KR100621428B1

KR100621428B1 - Method of manufacturing a continuous filament by electrospinning and continuous filament manufactured thereby

Info

Publication number: KR100621428B1
Application number: KR1020050052134A
Authority: KR
Inventors: 김학용; 명 섭 길; 희 천 박; 봉 석 이; 종 훈 박
Original assignee: 전북대학교산학협력단
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2006-09-07
Also published as: WO2006135147A1

Abstract

본 발명은 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법 및 이로 제조된 연속상 필라멘트에 관한 것으로서, 고분자 방사용액 주탱크(1)내의 고분자 방사용액을 고전압이 걸려있으며 일정 길이(n)내에 1~5개의 노즐(2a)들이 배열된 구역들이 일정한 간격(s)을 두고 반복, 배열되어 있는 1개 이상의 단위블록들이 횡 방향 또는 종 방향으로 배열된 상태로 C자형으로 조합되어 있는 노즐블럭(2)내에 있는 노즐(2a)을 통해, 고전압이 걸려 있으며 상기 노즐블럭(2)에 의해 하단 일측이 감싸진 형태로 회전하는 원통형 전도체인 컬렉터(3)에 전기방사하여 상기 컬렉터(3)에 전기방사된 나노섬유를 서로 분리된 소폭의 웹 형태로 집적한 다음, 합사장치(11)를 이용하여 상기 컬렉터(3)상에 집적된 나노섬유 웹을 연속적인 필라멘트(12)형태로 제조한후 권취기(16)에 권취하거나 캔버스에 담는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for producing a continuous phase filament using electrospinning and a continuous phase filament produced therefrom, wherein the polymer spinning solution in the polymer spinning solution main tank (1) is subjected to a high voltage and is 1 to 5 within a predetermined length (n). In the nozzle block 2, in which the nozzles 2a are arranged in a C-shape with one or more unit blocks arranged in a lateral direction or a longitudinal direction repeatedly arranged at regular intervals s. Nanos electrospun to the collector 3 by electrospinning to the collector 3, which is a cylindrical conductor rotating in a form in which a high voltage is applied and one end of the lower end is wrapped by the nozzle block 2 through the nozzle 2a. After the fibers are integrated in the form of small webs separated from each other, the nanofiber webs integrated on the collector 3 are manufactured in the form of a continuous filament 12 using the weaving apparatus 11, and then the winder 16 ) Wound Or it characterized in that that holds the canvas.

본 발명으로 제조된 연속상 필라멘트는 필라멘트 축 방향으로 나노섬유들이 잘 배열되어 연신성이 우수하며 나노섬유로 구성된 연속상 필라멘트를 연속공정으로 제조할 수 있고, 제조된 연속상 필라멘트는 물성이 뛰어나 인조피혁, 필터등의 다양한 산업분야 소재로 유용하다.The continuous filament manufactured according to the present invention has excellent stretchability because the nanofibers are well arranged in the direction of the filament axis, and the continuous filament composed of the nanofibers can be manufactured in a continuous process, and the manufactured continuous filament has excellent physical properties. It is useful for various industrial materials such as leather and filters.

연속상, 전기방사, 필라멘트, 나노섬유, C자형 노즐블럭, 컬렉터, 원통형 Continuous phase, Electrospinning, Filament, Nanofiber, C-shaped nozzle block, Collector, Cylindrical

Description

전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법 및 이로 제조된 연속상 필라멘트{Method of manufacturing a continuous filament by electrospinning and continuous filament manufactured thereby}Method for manufacturing continuous phase filament using electrospinning and continuous filament manufactured therefrom {Method of manufacturing a continuous filament by electrospinning and continuous filament manufactured}

도1은 본 발명에 따른 연속상 필라멘트의 제조공정 개략도.1 is a schematic view of the manufacturing process of the continuous phase filament according to the present invention.

도2는 도1중 C자형 노즐블럭(2)과 원통형 컬렉터(3) 부분의 사시개략도.Fig. 2 is a perspective schematic view of a portion of the C-shaped nozzle block 2 and the cylindrical collector 3 in Fig. 1;

도3은 도1중 C자형 노즐블럭(2)과 원통형 컬렉터(3) 부분의 평면개략도.FIG. 3 is a plan view schematically illustrating a portion of the C-shaped nozzle block 2 and the cylindrical collector 3 in FIG.

도4는 2개의 노즐블럭과 2개의 컬렉터를 사용하여 연속상 필라멘트를 제조하는 본 발명의 제조공정 개략도.4 is a schematic view of a manufacturing process of the present invention for producing continuous phase filaments using two nozzle blocks and two collectors.

*도면중 주요 부분에 대한 부호 설명* Description of symbols on the main parts of the drawings

1 : 고전압 발생장치 2 : C자형 노즐블럭 1: High voltage generator 2: C-shaped nozzle block

2a : 노즐 3 : 원통형 컬렉터2a: nozzle 3: cylindrical collector

4 : 고분자 방사용액 주탱크 5 : 웹 분리용 매트 공급로울러4: Polymer spinning solution main tank 5: Web feed mat supply roller

6 : 웹 분리용 매트 이송 로울러 7 : 웹 분리용 매트6: Web separation mat feed roller 7: Web separation mat

8 : 절단기 9 : 웹 분리용 매트 이송 로울러8: cutter 9: mat feed roller for web separation

10 : 웹 분리용 매트 권취 로울러 11 : 합사장치10: Mat winding roller for web separation 11: Weaving device

12 : 연속상 필라멘트 13 : 1차 연신 로울러12: continuous phase filament 13: primary drawing roller

14 : 가열장치 15 : 2차 연신 로울러14: heating device 15: secondary drawing roller

16 : 연속상 필라멘트 권취기 16: continuous phase filament winding machine

n : 노즐블럭(2)을 구성하는 단위블록내에 1~5개의 노즐들이 배열된 1개 구역의 길이n: length of one zone in which 1 to 5 nozzles are arranged in a unit block constituting the nozzle block 2

d : 컬렉터 상에 서로 분리된 상태로 집적된 1개 웹의 폭d: width of one web integrated on the collector separated from each other

s : 단위블록내에 1~5개의 노즐들이 배열된 구역들 간의 간격s: spacing between zones where 1 to 5 nozzles are arranged in a unit block

A,B : 폴리머의 종류A, B: Type of polymer

본 발명은 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트 또는 실(이하 "필라멘트"로 통칭한다)을 제조하는 방법 및 이로 제조된 연속상 필라멘트에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 필라멘트 축 방향으로 나노섬유들이 잘 배열되어 연신성이 우수한 필라멘트를 전기방사 방식으로 연속 생산 한 다음, 이를 트래버스를 통해 캔버스에 담거나 연속적으로 건조, 연신 및 권취하여 물성이 뛰어나며 나노섬유로 구성된 필라멘트를 연속공정으로 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a continuous phase filament or yarn (hereinafter referred to as "filament") using an electrospinning and a continuous phase filament produced therein, more specifically, nanofibers are well arranged in the filament axis direction The present invention relates to a method for producing filaments having excellent stretchability by electrospinning and then placing them on a canvas through traverse or continuously drying, stretching and winding them, and having excellent physical properties and manufacturing filaments composed of nanofibers in a continuous process.

본 발명에 있어서, 나노 섬유란 섬유 직경이 1,000 nm 이하인, 보다 바람직 하기로는 500 nm 이하인 섬유를 의미한다.In the present invention, the nanofiber means a fiber having a fiber diameter of 1,000 nm or less, more preferably 500 nm or less.

나노 섬유로 구성된 필라멘트는 일반 의류, 인조피혁, 필터, 기저귀, 생리대, 봉합사, 유착방지제, 와이핑 클로스(Wiping cloth), 인조혈관, 뼈 고정용 기구 등으로 다양하게 활용 가능하며, 특히 인공피혁 제조에 매우 유용하다.The filament made of nanofibers can be used in a variety of applications such as general clothing, artificial leather, filters, diapers, sanitary napkins, sutures, anti-adhesion agents, wiping cloths, artificial blood vessels, and bone fixing devices. Very useful for

인공피혁 등의 제조에 적합한 극세섬유 또는 나노섬유를 제조하기 위한 종래 기술로서는 해도형 복합방사 방식, 분할형 복합방사 방식 및 블랜드 방사방식 등이 알려져 있다.Conventional techniques for producing ultrafine fibers or nanofibers suitable for the manufacture of artificial leather and the like are known as island-in-the-sea composite spinning, split composite spinning and blend spinning.

그러나, 해도형 복합방사 방식이나 블랜드 방사방식의 경우에는 섬유의 극세화를 위해 섬유를 구성하는 2개 고분자 성분 중 1개 고분자 성분을 용출, 제거해야 하며, 이들 방식으로 제조된 섬유로 인공피혁을 제조하기 위해서는 용융방사, 단섬유 제조, 부직포 제조, 우레탄 함침, 1개 성분 용출과 같은 복잡한 공정을 거쳐야 하는 문제점이 있었다. 그럼에도 불구하고 상기 종래 방식으로는 직경 1,000nm 이하의 섬유를 제조할 수 없었다.However, in the case of island-in-the-sea composite spinning or blend spinning, one of the two polymer components constituting the fibers must be eluted and removed for the finer fibers. In order to manufacture, there has been a problem of undergoing complex processes such as melt spinning, short fiber production, nonwoven fabric production, urethane impregnation, and one component elution. Nevertheless, the conventional method could not produce fibers with a diameter of 1,000 nm or less.

한편, 분할형 복합방사 방식의 경우에는 염색특성이 상이한 2개 고분자 성분(예를 들면, 폴리에스테르와 폴리아미드)들이 섬유 내에 공존하기 때문에 염색반이 나타나고, 인공피혁 제조공정도 복잡한 문제점이 있었다. 또한, 상기 방법으로는 직경 2,000nm 이하의 섬유를 제조하기 어려웠다.On the other hand, in the split type composite spinning method, two polymer components having different dyeing characteristics (for example, polyester and polyamide) coexist in the fiber, so that a dyeing band appears, and the artificial leather manufacturing process has a complicated problem. In addition, it was difficult to produce fibers with a diameter of 2,000 nm or less by the above method.

나노섬유를 제조하기 위한 또 다른 종래기술로서 미국 4,323,525호 등에서는 전기방사 방식을 제안하고 있다. As another conventional technique for manufacturing nanofibers, US 4,323,525 and the like have proposed an electrospinning method.

상기 전기방사 방식은 방사액 주탱크 내의 고분자 방사액을 계량펌프를 통해 높은 전압이 부여되는 다수의 노즐 내로 연속적으로 정량 공급하고, 계속해서 노즐에 공급된 방사액을 노즐을 통해 5kV 이상의 높은 전압이 걸려있는 앤드레스(Endless) 벨트 타입의 집속장치 상으로 방사, 집속하여 섬유 웹을 제조하는 방식 이다. The electrospinning method continuously supplies the polymer spinning liquid in the spinning liquid main tank into a plurality of nozzles to which a high voltage is applied through a metering pump, and continuously supplies the spinning liquid supplied to the nozzle with a high voltage of 5 kV or more through the nozzle. The fiber web is produced by spinning and focusing on a hanging belt type focusing device.

종래의 전기방사 방식은 1,000nm 이하의 나노 섬유로 구성된 웹(web)과 부직포 만을 제조할 수 있다. 따라서, 종래 전기방사 방식으로 연속상의 필라멘트를 제조하기가 어렵다. 연속상의 필라멘트를 제조하려면 나노 섬유 웹을 일정 길이로 절단하여 단섬유를 제조하고 이를 다시 혼타면하여 별도의 방적공정을 거쳐야 하므로 공정이 복잡한 문제가 있었다.In the conventional electrospinning method, only a web and a nonwoven fabric made of nanofibers of 1,000 nm or less can be manufactured. Therefore, it is difficult to manufacture continuous filaments in the conventional electrospinning method. In order to manufacture a continuous filament, the nanofiber web was cut to a certain length, and short fibers were manufactured and mixed again.

전기방사 과정에서 방사거리(노즐과 컬렉터 사이의 거리)가 매우 짧아서 별도의 물리적 힘을 가하여 연신할 수 있는 방법이 매우 제한적이므로 기계적 물성이 매우 낮다.In the electrospinning process, the radiation distance (the distance between the nozzle and the collector) is very short, and the method of drawing by applying a separate physical force is very limited, so the mechanical properties are very low.

나노 섬유로 구성된 필라멘트를 제조할 때 나노섬유들을 섬유축 방향으로 배열하는 방법으로 석영 등의 비전도체에 상에 도전체 선을 양쪽에 얹어 놓은 다음에 여기에 전기방사를 하면 이들 도전체 선 사이에 섬유가 배열된다는 것은 이미 발표된바 있다.[Dan Li, Yuliang Wang, and Younan Xia, Advanced Materials Vol 16(4), pp361-366, 2004] 그러나 이와 같은 방법으로는 산업화의 가능성이 낮고 또한 연신력을 도입할 수 있는 방법은 아니다.When manufacturing a filament made of nanofibers, a conductor line is placed on both sides of a non-conductor, such as quartz, by arranging the nanofibers in the direction of the fiber axis. The arrangement of fibers has already been announced [Dan Li, Yuliang Wang, and Younan Xia, Advanced Materials Vol 16 (4), pp361-366, 2004]. It is not a way to introduce it.

한편, 대한민국 특허출원 제 2004-6402호에서는 회전하는 로울러 상에 나노 섬유를 전기방사하여 리본형태의 나노섬유 웹을 제조한 후, 이를 공기꼬임 장치내로 통과시키면서 꼬임을 부여한 다음 연신하여 나노섬유로 구성된 필라멘트를 제조하는 방법을 게재하고 있다. 그러나 상기의 종래 방법은 나노섬유의 섬유축 방향으로 배열성이 낮아 제조된 필라멘트의 강도가 낮은 문제가 있었다.Meanwhile, in Korean Patent Application No. 2004-6402, a nanofiber web of ribbon type is produced by electrospinning nanofibers on a rotating roller, and then twisted and passed through an air twisting device, followed by stretching to constitute nanofibers. A method for producing a filament is disclosed. However, the conventional method has a problem that the strength of the produced filament is low because the arrangement of the nanofibers in the fiber axis direction.

