KR101235078B1 - Method for manufacturing high strength nano-fiber composit - Google Patents

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김병석
슈이치 사토
이재환
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신슈 다이가쿠
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Abstract

PURPOSE: A method for fabricating a high strength composite nanofiber assembly is provided to obtain the composite nanofiber assembly with high mechanical strength and to use the composite nanofiber assembly for health care and skin care. CONSTITUTION: A method for fabricating a high strength composite nanofiber comprises: a step of preparing a composite nanofiber non-woven fabric of a band form by electrospinning using a polymer solution containing a first polymer and a second polymer(S1); and a step of heating the composite nanofiber non-woven fabric while twisting and drawing(S2). [Reference numerals] (AA) Start; (BB) End; (S1) Manufacturing composite nanofiber non-woven fabric assembly(first step); (S2) Manufacturing high intensity composite nanofiber non-woven fabric assembly(second step)

Description

고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법{Method for manufacturing high strength nano-fiber composit}Method for manufacturing high strength composite nanofiber aggregate {Method for manufacturing high strength nano-fiber composit}

본 발명은 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a high strength composite nanofiber aggregate.

종래, 2 종류 이상의 나노 섬유를 포함하는 복합 나노 섬유 부직포를 제조하기 위한 복합 나노 섬유 부직포 제조 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).Conventionally, the composite nanofiber nonwoven fabric manufacturing apparatus for manufacturing the composite nanofiber nonwoven fabric containing two or more types of nanofibers is known (for example, refer patent document 1).

도 10은 종래의 복합 나노 섬유 부직포 제조 장치(900)를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 종래의 복합 나노 섬유 부직포 제조 장치(900)는 도 10(특허문헌의 도 1)에 도시한 바와 같이, 다른 종류(종류 A 및 종류 B라고 함) 중에 종류 A의 폴리머 용액을 저장하는 폴리머 용액 탱크(910)와, 종류 B의 폴리머 용액을 저장하는 폴리머 용액 탱크(920)와, 종류 A의 폴리머 용액을 토출하는 복수의 제1 노즐 (930) 및 종류 B의 폴리머 용액을 토출하는 복수의 제2 노즐(940)을 구비한 노즐 유닛(950)과, 노즐 유닛(950)으로부터 전계 방사되는 나노 섬유를 집적하는 컬렉터(960)와, 노즐 유닛(950)과 컬렉터(960)의 사이에 고전압을 인가하는 전원 장치(970)를 구비한다.10 is a view for explaining a conventional composite nanofiber nonwoven fabric manufacturing apparatus 900. The conventional composite nanofiber nonwoven fabric manufacturing apparatus 900 is a polymer solution tank for storing a polymer solution of type A in another type (called type A and type B), as shown in Fig. 10 (Fig. 1 of the patent document). 910, a polymer solution tank 920 for storing a type B polymer solution, a plurality of first nozzles 930 for discharging a type A polymer solution, and a plurality of second for discharging a type B polymer solution A high voltage is applied between the nozzle unit 950 including the nozzle 940, the collector 960 that integrates the nanofibers radiated from the nozzle unit 950, and the nozzle unit 950 and the collector 960. A power supply device 970 is provided.

종래의 복합 나노 섬유 부직포 제조 장치(900)에 의하면, 2 종류(종류 A 및 종류 B)의 폴리머 용액을 동시에 전계 방사하는 것이 가능해지므로, 2 종류의 나노 섬유를 포함하는 복합 나노 섬유 부직포를 제조하는 것이 가능해진다. 이 때, 종래의 복합 나노 섬유 부직포 제조 장치(900)에 의해 제조되는 복합 나노 섬유 부직포는 각각이 다른 성질을 가진 2 종류의 나노 섬유를 포함하는 것이므로, 단일 나노 섬유로 이루어진 일반 나노 섬유 부직포와 비교하여 다양한 특성을 갖게 된다.According to the conventional composite nanofiber nonwoven fabric manufacturing apparatus 900, it becomes possible to field-spin two kinds of polymer solutions (type A and type B) at the same time, thereby producing a composite nanofiber nonwoven fabric containing two kinds of nanofibers. It becomes possible. In this case, since the composite nanofiber nonwoven fabric produced by the conventional composite nanofiber nonwoven fabric manufacturing apparatus 900 includes two kinds of nanofibers each having different properties, it is compared with a general nanofiber nonwoven fabric composed of a single nanofiber. It will have a variety of properties.

일본 공표특허공보 제2009-510272호Japanese Patent Publication No. 2009-510272

그러나, 산업계에서는 항상 종래보다 높은 기계적 강도를 가진 소재가 요구되고 있으며, 복합 나노 섬유 부직포에 있어서도 예외가 아니다. 또한, 이와 같은 요구는 복합 나노 섬유 부직포에만 존재하는 요구가 아니며, 복합 나노 섬유 필라멘트를 비롯하여 복합 나노 섬유 집합체 전체에 있어서 존재하는 요구이다.However, there is always a demand in the industry for materials having a higher mechanical strength than conventional ones, and the composite nanofiber nonwoven fabric is no exception. In addition, such a requirement is not only present in the composite nanofiber nonwoven fabric, but is a requirement existing in the entire composite nanofiber aggregate including the composite nanofiber filament.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 종래보다 높은 기계적 강도를 가진 복합 나노 섬유 집합체를 제조할 수 있는 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 종래보다 높은 기계적 강도를 가진 고강도 복합 나노 섬유 집합체를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for producing a high-strength composite nanofiber aggregate that can produce a composite nanofiber aggregate having a higher mechanical strength than the conventional one. In addition, it is an object to provide a high-strength composite nanofiber aggregate having a higher mechanical strength than conventional.

[1]본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법은 제1 융점을 가진 제1 폴리머와, 상기 제 1 융점보다 낮은 제2 융점을 가진 제2 폴리머를 포함하는 복합 나노 섬유 집합체를 제조하는 제1 공정과, 상기 제 1 융점보다 낮고 상기 제 2 융점보다 높은 온도로 상기 복합 나노 섬유 집합체를 가열함으로써 상기 제 1 폴리머로 이루어진 제1 나노 섬유들이 상기 제 2 폴리머에 의해 부분적으로 결합된 구조를 가진 고강도 복합 나노 섬유 집합체를 제조하는 제2 공정을 이 순서로 포함하는 것을 특징으로 한다.[1] A method for producing a high strength composite nanofiber aggregate of the present invention is a method for producing a composite nanofiber aggregate comprising a first polymer having a first melting point and a second polymer having a second melting point lower than the first melting point. And the first nanofibers composed of the first polymer are partially bonded by the second polymer by heating the composite nanofiber aggregate at a temperature lower than the first melting point and higher than the second melting point. A second step of producing a high-strength composite nanofiber aggregate is characterized in that it comprises in this order.

본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에 의하면, 제1 융점을 가진 제1 폴리머와, 상기 제 1 융점보다 낮은 제2 융점을 가진 제2 폴리머를 포함하는 복합 나노 섬유 집합체를 제조하는 제1 공정과, 상기 제 1 공정에 의해 제조된 복합 나노 섬유 집합체를 가압하면서 제1 융점보다 낮고 제2 융점보다 높은 온도로 가열하는 것에 의해 고강도 복합 나노 섬유 집합체를 제조하는 제2 공정을 포함하므로, 제2 공정에 의해 제조된 고강도 복합 나노 섬유 집합체는 제1 폴리머로 이루어진 제1 나노 섬유들이 제2 폴리머에 의해 부분적으로 결합된 구조를 갖는 고강도 복합 나노 섬유 집합체가 된다. 이 때문에, 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에 의해 제조된 고강도 복합 나노 섬유 집합체는 종래보다 높은 기계적 강도를 가진 복합 나노 섬유 집합체가 된다.According to the method for producing a high strength composite nanofiber aggregate of the present invention, there is provided a method of manufacturing a composite nanofiber aggregate comprising a first polymer having a first melting point and a second polymer having a second melting point lower than the first melting point. And a second step of producing a high strength composite nanofiber aggregate by heating to a temperature lower than the first melting point and higher than the second melting point while pressing the composite nanofiber aggregate produced by the first process. The high strength composite nanofiber aggregate produced by the second process becomes a high strength composite nanofiber aggregate having a structure in which the first nanofibers made of the first polymer are partially bonded by the second polymer. For this reason, the high strength composite nanofiber aggregate produced by the manufacturing method of the high strength composite nanofiber aggregate of the present invention becomes a composite nanofiber aggregate having a higher mechanical strength than the conventional one.

또한, 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에 의해 제조된 고강도 복합 나노 섬유 집합체는 제1 나노 섬유들이 부분적으로 결합되어 있을 뿐이므로, 고강도 복합 나노 섬유 집합체 전체가 경직화되지 않고, 복합 나노 섬유 집합체로서의 「유연함」을 어느 정도 유지한 채 고강도의 복합 나노 섬유 집합체로 할 수 있다.In addition, the high-strength composite nanofiber aggregate produced by the method of manufacturing the high-strength composite nanofiber aggregate of the present invention is only partially bonded to the first nanofibers, so that the entire high-strength composite nanofiber aggregate is not rigidized, and the composite nanofiber is It can be set as a high-strength composite nanofiber aggregate while maintaining the "flexibility" as an aggregate to some extent.

또한, 본 발명에서 「고강도 복합 나노 섬유 집합체」란, 제1 공정에서 제조된 복합 나노 섬유 집합체보다 고강도화된 복합 나노 섬유 집합체를 말한다. 후술하는 「고강도 복합 나노 섬유 부직포」 및 「고강도 복합 나노 섬유 필라멘트」도 마찬가지이다.In addition, in the present invention, the "high strength composite nanofiber aggregate" refers to a composite nanofiber aggregate that is stronger in strength than the composite nanofiber aggregate produced in the first step. The same applies to the "high strength composite nanofiber nonwoven fabric" and "high strength composite nanofiber filament" described later.

[2]본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 공정에서는 상기 복합 나노 섬유 집합체로서 복합 나노 섬유 부직포를 작성하고, 상기 제 2 공정에서는 상기 복합 나노 섬유 부직포를 가압하면서 가열하는 것에 의해 상기 고강도 복합 나노 섬유 집합체로서 고강도 복합 나노 섬유 부직포를 제조하는 것이 바람직하다.[2] In the method for producing a high strength composite nanofiber aggregate of the present invention, in the first step, a composite nanofiber nonwoven fabric is prepared as the composite nanofiber aggregate, and the second step is heated while pressing the composite nanofiber nonwoven fabric. It is preferable to produce a high strength composite nanofiber nonwoven fabric as the high strength composite nanofiber aggregate.

이와 같은 방법으로 함으로써, 종래보다 높은 기계적 강도를 가진 복합 나노 섬유 부직포를 제조하는 것이 가능해진다.By such a method, it becomes possible to manufacture a composite nanofiber nonwoven fabric having a higher mechanical strength than conventionally.

[3]본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 공정에서는 상기 제 1 폴리머와 상기 제 2 폴리머를 함유하는 폴리머 용액을 이용하여 전계 방사하는 것에 의해 상기 복합 나노 섬유 부직포를 제조하는 것이 바람직하다.[3] In the method for producing a high strength composite nanofiber aggregate of the present invention, in the first step, the composite nanofiber nonwoven fabric is subjected to electrospinning using a polymer solution containing the first polymer and the second polymer. It is preferable to prepare.

이와 같은 방법으로 함으로써, 제1 폴리머로 이루어진 제1 나노 섬유와 제2 폴리머로 이루어진 제2 나노 섬유를 혼합시킨 복합 나노 섬유 부직포를 제조할 수 있다.By such a method, a composite nanofiber nonwoven fabric obtained by mixing a first nanofiber made of a first polymer and a second nanofiber made of a second polymer can be produced.

[4]본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 공정에서는 상기 복합 나노 섬유 집합체로서 띠형상의 복합 나노 섬유 부직포를 작성하고, 상기 제 2 공정에서는 상기 띠형상의 복합 나노 섬유 부직포를 꼬임과 연신(延伸)을 실시하면서 가열하는 것에 의해, 상기 고강도 복합 나노 섬유 집합체로서의 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트를 제조하는 것이 바람직하다.[4] In the method for producing a high strength composite nanofiber aggregate of the present invention, in the first step, a strip-shaped composite nanofiber nonwoven fabric is prepared as the composite nanofiber aggregate, and in the second step, the strip-shaped composite nanofiber is produced. It is preferable to produce a high strength composite nanofiber filament as the high strength composite nanofiber aggregate by heating the fiber nonwoven fabric while twisting and stretching.

이와 같은 방법으로 함으로써, 종래보다 높은 기계적 강도를 가진 복합 나노 섬유 필라멘트를 제조하는 것이 가능해진다.By such a method, it becomes possible to manufacture a composite nanofiber filament having a higher mechanical strength than conventionally.

[5]본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 공정에서는 상기 제 1 폴리머와 상기 제 2 폴리머를 함유하는 폴리머 용액을 이용하여 전계 방사함으로써 상기 복합 나노 섬유 부직포를 제조하고, 그 후, 상기 복합 나노 섬유 부직포를 절단하여 상기 띠형상의 복합 나노 섬유 부직포를 제조하는 것이 바람직하다.[5] In the method for producing a high-strength composite nanofiber aggregate of the present invention, in the first step, the composite nanofiber nonwoven fabric is produced by electric field spinning using a polymer solution containing the first polymer and the second polymer. Then, it is preferable to cut the said composite nanofiber nonwoven fabric and to manufacture the said strip | belt-shaped composite nanofiber nonwoven fabric.

이와 같은 방법으로 함으로써, 복합 나노 섬유 부직포를 그대로 사용하는 경우와, 띠형상의 복합 나노 섬유 부직포를 사용하는 경우 중 어느 경우에도 대응할 수 있다.By using such a method, either the case where the composite nanofiber nonwoven fabric is used as it is and the case where a band-shaped composite nanofiber nonwoven fabric is used can be responded.

[6]본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 공정에서는 상기 제 1 폴리머와 상기 제 2 폴리머를 함유하는 폴리머 용액을 이용하여 띠형상으로 전계 방사함으로써 상기 띠형상의 복합 나노 섬유 부직포를 제조하는 것이 바람직하다.[6] In the method for producing a high-strength composite nanofiber aggregate of the present invention, in the first step, the band-shaped composite is formed by electrospinning in a band shape using a polymer solution containing the first polymer and the second polymer. It is desirable to produce nanofiber nonwovens.

이와 같은 방법으로 함으로써, 띠형상의 복합 나노 섬유 부직포를 높은 생산성으로 효율적으로 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 처음부터 띠형상의 복합 나노 섬유 부직포로 되어 있으므로, 띠형상의 복합 나노 섬유 부직포로 하기 위한 절단 장치가 불필요해지는 효과도 얻어진다.By such a method, it becomes possible to manufacture a strip | belt-shaped composite nanofiber nonwoven fabric efficiently with high productivity. Moreover, since it becomes a strip | belt-shaped composite nanofiber nonwoven fabric from the beginning, the effect that a cutting device for making a strip | belt-shaped composite nanofiber nonwoven fabric becomes unnecessary is also acquired.

[7]본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에서는 상기 복합 나노 섬유 집합체가 함유하는 상기 제 1 나노 섬유의 중량을 "M1"로 하고, 상기 복합 나노 섬유 집합체가 함유하는 상기 제 2 폴리머로 이루어진 제2 나노 섬유의 중량을 "M2"로 할 때, 「0.01≤M2/(M1+M2)≤0.40」의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.[7] In the method for producing a high-strength composite nanofiber aggregate of the present invention, the weight of the first nanofibers contained in the composite nanofiber aggregate is set to "M1", and the composite nanofiber aggregate is used as the second polymer. When the weight of the formed second nanofiber is "M2", it is preferable to satisfy the relationship of "0.01≤M2 / (M1 + M2) ≤0.40".

이와 같은 관계를 만족하는 것이 바람직한 이유로서는, M2/(M1+M2)가 0.01 미만이면, 용융한 제2 폴리머에 의한 제1 나노 섬유들의 결합이 불충분해지는 경우가 있기 때문이고, M2/(M1+M2)가 0.40을 초과하면, 복합 나노 섬유 집합체로서의 특성이 저하될 가능성도 있기 때문이다. 이 관점에서 말하면, 「0.02≤M2/(M1+M2)≤0.20」의 관계를 만족하는 것이 바람직하다. 특히, 제1 폴리머에 의한 제1 나노 섬유를 주로 한 복합 나노 섬유를 제조할 경우에는 상기 관계를 만족하는 것이 더 바람직하다.The reason why it is preferable to satisfy such a relationship is that when M2 / (M1 + M2) is less than 0.01, the bonding of the first nanofibers by the molten second polymer may be insufficient, and M2 / (M1 + M2) is 0.40. It is because there exists a possibility that the property as a composite nanofiber aggregate may fall when exceeding. Speaking from this viewpoint, it is preferable to satisfy the relationship of "0.02≤M2 / (M1 + M2) ≤0.20". In particular, when producing a composite nanofiber mainly composed of the first nanofibers by the first polymer, it is more preferable to satisfy the above relationship.

[8]본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에서는 상기 제 1 나노 섬유의 평균 직경을 "D1"로 하고, 상기 제 2 폴리머로 이루어진 제2 나노 섬유의 평균 직경을 "D2"로 할 때, 「0.01≤D2/D1≤0.50」의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.[8] In the method for producing a high-strength composite nanofiber aggregate of the present invention, when the average diameter of the first nanofibers is "D1" and the average diameter of the second nanofibers made of the second polymer is "D2". , It is preferable to satisfy the relation of "0.01≤D2 / D1≤0.50".

이와 같은 관계를 만족하는 것이 바람직한 이유로서는, D2/D1가 0.01 미만인 경우에는 용융한 제2 폴리머에 의한 제1 나노 섬유들의 결합이 불충분해지는 경우가 있기 때문이며, D2/D1가 0.50을 초과하면, 복합 나노 섬유 집합체로서의 특성이 저하될 가능성도 있기 때문이다. 이 관점에서 말하면, 「0.02≤D2/D1≤0.20」의 관계를 만족하는 것이 바람직하다. 특히, 제1 폴리머로 이루어진 제1 나노 섬유를 주로 한 복합 나노 섬유를 제조할 경우에는 상기 관계를 만족하는 것이 더 바람직하다.The reason why it is desirable to satisfy such a relationship is that when D2 / D1 is less than 0.01, the bonding of the first nanofibers by the molten second polymer may be insufficient, and when D2 / D1 exceeds 0.50, This is because the characteristics as a nanofiber aggregate may be degraded. Speaking from this viewpoint, it is preferable to satisfy the relationship of "0.02≤D2 / D1≤0.20". In particular, when producing a composite nanofiber mainly composed of the first nanofiber composed of the first polymer, it is more preferable to satisfy the above relationship.

[9] 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에서는 상기 제 1 융점을 "T1"로 하고, 상기 제 2 융점을 "T2"로 할 때, 「T1-T2≥10℃」의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.[9] In the method for producing a high-strength composite nanofiber aggregate of the present invention, when the first melting point is "T1" and the second melting point is "T2", the relationship of "T1-T2≥10 ° C" is satisfied. It is desirable to.

이것은 제1 융점(T1)과 제2 융점(T2)은 10℃ 이상의 차가 있는 것이 바람직한 것이다. 이와 같은 관계를 만족하는 것이 바람직한 이유로서는, 제1 융점(T1)과 제2 융점(T2)의 차가 10℃ 미만이면, 제1 나노 섬유를 잔존시킨 상태로 제2 나노 섬유만이 용융하는 온도 설정이 어렵고, 용융한 제2 폴리머에 의해 제1 나노 섬유들를 결합시키는 것이 곤란해지기 때문이다.It is preferable that there exists a difference of 10 degreeC or more between 1st melting point T1 and 2nd melting point T2. As a reason for satisfying such a relationship, when the difference between the 1st melting point T1 and the 2nd melting point T2 is less than 10 degreeC, the temperature setting which only a 2nd nanofiber melts in the state which remained the 1st nanofiber remains This is because it is difficult to bond the first nanofibers with the molten second polymer.

[10] 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에서는 상기 제 1 폴리머와 상기 제 2 폴리머는 다른 재질의 폴리머라도 좋다.[10] In the method for producing a high strength composite nanofiber aggregate of the present invention, the first polymer and the second polymer may be polymers of different materials.

이것은 예를 들면, 제1 폴리머로서는 폴리우레탄을 이용하고, 제2 폴리머로서는 폴리불화비닐리덴을 이용하는 것이다. 이 경우, 제1 폴리머의 융점과 제2 폴리머의 융점 등 본 발명을 실시하는데 있어서 필요한 여러 가지 조건을 만족하는 것이 바람직하다.This uses, for example, polyurethane as the first polymer and polyvinylidene fluoride as the second polymer. In this case, it is preferable to satisfy various conditions necessary for carrying out the present invention such as the melting point of the first polymer and the melting point of the second polymer.

[11] 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에서는 상기 제 1 폴리머와 상기 제 2 폴리머는 동일한 재질이고, 또한 다른 수평균 분자량을 가진 폴리머라도 좋다.[11] In the method for producing a high strength composite nanofiber aggregate of the present invention, the first polymer and the second polymer may be the same material and may have different number average molecular weights.

이것은 제1 폴리머와 제2 폴리머가 동일한 재질이라도 수평균 분자량이 다른 것에 의해, 융점 등을 다르게 할 수 있기 때문이며, 본 발명에서는 이와 같은 폴리머도 이용하는 것이 가능하다. 이 경우도, 본 발명을 실시하는데 있어서 필요한 여러 가지 조건을 만족하는 것이 바람직하다.This is because even if the first polymer and the second polymer are the same material, the melting point and the like can be different because the number average molecular weights are different. In the present invention, such a polymer can also be used. Also in this case, it is preferable to satisfy various conditions necessary for carrying out the present invention.

[12] 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체는 제1 융점을 가진 제1 폴리머와, 상기 제 1 융점보다 낮은 제2 융점을 가진 제2 폴리머를 포함하는 복합 나노 섬유 집합체로 제조된 고강도 복합 나노 섬유 집합체로서,[12] The high strength composite nanofiber aggregate of the present invention is a high strength composite nanofiber made of a composite nanofiber aggregate comprising a first polymer having a first melting point and a second polymer having a second melting point lower than the first melting point. As an aggregate,

상기 제 1 폴리머로 이루어진 제1 나노 섬유들이 상기 제 2 폴리머에 의해 부분적으로 결합된 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.The first nanofibers made of the first polymer have a structure partially bonded by the second polymer.

본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체는, 높은 기계적 강도를 가진 고강도 복합 나노 섬유 집합체이므로, 필터 등 산업 자재, 2차 전지의 세퍼레이터, 콘덴서의 세퍼레이터, 각종 촉매의 담체, 각종 센서 재료 등의 전자·기계 재료, 재생 의료재료, 바이오메디칼 재료, 의료용 MEMS 재료, 바이오센서 재료 등의 의료 재료, 와이핑크로스, 고기능·고감성 텍스타일 등의 의료품, 헬스케어, 스킨 케어 등 미용 관련 용품 이외의 폭넓은 용도로 사용 가능해진다.Since the high-strength composite nanofiber aggregate of the present invention is a high-strength composite nanofiber aggregate having high mechanical strength, it is possible to use electronic materials such as industrial materials such as filters, separators of secondary batteries, separators of capacitors, carriers of various catalysts, and various sensor materials. Medical materials such as materials, regenerative medical materials, biomedical materials, medical MEMS materials, biosensor materials, medical products such as wiping cross, high-performance textiles, high-performance textiles, and other cosmetic products such as healthcare and skin care. It becomes available.

본 발명은 종래보다 높은 기계적 강도를 가진 복합 나노 섬유 집합체를 제조 할 수 있는 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법을 제공하며, 또한, 종래보다 높은 기계적 강도를 가진 고강도 복합 나노 섬유 집합체를 제공한다.The present invention provides a method for producing a high-strength composite nanofiber aggregate that can produce a composite nanofiber aggregate having a higher mechanical strength than conventional, and also provides a high-strength composite nanofiber aggregate having a higher mechanical strength than conventional.

도 1은 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법을 설명하는 플로우차트이다.
도 2는 실시형태 1에 따른 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법의 각 공정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3은 실시형태 1에 따른 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 실시형태 1에 따른 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 실시형태 1에 따른 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 실시형태 2에 따른 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 실시형태 2에 따른 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8은 실시형태 2에 따른 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 9는 실시형태 3에 따른 고강도 복합 나노 섬유 집합체 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 10은 종래의 복합 나노 섬유 부직포 제조 장치(900)를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a flowchart explaining the manufacturing method of the high strength composite nanofiber aggregate of this invention.
FIG. 2 is a view for explaining each step of the method for producing a composite nanofiber aggregate according to the first embodiment. FIG.
3 is a view for explaining a method for producing a composite nanofiber aggregate according to the first embodiment.
4 is a view for explaining the method for producing a composite nanofiber aggregate according to the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram for explaining a method for producing a composite nanofiber aggregate according to the first embodiment. FIG.
FIG. 6 is a view for explaining a method for producing a composite nanofiber aggregate according to the second embodiment. FIG.
FIG. 7 is a view for explaining a method for producing a composite nanofiber aggregate according to the second embodiment. FIG.
8 is a view for explaining a method for producing a composite nanofiber aggregate according to the second embodiment.
FIG. 9 is a view for explaining a method for producing a high strength composite nanofiber aggregate according to a third embodiment. FIG.
10 is a view for explaining a conventional composite nanofiber nonwoven fabric manufacturing apparatus 900.

이하, 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법 및 고강도 복합 나노 섬유 집합체에 대해 설명한다. 실시형태를 설명하기 전에, 우선 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에 있어서의 기본적인 공정에 대해 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method and the high strength composite nanofiber aggregate of the high strength composite nanofiber aggregate of this invention are demonstrated. Before describing an embodiment, the basic process in the manufacturing method of the high strength composite nanofiber aggregate of this invention is demonstrated first.

도 1은 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법의 각 공정을 설명하는 플로우차트이다. 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법은 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 융점을 가진 제1 폴리머와, 제1 융점보다 낮은 제2 융점을 가진 제2 폴리머를 포함하는 복합 나노 섬유 집합체를 제조하는 제1 공정(단계 S1)과, 제1 융점보다 낮고 제2 융점보다 높은 온도로 상기 복합 나노 섬유 집합체를 가열하는 것에 의해 제1 폴리머로 이루어진 제1 나노 섬유들이 제2 폴리머에 의해 부분적으로 결합된 구조를 가진 고강도 복합 나노 섬유 집합체를 제조하는 제2 공정(단계 S21)을 포함한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a flowchart explaining each process of the manufacturing method of the high strength composite nanofiber aggregate of this invention. The method for producing a high strength composite nanofiber aggregate of the present invention, as shown in FIG. 1, a composite nanofiber aggregate comprising a first polymer having a first melting point and a second polymer having a second melting point lower than the first melting point. The first nanofibers made of the first polymer are partially formed by the second polymer by heating the composite nanofiber aggregate at a temperature lower than the first melting point and higher than the second melting point. And a second process (step S21) of producing a high-strength composite nanofiber aggregate having a bonded structure.

또한, 제1 융점(T1)과 제2 융점(T2)은 10℃ 이상의 차가 있는 것이 바람직하다. 이것은 제1 융점(T1)과 제2 융점(T2)의 차가 10℃ 미만이면, 제1 나노 섬유를 잔존시킨 상태로 제2 나노 섬유만이 용융하는 온도 설정이 어렵고, 용융한 제2 폴리머에 의해 제1 폴리머들을 결합시키는 것이 곤란해지기 때문이다.Moreover, it is preferable that there exists a difference of 10 degreeC or more between 1st melting point T1 and 2nd melting point T2. When the difference between the first melting point T1 and the second melting point T2 is less than 10 ° C, it is difficult to set the temperature at which only the second nanofibers are melted in the state where the first nanofibers remain. This is because bonding the first polymers becomes difficult.

또한, 제1 공정에 의해 제조된 복합 나노 섬유 집합체는, 상기 복합 나노 섬유 집합체가 함유하는 제1 나노 섬유의 중량을 "M1"로 하고, 복합 나노 섬유 집합체가 함유하는 제2 나노 섬유의 중량을 "M2"로 할 때, 「0.01≤M2/(M1+M2)≤0.40」의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.In addition, the composite nanofiber aggregate manufactured by the first process sets the weight of the first nanofibers contained in the composite nanofiber aggregate as "M1" and the weight of the second nanofibers contained in the composite nanofiber aggregate. When it is set to "M2", it is preferable to satisfy the relationship of "0.01≤M2 / (M1 + M2) ≤0.40".

이와 같은 관계를 만족하는 것이 바람직한 이유로서는, M2/(M1+M2)가 0.01 미만이면, 제2 폴리머에 의한 제1 나노 섬유들의 결합이 불충분해지는 경우가 있기 때문이고, M2/(M1+M2)가 0.40을 초과하면, 복합 나노 섬유 집합체로서의 특성이 저하될 가능성이 있기 때문이다. 이 관점에서 말하면, 「0.02≤M2/(M1+M2)≤0.20」의 관계를 만족하는 것이 바람직하다. 특히, 제1 폴리머에 의한 제1 나노 섬유를 주로 한 복합 나노 섬유 집합체를 제조할 경우에는 상기 관계를 만족하는 것이 더 바람직하다.The reason why it is preferable to satisfy such a relationship is that when M2 / (M1 + M2) is less than 0.01, the bonding of the first nanofibers by the second polymer may be insufficient, and M2 / (M1 + M2) It is because the property as a composite nanofiber aggregate may fall when is more than 0.40. Speaking from this viewpoint, it is preferable to satisfy the relationship of "0.02≤M2 / (M1 + M2) ≤0.20". In particular, when producing a composite nanofiber aggregate mainly composed of the first nanofibers of the first polymer, it is more preferable to satisfy the above relationship.

또한, 제1 공정에 의해 제조된 복합 나노 섬유 집합체는 제1 나노 섬유의 평균 직경을 "D1"로 하고, 상기 제 2 나노 섬유의 평균 직경을 "D2"로 할 때, 「0.01≤D2/D1≤0.50」의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.In addition, the composite nanofiber aggregate produced by the first step has a value of "0.01≤D2 / D1 when the average diameter of the first nanofibers is" D1 "and the average diameter of the second nanofibers is" D2 ". It is preferable to satisfy the relationship of?

이와 같은 관계를 만족하는 것이 바람직한 이유로서는, D2/D1가 0.01 미만인 경우에는 제2 폴리머에 의한 제1 나노 섬유들의 결합이 불충분해지는 경우가 있기 때문이며, D2/D1가 0.50을 초과하면, 복합 나노 섬유 집합체로서의 특성이 저하될 가능성이 있기 때문이다. 이 관점에서 말하면, 「0.02≤D2/D1≤0.20」의 관계를 만족하는 것이 바람직하다. 특히, 제1 폴리머에 의한 제1 나노 섬유를 주로 한 복합 나노 섬유 집합체를 제조할 경우에는 상기 관계를 만족하는 것이 더 바람직하다.The reason for satisfying such a relationship is that when D2 / D1 is less than 0.01, the bonding of the first nanofibers by the second polymer may be insufficient, and when D2 / D1 exceeds 0.50, the composite nanofibers This is because the characteristics as an aggregate may be degraded. Speaking from this viewpoint, it is preferable to satisfy the relationship of "0.02≤D2 / D1≤0.20". In particular, when producing a composite nanofiber aggregate mainly composed of the first nanofibers of the first polymer, it is more preferable to satisfy the above relationship.

이상 설명한 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에 있어서의 각 공정은 이하에 설명하는 각 실시형태에서 공통이다. 또한, 이하에 나타내는 각 실시형태의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에서는 제1 폴리머로서 폴리우레탄을 이용하고, 제2 폴리머로서는 폴리불화비닐리덴을 이용한다.Each process in the manufacturing method of the high strength composite nanofiber aggregate of this invention demonstrated above is common in each embodiment demonstrated below. In addition, in the manufacturing method of the high strength composite nanofiber aggregate of each embodiment shown below, polyurethane is used as a 1st polymer, and polyvinylidene fluoride is used as a 2nd polymer.

본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에 의하면, 필터 등 산업 자재, 2차 전지의 세퍼레이터, 콘덴서의 세퍼레이터, 각종 촉매의 담체, 각종 센서 재료 등의 전자·기계 재료, 재생 의료 재료, 바이오메디칼 재료, 의료용 MEMS 재료, 바이오센서 재료 등의 의료 재료, 와이핑크로스, 고기능·고감성 텍스타일 등의 의료품, 헬스케어, 스킨케어 등 미용 관련 용품 그 외의 폭넓은 용도로 사용 가능한 고강도 복합 나노 섬유 집합체를 제조할 수 있다.According to the method for producing a high-strength composite nanofiber aggregate of the present invention, electronic materials such as industrial materials such as filters, separators of secondary batteries, separators of capacitors, carriers of various catalysts, various sensor materials, regenerative medical materials, and biomedical materials Medical materials such as materials, medical MEMS materials, biosensor materials, medical products such as wiping crosses, high-performance textiles, high-performance textiles, cosmetic-related products such as healthcare, skincare, etc. It can manufacture.

또한, 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에 의해 제조된 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체(고강도 복합 나노 섬유 부직포, 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트)는, 높은 기계적 강도를 가진 고강도 복합 나노 섬유 집합체이므로, 상기와 같이 넓은 용도로 사용 가능해진다.In addition, the high strength composite nanofiber aggregate (high strength composite nanofiber nonwoven fabric, high strength composite nanofiber filament) of the present invention manufactured by the method for producing the high strength composite nanofiber aggregate of the present invention is a high strength composite nanofiber aggregate having high mechanical strength. Therefore, it can be used for a wide use as mentioned above.

[실시형태 1][Embodiment 1]

도 2 내지 도 5는 실시형태 1에 따른 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 또한, 도 2는 실시형태 1에 따른 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법의 제1 공정을 실시하기 위한 복합 나노 섬유 집합체의 제조 장치(이하, 「복합 나노 섬유 집합체 제조 장치」라고 표기하는 경우도 있음)(11)의 구성도이다. 도 2에서 일부의 부재는 단면도로서 나타내고 있다. 도 3은 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(11)에 의해 제조된 복합 나노 섬유 부직포를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 3의 (a)는 복합 나노 섬유 부직포의 일부를 도시한 사시도이고, 도 3의 (b)는 복합 나노 섬유 부직포의 일부를 확대하여 도시한 모식도이다. 도 4는 도 1에 도시한 제2 공정을 실시하기 위한 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 장치(이하, 「고강도 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치」라고 표기하는 경우도 있음)(51)를 모식적으로 도시한 도면이다. 도 4의 (a)는 정면도이고, 도 4의 (b)는 평면도이다. 도 5는 고강도 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(51)에 의해 제조된 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 일부를 확대하여 도시한 모식도이다.2 to 5 are diagrams for explaining the method for producing a composite nanofiber aggregate according to the first embodiment. 2 is a manufacturing apparatus of the composite nanofiber aggregate for performing the 1st process of the manufacturing method of the composite nanofiber aggregate which concerns on Embodiment 1 (henceforth, it may be described as "a composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus."). It is a block diagram of (11). In FIG. 2, some members are shown as sectional drawing. FIG. 3 is a view for explaining the composite nanofiber nonwoven fabric produced by the composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 11. Figure 3 (a) is a perspective view showing a part of the composite nanofiber nonwoven fabric, Figure 3 (b) is a schematic diagram showing an enlarged portion of the composite nanofiber nonwoven fabric. FIG. 4 schematically shows an apparatus for producing a high strength composite nanofiber aggregate (hereinafter sometimes referred to as a "high strength composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus") 51 for carrying out the second step shown in FIG. 1. One drawing. Fig. 4A is a front view and Fig. 4B is a plan view. FIG. 5 is an enlarged schematic view of a part of the high strength composite nanofiber aggregate manufactured by the high strength composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 51.

실시형태에 따른 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(11)는 도 2에 도시한 바와 같이, 반송 장치(10)와 전계 방사 장치(20)를 구비한다.The composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 11 which concerns on embodiment is equipped with the conveying apparatus 10 and the field emission apparatus 20 as shown in FIG.

반송 장치(10)는 장척 시트(W)를 투입하는 투입 롤러(101)와, 장척 시트(W)를 감는 감기 롤러(102)와, 투입 롤러(101)와 감기 롤러(102)의 사이에 위치하는 보조 롤러(103, 104)를 구비하고, 장척 시트(W)를 소정의 반송 속도로 화살표(a) 방향(반송 방향(a)라고 함)으로 반송한다. 또한, 투입 롤러(101) 및 감기 롤러(102)는 도시하지 않은 구동 모터에 의해 회전 구동되는 구조로 되어 있다.The conveying apparatus 10 is located between the feeding roller 101 which throws in the long sheet W, the winding roller 102 which winds the long sheet W, and between the feeding roller 101 and the winding roller 102. The auxiliary rollers 103 and 104 are provided, and the long sheet W is conveyed in the arrow a direction (called the conveyance direction a) at a predetermined conveyance speed. In addition, the feed roller 101 and the winding roller 102 have a structure which is rotationally driven by the drive motor which is not shown in figure.

전계 방사 장치(20)는 도 2에 도시한 바와 같이, 도전성을 가진 하우징체(100), 노즐 유닛(110), 컬렉터(150), 전원 장치(160), 보조 벨트 장치(170), 폴리머 용액 탱크(200), 및 폴리머 용액 공급 장치(210)를 구비한다.As shown in FIG. 2, the electric field radiating device 20 includes a conductive housing 100, a nozzle unit 110, a collector 150, a power supply device 160, an auxiliary belt device 170, and a polymer solution. A tank 200 and a polymer solution supply device 210 are provided.

폴리머 용액 탱크(200)는 제1 폴리머로서의 폴리우레탄과 제2 폴리머로서의 폴리불화비닐리덴을 용매에 용융시킨 「제1 폴리머와 제2 폴리머를 포함하는 폴리머 용액」을 저장하는 것이다. 또한, 「제1 폴리머와 제2 폴리머를 포함하는 폴리머 용액」을 이하에서는 단지 「폴리머 용액」이라고 한다. 폴리머 용액 탱크(200)에는 폴리머 용액을 교반하는 교반 장치(도시하지 않음)를 설치하는 것이 바람직하다.The polymer solution tank 200 stores "the polymer solution containing a 1st polymer and a 2nd polymer" which melt | dissolved the polyurethane as a 1st polymer and polyvinylidene fluoride as a 2nd polymer in a solvent. In addition, "the polymer solution containing a 1st polymer and a 2nd polymer" is only hereafter called "polymer solution." The polymer solution tank 200 is preferably provided with a stirring device (not shown) for stirring the polymer solution.

또한, 폴리머 용액으로 하기 위한 용매로서는 예를 들면, 디클로로메탄, 디메틸포름아미드, 디메틸설폭시드, 메틸에틸케톤, 클로로포름, 아세톤, 물, 포름산, 아세트산, 시클로헥산, THF 등을 이용할 수 있다. 복수 종류의 용매를 혼합하여 이용해도 좋다. 또한, 폴리머 용액에는 도전성 향상제 등의 첨가제를 함유시켜도 좋다.Dichloromethane, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, methyl ethyl ketone, chloroform, acetone, water, formic acid, acetic acid, cyclohexane, THF, etc. can be used as a solvent for making a polymer solution, for example. A plurality of kinds of solvents may be mixed and used. In addition, the polymer solution may contain additives such as a conductivity enhancer.

폴리머 용액 공급 장치(210)는 폴리머 용액의 공급량을 제어 가능한 밸브(214)와 폴리머 용액을 노즐 유닛(110)까지 유통시키는 유통 파이프(212)를 구비하고 있다.The polymer solution supply device 210 includes a valve 214 that can control the supply amount of the polymer solution and a distribution pipe 212 that distributes the polymer solution to the nozzle unit 110.

폴리머 용액 탱크(200) 및 폴리머 용액 공급 장치(210)에는 폴리머 용액을 소정 온도(예를 들면 60℃~80℃)로 보온하기 위한 보온 장치(도시하지 않음)를 설치하는 것이 바람직하다.In the polymer solution tank 200 and the polymer solution supply device 210, it is preferable to provide a heat retention device (not shown) for insulating the polymer solution at a predetermined temperature (for example, 60 ° C. to 80 ° C.).

노즐 유닛(110)은 복수의 노즐(120)과 폴리머 용액 공급로(122)를 갖는다. 또한, 노즐(120)로부터 오버플로우한 폴리머 용액을 회수하는 폴리머 용액 회수로(도시하지 않음)를 설치하도록 해도 좋다. 실시형태 1에 따른 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(11)에서는 노즐 유닛(110)으로서 여러 가지 크기 및 여러 가지 형상을 가진 노즐 유닛을 이용할 수 있지만, 노즐 유닛(110)은 예를 들면, 상면에서 봤을 때 한 변이 0.5m~3m의 장방형(정방형을 포함)으로 보이는 크기 및 형상을 갖는다.The nozzle unit 110 has a plurality of nozzles 120 and a polymer solution supply passage 122. In addition, a polymer solution recovery passage (not shown) for recovering the polymer solution overflowed from the nozzle 120 may be provided. In the composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 11 according to the first embodiment, a nozzle unit having various sizes and various shapes can be used as the nozzle unit 110. However, the nozzle unit 110 may be, for example, viewed from the top. One side has a size and shape that appears to be a rectangle (including squares) of 0.5 m to 3 m.

복수의 노즐(120)은 예를 들면, 1.5cm~6.0cm의 피치로 노즐 유닛(110)의 평면상에 2 차원적으로 배열되어 있다. 복수의 노즐(120)의 수는 예를 들면, 36개(종횡 동수로 배열한 경우, 6개×6개)~21904개(종횡 동수로 배열한 경우, 148개×148개)로 할 수 있다.The plurality of nozzles 120 are two-dimensionally arranged on the plane of the nozzle unit 110 at a pitch of, for example, 1.5 cm to 6.0 cm. The number of the plurality of nozzles 120 may be, for example, 36 (6 × 6 when arranged in the vertical and horizontal numbers) to 21904 (148 × 148 when arranged in the vertical and horizontal numbers). .

노즐(120)의 내부는 공동(空洞)으로 되어 있고, 상기 공동은 폴리머 용액 공급로(122) 내의 공동과 연통되어 있다. 노즐(120)은 폴리머 용액을 토출구로부터 상부 방향으로 토출한다. 또한, 노즐(120)은 도전체로 이루어지며, 예를 들면, 구리, 스텐레스강, 알루미늄 등을 이용할 수 있다. 노즐 유닛도 도전체로 이루어지며, 노즐(120)과 동일한 재료를 이용할 수 있다.The inside of the nozzle 120 is a cavity, and the cavity communicates with the cavity in the polymer solution supply passage 122. The nozzle 120 discharges the polymer solution upwardly from the discharge port. In addition, the nozzle 120 is made of a conductor, and for example, copper, stainless steel, aluminum, or the like may be used. The nozzle unit is also made of a conductor, and may use the same material as the nozzle 120.

폴리머 용액 공급로(122)는 내부가 공동으로 되어 있고, 폴리머 용액 공급 장치(210)의 유통 파이프(212)가 접속되어 있다. 이것에 의해, 폴리머 용액 탱크(200)에 저장되어 있는 폴리머 용액은, 유통 파이프(212)를 유통하여 폴리머 용액 공급로(122)로 유입된 후 각 노즐(120)에 공급된다.The inside of the polymer solution supply passage 122 is a cavity, and a distribution pipe 212 of the polymer solution supply apparatus 210 is connected. Thereby, the polymer solution stored in the polymer solution tank 200 flows through the distribution pipe 212, flows into the polymer solution supply path 122, and is supplied to each nozzle 120. FIG.

컬렉터(150)는 복수의 노즐(120)과 대향하는 위치에 배치되어 있다. 컬렉터(150)는 도전체로 이루어지고, 도 2에 도시한 바와 같이, 절연 부재(152)를 통해 하우징체(100)에 장착되어 있다.The collector 150 is disposed at a position facing the plurality of nozzles 120. The collector 150 is made of a conductor, and as shown in FIG. 2, is mounted to the housing body 100 via an insulating member 152.

전원 장치(160)는 노즐(120)과 컬렉터(150)의 사이에 고전압을 인가한다. 전원 장치(160)의 양극은 컬렉터(150)에 접속되고, 전원 장치(160)의 음극은 하우징체(100)를 통해 노즐 유닛(110)에 접속되어 있다.The power supply device 160 applies a high voltage between the nozzle 120 and the collector 150. The anode of the power supply device 160 is connected to the collector 150, and the cathode of the power supply device 160 is connected to the nozzle unit 110 through the housing body 100.

보조 벨트 장치(170)는 장척 시트(W)의 반송 속도에 동기하여 회전하는 보조 벨트(172)와, 보조 벨트(172)의 회전을 돕는 5개의 보조 벨트용 롤러(174)를 갖는다. 5개의 보조 벨트용 롤러(174) 중 1개 또는 2개 이상의 보조 벨트용 롤러는 구동 롤러이고, 나머지 보조 벨트용 롤러는 종동 롤러이다. 컬렉터(150)와 장척 시트(W)의 사이에 보조 벨트(172)가 설치되어 있으므로, 장척 시트(W)는 양의 고전압이 인가되어 있는 컬렉터(150)에 당겨지지 않고 원활하게 반송되게 된다.The auxiliary belt device 170 includes an auxiliary belt 172 which rotates in synchronization with the conveyance speed of the long sheet W, and five rollers 174 for assisting the auxiliary belt 172. One or two or more rollers for the auxiliary belt rollers 174 of the five auxiliary belt rollers 174 are drive rollers, and the remaining rollers for the auxiliary belts are driven rollers. Since the auxiliary belt 172 is provided between the collector 150 and the long sheet W, the long sheet W is smoothly conveyed without being pulled by the collector 150 to which a positive high voltage is applied.

이와 같이 구성된 전계 방사 장치(20)는 복수의 노즐(120)의 토출구로부터 폴리머 용액을 오버플로우시키면서 토출하고, 폴리머 용액에 포함되는 제1 폴리머로 이루어진 제1 나노 섬유(310) 및 제2 폴리머로 이루어진 제2 나노 섬유(320)를 장척 시트(W)에 퇴적시킨다.The field radiating device 20 configured as described above discharges the polymer solution from the discharge ports of the plurality of nozzles 120 while overflowing the polymer solution, and comprises the first nanofibers 310 and the second polymer made of the first polymer contained in the polymer solution. The formed second nanofibers 320 are deposited on the long sheet W.

이상 설명한 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(11)를 이용함으로써, 도 1의 제1 공정(단계 S1)을 실시할 수 있고, 그것에 의해 복합 나노 섬유 집합체로서의 복합 나노 섬유 부직포(300A)(도 3 참조)를 제조할 수 있다.By using the composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 11 explained above, the 1st process (step S1) of FIG. 1 can be implemented, and thereby composite nanofiber nonwoven fabric 300A as a composite nanofiber aggregate (refer FIG. 3). Can be prepared.

복합 나노 섬유 부직포(300A)는 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 융점(T1)을 가진 제1 폴리머(폴리우레탄)로 이루어진 제1 나노 섬유(310)와, 제2 융점(T2)을 가진 제2 폴리머(폴리불화비닐리덴)로 이루어진 제2 나노 섬유(320)를 가진 복합 나노 섬유 부직포이다. 상기 복합 나노 섬유 부직포(300A)의 두께는 1㎛~100㎛의 범위 내이고, 예를 들면, 50㎛이다. 또한, 도 3에서는 장척 시트(W)가 도시되어 있지만, 장척 시트(W)를 박리한 상태로 한 것이라도 좋다.As shown in FIG. 3, the composite nanofiber nonwoven fabric 300A includes a first nanofiber 310 made of a first polymer (polyurethane) having a first melting point (T1) and a second melting point (T2). It is a composite nanofiber nonwoven fabric having a second nanofiber 320 made of a second polymer (polyvinylidene fluoride). The thickness of the said composite nanofiber nonwoven fabric 300A exists in the range of 1 micrometer-100 micrometers, for example, 50 micrometers. In addition, although the long sheet W is shown in FIG. 3, you may have made the long sheet W peeled.

또한, 이 명세서에서는 장척 시트(W)를 포함하는 제1 나노 섬유(310) 및 제2 나노 섬유(320)로 이루어진 복합 나노 섬유를 「복합 나노 섬유 부직포」라고 부르는 경우도 있고, 장척 시트(W)가 박리된 상태의 제1 나노 섬유(310) 및 제2 나노 섬유(320)로 이루어진 복합 나노 섬유에 대해서도 「복합 나노 섬유 부직포」라고 부르는 경우도 있다.In addition, in this specification, the composite nanofiber consisting of the 1st nanofiber 310 and the 2nd nanofiber 320 containing the elongate sheet W may be called "a composite nanofiber nonwoven fabric", and the elongate sheet W The composite nanofibers made of the first nanofibers 310 and the second nanofibers 320 in a peeled state may also be referred to as "composite nanofiber nonwoven fabrics".

또한, 제1 나노 섬유(310)의 평균 직경은 500nm~3000nm의 범위 내이고, 예를 들면, 900nm이다. 또한, 제2 나노 섬유(320)의 평균 직경은 50nm~1000nm의 범위 내이고, 예를 들면, 100nm이다. 제1 나노 섬유(310) 및 제2 나노 섬유(320)의 평균 직경을 이와 같이 설정하는 것에 의해, 「0.01≤D2/D1≤0.50」의 관계를 만족할 수 있다.The average diameter of the first nanofibers 310 is in the range of 500 nm to 3000 nm, for example, 900 nm. The average diameter of the second nanofibers 320 is in the range of 50 nm to 1000 nm, for example, 100 nm. By setting the average diameters of the first nanofibers 310 and the second nanofibers 320 in this manner, the relationship of “0.01 ≦ D2 / D1 ≦ 0.50” can be satisfied.

또한, 복합 나노 섬유 부직포(300A)는 상기 복합 나노 섬유 부직포(300A)가 함유하는 제1 나노 섬유의 중량(M1)과 제2 나노 섬유의 중량(M2)이 「0.01≤M2/(M1+M2)≤0.40」의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.In addition, in the composite nanofiber nonwoven fabric 300A, the weight M1 of the first nanofibers and the weight M2 of the second nanofibers contained in the composite nanofiber nonwoven fabric 300A are “0.01 ≦ M2 / (M1 + M2). It is preferable to satisfy the relationship of?

이상과 같이 복합 나노 섬유 부직포(300A)가 제조되면, 도 4에 도시한 고강도 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(51)를 이용하여, 복합 나노 섬유 부직포(300A)로 고강도 복합 나노 섬유 부직포를 제조하기 위한 제 2 공정을 실시한다.When the composite nanofiber nonwoven fabric 300A is manufactured as described above, using the high strength composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 51 shown in FIG. 4, the composite nanofiber nonwoven fabric 300A for producing a high strength composite nanofiber nonwoven fabric The second step is carried out.

고강도 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(51)는 도 4에 도시한 바와 같이, 복합 나노 섬유 부직포(300A)를 반송 방향(a)을 따라서 반송하는 반송 장치(60)와, 반송 장치(60)에 의해 반송되어 가는 복합 나노 섬유 부직포(300A)를 가압하면서 가열하는 가압·가열 장치(70)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 4, the high-strength composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 51 is a conveying apparatus 60 that conveys the composite nanofiber nonwoven fabric 300A along the conveying direction a and the conveying apparatus 60. The pressurization and heating apparatus 70 which heats while pressurizing 300 A of composite nanofiber nonwoven fabrics conveyed is provided.

반송 장치(60)는 복합 나노 섬유 부직포(300A)를 투입하는 투입 롤러(601)와, 가압·가열 장치(70)에 의해 고강도화된 복합 나노 섬유 부직포(고강도 복합 나노 섬유 부직포(300B)라고 함)를 감는 감기 롤러(602)와, 투입 롤러(601)와 감기 롤러(602)의 사이에 설치되어 있는 보조 롤러(603, 604)를 구비하고 있다. 또한, 반송 장치(60)는 이들 구성 요소 이외에도 투입 롤러(601) 및 감기 롤러(602)를 구동하는 구동부 등 여러 가지 구성 요소가 존재하지만, 이와 같은 도시는 생략한다.The conveying apparatus 60 is an injection roller 601 which feeds the composite nanofiber nonwoven fabric 300A, and a composite nanofiber nonwoven fabric which is strengthened by the pressurizing / heating device 70 (referred to as a high strength composite nanofiber nonwoven fabric 300B). And winding rollers 602 for winding the rollers, and auxiliary rollers 603 and 604 provided between the feeding roller 601 and the winding rollers 602. In addition, the conveying apparatus 60 has various components, such as a drive part which drives the input roller 601 and the winding roller 602, in addition to these components, Such illustration is abbreviate | omitted.

가압·가열 장치(70)는 반송되어 가는 복합 나노 섬유 부직포(300A)를 가압하면서 가열하는 것에 의해 고강도 복합 나노 섬유 부직포로 하는 것이다. 또한, 가압 장치로서는 캘린더롤(701)을 이용할 수 있다. 또한, 복합 나노 섬유 부직포(300A)를 가열하는 가열 장치는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 캘린더롤(701) 내에 히터 기능(도시하지 않음)을 넣도록 해도 좋고, 또한, 복합 나노 섬유 부직포(300A)를 직접 가열하는 가열 장치(도시하지 않음)를 설치하도록 해도 좋다. 이 외에 가열 장치로서는 예를 들면, 저항 가열기, 적외선 가열기, 연소 가열기, 건조기, 열풍 발생기 등을 이용하는 것도 가능하다.The pressurization and heating apparatus 70 is made into a high strength composite nanofiber nonwoven fabric by heating while pressurizing the composite nanofiber nonwoven fabric 300A to be conveyed. Moreover, the calender roll 701 can be used as a pressurization apparatus. In addition, the heating apparatus for heating the composite nanofiber nonwoven fabric 300A is not particularly limited, and for example, a heater function (not shown) may be put into the calender roll 701, and the composite nanofiber nonwoven fabric ( A heating device (not shown) for directly heating 300A) may be provided. In addition, as a heating apparatus, a resistance heater, an infrared heater, a combustion heater, a dryer, a hot air generator, etc. can also be used, for example.

또한, 복합 나노 섬유 부직포(300A)를 가열할 때의 가열 온도(T3)는 제1 융점(T1)과 제2 융점(T2)의 거의 중간 정도의 온도로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 제1 융점(T1)이 200도, 제2 융점(T1)이 140도이면, 가열 온도(T3)는 170도 정도로 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to make heating temperature T3 at the time of heating the composite nanofiber nonwoven fabric 300A about the temperature of the 1st melting point T1 and the 2nd melting point T2. For example, when 1st melting | fusing point T1 is 200 degree | times and 2nd melting | fusing point T1 is 140 degree | times, it is preferable to make heating temperature T3 about 170 degree | times.

또한, 도 4에서 캘린더롤(701)은 상하 1 개씩의 롤러에 의해 복합 나노 섬유 부직포(300A)를 끼우는 구성을 예시했지만, 이와 같은 구성에 한정되지 않고, 상하 2 개씩의 롤러가 존재하는 것 등 여러 가지 구성을 가진 캘린더롤을 사용할 수 있다.In addition, in FIG. 4, although the calender roll 701 illustrated the structure which pinches the composite nanofiber nonwoven fabric 300A with the roller of one upper and one lower, it is not limited to such a structure, The roller of two upper and lower exists, etc. You can use calender rolls with various configurations.

이와 같이 하여 복합 나노 섬유 부직포(300A)를 가압·가열 장치(70)에 의해 가압하면서 가열 온도(T3)로 가열하는 것에 의해, 도 5에 도시한 고강도 복합 나노 섬유 부직포(300B)를 제조할 수 있다. 또한, 도 5의 (a)는 제2 나노 섬유(320)의 대부분이 용융된 경우를 나타내고, 도 5의 (b)는 제2 나노 섬유(320)가 잔존하는 경우를 나타내고 있다.Thus, the high strength composite nanofiber nonwoven fabric 300B shown in FIG. 5 can be manufactured by heating the composite nanofiber nonwoven fabric 300A to the heating temperature T3 while pressurizing the composite nanofiber nonwoven fabric 300A by the pressurizing and heating device 70. have. 5A illustrates a case where most of the second nanofibers 320 are melted, and FIG. 5B illustrates a case where the second nanofibers 320 remain.

즉, 가압·가열 장치(70)에 의해 가압·가열할 때의 가열 온도(T3)가 제1 융점(T1)보다 낮고, 제2 융점(T2)보다 높은 온도이므로, 제2 폴리머로 이루어진 제2 나노 섬유(320)는 용융된다. 이 때, 복합 나노 섬유 부직포(300A)가 가압되는 것에 의해, 용융된 제2 나노 섬유(320)는 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 엉켜 있는 복수의 제1 나노 섬유(310, 310, …)의 각 교점에 있어서 제1 나노 섬유(310) 사이에 들어간 상태가 되고, 그 상태로 고화되면, 제1 나노 섬유(310)들이 각 교점에 있어서 제2 나노 섬유(320)에 의해 결합된 상태가 된다.That is, since the heating temperature T3 at the time of pressurization and heating by the pressurization and heating apparatus 70 is lower than 1st melting | fusing point T1, and higher than 2nd melting | fusing point T2, the 2nd which consists of 2nd polymers Nanofiber 320 is melted. At this time, when the composite nanofiber nonwoven fabric 300A is pressed, the molten second nanofibers 320 are entangled with a plurality of first nanofibers 310 and 310 as shown in FIG. At each intersection of…,…), and when it is solidified in that state, the first nanofibers 310 are joined by the second nanofibers 320 at each intersection. It becomes a state.

도 5에 있어서, 해칭을 실시한 부분은 용융된 제2 나노 섬유가 제1 나노 섬유의 교점에서 고화된 상태를 나타내고 있다. 이것에 의해, 제1 나노 섬유(310)들이 제2 나노 섬유(320)에 의해 부분적으로 결합된 상태가 된다. 또한, 제1 나노 섬유(310)들이 제2 나노 섬유(320)에 의해 부분적으로 결합된 상태로 되어 있는 부분을 「결합부(C)」라고 한다.In FIG. 5, the hatched portion shows a state in which the molten second nanofibers are solidified at the intersections of the first nanofibers. As a result, the first nanofibers 310 are partially joined by the second nanofibers 320. In addition, the part in which the 1st nanofibers 310 become the state couple | bonded partially by the 2nd nanofiber 320 is called "coupling part C."

이와 같이, 제1 나노 섬유(310, 310, …)의 각 교점에서는 용융된 제2 나노 섬유(320)에 의해 결합부(C)가 형성되므로, 높은 기계적 강도를 가진 고강도 복합 나노 섬유 부직포(300B)를 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 실시형태 1에 따른 고강도 복합 나노 섬유 부직포의 제조 방법에 의해 제조된 고강도 복합 나노 섬유 부직포(300B)는 제1 나노 섬유(310)들의 결합부(C)가 부분적으로 존재할 뿐이므로, 고강도 복합 나노 섬유 부직포(300B) 전체가 경직화되지 않고, 복합 나노 섬유 부직포로서의 「유연함」을 어느 정도 유지한 채 고강도의 복합 나노 섬유 부직포로 할 수 있다.As such, since the bonding portion C is formed by the molten second nanofibers 320 at each intersection point of the first nanofibers 310, 310,..., The high-strength composite nanofiber nonwoven fabric 300B having high mechanical strength. ) Can be manufactured. In addition, the high-strength composite nanofiber nonwoven fabric 300B manufactured by the method for manufacturing a high-strength composite nanofiber nonwoven fabric according to Embodiment 1 has only a portion C of the first nanofibers 310 partially formed therein, so that the high-strength composite The whole nanofiber nonwoven fabric 300B is not rigid, and it can be set as a high strength composite nanofiber nonwoven fabric, maintaining the "flexibility" as a composite nanofiber nonwoven fabric to some extent.

또한, 도 5의 (a)에서는 제1 나노 섬유(310, 310, …)의 각 결합부(C) 이외의 제2 나노 섬유(320)는 완전히 용해된 경우를 나타냈지만, 가열 온도를 소정 온도로 설정하는 것에 의해, 제1 나노 섬유(310, 310, …)의 각 결합부(C) 이외의 제2 나노 섬유(320)를 잔존시키는 것도 가능하다.In addition, in FIG. 5A, the second nanofibers 320 other than the bonding portions C of the first nanofibers 310, 310,... Are completely dissolved, but the heating temperature is a predetermined temperature. By setting it to, it is also possible to leave the second nanofibers 320 other than the bonding portions C of the first nanofibers 310, 310,...

예를 들면, 가열 온도를 융점(T2)과 거의 동일한 정도의 온도로 설정하면, 제2 나노 섬유(320)는 완전히 용융되지 않고, 일부가 잔존할 가능성이 높아진다. 단, 복합 나노 섬유 부직포(300A)를 가압하면, 제1 나노 섬유(310, 310, …)의 각 교점에는 다른 부분보다 더 큰 가압력이 가해지므로, 상기 교점에서는 제2 나노 섬유(320)가 용융하기 쉬워지고, 각 교점에서는 결합부(C)의 형성이 가능하다.For example, when the heating temperature is set to a temperature approximately equal to the melting point T2, the second nanofibers 320 are not completely melted, and a possibility that some of them remain. However, when the composite nanofiber nonwoven fabric 300A is pressurized, a greater pressing force is applied to each intersection of the first nanofibers 310, 310,..., So that the second nanofiber 320 is melted at the intersection. It becomes easy to do it, and the coupling | bonding part C can be formed in each intersection.

이것에 의해, 예를 들면, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 나노 섬유(310, 310, …)의 각 결합부(C) 이외의 제2 나노 섬유는 완전히 용융되지 않고 , 일부가 잔존하며, 또한 제1 나노 섬유(310, 310, …)의 각 교점에서는 결합부(C)가 형성된 상태의 고강도 복합 나노 섬유 부직포(300C)를 제조할 수 있다. 또한, 이 경우, 잔존하는 제2 나노 섬유(320)는 원래의 제2 나노 섬유(320)(도 3의 (b) 참조)에 비해, 가늘어지거나 끊어진 상태가 된다.As a result, for example, as illustrated in FIG. 5B, the second nanofibers other than the bonding portions C of the first nanofibers 310, 310,... Are not completely melted. A portion remains, and at each intersection of the first nanofibers 310, 310,..., A high strength composite nanofiber nonwoven fabric 300C having a bonding portion C is formed. In this case, the remaining second nanofibers 320 become thinner or broken than the original second nanofibers 320 (see FIG. 3B).

이와 같이, 제2 나노 섬유가 잔존한 상태의 고강도 복합 나노 섬유 부직포 (300C)는, 제2 나노 섬유가 완전히 용해된 상태의 고강도 복합 나노 섬유 부직포 (300B)와는 다른 성질을 가진 고강도 복합 나노 섬유 부직포로 할 수 있다.As described above, the high-strength composite nanofiber nonwoven fabric 300C in which the second nanofibers remain is a high-strength composite nanofiber nonwoven fabric having different properties from that of the high-strength composite nanofiber nonwoven fabric 300B in which the second nanofibers are completely dissolved. You can do

또한, 이상 설명한 실시형태 1에 따른 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법의 제2 공정에서는 장척 시트(W)의 존재에 대해서는 명기하지 않았지만, 제2 공정을 실시할 때, 장척 시트(W)가 존재한 상태라도 좋고, 또한, 장척 시트(W)를 박리한 상태로 해도 좋다. 이것은 제조하는 고강도 복합 나노 섬유 부직포의 종류 등에 따라서 임의로 선택할 수 있다.In addition, although the presence of the long sheet W was not specified in the 2nd process of the manufacturing method of the high strength composite nanofiber aggregate which concerns on above-mentioned Embodiment 1, when carrying out a 2nd process, the long sheet W exists. One state may be sufficient and the long sheet W may be peeled off. This can be arbitrarily selected according to the kind of high strength composite nanofiber nonwoven fabric to be produced, and the like.

[실시형태 2][Embodiment 2]

상기 실시형태 1 및 실시형태 2에서는 고강도 복합 나노 섬유 집합체로서 고강도 복합 나노 섬유 부직포를 제조하는 경우에 대해 설명했지만, 고강도 복합 나노 섬유 집합체로서 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트를 제조할 수 있다. 이 경우에도 도 1에서 설명한 제1 공정(단계 S1)과 제2 공정(단계 S2)을 실시한다. 단, 실시형태 2에 따른 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에 있어서 제1 공정에서는 우선 띠형상의 복합 나노 섬유 부직포(띠형상 복합 나노 섬유 부직포라고 함)를 작성하고, 제2 공정에서는 상기 띠형상 복합 나노 섬유 부직포를 꼬임과 연신을 실시하면서 가열하는 것에 의해, 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트를 제조한다.In Embodiment 1 and Embodiment 2, a case of producing a high strength composite nanofiber nonwoven fabric as a high strength composite nanofiber aggregate was described, but a high strength composite nanofiber filament can be produced as a high strength composite nanofiber aggregate. Also in this case, the first process (step S1) and the second process (step S2) described in FIG. 1 are performed. However, in the manufacturing method of the high strength composite nanofiber aggregate which concerns on Embodiment 2, a band-shaped composite nanofiber nonwoven fabric (referred to as a strip | belt-shaped composite nanofiber nonwoven fabric) is created first in a 1st process, and the said band shape is carried out in a 2nd process. A high strength composite nanofiber filament is produced by heating a composite nanofiber nonwoven fabric while twisting and stretching.

도 6 내지 도 8은 실시형태 2에 따른 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 6은 실시형태 3에 따른 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법의 제1 공정을 실시하기 위한 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(12)의 요부 구성을 모식적으로 나타내는 도면으로서, 도 6의 (a)는 정면도, 도 6의 (b)는 평면도이다. 도 7은 실시형태 3에 따른 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법의 제2 공정을 실시하기 위한 고강도 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(52)의 구성을 모식적으로 도시한 도면이다. 또한, 도 8은 고강도 복합 나노 섬유 집합체로서의 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트를 제조하는 것을 도시한 도면이다. 또한, 도 8에서는 복수의 띠형상 복합 나노 섬유 부직포 중 한 개의 띠형상 복합 나노 섬유 부직포로 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트를 제조하는 것을 도시하고 있다.6 to 8 are diagrams for explaining the method for producing a composite nanofiber aggregate according to the second embodiment. FIG. 6: is a figure which shows typically the principal part structure of the composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 12 for implementing the 1st process of the manufacturing method of the composite nanofiber aggregate which concerns on Embodiment 3, FIG. 6B is a front view. FIG. 7: is a figure which shows typically the structure of the high strength composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 52 for implementing the 2nd process of the manufacturing method of the composite nanofiber aggregate which concerns on Embodiment 3. As shown in FIG. 8 is a view showing the production of high strength composite nanofiber filaments as a high strength composite nanofiber aggregate. In addition, FIG. 8 illustrates the production of high strength composite nanofiber filaments from one of the band-shaped composite nanofiber nonwoven fabrics among the plurality of band-shaped composite nanofiber nonwoven fabrics.

도 6에 도시한 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(12)가 도 2에 도시한 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(11)와 다른 것은, 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치 (12)에서는 전계 방사 장치(20)와 감기 롤러(102)의 사이에, 복합 나노 섬유 부직포로부터 박리된 장척 시트(W)를 감는 장척 시트(W) 감기 롤러(105)와, 장척 시트(W)가 박리된 복합 나노 섬유 부직포(300A)를 띠형상으로 하기 위한 절단 장치(80)가 설치되어 있는 점이며, 그 외의 구성요소, 도 2에 도시한 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(11)와 동일하므로, 동일한 구성요소에는 동일한 부호가 붙여져 있다. 또한, 도 6에서 전계 방사 장치(20)는 도 2에 도시한 전계 방사 장치(20)와 동일한 구성을 갖고 있다.The composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 12 shown in FIG. 6 differs from the composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 11 shown in FIG. 2 in that the composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 12 is different from the electric field radiating device 20. Between the winding rollers 102, the long sheet W which winds the long sheet W peeled from the composite nanofiber nonwoven fabric, and the winding roller 105 and the composite nanofiber nonwoven fabric 300A in which the long sheet W was peeled off. The cutting device 80 is provided to make a strip shape, and since it is the same as the other component, the composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 11 shown in FIG. 2, the same code | symbol is attached | subjected to the same component. . In addition, the electric field radiating device 20 in FIG. 6 has the same structure as the electric field radiating device 20 shown in FIG.

절단 장치(80)는 복합 나노 섬유 부직포의 폭방향을 따라서 소정 간격마다 복수의 절단 날(801)이 설치되어 있고, 복합 나노 섬유 부직포(300A)가 반송 방향(a)으로 반송되어 가는 것에 의해, 각각의 절단 날(801)이 복합 나노 섬유 부직포(300A)를 반송 방향(a)을 따라서 절단해 가는 구조로 되어 있다. 또한, 절단 후의 각각의 띠형상 복합 나노 섬유 부직포의 폭(d)은 각 절단 날(801)의 간격을 조정하는 것에 의해, 예를 들면, 1mm~100mm의 범위 내의 임의의 폭으로 설정할 수 있도록 되어 있다. The cutting device 80 is provided with a plurality of cutting edges 801 at predetermined intervals along the width direction of the composite nanofiber nonwoven fabric, and the composite nanofiber nonwoven fabric 300A is conveyed in the conveying direction a, Each cutting blade 801 has a structure in which the composite nanofiber nonwoven fabric 300A is cut along the conveyance direction a. In addition, the width | variety d of each strip | belt-shaped composite nanofiber nonwoven fabric after cutting is set to arbitrary width within the range of 1 mm-100 mm by adjusting the space | interval of each cutting blade 801, for example. have.

이와 같이 구성된 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(13)에 의해, 띠형상 복합 나노 섬유 부직포를 제조하기 위한 제 1 공정을 실시할 수 있다. 즉, 전계 방사 장치(20)에 의해 전해 방사함으로써 장척 시트(W)에는 제1 나노 섬유 및 제2 나노 섬유가 퇴적되어 복합 나노 섬유 부직포(300A)가 제조된다. 계속해서, 상기 복합 나노 섬유 부직포(300A)로부터 장척 시트(W)를 박리한 후, 장척 시트(W)가 박리된 복합 나노 섬유 부직포(300A)에 대해, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 절단 장치(80)의 각 절단 날(801)이 절단하는 동작을 실시한다.The composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 13 comprised in this way can perform the 1st process for manufacturing a strip | belt-shaped composite nanofiber nonwoven fabric. That is, the first nanofibers and the second nanofibers are deposited on the long sheet W by electrospinning the electrospinning device by the field emission device 20 to produce a composite nanofiber nonwoven fabric 300A. Subsequently, after peeling the elongate sheet W from the said composite nanofiber nonwoven fabric 300A, about the composite nanofiber nonwoven fabric 300A in which the elongate sheet W was peeled off, as shown to FIG. 6 (b). Similarly, the operation | movement which each cutting blade 801 of the cutting device 80 cut | disconnects is implemented.

이것에 의해, 소정의 폭(d)을 가진 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …라고 함)가 제조되고, 상기 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …)는 감기 롤러(102)에 감긴다.As a result, a band-shaped composite nanofiber nonwoven fabric (referred to as a band-shaped composite nanofiber nonwoven fabric 300A1, 300A2, ...) having a predetermined width d is produced, and the band-shaped composite nanofiber nonwoven fabric 300A1, 300A2, ...) is wound around the winding roller 102.

이와 같이 띠형상 복합 나노 섬유 부직포가 제조되면, 계속해서 고강도 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(52)에 의해 제2 공정을 실시한다. 제2 공정에서는 띠형상 복합 나노 섬유 부직포를 꼬임과 연신을 실시하면서 가열하는 것에 의해, 고강도 복합 나노 섬유 집합체로서의 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트를 제조한다.Thus, when a strip | belt-shaped composite nanofiber nonwoven fabric is manufactured, a 2nd process is performed by the high strength composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 52 then. In the second step, the high-strength composite nanofiber filaments as high-strength composite nanofiber aggregates are produced by heating the band-shaped composite nanofiber nonwoven fabric while twisting and stretching.

고강도 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(52)는 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …)를 꼬임과 연신을 실시하면서 가열하는 것에 의해, 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트(300F1, 300F2, …)를 제조하는 것이다.The high strength composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 52 manufactures the high strength composite nanofiber filaments 300F1, 300F2, ... by heating the band-shaped composite nanofiber nonwoven fabrics 300A1, 300A2, ... while twisting and stretching. It is.

고강도 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(52)는 도 7에 도시한 바와 같이, 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …)를 투입하는 투입 롤러(521)와, 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …)를 꼬아 꼬임사로 하는 것에 의해 「복합 나노 섬유 필라멘트」로 하는 꼬임사 장치(520)와, 꼬임사 장치(520)에 의해 실을 이송하면서 연신하는 과정에서 「복합 나노 섬유 필라멘트」를 가열하는 가열 장치(530)와, 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트(300F1, 300F2, …)를 감는 감기 롤러(527)를 구비하고 있다. 또한, 꼬임사 장치(520), 가열 장치(530)는 도 7에서는 도시되어 있지 않지만, 각 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …)에 대응하여 각각 설치되어 있다.As shown in FIG. 7, the high strength composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 52 includes a feed roller 521 for feeding the strip-shaped composite nanofiber nonwoven fabrics 300A1, 300A2, ..., and the strip-shaped composite nanofiber nonwoven fabric 300A1. , 300A2, ...) twisted yarn device 520 to be "composite nano fiber filament" by twisting yarn, and "composite nano fiber filament" in the process of stretching while conveying yarn by twisted yarn device 520 And a winding roller 527 which winds the high strength composite nanofiber filaments 300F1, 300F2,... In addition, although the twist yarn 520 and the heating device 530 are not shown in FIG. 7, they are respectively provided corresponding to each strip | belt-shaped composite nanofiber nonwoven fabric 300A1, 300A2, ....

꼬임사 장치(520)는 도 8에 상세히 도시한 바와 같이, 주 꼬임사부(521)와 2개의 실 이송장치(522, 523)를 구비하며, 주 꼬임사부(521)에 의해 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(예를 들면, 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1)라고 함)를 꼬임사화하여 복합 나노 섬유 필라멘트로 한 후, 실 이송장치(522, 523)에 의해 도 8의 좌측에서 우측으로 꼬면서 실을 보낸다. 그리고, 실을 보내는 과정에서 복합 나노 섬유 필라멘트를 가열 장치(530)에 의해 가열한다.The twist yarn 520 has a main twist yarn 521 and two yarn feeders 522 and 523, as shown in detail in FIG. 8, and has a band-shaped composite nanofiber by the main twist yarn 521. After twisting a nonwoven fabric (for example, a band-shaped composite nanofiber nonwoven fabric 300A1) into a composite nanofiber filament, the yarn is twisted from the left side to the right side of FIG. 8 by the thread feeders 522 and 523. Send it. Then, the composite nanofiber filament is heated by the heating device 530 in the process of sending the yarn.

이것에 의해, 강고하게 꼬임사화된 「고강도 복합 나노 섬유 필라멘트(F1)」를 연속적으로 제조할 수 있다. 또한, 실 이송장치(522, 523)에 의해 실을 보낼 때, 실 이송 장치(523)의 실 이송 속도(V1)를 실 이송장치(522)의 실 이송 속도(V2) 보다 빠르게 하고 있다. 이것에 의해, 복합 나노 섬유 필라멘트를 실을 보내면서 연신할 수 있다.Thereby, firmly twisted "high strength composite nanofiber filament (F1)" can be manufactured continuously. In addition, when the yarn is sent by the yarn feeders 522 and 523, the yarn feed rate V1 of the yarn feeder 523 is made faster than the yarn feed rate V2 of the yarn feeder 522. Thereby, it can extend | stretch a composite nanofiber filament, sending a thread.

이와 같이 구성된 고강도 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(52)에 의하면, 강고하게 꼬임사된 「고강도 복합 나노 섬유 필라멘트(300F1, 300F2, …)」를 연속적으로 제조할 수 있다.According to the high strength composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 52 comprised in this way, firmly twisted "high strength composite nanofiber filament 300F1, 300F2 ..." can be manufactured continuously.

그러나, 가열 장치(530)는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 레이저광 조사 장치 등을 이용할 수 있다. 레이저광 조사 장치로부터 출력되는 레이저광을 예를 들면 꼬임사 장치(520)에 의해 꼬임사가 된 「복합 나노 섬유 필라멘트」에 조사하면, 레이저광이 조사된 영역(R1)(도 8 참조)에서는 상기 복합 나노 섬유 필라멘트가 가열된다.However, the heating device 530 is not particularly limited, and for example, a laser light irradiation device or the like can be used. When the laser beam output from the laser beam irradiation apparatus is irradiated to the "composite nanofiber filament" twisted by the twist yarn 520, for example, in the area | region R1 to which the laser beam was irradiated (refer FIG. 8), The composite nanofiber filaments are heated.

여기서, 영역(R1)의 복합 나노 섬유 필라멘트의 온도(가열 온도)(T3)가 제1 융점(T1) 및 제2 융점(T2)에 있어서, T1〉T3〉T2가 되도록 레이저광 조사 장치를 조정하면, 제2 폴리머로 이루어진 제2 나노 섬유(320)만이 용융한다. 이 때, 복합 나노 섬유 필라멘트는 꼬임사화되고, 또한 연신된 상태로 되어 있으므로, 가압된 것과 거의 동일한 상태가 되기 때문에, 실시형태 1에서 설명한 바와 같이 엉켜 있는 복수의 제1 나노 섬유(310, 310, …)의 각 교점에서는 용융한 제2 나노 섬유(320)가 고화하는 것에 의한 결합부(C)(도 5 참조)가 형성된다.Here, the laser beam irradiation apparatus is adjusted so that the temperature (heating temperature) T3 of the composite nanofiber filament in the region R1 is T1> T3> T2 at the first melting point T1 and the second melting point T2. In other words, only the second nanofiber 320 made of the second polymer melts. At this time, since the composite nanofiber filaments are twisted and stretched, the composite nanofiber filaments are in the same state as the pressed ones, so that the plurality of first nanofibers 310, 310, At each intersection point of ...), the bonding part C (refer FIG. 5) by which the molten 2nd nanofiber 320 solidifies is formed.

또한, 이 경우도 가열 온도(T3)를 선택하는 것에 의해, 제2 폴리머로 이루어진 제2 나노 섬유(320)를 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 결합부(C) 이외에 있어서 완전히 용해하는 것도 가능하고, 또한, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 일부를 잔존시키는 것도 가능하다.In this case as well, by selecting the heating temperature T3, the second nanofiber 320 made of the second polymer is completely dissolved except for the bonding portion C, as shown in Fig. 5A. In addition, as shown in FIG. 5 (b), a part of it can be left.

이상의 공정을 실시하는 것에 의해, 제조된 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트 (300F1, 300F2, …)는 제1 나노 섬유(310, 310, …)의 각 교점에 있어서 제2 나노 섬유(320)에 의해 제1 나노 섬유들이 부분적으로 결합된 상태가 되므로, 상기 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트(300F1, 300F2, …)에 인장 응력이 가해져도 제1 나노 섬유들에 슬라이딩이 생기기 어려워지고, 종래의 나노 섬유 필라멘트에 비해 보다 고강도의 나노 섬유 필라멘트로 할 수 있다.By carrying out the above steps, the produced high strength composite nanofiber filaments 300F1, 300F2, ... are formed by the second nanofibers 320 at the intersections of the first nanofibers 310, 310,... Since the nanofibers are partially bonded to each other, even when tensile stress is applied to the high-strength composite nanofiber filaments 300F1, 300F2,..., Sliding of the first nanofibers is less likely to occur, and compared to the conventional nanofiber filaments. It can be set as a high strength nanofiber filament.

또한, 실시형태 3에 따른 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에 의해 제조된 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트(300F1, 300F2, …)는 제1 나노 섬유(310)들의 결합부(C)가 부분적으로 존재할 뿐이므로, 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트 전체가 경직화되지 않고, 복합 나노 섬유 필라멘트로서의 「유연함」을 어느 정도 유지한 채, 고강도의 복합 나노 섬유 필라멘트로 할 수 있다.In addition, the high-strength composite nanofiber filaments 300F1, 300F2,... Manufactured by the method for manufacturing the high-strength composite nanofiber aggregate according to Embodiment 3 only partially have a bonding portion C of the first nanofibers 310. Therefore, the whole high strength composite nanofiber filament is not rigid, and it can be set as a high strength composite nanofiber filament, maintaining the "flexibility" as a composite nanofiber filament to some extent.

[실시형태 3][Embodiment 3]

상기 실시형태 2에서는 제1 공정(띠형상 복합 나노 섬유 부직포를 제조하는 공정)을 실시하기 위한 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(13)는 우선 시트상의 복합 나노 섬유 부직포(300A)를 제조하고, 상기 시트상의 복합 나노 섬유 부직포(300A)를 절단 장치(80)로 절단하는 것에 의해, 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …)를 제조하는 것이었지만, 실시형태 3에서는 전계 방사법에 의해, 처음부터 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …)를 제조한다.In Embodiment 2, the composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 13 for performing a 1st process (process which manufactures a strip | belt-shaped composite nanofiber nonwoven fabric) first manufactures the sheet-like composite nanofiber nonwoven fabric 300A, and the said sheet | seat Although the band-shaped composite nanofiber nonwoven fabrics 300A1, 300A2, ... were manufactured by cutting the composite nanofiber nonwoven fabric 300A of the upper layer with the cutting device 80, in Embodiment 3, from the beginning by the field emission method, Band-shaped composite nanofiber nonwoven fabrics 300A1, 300A2, ... are prepared.

도 9는 실시형태 3에 따른 고강도 복합 나노 섬유 집합체 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 9의 (a) 및 도 9의 (b)는 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(13)를 이용하여 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …)를 제조하는 것을 각각 다른 각도로 본 경우를 모식적으로 도시한 도면이고, 도 9의 (c)는 드럼 형상 컬렉터(400)로 제조된 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …) 중 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1)를 나타내는 도면이다.FIG. 9 is a view for explaining a method for producing a high strength composite nanofiber aggregate according to a third embodiment. FIG. 9 (a) and 9 (b) show the case where the belt-shaped composite nanofiber nonwoven fabrics 300A1, 300A2, ... are manufactured at different angles using the composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 13, respectively. 9 (c) is a diagram showing a band-shaped composite nanofiber nonwoven fabric 300A1 among the band-shaped composite nanofiber nonwoven fabrics 300A1, 300A2, ... manufactured by the drum-shaped collector 400. FIG. to be.

복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(13)는, 전계 방사 장치(20)의 컬렉터로서 드럼 외주면에 둘레 방향으로 뻗어나는 띠형상 컬렉터(401)가 형성된 드럼 형상 컬렉터(400)를 구비하고 있다. 그리고, 상기 드럼 형상 컬렉터(400)의 띠형상 컬렉터(401)와 폴리머 용액을 토출하는 노즐(120)과의 사이에 고전압이 인가된 상태로 전계 방사를 실시함으로써, 제1 나노 섬유와 제2 나노 섬유로 이루어진 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …)를 제조 가능하게 한다.The composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 13 is provided with the drum-shaped collector 400 in which the strip | belt-shaped collector 401 extended in the circumferential direction is formed in the drum outer peripheral surface as a collector of the field emission apparatus 20. As shown in FIG. The first nanofiber and the second nanofiber are formed by subjecting the field collector to a state in which a high voltage is applied between the band-shaped collector 401 of the drum-shaped collector 400 and the nozzle 120 for discharging the polymer solution. It is possible to manufacture a strip-shaped composite nanofiber nonwoven fabric 300A1, 300A2, ... made of fibers.

또한, 도 9에서는 노즐(120)은 1 개만이 도시되어 있지만, 실제로는 복수의 노즐(120)이 존재한다.In addition, although only one nozzle 120 is shown in FIG. 9, a plurality of nozzles 120 are actually present.

또한, 드럼 형상 컬렉터(400)는 도전체의 회전축(402)에 소정의 두께를 갖는 원반 형상의 도전체 디스크(403)와, 소정의 두께를 갖는 원반 형상의 비도전체 디스크(404)를 교대로 적층한 구성으로 되어 있고, 이들 도전체 디스크(403) 및 비도전체 디스크(404)는 회전축(402)과 함께 회전하도록 되어 있다. 또한, 회전축(402)의 한쪽 측은 베어링(405)를 통해 모터(406)에 접속되고, 회전축(402)의 다른쪽 측은 전원 장치(160)와 접속되어 있다. 또한, 베어링(405)는 모터(406)와 회전축(402)를 전기적으로 절연할 수 있도록 구성되어 있다.The drum-shaped collector 400 alternates a disk-shaped conductor disk 403 having a predetermined thickness and a disk-shaped non-conductive disk 404 having a predetermined thickness on the rotation shaft 402 of the conductor. The conductive disk 403 and the non-conductive disk 404 are configured to rotate together with the rotation shaft 402. In addition, one side of the rotating shaft 402 is connected to the motor 406 through the bearing 405, and the other side of the rotating shaft 402 is connected to the power supply device 160. In addition, the bearing 405 is comprised so that the motor 406 and the rotating shaft 402 may be electrically insulated.

이와 같이 구성된 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(13)를 이용하여 띠형상 복합 나노 섬유 부직포를 제조하기 위한 제 1 공정을 설명한다.The 1st process for manufacturing a strip | belt-shaped composite nanofiber nonwoven fabric using the composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 13 comprised in this way is demonstrated.

드럼 형상 컬렉터(400)의 띠형상 컬렉터(401)와 노즐(120)과의 사이에 고전압을 인가하여 전계 방사를 실시하면, 띠형상 컬렉터(401)상에 제1 나노 섬유 및 제2 나노 섬유로 이루어진 복합 나노 섬유가 퇴적된다. 이 때, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 드럼 형상 컬렉터(400)를 도 9의 (b)에 도시한 화살표(c) 방향으로 저속으로 회전시키면서 전계 방사를 실시하는 것에 의해, 드럼 형상 컬렉터(400)의 띠형상 컬렉터(401)의 외주면에 제1 나노 섬유 및 제2 나노 섬유로 이루어진 복합 나노 섬유를 둘레 방향으로 연속해서 퇴적시킬 수 있다.When a high voltage is applied between the band-shaped collector 401 and the nozzle 120 of the drum-shaped collector 400 to perform field radiation, the first nanofibers and the second nanofibers are formed on the band-shaped collector 401. The composite nanofibers made are deposited. At this time, as shown in FIG. 9B, the drum is rotated at low speed in the direction of the arrow c shown in FIG. Composite nanofibers consisting of the first nanofibers and the second nanofibers can be continuously deposited in the circumferential direction on the outer circumferential surface of the band-shaped collector 401 of the shape collector 400.

이와 같은 전계 방사를 실시하는 한편, 퇴적된 제1 나노 섬유 및 제2 나노 섬유로 이루어진 나노 섬유를 보조 롤러(407, 408)를 통해 감기 롤러(409)에 감는 것에 의해, 제1 나노 섬유 및 제2 나노 섬유로 이루어진 복합 나노 섬유를 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …)로 하여 연속으로 회수할 수 있다.While performing such electric field spinning, the first nanofibers and the first nanofibers and the first nanofibers made of the second nanofibers are wound on the winding rollers 409 through the auxiliary rollers 407 and 408. The composite nanofibers made of two nanofibers can be continuously recovered as a band-shaped composite nanofiber nonwoven fabric (300A1, 300A2, ...).

실시형태 3에 따른 고강도 복합 나노 섬유 집합체 제조 방법의 제1 공정에 의하면, 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …)를 높은 생산성으로 효율적으로 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 처음부터 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …)로 되어 있으므로, 띠형상 복합 나노 섬유 부직포로 하기 위한 절단 장치가 불필요해진다.According to the 1st process of the high-strength composite nanofiber aggregate manufacturing method which concerns on Embodiment 3, it becomes possible to manufacture band-shaped composite nanofiber nonwoven fabric 300A1, 300A2, ... efficiently with high productivity. Moreover, since it is made from strip | belt-shaped composite nanofiber nonwoven fabric (300A1, 300A2, ...) from the beginning, the cutting device for making a strip | belt-shaped composite nanofiber nonwoven fabric becomes unnecessary.

이상에 나타내는 제1 공정에 의해 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …)를 제조할 수 있다. 그리고, 상기 띠형상 복합 나노 섬유 부직포(300A1, 300A2, …)를 이용하여, 고강도 복합 나노 섬유 집합체를 제조하기 위한 제 2 공정을 실시하는 것에 의해 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트를 제조할 수 있다. 또한, 고강도 복합 나노 섬유 집합체를 제조하기 위한 제 2 공정은 실시형태 2에 따른 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법에서 설명한 고강도 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(52)(도 7 참조)를 이용하여, 도 8에서 설명한 것과 동일하게 실시할 수 있으므로, 여기서는 그 설명은 생략한다.The strip | belt-shaped composite nanofiber nonwoven fabric 300A1, 300A2, ... can be manufactured by the 1st process shown above. Then, using the band-shaped composite nanofiber nonwoven fabrics 300A1, 300A2, ..., a high-strength composite nanofiber filament can be produced by performing a second step for producing a high-strength composite nanofiber aggregate. In addition, the second process for producing the high strength composite nanofiber aggregate is performed using the high strength composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 52 (see FIG. 7) described in the manufacturing method of the high strength composite nanofiber aggregate according to the second embodiment. Since it can implement similarly to 8, the description is abbreviate | omitted here.

이상, 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체 제조 방법을 상기 각 실시형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 실시하는 것이 가능하고, 예를 들면, 다음과 같은 변형도 가능하다.As mentioned above, although the manufacturing method of the high strength composite nanofiber aggregate of this invention was demonstrated based on said each embodiment, this invention is not limited to this, It is possible to implement in the range which does not deviate from the summary, for example, The following variations are also possible.

(1) 상기 각 실시형태에서는 제1 폴리머로서는 폴리우레탄, 제2 폴리머로서는 폴리불화비닐리덴을 이용한 경우를 예시했지만, 이것에 한정되지 않고, 융점 등 상기 실시형태에서 설명한 각종의 조건을 만족하면, 다른 재질의 폴리머를 이용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 폴리락트산(PLA), 폴리프로필렌(PP), 폴리아세트산비닐(PVAc), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리아미드(PA), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리락트산글리콜산(PLGA), 실크, 셀룰로스, 키토산 등을 이용할 수 있다.(1) In each of the embodiments described above, a case in which a polyurethane is used as the first polymer and polyvinylidene fluoride is used as the second polymer is not limited thereto, and the various conditions described in the above embodiments, such as melting point, are satisfied. It is also possible to use polymers of different materials. For example, polylactic acid (PLA), polypropylene (PP), polyvinyl acetate (PVAc), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polyamide (PA ), Polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylonitrile (PAN), polyetherimide (PEI), polycaprolactone (PCL), polylactic acid glycolic acid (PLGA), silk, cellulose, chitosan and the like.

(2) 상기 각 실시형태에서는 제1 폴리머와 제2 폴리머는 재질이 다른 폴리머를 이용했을 경우를 예시했지만, 제1 폴리머 및 제2 폴리머로서는 각각이 다른 재질의 것에 한정되지 않고, 동일한 재질의 폴리머이고, 또한 다른 수평균 분자량을 가진 폴리머라도 좋다. 예를 들면, 폴리머로서 폴리우레탄을 이용하는 경우, 다른 수평균 분자량을 가진 2개의 폴리머를 제1 폴리머와 제2 폴리머로서 이용하는 것도 가능하다. 이것은 제1 폴리머와 제2 폴리머가 동일한 재질이라도, 수평균 분자량이 다른 것에 의해, 융점 등을 다르게 할 수 있기 때문이며, 본 발명에서는 이와 같은 폴리머도 이용하는 것이 가능하다.(2) In the above embodiments, the first polymer and the second polymer exemplified a case where a polymer having a different material is used. However, the first polymer and the second polymer are not limited to those of different materials, respectively, but are polymers of the same material. And a polymer having another number average molecular weight. For example, when using polyurethane as a polymer, it is also possible to use two polymers with different number average molecular weights as a 1st polymer and a 2nd polymer. This is because even if the first polymer and the second polymer are the same material, the melting point or the like can be changed by different number average molecular weights, and in the present invention, such a polymer can also be used.

(3) 실시형태 1에서는 장척 시트(W)에 제1 나노 섬유(310) 및 제2 나노 섬유(320)을 퇴적시키도록 하여 복합 나노 섬유 부직포를 제조하는 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(11)를 예시했지만, 이와 같은 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치에 한정되지 않고, 장척 시트(W)를 이용하지 않고 컬렉터에 직접 제 1 나노 섬유(310) 및 제2 나노 섬유(320)을 퇴적시키도록 하여 복합 나노 섬유 부직포를 제조하는 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치라도 좋다. 이것은 실시형태 2의 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(12)에서도 동일하다. 이 경우는 장척 시트(W)를 감는 장척 시트(W) 감기 롤러(105) 등은 불필요해진다.(3) In Embodiment 1, the composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 11 which manufactures a composite nanofiber nonwoven fabric by depositing the 1st nanofiber 310 and the 2nd nanofiber 320 on the elongate sheet W is provided. Although illustrated, the present invention is not limited to such a composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus, and the first and second nanofibers 310 and 320 are deposited directly on the collector without using the long sheet W. The composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus which manufactures a fiber nonwoven fabric may be sufficient. The same applies to the composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 12 of Embodiment 2. FIG. In this case, the long sheet W winding roller 105 etc. which wind the long sheet W become unnecessary.

(4) 상기 각 실시형태에서는 제1 공정을 실시하기 위한 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치와, 제2 공정을 실시하기 위한 고강도 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치는 각각 다른 장치로서 설명했지만, 이것들을 1 개의 장치 내에 조립한 것도 가능하다. 이와 같이 하는 것에 의해, 제1 공정과 제2 공정을 1 개의 장치로 작업적으로 실시할 수 있다.(4) In each said embodiment, although the composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus for implementing a 1st process and the high strength composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus for implementing a 2nd process were demonstrated as different apparatuses, these are one apparatus. It is also possible to assemble inside. By doing in this way, a 1st process and a 2nd process can be performed operation | work by one apparatus.

(5) 상기 실시형태 1의 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치(11)는 전계 방사 장치(20)가 1대인 경우를 예시했지만, 장척 시트(W)의 반송 방향(a)을 따라서 복수대의 전계 방사 장치(20)를 갖는 구성으로 해도 좋다. 이와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 복합 나노 섬유 부직포의 두께를 여러 가지 두께로 하는 것이 가능해진다.(5) Although the composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus 11 of the said Embodiment 1 illustrated the case where there is one field emission apparatus 20, several field emission apparatuses along the conveyance direction a of the elongate sheet | seat W It is good also as a structure which has (20). By setting it as such a structure, it becomes possible to make thickness of a composite nanofiber nonwoven fabric into various thickness.

(6) 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체를 2차 전지의 세퍼레이터로서 이용하는 경우에는, 제2 폴리머의 제2 융점을 150℃~180℃의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 세퍼레이터의 온도가 150℃~180℃로 상승했을 때 제2 폴리머가 용융하여 세퍼레이터의 세공(細孔)이 막히게 되므로, 세퍼레이터의 셧다운 기능을 유효하게 기능시킬 수 있다. 또한, 이 경우에는 제1 나노 섬유의 중량을 "M1"으로 하고, 제2 나노 섬유의 중량을 "M2"로 할 때, 「0.40≤M2/(M1+M2)」의 관계를 만족하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우에는 제1 폴리머의 제1 융점을 200℃ 이상의 온도로 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 세퍼레이터의 온도가 150℃~180℃로 상승하여 제2 폴리머가 용융한 경우에도 제1 폴리머는 용융되지 않으므로, 세퍼레이터의 열 수축을 작게 억제할 수 있다.(6) When using the high strength composite nanofiber aggregate of this invention as a separator of a secondary battery, it is preferable to set the 2nd melting point of a 2nd polymer in the range of 150 degreeC-180 degreeC. By setting it as such a structure, when a temperature of a separator rises to 150 degreeC-180 degreeC, since a 2nd polymer melts and the pore of a separator is clogged, the function of shutting down a separator can be made to function effectively. In this case, when the weight of the first nanofiber is "M1" and the weight of the second nanofiber is "M2", it is preferable to satisfy the relationship of "0.40≤M2 / (M1 + M2)". Do. In this case, it is preferable to set the first melting point of the first polymer to a temperature of 200 ° C or higher. By setting it as such a structure, even if the temperature of a separator rises to 150 degreeC-180 degreeC and a 2nd polymer melt | dissolves, since a 1st polymer does not melt, heat shrink of a separator can be suppressed small.

(7) 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체를 2차 전지의 세퍼레이터로서 이용하는 경우에는, 제1 폴리머의 제1 융점을 150℃~180℃의 범위 내로 설정하는 것도 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 세퍼레이터의 온도가 150℃~180℃로 상승했을 때 제1 폴리머 및 제2 폴리머가 용융하여 세퍼레이터의 세공이 확실히 막히게 되므로, 세퍼레이터의 셧다운 기능을 유효하게 기능시킬 수 있다.(7) When using the high strength composite nanofiber aggregate of this invention as a separator of a secondary battery, it is also preferable to set the 1st melting | fusing point of a 1st polymer in the range of 150 degreeC-180 degreeC. By setting it as such a structure, when the temperature of a separator rises to 150 degreeC-180 degreeC, a 1st polymer and a 2nd polymer will melt | dissolve and the pore of a separator will be clogged surely, and a shutdown function of a separator can be made to function effectively.

(8) 본 발명의 고강도 복합 나노 섬유 집합체를 차재용 2차 전지의 세퍼레이터로서 이용하는 경우에는, 제1 폴리머의 제1 융점 및 제2 폴리머의 제2 융점을 모두 200℃ 이상으로 설정하는 것도 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 2차 전지의 온도가 예를 들면 150℃ 정도의 온도로 상승했을 때에도 세퍼레이터가 열화되지 않게 되고, 신뢰성이 높은 세퍼레이터를 구성할 수 있다.(8) When using the high strength composite nanofiber aggregate of the present invention as a separator for a secondary battery for a vehicle, it is also preferable to set both the first melting point of the first polymer and the second melting point of the second polymer to 200 ° C or higher. By setting it as such a structure, even when the temperature of a secondary battery rises to the temperature of about 150 degreeC, a separator will not deteriorate and a highly reliable separator can be comprised.

10, 60 : 반송 장치
11, 12, 13 : 복합 나노 섬유 집합체 제조 장치
20 : 전계 방사 장치
51, 52 : 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 장치
70 : 가압·가열 장치
80 : 절단 장치
101 : 투입 롤러
102 : 감기 롤러
110 : 노즐 유닛
120 : 노즐
170 : 보조 벨트 장치
200 : 폴리머 용액 탱크
300A : 복합 나노 섬유 부직포
300A1, 300A2 : 띠형상 복합 나노 섬유 부직포
300B : 고강도 복합 나노 섬유 부직포
300F1, 300F2 : 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트
400 : 드럼 형상 컬렉터
401 : 띠형상 컬렉터
402 : 회전축
403 : 도전체 디스크
404 : 비도전체 디스크
520 : 꼬임사 장치
521 : 주 꼬임사부
522, 523 : 실 이송장치
530 : 가열 장치
701 : 캘린더롤
801 : 절단 날
a : 반송 방향
W : 장척 시트
10, 60: conveying device
11, 12, 13: composite nanofiber aggregate manufacturing apparatus
20: field radiating device
51, 52: apparatus for producing high strength composite nanofiber aggregate
70 pressurization and heating device
80: cutting device
101: feed roller
102: winding roller
110: nozzle unit
120: nozzle
170: auxiliary belt device
200: polymer solution tank
300A: Composite Nanofiber Nonwoven
300A1, 300A2: Band-shaped Composite Nanofiber Nonwoven Fabric
300B: High Strength Composite Nanofiber Nonwoven Fabric
300F1, 300F2: High Strength Composite Nanofiber Filaments
400: Drum Shape Collector
401: Belt Shape Collector
402: axis of rotation
403: Conductor Disc
404: non-conducting disc
520: twisted yarn device
521: main kink
522, 523: Thread feeder
530: heating device
701: calendar roll
801: cutting blade
a: conveying direction
W: long sheet

Claims (12)

제1 융점을 가진 제1 폴리머와, 상기 제 1 융점보다 낮은 제2 융점을 가진 제2 폴리머를 포함하는 복합 나노 섬유 집합체를 제조하는 제1 공정, 및
상기 제 1 융점보다 낮고 상기 제 2 융점보다 높은 온도로 상기 복합 나노 섬유 집합체를 가열함으로써, 상기 제 1 폴리머로 이루어진 제1 나노 섬유들이 상기 제 2 폴리머에 의해 부분적으로 결합된 구조를 가진 고강도 복합 나노 섬유 집합체를 제조하는 제2 공정을 이 순서로 포함하되,
상기 제 1 공정에서는 상기 복합 나노 섬유 집합체로서 띠형상의 복합 나노 섬유 부직포를 작성하고,
상기 제 2 공정에서는 상기 띠형상의 복합 나노 섬유 부직포를 꼬임과 연신(延伸)을 실시하면서 가열하는 것에 의해, 상기 고강도 복합 나노 섬유 집합체로서의 고강도 복합 나노 섬유 필라멘트를 제조하는 것을 특징으로 하는 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법.
A first process for producing a composite nanofiber aggregate comprising a first polymer having a first melting point and a second polymer having a second melting point lower than the first melting point, and
By heating the composite nanofiber aggregate to a temperature lower than the first melting point and higher than the second melting point, a high strength composite nano having a structure in which first nanofibers made of the first polymer are partially bonded by the second polymer. A second process for producing a fiber aggregate in this order,
In the first step, a band-shaped composite nanofiber nonwoven fabric is prepared as the composite nanofiber aggregate,
In the second step, high-strength composite nanofiber filaments as the high-strength composite nanofiber aggregates are produced by heating the band-shaped composite nanofiber nonwoven fabric while twisting and stretching. Method for producing a fiber aggregate.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 공정에서는 상기 제 1 폴리머와 상기 제 2 폴리머를 함유하는 폴리머 용액을 이용하여 전계 방사함으로써 상기 복합 나노 섬유 부직포를 제조하는 것을 특징으로 하는 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the first step, the composite nanofiber nonwoven fabric is produced by electric field spinning using a polymer solution containing the first polymer and the second polymer.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 공정에서는 상기 제 1 폴리머와 상기 제 2 폴리머를 함유하는 폴리머 용액을 이용하여 전계 방사함으로써 상기 복합 나노 섬유 부직포를 제조하고, 그 후, 상기 복합 나노 섬유 부직포를 절단하여 상기 띠형상의 복합 나노 섬유 부직포를 제조하는 것을 특징으로 하는 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the first step, the composite nanofiber nonwoven fabric is produced by electric field spinning using a polymer solution containing the first polymer and the second polymer, and then the composite nanofiber nonwoven fabric is cut to form the band-shaped composite. A method for producing a high strength composite nanofiber aggregate, comprising producing a nanofiber nonwoven fabric.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 공정에서는 상기 제 1 폴리머와 상기 제 2 폴리머를 함유하는 폴리머 용액을 이용하여 띠형상으로 전계 방사함으로써 상기 띠형상의 복합 나노 섬유 부직포를 제조하는 것을 특징으로 하는 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the first step, the band-shaped composite nanofiber nonwoven fabric is produced by field spinning in a band shape using a polymer solution containing the first polymer and the second polymer. Way.
제 1 항 , 제 3 항, 제 5 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복합 나노 섬유 집합체가 함유하는 상기 제 1 나노 섬유의 중량을 "M1"로 하고, 상기 복합 나노 섬유 집합체가 함유하는 상기 제 2 폴리머로 이루어진 제2 나노 섬유의 중량을 "M2"로 할 때, 「0.01≤M2/(M1+M2)≤0.40」의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법.
The method according to any one of claims 1, 3, 5 and 6,
When the weight of the first nanofibers contained in the composite nanofiber aggregate is "M1", and the weight of the second nanofibers made of the second polymer contained in the composite nanofiber aggregate is "M2", A method for producing a high strength composite nanofiber aggregate, wherein the relationship of "0.01≤M2 / (M1 + M2) ≤0.40" is satisfied.
제 1 항 , 제 3 항, 제 5 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 나노 섬유의 평균 직경을 "D1"로 하고, 상기 제 2 폴리머로 이루어진 제2 나노 섬유의 평균 직경을 "D2"로 할 때, 「0.01≤D2/D1≤0.50」의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법.
The method according to any one of claims 1, 3, 5 and 6,
When the average diameter of the first nanofibers is "D1" and the average diameter of the second nanofibers made of the second polymer is "D2", the relationship of "0.01≤D2 / D1≤0.50" is satisfied. Method for producing a high strength composite nanofiber aggregate, characterized in that.
제 1 항 , 제 3 항, 제 5 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 융점을 "T1"로 하고, 상기 제 2 융점을 "T2"로 할 때, 「T1-T2≥10℃」의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법.
The method according to any one of claims 1, 3, 5 and 6,
When the said 1st melting point is set to "T1" and the said 2nd melting point is set to "T2", the relationship of "T1-T2≥10 degreeC" is satisfied, The manufacturing method of the high-strength composite nanofiber aggregate characterized by the above-mentioned.
제 1 항 , 제 3 항, 제 5 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 폴리머와 상기 제 2 폴리머는 다른 재질의 폴리머인 것을 특징으로 하는 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법.
The method according to any one of claims 1, 3, 5 and 6,
The first polymer and the second polymer is a method of producing a high strength composite nanofiber aggregate, characterized in that the polymer of different materials.
제 1 항 , 제 3 항, 제 5 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 폴리머와 상기 제 2 폴리머는 동일한 재질이고, 또한 다른 수평균 분자량을 갖는 폴리머인 것을 특징으로 하는 고강도 복합 나노 섬유 집합체의 제조 방법.
The method according to any one of claims 1, 3, 5 and 6,
The first polymer and the second polymer is the same material, and a method of producing a high-strength composite nanofiber aggregate, characterized in that the polymer having a different number average molecular weight.
삭제delete
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