KR20180131491A - 미세입자를 코팅하는 장치 - Google Patents

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Abstract

압축 롤러, 고압 분사, 및/또는 인쇄 동판 롤러 등을 이용하여 미세 입자를 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자 등을 함유하는 다양한 기재에 코팅하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

미세입자를 코팅하는 장치{APPARATUS FOR COATING FINE PARTICLE}
본원은, 압축 롤러, 고압 분사, 및/또는 인쇄 동판 롤러 등을 이용하여 미세 입자를 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자 등을 함유하는 다양한 기재에 코팅하기 위한 장치에 관한 것이다.
제올라이트 및 그 유사물질은 대체로 미세 분말로 존재하는데, 이들을 효과적으로 활용하기 위해서 종래부터 미세분말 형태의 분자체 입자들을 기재 표면에 부착시키는 연구가 활발히 이루어져 왔다.
가장 간단한 방법으로는, 기재를 제올라이트 결정으로 만든 혼탁액 속에 담궈 제올라이트 표면과 기재의 표면 사이의 물리적 인력에 의해 제올라이트 입자를 부착시키는 방법이 있었다[L. C. Boudreau, J. A. Kuck, M. Tsapatsis, J. Membr. Sci. 1999, 152, 41-59]. 이 방법은 혼탁액에서 제올라이트를 꺼내는 속도를 조절함으로써 제올라이트의 분산 정도를 조절하는 방법이므로 제올라이트 입자가 고른 단층막을 형성하기 어려웠고, 또한 기재에 제올라이트가 단순히 물리적으로 흡착되어 있는 상태이므로 그 입자가 기재에서 쉽게 이탈되는 경향이 있었다.
그 외의 종래 방법으로서, (1) 기재와 연결화합물(중간체 1)을 공유결합 시키고, 분자체 입자와 연결화합물(중간체 2)을 공유결합 시킨 후, 두 연결화합물 말단의 관능기를 이용하여 중간체 1과 중간체 2를 공유, 이온 또는 배위결합 시켜서 기재-분자체막 복합체를 형성시키는 방법, (2) 기재 또는 분자체 입자와 연결화합물의 한 쪽 말단을 공유결합 시키고 그 연결화합물의 다른 쪽 말단을 기재 또는 분자체와 직접 결합시켜서 기재-분자체막 복합체를 형성시키는 방법, (3) 중간체 1과 중간체 2 사이에 중간 연결화합물을 삽입하여 기재와 분자체 입자 사이의 길이를 조절하면서 기재-분자체막 복합체를 형성시키는 방법, (4) 상기 (1) 내지 (3)을 반복적으로 수행하여 기재에 다층의 분자체막을 형성하는 방법 등을 개시하는데, 이는 기재-분자체막 복합체가 첨단 신소재로 응용될 수 있도록 획기적인 기여를 하였으나, 기재와 연결화합물, 분자체 입자와 연결화합물, 연결화합물과 연결화합물 및 연결화합물과 중간 연결화합물 사이의 결합에 있어서 단순 환류법을 사용하였기 때문에, 에너지 효율과 부착 속도가 낮고, 부착된 제올라이트 입자 간의 밀집도가 떨어지며, 부착된 제올라이트와 기재 간의 결합세기가 약한 문제가 있었다. 또한 단순 환류의 한계로 대량 생산이 어려웠다.
또한, 상기 제안된 방법들은 화학적 방법에 의하여 제올라이트를 기재(원단)에 부착하기 때문에 이를 위한 별도의 공정은 설계에 따른 처리비용이 많이 소요되며, 원단 가공 공정과는 별도로 수행하여야 하기 때문에 공정 추가 및 공정 시간에 따른 공정효율이 저하되는 문제점이 있었다.
본원은, 압축 롤러, 고압 분사, 및/또는 인쇄 동판 롤러를 이용하여 미세 입자를 벽지, 원단, 플라스틱 등의 기재에 코팅하기 위한 미세입자 부착장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본원의 상기 미세입자 부착장치는 압축 롤러, 고압 분사, 및/또는 인쇄 동판 롤러를 이용하여, 벽지, 원단, 플라스틱 등의 기재에 미세입자를 시간을 절약하면서 현저히 높은 부착속도, 부착세기, 부착정도 및 조밀도를 가지도록 하면서 균일하게 결합시킬 수 있어서 기재-미세입자 복합체의 대량 생산이 가능하게 한다.
그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본원의 제 1 측면은, 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기; 상기 미세입자-함유 용액에 기재를 침지시키면서 이송하는 이송 롤러; 및 상기 이송 롤러를 통과한 상기 기재를 압축하여 통과시키는 압축 롤러를 포함하는, 미세입자 부착장치를 제공한다.
본원의 제 2 측면은, 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기; 상기 용기의 상부 측에 배치되며, 기재를 이송하는 이송 롤러; 및 상기 이송 롤러를 통과하는 상기 기재를 향하여 상기 미세입자-함유 용액을 분사하는 한 개 이상의 분사 노즐; 및 상기 이송 롤러를 통과한 상기 기재를 압축하여 통과시키는 압축 롤러를 포함하는, 미세입자 부착장치를 제공한다.
본원의 제 3 측면은, 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기; 기재에 패턴을 형성하는 인쇄 동판 롤러; 및 전사 롤러를 포함하는, 미세입자 부착장치로서, 상기 인쇄 동판 롤러는 제 1 롤러 및 제 2 롤러를 포함하는 것이고, 상기 제 1 롤러의 표면에는 상기 패턴이 형성되어 있으며, 상기 인쇄 동판 롤러의 두 개의 롤러 사이로 상기 기재가 통과되며, 상기 전사 롤러는 상기 제 1 롤러와 인접하여 배치되며, 상기 전사 롤러는 상기 미세입자-함유 용액의 표면과 접촉되거나 상기 용액 내에 그의 일부가 침지되어 있는 것인, 미세입자 부착장치를 제공한다.
본원의 구현예들에 따르면, 압축 롤러, 고압 분사, 및/또는 인쇄 동판 롤러를 이용한 미세입자 부착장치가 제공되며, 이러한 장치는, 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자 등을 함유하는 다양한 기재에 미세입자를 시간을 절약하면서 현저히 높은 부착속도, 부착세기, 부착정도 및 조밀도를 가지도록 하면서 균일하게 결합시킬 수 있어서 기재-미세입자 복합체의 대량 생산이 가능하게 한다.
본원의 구현예들에 따르면, 상기 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자 등을 함유하는 다양한 기재를 향하여 미세입자를 고압 분사하는 다수의 분사 노즐을 포함함으로써 상기 기재에 미세입자가 분산된 용액을 고르게 분사하여 병진운동에너지 및 진동에너지를 가하여 상기 미세입자들이 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자 등을 함유하는 다양한 기재에 강하고 고르게 그리고 빠르게 부착시킬 수 있다. 구체적으로, 본원의 구현예들에 따르면, 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자 등을 함유하는 다양한 기재가 롤러 위를 지나갈 때 롤러 위에 제올라이트 등 나노 또는 마이크로 크기의 미세입자가 분산되어 있는 다량의 용액을 고압 노즐분사를 이용해 강하게 충돌시켜 기재와 제올라이트 등 나노 또는 마이크로 크기의 미세입자가 강한 결합을 유발시켜 상기 미세입자를 기재에 강한 결합을 통하여 균일하게 코팅할 수 있는 우수한 효과를 달성할 수 있다.
본원의 구현예들에 따르면, 종래 기술과 비교하여, 고압 분사 노즐을 이용함으로써 하기와 같은 기술적 차이 또는 우수한 효과를 갖는다. 구체적으로, 기존의 소량 저압 분사의 경우 노즐팁에 제올라이트 분말이 엉겨붙고 굳어서 노즐을 쉽게 막으며 막힌 노즐을 다시 재생하는데 많은 어려움이 있다. 또한, 기존의 소량 저압 분사의 경우 단순이 제올라이트가 분산된 용액을 섬유상에 얇게 도포할 뿐 섬유와 제올라이트 입자간에 강한 결합을 형성하지 않는다. 그러나, 본원의 구현예들에 따르면, 다량 용액 고압분사의 경우 섬유 등 기재 상에 넘쳐흐르는 정도로 다량의 제올라이트가 분산된 용액을 분사하며 넘쳐 흐른 제올라이트가 분산된 용액은 회수하여 다시 분사시켜 재 사용할 수 있는 이점이 있으며, 다량 용액 고압분사의 경우 제올라이트가 분산된 용액을 고압으로 분사하여 용액 속의 제올라이트 입자와 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자 등을 함유하는 다양한 기재가 강한 충돌로 인해 강한 결합을 형성하도록 하는 이점을 갖는다.
본원의 구현예들에 따르면, 인쇄 동판 롤러를 이용하는 경우 상기 동판 롤러의 표면에 형성된 다양한 두께 및/또는 다양한 패턴의 미세한 홈에 채워진 제올라이트 등 미세입자 용액이 건조되면서 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자 등을 함유하는 다양한 기재의 특정부위에 제올라이트 등 미세입자들이 도포되고 이렇게 하여 상기 미세입자가 일정한 패턴으로 도포된 상기 기재를 건조장치를 통과시킬 때 제올라이트 표면의 수산기와 벽지 표면의 수산기와 탈수 반응을 통해 제올라이트 입자들이 벽지에 강하게 부착되도록 하는 신규하고 우수한 기술을 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는, 본원의 일 구현예에 있어서, 압축 롤러를 포함하는 미세입자 부착장치를 나타내는 개략도이다.
도 2a 및 도 2b는, 본원의 일 구현예에 있어서, 압축 롤러 및 분사 노즐을 포함하는 미세입자 부착장치를 나타내는 개략도이다.
도 3a 및 도 3b는, 본원의 일 구현예에 있어서, 인쇄 동판 롤러를 포함하는 미세입자 부착장치를 나타내는 개략도이다.
도 4a 및 도 4b는, 본원의 일 구현예에 있어서, 인쇄 동판 롤러 및 분사 노즐을 포함하는 미세입자 부착장치를 나타내는 개략도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~ 를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 “이들의 조합(들)”의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, “A 및/또는 B”의 기재는 “A 또는 B, 또는 A 및 B”를 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 제 1 측면은, 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기; 상기 미세입자-함유 용액에 기재를 침지시키면서 이송하는 이송 롤러; 및 상기 이송 롤러를 통과한 상기 기재를 압축하여 통과시키는 압축 롤러를 포함하는, 미세입자 부착장치를 제공한다.
본원의 제 2 측면은, 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기; 상기 용기의 상부 측에 배치되며, 기재를 이송하는 이송 롤러; 및 상기 이송 롤러를 통과하는 상기 기재를 향하여 상기 미세입자-함유 용액을 분사하는 한 개 이상의 분사 노즐; 및 상기 이송 롤러를 통과한 상기 기재를 압축하여 통과시키는 압축 롤러를 포함하는, 미세입자 부착장치를 제공한다.
본원의 제 3 측면은, 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기; 기재에 패턴을 형성하는 인쇄 동판 롤러; 및 전사 롤러를 포함하는, 미세입자 부착장치로서, 상기 인쇄 동판 롤러는 제 1 롤러 및 제 2 롤러를 포함하는 것이고, 상기 제 1 롤러의 표면에는 상기 패턴이 형성되어 있으며, 상기 인쇄 동판 롤러의 두 개의 롤러 사이로 상기 기재가 통과되며, 상기 전사 롤러는 상기 제 1 롤러와 인접하여 배치되며, 상기 전사 롤러는 상기 미세입자-함유 용액의 표면과 접촉되거나 상기 용액 내에 그의 일부가 침지되어 있는 것인, 미세입자 부착장치를 제공한다.
이하, 본원의 제 1 측면 내지 제 3 측면에 대하여 구현예들과 도면을 이용하여 좀더 자세히 설명하지만, 본원이 이에 제한되는 것은 아니다. 참고로, 이하 기재되는 구현예들은 특별히 언급이 없으며 본원의 제 1 측면 내지 제 3 측면에 모두 적용되는 것으로 해석된다.
본원의 구현예들에 있어서, 상기 기재는 특별히 제한되지 않으나, 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자 등을 함유하는 다양한 기재일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 구현예들에 있어서, 상기 미세입자는 상기 기재의 표면에 부착될 수 있는 기능기를 함유하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 구현예들에 있어서, 상기 기재는 전처리 없이 사용되거나 또는 상기 기재는 상기 미세입자-함유 용액 내로 통과 되기 전에, (a) 상기 기재의 표면에 연결된 제 1 연결화합물을 포함하거나, 또는 (b) 상기 기재의 표면에 연결된 상기 제 1 연결화합물 및 상기 제 1 연결 화합물에 연결된 중간 연결화합물로서 제 3 연결화합물을 포함하도록 전처리 되는 것이고;
상기 미세입자는 전처리 없이 사용되거나, (c) 상기 미세입자의 표면에 연결된 제 2 연결화합물을 포함하거나, 또는 (d) 상기 미세입자의 표면에 연결된 제 2 연결화합물 및 상기 제 2 연결화합물에 연결된 중간 연결화합물로서 제 4 연결화합물을 포함하는 상태로 전처리 되는 것이고,
상기 압축 롤러, 상기 고압 분사 및/또는 상기 인쇄 동판 롤러를 이용하여 상기 기재를 상기 미세입자로 코팅함으로써,
상기 전처리 되지 않은 기재가 상기 전처리 되지 않은 미세입자와 결합하거나 또는 상기 미세입자의 표면에 연결된 제 2 연결화합물과 결합되거나,
상기 전처리된 기재의 표면에 연결된 제 1 연결화합물이, 상기 전처리되지 않은 미세입자와 결합하거나 또는 상기 미세입자의 표면에 연결된 제 2 연결화합물과 결합되거나,
상기 기재의 표면에 연결된 상기 제 1 연결화합물 및 상기 제 1 연결 화합물에 연결된 중간 연결화합물로서 제 3 연결화합물이, 상기 미세입자의 표면에 연결된 제 2 연결화합물 및 상기 제 2 연결화합물에 연결된 중간 연결화합물로서 제 4 연결화합물과 결합하는 것일 수 있다.
본원의 구현예들에 있어서, 상기 기재는 하기로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하여 형성된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다:
1. 금속 및 이산화티탄, 티타네이트, 아연산화물 등 비금속 원소들이 단독 또는 2 종 이상 포함되어 있는 산화물로서 표면에 히드록시기를 가지는 물질;
2. 티올기(-SH)나 아민기(-NH2)와 결합하는 금속;
3. 표면에 관능기를 가지는 중합체;
4. 셀레늄화아연(ZnSe), 비소화갈륨(GaAs) 또는 인화인듐(InP)의 반도체 화 합물이나, 반도체 특성을 띠는 황화물, 셀레늄화합물 또는 인화합물;
5. 제올라이트, 제오타입-다공성 분자체, 유기 금속 구조체 (Metal Organic Framework: MOF) 물질, 공유결합 유기 구조체 (Covalent Organic Framework: COF), 및 이들의 복합체로 이루어진 군에서 선택되는 다공성 물질;
6. 표면에 히드록시기를 가지고 있거나 히드록시기를 갖도록 처리가 가능한 천연 고분자, 합성 고분자 또는 전도성 고분자; 및
7. 표면에 히드록시기를 가지고 있거나 히드록시기를 갖도록 처리가 가능한 섬유.
본원의 구현예들에 있어서, 상기 기재는 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 냉장고 내피 PVC, PP, PE 등 각종 플라스틱을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 구현예들에 있어서, 상기 미세입자는 하기로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하여 형성된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다:
1. 제올라이트;
2. MFI 구조를 갖는 제올라이트, ZSM-5, 실리카라이트-1, TS-1 또는 메탈로-실리카라이트-1;
3. MEL 구조를 갖는 제올라이트, ZSM-11, 실리카라이트-2, TS-2 또는 메탈로-실리카라이트-2;
4. 제올라이트 A, X, Y, L 또는 베타, 모오데나이트, 페리어라이트, ETS-4 또는 ETS-10;
5. MCM 계열, SBA 계열, MSU 계열 및 KIT 계열 중의 어느 하나의 메조다공성 실리카;
6. 유기-무기 복합 메조세공 구조체 또는 층상물질;
7. 금속이온과 리간드가 3 차원적으로 결합한 유기 제올라이트, 유기금속 제 올라이트 또는 배위화합물 제올라이트;
8. 다공성 물질의 세공내부 또는 층상구조물질의 층간 사이에 유기 염료, 무기 염료, 유기-무기 혼합 염료, 발광 염료 또는 안료를 내포시킨 복합체;
9. 유기 금속 구조체 (Metal Organic Framework: MOF) 물질, 공유결합 유기 구조체 (Covalent Organic Framework: COF), 및 이들의 복합체로 이루어진 군에서 선택되는 다공성 물질; 및
10. 금속 (비제한적 예: Cu, Ag, Au, Pd, Pt, Ni 등), 금속 산화물 (비제한적 예: Ti, Zr, Si 등 원소의 산화물 등), 및 이러한 금속과 금속 산화물의 복합체.
본원의 구현예들에 있어서, 상기 연결화합물들은 각각 독립적으로 하기로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 유기 화합물로부터 유래된 화합물을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다:
[화학식 1]
Z-L1-X;
[화학식 2]
MR'4;
[화학식 3]
R3Si-L1-Y;
[화학식 4]
HS-L1-X;
[화학식 5]
HS-L1-SiR3;
[화학식 6]
HS-L1-Y;
[화학식 7]
Z-L2(+) L3(-)-Y 또는 Z-L3(-) L2(+)-Y;
상기 화학식에서,
Z는 R3Si 또는 이소시아네이트기(-NCO)이고, 여기서 R은 할로겐기, C1-C4인 알콕시 또는 C1-C4인 알킬기를 나타내고 3 개의 R 중 적어도 하나는 할로겐기 또는 알콕시기이며,
L1은 치환 또는 비치환된 C1-C17인 알킬, 아르알킬 또는 아릴기와 같은 탄화수소 잔기이고 이는 1 이상의 산소, 질소 또는 황 원자를 포함할 수 있으며, X는 할로겐기, 이소시아네이트(-NCO)기, 토실기 또는 아자이드기이며, R'은 R과 동일하며, 4 개의 R' 중 적어도 2 개는 할로겐기 또는 알콕시기이며, M은 규소, 티탄 또는 지르코늄이며,
Y는 히드록시기, 티올기, 아민기, 암모늄기, 술폰기 및 이의 염, 카르복시산 및 이의 염, 산무수물, 에폭시기, 알데하이드기, 에스테르기, 아크릴기, 이소시아네이트기(-NCO), 당(sugar) 잔기, 이중결합, 삼중결합, 디엔(diene), 디인(diyne), 알킬 포스핀, 알킬 아신 및 리간드 교환을 할 수 있는 배위화합물이며, Y는 연결 화합물의 말단 뿐만 아니라 중간에 위치할 수도 있고, L2(+)는 1 이상의 산소, 질소 또는 황 원자를 포함할 수 있는 치환 또는 비치환된 C1-C17인 탄화수소 화합물의 말단, 직쇄 또는 측쇄에 양전하(+)가 적어도 1 개 이상인 관능기를 나타내고, L3(-)는 1 이상의 산소, 질소 또는 황 원자를 포함할 수 있는 치환 또는 비치환된 C1-C17인 탄화수소 화합물의 말단, 직쇄 또는 측쇄에 음전하(-)가 적어도 1 개 이상인 관능기를 의미함.
본원의 구현예들에 있어서, 상기 미세입자 부착장치는 상기 미세입자가 코팅된 상기 기재를 건조하기 위한 건조모듈을 추가 포함할 수 있다.
본원의 구현예들에 있어서, 상기 미세입자 부착장치는 상기 건조 모듈을 통과한 상기 기재에 대하여 엠보싱 처리, 발포 처리 및/또는 플라즈마 표면 처리하기 위한 후속 장치를 추가 포함할 수 있다.
이하, 본원의 제 1 측면에 따른 미세입자 부착장치를 도 1a 및 도 1b를 참고하여 좀더 구체적으로 설명한다.
본원의 제 1 측면은, 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기; 상기 미세입자-함유 용액에 기재를 침지시키면서 이송하는 이송 롤러; 및 상기 이송 롤러를 통과한 상기 기재를 압축하여 통과시키는 압축 롤러를 포함하는, 미세입자 부착장치를 제공한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 미세입자 부착장치는 기재를 미세입자 부착장치로 이송하는 제 1 이송부 (10) 및 미세입자 부착과 건조 등 필요한 후속 처리가 완료된 기재를 이송 회수하는 제 2 이송부(10')를 추가 포함한다.
도 1a 및 도 1b, 본원의 일 구현예에 있어서, 압축 롤러를 포함하는 미세입자 부착장치를 나타내는 개략도이다.
구체적으로, 도 1a는 미세입자-함유 용액(210)을 함유하는 용기(200); 상기 미세입자-함유 용액에 기재(100)를 침지시키면서 이송하는 이송 롤러(300); 및 상기 이송 롤러(300)를 통과한 상기 기재(100)를 압축하여 통과시키는 압축 롤러(400)를 포함하는, 미세입자 부착장치의 일 구현예를 나타낸다.
예를 들어, 상기 압축 롤러는 두 개의 롤러를 포함할 수 있고, 상기 롤러 사이로 상기 기재가 통과된다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 이송 롤러에 의하여 벽지, 플라스틱, 또는 섬유와 같은 상기 기재가 상기 미세입자-함유 용액과 접촉 또는 상기 용액에 침지되어 상기 용액이 상기 기재의 표면에 코팅되며, 이후 상기 압축 롤러를 통과하면서 상기 기재의 표면에 코팅된 상이 용액에 포함된 상기 미세입자가 압력에 의하여 상기 기재 표면에 부착되며, 상기 용액에 포함된 용매 (비제한적 예: 물, 알코올류 등) 및 상기 기재 표면에 부착되지 않은 잔류 미세입자가 제거된다. 상기 압축 롤러로부터 제거된 용매와 미세입자는 상기 용기 내로 수집되어 재사용된다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 압축 롤러를 통과하여, 상기 미세입자가 표면에 부착된 기재는 필요한 경우 추가로 구비되는 건조 장치(모듈)를 통과하여 건조될 수 있으며, 더 필요한 경우, 엠보 장치, 발포 장치 및/또는 플라즈마 표면 처리를 하기 위한 장치 등 후속 장치를 더 통과할 수 있으나 (도 1b 참조), 본원이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 플라즈마 표면 처리를 위한 플라즈마 처리부는 산소 플라즈마 또는 Ar 플라즈마 등의 장치를 구비하여 상기 미세입자 코팅이 완료된 기재를 건조한 후 또는 상기 건조 후 발포, 엠보싱 등 추가 공정이 완료된 상기 기질 표면에 플라즈마 처리를 수행함으로써 상기 기재 표면에 잔존하는 불순물 등을 제거할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 미세입자 부착장치는 상기 미세입자-함유 용액이 담긴 용기 내로 상기 미세입자-함유 용액을 공급하고 사용된 상기 미세입자-함유 용액을 회수하여 상기 미세입자-함유 용액을 순환시키는 외부 저장부를 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 미세입자 부착장치는 상기 미세입자-함유 용액의 온도를 조절하는 온도 조절부를 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 미세입자-함유 용액의 온도는 상기 온도 조절부에 의하여 약 0℃ 내지 약 100℃로 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 미세입자-함유 용액이 담긴 용기 및 상기 외부 저장부의 온도는 약 0℃ 내지 약 100℃로 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
예를 들어, 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자 등을 함유하는 상기 기재는 롤(roll) 형태로서 상기 부착장치의 상기 이송 롤러에 공급될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 제올라이트 등 나노 또는 마이크로 크기의 미세입자를 함유하는 상기 용액이 코팅된 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자 등을 함유하는 상기 기재가 상기 압축 롤러를 통과할 때, 제올라이트 등 나노 또는 마이크로 크기의 상기 미세입자가 상기 압축 롤러에 의하여 인가되는 압력에 의하여 상기 기재 표면에 강한 결합을 통하여 균일하게 코팅할 수 있는 우수한 효과를 달성할 수 있다.
이하, 본원의 제 2 측면에 따른 미세입자 부착장치를 도 2a 및 도 2b를 참고하여 좀더 구체적으로 설명한다.
본원의 제 2 측면은, 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기; 상기 용기의 상부 측에 배치되며, 기재를 이송하는 이송 롤러; 및 상기 이송 롤러를 통과하는 상기 기재를 향하여 상기 미세입자-함유 용액을 분사하는 한 개 이상의 분사 노즐; 및 상기 이송 롤러를 통과한 상기 기재를 압축하여 통과시키는 압축 롤러를 포함하는, 미세입자 부착장치를 제공한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 미세입자 부착장치는 기재를 미세입자 부착장치로 이송하는 제 1 이송부(10) 및 미세입자 부착과 건조 등 필요한 후속 처리가 완료된 기재를 이송 회수하는 제 2 이송부(10')를 추가 포함한다.
도 2a 및 도 2b는, 본원의 일 구현예에 있어서, 압축 롤러 및 분사 노즐을 포함하는 미세입자 부착장치를 나타내는 개략도이다.
구체적으로, 도 2a는 미세입자-함유 용액(210)을 함유하는 용기(200); 상기 용기의 상부 측에 배치되며, 기재를 이송하는 이송 롤러(300); 및 상기 이송 롤러를 통과하는 상기 기재를 향하여 상기 미세입자-함유 용액을 분사하는 한 개 이상의 분사 노즐(500); 및 상기 이송 롤러를 통과한 상기 기재를 압축하여 통과시키는 압축 롤러(400)를 포함하는, 미세입자 부착장치의 일 구현예를 나타낸다. 상기 미세입자 부착장치는 상기 이송 롤러를 통과하는 상기 기재의 하부에 배치되며, 상기 분사 노즐로부터 분사되는 상기 미세입자-함유 용액이 상기 기재 외로 튀겨 나가는 것을 방지하기 위한 방지막(600)을 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 압축 롤러는 두 개의 롤러를 포함할 수 있고, 상기 롤러 사이로 상기 기재가 통과될 수 있으나, 본원이 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 분사 노즐은 상기 미세입자-함유 용액을 상기 기재에 고압 분사하는 것일 수 있다.
예를 들어, 상기 분사 노즐을 통하여 상기 기재에 분사된 상기 미세입자-함유 용액의 적어도 일부는 상기 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기로 회수되어 재사용되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 미세입자 부착장치는 상기 이송 롤러를 통과하는 상기 기재의 하부에 배치되며, 상기 분사 노즐로부터 분사되는 상기 미세입자-함유 용액이 상기 기재 외로 튀어 나가는 것을 방지하기 위한 방지막을 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 복수 개의 분사 노즐은 상기 이송 롤러와 평행하게 배치되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 분사 노즐은 상기 기재의 1 ㎡ 당 약 0.01 g 내지 약 1 g 범위에서 상기 미세입자를 분사하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
예를 들어, 상기 벽지, 플라스틱, 또는 섬유와 같은 상기 기재는 롤 형태로서 상기 부착장치의 상기 이송 롤러에 공급될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 제올라이트 등 나노 또는 마이크로 크기의 미세입자를 함유하는 상기 용액은 상기 고압 분사에 의하여 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자 등을 함유하는 상기 기재 표면에 상기 미세입자가 강하게 밀착, 부착되며, 이후, 상기 기재가 상기 압축 롤러를 통과할 때, 제올라이트 등 나노 또는 마이크로 크기의 상기 미세입자가 상기 압축 롤러에 의하여 인가되는 압력에 의하여 상기 기재 표면에 더욱 강한 결합을 통하여 균일하게 코팅할 수 있는 우수한 효과를 달성할 수 있다.
본원의 구현예들에 따르면, 종래 기술과 비교하여, 고압 분사 노즐을 이용함으로써 하기와 같은 기술적 차이 또는 우수한 효과를 갖는다. 구체적으로, 기존의 소량 저압 분사의 경우 노즐팁에 제올라이트 분말이 엉겨붙고 굳어서 노즐을 쉽게 막으며 막힌 노즐을 다시 재생하는데 많은 어려움이 있다. 또한, 기존의 소량 저압 분사의 경우 단순이 제올라이트가 분산된 용액을 섬유상에 얇게 도포할 뿐 섬유와 제올라이트 입자 간에 강한 결합을 형성하지 않는다. 그러나, 본원의 구현예들에 따르면, 다량 용액 고압분사의 경우 섬유 등 기재 상에 넘쳐흐르는 정도로 다량의 제올라이트가 분산된 용액을 분사하며 넘쳐 흐른 제올라이트가 분산된 용액은 회수하여 다시 분사시켜 재사용할 수 있는 이점이 있으며, 다량 용액 고압분사의 경우 제올라이트가 분산된 용액을 고압으로 분사하여 용액 속의 제올라이트 입자와 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자 등을 함유하는 상기 기재가 강한 충돌로 인해 강한 결합을 형성하도록 하는 이점을 갖는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 압축 롤러를 통과하여, 상기 미세입자가 표면에 부착된 기재는 필요한 경우 추가로 구비되는 건조 장치(모듈)를 통과하여 건조될 수 있으며, 더 필요한 경우, 엠보 장치, 발포 장치 및/또는 플라즈마 표면 처리를 하기 위한 장치 등 후속 장치를 더 통과할 수 있으나 (도 2b 참조), 본원이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 플라즈마 표면 처리를 위한 플라즈마 처리부는 산소 플라즈마 또는 Ar 플라즈마 등의 장치를 구비하여 상기 미세입자 코팅이 완료된 기재를 건조한 후 또는 상기 건조 후 발포, 엠보싱 등 추가 공정이 완료된 상기 기질 표면에 플라즈마 처리를 수행함으로써 상기 기재 표면에 잔존하는 불순물 등을 제거할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 미세입자 부착장치는 상기 미세입자-함유 용액이 담긴 용기 내로 상기 미세입자-함유 용액을 공급하고 사용된 상기 미세입자-함유 용액을 회수하여 상기 미세입자-함유 용액을 순환시키는 외부 저장부를 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 미세입자 부착장치는 상기 미세입자-함유 용액의 온도를 조절하는 온도 조절부를 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 미세입자-함유 용액의 온도는 상기 온도 조절부에 의하여 약 0℃ 내지 약 100℃로 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 미세입자-함유 용액이 담긴 용기 및 상기 외부 저장부의 온도는 약 0℃ 내지 약 100℃로 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
예를 들어, 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자 등을 함유하는 상기 기재는 롤(roll) 형태로서 상기 부착장치의 상기 이송 롤러에 공급될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 본원의 제 3 측면에 따른 미세입자 부착장치를 도 3a 및 도 3b와 도 4a 및 도 4b를 참고하여 좀더 구체적으로 설명한다.
본원의 제 3 측면은, 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기; 기재에 패턴을 형성하는 인쇄 동판 롤러; 및 전사 롤러를 포함하는, 미세입자 부착장치로서, 상기 인쇄 동판 롤러는 제 1 롤러 및 제 2 롤러를 포함하는 것이고, 상기 제 1 롤러의 표면에는 상기 패턴이 형성되어 있으며, 상기 인쇄 동판 롤러의 두 개의 롤러 사이로 상기 기재가 통과되며, 상기 전사 롤러는 상기 제 1 롤러와 인접하여 배치되며,
상기 전사 롤러는 상기 미세입자-함유 용액의 표면과 접촉되거나 상기 용액 내에 그의 일부가 침지되어 있는 것인, 미세입자 부착장치를 제공한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 미세입자 부착장치는 기재를 미세입자 부착장치로 이송하는 제 1 이송부 (10) 및 미세입자 부착과 건조 등 필요한 후속 처리가 완료된 기재를 이송 회수하는 제 2 이송부(10')를 추가 포함한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 전사 롤러는 상기 미세입자-함유 용액의 표면과 접촉되거나 상기 용액 내에 그의 일부가 침지되어 있으며, 상기 장치의 작동 시 상기 전사 롤러는 상기 제 1 롤러의 표면에 형성된 상기 패턴을 상기 상기 미세입자-함유 용액에 의하여 코팅하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 전사 롤러는, 상기 장치의 작동 시, 상기 제 1 롤러의 표면에 형성된 상기 패턴의 음각 부분을 상기 미세입자-함유 용액으로 채우는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 미세입자 부착장치는 상기 인쇄 동판 롤러를 통과하는 상기 기재를 향하여 상기 미세입자-함유 용액을 분사하는 한 개 이상의 분사 노즐을 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 분사 노즐은 상기 미세입자-함유 용액을 상기 기재에 고압 분사하는 것일 수 있다
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 분사 노즐을 통하여 상기 기재에 분사된 상기 미세입자-함유 용액의 적어도 일부는 상기 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기로 회수되어 재사용되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 미세입자 부착장치는 상기 이송 롤러를 통과하는 상기 기재의 하부에 배치되며, 상기 분사 노즐로부터 분사되는 상기 미세입자-함유 용액이 상기 기재 외로 튀어 나가는 것을 방지하기 위한 방지막을 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3a 및 도 3b는, 본원의 일 구현예에 있어서, 인쇄 동판 롤러를 포함하는 미세입자 부착장치를 나타내는 개략도이고, 도 4a 및 도 4b는, 본원의 일 구현예에 있어서, 인쇄 동판 롤러 및 분사 노즐을 포함하는 미세입자 부착장치를 나타내는 개략도이다.
구체적으로, 도 3a는 미세입자-함유 용액(210)을 함유하는 용기(200); 기재 (100)에 패턴을 형성하는 인쇄 동판 롤러(700); 및 전사 롤러(800)를 포함하는, 미세입자 부착장치로서, 상기 인쇄 동판 롤러(700)는 제 1 롤러(710) 및 제 2 롤러(720)를 포함하는 것이고, 상기 제 1 롤러의 표면에는 상기 패턴이 형성되어 있으며, 상기 인쇄 동판 롤러의 두 개의 롤러 사이로 상기 기재가 통과되며, 상기 전사 롤러는 상기 제 1 롤러와 인접하여 배치되며, 상기 전사 롤러는 상기 미세입자-함유 용액의 표면과 접촉되거나 상기 용액 내에 그의 일부가 침지되어 있는 것인, 미세입자 부착장치의 일 구현예를 나타낸다.
도 3a를 참조하면, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 전사 롤러는 제올라이트 등 나노 또는 마이크로 크기의 상기 미세입자-함유 용액의 표면과 접촉되거나 상기 용액 내에 그의 일부가 침지되어 있으며, 상기 장치의 작동 시 상기 전사 롤러는 상기 제 1 롤러의 표면에 형성된 상기 패턴을 상기 미세입자-함유 용액에 의하여 코팅하는 것이고, 상기 기재는 상기 전사 롤러와 상기 제 1 롤러 사이를 통과하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 4a 및 도 4b는 미세입자-함유 용액(210)을 함유하는 용기(200); 기재 (100)에 패턴을 형성하는 인쇄 동판 롤러(700); 상기 인쇄 동판 롤러(700)를 통과하는 상기 기재(100)를 향하여 상기 미세입자-함유 용액(210)을 분사하는 한 개 이상의 분사 노즐(500) 및 전사 롤러(800)를 포함하는, 미세입자 부착장치로서, 상기 인쇄 동판 롤러(700)는 제 1 롤러 (710) 및 제 2 롤러(720)를 포함하는 것이고, 상기 제 1 롤러의 표면에는 상기 패턴이 형성되어 있으며, 상기 인쇄 동판 롤러의 두 개의 롤러 사이로 상기 기재가 통과되며, 상기 전사 롤러는 상기 제 1 롤러와 인접하여 배치되며, 상기 전사 롤러는 상기 미세입자-함유 용액의 표면과 접촉되거나 상기 용액 내에 그의 일부가 침지되어 있는 것인, 미세입자 부착장치의 일 구현예를 나타낸다. 상기 미세입자 부착장치는 상기 분사 노즐로부터 분사되는 상기 미세입자-함유 용액이 상기 기재 외로 튀어 나가는 것을 방지하기 위한 방지막(600)을 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 전사 롤러와 상기 제 1 롤러 사이를 통과하는 상기 기재의 표면을 향하여 상기 하나 이상의 분사 노즐에 의하여 상기 미세입자-함유 용액이 분사될 수 있다. 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 분사 노즐은 상기 기재의 1 ㎡ 당 약 0.01 g 내지 약 1 g 범위에서 상기 미세입자를 분사하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 본원의 일 구현예에 있어서, 제올라이트 등 나노 또는 마이크로 크기의 미세입자를 함유하는 상기 용액은 상기 고압 분사에 의하여 벽지, 섬유, 플라스틱 등 상기 기재 표면에 상기 미세입자가 강하게 밀착, 부착되며, 이후, 상기 기재가 상기 인쇄 동판 롤러를 통과할 때, 제올라이트 등 나노 또는 마이크로 크기의 상기 미세입자가 상기 기재 표면에 더욱 강한 결합을 통하여 균일하게 코팅할 수 있는 우수한 효과를 달성할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 전사 롤러는, 상기 장치의 작동 시, 상기 제 1 롤러의 표면에 형성된 상기 패턴의 음각 부분을 상기 미세입자-함유 용액으로 채우는 것이고, 상기 기재는 상기 전사 롤러와 상기 제 1 롤러 사이를 통과하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 패턴은 원단, 벽지, 플라스틱 등의 상기 기재에 형성하고자 하는 다양한 무늬 등을 구현하기 위한 패턴으로서 본 기술 분야에 공지된 다양한 형상, 다양한 두께를 갖는 것으로서 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 패턴을 상기 다양한 무늬 등을 구현하기 위한 음각 및/또는 양각 부분을 포함할 수 있다.
상기 전사 롤러는 상기 인쇄 동판 롤러 중 제 1 롤러의 패턴을 최소한의 상기 미세입자-함유 용액을 이용하여 코팅함으로써 상기 제 1 롤러의 패턴에 채원진 상기 미세입자-함유 용액이 상기 인쇄 동판 롤러를 통과하는 기재의 표면에 균일하게 코팅되도록 한다.
본원의 구현예들에 따르면, 상기 인쇄 동판 롤러를 이용하는 경우 상기 인쇄 동판 롤러의 표면에 형성된 다양한 패턴의 미세한 홈에 채워진 제올라이트 등 미세입자 용액이 건조되면서 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자 등을 함유하는 상기 기재의 특정 부위에 제올라이트 등 미세입자들이 도포되고 이렇게 하여 상기 미세입자가 일정한 패턴으로 도포된 벽지, 원단, 플라스틱 등의 기재를 건조장치를 통과시킬 때 제올라이트 표면의 수산기와 벽지 표면의 수산기와 탈수 반응을 통해 제올라이트 입자들이 벽지에 강하게 부착되도록 하는 신규하고 우수한 기술을 제공할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 인쇄 동판 롤러를 통과하여, 상기 미세입자가 표면에 부착된 기재는 필요한 경우 추가로 구비되는 건조 장치(모듈)를 통과하여 건조될 수 있으며, 더 필요한 경우, 엠보 장치, 발포 장치 및/또는 플라즈마 표면 처리를 하기 위한 장치 등 후속 장치를 더 통과할 수 있으나 (도 3b 또는 도 4b 참조), 본원이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 플라즈마 표면 처리를 위한 플라즈마 처리부는 산소 플라즈마 또는 Ar 플라즈마 등의 장치를 구비하여 상기 미세입자 코팅이 완료된 기재를 건조한 후 또는 상기 건조 후 발포, 엠보싱 등 추가 공정이 완료된 상기 기질 표면에 플라즈마 처리를 수행함으로써 상기 기재 표면에 잔존하는 불순물 등을 제거할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 미세입자 부착장치는 상기 미세입자-함유 용액이 담긴 용기 내로 상기 미세입자-함유 용액을 공급하고 사용된 상기 미세입자-함유 용액을 회수하여 상기 미세입자-함유 용액을 순환시키는 외부 저장부를 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 미세입자 부착장치는 상기 미세입자-함유 용액의 온도를 조절하는 온도 조절부를 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 미세입자-함유 용액의 온도는 상기 온도 조절부에 의하여 약 0℃ 내지 약 100℃로 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 미세입자-함유 용액이 담긴 용기 및 상기 외부 저장부의 온도는 약 0℃ 내지 약 100℃로 조절되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 제 1 이송부 10': 제 2 이송부
100: 기재 200: 용기
210: 미세입자-함유 용액
300: 이송 롤러 400: 압축 롤러
500: 분사 노즐 600: 방지막
700: 인쇄 동판 롤러
710: 제 1 롤러 720: 제 2 롤러
800: 전사 롤러

Claims (20)

  1. 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기;
    상기 미세입자-함유 용액에 기재를 침지시키면서 이송하는 이송 롤러; 및
    상기 이송 롤러를 통과한 상기 기재를 압축하여 통과시키는 압축 롤러
    를 포함하는, 미세입자 부착장치.
  2. 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기;
    상기 용기의 상부 측에 배치되며, 기재를 이송하는 이송 롤러; 및
    상기 이송 롤러를 통과하는 상기 기재를 향하여 상기 미세입자-함유 용액을 분사하는 한 개 이상의 분사 노즐; 및
    상기 이송 롤러를 통과한 상기 기재를 압축하여 통과시키는 압축 롤러
    를 포함하는, 미세입자 부착장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 분사 노즐은 상기 미세입자-함유 용액을 상기 기재에 고압 분사하는 것인, 미세입자 부착장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 분사 노즐을 통하여 상기 기재에 분사된 상기 미세입자-함유 용액의 적어도 일부는 상기 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기로 회수되어 재사용되는 것인, 미세입자 부착장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 이송 롤러를 통과하는 상기 기재의 하부에 배치되며, 상기 분사 노즐로부터 분사되는 상기 미세입자-함유 용액이 상기 기재 외로 튀어 나가는 것을 방지하기 위한 방지막을 추가 포함하는, 미세입자 부착장치.
  6. 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기;
    기재에 패턴을 형성하는 인쇄 동판 롤러; 및
    전사 롤러
    를 포함하는, 미세입자 부착장치로서,
    상기 인쇄 동판 롤러는 제 1 롤러 및 제 2 롤러를 포함하는 것이고,
    상기 제 1 롤러의 표면에는 상기 패턴이 형성되어 있으며,
    상기 인쇄 동판 롤러의 두 개의 롤러 사이로 상기 기재가 통과되며,
    상기 전사 롤러는 상기 제 1 롤러와 인접하여 배치되며, 상기 전사 롤러는 상기 미세입자-함유 용액의 표면과 접촉되거나 상기 용액 내에 그의 일부가 침지되어 있는 것인,
    미세입자 부착장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전사 롤러는 상기 미세입자-함유 용액의 표면과 접촉되거나 상기 용액 내에 그의 일부가 침지되어 있으며, 상기 장치의 작동 시 상기 전사 롤러는 상기 제 1 롤러의 표면에 형성된 상기 패턴을 상기 미세입자-함유 용액에 의하여 코팅하는 것인, 미세입자 부착장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 인쇄 동판 롤러를 통과하는 상기 기재를 향하여 상기 미세입자-함유 용액을 분사하는 한 개 이상의 분사 노즐을 추가 포함하는, 미세입자 부착장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 분사 노즐은 상기 미세입자-함유 용액을 상기 기재에 고압 분사하는 것인, 미세입자 부착장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 분사 노즐을 통하여 상기 기재에 분사된 상기 미세입자-함유 용액의 적어도 일부는 상기 미세입자-함유 용액을 함유하는 용기로 회수되어 재사용되는 것인, 미세입자 부착장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 인쇄 동판 롤러를 통과하는 상기 기재의 하부에 배치되며, 상기 분사 노즐로부터 분사되는 상기 미세입자-함유 용액이 상기 기재 외로 튀겨 나가는 것을 방지하기 위한 방지막을 추가 포함하는, 미세입자 부착장치.
