KR100857523B1 - Method for adjusting electrospinning condition - Google Patents

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KR100857523B1
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박종철
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파인텍스테크놀로지글로벌리미티드
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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/0007—Electro-spinning
    • D01D5/0061—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus
    • D01D5/0076—Electro-spinning characterised by the electro-spinning apparatus characterised by the collecting device, e.g. drum, wheel, endless belt, plate or grid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures

Abstract

A method for controlling a spinning condition of an electro-spinning apparatus is provided to prevent a width-directional thickness variation of a nano-web from being generated during a manufacturing process of the nano-web, by measuring a thickness of the nano-web in real-time and then regulating the inclination of a nozzle block based on the measured result. A plurality of nozzle units(10a,10b) are continuously arranged on a table of which a height is controlled. Each of the nozzle units includes one or more nozzle blocks(11a,11b). When a nano-web has a thickness variation in a width direction perpendicular to a movement direction thereof during a manufacturing process, a width-directional inclination of the nozzle unit or the nozzle block is regulated. The flow of air is induced above the nozzle units, wherein the flow of air contains ion particles. The width-directional inclination of the nozzle unit or the nozzle block is regulated by measuring a thickness of the nano-web in real-time. The amount of the ion particles contained in the flow of air is determined by measuring the quantities of volatile solvent and charges, which are disposed on the nozzle blocks, in real-time.

Description

전기방사장치의 방사 조건의 조절 방법{Method for Adjusting Electrospinning Condition} Method for Adjusting Radiation Condition of Electrospinning Device {Method for Adjusting Electrospinning Condition}

본 발명은 전기방사장치의 방사 조건의 조절방법에 관한 것이고, 구체적으로 이온 입자의 유입 및 노즐 블록의 경사를 조절하여 전기방사장치의 방사 조건을 조절하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of adjusting the spinning condition of the electrospinning apparatus, and more particularly, to a method of adjusting the spinning conditions of the electrospinning apparatus by adjusting the inflow of ion particles and the inclination of the nozzle block.

고분자 폴리머 용액을 용제에 녹인 방사 용액 또는 고분자 폴리머의 용융물을 전기 방사하여 나노섬유를 제조하는 방법 또는 장치는 이 분야에 공지되어 있다. 방사 용액 또는 용융물은 방사 노즐을 가진 방사블록에서 방사되고 그리고 컬렉터에 집속이 되어 나노섬유 웹을 형성한다. 노즐 블록은 수십 내지 수천 개의 방사노즐을 포함하고 있으므로 동일한 노즐 블록에 형성된 방사 노즐 사이에 형성되는 전압의 불균일성으로 인하여 컬렉터에 집속되는 나노섬유 웹은 물성의 불균일성을 발생시킬 수 있다. 그리고 다른 문제로 방사 용액 또는 방사 용융물의 전기 방사 과정에서 용제가 노즐 블록의 상부 또는 바닥면에 존재하게 되고 그리고 이로 인하여 전기 방사가 안정적으로 이루어지지 않는 경우가 발생할 수 있다. 나노섬유의 대량 생산과정에서 발생할 수 있는 다른 문제로 다수 개의 노즐 블록이 연속적 으로 설치되어 전기 방사가 이루어지는 경우 폭 방향으로 두께가 일정하게 되지 않을 수 있다. 이와 동시에 제조되는 나노섬유가 요구되는 두께를 가지지 못할 수 있다. 본 발명은 이와 같이 제조된 나노 섬유가 필요한 요구 조건을 가지지 못하는 문제를 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다. Methods or apparatus for producing nanofibers by electrospinning a spinning solution in which a polymer polymer solution is dissolved in a solvent or a melt of a polymer polymer are known in the art. The spinning solution or melt is spun in a spinning block with spinning nozzles and focuses on the collector to form a nanofiber web. Since the nozzle block includes tens to thousands of spinning nozzles, the non-uniformity of the voltage formed between the spinning nozzles formed in the same nozzle block may cause the nanofiber web focused on the collector to generate nonuniformity of physical properties. And another problem is that during the electrospinning process of the spinning solution or spinning melt, the solvent may be present on the top or bottom of the nozzle block, which may cause the electrospinning not to be stable. Another problem that can occur during the mass production of nanofibers is that the thickness may not be constant in the width direction when a plurality of nozzle blocks are continuously installed and electrospinning occurs. At the same time, the nanofibers produced may not have the required thickness. The present invention is to solve the problem that the nanofibers prepared as described above do not have the necessary requirements, and has the following objectives.

본 발명의 목적은 전기 방사 장치의 방사 조건을 조절하는 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a method of adjusting the radiation conditions of an electrospinning apparatus.

본 발명은 용액 방사 및 용융 전기방사 장치와 같은 임의의 방사도프(dope)를 위한 전기 방사 장치에 적용될 수 있고 아울러 상향, 측면 및 하향식 전기방사장치 모두에 적용될 수 있다. The present invention can be applied to electrospinning devices for any spinning dope, such as solution spinning and melt electrospinning devices, as well as to both up, side and top down electrospinning devices.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 컬렉터 및 노즐 블록을 포함하는 전기방사 장치의 방사 조건을 조절하는 방법은 높이 조절이 가능한 테이블 위에 적어도 하나의 노즐 블록을 포함하는 노즐 유닛을 연속적으로 배열하고, 그리고 제조되는 나노 섬유 웹의 진행 방향에 대하여 수직이 되는 폭 방향으로 두께 편차가 발생하는 경우 노즐 블록 또는 노즐 유닛의 폭 방향 경사를 조절한다. According to a suitable embodiment of the present invention, a method of adjusting the radiation conditions of an electrospinning apparatus comprising a collector and a nozzle block comprises continuously arranging a nozzle unit comprising at least one nozzle block on a height adjustable table, and When thickness deviation occurs in the width direction perpendicular to the direction in which the nanofiber web is manufactured, the width direction inclination of the nozzle block or the nozzle unit is adjusted.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 노즐 유닛의 위쪽으로 공기 흐름이 유도되고 그리고 공기 흐름은 이온 입자를 포함한다. According to another suitable embodiment of the invention, an air flow is directed above the nozzle unit and the air flow comprises ionic particles.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 노즐 블록 또는 노즐 유닛의 폭 방향의 경사는 제조된 나노 섬유 웹의 두께를 실시간으로 측정하여 조절된다. According to another suitable embodiment of the present invention, the inclination in the width direction of the nozzle block or the nozzle unit is adjusted by measuring the thickness of the manufactured nanofiber web in real time.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 공기 흐름 내에 포함된 이온 입자의 양은 노즐 블록 위에 존재하는 휘발성 용제의 양 및 전하량을 실시간으로 측정하여 결정된다. According to another suitable embodiment of the present invention, the amount of ion particles contained in the air stream is determined by measuring in real time the amount and charge amount of the volatile solvent present on the nozzle block.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 노즐 유닛의 경사는 높이 조절에 가능한 테이블에 의하여 조절된다. According to another suitable embodiment of the present invention, the inclination of the nozzle unit is adjusted by a table capable of height adjustment.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 전기 방사 장치는 상향식이 된다. According to another suitable embodiment of the present invention, the electrospinning apparatus is bottom-up.

본 발명은 나노섬유 웹의 제조 과정에서 발생할 수 있는 폭 방향 두께 편차를 방지할 수 있다. 그리고 제조 과정에서 발생할 수 있는 방사 블록 내의 전기장의 불균일성으로부터 발생할 수 있는 물성의 변화를 방지하여 균일한 물성을 가진 나노 섬유 웹이 제조될 수 있도록 한다는 장점을 가진다. The present invention can prevent the thickness variation in the width direction that may occur in the manufacturing process of the nanofiber web. In addition, the nanofiber web having uniform physical properties may be manufactured by preventing a change in physical properties that may occur from non-uniformity of the electric field in the spinning block that may occur during the manufacturing process.

아래에서 본 발명은 실시 예를 이용하여 상세하게 설명이 된다. 제시된 실시 예는 예시적인 것으로 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by using an embodiment. The examples presented are exemplary and are not intended to limit the scope of the invention.

본 명세서에서 노즐 유닛은 적어도 하나 이상의 노즐 블록이 정렬되어 형성된 단위체를 의미한다. 대량 생산을 위한 전기방사장치는 일정한 형태로 정렬된 다수 개의 노즐 유닛으로부터 방사용액 또는 방사 용융물이 컬렉터에 전기 방사가 되어 나노섬유 웹이 연속적으로 제조될 수 있도록 한다. In the present specification, the nozzle unit means a unit formed by aligning at least one nozzle block. Electrospinning for mass production allows spinning solution or spinning melt to be electrospun into the collector from a number of nozzle units arranged in a uniform fashion so that the nanofiber web can be continuously produced.

도 1은 본 발명에 따른 적어도 하나의 노즐 블록을 포함하는 다수 개의 노즐 유닛을 도시한 것이다. 1 shows a plurality of nozzle units comprising at least one nozzle block according to the invention.

다수 개의 노즐 유닛(10a, 10b)은 각각 높이 조절이 가능한 테이블(T)에 설치되고 그리고 각각의 노즐 유닛(10a,10b)은 적어도 하나의 노즐 블록(11a, 11b)을 포함할 수 있다. 노즐 유닛(10a, 10b)의 수 및 각각의 노즐 유닛(10a,10b)에 설치되는 노즐 블록(11a,11b)의 수는 방사 조건, 제조되어야 할 나노섬유 웹의 양 또는 제조 공정의 설계 편의성에 의하여 적절하게 결정될 수 있지만 각각의 노즐 유닛(10a,10b)은 바람직하게 2 내지 8개의 노즐 블록(11a, 11b)을 포함할 수 있다. 각각의 노즐 블록(11a, 11b)은 각각 3 내지 6 m의 가로 및 세로 길이를 가진 판(plate) 형태로 제조되고 그리고 각각 50 내지 3,000개의 방사 노즐 (12)을 포함할 수 있다. 각각의 노즐 블록(11a, 11b)에 방사 노즐(12)을 형성하는 방법은 출원인에 의하여 출원된 특허출원번호 제2007-44037호에 기재되어 있고, 상기 발명의 내용은 본 명세서의 내용으로 포함된다. The plurality of nozzle units 10a and 10b may be installed on the table T that can be adjusted in height, and each nozzle unit 10a and 10b may include at least one nozzle block 11a and 11b. The number of nozzle units 10a and 10b and the number of nozzle blocks 11a and 11b installed in each nozzle unit 10a and 10b depend on the spinning conditions, the amount of nanofiber webs to be produced or the design convenience of the manufacturing process. Each nozzle unit 10a, 10b may preferably comprise from two to eight nozzle blocks 11a, 11b, although it may be determined as appropriate. Each nozzle block 11a, 11b is manufactured in the form of a plate having a horizontal and vertical length of 3 to 6 m each and may include 50 to 3,000 spinning nozzles 12, respectively. The method of forming the spinning nozzle 12 in each nozzle block 11a, 11b is described in patent application No. 2007-44037 filed by the applicant, the contents of which are incorporated herein by reference. .

상향식 전기 방사 장치의 경우 노즐 유닛(10a, 10b)의 위쪽에 컬렉터가 설치되어 노즐 유닛(10a, 10b) 및 컬렉터 사이에 고전압이 인가된다. 그리고 노즐 유닛(10a, 10b) 및 컬렉터 사이의 공간은 전기 방사가 이루어지는 방사 블록이 형성된다. 방사 노즐(12) 및 컬렉터 사이의 거리는 컬렉터에 집속되는 방사 용액의 양에 영향을 미치고 그리고 방사되는 용액의 양에 따라 제조되는 나노 섬유 웹의 두께가 달라질 수 있다. 방사 노즐(12) 및 컬렉터 사이의 거리는 노즐 유닛(10a, 10b)이 설치되는 높이 조절이 가능한 테이블(T)에 의하여 조절된다. 나노 섬유 웹의 두께와 관련된 다른 문제는 폭 방향으로 발생하는 두께의 불균일성이다. 일반적으로 노즐 블록(12)의 중앙 부분에 비하여 가장 자리 부분에서 많은 양의 방사 용액 또는 방사 용융물이 방사되므로 각각의 노즐 블록(12) 또는 배열을 조정하여 두께의 불균일성을 방지할 수 있다. 그러나 나노 섬유의 대량 생산의 경우 다양한 원 인에 의하여 방사 불균일성이 발생할 수 있고 이로 인하여 제조된 나노 섬유 웹의 두께의 불균일성이 발생할 수 있다. 두께의 불균일성이 특히 문제가 되는 것은 폭 방향에 대해서이다. 본 명세서에서 진행 방향이란 나노 섬유 웹이 권취되는 방향으로 도 1에서 M으로 표시된 방향을 의미하고 그리고 폭 방향이란 진행 방향에 수직이 되는 방향을 의미한다. 제조 공정에서 폭 방향의 두께의 불균일성은 한 쪽 가장자리가 다른 가장 자리에 비하여 집속된 나노 섬유 웹의 두께가 상대적으로 얇거나 또는 두꺼운 것을 말한다. 본 발명에 따르면 이와 같은 폭 방향의 두께의 불균일성은 노즐 블록(11a, 11b)의 경사를 조절하는 것에 의하여 방지될 수 있다. In the case of the bottom-up electrospinning apparatus, a collector is installed above the nozzle units 10a and 10b so that a high voltage is applied between the nozzle units 10a and 10b and the collector. In addition, the space between the nozzle units 10a and 10b and the collector is formed with a spinning block in which electrospinning occurs. The distance between the spinning nozzle 12 and the collector affects the amount of spinning solution focused on the collector and the thickness of the nanofiber web produced can vary depending on the amount of spinning solution. The distance between the spinning nozzle 12 and the collector is adjusted by the height-adjustable table T in which the nozzle units 10a and 10b are installed. Another problem associated with the thickness of nanofiber webs is the thickness non-uniformity that occurs in the width direction. In general, a large amount of spinning solution or spinning melt is spun at the edge portion of the nozzle block 12 compared to the central portion thereof, so that the thickness non-uniformity can be prevented by adjusting each nozzle block 12 or arrangement. However, in the case of mass production of nanofibers, radiation nonuniformity may occur due to various causes, and thus, nonuniformity of thickness of the manufactured nanofiber web may occur. Particularly problematic in thickness nonuniformity is the width direction. In this specification, the advancing direction means the direction indicated by M in FIG. 1 in the direction in which the nanofiber web is wound, and the width direction means the direction perpendicular to the advancing direction. The nonuniformity of the thickness in the width direction in the manufacturing process means that the thickness of the nanofiber web focused on one edge is relatively thin or thick compared to the other edge. According to the present invention, such nonuniformity in thickness in the width direction can be prevented by adjusting the inclination of the nozzle blocks 11a and 11b.

노즐 블록(11a, 11b)의 경사 조절은 폭 방향의 경사를 조절하는 것을 말하고 그리고 폭 방향의 경사 조절에 따른 결과는 방사되는 양의 조절이다. Inclination adjustment of the nozzle block 11a, 11b refers to adjustment of the inclination of the width direction, and the result of the inclination adjustment of the width direction is adjustment of the quantity radiated | emitted.

본 발명에 따른 노즐 블록(10)의 방사 양의 조절 방법이 도 2에 도시되어 있다. A method of adjusting the amount of radiation of the nozzle block 10 according to the invention is shown in FIG. 2.

도 2의 (가) 및 (나)는 본 발명에 따른 전기 방사 장치에서 방사 양을 조절하는 방법에 대한 실시 예를 도시한 것이다. 2 (a) and (b) shows an embodiment of a method for adjusting the amount of radiation in the electrospinning apparatus according to the present invention.

도 2의 (가)를 참조하면, 본 발명에 따른 노즐 블록(11)과 컬렉터 사이의 방사 거리, 정확하게는 방사 노즐과 컬렉터 사이의 방사 거리는 두 가지 방법으로 이루어진다. Referring to FIG. 2A, the spinning distance between the nozzle block 11 and the collector according to the present invention, precisely, the spinning distance between the spinning nozzle and the collector, is made in two ways.

경사 조절의 한 가지 방법은 노즐 유닛(10a, 10b)의 경사를 조절하는 것이고 그리고 다른 하나는 노즐 블록(11a, 11b) 각각의 경사를 선택적으로 조절하는 것이다. 노즐 유닛(10a, 10b)의 높이 조절이 가능한 테이블(도 1 참조) 위에 설치가 되므로 노즐 유닛(10a, 10b)의 경사 조절은 테이블의 경사를 조절하는 것에 의하여 가능하다. 테이블의 높이 또는 경사 조절은 이 분야에서 공지된 임의의 방법으로 이루어질 수 있다. 그리고 노즐 블록(11a, 11b)의 경사 조절을 위하여 각각의 노즐 블록(11a, 11b)에 높이 조절 나사가 설치될 수 있다. 도 2의 (가)의 경우 두 번째 노즐 블록 및 네 번째 노즐 블록의 경사가 조절되는 것으로 도시되어 있지만 노즐 유닛에 설치된 임의의 노즐 블록의 경사를 선택적으로 조절할 수 있다. One method of inclination adjustment is to adjust the inclination of the nozzle units 10a and 10b and the other is to selectively adjust the inclination of each of the nozzle blocks 11a and 11b. Since the height of the nozzle units 10a and 10b is installed on the table (see FIG. 1), the inclination of the nozzle units 10a and 10b can be adjusted by adjusting the inclination of the table. The height or tilt adjustment of the table can be made by any method known in the art. In addition, height adjustment screws may be installed in the nozzle blocks 11a and 11b to adjust the inclination of the nozzle blocks 11a and 11b. In case (a) of FIG. 2, the inclination of the second nozzle block and the fourth nozzle block is shown to be adjusted, but the inclination of any nozzle block installed in the nozzle unit may be selectively adjusted.

본 명세서에서 경사 조절은 노즐 유닛 또는 노즐 블록의 폭 방향의 경사 방향을 조절하는 것을 말하고 그리고 폭 방향은 나노 섬유 웹의 진행 방향에 수직이 되는 방향을 말한다. In the present specification, the inclination adjustment refers to adjusting the inclination direction in the width direction of the nozzle unit or the nozzle block, and the width direction refers to the direction perpendicular to the advancing direction of the nanofiber web.

도 2의 (가)에 도시된 것처럼, 경사 조절의 결과로 지표면에 대하면 수평이 되는 기준선(A)에 대하여 노즐 유닛(10a, 10b) 또는 노즐 블록(11a, 11b)은 기준선에 대하여 일정한 크기의 각(T)을 이루게 된다. 경사 조절의 결과가 도 2의 (나)에 도시되어 있다. As shown in Fig. 2A, the nozzle units 10a and 10b or the nozzle blocks 11a and 11b have a constant size relative to the reference line with respect to the reference line A that is horizontal with respect to the ground surface as a result of the tilt adjustment. Will make an angle (T) of. The result of the tilt adjustment is shown in Fig. 2B.

도 2의 (나)를 참조하면, 노즐 유닛 또는 노즐 블록의 경사가 조절되면 실질적으로 폭 방향으로 수평 기준선(A)에 대하여 노즐 블록(11)은 일정한 크기의 각(T)을 형성하게 된다. 그리고 폭 방향으로 각각의 방사 노즐(12)과 컬렉터(21) 사이의 거리가 서로 달라진다. 방사 노즐(12)과 컬렉터(21) 사이의 간격이 작아지면 컬렉터(21)의 단위면적 당 집속되는 나노섬유 웹의 양이 많아지고 그리고 방사 노즐(12)과 컬렉터(21) 사이의 간격이 커지면 컬렉터(21)의 단위면적 당 집속되는 나노섬유 웹의 양이 작아진다. 제조 과정에서 또는 제조된 나노 섬유 웹의 두께를 측정한 결과 진행 방향(M)의 오른쪽 부분의 나노섬유 웹의 두께가 왼쪽 부분의 나 노섬유 웹의 두께에 비하여 얇은 경우 도 2의 (나)에 도시된 것과 같이 진행방향(M)의 수직 방향으로 노즐 유닛 또는 노즐 블록(11)의 경사를 조절한다. Referring to FIG. 2B, when the inclination of the nozzle unit or the nozzle block is adjusted, the nozzle block 11 forms an angle T having a constant size with respect to the horizontal reference line A substantially in the width direction. And the distance between each spinning nozzle 12 and the collector 21 in a width direction differs. As the spacing between the spinning nozzle 12 and the collector 21 decreases, the amount of nanofiber web focused per unit area of the collector 21 increases, and the spacing between the spinning nozzle 12 and the collector 21 increases. The amount of nanofiber web focused per unit area of the collector 21 is reduced. In the manufacturing process or when the thickness of the nanofiber web is measured, the thickness of the nanofiber web in the right part of the traveling direction (M) is thinner than the thickness of the nanofiber web in the left part. As shown in the drawing, the inclination of the nozzle unit or the nozzle block 11 is adjusted in the vertical direction of the traveling direction M. FIG.

노즐 유닛 또는 노즐 블록의 경사를 조절하는 것은 폭 방향의 두께 편차의 발생을 방지하기 위한 것이다. 나노섬유의 웹의 물성 또는 방사 균일성에 영향을 미치는 다른 원인은 노즐 블록과 컬렉터로 형성되는 방사 블록에 존재하는 전하를 띤 휘발성 용제가 된다. 방사 노즐을 통하여 방사 용액 또는 용융물이 전기 방사되는 경우 방사 용액 또는 용융물의 일부는 방사되지 않고 노즐 블록의 아래쪽으로 흘러내리게 된다. 또한 방사 용액에 포함된 휘발성 용제는 공기에 대한 상대적인 비중에 따라 노즐 블록의 아래쪽으로 가라앉거나 또는 방사 블록에 부유하게 된다. 그리고 휘발성 용제는 대부분의 경우 전하를 띠고 있으므로 방사 과정에 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 방사 균일성의 유지를 위하여 휘발성 용제가 제거되는 것이 유리하다. 휘발성 용제를 제거하는 장치의 실시 예는 위에서 언급되고 그리고 본 명세서에 내용으로 포함되는 특허출원번호 제2007-44037호에 기재되어 있다. Adjusting the inclination of the nozzle unit or the nozzle block is for preventing occurrence of thickness variation in the width direction. Another cause of influencing the properties or spinning uniformity of the web of nanofibers is the charged volatile solvent present in the spinning block formed by the nozzle block and the collector. When the spinning solution or melt is electrospun through the spinning nozzle, a portion of the spinning solution or melt will flow down the nozzle block without spinning. In addition, the volatile solvent contained in the spinning solution sinks to the bottom of the nozzle block or floats in the spinning block depending on the relative specific gravity to air. In most cases, volatile solvents are charged and can affect the spinning process. Therefore, it is advantageous to remove the volatile solvent in order to maintain spinning uniformity. Embodiments of devices for removing volatile solvents are described in Patent Application No. 2007-44037, mentioned above and incorporated herein by reference.

도 3은 방사 블록에서 휘발성 용제를 제거할 수 있는 장치의 실시 예를 도시한 것이다. 3 illustrates an embodiment of a device capable of removing volatile solvent from a spinning block.

도 3을 참조하면, 노즐 유닛(10)은 높이 조절 또는 경사 조절이 가능한 테이블(T) 위에 설치된다. 노즐 유닛(10)은 적어도 하나의 노즐 블록(11)을 포함하고 각각의 노즐 블록(11)은 나노섬유 웹의 진행 방향(M)에 수직인 폭 방향의 경사 조절이 가능하도록 노즐 유닛(10) 위에 설치된다. 컬렉터(도시되지 않음)가 노즐 유닛(10)의 위쪽에 설치되어 방사 블록이 형성된다. 방사 블록은 컬렉터, 노즐 유 닛(10) 및 4개의 측면을 둘러싼 격벽(34, 34a, 34b))에 의하여 밀폐 공간을 형성하게 되어 방사 블록 내부의 휘발성 용제의 자유로운 외부 유출을 방지한다. 격벽(34, 34a, 34b)은 임의의 절연성 수지로 만들어질 수 있지만 바람직하게는 아크릴 수지로 만들어질 수 있다. 노즐 블록(11)의 전면에 설치된 격벽(34a)의 안쪽 면에 방풍 블록(31)이 설치되고 그리고 노즐 후면에 흡입 블록(32)이 설치된다. 방풍 블록(31)은 공기 흐름을 유도하기 위한 다수 개의 블라인드 형태의 슬릿 막을 포함할 수 있고 그리고 흡입 블록(32)은 유도된 공기를 흡입하기 위한 다수 개의 홀 또는 슬릿을 포함할 수 있다. 방풍 블록(31)의 슬릿 막은 개폐 및 개폐 정도의 조절이 가능하고 이와 동시에 공기 흐름의 각을 유도하기 위하여 일정한 각을 가지고 개폐가 되도록 할 수 있다. 방사 과정에서 방사 블록에 존재하는 휘발성 용제는 방풍 블록(31)에 의하여 유도된 공기 흐름을 따라 흡입 블록(32)으로 유입되어 유도관(33)을 통하여 외부로 배출되어 제거되거나 또는 재활용이 될 수 있다. 도 3에 도시된 것처럼 방풍 블록(31) 및 흡입 블록(32)은 각각의 노즐 블록(11)에 설치될 수 있지만 필요에 따라 노즐 유닛(10) 단위로 설치될 수 있다. Referring to FIG. 3, the nozzle unit 10 is installed on a table T capable of height adjustment or tilt adjustment. The nozzle unit 10 includes at least one nozzle block 11 and each nozzle block 11 allows the nozzle unit 10 to be inclined in a width direction perpendicular to the traveling direction M of the nanofiber web. It is installed on top. A collector (not shown) is installed above the nozzle unit 10 to form a spinning block. The spinning block forms a sealed space by the collector, the nozzle unit 10 and the partition walls 34, 34a, and 34b surrounding the four sides, thereby preventing free flow of volatile solvent inside the spinning block. The partition walls 34, 34a, 34b may be made of any insulating resin, but preferably made of acrylic resin. The windbreak block 31 is provided in the inner surface of the partition 34a provided in the front of the nozzle block 11, and the suction block 32 is provided in the nozzle back surface. The windbreak block 31 may comprise a plurality of blind shaped slit membranes for directing air flow and the intake block 32 may include a plurality of holes or slits for sucking the induced air. The slit membrane of the wind block 31 can be controlled to open and close the degree of opening and closing and at the same time can be opened and closed with a constant angle to induce the angle of the air flow. In the spinning process, the volatile solvent present in the spinning block flows into the suction block 32 along the air flow induced by the windbreak block 31, and is discharged to the outside through the induction pipe 33 to be removed or recycled. have. As illustrated in FIG. 3, the windbreak block 31 and the suction block 32 may be installed in each nozzle block 11, but may be installed in units of the nozzle unit 10 as necessary.

본 발명에 따르면, 방풍 블록(31)은 공기의 흐름을 유도하면서 이온 입자를 배출할 수 있다. 이온 입자의 종류 및 배출량은 방사 블록에 존재하는 휘발성 용제의 양 및 전하의 종류에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어 방사 과정에서 방사 블록에 잔존하는 휘발성 용제가 양 전하를 띠고 있다면 방풍 블록(31)으로부터 음이온 입자가 배출되어야 한다. 배출 양은 방사 블록에 존재하는 휘발성 용제가 가진 전하량에 의하여 결정될 수 있다. 방풍 블록(31)으로부터 배출되는 양이온 또는 음이 온 입자는 이 분야에서 공지된 임의의 이온 입자가 될 수 있다. 예를 들어 양이온 입자는 은, 나트륨 또는 다른 금속의 양이온 입자가 될 수 있고 그리고 음이온 입자는 산소, 질소 또는 다른 비금속 음이온 입자가 될 수 있다. According to the present invention, the windbreak block 31 may discharge the ion particles while inducing the flow of air. The type and emission amount of the ion particles may be determined according to the amount of volatile solvent and charge in the spinning block. For example, if the volatile solvent remaining in the spinning block is positively charged in the spinning process, the anion particles must be discharged from the windbreak block 31. The amount of discharge can be determined by the amount of charge of the volatile solvent present in the spinning block. The cation or anion particles exiting the wind block 31 can be any ion particle known in the art. For example, the cationic particles can be cation particles of silver, sodium or other metals and the anion particles can be oxygen, nitrogen or other nonmetal anion particles.

방풍 블록(31)으로부터 배출되는 이온 입자는 휘발성 용제가 가진 반대 극성을 가진 이온 입자에 흡수되어 전체적으로 방사 블록 내부의 전기장의 크기의 시간에 따른 변화 또는 예기치 않은 전기장 크기의 증감을 방지할 수 있도록 한다. 그리고 이로 인하여 제조되는 나노 섬유의 웹의 물성이 균일해지도록 한다. The ion particles discharged from the wind block 31 are absorbed by the ion particles having opposite polarity of the volatile solvent to prevent the change of the electric field size or the unexpected increase or decrease of the electric field size inside the radiation block as a whole. . And this causes the physical properties of the web of nanofibers to be made uniform.

본 발명에 따르면 노즐 블록의 경사가 조절될 수 있고 그리고 방사 블록에 이온 입자가 유입될 수 있다. 제조된 나노섬유 웹의 두께를 실시간으로 측정한 결과 만약 폭 방향으로 두께의 편차가 존재하는 경우 먼저 임의의 노즐 유닛을 선택하여 경사를 조절한다. 그리고 다시 두께를 측정한 결과 반대 방향으로 두께의 편차가 발생한다면 선택된 노즐 유닛 중 어느 하나의 노즐 블록을 선택하여 경사를 조절한다. 이와 같이 본 발명에 따른 노즐 블록의 경사 조절은 제조되는 나노섬유 웹의 두께를 실시간으로 측정하고 그리고 측정된 결과에 따라 적절한 방법으로 실행될 수 있다. 그리고 제조 과정에서 방사 블록의 휘발성 용제의 양 및 전하량이 계속적으로 측정이 되고 그리고 그에 따라 적정한 양의 음이온 또는 양이온 입자가 방풍 블록으로부터 방사 블록으로 유입될 수 있다. According to the present invention, the inclination of the nozzle block can be adjusted and ion particles can be introduced into the spinning block. As a result of measuring the thickness of the fabricated nanofiber web in real time, if there is a variation in thickness in the width direction, first, an arbitrary nozzle unit is selected to adjust the inclination. When the thickness is measured again and the deviation occurs in the opposite direction, the nozzle block of any one of the selected nozzle units is selected to adjust the inclination. As such, the inclination adjustment of the nozzle block according to the present invention may be performed in a suitable manner by measuring the thickness of the nanofiber web to be manufactured in real time and according to the measured result. In the manufacturing process, the amount and charge amount of the volatile solvent of the spinning block are continuously measured, and accordingly, an appropriate amount of anion or cationic particles can flow from the wind block into the spinning block.

위에서 본 발명은 실시 예를 이용하여 상세하게 설명이 되었다. 제시된 실시 예는 예시적인 것으로 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 제시된 실시 예에 대한 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 이러한 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않고 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의해서만 제한된다.The present invention has been described above in detail by using an embodiment. The presented embodiments are exemplary and can be made by those skilled in the art to various modifications and modifications to the disclosed embodiments without departing from the spirit of the present invention. The scope of the invention is not limited by these modifications and variations, but only by the claims appended below.

도 1은 본 발명에 따른 적어도 하나의 노즐 블록을 포함하는 다수 개의 노즐 유닛을 도시한 것이다. 1 shows a plurality of nozzle units comprising at least one nozzle block according to the invention.

도 2의 (가) 및 (나)는 본 발명에 따른 전기 방사 장치에서 방사 양을 조절하는 방법에 대한 실시 예를 도시한 것이다. 2 (a) and (b) shows an embodiment of a method for adjusting the amount of radiation in the electrospinning apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 이온 입자를 노즐 블록 위로 유입시키는 방법의 실시 예를 도시한 것이다. 3 illustrates an embodiment of a method for introducing ionic particles onto a nozzle block according to the present invention.

Claims (6)

컬렉터 및 노즐 블록을 포함하는 전기방사 장치의 방사 조건을 조절하는 방법에 있어서, In the method of adjusting the radiation conditions of the electrospinning apparatus comprising a collector and a nozzle block, 높이 조절이 가능한 테이블 위에 적어도 하나의 노즐 블록을 포함하는 노즐 유닛을 연속적으로 배열하고, 그리고 제조되는 나노 섬유 웹의 진행 방향에 대하여 수직이 되는 폭 방향으로 두께 편차가 발생하는 경우 노즐 블록 또는 노즐 유닛의 폭 방향 경사를 조절하는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치의 방사 조건의 조절 방법. Nozzle blocks or nozzle units are arranged successively with nozzle units comprising at least one nozzle block on a height adjustable table, and thickness deviations occur in a width direction perpendicular to the direction in which the nanofiber web is produced. Method of adjusting the radiation conditions of the electrospinning device, characterized in that for adjusting the inclination of the width direction. 청구항 1에 있어서, 노즐 유닛의 위쪽으로 공기 흐름이 유도되고 그리고 공기 흐름은 이온 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치의 방사 조건의 조절 방법.The method of claim 1, wherein an air flow is directed above the nozzle unit and the air flow comprises ionic particles. 청구항 1에 있어서, 노즐 블록 또는 노즐 유닛의 폭 방향의 경사는 제조된 나노 섬유 웹의 두께를 실시간으로 측정하여 조절되는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치의 방사 조건의 조절 방법.The method of claim 1, wherein the inclination in the width direction of the nozzle block or the nozzle unit is adjusted by measuring the thickness of the manufactured nanofiber web in real time. 청구항 2에 있어서, 공기 흐름 내에 포함된 이온 입자의 양은 노즐 블록 위 에 존재하는 휘발성 용제의 양 및 전하량을 실시간으로 측정하여 결정되는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치의 방사 조건의 조절 방법. The method according to claim 2, wherein the amount of ionic particles contained in the air stream is determined by measuring in real time the amount of volatile solvent and the amount of charge present on the nozzle block. 청구항 1에 있어서, 노즐 유닛의 경사는 높이 조절에 가능한 테이블에 의하여 조절되는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치의 방사 조건의 조절 방법. The method according to claim 1, wherein the inclination of the nozzle unit is adjusted by a table capable of height adjustment. 청구항 1에 있어서, 전기 방사 장치는 상향식이 되는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치의 방사 조건의 조절 방법. The method of claim 1, wherein the electrospinning device is bottom-up.
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