WO2023113076A1 - 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록 및 이를 구비한 전기방사장치 - Google Patents
크리닝 수단을 구비한 노즐 블록 및 이를 구비한 전기방사장치 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023113076A1 WO2023113076A1 PCT/KR2021/019235 KR2021019235W WO2023113076A1 WO 2023113076 A1 WO2023113076 A1 WO 2023113076A1 KR 2021019235 W KR2021019235 W KR 2021019235W WO 2023113076 A1 WO2023113076 A1 WO 2023113076A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- needle
- spinning
- nozzle block
- spinneret
- nozzle
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 166
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims description 34
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 6
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 28
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract description 10
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 77
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 7
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 3
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004812 Fluorinated ethylene propylene Substances 0.000 description 2
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004813 Perfluoroalkoxy alkane Substances 0.000 description 2
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229920009441 perflouroethylene propylene Polymers 0.000 description 2
- 229920011301 perfluoro alkoxyl alkane Polymers 0.000 description 2
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- YBCVMFKXIKNREZ-UHFFFAOYSA-N acoh acetic acid Chemical compound CC(O)=O.CC(O)=O YBCVMFKXIKNREZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002457 flexible plastic Polymers 0.000 description 1
- XVVLAOSRANDVDB-UHFFFAOYSA-N formic acid Chemical compound OC=O.OC=O XVVLAOSRANDVDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- YGSFNCRAZOCNDJ-UHFFFAOYSA-N propan-2-one Chemical compound CC(C)=O.CC(C)=O YGSFNCRAZOCNDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/0007—Electro-spinning
- D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
- D01D5/0069—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the spinning section, e.g. capillary tube, protrusion or pin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools, brushes, or analogous members
-
- B08B1/32—
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
- D01D4/02—Spinnerettes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
- D01D4/04—Cleaning spinnerettes or other parts of the spinnerette packs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
본 발명은 전기방사(electrospinning)장치에 적용되는 노즐 블록에 관한 것으로서, 방사노즐의 팁에서 용액이 고화되는 것을 방지하기 위하여 방사노즐의 내경 보다 더 작은 직경을 갖는 적어도 하나 이상의 피어싱수단(means of piercing)을 상기 방사노즐의 내부에 동축으로 배치하고, 상기 피어싱수단과 상기 방사노즐을 서로 상대적으로 왕복 이동시키는 것에 의해 방사노즐의 팁의 막힘을 뚫어서 방사노즐을 크리닝하는 제 1 크리닝 메카니즘과 전기방사공정이 일시 중단되거나 전기방사공정이 종료된 후 방사노즐의 팁의 둘레 및 외부에 침적되는 응집물을 화학적 세척 및/또는 물리적 세척을 통해 크리닝하는 제 2 크리닝 메카니즘을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 출원은 2021년 12월 14일에 출원된 한국 특허출원 제 10-2021-0179169 호 에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
본 발명은 전기방사장치(electrospinning device)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기방사장치의 방사 노즐이 고분자 물질의 고화현상에 의해 막히거나 오염되는 경우 이를 세척하기 위한 다양한 크리닝 수단을 구비하는 노즐 블록 및 이러한 노즐 블록을 구비한 전기방사장치에 관한 것이다.
전기방사(electrospinning) 공정은 용액에 수천 내지 수만 볼트의 직류 고전압을 인가하고, 집적판(collector)에 접지 혹은 (-)전압을 연결하여 전기장이 형성된 환경 속에서 나노섬유를 제조하는 공정이다.
이러한 전기방사 공정은 통상적으로 전기방사장치에 의해 구현된다. 상기 전기방사장치는 컬렉터가 분사노즐의 하부에 위치하는 하향식 전기방사장치와. 컬렉터가 분사노즐의 상부에 위치하는 상향식 전기방사장치로 구분된다. 그러나, 상기 하향식 전기 방사 장치에 의하면 방사공정중 방사노즐 선단부에 고화되어 생성되는 응집 잔유물이 나노섬유가 적층되는 하부 집적부에 낙하하여 고품질의 나노섬유 웹을 제조하는데 한계가 있다. 따라서, 상기의 문제점 때문에 나노섬유를 대량생산하는 전기방사공정은 상향식 전기방사장치를 주로 채택하고 있다.
나노섬유를 제조하는 방사노즐은 캐피러리형(capillary) 니들로 구성된 노즐을 사용한다. 전기방사 공정 중 용액이 지속적으로 토출될 때 노즐이 막히는 문제는 발생하지 않지만, 공정을 잠시 중지할 때, 노즐의 팁(tip) 부분에서 용매 휘발에 따른 용액고화로 노즐이 막혀 후속공정을 진행하기 어려운 문제점이 있다. 이러한 현상은 휘발성이 강한 용매를 사용하여 제조된 용액으로부터 나노섬유를 제조하는 공정에서 자주 발생한다.
예를 들면, 전기방사법으로 폴리비닐리덴플루오라이드(Poly(vinylidene fluoride(PVDF)) 나노섬유를 제조하는 경우, PVDF 용액은 용매 휘발속도를 높이기 위하여 아세톤의 비율을 높인 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide(DMAc))와 아세톤(acetone)의 혼합액을 용매로 사용한다. 이때 아세톤의 비율은 50% 내지 90% 범위로 하여 나노섬유를 제조한다.
하지만, 아세톤의 비율을 증가시킬수록 용매 휘발도가 높아지면서 노즐 팁에서 응집물의 생성빈도가 높아진다. 특히, 바이오용 고분자의 경우, 휘발성이 강한 용매를 사용하기 때문에 공정을 잠시 중단하는 경우 노즐이 쉽게 막히는 문제점이 있다.
한편, 폴리카프로락톤(PCL:Poly(caprolactone))/초산(acetic acid)용액, 폴리락틱산(PLA:Poly(Lactic acid))/디클로로메탄(dichrolomethane) 용액, 실크/개미산(formic acid)용액, 나일론(Nylon)/개미산(formic acid) 용액은 용매의 빠른 휘발로 노즐 팁이 자주 막히는 문제점이 있다.
전기방사법에 의한 나노섬유 제조공정이 잠시 중단되었을 시 방사용액을 토출하는 노즐이 고분자물질의 고화현상에 의해 막히는 문제를 해결하기 위하여 여러가지 연구개발이 이루어져 왔다.
특허문헌 1(한국 등록특허공보 제 10-1178171 호)은 노즐의 막힘 및 오염을 방지하기 위한 노즐블록 및 이를 구비한 상향식 전기방사장치에 관한 것으로서, 전기방사공정중에 분사노즐로부터 분사되는 작업이 중단될 경우 방사용액에 포함된 용매가 분사노즐의 단부를 통해 증발되는 것을 방지하기 위해 분사노즐을 고화방지용액에 완전하게 잠기도록 하고, 방사용액이 분사노즐로부터 분사되는 작업이 재개될 경우에는 상기 고화방지용액을 회수하는 고화방지용액 수용부를 설치한 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 나노 섬유 제조 공정이 중간에 잠시 중단되더라도 노즐이 막히거나 오염되는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 특허문헌 2(대한민국 등록특허공보 제 10-2025159 호)는 방사노즐의 캐피러리형 니들 내부로 삽입 가능하게 설치되어 방사노즐의 팁에서 용액이 고화되는 것을 방지하는 니들 삽입용 침상 와이어 마개부 및 방사노즐의 팁에 용매를 분사하여 침적물을 제거하는 크리닝 분사노즐을 포함하는 전기방사용 노즐장치를 개시한다. 특허문헌 2는 전기방사 공정의 중단 시에 상기 니들 삽입용 침상 와이어 마개부를 방사노즐의 캐피러리형 니들의 앞으로 이동시켜서 니들 삽입용 침상 와이어 마개부가 캐피러리형 니들의 내부로 삽입되어 노즐 팁의 막힘을 방지한다. 그리고, 상기 크리닝 분사노즐은 니들 삽입용 침상 와이어 마개부가 방사노즐의 캐피러리형 니들에서 분리된 이후에 캐피러리형 니들의 팁으로 용매를 분사하여 침적물을 제거하는 크리닝처리를 수행한다.