  12. 제 1 항, 제 2 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재는 전처리 없이 사용되거나 또는
    상기 기재는 상기 미세입자-함유 용액 내로 통과 되기 전에,
    (a) 상기 기재의 표면에 연결된 제 1 연결화합물을 포함하거나, 또는 (b) 상기 기재의 표면에 연결된 상기 제 1 연결화합물 및 상기 제 1 연결 화합물에 연결된 중간 연결화합물로서 제 3 연결화합물을 포함하도록 전처리 되는 것이고;
    상기 미세입자는 전처리 없이 사용되거나, (c) 상기 미세입자의 표면에 연결된 제 2 연결화합물을 포함하거나, 또는 (d) 상기 미세입자의 표면에 연결된 제 2 연결화합물 및 상기 제 2 연결화합물에 연결된 중간 연결화합물로서 제 4 연결화합물을 포함하는 상태로 전처리 되는 것이고,
    상기 기재를 상기 미세입자-함유 용액 내로 통과시면서 상기 용액 내에서 상기 액중 분사를 적용함으로써,
    - 상기 전처리 되지 않은 기재가 상기 전처리 되지 않은 미세입자와 결합하거나 또는 상기 미세입자의 표면에 연결된 제 2 연결화합물과 결합되거나,
    - 상기 전처리된 기재의 표면에 연결된 제 1 연결화합물이, 상기 전처리되지 않은 미세입자와 결합하거나 또는 상기 미세입자의 표면에 연결된 제 2 연결화합물과 결합되거나,
    - 상기 기재의 표면에 연결된 상기 제 1 연결화합물 및 상기 제 1 연결 화합물에 연결된 중간 연결화합물로서 제 3 연결화합물이, 상기 미세입자의 표면에 연결된 제 2 연결화합물 및 상기 제 2 연결화합물에 연결된 중간 연결화합물로서 제 4 연결화합물과 결합하는 것인,
    미세입자 부착장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기재는 하기로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하여 형성된 것인, 미세입자 부착장치:
    1. 표면에 히드록시기를 가지는 물질;
    2. 티올기(-SH)나 아민기(-NH2)와 결합하는 금속;
    3. 표면에 관능기를 가지는 고분자;
    4. 유기 반도체 반도체 화합물, 무기 반도체 화합물 또는 유무기 반도체 화합물;
    5. 제올라이트, 제오타입-다공성 분자체, 유기 금속 구조체 (Metal Organic Framework: MOF) 물질, 공유결합 유기 구조체 (Covalent Organic Framework: COF), 및 이들의 복합체로 이루어진 군에서 선택되는 다공성 물질;
    6. 표면에 히드록시기를 가지고 있거나 히드록시기를 갖도록 처리가 가능한 천연 고분자, 합성 고분자 또는 전도성 고분자; 및
    7. 표면에 히드록시기를 가지고 있거나 히드록시기를 갖도록 처리가 가능한 섬유.
  14. 제 1 항, 제 2 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세입자는 하기로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하여 형성된 것인, 미세입자 부착장치:
    1. 제올라이트;
    2. MFI 구조를 갖는 제올라이트, ZSM-5, 실리카라이트-1, TS-1 또는 메탈로-실리카라이트-1;
    3. MEL 구조를 갖는 제올라이트, ZSM-11, 실리카라이트-2, TS-2 또는 메탈로-실리카라이트-2;
    4. 제올라이트 A, X, Y, L 또는 베타, 모오데나이트, 페리어라이트, ETS-4 또는 ETS-10;
    5. MCM 계열, SBA 계열, MSU 계열 및 KIT 계열 중의 어느 하나의 메조다공성 실리카;
    6. 유기-무기 복합 메조세공 구조체 또는 층상물질;
    7. 금속이온과 리간드가 3 차원적으로 결합한 유기 제올라이트, 유기금속 제 올라이트 또는 배위화합물 제올라이트;
    8. 다공성 물질의 세공내부 또는 층상구조물질의 층간 사이에 유기 염료, 무기 염료, 유기-무기 혼합 염료, 발광 염료 또는 안료를 내포시킨 복합체;
    9. 유기 금속 구조체 (Metal Organic Framework: MOF) 물질, 공유결합 유기 구조체 (Covalent Organic Framework: COF), 및 이들의 복합체로 이루어진 군에서 선택되는 다공성 물질; 및
    10. 금속, 금속 산화물, 및 금속과 금속 산화물의 복합체.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 연결화합물들은 각각 독립적으로 하기로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 유기 화합물로부터 유래된 화합물을 포함하는 것인, 미세입자 부착장치:
    [화학식 1]
    Z-L1-X;
    [화학식 2]
    MR'4;
    [화학식 3]
    R3Si-L1-Y;
    [화학식 4]
    HS-L1-X;
    [화학식 5]
    HS-L1-SiR3;
    [화학식 6]
    HS-L1-Y;
    [화학식 7]
    Z-L2(+) L3(-)-Y 또는 Z-L3(-) L2(+)-Y;
    상기 화학식에서,
    Z는 R3Si 또는 이소시아네이트기(-NCO)이고, 여기서 R은 할로겐기, C1-C4인 알콕시 또는 C1-C4인 알킬기를 나타내고 3 개의 R 중 적어도 하나는 할로겐기 또는 알콕시기이며,
    L1은 치환 또는 비치환된 C1-C17인 알킬, 아르알킬 또는 아릴기와 같은 탄화수소 잔기이고 이는 1 이상의 산소, 질소 또는 황 원자를 포함할 수 있으며, X는 할로겐기, 이소시아네이트(-NCO)기, 토실기 또는 아자이드기이며, R'은 R과 동일하며, 4 개의 R' 중 적어도 2 개는 할로겐기 또는 알콕시기이며, M은 규소, 티탄 또는 지르코늄이며,
    Y는 히드록시기, 티올기, 아민기, 암모늄기, 술폰기 및 이의 염, 카르복시산 및 이의 염, 산무수물, 에폭시기, 알데하이드기, 에스테르기, 아크릴기, 이소시아네이트기(-NCO), 당(sugar) 잔기, 이중결합, 삼중결합, 디엔(diene), 디인(diyne), 알킬 포스핀, 알킬 아신 및 리간드 교환을 할 수 있는 배위화합물이며, Y는 연결 화합물의 말단 뿐만 아니라 중간에 위치할 수도 있고, L2(+)는 1 이상의 산소, 질소 또는 황 원자를 포함할 수 있는 치환 또는 비치환된 C1-C17인 탄화수소 화합물의 말단, 직쇄 또는 측쇄에 양전하(+)가 적어도 1 개 이상인 관능기를 나타내고, L3(-)는 1 이상의 산소, 질소 또는 황 원자를 포함할 수 있는 치환 또는 비치환된 C1-C17인 탄화수소 화합물의 말단, 직쇄 또는 측쇄에 음전하(-)가 적어도 1 개 이상인 관능기를 의미함.
  16. 제 1 항, 제 2 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재는 섬유, 벽지, 벽장 제품, 블라인더, 커튼, 플라스틱, 또는 고분자를 함유하는 것인, 미세입자 부착장치.
  17. 제 1 항, 제 2 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세입자가 코팅된 상기 기재를 건조하기 위한 건조모듈을 추가 포함하는, 미세입자 부착장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 건조 모듈을 통과한 상기 기재에 대하여 엠보싱 처리, 발포 처리 및/또는 플라즈마 표면 처리하기 위한 후속 장치를 추가 포함하는, 미세입자 부착장치.
  19. 제 1 항, 제 2 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세입자-함유 용액의 온도를 0℃ 내지 100℃로 조절하는 온도 조절부를 추가 포함하는, 미세입자 부착장치.
  20. 제 1 항, 제 2 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세입자-함유 용액이 담긴 용기 내로 상기 미세입자-함유 용액을 공급하고 사용된 상기 미세입자-함유 용액을 회수하여 상기 미세입자-함유 용액을 순환시키기 위한 외부 저장부를 추가 포함하는, 미세입자 부착장치.
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