KR20200091851A

KR20200091851A - 나노 섬유 수집 장치, 나노 섬유 수집 방법과 나노 섬유 축적/몰딩 장치와 그 축적/몰딩 방법

Info

Publication number: KR20200091851A
Application number: KR1020207009845A
Authority: KR
Inventors: 모리히코 이케가야; 히로요시 소타
Original assignee: 엠-텍스 아이엔씨.
Priority date: 2017-09-05
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2020-07-31
Also published as: SG11202105961VA; CA3112231A1; CN111954731A; EP3680370A4; EP3680370A1; US20210025081A1; WO2019049866A1; TW201923175A

Abstract

나노파이버 대량 생산을 가능하게 하는 나노파이버 포집장치 및 그 방법을 제공한다. 나노파이버 포집장치(1)는 나노파이버(F)를 포집위치에서 포집하는 평행 포집봉(31)을 자유롭게 회전하도록 지지하는 수평으로 배치된 포집수단 회전축(4), 포집수단 회전축(4)을 회전 구동하는 포집수단 구동모터(6), 포집수단 구동모터(6)에 의해 회전 구동되는 포집수단 회전축(4)을 90°간격으로 정지시키는 제어수단(8) 및 비포집위치에서 평행 포집봉(31)에 포집된 나노파이버(F)를 하방에 박락하는 박락봉(12)을 구비한다.

Description

나노파이버 포집장치, 나노파이버 포집방법, 나노파이버 퇴적·성형장치 및 그 퇴적·성형방법

본 발명은 미세직경 섬유 형상으로 신장된 나노파이버를 포집하는 나노파이버 포집장치 및 그 포집방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 미세직경 섬유 형상으로 신장된 나노파이버를 소정의 형상으로 성형하면서 포집하는 나노파이버 포집장치 및 그 포집방법에 관한 것이다. 본 발명은 나노파이버의 생산효율을 대폭 향상시킨 나노파이버 포집장치 및 그 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 가스류에 대하여 용융수지 또는 용해수지를 토출하여 미세직경 섬유 형상으로 연장하여 제조한 나노파이버를 퇴적시키면서 소정의 형상으로 성형하는 나노파이버 퇴적·성형장치 및 그 퇴적·성형방법에 관한 것이다. 특히 가스류를 타고 유동하는 나노파이버 토출류를, 주위에 배치한 에어노즐로부터의 편향풍에 의해 편향시키면서 퇴적시킴으로써, 시트 형상 또는 매트 형상 또는 블록 형상의 소정의 형상의 형성체로 성형 가능한 나노파이버 퇴적·성형장치 및 그 퇴적·성형방법에 관한 것이다.

기존 나노파이버는 미세직경 섬유라는 특성을 살려 다양한 분야에서 이용되고 있다. 최근에는 극미세직경 섬유에 따른 부직포를 소정 사이즈의 매트 형상으로 성형하여 유흡착재나 필터로서 이용하고 있다. 예를 들어, 특허문헌1에는 미세직경 섬유를 제조하고 이를 포집하는 나노파이버 제조장치가 기재되어 있다. 이 나노파이버 제조장치는 나노파이버 발생장치, 포집장치, 흡인장치 및 가이드부재를 구비한다. 나노파이버 발생장치는 고속고온에어를 발생하는 에어노즐 및 폴리머용액을 에어노즐에 의해 발생된 고속고온에어로 향하거나 고속고온에어의 근방을 향해 토출하는 분출노즐을 구비한다. 포집장치는 나노파이버 발생장치 하류측에 설치되어 나노파이버 발생장치에 의해 발생된 나노파이버를 포집한다. 흡인장치는 포집장치의 하류측에 설치되어 기체를 흡인한다. 그리고, 가이드 부재는 통형상으로 형성되어 나노파이버 발생장치의 하류측에, 또한 포집장치의 상류측에 고속고온에어가 내부를 통과하도록 설치된다.

특허문헌1에는 "나노파이버가 퇴적된 필터기재는 열압착 롤러에서 가열 처리되어 적층되어 일체화되며, 나노파이버 필터재로서 권취롤에 권취된다"는 내용이 기재되어 있다. 즉, 포집장치의 필터기재상에 퇴적시킨 나노파이버 재료를 포집장치의 권취롤에 의해 권취하여 포집하는 것에 대해 기재되어 있다. 그러나, 매트 형상으로 성형된 나노파이버 재료를 포집하는 기술에 대해서는 구체적으로 언급하지 않았다. 특허문헌1의 포집장치는, 롤에 권취할 수 있는 길고 얇은 시트 형상의 나노파이버 섬유를 포집하는데 특화된 것이며, 비교적 두꺼운 매트 형상의 나노파이버를 성형하면서 효율적으로 포집하기에는 적합하지 않다.

또한, 단독 토출노즐에서 포집장치측으로 나노파이버를 토출하여 시트 형상의 나노파이버를 포집할 때, 상기 나노파이버는 토출노즐의 연장선을 중심으로 원형상으로 퇴적되게 된다. 그 때문에, 나노파이버 퇴적을 효과적으로 수행시키기 위해서 분사면의 배후에서 에어로 흡인하는 방식(특허문헌1) 등이 채용되고 있다. 그러나 이 방식으로는, 나노파이버의 퇴적량과 함께 분사면의 외주부로의 흡인력이 저하하게 된다. 또한, 나노파이버는 중심 부근에 퇴적되기 쉬우므로 균일한 두께의 소정의 형상의 형성체를 성형하기가 어렵다.

또한, 롤러형의 시트 가공 장치와 같이 광범위하게 나노파이버를 분사하는 경우도 있다. 이 경우에는 나노파이버 토출노즐을 광범위하게 복수개 설치하는 방법이나, 용융부, 구동부를 포함한 토출노즐을 이동시키는 방식을 채용하는 방법도 고려할 수 있지만, 장치가 대형화되어 고가가 되는 문제가 있었다. 또한, 토출노즐은 일축 방향으로만 이동시키는 기구가 일반적이며, 복수방향으로 이동시키는 기구는 매우 복잡한 구조가 되어버린다.

특허문헌1 : 국제공개 제2015/145880호

본 발명은 상기 과제에 비추어 이루어진 것으로, 층이 비교적 두꺼운 매트 형상의 나노파이버를 소정의 형상으로 성형하면서 효율적으로 자동 포집할 수 있도록 하여 생산효율을 대폭 향상시킨 나노파이버체의 포집장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 나노파이버를 퇴적시키면서 포집하면서, 정방형등의 소정의 형상으로 성형할 수 있는 나노파이버 퇴적·성형장치, 및 그 퇴적·성형방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 나노파이버 포집장치는

가스류에 대하여 토출된 용융수지 또는 용해수지가 미세직경 섬유 형상으로 연신되어 형성되는 나노파이버를 포집하는 포집장치에 있어서,

수평으로 배치된 포집수단 회전축,

상기 포집수단 회전축에 설치된 나노파이버 포집수단,

상기 포집수단 회전축을 회전 구동하는 포집수단 구동모터,

상기 포집수단 회전축을 간헐적으로 회전시킴으로써, 상기 나노파이버 포집수단이 나노파이버를 포집하는 포집위치와 상기 포집위치에서 벗어난 비포집위치를 이동하도록 상기 포집수단 구동모터를 제어하는 제어수단 및

상기 나노파이버 포집수단이 상기 비포집위치에 있을 때 상기 나노파이버 포집수단에 포집된 나노파이버를 박락(剝落)하는 박락 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본원 명세서에서 “나노파이버 포집수단이 나노파이버를 포집하는 포집위치와 상기 포집위치를 벗어난 비포집위치를 이동한다"는 것은, 회전에 의한 이동뿐만 아니라 슬라이드에 의한 이동 등도 포함한다.

또한, 본 발명의 나노파이버 포집장치는

상기 나노파이버 포집수단이, 상기 포집수단 회전축에 설치된 적어도 1개의 포집요소를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 나노파이버 포집장치는

상기 나노파이버 포집수단이 상기 포집수단 회전축에 등각도 간격으로 설치된 복수의 포집요소를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서의 나노파이버 포집장치는

상기 나노파이버 포집수단의 포집요소가 상기 포집수단 회전축에 복수개의 봉상체를 서로 평행하게 배열한 포집봉군으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 명세서에서는 포집수단 회전축에 복수개의 봉상체를 서로 평행하게 배열한 포집봉군을 나노파이버 포집수단의 요소로서 나노파이버 포집요소 또는 포집요소라고 부르는 경우도 있다.

또한, 본 발명의 나노파이버 포집장치는

상기 포집봉군을 구성하는 상기 복수개의 봉상체 중 배열 방향의 양단에 위치한 봉상체에는, 포집한 나노파이버를 소정의 형상으로 유지하는 형상유지부재가 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 나노파이버 포집장치는

상기 나노파이버 포집수단이 상기 포집봉군의 상기 복수개의 봉상체 선단이 회전방향을 향해 절곡되어 형성된 탈락방지부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 나노파이버 포집장치는

상기 박락수단이 복수개의 봉상체를 서로 평행하게 배열한 박락봉군으로 구성되며,

상기 박락봉군의 복수개의 봉상체가, 상기 나노파이버 포집수단의 상기 포집요소를 구성하는 상기 포집봉군이 상기 비포집위치에 있을 경우, 상기 포집봉군의 각 봉상체 사이를 통과하도록 이동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 나노파이버 포집장치는

나노파이버 포집수단의 포집요소가 복수개의 봉상체를 서로 평행하게 배열한 포집봉군으로 구성되며,

상기 포집봉군에 의해 포집된 나노파이버를 박락하는 박락수단이, 복수개의 봉상체를 서로 평행하게 배열한 박락봉군으로 구성되며,

상기 나노파이버 포집수단과 상기 박락수단이, 각각의 회전을 제어하는 제어 수단을 구비하며,

상기 포집봉군이 나노파이버의 비포집위치에 있을 경우, 상기 박락 수단이 회전되었을 때, 상기 박락봉군의 복수개의 봉상체가 상기 포집봉군의 각 봉상체 사이를 통과하도록 배치되며,

상기 제어수단을 통하여, 상기 나노파이버 포집수단을 간헐적으로 회전시켜 상기 포집요소가 상기 비포집위치로 이동하도록 제어한 후, 상기 박락수단을 회전시켜 상기 박락봉군의 봉상체가 상기 포집봉군의 각 봉상체 사이를 통과하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 나노파이버를 소정의 형상으로 성형하면서 포집하는 나노파이버 포집방법은

가스류에 대하여 토출된 용융수지 또는 용해수지가 미세직경 섬유 형상으로 연신되어 형성되는 나노파이버를 포집하는 포집장치를 이용하여 나노파이버를 소정의 형상으로 성형하면서 포집하는 방법에 있어서,

포집위치에 있는 나노파이버 포집수단의 포집요소에 의해 상기 나노파이버를 포집하며,

상기 포집위치에 있는 상기 포집 요소가 비포집위치로 이동하도록, 상기 나노파이버 포집수단을 제어 수단에 의해 회전시키고,

상기 비포집위치로 이동한 상기 포집요소에 대하여, 상기 제어수단에 통하여 상기 포집요소에 의해 소정의 형상으로 성형되어 포집된 나노파이버에 대해 박락수단을 접촉시켜 상기 포집된 나노파이버를 박락하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 나노파이버 포집방법은

상기 포집요소에 의해 포집된 나노파이버는 상기 나노파이버 포집수단의 회전방향에서 후방면 측에 부착되며, 상기 박락 수단에 의해 박락될 때에는 그 하방에 설치한 상기 회수용기에 회수되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 나노파이버 포집방법은

수평으로 배치된 포집수단 회전축, 상기 포집수단 회전축의 외주면에 설치된 나노파이버 포집수단의 포집요소 및 상기 포집요소에 포집된 나노파이버를 하방에 박락하는 박락 수단을 구비하고, 가스류에 대하여 토출된 용융수지 또는 용해수지가 미세직경 섬유 형상으로 연신되어 형성되는 나노파이버를 포집하는 포집장치에서 사용되는 나노파이버 포집방법에 있어서,

상기 포집수단 회전축을 간헐적으로 회전시킴으로써 상기 포집요소를 상기 가스류상의 포집위치와 상기 가스류에서 벗어난 비포집위치로 이동시키고,

상기 박락수단에 의해, 상기 포집요소가 상기 비포집위치에 있을 때 상기 포집요소에 포집된 나노파이버를 하방으로 박락하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 나노파이버 포집방법은 이하의 (a) 내지 (e)의 순서로 이루어진다.

(a) 열풍류에 대하여 용융 또는 용해수지를 토출하여 미세직경 섬유 형상으로 연신하여 나노파이버를 제조하는 나노파이버 토출장치의 토출구로 부터, 복수개의 봉상체를 평행하게 나열하여 구성되고 소정방향으로 간헐적으로 회전구동되는 나노파이버 포집수단에 대하여, 상기 나노파이버 포집수단의 회전방향에서 후방면 측에 나노파이버를 토출하며,

(b) 토출한 나노파이버를, 상기 나노파이버 포집수단의 회전 방향의 후방면에서 소정의 형상으로 성형하면서 포집하고,

(c) 회전방향에서 후방면 측에 소정의 형상으로 성형하여 포집된 나노파이버가 부착된 상기 나노파이버 포집수단을 회전하며,

(d) 상기 나노파이버 포집수단에 의해 소정의 형상으로 성형되어 포집된 나노파이버에 대하여, 박락 수단을 회전시켜 전기 나노파이버 포집수단에 부착된 나노파이버를 박락하고,

(e) 상기 박락 수단에 의해 박락된 나노파이버 성형체를 회수 용기 내에 받는다.

또한, 상기 (b)단계에서는, 상기 나노파이버 포집수단이 정지시에, 상기 나노파이버 토출장치로부터 토출된 나노파이버가 상기 나노파이버 포집수단에 의해 소정의 형상으로 성형되면서 포집되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 나노파이버 퇴적·성형장치는

가스류에 대하여 용융수지 또는 용해수지를 토출하여 미세직경 섬유 형상으로 연신하여 나노파이버를 제조하는 나노파이버 토출장치의 토출노즐로부터 나노파이버가 토출되며, 상기 토출된 나노파이버를 나노파이버 포집수단으로 포집하여 퇴적시키는 나노파이버 퇴적·성형장치에 있어서,

상기 토출노즐로부터 상기 나노파이버 포집수단으로의 나노파이버 토출류 방향을 편향하는 토출류 방향 편향수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 나노파이버 퇴적·성형장치는

상기 토출류 방향 편향수단이, 상기 토출노즐로부터 상기 나노파이버 포집수단으로의 유로중에 상기 나노파이버 토출류 측면 방향으로부터 편향풍을 닿게하여 상기 나노파이버 토출류 방향을 편향하는 에어노즐을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 나노파이버 퇴적·성형장치는

상기 에어노즐로부터의 송풍각도를 조정하는 에어노즐 송풍각도 변경수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 나노파이버 퇴적·성형장치는

상기 에어노즐의 송풍량을 조정하는 송풍량 변경수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서의 나노파이버 퇴적·성형장치는

상기 에어노즐을 복수 구비하고, 상기 복수의 에어노즐을 상기 토출노즐에 대해 동심원상으로 등간격 각도로 설치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서의 나노파이버 퇴적·성형장치는

상기 동심원상으로 등간격 각도로 배치된 에어노즐의 송풍동작을 시계방향 또는 반시계방향으로 연속적인 순번으로 제어하는 송풍제어수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 나노파이버 퇴적·성형방법은

가스류에 대하여 용융수지 또는 용해수지를 토출하여 미세직경 섬유 형상으로 연신하여 나노파이버를 제조하는 나노파이버 토출장치의 토출노즐로부터 나노파이버가 토출되고, 상기 토출된 나노파이버를 포집수단으로 포집하여 퇴적시키는 나노파이버 퇴적·성형장치를 이용한 나노파이버 퇴적·성형방법에 있어서,

상기 토출노즐로부터 상기 나노파이버 포집수단으로의 나노파이버 토출류 방향을 편향시키는 토출류 방향 편향수단에 의해 토출류 방향을 편향하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 나노파이버 퇴적·성형방법은

상기 토출노즐로부터 상기 나노파이버 포집수단으로의 유로중에 상기 나노파이버 토출류의 측면 방향으로부터 편향풍을 닿게하여 상기 나노파이버 토출류 방향을 편향하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 나노파이버 퇴적·성형방법은

상기 동심원상으로 등간격 각도로 설치된 에어노즐의 송풍동작을 시계방향 또는 반시계방향으로 연속적으로 순번으로 송풍제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 나노파이버 포집장치는 나노파이버 포집과 박락을 연속적으로 달성할 수 있도록 구성됨으로써 나노파이버 대량 생산이 가능해진다. 또한, 토출 공급되는 나노파이버를 소정의 형상으로 성형하면서 포집함으로써, 소정의 형상의 나노파이버의 봉지 포장에 이르기까지 일련의 공정을 효율적으로 달성하는 시스템을 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 나노파이버 포집장치의 나노파이버 포집수단은 평행하게 배치된 복수의 포집봉군으로 구성되며, 이를 소정 각도로 포집수단 회전축에 대해 등간격으로 설치함으로써, 상기 포집수단을 소정 각도마다 간헐적으로 구동하여 회전 정지시켜서 나노파이버를 대량 생산할 수 있도록 한다.

구체적으로, 나노파이버 포집수단은, 포집수단 회전축에 대해 나노파이버를 포집하는 평행하게 배치된 포집봉군을 90° 등각도로 4방향에 설치하여 90°간격으로 간헐적으로 회전 정지시킨다. 이에 따라 4방향으로 배치된 복수개로 구성된 포집봉군을, 나노파이버 토출장치의 토출노즐에 임하는 포집위치에 차례차례 위치시킬 수 있으며, 나노파이버를 포집한 포집봉군은 포집위치를 벗어난 위치(비포집위치)로 이동할 수 있다. 따라서, 이러한 포집수단에 의해, 나노파이버의 생산을 대폭 향상시킬 수 있다.

또한, 나노파이버 포집수단은, 비포집위치로 이동한 포집봉군으로부터 포집된 나노파이버가 박락 수단에 의해 박락될때에는, 수평이 되도록 배치된 포집봉군의 하면측에 나노파이버가 부착되므로 박락 수단에 의해 포집수단으부터 박락한 나노파이버를 그 하방에 설치한 회수용기에 자동으로 낙하 수용할 수 있게 된다. 따라서 층이 비교적 두꺼운 매트 형상의 나노파이버라도 효율적으로 자동으로 포집할 수 있게 되어 생산효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 나노파이버 포집수단에 포집되어 퇴적되는 나노파이버 토출류 방향을 토출류 방향편향수단에 의해 조정하여 편향 가능하므로, 포집될 때에 퇴적되어 성형되는 나노파이버를 정사각형 등의 소정의 형상으로 자유롭게 성형 가능하다. 게다가 나노파이버를 퇴적량에 관계없이 나노파이버 포집수단의 분사면에 균일하게 퇴적시킬 수 있다.

게다가 나노파이버 포집수단에 퇴적되는 나노파이버의 퇴적 위치는, 에어노즐의 송풍에 대한 온/오프나, 송풍각도나, 송풍량을 조정함으로써 자유롭게 제어할 수 있기 때문에, 포집장치의 방식에 제한되지 않는 자유도가 높은 형상의 나노파이버로 형성되는 시트를 작성할 수 있다.

또한, 토출노즐에 대해 동심원상으로 등간격 각도로 설치된 에어노즐의 송풍동작을, 예를 들면, 시계방향 또는 반시계방향으로 연속적인 순번으로, 또는 랜덤으로 각 에어노즐의 송풍제어(온/오프 제어 또는 풍량 제어)를 실시함으로써, 다수의 에어노즐을 설치하지 않아도 되며, 장치구조의 간략화를 도모할 수 있다.

(도 1) 본 발명의 제1실시예로서의 나노파이버 포집장치와 상기 나노파이버 포집장치에 나노파이버를 토출 공급하는 나노파이버 토출장치와의 배치관계를 나타내는 개략 측면도이며, 나노파이버 포집수단에 의해 나노파이버를 소정의 형상으로 성형하면서 포집하는 상태를 나타낸다.
(도 2) 본 발명의 제1실시예로서의 나노파이버 포집장치의 배치관계를 나타내는 개략 측면도이며, 나노파이버 포집수단에 의해 소정의 형상으로 성형되어 포집된 나노파이버 성형체를 박락하기 직전의 상태를 나타낸다.
(도 3) 본 발명의 제1실시예로서의 나노파이버 포집장치의 배치관계를 나타내는 개략 측면도이며, 나노파이버 포집수단에 의해 소정의 형상으로 성형되어 포집된 나노파이버 성형체를 박락하고 있는 상태를 나타낸다.
(도 4) 본 발명의 제1실시예로서의 나노파이버 포집장치를 위쪽에서 본 상태를 나타내는 개략 상면도이다.
(도 5) 본 발명의 제1실시예로서의 나노파이버 포집장치를 상세하게 나타내는 사시도이다.
(도 6)본 발명의 제2실시예로서의 나노파이버 퇴적·성형장치를 나타내는 개략 측면도이다.
(도 7) 본 발명의 제2실시예로서의 나노파이버 퇴적·성형장치의 나노파이버 포집수단을 나타내는 사시도이다.
(도 8)본 발명의 제2실시예로서의 나노파이버 토출장치를 구성되는 토출노즐과, 토출노즐로부터 나노파이버 포집수단으로의 토출류를 편향하는 토출류 방향 편향수단을 나타내는 사시도이다.
(도 9)본 발명의 제2실시예로서의 나노파이버 토출장치를 구성되는 토출노즐과, 토출노즐로부터 나노파이버 포집수단으로의 토출류를 편향하는 토출류 방향 편향수단의 배치관계를 나타내는 측면도이다.
(도 10) 본 발명의 제2실시예로서의 나노파이버 토출장치로 구성되는 토출노즐과, 토출노즐로부터 나노파이버 포집수단으로의 토출류를 편향하는 토출류 방향 편향수단의 배치관계를 나타내는 정면도이다.

(제1실시예)

이하, 본 발명의 제1실시예와 관련된 나노파이버 포집장치 및 포집방법을 도 1~도 5를 참조하여 설명한다.

본 실시예의 나노파이버 포집장치(1)는 나노파이버를 소정의 형상으로 성형하면서 포집하는 장치이다. 나노파이버 포집장치(1)는, 가스류에 대하여 용융수지 또는 용해수지를 토출하여 극미세직경의 섬유 형상으로 연장하여 나노파이버를 제조하는 나노파이버 토출장치(2)에서 가스류를 타고 분류(토출류라고도 함)로 된 나노파이버가 공급된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 나노파이버는 나노파이버 토출장치(2)의 토출구인 토출노즐(2A)로부터 분류로 되어 유동하며, 나노파이버 포집장치(1)의 나노파이버 포집수단(30)을 구성하는 포집요소로서의 포집봉군(3)의 복수개의 평행 포집봉(31)에 의해 포집된다.

나노파이버 포집장치(1)에는 프레임(9)(상세한 도시 없음)과 같은 높이로 평행하게 설치된 포집수단 회전축(4) 및 박락수단 회전축(5), 포집수단 회전축(4)을 회전구동하는 포집수단 구동모터(6), 박락수단 회전축(5)을 회전구동하는 박락수단 구동모터(7) 및 포집수단 회전축(4)을 90° 회전시킬 때마다 정지시키고 상기 포집수단 회전축(4)이 정지한 직후에 박락수단 회전축(5)을 360° 회전시키는 제어수단(8)을 구비한다. 단, 반드시 90°일 필요는 없으며, 적당한 소정의 각도일 수도 있다.

포집수단 회전축(4)은 수평으로 배치되어 있다. 포집수단 회전축(4)에는 복수의 포집봉군(3)이 설치되어 있다. 포집봉군(3)은 포집수단 회전축(4)의 축선방향으로 서로 평행하게 배열(도 4에서는 상하방향으로 배열)된 복수개(11개)의 봉상체의 평행 포집봉(31)을 구비한다. 이 평행하게 배치된 평행 포집봉(31)의 봉 개수는 11개에 한정되지 않는다. 포집봉군(3)의 각각의 평행 포집봉(31)의 선단에는 회전방향 후방을 향해 굴곡되어 이루어진 탈락방지부(10)가 형성되어 있다. 또한, 포집봉군(3)은 나노파이버 포집수단(30)의 포집수단 회전축(4)에 설치된 포집요소이다. 포집요소로서의 포집봉군(3)은 평행하게 배치된 평행 포집봉(31)으로 구성된다.

또한, 본 실시예의 나노파이버 포집수단(30)의 포집봉군(3)은, 도 1에 나타낸 바와 같이 포집수단 회전축(4)의 외주면에 등각도 간격(90° 간격)으로 4개 방향으로 설치된다. 나노파이버 포집수단(30)은 도시한 실시예와 같이 포집수단 회전축(4)에 90°간격으로 4개 곳에 설치할 필요는 없으며 적어도 1개 곳에 포집요소가 설치되면 된다. 본 실시예에서 포집봉군(3)의 위치에 대하여, 포집수단 회전축(4)의 하방의 정지위치를 포집위치로 하고, 포집수단 회전축(4)의 후방의 정지위치(도 1~도 3의 우측)를 비포집위치로 한다. 포집위치의 포집봉군(3)은 가스류상의 위치에 있고, 비포집위치의 포집봉군(3)은 가스류로부터 벗어난 위치에 있다. 본 실시예에서 가스류는 도 1~도 3에 나타내는 토출노즐(2A)로부터 오른쪽 방향을 향해 흐른다.

포집봉군(3)을 구성하는 11개의 평행 포집봉(31) 중 배열방향의 양단(도 5에서 좌우단)에 위치하는 1개씩의 평행 포집봉(31)에는, 도 5와 같이 전체적으로 "

"자형으로 형성되며 포집되는 나노파이버의 형상을 소정의 형상으로 유지하는 형상 유지부재(11)가 장착되어 있다. 상기 형상 유지부재(11)와 전술한 탈락방지부(10)란, 포집봉군(3)에서 포집된 나노파이버(F)가 회전에 따른 원심력 등에 의해 포집봉군(3)의 외측으로 벗어나거나 탈락해 버리는 것을 방지한다.

도 1에 나타낸 바와 같이 박락수단 회전축(5)에는 박락수단을 구성하는 박락봉군으로서의 복수개의 봉상체인 박락봉(12)가 설치되어 있다. 박락봉(12)는 "U"자형으로 절곡되어 양단부가 박락수단 회전축(5)에 고정되어 있다. 단, 박락봉(12)은 포집봉군(3)의 평행 포집봉(31) 사이를 통과 가능한 구성이면 되며, "U"자형으로 한정할 필요는 없다. 박락수단 회전축(5)에 설치한 박락봉(12)은 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 박락수단 회전축(5)의 축선 방향으로 6개 배열(도 4에서는 상하 방향으로 배열)되어 있지만, 그 개수는 적당한 개수로 할 수 있다.

상기 박락봉(12)은 제어수단(8)에 의해 박락수단 회전축(5)이 360° 회전하면 비포집위치에 있는 포집봉군(3)의 평행으로 배열된 복수개의 평행 포집봉(31) 사이의 틈새를 통과하여 포집봉군(3)(포집요소)에 포집되어 퇴적된 나노파이버(F)를 박락한다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 비포집위치에 있는 포집봉군(3)의 평행 포집봉(31)에서 박락되는 나노파이버(F)의 하방에는 회수용기(13)가 설치되어 있으며 비포집위치에 있는 포집봉군(3)의 평행 포집봉(31)에서 박락된 나노파이버(F)는 그 자중에 의해 회수용기(13)에 자동적으로 회수된다.

본 실시예에서는 포집수단 회전축(4)의 외주면의 전후 상하 방향으로 포집봉군(3)(평행 포집봉(31))이 배치되었을 때 제어수단(8)이 포집수단 회전축(4)의 회전구동을 정지시킨다. 여기서 말하는 "전후 상하"는 도 1~도 3의 "좌우 상하"에 대응된다. 이때， 하방 위치(포집위치)에 있는 포집봉군(3)이 나노파이버 토출장치(2)에서 토출되는 나노파이버(F)의 분류(도 1~도 3에서 2점 쇄선으로 흐름의 범위를 모식적으로 나타낸다)에 대해 수직으로 위치한다(도 1의 상태). 나노파이버 토출장치(2)의 토출노즐(2A)로부터 나노파이버(F)가 토출 공급되는 것은, 포집수단 회전축(4)의 하방 위치에 있는 평행 포집봉(31)(포집위치에 있는 포집봉군(3))에 대해서만 진행된다. 그리고 상기 평행 포집봉(31)이 거기로부터 90°회전되어 수평으로 배치된 상태(도 2에서 나타낸 우측의 평행으로 배치된 포집봉군(3)(비포집위치에 있는 포집요소))에 있을 때, 박락수단 회전축(5)이 360°회전되고, 그에 따라 박락봉(12)이 평행 포집봉(31)에 의해 포집된 나노파이버(F)에 접촉되어 도 3에 나타낸 바와 같이 평행 포집봉(31)에 포집된 나노파이버(F)를 박락한다. 그리고, 박락된 나노파이버(F)는 회수용기(13)에 자동적으로 회수된다.

여기서 나노파이버 포집장치(1)에서 나노파이버(F)를 포집할 때의 일련의 동작에 대해 이하에 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 나노파이버 토출장치(2)의 토출노즐(2A)로부터 이에 임하는 포집수단 회전축(4)의 하방 위치(포집위치)에 있는 포집봉군(3)의 수직형상의 평행 포집봉(31)에 나노파이버(F)가 토출 공급되면, 포집위치에 있는 포집봉군(3)의 평행 포집봉(31)에 나노파이버(F)가 부착되어 포집된다. 이에 따라 나노파이버(F)는 비교적 두꺼운 소정의 형상을 가진 매트 형상으로 퇴적된다.

다음으로, 제어수단(8)이 포집수단 회전축(4)을 90° 회전(도 2에 나타낸 바와 같이 반시계 방향으로 90° 회전)시키고, 포집위치에서 나노파이버(F)를 포집한 포집봉군(3)은 후방의 위치(비포집위치)에서 수평으로 배치된다. 즉, 제어수단(8)은 포집수단 회전축(4)을 간헐적으로 회전시킴으로써 포집봉군(3)이 나노파이버(F)를 포집하는 포집위치와 상기 포집위치에서 벗어난 비포집위치를 이동하도록 포집수단 구동모터(6)를 제어한다. 이 상태(비포집위치)에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 평행 포집봉(31)의 하방측(하면측)에 포집된 나노파이버(F)가 배치된다.

제어수단(8)은 포집수단 회전축(4)이 회전 정지한 후에 박락수단 회전축(5)을 360° 회전(도 2에 나타낸 바와 같이 반시계방향으로 회전)시키고, 그에 따라 6개의 박락봉(12)은 비포집위치에 있는 포집봉군(3)의 나노파이버(F)가 포집된 11개의 평행으로 배치된 평행 포집봉(31)의 사이를 통과한다(도 3에서 실선으로 나타낸 박락봉(12)). 이에 의해, 평행으로 배치된 평행 포집봉(31)에 포집된 소정의 형상의 나노파이버(F)는 박락봉(12)의 접촉에 의해 박락되고, 박락된 나노파이버(F) 그 자중에 의해 자동적으로 회수용기(13)에 회수된다. 그리고, 이러한 일련의 동작을 자동적으로 반복 실행함으로써, 매트 형상 등의 나노파이버(F) 양산이 가능해진다.

(a) 열풍류(열풍 가스류)에 대하여 용융수지 또는 용해수지를 토출하여 미세직경 섬유 형상으로 연신하여 나노파이버를 제조하는 나노파이버 토출장치의 토출구로부터, 복수개의 봉상체를 평행하게 나열하여 구성되고 소정방향으로 간헐적으로 회전구동되는 나노파이버 포집수단에 대하여, 상기 나노파이버 포집수단의 회전방향에서 후방면 측에 나노파이버를 토출하며,

(b) 토출한 나노파이버를, 상기 나노파이버 포집수단의 회전 방향의 후방면 측에서 소정의 형상으로 성형하면서 포집하고,

(d) 상기 나노파이버 포집수단에 의해 소정의 형상으로 성형되어 포집된 나노파이버에 대하여, 박락 수단을 회전시켜 상기 나노파이버 포집수단에 부착된 나노파이버를 박락하고,

상기 (b)단계에서는， 상기 나노파이버 포집수단이 정지 시에, 상기 나노파이버 토출장치로부터 토출된 나노파이버가 상기 나노파이버 포집수단에 의해 소정의 형상으로 성형하면서 포집된다.

이상과 같이， 본 실시예의 나노파이버 포집장치(1)에 따르면， 회전 구동되어 90°간격으로 간헐적으로 회전 정지되는 포집수단 회전축(4)에， 나노파이버(F)를 포집하는 평행하게 배열된 복수개의 평행 포집봉(31)을 구비한 포집봉군(3)을 90° 등각도 간격으로 4방향(포집수단 회전축(4)의 전후 상하)에 설치한다. 이와 같이 함으로써, 포집봉군(3)을 90°간격으로 회전 정지시키고, 4방향의 평행 포집봉(31)의 각각을 나노파이버 토출장치(2)의 토출노즐(2A)에 임하는 위치(포집위치)에 계속적으로 배치할 수 있다. 따라서 포집봉군(3)에 의한 나노파이버(F)의 포집 효율을 향상시킬 수 있고 나아가서는 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 포집수단 회전축(4)의 간헐적인 회전 정지는 90°간격의 회전 정지 제어에 한정되지 않고, 적당하게 배치한 포집봉군(3)의 배치 각도에 따라 간헐적으로 제어할 수 있다.

또한, 박락봉(12)에 의해 평행하게 배열된 복수개의 평행 포집봉(31)으로부터 나노파이버(F)가 박락될 때에는, 비포집위치에서 평행 포집봉(31)의 하면 측에 나노파이버(F)가 부착되어 있도록 포집수단 회전축(4)이 소정의 방향으로 회전(도 2에서는 반시계 방향)된다. 이와 같이 함으로써, 박락봉(12)에 의해 비포집위치에서 평행하게 배치된 평행 포집봉(31)으로부터 박락된 나노파이버(F)를 그 하방에 설치한 회수용기(13)에 자동적으로 낙하 수용할 수 있게 된다. 따라서, 층이 비교적 두꺼운 매트 형상의 나노파이버라도 효과 좋게 자동으로 회수할 수 있게 되며 생산효율을 향상시킬 수 있다.

(제2실시예)

이하, 본 발명의 제2 실시예와 관련된 나노파이버 퇴적·성형장치 및 그 퇴적·성형 방법을 도 6~도 10을 참조하여 설명한다.

도 6은 나노파이버 토출장치(2)와 나노파이버 포집장치(15)로 구성된 나노파이버 퇴적·성형장치(1)을 나타내고 있다. 구체적으로, 도6은 나노파이버 토출장치(2)의 토출노즐(2A)에서 가스류를 타고 토출류가 된 나노파이버를 나노파이버 포집수단이 포집하여 퇴적시키고 있는 상태를 나타낸다.

본 발명에서의 나노파이버 퇴적·성형장치 및 그 퇴적·성형방법은, 제1실시예의 포집장치에 적용함으로써 큰 효과를 생성하며 본 실시예에 대해서는 제1실시예에 기재된 토출노즐 및 포집장치를 이용하여 설명한다. 또한, 토출노즐 및 포집장치는 제1 실시예에 기재한 것에 한정되는 것이 아니며, 일반적인 기술에 대한 적용은 당업자에게 있어서 용이한 것이다.

본 실시예의 나노파이버 퇴적·성형장치(1)는 크게 나누면 나노파이버 토출장치(2)와 나노파이버 포집장치(15)로 구성된다. 나노파이버 토출장치(2)는 가스류에 대하여 용융수지 또는 용해수지를 토출하여 극미세직경의 섬유형태로 연장하여 나노파이버(F)를 제조한다. 나노파이버 토출장치(2)는 토출노즐(2A)로부터 가스류를 타고 분류(토출류라고도 함)로 된 나노파이버를 나노파이버 포집장치(15)로 토출 공급한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 나노파이버는 나노파이버 토출장치(2)의 토출구인 토출노즐(2A)로부터 분류로 되어 유동하며, 나노파이버 포집장치(15)의 나노파이버 포집수단(30)을 구성하는 포집요소로서의 포집봉군(3)의 복수개의 평행 포집봉(31)에 의해 포집된다. 나노파이버 포집장치(15)는 전술한 제1실시예의 나노파이버 포집장치(1)이다.

나노파이버 퇴적·성형장치(1)에는 상세한 도시가 없는 프레임(케이스) (9)과 같은 높이로 평행하게 설치된 포집수단 회전축(4) 및 박락수단 회전축(5), 포집수단 회전축(4)을 회전구동하는 포집수단 구동모터, 박락수단 회전축(5)을 회전구동하는 박락수단 구동모터가 설치된다. 포집수단 회전축(4)은 90° 회전할때마다 정지하고, 상기 포집수단 회전축(4)이 정지한 직후에 박락수단 회전축(5)을 360° 회전시키는 제어수단을 구비한다. 토출된 나노파이버는 도 1에 나타낸 하방 위치에 정지한 포집봉군(3)에 의해 포집되어 퇴적된다. 포집봉군(3)에 의해 퇴적 포집된 나노파이버(F)는, 포집봉군(3)이 M방향으로 90°회전하고 박락 수단회전축(5)이 N방향으로 360°회전함으로써, 박락 수단회전축(5)에 설치된 "U"자형 박락봉(12)에 의해 박락된다. 또한, 상기 포집수단 구동모터, 박락수단 구동모터 및 제어수단에 대해서는, 본 발명의 요지가 아니므로 도시를 생략한다.

도 7에 나노파이버 포집수단(30)을 상세하게 나타낸다. 포집수단 회전축(4)에는 90° 간격으로 배치된 4개의 포집봉군(3)이 설치되어 있다. 포집봉군(3)은 포집수단 회전축(4)의 축선 방향으로 배열된 복수개(11개)의 봉상체의 평행 포집봉(31)을 구비한다. 포집봉군(3)의 각각의 평행 포집봉(31) 선단에는 굴곡되어 형성된 탈락방지부(10)가 형성된다.

포집봉군을 구성하는 11개의 평행 포집봉(31)중, 배열방향의 양단(도7에서 좌우단)에 위치한 1개씩의 평행 포집봉(31)에는 도7에 나타낸 바와 같이 "

"자형의 형상 유지부재(11)가 장착되어 있다. 형상 유지부재(11)와 전술한 탈락방지부(10)는, 포집봉군(3)에서 포집된 나노파이버(F)가 회전에 따른 원심력 등에 의해 포집봉군(3)의 외측으로 벗어나거나 탈락되는 것을 방지한다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 박락수단 회전축(5)에는 박락수단을 구성하는 박락봉군으로서의 복수개의 봉상체인 박락봉(12)이 설치되어 있다. 박락봉(12)은 "U"자형으로 절곡되어 양단부가 박락수단 회전축(5)에 고정된다. 박락수단 회전축(5)에 설치된 박락봉(12)은 상기 박락수단 회전축(5)의 축선 방향으로 6개 배열된다.

상기 박락봉(12)은, 제어수단에 의해 박락수단 회전축(5)이 360° 회전하면 평행 포집봉(31) 사이의 틈새를 통과하여 평행 포집봉(31)에 포집되어 퇴적된 나노파이버(F)를 박락한다. 또한, 평행 포집봉(31)으로부터 박락되는 나노파이버(F)의 하방에는 회수용기(13)가 설치되어 평행 포집봉(31)으로부터 박락된 나노파이버(F)는 그 자중에 의해 회수용기(13)로 자동적으로 회수된다.

본 실시예에서는 포집수단 회전축(4)의 외주의 전후 상하로 포집봉군(3)이 배치되었을 때, 제어수단이 포집수단 회전축(4)의 회전구동을 정지시킨다(도 6의 상태). 여기서 말하는 "전후 상하"는 도 6의 "좌우 상하"에 대응된다. 나노파이버 토출장치(2)의 토출노즐(2A)로부터의 나노파이버(F) 토출 공급은, 포집수단 회전축(4)의 하방 위치(포집위치)에 있는 포집봉군(3)의 평행 포집봉(31)에 대해서만 진행된다. 그리고 상기 평행 포집봉(31)이 거기로부터 90°회전되어 수평으로 배치된 상태에 있을 때, 박락수단 회전축(5)이 360°회전되고 그에 따라 박락봉(12)이 평행 포집봉(31)에 포집된 나노파이버(F)에 접촉되어 평행 포집봉(31)에 포집된 나노파이버(F)를 박락한다. 그리고, 박락된 나노파이버(F)는 회수용기(13)에 자동적으로 회수된다.

다음으로, 본 발명의 실시양태인 토출류 방향 편향수단에 대해 설명한다. 여기서 나노파이버 토출장치(2)의 토출노즐(2A)로부터 가스류를 타고 나노파이버 포집수단(30)에 나노파이버(F)를 토출하는 그 흐름(토출류)을 편향하는 토출류 방향 편향수단(16)에 대해 도 8~도 10에 기초하여 이하에서 설명한다. 또한 본 실시예의 토출류 방향 편향수단(16)은 나노파이버 토출장치(2)에 부속되어 있는데, 나노파이버 포집장치(15)측에 부속될수도 있다.

토출류 방향 편향수단(16)은 토출노즐(2A)로부터 토출되는 나노파이버(F)의 토출류 측면방향으로부터 편향풍을 닿게하여 나노파이버(F)의 토출류를 편향하여 소정의 방향으로의 토출류를 형성하는 수단, 즉 나노파이버(F)의 토출류를 시프트 하는 수단이다. 이 토출류 방향 편향수단(16)은, 토출노즐(2A)로부터의 나노파이버(F) 토출류에 측방으로부터 편향풍을 닿게하는 에어노즐(17)을 복수 구비한다. 복수의 에어노즐(17)은 원주형으로 배치된다. 에어노즐(17)로부터 송풍되는 편향풍의 분출 각도(토출류에 대한 송풍각도)는 편향각도 조정 플레이트(18)로 자유롭게 조정한다. 상기 편향각도 조정 플레이트(18)는 반경 방향(나노파이버(F)의 토출류에 대해 접근하는 방향 또는 멀어지는 방향)으로 자유롭게 슬라이드 가능하게 중공 원반형의 유지 프레임(19)에 장착되어 있다. 에어노즐(17)에는 편향풍이 되는 고압의 에어를 공급하기 위한 배관이 접속되어 있지만, 도면의 간략화를 위해서 배관은 도시하지 않는다. 이 배관은 편향풍을 에어노즐(17)까지 이끌어갈 수 있는것이면 된다. 배관과 더불어 펌프나 에어 공급 온/오프 동작을 수행하는 솔레노이드 밸브 등을 설치하는데, 이들도 적당하게 구성할 수 있으며, 본 명세서에서는 상세한 설명은 하지 않는다. 본 발명의 실시 양태에서는 각 에어노즐(17)의 송풍 타이밍을 포함한 각종 송풍 동작을 제어하는 송풍 제어수단(21) 및 에어노즐(17)의 송풍량을 전기적으로 조정하는 송풍량 변경수단(20)을 구비한다.

복수의 에어노즐(17)을 원주상에 장착한 중공원반형의 유지프레임(19)은 토출노즐(2A)의 하류측에 상기 토출노즐(2A)을 둘러싸듯이 동심원상으로 배치되고, 도시하지 않는 연결프레임을 통하여 나노파이버 토출장치(2)에 일체적으로 구성된다. 도 8~도 10에 나타낸 바와 같이, 복수의 에어노즐(17)은 토출노즐(2A)의 배치를 중심으로 하여 동심원상으로 등간격 각도(45°간격)로 8개 설치된다. 물론 복수개의 에어노즐(17)은 45°간격으로 8개 배치되는 것에 한정되지 않는다.

또한 유지 프레임(19)에 대해서는 각 에어노즐(17)이 편향각도 조정 플레이트(18)을 통하여 장착된다. 이 편향각도 조정 플레이트(18)는, 나노파이버(F)의 토출류에 대해 접근하는 방향 또는 멀어지는 방향으로 요동 가능하게, 중공원반형 유지프레임(19)에 자유롭게 슬라이드 가능하게 장착되어 있다. 편향각도 조정 플레이트(18)는 에어노즐(17)로부터의 송풍각도를 조정하는 에어노즐 송풍각도 변경수단이다.

본 발명의 나노파이버 퇴적·성형방법은 가스류에 대하여 용융수지 또는 용해수지를 토출하여 미세직경 섬유 형상으로 연장하여 나노파이버를 제조하는 나노파이버 토출장치의 토출노즐로부터 토출된 나노파이버를 포집수단에 포집시켜 퇴적시키는 나노파이버 퇴적·성형장치를 이용한 것이며,

토출류 방향 편향수단(16)에 의해 토출노즐로부터 나노파이버 포집수단으로의 나노파이버 토출류를 편향함으로써 나노파이버의 퇴적 위치를 변경하여 소정의 형상의 나노파이버 퇴적체를 얻는다.

토출류 방향 편향수단(16)에 의해, 토출노즐로부터 나노파이버 포집수단으로의 유로중에 나노파이버 토출류 측면방향으로부터 편향풍을 닿게하여 나노파이버 토출류 방향을 편향한다.

토출류 방향 편향수단(16)은 동심원상으로 등간격 각도로 설치된 에어노즐의 송풍동작을, 예를 들어 시계방향 또는 반시계방향으로 연속적인 순번으로 또는 랜덤으로 송풍 제어한다. 이 경우의 송풍 제어는, 각 에어노즐의 송풍에 대한 온/오프 제어, 송풍량에 대한 제어에 의해 진행할 수 있다. 이에 따라, 마치 편향풍 생성이 나노파이버 토출류 주위를 도는것처럼 생성될 수도 있고, 토출류 방향을 랜덤으로 변경할 수도 있다. 이에 의해, 소정의 형상의 나노파이버 성형체를 형성할 수 있다.

이상과 같은 본 실시예의 나노파이버 퇴적·성형장치(1)에 따르면, 나노파이버 포집수단에 포집되어 퇴적되는 나노파이버 토출류 방향을 토출류 방향 편향수단(16)에 의해 성형형상에 따라 적당하게 조정한다. 이와 같이 함으로써, 나노파이버 포집수단에 퇴적되어 포집되는 나노파이버(F)를 정방형 등의 소정의 형상으로 자유롭게 퇴적·성형할 수 있다. 이에 의해, 시트 형상 또는 매트 형상 또는 블록 형상의 소정의 형상 형성체로 성형할 수 있다. 또한 나노파이버(F)를 퇴적량에 관계없이 포집봉군(3)의 평행 포집봉(31)의 분무면에 균일하게 퇴적시킬 수도 있다.

게다가, 포집수단에 퇴적되는 나노파이버(F)의 퇴적 위치는, 에어노즐(17)의 송풍각도나 송풍량을 조정함으로써 자유롭게 제어할 수 있기 때문에, 포집수단 방식에 제한되지 않는 자유도가 높은 형상의 나노파이버(F) 로 이루어진 시트 형상을 작성할 수 있다.

게다가, 송풍 제어수단(21)이, 동심원상으로 등간격 각도로 배치된 에어노즐(17)의 송풍에 대한 온/오프동작을, 예를 들어 시계방향 또는 반시계방향으로 연속적인 순번으로 회전하도록, 또는 랜덤으로 각 에어노즐(17)을 송풍 제어할 수 있으므로, 다수의 에어노즐을 설치하지 않아도 되며, 장치구조의 간략화를 도모할 수 있다.

상기에 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이들 예에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시예에 대해, 당업자가 적당한 구성요소를 추가, 삭제, 설계변경을 실시한 것이나, 실시형태의 특징을 적당하게 조합한 것도 본 발명의 요지를 갖추고 있는 한, 본 발명의 범위에 포함된다.

(제1실시예, 도 1 ~ 도 5)
1 나노파이버 포집장치
2 나노파이버 토출장치
2A 토출노즐(토출구)
3 포집봉군(나노파이버 포집요소)
30 나노파이버 포집수단
31 평행 포집봉
4 포집수단 회전축
5 박락수단 회전축
6 포집수단 구동모터
7 박락수단 구동모터
8 제어수단
9 프레임
10 탈락방지부
11 형상 유지부재
12 박락봉
13 회수용기
F 나노파이버
(제2실시예, 도 6 ~ 도 10)
1 나노파이버 퇴적·성형장치
2 나노파이버 토출장치
2A 토출노즐(토출구)
30 나노파이버 포집수단
3 포집봉군
31 평행 포집봉
4 포집수단 회전축
5 박락수단 회전축
9 프레임(케이스)
10 탈락방지부
11 형상 유지부재
12 박락봉
13 회수용기
15 나노파이버 포집장치
16 토출류 방향 편향수단
17 에어노즐
18 편향각도 조정 플레이트(에어노즐 송풍각도 변경수단)
19 유지 프레임
20 송풍량 변경수단
21 송풍 제어수단(제어수단)
F 나노파이버

Claims

가스류에 대하여 토출된 용융수지 또는 용해수지가 미세직경 섬유 형상으로 연신되어 형성되는 나노파이버를 포집하는 포집장치에 있어서,
수평으로 배치된 포집수단 회전축;
상기 포집수단 회전축에 설치된 나노파이버 포집수단;
상기 포집수단 회전축을 회전 구동하는 포집수단 구동모터;
상기 포집수단 회전축을 간헐적으로 회전시킴으로써, 상기 나노파이버 포집수단이 나노파이버를 포집하는 포집위치와 상기 포집위치에서 벗어난 비포집위치를 이동하도록 상기 포집수단 구동모터를 제어하는 제어수단; 및
상기 나노파이버 포집수단이 상기 비포집위치에 있을 때 상기 나노파이버 포집수단에 포집된 나노파이버를 박락하는 박락 수단;
을 구비하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 포집장치.
제 1항에 있어서,
상기 나노파이버 포집수단은, 상기 포집수단 회전축에 설치된 적어도 1개의 포집요소를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 포집장치.
제 1항에 있어서,
상기 나노파이버 포집수단은, 상기 포집수단 회전축에 등각도 간격으로 설치된 복수의 포집요소를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 포집장치.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,
상기 나노파이버 포집수단의 포집요소는, 상기 포집수단 회전축에 복수개의 봉상체를 서로 평행하게 배열한 포집봉군으로 구성되는 것을 특징으로 하는 나노파이버 포집장치.
제4항에 있어서,
상기 포집봉군을 구성하는 상기 복수개의 봉상체 중 배열 방향의 양단에 위치한 봉상체에는, 포집한 나노파이버를 소정의 형상으로 유지하는 형상유지부재가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 나노파이버 포집장치.
제 4항에 있어서,
상기 나노파이버 포집수단은, 상기 포집봉군의 상기 복수개의 봉상체 선단이 회전방향을 향해 절곡되어 형성된 탈락방지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 포집장치.
제 4항에 있어서,
상기 박락수단이 복수개의 봉상체를 서로 평행하게 배열한 박락봉군으로 구성되며,
상기 박락봉군의 복수개의 봉상체가, 상기 나노파이버 포집수단의 상기 포집요소를 구성하는 상기 포집봉군이 상기 비포집위치에 있을 경우, 상기 포집봉군의 각 봉상체 사이를 통과하도록 이동하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 포집장치.
나노파이버 포집수단의 포집요소는 복수개의 봉상체를 서로 평행하게 배열한 포집봉군으로 구성되며,
상기 포집봉군에 의해 포집된 나노파이버를 박락하는 박락수단은, 복수개의 봉상체를 서로 평행하게 배열한 박락봉군으로 구성되며,
상기 나노파이버 포집수단과 상기 박락수단은, 각각의 회전을 제어하는 제어 수단을 구비하며,
상기 포집봉군이 나노파이버의 비포집위치에 있을 경우, 상기 박락 수단이 회전되었을 때, 상기 박락봉군의 복수개의 봉상체가 상기 포집봉군의 각 봉상체 사이를 통과하도록 배치되며,
상기 제어수단을 통하여, 상기 나노파이버 포집수단을 간헐적으로 회전시켜 상기 포집요소가 상기 비포집위치로 이동하도록 제어한 후, 상기 박락수단을 회전시켜 상기 박락봉군의 봉상체가 상기 포집봉군의 각 봉상체 사이를 통과하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 포집장치.
가스류에 대하여 토출된 용융수지 또는 용해수지가 미세직경 섬유 형상으로 연신되어 형성되는 나노파이버를 포집하는 포집장치를 이용하여 나노파이버를 소정의 형상으로 성형하면서 포집하는 방법에 있어서,
포집위치에 있는 나노파이버 포집수단의 포집요소에 의해 상기 나노파이버를 포집하며,
상기 포집위치에 있는 상기 포집 요소가 비포집위치로 이동하도록, 상기 나노파이버 포집수단을 제어 수단에 의해 회전시키고,
상기 비포집위치로 이동한 상기 포집요소에 대하여, 상기 제어수단을 통하여, 상기 포집요소에 의해 소정의 형상으로 성형되어 포집된 나노파이버에 대해 박락수단을 접촉시켜 상기 포집된 나노파이버를 박락하도록 하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 포집방법.
제 9항에 있어서,
상기 포집요소에 의해 포집된 나노파이버는 상기 나노파이버 포집수단의 회전방향에서 후방면 측에 부착되며, 상기 박락 수단에 의해 박락될 때에는 그 하방에 설치한 상기 회수용기에 회수되는 것을 특징으로 하는 나노파이버 포집방법.
수평으로 배치된 포집수단 회전축, 상기 포집수단 회전축의 외주면에 설치된 나노파이버 포집수단의 포집요소 및 상기 포집요소에 포집된 나노파이버를 하방에 박락하는 박락 수단을 구비하고, 가스류에 대하여 토출된 용융수지 또는 용해수지가 미세직경 섬유 형상으로 연신되어 형성되는 나노파이버를 포집하는 포집장치에서 사용되는 나노파이버 포집방법에 있어서,
상기 포집수단 회전축을 간헐적으로 회전시킴으로써 상기 포집요소를 상기 가스류상의 포집위치와 상기 가스류에서 벗어난 비포집위치로 이동시키고,
상기 박락수단에 의해, 상기 포집요소가 상기 비포집위치에 있을 때 상기 포집요소에 포집된 나노파이버를 하방으로 박락하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 포집방법.
나노파이버 포집방법에 있어서,
(a) 열풍류에 대하여 용융 또는 용해수지를 토출하여 미세직경 섬유 형상으로 연신하여 나노파이버를 제조하는 나노파이버 토출장치의 토출구로부터, 복수개의 봉상체를 평행하게 나열하여 구성되고 소정방향으로 간헐적으로 회전구동되는 나노파이버 포집수단에 대하여, 상기 나노파이버 포집수단의 회전방향에서 후방면 측에 나노파이버를 토출하며,
(b) 토출한 나노파이버를, 상기 나노파이버 포집수단의 회전 방향의 후방면 측에서 소정의 형상으로 성형하면서 포집하고,
(c) 회전방향에서 후방면 측에 소정의 형상으로 성형하여 포집된 나노파이버가 부착된 상기 나노파이버 포집수단을 회전하며,
(d)상기 나노파이버 포집수단에 의해 소정의 형상으로 성형되어 포집된 나노파이버에 대하여, 박락 수단을 회전시켜 상기 나노파이버 포집수단에 부착된 나노파이버를 박락하고,
(e) 상기 박락 수단에 의해 박락된 나노파이버 성형체를 회수 용기 내에 받는 것을 특징으로 하는 나노파이버 포집방법.
제 12항에 있어서,
상기 (b)단계에서는, 상기 나노파이버 포집수단이 정지시에, 상기 나노파이버 토출장치로부터 토출된 나노파이버가 상기 나노파이버 포집수단에 의해 소정의 형상으로 성형되면서 포집되는 것을 특징으로 하는 나노파이버 포집방법.
가스류에 대하여 용융수지 또는 용해수지를 토출하여 미세직경 섬유 형상으로 연신하여 나노파이버를 제조하는 나노파이버 토출장치의 토출노즐로부터 나노파이버가 토출되며, 상기 토출된 나노파이버를 나노파이버 포집수단으로 포집하여 퇴적시키는 나노파이버 퇴적·성형장치에 있어서,
상기 토출노즐로부터 상기 나노파이버 포집수단으로의 나노파이버 토출류 방향을 편향하는 토출류 방향 편향수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 퇴적·성형장치.
제 14항에 있어서,
상기 토출류 방향 편향수단은, 상기 토출노즐로부터 상기 나노파이버 포집수단으로의 유로중에 상기 나노파이버 토출류의 측면 방향으로부터 편향풍을 닿게하여 상기 나노파이버 토출류 방향을 편향하는 에어노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 퇴적·성형장치.
제 15항에 있어서,
상기 에어노즐로부터의 송풍각도를 조정하는 에어노즐 송풍각도 변경수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 퇴적·성형장치.
제 15항 또는 제 16항에 있어서,
상기 에어노즐의 송풍량을 조정하는 송풍량 변경수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 퇴적·성형장치.
제 15항 내지 제 17항에 있어서,
상기 에어노즐을 복수 구비하고, 상기 복수의 에어노즐을 상기 토출노즐에 대해 동심원상으로 등간격 각도로 설치하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 퇴적·성형장치.
제 18항에 있어서,
상기 동심원상으로 등간격 각도로 설치된 에어노즐의 송풍 동작을 시계방향 또는 반시계방향으로 연속적인 순번으로 송풍을 제어하는 송풍 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 퇴적·성형장치.
가스류에 대하여 용융수지 또는 용해수지를 토출하여 미세직경 섬유 형상으로 연신하여 나노파이버를 제조하는 나노파이버 토출장치의 토출노즐로부터 나노파이버가 토출되고, 상기 토출된 나노파이버를 포집수단으로 포집하여 퇴적시키는 나노파이버 퇴적·성형장치를 이용한 나노파이버 퇴적·성형방법에 있어서,
상기 토출노즐로부터 상기 나노파이버 포집수단으로의 나노파이버 토출류 방향을 편향시키는 토출류 방향 편향수단에 의해 토출류 방향을 편향하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 퇴적·성형방법.
제20항에 있어서,
상기 토출노즐로부터 상기 나노파이버 포집수단으로의 유로중에 상기 나노파이버 토출류의 측면 방향으로부터 편향풍을 닿게하여 상기 나노파이버 토출류 방향을 편향하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 퇴적·성형방법.
제21항에 있어서,
상기 동심원상으로 등간격 각도로 설치된 에어노즐의 송풍동작을 시계방향 또는 반시계방향으로 연속적인 순번으로 송풍 제어하는 것을 특징으로 하는 나노파이버 퇴적·성형방법.