이를 통해서, 특허문헌 2는 전기방사 공정을 중단할 때 방사노즐의 팁에서 용액이 고화되는 것을 방지하여 다음 공정에서 노즐의 막힘이 없이 전기방사 공정을 안정적으로 진행할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명자들에 의해 제안된 특허문헌 3(대한민국 등록특허공보 제 10-2176015 호)은 방사 니들 보다 더 작은 직경을 갖고, 방사 니들의 내부에 동축으로 적어도 하나 이상 배치되는 피어싱 수단과, 이 피어싱 수단과 방사 니들을 서로 상대적으로 왕복 이동시키는 왕복이동 메카니즘을 포함하는 노즐막힘 방지수단을 구비한 노즐 블록을 제안한다. 특허문헌 3에 의해 전기방사공정이 중간에 잠시 중단되더라도 방사노즐의 팁에서 용액이 고화되거나 외부 오염물질에 의해 방사 노즐이 막히는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 전기방사공정이 중간에 잠시 중단되더라도 방사노즐의 팁에서 용액이 고화되거나 외부 오염물질에 의해 방사 노즐이 막히는 것을 방지하는 것을 제 1의 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 방사노즐의 팁 둘레 및 외부에 침적된 방사 응집물을 깨끗하고, 완전하게 세척하여 제거함으로써 방사노즐을 크리닝하는 것을 제 2의 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 제 1 양태로서의 전기방사(electrospinning)에 적용되는 노즐 블록은, 방사용액을 외부로 토출하기 위한 복수의 중공형의 방사 니들을 포함하는 방사 노즐과; 상기 방사 니들 보다 더 작은 직경을 갖고, 상기 방사 니들에 동축으로 배치되는 피어싱 수단과; 상기 방사 니들 각각의 좌 및/또는 우에 배치되어 자전(自轉:rotation)하는 것에 의해 방사 니들의 외부를 세척하는 적어도 하나 이상의 회전 브러쉬; 및 상기 피어싱 수단과 상기 방사 니들을 서로 상대적으로 왕복 이동시키는 왕복 구동수단을 포함하고; 상기 피어싱 수단과 상기 방사 니들을 서로 상대적으로 왕복 이동시키는 것에 의해 방사 니들의 팁의 막힘을 뚫고, 상기 회전 브러쉬를 이용하여 상기 방사 니들의 팁의 외부에 침적되는 응집물을 크리닝(cleaning)하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양태에 따른 본 발명의 노즐 블록의 다른 일 실시예는, 상기 방사 니들의 외경 보다 더 큰 내경을 갖고, 상기 방사 니들을 동축으로 감싸도록 배치되어 세척액을 토출하는 것에 의해 상기 방사 니들의 팁을 세척하는 크리닝 니들을 구비한 크리닝 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양태에 따른 본 발명의 노즐 블록의 다른 일 실시예는, 상기 회전 브러쉬를 상기 방사 니들을 중심으로 선형적으로 왕복 이동시키고, 상기 회전 브러쉬를 중심축을 중심으로 회전시키는 회전 구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양태에 따른 본 발명의 노즐 블록의 다른 일 실시예에 있어서, 상기 회전 브러쉬는 환봉에 롤빗이 배치된 브러쉬 또는 환봉에 꼬리빗이 배치된 브러쉬인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양태에 따른 본 발명의 노즐 블록의 다른 일 실시예는, 상기 피어싱 수단이 상기 방사 니들의 내부로 오차없이 정확하게 진입할 수 있도록 가이드하기 위하여 상기 방사 니들로부터 동축 방향으로 일정한 거리 이격된 아래에 배치되어 상기 방사 니들과 그 내경과 외경이 동일하거나 더 큰 중공형의 가이드 니들을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양태에 따른 본 발명의 노즐 블록의 다른 일 실시예에 있어서, 상기 방사 니들과 상기 가이드 니들의 이격 거리가 1mm ~ 10mm인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양태에 따른 본 발명의 노즐 블록의 다른 일 실시예에 있어서, 상기 피어싱 수단은 상기 가이드 니들 내부에 동축으로 배치되고, 상기 피어싱 수단의 선단부가 상기 가이드 니들의 선단부와 동일하게 위치하거나 5mm 이내의 아랫쪽에 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양태에 따른 본 발명의 노즐 블록의 다른 일 실시예에 있어서, 상기 피어싱 수단의 직경이 방사 니들의 내경 보다 0.005mm ~ 1mm 작은 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양태에 따른 본 발명의 노즐 블록의 다른 일 실시예에 있어서, 상기 피어싱 수단은, 상기 방사 니들의 내경 보다 작은 직경을 갖는 와이어이거나 상기 방사 니들의 내경 보다 작은 외경을 갖는 중공형의 피어싱 니들인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양태에 따른 본 발명의 노즐 블록의 다른 일 실시예에 있어서, 상기 왕복 구동수단은, 상기 피어싱 니들을 상기 방사 니들에 대해 상대적으로 상,하로 왕복 이동시키기 위한 공압 구동 기구인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양태에 따른 본 발명의 노즐 블록의 다른 일 실시예에 있어서, 상기 크리닝 니들은 상기 방사 니들의 외경 보다 0.1mm ~ 5mm 큰 내경을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양태에 따른 본 발명의 노즐 블록의 다른 일 실시예에 있어서, 상기 크리닝 니들은 상기 방사 니들의 선단부로부터 동축으로 0.1mm ~ 5mm 아래에 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양태에 따른 본 발명의 노즐 블록의 다른 일 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 회전 브러쉬는 상기 방사 니들의 선단부 좌,우에 각각 일정거리 이격되어 배치되는 한 쌍의 회전 브러쉬인 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양태에 따른 본 발명의 노즐 블록의 다른 일 실시예에 있어서, 상기 피어싱 니들의 돌출길이가 0.5mm ~ 20mm가 되도록 상기 피어싱 니들을 상승시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 양태에 따른 본 발명의 노즐 블록의 다른 일 실시예는, 상기 방사 니들을 적어도 2개 이상 일렬로 배열시켜 지지 고정하기 위한 제 1 노즐 지지체와; 상기 제 1 노즐 지지체에 고정된 상기 방사 니들에 대응되도록 상기 가이드 니들을 적어도 2개 이상 일렬로 배열시켜 지지 고정하기 위한 제 2 노즐 지지체; 및 상기 제 2 노즐 지지체에 고정된 상기 가이드 니들의 내부에 가이드되도록 상기 피어싱 니들을 적어도 2개 이상 일렬로 배열시켜 지지 고정하기 위한 제 3 노즐 지지체;를 더 포함한다.
상기 제 1 양태에 따른 본 발명의 노즐 블록의 다른 일 실시예는, 상기 방사 니들의 적어도 선단부 일부분을 동축으로 감싸도록 크리닝 니들을 적어도 2개 이상 일렬로 배열시켜 지지 고정하기 위한 제 4 노즐 지지체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 제 2 양태로서의 전기방사장치는, 방사용액을 방사하여 나노섬유를 적층하기 위한 기재가 감겨진 롤을 푸는 권출부와; 상기 나노섬유가 적층되어 있는 기재를 감는 권취부와; 상술한 제 1 양태 또는 제 1 양태의 다양한 실시예들의 특징을 갖는 노즐 블록과; 상기 기재를 이송시키면서 상기 노즐 블록으로부터 방사되는 나노섬유를 적층시키기 위한 컬렉터와; 상기 방사용액을 저장하는 용액 저장조와; 상기 용액 저장조의 용액을 상기 노즐 블록으로 이송하기 위한 용액이송기구; 및 상기 노즐 블록의 방사 니들에서 토출되는 방사용액에 고전압을 인가하기 위한 고전압 전원장치를 포함한다.
상기 제 2 양태에 따른 전기방사장치의 다른 일 실시예는, 상기 노즐 블록을 상기 기재의 폭방향으로 왕복 구동시키기 위한 로봇구동부와; 상기 컬렉터와 상기 방사 니들의 팁간의 거리를 조절하는 방사거리 조절부를 더 포함한다.
상기 제 2 양태에 따른 전기방사장치의 다른 일 실시예는, 상기 노즐 블록의 방사 니들들로부터 방사되는 다량의 방사 필라멘트로부터 용매를 휘발시켜 미세 나노섬유를 만들기 위한 열풍발생장치와; 내부습도를 조절하여 용매휘발 속도를 제어하기 위한 습도조절장치; 및 상기 기재에 구성된 나노섬유의 결합상태를 조절하기 위한 라미네이션 장치를 더 포함한다.
상기 제 2 양태에 따른 전기방사장치의 다른 일 실시예는, 상기 방사 니들의 선단부에 형성되는 방사용액의 고화상태나 막힘상태 또는 방사 니들의 팁에 형성되는 테일러 콘의 액적 상태를 실시간으로 모니터링하기 위한 영상 카메라를 더 포함한다.
상기 제 2 양태에 따른 전기방사장치의 다른 일 실시예는, 상기 방사되는 나노섬유를 컬렉터의 한정된 영역으로 적층시키기 위하여 노즐블록 좌,우에 배치되는 컬렉션 가이드부를 더 포함한다.
발명에 의하면, 나노 섬유 제조 공정이 중간에 잠시 중단되더라도 방사노즐이 막히는 현상을 방지할 수 있기 때문에 첫째, 나노 섬유 제조 공정이 연속적으로 재생될 수 있고, 둘째, 노즐의 교체에 소요되는 노동력과 비용을 종래에 비해 매우 절감할 수 있는 효과가 발생한다.
또한, 화학적 세척수단과 물리적 세척수단을 이용하여 분사노즐의 팁 외부에 응집되는 고화물이나 오염물질을 깨끗하게 세척함으로써 품질이 높은 나노섬유 적층 웹 혹은 막을 제조할 수 있고, 공정 중단없이 나노섬유를 연속적으로 대량생산할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노즐 블록의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노즐 블록의 결합 사시도이다.
도 3은 피어싱 작업 전의 니들간 상호 배치관계를 나타내는 니들 배치도이다.
도 4는 피어싱 작업 후의 니들간 상호 배치관계를 나타내는 니들 배치도이다.
도 5는 용매 크리닝 작업 중의 니들간 상호 배치관계를 나타내는 니들 배치도이다.
도 6은 본 발명에 따른 회전 브러쉬의 (a)측면도, (b)정면도, (c)사시도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예의 하향식 롤투롤 전기방사장치를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 발명의 도면과 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
본 발명은 전기방사공정이 중간에 잠시 중단되더라도 방사노즐의 팁에서 용액이 고화되는 것을 방지하기 위하여 방사노즐의 내경 보다 더 작은 직경을 갖는 적어도 하나 이상의 피어싱수단(means of piercing)을 상기 방사노즐의 내부에 동축으로 배치하고, 상기 피어싱수단과 상기 방사노즐을 서로 상대적으로 왕복 이동시키는 것에 의해 방사노즐의 팁의 막힘을 뚫어서 방사노즐을 크리닝하는 제 1 크리닝 메카니즘과 전기방사공정이 일시 중단되거나 전기방사공정이 종료된 후 방사노즐의 팁의 둘레 및 외부에 침적되는 응집물을 화학적 세척 및/또는 물리적 세척을 통해 크리닝하는 제 2 크리닝 메카니즘을 포함한다.
상기 제 1 크리닝 메카니즘은 상기 방사노즐 내부에 방사노즐의 내경 보다 직경이 작은 피어싱 수단을 동축으로 배치하는 것을 통해 달성된다. 또한, 상기 제 2 크리닝 메카니즘은 상기 방사노즐 외부에 방사노즐의 외경 보다 내경이 큰 세척액 분사노즐을 동축으로 배치하는 것을 특징으로 하는 화학적 세척 메카니즘과 상기 방사노즐의 팁의 좌측 및/또는 우측에 적어도 하나 이상의 회전하는 브러쉬를 배치하는 것을 특징으로 하는 물리적 세척 메카니즘을 포함한다.
상기 피어싱 수단은 방사노즐과 동일한 형태의 노즐(nozzle)로 구성되거나 직경이 작은 와이어(wire)나 니들(needle)로 구성될 수 있고, 상기 세척액 분사노즐은 방사노즐과 동일한 형태의 노즐(nozzle)이나 니들(needle)로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 방사노즐에 대해 상기 피어싱 수단을 상대적으로 왕복 이동시키기 위한 제 1 구동수단(first means of driving)과 상기 방사노즐에 대해 상기 브러쉬를 상대적으로 왕복 이동시키거나 자전시키기 위한 제 2 구동수단(second means of driving)을 포함한다.
상기 제 1 구동수단이나 제 2 구동수단은 스프링(spring)이나 핸들 등과 같은 수동 구동기구이거나 모터나 공압 등을 이용하는 자동 구동기구일 수 있다.
이하에서, 상술한 본 발명의 기술적 해결원리를 구체적으로 실현시키기 위한 다수의 실시예들과 변형예들을 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노즐 블록의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노즐 블록의 결합 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기방사장치를 위한 노즐 블록(100)은 용액저장조로부터 유입되는 방사용액을 저장한 상태에서 외부로 방사하기 위한 복수의 방사니들(111a)을 구비하는 방사노즐 유닛(110)과, 상기 방사 니들(111a)에 동축으로 배치되어 상기 방사 니들(111a)의 내경 보다 작은 직경을 갖는 복수의 피어싱 니들(piercing needle)(121a)을 구비하는 피어싱 유닛(120)과, 상기 피어싱 유닛(120)을 상기 방사노즐 유닛(100)에 대해 상대적으로 상,하로 왕복 이동시키는 제 1 구동 유닛(130)과, 상기 방사 니들(111a)의 팁의 외부에 세척액(크리닝 용매)을 분사하는 것에 의해 방사 니들(111a)을 화학적으로 세척하는 제 1 크리닝 유닛(140, 도 5 참조)과, 상기 방사 니들(111a)의 팁의 좌측 및/또는 우측 둘레에 적어도 하나 이상의 회전하는 회전 브러쉬(151,152)를 배치하여 방사 니들(111a)의 팁의 외부를 물리적으로 닦아내는 제 2 크리닝 유닛(150) 및 상기 회전 브러쉬(151,152)를 상기 방사 니들(111a)에 대해 선형적으로 왕복 이동시키거나 회전시키기 위한 제 2 구동 유닛(155)을 포함한다.
상기 방사노즐 유닛(110)은 상부 노즐바디(112)와 하부 노즐바디(113)가 결합되어 하나의 몸체를 구성함으로써 내부공간을 형성하고, 이 내부공간에 용액저장조로부터 유입되는 방사용액을 수용하여 체류시킨다. 이때, 용액주입구(116)는 상부 노즐바디(112) 또는 하부 노즐바디(113)에 형성될 수 있다. 또한, 상부 노즐바디(112)와 하부 노즐바디(113)는 원통 파이프와 같이 일체로 이루어진 하나의 몸체로 구성될 수도 있다. 상부 노즐바디(112)와 하부 노즐바디(113)의 내부에는 고전압 인가를 위한 금속 통전부가 구성된다.
상기 내부공간은 유입되는 방사용액이 복수의 방사 니들(111a)을 통해 토출되는 동안 잠시 체류시키거나 공정중단시 방사용액을 저장하는 공간이다. 상기 내부공간의 높이는 체류공간으로 사용될 때 1mm 내지 30mm, 보다 바람직하게는 3mm 내지 10mm이고, 저장공간으로 사용될 때 20mm 내지 500mm가 되도록 설계되는 것이 바람직하다.
상기 상부 노즐바디(112)에는 방사 용액을 토출하는 복수의 방사 니들(111a)을 방사니들 지지체(111b)에 배열하고 있는 방사 카트리지(111)가 적어도 하나 이상 나란히 배치된 상태로 상부 노즐바디(112)에 홀딩(holding)되어 있다. 그리고, 상기 상부 노즐바디(112)에 홀딩되어 있는 상기 방사 카트리지(111)를 상기 상부 노즐바디(112)에 단단히 고정시키기 위하여 상기 상부 노즐바디(112) 위에는 노즐 덮개(114)가 씌워진다.
상기 복수의 방사 니들(111a)은 상기 방사 카트리지(111)에 2mm ~ 50mm의 간격으로 배치되는 것이 바람직한데, 나노섬유를 대량 제조하기 위해서 방사니들(111a)의 간격을 3mm ~ 10mm로 고밀도 집적시키는 것이 보다 더 바람직하다.
상기 방사 니들(111a)은 내경 0.1mm ~ 2.5mm, 외경 0.2mm ~ 3mm의 중공 니들로 구성되거나 튜빙으로 구성된다. 상기 방사 니들(111a)은 스테인레스 스틸(SUS), 혹은 구리계로 구성되거나, 석영관, 실리카, 폴리에테르에테르케톤[PEEK (poly(etheretherketone))]으로 이루어질 수 있다. 방사 니들(111a)의 재질이 SUS계 금속인 경우, 외부에 폴리에틸렌 혹은 불소계와 같은 절연성 재질이 코팅되거나 씌워져 구성될 수 있다. 상기 방사니들 지지체(111b)는 PEEK, 불소계 고분자(테프론), 통전형 스테인레스스틸(SUS)금속이 사용될 수 있다. 한편, 방사 니들(111a)의 말단에 슬리브를 구성시켜 방사 니들(111a)을 방사니들 지지체(111b)에 결합하거나 교체할 때 보다 용이하게 할 수 있다. 상기 슬리브는 중공 튜브이거나 외부에 나사선을 갖는 중공 나사일 수 있다. 상기 슬리브의 소재는 연성과 탄성을 지닌 고분자계이거나 구리(Cu)계가 바람직하다. 예를 들어, 상기 슬리브는 플루오르네이티드에틸렌프로필렌[FEP(fluorinated ethylene propylene)], 퍼플루오르알콕시알칸(PFA) , 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)과 같이 내화학성을 지닌 연성 재질인 것이 바람직하다. 또한, 슬리브에 도전성을 부여하기 위하여 카본 및 금속성 성분이 함유된 도전성 고분자 소재의 중공 튜브가 적용될 수도 있다. 상기 슬리브가 중공 튜브인 경우, 그 내경은 방사 니들(111a)과의 밀착성을 높이기 위해서 방사 니들(111a)의 외경과 같게하거나 방사 니들(111a)의 외경 보다 작은 내경의 중공 튜브를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 슬리브는 내경 0.05mm ~ 4mm, 외경 1mm ~ 5mm인 것이 바람직하다.
상기 하부 노즐바디(113)에는 상기 피어싱 니들(121a)을 상기 방사 니들(111a) 내부로 어긋나지 않고 정확하게 진입할 수 있도록 가이드하기 위한 복수의 가이드 니들(113a)이 상기 방사 니들(111a)에 일대일 대응되도록 가이드니들 지지체(113b)에 배열된 상태로 홀딩되어 있다. 이 가이드 니들(113a)은 그 내경과 외경이 상기 방사 니들(111a)과 동일한 것이 바람직하지만, 더 큰 중공 니들이 적용될 수도 있다. 또한, 상기 가이드 니들(113a)은 상기 방사 니들(111a)로부터 일정한 거리 이격된 아래쪽에 배치되는데, 그 이격 거리(d2)는 1mm ~ 10mm인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 하부 노즐바디(113)의 저면에는 상기 내부공간에 체류하는 방사 용액이 상기 가이드 니들(113a)과 상기 피어싱 니들(121a) 사이의 이격을 통해 외부로 새어나오지 않도록 방지하기 위한 실링 덮개(115)가 결합된다. 이 실링 덮개(115)에는 상기 피어싱 니들(121a)의 직경에 맞는 실리콘 재질의 오링과 같은 실링재가 배치된다. 이로 인해, 상기 피어싱 니들(121a)이 상기 가이드 니들(113a)을 관통하여 상기 방사 니들(111a)에 진입한 상태에서 상기 가이드 니들(113a)과 상기 피어싱 니들(121a) 사이의 이격은 상기 실링재에 의해 밀봉된다.
상기 피어싱 유닛(120)은 복수의 피어싱 니들(121a)을 피어싱니들 지지체(121b)에 배열하고 있는 피어싱 카트리지(121)를 적어도 하나 이상 홀딩하는 피어싱 홀더(122)를 포함한다.
상기 피어싱 니들(121a)은 상기 방사 니들(111a) 및/또는 상기 가이드 니들(113a)의 내경 보다 더 작은 직경을 갖는 봉, 중공 니들 또는 와이어 등이다. 상기 피어싱 니들(121a)은 상기 가이드 니들(113a) 내부에 동축으로 배치되는데, 피어싱 니들(121a)의 선단부는 상기 가이드 니들(113a)의 선단부와 동일하게 위치하거나 5mm 이내의 이격거리(d3)를 두고 아랫쪽에 위치하는 것이 바람직하다. 상기 피어싱 니들(121a)의 직경은 방사 니들(111a)의 내경 보다 0.005mm ~ 1mm 더 작은 것이 바람직하다.
상기 피어싱 카트리지(121)와 상기 피어싱 니들(121a)은 통전될 수 있는 SUS계 금속으로 구성되어 외부의 고전압이 피어싱 카트리지(121)에 인가된다. 이에 따라, 피어싱 카트리지(121)에 인가되는 고전압은 피어싱 니들(121a)을 거쳐 방사 니들(111a) 내부의 방사 용액으로 통전된다.
상기 피어싱 카트리지(121)에 배열되는 피어싱 니들(121a)간의 간격은 상기 방사 카트리지(111)에 배열되는 방사 니들(111a)간의 간격과 대응되게 동일해야 한다.
상기 제 1 구동 유닛(130)은 상기 피어싱 유닛(120)을 상기 방사노즐 유닛(110)에 대해 상대적으로 상,하로 왕복 이동시키기 위한 상,하 구동기구로서 복동식 공압 실린더나 스프링과 조합된 단동식 공압 실리더인 것이 바람직하다. 물론, 상기 제 1 구동 유닛(130)은 모터나 수동 핸들과 같은 공지의 모든 상,하 왕복 구동 수단을 포함한다. 그러나, 본 발명에 따른 전기방사장치와 같은 고전압 환경에서는 공압 실린더(135)와 같은 공압 구동 기구가 보다 바람직하다.
상기 제 1 크리닝 유닛(140)은 상기 방사 니들(111a)의 팁의 외부에 세척액을 분사하는 것에 의해 방사 니들(111a)을 화학적으로 세척하기 위한 것이다. 예를 들어, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 제 1 크리닝 유닛(140)은 외부에서 주입되는 크리닝 용매(세척액)를 수용하는 내부공간이 형성된 크리닝 지지체(142)에 상기 방사 니들(111a)의 외경 보다 0.1mm ~ 5mm 더 큰 내경을 갖는 복수의 크리닝 니들(141)을 상기 방사 니들(111a)에 동축으로 일대일 대응되도록 배치함으로써 달성된다. 이 크리닝 니들(141)은 도 3 내지 도 5와 같이 상기 방사 니들(111a)의 선단부로부터 일정 거리(d1) 이격되게 낮은 위치에 동축으로 배치되는데, 예를 들어, 상기 d1은 0.1mm ~ 5mm인 것이 바람직하다. 상기 크리닝 니들(141)은 SUS계 금속이나 폴리에테르에테르케톤[PEEK : poly(etheretherketone)], 불소계 고분자, 폴리에틸렌계 고분자, 폴리프로필렌계 고분자로 구성된다.
이에 따라, 상기 크리닝 니들(141)을 통해 방사 니들(111a)의 팁 주변에 세척액을 토출함으로써 방사 니들(111a)의 팁에 침적된 응집물이나 오염물을 용해시켜 제거할 수 있다. 상기 크리닝 지지체(142)는 상기 노즐 덮개(114)의 상부에 밀접하게 또는 일정한 간격 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.
상술한 방사 니들(111a), 가이드 니들(113a), 피어싱 니들(121a) 및 크리닝 니들(141)의 배치 및 상호 작용에 대하여 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 피어싱 작업 전의 니들간 상호 배치관계를 나타내는 니들 배치도이고, 도 4는 피어싱 작업 후의 니들간 상호 배치관계를 나타내는 니들 배치도이며, 도 5는 용매 크리닝 작업 중의 니들간 상호 배치관계를 나타내는 니들 배치도이다. 특히, 도 3 내지 도 5는 전기방사공정의 진행에 따른 니들의 배치관계를 개념화한 도면이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 크리닝 니들(141)이 방사 니들(111a)을 동축으로 감싸는 이중관 니들 구조에서 방사 니들(111a)의 동축상의 하부에는 피어싱 니들(121a)을 가이드하기 위한 가이드 니들(113a)이 일정 거리(d2) 이격되어 배치되어 있다. 전기방사공정이 시작됨에 따라 외부에서 이송되는 고분자 용액(방사 용액)은 상기 방사 니들(111a)의 팁을 통해서 외부로 토출된다.
또한, 전기방사공정이 중간에 잠시 중단되는 경우, 상기 방사 니들(111a)의 팁에 용액이 고화되거나 외부 오염물질이 침투해서 방사 니들(111a)이 막히거나 팁의 외부에 응집물이 들러붙을 수 있다. 이 경우, 도 4와 같이 상기 제 1 구동 유닛(130)을 작동시켜 피어싱 니들(121a)을 위로 상승시켜 상기 가이드 니들(113a)의 가이드를 받으면서 방사 니들(111a)에 진입하여 상기 방사 니들(111a)을 관통하여 막힌 팁을 뚫고 외부로 돌출된다. 이렇게 피어싱 니들(121a)이 방사 니들(111a)의 팁을 뚫고 외부로 돌출된 상태에서 제 1 구동 유닛(130)을 반대로 작동시켜 피어싱 니들(121a)을 아래로 하강시킴에 따라 피어싱 니들(121a)이 원래의 위치로 하강하여 도 3과 같이 가이드 니들(113a) 내부로 가이드된다. 이때, 피어싱 니들(121a)이 방사 니들(111a)의 막힌 팁을 뚫고 돌출되는 길이(d4)는 방사 니들(111a)의 선단부로부터 0.5mm ~ 20mm인 것이 바람직하다.
이렇게 제 1 구동 유닛(130)을 통해 피어싱 니들(121a)의 상,하 왕복을 적어도 1회 이상 반복함에 따라 피어싱 니들(121a)이 방사 니들(111a)의 팁을 기준으로 상하 왕복 운동하면서 방사 니들(111a)의 팁에 있는 용액 고화로 인한 팁 막힘을 시원하게 뚫는다. 특히, 이러한 피어싱 니들(121a)과 방사 니들(111a)의 상대적인 상하 왕복 운동을 하는 중에, 도 5와 같이 크리닝 용매(세척액)를 크리닝 니들(141)을 통해 토출하게 되면 방사 니들(111a)의 팁 외부에 들러붙어 있는 응집물 등을 화학적으로 깨끗하게 세척하는 것이 가능하다.
본 발명은 도 5와 같이 피어싱과 크리닝이 동시에 이루어지도록 하기 위하여 상기 방사 니들(111a), 피어싱 니들(121a) 및 크리닝 니들(141)이 서로 동축으로 배치된 삼중관 니들 구조를 이루는 상태를 만든다.
이들 삼중관 니들은 예를 들어, 아래 [표 1]과 같은 치수(dimension)을 갖는 것이 바람직하다.
| 방사 니들(111a) | 피어싱 니들(121a) | 크리닝 니들(141) | ||||
| 게이지 | 내경[mm] | 외경[mm] | 직경[mm] | 게이지 | 내경[mm] | 외경[mm] |
| 13G | 1.90 | 2.41 | 1.60~1.88 | 19G | 1.90 | 2.41 |
| 14G | 1.60 | 2.10 | 1.30~1.58 | 19G | 1.60 | 2.10 |
| 16G | 1.26 | 1.65 | 0.90~1.24 | 13G | 1.90 | 2.41 |
| 17G | 1.07 | 1.50 | 0.70~1.21 | 13G | 1.90 | 2.41 |
| 18G | 1.86 | 1.26 | 0.60~0.84 | 14G | 1.60 | 2.10 |
| 19G | 0.68 | 1.07 | 0.40~0.66 | 16G | 1.26 | 1.65 |
| 20G | 0.60 | 0.90 | 0.30~0.58 | 17G | 1.07 | 1.50 |
| 21G | 0.50 | 0.80 | 0.20~0.48 | 17G | 1.07 | 1.50 |
| 22G | 0.41 | 0.70 | 0.20~0.39 | 18G | 0.86 | 1.26 |
| 23G | 0.33 | 0.63 | 0.15~0.31 | 18G | 0.86 | 1.26 |
| 24G | 0.31 | 0.54 | 0.15~0.29 | 19G | 0.68 | 1.07 |
| 25G | 0.26 | 0.50 | 0.15~0.24 | 19G | 0.68 | 1.07 |
본 실시예에 따른 상기 제 2 크리닝 유닛(150)은 상기 방사 니들(111a)의 팁의 좌측 및/또는 우측에 적어도 하나 이상의 회전하는 회전 브러쉬(151,152)를 배치하여 방사 니들(111a)의 팁의 외부를 물리적으로 닦아내는 물리적 세척도구이다. 이를 위해, 본 발명은 상기 회전 브러쉬(151,152)를 상기 방사 니들(111a)에 대해 선형적으로 왕복 이동시키거나 환봉(151a,152a)을 중심으로 회전시키기 위한 제 2 구동 유닛(155)을 더 포함할 수 있다.도 6은 본 발명에 따른 회전 브러쉬의 (a)측면도, (b)정면도, (c)사시도를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 상기 회전 브러쉬(151,152)는 환봉(151a,152a)에 롤빗(151b)이나 평판의 꼬리빗(152b)을 형성함으로써 구성될 수 있다. 환봉(151a,152a)에 형성되는 롤빗(151b)이나 꼬리빗(152b)의 간격은 상기 방사 니들(111a)의 간격과 동일하게 구성하거나 더 촘촘하게 구성할 수 있다. 상기 롤빗(151b)이나 꼬리빗(152b)은 직경이 가늘고 유연한 플라스틱이 적절한데, 특히, 탄성을 갖는 실리콘이나 우레탄 재질로 구성될 수 있다. 상기 환봉(151a,152a)은 절연체 플라스틱이나 금속으로 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 상기 적어도 하나 이상의 회전 브러쉬(151,152)는 상기 방사 니들(111a)의 팁의 좌측에 단독으로 배치되거나 또는 우측에 단독으로 배치될 수 있지만, 상기 방사 니들(111a)의 팁의 좌,우 양측에 각각 배치되는 한 쌍의 회전 브러쉬(151,152)인 것이 가장 바람직하다. 이때, 상기 한 쌍의 회전 브러쉬(151,152)는 둘다 롤빗 회전 브러쉬(151)이어도 좋고, 둘다 꼬리빗 회전 브러쉬(152)이어도 좋고, 하나는 롤빗 회전 브러쉬(151)이고, 나머지 다른 하나는 꼬리빗 회전 브러쉬(152)인 것도 좋다.
이러한 한 쌍의 회전 브러쉬(151,152)는 방사 니들(111a)의 좌,우에 각각 일정한 거리 이격된 상태로 배치되는데, 크리닝 작업이 시작됨에 따라 한 쌍의 회전 브러쉬(151,152)는 방사 니들(111a)에 밀착될 정도로 가깝게 이동한 후 환봉(151a,152a)을 중심으로 자전(rotation)하면서 방사 니들(111a)의 외부에 들러붙어 있는 응집물을 닦아낸다. 이때, 필요에 따라서는 상기 한 쌍의 회전 브러쉬(151,152)중 어느 하나만을 방사 니들(111a) 쪽으로 이동시켜 크리닝 작업을 수행할 수도 있다. 상기 회전 브러쉬(151,152)는 5 내지 500rpm의 분당 회전수로 회전되는 것이 바람직하다. 이러한 회전 브러쉬(151,152)를 이용한 크리닝 작업은 방사 니들(111a)을 안전하게 유지하기 위해서 피어싱 니들(121a)이 방사 니들(111a)의 선단부를 통해 돌출된 상태에서 진행하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제 2 구동 유닛(155)은 상기 회전 브러쉬(151,152)를 상기 방사 니들(111a)에 대해 선형적으로 왕복 이동시키거나 환봉(151a,152a)을 중심으로 회전시키기 위한 구동기구로서 모터, 스프링을 포함하는 단동식 공압실린더, 복동식 공압실린더, 수동핸들 등을 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예의 하향식 롤투롤 전기방사장치를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 하향식 롤투롤 전기방사장치(400)는 방사용액을 방사하여 나노섬유를 적층하기 위한 기재가 감겨진 롤을 푸는 권출부로서의 언와인더(unwinder)부(401)와, 나노섬유가 적층되어 있는 기재를 감는 권취부로서의 와인더(winder)부(402)와, 상술한 크리닝 수단을 구비한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노즐 블록(406)과, 상기 기재를 이송시키면서 노즐 블록(406)으로부터 방사되는 나노섬유를 적층시키기 위한 컬렉터(collector)(403)와, 방사용액을 저장하는 용액 저장조를 포함한다.
또한, 본 발명의 하향식 롤투롤 전기방사장치(400)는 상기 용액 저장조의 용액을 밀어주는 플런저와, 이 플런저를 작동시켜 방사 용액을 상기 노즐 블록(406)으로 정밀하게 이송하기 위한 용액이송펌프를 포함하는 용액이송기구(410)와, 상기 노즐 블록(406)의 방사 니들에서 토출되는 방사용액을 나노미터(nm) 혹은 마이크로미터(um)의 직경을 갖는 미세섬유로 만들기 위하여 방사용액에 고전압을 인가함으로써 방사용액에 (+) 혹은 (-) 극성의 전하를 부여하는 고전압 전원장치(407)와, 상기 노즐 블록(406)을 상기 기재의 폭방향으로 왕복 구동시키기 위한 로봇구동부(408)와, 상기 컬렉터(403)와 상기 방사 니들(111a)의 팁간의 거리를 조절하는 방사거리 조절부(409)와, 기재가 이송되는 방향으로 노즐블록(406) 좌,우에 배치되어 방사되는 나노섬유를 컬렉터(403)의 한정된 영역으로 적층시키기 위한 컬렉션 가이드부를 더 포함한다.
상기 컬렉션 가이드부는 방사노즐 양단에서 방사되는 나노섬유가 외부로 밀려서 퍼져 나가지 않도록 제어하여 컬렉터(403)의 한정된 내부 영역으로 집접되도록 한다. 이를 위해, 상기 컬렉션 가이드부에는 방사용액에 인가되는 고전압과 동일한 극성의 고접압을 인가하거나 공압의 기류를 이용할 수 있다.
상기 용액 저장조는 내전압성이 우수한 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), MC 나일론(Nylon), 아세탈 등 절연성 재질로 구성된다. 특히, 상기 용액 저장조는 내부가 SUS 금속이고, SUS 금속 외부에 MC 나일론 혹은 PP(폴리프로필렌)가 커버로 구성되어 이중구조로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 용액 저장조의 용량은 10ml~3,000ml이 바람직하다.
상기 용액이송기구(410)는 모터와, 모터의 축과 연결된 스크류, 스크류에 체결되어 용액 저장조 내부에 위치한 플런저를 미는 푸셔, 플런저와 푸셔를 연결하는 가이드 봉, 푸셔를 직선운동으로 원활히 변환시키기 위한 선형모션 가이드부로 구성되는 형태로 변형할 수 있다. 이때, 상기 스크류의 리드는 0.5 내지 2mm, 바람직하게는 1mm이다. 또한, 스크류의 회전에 따른 푸셔의 이동속도는 최소 속도가 1um/시간 ~ 100um/시간이고, 최고 속도가 1cm/분 ~ 20cm/분인 것이 바람직하다. 상기 플런저는 외부에서 모터 작동으로 용액 저장조 내부에서 전진 이동되면서 방사용액을 압출시킨다. 상기 플런저는 모터가 아닌 공압기를 이용하여 구동할 수도 있다.
또한, 상기 용액 저장조의 용량이 부족할 경우에는 상기 용액이송기구(410)의 용액이송펌프를 2조(제 1 용액이송펌프와 제 2 용액이송펌프)로 병렬로 두고, 3방향 밸브를 구성시켜 방사용액을 이송시킬수도 있다.
또한, 본 발명의 하향식 롤투롤 전기방사장치(400)는 상기 노즐 블록(406)의 방사 니들들로부터 방사되는 다량의 방사 필라멘트로부터 용매를 휘발시켜 미세 나노섬유를 만들기 위한 열풍발생장치와, 전기방사장치(400)의 내부습도를 조절하여 용매휘발 속도를 제어하기 위한 습도조절장치 및 상기 기재에 구성된 나노섬유의 결합상태를 조절하기 위한 라미네이션 장치를 더 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명의 하향식 롤투롤 전기방사장치(400)는 방사 니들의 선단부에 구성된 방사용액의 고화상태 혹은 막힘상태 또는 방사 니들의 팁에 형성되는 테일러 콘의 액적 상태를 실시간으로 모니터링하여 동영상 혹은 이미지로 저장할 수 있는 영상 카메라를 더 포함할 수 있다. 이 영상 카메라는 노즐 블록(406)의 측면부 하단에 구성되어 전후로 이동하면서 방사 니들의 선단부 상태를 실시간으로 확인하거나, 이미지를 촬영한다.
이하, 본 발명의 하향식 롤투롤 전기방사장치(400)의 작동을 설명한다.
상기 용액이송기구(410)에 의해 용액 저장조로부터 이송되는 방사용액은 노즐 블록(100,406)의 방사 니들(111a)로부터 컬렉터(403)를 향해 토출된다. 그런데, 이러한 전기방사공정중에 방사 니들(111a)이 막히면, 제 1 구동유닛(130)을 작동시켜 가이드 니들(113a) 내부에 가이드되고 있는 피어싱 니들(121a)을 방사 니들(111a)에 대해 상,하로 왕복 이동시켜 피어싱 니들(113a)이 방사 니들(111a)의 팁을 뚫고 돌출된 후에 다시 원래의 위치로 복귀하는 왕복 피어싱 작업을 적어도 1회 이상 반복하는 것에 의해 방사 니들(111a)의 막힘 현상을 제거한다.
또한, 방사 니들(111a)의 팁 주변에 응집되어 있는 오염물질이나 고화물을 세척하기 위하여 제 2 구동유닛(155)을 작동시켜 방사 니들(111a)의 좌측 및/또는 우측에 이격되어 배치되어 있는 적어도 하나 이상의 회전 브러쉬(151,152)(또는, 보다 바람직하게는 한 쌍의 회전 브러쉬)를 방사 니들(111a)을 향해 이동시켜 밀접하게 근접시키고, 상기 적어도 하나 이상의 회전 브러쉬(151,152)를 환봉(151a,152a)을 중심으로 회전시키는 것에 의해 롤빗(151b) 및/또는 꼬리빗(152b)의 마찰을 이용하여 방사 니들(111a)의 팁을 크리닝하는 물리적 세척 작업을 수행한다. 이러한 물리적 세척 작업이 완료된 후, 필요다면 도 5와 같이 크리닝 니들(141)을 통해 세척액을 토출함으로써 상술한 왕복 피어싱 작업과 물리적 세척 작업이 마무리된 방사 니들(111a)의 팁을 크리닝 용매로 씻어서 크리닝하는 화학적 세척 작업을 수행한다.
본 발명의 전기방사공정에서 방사용액 토출량은 방사 니들당 0.5㎕/분 ~ 500㎕/분, 바람직하게는 1㎕/분 ~ 100㎕/분으로 하는 것이 나노섬유를 제작하는데 바람직하다. 상기 고전압 발생장치(407)에 의해 상기 피어싱 지지체(121b)와 피어싱 니들(121a)을 통해 상기 방사 니들(111a)로 고전압이 인가되는데, 전압의 세기는 방사 니들의 팁과 컬렉터 간의 거리(cm)를 기준으로 0.01kV/cm ~ 10kV/cm, 바람직하게는 0.5kV/cm ~ 6kV/cm가 적당하다.
상기 컬텍터(403)는 기재와 함께 회전할 수 있는 컨베이어 혹은 다중 롤러 혹은 다중 와이어로 구성되어 기재가 이동시 마찰을 줄이면서 공회전한다. 컬렉터(403)는 금속성 재질 등의 도전성 재질로 구성되고, 접지되거나, 하전용액의 극성과 반대극성을 갖는 직류전원(1kV ~ 20kV)이 인가될 수 있다. 상기 기재의 이송속도는 분당 10cm 내지 분당 50cm가 바람직하다. 또한, 방사 니들(111a)을 통하여 토출되는 하전용액에 포함된 용매를 대기중으로 휘발시키기 위해 주입되는 열풍은 0.1m/초 ~ 10m/초의 풍속과 20℃ ~ 150℃의 온도 범위내로 설정한다. 열풍의 온도는 30℃ ~ 80℃가 보다 바람직하다.
본 발명의 전기방사장치를 이용하게 되면, 용매의 휘발로 인한 방사 니들의 팁에서 발생하는 용액의 고화로 인한 막힘현상을 방지하고, 방사 니들의 팁을 깨끗하게 세척할 수 있기 때문에 후속 공정의 진행을 위해 노즐을 교체할 필요가 없어서 방사공정의 지속성을 확보할 수 있다. 특히, 본 발명의 노즐블록은 상향식 롤투롤 전기방사장치에도 적용될 수 있음은 물론이다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기방사장치 및 이에 적용되는 노즐 블록을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능할 것이다.
또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
Claims (22)
- 전기방사(electrospinning)에 적용되는 노즐 블록으로서,방사용액을 외부로 토출하기 위한 복수의 중공형의 방사 니들을 포함하는 방사 노즐과;상기 방사 니들 보다 더 작은 직경을 갖고, 상기 방사 니들에 동축으로 배치되는 피어싱 수단과;상기 방사 니들 각각의 좌 및/또는 우에 배치되어 자전(自轉:rotation)하는 것에 의해 방사 니들의 외부를 세척하는 적어도 하나 이상의 회전 브러쉬; 및상기 피어싱 수단과 상기 방사 니들을 서로 상대적으로 왕복 이동시키는 왕복 구동수단을 포함하고;상기 피어싱 수단과 상기 방사 니들을 서로 상대적으로 왕복 이동시키는 것에 의해 방사 니들의 팁의 막힘을 뚫고, 상기 적어도 하나 이상의 회전 브러쉬를 이용하여 방사 니들의 팁의 외부에 침적되는 응집물을 크리닝(cleaning)하는 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 1 항에 있어서,상기 피어싱 수단이 상기 방사 니들의 내부로 오차없이 정확하게 진입할 수 있도록 가이드하기 위하여 상기 방사 니들로부터 동축 방향으로 일정한 거리 이격된 아래에 배치되어 상기 방사 니들과 그 내경과 외경이 동일하거나 더 큰 중공형의 가이드 니들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 2 항에 있어서,상기 방사 니들과 상기 가이드 니들의 이격 거리가 1mm ~ 10mm인 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 2 항에 있어서,상기 방사 니들의 외경 보다 더 큰 내경을 갖고, 상기 방사 니들을 동축으로 감싸도록 배치되어 세척액을 토출하는 것에 의해 상기 방사 니들의 팁을 세척하는 크리닝 니들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 2 항에 있어서,상기 회전 브러쉬를 상기 방사 니들에 대해 선형적으로 왕복 이동시키고, 상기 회전 브러쉬를 중심축을 중심으로 회전시키는 회전 구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 5 항에 있어서,상기 회전 브러쉬는 환봉에 롤빗이 배치된 브러쉬 또는 환봉에 꼬리빗이 배치된 브러쉬인 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 1 항에 있어서,상기 피어싱 수단은 상기 가이드 니들 내부에 동축으로 배치되고, 상기 피어싱 수단의 선단부가 상기 가이드 니들의 선단부와 동일하게 위치하거나 5mm 이내의 아랫쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 7 항에 있어서,상기 피어싱 수단의 직경이 방사 니들의 내경 보다 0.005mm ~ 1mm 작은 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 8 항에 있어서, 상기 피어싱 수단은,상기 방사 니들의 내경 보다 작은 직경을 갖는 와이어인 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 8 항에 있어서, 상기 피어싱 수단은,상기 방사 니들의 내경 보다 작은 외경을 갖는 중공형의 피어싱 니들인 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 1 항에 있어서,상기 왕복 구동수단은, 상기 피어싱 니들을 상기 방사 니들에 대해 상대적으로 상,하로 왕복 이동시키기 위한 공압 구동 기구인 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 4 항에 있어서,상기 크리닝 니들은 상기 방사 니들의 외경 보다 0.1mm ~ 5mm 큰 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 4 항에 있어서,상기 크리닝 니들은 상기 방사 니들의 선단부로부터 동축으로 0.1mm ~ 5mm 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나 이상의 회전 브러쉬는 상기 방사 니들의 선단부 좌,우에 각각 일정한 거리 이격되어 배치되는 한 쌍의 회전 브러쉬인 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 1 항에 있어서,상기 피어싱 니들의 돌출길이가 0.5mm ~ 20mm가 되도록 상기 피어싱 니들을 상승시키는 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 1 항에 있어서,상기 방사 니들을 적어도 2개 이상 일렬로 배열시켜 지지 고정하기 위한 제 1 노즐 지지체와;상기 제 1 노즐 지지체에 고정된 상기 방사 니들에 대응되도록 상기 가이드 니들을 적어도 2개 이상 일렬로 배열시켜 지지 고정하기 위한 제 2 노즐 지지체; 및상기 제 2 노즐 지지체에 고정된 상기 가이드 니들의 내부에 가이드되도록 상기 피어싱 니들을 적어도 2개 이상 일렬로 배열시켜 지지 고정하기 위한 제 3 노즐 지지체;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 제 16 항에 있어서,상기 방사 니들의 적어도 선단부 일부분을 동축으로 감싸도록 크리닝 니들을 적어도 2개 이상 일렬로 배열시켜 지지 고정하기 위한 제 4 노즐 지지체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록.
- 방사용액을 방사하여 나노섬유를 적층하기 위한 기재가 감겨진 롤을 푸는 권출부와;상기 나노섬유가 적층되어 있는 기재를 감는 권취부와;상기 청구항 제 1 항 내지 청구항 제 17 항중 선택된 어느 한 항의 노즐 블록과;상기 기재를 이송시키면서 상기 노즐 블록으로부터 방사되는 나노섬유를 적층시키기 위한 컬렉터와;상기 방사용액을 저장하는 용액 저장조와;상기 용액 저장조의 용액을 상기 노즐 블록으로 이송하기 위한 용액이송기구; 및상기 노즐 블록의 방사 니들에서 토출되는 방사용액에 고전압을 인가하기 위한 고전압 전원장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기방사장치.
- 제 18 항에 있어서,상기 노즐 블록을 상기 기재의 폭방향으로 왕복 구동시키기 위한 로봇구동부와;상기 컬렉터와 상기 방사 니들의 팁간의 거리를 조절하는 방사거리 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기방사장치.
- 제 18 항에 있어서,상기 노즐 블록의 방사 니들들로부터 방사되는 다량의 방사 필라멘트로부터 용매를 휘발시켜 미세 나노섬유를 만들기 위한 열풍발생장치와;내부습도를 조절하여 용매휘발 속도를 제어하기 위한 습도조절장치; 및상기 기재에 구성된 나노섬유의 결합상태를 조절하기 위한 라미네이션 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기방사장치.
- 제 18 항에 있어서,상기 방사 니들의 선단부에 형성되는 방사용액의 고화상태나 막힘상태 또는 방사 니들의 팁에 형성되는 테일러 콘의 액적 상태를 실시간으로 모니터링하기 위한 영상 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기방사장치.
- 제 18 항에 있어서,상기 방사되는 나노섬유를 컬렉터의 한정된 영역으로 적층시키기 위하여 노즐블록 좌,우에 배치되는 컬렉션 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기방사장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US18/272,339 US20240076804A1 (en) | 2021-12-14 | 2021-12-16 | Nozzle block having cleaning means, and electrospinning device having same |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2021-0179169 | 2021-12-14 | ||
| KR1020210179169A KR102662896B1 (ko) | 2021-12-14 | 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록 및 이를 구비한 전기방사장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023113076A1 true WO2023113076A1 (ko) | 2023-06-22 |
Family
ID=86774563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/KR2021/019235 WO2023113076A1 (ko) | 2021-12-14 | 2021-12-16 | 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록 및 이를 구비한 전기방사장치 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240076804A1 (ko) |
| WO (1) | WO2023113076A1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100662091B1 (ko) * | 2006-03-17 | 2006-12-27 | 한국기계연구원 | 전기 방사 모니터링과 보수 장치 및 그를 이용한 방법 |
| JP2007303015A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Univ Of Shiga Prefecture | 静電紡糸装置 |
| KR20090055934A (ko) * | 2007-11-29 | 2009-06-03 | 주식회사 엘지화학 | 노즐의 막힘 및 오염을 방지하기 위한 노즐블록 및 이를구비한 상향식 전기방사장치 |
| KR20190086127A (ko) * | 2018-01-12 | 2019-07-22 | 박종수 | 노즐막힘 방지수단을 구비한 전기방사 노즐장치 |
| KR102176015B1 (ko) * | 2019-12-05 | 2020-11-06 | 박종수 | 노즐 막힘 방지수단을 구비한 노즐 블록 및 이를 구비한 전기방사장치 |
-
2021
- 2021-12-16 US US18/272,339 patent/US20240076804A1/en active Pending
- 2021-12-16 WO PCT/KR2021/019235 patent/WO2023113076A1/ko active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100662091B1 (ko) * | 2006-03-17 | 2006-12-27 | 한국기계연구원 | 전기 방사 모니터링과 보수 장치 및 그를 이용한 방법 |
| JP2007303015A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Univ Of Shiga Prefecture | 静電紡糸装置 |
| KR20090055934A (ko) * | 2007-11-29 | 2009-06-03 | 주식회사 엘지화학 | 노즐의 막힘 및 오염을 방지하기 위한 노즐블록 및 이를구비한 상향식 전기방사장치 |
| KR20190086127A (ko) * | 2018-01-12 | 2019-07-22 | 박종수 | 노즐막힘 방지수단을 구비한 전기방사 노즐장치 |
| KR102176015B1 (ko) * | 2019-12-05 | 2020-11-06 | 박종수 | 노즐 막힘 방지수단을 구비한 노즐 블록 및 이를 구비한 전기방사장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230090156A (ko) | 2023-06-21 |
| US20240076804A1 (en) | 2024-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2021112394A1 (ko) | 노즐 막힘 방지수단을 구비한 노즐 블록 및 이를 구비한 전기방사장치 | |
| EP1637637B1 (en) | Method and apparatus of producing fibrous aggregate | |
| WO2014171625A1 (ko) | 전기방사장치 | |
| KR101040059B1 (ko) | 나노섬유 제조장치 및 나노섬유 제조방법 | |
| JP4567561B2 (ja) | 繊維集合体の製造方法及び繊維集合体の製造装置 | |
| CN103370457A (zh) | 纳米纤维制造装置 | |
| WO2017158879A1 (ja) | ノズルヘッド、および電界紡糸装置 | |
| EP3408438B1 (en) | Apparatus and process for uniform deposition of polymeric nanofibers on substrate | |
| WO2019203483A1 (ko) | 하전용액 제어구조가 개선된 극세섬유 제조용 전기방사장치 및 이를 위한 용액이송펌프 | |
| WO2023113076A1 (ko) | 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록 및 이를 구비한 전기방사장치 | |
| WO2012077864A1 (ko) | 전계방사장치 및 나노섬유제조장치 | |
| JP5225827B2 (ja) | ナノファイバ製造装置 | |
| KR102662896B1 (ko) | 크리닝 수단을 구비한 노즐 블록 및 이를 구비한 전기방사장치 | |
| KR101965395B1 (ko) | 미세선 제조용 전기방사장치 | |
| KR102018981B1 (ko) | 하전용액 제어구조가 개선된 극세섬유 제조용 전기방사장치 및 이를 위한 용액이송펌프 | |
| CN114481337B (zh) | 电场纺丝装置以及电场纺丝头的清扫方法 | |
| JP5225885B2 (ja) | ナノファイバ製造装置、および製造方法 | |
| KR20240054169A (ko) | 모듈형 전기방사 노즐블록 및 이를 구비한 전기방사 장치 | |
| JP6740419B2 (ja) | ノズルヘッド、および電界紡糸装置 | |
| KR102070543B1 (ko) | 하전용액 제어구조가 개선된 극세섬유 제조용 전기방사장치 및 이를 위한 용액이송펌프 | |
| WO2012077866A1 (ko) | 나노섬유 제조장치 | |
| WO2024085547A2 (ko) | 기체분출수단이 구비된 전기방사 노즐블록 및 이를 구비한 전기방사장치 | |
| WO2012077865A1 (ko) | 전계방사장치 및 나노섬유 제조장치 | |
| US20240011195A1 (en) | Methods and systems for electrospinning using low power voltage converter | |
| JP2018090924A (ja) | ノズルヘッド、および電界紡糸装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 18272339 Country of ref document: US |
|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21968285 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |