KR20190021062A - Filter including nanofiber and method of manufacturing the same - Google Patents

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안진혁
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주식회사 대창
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Abstract

An object of the present invention is to provide a filter comprising nanofibers which are snarled and bonded to through holes formed on a base layer. The filter comprises: a base layer of a porous structure; and a nanofiber layer in which the nanofibers are spun to a base layer side to be bonded to the base layer. The bonding is performed by inserting and snarling the nanofibers into the through holes formed on the base layer.

Description

나노섬유를 포함하는 필터 및 이를 제조하는 방법{FILTER INCLUDING NANOFIBER AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a filter including nanofibers and a method of manufacturing the filter.

본 발명은 나노섬유를 포함하는 필터 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a filter including a nanofiber and a method of manufacturing the same.

일반적으로, 필터는 유체 속의 이물질을 걸러내는 여과장치로서, 최근에는 여과효율을 높이기 위해 나노섬유를 이용하는 나노섬유 필터여재의 사용이 제안되고 있다. 종래의 나노섬유 필터여재는 전기방사 과정에서 나노섬유가 베이스층 상에 집속된 형태의 결합 구조를 갖는다. 이러한 종래의 나노섬유 필터여재는 나노섬유의 결합력이 약하기 때문에, 외력에 의해 나노섬유가 쉽게 떨어져 나간다는 문제가 있다. 따라서, 가스 터빈 필터, 자동차용 필터 또는 백 필터와 같이 여과대상 유체의 흐름이 강하거나 외부 충격에 노출될 수 있는 환경에서는 사용하기 어려울 수 있다. 또한, 이를 보완하기 위한 종래의 예로서, 열융착을 통해 각 층을 결합하는 경우에 열융착이 된 면적만큼 여과재에서 여과가능한 면적이 감소할 수 있다.In general, a filter is a filtration device for filtering foreign matters in a fluid. Recently, it has been proposed to use a nanofiber filter material using nanofibers to improve filtration efficiency. Conventional nanofiber filter media have a bonding structure in which nanofibers are focused on a base layer in an electrospinning process. Such a conventional nanofiber filter media has a problem that nanofibers are easily separated due to an external force because the binding force of the nanofibers is weak. Therefore, it may be difficult to use in an environment where the flow of the filtration fluid, such as a gas turbine filter, an automobile filter or a bag filter, is strong or can be exposed to an external shock. In addition, as a conventional example to complement the above, when the layers are bonded through thermal fusion, the area that can be filtered in the filter material may be reduced by an area of the heat seal.

대한민국 공개특허공보 제 2011-0046907 호 (2011. 05. 06)Korean Patent Publication No. 2011-0046907 (2011. 05. 06)

본 발명의 일 실시예는 필터에 포함되는 복수 개의 층 간의 결합에서, 베이스층이 되는 층이 다공성으로 형성되고, 베이스층에 나머지 층이 방사되어 베이스층에 형성된 통공에 얽히면서 결합되는 나노섬유를 포함하는 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention includes a nanofiber in which a layer to be a base layer is formed porous and a remaining layer is radiated to a base layer to be intertwined with a through hole formed in a base layer in a coupling between a plurality of layers included in a filter And to provide a filter capable of suppressing the noise.

다공성 구조의 베이스층; 베이스층 측으로 나노섬유가 방사되어 베이스층과 결합이 되는 나노섬유층;을 포함하고, 결합은, 베이스층에 형성되는 통공에 나노섬유가 삽입 및 얽힘(Snarl)에 의해 결합되는, 나노섬유를 포함하는 필터가 제공된다.A base layer of a porous structure; And a nanofiber layer in which the nanofibers are radiated to the base layer side to be bonded to the base layer, wherein the nanofibers include nanofibers in which nanofibers are bonded to the through holes formed in the base layer by insertion and entanglement (Snarl) A filter is provided.

그리고, 베이스층은 나노섬유이고, 지름이 0.1 mm 이상으로 형성될 수 있다.The base layer is a nanofiber and can be formed to have a diameter of 0.1 mm or more.

또한, 베이스층은 하나의 방사부에 의해 방사된 나노섬유로 형성될 수 있다.Further, the base layer may be formed of nanofibers emitted by one radiation portion.

또한, 나노섬유는 방사부에 의해 연속적으로 방사되어 형성될 수 있다.Further, the nanofibers can be formed by radiating continuously by a radiation part.

또한, 나노섬유층은 베이스층은 복수 개의 방사부에 의해 방사되는 나노섬유에 의해 형성될 수 있다.Further, the nanofiber layer may be formed of nanofibers that are radiated by a plurality of radiation parts of the base layer.

