KR101224544B1 - A Electrospinning Apparatus and A Method for Preparing Well Aligned Nanofibers Using the Same - Google Patents

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    • 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

본 발명은 전기 방사 장치 및 이를 이용한 정렬된 나노 섬유 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전기 방사 장치는 나노섬유 원료가 되는 고분자 용액을 토출하는 방사 노즐부; 상기 방사 노즐부로부터 방사되는 섬유를 수집하기 위한 한 쌍의 접지 전극; 상기 방사 노즐부와 접지 전극 사이에 전압을 인가하기 위한 제 1 고전압 직류 발생기; 상기 방사 노즐부와 상기 한 쌍의 접지 전극 사이에 위치된 노즐에서 방사되는 섬유의 분산을 방지하기 위해 전기장 렌즈; 상기 전기장 렌즈를 제어하는 제 2 고전압 직류 발생기; 및 상기 접지 전극을 스위칭하기 위한 스위칭 수단를 포함한다. 이와 같은 구조의 전기 방사 장치를 이용함에 따라서, 전기방사 노즐로부터 방사되는 나노섬유의 방사방향을 조절할 수 있으며, 이로 인하여 정렬된 나노섬유를 제조할 수 있다.The present invention relates to an electrospinning apparatus and a method for manufacturing an ordered nanofiber using the same, the electrospinning apparatus according to the present invention comprises: a spinning nozzle unit for discharging a polymer solution to be a nanofiber raw material; A pair of ground electrodes for collecting the fibers radiated from said spinning nozzle portion; A first high voltage direct current generator for applying a voltage between the radiation nozzle portion and a ground electrode; An electric field lens to prevent dispersion of fibers radiated from a nozzle located between the spinning nozzle portion and the pair of ground electrodes; A second high voltage direct current generator for controlling the electric field lens; And switching means for switching the ground electrode. By using the electrospinning apparatus of such a structure, it is possible to adjust the radial direction of the nanofibers radiated from the electrospinning nozzle, thereby producing an ordered nanofibers.

전기방사장치, 전기장 렌즈, 스위칭 Electrospinning device, electric field lens, switching

Description

전기 방사 장치 및 이를 이용한 정렬된 나노 섬유 제조방법{A Electrospinning Apparatus and A Method for Preparing Well Aligned Nanofibers Using the Same}Electrospinning Apparatus and A Method for Preparing Well Aligned Nanofibers Using the Same}

본 발명은 정렬된 나노섬유를 제조하는 전기 방사 장치 및 이를 이용한 정렬된 나노섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전기 방사 장치의 노즐부와 접지부 사이에 균일한 전기장을 형성하는 전기장 렌즈를 구비시키고, 또한 접지부를 한쌍의 접지 전극으로 구성시키고 이를 교대로 스위칭시킬 수 있는 스위칭 수단을 구비하여 정렬된 나노섬유를 제조할 수 있는 전기 방사 장치 및 이를 이용한 정렬된 나노섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrospinning apparatus for producing aligned nanofibers and a method for producing aligned nanofibers using the same. More specifically, an arrangement is provided with an electric field lens for forming a uniform electric field between the nozzle portion and the ground portion of the electrospinning apparatus, and also with switching means for configuring the ground portion with a pair of ground electrodes and alternately switching them. The present invention relates to an electrospinning apparatus capable of producing nanofibers and a method of manufacturing aligned nanofibers using the same.

섬유 나노테크놀로지(NT)인 나노구조의 섬유 신소재 기술은 기존 섬유 기술의 한계를 극복하는 신기술로, IT, NT, ET, BT 산업 등 21세기 첨단산업분야에서 미래융복합 신기술 및 신소자를 창출할 수 있는 유망한 융복합 신소재 기술이다. Fiber nanomaterial (NT), a nanostructured fiber new material technology, is a new technology that overcomes the limitations of existing fiber technology, and will create future convergence new technologies and new devices in the 21st century high-tech industries such as IT, NT, ET, and BT industries. It is a promising convergence new material technology.

나노섬유는 초고비표면적 효과, 나노사이즈 효과, 초분자배열 효과 등의 유 일한 특성을 가지므로 차세대 고성능 하이테크 신소재로서 부각되고 있으며, 정보전자, 환경/에너지, 바이오-의료, 생명공학, 국방/안보 등의 많은 분야에서의 활용 범위가 날로 넓어지고 있다. 따라서 직경이 나노크기인 나노섬유의 제조 공정 개발, 섬유의 크기를 나노 크기로 제어하고, 섬유의 내부, 외부, 표면에 나노크기로 제어되는 정밀한 나노구조 설계를 통해 신기능을 발현하는 나노섬유 신소재 개발, 이와 같은 나노수준의 입자나 구조의 제어를 통해 고기능 나노섬유 기반의 융복합 나노섬유 신소자 개발이 요구되고 있다.Since nanofibers have unique characteristics such as ultra-high surface area effect, nano-size effect, and ultra-molecular array effect, they are emerging as next-generation high-performance high-tech new materials. The range of applications in many fields is widening day by day. Therefore, development of manufacturing process of nanofibers with diameter of nano-size, development of new nanofiber materials expressing new functions through precise nano-structure design controlled by nano-size on the inside, outside and surface of fiber Therefore, the development of high-performance nanofiber-based fusion nanofiber devices through the control of such nano-level particles or structures is required.

나노섬유를 제조하는 방법에는 드로윙(drawing), 주형 합성(template synthesis), 상전이(phase separation), 자기조립(self assembly), 전기방사(electrospinning) 등이 있으며, 이들 제조 방법 중 나노섬유를 연속적으로 제조할 수 있는 방법으로 전기방사 방식이 일반적으로 적용되고 있다. Methods of manufacturing nanofibers include drawing, template synthesis, phase separation, self assembly, electrospinning, and the like. Electrospinning is generally applied as a method that can be produced.

전기방사 방법은 고분자 용액을 방사하는 노즐((+) 전압)과 집적 전극판((-)전압) 사이에 고전압을 인가하여 고분자 용액의 표면장력보다 큰 전기장이 형성되는 경우 노즐을 통해 나노섬유 형태로 방사되도록 하는 것이다. 전기방사 방법으로 제조되는 나노섬유는 고분자 용액의 성질, 분자구조, 점도, 탄성, 전도성, 유전성, 극성 및 표면장력 등의 소재 물성과 전기장의 세기, 노즐과 집적 전극 사이의 거리, 고분자 용액의 공급 속도, 온도 등의 방사 조건에 큰 영향을 받는다. Electrospinning method is applied to the high voltage between the nozzle ((+) voltage) and the integrated electrode plate ((-) voltage) for spinning the polymer solution to form a nanofiber through the nozzle when an electric field larger than the surface tension of the polymer solution is formed It is to be radiated to. Nanofibers produced by electrospinning method have properties of polymer solution, molecular structure, viscosity, elasticity, conductivity, dielectric property, material properties such as polarity and surface tension, electric field strength, distance between nozzle and integrated electrode, supply of polymer solution. It is greatly affected by radiation conditions such as speed and temperature.

또한 통상의 전기방사장치로 제조되는 나노섬유는 노즐로부터 방사되는 나노섬유가 불규칙적으로 분사되기 때문에 무질서하게 분포하거나 네크워크 구조이다. In addition, the nanofibers manufactured by the conventional electrospinning apparatus are randomly distributed or have a network structure because the nanofibers radiated from the nozzle are irregularly sprayed.

따라서 정렬된 나노섬유를 제조하기 위해서는 노즐로부터 방사되는 나노섬유 를 일정한 방향으로 방사되도록 제어하는 기술이 요구되고 있다.Therefore, in order to manufacture aligned nanofibers, a technique for controlling the nanofibers emitted from the nozzle to be radiated in a predetermined direction is required.

종래 전기방사장치 및 이를 이용한 정렬된 나노섬유 제조방법은 다음과 같다. 종래 전기방사장치는 방사용액을 보관하는 방사용액 주탱크, 방사용액의 정량공급을 위한 계량펌프, 방사용액을 토출하는 노즐블록, 상기 노즐 하단에 위치하여 방사되는 섬유들을 집적하는 집적판 및 전압을 발생시키는 전압발생장치들로 구성되어 있다. 기존 방사장치를 이용하여 제조되는 나노섬유는 무질서하게 분포하게 되어 정렬된 나노섬유를 제조하기가 힘들다.Conventional electrospinning apparatus and the method of manufacturing nanofibers aligned using the same are as follows. Conventional electrospinning device is a spinning solution main tank for storing spinning solution, a metering pump for quantitative supply of spinning solution, a nozzle block for discharging spinning solution, an integrated plate and voltage to accumulate the fibers are located at the bottom of the nozzle It is composed of voltage generators to generate. Nanofibers manufactured using conventional spinning devices are disorderedly distributed, making it difficult to produce aligned nanofibers.

또한 집적판으로서 회전되는 권취롤을 사용한 권취롤 접지식 전기방사장치를 사용하여 정렬된 나노섬유를 제조하고자 하는 시도가 되고 있다. 이는 나노섬유를 형성하고자 하는 집적 기판을 권취롤에 부착하여, 권취롤에 나노섬유가 감기면서 정렬된 나노섬유가 기판상에 형성된다. 그러나 이것은 원하는 위치에 정렬된 나노섬유를 제조하기 어렵다. In addition, attempts have been made to produce aligned nanofibers using a winding roll grounding electrospinning device using a winding roll rotated as an integrated plate. This attaches the integrated substrate to form the nanofibers to the take-up roll, so that the aligned nanofibers are formed on the substrate while the nanofibers are wound on the take-up roll. However, this is difficult to produce nanofibers aligned in the desired position.

따라서 기존의 전기 방사 장치로 나노섬유를 한 방향으로 정렬하기 위해서는 제조 공정이 복잡하며, 보다 쉽게 정렬된 나노섬유를 제조하기 위한 새로운 전기방사장치와 새로운 제조 방법이 요구되고 있다.Therefore, in order to align nanofibers in one direction with the existing electrospinning apparatus, the manufacturing process is complicated, and a new electrospinning apparatus and a new manufacturing method for manufacturing nanofibers more easily aligned are required.

이에 본 발명자들은 전기 방사 장치의 노즐부와 접지부 사이에 균일한 전기장을 형성하는 전기장 렌즈를 구비시키고, 또한 접지부를 한 쌍의 접지 전극으로 구성시키고 이를 교대로 스위칭시킬 수 있는 스위칭 수단을 구비하는 경우, 전기 방사 장치의 노즐로부터 방사되는 나노섬유의 방사 방향으로 조절함으로써 정렬된 나노섬유를 형성할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.The present inventors have an electric field lens for forming a uniform electric field between the nozzle portion and the ground portion of the electrospinning apparatus, and also comprises a switching means for configuring the ground portion as a pair of ground electrodes and alternately switching them. In this case, the present inventors have found that aligned nanofibers can be formed by adjusting in the radial direction of nanofibers emitted from the nozzle of the electrospinning apparatus and completed the present invention.

본 발명의 기술적 과제는 노즐로부터 방사되는 나노섬유의 방사 방향을 제어함으로써 정렬된 나노섬유를 제조할 수 있는 전기 방사 장치를 제공하는 것이다.The technical problem of the present invention is to provide an electrospinning apparatus capable of producing aligned nanofibers by controlling the radial direction of the nanofibers emitted from the nozzle.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 노즐로부터 방사되는 나노섬유의 방사 방향을 제어함으로써 정렬된 나노섬유를 제조할 수 있는 정렬된 나노섬유 제조방법을 제공하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to provide an ordered nanofiber manufacturing method capable of producing aligned nanofibers by controlling the radial direction of the nanofibers emitted from the nozzle.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 정렬된 나노섬유를 제조하는 전기 방사 장치에 있어서, 나노섬유 원료가 되는 고분자 용액을 토출하는 방사 노즐부; 상기 방사 노즐부로부터 방사되는 섬유를 수집하기 위한 한 쌍의 접지 전극; 상기 방사 노즐부와 접지 전극 사이에 전압을 인가하기 위한 제 1 고전압 직류 발생기; 상기 방사 노즐부와 상기 한 쌍의 접지 전극 사이에 위치된 노즐에서 방사되는 섬유의 분산을 방지하기 위해 전기장 렌즈; 상기 전기장 렌즈를 제어하는 제 2 고전압 직류 발생기; 및 상기 접지 전극을 스위칭하기 위한 스위칭 수단를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치를 제공하는 것이다.In order to solve the above technical problem, the present invention provides an electrospinning apparatus for manufacturing aligned nanofibers, comprising: a spinning nozzle unit for discharging a polymer solution as a nanofiber raw material; A pair of ground electrodes for collecting the fibers radiated from said spinning nozzle portion; A first high voltage direct current generator for applying a voltage between the radiation nozzle portion and a ground electrode; An electric field lens to prevent dispersion of fibers radiated from a nozzle located between the spinning nozzle portion and the pair of ground electrodes; A second high voltage direct current generator for controlling the electric field lens; And it provides a electrospinning device comprising a switching means for switching the ground electrode.

본 발명에 따른 전기 방사 장치에 있어서, 상기 전기장 렌즈는 원형의 고리 형태인 것이 바람직하며, 이것은 또한 스테인레스 스틸 또는 구리로 형성되는 것이 바람직한다.In the electrospinning apparatus according to the invention, the electric field lens is preferably in the form of a circular ring, which is also preferably formed of stainless steel or copper.

또한, 본 발명에 따른 전기 방사 장치에 있어서, 상기 전기장 렌즈 제어를 위한 제 2 고전압 직류 발생기는 1 채널 이상인 것이 바람직하다.In addition, in the electrospinning apparatus according to the present invention, it is preferable that the second high voltage direct current generator for controlling the electric field lens is at least one channel.

본 발명에 따른 전기 방사 장치에 있어서, 상기 한 쌍의 접지 전극은 Pt, Ag, Au, Al 및 Cu로 이루어진 군에서 선택되는 재료로 형성되는 것이 바람직하며, 절연판 위에 서로 평행하게 놓인 한 쌍의 바(bar) 형태인 것이 바람직하다.In the electrospinning apparatus according to the present invention, the pair of ground electrodes are preferably formed of a material selected from the group consisting of Pt, Ag, Au, Al, and Cu, and a pair of bars placed parallel to each other on an insulating plate. It is preferably in the form of (bar).

본 발명에 따른 전기 방사 장치에 있어서, 상기 스위칭 수단은 상기 한 쌍의 접지 전극을 교대로 스위칭하기 위한 수단이며, 상기 스위칭 수단은 1초 이하의 스위칭 속도를 갖는 것이 바람직하다.In the electrospinning apparatus according to the present invention, the switching means is means for alternately switching the pair of ground electrodes, and the switching means preferably has a switching speed of 1 second or less.

본 발명에 따른 전기 방사 장치에 있어서, 상기 한쌍의 접지 전극 사이에는 나노섬유가 집적되는 집적기판을 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 집적기판으로는 단결정기판, 세라믹기판, 실리콘 기판, 절연층이 도포된 실리콘 기판, 유리기판, 금속전극이 형성된 절연기판, 반도체 기판 및 금속 기판으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.In the electrospinning apparatus according to the present invention, it is preferable to further include an integrated substrate on which the nanofibers are integrated between the pair of ground electrodes, wherein the integrated substrate is coated with a single crystal substrate, a ceramic substrate, a silicon substrate, and an insulating layer. It is preferably selected from the group consisting of a silicon substrate, a glass substrate, an insulating substrate on which a metal electrode is formed, a semiconductor substrate and a metal substrate.

또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 나노섬유 원료가 되는 고분자 용액을 토출하는 방사 노즐부, 상기 방사 노즐부로부터 방사되는 섬유를 수집하기 위한 한 쌍의 접지 전극, 상기 방사 노즐부와 접지 전극 사이에 전압을 인가하기 위한 제 1 고전압 직류 발생기, 상기 방사 노즐부와 상기 한 쌍의 접지 전극 사이에 위치된 노즐에서 방사되는 섬유의 분산을 방지하기 위해 전기장 렌즈, 상기 전기장 렌즈를 제어하는 제 2 고전압 직류 발생기, 및 상기 접지 전극을 스위칭하기 위한 스위칭 수단를 포함하는 전기 방사 장치를 준비하는 단계; 나노섬유원 료가 되는 고분자 용액을 상기 장치의 방사 노즐로 인가하는 단계; 상기 방사 노즐에 제 1 고전압 직류 발생기를 통해 전압을 인가하여 상기 용액을 하전시키는 단계; 상기 용액이 토출되면서 방사되는 나노섬유를 일정한 방향으로 방사시키기 위하여 상기 장치의 전기장 렌즈에 제 2 고전압 직류 발생기를 통해 전압을 인가하는 단계; 및 방사되는 섬유가 정렬되도록 한 쌍의 접지전극을 스위칭 수단을 통해 교대로 접지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬된 나노섬유 제조 방법을 제공한다.In order to solve another technical problem, the present invention is a spinning nozzle unit for discharging a polymer solution to be a nanofiber raw material, a pair of ground electrodes for collecting the fibers radiated from the spinning nozzle unit, the spinning nozzle unit and the ground A first high voltage direct current generator for applying a voltage between electrodes; an electric field lens and an electric field lens controlling the electric field lens to prevent dispersion of fibers radiated from a nozzle located between the radiation nozzle portion and the pair of ground electrodes; Preparing an electrospinning device comprising a high voltage direct current generator and switching means for switching the ground electrode; Applying a polymer solution to be a nanofiber raw material to the spinning nozzle of the apparatus; Charging the solution by applying a voltage to the spinning nozzle via a first high voltage direct current generator; Applying a voltage to a field lens of the device through a second high voltage direct current generator to radiate the nanofibers emitted in a predetermined direction as the solution is discharged; And alternately grounding a pair of grounding electrodes through a switching means to align the fibers to be radiated.

본 발명에 따른 정렬된 나노섬유 제조 방법에 의해 정렬되는 나노섬유의 직경이 1㎚ 내지 1000㎚인 것이 바람직하다.It is preferred that the diameter of the nanofibers aligned by the ordered nanofiber production method according to the invention is 1 nm to 1000 nm.

본 발명에 따른 전기 방사 장치는 전기장 렌즈와 교대로 스위칭되는 한 쌍의 접지 전극을 사용함으로써 전기방사 노즐로부터 방사되는 나노섬유의 방사방향을 조절할 수 있으며, 이로 인하여 정렬된 나노섬유를 제조할 수 있다.The electrospinning apparatus according to the present invention can control the radial direction of the nanofibers radiated from the electrospinning nozzle by using a pair of ground electrodes that are alternately switched with the electric field lens, thereby producing aligned nanofibers. .

또한, 본 발명에 의해 정렬된 나노섬유를 보다 쉽게 제조할 수 있음에 따라서 정보전자, 환경/에너지, 바이오-의료, 생명공학, 국방/안보 등의 많은 분야에서 신소자 창출에 활용될 수 있다.In addition, as the nanofibers aligned by the present invention can be more easily manufactured, they can be used for creating new devices in many fields such as information electronics, environment / energy, bio-medical, biotechnology, and defense / security.

이하, 본 발명은 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지 식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment that can be easily carried out by those of ordinary skill in the art. However, the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. The same reference numerals are used for portions having similar functions and functions throughout the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 정렬된 나노섬유 제조를 위한 전기 방사 장치의 사시도이다. 1 is a perspective view of an electrospinning apparatus for producing aligned nanofibers according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 전기 방사 장치는 나노섬유 원료가 되는 고분자 용액을 토출하는 방사 노즐부(100); 상기 방사 노즐부로부터 토출되는 섬유를 수집하기 위한 한 쌍의 접지 전극(200); 상기 방사 노즐부(100)와 접지 전극(200) 사이에 전압을 인가하기 위한 제 1 고전압 직류 발생기(300); 상기 방사 노즐부(100)와 상기 한 쌍의 접지 전극(200) 사이에 위치된 노즐에서 방사되는 섬유의 분산을 방지하기 위한 전기장 렌즈(400); 상기 전기장 렌즈를 제어하는 제 2 고전압 직류 발생기(500); 및 상기 접지 전극을 스위칭하기 위한 스위칭 수단(600)를 포함한다.1, the electrospinning apparatus of the present invention comprises a spinning nozzle unit 100 for discharging a polymer solution to be a nanofiber raw material; A pair of ground electrodes 200 for collecting the fibers discharged from the spinning nozzle unit; A first high voltage direct current generator (300) for applying a voltage between the radiation nozzle unit (100) and the ground electrode (200); An electric field lens (400) for preventing dispersion of fibers radiated from a nozzle located between the spinning nozzle unit (100) and the pair of ground electrodes (200); A second high voltage DC generator 500 for controlling the electric field lens; And switching means 600 for switching the ground electrode.

상기 방사 노즐부(100)는 나노섬유의 원료가 되는 고분자 용액을 포함하는 시린지(101)를 구비하고 있으며, 시린지(101)로부터 노즐(102)을 통해 고분자 용액이 토출된다. 상기 노즐(102)로는 전기방사법에 통상적으로 사용되는 니들형 노즐이 사용될 수 있다.The spinning nozzle unit 100 includes a syringe 101 including a polymer solution as a raw material of nanofibers, and a polymer solution is discharged from the syringe 101 through the nozzle 102. The nozzle 102 may be a needle-type nozzle commonly used in the electrospinning method.

상기 한 쌍의 접지 전극(200)은 상기 방사 노즐부(100)로부터 토출되는 나노 섬유가 수집되는 곳이며, 한 쌍의 접지 전극(200)은 절연판(201) 위에 위치되고, Pt, Ag, Au, Al 및 Cu로 이루어진 군에서 선택된 재료로 형성되며, 평행하게 배열된 바(bar) 형태인 것이 바람직하지만, 이것으로 제한되는 것은 아니며, 나노섬유의 정렬 형태에 따라 다른 구조로 변형될 수 있다. The pair of ground electrodes 200 is where nanofibers discharged from the spinning nozzle unit 100 are collected, and the pair of ground electrodes 200 are positioned on the insulating plate 201, and Pt, Ag, Au It is preferably formed of a material selected from the group consisting of Al and Cu, but is preferably in the form of bars arranged in parallel, but is not limited thereto, and may be modified into other structures according to the alignment form of the nanofibers.

상기 한 쌍의 접지 전극(200) 사이에는 상기 방사 노즐부로부터 토출되는 나노섬유가 집적되어야 하는 집적 기판(202)이 위치되는 것이 바람직하다. 상기 한 쌍의 접지 전극(200)은 나노섬유가 집적되는 집전 기판의 크기에 따라 달라질 수 있지만, 1 내지 100 ㎜의 간격으로 떨어져 있는 것이 바람직하다.It is preferable that an integrated substrate 202 on which the nanofibers discharged from the spinning nozzle unit are integrated is disposed between the pair of ground electrodes 200. The pair of ground electrodes 200 may vary depending on the size of the current collecting substrate on which the nanofibers are integrated, but is preferably spaced apart from each other by 1 to 100 mm.

상기 집적 기판(202)으로는 Al2O3, MgO, SrTiO3 등의 단결정 기판; 석영 등의 세라믹 기판; 실리콘 기판 또는 절연층이 도포된 실리콘 기판(예를 들면, SiO2/Si 기판), 유리기판, 금속전극이 형성된 절연기판, 반도체 기판, 금속 기판으로 이루어진 군에서 선택되어지는 것이 바람직하다.The integrated substrate 202 may include a single crystal substrate such as Al 2 O 3 , MgO, SrTiO 3, or the like; Ceramic substrates such as quartz; The silicon substrate or the silicon substrate (for example, SiO 2 / Si substrate) to which the insulating layer is applied is preferably selected from the group consisting of a glass substrate, an insulating substrate on which a metal electrode is formed, a semiconductor substrate, and a metal substrate.

상기 방사 노즐부(100)의 노즐(102)과 상기 접지 전극(200) 사이의 거리는 얻고자 하는 나노섬유의 패턴에 따라 달라질 수 있지만 대략 1 내지 10 ㎝의 범위 내에서 떨어져 있는 것이 바람직하다.Although the distance between the nozzle 102 of the spinning nozzle unit 100 and the ground electrode 200 may vary depending on the pattern of the nanofibers to be obtained, the distance is preferably within a range of about 1 to 10 cm.

상기 방사 노즐부(100)와 접지 전극(200) 사이에 전압을 인가하기 위한 제 1 고전압 직류 발생기(300)는 전압을 인가하여 방사 노즐부(100)으로부터 토출되는 용액을 하전시킨다. 상기 제 1 고전압 직류 발생기(300)는 0.1 내지 30 kV의 범위의 전압을 인가할 수 있는 것이 바람직하다.The first high voltage DC generator 300 for applying a voltage between the spinning nozzle unit 100 and the ground electrode 200 applies a voltage to charge the solution discharged from the spinning nozzle unit 100. The first high voltage DC generator 300 is preferably capable of applying a voltage in the range of 0.1 to 30 kV.

또한, 제 1 고전압 직류 발생기(300)은 하기 설명되는 접지 전극(200)을 스위칭하기 위한 스위칭 수단(500)과 연결되는 것이 바람직하다.In addition, the first high voltage DC generator 300 is preferably connected to the switching means 500 for switching the ground electrode 200 described below.

상기 방사 노즐부(100)와 상기 한 쌍의 접지 전극(200) 사이에 위치된 전기장 렌즈(400)는 방사되는 나노섬유를 일정한 방향으로 제어하기 위한 것으로 고리형태인 것이 바람직하며, 재질은 스테인레스 스틸 또는 구리 중 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다. 또한, 전기장 렌즈(400)은 1개 이상의 조합으로 구성되는 것이 바람직하다. 전기장 렌즈(400)가 복수로 구성되는 경우 전기장 렌즈(400)의 간격은 전기장을 형성시키기 위한 최적의 조건으로 임의로 조정할 수 있게 구성되는 것이 바람직하다. The electric field lens 400 positioned between the radiation nozzle unit 100 and the pair of ground electrodes 200 is for controlling the radiated nanofibers in a predetermined direction, and preferably has a ring shape, and the material is stainless steel. Or at least one of copper. In addition, the electric field lens 400 is preferably composed of one or more combinations. When the electric field lens 400 is configured in plural, the spacing of the electric field lens 400 is preferably configured to be arbitrarily adjusted to optimal conditions for forming an electric field.

상기 전기장 렌즈(400)가 고리형이 경우, 고리의 직경은 2 ㎜ 내지 20 ㎝의 범위 내인 것이 방사되는 나노섬유를 일정한 방향으로 제어할 수 있다.When the electric field lens 400 has a ring shape, the diameter of the ring may control the nanofibers that are radiated within a range of 2 mm to 20 cm in a predetermined direction.

상기 전기장 렌즈(400)에는 전기장이 걸리도록 전압이 인가되며, 이를 위해 제 2 고전압 전류 발생기(500)가 구비된다. 경우에 따라서, 제 1 고전압 전류 발생기(300)가 그대로 이용될 수도 있다. 상기 제 2 고전압 전류 발생기(500)는 0.1 내지 30 kV의 범위의 전압을 인가할 수 있는 것이 바람직하다. A voltage is applied to the electric field lens 400 to apply an electric field, and a second high voltage current generator 500 is provided for this purpose. In some cases, the first high voltage current generator 300 may be used as it is. The second high voltage current generator 500 is preferably capable of applying a voltage in the range of 0.1 to 30 kV.

상기 제 2 고전압 전류 발생기(500)는 전기장 렌즈(400)의 전기장 세기를 제어하기 위한 것으로, 복수의 전기장 렌즈의 경우 각각 독립적으로 전압을 인가할 수 있도록 1 채널 이상으로 구성되는 것이 바람직하다.The second high voltage current generator 500 is for controlling the electric field strength of the electric field lens 400, and in the case of the plurality of electric field lenses, the second high voltage current generator 500 is preferably configured to have one or more channels.

상기 접지 전극(200)을 스위칭하기 위한 스위칭 수단(600)은 한 쌍의 접지 전극(200)을 교대로 접지시켜 한 쌍의 접지 전극(200) 사이에 놓인 집적 기판(202) 상에 방사되는 섬유를 정렬시킬 수 있다. 여기서 상기 스위칭 수단(600)은 1초 이하의 스위칭 속도를 갖는 것이 바람직하다.The switching means 600 for switching the ground electrode 200 alternately grounds the pair of ground electrodes 200 so that the fibers radiated on the integrated substrate 202 placed between the pair of ground electrodes 200. Can be aligned. In this case, the switching means 600 preferably has a switching speed of 1 second or less.

한편, 상기 방사 노즐부(100) 및 상기 전기장 렌즈(400)는 접지 전극(200)이 형성되는 절연판(201) 상에 막대형태의 수직대를 설치한 후 수직대에 수평대를 설치하여 방사 노즐부(100) 및 전기장 렌즈(400)을 고정시킬 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니며 이 분야의 일반적인 방법을 통해 고정될 수 있다.Meanwhile, the radiation nozzle unit 100 and the electric field lens 400 have a rod-shaped vertical stand on the insulating plate 201 on which the ground electrode 200 is formed, and then a horizontal stand is installed on the vertical stand. The unit 100 and the electric field lens 400 may be fixed, but are not limited thereto and may be fixed through a general method in the art.

도 2는 본 발명에 따른 전기 방사 장치로 나노섬유가 기판 위에 정렬된 상태를 나타낸 모식도이고, 도 3은 본 발명에 따른 전기 방사 장치를 이용하여 정렬된 나노섬유를 제조하는 과정을 나타낸 흐름도이다.2 is a schematic diagram showing a state in which nanofibers are aligned on a substrate by an electrospinning apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of manufacturing nanofibers aligned using the electrospinning apparatus according to the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명은 전기 방사 장치를 준비하는 단계(S11); 나노섬유원료가 되는 고분자 용액을 상기 장치의 방사 노즐부로 공급하는 단계(S12); 상기 방사 노즐부에 제 1 고전압 직류 발생기를 통해 전압을 인가하여 상기 용액을 하전시키는 단계(S13); 상기 용액이 토출되면서 방사되는 나노섬유를 일정한 방향으로 방사시키기 위하여 상기 장치의 전기장 렌즈에 제 2 고전압 직류 발생기를 통해 전압을 인가하는 단계(S14); 및 방사되는 섬유가 정렬되도록 한 쌍의 접지전극을 스위칭 수단을 통해 교대로 접지시키는 단계(S15)를 포함한다.Referring to Figures 2 and 3, the present invention comprises the steps of preparing an electrospinning apparatus (S11); Supplying a polymer solution to be a nanofiber raw material to a spinning nozzle unit of the apparatus (S12); Charging the solution by applying a voltage through the first high voltage DC generator to the spinning nozzle unit (S13); Applying a voltage to a field lens of the device through a second high voltage direct current generator in order to radiate the nanofibers emitted while the solution is discharged in a predetermined direction (S14); And alternately grounding the pair of ground electrodes through the switching means such that the fibers to be radiated are aligned (S15).

상기 전기 방사 장치를 준비하는 단계(S11)에서는 도 2와 같이 나노섬유 원료가 되는 고분자 용액을 토출하는 방사 노즐부(100); 상기 방사 노즐부로부터 토출되는 섬유를 수집하기 위한 한 쌍의 접지 전극(200); 상기 방사 노즐부(100)와 접지 전극(200) 사이에 전압을 인가하기 위한 제 1 고전압 직류 발생기(300); 상기 방사 노즐부(100)와 상기 한 쌍의 접지 전극(200) 사이에 위치된 노즐에서 방사되는 섬유의 분산을 방지하기 위해 전기장 렌즈(400); 상기 전기장 렌즈를 제어하는 제 2 고전압 직류 발생기(500); 및 상기 접지 전극을 스위칭하기 위한 스위칭 수단(600)을 포함하는 전기 방사 장치가 이용된다.In the preparing of the electrospinning apparatus (S11), as shown in FIG. A pair of ground electrodes 200 for collecting the fibers discharged from the spinning nozzle unit; A first high voltage direct current generator (300) for applying a voltage between the radiation nozzle unit (100) and the ground electrode (200); An electric field lens (400) to prevent dispersion of fibers radiated from a nozzle located between the radiation nozzle unit (100) and the pair of ground electrodes (200); A second high voltage DC generator 500 for controlling the electric field lens; And a switching means 600 for switching the ground electrode.

상기 나노섬유원료가 되는 고분자 용액을 상기 장치의 방사 노즐부(100)로 공급하는 단계(S12)에서, 나노섬유원료가 되는 고분자 용액은 고분자와 용매를 혼합하여 전기 방사에 적합한 방사성 및 연신성이 충분한 점도를 갖는 고분자 용액을 제조한 후, 이 고분자 용액을 상기 방사 노즐부(100)의 시린지(101)에 공급한다. 여기서, 나노섬유로는 유기 또는 무기 소재일 수 있다.In the step (S12) of supplying the polymer solution to be the nanofiber raw material to the spinning nozzle unit 100 of the device, the polymer solution to be the nanofiber raw material is a radioactive and stretchable suitable for electrospinning by mixing a polymer and a solvent After preparing a polymer solution having a sufficient viscosity, the polymer solution is supplied to the syringe 101 of the spinning nozzle part 100. Here, the nanofibers may be an organic or inorganic material.

상기 방사 노즐부(100)에 제 1 고전압 직류 발생기(300)를 통해 전압을 인가하여 고분자 용액을 하전시키는 단계(S13)에서는 제 1 고전압 직류 발생기(300)을 통해 0.1 내지 30 kV의 범위의 전압을 인가하여 고분자 용액을 하전시킨다.In the step (S13) of applying a voltage to the spinning nozzle unit 100 through the first high voltage DC generator 300 to charge the polymer solution, a voltage in the range of 0.1 to 30 kV through the first high voltage DC generator 300. Is charged to charge the polymer solution.

상기 용액이 토출되면서 방사되는 나노섬유를 일정한 방향으로 방사시키기 위하여 상기 장치의 전기장 렌즈(400)에 제 2 고전압 직류 발생기를 통해 전압을 인가하는 단계(S14)에서는 전기장 렌즈(400)에 0.1 내지 30 kV의 범위의 전압을 인가하여 방사되는 나노섬유가 흩어지는 것을 방지하고 일정한 방향으로 제어한다.In the step (S14) of applying a voltage to the electric field lens 400 of the device through the second high voltage DC generator in order to radiate the nanofibers emitted while the solution is discharged in a predetermined direction, 0.1 to 30 to the electric field lens 400 A voltage in the range of kV is applied to prevent the nanofibers from scattering and to disperse in a constant direction.

한 쌍의 접지 전극(200)을 스위칭 수단(600)을 통해 교대로 접지시키는 단계(S15)에서는 한쌍의 접지 전극(200)을 교대로 접지시키는 것으로 상기 방사되는 섬유가 한 쌍의 접지 전극(200) 사이에 위치된 집적 기판(202)에 정렬되게 한다. 상기 집적 기판(202)에 정렬되는 나노섬유의 직경은 1㎚ 내지 1000㎚이다.In the step S15 of alternately grounding the pair of ground electrodes 200 through the switching means 600, the radiated fibers are alternately grounded by the pair of ground electrodes 200. To align the integrated substrate 202 located between them. The diameter of the nanofibers aligned with the integrated substrate 202 is 1 nm to 1000 nm.

실시예 1Example 1

금속 산화물 ZnO 전구체와 폴리비닐페놀(poly(4-vinyl phenol), 이하 PVP) 폴리머, 에틸알콜(ethyl alcohol)을 일정량의 무게비로 칭량하여 혼합하고, 70℃의 온도에서 10시간 동안 교반하여 1200 centiposie의 점도를 갖는 ZnO/PVP 복합 용액을 준비하였다. 이어서, 본 발명에 따른 전기방사 장치를 사용하여 ZnO/PVP 폴리머 복합용액을 방사하여 SiO2/Si 기판상에 일렬로 정렬된 ZnO/PVP 폴리머 복합 나노섬유를 얻었다. 또한, SiO2/Si 기판상에 직교하여 정렬된 ZnO/PVP 폴리머 복합 나노섬유를 얻었다. 이들을 광학현미경을 촬영하여 그 결과를 각각 도 4 및 도 5에 나타내었다.Weigh the metal oxide ZnO precursor, poly (4-vinyl phenol) (PVP) polymer, and ethyl alcohol in a certain amount by weight, and mix and stir at a temperature of 70 ° C for 10 hours to 1200 centiposie A ZnO / PVP complex solution having a viscosity of was prepared. Subsequently, the ZnO / PVP polymer composite solution was spun using an electrospinning apparatus according to the present invention to obtain ZnO / PVP polymer composite nanofibers arranged in a line on a SiO 2 / Si substrate. In addition, ZnO / PVP polymer composite nanofibers were orthogonally aligned on SiO 2 / Si substrates. These were taken with an optical microscope and the results are shown in FIGS. 4 and 5, respectively.

상기 도 4 및 도 5을 통해 확인될 수 있는 바와 같이, ZnO/PVP 나노섬유가 일렬로 또는 직교하여 정렬되어 있음을 확인할 수 있다.As can be seen through FIGS. 4 and 5, it can be seen that the ZnO / PVP nanofibers are aligned in a line or orthogonal to each other.

도 1은 본 발명에 따른 정렬된 나노섬유 제조를 위한 전기 방사 장치의 사시도이다. 1 is a perspective view of an electrospinning apparatus for producing aligned nanofibers according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 전기 방사 장치로 나노섬유가 기판 위에 정렬된 상태를 나타낸 모식도이다. Figure 2 is a schematic diagram showing a state in which nanofibers are aligned on a substrate with an electrospinning apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 전기 방사 장치를 이용하여 정렬된 나노섬유를 제조하는 과정을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a process of manufacturing aligned nanofibers using the electrospinning apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 일렬로 정렬된 ZnO/PVP 복합 나노섬유의 광학현미경 사진이다.4 is an optical microscope photograph of ZnO / PVP composite nanofibers arranged in a line according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 직교하여 정렬된 ZnO/PVP 복합 나노섬유의 광학현미경 사진이다.5 is an optical micrograph of orthogonally aligned ZnO / PVP composite nanofibers according to an embodiment of the present invention.

Claims (12)

정렬된 나노섬유를 제조하는 전기 방사 장치에 있어서,An electrospinning apparatus for producing aligned nanofibers, 나노섬유 원료가 되는 고분자 용액을 토출하는 방사 노즐부;Spinning nozzle unit for discharging a polymer solution to be a nanofiber raw material; 상기 방사 노즐부로부터 방사되는 섬유를 수집하기 위한 절연판 상에 위치된 한 쌍의 접지 전극; A pair of ground electrodes located on an insulating plate for collecting fibers radiated from said spinning nozzle portion; 상기 방사 노즐부와 접지 전극 사이에 전압을 인가하기 위한 제 1 고전압 직류 발생기;A first high voltage direct current generator for applying a voltage between the radiation nozzle portion and a ground electrode; 상기 방사 노즐부와 상기 한쌍의 접지 전극 사이에 위치된 노즐에서 방사되는 섬유의 분산을 방지하기 위해 전기장 렌즈; An electric field lens to prevent dispersion of fibers radiated from a nozzle positioned between the spinning nozzle portion and the pair of ground electrodes; 상기 전기장 렌즈를 제어하는 제 2 고전압 직류 발생기; 및A second high voltage direct current generator for controlling the electric field lens; And 상기 접지 전극을 스위칭하기 위한 스위칭 수단를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.And switching means for switching the ground electrode. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전기장 렌즈는 원형의 고리 형태인 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.The electro-field lens is characterized in that the circular ring shape. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전기장 렌즈는 스테인레스 스틸 또는 구리로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.And the electric field lens is formed of stainless steel or copper. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전기장 렌즈 제어를 위한 고전압 직류 발생기는 1 채널 이상인 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.And a high voltage direct current generator for controlling the electric field lens is at least one channel. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 한 쌍의 접지 전극은 Pt, Ag, Au, Al 및 Cu로 이루어진 군에서 선택된 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.And the pair of ground electrodes is formed of a material selected from the group consisting of Pt, Ag, Au, Al, and Cu. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 한 쌍의 접지 전극은 절연판 위에 서로 평행하게 놓인 한 쌍의 바(bar) 형태인 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.And the pair of ground electrodes are in the form of a pair of bars placed parallel to each other on an insulating plate. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스위칭 수단은 상기 한쌍의 접지 전극을 교대로 스위칭하기 위한 수단인 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.And said switching means is means for alternately switching said pair of ground electrodes. 제 7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 스위칭 수단은 1초 이하의 스위칭 속도를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.And said switching means has a switching speed of less than one second. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 한 쌍의 접지 전극 사이에는 나노섬유가 집적되는 집적기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.And an integrated substrate on which the nanofibers are integrated between the pair of ground electrodes. 제 9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 집적기판으로는 단결정기판, 세라믹기판, 실리콘 기판, 절연층이 도포된 실리콘 기판, 유리기판, 금속전극이 형성된 절연기판, 반도체 기판 및 금속 기판으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.The integrated substrate may be selected from the group consisting of a single crystal substrate, a ceramic substrate, a silicon substrate, a silicon substrate coated with an insulating layer, a glass substrate, an insulating substrate having a metal electrode, a semiconductor substrate, and a metal substrate. . 제 1항 내지 제 10항중 어느 하나의 항에 따른 전기 방사 장치를 준비하는 단계;Preparing an electrospinning apparatus according to any one of claims 1 to 10; 나노섬유원료가 되는 고분자 용액을 상기 장치의 방사 노즐부로 공급하는 단계;Supplying a polymer solution to be a nanofiber raw material to a spinning nozzle unit of the apparatus; 상기 방사 노즐부에 제 1 고전압 직류 발생기를 통해 전압을 인가하여 상기 용액을 하전시키는 단계;Charging the solution by applying a voltage through a first high voltage direct current generator to the spinning nozzle; 상기 용액이 토출되면서 방사되는 나노섬유를 일정한 방향으로 방사시키기 위하여 상기 장치의 전기장 렌즈에 제 2 고전압 직류 발생기를 통해 전압을 인가하는 단계; 및Applying a voltage to a field lens of the device through a second high voltage direct current generator to radiate the nanofibers emitted in a predetermined direction as the solution is discharged; And 방사되는 섬유가 정렬되도록 한 쌍의 접지 전극을 스위칭 수단을 통해 교대로 접지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬된 나노섬유 제조 방법.Alternately grounding the pair of ground electrodes through the switching means such that the fibers to be spun are aligned. 제 11항에 있어서,12. The method of claim 11, 상기 정렬된 나노섬유의 직경이 1㎚ 내지 1000㎚인 것을 특징으로 하는 정렬된 나노섬유 제조 방법.The nanofiber manufacturing method of the ordered nanofibers, characterized in that the diameter of the nanofibers are 1nm to 1000nm.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103397393A (en) * 2013-08-12 2013-11-20 厦门大学 Pretreatment PET insulation base device for electrostatic spinning direct writing and method thereof
CN105332066A (en) * 2015-10-29 2016-02-17 大连民族大学 Electrospun fiber experimental sample collecting device
US10633766B2 (en) 2014-08-18 2020-04-28 University of Central Oklahoma Method and apparatus for collecting cross-aligned fiber threads
US10640888B1 (en) 2019-07-02 2020-05-05 University of Central Oklahoma Method and apparatus for accumulating cross-aligned fiber in an electrospinning device
US10995425B2 (en) 2019-07-02 2021-05-04 University of Central Oklahoma Method and apparatus for fabricating a multifunction fiber membrane
US11208735B2 (en) 2019-07-02 2021-12-28 University of Central Oklahoma Method and apparatus for controlling fiber cross-alignment in a nanofiber membrane

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013055506A1 (en) * 2011-10-14 2013-04-18 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for aligning nanowires deposited by an electrospinning process
KR101511282B1 (en) 2012-08-06 2015-04-10 주식회사 아모그린텍 Diaphragm for speaker, manufacturing method thereof and speaker
WO2014025153A1 (en) * 2012-08-06 2014-02-13 주식회사 아모그린텍 Diaphragm for speaker, method for manufacturing same, and speaker
KR101434092B1 (en) * 2013-03-08 2014-08-26 성균관대학교산학협력단 Apparatus for forming patterns
KR101439402B1 (en) * 2013-08-22 2014-09-11 서울대학교산학협력단 Three dimensional nanoscale pattern fabrication apparatus and method using electrojetting
KR101650497B1 (en) 2015-03-16 2016-08-23 전북대학교산학협력단 Aligned nanofiber manufacturing apparatus
KR101676760B1 (en) * 2015-04-09 2016-11-16 울산과학기술원 Electro-spinning apparatus using electric field and method of manufacturing a transparent electrode using the same
KR101689333B1 (en) * 2015-06-04 2016-12-23 성균관대학교산학협력단 Method for analysis of droplet jetting apparatus
KR101885822B1 (en) 2016-07-26 2018-09-06 전북대학교산학협력단 Roll to roll type apparatus for manufacturing transparent nano fiber
US10240256B2 (en) 2016-08-01 2019-03-26 Electronics And Telecommunications Research Institute Electro spinning apparatus
KR101847478B1 (en) * 2017-03-31 2018-04-10 안동대학교 산학협력단 Nanofiber electrospinning device for spinning nanofibers on an insulating layer and manufacturing method thereof
KR101897516B1 (en) * 2017-11-20 2018-09-12 전북대학교산학협력단 Apparatus and method for manufacturing grid aligned nano fiber structure
CN109468686A (en) * 2018-10-19 2019-03-15 南通纺织丝绸产业技术研究院 Electrostatic spinning apparatus, the porous Gr/PAN composite nano fiber of orientation and preparation method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4810180A (en) * 1984-02-16 1989-03-07 Isner Robert E Apparatus for the electrostatic treatment of monofilaments
US6713011B2 (en) * 2001-05-16 2004-03-30 The Research Foundation At State University Of New York Apparatus and methods for electrospinning polymeric fibers and membranes
KR20050062407A (en) * 2003-12-19 2005-06-23 남재도 Method of preparing composite and aggregate including carbon nanotube
KR100890192B1 (en) * 2007-07-10 2009-03-25 한국기계연구원 Apparatus for manufacturing of nano fiber

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4810180A (en) * 1984-02-16 1989-03-07 Isner Robert E Apparatus for the electrostatic treatment of monofilaments
US6713011B2 (en) * 2001-05-16 2004-03-30 The Research Foundation At State University Of New York Apparatus and methods for electrospinning polymeric fibers and membranes
KR20050062407A (en) * 2003-12-19 2005-06-23 남재도 Method of preparing composite and aggregate including carbon nanotube
KR100890192B1 (en) * 2007-07-10 2009-03-25 한국기계연구원 Apparatus for manufacturing of nano fiber

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103397393A (en) * 2013-08-12 2013-11-20 厦门大学 Pretreatment PET insulation base device for electrostatic spinning direct writing and method thereof
CN103397393B (en) * 2013-08-12 2015-06-10 厦门大学 Pretreatment PET insulation base device for electrostatic spinning direct writing and method thereof
US10633766B2 (en) 2014-08-18 2020-04-28 University of Central Oklahoma Method and apparatus for collecting cross-aligned fiber threads
CN105332066A (en) * 2015-10-29 2016-02-17 大连民族大学 Electrospun fiber experimental sample collecting device
CN105332066B (en) * 2015-10-29 2018-05-29 大连民族大学 Electrospinning fibre laboratory sample collection device
US10640888B1 (en) 2019-07-02 2020-05-05 University of Central Oklahoma Method and apparatus for accumulating cross-aligned fiber in an electrospinning device
US10876223B1 (en) 2019-07-02 2020-12-29 University of Central Oklahoma Method and apparatus for accumulating cross-aligned fiber in an electrospinning device
US10995425B2 (en) 2019-07-02 2021-05-04 University of Central Oklahoma Method and apparatus for fabricating a multifunction fiber membrane
US11208735B2 (en) 2019-07-02 2021-12-28 University of Central Oklahoma Method and apparatus for controlling fiber cross-alignment in a nanofiber membrane
US11913139B2 (en) 2019-07-02 2024-02-27 University of Central Oklahoma Radially cross-aligned nanofiber membrane

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