KR100562006B1 - A bottom-up electrospinning devices, and nanofibers prepared by using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 굵기가 나노수준으로 가는 섬유(나노섬유) 제조용 상향식 전기방사장치 및 이를 이용하여 제조된 나노섬유에 관한 것이다. 본 발명의 전기방사장치는 방사용액 주탱크(1), 계량펌프(2), 노즐블록(4), 상기 노즐블록에 설치된 노즐(5), 상기 노즐블록으로 부터 방사되는 섬유들을 집적하는 컬렉터(7) 및 노즐블록(4)과 컬렉터(7)로 전압을 걸어주기 위한 전압발생장치(9)로 구성된 전기방사장치에 있어서, [ⅰ] 노즐블록(4)에 설치된 노즐(5) 출구가 상부 방향으로 형성되어 있고, [ⅱ] 컬렉터(7)가 노즐블록의 상부에 위치하며, [ⅲ] 노즐블록(4)의 최상부에 방사용액 배출장치(12)가 연결되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 전기방사시에 다수의 노즐을 좁은 공간 내에 배열이 용이하여 단위 시간당 생산성이 우수하며, 섬유형성효과가 극대화되어 나노섬유 및 그의 부직포를 대량 생산할 수 있으며, 방사용액이 섬유로 형성되지 못하고 물방울 형태로 낙하하는 현상(Droplet)을 효과적으로 방지하여 고품질의 나노섬유 및 부직포를 생산할 수 있다.The present invention relates to a bottom-up electrospinning apparatus for producing fibers (nanofibers) having a thickness of nanoscale and nanofibers manufactured using the same. Electrospinning of the present invention is a spinneret main tank (1), metering pump (2), nozzle block (4), a nozzle (5) installed in the nozzle block, a collector for collecting fibers radiated from the nozzle block ( 7) and an electrospinning apparatus comprising a voltage generator 9 for applying a voltage to the nozzle block 4 and the collector 7, the outlet of the nozzle 5 provided in the nozzle block 4 is upper [Ii] the collector 7 is located above the nozzle block, and the spinning solution discharging device 12 is connected to the top of the nozzle block 4; The present invention is easy to arrange a plurality of nozzles in a narrow space at the time of electrospinning is excellent in productivity per unit time, the fiber forming effect is maximized to produce a large amount of nanofibers and nonwoven fabrics, spinning solution is not formed of fibers It can effectively prevent dropping in the form of water droplets to produce high quality nanofibers and nonwoven fabrics.

전기방사, 장치, 부직포, 나노, 상향식 방사, 노즐, 드롭렛.Electrospinning, devices, nonwovens, nano, bottom-up spinning, nozzles, droplets.

Description

상향식 전기방사장치 및 이를 이용하여 제조된 나노섬유 {A bottom-up electrospinning devices, and nanofibers prepared by using the same} Bottom-up electrospinning devices, and nanofibers prepared by using the same}             

도 1은 본 발명의 상향식 전기방사장치를 사용하여 나노섬유 웹을 제조하는 공정 개략도.1 is a process schematic diagram of making a nanofiber web using the bottom-up electrospinning of the present invention.

도 2는 본 발명의 상향식 전기방사장치를 사용하여 코팅용 재료상에 나노섬유를 코팅하는 공정 개략도.Figure 2 is a process schematic of coating the nanofibers on the coating material using the bottom-up electrospinning of the present invention.

도 3은 본 발명의 상향식 전기방사 장치를 사용하여 하이브리드 형태의 나노섬유 웹을 제조하는 공정 개략도.Figure 3 is a schematic view of a process for producing a hybrid nanofiber web using the bottom-up electrospinning apparatus of the present invention.

도 4는 노즐블록(4)의 모식도.4 is a schematic view of the nozzle block 4;

도 5 및 도 7은 노즐(5)의 측면을 나타내는 모식도.5 and 7 are schematic diagrams showing the side surfaces of the nozzles 5.

도 6 및 도 8은 노즐(5)의 평면 예시도.6 and 8 illustrate plan views of the nozzle 5.

도 9는 본 발명의 실시예 1로 제조한 나노섬유 부직포의 전자현미경 사진.9 is an electron micrograph of a nanofiber nonwoven fabric prepared in Example 1 of the present invention.

도 10은 본 발명의 실시예 2로 제조한 나노섬유 부직포의 전자현미경 사진.10 is an electron micrograph of a nanofiber nonwoven fabric prepared in Example 2 of the present invention.

도 11은 본 발명의 실시예 3으로 제조한 나노섬유 부직포의 전자현미경 사진.11 is an electron micrograph of a nanofiber nonwoven fabric prepared in Example 3 of the present invention.

도 12는 도 11의 나노섬유 부직포를 소결 처리한 후의 전자현미경 사진.12 is an electron micrograph after sintering the nanofiber nonwoven fabric of FIG. 11.

도 13은 본 발명의 실시예 4로 제조한 폴리우레탄 나노섬유 부직포의 전자현미경 사진.13 is an electron micrograph of the polyurethane nanofiber nonwoven fabric prepared in Example 4 of the present invention.

도 14(a)는 본 발명중 방사원액 드롭장치(3)의 단면도.Figure 14 (a) is a cross-sectional view of the spinning solution drop device 3 of the present invention.

도 14(b)는 본 발명중 방사원액 드롭장치(3)의 사시도.Figure 14 (b) is a perspective view of the spinning solution drop device (3) of the present invention.

※ 도면중 주요부분에 대한 부호 설명※ Explanation of main parts in drawings

1 : 방사용액 주탱크 2 : 계량펌프 3 : 방사용액 드롭장치1: Spinning solution main tank 2: Metering pump 3: Spinning solution drop device

3a: 방사용액 드롭장치의 필터 3b: 기체 유입관 3c: 방사용액 유도관3a: filter of spinning solution drop device 3b: gas inlet pipe 3c: spinning solution induction pipe

3d: 방사용액 배출관 4 : 노즐블록 4b : 노즐외경홀3d: spinning solution discharge pipe 4: nozzle block 4b: nozzle outer diameter hole

4c: 절연체판 4d: 방사용액 임시공급판 4e : 노즐플레이트4c: insulator plate 4d: spinning solution temporary supply plate 4e: nozzle plate

4f: 방사용액 주공급판 4g: 가열장치 4h : 도전체판4f: Spinning solution main supply plate 4g: Heating device 4h: Conductor plate

5 : 노즐 6 : 나노섬유 7: 컬렉터(콘베이어 벨트)5: nozzle 6: nanofiber 7: collector (conveyor belt)

8a, 8b: 컬렉터 지지로울러 9 : 전압발생장치8a, 8b: collector support roller 9: voltage generator

10 : 노즐 블록 좌우 왕복운동 장치 11a: 교반기(11c)용 모터 10: nozzle block left and right reciprocating device 11a: motor for the stirrer 11c

11b: 비전도성 절연봉 11c: 교반기 12 : 방사용액 배출장치11b: non-conductive insulation rod 11c: agitator 12: spinning solution discharge device

13 : 이송관 14 : 웹 지지 로울러 15: 웹 13 transfer pipe 14 web support roller 15 web

16 : 웹 권취로울러 17: 코팅용 재료 공급로울러 θ: 노즐출구 각도16: Web winding roller 17: Coating material supply roller θ: Nozzle exit angle

L : 노즐길이 Di : 노즐내경 Do : 노즐외경L: Nozzle Length Di: Nozzle Inner Diameter Do: Nozzle Outer Diameter

본 발명은 굵기가 나노수준인 섬유(이하 "나노섬유" 라고 한다)를 대량 생산할 수 있는 상향식 전기방사장치 및 이를 사용하여 제조된 나노섬유에 관한 것이다.The present invention relates to a bottom-up electrospinning apparatus capable of mass-producing a fiber having a thickness of nanoscale (hereinafter referred to as "nanofiber") and a nanofiber manufactured using the same.

나노섬유로 구성된 부직포, 멤브레인, 브레이드 등의 제품은 생활용품, 농업용, 의류용, 산업용 등으로 널리 사용되고 있다. 구체적으로 인조피혁, 인조스웨이드, 생리대, 의복, 기저귀, 포장재, 잡화용 소재, 각종 필터 소재, 유전자 전달체의 의료용 소재, 방탄조끼 등의 국방용 소재 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.Non-woven fabrics, membranes, braids, etc. composed of nanofibers are widely used in household goods, agriculture, clothing, industrial, and the like. Specifically, it is used in various fields such as artificial leather, artificial suede, sanitary napkins, garments, diapers, packaging materials, miscellaneous materials, various filter materials, medical materials for gene carriers, defense materials such as bulletproof vests.

미국 4,044,404호 등에 기재되어 있는 종래 전기 방사 장치 및 이를 이용한 나노섬유의 제조방법은 다음과 같다. 종래 전기 방사 장치는 방사용액을 보관하는 방사용액 주탱크, 방사용액의 정량 공급을 위한 계량펌프, 방사용액을 토출하는 다수개의 노즐이 배열된 노즐블록, 상기 노즐 하단에 위치하여 방사되는 섬유들을 집적하는 컬렉터 및 전압을 발생시키는 전압발생장치들로 구성되어 있다.Conventional electrospinning apparatuses described in US 4,044,404 and the like and a method of manufacturing nanofibers using the same are as follows. Conventional electrospinning apparatus includes a spinning solution main tank for storing spinning solution, a metering pump for quantitative supply of spinning solution, a nozzle block in which a plurality of nozzles for discharging spinning solution are arranged, and fibers which are disposed at the bottom of the nozzle It consists of a collector and a voltage generator for generating a voltage.

다시 말해 종래의 전기방사장치는 컬렉터가 노즐 하단에 위치하는 하향식 전기방사 장치이다.In other words, the conventional electrospinning apparatus is a top-down electrospinning apparatus in which the collector is located at the bottom of the nozzle.

상기 하향식 전기 방사 장치를 이용한 종래의 나노섬유 제조방법을 보다 구체적으로 살펴보면, 방사용액 주 탱크 내 방사용액을 계량펌프를 통해 높은 전압이 부여되는 다수의 노즐 내로 연속적으로 정량 공급한다.Looking at the conventional nanofiber manufacturing method using the top-down electrospinning apparatus in more detail, the spinning solution in the spinning solution main tank is continuously metered into a plurality of nozzles to which a high voltage is applied through a metering pump.

계속해서, 노즐들로 공급된 방사용액은 노즐을 통해 높은 전압이 걸려있는 컬렉터 상으로 방사, 집속되어 단섬유 웹이 형성된다.Subsequently, the spinning solution supplied to the nozzles is spun and concentrated through a nozzle onto a collector under high voltage to form a single fiber web.

계속해서, 상기 단섬유 웹을 엠보싱 또는 니들펀칭하여 부직포를 제조한다.Subsequently, the short fiber web is embossed or needle punched to produce a nonwoven fabric.

이와 같은 종래의 하향식 전기 방사 장치 및 이를 이용한 나노섬유의 제조방법은, 높은 전압이 걸려있는 노즐로 방사액이 연속적으로 공급되기 때문에 부여되는 전기력 효과가 저하되는 문제가 있다.Such a conventional top-down electrospinning apparatus and a method of manufacturing nanofibers using the same have a problem in that the electric force effect is imparted because the spinning liquid is continuously supplied to a nozzle having a high voltage applied thereto.

한편, 노즐과 컬렉터를 수평 방향으로 배열시킨 종래의 수평식 전기 방사 장치는 다수의 노즐을 배열하여 방사하는 것이 매우 어려운 단점이 있다. 즉 노즐과 방사용액이 포함된 노즐 판을 컬렉터와 수평 방향으로 세우기 위해서는 최상부 라인에 위치하는 노즐과 최하부 라인에 위치하는 노즐과 컬렉터를 동일 방사거리(tip-to-collector distance)로 배열하는 것이 어렵기 때문에 한정된 숫자의 노즐을 배열할 수 밖에 없는 문제점이 있다.On the other hand, the conventional horizontal electrospinning apparatus in which the nozzle and the collector are arranged in the horizontal direction has a disadvantage in that it is very difficult to arrange a plurality of nozzles to radiate. That is, in order to erect the nozzle plate containing the nozzle and the spinning solution in the horizontal direction with the collector, it is difficult to arrange the nozzle located at the top line and the nozzle and collector located at the bottom line at the same tip-to-collector distance. Therefore, there is a problem that only a limited number of nozzles can be arranged.

일반적으로, 전기방사시 1홀당 토출량이 10-2~10-3g/분 수준으로 매우 낮기 때문에 상업화에 필요한 대량 생산을 위해서는 좁은 공간내에 다수의 노즐을 배열 할수 있어야 한다.In general, since the discharge amount per hole during electrospinning is very low, 10 -2 ~ 10 -3 g / min, it is necessary to arrange a plurality of nozzles in a narrow space for mass production required for commercialization.

그러나, 상기의 종래 전기방사 장치는 앞에서 설명한 바와 같이 정해진 공간에 한정된 숫자의 노즐을 배열할 수 없기 때문에 상업화에 필요한 대량 생산이 곤란하였다.However, the conventional electrospinning apparatus described above is difficult to mass-produce required for commercialization because it is not possible to arrange a number of nozzles limited to a predetermined space as described above.

상기의 종래 수평식 전기 방사장치는 대부분 1홀 수준에서 전기 방사하는 것 으로 대량생산이 불가능하여 상업화가 어려운 문제가 있었다.The conventional horizontal electrospinning device has a problem that it is difficult to commercialize because it is impossible to mass-produce most of the electrospinning at the one-hole level.

또한 종래의 수평식 전기 방사 장치는 노즐에서 미처 방사되지 못한 고분자 용액 덩어리가 그대로 컬렉터 판에 부착되는 현상 [이하 "드롭렛"(droplet)이라고 한다]이 발생하여 제품의 품질이 저하되는 문제도 발생하였다.In addition, in the conventional horizontal electrospinning device, a phenomenon in which a polymer solution mass not radiated from a nozzle is attached to a collector plate as it is (hereinafter referred to as a "droplet") occurs, which causes a problem of deterioration of product quality. It was.

본 발명은 나노섬유의 대량생산이 가능하며 다수의 노즐을 좁은 영역내에 배열하여 단위 시간 당 높은 생산성을 확보하는 것은 물론 드롭렛(Droplet) 현상을 방지하여 고품질의 나노섬유 및 그의 부직포를 제조할 수 있는 전기방사장치를 제공하고자 한다. 이를 위하여 본 발명은 노즐블록이 컬렉터 하단에 위치하는 상향식 전기방사장치를 제안한다.
The present invention is capable of mass production of nanofibers, by arranging a plurality of nozzles in a narrow area to ensure high productivity per unit time, as well as preventing droplets, thereby producing high quality nanofibers and nonwoven fabrics thereof. To provide an electrospinning device. To this end, the present invention proposes a bottom-up electrospinning device in which the nozzle block is located at the bottom of the collector.

이와 같은 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 상향식 전기방사장치는, [ⅰ]노즐블록(4)에 설치된 노즐의 출구가 상부 방향으로 형성되어 있고, [ⅱ]컬렉터가 노즐블록(4)의 상부에 위치하며 [ⅲ]노즐블록의 최상부에 방사용액 배출장치(12)가 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.The bottom-up electrospinning device of the present invention for achieving the above problems is that the outlet of the nozzle provided in the nozzle block 4 is formed in the upper direction, and the collector is placed on top of the nozzle block 4. It is characterized in that the spinning solution discharge device 12 is connected to the top of the nozzle block.

이하 첨부된 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 상향식 전기 방사 장치는 도 1과 같이 방사용액을 보관하는 방사용액 주탱크(1), 방사용액 정량 공급을 위한 계량펌프(2), 다수개의 핀으로 구성되 는 노즐(5)이 블록형태로 조합되어 있으며 방사액을 섬유상으로 토출하는 상향식 노즐블록(4), 상기 노즐블록 상부에 위치하여 방사되는 단섬유들을 집적하는 컬렉터(7), 고전압을 발생시키는 전압발생장치(9) 및 노즐 블록의 최상부에 연결된 방사 용액 배출 장치(12)등으로 구성된다.In the bottom-up electrospinning apparatus of the present invention, as shown in FIG. Combined in the form of a top-up nozzle block (4) for discharging the spinning liquid in the form of a fiber, a collector (7) for accumulating the short fibers are located on the nozzle block, a voltage generator (9) for generating a high voltage and a nozzle And a spinning solution discharging device 12 connected to the top of the block.

본 발명은 노즐블록(4)에 설치된 노즐(5)의 출구가 상부방향으로 형성되어 있고, 컬렉터(7)가 노즐블록(4)의 상부에 위치하여 방사용액을 상부 방향으로 방사한다.In the present invention, the outlet of the nozzle (5) provided in the nozzle block (4) is formed in the upper direction, the collector (7) is located above the nozzle block (4) to spin the spinning solution in the upper direction.

상기 노즐블록(4)은 도 4와 같이 [ⅰ] 노즐(5)이 배열된 노즐플레이트(4e), [ⅱ] 노즐(5)을 감싸고 있는 노즐외경홀(4b), [ⅲ] 노즐외경홀(4b)과 연결되며 노즐플레이트(4e) 직상단에 위치하는 방사용액 임시공급판(4d), [ⅳ] 방사용액 임시 공급판(4d) 직상단에 설치된 절연체판(4c), [ⅴ] 노즐 배열과 동일하게 핀이 배열되어 있고 노즐플레이트(4e) 직하단에 위치하는 도전체판(4h), [ⅵ] 도전체판(4h) 직하단에 위치하는 방사용액 주공급판(4f), [ⅶ] 방사용액 주공급판(4f) 직하단에 위치하는 가열장치(4g) 및 [ⅷ] 방사용액 주공급판(4f) 내부에 설치된 교반기(11c)로 구성 된다.As shown in FIG. 4, the nozzle block 4 includes a nozzle plate 4e in which the nozzle [5] is arranged, [ii] an nozzle outer diameter hole 4b surrounding the nozzle 5, and a nozzle outer diameter hole. (4b) and [9] the insulator plate (4c) and [ⅴ] nozzles provided at the upper end of the spinning solution temporary supply plate (4d) and [i] the spinning solution temporary supply plate (4d). In the same manner as the arrangement, the pins are arranged and the conductive plate 4h is located directly below the nozzle plate 4e, and the radiant solution main supply plate 4f is located directly below the conductive plate 4h. And a heating device 4g located directly below the spinning solution main supply plate 4f, and an agitator 11c provided inside the spinning solution main supply plate 4f.

노즐(5)의 출구는 도 5 및 도 7과 같이 1개 이상의 나팔관 형태로 출구부분이 확대된 현상을 갖는다. 이때 각도(θ)를 90~175°, 더욱 바람직하기로는 95~150°로 하는 것이 노즐(5) 출구에서 동일한 형태의 방사용액 방울을 안정적으로 형성하는데 바람직 하다.The outlet of the nozzle 5 has a phenomenon in which the outlet portion is enlarged in the form of one or more fallopian tubes as shown in FIGS. 5 and 7. At this time, the angle θ is 90 ~ 175 °, more preferably 95 ~ 150 ° It is preferable to stably form the spinning solution droplets of the same shape at the outlet of the nozzle (5).

노즐출구의 각도(θ)가 175°를 초과하는 경우에는 노즐 부위에서 방울 형성 이 크게 되어 표면 장력이 증가 한다. 그 결과 나노섬유를 형성하기 위해서는 보다 높은 전압이 필요하게 되며, 방울 중앙부위가 아닌 가장자리 부분에서 방사가 시작됨에 따라 방울 중앙부위가 고화되어 노즐을 막는 현상이 발생하는 문제가 발생될 수 있다.If the angle (θ) of the nozzle outlet exceeds 175 °, the droplet formation is large at the nozzle site, and the surface tension is increased. As a result, a higher voltage is required to form the nanofibers, and as the radiation starts at the edge portion instead of the drop center portion, the drop center portion may be solidified to block the nozzle.

한편, 노즐출구의 각도(θ)가 90°미만인 경우에는 노즐 출구 부위에 맺힌 방울이 매우 작아서 순간적인 전기장의 불균일이나 노즐 출구 부위에 약간의 불균일한 공급이 이루어지면 방울 형태가 정상적이지 못하여 섬유를 형성하지 못하고 드롭렛(Droplet) 현상이 일어날 수 있다.On the other hand, when the angle (θ) of the nozzle outlet is less than 90 °, the droplets formed at the nozzle outlet are very small, and if the instantaneous electric field irregularity or a slight non-uniform supply is made to the nozzle outlet, the droplet form is not normal to form fibers. Droplets can happen.

본 발명에서는 노즐길이(L, L1, L2)를 특별하게 한정하는 것은 아니다.In the present invention, the nozzle lengths L, L1, and L2 are not particularly limited.

그러나, 노즐내경(Di)은 0.01~5mm, 노즐외경(Do)은 0.01~5mm인 것이 바람직 하다. 노즐 내경 또는 외경이 0.01mm 미만이면 드롭렛 현상이 번번하게 발생되며, 5mm를 초과하면 섬유형성이 불가능하게 될 수 있다.However, it is preferable that the nozzle inner diameter Di is 0.01-5 mm, and the nozzle outer diameter Do is 0.01-5 mm. If the nozzle inner diameter or the outer diameter is less than 0.01mm, the droplet phenomenon occurs frequently, and if the nozzle diameter exceeds 5mm, fiber formation may be impossible.

도 5 및 도 6은 노즐출구에 1개의 확대부분(각도)이 형성된 노즐의 측면과 평면을 나타내고, 도 7 및 도 8은 노즐출구에 2개의 확대부분(각도)이 형성된 노즐의 측면과 평면을 나타낸다. 즉, 도 7에 도시된 θ1 은 방사용액이 방사되는 부분인 1차 노즐출구의 각도이고, θ2는 방사용액이 공급되는 부분인 2차 노즐출구의 각도 이다.5 and 6 show the side and the plane of the nozzle having one enlarged portion (angle) formed at the nozzle outlet, and FIGS. 7 and 8 show the side and the plane of the nozzle having two enlarged portions (angle) formed at the nozzle outlet. Indicates. That is, θ 1 shown in FIG. 7 is the angle of the primary nozzle outlet which is the portion where the spinning solution is radiated, and θ 2 is the angle of the secondary nozzle outlet which is the portion where the spinning solution is supplied.

노즐블록(4) 내의 상기 노즐(5)들은 노즐플레이트(4e)에 다수 배열되어 있으며, 노즐(5)의 외부에는 이를 감싸고 있는 노즐외경홀(4b)들이 설치되어 있다.The nozzles 5 in the nozzle block 4 are arranged in the nozzle plate 4e, and the nozzle outer diameter holes 4b surrounding the nozzles 5 are provided on the outside of the nozzle 5.

상기 노즐외경홀(4b)은 노즐(5) 출구에서 과량으로 형성된 방사용액이 모두 섬유화 되지 못할 경우 발생되는 드롭렛(Droplet) 현상을 방지하고 흘러넘치는 방사용액을 회수할 목적으로 설치되며, 노즐출구에서 섬유화 되지 못한 방사용액을 모아 이를 노즐플레이트(4e) 직 상단에 위치하는 방사용액 임시공급관(4d)으로 이송시키는 역할을 한다.The nozzle outer diameter hole (4b) is installed to prevent the droplet (droplet) phenomenon generated when all the spinning solution formed in excess at the nozzle (5) can not be fiberized and to recover the overflow spinning solution, nozzle exit Collects the spinning solution that has not been fiberized in and serves to transfer it to the spinning solution temporary supply pipe (4d) located directly on the top of the nozzle plate (4e).

상기 노즐외경홀(4b)은 노즐(5) 보다 당연히 직경이 크며, 절연체로 구성되는 것이 좋다. The nozzle outer diameter hole 4b is, of course, larger in diameter than the nozzle 5 and is preferably composed of an insulator.

상기 방사용액 임시공급판(4d)은 절연체로 제조되며 노즐외경홀(4b)을 통해 유입되는 잔여 방사용액을 일시적으로 저장한 후, 이를 방사용액 주공급판(4f)으로 이송하는 역할을 한다.The spinning solution temporary supply plate 4d is made of an insulator and temporarily stores the remaining spinning solution flowing through the nozzle outer diameter hole 4b and then transfers it to the spinning solution main supply plate 4f.

상기 방사용액 임시공급판(4d)의 직상단에는 절연체판(4c)이 설치되어 노즐 부위에서만 방사가 원활하게 될 수 있도록 노즐상부를 보호하는 역할을 한다.An insulator plate 4c is installed at the upper end of the spinning solution temporary supply plate 4d to protect the top of the nozzle so that radiation can be smoothly only at the nozzle area.

노즐플레이트(4e) 직하단에는 노즐배열과 동일하게 핀이 배열되어 있는 도전체판(4h)이 설치되며, 도전체판(4h)을 포함하고 있는 방사용액 주공급판(4f)이 설치된다.Directly below the nozzle plate 4e, a conductor plate 4h in which pins are arranged in the same manner as the nozzle array is provided, and a spinning solution main supply plate 4f including the conductor plate 4h is provided.

또한 방사용액 주공급판(4f)의 직하단에는 간접가열 방식의 가열장치(4g)가 설치된다.In addition, an indirect heating type heating device 4g is installed directly below the spinning solution main supply plate 4f.

상기 도전체판(4h)은 노즐(5)에 고전압을 걸어주는 역할을 하며, 방사용액 주공급판(4f)은 방사드롭장치(3)에서 방사블록(4)으로 유입되는 방사용액을 저장 후 노즐(5)로 공급해 주는 역할을 한다. 이때 방사용액 주공급관(4f)은 방사용액의 저장량을 최소화 할 수 있도록 최소한의 공간으로 제작하는 것이 바람직 하다.The conductor plate 4h serves to apply a high voltage to the nozzle 5, and the spinning solution main supply plate 4f stores the spinning solution flowing into the spinning block 4 from the spinning drop device 3 and then nozzles. We play role to supply in (5). At this time, the spinning solution main supply pipe (4f) is preferably made of a minimum space to minimize the storage of the spinning solution.

한편, 본 발명의 방사액 드롭장치(3)는 전체적으로 도 14(a) 및 도 14(b)와 같이 밀폐된 원통상의 형상을 갖도록 설계되어 방사용액 주탱크(1)로 부터 연속적으로 유입되는 방사용액을 노즐블록(4)에 방울 형태로 공급하는 역할을 한다.On the other hand, the spinning solution drop device 3 of the present invention is designed to have a closed cylindrical shape as shown in Figure 14 (a) and 14 (b) as a whole continuously flowing from the spinning solution main tank (1) It serves to supply the spinning solution in the form of droplets to the nozzle block (4).

상기 방사용액 드롭장치(3)는 도 14(a)~도 14(b)와 같이 전체적으로 밀폐된 원통상의 형상을 갖는다. 도 14(a)는 방사용액 드롭장치의 단면도이고, 도 14(b)는 방사용액 드롭장치의 사시도 이다. 방사용액 드롭장치(3)의 상단부에는 방사액을 노즐블록 쪽으로 유도하는 방사용액 유도관(3c)과 기체유입관(3b)이 나란하게 배열되어 있다. 이때 방사용액 유도관(3c)을 기체유입관(3b)보다 조금 길게 형성하는 것이 바람직 하다.The spinning solution drop device 3 has a cylindrical shape as a whole, as shown in Figs. 14 (a) to 14 (b). Figure 14 (a) is a cross-sectional view of the spinning solution drop device, Figure 14 (b) is a perspective view of the spinning solution drop device. On the upper end of the spinning solution dropping device 3, a spinning solution induction pipe 3c and a gas inlet pipe 3b for guiding the spinning solution toward the nozzle block are arranged side by side. At this time, it is preferable to form the spinning solution induction pipe (3c) slightly longer than the gas inlet pipe (3b).

상기 기체유입관의 하단으로부터 기체가 유입되며, 처음 기체가 유입되는 부분은 필터(3d)와 연결된다. 방사용액 드롭장치(3)의 하단부에는 드롭된 방사용액을 노즐블록(4)으로 유도하는 방사용액 배출관(3d)이 형성되어 있다. 방사용액 드롭장치(3) 중간부는 방사용액이 방사용액 유도관(3c)의 말단부에서 드롭(drop) 될 수 있도록 중공상태로 형성되어 있다.Gas is introduced from the lower end of the gas inlet pipe, the first gas is introduced portion is connected to the filter (3d). At the lower end of the spinning solution dropping device 3, a spinning solution discharge pipe 3d is formed to guide the dropped spinning solution to the nozzle block 4. The middle portion of the spinning solution drop device 3 is formed in a hollow state so that the spinning solution can be dropped at the distal end of the spinning solution induction pipe 3c.

상기 방사용액 드롭장치(3)로 유입된 방사용액은 방사용액 유도관(3c)을 따라 흘러 내리다가 그 말단부에서 드롭(drop)되어 방사용액의 흐름이 한번이상 차단된다.The spinning solution introduced into the spinning solution drop device 3 flows down along the spinning solution induction tube 3c and is dropped at its distal end to block the flow of the spinning solution more than once.

방사용액이 드롭(drop)되는 원리를 구체적으로 살펴보면, 필터(3d) 및 기체 유입관(3b)을 따라 기체가 밀폐된 방사용액 드롭장치(3)의 상단부로 유입되면 기체 와류 등에 의해 방사용액 유도관(3c)의 압력이 자연적으로 불규칙하게 되며, 이때 발생하는 압력차로 인해 방사용액이 드롭(drop)되게 된다.Looking at the principle that the spinning solution is dropped in detail, when the gas enters the upper end of the sealed spinning solution drop device 3 along the filter 3d and the gas inlet pipe 3b, the spinning solution is induced by gas vortex, etc. The pressure in the tube 3c becomes naturally irregular, and the spinning solution drops due to the pressure difference generated at this time.

본 발명에서 유입되는 기체로는 공기 또는 질소 등의 불활성 가스를 사용 할 수 있다.As the gas introduced in the present invention, an inert gas such as air or nitrogen may be used.

본 발명의 노즐블록(4) 전체는 전기 방사되는 나노섬유의 분포를 균일하게 하기 위해서 노즐블록 좌우 왕복운동장치(10)에 의해 전기 방사되는 나노섬유의 진행 방향과 직각방향으로 좌우 왕복운동을 한다.The whole nozzle block 4 of the present invention is reciprocated left and right in a direction perpendicular to the traveling direction of the nanofibers electrospun by the nozzle block left and right reciprocating device 10 in order to uniformly distribute the electrospun nanofibers. .

또한, 상기 노즐블록(4) 내부에는, 보다 구체적으로는 방사용액 주공급판(4f) 내부에는, 방사용액이 노즐블록(4)내에서 겔화되는 것을 방지하기 위하여 노즐블록(4)내에 보관중인 방사용액을 교반하는 교반기(11c)가 설치되어 있다.In addition, inside the nozzle block 4, more specifically, inside the spinning solution main supply plate 4f, the spinning solution is being stored in the nozzle block 4 to prevent gelation of the spinning solution in the nozzle block 4. The stirrer 11c which stirs a spinning solution is provided.

상기 교반기(11c)는 비전도성 절연봉(11b)에 의해 교반기용 모터(11a)와 연결되어 있다.The stirrer 11c is connected to the stirrer motor 11a by a non-conductive insulating rod 11b.

노즐 블록(4)내에 교반기(11c)를 설치하면 무기 금속이 포함된 용액을 전기 방사하거나 장시간 혼합용매를 사용하여 용해한 방사용액을 전기 방사할 때 노즐 블록(4)내 방사용액의 겔화를 효과적으로 방지할 수 있다.Installing the stirrer 11c in the nozzle block 4 effectively prevents gelation of the spinning solution in the nozzle block 4 when electrospinning a solution containing an inorganic metal or electrospinning a spinning solution dissolved using a mixed solvent for a long time. can do.

또한, 상기 노즐블록(4)의 최상부에는 노즐블록에 과잉 공급된 방사용액을 방사용액 주탱크(1)로 강제 이송시키는 방사용액 배출장치(12)가 연결되어 있다.In addition, the top of the nozzle block 4 is connected to the spinning solution discharge device 12 for forcibly transferring the spinning solution over-supplied to the nozzle block to the spinning solution main tank (1).

상기 방사용액 배출장치(12)는 흡입공기등으로 노즐블록내로 과잉 공급된 방사용액을 방사용액 주탱크(1)로 강제 이송시킨다.The spinning solution discharge device 12 forcibly transfers the spinning solution oversupplied into the nozzle block to the spinning solution main tank 1 by suction air.

또한, 본 발명의 컬렉터(7)에는 직접가열 방식 또는 간접가열 방식의 가열장치(도면에는 표시 안됨)가 설치(부착)되어 있고, 상기 컬렉터(7)는 고정 또는 연속회전 한다.In addition, the collector 7 of the present invention is provided (attached) a heating apparatus (not shown) of a direct heating method or an indirect heating method, and the collector 7 is fixed or continuously rotated.

노즐블록(4)상에 위치하는 노즐(5)들은 대각선 또는 일직선 상으로 배열 된다.The nozzles 5 located on the nozzle block 4 are arranged diagonally or in a straight line.

다음으로는 상기 본 발명의 상향식 전기 방사 장치를 사용하여 부직포를 제조하는 방법을 살펴 본다.Next, look at a method of manufacturing a nonwoven fabric using the bottom-up electrospinning apparatus of the present invention.

먼저 방사용액 주탱크(1) 내에 보관중인 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 방사액을 계량펌퍼(2)로 계량하여 정량씩 방사용액 드롭장치(3)로 공급한다. 이때 방사액을 제조하는 열가소성 또는 열경화성 수지로는 폴리에스테르 수지, 아크릴수지, 페놀수지, 에폭시수지, 나일론수지, 폴리(글리콜라이드/L-락티드)공중합체, 폴리(L-락티드)수지, 폴리비닐알콜수지, 폴리비닐클로라이드수지 등을 사용 할 수 있다. 방사용액으로는 상기 수지 용융액 또는 용액 어느것을 사용하여도 무방하다.First, the thermoplastic resin or thermosetting resin spinning solution stored in the spinning solution main tank 1 is metered by the metering pump 2 and supplied to the spinning solution drop device 3 in a quantitative manner. In this case, the thermoplastic or thermosetting resin for preparing the spinning solution may be polyester resin, acrylic resin, phenol resin, epoxy resin, nylon resin, poly (glycolide / L-lactide) copolymer, poly (L-lactide) resin, Polyvinyl alcohol resin, polyvinyl chloride resin and the like can be used. As the spinning solution, any of the above resin melts or solutions may be used.

이와 같이 방사용액 드롭장치(3) 내로 공급된 방사용액은 방사용액 드롭장치(3)를 통과하면서 불연속적으로, 다시말해 방사액의 흐림이 한번 이상 차단되면서, 본 발명의 높은 전압이 걸려있고 교반기(11c)가 설치된 노즐블록(4)의 방사용액 주공급판(4f)으로 공급된다. 상기 방사용액 드롭장치(3)는 방사용액의 흐름을 차단하여 방사용액 주탱크(1)에 전기가 흐르지 못하도록 하는 역할도 한다.In this way, the spinning solution supplied into the spinning solution drop device 3 is discontinuously passing through the spinning solution drop device 3, that is, the clouding of the spinning solution is blocked more than once, and the high voltage of the present invention is applied and the agitator 11c is supplied to the spinning solution main supply plate 4f of the nozzle block 4 provided. The spinning solution drop device (3) also serves to block the flow of spinning solution to prevent electricity from flowing in the spinning solution main tank (1).

계속해서 상기 노즐블록(4)에서는 방사액을 상향식 노즐을 통해 높은 전압이 걸려있는 상부의 컬렉터(7)로 상향 토출하여 부직포 웹(Web)을 제조한다.Subsequently, the nozzle block 4 discharges the spinning liquid upward through the upward nozzle to the upper collector 7 where the high voltage is applied, thereby manufacturing the nonwoven web.

방사용액 주공급관(4f)으로 이송된 노즐(5)을 통해 상부 컬렉터(7)로 토출되어 섬유를 형성한다. 노즐(5)에서 섬유화 되지 못한 과잉 방사용액은 노즐외경홀(4b)에서 모아져 방사용액 임시공급판(4d)을 거쳐 방사용액 주공급판(4f)으로 다시 이동하게 된다.It discharges to the upper collector 7 through the nozzle 5 conveyed to the spinning solution main supply pipe 4f, and forms a fiber. The excess spinning solution that is not fibrous at the nozzle 5 is collected in the nozzle outer diameter hole 4b and moved back to the spinning solution main supply plate 4f via the spinning solution temporary supply plate 4d.

아울러, 노즐블록 최상부에 과잉 공급된 방사용액은 방사용액 배출장치(12)에 의해 방사용액 주탱크(1)로 강제 이송된다.In addition, the spinning solution excessively supplied to the top of the nozzle block is forcibly transferred to the spinning solution main tank 1 by the spinning solution discharge device 12.

이때 전기력에 의한 섬유형성을 촉진하기 위하여 노즐블록(4) 하단부에 설치된 도전체판(4h)과 컬렉터(7)에는 전압발생장치(6)에서 발생된 1kV 이상, 더욱 좋기로는 20kV 이상의 전압을 걸어준다. 상기 컬렉터(7)로는 앤드레스 (Endless) 벨트를 사용하는 것이 생산성 측면에서 더욱 유리하다. 상기 컬렉터(7)는 부직포의 밀도를 균일하게 하기 위하여 좌우로 일정거리를 왕복운동하는 것이 바람직 하다.At this time, in order to promote fiber formation by electric force, a conductor plate 4h and a collector 7 installed at the lower end of the nozzle block 4 are subjected to a voltage of 1 kV or more, more preferably 20 kV or more, generated by the voltage generator 6. give. It is more advantageous in terms of productivity to use an endless belt as the collector 7. The collector 7 preferably reciprocates a certain distance from side to side to make the density of the nonwoven uniform.

이와 같이 컬렉터(7) 상에 형성된 부직포 웹은 웹 지지로울러(14)를 거쳐서 권취로울러(16)에 권취하면 부직포 제조공정이 완료된다.The nonwoven web formed on the collector 7 is wound on the winding roller 16 via the web support roller 14, thereby completing the nonwoven fabric manufacturing process.

본 발명의 제조장치는 앞에서 설명한 상향식 노즐블록(4)을 사용하여 드롭렛(Droplet) 현상을 효과적으로 방지하여 부직포 품질을 향상시킬 수 있고, 전기력에 의한 섬유형성 효과가 높아져 나노섬유 및 부직포를 대량 생산 할 수 있다. 아울러 본 발명의 제조방법은 다수개의 핀으로 구성되는 노즐들을 블록형태로 배열하므로서 부직포의 폭 및 두께를 자유롭게 변경, 조절 할 수 있다.The manufacturing apparatus of the present invention can improve the nonwoven quality by effectively preventing the droplet phenomenon by using the bottom-up nozzle block (4) described above, mass production of nanofibers and nonwoven fabrics by increasing the fiber forming effect by the electric force can do. In addition, the manufacturing method of the present invention can freely change and adjust the width and thickness of the nonwoven fabric by arranging nozzles composed of a plurality of pins in a block form.

본 발명의 장치로 제조된 나노섬유 부직포는 인공피혁, 생리대, 필터, 인조 혈관 등의 의료용 소재, 방한조끼, 반도체용 와이퍼, 전지용 부직포 등 다양한 용도로 사용된다.The nanofiber nonwoven fabric produced by the apparatus of the present invention is used for various purposes such as artificial leather, sanitary napkin, filter, medical material such as artificial blood vessel, winter vest, semiconductor wiper, battery nonwoven fabric.

본 발명은 상기 상향식 전기방사장치를 사용하여 부직포, 직물, 편물, 필름, 멤브레인 막(이하 "코팅용 재료"라고 한다)상에 나노섬유를 코팅하는 방법을 포함한다.The present invention includes a method of coating nanofibers on a nonwoven, woven, knitted, film, membrane membrane (hereinafter referred to as "coating material") using the bottom-up electrospinning device.

도 2는 본 발명의 상향식 전기방사장치를 사용하여 코팅용 재료상에 나노섬유를 코팅하는 공정개략도 이다.2 is a process schematic diagram of coating nanofibers on a coating material using a bottom-up electrospinning apparatus of the present invention.

구체적으로, 코팅용 재료 공급로울러(17)로부터 이동중인 컬렉터(7)상에 코팅용 재료를 연속적으로 공급하면서, 컬렉터(7)상에 위치하는 코팅용 재료 상에 본 발명의 상향식 전기 방사 장치로 나노섬유를 전기 방사 한후 나노섬유가 코팅된 코팅용재료를 권취로울러(16)로 권취한다.Specifically, with the bottom-up electrospinning apparatus of the present invention on the coating material located on the collector 7 while continuously supplying the coating material on the collector 7 moving from the coating material supply roller 17. After electrospinning the nanofibers, the coating material coated with the nanofibers is wound with a winding roller 16.

이때, 코팅용 재료상에 2종이상의 방사용액을 별도의 상향식 전기방사 장치로 각각 전기 방사하여 나노섬유를 다층으로 코팅할 수도 있다.In this case, two or more kinds of spinning solutions may be electrospun on a separate bottom-up electrospinning apparatus on the coating material to coat the nanofibers in multiple layers.

코팅두께는 용도에 따라 적절하게 조절할 수 있다.Coating thickness can be suitably adjusted according to a use.

또한, 본 발명은 도 3과 같이 2개이상의 상기 상향식 전기방사장치를 나란히 연속 배열시킨 다음 2종이상의 방사용액을 각각의 상향식 전기방사장치로 전기방사하여 하이브리드(Hybrid)형태의 나노섬유 웹을 제조하는 방법과 상기의 상향식 전기방사장치로 각각 전기방사된 2종이상의 나노섬유 웹을 적층시켜 하이브리드(Hybrid)형태의 나노섬유 웹을 제조하는 방법도 포함한다.In addition, the present invention is to sequentially arrange two or more bottom-up electrospinning device side by side as shown in Figure 3 and then electrospinning two or more types of spinning solution with each of the bottom-up electrospinning apparatus to produce a hybrid-type nanofiber web And a method of manufacturing a hybrid nanofiber web by stacking two or more kinds of nanofiber webs electrospun respectively by the bottom-up electrospinning apparatus.

도 3은 2개의 상향식 전기방사장치를 나란히 배열, 사용하여 하이브리드 형 태의 나노섬유 웹을 제조하는 공정 개략도로서 도면의 주요부에 대한 부호는 생략하였다.FIG. 3 is a schematic view of a process for producing a hybrid nanofiber web using two bottom-up electrospinning devices arranged side by side.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴 본다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

그러나 본 발명은 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.However, the present invention is not limited only to the following examples.

실시예 1Example 1

96% 황산용액에서 상대점도가 3.2인 나일론 6 칩을 개미산에 25%로 용해하여 방사용액을 제조 하였다. 상기 방사용액은 레오메터(Rheometer-DV, Ⅲ, Brookfield Co., USA)를 이용하여 측정한 점도가 1200 센티포아스(cPs)이고, 컨덕티비티 메터(conductivity meter, CM-40G, TOA electronics Co., 일본)로 측정한 전기전도도가 350 mS/m이고, 텐션 메터(K10St, Kruss Co., 독일)를 이용하여 측정한 표면 장력이 58 mN/m이었다. A spinning solution was prepared by dissolving a nylon 6 chip having a relative viscosity of 3.2 in 96% sulfuric acid solution to 25% formic acid. The spinning solution has a viscosity of 1200 centipoas (cPs) measured using a rheometer (Rheometer-DV, III, Brookfield Co., USA), and a conductivity meter (CM-40G, TOA electronics Co) , Japan) and an electrical conductivity of 350 mS / m, and a surface tension of 58 mN / m using a tension meter (K10St, Kruss Co., Germany).

상기 방사용액을 주탱크(1)에 보관하면서 계량펌프(2)로 정량 계량한 후 방사용액 드롭장치(3)로 공급하여 방사용액의 흐름을 불연속적으로 전환시킨다. 계속해서, 상기 방사용액을 35 kV의 전압이 걸려있는 도 1과 같은 상향식 전기방사장치의 노즐블록(4)으로 공급하여 노즐을 통해 섬유상으로 상향 방사하여 상부에 위치하는 컬렉터(7) 상에 집적하여 폭이 60cm이고 중량이 3.0g/㎡인 부직포 웹을 제조한다. 이때 사용한 노즐 블록(4)에 배열된 노즐(5)은 대각선으로 배열하고, 노즐 수는 3,000홀로 하고, 방사거리는 15 cm로 하고, 노즐 한홀의 토출량은 1.2 mg/분으로 하고, 노즐블럭(4)의 왕복 운동은 2 m/분으로 하고, 컬렉터(7)에 전기히터를 설치하여 컬렉터의 표면온도를 35℃로 하여 전기 방사를 행하였다. 방사과정 중에 노즐블럭(4) 최상부에 넘치는 방사용액은 흡입공기를 이용한 방사용액 배출장치(12)를 사용하여 강제적으로 방사용액 주탱크(1)로 이송하였다. 웹의 생산속도는 2 m/분으로 하였다. 이때 노즐로는 노즐 출구 각도(θ)가 120°이고, 노즐내경(Di)이 0.9mm인 노즐을 사용 하였다. 전압 발생 장치로는 심코사의 모델 C H 50을 사용 하였다. 제조된 나일론6의 나노섬유 부직포를 전자현미경으로 사진촬영한 결과는 도 9와 같고, 나노섬유의 직경은 200 nm이고, 드롭렛 현상이 전혀 발생하지 않았다.While storing the spinning solution in the main tank (1), the metering pump (2) is quantitatively metered and supplied to the spinning solution drop device (3) to discontinuously switch the flow of spinning solution. Subsequently, the spinning solution is supplied to the nozzle block 4 of the bottom-up electrospinning apparatus as shown in FIG. 1 in which a voltage of 35 kV is applied, and is radiated upward through the nozzle into a fiber to be integrated on the collector 7 located at the top. To produce a nonwoven web having a width of 60 cm and a weight of 3.0 g / m 2. The nozzles 5 arranged in the nozzle block 4 used at this time are arranged diagonally, the number of nozzles is 3,000 holes, the spinning distance is 15 cm, the discharge amount of one hole is 1.2 mg / minute, and the nozzle block 4 ), The reciprocating motion was 2 m / min, and the electric heater was attached to the collector 7, and electrospinning was performed by making the surface temperature of the collector 35 degreeC. The spinning solution overflowing the top of the nozzle block 4 during the spinning process was forcibly transferred to the spinning solution main tank 1 using the spinning solution discharge device 12 using suction air. The web production speed was 2 m / min. In this case, a nozzle having a nozzle exit angle θ of 120 ° and a nozzle inner diameter Di of 0.9 mm was used as the nozzle. Simco's Model C H 50 was used as the voltage generator. The result of photographing the prepared nanofiber nonwoven fabric of nylon 6 with an electron microscope is shown in FIG. 9, the diameter of the nanofibers was 200 nm, and no droplet phenomenon occurred.

실시예 2Example 2

96% 황산용액에서 상대점도가 3.2인 나일론 6 칩을 개미산에 20%로 용해하여 방사용액을 제조 하였다. 상기 방사용액은 레오메터(Rheometer, DV Ⅲ, Brookfield Co., USA)를 이용하여 측정한 점도가 1050 센티포아스(cPs)이고, 컨덕티비티 메터(conductivity meter, CM-40G, TOA electronics Co., 일본)을 이용하여 측정한 전기전도도가 350 mS/m이고, 텐션메터(K10St, Kruss Co., 독일)로 측정한 표면장력이 51 mN/m이었다. 상기 방사용액을 주탱크(1)에 보관하면서 계량펌프(2)로 정량 계량한 후 방사용액 드롭장치(3)로 공급하여 방사용액의 흐름을 불연속적으로 전환시킨다. 계속해서, 상기 방사용액을 35 kV의 전압이 걸려있는 도 1과 같은 상향식 전기 방사 장치의 노즐블록(4)으로 공급하여 노즐을 통해 섬유상으로 상향 방사하여 상부에 위치하는 컬렉터(7) 상에 전기방사하였다. 한편 상기 컬렉터(7)상에는 폭이 60cm이고 중량이 157 g/분인 폴리프로필렌 부직포를 연속 공급하여 전기방사되는 나노섬유가 상기 폴리프로필렌 부직포 상에 코팅되도록 하였다. 이때 노즐이 3000개로 이루어진 노즐블럭 2개의 방사판을 연속하여 나란히 위치시켜 총 6,000개의 노즐을 이용하여 코팅을 하였다. 폴리프로필렌 부직포의 진행속도는 40 m/분으로 하였다. 노즐 한홀의 토출량은 1.0 mg/분으로 하고, 노즐블럭의 왕복 운동은 4 m/분으로 하고, 컬렉터(7)에 전기히터를 설치하여 컬렉터의 온도를 35℃로 하여 전기 방사를 행하였다. 방사과정 중에 노즐블럭 최상부에 넘치는 방사용액은 흡입공기를 이용한 방사용액 배출장치(12)를 사용하여 강제적으로 방사용액 주탱크(1)로 이송하였다. 이때 노즐로는 노즐 출구 각도(θ)가 120°이고 노즐내경(Di)이 0.9mm인 노즐을 사용 하였다. 전압 발생 장치로는 심코사의 모델 C H 50을 사용 하였다. 제조된 나일론6의 나노섬유가 폴리프로필렌 부직포에 코팅된 상태를 전자현미경으로 사진 촬영한 결과는 도10과 같고, 나노섬유 직경은 156 nm이고, 드롭렛 현상이 전혀 발생하지 않았다.A spinning solution was prepared by dissolving nylon 6 chips having a relative viscosity of 3.2 in 96% sulfuric acid solution to 20% in formic acid. The spinning solution has a viscosity of 1050 centipoas (cPs) measured using a rheometer (Rheometer, DV III, Brookfield Co., USA), and a conductivity meter (CM-40G, TOA electronics Co., Ltd.). , Japan), and an electrical conductivity of 350 mS / m and a surface tension of 51 mN / m using a tension meter (K10St, Kruss Co., Germany). While storing the spinning solution in the main tank (1), the metering pump (2) is quantitatively metered and supplied to the spinning solution drop device (3) to discontinuously switch the flow of spinning solution. Subsequently, the spinning solution is supplied to the nozzle block 4 of the bottom-up electrospinning apparatus as shown in FIG. Spinning. On the other hand, a polypropylene nonwoven fabric having a width of 60 cm and a weight of 157 g / min was continuously supplied onto the collector 7 so that the electrospun nanofibers were coated on the polypropylene nonwoven fabric. At this time, two nozzle plates consisting of 3000 nozzle blocks were successively positioned side by side and coated using a total of 6,000 nozzles. The advancing speed of the polypropylene nonwoven fabric was 40 m / min. The discharge amount of the nozzle one hole was 1.0 mg / min, the reciprocating motion of the nozzle block was 4 m / min, the electric heater was installed in the collector 7, and electrospinning was performed by making the collector temperature 35 degreeC. The spinning solution overflowing the top of the nozzle block during the spinning process was forcibly transferred to the spinning solution main tank 1 using the spinning solution discharge device 12 using suction air. In this case, a nozzle having a nozzle exit angle θ of 120 ° and a nozzle inner diameter Di of 0.9 mm was used as the nozzle. Simco's Model C H 50 was used as the voltage generator. The result of photographing the prepared state of the nanofibers of nylon 6 coated on the polypropylene nonwoven fabric with an electron microscope is shown in FIG. 10, the diameter of the nanofibers is 156 nm, and no droplet phenomenon occurs.

실시예 3Example 3

니오비엄 옥사이드(Niobium oxide, NbO2, 50중량부 용액 상태) 졸(sol)용액을 일반적인 졸-겔(sol-gel)공정에 의해서 니오비엄 에톡사이드(Niobium ethoxide)로부터 제조한다. 즉 니오비엄(niobium)1,000g을 에탄올 1000g에 용해하고 여기에 아세트산 3 g을 첨가한다. 그런 다음에 40 ℃에서 100 rpm 정도로 교반 해준다. 2 시간 후에 약한 노란색을 띄운 졸(sol) 용액을 얻는다. 아세트산은 졸(sol) 제조시에 침전이 일어나지 못하도록 하며 가수분해 및 응축 촉매로 작용한다. 폴리비닐아세테이트 14 중량부를 아세톤에 용해한 용액 2,500g과 니오비엄 옥사이드 졸( niobium oxide sol) 용액 2,000g을 혼합한다. 혼합용액을 5시간 동안 35 ℃, 60 rpm으로 교반한다. 이 용액을 이용하여 상향식 전기방사 장치로 전기방사를 행하였다. 상기 방사용액을 주탱크(1)에 보관하면서 계량펌프(2)로 정량 계량한 후 방사용액 드롭장치(3)로 공급하여 방사용액의 흐름을 불연속적으로 전환시킨다. 계속해서, 상기 방사용액을 30 kV의 전압이 걸려있는 도 1과 같은 상향식 전기 방사 장치의 노즐블록(4)으로 공급하여 노즐(5)을 통해 섬유상으로 상향 방사하여 상부에 위치하는 컬렉터(7) 상에 집적하여 폭이 60 cm이고 중량이 4.0g/㎡인 부직포 웹을 제조한다. 이때 노즐 블록에 배열된 노즐은 대각선으로 배열하고, 노즐 수는 4,000홀로 하고, 노즐 한홀의 토출량은 1.6 mg/분으로 하고, 겔(gel)화 방지를 위하여 노즐 블록의 온도를 40℃로 하고, 노즐블록에 교반기를 설치하여 용액을 30 rpm으로 회전하였다. 교반 회전 모터의 안전을 확보하기 위하여 절연체로 중간에 테프론으로 된 봉을 연결하여 전기 흐름을 차단하였다. 노즐블럭(4)의 왕복 운동은 2 m/분으로 하고, 컬렉터(7)에 전기히터를 설치하여 컬렉터의 온도를 40℃로 하여 전기 방사를 행하였다. 방사과정 중에 노즐블럭(4) 최상부에 넘치는 방사용액은 흡입공기를 이용한 방사용액 배출장치(12)를 사용하여 강제적으로 방사용액 주탱크(1)로 이송하였다. 웹의 생산속도는 1.6 m/분으로 하고, 노즐은 노즐 출구 각도(θ)가 120°이고 노즐내경(Di)이 1.0mm인 노즐을 사용하고, 전압 발생 장치로는 심코사의 모델 C H 50을 사용 하였다. 제조된 니오비엄 옥사이드 / 폴리비닐아세테이트 [niobium oxide/poly(vinyl acetate)]의 나노섬유 부직포를 전자현미경으로 사진 촬영한 결과는 도 11과 같고, 나노섬유 직경은 250 nm이고, 드롭렛 현상이 전혀 발생하지 않았다. 또한 순수한 니오비엄 옥사이드(niobium oxide) 나노섬유를 제조하기 위하여 1000℃에서 3시간 동안 소결처리를 행한 결과 도 12와 같은 무기나노섬유를 제조하였다. 결정 구조를 확인 하기 위하여 X-선으로 확인한 결과 순수한 니오비엄 옥사이드(niobium oxide)임을 알 수 있었다,Niobium oxide, NbO 2 , 50 parts by weight solution state) The sol solution is prepared from niobium ethoxide by a general sol-gel process. That is, 1,000 g of niobium is dissolved in 1000 g of ethanol, and 3 g of acetic acid is added thereto. Then stir at 40 rpm to 100 rpm. After 2 hours a slightly yellow sol solution is obtained. Acetic acid prevents precipitation during sol preparation and acts as a hydrolysis and condensation catalyst. 2,500 g of a solution of 14 parts by weight of polyvinyl acetate in acetone and 2,000 g of niobium oxide sol solution are mixed. The mixed solution is stirred at 35 ° C. and 60 rpm for 5 hours. Using this solution, electrospinning was performed with a bottom-up electrospinning apparatus. While storing the spinning solution in the main tank (1), the metering pump (2) is quantitatively metered and supplied to the spinning solution drop device (3) to discontinuously switch the flow of spinning solution. Subsequently, the collector 7 which supplies the spinning solution to the nozzle block 4 of the bottom-up electrospinning apparatus as shown in FIG. The phases were integrated to produce a nonwoven web 60 cm wide and weighing 4.0 g / m 2. At this time, the nozzles arranged in the nozzle block are arranged diagonally, the number of nozzles is 4,000 holes, the discharge amount of one nozzle is 1.6 mg / min, the temperature of the nozzle block is 40 ℃ to prevent gelation, The solution was rotated at 30 rpm by installing a stirrer on the nozzle block. In order to ensure the safety of the stirring rotary motor, the electric flow was cut off by connecting a rod made of Teflon in the middle with an insulator. The reciprocating motion of the nozzle block 4 was 2 m / min, the electric heater was installed in the collector 7, and electrospinning was performed by setting the collector temperature to 40 degreeC. The spinning solution overflowing the top of the nozzle block 4 during the spinning process was forcibly transferred to the spinning solution main tank 1 using the spinning solution discharge device 12 using suction air. The production speed of the web is 1.6 m / min, and the nozzle uses a nozzle having a nozzle exit angle (θ) of 120 ° and a nozzle inner diameter (Di) of 1.0 mm. Was used. The result of photographing the nanofiber nonwoven fabric of the prepared niobium oxide / polyvinylacetate [niobium oxide / poly (vinyl acetate)] with an electron microscope is shown in FIG. It didn't happen at all. In addition, sintering treatment was performed at 1000 ° C. for 3 hours to prepare pure niobium oxide nanofibers, thereby preparing inorganic nanofibers as shown in FIG. 12. X-ray to confirm the crystal structure was found to be pure niobium oxide (niobium oxide),

실시예 4Example 4

2개의 방사용액(방사용액 A 및 방사용액 B)을 사용하여 도 3의 상향식 전기방사장치로 나노섬유를 전기방사하였다. 구체적으로, 방사용액 A로는 실시예 1과 같은 nylon 6의 방사용액을 사용하였고, 방사용액 B 로는 평균 분자량이 80,000인 폴리우레탄 수지(Dow chemical사의 Pellethane 2103-80AE)를 N,N-디메틸포름아미드 /테트라하이드로퓨란(tetrahydrofurna)에 10 중량% 용해하여 제조한 방사용액을 사용 하였다. 상기 방사용액 B를 레오메터(Rheometer, DV Ⅲ, Brookfield Co., USA)를 이용하여 측정한 점도가 700 센티포아스(cPs)이고, 컨덕티비티메터 (conductivity meter, EC Meter, CM-40G, TOA electronics Co., 일본)을 이용하여 측정한 전기전도도가 0.15 mS/m이고, 텐션미터(K10St, Kruss Co., 독일)를 이용하여 측정한 표면장력이 38 mN/m이었다. 상기 방사용액 A를 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 도 3과 같이 나란히 2개의 상향식 전기 방사장치 중 1개의 상향식 전 기방사 장치로 전기방사 하였다. 그와 동시에 상기 방사용액 B을 아래와 같이 나머지 1개의 상향식 전기방사 장치로 전기방사 하였다. 구체적으로, 상기 방사용액 B를 주탱크(1)에 보관하면서 계량펌프(2)로 정량 계량한 후 방사용액 드롭장치(3)로 공급하여 방사용액의 흐름을 불연속적으로 전환시킨다. 계속해서, 상기 방사용액을 35kV의 전압이 걸려있는 도 3의 노즐블록(4)으로 공급하여 노즐을 통해 섬유상으로 상향 전기 방사 하였다. 이때 노즐 블록에 배열된 노즐은 대각선으로 배열하고, 노즐 수는 3,000홀로 하고, 방사거리는 15㎝로 하고, 노즐 한홀의 토출량은 1.6 mg/분으로 하고, 노즐블럭의 왕복 운동은 2 m/분으로 하고, 컬렉터(7)에 전기히터를 설치하여 컬렉터의 표면온도를 85℃로 하여 전기방사 하였다. 방사과정중에 노즐 블록 최상부에 넘치는 방사용액은 흡입공기를 이용한 방사용액 배출장치(12)를 사용하여 강제적으로 방사용액 주탱크(1)로 이송하였다. 노즐로는 노즐 출구 각도(θ)가 120°이고 노즐내경(Di)이 0.8mm인 노즐을 사용하였다. 전압 발생 장치로는 심코사의 모델 C H 50을 사용 하였다. 제조된 폴리우레탄의 나노섬유 부직포를 전자현미경으로 사진 촬영한 결과 도 13과 같고, 나노섬유 직경은 320 nm이고 드롭렛 현상이 전혀 발생하지 않았다. Two spinning solutions (spinning solution A and spinning solution B) were used to electrospin the nanofibers with the bottom-up electrospinning apparatus of FIG. 3. Specifically, as the spinning solution A, the same spinning solution of nylon 6 as in Example 1 was used, and as spinning solution B, a polyurethane resin (Pellethane 2103-80AE manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) having an average molecular weight of 80,000 was used as N, N-dimethylformamide. A spinning solution prepared by dissolving 10 wt% in / tetrahydrofuran was used. The spinning solution B measured using a rheometer (Rheometer, DV III, Brookfield Co., USA) has a viscosity of 700 centipoas (cPs), a conductivity meter (conductivity meter, EC Meter, CM-40G, The electrical conductivity measured using TOA electronics Co., Japan) was 0.15 mS / m, and the surface tension measured using a tension meter (K10St, Kruss Co., Germany) was 38 mN / m. The spinning solution A was electrospun with one bottom-up electrospinning apparatus out of two bottom-up electrospinning apparatus side by side as shown in FIG. At the same time, the spinning solution B was electrospun with the remaining one bottom-up electrospinning apparatus as follows. Specifically, the spinning solution B is stored in the main tank 1 while being quantitatively weighed by the metering pump 2 and then supplied to the spinning solution drop device 3 to discontinuously convert the flow of the spinning solution. Subsequently, the spinning solution was supplied to the nozzle block 4 of FIG. 3 subjected to a voltage of 35 kV and upwardly electrospun into the fiber through the nozzle. At this time, the nozzles arranged in the nozzle block are arranged diagonally, the number of nozzles is 3,000 holes, the spinning distance is 15cm, the discharge amount of one nozzle is 1.6 mg / minute, the reciprocating motion of the nozzle block is 2 m / minutes An electric heater was attached to the collector 7 and electrospun with a surface temperature of 85 ° C. During the spinning process, the spinning solution overflowing the top of the nozzle block was forcibly transferred to the spinning solution main tank 1 using the spinning solution discharge device 12 using suction air. As the nozzle, a nozzle having a nozzle exit angle θ of 120 ° and a nozzle inner diameter Di of 0.8 mm was used. Simco's Model C H 50 was used as the voltage generator. As a result of photographing the nanofiber non-woven fabric of the prepared polyurethane with an electron microscope as shown in Figure 13, the nanofiber diameter is 320 nm and no droplet phenomenon occurs.

상기와 같이 제조한 나일론 나노섬유 웹과 폴리우레탄 나노섬유 웹을 진행속도 2 m/분으로 합쳐서 하이브리드(hybrid) 형태의 나노섬유 웹을 제조하였다. 나일론6-폴리우레탄 하이브리드 형태의 나노섬유 웹의 기계적 물성을 측정한 결과 인장강력 9 MPa 이고, 신도는 150%이고, 탄성률은 35 MPa이다. The nylon nanofiber web prepared as described above and the polyurethane nanofiber web were combined at a traveling speed of 2 m / min to prepare a hybrid nanofiber web. The mechanical properties of the nylon 6-polyurethane hybrid nanofiber web were measured, and the tensile strength was 9 MPa, the elongation was 150%, and the elastic modulus was 35 MPa.

본 발명은 나노섬유의 전기방사시 다수의 노즐을 평편한 노즐 블록 판에 배열하므로써 무한정 노즐 배열이 가능하고 섬유형성능이 개선되어 단위시간당 생산성을 향상할 수 있다.In the present invention, by arranging a plurality of nozzles on a flat nozzle block plate during the electrospinning of nanofibers, the nozzles can be arranged indefinitely and the fiber forming ability can be improved to improve productivity per unit time.

그 결과, 본 발명은 나노섬유 웹을 상업적으로 제조가 가능하다. 또한 본 발명은 드롭렛(Droplet)현상을 효과적으로 방지하여 고품질의 나노섬유를 대량 생산할 수 있다.As a result, the present invention enables commercial production of nanofiber webs. In addition, the present invention can effectively prevent the droplet (Droplet) phenomenon to mass-produce high quality nanofibers.

Claims (16)

방사용액 주탱크(1), 계량펌프(2), 노즐블록(4), 상기 노즐 블록에 설치된 노즐(5), 상기 노즐블록으로 부터 방사되는 섬유들을 집적하는 컬렉터(7) 및 노즐블록(4)과 컬렉터(7)로 전압을 걸어주기 위한 전압발생장치(9)로 구성된 전기방사장치에 있어서, [ⅰ]노즐블록(4)에 설치된 노즐(5)의 출구가 상부 방향으로 형성되어 있고, [ⅱ]상기 컬렉터(7)가 노즐블록(4)의 상부에 위치하며, [ⅲ]노즐 블록(4)의 최상부에 방사용액 배출장치(12)가 연결되어 있고, [ⅳ]노즐블럭(4) 전체가 좌우 왕복운동을 하고, [ⅴ]노즐블록(4)이 노즐(5)이 배열된 노즐플레이트(4e), 노즐(5)을 감싸고 있는 노즐외경홀(4b), 노즐외경홀(4b)과 연결되며 노즐플레이트(4e) 직상단에 위치하는 방사용액 임시공급판(4d), 방사용액 임시 공급판(4d) 직상단에 설치된 절연체판(4c), 노즐 배열과 동일하게 핀이 배열되어 있고 노즐플레이트(4e) 직하단에 위치하는 도전체판(4h), 도전체판(4h)을 포함하고 있는 방사용액 주공급판(4f), 방사용액 주공급판(4f) 직하단에 위치하는 가열장치(4g) 및 방사용액 주공급판(4f)내부에 설치된 교반기(11c)로 구성되는 것을 특징으로 하는 상향식 전기방사장치.Spinning solution main tank (1), metering pump (2), nozzle block (4), nozzle (5) installed in the nozzle block, collector (7) and nozzle block (4) for integrating fibers radiated from the nozzle block In the electrospinning apparatus consisting of a voltage generator (9) for applying a voltage to the collector (7), the outlet of the nozzle (5) provided in the nozzle block (4) is formed in the upper direction, [Ii] The collector 7 is located at the top of the nozzle block 4, and the radiating solution discharging device 12 is connected to the top of the nozzle block 4, and the nozzle block 4 is disposed. ) The whole reciprocating motion is carried out, and the nozzle block 4 has the nozzle plate 4e in which the nozzle 5 is arranged, the nozzle outer diameter hole 4b surrounding the nozzle 5, and the nozzle outer diameter hole 4b. ) And the insulator plate (4c) installed directly on top of the nozzle plate (4e), the insulator plate (4c) installed on the top of the spinning solution temporary supply plate (4d), pins in the same manner as the nozzle arrangement Is arranged, and is located directly below the spinning solution main supply plate 4f and the spinning solution main supply plate 4f including the conductor plate 4h and the conductor plate 4h positioned directly below the nozzle plate 4e. Upward electrospinning apparatus, characterized in that consisting of a heating device (4g) and a stirrer (11c) installed inside the spinning solution main supply plate (4f). 1항에 있어서, 방사용액 주탱크(1)와 노즐블록(4) 사이에 방사용액드롭장치(3)가 설치되어있는 것을 특징으로 하는 상향식 전기방사장치.The bottom-up electrospinning apparatus according to claim 1, wherein a spinning liquid drop device (3) is provided between the spinning liquid main tank (1) and the nozzle block (4). 삭제delete 1항에 있어서, 컬렉터(7)내에 가열장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 상향식 전기방사장치.The bottom-up electrospinning apparatus according to claim 1, wherein a heating device is provided in the collector (7). 1항에 있어서, 노즐블록(4) 내부에 교반기(11c)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 상향식 전기방사장치.The bottom-up electrospinning apparatus according to claim 1, wherein a stirrer (11c) is provided inside the nozzle block (4). 1항에 있어서, 방사용액 배출장치(12)가 흡입공기로 과잉 공급된 방사용액을 방사용액 주탱크(1)로 강제 이송시키는 것을 특징으로 하는 상향식 전기방사장치.The bottom-up electrospinning apparatus according to claim 1, wherein the spinning solution discharge device (12) forcibly transfers the spinning solution oversupplied with suction air to the spinning solution main tank (1). 1항에 있어서, 컬렉터(7)가 고정 또는 연속 회전하는 것을 특징으로 하는 상향식 전기방사장치.The bottom-up electrospinning apparatus according to claim 1, wherein the collector (7) is fixed or continuously rotated. 1항에 있어서, 노즐블록(4)상에 노즐(5)이 대각선 또는 일직선 상으로 배열 되어 있는 것을 특징으로 하는 상향식 전기방사장치.The bottom-up electrospinning apparatus according to claim 1, characterized in that the nozzles (5) are arranged diagonally or in a straight line on the nozzle block (4). 1항에 있어서, 노즐(5)의 출구가 90 내지 175°의 각도(θ)를 갖는 1개 이상 의 나팔관 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기방사장치.The electrospinning apparatus according to claim 1, wherein the outlet of the nozzle (5) is formed in the form of one or more fallopian tubes having an angle θ of 90 to 175 degrees. 삭제delete 1항의 상향식 전기방사 장치를 사용하여 제조된 나노섬유.Nanofibers manufactured using the bottom-up electrospinning apparatus of claim 1. 1항의 상향식 전기 방사 장치를 사용하여 코팅용 재료상에 나노섬유를 연속 또는 불연속적으로 코팅하는 것을 특징으로 하는 나노섬유 코팅방법.A nanofiber coating method comprising coating nanofibers continuously or discontinuously on a coating material using the bottom-up electrospinning apparatus of claim 1. 12항에서 있어서, 코팅용 재료가 부직포, 직물, 편물, 필름 또는 멤브레인 막인 것을 특징으로 하는 나노섬유의 코팅 방법. 13. The method of claim 12, wherein the coating material is a nonwoven, woven, knitted, film or membrane film. 12항에서 있어서, 코팅용 재료상에 2종이상의 방사용액을 각각의 상향식 전기 방사장치로 전기 방사하여 나노섬유를 다층으로 코팅하는 것을 특징으로 하는 나노섬유의 코팅 방법. 13. The method of claim 12, wherein the two or more spinning solutions are electrospun onto the coating material with respective bottom-up electrospinning apparatus to coat the nanofibers in multiple layers. 1항의 상향식 전기방사장치 2개이상을 연속 배열한후 2종이상의 방사용액들을 각각의 상향식 전기 방사장치로 컬렉터(7)상에 차례로 전기 방사하여 하이브리드(Hybrid) 형태의 나노섬유 웹을 제조하는 방법. A method of manufacturing a hybrid nanofiber web by sequentially spinning two or more bottom-up electrospinning apparatuses of item 1, and then electrospinning two or more kinds of spinning solutions onto the collector 7 with each bottom-up electrospinning apparatus. . 1항의 상향식 전기 방사 장치로 각각 전기방사된 2종이상의 나노섬유 웹을 적층하여 하이브리드(Hybrid)형태의 나노섬유 웹을 제조하는 방법. A method of manufacturing a hybrid nanofiber web by laminating two or more kinds of nanofiber webs electrospun respectively using the bottom-up electrospinning apparatus of claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101178171B1 (en) 2007-11-29 2012-08-29 (주)엘지하우시스 Nozzle block for preventing nozzles from getting blocked and polluted and Bottom-up electrospinning device with the same
WO2014171625A1 (en) * 2013-04-17 2014-10-23 (주)에프티이앤이 Electrospinning apparatus
KR101466287B1 (en) * 2013-04-17 2014-11-28 (주)에프티이앤이 Apparatus for manufacturing of nano fiber

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100595486B1 (en) * 2004-05-10 2006-07-03 김학용 A bottom-up electrospinning devices for multi-components and nanofibers with multi-component prepared by using the same
KR100758509B1 (en) 2006-05-15 2007-09-13 전북대학교산학협력단 Method of manufacturing for a porous membrane and the porous membrane manufactured thereby
WO2008136581A1 (en) 2007-05-07 2008-11-13 Finetex Technology Global Limited Method for producing nano-fiber with uniformity
JP5815229B2 (en) * 2010-12-06 2015-11-17 トップテック・カンパニー・リミテッドＴＯＰＴＥＣ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． Nanofiber manufacturing equipment
JP5815228B2 (en) * 2010-12-06 2015-11-17 トップテック・カンパニー・リミテッドＴＯＰＴＥＣ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． Electrospinning apparatus and nanofiber manufacturing apparatus
KR102055769B1 (en) * 2018-07-13 2019-12-13 이화여자대학교 산학협력단 Microfiber manufacturing and coating apparatus
KR102084439B1 (en) * 2018-09-21 2020-03-04 주식회사 나노플랜 Hybrid electrospining device for producing nanofiber
KR102278152B1 (en) * 2020-02-25 2021-07-19 이충원 Nano membrane and method for manufacturing the same
KR102364253B1 (en) * 2020-05-29 2022-02-17 (주)티디엠 Electrospinning apparatus for manufacturing nanofiber sheet

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101178171B1 (en) 2007-11-29 2012-08-29 (주)엘지하우시스 Nozzle block for preventing nozzles from getting blocked and polluted and Bottom-up electrospinning device with the same
WO2014171625A1 (en) * 2013-04-17 2014-10-23 (주)에프티이앤이 Electrospinning apparatus
KR101466287B1 (en) * 2013-04-17 2014-11-28 (주)에프티이앤이 Apparatus for manufacturing of nano fiber
EP2987894A4 (en) * 2013-04-17 2016-08-03 Finetex Ene Inc Electrospinning apparatus

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