KR20210154392A - An apparatus for manufacturing nanofiber filaments and a method for making nanofiber filaments using the same - Google Patents

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KR20210154392A
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김문영
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이공혁
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing nanofiber filaments capable of electrospinning a spinning solution through a spinning device to which voltage is applied; spinning the spinning solution toward a surface of a collector rotated at an angle inclined to the horizontal plane; and collecting and winding electrospun nanofibers manufactured by spraying air to the surface of the collector in a nanofiber filament form while moving the electrospun nanofiber to a lower end unit with the air. The method for manufacturing nanofiber filaments comprises: (i) a step of spinning a polymer solution toward the outer circumferential surface of a first collector (220) to which the voltage is applied by electrospinning; (ii) a step of spraying the air toward a lower end unit by an air spraying unit (300) provided in an upper end unit of the outer circumferential surface of the first collector (200); (iii) a step of allowing the nanofibers to flow down from an upper part to a lower part of the outer circumferential surface of the rotating first collector (220) by the sprayed air; and (iv) a step of manufacturing the nanofiber filaments by winding the arranged and moving nanofibers by a rotating second collector (420).

Description

나노섬유 필라멘트의 제조장치 및 이를 이용한 제조방법 {AN APPARATUS FOR MANUFACTURING NANOFIBER FILAMENTS AND A METHOD FOR MAKING NANOFIBER FILAMENTS USING THE SAME}Nanofiber filament manufacturing apparatus and manufacturing method using the same

본 발명은 전압이 걸려 있는 방사기구를 통해서 방사용액을 전기방사하되, 수평면과 경사진 각도를 이루며 회전하는 컬렉터 표면을 향하여 분사하고, 상기 컬렉터 표면을 에어를 분사하여 전기 방사된 나노섬유가 에어와 함께 컬렉터 하측 말단부로 이동되면서 나노섬유 필라멘트 형태로 포집 권취되도록 하는 나노섬유 필라멘트 제조방법에 관한 것이다. The present invention electrospinning a spinning solution through a spinning mechanism to which voltage is applied, but spraying toward the collector surface rotating at an inclined angle with the horizontal plane, and spraying the air on the collector surface to electro-spun nanofibers with air It relates to a method for manufacturing a nanofiber filament that is collected and wound in the form of a nanofiber filament while moving to the lower end of the collector.

나노섬유는 용도에 따라 다양한 고분자물질을 원료로 사용하지만 실을 뽑아내는 방법은 같다. 보통 섬유는 가래떡을 뽑아내듯이 0.12~0.2㎜ 크기의 구멍들 속으로 섬유원료를 밀어 넣고 높은 압력을 가해 긴 실을 만들어내는 반면 나노섬유는 고압 대신 전기장을 가해 뽑아내는데, 이를 전기방사(electrospinning)방식이라고 한다. 방사원료인 고분자물질에 고전압 전기장을 걸면, 원료물질 내부에서 전기적 반발력이 생겨 분자들이 뭉치고 나노 크기의 실 형태로 갈라진다. 전기장이 강할수록 가늘게 찢어지기 때문에 방사조건에 따라서 10~1,000 나노미터의 직경의 나노섬유가 방사된다. 하지만, 이렇게 방사된 나노섬유는 이를 직조하여 천을 만들 수 없으므로, 나노섬유는 별도의 직조과정 없이 함께 모으기만 하면 마치 부직포와 같이 서로 얽혀 천이 된다. Nanofibers use various polymer materials as raw materials depending on the purpose, but the method of extracting the yarn is the same. In general, fibers are made by pushing fiber raw materials into holes with a size of 0.12 to 0.2 mm like extracting a rice cake and applying high pressure to make long threads, whereas nanofibers are pulled out by applying an electric field instead of high pressure, which is done by electrospinning. It is said When a high voltage electric field is applied to a polymer material, which is a raw material for radiation, an electric repulsive force is generated inside the raw material, causing molecules to agglomerate and split into nano-sized threads. The stronger the electric field, the finer the tear, so nanofibers with a diameter of 10 to 1,000 nanometers are spun depending on the spinning conditions. However, since the nanofibers spun in this way cannot be weaved to make a cloth, the nanofibers become entangled with each other like a nonwoven fabric and become a cloth by simply gathering them together without a separate weaving process.

현재 나노섬유 상용화가 가장 구체화하고 있는 분야는 생화학 방어의복 제조분야이고 최근에는 나노섬유를 이용한 구강 마스크의 제조에도 관심이 높다. 하지만, 전기방사 과정에서 전기방사되는 나노섬유가 노즐로부터 불규칙하게 분출되어 랜덤하게 쌓이기 때문에 이를 일정방향으로 균일하게 배열하면서 집적하기 어려운단점이 있다. 종래기술로서 대한민국 특허공개공보 10-2015-0116492호에는 전기방사시 회전하는 컬렉터의 표면을 따라 액체(물)을 흘러내려 나노섬유 필라멘트 또는 나노섬유 3차원 구조체를 제조하는 방법을 개시하고 있으나, 실제 나노섬유들을 일방향으로 균일하게 배열하거나 나노섬유를 컬렉터의 표면으로부터 분리하기가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 특히 물에 녹는 고분자 물질과 같이, 흘러 내리는 용액에 용해되는 친수성 고분자는 나노섬유로 제조되는데 한계가 있다. Currently, the field where nanofiber commercialization is most concrete is the manufacturing field of biochemical protective clothing, and recently, there is a high interest in manufacturing an oral mask using nanofiber. However, since the electrospun nanofibers are randomly ejected from the nozzle during the electrospinning process and are randomly stacked, it is difficult to accumulate them while uniformly arranging them in a certain direction. As a prior art, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0116492 discloses a method of manufacturing a nanofiber filament or a three-dimensional nanofiber structure by flowing liquid (water) along the surface of a rotating collector during electrospinning, but in reality It is not easy to uniformly arrange the nanofibers in one direction or separate the nanofibers from the surface of the collector. In particular, hydrophilic polymers that are soluble in a flowing solution, such as a polymer material soluble in water, are limited in manufacturing as nanofibers. have.

또 다른 종래기술로서, 선행문헌 2에는 나노섬유를 방사한 뒤 2단계로 슬릿(slit)화 시켜 자른 다음 3단계로 꼬임을 주는 순차적인 단계의 나노섬유 필라멘트의 제조방법이 개시되어 있으나, 일련의 자동화 공정이 아닌 수동의 3단계 공정을 거치는 문제점이 있었다.As another prior art, Prior Document 2 discloses a method of manufacturing a nanofiber filament in sequential steps of spinning a nanofiber, slitting it in two steps, cutting it, and then twisting it in three steps, but a series of There was a problem of going through a manual three-step process rather than an automated process.

본원 발명의 발명자는 이러한 문제점을 개선한 나노섬유 필라멘트의 제조장치 및 제조방법을 고안하게 되었다. The inventors of the present invention have devised an apparatus and method for manufacturing nanofiber filaments that have improved these problems.

선행문헌 1 : 대한민국 특허공개공보 10-2015-0115492 (2015. 10. 16. 공개)Prior Document 1: Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0115492 (published on October 16, 2015)

선행문헌 2 : Advanced Polymer Technology 32 (2013) E44-E52 와 Materials Letters 131 (2014) 128~131Prior Document 2: Advanced Polymer Technology 32 (2013) E44-E52 and Materials Letters 131 (2014) 128~131

본 발명의 과제는 나노섬유 필라멘트 등과 같은 나노섬유 구조체를 제조할 때 방사용액을 전기방사하여 얻은 나노섬유들을 컬렉터 표면으로부터 용이하게 분리할 수 있으면서, 방사된 나노섬유를 일방향으로 균일하게 배열함으로써 나노섬유 필라멘트 제조방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to easily separate nanofibers obtained by electrospinning a spinning solution from a collector surface when manufacturing a nanofiber structure such as a nanofiber filament, and uniformly arranging the spun nanofibers in one direction. An object of the present invention is to provide a method and apparatus for manufacturing a filament.

또한 본 발명의 과제는 방사하고자 하는 고분자용액의 종류와 무관하게 방사 및 컬렉팅이 가능한 나노섬유 필라멘트 제조방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for manufacturing a nanofiber filament capable of spinning and collecting regardless of the type of polymer solution to be spun.

본 발명의 과제는 직조가 가능한 나노섬유 필라멘트를 제조할 수 있는 제조장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus and method capable of manufacturing a weavable nanofiber filament.

이와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 나노섬유 필라멘트 제조방법은, 전기방사시 표면에 에어가 강하게 분사되어 전기방사된 나노섬유가 회전하는 컬렉터 표면을 따라 나선방향으로 흘러내려 이동된 다음, 컬렉터 하측 말단부에서 컬렉터와 분리되는 나노섬유들을 꼬아서 필라멘트 형태로 만들고, 이를 권취하는 것이다. In order to solve this problem, the nanofiber filament manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing a nanofiber filament of the present invention, air is strongly sprayed on the surface during electrospinning, so that the electrospun nanofiber flows down in a spiral direction along the rotating collector surface and moves, then the collector At the lower end, the nanofibers separated from the collector are twisted to form a filament, and this is wound.

바람직하게, 본원 발명의 나노섬유 필라멘트의 제조장치는, Preferably, the manufacturing apparatus of the nanofiber filament of the present invention,

고분자 방사용액을 전기적으로 방사하는 방사기구(100);A spinning device 100 for electrically spinning a polymer spinning solution;

상기 방사기구로부터 방사되는 나노섬유를 컬렉팅하는 통상(筒狀)의 외표면을 가지며 구동수단에 중심축을 중심으로 회전되는 제1컬렉터(220);a first collector 220 having a normal outer surface for collecting nanofibers spun from the spinning mechanism and rotating about a central axis in a driving means;

상기 제1컬렉터(220)의 상부에는 상기 외주면을 따라서 상부에서 하부로 분사하는 노즐을 구비한 공기분사수단(300);an air jetting means 300 having a nozzle jetting from the top to the bottom along the outer circumferential surface of the first collector 220;

상기 제1컬렉터(220)의 하부에 구비되어 컬렉팅되는 나노섬유를 권취하는 제2컬렉터(400);를 포함하는 것이다. A second collector 400 provided under the first collector 220 to wind the nanofibers to be collected;

한편, 본원 발명의 나노섬유 필라멘트의 제조방법은,On the other hand, the manufacturing method of the nanofiber filament of the present invention,

(ⅰ) 전기방사에 의하여 전압이 걸린 제1컬렉터(220)의 외주면을 향하여 고분자용액을 방사하는 단계;(i) radiating a polymer solution toward the outer peripheral surface of the first collector 220 to which a voltage is applied by electrospinning;

(ⅱ) 상기 제1컬렉터(200)의 외주면 상단부에 구비된 공기분사수단(300)에 의해서 하단부를 향하여 공기를 분사하는 단계;(ii) spraying air toward the lower end by the air ejecting means 300 provided at the upper end of the outer circumferential surface of the first collector 200;

(ⅲ) 상기 분사된 에어에 의해 나노섬유가 회전하는 상기 제1컬렉터(220)의 외주면 상부에서 하부로 흘러내리는 단계; 및 (iii) flowing down from the upper peripheral surface of the first collector 220 in which the nanofiber is rotated by the sprayed air; and

(iv) 상기 배열되어 이동하는 나노섬유들을 회전하는 제2컬렉터(420)에 의해서 권취하여 나노섬유 필라멘트를 만드는 단계;를 포함한다. (iv) winding the arranged and moving nanofibers by the rotating second collector 420 to make a nanofiber filament; includes.

본 발명은 컬렉터 표면으로부터 나노섬유를 용이하게 분리할 수 있고, 나노섬유들을 컬렉터 표면을 따라 강하게 분사되는 에어의 흐름방향으로 균일하게 배열할 수 있을 뿐만 아니라 용액에 의해 용해 될 수 있는 고분자들을 에어에 의해 손쉽게 컬렉터에서 분리하여 나노섬유 필라멘트를 생산하고 있고 더 나아가 나노섬유 3차원 구조체를 용이하게 제조할 수 있게 된다. The present invention can easily separate nanofibers from the collector surface, uniformly arrange the nanofibers along the collector surface in the direction of the flow of strongly sprayed air, as well as polymers that can be dissolved by the solution into the air. By this, it is easily separated from the collector to produce nanofiber filaments, and furthermore, it is possible to easily manufacture a three-dimensional nanofiber structure.

본 발명은 공기분사수단을 구비하여 제1컬렉터의 외주면에 분사되도록 하기 때문에, 액체로 분리하는 종래기술과는 달리 나노섬유와 제1컬렉터 간의 분리장애 문제가 전혀 발생하지 아니하므로 나노섬유가 용이하게 제1컬렉터에서 분리가능하게 된다. In the present invention, since the present invention is provided with an air injection means to be sprayed on the outer circumferential surface of the first collector, there is no problem of separation failure between the nanofiber and the first collector unlike the prior art of separating with a liquid, so that the nanofiber can be easily It becomes separable in the 1st collector.

본 발명은 간헐적인 공기분사를 통해서 나노섬유의 분리 포집이 가능하게 되므로, 공기의 특성상 액체에 비하여 온오프의 간헐적 제어가 용이하며, 나노섬유의 분리포집 이후에 별도의 건조과정을 거칠 필요가 없는 이점이 있다. Since the present invention enables separation and collection of nanofibers through intermittent air jetting, intermittent control of on-off is easier compared to liquid due to the nature of air, and there is no need to go through a separate drying process after separation and collection of nanofibers. There is an advantage.

도 1은 본 발명에 따른 나노섬유 필라멘트 제조장치의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 나노섬유 필라멘트 제조방법의 흐름도.
도 3은 본 발명에 따라 전기방사된 나노섬유 확대사진.
도 4는 본 발명에 의해서 제조된 나노섬유 필라멘트 확대사진.
도 5는 본 발명에 의해서 제조된 나노섬유 필라멘트를 이용한 직조 사례.
1 is a conceptual view of a nanofiber filament manufacturing apparatus according to the present invention.
Figure 2 is a flow chart of the nanofiber filament manufacturing method according to the present invention.
3 is an enlarged photograph of a nanofiber electrospun according to the present invention.
Figure 4 is an enlarged photograph of the nanofiber filament prepared by the present invention.
Figure 5 is a weaving case using the nanofiber filament prepared by the present invention.

이하, 본 발명의 나노섬유 필라멘트의 제조장치를 설명하다.Hereinafter, an apparatus for manufacturing a nanofiber filament of the present invention will be described.

전압이 걸려 있는 방사기구를 통해서 고분자 방사용액을 방사한다. 상기 방사기구(100)는 방사노즐일 수도 있고, 회전가능한 통상의 방사기구에 의해서 나노섬유를 방사하게 되므로 전기력 뿐만 아니라, 원심력을 이용해서 방사를 도모한다.The polymer spinning solution is spun through a spinning device on which voltage is applied. The spinning device 100 may be a spinning nozzle, and since the nanofibers are spun by a rotatable conventional spinning device, spinning is achieved using not only electric force but also centrifugal force.

방사기구는 일반적으로 공지된 것이므로 구체적인 설명은 생략한다. Since the spinning mechanism is generally known, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 나노섬유 필라멘트 제조장치는,Nanofiber filament manufacturing apparatus of the present invention,

고분자 방사용액을 전기적으로 방사하는 방사기구(100);A spinning device 100 for electrically spinning a polymer spinning solution;

상기 방사기구로부터 방사되는 나노섬유를 컬렉팅하는 원통상 또는 원추상의 외표면을 가지며 제1구동수단(210)에 중심축을 중심으로 회전되는 제1컬렉터(220);a first collector 220 having a cylindrical or conical outer surface for collecting nanofibers spun from the spinning device and rotating about a central axis by a first driving means 210;

상기 제1컬렉터(220)의 상부에는 상기 외주면을 따라서 하부로 분사하는 노즐을 구비한 공기분사수단(300);an air jetting means 300 having a nozzle jetting downward along the outer circumferential surface at an upper portion of the first collector 220;

상기 제1컬렉터(220)의 하부에 구비되어 컬렉팅되는 나노섬유를 권취하는 제2컬렉터(420);를 포함하는 것이다. and a second collector 420 provided under the first collector 220 to wind the collected nanofibers.

바람직하게 상기 제1컬렉터(220)는 상하수직방향으로 배치되는 반면, 상기 제2컬렉터(420)는 제1컬렉터(220)에 대해서 직교하도록 수평방향으로 배치된다. 이러한 배치에 의해서 제1컬렉터(220)의 외주면을 따라서 상부로부터 하부로 공기의 흐름을 따라서 흘러내리는 나노섬유는 제1컬렉터(220)의 회전에 의해서 서로 꼬아지면서 필라멘트를 형성하게 되고, 회전하는 제2컬렉터(420)에 의해서 상기 필라멘트는 권취되게 된다. Preferably, the first collector 220 is disposed in a vertical direction, whereas the second collector 420 is disposed in a horizontal direction to be perpendicular to the first collector 220 . By this arrangement, the nanofibers flowing down along the flow of air from the top to the bottom along the outer circumferential surface of the first collector 220 are twisted together by the rotation of the first collector 220 to form filaments, The filament is wound by the second collector 420 .

바람직하게는, 상기 공기분사수단(300)은 원통형의 상기 제1컬렉터(220) 외주면을 따라서 배치된 환형 노즐(320)을 구비하는 것이 바람직하다. 환형노즐(320)는 상기 제1컬렉터의 외주면을 따라서 상부에서 하부로 바람을 강하게 불어주기 때문에 상기 전기방사기로부터 공급되는 나노섬유가 컬렉터에서 쉽게 분리되면서 하부로 이동하게 되며 어떠한 성질을 가진 고분자 나노섬유일지라도 호환성있게 대응하는 것이 가능하다. Preferably, the air injection means 300 includes an annular nozzle 320 disposed along the outer circumferential surface of the first collector 220 in a cylindrical shape. Since the annular nozzle 320 strongly blows wind from the top to the bottom along the outer circumferential surface of the first collector, the nanofibers supplied from the electrospinning machine are easily separated from the collector and move to the bottom, and polymer nanofibers having certain properties Even if it is, it is possible to respond compatibly.

본 제조장치를 이용한 나노섬유 필라멘트의 제조장법을 상세하게 설명한다.The manufacturing method of the nanofiber filament using the present manufacturing apparatus will be described in detail.

본 발명에 따른 나노섬유 필라멘트 제조방법은, The nanofiber filament manufacturing method according to the present invention,

(ⅰ) 전기방사에 의하여 전압이 걸린 제1컬렉터의 외주면을 향하여 고분자용액을 방사하는 단계(S1);(i) radiating the polymer solution toward the outer peripheral surface of the first collector to which a voltage is applied by electrospinning (S1);

(ⅱ) 상기 제1컬렉터의 외주면 상단부에서 하단부를 향하여 에어를 분사하는 단계(S2);(ii) spraying air from the upper end of the outer peripheral surface of the first collector toward the lower end (S2);

(ⅲ) 상기 분사된 에어에 의해 나노섬유가 회전하는 상기 제1컬렉터의 외주면 상부에서 하부로 흘러내리는 단계(S3); 및 (iii) flowing down from the upper peripheral surface of the first collector in which the nanofibers rotate by the sprayed air (S3); and

(iv) 상기 배열되어 이동하는 나노섬유들을 제2컬렉터에 의해서 권취하여 나노섬유 필라멘트를 만드는 단계(S4);를 포함하는 것을 특징으로 한다.(iv) winding the arranged and moving nanofibers by a second collector to make a nanofiber filament (S4); characterized in that it comprises a.

바람직하게 상기 방사용 고분자 용액은 PCL, PP, PE, PET, PLA, PLLA, PVDF, nylon 6, viscose, PU, PVA, PMMA, 키토산, Keratin 섬유, 셀룰로오스계 섬유, 피치계 또는 PAN계의 고분자 용액으로부터 얻거나, 양모, 실크, 면, 마, 또는 재활용되는 자원(머리카락, 양모, 실크, 면, 마, 목재, 펄프), PAN섬유 및 피치계 섬유에서 선택된 어느 하나를 용해시킨 것이다.Preferably, the polymer solution for spinning is PCL, PP, PE, PET, PLA, PLLA, PVDF, nylon 6, viscose, PU, PVA, PMMA, chitosan, Keratin fiber, cellulose-based fiber, pitch-based or PAN-based polymer solution. It is obtained by dissolving any one selected from wool, silk, cotton, hemp, or recycled resources (hair, wool, silk, cotton, hemp, wood, pulp), PAN fibers and pitch-based fibers.

<실시예 1> PAN계 나노섬유를 이용한 나노섬유 필라멘트의 제조<Example 1> Preparation of nanofiber filaments using PAN-based nanofibers

단계 1 : 전기방사기 Tip-to Collector Distance 15 cm, Voltage 15 kV, 온도와 습도는 25±2 ℃ / 50 ±2 %, Feeding rate 0.1 ml/min 의 조건으로 PAN 계 나노섬유를 방사한다.Step 1: Electrospinning PAN-based nanofibers are spun under the conditions of Tip-to-Collector Distance 15 cm, Voltage 15 kV, temperature and humidity of 25±2 ℃ / 50 ±2 %, and feeding rate 0.1 ml/min.

- 다만, 전기방사 과정에서 전기방사되는 나노섬유는 불규칙하게 비산되면서 랜덤하게 움직이기 때문에 제1컬렉팅수단이 요구된다. 즉, 제1구동모터(210)의 구동에 의해서 회전하는 제1컬렉터(220)에 의해서 나노섬유를 일정한 방향으로 균일하게 배열하고, 또한 꼬아서 집적할 필요가 있다. 상기 공기분사수단(300)에 의해서 방사된 나노섬유는 순차적으로 하부방향으로 흘러내리면서 일정한 방향으로 균일하게 배열되면서 회전하는 제1컬렉터(220)에 의해서 복수의 나노섬유가 꼬아지면서 필라멘트를 형성하게 된다. 즉 제1컬렉터(220)의 하측 말단부에서 흘러내리는 나노섬유 필라멘트를 제2컬렉팅수단에 의해서 권취한다. 즉, 제2구동모터에 의해서 회전하는 제2컬렉터(420)에 의해서 나노섬유 필라멘트를 포집 권취하여 필라멘트 형태로 형성한다. 나노섬유는 제2컬렉터의 회전속도(rpm)을 변화시켜 권취하거나 성형하여 나노섬유 필라멘트의 강도와 외관을 변화시킬 수 있다. - However, the first collecting means is required because the nanofibers electrospun in the electrospinning process move randomly while scattering irregularly. That is, it is necessary to uniformly arrange the nanofibers in a predetermined direction by the first collector 220 rotating by the driving of the first driving motor 210, and also twist and integrate. The nanofibers spun by the air spraying means 300 are sequentially flowed down and uniformly arranged in a predetermined direction and a plurality of nanofibers are twisted by the rotating first collector 220 to form a filament. do. That is, the nanofiber filament flowing down from the lower end of the first collector 220 is wound by the second collecting means. That is, the nanofiber filaments are collected and wound by the second collector 420 rotating by the second driving motor to form a filament shape. The nanofiber may be wound or molded by changing the rotational speed (rpm) of the second collector to change the strength and appearance of the nanofiber filament.

본원 발명은 컬렉터로부터 나노섬유를 분리하기 위해서 액체의 용매를 사용하지 않기 때문에 후처리(유기용매일 경우 유독하므로 그 유독한 성분을 제거하는 후처리, 물일 경우에도 말려야 하는 번거로움) 등이 있고 물을 사용하지 않으므로 물에 의한 쇼트발생이 없으며, 지속적인 공기분사가 아니라, 간헐적인 공기분사를 통해서 나노섬유의 분리 포집이 가능하게 되므로, 공기매체를 통해서 나노섬유를 분리포집하게 됨에 따라서 간헐적인 공기분사를 제어하는 것이 용이하게 된다. Since the present invention does not use a liquid solvent to separate the nanofibers from the collector, there is a post-treatment (in the case of an organic solvent, it is toxic, so it is a post-treatment to remove the poisonous component, and it is cumbersome to dry it even if it is water) and water There is no short-circuit caused by water, and intermittent air spraying as the nanofibers are separated and collected through an air medium because it is possible to separate and collect the nanofibers through intermittent air spraying rather than continuous air spraying. makes it easier to control.

100 : 방사기구
200 : 제1컬렉팅수단
210 : 제1구동모터
220 : 제2컬렉터
300 : 공기분사수단
310 : 공기공급장치
320 : 공기공급관
330 : 분사노즐
400 : 제2컬렉팅수단
410 : 제2구동모터
420 : 제2컬렉터
100: spinning mechanism
200: first collecting means
210: first driving motor
220: second collector
300: air injection means
310: air supply device
320: air supply pipe
330: spray nozzle
400: second collecting means
410: second driving motor
420: second collector

Claims (4)

(ⅰ) 전기방사에 의하여 전압이 걸린 제1컬렉터(220)의 외주면을 향하여 고분자용액을 방사하는 단계;
(ⅱ) 상기 제1컬렉터(200)의 외주면 상단부에 구비된 공기분사수단(300)에 의해서 하단부를 향하여 공기를 분사하는 단계;
(ⅲ) 상기 분사된 에어에 의해 나노섬유가 회전하는 상기 제1컬렉터(220)의 외주면 상부에서 하부로 흘러내리는 단계; 및
(iv) 상기 배열되어 이동하는 나노섬유들을 회전하는 제2컬렉터(420)에 의해서 권취하여 나노섬유 필라멘트를 만드는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 필라멘트의 제조방법.
(i) radiating a polymer solution toward the outer peripheral surface of the first collector 220 to which a voltage is applied by electrospinning;
(ii) spraying air toward the lower end of the first collector 200 by the air ejecting means 300 provided at the upper end of the outer circumferential surface;
(iii) flowing down from the top of the outer peripheral surface of the first collector 220 in which the nanofibers rotate by the sprayed air; and
(iv) winding the arranged and moving nanofibers by the rotating second collector 420 to make a nanofiber filament; a method of manufacturing a nanofiber filament comprising: a.
고분자 방사용액을 전기적으로 방사하는 방사기구(100);
상기 방사기구로부터 방사되는 나노섬유를 컬렉팅하는 통상(筒狀)의 외표면을 가지며 구동수단에 중심축을 중심으로 회전되는 제1컬렉터(220);
상기 제1컬렉터(220)의 상부에는 상기 외주면을 따라서 상부에서 하부로 분사하는 노즐을 구비한 공기분사수단(300);
상기 제1컬렉터(220)의 하부에 구비되어 컬렉팅되는 나노섬유를 권취하는 제2컬렉터(400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 필라멘트의 제조장치.
A spinning device 100 for electrically spinning a polymer spinning solution;
a first collector 220 having a normal outer surface for collecting nanofibers spun from the spinning mechanism and rotating about a central axis in a driving means;
an air jetting means 300 having a nozzle jetting from the top to the bottom along the outer circumferential surface of the first collector 220;
A second collector (400) provided under the first collector (220) for winding the collected nanofibers;
제2항에 있어서,
상기 공기분사수단(300)은 원통형의 상기 제1컬렉터(220) 외주면을 따라서 배치되어 상부에서 하부로 공기를 분사하는 환형 노즐(320)을 구비하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 필라멘트의 제조장치.
3. The method of claim 2,
The air spraying means 300 is arranged along the outer peripheral surface of the first collector 220 in a cylindrical shape, an apparatus for manufacturing nanofiber filaments, characterized in that it has an annular nozzle 320 for spraying air from the top to the bottom.
제2항에 있어서,
상기 제1컬렉터(220)는 하부로 향하며 지름이 감소하는 테이퍼 형상이거나 원추형 형상이며, 구동모터(210)에 의해서 회전되는 것을 특징으로 하는 나노섬유 필라멘트의 제조장치.
3. The method of claim 2,
The first collector 220 is directed downward and has a tapered shape or a conical shape with a decreasing diameter, and is rotated by a driving motor 210. An apparatus for manufacturing a nanofiber filament.
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