복수 개의 상기 방사부는, 베이스층 상에서 가로 및 세로 방향으로 기 결정된 거리만큼 이격되어 위치될 수 있다.The plurality of the radiating portions may be positioned apart from each other by a predetermined distance in the horizontal and vertical directions on the base layer.

또한, 베이스층 및 나노섬유층 중 하나 이상은 살균기능을 가진 은을 포함할 수 있다.Also, at least one of the base layer and the nanofiber layer may comprise silver having a sterilizing function.

하나 이상의 통공을 포함하는 다공성의 베이스층이 마련되고, 베이스층이 나노섬유를 방사하는 방사부 측으로 이송되고, 나노섬유가 방사부에 의해 방사되어 통공에 삽입 및 얽힘(Snarl)이 이루어지고, 나노섬유가 경화되어 베이스층과 결합된 나노섬유층으로 형성되는, 나노섬유를 포함하는 필터를 제조하는 방법이 제공된다. A porous base layer including at least one through hole is provided and the base layer is transported to the side of the radiation part that radiates the nanofibers, the nanofibers are radiated by the radiation part to be inserted and entangled in the through holes, There is provided a method of manufacturing a filter comprising a nanofiber, the fiber being formed of a cured nanofiber layer bonded to a base layer.

본 발명의 일 실시예는 필터에 포함되는 복수 개의 층 간의 결합에서, 베이스층이 되는 층이 다공성으로 형성되고, 베이스층에 나머지 층이 방사되어 베이스층에 형성된 통공에 얽히면서 결합되는 나노섬유를 포함하는 필터를 제공할 수 있다.An embodiment of the present invention includes a nanofiber in which a layer to be a base layer is formed porous and a remaining layer is radiated to a base layer to be intertwined with a through hole formed in a base layer in a coupling between a plurality of layers included in a filter Lt; / RTI >

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유를 포함하는 필터가 제조되는 것을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스층을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스층에 결합되는 나노섬유를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유를 포함하는 필터의 제조방법을 나타낸 도면.FIG. 1 illustrates fabrication of a filter including nanofibers according to one embodiment of the present invention. FIG.
Figure 2 illustrates a base layer according to one embodiment of the present invention,
3 illustrates nanofibers bonded to a base layer according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a method of fabricating a filter including nanofibers according to one embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this is merely an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention or custom of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical idea of the present invention is determined by the claims, and the following embodiments are merely a means for effectively explaining the technical idea of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

이하의 도 1 내지 도 4에서의 베이스층(110)이란, 나노섬유(1)가 방사될 수 있는 부재로서, 부직포 또는 나노섬유층(130)보다 굵은 세선으로 방사된 섬유층이 될 수 있다. 기본적으로 나노섬유층(130)이 제조시에 면상으로 방사 될 수 있도록 일종의 프레임을 형성하는 기능을 하고, 다공성의 면부재가 될 수 있다.The base layer 110 in FIGS. 1 to 4 is a fiber layer in which the nanofibers 1 can be radiated, and may be a fiber layer that is thicker than the nonwoven fabric or the nano fiber layer 130. Basically, the nanofiber layer 130 functions to form a frame so that the nanofiber layer 130 can be radiated in a plane during manufacture, and can be a porous surface member.

그리고, 상기 나노섬유층(130)은 은 성분을 포함하여, 필터를 통과하는 유체에 살균 기능을 수행할 수 있다.The nanofiber layer 130 includes a silver component, and can perform a sterilizing function on the fluid passing through the filter.

한편, 필터를 경유하는 유체는 기체 및 액체를 포함하며 기체의 경우, 공기 중에 포함된 미립자를, 공기가 필터를 통과하는 과정에서 상기 나노섬유층(130)이 미립자를 여과시킬 수 있다. 실시예로는 담배에 포함되거나 결합되는 필터로 채용될 수 있다. 또한, 액상 유체도 이와 마찬가지로, 일 예로 정수과정에서 음용수 내에 섞여있는 미립자를 나노섬유층(130)이 여과할 수 있다.On the other hand, the fluid passing through the filter includes gas and liquid. In the case of gas, fine particles contained in the air can be filtered by the nanofiber layer 130 while air passes through the filter. An embodiment may be employed as a filter included in or coupled to a cigarette. Likewise, the liquid fluid can also be filtered by the nanofiber layer 130, for example, fine particles mixed in the drinking water in the purification process.

상기 유체통과 경로에 위치되는 필터로 채용된 필터는 미립자의 경우 나노섬유층(130)에 의해 여과될 수 있고, 그보다 큰 입자는 베이스층(110)에 의해 여과될 수 있다. 여기서 베이스층(110)은 일 예로서 부직포 또는 나노섬유로 형성된 면상부재 등이 될 수 있다. 베이스층(110)은 무작위로 방향 및 크기의 통공이 형성되어 유체가 통과될 수 있으므로, 베이스층(110)에 형성된 통공(111)은 기 결정된 크기 및 방향으로 제조하여 나노섬유층(130)이 여과시키는 미립자보다 큰 입자도 통과될 수 있다. 베이스층(110)에 의해 여과될 수 있도록 통공의 조밀도를 조절하는 것은 당업자에 의해 조절가능하다.The filter employed as a filter located in the fluid passage may be filtered by the nanofiber layer 130 in the case of fine particles, and larger particles may be filtered by the base layer 110. The base layer 110 may be, for example, a nonwoven fabric or a planar member formed of nanofibers. The through hole 111 formed in the base layer 110 may be manufactured in a predetermined size and direction so that the nanofiber layer 130 may be formed by filtration The particles larger than the fine particles can be passed. It is adjustable by those skilled in the art to adjust the densities of the through holes so that they can be filtered by the base layer 110.

따라서, 이러한 경우에는 유체가 이동하는 방향으로부터 전측을 향하도록 베이스층(110)을 배치하고 후측을 향하도록 나노섬유층(130)을 배치할 수 있다.Therefore, in this case, the base layer 110 may be disposed so as to face forward from the direction in which the fluid moves, and the nanofiber layer 130 may be disposed to face the rear side.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유(1)를 포함하는 필터가 제조되는 것을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a filter including nanofiber 1 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 필터는 베이스층(110) 및 나노섬유층(130)을 포함할 수 있다. 베이스층(110)은 나노섬유층(130)의 형태가 면상으로 형성될 수 있도록, 지지할 수 있다. 구체적으로, 베이스층(110)은 통공(111)이 복수 개 형성될 수 있다. 무작위 또는 정렬되어 일정한 방향성을 띄는 상기 통공(111)은 복수 개 형성될 수 있으며, 복수 개 형성된 통공(111)은 베이스층(110)의 일측으로부터 방사부(10)에 의해 방사되는 나노섬유(1)가 삽입될 수 있고, 방사되는 나노섬유(1)의 지속적이고 반복적인 삽입에 의해 얽힘(Snarl)이 일어날 수 있다. 상기 얽힘에 의한 베이스층(110) 및 나노섬유층(130) 간의 결합과 관련하여 도 3을 참조하여 후술하도록 한다.Referring to FIG. 1, the filter may include a base layer 110 and a nanofiber layer 130. The base layer 110 can support the nanofiber layer 130 so that the nanofiber layer 130 can be formed in a planar shape. Specifically, a plurality of through holes 111 may be formed in the base layer 110. The plurality of through holes 111 may be randomly or arrayed and have a predetermined directionality and the plurality of through holes 111 may be formed in the base layer 110 from the one side of the base layer 110 to the nanofiber 1 Can be inserted, and the continuous and repetitive insertion of the radiated nanofibers 1 can cause a snarl. The coupling between the base layer 110 and the nano fiber layer 130 due to entanglement will be described later with reference to Fig.

한편, 나노섬유(1)를 방사하는 방사부(10)는 전기방사를 통해 방사할 수 있다. 바람을 발생시켜 방사하는 방법 등의 다른 방사 수단이 채용될 수도 있다. 이하에서는 전기방사하는 경우를 예로 설명하나, 다른 방사법을 통한 방사과정에도 적용됨은 물론이다.On the other hand, the radiation part 10 that radiates the nanofiber 1 can be radiated through electrospinning. Or other spinning means such as spinning and spinning may be employed. Hereinafter, the case of electrospinning is explained as an example, but it goes without saying that the present invention is also applied to a spinning process through other spinning processes.

전기방사하는 방사부(10)는 하나 이상일 수 있다. 전기방사는 나노섬유(1)가 베이스층(110)에 무작위로 방사되거나 기 결정된 방향성을 가지도록 방사될 수 있다. 예를 들어, 방사부(10)가 2 개인 경우, 각각의 방사부(10)가 베이스층(110)의 이동방향을 기준으로 전후배치되어 나노섬유가 겹층되도록 형성시킬 수 있다. 즉, 나노섬유층(130)은 복수 개의 층으로 형성될 수 있다. 물론 겹층된 각각의 층은 방향성에 있어서, 하나의 층은 무작위로 배열되고 다른 하나의 층은 방향성을 가진 층으로 형성될 수 있다. 그리고, 그 반대일 수 있으며, 두 층이 무작위 또는 방향성을 가지도록 형성될 수 있음은 물론이다.The number of the radiation parts 10 to be electrospun can be one or more. Electrospinning can be radiated such that the nanofibers 1 are randomly emitted to the base layer 110 or have a predetermined directionality. For example, when there are two radiation units 10, the radiation units 10 may be arranged such that the nanofibers are stacked in a back-and-forth direction on the basis of the moving direction of the base layer 110. That is, the nanofiber layer 130 may be formed of a plurality of layers. Of course, each of the layers stacked may be formed of a layer having a directionality, one layer being randomly arranged and the other layer being a directional layer. And vice versa, and it is of course possible that the two layers are formed to be random or directional.

여기서, 나노섬유층(130)이 두 개의 방향성을 가지고 있는 층으로 형성될 경우, 겹층의 각 나노섬유는 서로 다른 방향성을 가지고 형성될 수 있다. 이러한 배치는 여과효율을 증진시키기 위한 구조로서, 미립자가 통과하는 것을 구조적으로 저해할 수 있다.Here, when the nano fiber layer 130 is formed of a layer having two directions, each of the nanofibers of the nanolaminate layer can be formed with different orientations. Such an arrangement is a structure for promoting filtration efficiency, and it can structurally inhibit the passage of particulates.

한편, 전기방사와 관련해서 구체적으로, 나노섬유(1)로 형성된 나노섬유층(130)은 전기방사적층(Electrospinning, E-S)과정에 의해 형성되어 베이스층(110) 위에 무작위로 배열되어 적층되는 비방향성 적층(Random E-S) 방식에 의하여 기 결정된 접합력으로 서로 고착될 수 있다. 또한, 방향성 적층(Directional E-S) 방식에 의하여 베이스층(110) 위에 일방향으로 나란히 배열되어 적층될 수 있다. 상기 방향성 적층의 경우에는 기 결정된 시간 간격으로 다른 방향으로 나노섬유층(130)을 형성할 수 있다.Specifically, in relation to electrospinning, the nanofiber layer 130 formed of the nanofiber 1 is formed by an electrospinning (ES) process and is randomly arranged and stacked on the base layer 110 to form a non-directional They can be fixed to each other with a predetermined bonding force by a Random ES method. In addition, they can be stacked and arranged side by side in one direction on the base layer 110 by a directional E-S method. In the case of the directional lamination, the nano fiber layer 130 may be formed in a different direction at predetermined time intervals.

예를 들어, 베이스층(110)에 수행된는 나노섬유층(130)의 비방향성 적층(Random E-S) 또는 방향성 적층(Directional E-S)의 형성방법의 경우, 방사부(10)에 의하여 고분자 재료가 전기 방사를 통해 배출되어 베이스층(110) 상에 배열될 수 있다. 전기 방사 과정에서 고분자 재료 내부에서는 전기적인 반발력이 생겨 나노 사이즈의 실 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 고분자 재료는 용매 상태로 방사부(10) 내에 존재할 수 있다. 여기서 베이스층(110)은 나노섬유로 구성된 지지체일 수 있다.For example, in the case of the method of forming the non-directional laminate (Random ES) or the directional laminate (Directional ES) of the nanofiber layer 130 performed on the base layer 110, And may be arranged on the base layer 110. In the electrospinning process, an electric repulsive force is generated inside the polymer material and can be formed into a nano-sized yarn shape. Thus, the polymeric material may be present in the radiation portion 10 in a solvent state. The base layer 110 may be a support composed of nanofibers.

나아가, 방향성 적층(Directional E-S) 방식의 경우에는 나노 섬유가 방사되는 속도를 고려하여 베이스층(110)을 기 결정된 속도로 이동 또는 회전시킬 수 있고, 나노섬유가 생성되는 속도에 맞추어 이동 또는 회전함으로써 나노 섬유가 배열되도록 할 수 있다.In addition, in the case of the directional lamination (Directional ES) method, the base layer 110 can be moved or rotated at a predetermined speed in consideration of the speed at which the nanofibers are radiated, The nanofibers can be arranged.

뿐만 아니라 부분적으로 나노섬유가 형성된 방향이 다르게 형성시킬 수 있다. 이러한 나노섬유의 방사방향은 제어부(미도시)의 제어에 따른 전기방사를 통해 형성될 수 있다.In addition, the direction in which the nanofibers are partially formed can be formed differently. The radiation direction of the nanofibers may be formed through electrospinning under the control of a control unit (not shown).

그리고 앞서 설명한 바와 같이 방사에 의해 나노섬유(1)를 베이스층(110)에 접착시키는 데에는 나노섬유(1)가 지니고 있는 점착성도 일부 기여할 수 있다. 나노섬유(1)와 베이스층(110) 간의 접착에 있어서, 나노섬유(1)가 지닌 점착성에 의존도를 증가하기 위해서는 나노섬유(1)가 방사되기 전 액상상태의 나노섬유의 점도를 보다 증가시킬 수 있으나, 이는 방사되는 과정에서 나노섬유(1)의 방사거리를 제한할 수 있다. 고온으로 용융된 액상의 나노섬유(1)를 방사하기 위해 방사부(10)와의 거리를 좁힐수록 베이스층(110)이 열에 의해 손상될 가능성이 증가하므로 기 결정된 거리 이격되는 것이 바람직하고 이를 위해 방사거리를 증가시키는 것이 요구된다.As described above, adhesion of the nanofiber 1 to the base layer 110 may also contribute to adhesion of the nanofiber 1 by spinning. In order to increase the dependence of the adhesion of the nanofiber 1 on the adhesion between the nanofiber 1 and the base layer 110, it is necessary to increase the viscosity of the nanofiber in a liquid state before the nanofiber 1 is radiated However, this may limit the emission range of the nanofibers 1 in the course of radiation. As the distance from the radiation portion 10 to radiate the liquid nanofiber 1 melted at a high temperature is narrowed, the possibility of the base layer 110 being damaged by heat increases, so that it is preferably spaced a predetermined distance. It is required to increase the range.

상기 방사거리를 증가시키기 위해서는 방사부(10)로부터 방사되는 액상의 나노섬유(1)가 지닌 점도가 보다 낮은 상태로 마련될 수 있다. 낮은 점도의 액상 상태의 나노섬유는 방사거리가 보다 증가될 수 있으며, 베이스층을 향해 보다 먼 거리까지 방사될 수 있다. 다만, 점도가 저하됨으로써, 방사된 나노섬유(1)의 점도가 낮아질 수 있으므로, 낮은 점도에 의한 점착력 저하를 보상하기 위해 자성을 발생시킬 수 있도록 전극(미도시)이 배치될 수도 있다.In order to increase the radiation distance, the liquid nanofiber 1 emitted from the radiation part 10 may have a lower viscosity. The nanofibers in the low viscosity liquid phase can be further increased in emission and can be emitted to a greater distance towards the base layer. However, since the viscosity of the nanofibers 1 may be lowered by lowering the viscosity, an electrode (not shown) may be disposed so as to generate magnetism in order to compensate for a decrease in adhesion due to low viscosity.

따라서, 전극(미도시)은 베이스층(110)의 일측에 하나 이상이 자유롭게 마련되되, 전극(미도시)으로 인해 발생하는 자성이 나노섬유층(130) 및 베이스층(110)이 접착되는 접착면으로부터 나노섬유(1)가 방사되는 측으로 작용될 수 있도록 마련될 수 있다.At least one electrode (not shown) is provided on one side of the base layer 110. The electrode (not shown) is provided with one or more magnetic poles To the side from which the nanofibers 1 are radiated.

여기서 베이스층(110)에 나노섬유(1)가 흡착될 수 있는 것은, 나노섬유(1)가 방사부(10)에 의해 방사되는 방향이 베이스층(110) 방향인 점 및 나노섬유(1)가 액상상태에서 방사되므로 점성 등에 의한 소정의 점착성을 지닌다는 점을 그 이유로 포함할 수 있다. 나아가, 상기 전극(미도시)에 제공되는 전원에 의한 자성으로, 방사되는 나노섬유(도 4의 1)가 베이스층(110) 측으로 흡착되도록 유도하는 점을 더 포함할 수 있다.The reason why the nanofiber 1 can be adsorbed to the base layer 110 is that the direction in which the nanofiber 1 is radiated by the radiation portion 10 is in the direction of the base layer 110, Because it emits in a liquid state, it has a predetermined tackiness due to viscosity or the like. Furthermore, it may further include inducing the nanofibers (1 in FIG. 4) to be adsorbed to the base layer 110 side due to magnetism generated by a power source provided to the electrode (not shown).

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스층(110)을 나타낸 도면이다.2 illustrates a base layer 110 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 베이스층(110)은 면상으로 형성되되, 나노섬유가 무작위로 방사된 세선(112)으로 형성될 수 있다. 다만, 베이스층(110)의 평면상에서 세선(112)과 이웃한 세선(112) 간의 최대 폭은 방사부(10)에서 방사되는 나노섬유(1)가 방사 중에 통과될 수 있도록 형성될 수 있다. 나노섬유(1)가 통공(111)에 삽입 및 통과하는 과정이, 방사부(10)로부터 나노섬유(1)가 방사되는 과정에서 지속적으로 수행됨으로써 상기 과정에서 나노섬유(1)와 베이스층(110)은 서로 얽힘(Snarl)이 일어날 수 있고, 이에 따라 서로 고정될 수 있다.Referring to FIG. 2, the base layer 110 is formed in a plane, and the nanofibers may be formed of randomly radiating fine lines 112. However, the maximum width between the fine line 112 and the neighboring fine line 112 on the plane of the base layer 110 may be formed so that the nanofibers 1 radiated from the radiation portion 10 can pass through the radiation. The process of inserting and passing the nanofibers 1 through the through holes 111 is continuously performed in the course of radiating the nanofibers 1 from the radiation portion 10 so that the nanofibers 1 and the base layer 110 may be mutually entangled (Snarl), and thus can be fixed to each other.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스층(110)에 결합되는 나노섬유(1)를 나타낸 도면이다.3 is a view of a nanofiber 1 bonded to a base layer 110 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 나노섬유층(130)을 구성하는 섬유(131)는 통공(111)에 삽입되어 반대방향으로 다른 통공(111)을 통해 재삽입됨으로서, 섬유(131)와 세선(112)이 서로 얽히는 구조가 마련될 수 있다. 도 3의 예시와 같이 구조적으로 고정되는 것은 섬유가 지닌 점성으로부터 점착되는 것에 더하여 구조적인 결합력을 부여함으로써, 베이스층(110)과 나노섬유층(130) 간의 결합력을 증진시킬 수 있다. 이러한 구조적인 결합은 열융착과 달리 필터의 면적으로부터 여과가능한 유효면적을 최대한 확보할 수 있다.3, the fibers 131 constituting the nanofiber layer 130 are inserted into the through holes 111 and are inserted again through the other through holes 111 in the opposite direction so that the fibers 131 and the fine wires 112 An entangled structure can be provided. Structurally fixed as in the example of FIG. 3 can increase the bonding force between the base layer 110 and the nano fiber layer 130 by imparting a structural bonding force in addition to adhesion from the viscosity of the fibers. This structural coupling can maximize the effective filtration area from the area of the filter unlike the thermal fusion.

예를 들어, 열융착을 통한 결합을 수행하는 경우에는 열에 의해 융착부가 서로 결합하면서 다공성을 상실함으로, 여과기능을 잃게 된다. 따라서, 결합력을 증진시키기 위해 열융착되는 부위를 넓힐수록 필터의 여과가능한 유효면적을 감소시킴으로써 결합력이 증진되되, 여과력은 저하될 수 있다. 따라서, 나노섬유(1)가 방사부(10)로부터 방사될 시에 용융되어 지니게 된 점성에 의한 점착력 및 통공(111)을 통해 베이스층(110)의 세선(112)과 얽히면서 이루어진 구조적 결합력을 통해 베이스층(110) 및 나노섬유층(130)의 결합은 여과력을 유지하며 결합력을 증진시킬 수 있다.For example, in the case of performing bonding via heat fusion, since the fusion portions are bonded to each other due to heat, they lose their porosity and lose the filtering function. Therefore, as the area to be thermally fused is widened to improve the bonding force, the binding force is improved by reducing the filterable effective area of the filter, but the filtering power may be lowered. The nanofibers 1 are melted when they are radiated from the radiation portion 10 and the adhesive strength is increased by the adhesive force due to the viscosity and the structural bonding force which is entangled with the fine wires 112 of the base layer 110 through the through holes 111 The bonding of the base layer 110 and the nano fiber layer 130 can maintain the filtering force and enhance the bonding force.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유를 포함하는 필터의 제조방법을 나타낸 도면이다.4 is a view illustrating a method of manufacturing a filter including nanofibers according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 필터를 제조하는 방법은 베이스층 마련 단계(S1), 이송 단계(S2), 섬유방사 단계(S3) 및 나노섬유층 형성 단계(S4)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 베이스층(110)의 마련은, 면상으로 형성되되, 다공성의 구조로 형성될 수 있다. 베이스층(110)을 구성하는 소재로서 부직포나 나노섬유가 얽힌 구조가 될 수 있다. 나노섬유(1)가 얽힌 구조일 때는, 이후 나노섬유층(130)으로 형성되기 위해 방사되는 나노섬유(1)보다 굵은 세선(112)의 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 세선(112)은 0.1 mm 이상의 지름 또는 두께로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4, a method of manufacturing a filter may include a base layer preparing step S1, a transfer step S2, a fiber spinning step S3, and a nanofiber layer forming step S4. Specifically, the base layer 110 is formed in a plane, and may be formed in a porous structure. The base layer 110 may be a structure in which a nonwoven fabric or nanofibers are intertwined. When the nanofiber 1 is entangled, it may be formed in the form of a thin line 112 thicker than the nanofiber 1 radiated to form the nanofiber layer 130 thereafter. For example, the fine wire 112 may be formed with a diameter or a thickness of 0.1 mm or more.

베이스층(110)은 일종의 프레임으로서, 나노섬유층(130)이 형성될 수 있도록, 나노섬유(1)가 방사 후에 면상으로 형성되는 것을 도모할 수 있다. 따라서, 앞서 설명한 베이스층(110)에는 통공이 복수 개(무수히 많은 수) 형성될 수 있고, 상기 통공에 나노섬유(1)가 삽입되어 베이스층(110)과 점착될 수 있다.The base layer 110 is a kind of frame, and the nanofiber 1 can be formed in a plane after spinning so that the nanofiber layer 130 can be formed. Accordingly, the base layer 110 may have a plurality of through holes (a large number of holes), and the nanofibers 1 may be inserted into the through holes to be adhered to the base layer 110.

상기와 같이 베이스층(110)이 마련되고, 상기 베이스층(110)은 이송부에 의해 방사부(10) 측으로 이송될 수 있다(S2). 이송된 베이스층(110)은 방사부(10)가 방사한 나노섬유(1)에 의해 서로 점착될 수 있다(S3). 서로 점착된 베이스층(110) 및 나노섬유(1)에서는 나노섬유(1)가 누적 점착되어 나노섬유층(130)이 형성될 수 있다(S4). 즉, 베이스층(110)의 일측에 나노섬유층(130)이 형성될 수 있다.As described above, the base layer 110 is provided, and the base layer 110 can be transferred to the radiation part 10 side by the transfer part (S2). The transferred base layer 110 may be adhered to each other by the nanofibers 1 radiated by the radiation part 10 (S3). In the base layer 110 and the nanofiber 1, which are adhered to each other, the nanofibers 1 are accumulated and adhered to form the nanofiber layer 130 (S4). That is, the nanofiber layer 130 may be formed on one side of the base layer 110.

나노섬유층(130)은 나노섬유(1)의 누적된 형태일 수 있다. 나노섬유(1)가 방사부(10)로부터 방사될 시에 용해되어 점성을 지니고 상기 점성에 의해 베이스층(110)과 결합이 될 수 있는데, 상기 점성에 구조적인 요인을 더할 수 있도록, 나노섬유(1)는 베이스층(110)에 얽히도록 방사될 수 있다. 이러한 얽힘(Snarl)은 베이스층(110)과 나노섬유(1) 간의 결합을 도모할 수 있는 구조적인 요인이 될 수 있다.The nanofiber layer 130 may be in the form of a stack of nanofibers 1. [ The nanofiber 1 is dissolved when it is radiated from the radiation portion 10 and has a viscosity and can be bonded to the base layer 110 by the viscosity. In order to add structural factors to the viscosity, (1) may be radiated to entangle with the base layer (110). Such a tangling (Snarl) may be a structural factor that enables bonding between the base layer 110 and the nanofiber 1. [

상기 베이스층(110)에 형성되는 통공(111)이 나노섬유(1)가 삽입 및 통과할 수가 있도록 형성될 수 있다. 이러한 삽입 및 통과가 보다 잘 일어날 수 있도록 상기 통공은 기 결정된 크기 이상으로 형성될 수 있다. 예를 들면 상기 기 결정된 크기는 베이스층(110)을 이루는 세선(112)의 크기 10배 이상이 될 수 있다.The through hole 111 formed in the base layer 110 may be formed so that the nanofiber 1 can be inserted and passed therethrough. The through-holes may be formed to have a predetermined size or larger so that such insertion and passage are more likely to occur. For example, the predetermined size may be 10 times or more the size of the fine line 112 constituting the base layer 110.

반면, 통공(111)의 크기가 무리하게 크게 되면, 나노섬유(1)가 점착되어 형성되는 면상의 나노섬유층(130)이 형성될 수 있는 면적이 감소하게 될 뿐더러, 나노섬유층(130)의 조밀도가 균일하게 형성되기 어려우므로, 통공(111)의 최대폭은 5cm 이하가 될 수 있다.On the other hand, if the size of the through hole 111 is excessively large, the area in which the nanofiber layer 130 formed on the surface of the nanofiber 1 is adhered to is reduced and the density of the nanofiber layer 130 is reduced The maximum width of the through hole 111 can be 5 cm or less.

또한, 베이스층(110) 및 나노섬유층(130)의 결합을 도모하기 위해 베이스층(110)은 극성을 띄는 소재가 포함되어 형성될 수 있다. 즉, 베이스층(110)에 점착되는 나노섬유(1)가 보다 결합력이 증가되기 위해 흡착력을 더 할 수 있다.In order to bond the base layer 110 and the nano fiber layer 130 together, the base layer 110 may include a material having a polarity. That is, the nanofibers 1 adhering to the base layer 110 can further increase the attraction force to increase the bonding force.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.

1 : 나노섬유
10 : 방사부
110 : 베이스층
111 : 통공
112 : 세선
130 : 나노섬유층
131 : 섬유
S1 : 베이스층 마련 단계
S2 : 이송 단계
S3 : 섬유방사 단계
S4 : 나노섬유층 형성 단계1: nanofiber
10:
110: base layer
111: Through hole
112: Fine wire
130: Nano fiber layer
131: Fiber
S1: Base layer preparation step
S2: Transfer step
S3: fiber spinning stage
S4: Nano fiber layer formation step

Claims (8)

다공성 구조의 베이스층;
상기 베이스층 측으로 나노섬유가 방사되어 베이스층과 결합이 되는 나노섬유층;을 포함하고,
상기 결합은,
상기 베이스층에 형성되는 통공에 상기 나노섬유가 삽입 및 얽힘(Snarl)에 의해 결합되는, 나노섬유를 포함하는 필터.
A base layer of a porous structure;
And a nanofiber layer that is bonded to the base layer by radiating the nanofibers toward the base layer,
The bond
Wherein the nanofibers are bonded to the through holes formed in the base layer by insertion and entanglement (Snarl).
청구항 1에 있어서,
상기 베이스층은 나노섬유이고, 지름이 0.1 mm 이상으로 형성되는, 나노섬유를 포함하는 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the base layer is a nanofiber and is formed with a diameter of at least 0.1 mm.
청구항 1에 있어서,
상기 베이스층은 하나의 방사부에 의해 방사된 나노섬유로 형성되는, 나노섬유를 포함하는 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the base layer is formed of nanofibers emitted by one radiation portion.
청구항 3에 있어서,
상기 나노섬유는 상기 방사부에 의해 연속적으로 방사되어 형성되는, 나노섬유를 포함하는 필터.
The method of claim 3,
Wherein the nanofibers are formed by continuous radiation by the radiation portion.
청구항 1에 있어서,
상기 나노섬유층은 상기 베이스층은 복수 개의 방사부에 의해 방사되는 상기 나노섬유에 의해 형성되는, 나노섬유를 포함하는 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the nanofiber layer is formed by the nanofibers emitted by the plurality of radiation parts.
청구항 5에 있어서,
복수 개의 상기 방사부는,
상기 베이스층 상에서 가로 및 세로 방향으로 기 결정된 거리만큼 이격되어 위치되는, 나노섬유를 포함하는 필터.
The method of claim 5,
The plurality of radiation units
Wherein the base layer is located at a predetermined distance in the transverse and longitudinal directions on the base layer.
청구항 1에 있어서,
상기 베이스층 및 상기 나노섬유층 중 하나 이상은 살균기능을 가진 은을 포함하는, 나노섬유를 포함하는 필터.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the base layer and the nanofiber layer comprises silver having a sterilizing function.
하나 이상의 통공을 포함하는 다공성의 베이스층이 마련되고,
상기 베이스층이 나노섬유를 방사하는 방사부 측으로 이송되고,
상기 나노섬유가 상기 방사부에 의해 방사되어 상기 통공에 삽입 및 얽힘(Snarl)이 이루어지고,
상기 나노섬유가 경화되어 상기 베이스층과 결합된 나노섬유층으로 형성되는, 나노섬유를 포함하는 필터를 제조하는 방법.A porous base layer comprising at least one aperture is provided,
The base layer is transferred to the radiation part side where the nanofibers are radiated,
Wherein the nanofibers are radiated by the radiation portion to insert and entangle (snarl) into the through holes,
Wherein the nanofibers are cured to form a nanofiber layer bonded to the base layer.
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