WO2012077872A1

WO2012077872A1 - 나노섬유 제조장치

Info

Publication number: WO2012077872A1
Application number: PCT/KR2011/003064
Authority: WO
Inventors: 이재환; 김익수
Original assignee: 주식회사 톱텍; 신슈 다이가쿠
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2012-06-14
Also published as: EP2650410A1; JP5698509B2; CN103370457A; CN103370457B; EP2650410B1; US20130273190A1; KR101040063B1; EP2650410A4; JP2012122154A

Abstract

원하는 성능을 갖는 나노섬유를 안정적으로 대량생산 가능하게 한다. 전계방사장치(20)는, 도전성 케이스(100)와, 케이스(100)에 절연부재(152)를 통하여 취부된 컬렉터(150)와, 컬렉터(150)에 마주하여 배치되고, 복수의 노즐(112)을 갖는 노즐 블록(110)과, 노즐 블록(110)과 컬렉터와의 사이에 고전압을 인가하는 전원장치(160)와, 컬렉터를 둘러싸는 위치에 배설된 보조 벨트 및 보조 벨트를 장척시트의 이송속도에 대응하여 회전시키는 보조 벨트 구동장치(174)를 구비하고, 전원장치(160)는 정부전극의 한 쪽의 전극이, 컬렉터(150)에 접속되고, 다른 쪽의 전극이 노즐 블록(110) 및 케이스(100)에 접속되며, 절연부재(152)는 그 외주가 컬렉터의 외주보다 외측에 위치하고, 절연부재의 두께(a)가 a≥6mm를 만족시키고, 절연부재(152)의 외주와 컬렉터(150)의 외주와의 거리를 b로 했을 때, a+b≥50mm를 만족시킨다.

Description

나노섬유 제조장치

본 발명은, 나노섬유제조장치에 관한 것이다.

종래, 장척시트가 이송되어 가는 소정의 이송방향을 따라서 전계방사장치가 배치된 나노섬유 제조장치가 알려져 있다. 또한, 이와 같은 나노섬유 제조장치에 이용되는 전계방사장치로서, 노즐블록을 접지한 상태에서 컬렉터에 고전압을 인가하여 전계방사를 하는 전계방사장치가 알려져 있다(일본국 특허공개 2008-506864호 공보 이하, "특허 문헌 1" 이라 함.).

도 30은, 특허 문헌 1에 기재된 전계방사장치(900)를 설명하기 위한 도면이다. 특허 문헌 1에 기재된 전계방사장치(900)는, 도 30에 나타내는 바와 같이, 폴리머 용액을 저장하는 원료탱크(901)와, 폴리머 용액을 토출하는 방사노즐(904) 및 가스 흐름을 형성하는 가스노즐(906)을 갖는 노즐블록(902)과, 도전성 요소로 이루어지는 컬렉터(920)와, 수집기재(918)를 이송하기 위한 투입 롤(924) 및 권취 롤(926)을 구비한다. 그리고, 도 30 중, 부호 912는 흡인 블로어를 나타내고, 부호 914는 가스 수집관을 나타내며, 부호 922는 지지 부재를 나타낸다.　

특허 문헌 1에 기재된 전계방사장치(900)에 있어서는, 컬렉터(920)에 부의 고전압을 인가하는 동시에 노즐블록(902)을 접지한 상태에서 방사노즐(904)로부터 폴리머 용액을 토출함으로써, 이송되어 가는 수집기재상에 나노 섬유를 전계 방사 한다.　

특허 문헌 1에 기재된 전계방사장치(900)에 의하면, 노즐블록(902)을 시작으로 하여 「방사노즐(904)로부터 토출되기 전의 폴리머 용액」, 「폴리머 용액을 저장하는 원료탱크(901)」, 「폴리머 용액을 원료탱크(901)로부터 노즐블록(902)까지 이송하는 폴리머 용액 이송 기구(예를 들면, 배관이나 보내기 펌프 등.)」의 모든 것이 접지 전위가 되기 때문에, 원료탱크(901)나 폴리머 용액 이송 기구를 고내전압사양으로 할 필요가 없어진다. 따라서, 원료탱크(901)나 폴리머 용액 이송 기구를 고내전압사양의 것으로 하는 것으로 인하여 전계방사장치의 기구가 복잡화되는 일이 없어진다.　

또한, 특허 문헌 1에 기재된 전계방사장치(900)에 의하면, 비교적 단순한 형상·구조로 하는 것이 가능한 컬렉터(920)에 고전압을 인가하는 동시에, 비교적 복잡한 형상·구조를 가지는 노즐블록(902)을 접지 한 상태에서 전계방사하기 때문에, 바람직하지 않은 방전이나 전압강하를 일으키기 어려워지고, 항상 안정된 조건하에서 전계방사하는 것이 가능해진다.

그러나, 본 발명의 발명자의 연구에 따르면, 특허 문헌 1에 기재된 전계방사장치와 같이, 컬렉터에 고전압을 인가하는 동시에 노즐블록을 접지한 상태에서 전계방사하는 기구를 가지는 전계방사장치에 있어서도, 실제, 컬렉터와 케이스 그 밖의 부재와의 사이의 절연이 불충분하게 되기 쉽고, 원하는 성능을 가지는 나노섬유를 제조하기 위해 노즐블록과 컬렉터와의 사이에 극히 높은 전압(예를 들면 35kV)을 인가하여 전계방사를 실시하는 경우에는, 컬렉터와 케이스 그 밖의 부재와의 사이에 절연 파괴가 일어나거나, 절연 파괴가 일어나지 않아도 리크 전류가 바람직하지 않은 레벨에까지 커지거나 하는 경우가 있는 것을 알 수 있었다. 그렇게 되면, 결국, 전계방사장치의 운전을 정지할 필요가 발생해버리기 때문에, 전계방사장치를 장시간에 걸쳐서 연속하여 운전하는 것이 곤란해지고, 나아가서는, 원하는 성능을 가지는 나노섬유를 안정적으로 대량생산 하는 것이 곤란해진다.

또한, 특허 문헌 1에 기재된 전계방사장치(900)에 있어서는, 컬렉터에 고전압이 인가되고 있는 것으로부터, 컬렉터와 장척시트와의 사이에 큰 정전인력이 발생하고, 이것으로 인하여 장척시트가 컬렉터에 끌어 당겨져서, 장척시트의 원활한 이송이 방해받는 경우가 있다. 그 결과, 장시간에 걸쳐서 나노섬유를 균일한 조건으로 전계방사하는 것이 곤란해지거나, 심한 경우에는 전계방사장치의 운전자체를 정지하지 않으면 안되게 되어 버리고, 균일한 품질(예를 들면, 나노섬유의 평균직경, 나노섬유의 직경분포, 나노섬유의 퇴적량, 나노섬유층의 목부(目付), 나노섬유층의 두께, 나노섬유층의 통기도 등.)을 갖는 나노섬유를 높은 생산성으로 대량생산하는 것이 곤란해진다.

그러므로, 본 발명은, 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 원하는 성능을 가지는 나노섬유를 안정적으로 대량생산 하는 것이 가능한 나노섬유 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 나노섬유 제조장치는, 소정의 이송속도로 이송되어 가는 장척시트의 이송방향을 따라서 직렬로 배치되고, 상기 장척시트에 나노섬유를 퇴적시키기 위한 복수의 전계방사장치를 구비하는 나노섬유 제조장치로서, 상기 전계방사장치는, 도전성을 가지는 케이스와, 상기 케이스에 절연부재를 통하여 취부된 컬렉터와, 상기 컬렉터에 마주하는 위치에 위치하고, 폴리머 용액을 토출하는 복수의 노즐을 가지는 노즐블록과, 상기 노즐블록과 상기 컬렉터와의 사이에 고전압을 인가하는 하나 또는 복수의 전원장치와, 상기 컬렉터를 둘러싸는 위치에 회전 자유롭게 배설된 절연성의 또한 다공성의 엔들리스 벨트로 이루어지는 보조벨트 및 해당 보조벨트를 상기 장척시트의 이송속도에 대응하는 회전속도로 회전시키는 회전시키는 보조 벨트 구동장치를 구비하고, 상기 전원장치는, 해당 상기 전원장치의 정전극 및 부전극 중 한 쪽의 전극이 상기 컬렉터에 접속되고, 상기 전원장치의 정전극 및 부전극 중 다른 쪽의 전극이 상기 노즐블록 및 상기 케이스에 접속되며, 상기 절연부재는 노즐 블록측으로부터 상기 컬렉터를 보았을 때, 상기 절연부재의 외주가, 상기 컬렉터의 외주보다 외측에 위치하고, 상기 절연부재의 두께를 「a」라고 하고, 상기 절연부재의 외주와 상기 컬렉터의 외주와의 거리를 「b」라고 했을 때, 「a≥6mm」를 만족시키고, 또한, 「a＋b≥50 mm」를 만족시키는 것을 특징으로 한다.　

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 보조 벨트는, 0.7mm~10.0mm의 두께를 가지는 폴리머 기재로 이루어지는 것이 바람직하다. 폴리머로서는, 폴리에틸렌, 폴리아세틸렌, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 나이론 등의 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 변성폴리페닐렌에테르, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 비정(非晶)폴리아릴레이트, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리에틸이미드, 불소수지, 액정폴리머 등을 바람직하게 이용할 수 있다. 보조 벨트에는, 0.001mm²~1.0mm²의 면적을 갖는 복수의 구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 보조 벨트 구동장치는, 상기 보조 벨트를 걸어 돌리는 복수의 보조 벨트용 롤러와, 상기 복수의 보조 벨트용 롤러 중 적어도 하나의 보조 벨트용 롤러를 회전시키는 구동 모터와, 상기 복수의 보조 벨트용 롤러 중 하나의 보조 벨트용 롤러에 대하여, 해당 보조 벨트용 롤러의 한 쪽의 단부에 있어서의, 상기 보조 벨트의 내측으로부터 외측을 향하는 방향을 따라서 해당 보조 벨트용 롤러의 위치를 제어함으로써, 상기 보조 벨트용 롤러의 폭방향을 따른 상기 보조벨트의 위치를 제어하는 보조 벨트 위치제어장치를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 절연부재는, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 변성폴리페닐렌에테르, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 비정(非晶)폴리아릴레이트, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리에틸이미드, 불소수지, 액정폴리머, 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 장척시트를 이송하는 이송장치와, 상기 이송장치 및 상기 복수의 전계방사장치의 동작을 제어하는 주제어장치를 추가로 구비하고, 상기 주제어장치는, 상기 전원장치로부터 공급되는 전류량을 각 전계방사장치마다 감시하는 동시에, 소정의 제1설정전류량 보다 큰 전류가 상기 전원장치로부터 공급되고 있는 것을 검지하였을 때에는, 해당 하나 또는 복수의 전원장치에 대하여 전류공급을 정지시키는 신호(이하, 전류공급 정지신호라고 함)를 송신하는 동시에, 상기 장척시트에 퇴적하는 단위면적당의 나노섬유의 누적퇴적량을 소정의 범위내에 넣기 위하여 상기 이송장치에 대하여 상기 이송속도를 감속시키는 신호(이하, 이송속도 감속신호라고 함)를 송신하는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 주제어장치는, 소정의 제2설정전류량 보다 작은 전류가 상기 복수의 전원장치 중 하나 또는 복수의 전원장치로부터 공급되고 있는 것을 검지했을 때에는, 해당 하나 또는 복수의 전원장치가 이상상태라는 경고(경고음 또는 경고표시)를 내는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 주제어장치는, 상기 이송속도를 감속시키기 전의 제1기간에 전류공급을 실시하고 있던 상기 전원장치의 대수를 n대라고 하고, 상기 이송속도를 감속시킨 후의 제2기간에 전력공급을 실시하는 상기 전원장치의 대수를 m대라고 했을 때, 상기 제2기간에 있어서의 상기 이송속도를 상기 제1기간에 있어서의 상기 이송속도의 「m/n/」배로 제어하는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 노즐은, 폴리머 용액을 토출구로부터 상향으로 토출하도록 상향에 취부되어 있고, 또한, 상기 노즐의 선단부(이하, 노즐 선단부라고 함)는, 원통을 해당 원통의 축과 비스듬하게 교차하는 평면을 따라서 절단한 형상을 갖고, 상기 노즐 블록은, 해당 노즐에 상기 폴리머 용액을 공급하는 폴리머 용액 공급 경로 및 상기 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 상기 폴리머 용액을 회수하는 폴리머 용액 회수 경로를 가지며, 상기 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 상기 노즐의 토출구로부터 상기 폴리머 용액을 토출하여 나노섬유를 전계방사하는 동시에, 상기 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 상기 폴리머 용액을 회수하여 상기 나노섬유의 원료로서 재이용 가능하게 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노 섬유 제조 장치에 있어서는, 상기 원통의 축과, 상기 평면과의 이루는 각도는, 15˚~60˚의 범위내에 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 폴리머 용액 회수 경로는, 상기 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 상기 폴리머 용액을 받는 수용부와, 상기 수용부를 덮는 동시에 노즐을 통하는 복수의 노즐용 구멍을 가지는 덮개부와, 상기 복수의 노즐용 구멍으로부터 돌출하는 상기 노즐의 각 측면을 덮는 복수의 재킷으로 형성되어 이루어지고, 상기 재킷의 기단측을 재킷기단부로 하고, 상기 재킷의 선단측을 재킷 선단부로 할 때, 상기 재킷 선단부는, 상기 재킷기단부보다 가는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 나노 섬유의 원료가 되는 상기 폴리머 용액을 저장하는 원료 탱크와, 회수된 상기 폴리머 용액을 재생하기 위한 재생 탱크로서, 재생된 상기 폴리머 용액을 저장하는 재생 탱크와, 상기 원료 탱크 또는 상기 재생 탱크로부터 공급된 상기 폴리머 용액을 저장하는 중간 탱크와, 상기 노즐 블록의 상기 폴리머 용액 회수 경로로부터 상기 재생 탱크로 상기 폴리머 용액을 이송하는 제1 이송 장치와, 상기 제1 이송 장치의 이송 동작을 제어하는 제1 이송 제어장치와, 상기 원료 탱크 및 상기 재생 탱크로부터 상기 중간 탱크로 상기 폴리머 용액을 이송하는 제2 이송 장치와, 상기 제 2 이송 장치의 이송 동작을 제어하는 제2 이송 제어장치를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

그리고, 「이송장치」에는, 폴리머 용액을 통하는 파이프, 폴리머 용액을 이송하는 펌프 등이 포함된다. 또한 ,「이송제어장치」에는 폴리머 용액의 통과여부 및 통과량을 제어하는 밸브, 해당 밸브나 상기한 펌프의 동작을 제어하는 제어장치 등이 포함된다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 제2 이송제어장치는, 상기 폴리머 용액을, 상기 원료탱크 및 상기 태생탱크 중 어느 하나의 탱크로부터 상기 중간 탱크로 이송할지에 대해서 제어하는 것이 바람직하다.

그리고, 「원료탱크 및 재생탱크 중 어느 하나의 탱크」란, 원료탱크 또는 재생탱크 중 한 쪽의 탱크인 경우와, 원료탱크 및 재생탱크의 양 쪽의 탱크인 경우의 양 쪽을 포함한다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 재생탱크로서, 복수의 재생탱크를 구비하고, 상기 제1이송제어장치는, 상기 폴리머 용액을 상기 복수의 재생탱크 중 어느 하나의 재생탱크로 이송할지에 대하여 제어하고, 상기 제2이송제어장치는, 상기 폴리머 용액을 상기 재생탱크로부터 상기 중간탱크로 이송할 경우에는, 상기 폴리머 용액을 상기 복수의 재생탱크 중 어느 하나의 재생탱크로부터 이송할지에 대해서도 제어하는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 전계방사장치에 의해 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트의 통기도를 계측하는 통기도 계측장치와, 상기 통기도 계측장치에 의해 계측된 통기도를 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 이송속도 제어장치를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 이송속도 제어장치는, 상기 통기도 계측장치에 의해 계측된 통기도와 소정의 목표통기도와의 편차량을 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 전계방사장치에 의해 나노섬유를 퇴적시킨 상기 장척시트의 두께를 계측하는 두께 계측장치와, 상기 두께 계측장치에 의해 계측된 두께를 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 이송속도 제어장치를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 이송속도 제어장치는 상기 두께 계측장치에 의해 계측된 두께와, 소정의 목표 두께와의 편차량을 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 환경 조정된 공기를 상기 전계방사장치에 공급하는 공기공급장치와, 상기 전계방사장치에서 발생하는 휘발성 성분(이하, VOC라고 한다.)을 연소하여 제거하는 VOC 처리장치를 추가로 구비하고, 상기 공기공급장치는, 상기 VOC 처리장치로 상기 VOC를 연소했을 때에 생기는 연소열에 의해서 생성된 온풍에 의해 건조시킨 제습제를 이용하여 제습 공기를 생성하는 제습 장치를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 제습 장치는, 상기 제습제를 수납하는 제습제수납부와, 상기 제습 공기로 하기 위한 공기를 취입하는 공기 취입부와, 상기 제습 공기를 송출하는 제습 공기 송출부와, 상기 연소열에 의해서 생성된 온풍을 취입하는 온풍 취입부와, 온풍 취입부로부터 취입한 상기 온풍을 외부에 배출하는 온풍 배출부를 갖고, 상기 취입한 공기를 제습할 때에 이용한 제습제를, 상기 온풍 취입부로부터 취입한 온풍에 의해 건조시켜 재생하는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 공기공급장치는, 상기 제습 공기로 하기 위한 공기가 유통하는 공기 유통로와, 상기 제습 공기 송출부로부터 송출되는 제습 공기가 유통하는 환경 조정 공기 유통로와, 상기 환경 조정 공기 유통로와는 이간해서 설치되고, 상기 연소열에 의해서 생성된 온풍을 상기 온풍 취입부로 이끄는 온풍 유통로와, 상기 제습 장치를 구동시키는 제습 장치 구동부를 갖고, 상기 제습 장치 구동부는, 상기 제습 장치의 상기 공기 취입부가, 상기 공기 유통로를 유통해 오는 공기의 취입이 가능하고, 또한, 상기 온풍 취입부가, 상기 온풍 유통로를 유통해 오는 온풍의 취입이 가능해지도록 상기 제습 장치를 구동하는 것이 바람직하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 케이스 또는 노즐블록을 접지함으로써, 노즐블록을 시작으로 하여 「노즐로부터 토출되기 전의 폴리머 용액」, 「폴리머 용액을 저장하는 원료탱크」, 「폴리머 용액을 원료탱크로부터 노즐블록까지 이송하는 폴리머 용액 이송 기구(예를 들면, 배관이나 보내기 펌프 등.)」의 모든 것이 접지전위가 되기 때문에, 특허 문헌 1에 기재된 전계방사장치의 경우와 마찬가지로, 원료탱크나 폴리머 용액 이송 기구를 고내전압 사양으로 할 필요가 없어진다. 따라서, 원료탱크나 폴리머 용액 이송 기구를 고내전압 사양으로 하는 것으로 인하여 전계방사장치의 기구가 복잡화되는 일이 없어진다.　

또한, 본 발명의 전계방사장치에 의하면, 노즐블록측으로부터 컬렉터를 보았을 때, 절연부재의 외주는 컬렉터의 외주보다 외측에 위치하고, 절연부재의 두께를 「a」라고 하고, 절연부재의 외주와 상기 컬렉터의 외주와의 거리를 「b」라고 했을 때, 「a≥6mm」를 만족시키고, 또한, 「a＋b≥50 mm」를 만족시키기 때문에, 컬렉터와 케이스 그 밖의 부재와의 사이의 절연이 충분히 양호한 것이 되고, 후술하는 시험예로부터도 명확한 바와 같이, 노즐블록과 컬렉터와의 사이에 35kV를 인가하여 전계방사를 실시하도록 한 경우라도, 컬렉터와 케이스 그 밖의 부재와의 사이에서 절연파괴가 일어나지 않게 되는 것을 알 수 있었다. 또한, 리크 전류를 소정 범위내에 멈출 수 있는 것을 알 수 있었다. 그 결과, 본 발명의 전계방사장치에 의하면, 전계방사장치의 운전을 정지할 필요가 생길 빈도를 지극히 낮은 레벨에까지 저감 하는 것이 가능해지기 때문에, 전계방사장치를 장시간에 걸쳐서 연속하여 운전하는 것이 가능해지고, 원하는 성능을 가지는 나노섬유를 안정적으로 대량생산 하는 것이 가능해진다.　

또한, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 리크 전류를 소정 범위내에 멈출 수 있는 것이 가능해지기 때문에, 전원장치로부터의 공급 전류를 항상 감시함으로써, 전계방사장치의 이상을 조기 발견하는 것이 가능해진다고 하는 효과도 얻을 수 있다.　

또한, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 한 쪽의 전극이 컬렉터에 접속되고, 다른 쪽의 전극이 노즐 블록에 접속되는 동시에 해당 다른 쪽의 전극의 전위가 접지 전위로 떨어진 전원 장치를 구비하기 때문에, 특허 문헌 1에 기재된 전계방사장치의 경우와 마찬가지로, 비교적 단순한 형상구조로 하는 것이 가능한 컬렉터에 고전압을 인가하는 동시에, 비교적 복잡한 형상구조를 가지는 노즐블록을 접지 한 상태에서 전계 방사하기 때문에, 바람직하지 않은 방전이나 전압강하를 일으키기 어려워지고, 항상 안정된 조건하에서 전계 방사하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 컬렉터를 둘러싸는 위치에 회전 자유롭게 배설된 절연성 또한 다공성 엔들리스 벨트로 이루어지는 보조 벨트 및 해당 보조 벨트를 장척시트의 이송 속도에 대응하는 회전 속도로 회전시키는 보조 벨트 구동장치를 가지는 보조 벨트 장치를 추가로 구비하기 때문에, 컬렉터와 장척시트와의 사이에 큰 정전 인력이 발생했다고 하더라도, 장척시트와 컬렉터와의 사이에 보조 벨트가 존재하기 때문에, 장척시트가 컬렉터에 끌어 당겨지거나, 장척시트의 원활한 이송이 방해받거나 하는 것이 없어진다. 그 결과, 나노 섬유를 균일한 조건으로 전계 방사 하는 것이 가능해지는 것은 물론, 전계방사장치의 운전 자체를 정지하는 일도 없어지고, 균일한 품질(예를 들면, 나노 섬유의 평균 직경, 나노 섬유의 직경 분포, 나노 섬유의 퇴적량, 나노 섬유 부직포의 두께, 나노 섬유 부직포의 통기도 등.)을 가지는 나노 섬유를 높은 생산성으로 대량생산 하는 것이 가능해진다.

그리고, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 보조 벨트가 장척시트의 이송 속도에 대응하는 회전 속도로 회전하기 때문에, 보조 벨트의 존재로 인하여 장척시트의 이송 상태에 악영향을 주는 것도 없다. 또한, 본 발명의 전계방사장치에 있어서는, 보조 벨트가 절연성 또한 다공성 엔들리스 벨트로 이루어지기 때문에, 컬렉터와 노즐블록과의 사이에 형성되는 전계 분포에 큰 영향을 주는 것도 없다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 보조 벨트를 장척시트의 이송 속도에 대응하는 회전 속도로 확실하게 회전시킬 수 있게 된다. 또한, 해당 보조 벨트용 롤러의 기울기를 적절하게 제어하는 것이 가능해지고, 보조 벨트용 롤러의 폭방향을 따른 보조 벨트의 위치를 장시간에 걸쳐서 정도(精度) 좋게 제어하는 것이 가능해진다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 절연부재는, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 변성폴리페닐렌에테르, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 비정(非晶)폴리아릴레이트, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리에틸이미드, 불소수지, 액정폴리머, 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌으로 이루어짐에 따라, 높은 절연 성능, 높은 기계적 강도 및 높은 가공성을 겸비한 재료로서, 본 발명의 전계방사장치의 절연부재로서 적합하게 이용할 수 있다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 주제어장치를 구비하기 때문에, 가령 장시간에 걸쳐서 복수의 전계방사장치를 연속하여 운전하는 중에, 복수의 전계방사장치 중 하나의 전계방사장치에 대해서만 이상이 발생한 경우라도, 해당 이상을 즉시 검출하는 것이 가능해지고 안전성 높은 나노섬유 제조장치를 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 상기한 구성의 주제어장치를 구비하기 때문에, 가령 장시간에 걸쳐서 복수의 전계방사장치를 연속하여 운전하는 중에, 복수의 전계방사장치 중 하나의 전계방사장치에 대해서만 이상이 발생한 경우라도, 이상이 발생한 전계방사장치의 운전을 정지시키는 것만으로, 나머지 전계방사장치의 운전은 정지시키지 않기 때문에, 나노섬유의 제조자체를 정지하지 않아도 완료하도록 이루어진다.

따라서, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 「전계방사장치가 이상하다」라고 판정할 때의 기준을 만족하게 설정할 필요가 없게 된다. 따라서, 안전성이 떨어지는 일없이, 높은 생산성으로 나노섬유를 대량생산하는 것이 가능해진다.

그리고, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 상기한 구성의 주제어장치를 구비하기 때문에, 이상이 발생한 전계방사장치의 운전을 정지시켰다고 해도, 그것에 따라서 이송속도를 감속시킴으로써, 장척시트에 퇴적하는 단위면적 당의 나노섬유의 누적퇴적량을 소정의 범위내로 넣는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 균일한 통기도나 균일한 두께를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 나노섬유 부직포란, 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트인 것을 말한다. 나노섬유 부직포는, 이것을 이대로 제품으로 해도 좋고, 나노섬유 부직포로부터 장척시트를 제거하여 「나노섬유층만으로 이루어지는 부직포」를 제조하여 그것을 제품으로서 해도 좋다. 또한, 「나노섬유」란, 폴리머로 이루어지고, 평균직경이 수nm~수천nm의 섬유인 것을 말한다. 또한, 「폴리머 용액」이란, 폴리머를 용매로 용해시킨 용액인 것을 말한다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 주제어장치가 이상이 발생한 전계방사장치의 운전상황을 확인하거나, 이상이 발생한 전계방사장치의 운전을 정지시키거나 하는 것이 가능해지기 때문에, 보다 한층 안전성이 높은 나노섬유 제조장치를 실현하는 것이 가능하다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 장척시트에 퇴적하는 단위면적 당의 나노섬유의 누적퇴적량을 소정의 범위내에 넣는 것이 가능해진다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상향에 취부된 복수의 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 토출하여 나노섬유를 전계방사하기 때문에, 종래의 하향으로 취부된 노즐을 이용한 나노섬유 제조장치의 경우에 보여지는 바와 같은 드롭 렛 현상이 발생하는 일 없이, 고품질의 나노섬유를 제조하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 복수의 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 나노섬유를 전계방사하기 때문에, 항상 충분한 양의 폴리머 용액이 노즐에 공급되고, 균일한 품질을 갖는 나노섬유를 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 복수의 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노섬유의 원료로서 재이용하는 것이 가능하기 때문에, 원료의 사용료를 줄이는 것이 가능해지는 결과, 염가의 제조비용으로 나노섬유를 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 이것은 자원 절약화의 흐름에도 따르는 것이 된다.

또한, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 노즐 선단부가, 원통을 해당 원통의 축과 비스듬하게 교차하는 평면을 따라서 절단한 형상을 가지기 때문에, 노즐의 토출구로부터 오버플로우하는 폴리머 용액이, 노즐 선단부의 부분에서 체류 하는 일 없이 신속하게 흘러 떨어지게 된다. 이 때문에, 전계 방사 하는 과정에서 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발 하는 양을 극히 적게 하는 동시에, 노즐의 토출구의 근방에 있어서 생성하는 폴리머 고형물의 양을 극히 적게 하는 것이 가능해진다. 그 결과, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 의하면, 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 전해 방사 하는 경우라도, 폴리머 고형물이 나노섬유에 부착하여 나노 섬유의 품질을 저하시켜 버린다고 하는 문제를 해결하는 것이 가능해진다.

본 발명의 나노 섬유 제조 장치에 있어서는, 원통의 축과 평면과의 이루는 각도를 15˚~60˚의 범위내로 한 것은, 해당 각도가 60˚이하인 경우에는, 노즐의 토출구로부터 오버플로우하는 폴리머 용액이 해당 노즐 선단부의 부분에서 체류 하는 일 없이, 보다 한층 신속하게 흘러 떨어지게 되기 때문이고, 해당 각도가 15˚이상인 경우에는, 노즐의 경사면의 길이가 너무 길어지는 것으로 인하여 전계 방사 조건이 흐트러져 버리는 일도 없어지기 때문이다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 노즐의 측면을 덮는 재킷의 움직임에 의해, 노즐의 토출구로부터 오버플로우하는 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 보다 한층 줄이는 것이 가능해진다.

또한, 재킷 선단부는 재킷기단부보다 가늘기 때문에, 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우하는 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발 하는 양을 보다 한층 줄이는 것이 가능해진다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 복수의 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노 섬유의 원료로서 재이용하는 것이 가능하기 때문에, 원료의 사용료를 줄이는 것이 가능해지는 결과, 염가의 제조비용으로 나노 섬유를 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 이것은 자원 절약화의 흐름에도 따르는 것이 된다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 재생된 폴리머 용액이 재생탱크내에 저장되어 있지 않을 때 또는 충분히 저장되어 있지 않을 때에는, 원료탱크로부터 중간탱크로 폴리머 용액을 이송하고, 재생된 폴리머 용액이 재생탱크 내에 충분히 저장되어 있을 때에는, 재생탱크로부터 중간탱크로 폴리머 용액을 이송함으로써, 재생탱크내에 저장되는 폴리머용액의 양에 따라서 중간탱크로 이송하는 폴리머용액의 공급원을 적절히 제어하는 것이 가능해진다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 회수한 폴리머 용액을 재생하는 탱크로서, 복수의 재생탱크를 순차적으로(교대로) 사용함으로써, 나노섬유의 제조를 멈추는 일 없이 회수한 폴리머 용액의 재생을 실시하는 것이 가능해진다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 통기도 계측장치에 의해 계측된 통기도를 기초로 하여 이송속도를 제어하는 것이 가능해지기 때문에, 장시간의 전계방사과정에 있어서 방사조건이 변동하여 통기도가 변동했다고 하더라도, 그것에 따라서 이송속도를 적절히 제어함으로써 통기도의 변동량을 소정의 범위로 멈추는 것이 가능해지고, 그 결과, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해진다.

그리고, 본 발명에 있어서, 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트의 통기도란, 장척시트상에 퇴적시킨 나노섬유층과, 장척시트가 적층된 상태에서 통기도를 계측한 경우에 있어서의 통기도인 것을 말한다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 예를 들면, 상기 편차량이 큰 경우에는, 이송속도의 제어량(초기값으로부터의 변화량)을 크게하고, 상기 편차량이 작은 경우에는, 이송속도의 제어량(초기값으로부터의 변화량)을 작게 한다고 하는 제어를 하는 것이 가능해지기 때문에, 통기도의 변동의 정도에 따라서 이송속도를 적절하게 제어하는 것이 가능해진다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 두께 계측장치에 의해 측정된 두께를 기초로 하여 이송속도를 제어하는 것이 가능해지기 때문에, 장시간의 전계방사과정에 있어서 방사조건이 변동하여 두께가 변동했다고 해도, 그것에 따라서 이송속도를 적절하게 제어함으로써 두께의 변동량을 소정의 범위로 멈추는 것이 가능해지고, 그 결과, 균일한 두께를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해진다.

그리고, 본 발명에 있어서, 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트의 두께란, 장척시트상에 퇴적시킨 나노섬유층과, 장척시트가 적층된 상태에서 두께를 계측한 경우에 있어서의 두께인 것을 말한다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 예를 들면, 상기 편차량이 큰 경우에는, 이송속도의 제어량(초기값으로부터의 변화량)을 크게 하고, 상기 편차량이 작은 경우에는, 이송속도의 제어량(초기값으로부터의 변화량)을 작게 하는 제어를 하는 것이 가능해지기 때문에, 두께의 변동의 크기에 따라서 이송속도를 적절하게 제어하는 것이 가능해진다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 전계방사장치에 있어서의 환경 습도 및 환경 온도 중 적어도 환경 습도를 장시간에 걸쳐서 적절한 상태로 유지할 수 있다. 즉, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, VOC를 연소했을 때에 생기는 연소열에 의해서 생성된 온풍에 의해 건조시킨 제습제에 의해 제습 공기를 생성하도록 하고 있기 때문에, 제습제를 장시간에 걸쳐서 사용할 수 있고, 그것에 따라서, 전계방사장치의 환경 습도를 장시간에 걸쳐서 적절히 유지하는 것이 가능해진다.

그리고, 본 발명에 있어서, 「제습 공기」란, 습도가 모두 제거된 공기를 의미하는 것이 아닌, 제습제에 의해 소정의 습도로까지 제습된 공기를 의미하는 것이다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 제습 공기를 생성하여 송출할 수 있는 동시에, 제습 공기를 생성하는 것에 의해서 흡습한 제습제(이하, 흡습 제습제라고 한다.)를, VOC 처리를 실시할 때에 발생하는 연소열에 의해서 생성된 온풍에 의해서 건조시켜 재생할 수 있다.

본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 상기 공기공급장치는, 제습 공기를 생성하는 동작과, 흡습 제습제를 건조시켜 재생하는 동작을 반복해 실시할 수 있고, 제습제를 장시간 사용할 수 있다.

본 발명의 전계방사장치에 의하면, 고기능고감성 텍스타일 등의 의료(衣料)품, 헬스케어, 스킨케어 등 미용관련용품, 와이핑 클로스, 필터 등 산업재료, 이차전지의 세퍼레이터, 콘덴서의 세퍼레이터, 각종 촉매의 담체(擔體), 각종 센서재료 등의 전자기계재료, 재생의료재료, 바이오 메디칼 재료, 의료용 MEMS재료, 바이오센서 재료 등의 의료재료, 그 밖의 폭넒은 용도로 사용가능한 나노섬유를 제조할 수 있다.

도 1은 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치에 이용되는 전계방사장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 전계방사장치의 요부확대도이다.

도 4는 보조 벨트 장치를 장척시트(W)의 이송방향(a)을 따라서 본 도면이다.

도 5는 실시예에 있어서의 보조 벨트를 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치에 이용되는 주제어장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치에 이용되는 주제어장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 8은 시험예 1에 있어서의 실험결과를 나타내는 그래프이다.

도 9는 시험예 2에 있어서의 실험결과를 나타내는 그래프이다.

도 10은 보조 벨트 위치제어장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 11은 도 11은 실시예 1에 있어서의 보조 벨트 위치제어장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 12는 실시예 1에 있어서의 장력제어장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 13은 실시예 3에 관한 나노섬유 제조장치의 정면도이다.

도 14는 실시예 3에 있어서의 전계방사장치의 정면도이다.

도 15는 실시예 3에 있어서의 노즐 블록의 단면도이다.

도 16은 실시예에 있어서의 노즐 블록의 요부를 나타내는 도면이다.

도 17은 실시예 4에 관한 나노섬유 제조장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 18은 실시예 4에 관한 나노섬유 제조방법을 설명하기 위한 플로챠트이다.

도 19는 통기도 계측장치의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.

도 20은 통기도(P), 평균통기도 및 이송속도(V)의 시간변화를 나타내는 그래프이다.

도 21은 실시예 5에 관한 나노섬유 제조장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 22는 두께 계측부의 움직임을 설명하기 위한 평면도이다.

도 23은 실시예 5에 관한 나노섬유 제조방법을 설명하기 위한 플로챠트이다.

도 24는 두께(k), 평균두께<k> 및 이송속도(V)의 시간변화를 나타내는 그래프이다.

도 25는 실시예 6에 관한 나노섬유 제조장치의 정면도이다.

도 26은 실시예 6에 관한 나노섬유 제조장치의 평면도이다.

도 27은 공기공급장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 28은 도 27에 나타내는 공기공급장치에 있어서의 제습장치를 구체적으로 나타내는 사시도이다.

도 29는 전계방사장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 30은 특허문헌 1에 기재되어 있는 전계방사장치를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 나노섬유 제조장치에 대하여, 도면에 나타내는 실시예를 기초로 하여 설명한다.

[실시예 1]

도 1은, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)를 설명하기 위한 도면이다. 도 1(a)는 나노섬유 제조장치(1)의 정면도이고, 도 1(b)는 나노섬유 제조장치(1)의 평면도이다. 그리고, 도 1에 있어서는, 폴리머 용액 공급부 및 폴리머 용액 회수부의 도시를 생략하고 있다. 또한 도 1(a)에 있어서는, 일부 구성요소는 도 2에서 나타내고 있다.

도 2는, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 이용되는 전계방사장치(20)를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은, 전계방사장치(20)의 요부확대도이다. 도 3(a)는 전계방사장치(20)의 요부확대 단면도이고, 도 3(b)는 전계방사장치(20)의 요부확대 평면도이다. 도 4는, 보조 벨트 장치(170)를 장척시트(W)의 이송방향(a)을 따라서 본 도면이다. 도 5는, 실시예에 있어서의 보조 벨트(172)를 설명하기 위한 도면이다. 도 6 및 도 7은, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 이용되는 주제어장치(60)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 장척시트(W)를 소정의 이송속도(V)로 이송하는 이송장치(10)와, 이송장치(10)에 의해 장척시트(W)가 이송되어 가는 소정의 이송방향(a)을 따라서 직렬로 배치된 복수의 전계방사장치(20)와, 통기도 계측장치(40)와, 「이송장치(10), 전계방사장치(20), 후술하는 가열장치(30), 통기도 계측장치(40), 후술하는 VOC 처리장치(70), 후술하는 불활성가스 공급장치(190), 폴리머 공급장치 및 폴리머 회수장치」를 제어하는 주제어장치(60)를 구비한다.

실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 있어서는, 전계방사장치로서, 장척시트(W)가 이송되어 가는 소정의 이송방향(a)을 따라서 직렬로 배치된 4대의 전계방사장치(20)를 구비한다.

실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 있어서는, 전계방사장치(20)와 통기도 계측장치(40)와의 사이에 배치되고, 나노 섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)를 가열하는 가열장치(30)와, 장척시트(W)에 나노 섬유를 퇴적시킬 때에 발생하는 휘발성 성분을 연소하여 제거하는 VOC 처리장치(70)와, 주제어장치(60)로부터의 신호를 수신하고, 이상이 검출된 전계방사장치(20)에 있어서의 전계 방사실(102)에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스공급장치(190)(도 6 및 도 7 참조)를 추가로 구비한다.

이송장치(10)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 장척시트(W)를 투입하는 투입 롤러(11) 및 장척시트(W)를 권취하는 권취 롤러(12) 및 투입 롤러(11)와 권취 롤러(12)와의 사이에 위치하는 보조 롤러(13, 18) 및 구동 롤러(14, 15, 16, 17)를 구비한다. 투입 롤러(11), 권취 롤러(12) 및 구동 롤러(14, 15, 16, 17)는, 도면에 나타내지 않는 구동 모터에 의해 회전 구동되는 구조로 이루어져 있다.

전계방사장치(20)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 도전성을 가지는 케이스(100)와, 케이스(100)에 절연부재(152)를 통하여 취부된 컬렉터(150)와, 컬렉터(150)에 마주하는 위치에 위치하고, 폴리머 용액을 토출하는 복수의 노즐(112)을 가지는 노즐블록(110)과, 컬렉터(150)와 노즐블록(110)과의 사이에 고전압을 인가하는 전원장치(160)와, 컬렉터(150)와 노즐블록(110)을 덮는 소정의 공간을 확정하는 전계 방사실(102)과, 장척시트(W)가 이송되는 것을 보조하는 보조벨트장치(170)를 구비한다.

노즐블록(110)은, 도 2및 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 노즐(112)로서, 폴리머 용액을 토출구로부터 상향으로 토출하는 복수의 상향 노즐(112)을 가진다. 그리고, 나노섬유 제조장치(1)는, 복수의 상향 노즐(112)의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우 시키면서 복수의 상향 노즐(112)의 토출구로부터 폴리머 용액을 토출하여 나노 섬유를 전계 방사 하는 동시에, 복수의 상향 노즐(112)의 토출구로부터 오버플로우 한 폴리머 용액을 회수하여 나노 섬유의 원료로서 재이용하는 것이 가능해지도록 구성되어 있다. 노즐블록(110)은, 직접 접지되어 있거나, 케이스(100)를 통하여 접지되어 있다. 그리고, 이하에서는, 「상향 노즐」을 간단히 「노즐」이라고 표기하는 경우도 있다.

그리고, 본 발명의 나노섬유 제조장치에는 다양한 크기 및 다양한 형상을 갖는 노즐블록을 이용할 수 있지만, 노즐블록(110)은, 예를 들면 상면에서 보았을 때 일변이 0.5m~3m의 장방형(정방형을 포함)으로 보이는 크기 및 형상을 갖는다. 또한, 노즐(112)은, 예를 들면, 1.5cm~6.0cm의 피치로 배치되어 있다. 노즐(112)의 수는 예를 들면, 36개(가로세로 같은 수로 배열한 경우 6개×6개)~21904개(가로세로 같은 수로 배열한 경우, 148개×148개)이다.

컬렉터(150)는, 상기한 바와 같이, 도전성을 가지는 케이스(100)에 절연부재(152)를 통하여 취부되어 있다. 전원장치(160)의 정극은 컬렉터(150)에 접속되고, 전원장치(160)의 부극(負極)은 노즐블록(110) 및 케이스(100)에 접속되고 있다. 그리고, 도 3에 나타내는 바와 같이, 노즐블록(110)측으로부터 컬렉터(150)를 보았을 때, 절연부재(152)의 외주는 컬렉터(150)의 외주보다 외측에 위치하고, 절연부재(152)의 두께를「a」라고 하고, 절연부재(152)의 외주와 컬렉터(150)의 외주와의 거리를 「b」라고 했을 때, 「a≥6mm」를 만족시키고, 또한, 「a＋b≥50mm」를 만족시킨다.

절연부재(152)는, 예를 들면, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 변성폴리페닐렌에테르, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 비정(非晶)폴리아릴레이트, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리에틸이미드, 불소수지, 액정폴리머, 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌으로 이루어지는 것이 바람직하다.

복수의 노즐(112)의 상단으로부터 컬렉터(150)까지의 거리를 「c」라고 했을 때, 「300mm≥c≥100mm」를 만족시킨다.

보조 벨트 장치(170)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 컬렉터(150)를 둘러싸는 위치에 회전 자유롭게 배치된 절연성 또한 다공성의 엔들리스 벨트로 이루어지는 보조 벨트(172)와, 보조벨트(172)를 장척시트(W)에 대응하는 회전속도로 회전시키는 보조 벨트 구동장치(174)를 구비한다.

보조 벨트(172)는, 도 2 또는 3에 나타내는 바와 같이, 직경 0.1mm~2.0 mm의 실을 짜는 것에 의해 제작된 그물형상의 기재가 적층된 구조를 갖고, 개구율은 1%~40%의 범위내에 있는 엔들리스 벨트이며, 폭은 장척시트(W)의 폭을 따른 컬렉터(150)의 폭보다 넓다. 구체적으로는, 예를 들면, 직경 0.27mm 및 0.18mm의 폴리에틸렌의 실이 교대로 배열한 1층목(目)과, 직경 0.35 mm의 폴리아세틸렌의 실과 0.35mm의 폴리에틸렌이 교대로 배열된 2층목(目)을 직경 0.25 mm의 폴리에틸렌의 실의 날실로 짜는 것에 의해 제작된 그물 형상의 기재이고(도 5(a) 참조.), 해당 그물 형상의 소재가 적층된 「2.5층」구조를 가지는(도 5(b) 참조) 벨트를 이용할 수 있다. 또한, 보조 벨트(172)의 폭은 2m로, 복수의 구멍이 있고, 개구율은 4%이며, 보조 벨트의 1둘레는, 컬렉터(150)의 길이 등에도 따르지만, 예를 들면, 6m의 것을 사용할 수 있다.

보조 벨트 구동장치(171)는, 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 보조 벨트를 걸어 돌리는 5개의 보조 벨트용 롤러(173a, 173b, 173c, 173d, 173e)(이하, 173으로 기재하기도 한다.)와 보조 벨트용 롤러(173)를 회전시키는 구동 모터(도시하지 않음)와, 보조 벨트용 롤러(175a)의 폭방향을 따른 보조 벨트(172)의 위치를 제어하는 보조 벨트 위치 제어장치(177)와, 보조 벨트용 롤러(173a)의 폭방향을 따른 위치를 계측하는 보조 벨트 위치 계측 센서(175)와, 보조 벨트(172)에 걸리는 장력을 제어하는 장력 제어장치(178)를 가진다.

보조 벨트(172)를 걸어 돌리는 보조 벨트용 롤러(173)는, 각각 폭방향으로 2.2m의 길이를 가진다. 보조 벨트용 롤러(173a)는, 보조 벨트 위치 제어장치(174)로부터의 신호를 수신하고, 보조 벨트용 롤러(173a)의 한 쪽의 단부에 있어서의, 보조 벨트(172)의 내측으로부터 외측을 향하는 방향을 따른 보조 벨트용 롤러(173a)의 위치를 제어한다. 보조 벨트용 롤러(173c)는, 장력 제어장치(178)로부터의 신호를 수신하고, 보조 벨트(172)의 내측으로부터 외측을 향하는 방향을 따른 보조 벨트용 롤러(173c)의 위치를 제어한다. 보조 벨트용 롤러(173d)는, 도시하지 않는 구동 모터(176)에 의해 회전한다.

보조 벨트 위치 제어장치(174)는, 보조 벨트용 롤러(173a)의 한 쪽의 단부에 취부된 회전 자유롭게 지지하는 지지축을 상하 양측에서 사이에 두도록 배설된 한 쌍의 에어 스프링 장치(176)와, 한 쌍의 에어 스프링 장치의 부풀어 오른 량을 각각 독립적으로 제어하는 부풀어 오른 량 제어장치(177)를 가진다.

부풀어 오른 량 제어장치(177)는, 보조 벨트 위치 계측 센서(175)의 계측 결과를 기초로 하여, 보조 벨트용 롤러(173a)의 한 쪽의 단부를 상하로 움직이게 하는 것에 의해 기울어지고, 보조 벨트가 장척시트(W)의 폭방향을 따른 소정의 위치가 되도록 한 쌍의 에어 스프링 장치(176)의 부풀어 오른 량을 제어하는 신호를 송신한다.

한 쌍의 에어 스프링 장치(176)는, 보조 벨트용 롤러(173a)의 한 쪽의 단부를 상하로 움직이게 함으로써, 보조 벨트용 롤러(173a)를 기울일 수 있다. 예를 들면, 하측의 에어 스프링 장치를 부풀게 하고, 상측의 에어 스프링 장치를 위축시킴으로써, 보조 벨트용 롤러(173a)의 한 쪽의 단부를 상하로 움직이게 하여, 보조 벨트용 롤러(173a)을 기울일 수 있다. 또한, 하측의 에어 스프링 장치를 위축시키고, 상측의 에어 스프링 장치를 부풀리는 것에 의해, 보조 벨트용 롤러(173a)의 지지축측을 아래로 움직이게 함으로써 기울일 수도 있다. 한 쌍의 에어 스프링 장치(181)로서는, 일반적인 에어 스프링장치를 이용할 수 있다.

보조 벨트 위치 계측 센서(175)는, 보조 벨트(172)의 폭방향을 따른 보조 벨트의 위치를 계측하는 위치 센서이며, 계측 결과를 보조 벨트 위치 제어장치(174)에 보낸다. 위치 센서로서는 카메라를 이용할 수 있다.

장력 제어장치(178)는, 보조 벨트에 걸리는 장력을 계측하고, 보조 벨트용 롤러(173c)를 공기압에 의해서 이동시킴으로써, 보조 벨트(172)에 걸리는 장력을 제어한다. 또한, 보조 벨트(172)를 복수의 보조 벨트용 롤러(173)에 걸어 돌리거나 떼어내거나 하는 작업 시에도 사용된다.

전원 장치(160)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 전류 공급부(164)와, 전류 공급부(164)로부터의 전류를 계측하는 전류 계측부(166)와, 전류 공급부(164)의 동작을 제어하는 동시에 전류 계측부(166)로부터의 계측 결과를 처리하는 제어부(162)를 구비한다. 그리고, 전원 장치(160)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 컬렉터(150)와 복수의 노즐(112)과의 사이에 고전압을 인가하는 동시에, 전원 장치(160)로부터 공급되는 전류량을 계측하고, 계측값을 주제어장치(60)로 송신한다. 또한, 주제어장치(60)로부터 전류공급 정지신호를 수신했을 때에는 전력 공급을 정지한다.

가열 장치(30)는, 전계방사장치(20)와 통기도 계측장치(40)와의 사이에 배치되고, 나노 섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)를 가열한다. 가열 온도는, 장척시트(W)나 나노 섬유의 종류에 따라서 다르지만, 예를 들면, 장척시트(W)를 50℃~300℃의 온도로 가열할 수 있다.

통기도 계측장치(40)는, 나노 섬유가 퇴적된 장척시트(W)의 통기도(P)를 계측하는 것으로서, 이것에 대해서는 실시예 4에 있어서 상세하게 설명한다.

불활성 가스 공급장치(190)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 봄베(192)와, 불활성 가스를 각 전계 방사실(102)에 공급하는 불활성 가스 공급 라인(194)과, 주제어장치(60)로부터의 신호에 따라서 불활성 가스의 공급 제어를 실시하는 개폐 밸브(196)를 구비한다.

주제어장치(60)는, 이송 장치(10), 전계방사장치(20), 가열 장치(30), 통기도 계측장치(40), VOC 처리장치(70), 불활성 가스 제어장치(192), 폴리머 공급 장치 및 폴리머 회수 장치를 제어한다. VOC 처리장치(70)는, 장척시트에 나노 섬유를 퇴적시킬 때에 발생하는 휘발성 성분을 연소하여 제거한다.

상기와 같이 구성된 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)를 이용하여 나노 섬유 부직포를 제조하는 방법에 대해 설명한다.

우선, 장척시트(W)를 이송 장치(10)에 세트하고, 그 후, 장척시트(W)를 투입 롤러(11)로부터 권취 롤러(12)를 향하여 소정의 이송 속도(V)로 이송시키면서, 각 전계방사장치(20)에 있어서 장척시트(W)에 나노 섬유를 순차퇴적시킨다. 그 후, 가열 장치(30)에 의해, 나노 섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)를 가열한다. 이것에 의해, 나노 섬유가 퇴적된 장척시트로 이루어지는 나노 섬유 부직포가 제조된다.

이하에, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조방법에 있어서의 방사조건을 예시적으로 나타낸다. 그리고, 이하에 나타내는 방사조건은, 후술하는 다른 실시예에 있어서도 공통하는 것이다.

장척시트로서는, 각종 재료로 이루어지는 부직포, 직물, 편물 등을 이용할 수 있다. 장척시트의 두께는, 예를 들면 5μm~500μm의 것을 이용할 수 있다. 장척시트의 길이는, 예를 들면 10m~10km의 것을 이용할 수 있다.

나노 섬유의 원료가 되는 폴리머로서는, 예를 들면, 폴리 유산(PLA), 폴리프로필렌(PP), 폴리 초산비닐(PVAc), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 나프타 레이트(PEN), 폴리아미드(PA), 폴리우레탄(PUR), 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리 아크릴로니트릴(PAN), 폴리에이테르이미드(PEI), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리 유산 글리콜산(PLGA), 실크, 셀룰로오스, 키토산 등을 이용할 수 있다.

폴리머 용액에 이용하는 용매로서는, 예를 들면, 디클로로 메탄, 디메틸 폼 아미드, 디메틸 술폭시드, 메틸 에틸 케톤, 클로로포름, 아세톤, 물, 포름산, 초산, 시클로 헥산, THF 등을 이용할 수 있다. 복수 종류의 용매를 혼합해 이용해도 좋다. 폴리머 용액에는, 도전성 향상제 등의 첨가제를 함유 시켜도 좋다.

또한, 이송 속도(V)는, 예를 들면 2m/분~100m/분으로 설정할 수 있다. 노즐 블록(110)과 컬렉터(150)에 인가하는 전압은, 10kV~80kV로 설정할 수 있고, 본 발명에 있어서는 50kV 부근이 바람직하다.

실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 케이스(100) 또는 노즐 블록(110)을 접지함으로써, 노즐 블록(110)을 시작으로 하여 「노즐(112)로부터 토출되기 전의 폴리머 용액」, 「폴리머 용액을 저장하는 원료 탱크」, 「폴리머 용액을 원료 탱크로부터 노즐 블록(110)까지 이송하는 폴리머 용액 이송 기구(예를 들면, 배관이나 보내기 펌프 등.)」의 모든 것이 접지 전위가 되기 때문에, 특허 문헌 1에 기재된 전계방사장치의 경우와 마찬가지로 원료 탱크나 폴리머 용액 이송 기구를 고내전압사양으로 할 필요가 없어진다. 따라서, 원료 탱크나 폴리머 용액 이송 기구를 고내전압사양으로 하는 것으로 인하여 전계방사장치의 기구가 복잡화 되는 것이 없어진다.

또한, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 노즐블록(110)측으로부터 컬렉터(150)을 보았을 때, 절연부재(152)의 외주는, 컬렉터(150)의 외주보다 외측에 위치하고, 절연부재(152)의 두께를 「a」라고 하고, 절연부재(152)의 외주와 컬렉터(150)의 외주와의 거리를 「b」라고 했을 때, 「a≥6mm」를 만족시키고, 또한, 「a＋b≥50mm」를 만족시키기 때문에, 컬렉터(150)와 케이스(100) 그 밖의 부재와의 사이의 절연이 충분히 양호한 것이 되며, 후술하는 시험예로부터도 명확해지는 바와 같이, 노즐블록(110)과 컬렉터(150)와의 사이에 35kV를 인가하여 전계 방사를 실시하도록 하는 경우라도, 컬렉터(150)와 케이스(110) 그 밖의 부재와의 사이에서 절연 파괴가 일어나지 않게 된다. 또한, 리크 전류를 소정 범위내에 멈출 수 있다. 그 결과, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 전계방사장치의 운전을 정지할 필요가 생길 빈도를 극히 낮은 레벨에까지 저감하는 것이 가능해지기 때문에, 전계방사장치를 장시간에 걸쳐서 연속하여 운전하는 것이 가능해지고, 원하는 성능을 가지는 나노 섬유를 안정적으로 대량생산 하는 것이 가능해진다.

[시험예 1]

시험예 1은, 리크 전류를 소정 범위내에 멈추게 하기 위해서는, 절연부재(152)의 두께 「a」를 어느 정도로 하면 좋은지를 명확히 하기 위한 시험예이다. 표 1은, 시험예 1에 있어서의 실험 결과를 나타내는 표이다. 도 8는, 시험예 1에 있어서의 실험 결과를 나타내는 그래프이다.

[표 1]

시험예 1에 있어서는, 실시예 1에 있어서의 나노섬유 제조장치(1)(단, 두께「a」는 5mm, 6mm, 8mm, 10mm 또는 12mm로 했음. 또한, 거리「b」는 30mm로 고정했음.)를 이용하여, 노즐블록(110)에 폴리머 용액을 공급하지 않는 상태에서, 전원장치(160)로부터 공급되는 전류(이 경우 리크 전류)가 소정의 전류(예를 들면, 0.01mA, 0.02mA, 0.03mA, 0.04mA, 0.05mA)가 되도록 컬렉터(150)와 노즐블록(110)과의 사이에 전압을 인가한다. 그리고, 그 때의 리크 전류와 인가 전압을 그래프에 기록 했다.

표 1 및 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 절연부재(152)의 두께「a」가 6mm이상이면 컬렉터(150)와 노즐블록(110)과의 사이에 35kV의 전압을 인가했을 경우라도, 리크 전류를 0.01mA정도로 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 절연부재(152)의 두께「a」가 12mm이상이면 컬렉터(150)와 노즐블록(110)과의 사이에 45kV의 전압을 인가했을 경우라도, 리크 전류를 0.01mA정도로 억제하는 것이 가능해진다.

［시험예 2］　

시험예 2는, 리크 전류를 소정 범위내에 멈추게 하기 위해서는, 「절연부재(152)의 표면을 따른 절연부재(152)와 컬렉터(150)와의 간격(a＋b)」을 어느 정도로 하면 좋은지를 명확히 하기 위한 시험예이다. 표 2는, 시험예 2에 있어서의 실험 결과를 나타내는 표이다. 도 9는, 시험예 2에 있어서의 실험 결과를 나타내는 그래프이다.

[표 2]

시험예 2에 있어서는, 실시예 1에 있어서의 나노섬유 제조장치(1)(단, 간격 「a＋b」는 50mm, 60mm, 80mm, 100mm, 120mm, 140mm 또는 160mm로 했음. 또한, 두께「a」는 40mm로 고정했음.)를 이용하여, 노즐 플레이트(110)에 폴리머 용액을 공급하지 않는 상태에서, 전원장치(160)로부터 공급되는 전류(이 경우 리크 전류)가 일정 전류(예를 들면, 0.01mA, 0.02mA, 0.03mA, 0.04mA, 0.05mA)가 되도록 컬렉터(150)와 노즐블록(110)과의 사이에 전압을 인가한다. 그리고, 그 때의 리크 전류와 인가 전압을 그래프에 기록 한다.

표 2 및 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 「간격(a＋b)」이 50mm이상이면 컬렉터(150)와 상향 노즐(112)과의 사이에 35kV의 전압을 인가했을 경우라도, 리크 전류를 0.01mA정도로 억제하는 것이 가능해진다.

시험예 1 및 시험예 2에서 알 수 있는 바와 같이, 절연부재(152)의 두께를 「a」라고 하고, 절연부재(152)의 외주와 컬렉터(150)의 외주와의 거리를 「b」라고 했을 때, 「a≥6mm」를 만족시키고, 또한, 「a＋b≥50mm」를 만족시키는 경우에, 전계 방사에 기여하지 않는 리크 전류를 극히 낮은 값으로 억제하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 「전계방사장치가 이상하다고 판단하는 상한의 역치 전류량인 곳의 소정의 제1 설정 전류량과, 정상 운전시의 전류량과의 차이」 또는 「전계방사장치가 이상하다고 판단하는 하한의 역치 전류량인 곳의 소정의 제2 설정 전류량과, 정상 운전시의 전류량과의 차이」를 극히 작은 것으로 하는 것이 가능해진다. 그 결과, 이상의 발견을 보다 조기에 실시하는 것이 가능해지고, 보다 한층 안전성이 뛰어난 나노섬유 제조장치를 실현하는 것이 가능해진다.

그런데, 장척시트(W)를 투입 롤러(11)로부터 권취 롤러(12)를 향하여 소정의 이송속도(V)로 이송시키면서, 각 전계방사장치(20)에 있어서 장척시트(W)에 나노섬유를 순차퇴적시키는 동작을 실시하고 있을 때에는, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 있어서는, 보조 벨트가 적절한 위치가 되도록 하는 보조 벨트의 위치제어가 행해진다. 이하에, 보조 벨트의 위치제어에 대해여 설명한다.

도 10은, 보조 벨트 위치제어장치(174)을 설명하기 위한 도면이다. 도 11은, 실시예 1에 있어서의 보조 벨트 위치제어장치(174)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 11(a)~도 11(e)는 각 공정도이다. 도 12는, 장력제어장치(178)를 설명하기 위한 도면이다. 도 12(a)는 보조벨트(172)에 걸리는 장력을 제어하는 작업을 실시할 때의 장력제어장치(178)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 12(b)는 보조벨트(172)를 보조 벨트용 롤러로부터 떼어내는 작업을 실시할 때의 장력제어장치(178)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 10~도 12에 있어서, 도면의 간소화를 위하여, 보조 벨트(172)와 보조 벨트용 롤러(173) 이외의 부분을 생략하고 있다.

우선, 장척시트(W)를 이송 장치(10)에 세트하고, 그 후, 장척시트(W)를 투입 롤러(11)로부터 권취 롤러(12)를 향해서 소정의 이송 속도로 이송시키면서, 각 전계방사장치(20)에 있어서 장척시트(W)에 나노 섬유를 차례차례 퇴적시킨다. 그 후, 가열장치(30)에 의해 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)를 가열한다. 이것에 의해, 나노섬유가 퇴적된 장척시트로 이루어지는 나노섬유 부직포가 제조된다.

이때, 보조 벨트 장치(170)는, 보조 벨트(172)를 장척시트(W)의 이송속도에 대응하는 회전 속도로 회전시킨다. 그것과 병행하여, 보조 벨트 위치계측센서(175)에 의해, 보조 벨트용 롤러(173a)의 폭방향을 따른 보조 벨트(172)의 위치를 계측하고, 그리고, 장력제어장치(178)에 의해, 보조 벨트(172)에 걸리는 장력을 계측한다.

이때, 보조 벨트 위치계측센서(175)에 의한 계측에 의해, 보조 벨트용 롤러(173a)의 폭방향을 따른 보조 벨트(172)의 위치가 소정의 위치로부터 어긋남이 발생되었을 때에는, 보조 벨트 위치제어장치(174)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 보조 벨트용 롤러(173a)의 폭방향을 따른 보조 벨트(172)의 위치를 소정의 위치가 되도록 제어를 한다.

예를 들면, 보조 벨트가 지면의 우측에 짜여 오는 것으로 한다(도 11(a)~도 11(b) 참조.). 이 경우, 보조 벨트 위치계측센서(175)에 의한 계측결과가 보조 벨트 위치제어장치(174)로 송신되면, 보조 벨트 위치제어장치(174)는, 보조 벨트용 롤러(173a)의 한 쪽의 단부(이번 경우는 우단부)를 아래로 움직이게 하는 변위량을 산출하고, 산출된 변위량을 기초로 하여, 한 쌍의 에어 스프링 장치(176)의 부풀어 오른 양을 산출하여, 해당 한 쌍의 에어 스프링 장치(176)를 제어한다(도 11(c)). 그 결과, 회전하고 있는 보조 벨트(172)는 우측으로 이동하고(도 11(d)), 최종적으로는 올바른 위치로 되돌린다(도 11(e)).　

또, 장력 제어장치(178)에 의해, 보조 벨트(172)에 걸리는 장력이 이완한 것을 계측했을 때에는, 도 12(a)에 나타내는 바와 같이, 공기압에 의해서 보조 벨트(172)의 내측에서 외측으로 향하는 방향을 따라서, 외측에 보조 벨트용 롤러(173c)의 위치를 이동시킴으로써 보조 벨트의 장력을 강하게 한다.　

그리고, 도 12(b)에 나타내는 바와 같이, (전계방사를 개시할 때)보조 벨트(172)를 복수의 보조 벨트용 롤러(173)에 걸어 돌리거나 (전계방사를 종료할 때)보조 벨트(172)를 복수의 보조 벨트용 롤러(173)로부터 떼어내거나 하는 작업 시에, 해당 작업을 용이하게 하는 위치까지, 보조 벨트용 롤러(173c)를 (보조 벨트(172)의 내측에서 외측으로 향하는 방향을 따라서) 이동시켜서, 해당 작업을 용이화할 수 있다.

실시예 1과 관련되는 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 상기 컬렉터를 둘러싸는 위치에 회전 자유롭게 배설된 절연성의 또한 다공성의 엔들리스 벨트로 이루어지는 보조벨트(172) 및 해당 보조벨트(172)를 상기 장척시트(W)의 이송속도에 대응하는 회전속도로 회전시키는 회전시키는 보조 벨트 구동장치(171)를 갖는 보조 벨트용 장치(170)를 추가로 구비하기 때문에, 컬렉터(150)와 장척시트(W)와의 사이에 큰 정전인력이 발생했다고 해도, 장척시트(W)와 컬렉터(150)와의 사이에 보조 벨트(172)가 존재하기 때문에, 장척시트(W)가 컬렉터(150)에 끌어 당겨지거나, 장척시트(W)의 원활한 이송이 방해받거나 하는 일이 없다. 그 결과, 나노섬유를 균일한 조건하에서 전계방사하는 것이 가능해지는 것은 물론, 전계방사장치(1)의 운전 자체를 정지하는 일이 없어지고, 균일한 품질(예를 들면, 나노섬유의 평균 직경, 나노섬유의 직경 분포, 나노섬유의 퇴적량, 나노섬유 부직포의 두께, 나노섬유 부직포의 통기도 등)을 갖는 나노섬유를 높은 생산성으로 대량생산하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 있어서는, 보조 벨트(172)가 장척시트(W)의 이송 속도에 대응하는 회전 속도로 회전하기 때문에, 보조 벨트(172)의 존재로 인하여 장척시트(W)의 이송 상태에 악영향을 주는 것도 없다. 또한, 본 발명의 전계방사장치(20)에 있어서는, 보조 벨트(172)가 절연성 또한 다공성의 엔들리스 벨트로 이루어지기 때문에, 컬렉터(150)와 노즐 블록(110)과의 사이에 형성되는 전계 분포에 큰 영향을 주는 것도 없다.

또한, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 보조 벨트 구동장치(171)는, 보조 벨트(172)를 걸어 돌리는 복수의 보조 벨트용 롤러(173)와, 보조 벨트용 롤러(173c)를 회전시키는 구동 모터(176)를 갖기 때문에, 보조 벨트(172)를 장척시트(W)의 이송 속도에 대응하는 회전 속도로 확실히 회전시킬 수 있게 된다.

또한, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 보조 벨트 구동장치(171)는, 보조 벨트용 롤러(173a)의 한 쪽 단부에 있어서의, 보조 벨트(172)의 내측에서 외측을 향하는 방향을 따른 보조 벨트용 롤러(173a)의 위치를 제어하는 것에 의해서, 보조 벨트용 롤러(173a)의 폭방향을 따른 보조 벨트(172)의 위치를 제어하는 보조 벨트 위치제어장치(174)를 갖기 때문에, 해당 보조 벨트용 롤러(173a)의 기울기를 적절히 제어하는 것이 가능해지고, 보조 벨트용 롤러(173a)의 폭방향을 따른 보조 벨트(172)의 위치를 장시간에 걸쳐서 장도 좋게 제어하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 보조 벨트 위치 제어장치(174)는, 보조 벨트용 롤러(173a)의 한 쪽의 단부를 회전 자유롭게 지지하는 지지축을 양측에서 사이에 두도록 배설된 한 쌍의 에어 스프링 장치(176)와, 한 쌍의 에어 스프링 장치(176)의 부풀어 오른 량을 각각 독립적으로 제어하는 부풀어 오른 량 제어장치(182)를 갖기 때문에, 보조 벨트용 롤러의 폭방향을 따른 보조 벨트의 위치를 원활히 제어하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 보조 벨트 구동장치(171)는, 보조 벨트용 롤러(173a)의 폭방향을 따른 보조 벨트(172)의 위치를 계측하는 보조 벨트 위치 계측 센서(175)를 추가로 갖고, 보조 벨트 위치 계측 센서(175)의 계측 결과를 기초로 하여, 보조 벨트용 롤러(173a)의 폭방향을 따른 보조 벨트(172)의 위치를 제어하기 때문에, 보조 벨트용 롤러의 폭방향을 따른 보조 벨트의 위치를 보다 한층 정도가 좋게 제어하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 보조 벨트 구동장치(171)는, 보조 벨트용 롤러(173c)에 대해서, 보조 벨트(172)의 내측으로부터 외측을 향하는 방향을 따른 보조 벨트용 롤러(173c)의 위치를 제어하여 보조 벨트(172)에 걸리는 장력을 제어하는 장력 제어장치(178)를 추가로 갖기 때문에, 컬렉터(150)와 보조 벨트(172)와의 사이에 큰 정전 인력이 발생했다고 해도, 보조 벨트(172)의 장력을 해당 정전 인력에 대항할 수 있을 정도의 큰 값으로 조정하는 것이 가능해지고, 장척시트(W)가 컬렉터(150)에 끌어 당겨지는 것이나, 장척시트(W)의 원활한 이송이 방해받는 것을 확실히 방지할 수 있게 된다.

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 장력 제어장치(178)는, 보조 벨트(172)를 복수의 보조 벨트용 롤러(173)에 걸어 돌리거나 복수의 보조 벨트용 롤러(173)로부터 떼어내거나 하는 작업을 용이하게 하는 위치까지, 보조 벨트(172)의 내측으로부터 외측을 향하는 방향을 따른 보조 벨트용 롤러(173c)의 위치를 제어하는 것이 가능하기 때문에, 보조 벨트(172)를 복수의 보조 벨트용 롤러(173)에 걸어 돌리거나 복수의 보조 벨트용 롤러(173)로부터 떼어내거나 하는 작업을 용이하게 하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예에 관한 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 보조 벨트(172)의 폭은, 장척시트(W)의 폭을 따른 컬렉터(150)의 폭보다 넓기 때문에, 장척시트(W)와 컬렉터(150)와의 사이에 보조 벨트(172)가 확실히 존재하게 되어, 장척시트(W)가 컬렉터(150)에 끌어 당겨지거나, 장척시트(W)의 원활한 이송이 방해받거나 하는 것을 확실히 방지하는 것이 가능해진다.

그리고 상기 실시예에 대해서는, 1대의 전계방사장치 마다 1대의 보조 벨트 장치를 배설한 나노섬유 제조장치를 예를 들어 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니고, 복수의 전계방사장치(20) 중 「2」~「전부」의 컬렉터(150)를 둘러싸도록 배설된 하나 또는 복수의 보조 벨트(172) 및 해당 하나 또는 복수의 보조 벨트(172)를 장척시트(W)의 이송 속도에 대응하는 회전 속도로 회전시키는 보조 벨트 구동장치(174)를 가지는 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수도 있다.　

［실시예 2］　

실시예 2와 관련되는 나노섬유 제조장치(2)는, 장시간에 걸쳐서 복수의 전계방사장치(20)를 연속하여 운전하는 중에, 복수의 전계방사장치(20)중 하나의 전계방사장치(20)에 대해서만 이상이 발생한 것 같은 경우에는, 해당 이상을 즉석에서 검출 가능하게 하는 것이다.　

그리고 실시예 2와 관련되는 나노섬유 제조장치(2)의 구성은, 기본적으로는 실시예 1과 관련되는 나노섬유 제조장치(1)의 구성과 같기 때문에, 실시예 2와 관련되는 나노섬유 제조장치(2)의 구성은 도시를 생략 한다.　

실시예 2와 관련되는 나노섬유 제조장치(2)에 있어서는, 주제어장치(60)(도 6 참조.)는, 컬렉터(150)와 노즐 블록(110)과의 사이에 35kV의 전압을 인가한 상태로 전계 방사를 실시하고 있을 때, 예를 들면, 0.24mA보다 큰 전류가 복수의 전원 장치(160)중 하나 또는 복수의 전원 장치(160)로부터 공급되고 있는 것을 검지했을 때에는, 해당 하나 또는 복수의 전원 장치(160)에 대해서 전류 공급을 정지시키는 전류 공급 정지 신호를 송신한다.　

또, 주제어장치(60)는, 예를 들면 0.18mA보다 작은 전류가 복수의 전원 장치(160) 중 하나 또는 복수의 전원 장치(160)로부터 공급되고 있는 것을 검지했을 때에는, 해당 하나 또는 복수의 전원 장치가 속하는 전계방사장치가 이상하다는 경고신호(예를 들면, 경고음을 내게하는 신호 또는 경고표시를 내게하는 신호)를 낸다.

이와 같이, 실시예 2와 관련되는 나노섬유 제조장치(2)에 의하면, 복수의 전계방사장치(20) 중 1개의 전계방사장치(20)에 대해서만 이상이 발생한 경우, 해당 이상을 즉석에서 검출하는 것이 가능해지고, 안전성이 높은 나노섬유 제조장치를 실현하는 것이 가능해진다. 이 때, 이상이 발생한 전계방사장치의 운전을 정지시키는 것만으로, 나머지의 전계방사장치의 운전은 정지시키지 않게 할 수도 있으므로, 나노 섬유의 제조 자체를 정지하지 않아도 마무리하게 된다.　

또, 주제어장치(60)는, 해당 하나 또는 복수의 전원 장치(160)에 대해서 전류 공급을 정지시키는 전류공급 정지신호를 송신할 때에는, 장척시트(W)에 퇴적하는 단위면적 당의 나노 섬유의 누적 퇴적량을 소정의 범위내에 넣기 위해서 이송 장치(10)에 대해서 이송 속도를 감속시키는 이송 속도 감속 신호를 송신한다. 이 때문에, 이상이 발생한 전계방사장치의 운전을 정지시켰다고 해도, 그것에 따라서 이송 속도를 감속시키는 것으로, 장척시트에 퇴적하는 단위면적 당의 나노 섬유의 누적 퇴적량을 소정의 범위내에 넣는 것이 가능해진다.　

이때, 주제어장치(60)는, 이송 속도를 감속시키기 전의 제1 기간(T1)에 전류 공급을 실시하고 있던 전원 장치(160)의 대수를 n대로 하고, 이송 속도를 감속시킨 후의 제2 기간 T2에 전력 공급을 행하는 전원 장치(160)의 대수를 m대로 했을 때, 제2 기간(T2)에 있어서의 이송 속도(V2)를 제1 기간(T1)에 있어서의 이송 속도(V1)「m/n」배로 제어한다. 이와 같은 제어를 실시하는 것으로, 장척시트에 퇴적하는 단위면적 당의 나노 섬유의 누적 퇴적량을 소정의 범위내에 넣는 것이 가능해진다. 그리고 이송 속도(V)의 제어는, 구동 롤러(14, 15, 16, 17)의 회전 속도를 제어하는 것으로써 실시할 수 있다.　

또한, 주제어장치(60)는, 해당 하나 또는 복수의 전원장치(160)에 대하여 전류공급을 정지시키는 전류공급 정지신호를 송신할 때에는, 불활성가스 공급장치(190)(도 7 참조.)에 대하여 해당 하나 또는 복수의 전원장치(160)가 속하는 전계방사장치(20)에 있어서의 전계방사실(102)에 불활성가스를 공급시키는 신호를 송신하는 것으로 해도 좋다. 이것에 의해, 화염 등의 사고를 미연에 방지할 수 있고, 보다 한층 안전성이 높은 나노섬유 제조장치를 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예 2와 관련되는 나노섬유 제조장치(2)에 의하면, 상기한 구성의 주제어장치(60)를 구비하기 때문에, 가령 장시간에 걸쳐서 복수의 전계방사장치(20)를 연속하여 운전하는 중에, 복수의 전계방사장치(20) 중 하나의 전계방사장치(20)에 대해서만 이상이 발생했을 경우(소정의 제1설정전류량 보다 큰 전류가 복수의 전원장치 중 하나 또는 복수의 전원장치로부터 공급되고 있다고 검지한 경우)라도, 해당 이상을 즉시에 검출하는 것이 가능해지고, 안전성이 높은 나노섬유 제조장치를 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예 2와 관련되는 나노섬유 제조장치(2)에 의하면, 상기한 구성의 주제어장치(60)를 구비하기 때문에, 가령 장시간에 걸쳐서 복수의 전계방사장치를 연속하여 운전하는 중에, 복수의 전계방사장치 중 하나의 전계방사장치에 대해서만 이상이 발생했을 경우라도, 이상이 발생한 전계방사장치의 운전을 정지시키는 것만으로, 나머지 전계방사장치의 운전은 정지시키지 않기 때문에, 나노섬유의 제조자체를 정지하지 않아도 마무리하게 된다.

따라서, 실시예 2에 관한 나노섬유 제조장치(2)에 의하면, 「전계방사장치가 이상하다」라고 판정될 때의 기준을 만족하게 설정할 필요가 없어진다. 따라서, 안전성이 떨어지는 일 없이, 높은 생산성으로 나노섬유를 대량생산하는 것이 가능해진다.

［실시예 3］　

도 13은, 실시예 3과 관련되는 나노섬유 제조장치(3)의 정면도이다. 도 14는, 실시예 3에 있어서의 전계방사장치(20)의 정면도이다. 리고 도 13 및 도 14에 있어서는, 노즐 블록(110), 원료 탱크(200), 중간 탱크(230) 및 재생 탱크(270, 272)에 대해서는 단면도로서 표시하고 있다.　

도 15는, 실시예 3에 있어서의 노즐 블록(110)의 단면도이다. 도 16은, 실시예에 있어서의 노즐 블록(110)의 요부를 나타내는 도면이다. 도 16(a)는 도 15에 있어서의 부호 A가 나타내는 범위를 확대하여 나타내는 도면이며, 도 16(b)는 도 16(a)에 있어서의 부호 B가 나타내는 범위를 확대하여 나타내는 도면이며, 도 16(c)는 노즐기단부(130)의 단면도이며, 도 16(d)는 노즐(112) 및 재킷(134)의 상면도이다.　

그리고, 각 도면은 모식도이고, 각 구성요소의 크기는, 반드시 현실에 맞은 것은 아니다. 또한, 상기한 실시예 1에 있어서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 전계방사장치(20)는 4대로 했지만, 실시예 3과 관련되는 나노섬유 제조장치(3)에 있어서는, 도면의 간단화를 위해, 전계방사장치(20)를 2대로 하고 있다. 다만, 실시예 3과 관련되는 나노섬유 제조장치(3)에 있어서도, 전계방사장치(20)는, 실시예 1과 마찬가지로 예를 들면 4대로 하는 것도 가능한 물론이다.　

또한, 실시예 3과 관한 나노섬유 제조장치(3)의 전체적인 구성은, 기본적으로는 실시예 1과 관련되는 나노섬유 제조장치(1)와 마찬가지이고, 도 13에 있어서 도 1과 동일 구성요소에는 동일 부호가 부여 되고 있다. 실시예 3과 관련되는 나노섬유 제조장치(3)가 실시예 1과 관련되는 나노섬유 제조장치와 다른 것은, 전계방사장치(20)이고, 여기에서는, 전계방사장치(20)의 구성에 대해 설명한다.

실시예 3에 있어서의 전계방사장치(20)는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 케이스(100)와, 노즐 블록(110)과, 컬렉터(150)와, 전원 장치(160)와, 보조 벨트 장치(170)와, 원료 탱크(200)와, 제2 이송 장치(210)와, 제2 이송 제어장치(220)와, 중간 탱크(230)와, 공급 장치(240)와, 공급 제어장치(242)와, 제1 이송 장치(250)와, 제1 이송 제어장치(260)와, 재생 탱크(270, 272)를 구비한다.　

케이스(100)는, 도전체로 이루어진다. 노즐 블록(110)은, 도 15에 나타내는 바와 같이, 토출구가 상향이 되도록 설치되어 있는 복수의 상향 노즐(112), 폴리머 용액 공급 경로(114), 폴리머 용액 회수 경로(120) 및 제2 센서(142)를 가진다.　

각 상향 노즐(112)은, 도 16(a)에 나타내는 바와 같이, 상향 노즐(112)의 기단부인 노즐기단부(130), 상향 노즐(112)의 중간부인 노즐 중간부(128) 및 상향 노즐(112)의 선단부인 노즐 선단부(132)로 이루어진다. 상향 노즐(112)은, 도면표시에 의한 자세한 설명은 생략 하지만, 상향 노즐(112)의 기단측(노즐기단부(130)의 기단측)에 폴리머 용액 공급 경로측 나사부(118)(후술)와 대응하는 상향 노즐측나사부를 가진다.상 향 노즐(112)의 내부는 동굴로 이루어져 있고, 해당 동굴은 폴리머 용액 공급 경로(114)내의 동굴과 연통하고 있다. 상향 노즐(112)은, 폴리머 용액을 토출구로부터 상향으로 토출한다. 상향 노즐(112)은 도전체, 예를 들면, 동, 스텐레스강, 알루미늄 등으로 이루어진다.　

노즐 선단부(132)는, 도 16(b)에 나타내는 바와 같이, 원통을 해당 원통의 축과 비스듬하게 교차하는 평면을 따라서 절단된 형상으로 이루어진다. 원통의 축과 평면과의 이루는 각도(θ)는, 50°이다.

노즐 선단부(132)의 선단 측에는 경사면부(133)이 형성되어 해당 경사면부(133)의 선단은, 재킷(134)의 선단보다 윗쪽에 위치한다. 경사면부(133)의 선단과 재킷(134)의 선단과의 원통의 축을 따른 간격(h1)은 0.5mm이다.　

경사면부(133)의 기단은, 재킷(134)의 선단보다 하부에 위치한다. 경사면부(133)의 기단과 재킷(134)의 선단과의 원통의 축을 따른 간격(h2)은 0.5mm이다.

상향 노즐(112) 및 재킷(134)을 상향 노즐(112)의 윗쪽으로부터 원통의 축을 따라 보았을 때(도 16(d) 참조.), 재킷(134)의 내주에 둘러싸이는 영역의 면적을 S1로 하고, 노즐 선단부(132)의 외주에 둘러싸이는 영역의 면적을 S2라고 할 때, 상향 노즐(112) 및 재킷(134)은, 「S1-S2=3.3×S2」가 되도록 구성되어 있다.　

노즐 중간부(128)는, 대략 원통 형상으로 이루어진다. 노즐기단부(130)는, 도 16(c)에 나타내는 바와 같이, 육각형의 통형상으로 이루어진다.　

폴리머 용액 공급 경로(114)는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 대략 직방체 형상을 갖고, 내부에 동굴을 가지며, 이 내부의 동굴을 통하여 공급 장치(240)로부터의 폴리머 용액을 복수의 상향 노즐(112)에 공급한다. 폴리머 용액 공급 경로(114)는, 공급 장치와의 접속부(116)를 갖고, 해당 공급 장치와의 접속부(116)에서 공급 장치(240)로 접속되어 있다. 또한, 폴리머 용액 공급 경로(114)는, 폴리머 용액 공급 경로측 나사부(118)를 추가로 가진다. 나노섬유 제조장치(1)에 있어서는, 폴리머 용액 공급 경로측 나사부(118)와 상향 노즐측 나사부와의 감합에 의해 폴리머 용액 공급 경로(114)와 상향 노즐(112)이 결합되어 있다.　

폴리머 용액 회수 경로(120)는, 수용부(121), 홈부(124), 덮개부(123) 및 복수의 재킷(134)으로부터 형성되어 이루어진다. 폴리머 용액 회수 경로(120)는, 복수의 상향 노즐(112)의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수한다.　

수용부(121)는, 복수의 상향 노즐(112)의 토출구으로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 받는다. 수용부(121)는, 폴리머 용액 공급 경로(114)의 상부에 배치되어 있다. 수용부(121)에는, 홈부(124)를 향하여 약간 경사가 형성되어 있고, 받은 폴리머 용액을 홈부(124)를 향해 이끄는 기능을 가진다.

홈부(124)는, 수용부(121)의 측방에 배치되어 있다. 홈부(124)는, 저면에 있어서 제1 이송 장치와의 접속부(125)를 갖고, 해당 제1 이송 장치와의 접속부(125)에서 제1 이송 장치(250)와 접속되어 있다.　

덮개부(123)는, 수용부(121)를 덮는 동시에 각 상향 노즐(112)을 통하는 복수의 노즐용 구멍을 가진다. 또, 덮개부(123)는, 노즐용 구멍의 주위에 덮개부측 나사부(122)를 가진다.　

재킷(134)은, 복수의 노즐용 구멍으로부터 돌출하는 각 상향 노즐(112)의 측면을 덮는다. 재킷(134)은, 재킷(134)의 기단측인 재킷기단부(138)와, 재킷(124)의 선단측인 재킷 선단부(140)를 가진다. 재킷(134)에 있어서는, 재킷 선단부(140)는, 재킷기단부(138)보다 가늘다. 구체적으로는, 재킷기단부(138)는, 굵기가 일정한 원통형의 형상을 갖고, 재킷 선단부(140)는, 해당 재킷 선단부(140)와 재킷기단부(138)와의 접속부(136)로부터 선단에 걸쳐 서서히, 구체적으로는 일정한 비율로 굵기가 감소하는 원통형의 형상을 가진다(도 16(a) 및 도 16(d) 참조.).　

재킷(134)은, 도면표시에 의한 자세한 설명은 생략 하지만, 재킷기단부(138)의 기단측에 덮개부측 나사부(122)와 대응하는 재킷측 나사부를 가진다.　

나노섬유 제조장치(1)에 있어서는, 덮개부측 나사부(122)와 재킷측 나사부와의 감합에 의해 덮개부(123)와 재킷(134)가 결합되어 있다.　

제2 센서(142)는, 폴리머 용액 회수 경로(120)에 있어서의 폴리머 용액의 액면높이를 측정한다. 구체적으로는, 제2 센서(142)는 홈부(124)의 벽면에 배치되어 있고, 홈부(124)에 모인 폴리머 용액의 액면높이를 측정한다. 제2 센서(124)는, 예를 들면, 광섬유 센서로이루어진다.　

원료 탱크(200)는, 나노 섬유의 원료가 되는 폴리머 용액을 저장한다. 원료 탱크(200)는, 폴리머 용액의 분리나 응고를 막기 위한 교반장치(201)를 내부에 가진다. 원료 탱크(200)에는, 제2 이송 장치(210)의 파이프(212)가 접속되어 있다.　

제2 이송 장치(210)는, 원료 탱크(200) 또는 재생 탱크(270, 272)로부터 중간 탱크(230)에 폴리머 용액을 이송한다. 제2 이송 장치(210)는, 원료 탱크(200)와 중간 탱크(230)를 접속하는 파이프(212)와, 재생 탱크(270, 272)와 중간 탱크(230)를 접속하는 파이프(214)를 가진다. 그리고 파이프(212)의 말단은 제1 저장부(236)(후술.)에 접속되어 있고, 파이프(214)의 말단은 파이프(212)에 접속되고 있다.　

제2 이송 제어장치(220)는, 제2 이송 장치(210)의 이송 동작을 제어한다. 제2 이송 제어장치(220)는, 밸브(222, 224, 226, 228)를 가진다.　

밸브(222)는, 원료 탱크(200)로부터의 폴리머 용액의 이송을 제어한다. 또, 밸브(224)는, 원료 탱크(200) 및 재생 탱크(270, 272)로부터 중간 탱크(230)로 유입하는 폴리머 용액의 양을 제어한다. 밸브(224)에 의한 제어는, 후술하는 제1 센서(239)로 계측된 액면높이에 따라 행해진다.　

밸브(226)는, 재생 탱크(270)로부터의 폴리머 용액의 이송을 제어한다. 또, 밸브(228)는, 재생 탱크(272)로부터의 폴리머 용액의 이송을 제어한다.　

제2 이송 제어장치(220)는, 상기한 밸브(222, 224, 226, 228)에 의해, 폴리머 용액을, 원료 탱크(200) 및 재생 탱크(270, 272) 중 어느 탱크로부터 중간 탱크(230)에 이송할까에 대해서 제어한다. 또한, 제2 이송 제어장치(220)는, 밸브(224)에 의해, 제1 센서(239)로 계측된 액면높이에 따라서, 제2 이송 장치(210)의 이송 동작을 제어한다. 또, 제2 이송 제어장치(220)는, 밸브(226, 228)에 의해, 폴리머 용액을 재생 탱크(270, 272)로부터 중간 탱크(230)로 이송하는 경우에는, 폴리머 용액을 복수의 재생 탱크(270, 272) 중 어느 재생 탱크로부터 이송할까에 대해서도 제어한다.　

중간 탱크(230)는, 원료 탱크(200) 또는 재생 탱크(270, 272)로부터 공급된 폴리머 용액을 저장한다. 중간 탱크(230)는, 해당 중간 탱크(230)의 하단이 각 상향 노즐(112)의 상단보다 윗쪽에 위치하도록 배치되어 있다. 중간 탱크(230)는, 격벽(232)과, 기포제거필터(234)와, 제1 센서(239)를 가진다.　

격벽(232)은, 폴리머 용액이 공급되는 공급 부위를 덮는다.　

기포제거필터(234)는, 격벽(232)의 저부에 배설되고, 통과하는 폴리머 용액으로부터 기포를 제거한다. 기포제거필터(234)는, 예를 들면, 0.1mm정도의 눈을 가지는 그물 형상의 구조를 가진다.　

중간 탱크(230)에 있어서는, 격벽(232) 및 기포제거필터(234)에 의해, 기포제거필터(234)에 의해서 기포가 제거되기 전의 폴리머 용액을 저장하는 제1 저장부(236)와, 기포제거필터(234)에 의해서 기포가 제거된 후의 폴리머 용액을 저장하는 제2 저장부(238)가 구성되고 있다.　

제2 저장부(238)는, 공급 경로(240)에 의해 폴리머 용액 공급 경로(114)와 접속되어 있고, 이것에 의해, 나노섬유 제조장치(1)에 있어서는, 제2 저장부(238)에 저장된 폴리머 용액이 노즐 블록(110)의 폴리머 용액 공급 경로(114)에 공급된다.　

제1 센서(239)는, 제2 저장부(238)에 있어서의 폴리머 용액의 액면높이를 측정한다. 제1 센서는, 예를 들면, 광섬유 센서로 이루어진다.　

공급 장치(240)는, 1개의 파이프로 이루어지고, 중간 탱크(230)의 제2 저장부(238)에 저장된 폴리머 용액을 노즐 블록(110)의 폴리머 용액 공급 경로(114)에 공급한다. 그리고, 공급장치는, 하나의 노즐블록에 대하여 최저 1개이면 좋다.

공급 제어장치(242)는, 공급 장치(240)에 설치된 1개의 밸브로 이루어지고, 공급 장치(240)의 공급 동작을 제어한다.　

제1 이송 장치(250)는, 파이프(252) 및 펌프(254)를 갖고, 노즐 블록(110)의 폴리머 용액 회수 경로(120)로부터 재생 탱크(270, 272)에 폴리머 용액을 이송한다.　

펌프(254)는, 노즐 블록(110) 부근보다 윗쪽에 있는 재생 탱크(270, 272)에 폴리머 용액을 이송하는 동력을 발생시킨다.

제1 이송 제어장치(260)는, 제1 이송 장치(250)의 이송 동작을 제어한다. 제1 이송 제어장치(260)는, 밸브(264, 266) 및 펌프(254)의 제어장치(도시하지 않음.)를 구비한다.　

밸브(264)는, 폴리머 용액 회수 경로로부터 재생 탱크(270)로의 폴리머 용액의 이송 동작을 제어한다.　

밸브(266)는, 폴리머 용액 회수 경로로부터 재생 탱크(272)로의 폴리머 용액의 이송 동작을 제어한다.　

제1 이송 제어장치(260)는, 상기 밸브(264, 266)에 의해, 폴리머 용액을, 복수의 재생 탱크(270, 272) 중 어느 재생 탱크에 이송할지에 대해서 제어한다.　

또한, 제1 이송 제어장치(260)는, 상기 밸브(264, 266) 및 펌프(254)의 제어장치에 의해, 제2 센서(142)로 측정된 폴리머 용액의 액면높이에 따라서, 제1 이송 장치(250)의 이송 동작을 제어한다.　

복수의 재생 탱크(270, 272)는, 회수된 폴리머 용액을 재생하기 위한 재생 탱크로서, 재생된 폴리머 용액을 저장한다. 재생 탱크(270, 272)는, 폴리머 용액의 분리나 응고를 막기 위한 교반장치(271, 273)을 각각 내부에 가진다.　

상기 구성요소에 의해, 실시예 3과 관련되는 나노섬유 제조장치(3)는, 복수의 상향 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수해 나노 섬유의 원료로서 재이용하는 것을 가능하게 한 나노섬유 제조장치가 된다.　

실시예 3과 관련되는 나노섬유 제조방법은, 복수의 상향 노즐(112)의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 복수의 상향 노즐(112)의 토출구로부터 폴리머 용액을 토출하여 나노 섬유를 전계 방사 하는 동시에, 복수의 상향 노즐(112)의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노 섬유의 원료로서 재이용하는 것을 가능하게 하는 나노섬유 제조방법이다.　

우선, 폴리머 용액을, 제2 이송 장치(210)의 파이프(212)를 이용하여, 원료 탱크(200)로부터 중간 탱크(230)로 이송한다. 다음에, 중간 탱크(230)내에서 기포제거필터(234)를 통하여 제1 저장부(232)로부터 제2 저장부(234)로 이동한 폴리머 용액을, 공급 장치(240)를 통하여 폴리머 용액 공급 경로(114)에 공급한다. 나노섬유 제조장치(1)는, 해당 폴리머 용액 공급 경로(114)에 공급된 복수의 상향 노즐(112)의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 복수의 상향 노즐(112)의 토출구로부터 폴리머 용액을 토출하여 나노 섬유를 전계 방사 한다.　

또한, 실시예 3과 관련되는 나노섬유 제조장치(3)는, 오버플로우한 폴리머 용액을 폴리머 용액 회수 경로(120)에서 회수한다. 폴리머 용액이 폴리머 용액 회수 경로(120)의 홈부(124)에 어느 정도 모인 곳에서 제1 이송 장치(250)를 이용하여 재생 탱크(270)로 이송하고, 회수한다.　

재생 탱크(270)에 소정량의 폴리머 용액이 모인 후에, 제1 이송 제어장치(260)에 의해 제1 이송 장치(250)에 의한 이송처를 재생 탱크(272)로 전환한다. 이것에 의해, 오버플로우한 폴리머 용액은 재생 탱크(272)에 회수되게 되고, 재생 탱크(270)에서 후의 공정을 실시하고 있을 때에, 재생 탱크(270)에 오버플로우한 폴리머 용액이 들어가 버리는 일이 없다.　

이어서, 회수한 폴리머 용액에 있어서의 용매 및 첨가제의 함유율을 측정한다. 해당 측정은, 재생 탱크(270) 중의 폴리머 용액의 일부를 샘플로서 빼내고, 해당 샘플을 분석하는 것에 의해 실시할 수 있다. 폴리머 용액의 분석은, 이미 알려져 있는 방법으로 실시할 수 있다.　

이어서, 해당 측정 결과를 기초로 하여, 필요한 양의 용매 및 첨가제 그 밖의 성분을 폴리머 용액에 첨가한다. 이것에 의해, 회수된 폴리머 용액이 재생된다. 그 후에, 해당 재생 탱크(270)내의 폴리머 용액을 제2 이송 장치(210)의 파이프(212)를 이용하여 중간 탱크(230)로 이송한다. 재생 탱크(270)내의 폴리머 용액을 원료 탱크(200)내의 폴리머 재료를 대신하여, 또는 원료 탱크(200)내의 폴리머 재료와 함께 전계 방사에 이용하는 것으로써, 재생 탱크(270)내의 폴리머 용액을 나노 섬유의 원료로서 재이용할 수 있다.　

그리고 재생 탱크(272)에 소정량의 폴리머 용액이 모인 후에는, 재생 탱크(270)에 소정의 양의 폴리머 용액이 모인 뒤로 한 것과 같은 방법에 의해 재생 탱크(272)내의 폴리머 용액을 나노 섬유의 원료로서 재이용할 수 있다.　

실시예 3과 관련되는 나노섬유 제조장치(3)에 의하면, 상향 노즐(112)의 토출구로부터 폴리머 용액을 토출하여 나노 섬유를 전계 방사하기 때문에, 종래의 하향에 취부된 노즐을 이용한 나노섬유 제조장치의 경우에 보여지는 드롭 렛 현상이 발생하는 일이 없고, 고품질의 나노 섬유를 제조하는 것이 가능해진다.　

또한, 실시예 3과 관련되는 나노섬유 제조장치(3)에 의하면, 상향 노즐(112)의 토출구으로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 나노 섬유를 전계 방사 하기 때문에, 항상 충분한 양의 폴리머 용액이 노즐에 공급되고, 균일한 품질을 가지는 나노 섬유를 제조하는 것이 가능해진다.　

또한, 실시예 3과 관련되는 나노섬유 제조장치(3)에 의하면, 상향 노즐(112)의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노 섬유의 원료로서 재이용하는 것이 가능하기 때문에, 원료의 사용료를 줄이는 것이 가능해지는 결과, 염가의 제조비용으로 나노 섬유를 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 이것은 자원 절약화의 흐름에도 따르는 것이 된다.

또한, 실시예 3에 관한 나노섬유 제조장치(3)에 의하면, 노즐 선단부가, 원통을 해당 원통의 축과 비스듬하게 교차하는 평면을 따라서 절단된 형상을 갖기 때문에, 상향 노즐(112)의 토출구로부터 오버플로우하는 폴리머 용액이, 노즐 선단부의 부분에서 체류 하는 일 없이 신속하게 흘러 떨어지게 된다. 이 때문에, 전계 방사 하는 과정에서 폴리머 용액으로부터 용매가 휘발하는 양을 극히 줄이는 동시에, 상향 노즐(112)의 토출구의 근방에 있어서 생성하는 폴리머 고체화물의 양을 극히 줄이는 것이 가능해진다. 그 결과, 실시예 3과 관련되는 나노섬유 제조장치(3)에 의하면, 상향 노즐(112)의 토출구으로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 전해 방사 하는 경우라도, 폴리머 고체화물이 나노 섬유에 부착하여 나노 섬유의 품질을 저하시켜 버린다는 문제를 해결하는 것이 가능해진다.　

또, 실시예 3과 관련되는 나노섬유 제조장치(3)에 의하면, 원료 탱크(200)와, 재생 탱크(270, 272)와, 중간 탱크(230)와, 제1 이송 장치(250)와, 제1 이송 제어장치(260)와, 제2 이송 장치(210)와, 제2 이송 제어장치(220)를 구비하기 때문에, 회수한 폴리머 용액을 재생 탱크(270, 272)에 이송한 후, 해당 폴리머 용액의 조성을 측정하는 동시에, 해당 측정 결과에 따라서 폴리머 용액에 용매 그 밖의 필요한 성분을 첨가함으로써, 해당 폴리머 용액을 원래의 폴리머 용액의 조성과 같든지 극히 가까운 조성을 가지는 폴리머 용액으로 재생하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 실시예와 관련되는 나노섬유 제조장치(1)에 의하면, 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노 섬유의 원료로서 재이용 가능하게 하면서, 전계 방사 과정에 있어서의 방사 조건(이 경우 폴리머 용액의 조성)을 장시간에 걸쳐서 일정하게 유지하는 것이 가능해지고, 균일한 품질을 가지는 나노 섬유를 대량생산 하는 것이 가능해진다.　

［실험예］　

실시예 3과 관련되는 나노섬유 제조장치(3)를 이용하여, 복수의 상향 노즐(112)의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 복수의 상향 노즐(112)의 토출구로부터 폴리머 용액을 토출하여 나노 섬유를 전계 방사 하는 동시에, 복수의 상향 노즐(112)의 토출구로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하여 나노 섬유의 원료로서 재이용했다. 구체적으로는, 회수한 폴리머 용액을 재생 탱크(270, 272)에 이송한 후, 해당 폴리머 용액의 조성을 측정하는 동시에, 해당 측정 결과에 따라서 폴리머 용액에 용매 그 밖의 필요한 성분을 첨가하는 것으로써 폴리머 용액을 재생했다.　

표 3은, 원료가 되는 폴리머 용액의 조성을 나타내는 표이다. 표 4는, 회수한 폴리머 용액의 조성을 나타내는 표이다. 표 5는, 재생한 폴리머 용액의 조성을 나타내는 표이다. 그리고 표 3~표 5에 있어서의 「상대 중량」은, 폴리우레탄의 중량을 100으로 했을 때에 있어서의 각 물질의 상대 중량을 나타내고 있다.

[표 3]

물질명 상대중량

폴리우레탄(폴리머) 100.0

디메틸 폼 아미드(용매) 240.0

메틸 에틸 케톤(용매) 160.0

[표 4]

물질명 상대중량

폴리우레탄(폴리머) 100.0

디메틸 폼 아미드(용매) 199.2

메틸 에틸 케톤(용매) 85.4

[표 5]

물질명 상대중량

폴리우레탄(폴리머) 100.0

디메틸 폼 아미드(용매) 240.0

메틸 에틸 케톤(용매) 160.0

표 3~표 5에 나타내는 바와 같이, 실험예에 의하면, 해당 폴리머 용액을 원래의 폴리머 용액의 조성과 같든지 극히 가까운 조성을 가지는 폴리머 용액으로 재생할 수 있었다.　

상기 실험예에 있어서는, 회수한 폴리머 용액에, 폴리우레탄 100g당 40.8g의 디메틸 폼 아미드 및 74.6g의 메틸 에틸 케톤을 첨가하는 것으로써, 폴리머 용액을 재생했다.　

그리고, 상기 실시예 3과 관련되는 나노섬유 제조장치(3)에 있어서 설명한 각종의 수치(예를 들면, 원통의 축과 평면과의 이루는 각도θ, 경사면부(133)의 선단과 재킷(134)의 선단과의 원통의 축으로 따른 간격(h1), 경사면부(133)의 기단과 재킷(134)의 선단과의 원통의 축을 따른 간격(h2)등)는, 상기한 각 수치로 한정되는 것이 아니고, 적절히, 최적의 값을 설정할 수 있다. 예를 들면, 원통의 축과 평면과의 이루는 각도(θ)는, 50°에 한정되는 것이 아니고, 15°~60°의 범위내에 있는 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수 있다.　

［실시예 4］　

도 17은, 실시예 4와 관련되는 나노섬유 제조장치(4)를 설명하기 위한 도면이다. 실시예 4와 관련되는 나노섬유 제조장치(4)는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 통기도 계측장치(40)에 의해 계측된 통기도(P)를 기초로 하여 이송 속도(V)를 제어하는 이송 속도 제어장치(50)를 구비하고 있다. 이송 속도 제어장치(50)는, 주제어장치(60)(도 1(b) 참조.)가 가지는 복수의 기능 중 하나로서 해당 주제어장치(60)에 설치된다.　

그리고 실시예 4와 관련되는 나노섬유 제조장치(4)의 전체적인 구성은, 기본적으로는 실시예 1과 관련되는 나노섬유 제조장치(1)의 구성(도 1 참조.)과 마찬가지이기 때문에, 실시예 4와 관련되는 나노섬유 제조장치(4)의 전체적인 구성은 도시를 생략한다.　

통기도 계측장치(40)는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 장척시트(W)의 통기도(P)를 계측하는 통기도 계측부(41)와, 통기도 계측부(41)를 장척시트(W)의 폭방향을 따라서 소정의 주기(T)로 왕복 이동시키는 구동부(43)와, 구동부(43) 및 통기도 계측부(41)의 동작을 제어하는 동시에, 통기도 계측부(41)로부터의 계측 결과를 받아 처리하는 제어부(44)를 구비한다. 구동부(43)와 제어부(44)는 본체부(42)에 배설되어 있다. 통기도 계측장치(40)로서는, 공지된 통기도 계측장치를 이용할 수 있다.　

통기도 계측장치(40)는, 계측된 통기도(P)의 값을 그대로 이송 속도 제어장치(50)에 송신할 수도 있고, 계측된 통기도(P)를 소정의 주기(T) 또는 해당 주기(T)의 n배에 해당하는 시간(단, n는 자연수)으로 평균하여 얻어지는 평균 통기도＜P＞의 값을 이송 속도 제어장치(50)에 송신할 수도 있다.　

이송 속도 제어장치(50)는, 통기도 계측부(40)에 의해 계측된 통기도(P) 또는 평균 통기도 ＜P＞를 기초로 하여 이송 장치(10)가 이송하는 장척시트(W)의 이송 속도(V)를 제어한다.예를 들면, 장시간의 전계 방사 과정에 있어서 통기도(P)가 커지는 방향으로 방사 조건이 변동했을 경우에는, 이송 속도(V)를 늦게 하여 단위면적 당의 나노 섬유의 퇴적량을 증대시키는 것으로써 통기도를 작게 한다.

한편, 장시간의 전계 방사 과정에 있어서 통기도가 작아지는 방향으로 방사 조건이 변동했을 경우에는, 이송 속도를 빠르게 하여 단위면적 당의 나노 섬유의 퇴적량을 저감 시키는 것으로써 통기도를 크게 한다. 그리고 이송 속도(V)의 제어는, 구동 롤러(14, 15, 16, 17)의 회전 속도를 제어하는 것으로써 실시할 수 있다.

도 18은, 실시예 4와 관련되는 나노섬유 제조방법을 설명하기 위한 플로차트이다. 도 19는, 통기도 계측부(41)의 움직임을 설명하기 위한 도면이다. 도 19(a)~도 19(f)는 각 공정도이다. 그리고 도 19 중, 정현곡선 현상으로 나타내는 곡선은 통기도 계측부(41)가 장척시트(W)상에서 통기도를 계측한 부위를 매어 두는 궤적이다.　

도 20은, 통기도(P), 평균 통기도＜P＞ 및 이송 속도(V)의 시간 변화를 나타내는 그래프이다. 도 20(a)는 통기도(P)의 시간 변화를 나타내는 그래프이고, 도 20(b)은 평균 통기도＜P＞의 시간 변화를 나타내는 그래프이며, 도 20(c)는 이송 속도(V)의 시간 변화를 나타내는 그래프이다. 도 20(a) 및 도 20(b) 중, 부호(P0)는 목표 통기도를 나타내고, 부호(P_H)는 허용되는 통기도의 상한을 나타내고, 부호(P_L)는 허용되는 통기도의 하한을 나타낸다. 도 20(c) 중, 부호(Vo)는 이송 속도의 초기값을 나타낸다.　

실시예 4와 관련되는 나노섬유 제조방법은, 도 18의 플로차트에 나타내는 바와 같이, 「장척시트 이송.전계 방사」, 「통기도 계측」, 「평균 통기도 산출」, 「편차량ΔP산출」의 「이송 속도 제어」의 각 공정을 포함한다.　

1. 장척시트의 이송.전계 방사(S10)

장척시트(W)를 이송 장치(10)에 세트하고, 그 후, 장척시트(W)를 투입 롤러(11)로부터 권취 롤러(12)를 향하여 소정의 이송 속도(V)로 이송시키면서, 각 전계방사장치(20)에 있어서 장척시트(W)에 나노 섬유를 차례차례 퇴적시킨다. 그 후, 가열 장치(30)에 의해, 나노 섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)를 가열한다. 이것에 의해, 나노 섬유가 퇴적한 장척시트로 이루어지는 나노섬유 부직포가 제조된다.　

이때, 이하의 순서에 의해, 전계방사장치(20)에 의해 나노 섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)의 통기도(P)를 계측하는 동시에, 통기도 계측장치(40)에 의해 계측된 통기도(P)를 기초로 하여 이송 속도(V)를 제어한다. 그리고, 실시예 1에 있어서는, 도 20(a)~도 20(c)에 나타내는 바와 같이, 시간(t)경과전의 기간에 대해서는 이송 속도의 제어를 실시하지 않고, 시간(t)경과 후의 기간에 대해서는 이송 속도의 제어를 실시하는 것으로 하고 있다. 이하의 변형예 1 및 2에 있어서도 마찬가지이다.

2. 통기도 계측(S12)

우선, 도 19(a)~도 19(f)에 나타내는 바와 같이, 통기도 계측부(41)를 장척시트(W)의 폭방향(y)를 따라서 소정 주기(T)(예를 들면, 1초)로 왕복 이동시키면서, 장척시트(W)의 통기도를 계측한다. 통기도 계측부(41)에 의한 통기도이 계측은 예를 들면 10ms마다 실시한다. 그 결과, 도 20(a)에 나타내는 바와 같은 그래프가 얻어진다.

3. 평균 통기도 산출(S14)

이어서, 통기도 계측부(41)에 의해 계측된 통기도(P)를 소정 주기(T)(예를 들면, 1초)로 평균함으로써 평균 통기도를 산출한다. 그 결과, 도 20(b)에 나타내는 바와 같은 그래프가 얻어진다.

4. 편차량ΔP산출(S16)

이어서, 상기의 평균 통기도와, 소정의 목표 통기도(Po)와의 편차량ΔP을 산출한다.

5. 이송속도제어(S18~S24)

이어서, 상기 편차량ΔP을 기초로 하여 이송속도(V)를 제어한다.

예를 들면, 장시간의 전계방사과정에 있어서 통기도(P)가 커지는 방향으로 방사조건이 변동한 경우(편차량ΔP이 정인 경우)에는, 이송속도(V)를 늦게 하여 단위면적 당의 나노섬유의 퇴적량을 증대시킴으로써 통기도를 작게 한다. 한편, 장시간의 전계방사과정에 있어서 통기도(P)가 작아지는 방향으로 방사조건이 변동한 경우(편차량ΔP이 부인 경우)에는, 이송속도(V)를 빠르게 하여 단위면적 당의 나노섬유의 퇴적량을 저감시킴으로써, 서서히 통기도(P)를 커지게 한다(도 20(c)참조.). 이것에 의해, 시간(t)경과 후, 서서히 통기도(P)는 소정의 목표 통기도(Po)의 값으로 수렴한다.

실시예 4에 관한 나노섬유 제조장치(4)에 의하면, 통기도 계측장치에 의해 계측된 통기도를 기초로 하여 이송속도를 제어하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 장시간의 전계방사과정에 있어서 방사조건이 변동하여 통기도가 변동했다고 하더라도, 그것에 따라서 이송속도를 적절하게 제어함으로써 통기도의 변동량을 소정의 범위에 멈추게 하는 것이 가능해지고, 그 결과, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해진다. 그리고, 실시예 4에 관한 나노섬유 제조장치(4)에 있어서는, 제조하는 나노섬유 부직포의 통기도(P)는 0.15cm³/cm²/s~200cm³/cm²/s로 설정할 수 있다.

또한, 실시예 4에 관한 나노섬유 제조장치(4)에 의하면, 통기도(P)와 목표 통기도와의 편차량ΔP을 기초로 하여 이송속도(V)를 제어하기 때문에, 예를 들면, 상기 편차량ΔP이 큰 경우에는, 이송속도(V)의 제어량(초기값(Vo)으로부터의 변화량)을 크게하고, 상기 편차량ΔP이 작은 경우에는, 이송속도(V)의 제어량(초기값(Vo)으로부터의 변화량)을 작게 하도록 한 제어를 하는 것이 가능해지고, 통기도의 변동의 정도에 따라서 이송속도를 적절하게 제어하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예 4에 관한 나노섬유 제조장치(4)에 의하면, 이송속도 제어장치(50)가, 평균 통기도를 기초로 하여 이송속도(V)를 제어하는 것이 가능해지기 때문에, 장척시트(W)의 폭방향(y)에 있어서 통기도(P)에 분포가 어느 경우라도, 평균 통기도를 기초로 하여 이송속도(V)를 제어함으로써, 보다 적절하게 이송속도의 제어를 하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예 4에 관한 나노섬유 제조장치(4)에 의하면, 소정의 이송속도(V)로 이송되어 가는 장척시트(W)에 나노섬유를 퇴적시키는 동시에, 나노섬유가 퇴적한 장척시트(W)의 통기도(P)를 계측하고, 해당 장척시트(W)의 통기도(P)를 기초로 하여 장척시트(W)의 이송속도(V)를 제어하는 것으로 하고 있기 때문에, 장시간의 전계방사과정에 있어서 방사조건이 변동하여 통기도가 변동했다고 하더라도, 그것에 따라서 이송속도를 적절하게 제어함으로써 통기도의 변동량을 소정의 범위에 멈추는 것이 가능해지고, 그 결과, 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해진다.

그리고, 실시예 4에 관한 나노섬유 제조장치(4)는, 균일한 통기도를 갖는 장척시트에 균일한 통기도를 갖는 나노섬유를 퇴적시킴으로써 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 경우는 물론, 어느 정도 균일하지 않은 통기도를 갖는 장척시트에 그것에 따른 통기도를 갖는 나노섬유를 퇴적시킴으로써 전체로서 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 경우에도 적절하게 이용할 수 있다.

[실시예 5]

도 21은, 실시예 5에 관한 나노섬유 제조장치(5)를 설명하기 위한 도면이다. 도21(a)은 두께 계측장치(90)와 이송속도 제어장치(50)와 이송장치(10)와의 관계를 나타내는 블록도이고, 도 21(b)는 두께 계측부(92)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 22는, 두께 계측부(92)의 움직임을 설명하기 위한 평면도이다.

그리고, 실시예 5에 관한 나노섬유 제조장치(5)는, 상기한 실시예 4에 관한 나노섬유 제조장치(4)에 있어서, 통기도 계측장치(40)를 두께 계측장치(90)로 바꾼 구성으로 이루어져 있고, 그 밖의 구성은 실시예 4에 관한 나노섬유 제조장치(4)와 마찬가지이다.

실시예 5에 관한 나노섬유 제조장치(5)는, 도 21에 나타내는 바와 같이, 전계방사장치(20)에 의해 나노섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)의 두께(k)를 계측하는 두께 계측장치(90)와, 두께 계측장치(90)에 의해 계측된 두께(k)를 기초로 하여 이송속도(V)를 제어하는 이송속도 제어장치(50)를 구비한다.

두께 계측장치(90)는, 도 21(a)에 나타내는 바와 같이, 3개의 두께 계측부(92)와, 해당 3개의 두께 계측부(92)의 동작을 제어하는 동시에, 3개의 두께 계측부(92)에 의해 계측된 거리를 기초로 하여 장척시트의 두께를 산출하는 가능을 갖는 본체부(91)를 구비한다. 두께 계측장치(90)는, 두께 계측부(92)가 계측한 두께에 관한 정보를 이송속도 제어장치(50)에 송신한다. 이송속도 제어장치(50)는, 수신한 해당 두께에 관한 정보를 기초로 하여, 이송장치(10)가 장척시트(W)를 이송할 때의 장척시트(W)의 이송속도(V)를 억제한다.

두께 계측부(92)는, 도 21(b)에 나타내는 바와 같이, 장척시트(W)를 사이에 두고 마주하도록 배치되고, 삼각측거방식에 의해 장척시트(W)까지의 거리를 계측하는 한 쌍의 레이저 측거장치(93, 94)로 이루어진다. 레이저 측거장치(93, 94)는, 레이저 다이오드(95)와, 해당 레이저 다이오드(95)로부터 사출된 레이저광을 투광하는 투광렌즈(96)와, 투광렌즈(96)로부터 투광되고, 장척시트(W)의 표면(한 쪽의 면 또는 다른 쪽의 면)에 의해 반사된 레이저 광을 수광하는 수광렌즈(97)와, 수광렌즈(97)에 의해 수광된 레이저광을 받는 CCD소자로 이루어지는 수광회로(98)를 구비한다.

이때, 수광회로(98)상에 형성되는 빔 스폿의 위치는 장척시트(W)의 표면(한 쪽의 면 또는 다른 쪽의 면)까지의 거리(L₁, L₂)에 의해 변화되기 때문에, 그 변화량을 판독함으로써 거리(L₁, L₂)를 계측할 수 있다. 장척시트(W)의 두께(k)는, 한 쌍의 레이저 측거장치(93, 94) 사이의 거리를 L₃으로 했을 때, 「k=L₃-(L₁+L₂)」의 관계식에 의해 산출할 수 있다. 레이저 측거장치(93, 94)로서는, 일반적인 레이저 측거장치를 이용할 수 있다.

두께 계측장치(90)는, 도 22에 나타내는 바와 같이, 상기한 3개의 두께 계측부(42)로서, 장척시트(W)의 폭방향(y)에 있어서의 다른 복수의 위치(장척시트의 폭방향y에 있어서의 중앙부, 좌단부, 우단부)에 배치된 3개의 두께 계측부(42)를 구비한다.

두께 계측장치(90)는, 계측된 두께(k)의 값을 그대로 이송속도 제어장치(50)에 송신할 수도 있고, 3개의 두께 계측부(42)로 계측된 두께(k)를 평균하여 얻어지는 평균두께<k>의 값을 이송속도 제어장치(50)에 송신할 수 있다.

이송속도 제어장치(50)는, 두께 계측부(40)에 의해 계측된 두께(k) 또는 평균두께<k>를 기초로 하여 이송장치(10)가 이송하는 장척시트(W)의 이송속도(V)를 제어한다. 예를 들면, 장시간의 전계방사과정에 있어서 두께(k)가 얇아지는 방향으로 방사조건이 변동한 경우에는, 이송속도(V)를 늦게 하여 단위면적 당의 나노섬유의 퇴적량을 증대시키는 것에 의해 두께(k)를 두껍게 한다. 한편, 장시간의 전계방사과정에 있어서 두께(k)가 두꺼워지는 방향으로 방사조건이 변동한 경우에는, 이송속도(V)를 빠르게 하여 단위면적 당의 나노섬유의 퇴적량을 저감시키는 것에 의해 두께(k)를 얇게 한다. 그리고, 이송속도(V)의 제어는, 구동 롤러(14, 15, 16, 17)의 회전속도를 제어함으로써 실시할 수 있다.

도 23은, 실시예 5에 관한 나노섬유 제조방법을 설명하기 위한 플로챠트이다. 도 24는, 두께(k), 평균두께<k> 및 이송속도(V)의 시간변화를 나타내는 그래프이다. 도 24(a)는 두께(k)의 시간변화를 나타내는 그래프이고, 도 24(b)는 평균두께<k>의 시간변화를 나타내는 그래프이다. 도 24(c)는 이송속도(V)의 시간변화를 나타내는 그래프이다. 도 24(a) 및 도 24(b) 중, 부호 do는 목표두께를 나타내고, 부호 d_H는 허용되는 두께의 상한을 나타내고, 부호 d_L은 허용되는 두께의 하한을 나타낸다. 도 24(c) 중, 부호 Vo는 이송속도의 초기값을 나타낸다.

실시예 5에 관한 나노섬유 제조방법은, 도 23의 플로챠트에 나타내는 바와 같이, 「목표두께설정」, 「장척시트 이송ㅇ전계 방사」, 「두께 계측」, 「평균두께 산출」, 「편차량Δk산출」의 「이송속도제어」의 각 공정을 포함한다.

1. 목표두께설정(S10)

제조하는 나노섬유 부직포의 두께를 목표두께(ko)로서 설정한다.

2. 장척시트 이송.전계 방사(S12)

장척시트(W)를 이송장치(10)에 세트하고, 그 후, 장척시트(W)를 투입 롤러(11)로부터 권취 롤러(12)를 향하여 소정의 이송 속도(V)로 이송시키면서, 각 전계방사장치(20)에 있어서 장척시트(W)에 나노 섬유를 차례차례 퇴적시킨다. 그 후, 가열 장치(30)에 의해, 나노 섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)를 가열한다. 이것에 의해, 나노 섬유가 퇴적한 장척시트로 이루어지는 나노 섬유 부직포가 제조된다.

이때, 이하의 순서에 의해, 전계방사장치(20)에 의해 나노 섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)의 두께(k)를 계측하는 동시에, 두께 계측장치(90)에 의해 계측된 두께(k)를 기초로 하여 이송속도(V)를 제어한다. 그리고, 실시예 1에 있어서는, 도 24(a)~도 24(c)에 나타내는 바와 같이, 시간(t)경과전의 기간에 대해서는 이송속도의 제어를 실시하지 않고, 시간(t)경과 후의 기간에 대해서는 이송속도의 제어를 실시하고 있다. 이하의 변형예 1 및 2에 있어서도 마찬가지이다.

3. 두께 계측(S14)

우선, 도 22에 나타내는 바와 같이, 3대의 두께 계측부(42)에 의해, 장척시트(W)의 두께(k)를 계측한다. 두께 계측부(42)에 의한 두께의 계측은 예를 들면 10ms마다 실시한다. 그 결과, 도 24(a)에 나타내는 바와 같은 그래프가 얻어진다.

4. 평균두께산출(S16)

이어서, 3대의 두께 계측부(41)에 의해 계측된 두께(k)를 평균함으로써 평균두께<k>를 산출한다. 그 결과, 도 24(b)에 나타내는 바와 같은 그래프가 얻어진다.

5. 편차량Δk 산출(S18)

이어서, 상기의 평균두께<k>와, 소정의 목표두께(ko)와의 편차량(Δk)을 산출한다.

6. 이송속도 제어(S20~S26)

이어서, 상기 편차량(Δk)을 기초로 하여 이송속도(V)를 제어한다.

예를 들면, 장시간의 전계방사과정에 있어서 두께(k)가 얇게 되는 방향으로 방사조건이 변동한 경우(편차량(Δk)이 부인 경우)에는, 이송속도(V)를 늦게 하여 단위면적 당의 나노섬유의 퇴적량을 증대시킴으로써 두께(k)를 두껍게 한다. 한편, 장시간의 전계방사과정에 있어서 두께(k)가 두꺼워지는 방향으로 방사조건이 변동한 경우(편차량Δk이 정인 경우)에는, 이송속도(V)를 빠르게 하여 단위면적 당의 나노섬유의 퇴적량을 저감시킴으로써 두께(k)를 얇게 한다(도 24(c) 참조). 이것에 의해, 시간(t)경과후, 서서히 두께(k)는 소정의 목표두께(kO)의 값으로 수렴한다.

실시예 5에 관한 나노섬유 제조장치(5)에 의하면, 두께 계측장치(90)에 의해 계측된 두께(k)를 기초로 하여 이송속도(V)를 제어하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 장시간의 전계방사과정에 있어서 방사조건이 변동하여 두께가 변동했더라도, 그것에 따라서 이송속도를 적절하게 제어함으로써 두께의 변동량을 소정의 범위에 멈추는 것이 가능해지고, 그 결과, 균일한 두께를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산이 가능해진다. 그리고, 실시예 5에 관한 나노섬유 제조장치(5)에 있어서는, 제조하는 나노섬유 부직포의 두께(k)는, 예를 들면, １μｍ~100μｍ으로 설정할 수 있다.

또한, 실시예 5에 관한 나노섬유 제조장치(5)에 의하면, 두께 계측장치(90)에 의해 계측된 두께(k)와 소정의 목표두께(ko)와의 편차량(Δk)을 기초로 하여 이송속도(V)를 제어하기 때문에, 예를 들면, 상기 편차량(Δk)이 큰 경우에는, 이송속도(V)의 제어량(초기값(Vo)으로부터의 변화량)을 크게 하고, 상기 편차량(Δk)이 작은 경우에는, 이송속도(V)의 제어량(초기값(Vo)으로부터의 변화량)을 작게 하도록 하는 제어를 하는 것이 가능해지고, 두께의 변동의 정도에 따라서 이송속도를 적절하게 제어하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예 5에 관한 나노섬유 제조장치(5)에 의하면, 두께 계측장치(90)가, 두께 계측부로서, 장척시트(W)의 폭방향(y)에 있어서의 다른 위치에 배치된 3대의 두께 계측부(92)를 구비하기 때문에, 장척시트의 폭방향(y)의 광역에 걸쳐서 두께를 계측하는 것이 가능해지고, 보다 적절하게 이송속도의 제어를 하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예 5에 관한 나노섬유 제조장치(5)에 의하면, 이송속도 제어장치(50)가, 3대의 두께 계측부(40)에 의해 계측된 두께(k)를 평균하여 얻어지는 평균두께<k>를 기초로 하여 이송속도(V)를 제어하는 것이 가능하기 때문에, 장척시트(W)의 폭방향(y)에 있어서 두께(k)에 분포가 어느 경우라도, 평균두께<k>를 기초로 하여 이송속도(V)를 제어함으로써, 보다 적절하게 이송속도의 제어를 하는 것이 가능해진다.

실시예 5에 관한 나노섬유 제조장치(5)에 의하면, 소정의 이송속도(V)로 이송되어 가는 장척시트(W)에 나노섬유를 퇴적시키는 동시에, 나노섬유가 퇴적한 장척시트(W)의 두께(k)를 계측하고, 해당 장척시트(W)의 두께(k)를 기초로 하여 장척시트(W)의 이송속도(V)를 제어하는 것으로 하고 있기 때문에, 장시간의 전계방사과정에 있어서 방사조건이 변동하여 두께가 변동했다고 해도, 그것에 따라서 이송속도를 적절하게 제어함으로써 두께의 변동량을 소정 범위에 멈추는 것이 가능해지고, 그 결과, 균일한 두께를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 것이 가능해진다.

그리고, 상기 실시예 5에 관한 나노섬유 제조장치(5)에 있어서의 두께 계측부(90)는, 상기 실시예 5에 관한 나노섬유 제조장치(5)에 나타내는 바와 같은 방법에 의해 두께를 계측하는 두께 계측장치에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 촬상수단에 의해서 촬상한 화상 등을 기초로 하여 두께를 계측하도록 하는 두께 계측장치라도 좋다.

또한, 상기 실시예 5에 관한 나노섬유 제조장치(5)는, 균일한 두께를 갖는 장척시트에 균일한 두께를 갖는 나노섬유를 퇴적시킴으로써 균일한 구떼를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산 하는 경우는 물론, 어느 정도 균일하지 않은 두께를 갖는 장척시트에 그것에 따른 두께를 갖는 나노섬유를 퇴적시킴으로써 전체로서 균일한 두께를 갖는 나노섬유 부직포를 대량생산하는 경우에도 적절하게 이용할 수 있다.

[실시예 6]

도 25는, 실시예 6에 관한 나노섬유 제조장치(6)의 정면도이다. 도 26은, 실시예 1에 관한 나노섬유 제조장치(1)의 평면도이다. 그리고, 도 25 및 도 26에 있어서는, 폴리머 용액 공급 및 폴리머 용액 회수부의 도시를 생략하고 있다.

또한, 실시예 6에 관한 나노섬유 제조장치(6)에 있어서는, 도면의 간단화를 위해, 전계방사장치(20)를 2대로 하고 있다. 단, 실시예 6에 관한 나노섬유 제조장치(6)에 있어서도, 전계방사장치(20)는, 다수(예를 들면 실시예 1 및 실시예 2와 마찬가지로 4대)로 하는 것도 가능한 것은 물론이다. 또한, 도 25 및 도 26에 있어서 도 1과 동일한 구성요소에는 동일한 부호가 부여되어 있다.

실시예 6에 관한 나노섬유 제조장치(6)는, 환경 조정된 환경 조정 공기를 공급하는 공기공급장치(80)(도 26 참조.)를 갖고 있다. 또한, 전계방사장치(20)는, 도 26에 나타내는 바와 같이, 장척시트(W)에 나노섬유를 퇴적시킬 때에 발생하는 휘발성 성분을 배출시키는 휘발성성분을 배출시키는 휘발성 성분 배출구(610)와, 공기 공급장치(70)에 의해 환경 조정된 공기(환경 조정 공기라고 한다.)를 취입하는 환경 조정 공기 취입구(620)를 구비한다.

그리고, 전계방사장치(20)측에 있어서의 휘발성 성분 배출구(610)의 말단은, 휘발성 성분을 배출하는 것이 가능한 위치에 있으면 좋고, 이 조건을 만족시키는 한계에 있어서는, 예를 들면, 전계방사장치(20)의 노즐블록(110) 부근에 있어도 좋으며, 전계방사장치(20)의 직상(直上)에 있어도 좋고, 전계방사장치가 설치되어 있는 방의 천정에 있어도 좋다.

VOC 처리장치(70)는, 장척시트(W)에 나노 섬유를 퇴적시킬 때에 발생하는 휘발성 성분(VOC)을 연소하여 제거하는 것으로서, VOC를 연소할 때에 생기는 연소열에 의해서 생성된 온풍을 공기공급장치(80)에 송출하기 위한 온풍 배출부(도시하지 않음.)를 가지고 있다. 온풍 배출부에 의해서 배출되는 온풍은, 공기공급장치(80)에 공급된다. 그리고, VOC 처리장치(70)로부터 배출되는 온풍의 온도는, 40℃~140℃이다.

공기공급장치(80)는, 실리카겔 등의 제습제를 이용하여 공기를 제습하여 제습공기를 생성하는 기능 및 제습함으로써 흡습한 제습제(흡습 제습제라고 함)를 건조시켜서 재생하는 기능을 갖는 제습장치(810)를 갖고 있다.

도 27은, 공기공급장치(80)의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 공기공급장치(80)는, 도 27에 나타내는 바와 같이, 제습장치(810)와, 제습장치(810)에 보내야 할 공기(제습공기로 하기 위한 공기)가 공기 유통로(820)와, 습도 및 온도 등이 적절하게 조정된 환경 조정 공기가 유통하는 환경 조정 공기 유통로(830)와, VOC 처리장치(70)로 VOC를 연소했을 때 발생하는 연소열에 의해서 생성한 온풍이 유통하는 온풍 유통로(840)와, 제습장치(810)를 통과한 온풍을 배출시키기 위한 온풍 배출로(850)와, 제습장치(810)을 구동하기 위한 제습장치 구동부(860)를 갖고 있다. 그리고, 제습장치(810)의 상세한 것은 후술한다.

공기 유통로(820)는 제습공기로 하기 위한 공기를 제습장치(810)로 보내기 위한 것이고, 해당 공기 유통로(820)에는, 공기취입구로서의 덤퍼(821)와, 제습장치(810)에 공기를 유입시키기 전의 단계에서 해당 공기가 소정범위의 온도가 되도록 온도 조정을 실시하는 온도 조정부(822)와, 온도 조정한 공기를 제습장치(810)로 보내는 송풍기(823)가 설치되어 있다.

온도 조정부(822)는, 냉각부(822C)와 히터(822H)를 갖고 있고, 이들 냉각부(822C)와 히터(822H)를 적절하게 선택적으로 동작시킴으로써 제습장치(810)로 보내야 할 공기가 적절한 온도가 되도록 온도 조정할 수 있다. 이것은, 공기 유통부(820)를 유통하는 공기는 이른바 외부공기이기 때문에, 계절 등 여러가지 상황에 따라서 온도가 변화할 가능성이 있기 때문이다. 이 때문에, 제습장치(810)에 보내져야 하는 공기의 온도가 너무 높은 경우에는, 냉각부(822C)를 동작시킴으로써, 제습장치(810)로 보내져야 하는 공기의 온도가 적절하게 되도록 하고, 역으로 제습장치(810)로 보내져야 하는 공기의 온도가 너무 낮은 경우에는, 히터(822H)를 동작시킴으로써, 제습장치(810)로 보내져야 하는 온도가 적절하게 되도록 한다.

그리고, 제습장치(810)로 보내져야 하는 공기의 온도를 이와 같이 조정할 경우, 구체적으로는, 제습장치(810)로 보내져야 하는 공기의 온도가, 전계방사장치(20)에 있어서 적절하게 되는 환경 온도에 가능한 한 가까운 온도가 되도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 전계방사장치(20)에 있어서 적절하게 되는 환경 온도가 25℃라고 하면, 제습장치(810)에 보내져야 하는 공기의 온도가 25℃에 가까운 온도가 되도록 온도조정한다.

이와 같이, 제습 장치(810)에 보내야 할 공기의 온도를 미리 적절한 온도로 해두는 것에 의해서, 제습 장치(810)에 의해서 생성된 제습 공기의 온도를, 환경 조정 공기 유통로(830)에 설치되어 있는 온도 조정부(831)(후술한다.)에서 조정할 때에, 대폭적인 온도 조정이 불필요해지기 때문에, 제습 공기의 습도를 같은 환경 조정 공기 유통로(830)에 설치되어 있는 습도 조정부(832)(후술한다.)에서 조정할 때에, 습도를 고정밀도로 조정할 수 있다.　

환경 조정 공기 유통로(830)는, 환경 조정 공기를 각 전계방사장치(20)에 보내기 위한 것이며, 해당 환경 조정 공기 유통로(830)에는, 제습 장치(810)에 의해서 생성된 제습 공기의 온도가 전계방사장치(20)에 있어서 적절한 온도가 되도록 온도 조정을 실시하는 온도 조정부(831)와, 해당 제습 공기의 습도가 전계방사장치(20)에 있어서 적절한 습도가 되도록 습도 조정을 실시하는 습도 조정부(832)와, 환경 조정 공기를 전계방사장치(20)에 송출하기 위한 송풍기(833)가 설치되어 있다.　

온도 조정부(831)는, 냉각부(831C)와 히터(831H)를 가지고 있고, 냉각부(831C) 및 히터(831H)를 적절히 선택적으로 동작시키는 것에 의해서, 각 전계방사장치(20)에 송출하는 공기가 적절한 온도가 되도록 온도 조정할 수 있다.　

온풍 유통로(840)는, VOC 처리장치(60)로부터 배출되는 온풍을 제습 장치(810)에 보내기 위한 것이며, 해당 온풍 유통로(840)에는, 온풍의 온도 조정을 행하기 위한 온풍 온도 조정의 히터(841)가 설치되어 있다. 히터(841)는, VOC 처리장치(70)로부터 보내져 오는 온풍의 온도가 제습제를 재생시키기 위해서 필요한 온도에 이르지 않은 경우에, 온풍을 적절한 온도로까지 상승시키기 위한 히터이다. 그리고, 온풍 유통로(840)에는, VOC 처리장치(70)로부터 보내져 오는 온풍의 불순물을 제거하기 위한 필터(842)를 필요에 따라서 설치하도록 해도 좋다.　

온풍 배출로(850)는, 제습 장치(810)를 통과한 온풍을 배출하기 위한 것이고, 해당 온풍 배출로(850)에는, 제습 장치(810)를 통과한 온풍을 외부에 배출시키기 위한 송풍기(851)가 설치되어 있다.　

도 27에 나타내는 공기공급장치(80)에 있어서는, 공기 유통로(820), 환경 조정 공기 유통로(830), 온풍 유통로(840) 및 온풍 배출로(850)에 있어서의 공기의 흐름을 화살표로 나타내 보이고 있지만, 실제로는, 각각에 공기 유통용 덕트가 설치되어 있고, 해당 덕트내를 공기가 유통하게 되어 있다.　

그런데, 제습 장치(810)는, 제습제를 수납하는 제습제수납부(811)와, 공기 취입부(812)와, 제습 공기를 송출하는 제습 공기 송출부(813)와, VOC 처리장치(70)로부터 배출되는 온풍을 취입하는 온풍 취입부(814)와, 온풍을 외부에 배출하는 온풍 배출부(815)를 가지고 있다. 그리고, 실시예 6에 관한 나노섬유 제조장치(6)에 있어서는, 제습제수납부(811) 전체가 1개의 공간부로 이루어져 있고, 해당 공간부에 제습제가 충전되어 있는 것으로 한다.　

이와 같이 구성된 제습 장치(810)는, 제습제를 이용하여 제습 공기를 생성하는 동시에 제습 공기를 생성하는 것에 의해서 흡습한 흡습 제습제를, 온풍 취입부(814)로부터 취입한 온풍에 의해 건조시켜 재생하고, 재생한 제습제를 이용하여 제습 공기를 생성하는 동작을 반복해 실시한다.　

도 28는, 도 27에 나타내는 공기공급장치(80)에 있어서의 제습 장치(810)를 구체적으로 나타내는 사시도이다. 도 27 및 도 28에 의해 제습 장치(810)를 상세하게 설명한다. 제습 장치(810)의 외관 형상은, 양단이 원형의 단면으로 이루어져 있는 원통형의 케이스를 이루고, 한 쪽의 단면(810L)(도 3에 있어서는 좌측의 단면) 및 다른 쪽의 단면(810R)(도 27에 있어서는 우측의 단면)의 중심을 관통하는 중심축(x)을 중심으로 회전 가능하게 이루어져 있다. 제습 장치(810)는, 제습 장치 구동부(모터라고 한다.)(860)에 동력 전달 벨트(861)에 의해서 연결되어 있고, 제습 장치 구동부(860)에 의해서 예를 들면 화살표c방향으로 회전한다.

제습 장치(810)의 내부에는 제습제수납부(811)가 존재하고, 해당 제습제수납부(811)에는 제습제(도시하지 않음.)가 충전되어 있다. 또한, 제습 장치(810)의 한 쪽의 단면(810L) 및 다른 쪽의 단면(810R)은, 공기의 유통이 가능하고, 또한, 충전되어 있는 제습제가 외부에 유출하는 것이 없도록 하는 소재로 형성되어 있다.　

또한, 제습 장치(810)의 한 쪽의 단면(810L)에는, 공기를 보내기 위한 공기 취입부(812)와, 제습 장치(810)를 통과한 온풍을 배출시키는 온풍 배출부(815)가 중심축(x)을 사이에 두고 존재하고, 제습 장치(810)의 다른 쪽의 단면(810R)에는, 제습 공기를 송출하는 제습 공기 송출부(813)와, 온풍을 받아들이기 위한 온풍 수용부(814)가 존재한다.　

공기 취입부(812)는, 공기 유통로(820)를 유통하는 공기의 취입이 가능한 위치에 존재하고, 온풍 배출부(815)는, 제습제를 통과한 온풍을 온풍 배출로(850)에 배출 가능한 위치에 존재하고 있다. 또한, 제습 공기 송출부(813)는, 제습 공기를 환경 조정 공기 유통로(830)에 송출 가능한 위치에 존재하고, 온풍 수용부(814)는, 온풍 유통로(840)를 유통해 오는 온풍의 수용이 가능한 위치에 존재한다.　

그리고, 공기 취입부(812) 및 제습 공기 송출부(813)는, 한 쪽의 단면(810L) 및 다른 쪽의 단면(810R)에 있어서의 중심축(x)으로부터 벗어난 위치에 각각이 마주하여 존재하고 있다. 또한, 온풍 취입부(814) 및 온풍 배출부(815)는, 한 쪽의 단면(810L) 및 다른 쪽의 단면(810R)에 있어서의 중심축(x)으로부터 벗어난 위치에서, 또한, 공기 취입부(812) 및 제습 공기 송출부(813)와는 다른 위치에 각각이 마주하여 존재하고 있다.　

그리고, 제습 장치(810)는, 중심축(x)을 중심으로 회전하는 것이기 때문에, 공기 취입부(812), 온풍 배출부(815), 제습 공기 송출부(813) 및 온풍 수용부(814)는 제습 장치(810)에 있어서 고정적인 위치에 설치되어 있는 것이 아닌, 제습 장치(810)의 회전에 수반하여 변화한다.　

즉, 도 27에 있어서는, 현시점에 있어서, 공기 유통로(820)를 유통하는 공기의 취입이 가능한 위치에 존재하고 있는 부분을 제습 장치(810)의 공기 취입부(812)로 하고, 제습 공기를 환경 조정 공기 유통로(830)에 송출 가능한 위치에 존재하고 있는 부분을 제습 장치(810)의 제습 공기 송출부(813)로 하며, 온풍 유통로(840)를 유통해 오는 온풍의 수용이 가능한 위치에 존재하고 있는 부분을 제습 장치(810)의 온풍 수용부(814)로 하고, 제습제를 통과한 온풍을 온풍 배출로(850)에 배출 가능한 위치에 존재하고 있는 부분을 제습 장치(810)의 온풍 배출부(815)로서 나타내고 있다.　

그런데, 제습 장치(810)를 회전시킬 때는, 제습 장치(810)를 연속적으로 회전시키도록 해도 좋고, 소정의 회전각도 마다 간헐적으로 회전시키도록 해도 좋다. 제습 장치(810)를 연속적으로 회전시키는 경우에는, 제습 공기의 생성에 필요한 시간과 흡습 제습제의 재생에 필요한 시간을 고려하여 회전 속도를 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 제습 장치(810)가 회전해 가는 사이에, 공기 취입부로부터 취입한 공기를 소정 습도에까지 제습 가능하게 하는 동시에, 온풍에 의해서 흡습 제습제를 충분히 건조 가능하게 하는 속도로 회전시킨다.　

또한, 제습 장치(810)를 소정 각도 마다 간헐적으로 회전시키는 경우에는, 제습 공기의 생성에 필요한 시간과 흡습 제습제의 재생에 필요한 시간을 고려하여, 간헐적인 회전에 있어서의 회전의 정지시간을 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 공기 취입부로부터 취입한 공기를 소정 습도로까지 제습하는데 필요로 하는 시간 및 흡습 제습제를 충분히 건조시키는데 필요로 하는 시간만 회전을 정지시킨 후, 회전을 재개해 소정 각도만 회전시킨다는 동작을 반복한다.　

이상과 같이 구성된 실시예 6에 관한 나노섬유 제조장치(6)에 있어서의 전계 방사의 동작을 설명한다. 우선, 장척시트(W)를 이송 장치(10)에 세트하고, 그 후, 장척시트(W)를 투입 롤러(11)로부터 권취 롤러(12)를 향해서 소정의 이송 속도로 이송시키면서, 각 전계방사장치(20)에 대해 장척시트(W)에 나노 섬유를 차례차례 퇴적시킨다.　

그 후, 가열 장치(30)에 의해, 나노 섬유를 퇴적시킨 장척시트(W)를 가열한다. 이것에 의해, 나노 섬유가 퇴적한 장척시트로 이루어지는 나노섬유 부직포가 제조된다. 　

이와 같이 하여, 나노섬유 부직포를 연속적으로 생산하는 것이 가능해진다. 이 때, 균일한 물성을 갖는 나노섬유 부직포를 연속적으로 제조하기 위해서는, 방사조건을 장시간에 걸쳐서 적절하게 유지하는 것이 중요하다. 방사조건으로서, 각 전계방사장치(20)에 있어서의 환경 습도 및 환경 온도를 적절한 습도 및 온도를 장시간에 걸쳐서 유지하는 것이 중요하다. 그리고, 이하에서는, 전계방사장치(20)에 있어서의 환경 습도 및 환경 온도를 간단히 습도 및 온도라고 표기하는 경우도 있다.

실시예 6에 관한 나노섬유 제조장치(6)에 의하면, 공기공급장치(80)에 의해서, 환경 조정된 공기를 각 전계방사장치(20)에 공급하도록 하고 있다. 공기공급장치(80)는, 도 27 및 도28에 나타내는 바와 같이, 제습장치(810)의 공기취입부(812)로부터 취입된 공기를 제습제에 의해 제습공기로 한 후, 해당 제습공기를 제습공기 송출부(813)로부터 송출한다. 제습공기 송출부(813)로부터 송출된 제습공기는, 냉각부(831C), 습도 조정부(832) 및 히터(831H)를 통과하는 것에 의해, 각 전계방사장치(20)에 있어서 최적의 습도 및 온도가 되도록 습도조정 및 온도조정이 이루어진다. 그리고, 해당 습도 조정 및 온도 조정이 이루어진 환경 조정 공기가 각 전계방사장치(20)에 공급된다.

그리고, 각 전계방사장치(20)에 있어서 최적의 습도 및 온도란, 어떠한 나노섬유 부직포르르 제조할지 등에 의해서도 다르지만, 습도에 대해서는 20%~60%의 범위가 되도록 습도조정하는 것이 바람직하고, 온도에 대해서는 20℃~40℃의 범위가 되도록 온도조정하는 것이 바람직하다.

그리고, 이와 같은 범위 중 어느 습도 및 온도로 조정된 경우, 해당 습도 및 온도를 유지한 상태(항습도 및 항온도의 상태)에서 전계방사를 실시하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 각 전계방사장치(20)에 있어서 최적의 습도 및 온도가, 습도에 대해서는 30%, 온도에 대해서는 25℃라고 했을 경우, 각 전계방사장치(20)에 송출해야 하는 공기를 해당 습도(30%)와 해당 온도(25℃)로 설정하고, 또한, 해당 습도 및 온도를 유지한 상태에서 전계방사를 실시하는 것이 바람직하다.

한편, 각 전계방사장치(20)에 있어서는, 전계 방사를 실시할 때, 휘발성 성분이 고농도로 발생한다. 이 휘발성 성분은, VOC 처리장치(70)에 송출되고, VOC 처리장치(70)에 의해서 VOC를 연소시켜 제거하는 처리를 한다. 그리고, VOC를 연소시켜 제거할 때의 연소열에 의해서 생성된 온풍은, 공기공급장치(80)에 송출된다.　

VOC 처리장치(70)로부터 송출되어 오는 온풍은, 공기공급장치(80)에 있어서의 온풍 유통로(840)를 통하여 필터(842)를 통해 히터(841)에 보내진다. 히터(841)는, 온풍의 온도가 제습제를 재생시키는데 필요한 온도에 이르지 않은 경우에, 해당 온풍을 적절한 온도에까지 상승시키는 것이고, 온풍의 온도가 제습제를 재생시키는데 적절한 온도이면, 특별히 동작하지 않고 온풍을 통과시킨다. 히터(841)를 통과한 온풍은, 제습 장치(810)의 온풍 취입부(814)에 공급되고, 제습 장치(810)에 수납되어 있는 흡습 제습제를 건조시켜 흡습전의 제습제로 재생할 수 있다.　

그런데, 제습 장치(810)는, 제습 장치 구동부(860)에 의해서 회전하고 있기 때문에, 제습 공기를 생성하는 것에 의해서 흡습한 상태의 흡습 제습제는, 제습 장치(810)가 회전해 가는 것에 의해서, 온풍 취입부(814)로부터의 온풍에 쏘이는 위치가 된다. 또한, 온풍 취입부(814)로부터의 온풍에 의해서, 이미 재생된 상태의 제습제는, 제습 장치(810)이 회전해 감으로써, 공기 취입부(812)로부터 취입한 공기에 노출되는 위치가 된다. 이와 같은 동작을 반복하기 때문에, 제습 공기의 생성과 흡습 제습제의 재생이 반복하여 행해지게 된다.

또한, 제습 공기는, 환경 조정 공기 유통로(830)를 유통하는 과정에서, 습도 및 온도가 소정 습도 및 소정 온도가 되도록 습도 조정 및 온도 조정된다. 그리고, 습도 조정 및 온도 조정된 습도 및 온도에는, 다소의 오차도 허용된다. 예를 들면, 습도를 30%로 해야 할 경우에 있어서는, 30%±5%정도가 허용범위이며, 온도를 25℃로 해야 할 경우에 있어서는, 25℃±1.0℃도 정도가 허용범위이다.　

이와 같이, 실시예 6에 관한 나노섬유 제조장치(6)에 의하면, 각 전계방사장치(20)에 있어서 최적의 습도 및 온도로 조정된 공기(환경 조정 공기)를 각 전계방사장치(20)에 공급할 수 있다. 그것에 따라서, 각 전계방사장치(20)에 있어서는, 균일한 물성을 가지는 나노섬유 부직포를 연속적으로 대량생산 할 수 있다.　

또한, 실시예 6에 관한 나노섬유 제조장치(6)에 의하면, 제습 공기를 생성하는 것에 의해서 흡습한 흡습 제습제는, VOC를 연소할 때의 연소열에 의해서 생성된 온풍을 이용하여 재생되기 때문에, 같은 제습제를 반복하여 사용 가능하게 하고 있다. 이와 같이, 실시예 6에 관한 나노섬유 제조장치(6)에 있어서는, 본래는 폐기되어 버리는 에너지를 유효하게 이용할 수 있다.　

또한, 실시예 6에 관한 나노섬유 제조장치(6)에 의하면, 전계방사장치로서, 장척시트(W)가 이송되어 가는 소정의 이송 방향(a)을 따라서 직렬로 배치된 복수의 전계방사장치(20)를 구비하고 있기 때문에, 복수의 전계방사장치(20)의 각각에 있어서 장척시트(W)상에 나노 섬유를 차례차례로 퇴적시키는 것이 가능해지고, 균일한 물성을 가지는 나노섬유 부직포를 보다 한층 높은 생산성으로 대량생산 하는 것이 가능해진다.　

상기한 제습장치(810)는, 제습제 수납부(811) 전체가 하나의 공간부로 되어 있고, 해당 공간부에 제습제가 충전되어 있는 것을 예시했지만, 이와 같은 구성에 한정되는 것은 아니며, 중심축(x)을 포함하는 평면에서 제습장치(810)의 내부를 n분할(n은 2이상의 자연수)함으로써 n개의 제습제 수납실을 형성하도록 하고, n개의 제습제 수납실 각각에 상기 제습제가 충전되어 있도록 하는 구성으로 해도 좋다.

이상, 본 발명을 상기의 실시예를 기초로 하여 설명했지만, 본 발명은 상기의 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지의 변형 실시가 가능하고, 예를 들면, 다음과 같은 변형도 가능하다.　

(1) 상기한 실시예에 있어서는, 전계방사장치로서 4대의 전계방사장치를 구비하는 나노섬유 제조장치를 예로써 본 발명의 나노섬유 제조장치를 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 3대 또는 5대 이상의 전계방사장치를 구비하는 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수도 있다.　

(2) 상기한 실시예에 있어서는, 전원장치를 각 전계방사장치마다 구비하는 나노섬유 제조장치를 예로써 본 발명의 나노섬유 제조장치를 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 1대의 전원장치로부터 각 전계방사장치에 전력을 공급하는 동시에, 각 전계방사장치에 공급되는 전류량을 계측하여 주제어장치에 송신하는 것이 가능한 전원장치를 구비하는 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수도 있다.

(3) 상기 각 실시예에 있어서는, 전원 장치(160)의 정극이 컬렉터(150)에 접속되고, 전원 장치(160)의 부극이 노즐 블록(110)에 접속된 전계방사장치를 이용하여 본 발명의 나노섬유 제조장치를 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 전원 장치의 정극이 노즐에 접속되고, 전원 장치의 부극이 컬렉터에 접속된 전계방사장치를 구비하는 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수도 있다.

(4) 상기 실시예에 있어서는, 하나의 전계방사장치에 하나의 노즐블록이 배설된 나노섬유 제조장치를 이용하여 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 도 29는, 전계방사장치(20a)를 나타내기 위한 도면이다. 예를 들면, 도 29에 나타내는 바와 같이, 하나의 전계방사장치(20a)에 2개의 노즐블록(110a1, 110a2)이 배설된 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수도 있고, 2개 이상의 노즐블록이 배설된 나노섬유 제조장치에 본 발명을 적용할 수도 있다.

이 경우, 모든 노즐블록으로 노즐 배열피치를 동일하게 할 수 있고, 각 노즐블록으로 노즐 배열피치를 다르게 할 수도 있다. 또한, 모든 노즐블록으로 노즐블록의 높이위치를 동일하게 할 수도 있고, 각 노즐블록으로 노즐블록의 높이위치를 다르게 할 수도 있다.

(5) 본 발명의 나노섬유 제조장치에 있어서는, 장척시트의 폭방향을 따라서 노즐블록을 소정의 왕복운동주기로 왕복운동시키는 기구를 구비해도 좋다. 해당 기구를 이용하여 노즐블록을 소정의 왕복운동주기로 왕복운동시키면서 전계방사를 실시함으로써, 장척시트의 폭방향을 따른 폴리머 섬유의 퇴적량을 균일화할 수 있다. 이 경우, 노즐블록의 왕복운동주기나 왕복거리를, 전계방사장치마다 또는 노즐블록마다 독립적으로 제어가능하도록 해도 좋다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 모든 노즐블록을 같은 주기로 왕복운동시키는 것도 가능하고, 각 노즐블록을 다른 주기로 왕복운동시키는 것도 가능하다. 또한, 모든 노즐블록으로 왕복운동의 왕복거리를 동일하게 할 수도 있고, 각 노즐블록으로 왕복운동의 왕복거리를 다르게 하는 것도 가능하다.

Claims

소정의 이송속도로 이송되어 가는 장척시트의 이송방향을 따라서 직렬로 배치되고, 상기 장척시트에 나노섬유를 퇴적시키기 위한 복수의 전계방사장치를 구비하는 나노섬유 제조장치에 있어서,

상기 전계방사장치는,

도전성을 갖는 케이스와,

상기 케이스에 절연부재를 통하여 취부된 컬렉터와,

상기 컬렉터에 마주하는 위치에 위치하고, 폴리머 용액을 토출하는 복수의 노즐을 갖는 노즐 블록과,

상기 노즐 블록과 상기 컬렉터와의 사이에 고전압을 인가하는 전원장치와,

상기 컬렉터를 둘러싸는 위치에 회전 자유롭게 배설된 절연성 또한 다공성 엔들리스 벨트로 이루어지는 보조 벨트 및 해당 보조 벨트를 상기 장척시트의 이송속도에 대응하는 회전속도로 회전시키는 보조 벨트 구동장치를 구비하고,

상기 전원장치는, 해당 전원장치의 정전극 및 부전극 중 한 쪽의 전극이, 상기 컬렉터에 접속되고, 상기 전원장치의 정전극 및 부전극 중 다른 쪽의 전극이 상기 노즐 블록 및 상기 케이스에 접속되고,

상기 절연부재는, 노즐 블록으로부터 상기 컬렉터를 보았을 때, 해당 절연부재의 외주가, 상기 컬렉터의 외주보다 외측에 위치하고, 상기 절연부재의 두께를 「a」로 하고, 상기 절연부재의 외주와 상기 컬렉터의 외주와의 거리를 「b」라고 했을 때, 「a≥6mm」를 만족시키고, 또한, 「a+b≥50mm」를 만족시키는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 1 항에 있어서,

상기 보조 벨트 구동장치는,

상기 보조 벨트를 걸어 돌리는 복수의 보조 벨트용 롤러와,

상기 복수의 보조 벨트용 롤러 중 적어도 하나의 보조 벨트용 롤러를 회전시키는 구동 모터와,

상기 복수의 보조 벨트용 롤러 중 하나의 보조 벨트용 롤러에 대하여, 해당 보조 벨트용 롤러의 한 쪽의 단부에 있어서의, 상기 보조 벨트의 내측으로부터 외측을 향하는 방향을 따른 해당 보조 벨트용 롤러의 위치를 제어하는 것에 의해, 상기 보조 벨트용 롤러의 폭방향을 따른 상기 보조 벨트용 롤러의 위치를 제어하는 보조 벨트 위치제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 1 또는 2 항에 있어서,

상기 절연부재는, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 변성폴리페닐렌에테르, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 비정(非晶)폴리아릴레이트, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌술파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리에틸이미드, 불소수지, 액정폴리머, 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 1 내지 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 장척시트를 이송하는 이송장치와, 상기 이송장치 및 상기 복수의 전계방사장치의 동작을 제어하는 주제어장치를 추가로 구비하고,

상기 주제어장치는, 각 전원장치로부터 공급되는 전류량을 각 전계방사장치마다 감시하는 동시에, 소정의 제1 설정전류량보다 큰 전류가 상기 복수의 전원장치 중 하나 또는 복수의 전원장치로부터 공급되고 있는 것을 검지했을 때에는, 상기 하나 또는 복수의 전원장치에 대하여 전류공급을 정지시키는 신호(이하, 전류공급 정지신호라고 함)를 송신하는 동시에, 상기 장척시트에 퇴적하는 단위면적 당의 나노섬유의 누적퇴적량을 소정의 범위내에 넣기 위하여 상기 이송장치에 대하여 상기 이송속도를 감속시키는 신호(이하, 이송속도 감속신호라고 함)를 송신하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 4 항에 있어서,

상기 주제어장치는, 소정의 제2 설정전류량보다 작은 전류가 상기 복수의 전원장치 중 하나 또는 복수의 전원장치로부터 공급되고 있는 것을 검지했을 때에는, 해당 하나 또는 복수의 전원장치기 이상상태인 것을 경고(경고음 또는 경고신호)를 내는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 4 또는 5 항에 있어서,

상기 주제어장치는, 상기 이송속도를 감속시키기 전의 제1기간에 전류공급을 실시하고 있던 상기 전원장치의 대수를 n대라고 하고, 상기 이송속도를 감속시킨 후의 제2기간에 전류공급을 실시하는 상기 전원장치의 대수를 m대라고 했을 때, 상기 제2기간에 있어서의 상기 이송속도를 상기 제1기간에 있어서의 상기 이송속도의 「m/n」배로 제어하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 1 내지 6 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 노즐은, 폴리머 용액을 토출구로부터 상향으로 토출하도록 상향으로 취부되어 있고, 또한, 상기 노즐의 선단부(이하, 노즐선단부라고 함)는, 원통을 해당 원통의 축과 비스듬하게 교차하는 평면을 따라서 절단된 형상을 갖고,

상기 노즐 블록은, 해당 노즐에 상기 폴리머 용액을 공급하는 폴리머 용액 공급 경로 및 상기 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 상기 폴리머 용액을 회수하는 폴리머 용액 회수 경로를 갖고,

상기 노즐의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 상기 노즐의 토출구로부터 상기 폴리머 용액을 토출하여 나노섬유를 전계방사하는 동시에, 상기 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 상기 폴리머 용액을 회수하여 상기 나노섬유의 재료로서 재이용 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 7 항에 있어서,

상기 원통의 축과, 상기 평면과의 이루는 각도는, 15°~60°의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 7 또는 8 항에 있어서,

상기 폴리머 용액 회수 경로는, 상기 노즐의 토출구로부터 오버플로우한 상기 폴리머 용액을 받는 수용부와, 상기 수용부를 덮는 동시에 상기 노즐을 통하는 복수의 노즐용 구멍을 갖는 덮개부와, 상기 복수의 노즐용 구멍으로부터 돌출하는 상기 노즐의 각 측면을 덮는 복수의 재킷으로 형성되어 이루어지고,

상기 재킷의 기단측으르 재킷 기단부로 하고, 상기 재킷의 선단측을 재킷 선단부로 할 때, 상기 재킷 선단부는 상기 재킷 기단부보다 가는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 7 내지 9 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 나노섬유의 원료가 되는 상기 폴리머 용액을 저장하는 원료탱크와,

회수된 상기 폴리머 용액을 재생하기 위한 재생탱크로서, 재생된 상기 폴리머 용액을 저장하는 재생탱크와,

상기 원료탱크 또는 상기 재생탱크로부터 공급된 상기 폴리머 용액을 저장하는 중간탱크와,

상기 노즐 블록의 상기 폴리머 용액 회수 경로로부터 상기 재생탱크로 상기 폴리머 용액을 이송하는 제1이송장치와,

상기 제1이송장치의 이송동작을 제어하는 제1이송제어장치와,

상기 원료탱크 및 상기 재생탱크로부터 상기 중간탱크로 상기 폴리머 용액을 이송하는 제2이송장치와,

제2이송장치의 이송동작을 제어하는 제2이송제어장치를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한 나노섬유 제조장치.
제 10 항에 있어서,

상기 제2이송제어장치는, 상기 폴리머 용액을, 상기 원료탱크 및 상기 재생탱크 중 어느 탱크로부터 상기 중간탱크로 이송할지에 대하여 제어하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 11 항에 있어서,

상기 재생탱크로서, 복수의 재생탱크를 구비하고,

상기 제1이송제어장치는, 상기 폴리머 용액을, 상기 복수의 재생탱크 중 어느 재생탱크로 이송할지에 대하여 제어하고,

상기 제2이송제어장치는, 상기 폴리머 용액을 상기 재생탱크로부터 상기 중간탱크로 이송하는 경우에는, 상기 폴리머 용액을 상기 복수의 재생탱크 중 어느 재생탱크로부터 이송할지에 대해서도 제어하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 1 내지 12 항 중 어느 하나의 항에 있어서,　

상기 전계방사장치에 의해 나노섬유를 퇴적시킨 상기 장척시트의 통기도를 계측하는 통기도계측장치와,

상기 통기도 계측장치에 의해 계측된 통기도를 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 이송속도 제어장치를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 13 항에 있어서,

상기 이송속도 제어장치는, 상기 통기도 계측장치에 의해 계측된 통기도와 소정의 목표통기도와의 편차량을 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 1 내지 12 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 전계방사장치에 의해 나노섬유를 퇴적시킨 상기 장척시트의 두께를 계측하는 두께 계측장치와,

상기 두께 계측장치에 의해 계측된 두께를 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 이송속도 제어장치를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 15 항에 있어서,

상기 이송속도 제어장치는, 상기 두께 계측장치에 의해 계측된 두께와 소정의 목표 두께와의 편차량을 기초로 하여 상기 이송속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 1 내지 16 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

환경 조정된 공기를 상기 전계방사장치에 공급하는 공기공급장치와,

상기 전계방사장치에서 발생하는 휘발성 성분(이하, VOC라고 함)을 연소하여 제거하는 VOC 처리장치를 추가로 구비하고,

상기 공기공급장치는, 상기 VOC 처리장치로 상기 VOC를 연소했을 때에 발생하는 연소열에 의해 생성된 온풍에 의해 건조시킨 제습제를 이용하여 제습 공기를 생성하는 제습장치를 갖는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 17 항에 있어서,

상기 제습장치는,

상기 제습제를 수납하는 제습제수납부와, 상기 제습공기로 하기 위한 공기를 취입하는 공기 취입부와, 상기 제습공기를 송출하는 제습공기 송출부와, 상기 연소열에 의해 생성된 온풍을 취입하는 온풍 취입부와, 온풍 취입부로부터 취입된 상기 온풍을 외부로 배출하는 온풍 배출부를 구비하고,

상기 취입된 공기를 제습할 때에 이용한 제습제를, 상기 온풍 취입부로부터 취입한 온풍에 의해 건조시켜서 재생하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.
제 18 항에 있어서,

상기 공기공급장치는,

상기 제습공기로 하기 위한 공기가 유통하는 공기 유통로와,

상기 제습공기 송출부로부터 송출되는 제습공기가 유통하는 환경 조정 공기 유통로와,

상기 환경 조정 공기 유통로와는 이간하여 설치되고, 상기 연소열에 의해 생성된 온풍을 상기 온풍 취입부로 인도하는 온풍 유통로와,

상기 제습장치를 구동시키는 제습장치 구동부를 구비하고,

상기 제습장치 구동부는,

상기 제습장치의 상기 공기 취입부가, 상기 공기 유통로를 유통해 오는 공기의 취입이 가능하고, 또한, 상기 온풍 취입부가 , 상기 온풍 유통로를 유통해 오는 온풍의 취입이 가능해지도록 상기 제습장치를 구동하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 제조장치.