KR20230102517A - A manufacturing device and method for composite fiber - Google Patents

A manufacturing device and method for composite fiber Download PDF

Info

Publication number
KR20230102517A
KR20230102517A KR1020210192717A KR20210192717A KR20230102517A KR 20230102517 A KR20230102517 A KR 20230102517A KR 1020210192717 A KR1020210192717 A KR 1020210192717A KR 20210192717 A KR20210192717 A KR 20210192717A KR 20230102517 A KR20230102517 A KR 20230102517A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composite fiber
layer
solution
solid solution
composite
Prior art date
Application number
KR1020210192717A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102580201B1 (en
Inventor
윤성호
최병운
한경석
김충주
심동혁
Original Assignee
(주)광림정공
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)광림정공 filed Critical (주)광림정공
Priority to KR1020210192717A priority Critical patent/KR102580201B1/en
Publication of KR20230102517A publication Critical patent/KR20230102517A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102580201B1 publication Critical patent/KR102580201B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/38Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
    • B29C70/382Automated fiber placement [AFP]
    • B29C70/384Fiber placement heads, e.g. component parts, details or accessories
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205Means for applying layers
    • B29C64/209Heads; Nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/22Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least two directions forming a two dimensional structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/24Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least three directions forming a three dimensional structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/54Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 졸 상태의 복합섬유 용액을 이용하여 원하는 패턴으로 일개 층을 생성하고, 졸 상태의 복합섬유 용액을 이용하여 미리 생성된 패턴 층의 하부 일부를 고형화한 후 해당 패턴의 상부에 새로운 패턴을 적층하여 원하는 층수의 복합섬유를 제조할 수 있는 복합섬유 제조장치 및 복합섬유 제조방법을 제안한다. 상기 복합섬유 제조장치는, 일정한 크기의 공간을 포함하는 반응기의 내부에서 복합섬유를 제조하는 것으로, 위치 조절 스테이지, 기판, 복합섬유 용액 주입기, 고형 용액 공급기 및 고형 용액 배출기를 포함한다. In the present invention, one layer is created with a desired pattern using a composite fiber solution in a sol state, and a lower part of the previously created pattern layer is solidified using the composite fiber solution in a sol state, and then a new pattern is formed on top of the pattern. We propose a composite fiber manufacturing device and a composite fiber manufacturing method capable of manufacturing composite fibers of a desired number of layers by laminating. The composite fiber manufacturing apparatus is to manufacture composite fibers in a reactor having a space of a certain size, and includes a position control stage, a substrate, a composite fiber solution injector, a solid solution feeder, and a solid solution discharger.

Description

복합섬유 제조장치 및 복합섬유 제조방법 {A manufacturing device and method for composite fiber} Composite fiber manufacturing device and composite fiber manufacturing method {A manufacturing device and method for composite fiber}

본 발명은 복합섬유 제조장치에 관한 것으로, 특히, 졸 상태의 복합섬유 용액을 이용하여 원하는 패턴으로 일개 층을 생성하고, 졸 상태의 복합섬유 용액을 이용하여 미리 생성된 패턴 층의 하부 일부를 고형화한 후 해당 패턴의 상부에 새로운 패턴을 적층하여 원하는 층수의 복합섬유를 제조할 수 있는 복합섬유 제조장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for manufacturing composite fibers, and in particular, creates a layer in a desired pattern using a composite fiber solution in a sol state, and solidifies a lower part of the previously generated pattern layer using the composite fiber solution in a sol state. After that, it relates to a composite fiber manufacturing apparatus capable of manufacturing composite fibers of a desired number of layers by laminating a new pattern on top of the pattern.

녹조란 강 또는 호수 등 담수환경에서 남조류의 이상번식으로 인해 물의 색깔이 짙은 녹색으로 변하는 현상을 말한다. 최근 지구온난화에 따른 평균기온의 상승 및 오염물질의 유입으로 인해 녹조현상의 정도와 빈도가 현저하게 증가하고 있으며, 그 피해 정도는 해를 거듭할수록 심해지고 있다. Green algae refers to a phenomenon in which the color of water changes to dark green due to the abnormal reproduction of blue-green algae in freshwater environments such as rivers or lakes. Recently, due to the increase in average temperature and the inflow of pollutants due to global warming, the degree and frequency of algae blooms are remarkably increasing, and the degree of damage is getting worse year after year.

녹조현상을 일으키는 남조류의 증가는 직접적인 독소문제 이외에도 수처리 비용의 증가와 친수 활동의 제한을 야기하는 등 우리 생활과 밀접하게 연관되어 생활의 질을 낮출 수도 있을 만큼 위협적이다. 이에 따라 녹조를 제거할 수 있는 복합체가 연구 발표되고 있다. The increase in blue-green algae that causes algal blooms is closely related to our lives, such as causing an increase in water treatment costs and restrictions in hydrophilic activities, in addition to direct toxins, and is threatening enough to lower the quality of life. Accordingly, a complex capable of removing algae is being researched and announced.

복합체의 일 예로 복합섬유를 들 수 있다. 녹조현상이 있는 곳에 투입되어 녹조를 제거하기 위해서는 녹조 제거 효율이 우수하면서, 이송 및 설치가 간단한 복합섬유의 제조가 요구된다. An example of the composite may be a composite fiber. In order to remove algae by being put into a place where there is algal bloom, it is required to manufacture a composite fiber that has excellent green algae removal efficiency and is simple to transport and install.

녹조 제거의 효율 측면에서는 복합섬유의 단면적이 최대이지만 전체 크기는 작을 수록 좋을 것이다. 그러나 복합섬유를 작게 만들수록 설치 및 회수가 어려우며, 그물망의 형태로 사용하고자 할 때 그물망의 크기도 작아야 하며, 이는 개구율을 낮추는 결과를 가져와, 실제 녹조 제거 효율이 감소할 수 있다. In terms of the efficiency of removing algae, the cross-sectional area of the composite fiber is the largest, but the smaller the overall size, the better. However, the smaller the composite fiber is, the more difficult it is to install and retrieve, and when used in the form of a net, the size of the net must be small, which results in a lowered aperture ratio, which may reduce the actual algae removal efficiency.

일반적으로 알려진 복합섬유 제조장치는, 적어도 2종의 고체상 수지 원료를 용융시켜 압출하고, 용융 수지를 유로관과 분배판을 통해 유입시켜 섬유를 방사하여 복합섬유를 제조한다. A generally known composite fiber manufacturing apparatus manufactures composite fibers by melting and extruding at least two types of solid resin raw materials, introducing the molten resin through a flow pipe and a distribution plate, and spinning fibers.

대한민국 공개특허: 10-2018-0104415호(2018년 09월 21일)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0104415 (September 21, 2018)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 졸 상태의 복합섬유 용액을 이용하여 원하는 패턴으로 일개 층을 생성하고, 졸 상태의 복합섬유 용액을 이용하여 미리 생성된 패턴 층의 하부 일부를 고형화한 후 해당 패턴의 상부에 새로운 패턴을 적층하여 원하는 층수의 복합섬유를 제조할 수 있는 복합섬유 제조장치를 제안하는 것에 있다. The technical problem to be solved by the present invention is to create a layer with a desired pattern using a composite fiber solution in a sol state, solidify a lower portion of the previously generated pattern layer using the composite fiber solution in a sol state, and then It is to propose a composite fiber manufacturing apparatus capable of manufacturing composite fibers of a desired number of layers by laminating a new pattern on top of a pattern.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 졸 상태의 복합섬유 용액을 이용하여 원하는 패턴으로 일개 층을 생성하고, 졸 상태의 복합섬유 용액을 이용하여 미리 생성된 패턴 층의 하부 일부를 고형화한 후 해당 패턴의 상부에 새로운 패턴을 적층하여 원하는 층수의 복합섬유를 제조할 수 있는 복합섬유 제조방법을 제안하는 것에 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to create a layer with a desired pattern using a composite fiber solution in a sol state, and solidify a lower part of the previously generated pattern layer using a composite fiber solution in a sol state. It is to propose a composite fiber manufacturing method capable of manufacturing composite fibers of a desired number of layers by laminating a new pattern on top of the corresponding pattern.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 복합섬유 제조장치는, 일정한 크기의 공간을 포함하는 반응기의 내부에서 복합섬유를 제조하는 것으로, 상기 반응기의 상부에서 x, y, z 방향으로 이동 가능한 위치 조절 스테이지, 상기 반응기의 내부에 설치된 기판, 상기 위치 조절 스테이지에 장착되어 이동하면서 복합섬유 용액을 상기 기판의 상부로 토출하는 복합섬유 용액 주입기, 상기 반응기의 비어 있는 공간에 고형 용액을 공급하는 고형 용액 공급기 및 사용이 완료된 상기 고형 용액을 상기 반응기로부터 수거하는 고형 용액 배출기를 포함한다. The composite fiber manufacturing apparatus according to the present invention for achieving the above technical problem is to manufacture composite fibers inside a reactor containing a space of a certain size, a position movable in the x, y, and z directions from the top of the reactor A control stage, a substrate installed inside the reactor, a composite fiber solution injector mounted on the position control stage and discharging the composite fiber solution to the top of the substrate while moving, and a solid solution supplying the solid solution to the empty space of the reactor. A feeder and a solid solution discharger for collecting the used solid solution from the reactor.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 복합섬유 제조방법은, 청구항 제1항의 복합섬유 제조장치를 이용하는 것으로, 상기 복합섬유 용액 및 상기 고형 용액을 준비하며, 사전에 복합섬유를 몇 개의 층으로 형성할지를 결정하는 사전 준비 단계, 상기 반응기의 내부에서 수행되며, 상기 위치조절 스테이지를 제어하여 상기 복합섬유 용액 주입기로부터 졸 상태의 상기 복합섬유 용액을 상기 기판 또는 이미 생성된 복합섬유 층의 상부에 토출하여 복합섬유 1개 층을 생성하는 단계, 상기 고형 용액 공급기의 고형 용액을 상기 반응기의 하부부터 채워 생성된 복합섬유 층의 하부 일부가 잠기도록 하는 고형 용액 투입단계, 생성된 복합섬유 층이 목표로 하는 층인가를 판단하여, 복합섬유 층을 추가해야 한다고 판단한 때에는 상기 복합섬유 1개 층 생성 단계를 수행하도록 하는 복합섬유 제조 완성 판단단계 및 상기 복합섬유 제조 완성 판단단계에서 생성된 복합섬유 층이 목표로 하는 층이라고 판단한 때에는 상기 고형 용액을 복합섬유 층의 상부를 덮는 수준으로 추가로 투입하는 고형 용액 추가 투입단계를 포함한다. The composite fiber manufacturing method according to the present invention for achieving the other technical problem is to use the composite fiber manufacturing apparatus of claim 1, to prepare the composite fiber solution and the solid solution, and to prepare the composite fibers in several layers in advance. A preparatory step for determining whether to form a preparatory step, which is performed inside the reactor, and controls the position control stage so that the composite fiber solution in a sol state from the composite fiber solution injector is placed on the substrate or on top of the composite fiber layer already created. Discharging to create one composite fiber layer, filling the solid solution in the solid solution feeder from the bottom of the reactor, and injecting the solid solution so that a part of the lower part of the composite fiber layer is submerged, the resulting composite fiber layer is the target When it is determined whether a layer to be made is determined, and when it is determined that a composite fiber layer should be added, the composite fiber manufacturing completion determination step of performing the composite fiber layer creation step and the composite fiber layer generated in the composite fiber manufacturing completion determination step When it is determined that the layer is the target layer, a step of additionally introducing the solid solution to the level of covering the upper part of the composite fiber layer is included.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 복합섬유 제조장치 및 복합섬유 제조방법은, 복수의 복합섬유 층을 포함하므로 개발 소재가 외부와 접촉하는 면적을 최대로 할 수 있으며, 소재의 크기를 조절할 수 있으므로 현장에서 바로 설치하거나 수거를 효율적으로 할 수 있다는 장점이 있다. As described above, since the composite fiber manufacturing apparatus and composite fiber manufacturing method according to the present invention include a plurality of composite fiber layers, the area in which the developed material is in contact with the outside can be maximized, and the size of the material can be adjusted. It has the advantage that it can be installed directly on site or efficiently collected.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects obtainable in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.

도 1은 본 발명에 따른 복합섬유 제조장치의 일 실시 예이다.
도 2는 본 발명에 따른 복합섬유 제조장치의 다른 일 실시 예이다.
도 3은 도 1에 도시된 복합섬유 제조장치의 측 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 복합섬유 제조장치의 정면 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 복합섬유 제조 방법의 일 실시 예이다.
도 6은 본 발명에 따른 복합섬유 제조 방법의 구체적인 실시 예이다.
도 7은 최초 층의 복합섬유가 생성된 상태를 나타낸다.
도 8은 두 번째 층의 복합섬유가 생성된 상태를 표시한다.
도 9는 복합섬유의 패턴의 다양한 실시 예를 설명한다.
도 10은 복합섬유를 이루는 패턴의 다양한 두께의 예를 설명한다.
도 11은 도 2에 도시된 토출구가 5개인 복합섬유 제조장치의 다른 일 실시 예의 단면도이다.
도 12는 도 11의 점선 타원형의 내부 확대도이다.
1 is an embodiment of a composite fiber manufacturing apparatus according to the present invention.
2 is another embodiment of a composite fiber manufacturing apparatus according to the present invention.
Figure 3 is a side cross-sectional view of the composite fiber manufacturing apparatus shown in Figure 1.
Figure 4 is a front perspective view of the composite fiber manufacturing apparatus shown in Figure 1;
5 is an embodiment of a method for manufacturing composite fibers according to the present invention.
Figure 6 is a specific embodiment of the composite fiber manufacturing method according to the present invention.
7 shows a state in which composite fibers of the first layer are generated.
8 shows a state in which the composite fibers of the second layer are created.
9 illustrates various embodiments of patterns of composite fibers.
10 illustrates examples of various thicknesses of patterns constituting composite fibers.
11 is a cross-sectional view of another embodiment of the composite fiber manufacturing apparatus with five discharge ports shown in FIG.
12 is an enlarged internal view of the dotted oval of FIG. 11;

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention and the advantages in operation of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings describing exemplary embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in each figure indicate like members.

도 1은 본 발명에 따른 복합섬유 제조장치의 일 실시 예이다. 1 is an embodiment of a composite fiber manufacturing apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 복합섬유 제조장치의 다른 일 실시 예이다. 2 is another embodiment of a composite fiber manufacturing apparatus according to the present invention.

도 3은 도 1에 도시된 복합섬유 제조장치의 측 단면도이다. Figure 3 is a side cross-sectional view of the composite fiber manufacturing apparatus shown in Figure 1.

도 4는 도 1에 도시된 복합섬유 제조장치의 정면 사시도이다. Figure 4 is a front perspective view of the composite fiber manufacturing apparatus shown in Figure 1;

도 1 ~ 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 복합섬유 제조장치(100)는, 위치 조절 스테이지(1), 복합섬유 용액 주입기(2), 가압장치(3), 토출부(4), 기판(5), 회전 구동부(6), 반응기(7), 복합섬유 용액 공급기(8), 고형 용액 공급기(9), 고형 용액 배출기(10), 및 초음파 장치(11)를 포함한다. 도면에는 도시하지 않았지만, 위치 조절 스테이지(1), 복합섬유 용액 주입기(2), 가압장치(3), 토출부(4), 기판(5), 회전 구동부(6), 반응기(7), 복합섬유 용액 공급기(8), 고형 용액 공급기(9), 고형 용액 배출기(10), 및 초음파 장치(11)의 동작을 제어하는 제어장치(미도시)가 복합섬유 제조장치(100) 내부 또는 외부에 설치되어 있게 될 것이다. 1 to 4, the composite fiber manufacturing apparatus 100 according to the present invention includes a position control stage 1, a composite fiber solution injector 2, a pressurizing device 3, a discharge unit 4, and a substrate (5), a rotary drive unit (6), a reactor (7), a composite fiber solution feeder (8), a solid solution feeder (9), a solid solution discharger (10), and an ultrasonic device (11). Although not shown in the drawing, the position control stage (1), the composite fiber solution injector (2), the pressurizing device (3), the discharge unit (4), the substrate (5), the rotary driving unit (6), the reactor (7), the composite A control device (not shown) for controlling the operation of the fiber solution feeder 8, the solid solution feeder 9, the solid solution discharger 10, and the ultrasonic device 11 is inside or outside the composite fiber manufacturing device 100. will be installed.

위치 조절 스테이지(1)는 3차원 즉 x, y, z 방향으로 이동하면서, 장착되어 있는 복합섬유 용액 주입기(2)의 위치를 조정한다. The position control stage 1 adjusts the position of the composite fiber solution injector 2 mounted while moving in three dimensions, that is, x, y, and z directions.

복합섬유 용액 주입기(2)는 가압장치(3)의 압력을 이용하여 복합섬유 용액 공급기(8)에 저장된 복합섬유(Composite Fiber) 용액을 토출부(4)를 통해 기판(5)의 상부에 졸 상태로 토출한다. 후술하겠지만, 위치 조절 스테이지(1)의 이동을 제어하면 복합섬유 용액 주입기(2)로부터 토출되는 졸 상태의 복합섬유 용액이 형성하는 패턴을 다양하게 할 수 있다. 예를 들면, 위치 조절 스테이지(1)가 일 방향으로 이동한다면 1차 형태의 복합섬유 패턴이 형성될 것이다. 도 1에는 토출부(4)가 하나의 토출구만을 포함하고 있지만, 도 2에는 토출부(4)가 5개의 토출구를 포함하고 있다. 따라서, 도 1에 도시된 일 실시 예를 사용할 때 위치 조절 스테이지(1)의 한 번의 이동은 한 줄의 복합섬유 패턴을 생성하게 되지만, 도 2에 도시된 다른 일 실시 예를 사용할 때 위치 조절 스테이지(1)의 한 번의 이동으로 5줄의 복합섬유 패턴을 생성할 수 있게 될 것이다. 도 1의 실시 예를 사용할지 아니면 도 2의 실시 예를 사용할지는 사용자의 선택에 달렸다. The composite fiber solution injector 2 uses the pressure of the pressurizing device 3 to spray the composite fiber solution stored in the composite fiber solution feeder 8 onto the substrate 5 through the discharge unit 4. discharge in the state As will be described later, the pattern formed by the sol-state composite fiber solution discharged from the composite fiber solution injector 2 can be varied by controlling the movement of the position adjusting stage 1 . For example, if the position control stage 1 moves in one direction, a primary type composite fiber pattern will be formed. In FIG. 1, the discharge unit 4 includes only one discharge port, but in FIG. 2, the discharge unit 4 includes five outlets. Therefore, when using the embodiment shown in FIG. 1, one movement of the positioning stage 1 creates a single line of composite fiber patterns, but when using another embodiment shown in FIG. 2, the positioning stage One movement of (1) will be able to create 5 lines of composite fiber patterns. Whether to use the embodiment of FIG. 1 or the embodiment of FIG. 2 depends on the user's choice.

회전 구동부(6)는 기판(5)의 하부 면에 결합하여 기판(5)을 회전시키는데 사용되며, 이는 제조되는 복합섬유의 표면개질을 위해서 사용될 수 있다. The rotary driving unit 6 is coupled to the lower surface of the substrate 5 and is used to rotate the substrate 5, which can be used for surface modification of the composite fiber to be manufactured.

반응기(7)의 내부에는, 하부 면이 회전 구동부(6)의 상부와 연결된 기판(5)이 설치되며 측면 벽이 기판(5)의 가장자리를 감싸며, 측면 벽의 높이는 제조하고자 하는 복합섬유의 적층 높이를 충분하게 커버 할 수 있을 정도로 설정하는 것이 바람직하다. Inside the reactor 7, a substrate 5 is installed, the lower surface of which is connected to the upper part of the rotary drive unit 6, and the side wall surrounds the edge of the substrate 5, and the height of the side wall is stacked with the composite fibers to be manufactured. It is desirable to set the height enough to cover it.

고형 용액 공급기(9)는 반응기(7)의 비어 있는 곳에 고형 용액을 공급하며, 공급되는 용액의 양은 기판(5) 위에 생성되는 복합섬유를 구성하는 각각의 층(Layer)이 생성될 때마다, 해당 층의 높이에 대응하여 결정된다. 여기서 고형 용액은 기판(5)의 상부에 형성되는 졸 상태의 복합섬유를 겔 상태로 고형화하는데 사용되는 용액이다. The solid solution supplier 9 supplies the solid solution to the empty portion of the reactor 7, and the amount of the supplied solution increases each time each layer constituting the composite fiber produced on the substrate 5 is created, It is determined corresponding to the height of the floor. Here, the solid solution is a solution used to solidify the sol-state composite fibers formed on the substrate 5 into a gel state.

고형 용액 배출기(10)는 사용이 완료된 고형 용액을 반응기(7)로부터 수거하여 보관한다. The solid solution discharger 10 collects and stores the used solid solution from the reactor 7.

초음파 장치(11)는 반응기(7) 내부를 진동시킴으로써 반응기(7) 내부에 위치하는 복합섬유의 세척 효율을 위해 사용될 수 있다. 즉, 고형 용액 배출기(10)로 고형 용액을 배출한 후 복합섬유에 남아 있는 고형 용액을 효율적으로 제거하는데 사용될 수 있다. The ultrasonic device 11 may be used for cleaning efficiency of the composite fibers located inside the reactor 7 by vibrating the inside of the reactor 7. That is, after discharging the solid solution to the solid solution discharger 10, it can be used to efficiently remove the solid solution remaining in the composite fibers.

본 발명에서 제조하고자 하는 복합섬유의 재료로 키토산 용액 또는 키토산-바이오매스 혼합용액을 사용할 것을 제안한다. In the present invention, it is proposed to use a chitosan solution or a chitosan-biomass mixed solution as a material for the composite fiber to be manufactured.

키토산 용액(6%wt)은 키토산 분말을 5% 아세트산 용액에 용해하여 제조할 수 있으며, 이때 키토산 분말과 아세트산의 혼합 용액을 24시간 동안 교반하면 키토산 분말이 아세트산에 효과적으로 용해된다. 여기서 염산, 황산, 및 질산 등의 산성물질을 아세트산 대신 사용하는 실시 예도 가능하다. A chitosan solution (6%wt) can be prepared by dissolving chitosan powder in a 5% acetic acid solution. At this time, when the mixed solution of chitosan powder and acetic acid is stirred for 24 hours, the chitosan powder is effectively dissolved in acetic acid. Here, an embodiment in which an acidic substance such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid is used instead of acetic acid is also possible.

키토산-바이오매스 혼합용액(키토산:바이오매스=3:7 in suspension)은 키토산 용액(6%wt)에 분말 상태의 코리네 박테리움 글루타미쿰 바이오매스(<50 ㎛) 분말을 혼합하여 제조할 수 있다. Chitosan-biomass mixed solution (chitosan: biomass = 3: 7 in suspension) can be prepared by mixing powdered Corynebacterium glutamicum biomass (<50 μm) powder with chitosan solution (6%wt). can

본 발명에서는 졸 상태의 복합섬유 용액으로 생성한 패턴을 고형화하는데 사용하는 고형 용액으로 1M(Mole) 수산화나트륨(NaOH) 용액을 사용할 것을 제안한다. 1M 수산화나트륨(NaOH) 용액을 이용하면 졸 상태의 키토산 용액 또는 키토산-바이오매스 혼합용액을 겔 상태로 변환할 수 있다. 여기서 암모니아, 염기성 폭신 용액 등의 염기성 물질을 수산화나트륨 용액 대신 사용하는 실시 예도 가능하다. In the present invention, it is proposed to use a 1M (Mole) sodium hydroxide (NaOH) solution as a solid solution used to solidify a pattern created with a sol-state composite fiber solution. A 1M sodium hydroxide (NaOH) solution can be used to convert a sol-state chitosan solution or a chitosan-biomass mixed solution into a gel state. Here, an embodiment in which a basic substance such as ammonia or a basic moxin solution is used instead of the sodium hydroxide solution is also possible.

도 5는 본 발명에 따른 복합섬유 제조 방법의 일 실시 예이다. 5 is an embodiment of a method for manufacturing composite fibers according to the present invention.

도 5를 참조하면, 사전 준비 단계(501), 복합섬유 1개 층 생성 단계(510), 고형 용액 투입 단계(520), 복합섬유 제조 완성 판단단계(530) 및 고형 용액 추가 투입단계(540)를 포함한다. Referring to FIG. 5, a preliminary preparation step (501), one composite fiber layer creation step (510), a solid solution input step (520), a composite fiber manufacturing completion determination step (530), and a solid solution additional input step (540). includes

도 5에 도시된 본 발명에 따른 복합섬유 제조 방법(500)은 다양한 장치를 이용하여 실시할 수 있지만, 도 1에 도시된 복합섬유 제조장치(100)를 이용하여 실시하는 것이 바람직하다. 이해를 쉽게 하기 위해 이하에서는 복합섬유 제조장치(100)를 이용하여 복합섬유 제조 방법(500)을 실시하는 것으로 가정하고 설명한다. Although the composite fiber manufacturing method 500 according to the present invention shown in FIG. 5 can be carried out using various devices, it is preferable to carry out using the composite fiber manufacturing device 100 shown in FIG. For ease of understanding, it is assumed that the composite fiber manufacturing method 500 is performed using the composite fiber manufacturing apparatus 100 and described below.

사전 준비 단계(501)는 복합섬유 용액 및 고형 용액을 준비하며, 사전에 복합섬유를 몇개의 층으로 형성할지를 결정한다. In the preliminary preparation step 501, a composite fiber solution and a solid solution are prepared, and the number of layers to form the composite fibers in advance is determined.

복합섬유 1개 층 생성 단계(510)는 복합섬유 제조장치(100)의 반응기(7)의 내부에서 수행되며, 위치조절 스테이지(1)를 제어하여 복합섬유 용액 주입기(2)로부터 졸 상태의 복합섬유 용액을 기판(5)에 토출하는 방식으로 이루어지고, 원하는 면적의 1개 층을 생성한다. 이하에서 설명하겠지만, 원하는 면적의 복합섬유를 생성하기 위해 졸 상태의 복합섬유 용액으로 일자형 패턴을 복수 개 2차원적으로 배열한다. 이때, 회전 구동부(6)를 제어하여 기판(5)을 회전시킴으로써 제조되는 복합섬유의 표면 개질을 향상시킬 수 있다. The step of creating one composite fiber layer (510) is performed inside the reactor (7) of the composite fiber manufacturing apparatus (100), and the composite fiber solution injector (2) controls the position control stage (1) to form a sol state composite. It is made in such a way that the fiber solution is discharged onto the substrate 5, and one layer with a desired area is created. As will be described below, a plurality of straight patterns are two-dimensionally arranged in a sol-state composite fiber solution in order to generate composite fibers having a desired area. At this time, it is possible to improve the surface modification of the composite fiber produced by rotating the substrate 5 by controlling the rotation driving unit 6 .

고형 용액 투입 단계(520)에서는 고형 용액 공급기(9)의 고형 용액을 반응기(7)의 하부부터 채워 생성된 복합섬유 패턴의 하부 일부가 잠기도록 한다. 복합섬유 패턴과 고형 용액이 화학결합으로써, 졸 상태의 복합섬유 패턴이 겔 상태로 고형화한다. 이때, 복합섬유 패턴의 하부 일부가 잠기도록 하는 이유는, 후속하여 적층되는 복합섬유 층과 하부에 미리 생성된 복합섬유 층의 화학적 결합을 위해서이다. In the solid solution input step 520, the solid solution of the solid solution feeder 9 is filled from the lower part of the reactor 7 so that a lower portion of the generated composite fiber pattern is submerged. By chemical bonding between the composite fiber pattern and the solid solution, the sol composite fiber pattern is solidified into a gel state. At this time, the reason why the lower part of the composite fiber pattern is submerged is for chemical bonding between the composite fiber layer that is subsequently laminated and the composite fiber layer previously formed on the lower part.

복합섬유 제조 완성 판단단계(530)에서는 생성된 복합섬유 층이 목표로 하는 층인가를 판단하여, 복합섬유 층을 추가해야 한다고 판단한 때(530 No)에는 복합섬유 1개 층 생성 단계(510)를 수행한다. In the composite fiber manufacturing completion determination step (530), it is determined whether the generated composite fiber layer is a target layer, and when it is determined that a composite fiber layer should be added (530 No), one composite fiber layer creation step (510) is performed. carry out

고형 용액 추가 투입단계(540)에서는 고형 용액 투입 단계(520)에서 투입된 고형 용액이 최종적으로 생성된 복합섬유 층의 하층 일부까지만 투입되어 있으므로, 최종적으로 생성된 복합섬유 층의 상부를 덮는 수준으로 고형 용액을 추가로 투입하여 생성된 복합섬유 층 전체를 고형화하도록 한다. In the solid solution addition step 540, since the solid solution introduced in the solid solution input step 520 is only introduced to a part of the lower layer of the finally generated composite fiber layer, the solid solution is added to the level of covering the upper part of the finally generated composite fiber layer. The solution is further added to solidify the entire composite fiber layer.

도 6은 본 발명에 따른 복합섬유 제조 방법의 구체적인 실시 예이다. Figure 6 is a specific embodiment of the composite fiber manufacturing method according to the present invention.

도 6을 참조하면, 복합섬유 1개 층 생성 단계(510) 및 고형 용액 투입 단계(520)를 반복수행함으로써, 목표로 하는 복합섬유의 층을 생성한다는 것을 알 수 있다. 특히 복합섬유 1개 층 생성 단계(510-1)를 수행한 후 이어지는 고형 용액 투입 단계(520-1)에서는 복합섬유 1개 층 생성 단계(510-1)에서 생성된 복합섬유(C/F-1)의 하부 일부가 잠길 정도(D1 & H1)로 고형 용액(NaOH)이 투입되며, 이어 복합섬유 1개 층 생성 단계(510-2)를 수행한 후 이어지는 고형 용액 투입 단계(520-2)에서는 복합섬유 1개 층 생성 단계(510-2)에서 생성된 복합섬유(C/F-2)의 하부 일부가 잠길 정도(D2 & H2)로 고형 용액(NaOH)이 투입된다는 것도 이해할 수 있다. Referring to FIG. 6 , it can be seen that the target composite fiber layer is created by repeatedly performing the step of generating one layer of composite fibers (510) and the step of introducing the solid solution (520). In particular, in the solid solution input step (520-1) following the step of producing one layer of composite fibers (510-1), the composite fibers (C / F- A solid solution (NaOH) is introduced to the extent that the lower portion of 1) is submerged (D1 & H1), followed by a step of creating one composite fiber layer (510-2), followed by a step of introducing the solid solution (520-2) It can also be understood that the solid solution (NaOH) is injected to the extent that the lower part of the composite fibers (C/F-2) generated in the step of creating one composite fiber layer (510-2) is submerged (D2 & H2).

복합섬유의 층이 목표로 하는 층이 되었을 때에는 최종적으로 생성된 복합섬유(C/F-F)의 상부 면이 잠길 정도(D3 & H3)로 고형 용액(NaOH)을 추가(540)함으로써, 복합섬유의 모든 층을 고형화한다. When the composite fiber layer becomes the target layer, the solid solution (NaOH) is added (540) to the extent that the upper surface of the finally generated composite fiber (C / F-F) is submerged (D3 & H3), Solidify all layers.

도 6에는 고형 용액 투입 단계(520-1)에서는, 복합섬유 1개 층 생성 단계(510-1)에서 생성된 복합섬유의 하부 일부까지 잠기는 고형 용액을 이용하여 복합섬유를 고형화한 후, 고형 용액이 고여 있는 상태에서 복합섬유 1개 층 생성 단계(510-2)를 수행하는 것으로 도시되어 있지만, 고형 용액 투입 단계(520-1)를 수행한 후 반응기(7)에 있던 고형 용액을 모두 제거한 후 복합섬유 1개 층 생성 단계(510-2)를 수행하고, 이어 고형 용액 투입 단계(520-2)에서는 새로이 고형 용액을 원하는 높이만큼 투입하는 실시 예도 가능하다. 6, in the solid solution input step (520-1), the composite fibers are solidified using the solid solution that is submerged to a part of the lower portion of the composite fibers generated in the single composite fiber layer creation step (510-1), and then the solid solution Although it is shown that the step of creating one layer of composite fibers (510-2) is performed in this stagnant state, after the solid solution input step (520-1) is performed, all the solid solution in the reactor (7) is removed An embodiment in which the step of creating one layer of composite fibers (510-2) is performed, and then the solid solution is newly injected to a desired height in the step (520-2) of introducing the solid solution is also possible.

도 6의 붉은색 화살표를 참조하면, 상기 복합섬유 용액 주입기가 한 개 층의 복합섬유를 제조할 때에는 수평 방향으로 이동하고, 제조하고자 하는 복합섬유의 층이 증가함에 따라 기판으로부터 수직 방향으로 상승 이동한다는 것을 알 수 있다. Referring to the red arrow in FIG. 6, the composite fiber solution injector moves in a horizontal direction when producing one layer of composite fibers, and moves upward from the substrate in a vertical direction as the number of layers of composite fibers to be manufactured increases. it can be seen that

도 7은 최초 층의 복합섬유가 생성된 상태를 나타낸다. 7 shows a state in which composite fibers of the first layer are generated.

도 8은 두 번째 층의 복합섬유가 생성된 상태를 표시한다. 8 shows a state in which the composite fibers of the second layer are created.

도 7을 참조하면 최초 층(C/F-1)의 하부 일부만 잠길 정도의 고형 용액이 투입되고, 도 8을 참조하면, 최초 층(C/F-1)의 상부에 두 번째 층을 형성한 후 두 번째 층의 하부 일부가 잠길 정도의 고형 용액이 투입된다는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 7, a solid solution sufficient to submerge only a portion of the lower portion of the first layer (C/F-1) is introduced, and referring to FIG. 8, a second layer is formed on top of the first layer (C/F-1). After that, it can be seen that the solid solution to the extent that the lower part of the second layer is submerged is injected.

도 9는 복합섬유의 패턴의 다양한 실시 예를 설명한다. 9 illustrates various embodiments of patterns of composite fibers.

도 9a, 도 9b 및 도 9c로 갈수록 일자 패턴 사이의 간격이 좁아진다는 것을 알 수 있다. 1개 층을 형성하는 일자 패턴의 수가 많으면 많을수록 외기 또는 오염물질과 접촉하는 면적이 증가하게 될 것이므로, 사용된 용도에 따라 일자 패턴의 간격을 결정하면 된다. 9a, 9b, and 9c, it can be seen that the distance between the date patterns becomes narrower. The more the number of the date patterns forming one layer, the more the area in contact with outside air or pollutants increases.

도 9를 참조하면, 하부의 층과 바로 이어지는 상부의 층은 일자 패턴들이 서로 직각을 이룬다는 것을 알 수 있다. 그러나 이는 일 실시 예일 뿐이고, 서로 다른 층의 일자 패턴이 이루는 각이 직각이 아닌 다른 각도를 이루도록 하는 것도 가능하다. 예를 들면 하부의 층은 일자 패턴을 2차원적으로 배열하였지만, 바로 상부의 층은 동심원 형태의 복수의 원형 패턴으로 구현하는 것이 가능하다. Referring to FIG. 9 , it can be seen that the straight patterns of the upper layer directly connected to the lower layer are perpendicular to each other. However, this is only an example, and it is also possible to make angles formed by straight-line patterns of different layers form angles other than right angles. For example, the lower layer has two-dimensionally arranged straight-line patterns, but the upper layer can be implemented with a plurality of circular patterns in the form of concentric circles.

도 10은 복합섬유를 이루는 패턴의 다양한 두께의 예를 설명한다. 10 illustrates examples of various thicknesses of patterns constituting composite fibers.

도 10a, 도 10b 및 도 10c로 갈수록 패턴의 두께가 두꺼워지면, 이는 토출부(4)를 구성하는 토출구의 직경 및 복합섬유의 재료에 따라 다르게 설정할 수 있을 것이다. 도 10a는 토출구의 직경이 0.6mm, 도 10b는 6mm 그리고 도 10c는 10mm의 경우이다. 10a, 10b, and 10c, when the thickness of the pattern becomes thicker, it may be set differently according to the diameter of the discharge port constituting the discharge unit 4 and the material of the composite fiber. FIG. 10A shows a case where the diameter of the discharge port is 0.6 mm, FIG. 10B shows a case of 6 mm, and FIG. 10C shows a case where the diameter is 10 mm.

도 11은 도 2에 도시된 토출구가 5개인 복합섬유 제조장치의 다른 일 실시 예의 단면도이다.11 is a cross-sectional view of another embodiment of the composite fiber manufacturing apparatus with five discharge ports shown in FIG.

도 12는 도 11의 점선 타원형의 내부 확대도이다. 12 is an enlarged internal view of the dotted oval of FIG. 11;

도 11 및 도 12를 참조하면, 토출부(4)를 구성하는 토출구의 개수가 5개인 것을 알 수 있다. Referring to FIGS. 11 and 12 , it can be seen that the number of discharge ports constituting the discharge unit 4 is five.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 배출구의 수를 다양하게 함으로써 위치조절 스테이지의 일 회 이동으로 생성하는 일자형 패턴의 수를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 토출구의 직경을 조절함으로써 패턴의 굵기도 조절할 수 있다. 토출구의 간격을 조절함으로써 일자형 패턴과 이웃하는 다른 일자형 패턴 사이의 거리로 조절할 수 있음은 당연하다. As described above, in the present invention, by varying the number of outlets, the number of line-shaped patterns generated by one movement of the position adjusting stage can be adjusted, and the thickness of the patterns can be adjusted by adjusting the diameter of the outlets. It is natural that the distance between the straight pattern and the other adjacent straight patterns can be adjusted by adjusting the distance between the discharge ports.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. The above-described present invention can be implemented as computer readable code on a medium on which a program is recorded. The computer-readable medium includes all types of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. there is

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다. In the above, the technical idea of the present invention has been described together with the accompanying drawings, but this is an illustrative example of a preferred embodiment of the present invention, but does not limit the present invention. In addition, it is obvious that anyone skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

1: 위치조절 스테이지
2: 복합섬유 용액 주입기
3: 가압 장치
4: 토출부
5: 기판
6: 회전 구동부
7: 반응기
8: 복합섬유 용액 공급기
9: 고형 용액 공급기
10: 고형 용액 배출기
11: 초음파 장치
1: Positioning stage
2: Composite fiber solution injector
3: pressurization device
4: discharge part
5: substrate
6: rotation drive
7: Reactor
8: composite fiber solution feeder
9: solid solution feeder
10: solid solution ejector
11: ultrasonic device

Claims (13)

일정한 크기의 공간을 포함하는 반응기의 내부에서 복합섬유를 제조하는 복합섬유 제조장치에 있어서,
상기 반응기의 상부에서 x, y, z 방향으로 이동 가능한 위치 조절 스테이지;
상기 반응기의 내부에 설치된 기판;
상기 위치 조절 스테이지에 장착되어 이동하면서 복합섬유 용액을 상기 기판의 상부로 토출하는 복합섬유 용액 주입기;
상기 반응기의 비어 있는 공간에 고형 용액을 공급하는 고형 용액 공급기; 및
사용이 완료된 상기 고형 용액을 상기 반응기로부터 수거하는 고형 용액 배출기를 포함하는 복합섬유 제조장치.
In the composite fiber manufacturing apparatus for producing composite fibers inside a reactor containing a space of a certain size,
a position control stage movable in x, y, and z directions from the top of the reactor;
a substrate installed inside the reactor;
A composite fiber solution injector mounted on the position control stage and discharging the composite fiber solution to the top of the substrate while moving;
a solid solution supplier supplying a solid solution to an empty space of the reactor; and
Composite fiber manufacturing apparatus comprising a solid solution discharger for collecting the used solid solution from the reactor.
제1항에서,
상기 기판을 회전시키는 회전 구동부를 더 포함하는 복합섬유 제조장치.
In paragraph 1,
Composite fiber manufacturing apparatus further comprising a rotation drive for rotating the substrate.
제1항에서,
상기 반응기 내부를 진동시키는 초음파 장치를 더 포함하는 복합섬유 제조장치.
In paragraph 1,
Composite fiber manufacturing apparatus further comprising an ultrasonic device for vibrating the inside of the reactor.
제1항에서, 상기 위치 조절 스테이지는,
상기 복합섬유 용액 주입기가 한 개 층의 복합섬유를 제조할 때에는 수평 방향으로 이동하고,
제조하고자 하는 복합섬유의 층이 증가함에 따라 기판으로부터 수직 방향으로 상승 이동하는 복합섬유 제조장치.
In claim 1, the position control stage,
When the composite fiber solution injector produces one layer of composite fibers, it moves in a horizontal direction,
A composite fiber manufacturing device that moves upward in a vertical direction from a substrate as the layer of composite fibers to be manufactured increases.
제1항에서, 상기 고형 용액 공급기는,
상기 기판 위에 생성되는 복합섬유를 구성하는 각각의 층이 생성될 때마다, 해당 층의 높이에 대응하여 공급량을 증가하는 복합섬유 제조장치.
The method of claim 1, wherein the solid solution supplier,
Composite fiber manufacturing apparatus for increasing the supply amount corresponding to the height of the layer whenever each layer constituting the composite fibers produced on the substrate is generated.
제5항에서, 상기 고형 용액 공급기는,
제조하고자 하는 상기 복합섬유의 층이 완료되기 전에는, 각각의 층의 하부 일부만이 잠길 정도로 상기 고형 용액을 공급하고,
제조하고자 하는 상기 복합섬유의 층이 완료되는 층의 복합섬유 층은 상부까지 잠길 정도로 상기 고형 용액을 공급하는 복합섬유 제조장치.
The method of claim 5, wherein the solid solution supplier,
Before the layer of the composite fiber to be produced is completed, the solid solution is supplied to such an extent that only the lower part of each layer is submerged,
Composite fiber manufacturing apparatus for supplying the solid solution to the extent that the composite fiber layer of the layer of the layer to be produced is completed is submerged to the top.
제1항에서, 상기 복합섬유 용액은,
아세트산 용액에 용해된 키토산 분말을 포함하는 키토산 용액 또는 키토산-바이오매스 혼합용액인 복합섬유 제조장치.
In claim 1, the composite fiber solution,
Composite fiber manufacturing apparatus that is a chitosan solution or a chitosan-biomass mixed solution containing chitosan powder dissolved in an acetic acid solution.
제1항에서, 상기 고형 용액은,
NaOH(수산화나트륨), 암모니아, 염기성 폭신용액 중 하나인 복합섬유 제조장치.
In claim 1, the solid solution,
Composite fiber manufacturing device that is one of NaOH (sodium hydroxide), ammonia, and basic moxin solution.
제1항에서, 상기 복합섬유 용액 주입기는,
적어도 하나의 토출구를 이용하여 상기 복합섬유 용액을 상기 기판의 상부로 토출하는 복합섬유 제조장치.
In claim 1, the composite fiber solution injector,
Composite fiber manufacturing apparatus for discharging the composite fiber solution to the top of the substrate using at least one discharge port.
제9항에서,
상기 토출구의 직경은 제조하고자 하는 복합섬유의 특징에 따라 가변적인 복합섬유 제조장치.
In paragraph 9,
The diameter of the discharge port is variable composite fiber manufacturing apparatus according to the characteristics of the composite fiber to be manufactured.
제1항에서,
상기 복합섬유 용액 주입기가 상기 복합섬유 용액을 토출하는데 필요한 압력을 제공하는 가압장치를 더 포함하는 복합섬유 제조장치.
In paragraph 1,
Composite fiber manufacturing apparatus further comprising a pressurizing device for providing the pressure necessary for the composite fiber solution injector to discharge the composite fiber solution.
청구항 제1항의 복합섬유 제조장치를 이용하는 복합섬유 제조방법에 있어서,
상기 복합섬유 용액 및 상기 고형 용액을 준비하며, 사전에 복합섬유를 몇 개의 층으로 형성할지를 결정하는 사전 준비 단계;
상기 반응기의 내부에서 수행되며, 상기 위치조절 스테이지를 제어하여 상기 복합섬유 용액 주입기로부터 졸 상태의 상기 복합섬유 용액을 상기 기판 또는 이미 생성된 복합섬유 층의 상부에 토출하여 복합섬유 1개 층을 생성하는 단계;
상기 고형 용액 공급기의 고형 용액을 상기 반응기의 하부부터 채워 생성된 복합섬유 층의 하부 일부가 잠기도록 하는 고형 용액 투입단계;
생성된 복합섬유 층이 목표로 하는 층인가를 판단하여, 복합섬유 층을 추가해야 한다고 판단한 때에는 상기 복합섬유 1개 층 생성 단계를 수행하도록 하는 복합섬유 제조 완성 판단단계; 및
상기 복합섬유 제조 완성 판단단계에서 생성된 복합섬유 층이 목표로 하는 층이라고 판단한 때에는 상기 고형 용액을 복합섬유 층의 상부를 덮는 수준으로 추가로 투입하는 고형 용액 추가 투입단계를
포함하는 복합섬유 제조방법.
In the composite fiber manufacturing method using the composite fiber manufacturing apparatus of claim 1,
A preliminary preparation step of preparing the composite fiber solution and the solid solution and determining how many layers to form the composite fibers in advance;
It is performed inside the reactor, and by controlling the position control stage, the composite fiber solution in a sol state is discharged from the composite fiber solution injector onto the substrate or on top of the composite fiber layer that has already been created to create one composite fiber layer. doing;
A solid solution input step of filling a solid solution of the solid solution feeder from the bottom of the reactor so that a lower part of the composite fiber layer is submerged;
A composite fiber manufacturing completion determination step of determining whether the generated composite fiber layer is a target layer and performing the step of creating one composite fiber layer when it is determined that a composite fiber layer should be added; and
When it is determined that the composite fiber layer generated in the composite fiber manufacturing completion determination step is the target layer, the solid solution addition step of additionally introducing the solid solution to a level covering the upper part of the composite fiber layer
Composite fiber manufacturing method comprising.
제12항에서,
생성되는 일 층의 복합섬유는 평행하게 배치되는 일자형 패턴을 2차원적으로 배열한 형태를 가지며,
상기 일 층의 상부에 적층 생성되는 복합섬유 층을 구성하는 일자형 패턴의 방향은, 상기 일층의 복합섬유를 구성하는 일자형 패턴과 직각을 이루도록 생성되는 복합섬유 제조방법.
In paragraph 12,
The resulting single layer of composite fibers has a two-dimensional arrangement of straight-line patterns arranged in parallel,
The direction of the linear pattern constituting the composite fiber layer formed by laminating on top of the one layer is generated to form a right angle with the linear pattern constituting the composite fiber of the one layer.
KR1020210192717A 2021-12-30 2021-12-30 A manufacturing device and method for composite fiber KR102580201B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210192717A KR102580201B1 (en) 2021-12-30 2021-12-30 A manufacturing device and method for composite fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210192717A KR102580201B1 (en) 2021-12-30 2021-12-30 A manufacturing device and method for composite fiber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230102517A true KR20230102517A (en) 2023-07-07
KR102580201B1 KR102580201B1 (en) 2023-09-19

Family

ID=87153914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210192717A KR102580201B1 (en) 2021-12-30 2021-12-30 A manufacturing device and method for composite fiber

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102580201B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100880593B1 (en) * 2007-10-04 2009-01-30 한국기계연구원 A layer manufacturing apparatus
JP2010012736A (en) * 2008-07-07 2010-01-21 Seiko Epson Corp Three-dimensional shaping method and three-dimensional shaping apparatus
KR20180104415A (en) 2017-03-13 2018-09-21 이엔컴퍼지트 주식회사 Semi plane yarn composite fiber preparation apparatus
JP2021123831A (en) * 2020-02-07 2021-08-30 第一工業製薬株式会社 Composite fiber, method of manufacturing the same, and adsorbing material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100880593B1 (en) * 2007-10-04 2009-01-30 한국기계연구원 A layer manufacturing apparatus
JP2010012736A (en) * 2008-07-07 2010-01-21 Seiko Epson Corp Three-dimensional shaping method and three-dimensional shaping apparatus
KR20180104415A (en) 2017-03-13 2018-09-21 이엔컴퍼지트 주식회사 Semi plane yarn composite fiber preparation apparatus
JP2021123831A (en) * 2020-02-07 2021-08-30 第一工業製薬株式会社 Composite fiber, method of manufacturing the same, and adsorbing material

Also Published As

Publication number Publication date
KR102580201B1 (en) 2023-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150037587A1 (en) Solid freeform fabrication of easily removeable support constructions
JP6461282B2 (en) 3D free-form fabrication of shell objects
JP6983792B2 (en) Solid modeling methods and equipment to which in-situ injection is applied
TWI697384B (en) Techniques for combining cmp process tracking data with 3d printed cmp consumables
JP4897494B2 (en) Thin film filter unit and method for manufacturing the thin film filter unit
CN107848900A (en) Ceramic filter and the method for forming the filter
CN107081070A (en) Hollow fiber cartridge and part and their building method
JP2016030389A (en) Three-dimensional molding apparatus
US20140196845A1 (en) Bonding Method of Resin Mold and Roll-to-Roll Continuous Mold Composition Produced by Using the Bonding Method
KR20230102517A (en) A manufacturing device and method for composite fiber
US20240139806A1 (en) Techniques for depowdering additively fabricated parts through fluid immersion and related systems and methods
EP2883596A1 (en) Filter system and vessel for the filter system
JP2018024183A (en) Three-dimensional molding system and three-dimensional molding method
JPWO2017104610A1 (en) Porous film, porous film manufacturing method, microlens array, microreactor, and biodevice
JP2019136923A (en) Three dimensional modeling method
US10744710B2 (en) Three-dimensional modeling apparatus, three-dimensional modeling method, and computer program
CN104394965B (en) encapsulating method
JP4772797B2 (en) Frame forming method and restriction mold
CN206121255U (en) Prevent escaping material water distribution structure and water -locator
CN205929141U (en) Polyurethane foam machine filter equipment
EP3175911A1 (en) Hollow fibre membrane device and method for the production thereof
CN207747422U (en) Photocuring 3D printing equipment
CN211463097U (en) Reaction kettle for producing alkyl phosphine
RU2783393C1 (en) Block of a filtration material manufactured using additive technology
CN214437015U (en) Filter equipment is used in waterborne resin production

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant