KR20050009974A - The Nano fiber filter using functional Nano fiber and the mathod - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: To provide a nano fiber filter using functional nano fiber, which provides high efficiency and high functionality, and a method for manufacturing the nano fiber filter, which is able to manufacture the nano fiber filter at low cost by coating functional materials on the surface of a nano filter using a magnetron sputtering system. CONSTITUTION: The method comprises the steps of (a) winding net-shaped media around a rotating drum of an electric radiator; (b) spinning high molecular solution or melt on the media to form a nano fiber layer; (c) after separating the nano fiber layer including the media from the electric radiator, winding the nano fiber layer around a rotation drum in a sputtering system where negative power is applied to fix thereto and fixing functional materials such as silver, titanium oxide using a target where positive power is applied; (d) making a chamber inside of a magnetron sputtering system vacuous using a vacuum pump system and then injecting argon gas thereto; (e) applying power to the rotation drum and the target to generate glow discharge, thereby magnetron-sputtering the functional materials to generate functional nano materials and winding the functional nano materials around the rotation drum at the same time to form a nano material coating layer on the surface of the nano fiber layer; and (f) separating the nano fiber filter including the media where the nano material coating layer is formed from the rotation drum without power supplying and vacuum state.

Description

기능성 나노섬유를 이용한 나노섬유 필터 및 나노섬유 필터의 제조방법{The Nano fiber filter using functional Nano fiber and the mathod }The nano fiber filter using functional nano fiber and the mathod}

본 발명은 기능성 나노섬유를 이용한 나노섬유 필터 및 나노섬유 필터의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기방사법으로 만들어진 여러 가지 재료의 나노섬유에 마그네트론 스퍼터링시스템을 이용하여 기능성 나노물질을 나노섬유 표면에 코팅하는 방법을 통해 고효율 고기능성이며, 사용 수명을 장구히 할 수 있는 나노섬유 필터를 제공코자 한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a nanofiber filter and a nanofiber filter using functional nanofibers, and more specifically, to a nanofiber surface of various materials made by electrospinning, using a magnetron sputtering system to produce a functional nanomaterial on a nanofiber surface. It is to provide a nanofiber filter with high efficiency, high functionality and long service life through the coating method.

종래의 마이크론 사이즈의 섬유들은 나노섬유에 비해 매우 작은 비표면적을 가진다. 따라서 나노섬유의 넓은 비표면적을 이용하여 여러 분야에 적용을 위한 많은 연구가 이루어지고 있다.Conventional micron sized fibers have a very small specific surface area compared to nanofibers. Therefore, many studies have been made for application to various fields using the large specific surface area of nanofibers.

그리고 나노섬유 표면에 마그네트론 스퍼터링시스템을 이용하여 기능성 물질을 코팅을 하게 되면 그 물질들을 반응을 하게 되는 면적이 월등히 늘어나게 되어매우 큰 기능의 향상을 보이게 된다.And when the functional material is coated on the surface of the nanofiber using the magnetron sputtering system, the area for reacting the materials is greatly increased, which shows a great improvement in function.

기존 상업적으로 만들어지고 있는 대부분의 인조섬유는 용융방사, 건식방사, 습식방사 등으로써 고분자의 용액 또는 용융체에 기계적인 힘으로 작은 구멍으로 밀어내어는 압출에 의하여 만들어진다. 이런 방법들에 의하여 만들어진 섬유의 경우 직경이 약 5~500㎛의 범위를 가지며 직경이 1㎛이하의 섬유는 만들기 힘들다.Most of the artificial fibers conventionally made are melt spinning, dry spinning, wet spinning, etc., which are made by extrusion to push small holes into mechanical solutions or melts by mechanical force. Fibers made by these methods have a diameter in the range of about 5 ~ 500㎛ and fibers less than 1㎛ in diameter is difficult to make.

