KR20180011965A - 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치 및 투명 나노섬유 제조용 시트 - Google Patents

롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치 및 투명 나노섬유 제조용 시트 Download PDF

Info

Publication number
KR20180011965A
KR20180011965A KR1020160094568A KR20160094568A KR20180011965A KR 20180011965 A KR20180011965 A KR 20180011965A KR 1020160094568 A KR1020160094568 A KR 1020160094568A KR 20160094568 A KR20160094568 A KR 20160094568A KR 20180011965 A KR20180011965 A KR 20180011965A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
roller
alignment
roll
disposed
Prior art date
Application number
KR1020160094568A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101885822B1 (ko
Inventor
김철생
박찬희
김정인
이도희
이준희
Original Assignee
전북대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전북대학교산학협력단 filed Critical 전북대학교산학협력단
Priority to KR1020160094568A priority Critical patent/KR101885822B1/ko
Publication of KR20180011965A publication Critical patent/KR20180011965A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101885822B1 publication Critical patent/KR101885822B1/ko

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0015—Electro-spinning characterised by the initial state of the material
    • D01D5/003—Electro-spinning characterised by the initial state of the material the material being a polymer solution or dispersion
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/728—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by electro-spinning
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H17/00—Felting apparatus
    • D04H17/10—Felting apparatus for felting between rollers, e.g. heated rollers
    • D04H17/12—Multi-roller apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

본 발명은 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치 및 투명 나노섬유 제조용 시트에 관한 것으로서, 특히 정렬된 나노섬유를 대량 생산할 수 있는 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치 및 투명 나노섬유 제조용 시트에 관한 것이다.
본 발명의 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치는, 상호 이격되어 배치된 제1롤러 및 제2롤러와; 일단이 상기 제1롤러에 권취되고 타단이 상기 제2롤러에 권취되어 상기 제1롤러에서 제2롤러로 이송되는 비전도성 재질의 필름과; 상기 필름의 하부에 배치되고, 상방향으로 고분자를 전기방사하여 상기 필름에 나노섬유가 부착되도록 하는 전기방사부와; 긴 스트립 형상으로 이루어지고 다수개가 상기 필름에 상호 이격되어 결합되며 전도성 재질로 이루어진 정렬부재;를 포함하여 이루어지되, 상기 정렬부재와 상기 전기방사부 사이에는 상기 필름이 배치되고, 상기 전기방사부에서 방사된 나노섬유는 상기 정렬부재가 결합된 상기 필름의 하면에 일방향으로 정렬된 상태로 부착되는 것을 특징으로 한다.

Description

롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치 및 투명 나노섬유 제조용 시트 { ROLL TO ROLL TYPE APPARATUS FOR MANUFACTURING TRANSPARENT NANO FIBER AND SHEET FOR MANUFACTURING TRANSPARENT NANO FIBER }
본 발명은 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치 및 투명 나노섬유 제조용 시트에 관한 것으로서, 특히 정렬된 나노섬유를 대량 생산할 수 있는 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치 및 투명 나노섬유 제조용 시트에 관한 것이다.
섬유 나노테크놀로지(NT)인 나노구조의 섬유 신소재 기술은 기존 섬유 기술의 한계를 극복하는 신기술로, IT, NT, ET, BT 산업 등 21세기 첨단산업분야에서 미래융복합 신기술 및 신소재를 창출할 수 있는 유망한 융복합 신소재 기술이다.
나노섬유는 초고비표면적 효과, 나노사이즈 효과, 초분자배열 효과 등의 유일한 특성을 가지므로 차세대 고성능 하이테크 신소재로서 부각되고 있으며, 정보전자, 환경/에너지, 바이오-의료, 생명공학, 국방/안보 등의 많은 분야에서의 활용 범위가 날로 넓어지고 있다.
따라서 직경이 나노크기인 나노섬유의 제조 공정 개발, 섬유의 크기를 나노 크기로 제어하고, 섬유의 내부, 외부, 표면에 나노크기로 제어되는 정밀한 나노구조 설계를 통해 신기능을 발현하는 나노섬유 신소재 개발, 이와 같은 나노수준의 입자나 구조의 제어를 통해 고기능 나노섬유 기반의 융복합 나노섬유 신소재 개발이 요구되고 있다.
나노섬유를 제조하는 방법에는 드로윙(drawing), 주형 합성(template synthesis), 상전이(phase separation), 자기조립(self assembly), 전기방사(electrospinning) 등이 있으며, 이들 제조 방법 중 나노섬유를 연속적으로 제조할 수 있는 방법으로 전기방사 방식이 일반적으로 적용되고 있다.
전기방사 방법은 고분자 용액을 방사하는 노즐(+ 전압)과 집적 전극판(- 전압) 사이에 고전압을 인가하여 고분자 용액의 표면장력보다 큰 전기장이 형성되는 경우 노즐을 통해 나노섬유 형태로 방사되도록 하는 것이다.
전기방사 방법으로 제조되는 나노섬유는 고분자 용액의 성질, 분자구조, 점도, 탄성, 전도성, 유전성, 극성 및 표면장력 등의 소재 물성과 전기장의 세기, 노즐과 집적 전극 사이의 거리, 고분자 용액의 공급 속도, 온도 등의 방사 조건에 큰 영향을 받는다.
또한 통상의 전기방사장치로 제조되는 나노섬유는 노즐로부터 방사되는 나노섬유가 불규칙적으로 분사되기 때문에 무질서하게 분포하거나 네트워크 구조이다.
이러한 종래의 불규칙적 구조를 갖는 나노섬유보다는 정렬된 구조의 나노섬유를 얻을 수 있다면 그 활용도가 훨씬 넓게 된다.
따라서 최근에는 정렬된 나노섬유를 제조하기 위한 장치들이 개발되고 있다.
그러나, 현재까지 개발되어 나노섬유를 일방향으로 정렬하도록 하는 장치는, 그 구조가 복잡하고, 종래에 사용하던 나노섬유 제조장치와 별개로 구입하여야 하는바 구매비용 등의 단점이 있었다.
특히, 현재까지 정렬된 나노섬유를 제조하는 장치들은 모두 소량의 정렬된 나노섬유를 제조하는 것일 뿐, 대량으로 정렬된 나노섬유를 생산하지 못하고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허 제10-2011-0062216호 대한민국 공개특허 제10-2013-0039176호
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 정렬된 나노섬유를 대량을 용이하게 생산할 수 있는 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치 및 투명 나노섬유 제조용 시트를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치는, 상호 이격되어 배치된 제1롤러 및 제2롤러와; 일단이 상기 제1롤러에 권취되고 타단이 상기 제2롤러에 권취되어 상기 제1롤러에서 제2롤러로 이송되는 비전도성 재질의 필름과; 상기 필름의 하부에 배치되고, 상방향으로 고분자를 전기방사하여 상기 필름에 나노섬유가 부착되도록 하는 전기방사부와; 긴 스트립 형상으로 이루어지고 다수개가 상기 필름에 상호 이격되어 결합되며 전도성 재질로 이루어진 정렬부재;를 포함하여 이루어지되, 상기 정렬부재와 상기 전기방사부 사이에는 상기 필름이 배치되고, 상기 전기방사부에서 방사된 나노섬유는 상기 정렬부재가 결합된 상기 필름의 하면에 일방향으로 정렬된 상태로 부착되는 것을 특징으로 한다.
상기 정렬부재는 상기 필름의 이송방향의 수직방향으로 길게 배치되고, 상호 평행하게 이격 배치된다.
상기 필름에 결합되어 상기 필름과 함께 이송되어 권취되는 보호지를 더 포함하여 이루어지되, 상기 정렬부재는 상기 필름과 보호지 사이에 배치된다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치는, 상호 이격되어 배치된 제1롤러 및 제2롤러와; 일단이 상기 제1롤러에 권취되고 타단이 상기 제2롤러에 권취되어 상기 제1롤러에서 제2롤러로 이송되는 비전도성 재질의 필름과; 상기 필름의 하부에 배치되고, 상방향으로 고분자를 전기방사하여 상기 필름에 나노섬유가 부착되도록 하는 전기방사부와; 상기 전기방사부의 상부 방향에서 상기 필름의 상부에 배치되고, 긴 스트립 형상으로 이루어진 전도성 재질의 정렬부재;를 포함하여 이루어지되, 상기 전기방사부에서 방사된 나노섬유는 상기 정렬부재의 하부에서 상기 필름의 하면에 일방향으로 정렬된 상태로 부착되는 것을 특징으로 한다.
상기 전기방사부의 상부 방향에서 상기 필름의 상부에 배치되는 지지부재를 더 포함하여 이루어지되, 상기 지지부재에는 상기 정렬부재가 결합되어 있다.
상기 정렬부재는 다수개로 이루어져 상기 필름의 이송방향의 수직방향으로 길게 상기 지지부재에 결합되고, 상호 평행하게 이격 배치된다.
상기 전기방사부의 상부 방향에서 상기 필름의 상부에 배치되는 지지롤러;를 더 포함하여 이루어지되, 상기 지지롤러는 상기 필름에 접하여 상기 필름의 이송시 회전되고, 상기 지지롤러에는 상기 정렬부재가 결합되어 있다.
상기 정렬부재는 다수개로 이루어져 상기 필름의 이송방향의 수직방향으로 길게 상기 지지롤러에 결합되고, 상호 평행하게 이격 배치된다.
상기 전기방사부의 상부 방향에서 상기 필름의 상부에 배치되는 다수개의 지지롤러와; 상기 지지롤러를 감싸는 벨트부재;를 더 포함하여 이루어지되, 상기 벨트부재는 상기 필름에 접하여 상기 필름의 이송시 상기 지지롤러와 함께 회전되고, 상기 벨트부재에는 상기 정렬부재가 결합되어 있다.
상기 정렬부재는 다수개로 이루어져 상기 필름의 이송방향의 수직방향으로 길게 상기 벨트부재에 결합되고, 상호 평행하게 이격 배치된다.
상기 정렬부재에 마이너스 전원을 인가하는 보조전원부;를 더 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 투명 나노섬유 제조용 시트는, 비전도성 재질의 필름과; 상기 필름의 일면이 결합되는 보호지와; 상기 필름과 보호지 사이에 배치되고, 긴 스트립 형상을 갖는 전도성 재질의 정렬부재;를 포함하여 이루어지되, 상기 정렬부대는 다수개로 이루어져 상호 이격되어 배치되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치 및 투명 나노섬유 제조용 시트에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
롤투롤 방식으로 필름을 이동시키면서 필름에 정렬된 나노섬유가 부착되도록 함으로써, 높은 폭의 대량의 정렬된 나노섬유를 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 구조도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치에 사용되는 투명 나노섬유 제조용 시트의 사시도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 사용상태도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치에 의해 제조된 나노섬유의 사진 및 확대사진,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 구조도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 주요부위의 사시도,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 사용상태도,
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 구조도,
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 주요부위 사시도,
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 사용상태도,
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 구조도,
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 주요부위의 사시도,
도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 사용상태도,
도 14는 본 발명의 제5실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 주요부위의 사시도.
제1실시예
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 구조도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치에 사용되는 투명 나노섬유 제조용 시트의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 사용상태도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치에 의해 제조된 나노섬유의 사진 및 확대사진이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치는, 프레임(미도시)과, 제1롤러(10)와, 제2롤러(20)와, 필름(30)과, 전기방사부(40)와, 정렬부재(50)를 포함하여 이루어진다.
상기 프레임은 본 발명의 전체적인 뼈대를 이루는 것으로써 도면에는 도시하지 않았지만 일반적으로 육면체 형상으로 형성되고, 상기 제1롤러(10) 및 제2롤러(20)는 상기 프레임에 회전 가능하게 결합된다.
상기 제1롤러(10) 및/또는 제2롤러(20)에는 모터가 연결되어 상기 제1롤러(10) 및 제2롤러(20)가 회전되도록 한다.
이러한 상기 제1롤러(10)와 제2롤러(20)는 상호 이격되어 배치된다.
상기 필름(30)은 비전도성 재질로써 비닐계통의 합성수지 등으로 이루어지며, 일단이 상기 제1롤러(10)에 권취되고 타단이 상기 제2롤러(20)에 권취되어 상기 제1롤러(10)에서 제2롤러(20)로 이송된다.
상기 전기방사부(40)는 상기 필름(30)의 하부에 배치되고, 상방향으로 고분자를 전기방사하여 상기 필름(30)에 나노섬유(120)가 부착되도록 한다.
이러한 상기 전기방사부(40)는 회전체가 수조의 안쪽에서 회전하면서 인가되는 전원에 의해 표면에 부착된 고분자가 상방향으로 전기방사되게 된다.
위와 같은 회전체 타입의 상향 전기방사장치는 종래의 공지된 것을 이용하면 충분하고, 특히 본 출원인이 출원한 공개특허 제10-2015-0136325호, 공개특허 제10-2013-0097296호 등을 이용하면 충분하기 때문에, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 정렬부재(50)는 막대와 같은 긴 스트립 형상으로 이루어지고 다수개가 상기 필름(30)에 상호 이격되어 결합된다.
이러한 상기 정렬부재(50)는 전도성 재질 예를 들어 구리선 등으로 이루어진다.
상기 전기방사부(40)가 설치된 방향에서, 상기 정렬부재(50)와 상기 전기방사부(40) 사이에는 상기 필름(30)이 배치된다.
상기 정렬부재(50)는 상기 필름(30)의 이송방향의 수직방향으로 길게 배치되고, 상호 평행하게 이격 배치된다.
본 실시예와 같이 상기 정렬부재(50)가 상기 필름(30)의 이송방향을 따라 길게 배치될 수도 있다.
본 실시예에서 상기 정렬부재(50)는 상기 필름(30)에 결합되어 있고, 상기 필름(30)에는 보호지(60)가 결합되어 있다.
상기 보호지(60)는 상기 필름(30)에 결합되어 상기 필름(30)과 함께 이송되어 권취된다.
위와 같은 상기 필름(30), 정렬부재(50) 및 보호지(60)가 결합되어 투명 나노섬유 제조용 시트(110)를 형성하게 된다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 제조장치는 도 3에 도시된 바와 같이 사용된다.
상기 시트(110)가 상기 제1롤러(10)에서 제2롤러(20)로 이송되는 과정에서 상기 전기방사부(40)에서 고분자를 상방향으로 전기방사하게 되면, 전기방사되면서 형성되는 나노섬유(120)는 상기 시트(110)의 하부에 위치하는 상기 필름(30)의 일면에 부착되게 된다.
이때, 상기 필름(30)의 상부에 전도성 재질의 상기 정렬부재(50)가 결합되어 있기 때문에, 상기 필름(30)의 하면에는 도 4(b)에 도시된 일방향으로 정렬된 나노섬유(120)가 부착되게 된다.
위와 같이 비전도성 재질의 필름(30)의 상부에 전도성 재질의 상기 정렬부재(50)가 긴 스트립 형상으로 배치된 구조에 전기방사를 할 경우, 정렬된 나노섬유가 필름에 부착되는 것은, 본 발명의 출원인이 출원번호 제10-2015-0035759호로 이미 출원하였는바, 보다 자세한 사항은 이 문헌을 참고하면 된다.
도 4(a)는 비정렬된 나노섬유를 촬영한 사진과 그 확대조직사진이고, 도 4(b)는 본 발명에 의해 제조된 정렬된 나노섬유를 촬영한 사진과 그 확대조직사진이다.
도 4(a)에 도시된 바와 같이 비정렬된 나노섬유는 불투명하지만, 도 4(b)에 도시된 바와 같이 본 발명에 의해 제조된 정렬된 나노섬유는 투명도를 가지고 있다.
또한, 나노섬유가 일방향으로 정렬되게 되면 다양한 분야에서 그 활용도가 매우 높다.
종래에는 위와 같은 정렬된 나노섬유를 대량을 생산하는 것이 어려웠으나, 본 발명의 제조장치에 의할 경우 정렬된 나노섬유를 대량으로 생산할 수 있어 매우 획기적인 발명이라 할 수 있다.
제2실시예
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 구조도이고, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 주요부위의 사시도이며, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 사용상태도이다.
제2실시예의 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치는, 프레임과, 제1롤러(10)와, 제2롤러(20)와, 필름(30)과, 전기방사부(40)와, 지지부재(70)와, 정렬부재(50)를 포함하여 이루어진다.
상기 프레임과, 제1롤러(10)와, 제2롤러(20)와, 필름(30)과, 전기방사부(40)는 제1실시예와 동일한 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략하고, 상기 지지부재(70)와 정렬부재(50)를 중심으로 설명한다.
상기 지지부재(70)는 상기 전기방사부(40)의 상부 방향에서 상기 필름(30)의 상부에 배치된다.
그리고 상기 정렬부재(50)는 상기 지지부재(70)의 하부에서 상기 필름(30)의 이송방향의 수직방향으로 길게 결합되고, 다수개가 상호 평행하게 이격되어 배치된다.
이때, 상기 정렬부재(50)는 이송되는 상기 필름(30)의 상면에 인접하게 배치되도록 함이 바람직하다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 필름(30)이 이송되면서 상기 전기방사부(40)에서 나노섬유(120)를 전기방사하게 되면, 상기 필름(30)의 상부에 위치한 전도성 재질의 상기 정렬부재(50)에 의해 일방향으로 정렬된 나노섬유(120)가 상기 필름(30)의 하면에 부착되게 된다.
그 외 다른 사항은 제1실시예와 동일 유사한 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
제3실시예
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 구조도이고, 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 주요부위 사시도이며, 도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 사용상태도이다.
제3실시예의 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치는, 프레임과, 제1롤러(10)와, 제2롤러(20)와, 필름(30)과, 전기방사부(40)와, 지지롤러(80)와, 정렬부재(50)를 포함하여 이루어진다.
상기 프레임과, 제1롤러(10)와, 제2롤러(20)와, 필름(30)과, 전기방사부(40)는 제1실시예와 동일한 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략하고, 상기 지지롤러(80)와 정렬부재(50)를 중심으로 설명한다.
상기 지지롤러(80)는 상기 전기방사부(40)의 상부 방향에서 상기 필름(30)의 상부에 배치된다.
상기 지지롤러(80)는 상기 필름(30)에 접하여 상기 필름(30)의 이송시 회전된다.
그리고 상기 정렬부재(50)는 다수개로 이루어져 상기 지지롤러(80)의 외주면에 결합된다.
상기 정렬부재(50)는 상기 필름(30)의 이송방향의 수직방향으로 길게 상기 지지롤러(80)에 결합되고, 다수개가 상호 평행하게 이격되어 배치된다.
따라서, 상기 지지롤러(80)의 회전에 의해 상기 정렬부재(50)도 함께 회전되게 된다.
이때, 상기 정렬부재(50)는 상기 지지롤러(80)가 회전될 때 이송되는 상기 필름(30)의 상면에 접하거나 인접하게 배치되도록 함이 바람직하다.
따라서, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 필름(30)이 이송되면서 상기 전기방사부(40)에서 나노섬유(120)를 전기방사하게 되면, 상기 필름(30)의 상부에 위치한 전도성 재질의 상기 정렬부재(50)에 의해 일방향으로 정렬된 나노섬유(120)가 상기 필름(30)의 하면에 부착되게 된다.
그 외 다른 사항은 제1실시예와 동일 유사한 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
제4실시예
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 구조도이고, 도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 주요부위의 사시도이며, 도 13은 본 발명의 제4실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 사용상태도이다.
제3실시예의 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치는, 프레임과, 제1롤러(10)와, 제2롤러(20)와, 필름(30)과, 전기방사부(40)와, 지지롤러(80)와, 벨트부재(90)와, 정렬부재(50)를 포함하여 이루어진다.
상기 프레임과, 제1롤러(10)와, 제2롤러(20)와, 필름(30)과, 전기방사부(40)는 제1실시예와 동일한 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략하고, 상기 지지롤러(80)와 벨트부재(90)와 정렬부재(50)를 중심으로 설명한다.
상기 지지롤러(80)는 2개 이상으로 이루어져 상기 전기방사부(40)의 상부 방향에서 상기 필름(30)의 상부에 배치된다.
상기 벨트부재(90)는 2개 이상의 상기 지지롤러(80)를 감싸도록 장착된다.
상기 벨트부재(90)는 상기 필름(30)에 접하여 상기 필름(30)의 이송시 상기 지지롤러(80)와 함께 회전되도록 한다.
그리고 상기 정렬부재(50)는 다수개로 이루어져 상기 벨트부재(90)의 외주면에 결합된다.
상기 정렬부재(50)는 상기 필름(30)의 이송방향의 수직방향으로 길게 상기 벨트부재(90)에 결합되고, 다수개가 상호 평행하게 이격되어 배치된다.
따라서, 상기 벨트부재(90)의 회전에 의해 상기 정렬부재(50)도 함께 회전되게 된다.
이때, 상기 정렬부재(50)는 상기 벨트부재(90)가 회전될 때 이송되는 상기 필름(30)의 상면에 접하거나 인접하게 배치되도록 함이 바람직하다.
따라서, 도 13에 도시된 바와 같이 상기 필름(30)이 이송되면서 상기 전기방사부(40)에서 나노섬유(120)를 전기방사하게 되면, 상기 필름(30)의 상부에 위치한 전도성 재질의 상기 정렬부재(50)에 의해 일방향으로 정렬된 나노섬유(120)가 상기 필름(30)의 하면에 부착되게 된다.
그 외 다른 사항은 제1실시예와 동일 유사한 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
제5실시예
도 14는 본 발명의 제5실시예에 따른 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치의 주요부위의 사시도이다.
제5실시예는 상술한 제2실시예 내지 제4실시예와 비교하여, 보조전원부(100)가 더 포함되어 있다는 점에서 차이가 있다.
도 14에서는 제2실시예에 도시된 롤러타입을 기준으로 도시하였지만, 제3실시예 및 제4실시예에도 적용된다.
상기 보조전원부(100)는 상기 정렬부재(50)에 연결되어 마이너스 전원을 인가한다.
이로 인해, 상기 전기방사부(40)에 인가되는 (+)전원과 상기 정렬부재(50)에 인가되는 (-)전원의 전압차가, 상기 정렬부재(50)가 그라운드 접지되었을 때보다 더 크게 된다.
따라서, 상기 전기방사부(40)와 정렬부재(50) 사이의 전압차가 커져 보다 많은 나노섬유(120)가 전기방사되도록 할 수 있다.
상기 전기방사부(40)에 인가되는 전원을 크게 하여 전압차가 크게 할 수도 있으나, 상기 전기방사부(40)에 인가되는 전원은 안정성 등의 문제로 인해 일정값 이상으로는 크게 할 수 없다.
그러나, 본 발명에서는 상기 정렬부재(50)에 그라운드 접지가 아닌 마이너스 전원이 인가되기 때문에, 상기 전기방사부(40)와 정렬부재(50) 사이의 전압차를 크게 할 수 있고, 이를 통해 보다 많은 나노섬유(120)가 전기방사되도록 할 수 있다.
그 외 다른 사항은 제2실시예 내지 제4실시예와 동일 유사한 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 발명인 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치 및 투명 나노섬유 제조용 시트는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10 : 제1롤러, 20 : 제2롤러,
30 : 필름, 40 : 전기방사부,
50 : 정렬부재, 60 : 보호지,
70 : 지지부재, 80 : 지지롤러,
90 : 벨트부재, 100 : 보조전원부,
110 : 투명 나노섬유 제조용 시트, 120 : 나노섬유.

Claims (12)

  1. 상호 이격되어 배치된 제1롤러 및 제2롤러와;
    일단이 상기 제1롤러에 권취되고 타단이 상기 제2롤러에 권취되어 상기 제1롤러에서 제2롤러로 이송되는 비전도성 재질의 필름과;
    상기 필름의 하부에 배치되고, 상방향으로 고분자를 전기방사하여 상기 필름에 나노섬유가 부착되도록 하는 전기방사부와;
    긴 스트립 형상으로 이루어지고 다수개가 상기 필름에 상호 이격되어 결합되며 전도성 재질로 이루어진 정렬부재;를 포함하여 이루어지되,
    상기 정렬부재와 상기 전기방사부 사이에는 상기 필름이 배치되고,
    상기 전기방사부에서 방사된 나노섬유는 상기 정렬부재가 결합된 상기 필름의 하면에 일방향으로 정렬된 상태로 부착되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치.
  2. 청구항1에 있어서,
    상기 정렬부재는 상기 필름의 이송방향의 수직방향으로 길게 배치되고, 상호 평행하게 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치.
  3. 청구항1에 있어서,
    상기 필름에 결합되어 상기 필름과 함께 이송되어 권취되는 보호지;를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 정렬부재는 상기 필름과 보호지 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치.
  4. 상호 이격되어 배치된 제1롤러 및 제2롤러와;
    일단이 상기 제1롤러에 권취되고 타단이 상기 제2롤러에 권취되어 상기 제1롤러에서 제2롤러로 이송되는 비전도성 재질의 필름과;
    상기 필름의 하부에 배치되고, 상방향으로 고분자를 전기방사하여 상기 필름에 나노섬유가 부착되도록 하는 전기방사부와;
    상기 전기방사부의 상부 방향에서 상기 필름의 상부에 배치되고, 긴 스트립 형상으로 이루어진 전도성 재질의 정렬부재;를 포함하여 이루어지되,
    상기 전기방사부에서 방사된 나노섬유는 상기 정렬부재의 하부에서 상기 필름의 하면에 일방향으로 정렬된 상태로 부착되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치.
  5. 청구항4에 있어서,
    상기 전기방사부의 상부 방향에서 상기 필름의 상부에 배치되는 지지부재;를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 지지부재에는 상기 정렬부재가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치.
  6. 청구항5에 있어서,
    상기 정렬부재는 다수개로 이루어져 상기 필름의 이송방향의 수직방향으로 길게 상기 지지부재에 결합되고, 상호 평행하게 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치.
  7. 청구항4에 있어서,
    상기 전기방사부의 상부 방향에서 상기 필름의 상부에 배치되는 지지롤러;를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 지지롤러는 상기 필름에 접하여 상기 필름의 이송시 회전되고,
    상기 지지롤러에는 상기 정렬부재가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치.
  8. 청구항7에 있어서,
    상기 정렬부재는 다수개로 이루어져 상기 필름의 이송방향의 수직방향으로 길게 상기 지지롤러에 결합되고, 상호 평행하게 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치.
  9. 청구항4에 있어서,
    상기 전기방사부의 상부 방향에서 상기 필름의 상부에 배치되는 다수개의 지지롤러와;
    상기 지지롤러를 감싸는 벨트부재;를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 벨트부재는 상기 필름에 접하여 상기 필름의 이송시 상기 지지롤러와 함께 회전되고,
    상기 벨트부재에는 상기 정렬부재가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치.
  10. 청구항9에 있어서,
    상기 정렬부재는 다수개로 이루어져 상기 필름의 이송방향의 수직방향으로 길게 상기 벨트부재에 결합되고, 상호 평행하게 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치.
  11. 청구항4항에 있어서,
    상기 정렬부재에 마이너스 전원을 인가하는 보조전원부;를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치.
  12. 비전도성 재질의 필름과;
    상기 필름의 일면이 결합되는 보호지와;
    상기 필름과 보호지 사이에 배치되고, 긴 스트립 형상을 갖는 전도성 재질의 정렬부재;를 포함하여 이루어지되,
    상기 정렬부대는 다수개로 이루어져 상호 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 투명 나노섬유 제조용 시트.
KR1020160094568A 2016-07-26 2016-07-26 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치 KR101885822B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160094568A KR101885822B1 (ko) 2016-07-26 2016-07-26 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160094568A KR101885822B1 (ko) 2016-07-26 2016-07-26 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180011965A true KR20180011965A (ko) 2018-02-05
KR101885822B1 KR101885822B1 (ko) 2018-09-06

Family

ID=61224865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160094568A KR101885822B1 (ko) 2016-07-26 2016-07-26 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101885822B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102052640B1 (ko) * 2018-08-10 2019-12-05 영남대학교 산학협력단 전기방사 섬유 수집 장치 및 이를 포함하는 전기방사 장치
KR20210147768A (ko) * 2020-05-29 2021-12-07 (주)티디엠 나노섬유시트 제조용 전기방사장치
KR20210147772A (ko) * 2020-05-29 2021-12-07 사단법인 캠틱종합기술원 전기방사장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100629107B1 (ko) * 2005-05-10 2006-09-27 김학용 나노섬유로 구성된 연속상 필라멘트의 제조방법
KR20110062216A (ko) 2009-12-03 2011-06-10 한국전자통신연구원 전기 방사 장치 및 이를 이용한 정렬된 나노 섬유 제조방법
KR20130039176A (ko) 2011-10-11 2013-04-19 한국과학기술원 전기방사 장치, 전기방사 장치를 지지하는 지지대, 정렬된 나노 섬유 및 그의 제조 방법
US8522520B2 (en) * 2006-11-20 2013-09-03 Stellenbosch University Yarn and a process for manufacture thereof
KR101318841B1 (ko) * 2005-10-17 2013-10-17 더 유니버시티 오브 아크론 다기능 폴리머 필름을 생성하기 위한 하이브리드 제조플랫폼
KR20150058921A (ko) * 2013-11-21 2015-05-29 (주)에프티이앤이 나노섬유 제조용 복합식 전기방사장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100629107B1 (ko) * 2005-05-10 2006-09-27 김학용 나노섬유로 구성된 연속상 필라멘트의 제조방법
KR101318841B1 (ko) * 2005-10-17 2013-10-17 더 유니버시티 오브 아크론 다기능 폴리머 필름을 생성하기 위한 하이브리드 제조플랫폼
US8522520B2 (en) * 2006-11-20 2013-09-03 Stellenbosch University Yarn and a process for manufacture thereof
KR20110062216A (ko) 2009-12-03 2011-06-10 한국전자통신연구원 전기 방사 장치 및 이를 이용한 정렬된 나노 섬유 제조방법
KR20130039176A (ko) 2011-10-11 2013-04-19 한국과학기술원 전기방사 장치, 전기방사 장치를 지지하는 지지대, 정렬된 나노 섬유 및 그의 제조 방법
KR20150058921A (ko) * 2013-11-21 2015-05-29 (주)에프티이앤이 나노섬유 제조용 복합식 전기방사장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102052640B1 (ko) * 2018-08-10 2019-12-05 영남대학교 산학협력단 전기방사 섬유 수집 장치 및 이를 포함하는 전기방사 장치
KR20210147768A (ko) * 2020-05-29 2021-12-07 (주)티디엠 나노섬유시트 제조용 전기방사장치
KR20210147772A (ko) * 2020-05-29 2021-12-07 사단법인 캠틱종합기술원 전기방사장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101885822B1 (ko) 2018-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101650497B1 (ko) 정렬된 나노섬유 제조장치
KR101885822B1 (ko) 롤투롤 방식의 투명 나노섬유 제조장치
US10388422B2 (en) Electrically conductive element
JP2015020435A5 (ko)
CN102662522A (zh) 制备柔性触摸屏的方法及制备触控电极卷材的设备
DE2753750A1 (de) Vorrichtung zur oberflaechenbehandlung von folienbahnen mittels elektrischer coronaentladung
JP2011090879A (ja) 透明導電体の製造方法
CN104145314B (zh) 带有融合金属纳米线的透明导电电极、它们的结构设计及其制造方法
KR101910858B1 (ko) 유연성 투명필름의 제조장치 및 유연성 투명필름의 제조방법
KR20160117430A (ko) 융합된 금속 나노와이어로 구성된 투명 전도성 전극 및 그들의 구조 설계 및 그 제조 방법
KR101851641B1 (ko) 전기방사 나노/마이크로 섬유 네트를 포함하는 나노구조체 필름 제조장치 및 이를 이용한 나노/마이크로 섬유 네트를 포함하는 나노구조체 필름 제조방법
KR101816031B1 (ko) 격자무늬 나노섬유 제조장치
KR101701603B1 (ko) 전기 방사 장치 및 이를 이용한 투명 전극의 제조 방법
KR101676760B1 (ko) 전기장을 이용한 전기 방사 장치 및 이를 이용한 투명 전극의 제조 방법
Cong et al. Electrohydrodynamic printing for demanding devices: A review of processing and applications
Xu et al. Assembled one-dimensional nanowires for flexible electronic devices via printing and coating: Techniques, applications, and perspectives
CN107851585A (zh) 使用电场吸附法去除异物的系统和方法
WO2009131257A1 (en) Conductive polymer transparent electrode and fabricating method thereof
KR101897516B1 (ko) 격자모양으로 정렬된 나노섬유구조체의 제조장치 및 제조방법
KR101701601B1 (ko) 자기장을 이용한 전기 방사 장치 및 이를 이용한 투명 전극의 제조 방법
TWI416545B (zh) 導電板的製作方法及其製備系統
TWI468336B (zh) 導電元件之製備裝置及製備方法
KR101701808B1 (ko) 유리섬유를 이용한 초내열 배터리 분리막의 제조방법
KR20160121654A (ko) 전기장을 이용한 전기 방사 장치 및 이를 이용한 투명 전극의 제조 방법
KR102052640B1 (ko) 전기방사 섬유 수집 장치 및 이를 포함하는 전기방사 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant