape memory) attributable to the properties of the polymer and the shape stabilizing effect by the protective material .

[9] 본 발명에 따른 형상 기억 나노필라멘트에 있어서, 상기 보호재는 실리콘 고무로 이루어진 것이 바람직하다.[9] In the shape memory nanofilament according to the present invention, the protective member is preferably made of silicone rubber.

실리콘 고무는 경화제에 의해 액체 상태에서 경화시킬 수 있고, 또한 경화 후에도 유연성 및 탄력성을 가지므로, 이와 같은 구성으로 함으로써 비교적 용이하게 제조하는 것이 가능해지고, 또한 탄력성이 높고 사용하기 쉬운 형상 기억 나노필라멘트로 하는 것이 가능해진다. Since the silicone rubber can be cured in a liquid state by a curing agent and has flexibility and elasticity even after being cured, it is possible to manufacture the silicone rubber comparatively easily by such a constitution, and the shape memory nanofilament with high elasticity and easy to use .

위와 같은 구성을 가진 본 발명의 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 나노 섬유를 꼬아 나노 섬유로 「나노 섬유로 이루어진 실」을 제조하는 제 2 공정을 포함하므로, 나노 섬유를 꼬는 것에 의해 나노 섬유의 형상 기억성을 높이고, 충분한 형상 기억성을 확보하는 것이 가능한 형상 기억 나노필라멘트를 제조하는 것이 가능해진다.According to the shape memory nanofilament manufacturing method of the present invention having the above configuration, since it includes the second step of manufacturing the " yarn made of nanofibers " with the nanofibers being twisted together with the nanofibers, It is possible to manufacture shape memory nanofilaments capable of increasing the shape memory property of the shape memory nanoparticles and ensuring sufficient shape memory.

또한, 본 발명의 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 상기한 제 2 공정을 포함하므로, 나노 섬유를 꼬아 「나노 섬유로 이루어진 실」로 하여 강도를 향상시키는 것이 가능해지고, 그 결과 의료 소재나 의복 재료로서 그대로 이용하는 것이 가능한 형상 기억 나노필라멘트를 제조하는 것이 가능해지고, 충분한 형상 기억성을 확보하는 것이 가능하고, 또한 의료 소재나 의복 재료로서 그대로 이용하는 것이 가능한 형상 기억 나노필라멘트를 제조하는 것이 가능해진다.Further, according to the shape memory nanofilament manufacturing method of the present invention, the nanofibers can be twisted into a "yarn made of nanofibers" because of the above-described second step, so that the strength can be improved. As a result, It is possible to produce shape memory nanofilaments that can be used as they are as a clothing material, and it is possible to manufacture shape memory nanofilaments which can secure sufficient shape memory and can be used as medical materials and clothing materials as they are .

또한, 본 발명의 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 「나노 섬유로 이루어진 실」을 보호재로 피복하는 제 3 공정을 포함하므로, 나노 섬유를 구성하는 폴리머를 열이나 수분으로부터 보호하는 것이 가능해지고, 비표면적이 큰 나노 섬유를 꼬은 「나노 섬유로 이루어진 실 」을 기재(基材)로 하고 있으므로, 비표면적을 크게 하는 것이 가능해진다.Further, according to the shape memory nanofilament manufacturing method of the present invention, since the third step of covering the " yarn made of nanofiber " with a protective material is included, the polymer constituting the nanofiber can be protected from heat and moisture And the "nanofiber thread" in which nanofibers having a large specific surface area are twisted is used as a base material, so that the specific surface area can be increased.

그뿐만 아니라, 폴리머의 성질에 기인하는 현상(유리 전이 온도에서의 연화 및 형상 기억성의 발현)과 보호재에 의한 형상 안정 효과의 상호작용을 이용하여, 형상 기억 나노필라멘트 전체적으로 형상 기억성을 갖게 하는 것이 가능해지고, 실리콘 고무는 경화제에 의해 액체 상태에서 경화시킬 수 있고, 또한 경화 후에도 유연성 및 탄력성을 가지므로, 이와 같은 구성으로 함으로써 비교적 용이하게 제조하는 것이 가능해지고, 또한 탄력성이 높고 사용하기 쉬운 형상 기억 나노필라멘트로 하는 것이 가능해진다.In addition, the use of the interaction between the phenomenon (softening at the glass transition temperature and the expression of shape memory) attributable to the properties of the polymer and the shape stabilizing effect by the protective material enables the shape memory nanofilaments to have shape retention as a whole The silicone rubber can be cured in a liquid state by a curing agent and has flexibility and elasticity even after curing. Thus, the silicone rubber can be produced relatively easily by such a constitution, and the shape memory It becomes possible to make the nano filament.

도 1은 실시형태의 제 1 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 실시형태의 제 2 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3은 실시형태의 제 3 공정 및 형상 기억 나노필라멘트(28)를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 실험예 1에 따른 형상 기억 나노필라멘트(28a)의 전자현미경 사진이다.
도 5는 실험예 1에 따른 형상 기억 나노필라멘트(28a)의 형상 기억성을 나타내는 사진이다.
도 6은 실험예 2에 따른 형상 기억 나노필라멘트(28b)의 전자현미경 사진이다.
도 7은 실험예 2에 따른 형상 기억 나노필라멘트(28b)의 형상 기억성을 나타내는 사진이다.
도 8은 「나노 섬유로 이루어진 부직포」, 「나노 섬유로 이루어진 실」및 형상 기억 나노필라멘트의 강도의 차이를 도시한 도면이다.
Fig. 1 is a view for explaining the first step of the embodiment. Fig.
Fig. 2 is a view for explaining the second step of the embodiment. Fig.
Fig. 3 is a view for explaining the third step of the embodiment and the shape memory nanofilament 28. Fig.
4 is an electron micrograph of the shape memory nanofilament 28a according to Experimental Example 1. FIG.
Fig. 5 is a photograph showing the shape memory property of the shape memory nanofilament 28a according to Experimental Example 1. Fig.
6 is an electron micrograph of the shape memory nanofilament 28b according to Experimental Example 2. FIG.
Fig. 7 is a photograph showing the shape memory property of the shape memory nanofilament 28b according to Experimental Example 2. Fig.
Fig. 8 is a graph showing the difference in strength between the "nonwoven fabric made of nanofibers", "the yarn made of nanofibers" and shape memory nanofilaments.

이하, 본 발명에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법 및 형상 기억 나노필라멘트에 대해, 도면에 도시한 실시형태에 기초하여 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing a shape memory nanofilament and a shape memory nanofilament according to the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.

[실시형태][Embodiment Mode]

도 1은 실시형태의 제 1 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 1의 (a)는 전계 방사법에 의해 나노 섬유(21)로 이루어진 시트상 부직포(22)를 제조하는 상태를 도시한 도면이며, 도 1의 (b)는 시트상 부직포(22)를 절단하여 띠형상 부직포(24)로 하는 상태를 도시한 도면이다.Fig. 1 is a view for explaining the first step of the embodiment. Fig. 1 (a) is a view showing a state in which a sheet-like nonwoven fabric 22 made of nanofibers 21 is produced by an electrospinning method. FIG. 1 (b) Like nonwoven fabric 24 as shown in Fig.

도 2는 실시형태의 제 2 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 추가로 설명하면, 띠형상 부직포(24)를 꼬아 상기 띠형상 부직포(24)로 「나노 섬유로 이루어진 실」(26)을 제조하는 상태를 도시한 도면이다.Fig. 2 is a view for explaining the second step of the embodiment. Fig. In addition, the band-like nonwoven fabric 24 is twisted to form a "yarn made of nanofibers" 26 by the belt-like nonwoven fabric 24.

도 3은 실시형태의 제 3 공정 및 형상 기억 나노필라멘트(28)를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 3의 (a)는 「나노 섬유로 이루어진 실」(26)을 도시한 도면이고, 도 3의 (b)는 「나노 섬유로 이루어진 실」(26)에 보호재가 되는 액체(40) 를 도포하는 상태를 도시한 도면이며, 도 3의 (c)는 제조한 형상 기억성 나노 섬유(28)를 도시한 도면이다.Fig. 3 is a view for explaining the third step of the embodiment and the shape memory nanofilament 28. Fig. 3 (a) is a view showing a "thread made of nanofibers" 26, and FIG. 3 (b) is a view showing a state in which a liquid 40 serving as a protective material is applied FIG. 3 (c) is a view showing the shape memory nanofibers 28 produced. FIG.

우선, 실시형태에 따른 형상 기억성 나노 섬유의 제조 방법에 대해 설명한다.First, a method for producing shape memory nanofibers according to the embodiment will be described.

실시형태에 따른 형상 기억성 나노 섬유의 제조 방법은 폴리머를 이용하여 나노 섬유를 제조하는 제 1 공정과, 나노 섬유를 꼬아 나노 섬유로 「나노 섬유로 이루어진 실」을 제조하는 제 2 공정과, 「나노 섬유로 이루어진 실」을 보호재로 피복하는 제 3 공정을 이 순서로 포함한다. 이하, 이들 공정을 순번에 따라서 설명한다.A method of manufacturing a shape memory nanofiber according to an embodiment includes a first step of producing a nanofiber using a polymer, a second step of producing a " nanofiber yarn " with the nanofiber twisted with the nanofiber, And a third step of covering the " yarn made of nanofiber " with a protective material in this order. Hereinafter, these steps will be described in order.

1.제 1 공정1. First step

제 1 공정은 폴리머를 이용하여 형상 기억성을 가진 나노 섬유(21)를 제조하는 공정이다. 추가로 설명하면, 제 1 공정은 전계 방사법에 의해, 시트상 부직포(22)가 되도록 나노 섬유(21)를 제조하고, 그 후, 시트상 부직포(22)를 절단하여 띠형상 부직포(24)로 하는 공정이다.The first step is a step of producing the nanofiber 21 having shape memory by using a polymer. The first step is to produce the nanofibers 21 so as to be the sheet-like nonwoven fabric 22 by the electric field irradiation method and thereafter cut the sheet-like nonwoven fabric 22 to obtain the belt-like nonwoven fabric 24 .

우선, 이하와 같이 시트상 부직포(22)를 제조한다. 즉, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 전계 방사 장치(10)에 구비한 원료 탱크(12)에 나노 섬유(21)의 원료가 되는 폴리머 용액(20)을 충전하고, 밸브(13)를 개방하여 노즐(14)에 폴리머 용액(20)을 공급 가능한 상태로 한다. 계속해서, 고압 전원(16)을 이용하여 노즐(14)과 컬렉터(18)의 사이에 고전압을 인가함으로써 나노 섬유(21)를 전계 방사하고, 노즐(14)과 컬렉터(18)의 사이에 발생하는 전계에 의해 나노 섬유(21)를 컬렉터(18)에 퇴적시켜, 나노 섬유(21)로 이루어진 시트상 부직포(22)를 제조한다.First, the sheet-like nonwoven fabric 22 is produced as follows. 1 (a), the polymer solution 20 to be a raw material of the nanofibers 21 is filled in the raw material tank 12 provided in the electric field radiation device 10, and the valve 13 To open the nozzle 14 so that the polymer solution 20 can be supplied. Subsequently, a high voltage is applied between the nozzle 14 and the collector 18 by using the high voltage power source 16 to cause the nanofibers 21 to be electroluminescent and to generate between the nozzle 14 and the collector 18 The nonwoven fabric sheet 22 made of the nanofibers 21 is produced by depositing the nanofibers 21 on the collector 18 by an electric field that is the same as that of the nanofibers 21. [

시트상 부직포(22)의 두께는, 예를 들면 5㎛~50㎛이다. 나노 섬유(21)의 평균 직경은, 예를 들면 300nm~800nm이다.The thickness of the sheet-like nonwoven fabric 22 is, for example, 5 mu m to 50 mu m. The average diameter of the nanofibers 21 is, for example, 300 nm to 800 nm.

나노 섬유(21)의 원료로서 이용하는 폴리머로서는, 폴리-ε-카프로락톤(PCL)을 주 성분으로 하는 것 또는 폴리-L-락트산(PLA 또는 PLLA)을 주 성분으로 하는 것을 적합하게 이용할 수 있다. 폴리머가 폴리-ε-카프로락톤을 주 성분으로 하는 것이면 폴리머의 융점을 이용한 형상 기억 나노필라멘트(Tm 변형형의 나노필라멘트)를 제조할 수 있다. 또한, 폴리머가 폴리-L-락트산을 주 성분으로 하는 것이면 폴리머의 유리 전이점을 이용한 형상 기억 나노필라멘트(Tg 변형형의 나노필라멘트)를 제조할 수 있다.As the polymer used as the raw material of the nanofiber 21, those containing poly-epsilon -caprolactone (PCL) as a main component or poly-L-lactic acid (PLA or PLLA) as a main component can be suitably used. If the polymer is composed mainly of poly-epsilon -caprolactone, shape memory nanofilaments (Tm-modified nanofilaments) can be produced using the melting point of the polymer. Further, if the polymer comprises poly-L-lactic acid as a main component, shape memory nanofilaments (Tg modification type nanofilaments) can be produced using the glass transition point of the polymer.

전계 방사 장치(10)를 이용하여 시트상 부직포(22)를 제조할 때, 노즐(14) 과 컬렉터(18)의 사이에 인가하는 전압은 노즐(14)과 컬렉터(18)의 거리나 이용하는 원료 등에 따라서 다르지만, 수kV~ 수10kV이다. 폴리머의 종류나 전계 방사 장치(10)의 구조에 따라서 최적의 값을 선택하면 좋다. The voltage applied between the nozzle 14 and the collector 18 when manufacturing the sheet-like nonwoven fabric 22 using the field emission device 10 is determined by the distance between the nozzle 14 and the collector 18, But it is several kV to several tens kV. An optimum value may be selected depending on the kind of the polymer or the structure of the electric field radiation device 10. [

계속해서, 띠형상 부직포(24)를 제조한다. 즉, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 시트상 부직포(22)를 1mm~100mm 정도의 폭으로 절단하여, 꼬임사로 하는 것이 가능한 띠형상 부직포(24)를 제조한다.Subsequently, a strip-shaped nonwoven fabric 24 is produced. That is, as shown in Fig. 1 (b), the sheet-like nonwoven fabric 22 is cut to a width of about 1 mm to 100 mm to produce a band-like nonwoven fabric 24 which can be twisted.

2.제 2 공정2. Second Step

제 2 공정은 나노 섬유를 꼬아 나노 섬유로「나노 섬유로 이루어진 실」(26) 을 제조하는 공정이다. 추가로 설명하면, 제 2 공정은 띠형상 부직포(24)를 꼬아 상기 띠형상 부직포(24)로 「나노 섬유로 이루어진 실」(26)을 제조하는 공정이다.The second step is a step of producing a " yarn made of nanofibers " 26 by twisting the nanofibers with the nanofibers. Further, the second step is a step of twisting the belt-like nonwoven fabric 24 to produce the " yarn made of nanofiber " 26 with the belt-like nonwoven fabric 24.

제 2 공정에서는 도 2에 도시한 바와 같이, 제 1 공정에서 제조한 띠형상 부직포(24)를 꼬임사 장치(30)를 이용하여 꼬임사화하는 것에 의해 「나노 섬유로 이루어진 실」(26)을 제조한다. 띠형상 부직포(24)를 주 꼬임사 장치(32)로 한 번 꼬고, 그 후, 실 이송 장치(34, 36)를 이용하여 도 2의 좌측에서 우측으로 꼬면서 실을 이송함으로써 강고하게 꼬임사화된 「나노 섬유로 이루어진 실」(26)을 연속적으로 제조할 수 있다.In the second step, as shown in Fig. 2, the belt-like nonwoven fabric 24 produced in the first step is twisted using the twisted yarn device 30 to thereby produce the " yarn made of nanofiber 26 " . The strip-shaped nonwoven fabric 24 is twisted once by the main twist apparatus 32 and thereafter the yarn is twisted from the left side to the right side of Fig. 2 by using the yarn transfer devices 34 and 36, The " yarn made of nanofibers " 26 can be continuously produced.

실 이송 장치(34, 36)를 이용하여 실을 이송할 때, 실 이송 장치(36)의 실 이송 속도를 실 이송 장치(34)의 실 이송 속도보다 빠르게 하면, 「나노 섬유로 이루어진 실」(26)의 연신(延伸)을 실시할 수도 있다.When the yarn is fed using the yarn feeders 34 and 36 and the yarn feeding speed of the yarn feeding device 36 is higher than the yarn feeding speed of the yarn feeding device 34, 26 may be stretched.

제 2 공정에서 제조하는 「나노 섬유로 이루어진 실」(26)의 직경은, 예를 들면 10㎛~1000㎛이다. 상기 범위로 한 것은 10㎛ 보다 가는 경우에는 충분한 인장 강도를 확보하는 것이 곤란해지는 경우가 있으며, 1000㎛ 보다 굵은 경우에는 「나노 섬유로 이루어진 실」의 표면의 균일성을 충분히 확보하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 상기 문제를 해결할 수 있으면, 본 발명의 효과 및 목적을 해치지 않는 범위에서, 10㎛ 보다 가는 「나노 섬유로 이루어진 실」이나 1000㎛ 보다 굵은 「나노 섬유로 이루어진 실」을 이용할 수도 있다.The diameter of the " yarn made of nanofiber " 26 produced in the second step is, for example, 10 mu m to 1000 mu m. When the thickness is smaller than 10 탆, it may be difficult to secure a sufficient tensile strength. When the thickness is larger than 1000 탆, it is difficult to sufficiently ensure the uniformity of the surface of the "yarn made of nanofibers" There is. As long as the above problem can be solved, "yarn made of nanofiber" which is thinner than 10 μm or "yarn made of nanofiber" which is thicker than 1000 μm can be used as long as the effect and object of the present invention are not impaired.

3.제 3 공정3. The third process

제 3 공정은 도 3에 도시한 바와 같이, 「나노 섬유로 이루어진 실」(26)을 보호재로 피복하여 형상 기억 나노필라멘트(28)를 제조하는 공정이다. 제 3 공정에 있어서, 보호재는 실리콘 고무로 이루어진다. 제 3 공정은 경화제를 혼합한 액상의 실리콘 고무를 「나노 섬유로 이루어진 실」(도 3의 (a) 참조)의 표면에 도포하고(도 3의 (b) 참조), 그 후 경화 (고정화)함으로써 실시한다(도 3의 (c) 참조).As shown in Fig. 3, the third step is a step of manufacturing the shape memory nanofilaments 28 by covering the "yarn made of nanofibers" 26 with a protective material. In the third step, the protective material is made of silicone rubber. In the third step, the liquid silicone rubber obtained by mixing the curing agent is applied to the surface of the " yarn made of nanofibers " (see Fig. 3 (a)) (see Fig. (See Fig. 3 (c)).

계속해서, 실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트(28)에 대해 설명한다Next, the shape memory nanofilament 28 according to the embodiment will be described

형상 기억 나노필라멘트(28)는 도 3에 도시한 바와 같이, 폴리머로 이루어지며, 형상 기억성을 가진 나노 섬유(21)를 꼬은 「나노 섬유로 이루어진 실」(26) 과, 「나노 섬유로 이루어진 실」(26)을 피복하는 보호재(42) 를 구비한다.3, the shape memory nano filament 28 is composed of a "nanofiber thread" 26 made of a polymer and having twisted nanofibers 21 having a shape memory property, And a protective material 42 for covering the " thread "

폴리머로서는, 폴리-ε-카프로락톤이나 폴리-L-락트산을 주 성분으로 하는 것을 적합하게 이용할 수 있다. 폴리머가 폴리-ε-카프로락톤을 주 성분으로 하는 것이면 폴리머의 융점을 이용한 형상 기억 나노필라멘트(Tm 변형형의 나노필라멘트)가 된다. 또한, 폴리머가 폴리-L-락트산을 주 성분으로 하는 것이면 폴리머의 유리 전이점을 이용한 형상 기억 나노필라멘트(Tg 변형형의 나노필라멘트)를 제조할 수 있다.As the polymer, those containing poly-epsilon -caprolactone or poly-L-lactic acid as a main component can be suitably used. If the polymer is composed of poly-epsilon -caprolactone as a main component, the shape memory nanofilament using the melting point of the polymer (Tm-modified nano filament) is obtained. Further, if the polymer comprises poly-L-lactic acid as a main component, shape memory nanofilaments (Tg modification type nanofilaments) can be produced using the glass transition point of the polymer.

보호재(42)는 실리콘 고무로 이루어진다.The protection material 42 is made of silicone rubber.

계속해서, 실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법 및 형상 기억 나노필라멘트의 효과를 기재한다.Next, a method of manufacturing a shape memory nanofilament according to an embodiment and an effect of a shape memory nanofilament will be described.

실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 나노 섬유(21)를 꼬아 나노 섬유(21)로「나노 섬유로 이루어진 실」(26)을 제조하는 제 2 공정을 포함하므로, 나노 섬유를 꼬는 것에 의해 나노 섬유의 형상 기억성을 높이고, 충분한 형상 기억성을 확보하는 것이 가능한 형상 기억 나노필라멘트를 제조하는 것이 가능해진다.The shape memory nanofilament manufacturing method according to the embodiment includes the second step of manufacturing the " yarn made of nanofiber " 26 by twisting the nanofibers 21 to form the nanofiber 21, It is possible to manufacture shape memory nanofilaments which can twist to increase the shape memory property of the nanofibers and ensure sufficient shape memory.

또한, 실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 상기한 제 2 공정을 포함하므로, 나노 섬유를 꼬아 「나노 섬유로 이루어진 실」로 하여 강도를 향상시키는 것이 가능해지고, 그 결과, 의료 소재나 의복 재료로서 그대로 이용하는 것이 가능한 형상 기억 나노필라멘트를 제조하는 것이 가능해진다.Further, according to the shape memory nanofilament manufacturing method according to the embodiment, since the above-mentioned second step is included, the nanofibers can be twisted into a "yarn made of nanofibers" to improve the strength. As a result, It is possible to manufacture shape memory nanofilaments which can be used as raw materials or as clothing materials.

따라서, 실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 충분한 형상 기억성을 확보 가능하고, 또한 의료 소재나 의복 재료로서 그대로 이용하는 것이 가능한 형상 기억 나노필라멘트를 제조하는 것이 가능해진다.Therefore, the shape memory nanofilament manufacturing method according to the embodiment makes it possible to manufacture shape memory nanofilaments which can secure sufficient shape memory and can be used as a medical material or a garment material as it is.

또한, 실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 「나노 섬유로 이루어진 실」(26)을 보호재(42)로 피복하는 제 3 공정을 포함하므로, 나노 섬유를 구성하는 폴리머를 열이나 수분으로부터 보호하는 것이 가능해진다.Further, according to the shape memory nanofilament manufacturing method according to the embodiment, since the third step of covering the " yarn made of nanofiber " 26 with the protective material 42 is included, It becomes possible to protect it from moisture.

또한, 실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 비표면적이 큰 나노 섬유(21)를 꼬은 「나노 섬유로 이루어진 실」(26)을 기재로 하고 있으므로, 비표면적을 크게 하는 것이 가능해진다.Further, according to the shape memory nanofilament manufacturing method according to the embodiment, since the "nanofiber made of thread" 26, which is formed by twisting the nanofibers 21 having a large specific surface area, is used as the substrate, it is possible to increase the specific surface area It becomes.

또한, 실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 보호재(42)로서, 경화제에 의해 액체 상태에서 경화시킬 수 있는 것을 이용하므로, 액체 상태로 「나노 섬유로 이루어진 실」에 침함시킨 후에 경화시켜, 비교적 용이하게 제 3 공정을 실시하는 것이 가능해진다.Further, according to the shape memory nanofilament manufacturing method according to the embodiment, since the protective material 42 that can be cured in the liquid state by the curing agent is used, the protective material 42 is allowed to penetrate into the "yarn made of nanofiber" It is possible to perform the third step relatively easily by curing.

또한, 실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 보호재(42)로서, 경화 후에도 유연성 및 탄력성을 가진 것(실리콘 고무)을 이용하므로, 형상 기억 나노필라멘트의 탄력성을 높여 사용하기 쉽게 하는 것이 가능해진다.Further, according to the shape memory nanofilament manufacturing method according to the embodiment, since the material (silicone rubber) having flexibility and elasticity even after curing is used as the protection material 42, the elasticity of the shape memory nanofilament can be increased, Lt; / RTI >

또한, 실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 제 1 공정에서는 전계 방사법에 의해 나노 섬유(21)로 이루어진 부직포를 제조하므로, 비교적 간단한 방법으로 고품질의 형상 기억 나노필라멘트를 제조하는 것이 가능해진다.Further, according to the shape memory nanofilament manufacturing method of the embodiment, since the nonwoven fabric made of the nanofibers 21 is produced by the field radiation method in the first step, it is possible to manufacture the shape memory nanofilament of high quality in a relatively simple manner It becomes possible.

또한, 실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 제 2 공정에서는 부직포를 꼬아 부직포로 「나노 섬유로 이루어진 실」(26)을 제조하므로, 「나노 섬유로 이루어진 부직포」로 나노 섬유 단체를 분리하는 수고를 들이지 않고 형상 기억 나노필라멘트를 제조하는 것이 가능해진다.Further, according to the shape memory nanofilament manufacturing method according to the embodiment, the " yarn made of nanofiber " 26 is produced by twisting the nonwoven fabric in the nonwoven fabric in the second step, It is possible to manufacture the shape memory nanofilaments without the labor of separating the shape memory nanofilaments.

또한, 실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 폴리머는, 폴리-ε-카프로락톤을 주 성분으로 하는 것 또는 폴리-L-락트산을 주 성분으로 하므로, 폴리머의 성질에 기인하는 현상(융점 온도에서의 연화 또는 유리 전이 온도에서의 연화, 및 형상 기억성의 발현)과 보호재에 의한 형상 안정 효과의 상호 작용을 이용하여, 형상 기억 나노필라멘트 전체적으로 형상 기억성을 갖게 하는 것이 가능해진다.Further, according to the method for producing a shape memory nanofilament according to the embodiment, since the polymer comprises poly-e-caprolactone as the main component or poly-L-lactic acid as the main component, the phenomenon caused by the properties of the polymer The shape memory nanofilaments as a whole can have shape memory property by utilizing the interaction of the shape memory effect (softening at a melting point temperature or softening at a glass transition temperature and expression of shape memory) and shape stabilizing effect by a protective material.

또한, 실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의하면, 보호재(42)가 실리콘 고무로 이루어지므로, 비교적 용이하게 제 3 공정을 실시하는 것이 가능해지고, 또한 형상 기억 나노필라멘트의 탄력성을 높여 사용하기 쉽게 하는 것이 가능해진다. Further, according to the shape memory nanofilament manufacturing method according to the embodiment, since the protective material 42 is made of silicone rubber, it is possible to carry out the third step relatively easily, and the elasticity of the shape memory nanofilament can be increased It becomes possible to make it easy to do.

실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트에 의하면, 폴리머로 이루어진 나노 섬유(21)를 꼬은 「나노 섬유로 이루어진 실」(26)과, 「나노 섬유로 이루어진 실」(26)을 피복하는 보호재(42)를 구비하므로, 실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의해 제조 가능하고, 충분한 형상 기억성을 확보하는 것이 가능하며, 또한 의료 소재나 의복 재료로서 그대로 이용하는 것이 가능해진다. According to the shape memory nanofilament according to the embodiment, the protective material 42 covering the "yarn made of nanofibers" 26 and the "yarn made of nanofibers" 26, which twist the nanofibers 21 made of polymer, It can be manufactured by the shape memory nano filament manufacturing method according to the embodiment, and it is possible to secure sufficient shape memory, and it can be used as a medical material or a garment material as it is.

실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트에 의하면, 폴리머는 폴리-ε-카프로락톤을 주 성분으로 하는 것 또는 폴리-L-락트산을 주 성분으로 하므로, 폴리머의 성질에 기인하는 현상(융점 온도에서의 연화 또는 유리 전이 온도에서의 연화, 및 형상 기억성의 발현)과 보호재에 의한 형상 안정 효과의 상호 작용을 이용하여, 형상 기억 나노필라멘트 전체적으로 형상 기억성을 갖게 하는 것이 가능해진다.According to the shape memory nanofilament according to the embodiment, the polymer contains poly-.epsilon.-caprolactone as a main component or poly-L-lactic acid as a main component, so that the development due to the properties of the polymer Or softening at a glass transition temperature and the expression of shape memory) and the shape stabilizing effect by the protective material can be used to make shape memory nanofilaments have shape memory as a whole.

실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트에 의하면, 보호재(42)가 실리콘 고무로 이루어지므로, 비교적 용이하게 제조하는 것이 가능해지고, 또한 탄력성이 높고 사용하기 쉬운 형상 기억 나노필라멘트로 하는 것이 가능해진다. According to the shape memory nano filament according to the embodiment, since the protective material 42 is made of silicone rubber, the shape memory nanofilament can be manufactured relatively easily, and the shape memory nanofilament having high elasticity and easy to use can be obtained.

[실험예 1][Experimental Example 1]

도 4는 실험예 1 에 따른 형상 기억 나노필라멘트(28a)의 전자현미경 사진이다. 도 4의 (a) 및 도 4의 (b)의 각 사진은 배율 및 장소가 다르다.4 is an electron micrograph of the shape memory nanofilament 28a according to Experimental Example 1. FIG. Each of the photographs of FIGS. 4 (a) and 4 (b) differs in magnification and place.

도 5는 실험예 1에 따른 형상 기억 나노필라멘트(28a)의 형상 기억성을 나타내는 사진이다. 도 5의 (a)는 소정의 형상이 된 형상 기억 나노필라멘트(28a)의 사진이고, 도 5의 (b)는 일시적인 형상으로 고정된 형상 기억 나노필라멘트(28a)의 사진이며, 도 5의 (c)는 소정의 형상으로 복귀된 형상 기억 나노필라멘트(28a)의 사진이다.Fig. 5 is a photograph showing the shape memory property of the shape memory nanofilament 28a according to Experimental Example 1. Fig. 5A is a photograph of the shape memory nanofilament 28a having a predetermined shape and FIG. 5B is a photograph of the shape memory nanofilament 28a fixed in a temporary shape. FIG. c) is a photograph of the shape memory nanofilaments 28a returned to a predetermined shape.

이하의 실험예 1에서는, 실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의해 실제로 형상 기억 나노필라멘트(28a)를 제조하여, 그 성질을 조사한 것이다. 이하의 설명에서는 실시형태와 동일한 방법을 이용한 공정 부분에서는 그 설명을 생략한다.In the following Experimental Example 1, the shape memory nanofilaments 28a were actually manufactured by the shape memory nanofilament manufacturing method according to the embodiment, and their properties were examined. In the following description, the description of the process part using the same method as the embodiment is omitted.

또한, 형상 기억 나노필라멘트(28a)란, 이하에 나타내는 폴리-L-락트산을 원료로서 제조한 형상 기억 나노필라멘트를 말한다.The shape memory nanofilaments 28a refer to shape memory nanofilaments produced by using the following poly-L-lactic acid as a raw material.

1.형상 기억 나노필라멘트(28a)의 제조1. Manufacturing of shape memory nanofilaments 28a

실험예 1에서는, 실시형태 1에 기재한 방법에 의해 형상 기억 나노필라멘트(28a)를 제조했다.In Experimental Example 1, shape memory nanofilaments 28a were produced by the method described in Embodiment 1.

원료의 폴리머로서는, 폴리-L-락트산(알드리치사제, 분자량 152000)을 이용했다.Poly-L-lactic acid (manufactured by Aldrich, molecular weight: 152,000) was used as a raw material polymer.

제 1 공정에서는, 폴리머 용액으로서 폴리-L-락트산을 7.5wt%의 농도로 포함하는, 디클로로메탄(DCM)/디메틸포름아미드(DMF)(DCM:DMF=7:3) 용액을 조제했다.In the first step, a solution of dichloromethane (DCM) / dimethylformamide (DMF) (DCM: DMF = 7: 3) containing poly-L-lactic acid at a concentration of 7.5 wt% was prepared as a polymer solution.

전계 방사 장치(10a)(도시하지 않음. 실시형태의 전계 방사 장치(10)와 기본적으로 동일한 구성을 가짐)를 이용하여 시트상 부직포(22a)(도시하지 않음)를 제조할 때, 노즐(14a)(도시하지 않음)과 컬렉터(18a)(도시하지 않음)의 사이에 인가하는 전압은 13kV로 했다. 또한, 노즐(14a)과 컬렉터(18a)의 사이의 거리는 15cm로 했다. 또한, 노즐(14a)의 내부 직경은 0.6mm로 하고, 상기 노즐(14a)(니들)에 5ml의 플라스틱시린지(12a)(도시하지 않음)를 장착하고, 폴리머 용액이 2ml/h의 비율로 노즐로부터 나오도록 조정했다. When the sheet-like nonwoven fabric 22a (not shown) is manufactured by using the electric field radiation device 10a (having the same structure as that of the field emission device 10 of the embodiment, not shown), the nozzle 14a (Not shown) and the collector 18a (not shown) is 13 kV. The distance between the nozzle 14a and the collector 18a was set to 15 cm. The inner diameter of the nozzle 14a is 0.6 mm and the plastic syringe 12a (not shown) of 5 ml is attached to the nozzle 14a (needle). The polymer solution is injected at a rate of 2 ml / .

시트상 부직포(22a)의 두께는, 5㎛~50㎛가 되도록 했다.The thickness of the sheet-like nonwoven fabric 22a was set to be 5 mu m to 50 mu m.

나노 섬유(21a)(도시하지 않음)의 직경은, 500nm~580nm이었다.The diameter of the nanofibers 21a (not shown) was 500 nm to 580 nm.

띠형상 부직포(24a)(도시하지 않음)로서는 장변의 길이가 15cm, 단변의 길이가 5mm인 것을 제조했다.As the belt-like nonwoven fabric 24a (not shown), the length of the long side was 15 cm and the length of the short side was 5 mm.

제 2 공정에서는, 제 1 공정에서 제조한 띠형상 부직포(24a)를 꼬아 「나노 섬유로 이루어진 실」(26a)(도시하지 않음)을 제조했다. 「나노 섬유로 이루어진 실」(26a)의 꼬임 수는, 700T/m(Twist per meter)로 했다.In the second step, the band-like nonwoven fabric 24a produced in the first step was twisted to produce a " yarn made of nanofiber " 26a (not shown). The twist number of the " yarn made of nanofiber " 26a was set at 700 T / m (Twist per meter).

제 2 공정에서 제조한 「나노 섬유로 이루어진 실」(26a)의 직경은, 약 420㎛이었다.The diameter of the " yarn made of nanofiber " 26a produced in the second step was about 420 mu m.

3.제 3 공정3. The third process

제 3 공정에서는, 「나노 섬유로 이루어진 실」(26a)을 보호재(42a)(도시하지 않음)로 피복하여 형상 기억 나노필라멘트를 제조했다. 제 3 공정에 있어서, 보호재(42a)로서 실리콘 고무인 「실가드(184) (다우·코닝사제)」를 이용했다. 또한, 보호재를 경화시키기 위한 경화제로서는, 「실가드(184)」에 부속의 경화제를, 10 : 1의 비율로 실리콘 고무와 혼합하여 이용했다.In the third step, the "yarn made of nanofibers" 26a was covered with a protective material 42a (not shown) to produce shape memory nanofilaments. In the third step, "Silicone Guard 184 (made by Dow Corning)" which is silicone rubber was used as the protective material 42a. As a curing agent for curing the protective material, a curing agent attached to "Silicide 184" was mixed with silicone rubber at a ratio of 10: 1.

우선, 액상의 「실가드(184) 」를 「나노 섬유로 이루어진 실」(26a)에 도포하여 스며들게 했다. 그 후, 진공 여과를 이용하여 여분의 「실가드(184) 」를 「나노 섬유로 이루어진 실」(26a)의 표면으로부터 제거하고, 「실가드(184)」를 경화시켜 보호재(42a)로 했다. 경화 온도는 60℃로 하고, 경화 시간은 48 시간으로 하며, 그 후 24 시간, 실온에서 건조시켜 형상 기억 나노필라멘트(28a)를 제조했다.First, the liquid-phase " seal guard 184 " is applied to and impregnated into " thread made of nanofiber " 26a. Thereafter, the extra "seal guard 184" was removed from the surface of the "nanofiber seal" 26a by vacuum filtration and the "seal guard 184" was cured to form the protective material 42a . The shape memory nanofilaments 28a were prepared by drying at room temperature for 24 hours at a curing temperature of 60 deg. C and a curing time of 48 hours.

그 후, 제조한 형상 기억 나노필라멘트(28a)에 가열 처리를 실시하여, 소정의 형상이 되는 것을 확인했다(도 5의 (a) 참조). 상기 가열 처리는, 70℃~75℃에서 48 시간 실시했다. 형상 기억 나노필라멘트(28a)의 경우, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 소정의 형상은 코일 형상(스프링 형상)이 되었다.Thereafter, the produced shape memory nanofilaments 28a were subjected to heat treatment to confirm that they were in a predetermined shape (see Fig. 5 (a)). The heat treatment was carried out at 70 ° C to 75 ° C for 48 hours. In the case of the shape memory nanofilaments 28a, the predetermined shape has a coil shape (spring shape) as shown in Fig. 5 (a).

이와 같이 제조한 형상 기억 나노필라멘트(28a)에 대해, 도 4에 도시한 바와 같이, 전자현미경(SEM)에 의한 표면 상태의 관찰을 실시하여, 형상 기억 나노필라멘트(28a)가 제조된 것을 확인했다.As shown in Fig. 4, the shape memory nanofilaments 28a thus produced were observed by a scanning electron microscope (SEM) to confirm that the shape memory nanofilaments 28a were produced .

또한, 형상 기억 나노필라멘트(28a)에 대해, 형상 기억성의 테스트를 실시했다. 또한, 이와 같이 제조한 형상 기억 나노필라멘트(28a)는, 폴리-L-락트산의 유리 전이점을 트리거로 하는 형상 기억 나노필라멘트가 되었다.The shape memory nano filament 28a was subjected to a shape memory test. Further, the shape memory nanofilaments 28a thus produced became shape memory nanofilaments triggered by the glass transition point of poly-L-lactic acid.

코일 형상(소정의 형상)의 형상 기억 나노필라멘트(28a)를 가열하면서 인장하고, 그 후 냉각하여 대략 직선 형상의 일시적인 형상으로 고정할 수 있는 것을 확인했다(도 5의 (b) 참조).It was confirmed that the shape memory nanofilaments 28a having a coil shape (predetermined shape) could be stretched while being heated and then cooled to be fixed in a substantially linear temporary shape (see Fig. 5 (b)).

또한, 일시적인 형상으로 고정된 형상 기억 나노필라멘트(28a)를 가열하고 그 후 냉각하여, 형상 기억 나노필라멘트(28a)가 코일 형상(소정의 형상 )으로 복귀되는 것을 확인할 수 있었다(도 5의 (c) 참조).It was also confirmed that the shape memory nanofilaments 28a were returned to a coil shape (predetermined shape) by heating the shape memory nanofilaments 28a fixed in a temporary shape and then cooling them (see (c ) Reference).

또한, 가열은 약 80℃가 되도록 하고, 냉각은 상온이 되도록 하였다.Further, the heating was performed at about 80 ° C, and the cooling was performed at room temperature.

일시적인 형상에서 소정의 형상으로 복귀되는 시간은 약 1.8초이고, 형상 기억 나노필라멘트(28a)가 높은 형상 기억성을 가진 것도 확인할 수 있었다.It was confirmed that the time for returning to the predetermined shape from the temporary shape was about 1.8 seconds, and the shape memory nanofilaments 28a had a high shape memory property.

이상과 같이 하여, 폴리-L-락트산을 원료로 하는 형상 기억 나노필라멘트(28a)의 형상 기억성을 확인할 수 있었다.As described above, the shape memory property of the shape memory nanofilaments 28a made of poly-L-lactic acid as a raw material was confirmed.

[실험예 2][Experimental Example 2]

도 6은 실험예 2에 따른 형상 기억 나노필라멘트(28b)의 전자현미경 사진이다. 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)의 각 사진은 배율 및 장소가 다르다.6 is an electron micrograph of the shape memory nanofilament 28b according to Experimental Example 2. FIG. 6A and 6B each have different magnifications and locations.

도 7은 실험예 2에 따른 형상 기억 나노필라멘트(28b)의 형상 기억성을 나타내는 사진이다. 도 7의 (a)는 소정의 형상이 된 형상 기억 나노필라멘트(28b)의 사진이고, 도 7의 (b)는 일시적인 형상으로 고정된 형상 기억 나노필라멘트(28b)의 사진이며, 도 7의 (c)는 소정의 형상으로 복귀된 형상 기억 나노필라멘트(28b)의 사진이다.Fig. 7 is a photograph showing the shape memory property of the shape memory nanofilament 28b according to Experimental Example 2. Fig. Fig. 7A is a photograph of the shape memory nanofilament 28b having a predetermined shape, Fig. 7B is a photograph of shape memory nanofilament 28b fixed in a temporary shape, and Fig. c) is a photograph of the shape memory nanofilament 28b returned to a predetermined shape.

이하의 실험예 2에서는, 실시형태에 따른 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법에 의해 실제로 형상 기억 나노필라멘트(28b)를 제조하여, 그 성질을 조사한 것이다. 이하의 설명에서는 실시형태와 동일한 방법을 이용한 공정 부분에서는 그 설명을 생략한다.In the following Experimental Example 2, the shape memory nanofilaments 28b were actually manufactured by the shape memory nanofilament manufacturing method according to the embodiment, and their properties were investigated. In the following description, the description of the process part using the same method as the embodiment is omitted.

또한, 형상 기억 나노필라멘트(28b)란, 이하에 나타내는 폴리-ε-카프로락톤을 원료로 제조한 형상 기억 나노필라멘트를 말한다.The shape memory nanofilaments 28b are shape memory nanofilaments made of poly-epsilon -caprolactone as a raw material as shown below.

1. 형상 기억 나노필라멘트(28b)의 제조1. Manufacturing of shape memory nanofilament 28b

실험예 1에서는, 실시형태 1에 기재한 방법에 의해 형상 기억 나노필라멘트(28b)를 제조했다.In Experimental Example 1, shape memory nanofilaments 28b were produced by the method described in Embodiment 1.

원료로서 이용하는 폴리머로서는, 폴리-ε-카프로락톤(알드리치사제, 분자량:70000~90000)을 이용했다.As the polymer used as a raw material, poly-epsilon -caprolactone (manufactured by Aldrich, molecular weight: 70000 to 90000) was used.

제 1 공정에서는 폴리머 용액으로서, 폴리-ε-카프로락톤을 15wt% 의 농도로 포함하는, 클로로포름(TCM)/디메틸포름아미드(DMF)/에탄올(EtOH)(TCM:DMF:EtOH=8:1:1) 용액을 조제했다.Dimethylformamide (DMF) / ethanol (EtOH) (TCM: DMF: EtOH = 8: 1: 1) containing poly-epsilon -caprolactone at a concentration of 15 wt% 1) solution was prepared.

전계 방사 장치(10b)(도시하지 않음. 실시형태의 전계 방사 장치(10)와 기본적으로 동일한 구성을 가짐)를 이용하여 시트상 부직포(22b)(도시하지 않음)를 제조할 때, 노즐(14b)과 컬렉터(18b)의 사이에 인가하는 전압은 10kV로 했다. 또한, 노즐(14b)과 컬렉터(18b)의 사이의 거리는 10cm로 했다. 또한, 노즐(14b)의 내부 직경은 0.6mm로 하고, 상기 노즐(14b)(니들)에 5ml의 플라스틱 시린지를 장착하고, 폴리머 용액이 2ml/h의 비율로 노즐로부터 나오도록 조정했다.When the sheet-like nonwoven fabric 22b (not shown) is manufactured by using the electric field radiation device 10b (which is basically the same as the electric field radiation device 10 of the embodiment, not shown), the nozzle 14b ) And the collector 18b was set to 10 kV. The distance between the nozzle 14b and the collector 18b was set to 10 cm. The inside diameter of the nozzle 14b was 0.6 mm, and a plastic syringe 5 ml was attached to the nozzle 14b (needle), and the polymer solution was adjusted so as to come out from the nozzle at a rate of 2 ml / h.

시트상 부직포(22b) 의 두께는 5㎛~50㎛가 되도록 했다.The thickness of the sheet-like nonwoven fabric 22b was set to be 5 탆 to 50 탆.

나노 섬유(21b)(도시하지 않음)의 직경은 800nm~900nm이었다.The diameters of the nanofibers 21b (not shown) were 800 nm to 900 nm.

띠형상 부직포(24b)(도시하지 않음)로서는 장변의 길이가 15cm, 단변(폭)의 길이가 7mm인 것을 제조했다.As the belt-like nonwoven fabric 24b (not shown), the length of the long side was 15 cm and the length of the short side (width) was 7 mm.

제 2 공정에서는 제 1 공정에서 제조한 띠형상 부직포를 꼬아 「나노 섬유로 이루어진 실」(26b)을 제조했다. 「나노 섬유로 이루어진 실」(26b)의 꼬임 수는 300T/m로 했다.In the second step, the band-shaped nonwoven fabric produced in the first step was twisted to produce a " yarn made of nanofiber " 26b. The twist number of the " yarn made of nanofiber " 26b was set at 300 T / m.

제 2 공정에서 제조한 「나노 섬유로 이루어진 실」(26b)의 직경은, 약 500㎛ 이었다.The diameter of the " yarn made of nanofiber " 26b produced in the second step was about 500 mu m.

3. 제 3 공정3. The third process

제 3 공정에서는, 「나노 섬유로 이루어진 실」(26b)을 보호재(42b)(도시하지 않음)로 피복하여 형상 기억 나노필라멘트(28b)를 제조했다. 제 3 공정에 있어서, 보호재(42b)로서 실리콘 고무인 「실가드(184) (다우·코닝사제)」를 이용했다. 또한, 보호재를 경화시키기 위한 경화제로서는, 「실가드(184)」에 부속의 경화제를 10:1 의 비율로 실리콘 고무와 혼합하여 이용했다.In the third step, the shape memory nanofilaments 28b were produced by covering the "yarn made of nanofibers" 26b with a protective material 42b (not shown). In the third step, "Silicone Guard 184 (made by Dow Corning)" which is silicone rubber was used as the protective material 42b. As a curing agent for curing the protective material, a curing agent attached to "Silicide 184" was mixed with silicone rubber at a ratio of 10: 1.

우선, 액상의 「실가드(184) 」를 「나노 섬유로 이루어진 실」(26b) 에 도포하여 스며들게 했다. 그 후, 진공 여과를 이용하여 여분의 「실가드(184)」를 「나노 섬유로 이루어진 실」(26b)의 표면에서 제거하여, 「실가드(184)」를 경화시켜 보호재(42b)로 했다. 경화 온도는 60℃로 하고, 경화 시간은 48 시간으로 하며, 그 후 24 시간, 실온에서 건조시켜 형상 기억 나노필라멘트(28b)를 제조했다.First, the liquid sealant 184 is applied and impregnated to the thread made of nanofibers 26b. Thereafter, the extra "thread guard 184" was removed from the surface of the "thread made of nanofiber" 26b by vacuum filtration, and the "thread guard 184" was cured to form the protective material 42b . The shape memory nanofilament 28b was prepared by drying at room temperature for 24 hours at a curing temperature of 60 deg. C and a curing time of 48 hours.

그 후, 제조한 형상 기억 나노필라멘트(28b)에 가열 처리를 실시하여, 소정의 형상이 되는 것을 확인했다(도 7의 (a) 참조). 상기 가열 처리는, 70℃~75℃에서 48 시간 실시했다. 형상 기억 나노필라멘트(28b)의 경우에도 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 소정의 형상은 코일 형상(스프링 형상)이 되었다.Thereafter, the produced shape memory nanofilaments 28b were subjected to heat treatment to confirm that they were in a predetermined shape (see Fig. 7 (a)). The heat treatment was carried out at 70 ° C to 75 ° C for 48 hours. In the case of the shape memory nanofilament 28b, as shown in Fig. 7 (a), the predetermined shape has a coil shape (spring shape).

이와 같이 제조한 형상 기억 나노필라멘트(28b) 에 대해, 도 6에 도시한 바와 같이, 전자현미경(SEM)에 의한 표면 상태의 관찰을 실시하여, 형상 기억 나노필라멘트(28b)가 제조된 것을 확인했다.As shown in Fig. 6, the shape memory nanofilaments 28b thus produced were observed by a scanning electron microscope (SEM) to confirm that the shape memory nanofilaments 28b were produced .

또한, 형상 기억 나노필라멘트(28b)에 대해, 형상 기억성 테스트를 실시했다. 또한, 이와 같이 제조한 형상 기억 나노필라멘트(28b)는 폴리-ε-카프로락톤의 융점을 트리거로 하는 형상 기억 나노필라멘트가 되었다.Further, the shape memory nano filament 28b was subjected to a shape memory test. Further, the shape memory nanofilaments 28b thus produced became shape memory nanofilaments triggered by the melting point of poly-epsilon -caprolactone.

코일 형상(소정의 형상)의 형상 기억 나노필라멘트(28b)를 가열하면서 인장하고, 그 후 냉각하여 대략 직선 형상의 일시적인 형상으로 고정할 수 있는 것을 확인했다(도 7의 (b) 참조).It was confirmed that the shape memory nanofilaments 28b having a coil shape (predetermined shape) could be stretched while being heated and then cooled to be fixed in a substantially linear temporal shape (see Fig. 7 (b)).

또한, 일시적인 형상으로 고정된 형상 기억 나노필라멘트(28b)를 가열하고, 그 후 냉각하여 형상 기억 나노필라멘트(28b)가 코일 형상(소정의 형상)으로 복귀되는 것을 확인했다(도 7의 (c) 참조).It was confirmed that the shape memory nano filament 28b fixed in a temporary shape was heated and then cooled to return the shape memory nano filament 28b to a coil shape (predetermined shape) (Fig. 7 (c) Reference).

또한, 가열은 약 80℃가 되도록 하고, 냉각은 상온이 되도록 했다. 일시적인 형상에서 소정의 형상으로 복귀되는 시간은 약 1.75초이고, 형상 기억 나노필라멘트(28a)가 높은 형상 기억성을 가진 것도 확인할 수 있었다.Further, the heating was made to be about 80 DEG C, and the cooling was performed at room temperature. It was confirmed that the time taken to return from the temporary shape to the predetermined shape was about 1.75 seconds and that the shape memory nanofilaments 28a had a high shape memory property.

이상과 같이 하여, 폴리-ε-카프로락톤을 원료로 하는 형상 기억 나노필라멘트(28b)의 형상 기억성을 확인할 수 있었다.As described above, the shape memory property of the shape memory nanofilament 28b made of poly-epsilon -caprolactone as a raw material was confirmed.

[실험예 3][Experimental Example 3]

도 8은 「나노 섬유로 이루어진 부직포 」, 「나노 섬유로 이루어진 실」및 형상 기억 나노필라멘트의 강도의 차이를 도시한 도면이다. 도 8의 (a)는 인장 강도를 나타내는 그래프이며, 도 8의 (b)는 강도의 차이를 나타내는 표이다. 도 8의 (a)의 그래프에 있어서, 세로축은 응력(MPa)을 나타내고, 가로축은 신장(%)을 나타내며, 그래프 말단의 꺽임은 그 점에서 대상물이 파단된 것을 나타낸다. 또한, 도 8의 (a)의 그래프에 있어서, 부호 "a"로 나타내는 것은 「나노 섬유로 이루어진 부직포」 (띠형상 부직포(24a))에 대한 그래프이며, 부호 "b"로 나타내는 것은 「나노 섬유로 이루어진 실」(「나노 섬유로 이루어진 실(26a)」)에 대한 그래프이며, 부호 "c" 로 나타내는 것은 「가열 처리한 나노 섬유로 이루어진 실 」에 대한 그래프이고, 부호 "d" 로 나타내는 것은 형상 기억 나노필라멘트(형상 기억 나노필라멘트(28a))에 대한 그래프이다.Fig. 8 is a graph showing the difference in strength between the "nonwoven fabric made of nanofibers", "the yarn made of nanofibers" and shape memory nanofilaments. Fig. 8 (a) is a graph showing the tensile strength, and Fig. 8 (b) is a table showing the difference in strength. In the graph of FIG. 8A, the vertical axis represents the stress MPa, the horizontal axis represents the elongation (%), and the tilting of the end of the graph indicates that the object is broken at that point. In the graph of Fig. 8 (a), the symbol "a" is a graph for a " nonwoven fabric made of nanofibers "Quot; c "is a graph of a " thread made of heat treated nanofibers ", and the symbol" d " And a shape memory nanofilament (shape memory nanofilament 28a).

실험예 3에서는 「나노 섬유로 이루어진 부직포」(띠형상 부직포)를 「나노 섬유로 이루어진 실」로 하는 것에 의해 강도(인장 강도)가 향상되는 것을 확인하기 위한 실험을 실시했다. 또한, 보호재의 유무에 의한 강도의 차이에 대해서도 확인하기 위한 실험을 실시했다.In Experimental Example 3, an experiment was conducted to confirm that the strength (tensile strength) was improved by changing the "nonwoven fabric made of nanofibers" (band-like nonwoven fabric) into "yarn made of nanofibers". Experiments were conducted to confirm the difference in strength due to the presence or absence of the protective material.

실험예 3에서는 「나노 섬유로 이루어진 부직포」로서 실험예 1의 띠형상 부직포(24a)를 이용하고, 「나노 섬유로 이루어진 실」로서 실험예 1의 「나노 섬유로 이루어진 실」(26a)을 이용하며, 형상 기억 나노필라멘트로서 형상 기억 나노필라멘트(28a)를 이용했다. 또한, 비교용으로 보호재를 구비하지 않은 것 이외는 형상 기억 나노필라멘트(28a)와 동일한 구성을 가진, 「가열 처리한 나노 섬유로 이루어진 실」을 준비했다.In Experimental Example 3, the belt-like nonwoven fabric 24a of Experimental Example 1 was used as the " nonwoven fabric made of nanofiber ", and the " yarn made of nanofiber " 26a of Experimental Example 1 was used as " And shape memory nanofilaments 28a were used as shape memory nanofilaments. Further, a " yarn made of heat treated nanofiber " having the same constitution as shape memory nanofilament 28a was prepared except that no protective material was provided for comparison.

또한, 「나노 섬유로 이루어진 실」, 「가열 처리한 나노 섬유로 이루어진 실」및 형상 기억 나노필라멘트의 인장 강도의 측정에는, 가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼의 오토 그래프 「AG-5000G」를 이용했다. 측정 조건으로서, 헤드 스피드를 5mm/min으로 하고, 온도를 실온으로 했다. 또한, 「나노 섬유로 이루어진 부직포」의 인장 강도의 측정에는, 가부시키가이샤 에이·앤·디의 만능 재료 시험기 「텐시론 RTC 1250-A」를 이용했다. 측정 조건으로서, ASTM D-638의 규정에 기초하여, 길이 165mm, 폭 19mm, 두께 3mm의 시험 부재(덤벨형)를 이용했다. 최대 하중 용량은 50N으로 했다.For the measurement of tensile strength of "yarn made of nanofiber", "yarn made of heat-treated nanofiber" and shape memory nanofilament, Autograph "AG-5000G" of Seishin Shimazu Co., Ltd. was used . As a measurement condition, the head speed was 5 mm / min and the temperature was room temperature. In order to measure the tensile strength of the "nonwoven fabric made of nanofibers", Tensilon RTC 1250-A, a universal material testing machine manufactured by A & D Co., Ltd. was used. As a measurement condition, a test member (dumbbell type) having a length of 165 mm, a width of 19 mm, and a thickness of 3 mm was used based on the provisions of ASTM D-638. The maximum load capacity was 50N.

우선, 「나노 섬유로 이루어진 부직포」(띠형상 부직포 )와 「나노 섬유로 이루어진 실」의 강도에 대해서는 도 8에 도시한 바와 같이, 「나노 섬유로 이루어진 부직포」를 꼬아 「나노 섬유로 이루어진 실」로 하는 것에 의해, 부직포 그대로의 상태와 비교하여, 2배 이상의 인장 강도를 얻을 수 있고, 강도가 향상되는 것을 확인할 수 있었다(도 8의 부호 (a) 및 (b) 참조).First, as shown in Fig. 8, regarding the strength of the "nonwoven fabric made of nanofibers" (band-like nonwoven fabric) and the "yarn made of nanofibers", a "nonwoven fabric made of nanofibers" , It was confirmed that the tensile strength of 2 times or more as compared with the state of the nonwoven fabric was obtained, and the strength was improved (see (a) and (b) in FIG. 8).

계속해서, 보호재의 유무에 의한 강도의 차이에 대해서는 보호재가 없는 경우와 비교하여, 보호재가 있는 경우에는 강도가 향상되는 것을 확인할 수 있었다(도 8의 부호 (c) 및 (d) 참조) .Subsequently, it was confirmed that the difference in strength due to the presence or absence of the protective material improves the strength when the protective material is present (see (c) and (d) in FIG. 8).

또한, 「나노 섬유로 이루어진 실」과 형상 기억 나노필라멘트를 비교하면, 형상 기억 나노필라멘트는 「나노 섬유로 이루어진 실」보다 파단 시의 신장은 감소하지만, 보다 큰 인장 강도(약 1.4배)를 얻을 수 있는 것도 확인할 수 있었다.Further, when comparing the "shape made of nanofibers" with the shape memory nanofilaments, the shape memory nanofilaments have a smaller tensile strength at break than a "thread made of nanofibers" but a larger tensile strength (about 1.4 times) I could confirm that I could.

이상, 본 발명을 상기 실시형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않는다. 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 형태로 실시하는 것이 가능하며, 예를 들면, 다음과 같은 변형도 가능하다.Although the present invention has been described based on the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention can be carried out in various forms without departing from the spirit of the invention. For example, the following modifications are possible.

(1) 상기 실시형태에 대해 기재한 각 구성 요소의 개수, 재질 및 형상은 예시이며, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 변경하는 것이 가능하다.(1) The number, material, and shape of each constituent element described in the above embodiment are illustrative, and can be changed within a range that does not impair the effect of the present invention.

(2) 상기 실시형태에서는, 띠형상 부직포(24)로 「나노 섬유로 이루어진 실 」(26)을 제조했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 시트상 부직포로 「나노 섬유로 이루어진 실」을 제조해도 좋고, 나노 섬유 단체를 분리하고 나서 「나노 섬유로 이루어진 실」을 제조해도 좋다. (2) In the above embodiment, the "yarn made of nanofiber" 26 is produced by the belt-like nonwoven fabric 24, but the present invention is not limited to this. For example, a " yarn made of nanofiber " may be produced with a sheet-like nonwoven fabric, or a yarn made of " nanofiber "

10 : 전계 방사 장치
12 : 원료 탱크
13 : 밸브
14 : 노즐
16 : 고압 전원
18 : 컬렉터
20 : 폴리머 용액
21 : 나노 섬유
22 : 시트상 부직포
24 : 띠형상 부직포
26 :「나노 섬유로 이루어진 실 」
28, 28a, 28b : 형상 기억 나노필라멘트
30 : 꼬임사 장치
32 : 주 꼬임사 장치
34, 36 : 실 이송 장치
40 : 보호재가 되는 액체
42 : 보호재
10: Field emission device
12: raw material tank
13: Valve
14: Nozzle
16: High voltage power source
18: collector
20: polymer solution
21: Nano fiber
22: sheet nonwoven fabric
24: Band-like nonwoven fabric
26: "yarn made of nanofiber"
28, 28a, 28b: shape memory nanofilaments
30: Twisted device
32: Main twist device
34, 36: yarn feeder
40: Liquid to be protective material
42: Protection material

Claims (9)

폴리머를 이용하여 형상 기억성을 가진 나노 섬유를 제조하는 제 1 공정,
상기 나노 섬유를 꼬아 상기 나노 섬유로 「나노 섬유로 이루어진 실」을 제조하는 제 2 공정, 및
상기 「나노 섬유로 이루어진 실」을 보호재로 피복하는 제 3 공정을 이 순서로 포함하는 것을 특징으로 하는 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법.
A first step of producing a nanofiber having shape memory by using a polymer,
A second step of twisting the nanofibers to produce a " yarn made of nanofibers " with the nanofibers, and
And a third step of covering the " yarn made of nanofibers " with a protective material in this order.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 공정에서는 전계 방사법에 의해 부직포가 되도록 상기 나노 섬유를 제조하는 단계, 및
상기 제 2 공정에서는 상기 부직포를 꼬아 상기 부직포로 「나노 섬유로 이루어진 실」을 제조하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the first step, the nanofibers are produced to be a nonwoven fabric by an electrospinning method.
And a step of twisting the nonwoven fabric in the second step to produce a " yarn made of nanofibers " with the nonwoven fabric.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 폴리머는 폴리-ε-카프로락톤을 주 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the polymer comprises poly-epsilon -caprolactone as a main component.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 폴리머는 폴리-L-락트산을 주 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the polymer comprises poly-L-lactic acid as a main component.
제 1 항에 있어서,
상기 보호재는 실리콘 고무로 이루어진 것을 특징으로 하는 형상 기억 나노필라멘트의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the protective material is made of silicone rubber.
폴리머로 이루어지고, 형상 기억성을 가진 나노 섬유를 꼬임사한 「나노 섬유로 이루어진 실」과, 상기 「나노 섬유로 이루어진 실」을 피복하는 보호재를 구비하는 것을 특징으로 하는 형상 기억 나노필라멘트.A shape memory nanofilament comprising a polymer and comprising a "yarn made of nanofibers" in which nanofibers having shape memory are twisted and a protective material covering said "yarn made of nanofibers". 제 6 항에 있어서,
상기 폴리머는 폴리-ε-카프로락톤을 주 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 형상 기억 나노필라멘트.
The method according to claim 6,
Wherein the polymer comprises poly-epsilon -caprolactone as a main component.
제 6 항에 있어서,
상기 폴리머는 폴리-L-락트산을 주 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 형상 기억 나노필라멘트.
The method according to claim 6,
Wherein the polymer comprises poly-L-lactic acid as a main component.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보호재는 실리콘 고무로 이루어진 것을 특징으로 하는 형상 기억 나노필라멘트.
9. The method according to any one of claims 6 to 8,
Wherein the protective material is made of silicone rubber.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110524861A (en) * 2019-08-26 2019-12-03 中山大学 A kind of processing method preparing shape memory product

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