이상에서 살펴본 바와 같이 지금까지 알려진 종래기술들로는 섬유축 방향으로 나노섬유들이 잘 배열되어 연신성이 우수한 나노섬유로 구성된 연속상 필라멘트를 대량 양산할 수 없는 문제가 있었다.As described above, the conventional techniques known to date have a problem in that the nanofibers are well arranged in the fiber axis direction so that the mass of continuous filaments composed of nanofibers having excellent stretchability cannot be mass-produced.

본 발명은 나노섬유로 구성되어 연신성이 우수한 미연신 필라멘트를 전기방사 방식으로 제조한 다음, 계속하여 연신공정을 거쳐서 기계적 물성이 우수하며 나노 섬유로 구성된 연속상 필라멘트를 간단하고 연속적인 공정으로 대량 제조하고자 한다. 또한, 본 발명은 별도의 방적공정 없이도 나노섬유로 구성된 연속상 필라멘트를 간단한 공정으로 제조하고자 한다.According to the present invention, an unstretched filament composed of nanofibers, which is excellent in stretchability, is produced by electrospinning, followed by an elongation process, and a continuous and continuous filament composed of nanofibers in a simple and continuous process. To manufacture. In addition, the present invention is to produce a continuous filament made of nanofibers in a simple process without a separate spinning process.

또한, 본 발명은 물성이 우수하며 나노섬유로 구성되어 인조피혁은 물론 필터, 기저귀, 생리대, 인조혈관 등의 다양한 산업소재에 적합한 나노 섬유의 연속상 필라멘트를 제공하고자 한다. In addition, the present invention is to provide a continuous filament of nanofibers excellent in physical properties and composed of nanofibers suitable for various industrial materials such as filters, diapers, sanitary napkins, artificial blood vessels, as well as artificial leather.

이와 같은 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법은, 고분자 방사용액 주탱크(1)내의 고분자 방사용액을 고전압이 걸려있으며 일정 길이(n)내에 1~5개의 노즐(2a)들이 배열된 구역들이 일정한 간격(s)을 두고 반복, 배열되어 있는 1개 이상의 단위블록들이 횡 방향 또는 종 방향으로 배열된 상태로 C자형으로 조합되어 있는 노즐블럭(2)내에 있는 노즐(2a)을 통 해, 고전압이 걸려 있으며 상기 노즐블럭(2)에 의해 하단 일측이 감싸진 형태로 회전하는 원통형 전도체인 컬렉터(3)에 전기방사하여 상기 컬렉터(3)에 전기방사된 나노섬유를 서로 분리된 소폭의 웹 형태로 집적한 다음, 합사장치(11)를 이용하여 상기 컬렉터(3)상에 집적된 나노섬유 웹을 연속적인 필라멘트(12)형태로 제조한후 권취기(16)에 권취하거나 캔버스에 담는 것을 특징으로 한다.The method for producing a continuous phase filament using the electrospinning of the present invention for achieving the above problems, the high-voltage applied to the polymer spinning solution in the polymer spinning solution main tank (1) 1 to 5 nozzles within a certain length (n) Nozzle in the nozzle block 2, which is combined in a C shape with one or more unit blocks arranged in a transverse direction or a longitudinal direction repeatedly arranged and arranged at regular intervals s. Through (2a), a high voltage is applied and the nanofibers are electrospun to the collector 3 by electrospinning to the collector (3), which is a cylindrical conductor that rotates in a form wrapped around the lower end by the nozzle block (2) Are integrated into small webs separated from each other, and then the nanofiber webs integrated on the collector 3 are manufactured in the form of a continuous filament 12 using the weaving apparatus 11, and then the winder 16 Coiled in or canber That is characterized in that holds.

또한, 본 발명의 연속상 필라멘트는 상기방법으로 제조되어 연속상 필라멘트를 구성하는 나노섬유들이 연속상 필라멘트의 축 방향으로 10°이하의 각도로 배열되어 있고, 응력-변형률 그래프상에서 넥킹(Necking) 응력이 나타나거나 혹은 부분/연신된 형태의 응력-변형률 곡선이 나타나는 것을 특징으로 한다.In addition, the continuous filament of the present invention is manufactured by the above method and the nanofibers constituting the continuous filament are arranged at an angle of 10 ° or less in the axial direction of the continuous filament, the necking (Necking) stress on the stress-strain graph this It is characterized by the appearance of stress-strain curves in the form or in part / stretched form.

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

먼저, 본 발명에서는 도1에 도시된 바와 같이 고분자 방사용액 주탱크(4)내의 고분자 방사용액을 일정 길이(n)내에 1~5개의 노즐(2a)들이 배열된 구역들이 일정한 간격(s)을 두고 반복, 배열되어 있는 1개 이상의 단위블록들이 횡 방향 또는 종 방향으로 배열된 상태로 C자형으로 되어있는 노즐블럭(2)에 있는 노즐(2a)들을 통해서 상기 노즐블럭에 의해 하단 일측이 감싸진 상태로 회전하는 원통형 전도체인 컬렉터(3)에 전기방사하여 상기의 컬렉터(3)상에 전기방사된 나노섬유를 서로 분리된 소폭의 웹 형태로 집적한다.First, in the present invention, the polymer spinning solution in the polymer spinning solution main tank 4, as shown in FIG. 1, has a constant interval s between the regions where 1 to 5 nozzles 2a are arranged within a predetermined length n. One or more lower end blocks are wrapped by the nozzle block through the nozzles 2a in the nozzle block 2 having a C shape with one or more unit blocks arranged in a lateral or longitudinal direction. Electrospinning to the collector (3) which is a cylindrical conductor rotating in a state to integrate the nanofibers electrospun on the collector (3) in the form of a narrow web separated from each other.

도1은 웹 분리용 매트(7)를 컬렉터(3)상에 공급해 주는 본 발명의 공정개략도이다.1 is a process schematic diagram of the present invention for supplying a web separating mat 7 onto a collector 3.

상기 노즐블럭(2)은 도2에 도시된 바와 같이 고전압이 걸려있으며 일정 길이 (n)내에 1~5개의 노즐(2a)들이 배열된 구역들이 일정한 간격(s)을 두고 반복, 배열되어 있는 1개 이상의 단위블록들이 횡 방향 또는 종 방향으로 배열된 상태로 C자형으로 조합된 형태 이다.As shown in FIG. 2, the nozzle block 2 is subjected to high voltage, and 1 to 5 nozzles 2a arranged in a predetermined length (n) are repeatedly arranged at regular intervals (s). More than one unit block is arranged in a C-shape in a state arranged in the transverse or longitudinal direction.

도2는 도1중 C자형 노즐블럭(2)과 원통형 컬렉터(3) 부분의 사시개략도이다.FIG. 2 is a perspective schematic view of a portion of the C-shaped nozzle block 2 and the cylindrical collector 3 in FIG.

도2에 도시된 바와 같이 C자형 노즐블럭(2)을 구성하는 단위블록내에는 일정길이(n)내에 1~5개의 노즐(2a)들이 배열된 구역들이 일정한 간격(s)을 두고 반복, 배열되어 있다.As shown in FIG. 2, in the unit block constituting the C-shaped nozzle block 2, regions in which 1 to 5 nozzles 2a are arranged within a predetermined length n are repeated and arranged at regular intervals s. It is.

그로인하여, 컬렉터(3)상에 전기방사되는 나노섬유들은 서로 분리된 소폭(d)의 웹 형태로 집적하게 된다.As a result, the nanofibers electrospun on the collector 3 are integrated in the form of a web of small width d separated from each other.

1~5개의 노즐들이 배열된 구역들 사이의 간격(s) 부분에는 비전도체 판이 부착되어 있다.Non-conductor plates are attached to the spacing s between the zones in which 1 to 5 nozzles are arranged.

컬렉터(3)상에 서로 분리된 상태로 집적되는 1개의 소폭 웹의 폭(d)은 1~60mm, 보다 바람직 하기로는 5~40mm인 것이 좋다.The width d of one narrow web integrated on the collector 3 separated from each other is preferably 1 to 60 mm, more preferably 5 to 40 mm.

상기 폭(d)이 1mm 미만인 경우에는 비산되는 나노섬유가 많아져 방사성이 저하되고, 60mm를 초과하는 경우에는 웹의 폭 방향에 대한 나노섬유의 배향성이 불균일해져 필라멘트 제조가 어렵게 된다.When the width d is less than 1 mm, the nanofibers scattered increase and the radioactivity decreases. When the width d exceeds 60 mm, the orientation of the nanofibers in the width direction of the web becomes nonuniform, making filament difficult.

한편, 1~5개의 노즐(2a)들이 배열된 구역의 단위길이(n)는 1~200mm인 것이 바람직하고, 상기 구역간의 간격(s)은 1~100mm인 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the unit length n of the zone in which 1 to 5 nozzles 2a are arranged is 1 to 200 mm, and the interval s between the zones is 1 to 100 mm.

한편, 상기의 컬렉터(3)는 원통형 전도체로서 상기 노즐블럭(2)에 의해 하단 일측이 감싸진 형태로 회전하며 고전압이 걸려있다.On the other hand, the collector (3) is a cylindrical conductor is rotated in a form wrapped around the lower end by the nozzle block (2) is a high voltage is applied.

이와 같이 본 발명은 전기방사시에 앞에서 설명한 C자형 노즐블럭(2)과 회전하는 원통형 컬렉터(3)를 동시에 사용하는 것을 특징으로 한다.As described above, the present invention is characterized by simultaneously using the C-shaped nozzle block 2 and the rotating cylindrical collector 3 described above during electrospinning.

다음으로는, 합사장치(11)를 이용하여 상기 컬렉터(3)로부터 집적된 소폭의 나노섬유 웹을 연속적인 필라멘트(12) 형태로 분리한 다음, 이를 권취기(7)에 권취 하거나 캔버스에 담는다.Next, the narrow nanofiber web integrated from the collector 3 is separated in the form of a continuous filament 12 by using the weaving apparatus 11, and then wound on a winder 7 or placed on a canvas. .

컬렉터(3)로부터 분리된 연속적인 필라멘트(12)를 권취기에 권취하기 전에, 건조 및 연신할 수 도 있다.Before winding the continuous filament 12 separated from the collector 3 into the winder, it may be dried and stretched.

한편, 본 발명에서는 도4에 도시된 바와 같이 C자형 노즐블럭(2)과 컬렉터(3) 각각을 2개이상 사용하여 2종 이상의 연속상 필라멘트를 동시에 제조할 수도 있다.Meanwhile, in the present invention, two or more continuous filaments may be simultaneously manufactured by using two or more C-shaped nozzle blocks 2 and collectors 3, respectively, as shown in FIG.

이 경우 2개 이상의 C자형 노즐블럭(2) 각각에 동일한 고분자 방사용액을 공급해 줄 수도 있고, 서로 다른 고분자 방사용액을 공급하여 서로 종류가 상이한 필라멘트 들을 생산하는 것도 가능하다.In this case, the same polymer spinning solution may be supplied to each of two or more C-shaped nozzle blocks 2, or different types of filaments may be produced by supplying different polymer spinning solutions.

도4는 2개의 노즐블럭과 2개의 컬렉터를 사용하여 연속상 필라멘트를 제조하는 본 발명의 제조공정 개략도로서, 도면의 부호는 생략하였다.4 is a schematic view of the manufacturing process of the present invention for producing continuous filaments using two nozzle blocks and two collectors, and reference numerals are omitted.

상기의 C자형 노즐블럭에 배열된 노즐(2a)과 컬렉터(3)들은 고전압 발생장치(1)와 연결되어 고전압이 걸리게 된다.The nozzles 2a and the collectors 3 arranged on the C-shaped nozzle block are connected to the high voltage generator 1 to be subjected to a high voltage.

또한, 상기의 컬렉터(3)는 회전모터에 의하여 회전한다.In addition, the collector 3 is rotated by a rotating motor.

본 발명은 좁은 공간 내에 다량의 노즐을 배열할 수 있어 일반적인 전기방사의 단점인 대량 생산의 한계를 해결할 수 있다. 일반적으로 전기방사에서 한 개의 노즐을 이용하여 전기방사할 경우에 토출량이 0.6-2.0mg/분으로 매우 작은 것이 일반적이다. 따라서 대량으로 양산을 하기 위해서는 좁은 공간 내에 다량의 노즐을 배열하여 생산 효율성을 높이는 것이 매우 중요하다. 이러한 점에서 본 발명은 매우 큰 장점을 지닌다. The present invention can arrange a large number of nozzles in a narrow space can solve the limitation of mass production, which is a disadvantage of general electrospinning. In general, in the case of electrospinning with one nozzle in the electrospinning, the discharge amount is generally very small, 0.6-2.0mg / min. Therefore, for mass production, it is very important to increase the production efficiency by arranging a large number of nozzles in a narrow space. In this respect, the present invention has a great advantage.

한편, 종래의 전기방사 방법으로 제조한 연속상 필라멘트는 물성이 매우 취약하다. On the other hand, the continuous filament produced by the conventional electrospinning method is very weak in physical properties.

이러한 이유로 물성이 강한 것을 요구하는 부분의 용도에는 제약이 따르기 마련이다. 본 발명은 이와 같은 문제점을 컬렉터(3)의 회전속도 조절로 해소할 수 있다. 구체적으로는 컬렉터(3)의 회전속도 조절로 매트 축에 대한 나노섬유의 배향각도를 조절할 수 있어서, 다양한 용도에 요구되는 물성들을 갖출 수가 있다. 예들 들면 5m/초로 회전하는 컬렉터에 전기방사를 하면 필라멘트 축 [필라멘트의 진행방향(기계방향)]에 대한 나노섬유의 배향각도가 3°이하로 제어되어 필라멘트의 물성이 크게 향상된다. For this reason, there are restrictions on the use of parts requiring strong physical properties. The present invention can solve this problem by adjusting the rotational speed of the collector (3). Specifically, the angle of orientation of the nanofibers with respect to the mat axis can be adjusted by adjusting the rotation speed of the collector 3, so that the physical properties required for various applications can be provided. For example, when electrospinning at a collector rotating at 5 m / sec, the orientation angle of the nanofibers with respect to the filament axis [the filament traveling direction (machine direction)] is controlled to 3 ° or less, thereby greatly improving the physical properties of the filament.

또한 본 발명은 필라멘트 축에 대한 나노섬유의 배향각도가 서로 상이한 2종 이상의 필라멘트들을 각각 제조한 후 이들을 합사하면 등방성(isotropic)의 복합 필라멘트를 제조할 수도 있다.In addition, the present invention may produce isotropic composite filaments by preparing two or more types of filaments having different orientation angles of nanofibers with respect to the filament axis and then adding them together.

상기의 C자형 노즐블럭(2)내에는 노즐(2a)들이 횡방향 또는 종방향으로 대각선으로 배열되어 있거나, 횡방향 또는 종방향으로 일직선으로 배열되어 있다.In the C-shaped nozzle block 2, the nozzles 2a are arranged diagonally in the transverse direction or the longitudinal direction, or arranged in a straight line in the transverse direction or the longitudinal direction.

본 발명은 좁은 공간에 다량의 노즐을 배열함으로서 단위 시간당 생산량을 높일 수 있다. C자형 노즐블럭(2)은 1개 또는 2개 이상의 단위블록으로 구성될 수 있으나, 2개 이상의 단위블록들이 횡방향 또는 종방향으로 배열된 상태로 조합된 경우가 노즐 교체작업이 편리하고, 사용하고자 하는 고분자를 변경할 경우 청소가 용이하고, 전기방사시 노즐 말단부의 테일러콘을 안정적으로 형성할 수 있어서 나노섬유형성능이 향상된다.The present invention can increase the production per unit time by arranging a large amount of nozzles in a narrow space. The C-shaped nozzle block 2 may be composed of one or two or more unit blocks, but when the two or more unit blocks are combined in a state arranged in the horizontal or longitudinal direction, the nozzle replacement operation is convenient and used. When the polymer to be changed is easy to clean, it is possible to stably form the Taylor cone at the end of the nozzle during electrospinning, thereby improving the nanofiber forming ability.

또한, 노즐블럭(2)을 구성하는 단위블록 각각에 종류나 농도가 상이한 고분자 방사용액을 공급하는 방법으로 하이브리드 필라멘트를 제조할 수도 있다.In addition, the hybrid filament may be manufactured by supplying a polymer spinning solution having a different type or concentration to each unit block constituting the nozzle block 2.

C자형 노즐블럭(2)은 노즐(2a)과 컬렉터(3) 사이의 거리를 임의로 조절할 수 있게끔 일정한 틀에 올려놓는 것이 좋다.The C-shaped nozzle block 2 is preferably placed on a fixed frame so that the distance between the nozzle 2a and the collector 3 can be arbitrarily adjusted.

또한, 노즐블럭(2) 및 컬렉터(3)의 직경을 조절하여 이들 간의 거리(방사거리)를 조절할 수도 있다.In addition, by adjusting the diameter of the nozzle block 2 and the collector 3, the distance (radiation distance) between them may be adjusted.

고분자 방사용액으로는 폴리에스테르 수지, 나일론 수지, 폴리설폰 수지, 폴리젖산, 키토산, 콜라겐, 셀룰로오스, 피브리노겐, 이들의 공중합체, 금속성분이 포함된 졸-겔(Sol-gel), 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹에서 선택된 성분 등이 사용될 수 있다. Polymer spinning solutions include polyester resins, nylon resins, polysulfone resins, polylactic acid, chitosan, collagen, cellulose, fibrinogen, copolymers thereof, sol-gels containing metal components, copolymers thereof And components selected from the group consisting of mixtures thereof and the like can be used.

본 발명의 요지는 일정 길이(n)내에 1~5개의 노즐(2a)들이 배열된 구역들이 일정한 간격(s)을 두고 반복, 배열되어 있는 1개 이상의 단위블록들이 횡 방향 또는 종 방향으로 배열된 상태로 C자형으로 조합된 노즐블럭(2)과 상기 노즐블럭(2)에 의해 하단 일측이 감싸진 상태로 회전하는 원통형 컬렉터(3)를 사용하여 상기 원통형 컬렉터(3)의 회전선속도에 따라서 필라멘트 축 방향에 대한 나노섬유의 배향각도를 자유롭게 조절함으로서 필라멘트의 물성을 용이하게 제어하는 것이다.The gist of the present invention is that one or more unit blocks in which one to five nozzles 2a are arranged in a predetermined length n are repeated and arranged at regular intervals s. According to the rotational linear velocity of the cylindrical collector 3 using the nozzle block 2 and the cylindrical collector 3 rotating in a state where the lower end is surrounded by the nozzle block 2 and the C-shaped combination. By freely adjusting the orientation angle of the nanofibers in the filament axis direction, the physical properties of the filaments are easily controlled.

일반적으로 전기방사에 의해서 제조된 필라멘트는 전기방사 과정 동안에 별도의 물리적 힘 등을 가할 수 있는 시스템을 갖추기가 매우 어렵다. 그 이유는 노즐과 컬렉터 사이의 거리가 30cm 이하로 매우 협소하기 때문에 좁은 공간에 기계적인 힘을 가하기가 매우 어렵다. In general, the filament manufactured by electrospinning is very difficult to have a system that can apply a separate physical force and the like during the electrospinning process. The reason is that the distance between the nozzle and the collector is very narrow (30 cm or less), so it is very difficult to apply mechanical force in a narrow space.

본 발명에서는 회전하는 컬렉터(3)의 원심력을 이용하여 나노섬유들을 필라멘트 축 방향으로 배열시킨다.In the present invention, the nanofibers are arranged in the filament axial direction using the centrifugal force of the rotating collector 3.

본 발명은 C자형 노즐블럭(2)에 배열된 다수의 노즐을 통해 회전하는 컬렉터(3) 상에 고분자 방사용액을 전기방사하여 나노섬유를 컬렉터(3)상에 나란히 배열함으로서 부분 혹은 완전 연신된 필라멘트를 제조한다. The present invention partially or completely stretched by arranging nanofibers side by side on the collector 3 by electrospinning the polymer spinning solution on the collector 3 rotating through a plurality of nozzles arranged on the C-shaped nozzle block 2. Prepare filament.

전기방사하여 제조한 섬유는 재료의 특성에 따라 결정화가 상당 부분 진행되는 것이 일반적인 현상이다. 또한 필라멘트 축에 대한 나노섬유의 배향도가 매우 낮기 때문에 기계적 물성이 매우 낮게 되며 별도의 연신 공정을 통하여 물성을 높이는 것이 매우 어렵다. 그 이유는 이미 결정이 생성되어 연신성이 현저하게 저하되며 필라멘트 축 방향에 대한 배향도가 낮아서 기계적 물성이 매우 낮을 수밖에 없다. 그러므로 전기방사 과정 중에 결정 형성을 억제함은 물론 필라멘트 축 방향으로 일정하게 전기방사된 섬유를 배열하여 기계적 물성이 매우 뛰어난 필라멘트의 제조가 가능하게 된다. 전기방사에서 만들어진 나노섬유를 회전하는 원통형 회전체인 컬렉터(3)에 집속할 경우에 결정 형성을 억제할 수가 있을 뿐만 아니라 필라멘트 축에 대하여 나노섬유를 일렬로 배열할 수 있으므로 기계적 물성이 우수한 필라멘트의 제조가 가능하게 된다. 컬렉터의 회전선속도가 너무 낮은 경우에는 결정 생 성을 억제하기가 힘들 뿐만 아니라 필라멘트 축에 대한 전기방사된 나노섬유를 일렬로 배향시킬 수가 없다. 본 발명에서는 재료에 따라서는 결정성이 낮거나 또는 부분/완전 연신된 나노섬유들이 필라멘트 축에 대하여 잘 배향된 필라멘트를 얻을 수가 있다.It is a common phenomenon that the fiber produced by electrospinning proceeds a considerable part of crystallization according to the properties of the material. In addition, since the orientation of the nanofibers with respect to the filament axis is very low, the mechanical properties are very low and it is very difficult to increase the physical properties through a separate stretching process. The reason for this is that the crystals have already been formed, the elongation is remarkably deteriorated, the orientation of the filament axis direction is low, and the mechanical properties are very low. Therefore, it is possible to produce filaments having excellent mechanical properties by suppressing crystal formation during the electrospinning process and arranging the electrospun fibers uniformly in the filament axis direction. When the nanofibers produced by electrospinning are focused on the collector 3, which is a rotating cylindrical rotor, crystal formation can be suppressed and nanofibers can be arranged in a line with respect to the filament axis. Manufacturing becomes possible. If the collector's rotational speed is too low, it is difficult to suppress crystal formation and it is not possible to orient the electrospun nanofibers about the filament axis in a line. According to the present invention, filaments having low crystallinity or partially / completely stretched nanofibers are well oriented with respect to the filament axis.

또한, 필요에 따라서 연신이 필요할 경우에는 로울러의 선속도 차이를 이용하여 연신을 행함으로서 기계적 물성이 뛰어난 나노섬유로 구성된 필라멘트를 제조할 수가 있다. In addition, when stretching is required as necessary, stretching may be performed using a linear speed difference of the rollers, thereby producing a filament made of nanofibers having excellent mechanical properties.

또한 본 발명에서는 동일 노즐블럭 내에서 2종류 이상의 고분자 방사용액들을 교대로 각각의 다른 노즐들에 공급한 후 전기 방사하여 서로 다른 고분자들이 규칙되게 반복되는 사이드 바이 사이드(SIDE BY SIDE) 형태의 하이브리드 필라멘트를 제조하는 방법을 포함한다.Also, in the present invention, two or more types of polymer spinning solutions are alternately supplied to different nozzles in the same nozzle block, and then electrospun to form side by side hybrid filaments in which different polymers are regularly repeated. It includes a method of producing.

상기 노즐(2)은 2중 관형(core-shell) 구조 또는 3중 이상의 관형 구조 일 수도 있다.The nozzle 2 may have a core-shell structure or a triple or more tubular structure.

상기 노즐(2)의 개수는 1개이상, 보다 바람직하기로는 100개 이상이다.The number of the nozzles 2 is one or more, more preferably 100 or more.

상기와 같이 회전하는 원통형 컬렉터(3)상에 고분자 방사용액을 전기방사할 때 상기 컬렉터(3)에 나노섬유 분리용 용액을 공급해 주는 것이 더욱 바람직하다.When electrospinning the polymer spinning solution on the rotating cylindrical collector 3 as described above, it is more preferable to supply the solution for separating the nanofibers to the collector 3.

나노섬유 분리용 용액은 물, 유기용매, 계면활성제 및 실리콘오일 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물 등이다.The solution for separating nanofibers is one or a mixture of two or more selected from water, an organic solvent, a surfactant, and a silicone oil.

한편, 본 발명에서는 필요에 따라 도1에 도시된 바와 같이 나노섬유를 전기방사할때 원통형 컬렉터(3)상에 나노섬유 분리용 매트(7)를 공급하여 상기 나노섬 유 분리용 매트(7)상에 나노섬유를 집적하는 것을 포함한다.On the other hand, in the present invention, when the nanofibers are electrospun as shown in Figure 1, the nanofiber separation mat 7 on the cylindrical collector (3) by supplying the nanofiber separation mat (7) Incorporating nanofibers onto the substrate.

이 경우에는 나노섬유가 집적된 나노섬유 분리용 매트(7)를 절단기(8)로 1~60mm의 폭으로 절단하는 것이 바람직 하다.In this case, it is preferable to cut the nanofiber-dispersed mat 7 for separating nanofibers with a cutter 8 in a width of 1 to 60 mm.

상기 나노섬유 분리용 매트(7)는 이의 공급로울러(5)로 부터 송출되어 이의 이송로울러(6,9)들을 거쳐 이의 권취 로울러(10)에 권취 된다.The nanofiber separating mat 7 is sent out from its supply roller 5 and wound around its winding roller 10 via its transport rollers 6 and 9.

나노섬유 분리용 매트(7) 상에 집적된 나노섬유 웹은 합사장치(11)를 통과하기 전에 나노섬유 분리용 매트(7)로 부터 분리된 후 합사장치(11)를 통과하면서 연속상 필라멘트(12)가 된다.The nanofiber web integrated on the nanofiber separating mat 7 is separated from the nanofiber separating mat 7 before passing through the weaving device 11 and then passed through the weaving device 11 to form a continuous filament ( 12).

상기의 합사장치(11)는 통상의 공기교락장치 또는 텍스츄어링장치등이다.The said envoy device 11 is a conventional air interlocking device or texturing device.

이상에서 설명한 본 발명의 제조방법으로 제조된 본 발명의 연속상 필라멘트는 연속상 필라멘트를 구성하는 나노섬유들이 필라멘트 축 방향으로 10°이하의 각도로 배열되어 있고, 응력-변형율 그래프 상에서 넥킹(Necking) 응력이 나타나거나, 부분/완전 연신 형태의 응력-변형률 곡선이 나타나는 것을 특징으로 한다.Continuous filament of the present invention prepared by the manufacturing method of the present invention described above is a nanofiber constituting the continuous filament is arranged at an angle of 10 ° or less in the filament axis direction, necking (Necking) on the stress-strain graph Stress, or a stress-strain curve in the form of a partial / complete stretch.

본 발명의 필라멘트를 구성하는 나노섬유는 중공(中空) 형태 또는 표면에 기공이 형성된 형태일 수도 있다.The nanofibers constituting the filament of the present invention may be in the form of a hollow or in the form of pores formed on the surface.

특히, 본 발명의 연속상 필라멘트는 필라멘트 축 방향으로 나노섬유들이 10°이하의 배향각도로 배열되어 있어서 물성이 매우 뛰어나다.In particular, the continuous filament of the present invention has excellent physical properties because the nanofibers are arranged at an orientation angle of 10 ° or less in the filament axis direction.

이하, 실시예 및 비교 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 살펴본다. 그러나, 본 발명은 하기 실시예에 의해 그 보호 범위가 한정 되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the protection range by the following examples.

실시예 1Example 1

96% 황산용액에서 상대 점도가 3.0인 나일론 66 수지를 개미산/아세트산(체적비:70/30)에 15중량% 농도로 용해하여 고분자 방사용액을 제조 하였다. 상기 고분자 방사용액의 표면장력은 37mN/m, 용액점도는 상온에서 1,100센티포아즈, 전기전도도는 440mS/m 이였다.A polymer spinning solution was prepared by dissolving nylon 66 resin having a relative viscosity of 3.0 in 96% sulfuric acid solution at a concentration of 15% by weight in formic acid / acetic acid (volume ratio: 70/30). The surface tension of the polymer spinning solution was 37 mN / m, the solution viscosity was 1,100 centipoise at room temperature, and the electrical conductivity was 440 mS / m.

상기와 같이 제조된 방사용액을 도1과 같이 고전압이 걸려있으며 6.5cm의 길이(n)내에 3개의 노즐들이 배열된 구역들이 7cm의 간격(s)으로 10회 반복 배열 되어 있는 370개의 단위블록들이 횡 방향으로 배열된 상태로 C자형으로 조합되어 있는 노즐블럭(2)에 있는 노즐(2a)들을 통해 고전압이 걸려 있고 상기 노즐블럭(2)에 의해 하단 일측이 감싸진 상태로 5m/분의 회전선속도로 회전하는 원통형 형태의 전도체(스테인레스스틸) 컬렉터(3)에 전기방사하여 컬렉터(3)에 전기방사된 나노섬유를 서로 분리된 상태로서 폭(d)이 12mm인 웹 형태로 집적하였다.The spinning solution prepared as described above is subjected to high voltage as shown in FIG. 1, and 370 unit blocks in which three nozzles are arranged within a length (n) of 6.5 cm are arranged ten times at intervals of 7 cm (s). High voltage is applied through the nozzles 2a in the nozzle blocks 2 that are arranged in a C-shape in a lateral direction, and the lower end is surrounded by the nozzle block 2 at 5 m / min. Electrospun into a cylindrical (stainless steel) collector 3 rotating at an electric wire speed, the nanofibers electrospun on the collector 3 were separated from each other and integrated into a web having a width d of 12 mm.

상기 컬렉터는 연결봉에 의해 회전모터와 연결하여 회전되며, 상기 노즐블럭(2)은 반경이 6m이고, 횡 방향 길이가 4.2m이였다. 상기 노즐블럭(2)을 구성하는 1개의 단위블록에는 30개의 노즐들이 상기와 같이 배열되어, 노즐블럭(2)내 총 노즐개수는 11,100개로 하였다. 노즐의 직경은 1mm이고, 전압은 35kV로 하였으며 방사거리는 12cm로 행하였다.The collector is rotated in connection with the rotary motor by the connecting rod, the nozzle block 2 was 6m in radius, 4.2m in the transverse length. Thirty nozzles are arranged in one unit block constituting the nozzle block 2 as described above, and the total number of nozzles in the nozzle block 2 is 11,100. The diameter of the nozzle was 1 mm, the voltage was 35 kV, and the spinning distance was 12 cm.

다음으로, 합사장치(11)를 이용하여 컬렉터(7)에 집적된 나노섬유 웹들을 필라멘트 형태로 분리한 다음, 권취기에(16)에 권취하여 연속상 필라멘트 10가닥을 제조하였다.Next, nanofiber webs integrated in the collector 7 were separated into filaments by using the weaving apparatus 11, and then wound into a winder 16 to prepare 10 continuous filament strands.

제조된 연속상 필라멘트는 굵기가 54데니어이고, 응력이 176MPa 이고, 신도가 26%이고, 필라멘트 축에 대한 나노섬유의 배열 각도가 1.2°였다.The continuous filaments produced had a thickness of 54 denier, a stress of 176 MPa, an elongation of 26%, and an arrangement angle of the nanofibers with respect to the filament axis of 1.2 degrees.

본 발명은 필라멘트 축 방향에 대한 나노섬유의 배향각도를 용이하게 조절할 수 있고, 좁은 공간 내에 다량의 노즐을 배열할 수 있어 단위시간당 생상성이 높다.The present invention can easily adjust the orientation angle of the nanofibers relative to the filament axis direction, and a large amount of nozzles can be arranged in a narrow space, high productivity per unit time.

그로인해, 본 발명은 다양한 물성을 갖는 나노섬유 필라멘트를 연속적인 공정으로 대량 생산할 수 있다.Therefore, the present invention can mass-produce nanofiber filaments having various physical properties in a continuous process.

또한, 본 발명은 고분자 종류나 직경이 서로 상이한 나노섬유들로 이루어진 하이브리드 필라멘트를 간단하게 생산할 수 있다.In addition, the present invention can easily produce a hybrid filament made of nanofibers having different polymer types or diameters.

본 발명으로 제조된 나노섬유 필라멘트는 필라멘트 축 방향으로 나노섬유들이 잘 배열되어 있어서 물성이 매우 우수하다.The nanofiber filaments produced by the present invention are very excellent in physical properties because the nanofibers are well arranged in the filament axis direction.

그로인해 본 발명으로 제조된 연속상 필라멘트는 인조피혁, 공기청정용 필터, 와이핑 클로스, 골프장갑, 가발 등의 일상용품은 물론 인공투석용 필터, 인조혈관, 유착방지제, 인공뼈, 바닥장식재, 복합재료 응용분야 등의 다양한 산업분야 소재로 유용하다.Therefore, the continuous phase filament produced by the present invention is artificial leather, air cleaning filter, wiping cloth, golf gloves, wigs, daily necessities such as artificial dialysis filter, artificial blood vessel, anti-adhesion agent, artificial bone, floor decoration material, It is useful for various industrial materials such as composite materials.

Claims

고분자 방사용액 주탱크(1)내의 고분자 방사용액을 고전압이 걸려있으며 일정 길이(n)내에 1~5개의 노즐(2a)들이 배열된 구역들이 일정한 간격(s)을 두고 반복, 배열되어 있는 1개 이상의 단위블록들이 횡 방향 또는 종 방향으로 배열된 상태로 C자형으로 조합되어 있는 노즐블럭(2)내에 있는 노즐(2a)을 통해, 고전압이 걸려 있으며 상기 노즐블럭(2)에 의해 하단 일측이 감싸진 상태로 회전하는 원통형 전도체인 컬렉터(3)에 전기방사하여 상기 컬렉터(3)에 전기방사된 나노섬유를 서로 분리된 소폭의 웹 형태로 집적한 다음, 합사장치(11)를 이용하여 상기 컬렉터(3)상에 집적된 나노섬유 웹을 연속적인 필라멘트(12) 형태로 제조한후 권취기(16)에 권취하거나 캔버스에 담는 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.Polymer spinning solution in the polymer spinning solution main tank (1) is a high voltage is applied, the one to five nozzles (2a) arranged in a certain length (n) is repeated, arranged at a constant interval (s) High voltage is applied and the lower end is wrapped by the nozzle block 2 through the nozzle 2a in the nozzle block 2 which is combined in a C shape with the above unit blocks arranged in the lateral or longitudinal direction. Electrospinning to the collector (3) which is a cylindrical conductor rotating in a true state to integrate the nanofibers electrospun on the collector (3) in the form of a narrow web separated from each other, and then using the weaving device (11) (3) A method for producing continuous filaments using electrospinning, characterized in that the nanofiber webs are integrated into a continuous filament (12) form and then wound in a winder (16) or placed in a canvas.

1항에 있어서, 제조된 필라멘트(12)를 권취하기 전에 건조 및 연신하는 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.The method for producing a continuous phase filament using electrospinning according to claim 1, characterized in that it is dried and stretched before winding up the produced filament (12).

1항에 있어서, 컬렉터(3)상에 서로 분리된 상태로 집적된 1개 웹의 폭(d)이 1~60mm인 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.The method for producing continuous filaments using electrospinning according to claim 1, characterized in that the width (d) of one web integrated on the collector (3) separated from each other is 1 to 60 mm.

1항에 있어서, 컬렉터(3)상에 서로 분리된 상태로 집적된 1개 웹의 폭(d)이 5~40mm인 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.The method according to claim 1, wherein the width (d) of one web integrated on the collector (3) separated from each other is 5 to 40 mm.

1항에 있어서, 컬렉터(3)에 나노섬유 분리용 매트(7)를 공급하여 나노섬유 분리용 매트(7)상에 나노섬유를 전기방사 하는 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.The method according to claim 1, wherein the nanofiber separation mat 7 is supplied to the collector 3 to electrospin the nanofibers on the nanofiber separation mat 7 to manufacture continuous filaments using electrospinning. Way.

5항에 있어서, 나노섬유가 집적된 나노섬유 분리용 매트(7)를 절단기(8)를 이용하여 1~60mm의 폭으로 절단 하는 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.The method for producing continuous filaments using electrospinning according to claim 5, wherein the nanofiber-dissolving mat (7) in which the nanofibers are integrated is cut to a width of 1 to 60 mm using a cutter (8).

1항에 있어서, 1~5개의 노즐(2a)들이 배열된 구역의 길이(n)가 1~200mm인 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.Method according to claim 1, characterized in that the length (n) of the zone where 1 to 5 nozzles (2a) are arranged is 1 to 200 mm.

1항에 있어서, 1~5개의 노즐(2a)들이 배열된 구역간의 간격(s)이 1~100mm인 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.Method according to claim 1, characterized in that the spacing (s) between the zones in which 1 to 5 nozzles (2a) are arranged is 1 to 100 mm.

1항에 있어서, 노즐블럭(2)내에 노즐(2a)들이 횡 방향 또는 종 방향으로 대각선 또는 일렬로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.2. A method according to claim 1, characterized in that the nozzles (2a) are arranged diagonally or in a row in the transverse direction or in the longitudinal direction in the nozzle block (2).

1항에 있어서, 노즐블럭(2)이 1개 또는 2개 이상의 단위블록으로 구성됨을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.The method according to claim 1, wherein the nozzle block (2) is composed of one or two or more unit blocks.

10항에 있어서, 2개 이상의 단위블록들이 C자형 틀에 조립되어 있는 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.The method of claim 10, wherein two or more unit blocks are assembled in a C-shaped frame.

1항에 있어서, 노즐블럭(2)이 컬렉터(3)의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법. Method according to claim 1, characterized in that the nozzle block (2) is located below the collector (3).

1항에 있어서, 노즐이 2중 관형(core-shell) 구조 또는 3중 이상의 관형 구조인 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.The method for producing continuous filaments using electrospinning according to claim 1, wherein the nozzle is a double-tubular or triple-tubular structure.

1항 있어서, 고분자 방사용액이 폴리에스테르 수지, 나일론 수지, 폴리설폰 수지, 폴리젖산, 키토산, 콜라겐, 셀룰로오스, 피브리노겐, 금속성분이 포함된 졸-겔(Sol-gel), 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹 중에서 선택된 성분으로 이루어짐을 특징으로 하는 전기 방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.The method of claim 1, wherein the polymer spinning solution is a polyester resin, nylon resin, polysulfone resin, polylactic acid, chitosan, collagen, cellulose, fibrinogen, sol-gel containing a metal component, copolymers thereof and these Method for producing a continuous phase filament using electrospinning, characterized in that consisting of a component selected from the group consisting of a mixture of.

1항에 있어서, 원통형 전도체인 컬렉터(3)상에 나노섬유 분리용 용액을 공급 해 주는 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.The method for producing a continuous phase filament using electrospinning according to claim 1, wherein a solution for separating nanofibers is supplied onto a collector (3) which is a cylindrical conductor.

15항에 있어서, 나노섬유 분리용 용액이 물, 유기용매, 계면활성제 및 실리콘오일 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.The method of claim 15, wherein the solution for separating nanofibers is one, or a mixture of two or more selected from water, an organic solvent, a surfactant, and a silicone oil.

1항에 있어서, 노즐(2) 개수가 1개 이상인 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.The method for producing a continuous phase filament using electrospinning according to claim 1, wherein the number of nozzles is one or more.

1항에 있어서, 노즐(2) 개수가 100개 이상인 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.The method for producing a continuous phase filament using electrospinning according to claim 1, wherein the number of nozzles (2) is 100 or more.

1항에 있어서, 1~5개의 노즐(2a)들이 배열된 구역간의 간격(s) 부분에 비전도체 판이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.The method for producing continuous filaments using electrospinning according to claim 1, wherein a non-conducting plate is attached to a portion of the interval s between the regions where 1 to 5 nozzles 2a are arranged.

1항에 있어서, 노즐블럭(2)과 컬렉터(3) 각각을 2개 이상 사용하여 2개 이상의 필라멘트를 동시에 제조하는 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.2. A method according to claim 1, wherein two or more filaments are simultaneously produced using two or more nozzle blocks (2) and collectors (3).

20항에 있어서, 2개 이상의 노즐블럭(2) 각각에 서로 다른 2종류 이상의 고분자 방사용액을 공급하는 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 필라멘트의 제조방법.The method for producing a continuous phase filament using electrospinning according to claim 20, wherein two or more different polymer spinning solutions are supplied to each of the two or more nozzle blocks (2).

1항에 있어서, 노즐블럭(2)을 구성하는 단위블록 각각에 서로 다른 종류의 고분자 방사용액을 공급하는 것을 특징으로 하는 전기방사를 이용한 연속상 매트의 제조방법.The method according to claim 1, wherein a different type of polymer spinning solution is supplied to each of the unit blocks constituting the nozzle block (2).

1항 내지 22항의 방법으로 제조되어 연속상 필라멘트를 구성하는 나노섬유들이 연속상 필라멘트의 축 방향으로 10°이하의 각도로 배열되어 있고, 응력-변형율 그래프상에서 넥킹(Necking) 응력이 나타나거나 부분 연신 형태 또는 완전 연신 형태의 응력-변형율 곡선이 나타나는 것을 특징으로 하는 연속상 필라멘트.The nanofibers produced by the method of claims 1 to 22 constituting the continuous filament are arranged at an angle of 10 ° or less in the axial direction of the continuous filament, and the necking stress is shown or partially drawn on the stress-strain graph. Continuous filaments characterized by the appearance of stress-strain curves in form or fully elongated form.

23항에 있어서, 연속상 필라멘트를 구성하는 나노섬유들이 중공(中空) 형태 또는 표면에 기공이 형성된 형태인 것을 특징으로 하는 연속상 필라멘트.24. The continuous filament of claim 23, wherein the nanofibers constituting the continuous filament are hollow or have pores formed on the surface thereof.

23항에 있어서, 필라멘트를 구성하는 나노섬유들이 연속상 필라멘트의 축 방향으로 5°이하의 각도로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 연속상 필라멘트.24. The continuous filament of claim 23, wherein the nanofibers constituting the filament are arranged at an angle of 5 ° or less in the axial direction of the continuous filament.