KR20220080481A - Nano fiber manufacturing equipment - Google Patents

Nano fiber manufacturing equipment Download PDF

Info

Publication number
KR20220080481A
KR20220080481A KR1020200169634A KR20200169634A KR20220080481A KR 20220080481 A KR20220080481 A KR 20220080481A KR 1020200169634 A KR1020200169634 A KR 1020200169634A KR 20200169634 A KR20200169634 A KR 20200169634A KR 20220080481 A KR20220080481 A KR 20220080481A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
air nozzle
nanofiber
polymer
discharged
Prior art date
Application number
KR1020200169634A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102481109B1 (en
Inventor
안경욱
임원우
김상진
Original Assignee
(주) 로도아이
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 (주) 로도아이 filed Critical (주) 로도아이
Priority to KR1020200169634A priority Critical patent/KR102481109B1/en
Publication of KR20220080481A publication Critical patent/KR20220080481A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102481109B1 publication Critical patent/KR102481109B1/en

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
    • D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
    • D01D4/02—Spinnerettes
    • 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
    • D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/06—Feeding liquid to the spinning head
    • D01D1/09—Control of pressure, temperature or feeding rate
    • 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
    • D01D5/08—Melt spinning methods

Abstract

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 고속 고온 제트 에어가 방출되는 에어 노즐과 용융된 폴리머 용액이 토출되는 폴리머 방사기를 포함하는 나노섬유 발생장치와 발생된 나노섬유를 모아주는 컬렉터로 섬유들이 이동하도록 유도하는 유선형 가이드부가 형성되어 코안다 효과를 활용하는 것이 가능한 특징을 가지는 나노섬유 제조 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고속 고온 제트 에어가 방출되는 에어노즐과 용융된 폴리머 용액이 토출되는 폴리머 방사기를 포함하는 하나 이상의 나노섬유 발생장치와 상기 폴리머 방사기 일측에 관로를 통해 연결되는 용액 주탱크와 상기 에어노즐에서 에어노즐 연장방향으로 소정거리 이격되어 회전가능하게 설치되는 컬렉터 및 상기 고속 고온 제트 에어와 폴리머 용액이 연신되는 주변부에 설치되는 유선형태의 가이드부를 포함한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a nanofiber generator including an air nozzle from which high-speed high-temperature jet air is discharged and a polymer spinning machine from which a molten polymer solution is discharged, and a collector for collecting the generated nanofibers. An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing nanofibers having a feature capable of utilizing the Coanda effect by forming a streamlined guide portion guiding them to move.
At least one nanofiber generator including an air nozzle from which high-speed high-temperature jet air is discharged and a polymer spinning machine from which a molten polymer solution is discharged according to an embodiment of the present invention, and a solution main tank connected to one side of the polymer spinning machine through a pipe and a collector installed rotatably spaced apart from the air nozzle by a predetermined distance in the air nozzle extension direction, and a streamlined guide part installed in a peripheral portion where the high-speed high-temperature jet air and the polymer solution are stretched.

Description

나노섬유 제조 장치{Nano fiber manufacturing equipment}Nano fiber manufacturing equipment

본 발명은 나노섬유 제조 장치에 관한 것으로, The present invention relates to an apparatus for manufacturing nanofibers,

나노섬유는 지름이 수십에서 수백 나노미터에 불과한 초극세실으로 굵기가 머리카락의 5백분의 1정도에 불과한 첨단 소재로 나노실을 활용할 경우 섬유를 현재보다 1백분의 1정도로 가늘게 만들 수 있다. 나노섬유는 용도에 따라 다양한 고분자물질을 원료로 사용하지만 실을 뽑아내는 방법은 동일하다. 고압으로 고분자 용융물을 압출하고 해당 용융물에 가열된 고속 공기를 가하여 섬유를 제조하는 방식을 에어제트 방사 나노섬유 제조방식이라고 한다. 원료인 고분자물질에 고압력 프레싱하여 노즐을 통해 고분자 용융물이 방출되면 고속 고온 제트에어를 분사하여 분자들이 뭉치고 나노 크기의 실 형태로 갈라져 10~1,000 나노미터 가늘기의 실이 뽑아진다. 나노실은 가이드유도를 통해 컬렉터로 이동하고 나노실은 별도의 직조과정 없이 함께 모으기만 하면 서로 얽혀 천이 된다. Nanofibers are ultrafine threads with a diameter of only tens to hundreds of nanometers, and the thickness is only about 1/500 that of a human hair. Nanofibers use various polymer materials as raw materials depending on the purpose, but the method of extracting the yarn is the same. A method of manufacturing a fiber by extruding a polymer melt under high pressure and applying heated high-speed air to the melt is called an air jet spinning nanofiber manufacturing method. When the polymer melt is released through the nozzle by high-pressure pressing on the polymer material, which is a raw material, high-speed high-temperature jet air is sprayed to agglomerate the molecules and split them into nano-sized threads, and threads of 10 to 1,000 nanometers are pulled out. Nano thread moves to the collector through guide induction, and the nano thread becomes entangled and becomes a cloth by simply gathering them together without a separate weaving process.

보다 상세하게는, 용융된 폴리머 용액을 토출하는 것과 동시에 토출된 폴리머 용액을 향해 고속 고온의 제트 에어를 방출함으로써 폴리머 용액을 연신시켜 나노섬유를 제조하고 나노섬유를 원활하게 포집하기 위한 코안다 효과가 발생하는 유선형의 가이드부가 형성되는 나노섬유 제조 장치에 관한 것이다.More specifically, the Coanda effect for producing nanofibers and smoothly collecting nanofibers by stretching the polymer solution by discharging the molten polymer solution and simultaneously emitting high-speed and high-temperature jet air toward the discharged polymer solution. It relates to a nanofiber manufacturing apparatus in which the generated streamlined guide part is formed.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, the material described in this section is not prior art to the claims of this application, and inclusion in this section is not an admission that it is prior art.

일반적으로 나노섬유는 부피 대비 표면적 비율이 높고, 표면 작용기에 대한 유연성 등이 뛰어나기 때문에 많은 응용 분야에서 사용되고 있다.In general, nanofibers are used in many applications because of their high surface area to volume ratio and excellent flexibility with respect to surface functional groups.

나노섬유를 제조하는 방법에는 드로잉(Drawing), 템플레이트 합성(Template synthesis), 상 분리(Phase separation), 자기 조합(Self assembly), 전기방사(Electrospinning), 에어제트방사(Air-jet) 등이 있다.Methods for manufacturing nanofibers include drawing, template synthesis, phase separation, self assembly, electrospinning, air-jet, and the like. .

특히, 상기 나노섬유 제조 방법 중 다양한 고분자로부터 나노섬유를 연속적으로 대량으로 생산할 수 있는 방법으로,에어제트방사 방법이 널리 적용되고 있다. 에어제트방사는 섬유원료 용액을 방사하여 미세 직경의 섬유를 제조하는 기술로서 나노미터급 섬유를 제조하기 위한 기술로 이용되어 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 에어제트방사법은 방사 재료를 방사노즐을 거쳐 공기 중으로 토출하고 공기 중 섬유원료 용액을 연신하여 제조하는 방법으로, 토출된 용액은 노즐과 컬렉터 사이에 형성되는 고속고온에어의 영향으로 극세화된다.In particular, as a method for continuously mass-producing nanofibers from various polymers among the nanofiber manufacturing methods, the air jet spinning method is widely applied. Air jet spinning is a technology for manufacturing micro-diameter fibers by spinning a fiber raw material solution, and is used as a technology for manufacturing nanometer-class fibers, and research on this is being actively conducted. This air jet spinning method is a method of manufacturing by discharging a spinning material into the air through a spinning nozzle and stretching a solution of a fiber raw material in the air.

에어제트방사 방법을 이용하고 고속고온공기를 발사하는 에어노즐 및 섬유원료 용액을 토출하는 분출노즐을 이용하여 나노섬유를 제조하는 나노섬유 제조장치에 관련된 선행기술 중 일 예로서 일본등록특허 JP 6463733 B2(2019.01.11) "나노섬유 제조 장치"가 개시된 바 있다.As an example of the prior art related to a nanofiber manufacturing apparatus for manufacturing nanofibers using an air jet spinning method and using an air nozzle for emitting high-speed and high-temperature air and a jet nozzle for discharging a fiber raw material solution, Japanese Patent Registration JP 6463733 B2 (2019.01.11) "Nanofiber manufacturing apparatus" has been disclosed.

개시된 나노섬유 제조 장치는 용액을 보관하는 용액보관부, 용액의 정량 공급을 위한 계량펌프, 용액을 토출하는 복수개의 노즐 및 노즐과 대향하여 위치하며 방사되는 섬유들을 집적하는 컬렉터 등의 구성으로 형성된다. 나노섬유의 특성을 결정하는 방사재료의 농도, 유전특성, 표면장력 등의 물질 특성과, 노즐과 컬렉터 사이의 거리, 노즐과 컬렉터 사이의 고속고온에어, 전기장 전하밀도, 방사재료의 주입속도와 같은 변수들이 존재한다.The disclosed nanofiber manufacturing apparatus includes a solution storage unit for storing a solution, a metering pump for quantitative supply of the solution, a plurality of nozzles for discharging the solution, and a collector for accumulating the fibers to be spun while facing the nozzles. . Material properties such as concentration, dielectric properties, and surface tension of the spinning material that determine the properties of nanofibers, the distance between the nozzle and the collector, high-speed high-temperature air between the nozzle and the collector, electric field charge density, and the injection speed of the spinning material Variables exist.

제조되는 섬유는 직경이 나노미터 두께를 가지며, 두께가 줄어들면 체적에 대한 표면적 비율의 증가와 표면 기능성 향상, 장력 등의 기계적 물성의 향상 등의 특성이 나타난다. 이러한 우수한 특성에 의해서 나노섬유는 다양한 응용 분야에 사용될 수 있다. 따라서, 나노섬유로 구성된 웹은 다공성을 갖는 분리막형 소재로서 각종 필터류, 상처치료용 드레싱, 인공지지체 등 다양한 분야에 사용될 수 있다.The manufactured fiber has a nanometer thickness in diameter, and when the thickness is reduced, properties such as an increase in the ratio of surface area to volume, improvement of surface functionality, and improvement of mechanical properties such as tension appear. Due to these excellent properties, nanofibers can be used in various fields of application. Therefore, the web composed of nanofibers can be used in various fields such as various filters, wound healing dressings, artificial supports, etc. as a membrane-type material having porosity.

종래의 기술에 따른 나노섬유제조기술은 단일 또는 소수의 노즐을 이용하는 것으로 생산속도가 매우 낮고 노즐과 컬렉터 사이의 가이드부가 나노실의 유동에 장애물로 적용되는 등 상용화에 어려움을 가지고 있다.The nanofiber manufacturing technology according to the prior art uses a single or a small number of nozzles, and the production rate is very low, and the guide part between the nozzle and the collector is applied as an obstacle to the flow of the nanosilk, and it has difficulties in commercialization.

1. 일본등록특허 JP 6463733 B2(2019.01.11)1. Japanese registered patent JP 6463733 B2 (2019.01.11)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해, 고속 고온 제트 에어가 방출되는 에어 노즐과 용융된 폴리머 용액이 토출되는 폴리머 방사기를 포함하는 나노섬유 발생장치와 발생된 나노섬유를 모아주는 컬렉터로 섬유들이 이동하도록 유도하는 유선형 가이드부가 형성되어 코안다 효과를 활용하는 것이 가능한 특징을 가지는 나노섬유 제조 장치를 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a nanofiber generator including an air nozzle from which high-speed high-temperature jet air is discharged and a polymer spinning machine from which a molten polymer solution is discharged, and a collector for collecting the generated nanofibers. An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing nanofibers having a feature capable of utilizing the Coanda effect by forming a streamlined guide portion guiding them to move.

또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.In addition, it is not limited to the technical problems as described above, and it is obvious that another technical problem may be derived from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 고속 고온 제트 에어가 방출되는 에어노즐과 용융된 폴리머 용액이 토출되는 폴리머 방사기를 포함하는 하나 이상의 나노섬유 발생장치와 상기 폴리머 방사기 일측에 관로를 통해 연결되는 용액 주탱크와 상기 에어노즐에서 에어노즐 연장방향으로 소정거리 이격되어 회전가능하게 설치되는 컬렉터 및 상기 고속 고온 제트 에어와 폴리머 용액이 연신되는 주변부에 설치되는 유선형태의 를 포함한다.At least one nanofiber generator including an air nozzle from which high-speed high-temperature jet air is discharged and a polymer spinning machine from which a molten polymer solution is discharged according to an embodiment of the present invention, and a solution main tank connected to one side of the polymer spinning machine through a pipe and a collector installed rotatably spaced apart from the air nozzle by a predetermined distance in the air nozzle extension direction, and a streamlined shape installed in a peripheral portion where the high-speed high-temperature jet air and the polymer solution are stretched.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 가이드부는 일측이 개방되고 내부에 소정의 공간이 형성된 중공부가 형성되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the guide part is characterized in that one side is opened and a hollow part having a predetermined space therein is formed.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 중공부 내주면에 밀착 결합되는 가열부가 형성되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, it is characterized in that a heating unit closely coupled to the inner circumferential surface of the hollow portion is formed.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 에어노즐과 폴리머 방사기가 각각 대응하고 복수개 결합되는 다중블록을 형성하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, it is characterized in that the air nozzle and the polymer emitter correspond to each other and form a multi-block in which a plurality of them are coupled.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 다중블록은 내부에 소정의 공간이 형성되는 블록프레임의 일측에 결합되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the multi-block is characterized in that it is coupled to one side of the block frame in which a predetermined space is formed.

본 발명의 발명에 의하면, 고분자 용액에 고속 고온 제트에어를 방사하여 나노섬유를 제조하는 과정에서 방사노즐 간의 간격을 조절하여 에어의 속도, 온도 및 노즐 내의 압력의 제어가 가능하여 왜곡현상을 방지하는 것이 가능하기 때문에 효과적인 공정 조건을 갖추는 효과가 있다. 복수의 노즐을 배열설치하여 블록을 형성하는 것이 가능하고 각 노즐관체로 공급되는 고분자 방사용액의 공급량 및 각 노즐에서 방사되는 고분자 방사용액의 방사량을 조절하여 동일 평면상에 고른 분포량을 가지는 나노섬유를 포함하는 것이 가능하다.According to the present invention, it is possible to control the speed, temperature, and pressure of the air in the nozzle by controlling the spacing between the spinning nozzles in the process of manufacturing nanofibers by spinning high-speed high-temperature jet air into a polymer solution to prevent distortion. Because it is possible, there is an effect of having effective process conditions. It is possible to form a block by arranging a plurality of nozzles, and by controlling the amount of polymer spinning solution supplied to each nozzle tube and the amount of polymer spinning solution emitted from each nozzle, nanofibers having an even distribution on the same plane are produced. It is possible to include

기존의 컬렉터로 응집되는 나노섬유가 컬렉터 이외로 이탈하는 것을 방지하기 위한 가이드부재 대신에 가이드부재 역할을 하는 것이 가능한 코안다 효과를 이용한 유선형 가이드부를 사용하여 나노섬유의 이탈을 방지하고 원하는 방향으로 나노섬유을 유동하는 것이 가능하다. 코안다 효과란 벽면이나 천장면에 접근하여 분출된 기류가 해당 면에 부착하여 흐르는 현상이며, 이 경우 한쪽으로만 확산하기 때문에 자유 분류에 비해 속도의 감쇠가 작고, 도달 거리가 길어진다. 따라서, 가이드부의 외주면을 따라 이동하다가 말단부에서 나노섬유가 떨어지면서 컬렉터 방향으로 유도되는 것이 가능하다.Using a streamlined guide part using the Coanda effect that can act as a guide member instead of a guide member to prevent the nanofibers aggregated with the existing collector from leaving the collector, it prevents the nanofiber from coming off and moves the nanofiber in the desired direction. It is possible to flow the fibers. The Coanda effect is a phenomenon in which the jetted airflow approaches a wall or ceiling surface and attaches to the surface and flows. Therefore, while moving along the outer peripheral surface of the guide part, it is possible to guide the nanofibers in the collector direction while falling from the distal end.

또한, 나노섬유의 제조성을 향상시킬 수 있으며, 나노섬유는 우수한 품질을 확보하는 것이 가능하다는 장점이 있다. 제조부와 가이드 구조를 확장 및 변경하는 것이 가능하여 생산량을 증대시키는 효과가 있다.In addition, the manufacturability of the nanofiber can be improved, and the nanofiber has the advantage that it is possible to secure excellent quality. It is possible to expand and change the manufacturing unit and the guide structure, thereby increasing production.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유 제조 장치의 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유 제조 장치의 가이드부의 사시도.
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 나노섬유 제조 장치의 정면도.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 나노섬유 제조 장치의 블록프레임의 측면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유 제조 장치의 작동순서를 도식화한 블럭도.1 is a front view of a nanofiber manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the guide portion of the nanofiber manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a front view of the nanofiber manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side view of the block frame of the nanofiber manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a block diagram schematically illustrating the operation sequence of the nanofiber manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 나노섬유 제조 장치의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, look at the configuration, operation and effect of the nanofiber manufacturing apparatus according to a preferred embodiment. For reference, in the following drawings, each component is omitted or schematically illustrated for convenience and clarity, and the size of each component does not reflect the actual size. In addition, the same reference numerals refer to the same components throughout the specification, and reference numerals for the same components in individual drawings will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유 제조 장치의 정면도를 도시하고, 도 2는 나노섬유 제조 장치의 가이드부의 사시도를 나타낸다.Figure 1 shows a front view of a nanofiber manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 shows a perspective view of a guide part of the nanofiber manufacturing apparatus.

도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 나노섬유 제조 장치의 정면도를 도시하고, 도 4는 나노섬유 제조 장치의 블록프레임의 측면도를 나타낸다.Figure 3 shows a front view of the nanofiber manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention, Figure 4 shows a side view of the block frame of the nanofiber manufacturing apparatus.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유 제조 장치의 작동순서를 도식화한 블럭도를 나타낸다.Figure 5 shows a block diagram schematically illustrating the operation sequence of the nanofiber manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노섬유 제조 장치(1)는,Nanofiber manufacturing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention,

고속 고온 제트 에어가 방출되는 에어노즐(2)과 용융된 폴리머 용액이 토출되는 폴리머 방사기(3)를 포함하는 하나 이상의 나노섬유 발생장치(4)와 상기 폴리머 방사기(3) 일측에 관로를 통해 연결되는 용액 주탱크(미도시)와 상기 에어노즐(2)에서 에어노즐 연장방향으로 소정거리 이격되어 회전가능하게 설치되는 컬렉터(5) 및 상기 고속 고온 제트 에어와 폴리머 용액이 연신되는 주변부에 설치되는 유선형태의 가이드부(6)를 포함한다.At least one nanofiber generator 4 including an air nozzle 2 from which high-speed high-temperature jet air is emitted and a polymer spinning machine 3 from which a molten polymer solution is discharged, and one side of the polymer spinning machine 3 are connected through a pipe line A collector (5) that is rotatably installed at a predetermined distance from the main solution tank (not shown) and the air nozzle (2) in the extending direction of the air nozzle and the high-speed high-temperature jet air and the polymer solution are installed in the periphery where the polymer solution is drawn It includes a guide part 6 in the form of a streamline.

여기서, 상기 에어노즐(2)과 컬렉터(5) 사이의 공간에 상기 에어노즐(2)에서 방출되는 고속 고온 제트 에어와 상기 폴리머 방사기(3)에서 토출되는 폴리머 용액이 만나서 연신한다. 또한, 폴리머 용액가 증발하여 연신하고 나노섬유가 형성되어 상기 컬렉터(5)를 향해 옮겨져 부착되게 되는데, 상기 고속 고온 제트 에어와 폴리머 용액이 연신되는 주변부에 설치되는 상기 가이드부(6)가 유선형으로 이루어지기 때문에 표면상에서 코안다 효과로 인해 나노섬유가 외부로 이탈하지 않고 상기 컬렉터(5)를 향해 이동한다. 코안다 효과란 벽면이나 천장면에 접근하여 분출된 기류가 해당 면에 부착하여 흐르는 현상이며, 이 경우 한쪽으로만 확산하기 때문에 자유 분류에 비해 속도의 감쇠가 작고, 도달 거리가 길어진다. 따라서, 상기 에어노즐(2)에서 컬렉터(5) 방향으로 고속 고온 제트 에어를 방출하고 고속 고온 제트 에어가 상기 가이드부(6)의 외주면을 따라 이동하며 형성된 나노섬유와 같이 이동하다가 상기 가이드부(6) 일단에서 상기 컬렉터(5) 방향으로 나노섬유를 유도하는 것이 가능하다.Here, in the space between the air nozzle 2 and the collector 5 , the high-speed high-temperature jet air discharged from the air nozzle 2 and the polymer solution discharged from the polymer spinning machine 3 meet and stretch. In addition, the polymer solution is evaporated and stretched, and nanofibers are formed and moved toward the collector 5 to be attached. Due to the Coanda effect on the surface, the nanofibers move toward the collector 5 without escaping to the outside. The Coanda effect is a phenomenon in which the jetted airflow approaches a wall or ceiling surface and attaches to the surface and flows. Therefore, the high-speed high-temperature jet air is emitted from the air nozzle 2 in the direction of the collector 5, and the high-speed high-temperature jet air moves along the outer circumferential surface of the guide part 6 and moves with the formed nanofibers, and the guide part ( 6) It is possible to guide the nanofiber in the direction of the collector 5 from one end.

상기 가이드부(6)는 일측이 개방되고 내부에 소정의 공간이 형성된 중공부가 형성되는 것이 가능하다.One side of the guide part 6 is open and it is possible to form a hollow part having a predetermined space therein.

여기서, 상기 가이드부(6)의 표면을 따라 나노섬유와 고속 고온 제트 에어가 유동하다가 고속 고온 제트 에어가 식으면서 열기가 떨어지면 나노섬유가 상기 가이드부(6)의 표면 등에 부착되어 유동이 멈추는 경우가 발생한다. 따라서, 상기 가이드부(6)는 일측이 개방되고 내부에 소정의 공간을 형성하여 중공부를 가지는 데 상기 중공부에 열을 발생하는 것이 가능한 구성을 삽입하는 것이 가능하다. 또한, 열 발생기구가 아니더라도 상기 가이드부(6)의 표면에 나노섬유가 부착되지 않도록 하는 구성의 결합이 가능하다.Here, when the nanofibers and high-speed high-temperature jet air flow along the surface of the guide part 6, and the heat drops as the high-speed high-temperature jet air cools, the nanofibers are attached to the surface of the guide part 6 and the flow stops. occurs Therefore, it is possible to insert a configuration capable of generating heat in the guide part 6 to have a hollow part by having one side open and forming a predetermined space therein. In addition, even if it is not a heat generating mechanism, it is possible to combine a configuration that prevents the nanofibers from being attached to the surface of the guide part 6 .

상기 중공부 내주면에 밀착 결합되는 가열부(7)가 형성되는 것이 가능하다.It is possible to form a heating unit 7 that is closely coupled to the inner peripheral surface of the hollow portion.

여기서, 상기 가이드부(6)에 형성되는 중공부의 소정의 공간은 원형의 관통홀로 이루어질 수 있으며 해당 관통홀의 내주면을 따라 상기 가열부(7)가 밀착 결합하여 열을 발생하여 상기 가이드부(6)의 외주면까지 열이 전달하도록 하는 것이 가능하다.Here, the predetermined space of the hollow part formed in the guide part 6 may be formed of a circular through-hole, and the heating part 7 is closely coupled to generate heat along the inner circumferential surface of the corresponding penetration hole to generate heat. It is possible to allow heat to be transferred to the outer periphery of

상기 에어노즐(2)과 폴리머 방사기(3)가 각각 대응하고 복수개 결합되는 다중블록(9)을 형성하는 것이 가능하다.It is possible to form a multi-block 9 in which the air nozzle 2 and the polymer spinner 3 correspond to each other and are coupled in plurality.

여기서, 나노섬유를 생성하기 위해서는 상기 에어노즐(2)과 폴리머 방사기(3)가 각각 대응하여 구성되어 한쌍을 이루어 효과적으로 나노섬유를 생성하는 것이 가능하다. 이를 복수개 결합하여 상기 다중블록(9)을 구성하는 것이 가능한데, 상기 다중블록(9)은 사각형 또는 원형으로 이루어지는 것이 가능하고 사각형의 다중블록(9)은 주변부에 컬렉터 방향으로 돌출되는 유선형의 상기 가이드부(6)가 위치하고, 원형의 다중블록(9)은 원형 중심부에 컬렉터 방향으로 돌출되는 유선형의 상기 가이드부(6)가 위치하여 상기 다중블록(9)에서 형성되어 나온 나노섬유와 고속 고온 제트 에어가 상기 가이드부(6)의 표면상에서 유동하다가 일단에서 상기 컬렉터(5) 방향으로 유동하는 것이 가능하다.Here, in order to produce nanofibers, the air nozzle 2 and the polymer spinning machine 3 are configured to correspond to each other, so that it is possible to effectively create a nanofiber by forming a pair. It is possible to configure the multi-block 9 by combining a plurality of these, the multi-block 9 can be formed in a square or circular shape, and the rectangular multi-block 9 is a streamlined guide projecting in the collector direction at the periphery. The part 6 is located, and in the circular multi-block 9, the streamlined guide part 6 protruding in the collector direction is located in the circular center, so that the nanofibers and high-speed high-temperature jets formed from the multi-block 9 are located. It is possible for air to flow on the surface of the guide part 6 and then flow in the direction of the collector 5 from one end.

상기 다중블록(9)은 내부에 소정의 공간이 형성되는 블록프레임(8)의 일측에 결합되는 것이 가능하다.The multi-block 9 may be coupled to one side of the block frame 8 in which a predetermined space is formed.

여기서, 상기 나노섬유 발생장치(4)가 단일로 나노섬유를 생성하게 되면 양이 매우 적기 때문에 많은 생산을 위해서 상기 다중블록(9)이 복수개로 연결되어 상기 블록프레임(8)을 형성하는 것이 가능하다. 상기 블록프레임(8)의 외부로 고속 고온 제트 에어를 방출할때 불규칙하게 방출하게 되면 상기 가이드부(6)의 표면상에서 코안다 효과가 제대로 나타나지 않을 수 있기 때문에 상기 블록프레임(8)은 내부에 소정을 공간을 형성하여 내부의 고속 고온 제트 에어를 균일하게 분산하여 외부로 분출하는 것이 가능하다. Here, when the nanofiber generating device 4 produces a single nanofiber, the amount is very small, so that it is possible to form the block frame 8 by connecting a plurality of the multi-blocks 9 for large production. do. When discharging high-speed high-temperature jet air to the outside of the block frame 8, if it is irregularly discharged, the Coanda effect may not appear properly on the surface of the guide part 6, so the block frame 8 is placed inside the block frame 8. By forming a predetermined space, it is possible to uniformly disperse the high-speed high-temperature jet air inside and blow it out to the outside.

외부에서 연결되는 복수의 관로가 형성되어 각각의 상기 에어노즐(2)마다 고속 고온 제트 에어가 공급되는 것이 가능하다.A plurality of conduits connected from the outside are formed so that high-speed high-temperature jet air can be supplied to each of the air nozzles 2 .

1 : 나노섬유 제조 장치
2 : 에어노즐
3 : 폴리머 방사기
4 : 나노섬유 발생장치
5 : 컬렉터
6 : 가이드부
7 : 가열부
8 : 블록프레임
9 : 다중블록
P : 나노섬유 이동방향1: Nanofiber manufacturing device
2: Air nozzle
3: Polymer Spinning Machine
4: Nanofiber generator
5: Collector
6: guide part
7: heating part
8: block frame
9: Multi-block
P: nanofiber movement direction

Claims (5)

고속 고온 제트 에어가 방출되는 에어노즐과 용융된 폴리머 용액이 토출되는 폴리머 방사기를 포함하는 하나 이상의 나노섬유 발생장치;
상기 폴리머 방사기 일측에 관로를 통해 연결되는 용액 주탱크;
상기 에어노즐에서 에어노즐 연장방향으로 소정거리 이격되어 회전가능하게 설치되는 컬렉터; 및
상기 고속 고온 제트 에어와 폴리머 용액이 연신되는 주변부에 설치되는 유선형태의 가이드부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조 장치.At least one nanofiber generator including an air nozzle from which high-speed high-temperature jet air is discharged and a polymer spinning machine from which a molten polymer solution is discharged;
a solution main tank connected to one side of the polymer emitter through a pipe;
a collector spaced apart from the air nozzle by a predetermined distance in an extending direction of the air nozzle and rotatably installed; and
a guide part in the form of a streamline installed in the periphery where the high-speed high-temperature jet air and the polymer solution are stretched;
Nanofiber manufacturing apparatus comprising a. 제 1항에 있어서,
상기 가이드부는 일측이 개방되고 내부에 소정의 공간이 형성된 중공부가 형성되는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조 장치.The method of claim 1,
Nanofiber manufacturing apparatus, characterized in that the guide part is opened at one side and a hollow part having a predetermined space therein is formed. 제 2항에 있어서,
상기 중공부 내주면에 밀착 결합되는 가열부가 형성되는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조 장치.3. The method of claim 2,
Nanofiber manufacturing apparatus, characterized in that the heating part to be closely coupled to the inner peripheral surface of the hollow part is formed. 제 1항에 있어서,
상기 에어노즐과 폴리머 방사기가 각각 대응하고 복수개 결합되는 다중블록을 형성하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조 장치.The method of claim 1,
Nanofiber manufacturing apparatus, characterized in that the air nozzle and the polymer spinner correspond to each other and form a multi-block in which a plurality of them are coupled. 제 4항에 있어서,
상기 다중블록은 내부에 소정의 공간이 형성되는 블록프레임의 일측에 결합되는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조 장치.
5. The method of claim 4,
The multi-block is a nanofiber manufacturing apparatus, characterized in that coupled to one side of the block frame in which a predetermined space is formed therein.
KR1020200169634A 2020-12-07 2020-12-07 Nano fiber manufacturing equipment KR102481109B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200169634A KR102481109B1 (en) 2020-12-07 2020-12-07 Nano fiber manufacturing equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200169634A KR102481109B1 (en) 2020-12-07 2020-12-07 Nano fiber manufacturing equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220080481A true KR20220080481A (en) 2022-06-14
KR102481109B1 KR102481109B1 (en) 2022-12-27

Family

ID=81980154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200169634A KR102481109B1 (en) 2020-12-07 2020-12-07 Nano fiber manufacturing equipment

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102481109B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080242171A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-02 Tao Huang Production of nanofibers by melt spinning
JP2009167559A (en) * 2008-01-16 2009-07-30 Panasonic Corp Device for producing nanofiber and apparatus for producing nonwoven fabric
KR20100011606A (en) * 2008-07-25 2010-02-03 주식회사 효성 Spinning pack with multiple nozzle for electrospinning and electrospinning device comprising the same
JP2011127234A (en) * 2009-12-15 2011-06-30 Nanofactory Japan Co Ltd Method for producing nanofiber
KR20160021901A (en) * 2013-08-08 2016-02-26 카오카부시키가이샤 Nanofiber production apparatus, nanofiber production method, and nanofiber molded body
JP6463733B2 (en) 2014-03-28 2019-02-06 ゼッタ ナノ テクノロジー カンパニー リミテッド Nanofiber manufacturing equipment

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080242171A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-02 Tao Huang Production of nanofibers by melt spinning
JP2009167559A (en) * 2008-01-16 2009-07-30 Panasonic Corp Device for producing nanofiber and apparatus for producing nonwoven fabric
KR20100011606A (en) * 2008-07-25 2010-02-03 주식회사 효성 Spinning pack with multiple nozzle for electrospinning and electrospinning device comprising the same
JP2011127234A (en) * 2009-12-15 2011-06-30 Nanofactory Japan Co Ltd Method for producing nanofiber
KR20160021901A (en) * 2013-08-08 2016-02-26 카오카부시키가이샤 Nanofiber production apparatus, nanofiber production method, and nanofiber molded body
JP6463733B2 (en) 2014-03-28 2019-02-06 ゼッタ ナノ テクノロジー カンパニー リミテッド Nanofiber manufacturing equipment

Also Published As

Publication number Publication date
KR102481109B1 (en) 2022-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8342831B2 (en) Controlled electrospinning of fibers
CN102703998B (en) Jet yarn spinning device for electrostatic spun nano fiber and preparing method
CN103225116B (en) Differential melt-electrospinning jet head
US8282873B2 (en) Controlled electrospinning of fibers
CN102560896A (en) Method and device for preparation of composite functional membrane with nanofiber layer
CN100575572C (en) The continuously static spinning method of polyamide 6/66 copolymer filament yarns
JP2009529102A (en) Spinning device for manufacturing split fiber
CN103409861A (en) High-speed preparation device and process of centrifugal electrostatic spinning nanometer twisted yarns
CN203238357U (en) Melt differential electrostatic spinning spray nozzle
CN107523887A (en) Annular electrostatic thread spraying structure and electrostatic spinning appts
CN105220246A (en) A kind of multiply of electrostatic spinning nano fiber is jet rubs into yarn feeding device and preparation method
CN110629299A (en) Continuous preparation device and continuous preparation method of nanofiber yarns
CZ281618B6 (en) Process and apparatus for producing composite thread
CN107557943B (en) Ring spray electrostatic spinning machine and purposes
CN113913951A (en) Spinning device for melt-blown micro-nanofiber wool-sprayed yarns
CN108456940B (en) Fiber preparation device with asymmetric die head
KR102481109B1 (en) Nano fiber manufacturing equipment
CN209082131U (en) Using endless tow spinning cake as the sub-wire web forming device of raw material
KR102484049B1 (en) Nano fiber manufacturing equipment
CN208250501U (en) A kind of micro nanometer fiber air jet spinning device
CN208667942U (en) A kind of double jet micro nanometer fiber spinning apparatus
JP7053922B2 (en) Methods and equipment for melt spinning synthetic yarns
KR20030028559A (en) Method and device for extruding a continuous moulded body
KR20100070203A (en) Making apparatus and method of fiber aggregate composed of nanofibers using vertical flow and centrifugal force
CN109023724B (en) Method for producing non-woven fabric by dividing filament into nets by using filament bundle cakes as raw materials

Legal Events

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