나노 크기 직경을 가지는 고분자 섬유를 제작하기 위하여 특별한 다른 공정들이 개발되고 있다. 유기 나노섬유를 형성하는 방법은 블록 세그먼트에 의한 나노구조 물질 형성(상분리 현상이용), 자기조립에 의한 나노구조 물질형성, 실리카 촉매하의 중합에 의한 나노섬유 형성, 용융방사 후 탄화공정에 의한 나노섬유 형성, 나노 크기의 직경을 지닌 나노 반응기에서 고분자의 중합과 동시에 나노섬유 형성, 고분자 용액 또는 용융체의 전기방사에 의한 나노섬유 형성 등이 있다.Special processes have been developed to produce polymer fibers with nano size diameters. The method for forming organic nanofibers includes forming nanostructured material by block segment (using phase separation phenomenon), forming nanostructured material by self-assembly, forming nanofiber by polymerization under silica catalyst, and nanofiber by carbonization process after melt spinning Formation, nanofiber formation, and nanofiber formation by electrospinning of polymer solution or melt at the same time as polymerization of polymer in nano reactor having nano size diameter.

이런 여러 가지 방법으로 만들어진 나노섬유를 이용한 나노필터는 현재 상업적으로 만들어지고 있는 마이크로 단위의 섬유 필터보다 비표면적이 매우 크며, 표면 작용기에 대한 유연성 및 작은 기공 크기를 가지고 있다. 이런 특성을 이용하여 입자나 유해가스 등을 제거할 수 있는 고효율, 고기능성 필터를 제작 할 수 있다.Nanofilters made with these various methods have a much larger specific surface area than the microfiber filters currently commercially available, and have a small pore size and flexibility for surface functional groups. By using these characteristics, it is possible to manufacture high efficiency and high functional filters that can remove particles and harmful gases.

그러나 상기에서 언급한 바와 같은 다수의 이점이 있음에도 불구하고 현실적으로 나노섬유를 이용한 필터 등을 저렴한 비용으로 생산 보급하고 있지는 못하고 있는 실정이다.However, although there are a number of advantages as mentioned above, in reality, the present invention does not produce and distribute filters using nanofibers at low cost.

이에 본 발명자는 전기방사로 제작된 나노필터 미디어를 이용하여 나노필터를 제작하고, 그 표면에 마그네트론 스퍼터링시스템을 이용하여 수nm~수백nm까지의 기능성 물질(Ag(은), TiO2(티타늄옥사이드) 등)을 표면에 코팅하여 고효율 고기능성이며, 사용 수명을 장구히 할 수 있는 나노섬유 필터를 염가에 제작할 수 있는 기술을 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.The present inventors fabricate nanofilters using nanofilter media produced by electrospinning, and use a magnetron sputtering system on the surface of the functional material from several nm to several hundred nm (Ag (silver), TiO 2 (titanium oxide). The present invention has been completed with the technical problem of the present invention by providing a technology to manufacture a nanofiber filter having a high efficiency, high functionality, and a long service life by coating a surface)).

도 1은 본 발명 나노섬유 필터의 개략적인 단면도1 is a schematic cross-sectional view of the nanofiber filter of the present invention

도 2는 본 발명 나노섬유 필터를 제조하는 과정에서 나노섬유를 확대한 실물 사진Figure 2 is a real photo magnifying the nanofibers in the process of manufacturing the present invention nanofiber filter

도 3은 본 발명에 의해 제조된 Ag 코팅된 나노섬유 필터의 표면을 확대한 실물 사진3 is an enlarged real photograph of the surface of an Ag coated nanofiber filter manufactured by the present invention.

도 4는 본 발명 나노섬유 필터 제작에 따른 블록도Figure 4 is a block diagram according to the present invention nanofiber filter fabrication

도 5는 본 발명에 사용되는 전기방사장치의 개략적인 개념도5 is a schematic conceptual view of an electrospinning apparatus used in the present invention;

도 6은 본 발명의 마그네트론 스퍼터링시스템의 바람직한 일예를 보인 개략적인 단면도Figure 6 is a schematic cross-sectional view showing a preferred example of the magnetron sputtering system of the present invention

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■■ Explanation of symbols used in main part of drawing ■

1:나노섬유 필터 2:미디어1: Nanofiber filter 2: Media

3:나노섬유층 4:나노물질 코팅층3: Nano fiber layer 4: Nano material coating layer

10:전기방사장치 11:모터10: Electrospinning apparatus 11: Motor

12:드럼 13:모세관12: Drum 13: capillary tube

14:용액탱크 15:전원인가장치14: solution tank 15: power supply device

20:마그네트론 스퍼터링시스템 21:진공펌프 시스템20: magnetron sputtering system 21: vacuum pump system

22:아르곤가스 주입시스템 23:챔버22: argon gas injection system 23: chamber

24:회전드럼 25:마그네트론24: rotating drum 25: magnetron

26:타켓 27:냉각수관26: target 27: cooling water pipe

도 1은 본 발명 나노섬유 필터의 개략작인 단면도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명 나노섬유 필터를 제조하는 과정에서 나노섬유층을 확대한 실물 사진이고, 도 3은 본 발명에 의해 제조된 Ag 코팅된 나노섬유 필터의 표면을 확대한 실물 사진을 도시한 것으로서,Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of the nanofiber filter of the present invention, Figure 2 is a real photograph of a magnified nanofiber layer in the process of manufacturing the nanofiber filter of the present invention, Figure 3 is an Ag coating prepared by the present invention As a real photograph showing an enlarged surface of the nanofiber filter,

본 발명에서 제공하는 나노섬유 필터(1)는 망상의 미디어(2) 표면에 고분자 용액 또는 용융체를 전기방사법으로 방사하여 나노섬유층(3)을 형성하고, 나노섬유층(3) 표면에는 마그네트론 스퍼터링시스템을 이용하여 만들어진 기능성 나노물질을 코팅하여 나노물질 코팅층(4)을 형성한 것이다.The nanofiber filter 1 provided in the present invention forms a nanofiber layer 3 by electrospinning a polymer solution or a melt on the surface of the reticulated media 2, and a magnetron sputtering system on the surface of the nanofiber layer 3. Functional nanomaterials made using the coating is to form a nanomaterial coating layer (4).

상기 미디어(2)는 망상으로 구성된 전도성물질로 구성되어 있다.The media 2 is made of a conductive material composed of a mesh.

상기 기능성 나노물질은 은(Ag), 티타늄옥사이드(TiO2) 등으로서 필터링 과정에서 각종 세균 등을 박멸하는 기능에 제공된다.The functional nanomaterial is provided to silver (Ag), titanium oxide (TiO2), etc. to eradicate various bacteria and the like in the filtering process.

기능성 나노물질로 본 발명에서 은(Ag), 티타늄옥사이드(TiO2)을 언급하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 기재되지 않은 다양한 것이 적용될 수 있음은 당연한 것이다.In the present invention, silver (Ag) and titanium oxide (TiO 2 ) are mentioned as functional nanomaterials, but the present invention is not limited thereto.

도 4는 본 발명 나노섬유 필터(1) 제작에 따른 블록도를 도시한 것으로서,4 is a block diagram according to the fabrication of the present invention nanofiber filter 1,

본 발명에서 제작되는 나노섬유 필터(1)는 전기방사장치(10)의 회전하는 드럼(12)에 구조체인 망상의 미디어(2)를 감아서 고정하는 단계와, 드럼(12)에 감아서 고정한 미디어(2)에 전기방사법에 의한 고분자 용액 또는 용융체를 방사하여 나노섬유층(3)을 형성하는 단계와, 상기 전기방사장치(10)에서 제작된 미디어(2)를 포함하는 나노섬유층(3)을 드럼(12)에서 분리한 후 마그네트론 스퍼터링시스템(20) 내의 (-)전원이 인가되는 회전드럼(24)에 감아서 고정하고 은(Ag), 티타늄옥사이드(TiO2)와 같은 기능성 물질을 (+)전원이 인가되는 타켓(26)으로 고정하는 단계와, 마그네트론 스퍼터링시스템(20)의 챔버(23) 내부를 진공펌프시스템(21)으로 진공하고 아르곤 가스를 주입하는 단계와, 회전드럼(24)과 타켓(26)에 전원을 인가하여 글로우 방전을 일으켜 기능성 물질을 마그네트론 스퍼터링하여 기능성 나노물질을 생성함과 동시에 상기 진공된 챔버(23) 내에 설치된 회전드럼(24)에 감아서 고정한 나노섬유층(3) 표면에 기능성 나노물질을 코팅하여 나노물질 코팅층(4)을 형성하는 단계와, 전기인가 및 진공상태를 해지한 상태에서 나노물질 코팅층(4)이 형성된 미디어(2)를 포함하는 나노섬유 필터(1)를 회전드럼(24)에서 분리하는 단계를 포함하는 방법을 통해 제작되는 것이다.The nanofiber filter 1 manufactured in the present invention is a step of winding and fixing the reticulated media 2, which is a structure, on the rotating drum 12 of the electrospinning apparatus 10, and winding and fixing the drum 12 to fix it. Forming a nanofiber layer 3 by spinning a polymer solution or a melt by an electrospinning method onto the media 2, and the nanofiber layer 3 including the media 2 produced by the electrospinning apparatus 10. After separation from the drum 12, the magnetron sputtering system 20 is wound around the rotating drum 24 to which the negative power is applied, and fixed. A functional material such as silver (Ag) and titanium oxide (TiO 2 ) Fixing to the target 26 to which power is applied, vacuuming the inside of the chamber 23 of the magnetron sputtering system 20 to the vacuum pump system 21 and injecting argon gas, and rotating the drum 24. Power to the target and target 26 to cause a glow discharge to remove the functional material. The functional nanomaterial is coated on the surface of the nanofiber layer 3 which is wound around the rotating drum 24 installed in the vacuum chamber 23 to produce functional nanomaterial by sputtering magnetron sputtering. Forming and separating the nanofiber filter (1) from the rotating drum (24) comprising the media (2) on which the nanomaterial coating layer (4) is formed in an electrically applied and vacuum-released state. Will be produced through.

이하에서 본 발명에 사용되는 상기 전기방사장치(10) 및 마그네트론 스퍼터링시스템(20)에 대한 구성 및 작용 등을 첨부 도면에 의거하여 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the electrospinning apparatus 10 and the magnetron sputtering system 20 used in the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명에 사용되는 전기방사장치(10)의 개략적인 개념도를 도시한 것이다.5 shows a schematic conceptual diagram of the electrospinning apparatus 10 used in the present invention.

다양한 형태의 전기방사장치가 사용될 수 있으나 본 발명에서는 도시된 바와 같이 본 발명에서 모터(11)에 의해 회전하는 드럼(12) 상측으로 모세관(13)을 배치하고 이 모세관(13)에는 고분자 용액 또는 용융체가 내입되어 있는 용액탱크(14)와 연결 구성하고 또한 전원인가장치(15)와 전기적으로 연결한 구성으로 이루어진다.Various types of electrospinning apparatuses can be used, but in the present invention, as shown, the capillary tube 13 is disposed above the drum 12 that is rotated by the motor 11, and the capillary tube 13 has a polymer solution or The molten body is connected to the solution tank 14 in which the molten body is incorporated, and is configured to be electrically connected to the power supply device 15.

상기 전기방사장치(10)에 의하면 표면 장력에 의해 모세관(13) 끝에 용융탱크(14)로부터 공급되는 고분자 용액 또는 용융체가 물방울 형태로 매달려 있게 되는데 이때 전원인가장치(15)에서 고전압을 부여하게 되면 물방울 표면에서 미세 필라멘트가 방출되는 정전 스프레이 과정에서 변형된 것으로 충분한 점도를 가진 고분자용액이나 용융체가 정전기력을 부여 받아 드럼(12)측으로 방사되어 섬유가 형성된다.According to the electrospinning apparatus 10, the polymer solution or the melt supplied from the melting tank 14 is suspended in the form of droplets by the surface tension when the high voltage is applied from the power applying device 15. Deformed during the electrostatic spraying process in which the fine filaments are released from the surface of the droplets, a polymer solution or a melt having a sufficient viscosity is applied to the drum 12 to form a fiber by applying an electrostatic force.

즉 전기장이 부여될 때 물방울 표면에 전하 또는 쌍극자 배향이 공기층과 용액의 계면에 유도되고, 전하 또는 쌍극자 반발로 표면장력과 반대되는 힘을 발생시킨다.That is, when an electric field is applied, a charge or dipole orientation is induced at the surface of the water droplets at the interface between the air layer and the solution and generates a force opposite to the surface tension due to charge or dipole repulsion.

어떤 임계 전기장 세기에서 이 반발정전기력이 표면장력을 극복하면서 하전된 고분자 용액이 분사(jet)된다. 이 분사액은 점도가 낮은 용액의 경우 표면장력으로 인해 미세방울로 붕괴되고, 점도가 높은 용액의 경우 분사액은 붕괴되지 않고 접지된 콜렉터를 향하여 이동하게 된다. 이때 분사액이 공기 중을 지나면서 용매는증발하게 되고 표면에 전하가 밀집되면서 전하반발력에 의해 더욱 작은 섬유(나노섬유)로 만들어지게 된다.At some critical electric field strength, this repulsive electrostatic force overcomes the surface tension and the charged polymer solution is jetted. In the case of a solution with low viscosity, the spray collapses into microdrops due to the surface tension, and in the case of a solution with a high viscosity, the spray does not collapse and moves toward the grounded collector. At this time, as the injection liquid passes through the air, the solvent evaporates, and charges are concentrated on the surface, thereby making the fibers (nano fibers) smaller by charge repulsion.

섬유가 나노화 되는 것은 분사액이 집진판(드럼(12) 또는 드럼(12)에 감아서 고정한 미디어(2))으로 이동하는 과정에서 분사액의 신장과 벌어짐(splaying)현상에 의해 가늘어지기 때문이다. 분사된 분사액은 여러 갈래로 갈라지는 것처럼 보이나 하나의 분사액이 매우 빠른 워핑(whipping)현상을 하는 것이다.The fibers are nanonized because the jetting liquid is tapered by the expansion and splaying of the jetting liquid in the process of moving to the dust collecting plate (the media 2 wound around the drum 12 or the drum 12). The sprayed jet appears to be split into several branches, but a single jet is very fast in warping.

전기방사에서 고려되어야 할 주요인자들은 용매의 농도와 점도, 방사중의 대기상태, 인가전압 그리고 용액이 분출되는 피펫(pipette)의 끝과 섬유를 포집하는 콜렉터 부분과의 거리 등이 있다. 전기방사의 특징은 광범위한 소재가 적용가능하고, 다른 방법에 비하여 나노섬유의 제조가 간단한 장치로 가능하다는 것이다.Key factors to be considered in electrospinning include solvent concentration and viscosity, atmospheric conditions during spinning, applied voltage, and the distance from the tip of the pipette where the solution is ejected and the collector portion that collects the fibers. The feature of electrospinning is that a wide range of materials can be applied, and the production of nanofibers is simpler than other methods.

도 6은 본 발명의 마그네트론 스퍼터링시스템(20)의 바람직한 일예를 보인 개략적인 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view showing a preferred example of the magnetron sputtering system 20 of the present invention.

본 발명에서 사용하는 마그네트론 스퍼터링시스템(20)은 도시된 바와 같이 진공펌프 시스템(21)과 아르곤가스 주입시스템(22)이 결합된 챔버(23) 내에 (-)전원이 인가되는 회전드럼(24)을 축 설치하고 그 상측으로 마그네트론(25)을 배치하고 이에 (+)전원이 인가되는 타켓((26) 기능성 물질)으로 고정하며, 마그네트론(25) 내에는 냉각수관(27)을 배관하여 마그네트론(25)이 과열되는 것을 예방할 수 있게 한 구성이다.The magnetron sputtering system 20 used in the present invention has a rotating drum 24 to which (-) power is applied in the chamber 23 in which the vacuum pump system 21 and the argon gas injection system 22 are coupled as shown. And install the magnetron 25 on the upper side and fix it with a target ((26) functional material) to which (+) power is applied.In the magnetron 25, the coolant pipe 27 is piped to the magnetron ( 25) prevents overheating.

상기 진공펌프 시스템(21)은 챔버(23)내의 상태를 진공 상태로 유지하기 위한 장치로서, 저진공용(10-2∼ 10-1Torr) 진공 펌프로 사용되는 Rotary-Vane Pump, 및 고진공용( 10-10∼ 10-3Torr) 진공 펌프로 사용되는 Oil Diffusion Pump를 포함하고, 챔버(23) 내부의 진공상태를 측정하는 진공 게이지는 2 ㅧ 10-6Torr이상의 압력을 측정하기 위한 피라니(Pirani) 게이지, 그 이하의 압력을 측정하기 위한 이온(Ionization) 게이지를 포함한다.The vacuum pump system 21 is a device for maintaining the state in the chamber 23 in a vacuum state, a rotary-van pump used as a low vacuum (10 -2 to 10 -1 Torr) vacuum pump, and a high vacuum (10 -10 ~ 10 -3 Torr) A vacuum gauge for measuring the vacuum state inside the chamber 23, including an oil diffusion pump used as a vacuum pump, is a pirane for measuring a pressure of 2 210 -6 Torr or more. (Pirani) gauge, an ionization gauge for measuring the pressure below it.

그리고 상기 타켓(26)은 은(Ag), 티타늄옥사이드(TiO2)등과 같은 기능성 물질을 사용한다.In addition, the target 26 uses a functional material such as silver (Ag), titanium oxide (TiO 2 ), or the like.

상기한 마그네트론 스퍼터링시스템(20)은 본 발명의 기능성 나노섬유 필터(1)를 제조함에 있어서, 기능성 나노물질을 코팅하는 중요한 장치로서, 이를 사용하기 위해서는 먼저 마그네트론(25)과 회전드럼(24)에 각각 기능성 물질인 타켓(26)과 나노섬유층(3)을 포함하는 미디어(2)를 고정한 후 상부의 마그네트론(25)에 (+)전압을 인가하고, 회전드럼(24)에 (-)전압을 인가한다.The magnetron sputtering system 20 is an important device for coating functional nanomaterials in manufacturing the functional nanofiber filter 1 of the present invention. In order to use the magnetron sputtering system 20, the magnetron 25 and the rotating drum 24 are first applied to the magnetron sputtering system 20. After fixing the media 2 including the target material 26 and the nanofiber layer 3, which are functional materials, respectively, a positive voltage is applied to the magnetron 25, and a negative voltage is applied to the rotating drum 24. Is authorized.

상기와 같이 전원을 인가하게 되면 전극간의 전기계에 대하여 직교하는 자기계를 인가하게 되므로, 마그네트론 방전에 의해서 타켓(26) 근방에서 다량의 이온을 만들어지게 되고, 이렇게 만들어진 이온은 회전드럼(24)에 고정되어 있는 나노섬유층(3)의 표면에 정착되어 기능성 나노물질 코팅층(4)을 형성하게 되는 것이다.When the power is applied as described above, since a magnetic field orthogonal to the electric field between the electrodes is applied, a large amount of ions are generated in the vicinity of the target 26 by the magnetron discharge, and the ions thus formed are rotated in the drum 24. It is to be fixed on the surface of the nanofiber layer 3 is fixed to form a functional nanomaterial coating layer (4).

본 발명에서는 나노섬유 필터(1)에 한정하여 설명하였으나 필요에 따라서 마스크나 붕대 등 의료용품에 적용할 수도 있다.In the present invention, the nanofiber filter 1 has been described as limited, but may be applied to medical supplies such as masks and bandages as necessary.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에서 제공하는 나노섬유를 이용한 기능성 나노섬유 필터(1) 및 나노섬유 필터(1)의 제조방법에 의해서 제조된 기능성 나노섬유 필터(1)는 큰 비표면적, 작은 포어 사이즈 등의 장점으로 인하여 여과면적이 늘어나게 되어 높은 입자 포집효율을 가지며, 수명이 긴 필터를 제조 할 수 있고, 필터링 과정에서 기능성 나노물질인 은(Ag), 티타늄옥사이드(TiO2) 등에 의해 각종 세균 등을 박멸하여 청정 공기의 공급이 가능한 것이다.As described above, the functional nanofiber filter 1 manufactured by the method for producing the functional nanofiber filter 1 and the nanofiber filter 1 using the nanofiber provided in the present invention has a large specific surface area and a small pore size. Due to the increased filtration area, it has a high particle collection efficiency, can produce a filter with a long life, and various bacteria such as silver (Ag), titanium oxide (TiO 2 ), etc. It can eliminate the supply of clean air.

또한 동일 포집효율에 대하여 낮은 압력손실을 가지는 필터 제공이 가능하여 나노 단위의 미세오염 입자를 제거(Environmental Technology)하여 바이러스 등의 인체에 유해한 물질을 제거(Bio Technology)할 수 있는 것이다.In addition, it is possible to provide a filter having a low pressure loss for the same collection efficiency to remove nano-contamination particles (Environmental Technology) to remove harmful substances such as viruses (Bio Technology).

Claims (3)

나노섬유 필터(1)를 구성함에 있어서,In constructing the nanofiber filter 1, 망상의 미디어(2) 표면에 고분자 용액 또는 용융체를 전기방사법으로 방사하여 나노섬유층(3)을 형성하고,A nanofiber layer 3 is formed by spinning a polymer solution or melt on the surface of the reticulated media 2 by electrospinning, 상기 나노섬유층(3) 표면에는 마그네트론 스퍼터링시스템을 이용하여 만들어진 기능성 나노물질을 코팅하여 나노물질 코팅층(4)을 형성한 것을 특징으로 하는 나노섬유를 이용한 기능성 나노섬유 필터.Functional nanofiber filter using a nanofiber, characterized in that the nanofiber layer (3) surface to form a nanomaterial coating layer (4) by coating a functional nanomaterial made using a magnetron sputtering system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기능성 나노물질은 은(Ag), 티타늄옥사이드(TiO2) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 나노섬유를 이용한 기능성 나노섬유 필터.The functional nanomaterial is a functional nanofiber filter using nanofibers, characterized in that any one of silver (Ag) and titanium oxide (TiO2). 나노섬유 필터(1)를 제조함에 있어서,In manufacturing the nanofiber filter 1, 전기방사장치(10)의 회전하는 드럼(12)에 구조체인 망상의 미디어(2)를 감아서 고정하는 단계와,Winding and fixing the reticular media 2 as a structure on the rotating drum 12 of the electrospinning apparatus 10, 드럼(12)에 감아서 고정한 미디어(2)에 전기방사법에 의한 고분자 용액 또는 용융체를 방사하여 나노섬유층(3)을 형성하는 단계와,Forming a nanofiber layer 3 by spinning a polymer solution or a melt by electrospinning on the media 2 wound and fixed to the drum 12; 상기 전기방사장치(10)에서 제작된 미디어(2)을 포함하는 나노섬유층(3)을 드럼(12)에서 분리한 후 마그네트론 스퍼터링시스템(20) 내의 (-)전원이 인가되는 회전드럼(24)에 감아서 고정하고 은(Ag), 티타늄옥사이드(TiO2)와 같은 기능성 물질을 (+)전원이 인가되는 타켓(26)으로 고정하는 단계와,After rotating the nanofiber layer 3 including the media 2 produced by the electrospinning apparatus 10 from the drum 12, a rotating drum 24 to which (-) power is applied in the magnetron sputtering system 20. Winding and fixing a functional material such as silver (Ag) and titanium oxide (TiO 2) to a target 26 to which a positive power is applied; 마그네트론 스퍼터링시스템(20)의 챔버(23) 내부를 진공펌프시스템(21)으로 진공하고 아르곤 가스를 주입하는 단계와,Vacuuming the inside of the chamber 23 of the magnetron sputtering system 20 with the vacuum pump system 21 and injecting argon gas, 회전드럼(24)과 타켓(26)에 전원을 인가하여 글로우 방전을 일으켜 기능성 물질을 마그네트론 스퍼터링하여 기능성 나노물질을 생성함과 동시에 상기 진공된 챔버(23) 내에 설치된 회전드럼(24)에 감아서 고정한 나노섬유층(3) 표면에 기능성 나노물질을 코팅하는 나노물질 코팅층(4)을 형성하는 단계와,Applying power to the rotating drum 24 and the target 26 to generate a glow discharge to magnetron sputtering the functional material to produce a functional nanomaterial and at the same time wound in the rotating drum 24 installed in the vacuum chamber 23 Forming a nanomaterial coating layer (4) for coating a functional nanomaterial on the surface of the fixed nanofiber layer (3), 전기인가 및 진공상태를 해지한 상태에서 나노물질 코팅층(4)이 형성된 미디어(2)를 포함하는 나노섬유 필터(1)를 회전드럼(24)에서 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노섬유를 이용한 기능성 나노섬유 필터의 제조방법.And separating the nanofiber filter 1 including the media 2 on which the nanomaterial coating layer 4 is formed in the state of applying electricity and vacuum, from the rotating drum 24. Method for producing a functional nanofiber filter using.
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