Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR20160146626A - Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method - Google Patents

Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
KR20160146626A
KR20160146626A KR1020160169568A KR20160169568A KR20160146626A KR 20160146626 A KR20160146626 A KR 20160146626A KR 1020160169568 A KR1020160169568 A KR 1020160169568A KR 20160169568 A KR20160169568 A KR 20160169568A KR 20160146626 A KR20160146626 A KR 20160146626A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
melting point
polyvinylidene fluoride
nonwoven fabric
low melting
nanofiber nonwoven
Prior art date
Application number
KR1020160169568A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박종철
Original Assignee
(주)에프티이앤이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)에프티이앤이 filed Critical (주)에프티이앤이
Priority to KR1020160169568A priority Critical patent/KR20160146626A/en
Publication of KR20160146626A publication Critical patent/KR20160146626A/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/02—Loose filtering material, e.g. loose fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4282—Addition polymers
    • D04H1/4318—Fluorine series
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4374—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece using different kinds of webs, e.g. by layering webs
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D04H1/43835—Mixed fibres, e.g. at least two chemically different fibres or fibre blends
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/541—Composite fibres, e.g. sheath-core, sea-island or side-by-side; Mixed fibres
    • D04H1/5418—Mixed fibres, e.g. at least two chemically different fibres or fibre blends
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/559—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving the fibres being within layered webs
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/728—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by electro-spinning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/02—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
    • B01D2239/0216—Bicomponent or multicomponent fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/02—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
    • B01D2239/025—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials comprising nanofibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0618—Non-woven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0631—Electro-spun
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
    • B01D2239/0668—The layers being joined by heat or melt-bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/10—Filtering material manufacturing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

The present invention provides a filter containing polyvinylidene fluoride nanofibers fabricated by electrospinning a first low melting point polyvinylidene fluoride solution, a high melting point polyvinylidene fluoride solution, and a second low melting point polyvinylidene fluoride solution on a first substrate; and laminating a second substrate on a second low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber non-woven fabric formed by electrospinning the second low melting point polyvinylidene fluoride solution. Accordingly, the filter has reduced pressure loss when compared to an existing filter, enhances filtration efficiency, and extends a lifetime.

Description

폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유를 포함하는 필터 및 이의 제조방법{Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a filter including polyvinylidene fluoride nanofibers,

본 발명은 나노섬유를 포함하는 필터 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 제1 기재 상에 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액, 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액, 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액을 전기방사한 후 상기 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액을 전기방사하여 형성된 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 상에는 제2 기재를 접합하여 제조한 나노섬유를 포함하는 필터 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a filter including a nanofiber, and a method of manufacturing the same. The filter includes a first low melting point polyvinylidene fluoride solution, a high melting point polyvinylidene fluoride solution, a second low melting point polyvinylidene fluoride Melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric formed by electrospinning the second low melting point polyvinylidene fluoride solution after electrospinning the second low melting point polyvinylidene fluoride solution with a solution containing nanofibers prepared by bonding the second substrate to the second low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber non- And a method for producing the same.

일반적으로 필터는 유체 속의 이물질을 걸러내는 여과장치로서 액체필터와 에어필터로 분류된다. 이 중 에어필터는 첨단산업의 발달과 함께 첨단제품의 불량방지를 위해 공기 중의 먼지 등 미립자, 세균이나 곰팡이 등의 생물입자, 박테리아 등과 같은 생물학적으로 유해한 것이 제거되는 반도체 제조, 전산기기 조립, 병원, 식품가공공장, 농림수산 분야에서 사용되며, 먼지가 많이 발생하는 작업장이나 화력발전소 등에도 광범위하게 사용된다. 화력발전소에서 사용하는 가스터빈은 외부로부터 정화된 공기를 흡입하여 압축한 뒤, 압축된 공기를 연료와 함께 연소기 내로 분사하여 혼합하고, 혼합된 공기와 연료를 연소시켜, 고온, 고압의 연소가스를 얻은 다음, 터빈의 베인에 분사하여 회전력을 얻는 회전식 내연기관의 일종이다. 이러한 가스터빈은 매우 정밀한 부품으로 구성되어 있기 때문에 주기적인 정비를 실시하며, 이 때 압축기로 유입되는 대기 중의 공기를 정화하기 위한 전처리용으로 에어필터를 사용한다.In general, filters are classified as liquid filters and air filters as filtration devices for filtering foreign matter in a fluid. Among these, the air filter has been developed in order to prevent the defects of high-tech products with the development of high-tech industries, and to manufacture semiconductor devices, assemblies of computers, hospitals, It is used in food processing factories, agriculture and forestry fisheries field, and is widely used in dusty workshop and thermal power plant. A gas turbine used in a thermal power plant sucks compressed air from the outside and compresses it, then injects the compressed air into the combustor together with the fuel, mixes the mixed air and fuel, and burns the high temperature and high pressure combustion gas And is then injected into the vanes of the turbine to obtain rotational power. Because these gas turbines are made up of very precise parts, they are periodically serviced and use air filters for pretreatment to purify the air in the air entering the compressor.

에어필터는 가스터빈으로 흡입되는 연소용 공기를 대기 중에서 취할 때, 대기 중에 포함된 먼지, 분진 등의 이물질이 필터 여재 내로 침투하지 못하게 하여 정화된 공기를 공급할 수 있다. 그러나, 이물질의 크기가 큰 입자는 필터 여재 표면에 쌓이게 되어 필터 여재 표면에 필터 케이크(Filter Cake)를 형성할 뿐만 아니라, 미세한 입자는 필터 여재 내에 쌓이게 되어 필터 여재의 기공을 막는다. 결국, 입자들이 필터 여재의 표면에 쌓이게 되면 필터의 압력손실을 높이고, 수명을 저하시키는 문제가 있었다. The air filter is capable of supplying purified air by preventing foreign substances such as dust and dust contained in the air from permeating into the filter filter material when the combustion air sucked into the gas turbine is taken in the air. However, particles having a large particle size accumulate on the surface of the filter media, forming not only a filter cake on the surface of the filter media, but also accumulating fine particles in the filter media, thereby blocking the pores of the filter media. As a result, when the particles are accumulated on the surface of the filter media, there is a problem of increasing the pressure loss of the filter and decreasing the service life.

한편, 기존의 에어필터는 필터 여재를 구성하는 섬유집합체에 정전기를 부여하여 입자가 정전기력에 의해 포집되는 원리를 이용하였으며, 상기 원리에 의한 필터의 효율을 측정해왔다. 그러나, 최근 유럽의 에어필터 분류 표준인 EN779는 2012년 정전기 효과에 의한 필터의 효율을 배제하기로 결정하였으며, 정전기 효과를 배제하고 효율을 측정한 결과, 필터의 실제 효율은 20%이상 저하되는 것이 밝혀졌다.  On the other hand, in the conventional air filter, the principle that the static electricity is applied to the fibrous aggregate constituting the filter medium to collect the particles by the electrostatic force is used, and the efficiency of the filter by the above principle has been measured. However, the European air filter classification standard EN779 recently decided to exclude the filter efficiency due to the electrostatic effect in 2012. As a result of measuring the efficiency by excluding the electrostatic effect, the actual efficiency of the filter is lowered by more than 20% It turned out.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 나노사이즈의 섬유를 제조하여 필터에 적용하는 다양한 방식들이 개발 및 사용되고 있다. 나노섬유를 필터에 구현할 경우, 직경이 큰 기존의 필터 여재에 비해서 비표적이 매우 크고, 표면 작용기에 대한 유연성도 좋으며, 나노급 기공사이즈를 가지므로 미세한 먼지입자를 효율적으로 여과할 수 있게 되었다. 나노사이즈의 섬유를 이용한 필터 구현은 그 생산비용이 증대되는 문제점이 발생하며, 생산을 위한 여러 가지 조건 등을 조절하기가 쉽지 않으며, 대량 생산에 어려움이 있으므로, 나노사이즈의 섬유를 이용한 필터를 상대적으로 낮은 단가에 생산보급하지 못하는 문제가 발생했다. 또한, 종래의 나노섬유를 방사하는 기술로는 실험실 위주의 소규모 작업 라인으로 한정되어 있어, 방사구획을 유닛 개념으로 도입한 경우가 없었다. In order to solve the above-mentioned problems, various methods of manufacturing nano-sized fibers and applying them to filters have been developed and used. When the nanofibers are implemented in a filter, the nanofibers have a larger specific surface area than the conventional filter media having a large diameter, are flexible to the surface functional groups, and have a nano-sized pore size, thereby enabling fine dust particles to be efficiently filtered. The implementation of the filter using nano-sized fibers causes a problem that the production cost is increased, and it is not easy to control various conditions for production, and it is difficult to mass-produce the filter. Therefore, Which caused the problem of not being able to produce and distribute at low unit prices. In addition, conventional techniques for spinning nanofibers are limited to small-scale operation lines focused on laboratories, and there has never been introduced a radiation segment as a unit concept.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 제1 기재 상에 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액, 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액, 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액을 전기방사한 후 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 상에는 제2 기재를 접합하여 제조된 필터 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 종래의 필터보다 압력 손실을 작게 하는 것이 가능하고, 여과 효율을 높이며, 필터의 수명을 연장하는 것이 가능한 필터 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a process for producing a polyvinylidene fluoride resin composition, comprising the steps of: forming a first low melting point polyvinylidene fluoride solution, a high melting point polyvinylidene fluoride solution and a second low melting point polyvinylidene fluoride solution And then bonding the second substrate to the low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric, and a method for producing the same. An object of the present invention is to provide a filter capable of reducing the pressure loss of the conventional filter, increasing the filtration efficiency, and extending the life of the filter, and a method for manufacturing the same.

그리고, 전기방사장치에 유닛 개념을 도입하여 제조한 필터로서, 대량생산이 가능하고, 균일한 품질의 필터를 제조하는 것을 목적으로 한다.A filter manufactured by introducing the concept of unit into an electrospinning apparatus is capable of mass production and manufacturing a filter of uniform quality.

본 발명에 따른 적절한 실시형태에 따르면 제1 기재, 전기방사장치의 제1 유닛에서 상기 제1 기재 상에 전기방사에 의해 적층형성되는 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포, 전기방사장치의 제2 유닛에서 상기 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 상에 전기방사에 의해 적층형성되는 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포, 전기방사장치의 제3 유닛에서 상기 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 상에 전기방사에 의해 적층형성되는 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 및 상기 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 상에 적층되는 제2 기재를 포함하고 상기 제1 및 제2 기재와 상기 제1 및 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포와 상기 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포는 열융착 되는 것을 특징으로 하는 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유를 포함하는 필터를 제공한다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a nonwoven fabric comprising a first base material, a first low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric laminated by electrospinning on the first base material in a first unit of the electrospinning device, Melting polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric laminated by electrospinning on the first low melting polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric in a second unit of the high melting poly A second low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric laminated on the vinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric by electrospinning and a second substrate laminated on the second low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric, And the first and second substrates and the first and second low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric The high-melting-point polyvinylidene fluoride nano-fiber non-woven fabric provides a filter comprising a polyvinylidene fluoride nanofibers characterized in that the heat-sealed.

본 발명에 따른 다른 적절한 실시형태에 따르면 상기 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포는 섬유직경이 100 내지 150nm인 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포이며, 상기 제1 및 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포는 섬유직경이 150 내지 300nm인 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric is a high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric having a fiber diameter of 100 to 150 nm, and the first and second low melting point poly The vinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric is characterized in that it is composed of a low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric having a fiber diameter of 150 to 300 nm.

본 발명에 따른 다른 적절한 실시형태에 따르면 상기 제1 및 제2 기재는 이성분 기재, 셀룰로오스, 천연섬유 및 합성섬유 중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the first and second base materials are selected from the group consisting of two-component base materials, cellulose, natural fibers and synthetic fibers.

본 발명에 따른 다른 적절한 실시형태에 따르면 2개 이상의 유닛으로 이루어지고, 유닛 내에 위치하는 노즐블록의 노즐에 공급장치가 독립적으로 연결설치되고, 다른 직물을 접합시키는 합지장치를 구비하며, 각 유닛의 컬렉터에 위치되는 기재 상에 고분자를 방사하며, 전기방사장치에 의해 필터를 제조하는 제조방법에 있어서, 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드를 용매에 용해시킨 방사용액을 상기 전기방사장치의 제1 및 제3 유닛에 투입하고, 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드를 용매에 용해시킨 방사용액을 상기 전기방사장치의 제2 유닛의 공급장치에 투입하는 단계; 상기 전기방사장치의 제1 유닛에서는 제1 기재 상에 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포층이 적층형성되는 단계; 상기 전기방사장치의 제2 유닛에서는 상기 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포층 상에 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포층이 적층형성되는 단계; 상기 전기방사장치의 제3 유닛에서는 상기 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포층 상에 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포층이 적층형성되는 단계; 상기 전기방사장치 후단부에 위치한 합지장치에서는 상기 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 상에 제2 기재를 접합하는 단계 및 상기 제1 기재, 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포, 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포, 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 및 제2 기재를 열융착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유를 포함하는 필터의 제조방법을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, a feeding device is independently connected to a nozzle of a nozzle block located in the unit, which is composed of two or more units, and has a joint device for joining other fabrics. A manufacturing method for producing a filter by an electrospinning device, comprising spinning a polymer on a substrate placed in a collector, characterized in that a spinning solution in which a low melting point polyvinylidene fluoride is dissolved in a solvent is applied to the first and second Injecting a spinning solution having a high melting point polyvinylidene fluoride dissolved in a solvent into a feeding device of a second unit of the electrospinning device; Forming a first low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric layer on a first substrate in a first unit of the electrospinning device; Melting polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric layer on the first low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric layer in a second unit of the electrospinning device; Forming a second low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric layer on the high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric layer in a third unit of the electrospinning device; Melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric; bonding the second substrate to the second low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric in a lidding device located at the rear end of the electrospinning device; and bonding the first substrate, the first low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber A polyvinylidene fluoride nanofiber comprising a nonwoven fabric, a high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric, a second low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric and a second substrate, And a filter for producing the filter.

본 발명에 따른 다른 적절한 실시형태에 따르면 상기 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포는 섬유직경이 100 내지 150nm인 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포이며, 상기 제1 및 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포는 섬유직경이 150 내지 300nm인 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric is a high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric having a fiber diameter of 100 to 150 nm, and the first and second low melting point poly The vinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric is characterized in that it is composed of a low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric having a fiber diameter of 150 to 300 nm.

본 발명에 따른 다른 적절한 실시형태에 따르면 상기 제1 및 제2 기재는 이성분 기재, 셀룰로오스, 천연섬유 및 합성섬유 중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the first and second base materials are selected from the group consisting of two-component base materials, cellulose, natural fibers and synthetic fibers.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 필터는 나노섬유 부직포를 필터 기재 상에 적층형성함에 따라, 종래의 필터보다 압력손실을 작게 하고, 여과 효율을 높이며, 필터의 수명을 연장하는 것이 가능하다.As described above, according to the filter of the present invention having the above-described structure, since the nanofiber nonwoven fabric is laminated on the filter base material, the pressure loss is made smaller than that of the conventional filter, the filtration efficiency is increased, It is possible.

또한 본 발명의 필터를 제조하는 전기방사장치는 적어도 2개 이상의 유닛으로 구성됨에 따라 연속적인 전기방사가 가능하여 나노섬유를 이용한 필터의 대량생산이 가능한 이점이 있다는 등의 효과를 거둘 수 있다. Further, since the electrospinning device for manufacturing the filter of the present invention is constituted by at least two units, continuous electrospinning is possible, and there is an advantage that mass production of a filter using nanofibers is possible.

도 1은 본 발명에 의한 전기방사장치를 개략적으로 나타내는 측면도,
도 2는 본 발명에 의한 전기방사장치의 각 유닛 내에 설치되는 노즐블록을 개략적으로 나타내는 평면도,
도 3은 본 발명에 의한 전기방사장치의 보조 이송장치를 개략적으로 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 의한 전기방사장치의 보조 이송장치의 보조벨트 롤러의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 도면,
도 5 내지 도 8은 본 발명에 의한 전기방사장치의 장척시트 이송속도 조절장치의 동작과정을 개략적으로 나타내는 측면도,
도 9는 본 발명에 의한 필터의 단면을 나타내는 도면1 is a side view schematically showing an electrospinning apparatus according to the present invention,
2 is a plan view schematically showing a nozzle block installed in each unit of the electrospinning device according to the present invention,
3 is a view schematically showing an auxiliary transfer device of an electrospinning device according to the present invention,
4 is a view schematically showing another embodiment of the auxiliary belt roller of the auxiliary transfer device of the electrospinning apparatus according to the present invention,
FIGS. 5 to 8 are side views schematically showing the operation of the long sheet conveying speed adjusting apparatus of the electrospinning apparatus according to the present invention. FIG.
9 is a view showing a cross section of a filter according to the present invention

이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시예에서는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시한 것이며, 그 기술적인 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the scope of the present invention, but is merely an example, and various modifications can be made without departing from the technical gist of the present invention.

도 1은 본 발명에 의한 전기방사장치를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 전기방사장치의 각 유닛 내에 설치되는 노즐블록을 개략적으로 나타내는 평면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 전기방사장치의 보조 이송장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 의한 전기방사장치의 보조 이송장치의 보조벨트 롤러의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 5 내지 도 8은 본 발명에 의한 전기방사장치의 장척시트 이송속도 조절장치의 동작과정을 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 9는 본 발명에 의한 필터의 단면을 나타내는 도면이다.2 is a plan view schematically showing a nozzle block installed in each unit of the electrospinning apparatus according to the present invention, and Fig. 3 is a plan view schematically showing the structure of the electrospinning apparatus according to the present invention, 4 is a view schematically showing another embodiment of the auxiliary belt roller of the auxiliary feeding device of the electrospinning apparatus according to the present invention, and Figs. 5 to 8 are diagrams schematically showing the auxiliary feeding device of the present invention FIG. 9 is a cross-sectional view of the filter according to the present invention. FIG. 9 is a side view schematically showing the operation of the long sheet feed speed adjusting device of the electrospinning device.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 전기방사장치(1)는 상향식 전기방사장치(1)로 이루어지되, 적어도 하나 이상의 유닛(10a, 10b, 10c)이 일정간격 이격되어 순차적으로 구비되고, 상기 각 유닛(10a, 10b, 10c)은 동일한 고분자 방사용액을 개별적으로 전기방사하거나, 재질이 상이한 고분자 방사용액을 개별적으로 전기방사하여 부직포 등의 필터소재를 제조한다.As shown in the drawing, an electrospinning apparatus 1 according to the present invention is composed of a bottom-up electrospinning apparatus 1, in which at least one unit 10a, 10b, 10c is sequentially arranged at a predetermined interval , The units 10a, 10b, and 10c individually electroluminesce the same polymer spinning solution or produce a filter material such as a nonwoven fabric by individually spinning the polymer spinning solution having different materials.

이를 위하여 상기 각 유닛(10a, 10b, 10c)은 그 내부에 고분자 방사용액이 내부에 충진되는 방사용액 주탱크(8)와 상기 방사용액 주탱크(8) 내에 충진된 고분자 방사용액을 정량으로 공급하기 위한 계량펌프(미도시)와 상기 방사용액 주탱크(8) 내에 충진된 고분자 방사용액을 토출하되, 핀 형태로 이루어지는 노즐(12)이 다수개 배열설치되는 노즐블록(11)과 상기 노즐(12)에서 분사되는 고분자 방사용액을 집적하기 위하여 노즐(12)에서 일정간격 이격되는 컬렉터(13) 및 상기 컬렉터(13)에 전압을 발생시키는 전압 발생장치(14a, 14b, 14c)를 포함하는 구성으로 이루어진다.For this purpose, each of the units 10a, 10b, 10c is provided with a spinning liquid main tank 8 in which a polymer spinning solution is filled and a polymer spinning solution filled in the spinning solution main tank 8 in a fixed amount A nozzle block 11 in which a plurality of nozzles 12 in a pin shape are arranged and discharging the polymer spinning solution packed in the spinning solution main tank 8 and a nozzle block 11 And a voltage generating device (14a, 14b, 14c) for generating a voltage in the collector (13), the collector (13) being spaced apart from the nozzle (12) by a predetermined distance in order to accumulate the polymer spinning solution injected from the collector Lt; / RTI >

상기한 바와 같은 구조에 의하여 본 발명에 의한 전기방사장치(1)는 방사용액 주탱크(8) 내에 충진되는 고분자 방사용액이 계량펌프를 통하여 노즐블록(11)에 형성되는 다수의 노즐(12) 내에 연속적으로 정량 공급되고, 공급되는 고분자 방사용액은 노즐(12)을 통해 높은 전압이 걸려 있는 컬렉터(13) 상에 방사 및 집속되어 컬렉터(13) 상에서 이동되는 장척시트(15) 상에 나노섬유 부직포를 형성하며, 형성되는 나노섬유 부직포는 필터 또는 부직포로 제조된다.The electrospinning device 1 according to the present invention has a structure in which the polymeric spinning liquid filled in the spinning liquid main tank 8 is supplied to a plurality of nozzles 12 formed in the nozzle block 11 through the metering pump, And the supplied polymer spinning solution is radiated and focused on the collector 13 having a high voltage applied thereto through the nozzle 12 to form nanofibers on the long sheet 15 which is moved on the collector 13, The nonwoven fabric is formed, and the formed nanofiber nonwoven fabric is made of a filter or a nonwoven fabric.

여기서, 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛(10a, 10b, 10c) 중 선단에 위치하는 유닛(10a)의 전방에는 유닛(10a) 내로 공급되어 고분자 방사용액의 분사에 의해 나노섬유 부직포가 적층형성되는 장척시트(15)를 공급하기 위한 공급롤러(3)가 구비되고, 각 유닛(10a, 10b, 10c) 중 후단에 위치하는 유닛(10b)의 후방에는 나노섬유 부직포가 적층형성되는 장척시트(15)를 권취하기 위한 권취롤러(5)가 구비된다.The nanofiber nonwoven fabric is supplied to the unit 10a in front of the unit 10a located at the tip of each unit 10a, 10b and 10c of the electrospinning device 1 by the injection of the polymer spinning solution, And a feeding roller 3 for feeding the elongated sheet 15 formed thereon is provided at the rear of the unit 10b located at the rear end of each unit 10a, 10b, Up roller 5 for winding the recording medium 15 thereon.

한편, 상기 각 유닛(10a, 10b, 10c)을 통과하면서 고분자 방사용액이 적층형성되는 장척시트(15)는 부직포 또는 직물 등으로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.On the other hand, the elongated sheet 15, in which the polymer solution is laminated while passing through the units 10a, 10b, and 10c, is preferably made of nonwoven fabric or fabric, but is not limited thereto.

이때, 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛(10a, 10b, 10c)을 통하여 방사되는 고분자 방사용액의 재질은 별도로 제한받지 아니하나, 예를 들면 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET), 폴리비닐리덴플루라이드, 나일론, 폴리비닐아세테이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리우레탄(PUR), 폴리부틸렌텔레프탈레이트(PBT), 폴리비닐부틸랄, 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌이민, 폴리올레핀, 폴리유산(PLA), 폴리초산비닐(PVAc), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리아미드(PA), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리에틸렌이미드(PEI), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리유산글리롤산(PLGA), 실크, 셀룰로오스, 키토산 등이 있으며, 그 중 폴리프로필렌(PP)재질의 소재와 내열성 고분자 물질인 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리아마이드이미드, 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미이드), 폴리설폰, 폴리에테르케톤, 폴리에테르이미드, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리트리메틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등과 같은 방향족 폴리에스터, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리디페녹시포스파젠, 폴리 비스[2-(2-메톡시에톡시)포스파젠]과 같은 폴리포스파젠류, 폴리우레탄 및 폴리에테르우레탄을 포함하는 폴리우레탄 공중합체, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 등의 폴리머로 이루어진 군이 상용적으로 사용되는 것이 바람직하다.The material of the polymer solution to be radiated through each of the units 10a, 10b and 10c of the electrospinning device 1 is not particularly limited. For example, polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET) , Polyvinylidene fluoride, nylon, polyvinyl acetate, polymethylmethacrylate, polyacrylonitrile (PAN), polyurethane (PUR), polybutylene terephthalate (PBT), polyvinyl butyral, polyvinyl chloride , Polyethyleneimine, polyolefin, polylactic acid (PLA), polyvinyl acetate (PVAc), polyethylene naphthalate (PEN), polyamide (PA), polyvinyl alcohol (PVA), polyethyleneimide (PEI), polycaprolactone Polypropylene (PCL), polylactic acid glyceric acid (PLGA), silk, cellulose and chitosan. Among them, polypropylene (PP) material and heat resistant high molecular weight materials such as polyamide, polyimide, polyamideimide, Renn Aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and the like, polytetrafluoroethylene, polydiphenoxaphospazene, polybisphenol, polyvinylpyrrolidone, polyvinylpyrrolidone, Polyphosphazenes such as [2- (2-methoxyethoxy) phosphazene], polyurethane copolymers including polyurethane and polyether urethane, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate and the like It is preferable that a group consisting of polymers is used commonly.

또한, 상기 유닛((10a, 10b, 10c) 내에서 노즐(12)을 통하여 공급되는 방사용액은 상기 전기방사가 가능한 합성수지 재질인 폴리머를 적당한 용매에 용해시킨 용액으로서, 용매의 종류 또한 폴리머를 용해시킬 수 있는 것이라면 제한되지 않으며, 예를 든다면 페놀, 포름산, 황산, m-크레솔, 티플루오르아세트앤하이드라이드/다이클로로메테인, 물, N-메틸모폴린 N-옥시드, 클로로폼, 테트라히드로푸란과 지방족 케톤군인 메틸이소부틸케톤, 메틸에틸케톤, 지방족 수산기 군인 m-부틸알콜, 이소부틸알콜, 이소프로필알콜, 메틸알콜, 에탄올, 지방족 화합물인 헥산, 테트라클로로에틸렌, 아세톤, 글리콜군으로서 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 할로겐 화합물군으로 트리크롤로에틸렌, 다이클로로메테인, 방향족 화합물 군인 톨루엔, 자일렌, 지방족 고리 화합물군으로서 사이클로헥사논, 시클로헥산과 에스테르군으로 n-부틸초산염, 초산에틸, 지방족에테르군으로 부틸셀로살브, 아세트산2-에톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 아미드로 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등을 사용할 수 있으며, 복수 종류의 용매를 혼합하여 이용할 수 있다. 방사용액에는 도전성 향상제 등의 첨가제를 함유하는 것이 바람직하다.The spinning solution supplied through the nozzles 12 in the units 10a, 10b, and 10c is a solution in which a polymer as a synthetic resin material capable of electrospinning is dissolved in an appropriate solvent. The type of the solvent also dissolves the polymer But not limited to, phenol, formic acid, sulfuric acid, m-cresol, thifluoroacetone hydride / dichloromethane, water, N-methylmorpholine N-oxide, chloroform, Methyl ethyl ketone, aliphatic hydroxyl group, m-butyl alcohol, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, methyl alcohol, ethanol, aliphatic compounds such as hexane, tetrachlorethylene, acetone, glycol groups Propylene glycol, diethylene glycol, ethylene glycol, halogen compounds such as trichlorethylene, dichloromethane, aromatic compounds such as toluene, xylene, fats Cyclohexanone as the cyclic group compound group, cyclohexane and the ester group such as n-butyl acetate, ethyl acetate, butyl cellosolve as the aliphatic ether group, acetic acid 2-ethoxyethanol, 2-ethoxyethanol, , Dimethylacetamide, and the like, and a plurality of kinds of solvents may be mixed and used. The spinning solution preferably contains an additive such as a conductivity improver.

한편, 본 발명에 의한 전기방사장치(1)에 오버플로우 장치(200)가 구비된다. 즉, 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛(10a, 10b, 10c)에는 방사용액 주탱크(8)와 제2 이송배관(216)과 제2 이송제어장치(218)와 중간탱크(220) 및 재생탱크(230)를 포함하여 이루어진 오버플로우 장치(200)가 각각 구비된다.On the other hand, the electrospinning device 1 according to the present invention is provided with an overflow device 200. The spinning liquid main tank 8, the second transfer pipe 216, the second transfer control device 218 and the intermediate tank 220 are connected to the respective units 10a, 10b and 10c of the electrospinning device 1, And an overflow device 200 including a regeneration tank 230 are respectively provided.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛(10a, 10b, 10c)에 오버플로우 장치(200)가 각각 구비되어 있으나, 상기 각 유닛(10a, 10b, 10c) 중 어느 한 유닛(10a)에 오버플로우 장치(200)가 구비되고, 상기 오버플로우 장치(200)에 후단부에 위치한 유닛(10b)이 일체로 연결되는 구조로 이루어지는 것도 가능하다.Although the overflow device 200 is provided in each unit 10a, 10b, 10c of the electrospinning device 1 in the embodiment of the present invention, any one of the units 10a, 10b, 10c It is also possible that the unit 10a is provided with the overflow device 200 and the unit 10b located at the rear end of the overflow device 200 is integrally connected.

상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 방사용액 주탱크(8)는 나노섬유의 원료가 되는 방사용액을 저장한다. 방사용액 주탱크(8) 내에는 방사용액의 분리나 응고를 방지하기 위한 교반장치(211)를 내부에 구비한다.According to the structure as described above, the spinning liquid main tank 8 stores spinning solution to be a raw material of the nanofibers. The spinning liquid main tank 8 is provided therein with an agitating device 211 for preventing separation or coagulation of the spinning solution.

상기 제2 이송배관(216)은 상기 방사용액 주탱크(8) 또는 재생탱크(230)에 접속된 파이프와 밸브(212, 213, 214)로 구성되고, 상기 방사용액 주탱크(8) 또는 재생탱크(230)에서 중간탱크(220)로 방사용액을 이송한다.The second transfer pipe 216 is composed of a pipe connected to the spinning liquid main tank 8 or the regeneration tank 230 and valves 212 213 and 214, The spinning liquid is transferred from the tank 230 to the intermediate tank 220.

상기 제2 이송제어장치(218)는 상기 제2 이송배관(216)의 밸브(212, 213, 214)를 제어함으로써, 제2 이송배관(216)의 이송동작을 제어한다. 상기 밸브(212)는 방사용액 주탱크(8)에서 중간탱크(220)로 방사용액의 이송을 제어하며, 상기 밸브(213)는 재생탱크(230)에서 중간탱크(220)로 방사용액의 이송을 제어한다. 상기 밸브(214)는 방사용액 주탱크(8) 및 재생탱크(230)에서 중간탱크(220)로 유입되는 고분자 방사용액의 양을 제어한다.The second conveyance control device 218 controls the conveyance operation of the second conveyance pipe 216 by controlling the valves 212, 213 and 214 of the second conveyance pipe 216. The valve 212 controls the transfer of the spinning liquid from the spinning liquid main tank 8 to the intermediate tank 220 and the valve 213 is used to transfer the spinning liquid from the regeneration tank 230 to the intermediate tank 220. [ . The valve 214 controls the amount of the polymer spinning solution flowing into the intermediate tank 220 from the spinning liquid main tank 8 and the regeneration tank 230.

상기와 같은 제어방법은 후술하는 중간탱크(230)에 구비된 제2 센서(222)로 계측된 방사용액의 액면높이에 따라서 제어된다.The control method as described above is controlled according to the liquid surface height of the spinning liquid measured by the second sensor 222 provided in the intermediate tank 230 to be described later.

상기 중간탱크(220)는 방사용액 주탱크(8) 또는 재생탱크(230)로부터 공급된 방사용액을 저장하고, 노즐블록(11)으로 상기 방사용액을 공급하며, 공급된 방사용액의 액면높이를 측정하는 제2 센서(222)를 구비하고 있다. The intermediate tank 220 stores the spinning solution supplied from the spinning liquid main tank 8 or the regeneration tank 230 and supplies the spinning solution to the nozzle block 11 and adjusts the liquid surface height of the spinning solution And a second sensor 222 for measuring the temperature.

상기 제2 센서(222)는, 액면높이 측정이 가능한 센서면 가능하고, 예를 들면 광센서 혹은 적외선 센서 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.The second sensor 222 may be a sensor capable of measuring the liquid level height, and is preferably formed of, for example, an optical sensor or an infrared sensor.

상기 중간탱크(220)의 하부에는 노즐블록(11)으로 방사용액을 공급하는 공급배관(240)과 공급제어밸브(242)가 구비되어 있는데, 상기 공급제어밸브(242)는 상기 공급배관(240)의 공급동작을 제어한다.A supply pipe 240 and a supply control valve 242 for supplying a spinning solution to the nozzle block 11 are provided in the lower part of the intermediate tank 220. The supply control valve 242 is connected to the supply pipe 240 And the like.

상기 재생탱크(230)는 오버플로우되어 회수된 방사용액을 저장하고 방사용액의 분리나 응고를 방지하기 위한 교반장치(231)를 내부에 갖고, 회수된 방사용액의 액면높이를 측정하는 제1 센서(232)를 구비하고 있다.The regeneration tank 230 has an agitating device 231 therein for storing the recovered circulating fluid and preventing separation or coagulation of the circulating fluid, and a first sensor 231 for measuring the liquid level of the recovered circulating fluid, (Not shown).

상기 제1 센서(232)는, 액면높이 측정이 가능한 센서면 가능하고, 예를 들면 광센서 혹은 적외선 센서 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.The first sensor 232 may be a sensor capable of measuring the liquid level height, and is preferably formed of, for example, an optical sensor or an infrared sensor.

한편, 노즐블록(11)에서 오버플로우된 방사용액은 노즐블록(11)하부에 구비된 방사용액 회수 경로(250)를 통하여 회수된다. 상기 방사용액 회수 경로(250)는 제1 이송배관(251)을 통해 재생탱크(230)로 방사용액을 회수한다.On the other hand, the spinning liquid overflowed in the nozzle block 11 is recovered through the spinning liquid recovery path 250 provided below the nozzle block 11. [ The spinning solution recovery path 250 recovers the spinning solution to the regeneration tank 230 through the first transfer pipe 251.

그리고, 제1 이송배관(251)은 상기 재생탱크(230)에 접속되는 파이프와 펌프를 구비하고, 상기 펌프의 동력으로 방사용액을 방사용액 회수경로(250)로부터 재생탱크로(230)이송한다.The first transfer pipe 251 is provided with a pipe and a pump connected to the regeneration tank 230 and the spinning liquid is transferred from the spinning liquid recovery path 250 to the regeneration tank 230 by the power of the pump .

*이때, 재생탱크(230)는 적어도 하나 이상인 것이 바람직하며, 2개 이상인 경우에는 상기 제1 센서(232)와 밸브(233)가 복수개로 구비되는 것도 가능하다.At this time, it is preferable that at least one of the regeneration tanks 230 is provided, and when there are two or more, the first sensor 232 and the valve 233 may be provided in plurality.

이어서, 재생탱크(230)가 2개 이상인 경우, 재생탱크(230) 상부에 위치한 밸브(233)도 복수로 구비됨에 따라 제1 이송제어장치(미도시)는 상기 재생탱크(230)에 구비된 상기 제1 센서(232)의 액면높이에 따라서 상부에 위치한 2개 이상의 밸브(233)를 제어하여 방사용액을 복수의 재생탱크(230) 중 어느 하나의 재생탱크(230)로 이송할지 여부를 제어한다.When the number of the regeneration tanks 230 is two or more, a plurality of valves 233 located above the regeneration tank 230 are also provided, so that a first transfer control device (not shown) It is possible to control the two or more valves 233 located at the upper part in accordance with the height of the liquid level of the first sensor 232 to control whether the spinning liquid is to be transferred to one of the plurality of regeneration tanks 230 do.

한편, 상기 전기방사장치(1)에 VOC 재활용 장치(300)가 구비된다. 즉, 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛(10a, 10b)에 노즐(12)을 통하여 고분자 방사용액의 방사 시 발생되는 VOC(Volatile Organic Compounds : 휘발성 유기 화합물)를 응축하여 액화시키기 위한 응축장치(310)와 상기 응축장치(310)를 통하여 응축된 VOC를 증류하여 액화시키는 증류장치(320) 및 상기 증류장치(320)를 통하여 액화된 용매를 저장하기 위한 용매 저장장치(330)를 포함하는 VOC 재활용 장치(300)가 구비된다.Meanwhile, the VOC recycling apparatus 300 is provided in the electrospinning apparatus 1. That is, a condenser (not shown) for condensing and liquefying VOC (Volatile Organic Compounds) generated during spinning of the polymer spinning solution through the nozzles 12 to the units 10a and 10b of the electrospinning device 1, (320) for distilling and liquefying the condensed VOC through the condenser (310) and the condenser (310), and a solvent storage device (330) for storing the liquefied solvent through the distillation device A VOC recycling apparatus 300 is provided.

여기서, 상기 응축장치(310)는 수냉식, 증발식 또는 공냉식 응축장치로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.Here, the condenser 310 is preferably a water-cooled, evaporative or air-cooled condenser, but is not limited thereto.

한편, 상기 각 유닛(10a, 10b) 내에서 발생되는 기화상태의 VOC를 응축장치(310)로 유입시키고, 상기 응축장치(310)에서 발생되는 액화상태의 VOC를 용매 저장장치(330)에 저장하기 위한 배관(311, 331)이 각각 연결설치된다.The vaporized VOC generated in each of the units 10a and 10b is introduced into the condenser 310 and the vaporized VOC generated in the condenser 310 is stored in the solvent storage unit 330 The pipes 311 and 331 are connected to each other.

즉, 상기 각 유닛(10a, 10b)과 응축장치(310), 상기 응축장치(310)와 용매 저장장치(330)를 상호 연결하기 위한 배관(311, 331)이 각각 연결설치된다.That is, pipes 311 and 331 for interconnecting the units 10a and 10b and the condenser 310, the condenser 310, and the solvent storage unit 330 are connected to each other.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 응축장치(310)를 통하여 VOC를 응축시킨 후 응축된 액화상태의 VOC가 용매 저장장치(330)로 공급되는 구조로 이루어져 있으나, 상기 응축장치(310)와 용매 저장장치(330) 사이에 증류장치(320)가 구비되어 하나 이상의 용매가 적용될 경우, 각각의 용매를 분리 및 분류하도록 이루어지는 것도 가능하다. In an embodiment of the present invention, the VOC is condensed through the condenser 310, and the condensed and liquefied VOC is supplied to the solvent storage device 330. However, the condenser 310 and the solvent storage It is also possible that a distillation apparatus 320 is provided between the apparatuses 330 so as to separate and sort each solvent when more than one solvent is applied.

여기서, 상기 증류장치(320)는 응축장치(310)에 연결되어 액화상태의 VOC를 고온의 열로 가열하여 기화시키고, 이를 다시 냉각하여 액화되는 VOC를 용매 저장장치(330)로 공급된다.Here, the distillation apparatus 320 is connected to the condenser 310 to vaporize the VOC in the liquefied state by the high-temperature heat and to cool it again to supply the liquefied VOC to the solvent storage apparatus 330.

이 경우, 상기 VOC 재활용 장치(300)은 각 유닛(10a, 10b, 10c)을 통하여 배출되는 기화된 VOC에 공기 및 냉각수를 공급하여 응축 및 액화시키는 응축장치(310)와 상기 응축장치(310)를 통하여 응축된 VOC에 열을 가하여 기화상태로 만든 다음, 다시 냉각시켜 액화상태로 만드는 증류장치(320) 및 상기 증류장치(320)를 통하여 액화된 VOC를 저장하기 위한 용매 저장장치(330)를 포함하여 구성된다.In this case, the VOC recycling apparatus 300 includes a condenser 310 for supplying air and cooling water to the vaporized VOC discharged through the respective units 10a, 10b, and 10c to condense and liquefy, A distillation unit 320 for converting the condensed VOC into a vaporized state by cooling the vaporized VOC and then cooling it to a liquefied state and a solvent storage unit 330 for storing the liquefied VOC through the distillation unit 320 .

여기서, 상기 증류장치(320)는 분별증류장치로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.Here, the distillation apparatus 320 is preferably a fractionation apparatus, but it is not limited thereto.

즉, 상기 각 유닛(10a, 10b, 10c)과 응축장치(310), 상기 응축장치(310)와 증류장치(320) 및 상기 증류장치(320)와 용매 저장장치(330)를 상호 연결하기 위한 배관(311, 321, 331)이 각각 연결설치된다.That is, the respective units 10a, 10b, and 10c and the condenser 310, the condenser 310 and the distillation unit 320, and the distillation unit 320 and the solvent storage unit 330, And the pipes 311, 321, and 331 are connected to each other.

이어서, 오버플로우 되어 상기 재생탱크(230)에 회수된 방사용액에 있어서의 용매의 함유율을 측정한다. 해당 측정은 재생탱크(230) 중에 방사용액의 일부를 샘플로 하여 추출하고, 해당 샘플을 분석함으로 실시할 수 있다. 방사용액의 분석은 이미 알려진 방법으로 행할 수 있다.Then, the content of the solvent in the spinning liquid overflowed and recovered in the recovery tank 230 is measured. The measurement can be performed by extracting a part of the spinning solution as a sample in the recovery tank 230 and analyzing the sample. Analysis of the spinning solution can be carried out by a known method.

상기한 바와 같은 해당 측정결과를 기초로 하여, 필요한 양의 용매는 상기 용매 저장장치(330)에 공급되는 액화상태의 VOC를 배관(332)을 통하여 상기 재생탱크(230)에 공급된다. 즉, 액화된 VOC는 측정결과에 따라 필요한 양만큼 상기 재생탱크(230)에 공급되어 용매로써 재사용 및 재활용이 가능하다.Based on the measurement results, the required amount of the solvent is supplied to the regeneration tank 230 through the pipe 332 in the liquefied state, which is supplied to the solvent storage device 330. That is, the liquefied VOC is supplied to the regeneration tank 230 by a required amount according to the measurement result, and can be reused and recycled as a solvent.

여기서, 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛(10a, 10b, 10c)을 구성하는 케이스(18)는 도전체로 이루어지는 것이 바람직하나, 상기 케이스(18)가 절연체로 이루어지거나, 상기 케이스(18)가 도전체 및 절연체가 혼용되어 적용되는 것도 가능하고, 기타 다양한 재질로 이루어지는 것도 가능하다. It is preferable that the case 18 constituting each unit 10a, 10b and 10c of the electrospinning apparatus 1 is made of a conductor, but the case 18 may be made of an insulator, The conductor and the insulator may be used in combination, or may be made of various other materials.

또한, 상기 케이스(18)의 상부가 절연체로 이루어지고, 그 하부가 도전체로 혼용되어 적용되는 경우에는 절연부재(19)를 삭제하는 것도 가능하다. 이를 위하여 상기 케이스(18)는 도전체로 형성되는 하부와 절연체로 형성되는 상부가 상호 결합되어 하나의 케이스(18)로 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.It is also possible to eliminate the insulating member 19 when the upper portion of the case 18 is made of an insulator and the lower portion thereof is used in combination as a conductor. To this end, the case 18 is preferably formed as a case 18 by being coupled with a lower part formed of a conductor and an upper part formed of an insulator, but the present invention is not limited thereto.

상기한 바와 같이, 상기 케이스(18)를 도전체 및 절연체로 형성하되, 상기 케이스(18)의 상부를 절연체로 형성함으로써 케이스(18)의 상부 내측면에 컬렉터(13)를 취부하기 위하여 별도로 구비되는 절연부재(19)의 삭제가 가능하며, 이로 인해 장치의 구성을 간소화할 수 있다.As described above, the case 18 is formed of a conductor and an insulator, and the upper part of the case 18 is formed of an insulator so that the collector 18 is separately provided for mounting the collector 13 on the inner surface of the upper part of the case 18 It is possible to eliminate the insulating member 19, which can simplify the structure of the apparatus.

또한, 상기 컬렉터(13)와 케이스(18) 사이의 절연을 최적화할 수 있어 노즐블록(11)과 컬렉터(13) 사이에 35kV를 인가하여 전기방사를 실시할 경우, 상기 컬렉터(13)와 케이스(18) 및 그 외 기타 부재 사이에서 발생될 수 있는 절연파괴를 방지할 수 있다.It is also possible to optimize the insulation between the collector 13 and the case 18 so that when 35 kV is applied between the nozzle block 11 and the collector 13 for electrospinning, It is possible to prevent the breakdown of the insulation that may occur between the electrode 18 and other members.

더불어, 리크 전류를 소정 범위 내에 멈출 수 있어 전압 발생장치(14a, 14b, 14c)로부터 공급되는 전류의 감시가 가능하고, 전기방사장치(1)의 이상을 조기에 감지할 수 있으며, 이로 인해 전기방사장치(1)의 장시간 연속적인 운전이 가능하고, 요구하는 성능의 나노섬유 제조가 안정적이며, 나노섬유의 대량생산이 가능하다.In addition, the leakage current can be stopped within a predetermined range, the current supplied from the voltage generators 14a, 14b, and 14c can be monitored, the abnormality of the electrospinning device 1 can be detected early, The continuous operation of the spinning device 1 for a long time is possible, the manufacture of nanofibers having required performance is stable, and mass production of nanofibers is possible.

여기서, 절연체로 형성되는 상기 케이스(18)의 두께(a)는 "a=8mm"를 만족시키도록 이루어진다. Here, the thickness a of the case 18 formed of an insulator is made to satisfy "a = 8 mm".

이로 인해, 상기 노즐블록(11)과 컬렉터(13) 사이에 40kV를 인가하여 전기방사를 실시할 경우, 컬렉터(13)와 케이스(18) 및 그 외 기타 부재 사이에서 발생될 수 있는 절연 파괴를 방지할 수 있으며, 리크 전류를 소정 범위 내로 제한할 수 있다.Therefore, when 40 kV is applied between the nozzle block 11 and the collector 13 to perform electrospinning, an insulation breakdown that may occur between the collector 13 and the case 18 and other members And the leakage current can be limited within a predetermined range.

한편, 본 발명에 의한 전기방사장치(1)의 각 유닛(10a, 10b) 내에 설치되는 노즐블록(11)의 각 관체(40) 내에 온도조절 제어장치(60)가 구비되며 전압 발생장치(14)와 연결되어 있다. On the other hand, the temperature control device 60 is provided in each tube 40 of the nozzle block 11 provided in each unit 10a, 10b of the electrospinning device 1 according to the present invention, ).

즉, 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 각 유닛(10a, 10b) 내에 설치되되, 그 상부에 구비되는 다수개의 노즐(12)로 고분자 방사용액이 공급되는 노즐블록(11)의 관체(40)에 온도조절 제어장치(60)가 구비된다.2, the tubular body 40 of the nozzle block 11, which is provided in each of the units 10a and 10b and to which the polymer spinning solution is supplied by the plurality of nozzles 12 provided on the respective units 10a and 10b, ) Is provided with a temperature control device (60).

여기서, 상기 노즐블록(11) 내의 고분자 방사용액의 흐름은 고분자 방사용액이 저장되는 방사용액 주탱크(8)로부터 용액 유동파이프를 통해 각 관체(40)에 공급된다.Here, the flow of the polymer spinning solution in the nozzle block 11 is supplied to each tube 40 from the spinning liquid main tank 8 in which the polymer spinning solution is stored, through the solution flow pipe.

그리고, 상기 각 관체(40)에 공급된 고분자 방사용액은 다수개의 노즐(12)을 통해 토출 및 분사되어 나노섬유의 형태로 장척시트(15)에 집적된다.The polymer spinning solution supplied to each tube 40 is discharged and injected through a plurality of nozzles 12 and accumulated on the long sheet 15 in the form of nanofibers.

이들 각 관체(40)의 상부에 길이 방향으로 다수개의 노즐(12)이 일정간격 이격되어 장착되고, 상기 노즐(12) 및 관체(40)는 도전 부재로 이루어져 전기적으로 접속된 상태로 관체(40)에 장착된다.A plurality of nozzles 12 are mounted at predetermined intervals in the longitudinal direction on each of the tubes 40. The nozzles 12 and the tubes 40 are electrically connected to the tube 40 .

여기서, 도 3에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 전기방사장치(1)의 각 유닛(10a, 10b, 10c) 내로 인입 및 공급되는 장척시트(15)의 이송속도를 조절하기 위한 보조 이송장치(16)가 구비된다.3, an auxiliary feed for regulating the feed speed of the elongate sheet 15 which is fed into and fed into each unit 10a, 10b, 10c of the electrospinning apparatus 1 according to the present invention Device 16 is provided.

상기 보조 이송장치(16)는 각 유닛(10a, 10b, 10c) 내에 설치되는 컬렉터(13)에 정전기적 인력으로 부착된 장척시트(15)의 탈착 및 이송이 용이하도록 장척시트(15)의 이송속도에 동기하여 회전하는 보조벨트(16a) 및 상기 보조벨트(16a)를 지지하며 회전시키는 보조벨트 롤러(16b)를 포함하여 구성된다.The auxiliary conveying device 16 is configured to convey the long sheet 15 so that the long sheet 15 attached by the electrostatic attraction to the collector 13 installed in each unit 10a, 10b, An auxiliary belt 16a rotating in synchronism with the speed and an auxiliary belt roller 16b supporting and rotating the auxiliary belt 16a.

상기한 바와 같은 구조에 의하여 상기 보조벨트 롤러(16b)의 회전에 의해 보조벨트(16a)가 회동하고, 상기 보조벨트(16a)의 회동에 의하여 장척시트(15)가 유닛(10a, 10b)으로 인입 및 공급되며, 이를 위하여 상기 보조벨트 롤러(16b) 중 어느 한 보조벨트 롤러(16b)는 모터에 회전가능하게 연결된다.The auxiliary belt 16a is rotated by the rotation of the auxiliary belt roller 16b by the above structure and the long sheet 15 is rotated by the rotation of the auxiliary belt 16a to the units 10a and 10b And one auxiliary belt roller 16b of the auxiliary belt roller 16b is rotatably connected to the motor for this purpose.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 보조벨트(16a)에 보조벨트 롤러(16b)가 5개 구비되고, 모터의 동작에 의해 어느 한 보조벨트 롤러(16b)가 회전됨으로써 보조벨트(16a)가 회동됨과 동시에 나머지 보조벨트 롤러(16b)가 회전되도록 이루어져 있으나, 상기 보조벨트(16a)에 2개 이상의 보조벨트 롤러(16b)가 구비되고, 모터의 동작에 의해 어느 한 보조벨트 롤러(16b)가 회전되고, 이에 따라 보조벨트(16a) 및 나머지 보조벨트 롤러(16b)가 회전되도록 이루어지는 것도 가능하다.In the embodiment of the present invention, five auxiliary belt rollers 16b are provided on the auxiliary belt 16a, and one of the auxiliary belt rollers 16b is rotated by the operation of the motor to rotate the auxiliary belt 16a At the same time, the remaining auxiliary belt rollers 16b are rotated. However, the auxiliary belt 16a is provided with two or more auxiliary belt rollers 16b, and one of the auxiliary belt rollers 16b is rotated by the operation of the motor , So that the auxiliary belt 16a and the remaining auxiliary belt roller 16b are rotated.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 보조 이송장치(16)가 모터에 의해 구동가능한 보조벨트 롤러(16b) 및 보조벨트(16a)로 이루어져 있으나, 도 12에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 보조벨트 롤러(16b)가 마찰계수가 낮은 롤러로 이루어지는 것도 가능하다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the auxiliary transfer device 16 is composed of the auxiliary belt roller 16b and the auxiliary belt 16a which can be driven by a motor. However, as shown in FIG. 12, The roller 16b may be made of a roller having a low coefficient of friction.

이때, 상기 보조벨트 롤러(16b)는 마찰계수가 낮은 베어링을 포함하는 롤러로 이루어지는 것이 바람직하다.At this time, the auxiliary belt roller 16b preferably comprises a roller including a bearing having a low friction coefficient.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 보조 이송장치(16)가 보조벨트(16a)와 마찰계수가 낮은 보조벨트 롤러(16b)로 이루어져 있으나, 보조벨트(16a)가 제외된 마찰계수가 낮은 롤러만 구비하여 장척시트(15)의 이송하도록 이루어지는 것도 가능하다.The auxiliary conveying device 16 is composed of the auxiliary belt 16a and the auxiliary belt roller 16b having a low coefficient of friction but only the roller having a low friction coefficient excluding the auxiliary belt 16a So that the long sheet 15 is transported.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 보조벨트 롤러(16b)로 마찰계수가 낮은 롤러가 적용되어 있으나, 마찰계수가 낮은 롤러라면 그 형태와 구성에 제한받지 아니하며, 구름베어링, 기름베어링, 볼베어링, 롤러베어링, 미끄럼베어링, 슬리브베어링, 유동압 저널베어링, 유정압 저널베어링, 공기압베어링, 공기동입 베어링, 공기정압 베어링 및 에어베어링과 같은 베어링들이 포함되는 롤러가 적용되는 것도 가능하고, 플라스틱, 유화제 등의 소재 및 첨가제를 포함시켜 마찰계수를 저감시킨 롤러가 적용되는 것도 가능하다.In addition, in the embodiment of the present invention, the auxiliary belt roller 16b is applied with a roller having a low coefficient of friction. However, any roller having a low coefficient of friction is not limited in its shape and configuration, It is also possible to apply rollers including bearings such as roller bearings, sliding bearings, sleeve bearings, fluid pressure journal bearings, hydrostatic journal bearings, pneumatic bearings, air bearing bearings, air static bearings and air bearings, It is also possible to apply a roller having a reduced coefficient of friction by including a material and an additive.

한편, 본 발명에 의한 전기방사장치(1)에 두께 측정장치(70)가 구비된다. 즉, 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛(10a, 10b, 10c) 사이에 두께 측정장치(70)가 구비되고, 상기 두께 측정장치(70)에 의해 측정된 두께에 따라 이송속도(V) 및 노즐블록(11)을 제어한다. On the other hand, the thickness measuring device 70 is provided in the electrospinning device 1 according to the present invention. 1, a thickness measuring device 70 is provided between each unit 10a, 10b, 10c of the electrospinning device 1, and the thickness measuring device 70 measures And controls the feed velocity V and the nozzle block 11 according to the thickness.

상기한 바와 같은 구조에 의하여 상기 전기방사장치(1)의 선단부에 위치한 유닛(10a)에서 토출된 나노섬유 부직포의 두께가 편차량보다 얇게 측정될 경우, 다음 유닛(10b)의 이송속도(V)를 늦게하거나, 노즐블록(11)의 토출양을 증가시키고, 전압 발생장치(14a, 14b, 14c)의 전압 세기를 조절하여 단위면적당의 나노섬유 부직포의 토출량을 증대시켜 두께를 두껍게 할 수 있다.When the thickness of the nanofiber nonwoven fabric discharged from the unit 10a located at the distal end portion of the electrospinning device 1 is measured to be thinner than the deviation amount by the above structure, the conveyance speed V of the next unit 10b, The discharge amount of the nozzle block 11 is increased and the voltage intensity of the voltage generating devices 14a, 14b and 14c is controlled to increase the discharge amount of the nanofiber nonwoven fabric per unit area to increase the thickness.

또한, 상기 전기방사장치(1)의 선단부에 위치한 유닛(10a)에서 토출된 나노섬유 부직포의 두께가 편차량보다 두껍게 측정될 경우, 다음 유닛(10b)의 이송속도(V)를 빠르게 하거나, 노즐블록(11)의 토출양을 작게하고, 전압 발생장치(14a, 14b, 14c) 전압의 세기를 조절하여 단위면적당의 나노섬유 부직포의 토출량을 작게하여 적층량을 줄임으로써 두께를 얇게 할 수 있으며, 이로 인해 균일한 두께를 갖는 나노섬유 부직포를 제조할 수 있다.When the thickness of the nanofiber nonwoven fabric discharged from the unit 10a located at the front end of the electrospinning device 1 is measured to be thicker than the amount of deviation, the feeding speed V of the next unit 10b is increased, The discharge amount of the block 11 is reduced and the intensity of the voltage of the voltage generating devices 14a, 14b and 14c is adjusted to reduce the discharge amount of the nanofiber nonwoven fabric per unit area to reduce the amount of lamination, As a result, a nanofiber nonwoven fabric having a uniform thickness can be produced.

여기서, 상기 두께측정장치(9)는 인입 및 공급되는 장척시트(15)를 사이에 두고, 상, 하로 마주보게 배치되며, 초음파 측정방식에 의해 상기 장척시트(15)의 상부 또는 하부까지의 거리를 측정하는 한 쌍의 초음파 종파 횡파 측정방식으로 이루어지는 두께측정부가 구비된다.Here, the thickness measuring device 9 is disposed so as to face upward and downward with the elongated sheet 15 inserted and supplied therebetween. The thickness measuring device 9 measures the distance to the top or bottom of the elongate sheet 15 by an ultrasonic measuring method, And a thickness measuring unit including a pair of ultrasonic longitudinal wave measuring systems for measuring the ultrasonic longitudinal wave.

이렇게 상기 한 쌍의 초음파 측정장치에 의해 측정된 거리를 기초로 하여 상기 장척시트(15)의 두께를 산출할 수 있다. 즉, 나노섬유 부직포가 적층된 장척시트(15)에 초음파 종파와 횡파를 함께 투사하여 종파와 횡파의 각 초음파 신호가 장척시트(15)에서 왕복 이동하는 시간, 즉 종파와 횡파의 각 전파시간을 측정한 뒤, 상기 측정된 종파와 횡파의 전파시간과 나노섬유 부직포가 적층된 장척시트(15)의 기준온도에서 종파와 횡파의 전파속도, 및 종파와 횡파 전파속도의 온도상수를 이용하는 소정의 연산식으로부터 피검사체의 두께를 계산하는 초음파 종파와 횡파를 이용한 두께측정장치이다. Thus, the thickness of the long sheet 15 can be calculated on the basis of the distance measured by the pair of ultrasonic measuring devices. That is, the ultrasonic longitudinal wave and the transverse wave are projected to the long sheet 15 laminated with the nanofiber nonwoven fabric so that the propagation time of the longitudinal wave and the transverse wave, that is, the time during which the ultrasonic signals of the longitudinal wave and the transverse wave reciprocate on the longitudinal sheet 15 A predetermined calculation using the propagation time of longitudinal waves and transverse waves and the propagation speed of longitudinal waves and transverse waves at the reference temperature of the elongated sheet 15 in which the nanofiber nonwoven fabric is laminated and the temperature constants of longitudinal waves and transverse wave propagation velocities Is a thickness measuring apparatus using an ultrasonic longitudinal wave and a transverse wave to calculate the thickness of the object from the equation.

다시 말하면, 상기 두께 측정장치(70)는 초음파의 종파와 횡파의 각 전파 시간을 측정한 뒤, 상기 측정된 종파와 횡파의 전파시간과, 장척시트(15)의 기준온도에서의 종파와 횡파의 전파속도 및 종파와 횡파 전파속도의 온도상수를 이용하는 소정의 연산식으로부터 나노섬유 부직포가 적층된 장척시트(15)의 두께를 계산함으로써, 내부온도가 분균일한 상태에서도 온도 변화에 따른 전파속도의 변화에 의한 오차를 자체 보상하여 두께를 정밀하게 측정할 수 있고, 나노섬유 부직포 내부에 어떤 형태의 온도 분포가 존재하더라도 정밀한 두께의 측정이 가능하다.In other words, the thickness measuring device 70 measures the propagation time of the longitudinal wave and the transverse wave, and the propagation time of the longitudinal wave and the transverse wave at the reference temperature of the elongate sheet 15, The thickness of the elongate sheet 15 in which the nanofiber nonwoven fabric is laminated is calculated from a predetermined equation using a propagation velocity and a temperature constant of the longitudinal wave and the transverse wave propagation velocity to determine the propagation velocity It is possible to precisely measure the thickness by self-compensating for the error due to the change, and it is possible to measure the thickness accurately even if there is any type of temperature distribution in the nanofiber nonwoven fabric.

한편, 본 발명에 의한 전기방사장치(1)에 고분자 방사용액이 분사되어 적층된 후 이송되는 장척시트(15)의 나노섬유 부직포의 두께를 측정하여 장척시트(15)의 이송속도 및 노즐블록(11)을 제어하는 두께 측정장치(70)가 구비되어 있으나, 상기 전기방사장치(1)에 장척시트(15)의 이송속도를 조절하기 위한 장척시트 이송속도 조절장치(30)가 더 구비된다.Meanwhile, the thickness of the nanofiber nonwoven fabric of the long sheet 15 to be transported after the polymer spinning solution is sprayed and laminated to the electrospinning device 1 according to the present invention is measured to determine the feeding speed of the long sheet 15 and the thickness The elongated sheet conveying speed regulating device 30 for controlling the conveying speed of the long sheet 15 is further provided on the electrospinning device 1. The thickness measuring device 70 controls the thickness of the long sheet 15,

여기서, 상기 장척시트 이송속도 조절장치(30)는 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛(10a, 10b) 사이에 형성되는 완충구간(31)과 상기 완충구간(31) 상에 구비되어 장척시트(15)를 지지하는 한 쌍의 지지롤러(33, 33') 및 상기 한 쌍의 지지롤러(33, 33') 사이에 구비되는 조절롤러(35)를 포함하여 구성된다.The elongated sheet conveying speed regulator 30 includes a buffer zone 31 formed between each unit 10a and 10b of the electrospinning device 1 and a buffer zone 31 provided on the buffer zone 31, A pair of support rollers 33 and 33 'for supporting the support rollers 15 and an adjustment roller 35 provided between the pair of support rollers 33 and 33'.

이때, 상기 지지롤러(33, 33')는 상기 각 유닛(10a, 10b, 10c) 내에서 노즐(12)이 분사하는 방사용액에 의해 나노섬유 부직포가 적층형성되는 장척시트(15)의 이송 시 상기 장척시트(15)의 이송을 지지하기 위한 것으로서, 상기 각 유닛(10a, 10b) 사이에 형성되는 완충구간(31)의 선, 후단에 각각 구비된다.At this time, the support rollers 33 and 33 'are provided in the unit 10a, 10b, and 10c, respectively, for transporting the long sheet 15 in which the nanofiber nonwoven fabric is laminated by the spinning solution injected by the nozzles 12 For supporting the conveyance of the elongate sheet 15 and provided at a line and a rear end of a buffer zone 31 formed between the units 10a and 10b.

그리고, 상기 조절롤러(35)는 상기 한 쌍의 지지롤러(33, 33') 사이에 구비되되, 상기 장척시트(15)가 권취되고, 상기 조절롤러(35)의 상, 하 이동에 의해 상기 각 유닛(10a, 10b)별 장척시트(15a, 15b)의 이송속도 및 이동시간이 조절된다.The adjustment roller 35 is provided between the pair of support rollers 33 and 33 'so that the long sheet 15 is wound and moved up and down by the adjustment roller 35, The feeding speed and the moving time of the long sheets 15a and 15b for each unit 10a and 10b are adjusted.

이를 위하여 상기 각 유닛(10a, 10b) 내 장척시트(15a, 15b)의 이송속도를 감지하기 위한 감지센서(미도시)가 구비되고, 상기 감지센서에 의해 감지된 각 유닛(10a, 10b) 내 장척시트(15a, 15b)의 이송속도에 따라 조절롤러(35)의 이동을 제어하기 위한 주 제어장치(7)가 구비된다.To this end, a sensing sensor (not shown) for sensing the feeding speed of the long sheets 15a, 15b in each of the units 10a, 10b is provided. In each unit 10a, 10b sensed by the sensing sensor, And a main controller 7 for controlling the movement of the adjusting roller 35 in accordance with the feeding speed of the long sheets 15a and 15b.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 각 유닛(10a, 10b, 10c) 내에서 장척시트(15a, 15b)의 이송속도를 감지하고, 감지된 장척시트(15a, 15b)의 이송속도에 따라 제어부가 조절롤러(35)의 이동을 제어하는 구성으로 이루어져 있으나, 상기 장척시트(15a, 15b)를 이송시키기 위해 컬렉터(13)의 외측에 구비되는 보조벨트(16a) 또는 상기 보조벨트(16a)를 구동시키는 보조벨트 롤러(16b) 또는 모터(미도시)의 구동속도를 감지하고, 이에 따라 제어부가 조절롤러(35)의 이동을 제어하는 구성으로 이루어지는 것도 가능하다.In one embodiment of the present invention, the conveying speed of the long sheets 15a and 15b is sensed in each of the units 10a, 10b, and 10c and the control unit controls the conveying speed of the long sheets 15a and 15b The auxiliary belt 16a provided on the outer side of the collector 13 or the auxiliary belt 16a for driving the elongated sheets 15a and 15b It may be configured such that it senses the driving speed of the auxiliary belt roller 16b or the motor (not shown), and the control unit controls the movement of the adjusting roller 35 accordingly.

상기한 바와 같은 구조에 의하여 상기 감지센서가 각 유닛(10a, 10b, 10c) 중 선단에 위치하는 유닛(10a) 내 장척시트(15a)의 이송속도가 그 후단에 위치하는 유닛(10b) 내 장척시트(15b)의 이송속도보다 빠르다고 감지할 경우, 도 5 내지 도 6에서 도시하고 있는 바와 같이, 선단에 위치하는 유닛(10a) 내에서 이송되는 장척시트(15a)가 처지는 것을 방지하기 위하여 상기 한 쌍의 지지롤러(33, 33') 사이에 구비되되, 장척시트(15)가 권취되는 조절롤러(35)를 하측으로 이동하면서 선단에 위치하는 유닛(10a) 내에서 그 후단에 위치하는 유닛(10b)으로 이송되는 장척시트(15) 중 선단에서 위치하는 유닛(10a) 외부로 이송되어 각 유닛(10a, 10b, 10c) 사이에 위치하는 완충구간(31)으로 과다하게 이송되는 장척시트(15a)를 당겨 선단에 위치하는 유닛(10a) 내 장척시트(15a)의 이송속도와 그 후단에 위치하는 유닛(10b) 내 장척시트(15b)의 이송속도가 동일해지도록 보정제어하면서 장척시트(15a)의 처짐 및 구겨짐을 방지한다.With the structure as described above, the sensing speed of the long sheet 15a in the unit 10a in which the sensing sensor is positioned at the front end of each unit 10a, 10b, 5 to 6, in order to prevent the elongated sheet 15a fed in the unit 10a located at the leading end from being sagged, And the adjustment roller 35 which is provided between the pair of support rollers 33 and 33 'and on which the long sheet 15 is wound is moved downward, and the unit (10a) 10b and 10c which are transferred to the outside of the unit 10a located at the front end among the long sheets 15 to be conveyed to the respective units 10a, 10b and 10c and are excessively conveyed to the buffering zone 31 located between the units 10a, 10b and 10c, To pull the long sheet 15a in the unit 10a positioned at the leading end thereof While controlling the feed rate of the correction unit (10b) within the elongated sheet (15b) which is located at the rear end so as to be the same to prevent the sagging and wrinkling of the elongated sheet (15a).

한편, 상기 감지센서가 각 유닛(10a, 10b, 10c) 중 선단에 위치하는 유닛(10a) 내 장척시트(15a)의 이송속도가 그 후단에 위치하는 유닛(10b) 내 장척시트(15b)의 이송속도보다 느리다고 감지할 경우, 도 7 내지 도 8에서 도시하고 있는 바와 같이, 후단에 위치하는 유닛(10b) 내에서 이송되는 장척시트(15b)가 찢어지는 것을 방지하기 위하여 상기 한 쌍의 지지롤러(33, 33') 사이에 구비되되, 장척시트(15)가 권취되는 조절롤러(35)를 상측으로 이동하면서 선단에 위치하는 유닛(10a) 내에서 그 후단에 위치하는 유닛(10b)으로 이송되는 장척시트(15) 중 선단에서 위치하는 유닛(10a) 외부로 이송되어 각 유닛(10a, 10b, 10c) 사이에 위치하는 완충구간(31)에 조절롤러(35)에 의해 권취되어 있는 장척시트(15a)를 후단에 위치하는 유닛(10b)에 빠르게 공급하여 선단에 위치하는 유닛(10a) 내 장척시트(15a)의 이송속도와 그 후단에 위치하는 유닛(10b) 내 장척시트(15b)의 이송속도가 동일해지도록 보정제어하면서 장척시트(15b)의 끊어짐을 방지한다.On the other hand, when the detection sensor detects that the conveying speed of the long sheet 15a in the unit 10a located at the front end of each unit 10a, 10b, 7 to 8, in order to prevent the long sheet 15b conveyed in the unit 10b located at the rear end from tearing, the pair of support rollers 15a, The adjustment roller 35 wound around the elongate sheet 15 is moved upward while being transported to the unit 10b located at the rear end in the unit 10a positioned at the front end, 10b and 10c of the elongated sheet 15 which is positioned at the leading end of the elongate sheet 15 and is wound around the elongate sheet 15 by the regulating roller 35, (15a) to the unit (10b) positioned at the rear end, and the unit The conveying speed of the long sheet 15a is controlled so as to be equal to the conveying speed of the long sheet 15b in the unit 10b positioned at the succeeding stage, thereby preventing breakage of the long sheet 15b.

상기한 바와 같은 구조에 의하여 상기 각 유닛(10a, 10b, 10c) 중 후단에 위치하는 유닛(10b) 내로 이송되는 장척시트(15b)의 이송속도를 조절함으로써 상기 각 유닛(10a) 중 후단에 위치하는 유닛(10b) 내의 장척시트(15b) 이송속도가 그 선단에 위치하는 유닛(10a) 내의 장척시트(15a) 이송속도와 동일해지는 효과를 얻을 수 있다.By adjusting the feeding speed of the long sheet 15b to be fed into the unit 10b located at the rear end of each of the units 10a, 10b and 10c by the above-described structure, It is possible to obtain the effect that the conveying speed of the long sheet 15b in the unit 10b for making the unit 10b becomes equal to the conveying speed of the long sheet 15a in the unit 10a located at the leading end thereof.

한편, 본 발명에 의한 전기방사장치(1)에 통기도 계측장치(80)가 구비된다. 즉, 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛(10a, 10b, 10c) 중 후단에 위치하는 유닛(10c)의 후방에 전기방사장치(1)를 통하여 제조된 나노섬유 부직포의 통기도를 측정하기 위한 통기도 계측장치(80)가 구비된다.On the other hand, the electrospinning device 1 according to the present invention is provided with the air permeability measuring device 80. That is to say, in order to measure the air permeability of the nanofiber nonwoven fabric manufactured through the electrospinning device 1 at the rear of the unit 10c located at the rear end of each unit 10a, 10b, 10c of the electrospinning device 1 And an air permeability measuring device 80 are provided.

상기한 바와 같이, 상기 통기도 계측장치(80)를 통하여 측정된 나노섬유 부직포의 통기도를 기초로 하여 장척시트(15)의 이송속도 및 노즐블록(11)을 제어한다.As described above, the feeding speed of the long sheet 15 and the nozzle block 11 are controlled on the basis of the air permeability of the nanofiber nonwoven fabric measured through the air permeability measuring device 80.

이렇게 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛(10a, 10b, 10c)을 통하여 토출된 나노섬유 부직포의 통기도가 크게 계측될 경우, 후단부에 위치하는 유닛(10c)의 이송속도(V)를 늦게하거나, 노즐블록(11)의 토출양을 증가시키고, 전압 발생장치(14a, 14b, 14c) 전압의 세기를 조절하여 단위면적당의 나노섬유의 토출량을 증대시켜 통기도를 작게 형성한다.When the air permeability of the nanofiber nonwoven fabric discharged through each of the units 10a, 10b and 10c of the electrospinning device 1 is measured largely, the feeding speed V of the unit 10c positioned at the rear end portion is delayed Or the discharge amount of the nozzle block 11 is increased and the intensity of the voltage of the voltage generating devices 14a, 14b and 14c is controlled to increase the discharge amount of the nanofibers per unit area, thereby reducing the air permeability.

그리고, 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛(10a, 10b, 10c)을 통하여 토출된 나노섬유 부직포의 통기도가 작게 계측될 경우, 후단부의 위치하는 유닛(10c)의 이송속도(V)를 빠르게 하거나, 노즐블록(11)의 토출양을 감소시키고, 전압 발생장치(14a, 14b, 14c)의 전압의 세기를 조절하여 단위면적당의 나노 섬유의 토출량을 감소시켜 적층량을 줄이게 함으로서 통기도를 크게 형성한다.When the air permeability of the nanofiber nonwoven fabric discharged through the units 10a, 10b and 10c of the electrospinning device 1 is measured to be small, the feeding speed V of the unit 10c located at the rear end is rapidly The discharge amount of the nozzle block 11 is reduced and the discharge amount of the nanofibers per unit area is reduced by controlling the intensity of the voltage of the voltage generating devices 14a, 14b and 14c to reduce the amount of lamination, do.

상기한 바와 같이, 상기 나노섬유 부직포의 통기도를 계측한 후 통기도에 따라 각 유닛(10a, 10b, 10c)의 이송속도 및 노즐블록(11)을 제어함으로써 균일한 통기도를 갖는 나노섬유 부직포의 제조가 가능하다.As described above, the manufacture of the nanofiber nonwoven fabric having the uniform air permeability by controlling the feeding speed of each unit 10a, 10b, 10c and the nozzle block 11 according to the air permeability after measuring the air permeability of the nonwoven fabric It is possible.

여기서, 상기 나노섬유 부직포의 통기도 편차량(P)이 소정의 값 미만인 경우에는 이송속도(V)를 초기 값으로부터 변화시키지 않고, 상기 편차량(P)이 소정값 이상인 경우에는 이송속도(V)를 초기 값으로부터 변화시키도록 제어하는 것도 가능하기 때문에, 이송속도(V) 제어장치에 의한 이송속도(V)의 제어를 단순화하는 것이 가능해진다. Here, if the air entrainment amount P of the nonwoven fabric is less than a predetermined value, the feed speed V is not changed from the initial value. If the deviation amount P is equal to or larger than the predetermined value, It is possible to simplify the control of the conveyance speed V by the conveyance speed (V) control device.

또한, 이송속도(V)의 제어 외에도 노즐블록(11)의 토출양 및 전압의 세기 조절이 가능하여 통기도 편차량(P)이 소정의 값 미만인 경우에는 노즐블록(11)의 토출양과 전압의 세기를 초기 값으로부터 변화시키지 않고, 상기 편차량(P)이 소정의 값 이상인 경우에는 노즐블록(11)의 토출양과 전압의 세기를 초기 값으로부터 변화시키도록 제어하여 노즐블록(11)의 토출양과 전압의 세기의 제어를 단순화할 수 있다.It is also possible to control the discharge amount and the voltage of the nozzle block 11 in addition to the control of the feed speed V so that when the air flow deviation amount P is less than a predetermined value, When the amount of deviation P is equal to or larger than the predetermined value, the discharge amount of the nozzle block 11 and the voltage intensity are controlled to be changed from the initial value so that the discharge amount of the nozzle block 11 and the voltage It is possible to simplify the control of the intensity of the light.

여기서, 상기 전기방사장치(1)에는 주 제어장치(7)가 구비되되, 상기 주 제어장치(7)는 노즐블록(11)과 전압 발생장치(14a, 14b, 14c)와 두께 측정장치(70)와 장척시트 이송속도 조절장치(30) 및 통기도 계측장치(80)를 제어한다.The main control device 7 includes a nozzle block 11, voltage generators 14a, 14b and 14c, a thickness measuring device 70 The elongated sheet conveying speed regulating device 30 and the air permeability measuring device 80 are controlled.

한편, 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛(10a, 10b)을 통하여 전기방사된 나노섬유 부직포를 라미네이팅하기 위한 라미네이팅 장치(90)가 상기 각 유닛(10a, 10b) 중 후단에 위치하는 유닛(10b)의 후방에 구비되고, 상기 라미네이팅 장치(90)에 의해 전기방사장치(1)를 통하여 전기방사된 나노섬유 부직포의 후공정을 수행한다.A laminating apparatus 90 for laminating the nanofiber nonwoven fabric electrospun through the units 10a and 10b of the electrospinning apparatus 1 is disposed at a rear end of each unit 10a and 10b 10b and performs a post-process of the nanofiber nonwoven fabric electrospun through the electrospinning device 1 by the laminating device 90. [

여기서, 본 발명에 의한 전기방사장치(1)의 합지장치(100)가 구비된다. 상기 합지장치(100)는 각 유닛(10a, 10b)을 통하여 장척시트(15) 상에 고분자 방사용액이 방사된 나노섬유 부직포 상에 기재(미도시)를 접합시킨다.Here, the laminating apparatus 100 of the electrospinning apparatus 1 according to the present invention is provided. The laminating apparatus 100 bonds a substrate (not shown) onto the nanofiber nonwoven fabric onto which the polymer spinning solution is radiated on the long sheet 15 through the units 10a and 10b.

이때, 상기 합지장치(100)는 상기 나노섬유 부직포의 하부에 구비되되, 상기 합지장치(100)를 통하여 공급되는 기재는 나노섬유 부직포의 하부면에 접합된다.At this time, the lapping apparatus 100 is provided below the nanofiber nonwoven fabric, and the base material supplied through the lapping apparatus 100 is bonded to the lower surface of the nanofiber nonwoven fabric.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 기재가 나노섬유 부직포의 하부면에 접합되도록 상기 합지장치(100)가 나노섬유 부직포의 하부에 구비되어 있으나, 상기 기재가 나노섬유 부직포의 상부면에 접합되도록 상기 합지장치(100)가 나노섬유 부직포의 상부에 구비되는 것도 가능하다.In an embodiment of the present invention, the laminate device 100 is provided below the nanofiber nonwoven fabric so that the base material is bonded to the lower surface of the nonwoven fabric, It is also possible that the device 100 is provided on top of the nanofiber nonwoven fabric.

또한, 상기 나노섬유 부직포의 상부면 및 하부면에 기재를 접합시키도록 상기 합지장치(100)가 나노섬유 부직포의 상, 하부에 각각 구비되는 것도 가능하다.It is also possible that the lamination device 100 is provided on the upper and lower surfaces of the nanofiber nonwoven fabric so as to bond the base material to the upper and lower surfaces of the nanofiber nonwoven fabric.

이하, 상기 전기방사장치를 이용하여 본 발명의 섬유직경의 구배를 갖는 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유를 포함하는 필터의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a filter including the polyvinylidene fluoride nanofiber having a fiber diameter gradient of the present invention will be described using the electrospinning device.

이하 본 발명에서 사용되는 고융점 및 저융점 PVDF에 대해 설명한다.Hereinafter, the high melting point and low melting point PVDF used in the present invention will be described.

본 발명에 전기방사에 이용되는 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene fluoride, PVDF)는 플루오로 계열의 고분자 중 하나로, 플루오로 수지는 플루오린을 함유하여 열적, 화학적 성질이 우수하다.The polyvinylidene fluoride (PVDF) used in the electrospinning of the present invention is one of the fluorine-based polymers, and the fluororesin contains fluorine, which is excellent in thermal and chemical properties.

Figure pat00001
Figure pat00001

(반응식 1) 폴리비닐리덴 플루오라이드의 제조(Scheme 1) Preparation of polyvinylidene fluoride

폴리비닐리덴 플루오라이드는 상기 반응식 1과 같은 과정으로 제조되는데, 비닐리덴 클로라이드 단량체가 유리 라디칼 중합반응(free radical vinyl polymerization)에 의하여 폴리비닐리덴 플루오라이드를 제조한다.The polyvinylidene fluoride is prepared in the same manner as in the above Reaction Scheme 1, and the vinylidene chloride monomer is prepared by free radical vinyl polymerization to produce polyvinylidene fluoride.

또한 폴리비닐리덴 플루오라이드는 다른 플루오로 수지에 비해 녹는점과 밀도가 낮고, 가격이 저렴하며, 화학적으로 매우 안정되어 전기 절연체, 건물의 외벽을 바르는 고급 페인트 등에 사용된다.In addition, polyvinylidene fluoride has lower melting point, lower density, lower cost, and more chemical stability than other fluorinated resins, and is used for electric insulators and high-grade paints applied to the exterior walls of buildings.

또한 폴리비닐리덴 플루오라이드는 압전성을 나타내는 대표적인 유기물질로 1960년대부터 많은 연구가 진행되어 왔다. 폴리비닐리덴 플루오라이드 고분자 안에는 4가지의 결정이 혼재하고, 이것은 결정형태에 따라 α,β,γ 그리고 δ형의 최소 4가지의 형태로 구분이 된다. 그 중 폴리비닐리덴 플루오라이드의 β형 결정은 트랜스형 분자쇄가 평행으로 충진된 것으로 모노머가 갖는 영구쌍극자가 모두 한 방향으로 배열되어 큰 자발 분극을 나타낸다. 이는 연신을 통하여 폴리비닐리덴 플루오라이드 분자를 규칙적으로 배열하여 집합상태에 이방성을 부여함으로써 압전성을 가질 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 압전 특성을 향상시키기 위하여, 폴리비닐리덴 플루오라이드 섬유 내 β형 결정을 증가시키는 다양한 방법들이 연구되고 있다.Polyvinylidene fluoride is a representative organic material exhibiting piezoelectricity, and many studies have been conducted since the 1960s. In the polyvinylidene fluoride polymer, four kinds of crystals are mixed, and it is divided into at least four types of α, β, γ and δ type depending on crystal form. Among them, the? -Form crystal of polyvinylidene fluoride has a trans-type molecular chain filled in parallel, and all the permanent dipoles of the monomers are aligned in one direction, and exhibit large spontaneous polarization. This means that the polyvinylidene fluoride molecules can be regularly arranged through stretching to give piezoelectricity by giving anisotropy to the aggregated state. In order to improve such piezoelectric characteristics, various methods for increasing the? -Form crystal in the polyvinylidene fluoride fiber have been studied.

본 발명에서 고융점 PVDF는 융점이 160 내지 200℃ 이며, 일반적인 PVDF의 융점에 해당한다. PVDF의 융점은 160 내지 200℃이며, 바람직하게는 170 내지 185℃ 이다. 따라서, 전기방사에 사용되는 고분자 중에서도 고융점 고분자로 분류되며, 본 발명에 있어서는 고융점 PVDF로 정의한다. 상기 고융점 PVDF의 중량평균 분자량은 30,000 내지 500,000이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 30,000 미만인 경우 PVDF의 융점이 160℃ 미만이 되어, 본 발명에서 정의하는 고융점 PVDF에 해당하지 않으며, 중량평균 분자량이 500,000을 초과하는 경우 전기방사에 있어 용액 취급이 용이하지 않으며, 공정성이 저하되어 균일한 나노섬유 부직포를 얻기 어렵다.In the present invention, the high melting point PVDF has a melting point of 160 to 200 DEG C and corresponds to the melting point of general PVDF. The melting point of PVDF is 160 to 200 캜, preferably 170 to 185 캜. Therefore, among the polymers used for electrospinning, they are classified as high melting point polymers, and in the present invention, they are defined as high melting point PVDF. The weight average molecular weight of the high melting point PVDF is preferably 30,000 to 500,000. When the weight average molecular weight is less than 30,000, the melting point of PVDF is less than 160 DEG C and does not correspond to the high melting point PVDF defined in the present invention. When the weight average molecular weight exceeds 500,000, It is difficult to obtain a uniform nanofiber nonwoven fabric.

본 발명에서 사용되는 저융점 PVDF는 융점이 80 내지 160℃ 이다. The low melting point PVDF used in the present invention has a melting point of 80 to 160 캜.

PVDF의 융점을 조절하는 방법은 다양한데, 일반적으로 PVDF 공중합체 합성을 조작하는 방법 및 PVDF 중량평균 분자량을 조절하는 방법을 사용한다There are a variety of ways to control the melting point of PVDF, generally using a method of manipulating the synthesis of PVDF copolymers and a method of controlling the PVDF weight average molecular weight

저융점 PVDF를 제조하기 위한 방법 중 하나로 공중합체의 합성을 조절하기 위해 공단량체의 함량을 조절하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 특히 상기 폴리불화비닐리덴(PVDF)계 중합체로서, 공단량체의 함량이 5 내지 50 중량%인 폴리불화비닐리덴(PVDF)계 공중합체를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 공단량체는 헥사플루오로프로필렌(HFP) 또는 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE) 이외에, 테트라플루오로에틸렌(TFE), 트리플루오로에틸렌, 헥사플루오로이소부틸렌, 퍼플루오로부틸 에틸렌, 퍼플루오로 프로필 비닐 에테르(PPVE), 퍼플루오로 에틸 비닐 에테르 (PEVE), 퍼플루오로 메틸 비닐 에테르(PMVE), 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔 (PDD) 및 퍼플루오로-2-메틸렌-4-메틸-1,3-디옥솔란 (PMD) 등을 사용할 수 있으며, 이들 중 바람직하게는 헥사플루오로프로필렌(HFP) 또는 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE)을 사용할 수 있지만, 이러한 종류로 한정되는 것은 아니다.As one of the methods for producing low melting point PVDF, it is desirable to control the content of comonomer to control the synthesis of the copolymer. In the present invention, it is particularly preferable to use a polyvinylidene fluoride (PVDF) -based copolymer having a comonomer content of 5 to 50% by weight as the polyvinylidene fluoride (PVDF) -based polymer. The comonomer may be at least one selected from the group consisting of tetrafluoroethylene (TFE), trifluoroethylene, hexafluoroisobutylene, perfluorobutylethylene, perfluoro (ethylene terephthalate), and the like, in addition to hexafluoropropylene (HFP) or chlorotrifluoroethylene (PPVE), perfluoroethyl vinyl ether (PEVE), perfluoromethyl vinyl ether (PMVE), perfluoro-2,2-dimethyl-1,3-dioxole (PDD), and perfluoro Methylene-4-methyl-1,3-dioxolane (PMD), etc. Among them, hexafluoropropylene (HFP) or chlorotrifluoroethylene (CTFE) , But the present invention is not limited thereto.

또한, 고분자의 특성상 중량평균 분자량을 조절하여 고분자의 융점을 조절할 수 있는데, 본 발명에 있어서, 융점이 80 내지 160℃인 폴리불화비닐리덴(PVDF)계 중합체의 중량평균 분자량은 3,000 내지 30,000 로 조절하는 것이 바람직하다. 중량평균 분자량이 30,000을 초과하면 융점이 160℃을 초과하며, 3,000 미만인 경우에는 융점이 80℃ 미만이 되는 바 전기방사의 효율이 떨어지게 된다. In the present invention, the polyvinylidene fluoride (PVDF) polymer having a melting point of 80 to 160 ° C has a weight average molecular weight of 3,000 to 30,000, which is controlled by controlling the weight average molecular weight of the polymer. . If the weight average molecular weight is more than 30,000, the melting point exceeds 160 ° C. If the weight average molecular weight is less than 3,000, the melting point becomes less than 80 ° C.

본 발명에서는 전기방사장치에서 세 개의 유닛(10a, 10b, 10c)를 사용하고, 고분자로는 저융점 및 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드를 사용하며, 장척시트(15)로 기재를 사용한다. In the present invention, three units (10a, 10b, 10c) are used in the electrospinning apparatus, the low melting point and high melting point polyvinylidene fluoride are used as the polymer, and the base material is used as the long sheet (15).

한편 본 발명의 필터를 제조하기 위해서는 먼저 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드를 유기 용매에 녹인 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액을 전기방사장치의 제1 유닛(10a)과 연결된 방사용액 주탱크(8)에 공급하고, 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드를 유기 용매에 녹인 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액을 전기방사장치의 제2 유닛(10b)과 연결된 방사용액 주탱크(8)에 공급하고, 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드를 유기 용매에 녹인 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액을 전기방사장치의 제3 유닛(10a)과 연결된 방사용액 주탱크(8)에 공급하고, 상기 방사용액 주탱크(8)에 공급된 저융점 및 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액은 계량 펌프(미도시)를 통하여 높은 전압이 부여되는 노즐블록(11)의 다수의 노즐(12) 내에 연속적으로 정량공급된다. 상기 각 노즐(12)로부터 공급되는 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액은 노즐(12)을 통해 높은 전압이 걸려있는 컬렉터(13) 상에 위치한 기재 상에 전기방사 및 집속되면서 저융점 및 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 적층형성한다. Meanwhile, in order to manufacture the filter of the present invention, first, a first low-melting point polyvinylidene fluoride solution in which the first low-melting point polyvinylidene fluoride is dissolved in an organic solvent is added to a spinning solution liquid connected to the first unit 10a of the electrospinning apparatus And the high melting point polyvinylidene fluoride solution in which the high melting point polyvinylidene fluoride is dissolved in the organic solvent is supplied to the spinning liquid main tank 8 connected to the second unit 10b of the electrospinning apparatus And a second low melting point polyvinylidene fluoride solution in which the second low melting point polyvinylidene fluoride is dissolved in an organic solvent is supplied to the spinning liquid main tank 8 connected to the third unit 10a of the electrospinning apparatus, The low-melting point and high-melting point polyvinylidene fluoride solution supplied to the spinning solution main tank 8 is supplied to a plurality of nozzles 12 of a nozzle block 11 to which a high voltage is applied through a metering pump (not shown) It is continuously fed to the quantification. The polyvinylidene fluoride solution supplied from each of the nozzles 12 is discharged and focused on a substrate placed on a collector 13 with a high voltage applied thereto through a nozzle 12 to form a polyvinylidene fluoride solution having a low melting point and a high melting point polyvinylidene Fluoride nanofiber nonwoven fabric is laminated.

한편 상기 전기방사장치(1)의 각 유닛(10a, 10b, 10c) 내에서 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포가 적층되는 기재는 모터(미도시)의 구동에 의해 동작하는 공급롤러(3) 및 상기 공급롤러(3)의 회전에 의해 구동하는 보조이송장치(16)의 회전에 의해 제1 유닛(10a)에서 제2 유닛(10b)으로, 다시 제3 유닛(10c)으로 이송되고 상기한 공정을 반복하면서 기재 상에 저융점 및 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포가 연속적으로 전기방사 및 적층형성된다.On the other hand, the substrate on which the polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric is laminated in each unit 10a, 10b, 10c of the electrospinning device 1 is composed of a feed roller 3 operated by driving of a motor (not shown) Is transferred from the first unit 10a to the second unit 10b by the rotation of the auxiliary transfer device 16 driven by the rotation of the feed roller 3 and then to the third unit 10c again, A low melting point and high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric are successively electrospinned and laminated on the substrate.

상기 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액을 이성분 기재 상에 전기방사하여 적층형성하는 과정에서, 전기방사장치의 각 유닛(10a, 10b, 10c)마다 방사 조건을 달리하여 제1 유닛(10a) 및 제3 유닛(10c)에서 섬유직경이 큰 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 적층형성하고, 제2 유닛(10b)에서 섬유직경이 작은 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 연속적으로 적층형성하는 것도 가능하다. In the process of electroluminescence of the polyvinylidene fluoride solution on the two-component substrate to form the laminate, the first unit 10a and the third unit 10a are irradiated with the radiation of different irradiation conditions for each unit 10a, 10b, 10c of the electrospinning apparatus. Melting polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric having a large fiber diameter is laminated on the first unit 10c and the high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric having a small fiber diameter is continuously laminated on the second unit 10b It is also possible to do.

상기 전기방사장치(1)의 제1 유닛(10a)내에 설치되어 제1 유닛(10a)에 전압을 공급하는 전압 발생장치(14a)는 방사전압을 낮게 부여하여 섬유직경이 150 내지 300nm인 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 기재 상에 형성하며, 뒤이어 제2 유닛(10b) 내에 설치되어 제2 유닛(10b)에 전압을 공급하는 전압 발생장치(14b)는 방사전압을 높게 부여하여 섬유직경이 100 내지 150nm인 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 상기 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 상에 적층형성한다. 뒤이어 제3 유닛(10c) 내에 설치되어 제3 유닛(10c)에 전압을 공급하는 전압 발생장치(14c)는 방사전압을 낮게 부여하여 섬유직경이 150 내지 300nm인 제2 융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 상기 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 상에 적층형성한다. 여기서 상기 각 전압 발생장치(14a, 14b, 14c)가 부여하는 방사전압은 1kV 이상, 바람직하게 15kV 이상이며, 제1 유닛(10a)의 전압발생장치(14a)와 제3 유닛(10c)의 전압발생장치(14c)가 부여하는 전압이 제2 유닛(10b)의 전압 발생장치(14b)가 부여하는 전압보다 낮은 것을 특징으로 한다.The voltage generator 14a provided in the first unit 10a of the electrospinning apparatus 1 and supplying a voltage to the first unit 10a is provided with a low radiation voltage to generate a first The voltage generating device 14b which forms the low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric on the base material and which is subsequently provided in the second unit 10b and supplies the voltage to the second unit 10b, And a high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric having a fiber diameter of 100 to 150 nm is laminated on the first low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric. The voltage generating device 14c provided in the third unit 10c to supply the voltage to the third unit 10c is provided with a low radiation voltage to generate a second melting point polyvinylidene fluoride nano- The fibrous nonwoven fabric is laminated on the high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric. The radiation voltage applied by each of the voltage generators 14a, 14b and 14c is 1 kV or more, preferably 15 kV or more, and the voltage of the voltage generator 14a of the first unit 10a and the voltage of the third unit 10c The voltage given by the generator 14c is lower than the voltage given by the voltage generator 14b of the second unit 10b.

또한, 전압의 세기를 달리하여 상기한 것과 섬유직경을 달리하여 전기방사하는 것도 가능하다.It is also possible to electrospray with different fiber diameters by varying the intensity of the voltage.

또한, 상기 전기방사장치(1)의 유닛의 개수를 4개 이상으로 구성하고 각 유닛마다 전압을 달리하여 섬유직경이 다른 4층 이상의 저융점 및 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 기재 상에 적층형성시킨 필터를 제조하는 것도 가능할 것이다.  The number of units of the electrospinning device 1 may be four or more, and a low-melting point and high-melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric having four or more layers having different fiber diameters may be formed on a substrate It is also possible to produce a filter in which a layered structure is formed.

여기에서 섬유직경의 구배를 부여하기 위해 각 유닛(10a, 10b)마다 부여하는 전압의 세기를 달리하는 방식을 사용하였으나, 노즐(12)과 컬렉터(13) 사이 간격을 조절하여 섬유직경이 다른 나노섬유 부직포를 형성할 수 있다. 이 경우, 방사용액의 종류 및 공급되는 전압 세기가 동일한 경우, 방사거리가 가까울수록 섬유직경은 커지고, 방사거리가 멀수록 섬유직경은 작아지는 원리에 따라 섬유직경이 다른 나노섬유 부직포가 형성되는 것도 가능하다. 그리고, 방사용액의 농도 및 점도를 조절하거나, 장척시트의 이동속도를 조절함으로 섬유직경의 차이를 두는 것도 가능할 것이다.  Although the method of varying the intensity of the voltage applied to each of the units 10a and 10b in order to impart a gradient of the fiber diameter is used here, the gap between the nozzle 12 and the collector 13 is adjusted, A fibrous nonwoven fabric can be formed. In this case, when the type of spinning solution and the voltage intensity to be supplied are the same, the fiber diameter becomes larger as the spinning distance becomes closer, and the nanofiber nonwoven fabric having a different fiber diameter is formed according to the principle that the fiber diameter becomes smaller as the spinning distance becomes longer It is possible. It is also possible to adjust the concentration and viscosity of the spinning liquid or adjust the moving speed of the long sheet to make a difference in fiber diameter.

상기와 같은 방법으로 각 유닛(10a, 10b, 10c)에서 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포, 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포, 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 순차적으로 적층형성한 후, 전기방사장치(1) 후단부에 위치하는 합지장치(100)에서는 상기 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 상에는 제2 기재가 접합되어, 라미네이팅 장치(90)에서 열융착하는 과정을 거쳐 필터를 제조한다. The first low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric, the high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric, the second low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber After the nonwoven fabrics are sequentially laminated, the second substrate is bonded to the second low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric in the lidding device 100 located at the rear end of the electrospinning device 1, and the laminating device 90) to manufacture a filter.

실시예1Example 1

중량평균 분자량(Mw)이 5,000인 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포믹산에 용해시켜 방사용액을 제조하고, 전기방사장치의 제1 및 제3 유닛의 방사용액 주탱크에 투입하였다. 중량평균 분자량(Mw)이 50,000인 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드를 디메틸아세트아미드(N,N-Dimethylacetamide, DMAc)에 용해시켜 방사용액을 제조하고, 각 전기방사장치의 제2 유닛의 방사용액 주탱크에 투입하였다. 평량이 150g/m2인 제1 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재를 전기방사장치의 컬렉터 상에 위치시켰다. 전기방사장치의 제1 유닛에서는 인가전압을 17.5kV로 부여하여 상기 제1 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재 상에 상기 방사용액을 전기방사하여 두께 2㎛, 섬유직경이 170nm인 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 적층형성하였고, 제2 유닛에서는 인가전압을 20kV로 부여하여 상기 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 상에 상기 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 방사용액을 전기방사하여 두께 2㎛, 섬유직경이 130nm인 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 적층형성하였다. 제3 유닛에서는 인가전압을 17.5kV로 부여하여 상기 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 상에 상기 폴리비닐리덴 플루오라이드 방사용액을 전기방사하여 두께 2㎛, 섬유직경이 170nm인 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 적층형성하였다. 전기방사장치 후단부에 위치한 합지장치에서는 제2 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재의 상부면과 상기 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포의 상부면을 접합하였다. 이후 라미네이팅 장치에서는 제1 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재, 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포, 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포, 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 및 제2 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재 순으로 적층된 다층 부직포를 열융착하여 최종적으로 필터를 제조한다. 이 때, 전기방사는 전극과 컬렉터 간의 거리를 40cm, 방사용액 유량 0.1mL/h, 온도 22℃, 습도 20%의 조건에서 실시하였다.Melting point polyvinylidene fluoride having a weight average molecular weight (Mw) of 5,000 was dissolved in formic acid to prepare a spinning solution, which was then introduced into the spinning liquid main tank of the first and third units of the electrospinning apparatus. Melting point polyvinylidene fluoride having a weight average molecular weight (Mw) of 50,000 was dissolved in dimethylacetamide (N, N-Dimethylacetamide, DMAc) to prepare a spinning liquid. Lt; / RTI > A first polyethylene terephthalate substrate having a basis weight of 150 g / m < 2 > was placed on the collector of the electrospinning apparatus. In the first unit of the electrospinning device, the applied voltage was set to 17.5 kV, and the spinning solution was electrospun on the first polyethylene terephthalate substrate to obtain a first low melting polyvinylidene fluoride having a thickness of 2 탆 and a fiber diameter of 170 nm Melting polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric is applied to the first low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric by electrospinning the first low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric to give a thickness of 2 Mu m, and a high-melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric having a fiber diameter of 130 nm were laminated. In the third unit, the applied voltage is 17.5 kV, and the polyvinylidene fluoride spinning liquid is electrospun on the high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric to form a second low melting point layer having a thickness of 2 m and a fiber diameter of 170 nm Polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric was laminated. The upper surface of the second polyethylene terephthalate substrate and the upper surface of the second low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric were bonded to each other at the end of the electrospinning device. Thereafter, in the laminating apparatus, the first polyethylene terephthalate base material, the first low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric, the high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric, the second low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric and the second A polyethylene terephthalate substrate, and a polyethylene terephthalate substrate are stacked in this order to obtain a filter. At this time, the electrospinning was carried out under the conditions of a distance between the electrode and the collector of 40 cm, a circulating fluid flow rate of 0.1 mL / h, a temperature of 22 ° C, and a humidity of 20%.

비교예1Comparative Example 1

실시예 1에 쓰인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재를 필터 여재로 사용하였다.The polyethylene terephthalate base material used in Example 1 was used as a filter media.

비교예2Comparative Example 2

폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재 상에 폴리비닐리덴 플루오라이드를 전기방사한 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 적층형성하여 필터를 제조하였다.A polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric obtained by electrospinning polyvinylidene fluoride on a polyethylene terephthalate substrate was laminated to form a filter.

- 여과효율 측정- Filtration efficiency measurement

상기 제조된 나노섬유 필터의 효율을 측정하기 위해 DOP 시험방법을 이용하였다. DOP 시험방법은 티에스아이 인코퍼레이티드(TSI Incorporated)의 TSI 3160의 자동화 필터 분석기(AFT)로 디옥틸프탈레이트(DOP) 효율을 측정하는 것으로서, 필터 미디어 소재의 통기성, 필터 효율, 차압을 측정할 수 있다.The DOP test method was used to measure the efficiency of the fabricated nanofiber filter. The DOP test method measures the dioctyl phthalate (DOP) efficiency with an automated filter analyzer (AFT) of TSI 3160 from TSI Incorporated and measures the permeability, filter efficiency and differential pressure of the filter media material .

상기 자동화 분석기는 DOP를 원하는 크기의 입자를 만들어 필터 시트 위에 투과하여 공기의 속도, DOP 여과 효율, 공기 투과도(통기성) 등을 계수법으로 자동으로 측정하는 장치이며 고효율 필터에 아주 중요한 기기이다.The automation analyzer is a device that automatically measures the velocity of air, DOP filtration efficiency, air permeability (permeability), etc. by passing DOP through the filter sheet by making particles of desired size and is a very important device for high efficiency filter.

DOP % 효율은 다음과 같이 정의된다:The DOP% efficiency is defined as:

DOP % 투과율 = 1 - 100 (DOP농도 하류/DOP 농도 상류)DOP% transmittance = 1 - 100 (DOP concentration downstream / DOP concentration upstream)

실시예1 및 비교예1의 여과 효율을 상기와 같은 방법에 의해 측정하여 표 1에 나타내었다.The filtration efficiencies of Example 1 and Comparative Example 1 were measured by the above-mentioned methods and are shown in Table 1.

실시예1Example 1 비교예1Comparative Example 1 0.35㎛ DOP
여과 효율(%)0.35 탆 DOP
Filtration efficiency (%) 9191 6363

이와 같이 본 발명의 실시예를 통해 제조된 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 포함하는 필터는 비교예에 비하여 여과효율이 우수함을 알 수 있다.As described above, the filter including the polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric manufactured through the embodiment of the present invention has a higher filtration efficiency than the comparative example.

- 압력강하 및 필터수명 측정- pressure drop and filter life measurement

상기 제조된 나노섬유 부직포 필터를 50/m3의 유량에 따른 ASHRAE 52.1로 압력강하(Pressure drop)을 측정하고, 이에 따른 필터 수명을 측정하였다. 실시예1과 비교예1를 비교한 데이터를 표 2에 나타내었다.The pressure drop of the fabricated nanofiber nonwoven filter was measured by ASHRAE 52.1 according to the flow rate of 50 / m 3 , and the filter life was measured. Data comparing Example 1 and Comparative Example 1 are shown in Table 2.

실시예1Example 1 비교예1
Comparative Example 1
압력강하 (in.w.g)Pressure drop (in.w.g) 4.14.1 5.25.2 필터수명 (month)Filter life (month) 6.16.1 3.83.8

표 2에 따르면 본 발명의 실시예를 통해 제조된 필터는 비교예에 비하여 압력강하가 낮아 압력손실이 적고 필터수명은 더 길어 결과적으로 내구성이 우수함을 알 수 있다.According to Table 2, it can be seen that the filter manufactured through the embodiment of the present invention has a lower pressure drop due to a lower pressure drop compared to the comparative example, and the filter has a longer life span, resulting in superior durability.

- 나노섬유 부직포의 탈리여부- whether or not the nano fiber nonwoven fabric is removed

상기 제조된 필터를 ASTM D 2724 방법으로 나노섬유 부직포와 필터 기재의 탈리여부를 측정한 결과, 실시예 1에 의해서 제조된 필터에서는 나노섬유 부직포의 탈리가 일어나지 않았으나, 비교예 2에 의해서 제조된 필터는 나노섬유 부직포의 탈리가 발생했다.As a result of the measurement of the separation of the nanofiber nonwoven fabric and the filter substrate by the ASTM D 2724 method, the nanofiber nonwoven fabric was not desorbed in the filter manufactured in Example 1, but the filter produced in Comparative Example 2 The nano fiber nonwoven fabric was desorbed.

따라서, 본 발명의 실시예를 통해 제조된 필터는 비교예에 비하여 나노섬유 부직포와 기재 사이에 탈리가 잘 발생하지 않음을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the filter manufactured through the embodiment of the present invention does not easily separate between the nanofiber nonwoven fabric and the substrate as compared with the comparative example.

이상, 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하지만, 첨부 특허청구의 범위에 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. Anyone with it will know easily.

1 : 전기방사장치, 3 : 공급롤러,
5 : 권취롤러, 7 : 주 제어장치,
8 : 방사용액 주탱크, 10a, 10b ,10c: 유닛,
11 : 노즐블록, 12 : 노즐,
13 : 컬렉터, 14, 14a, 14b ,14c: 전압 발생장치,
15, 15a, 15b : 장척시트, 16 : 보조 이송장치,
16a : 보조벨트, 16b : 보조벨트 롤러,
18 : 케이스, 19 : 절연부재,
30 : 장척시트 이송속도 조절장치, 31 : 완충구간,
33, 33' : 지지롤러, 35 : 조절롤러,
40 : 관체, 60 : 온도조절 제어장치,
70 : 두께 측정장치, 80 : 통기도 계측장치,
90 : 라미네이팅 장치, 100 : 합지장치,
200 : 오버플로우 장치, 211, 231 : 교반장치,
212, 213, 214, 233 : 밸브, 216 : 제2 이송배관,
218 : 제2 이송제어장치, 220 : 중간탱크,
222 : 제2 센서, 230 : 재생탱크,
232 : 제1 센서, 240 : 공급배관,
242 : 공급제어밸브, 250 : 방사용액 회수 경로,
251 : 제1 이송배관, 300 : VOC 재활용 장치,
310 : 응축장치, 311, 321, 331, 332 : 배관,
320 : 증류장치, 330 : 용매 저장장치.1: electrospinning device, 3: feed roller,
5: take-up roller, 7: main control device,
8: spinning liquid main tank, 10a, 10b, 10c: unit,
11: nozzle block, 12: nozzle,
13: collector, 14, 14a, 14b, 14c: voltage generator,
15, 15a, 15b: long sheet, 16: auxiliary conveying device,
16a: auxiliary belt, 16b: auxiliary belt roller,
18: case, 19: insulating member,
30: Long sheet conveying speed adjusting device, 31: Buffer section,
33, 33 ': support roller, 35: regulating roller,
40: tube, 60: temperature control device,
70: thickness measuring device, 80: air permeability measuring device,
90: laminating apparatus, 100: laminating apparatus,
200: overflow device, 211, 231: stirring device,
212, 213, 214, 233: valve, 216: second transfer pipe,
218: second conveyance control device, 220: intermediate tank,
222: second sensor, 230: regeneration tank,
232: first sensor, 240: supply pipe,
242: supply control valve, 250: circulating fluid recovery path,
251: first transfer pipe, 300: VOC recycling apparatus,
310: condenser, 311, 321, 331, 332: piping,
320: distillation device, 330: solvent storage device.

Claims (1)

3개의 상향식 전기방사장치 유닛으로 이루어지고, 상기 각 유닛은 고분자 방사용액이 충진되는 방사용액 주탱크와, 상기 방사용액 주탱크로부터 고분자 방사용액을 토출하는 노즐이 다수개 배열설치되는 노즐블록과, 노즐에서 분사되는 고분자 방사용액을 집적하기 위하여 노즐에서 일정간격 이격되는 컬렉터, 상기 컬렉터에 전압을 발생시키는 전압 발생장치를 포함하고,
상기 각 유닛 내에 설치되는 노즐을 통하여 방사되는 방사용액에서 나노섬유화되지 못한 방사용액을 다수 회수하여 나노섬유의 원료로 재사용 및 재활용하는 오버플로우 시스템;과 방사 과정에서 발생하는 VOC를 응축 및 증류시켜 재사용 및 재활용하는 VOC 재활용 시스템을 추가적으로 포함하고,
상기 노즐블록은 다수의 관체를 포함하고, 상기 관체는 다수의 노즐과 연결된 형태에서, 각 관체의 내부에 온도조절 제어장치를 추가적으로 포함하는 전기방사장치에 의해 하기의 단계로 제조되는 것을 특징으로 하는 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유를 포함하는 필터의 제조방법.

i) 융점이 80 내지 160℃인 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드를 용매에 용해시켜 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액을 제조하여 전기방사장치의 제1 및 제3 유닛에 공급하고, 융점이 160 내지 200℃인 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드를 용매에 용해시켜 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액을 제조하여 전기방사장치의 제2 유닛에 공급하는 단계
ii) 상기 전기방사장치의 제1 유닛에서는 이성분 기재, 천연섬유 및 합성섬유로 이루어진 군에서 선택된 하나인 제1 기재 상에 상기 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액을 전기방사하여 섬유직경이 150 내지 300nm인 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 적층형성하는 단계
iii) 상기 전기방사장치의 제2 유닛에서는 상기 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 상에 상기 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액을 전기방사하여 섬유직경이 100 내지 150nm인 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 적층형성하는 단계
iv) 상기 전기방사장치의 제3 유닛에서는 상기 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 상에 상기 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 용액을 전기방사하여 섬유직경이 150 내지 300nm인 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포를 적층형성하는 단계
v) 상기 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포 상에 이성분 기재, 천연섬유 및 합성섬유로 이루어진 군에서 선택된 하나인 제2 기재를 접합하는 단계
vi) 상기 제1 기재, 제1 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포, 고융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포, 제2 저융점 폴리비닐리덴 플루오라이드 나노섬유 부직포, 제2 기재의 순서대로 적층된 직물을 열융착하는 단계Wherein each of the units comprises a spinning liquid main tank filled with a polymer spinning solution, a nozzle block in which a plurality of nozzles for discharging the polymer spinning solution from the spinning solution main tank are arranged, And a voltage generating device for generating a voltage in the collector, the collector being spaced apart from the nozzle by a predetermined distance in order to accumulate the polymer spinning solution injected from the nozzle,
An overflow system for recovering a large number of waste liquids that have not been made into nanofibers in a spinning solution that is radiated through a nozzle installed in each of the units and reusing and recycling the waste liquid as a raw material of the nanofibers and for reusing and reusing VOCs generated in the spinning process And a VOC recycling system for recycling,
Characterized in that the nozzle block comprises a plurality of tubes and the tubes are manufactured in the following steps by means of an electrospinning device additionally incorporating a temperature control device inside each tube in the form of being connected to a plurality of nozzles A process for producing a filter comprising polyvinylidene fluoride nanofibers.

i) dissolving a low melting point polyvinylidene fluoride having a melting point of 80 to 160 ° C in a solvent to prepare a low melting point polyvinylidene fluoride solution and supplying it to the first and third units of the electrospinning apparatus, Melting polyvinylidene fluoride having a melting point of 200 ° C in a solvent to prepare a high melting point polyvinylidene fluoride solution and supplying the solution to a second unit of the electrospinning apparatus
ii) Electrospinning the low melting point polyvinylidene fluoride solution on a first base material which is one selected from the group consisting of binary materials, natural fibers and synthetic fibers in the first unit of the electrospinning device, Forming a first low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric having a thickness of 300 nm
iii) In the second unit of the electrospinning device, the high melting point polyvinylidene fluoride solution is electrospun on the first low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric to obtain a high melting point polyvinyl Step of forming a laminate of a non-woven fabric of a rhodium fluoride nanofiber
iv) In the third unit of the electrospinning apparatus, the low melting point polyvinylidene fluoride solution is electrospun on the high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric to obtain a second low melting point polyvinyl Step of forming a laminate of a non-woven fabric of a rhodium fluoride nanofiber
v) bonding a second substrate, which is one selected from the group consisting of binary materials, natural fibers and synthetic fibers, to the second low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric,
vi) In the order of the first substrate, the first low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric, the high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric, the second low melting point polyvinylidene fluoride nanofiber nonwoven fabric, The step of thermally fusing the laminated fabric
KR1020160169568A 2016-12-13 2016-12-13 Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method KR20160146626A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160169568A KR20160146626A (en) 2016-12-13 2016-12-13 Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160169568A KR20160146626A (en) 2016-12-13 2016-12-13 Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140179314A Division KR20160071765A (en) 2014-12-12 2014-12-12 Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160146626A true KR20160146626A (en) 2016-12-21

Family

ID=57734659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160169568A KR20160146626A (en) 2016-12-13 2016-12-13 Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160146626A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210158801A (en) * 2020-06-24 2021-12-31 세파르 아게 Composite membrane and method for producing a composite membrane

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210158801A (en) * 2020-06-24 2021-12-31 세파르 아게 Composite membrane and method for producing a composite membrane

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101521600B1 (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and bicomponent substrate and its manufacturing method
KR20150040676A (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR20160071760A (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and bicomponent substrate and its manufacturing method
KR20160071758A (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR20170023044A (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR101586730B1 (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR101543398B1 (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber having multi fiber-diameter group and its manufacturing method
KR20160071759A (en) Filter including low melting point and high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR20160146626A (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR101618793B1 (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR101615681B1 (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR20160147691A (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR20160147245A (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber on both sides of a substrate and its manufacturing method
KR20160147244A (en) Filter including low melting point and high melting point polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR101579937B1 (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR101543400B1 (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber having multiple fiber-diameter group and its manufacturing method
KR20160071761A (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR101579938B1 (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber
KR20160071765A (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR101615683B1 (en) Filter including polyurethane nanofiber and polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR20160147246A (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR101521603B1 (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR101521601B1 (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR20150040709A (en) Filter including polyurethane nanofiber and polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method
KR101615679B1 (en) Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment