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KR102563110B1 - Nanofiber filter and preparation method thereof - Google Patents

Nanofiber filter and preparation method thereof Download PDF

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Publication number
KR102563110B1
KR102563110B1 KR1020180105511A KR20180105511A KR102563110B1 KR 102563110 B1 KR102563110 B1 KR 102563110B1 KR 1020180105511 A KR1020180105511 A KR 1020180105511A KR 20180105511 A KR20180105511 A KR 20180105511A KR 102563110 B1 KR102563110 B1 KR 102563110B1
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South Korea
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nanofiber
spinning
solution
spinning solution
filter
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KR1020180105511A
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이지석
윤해성
전광승
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명에 따르면, 다른 농도 또는 다른 중량평균분자량을 갖는 고분자를 포함한 2종 이상의 방사 용액과, 상기 2종 이상의 방사용액이 교대로 투입될 수 있는 2종 이상의 제1 노즐부 및 제2 노즐부를 구비한 방사 장치를 이용하여, 기재 상에 서로 다른 직경을 갖는 제1 나노 섬유 및 제2 나노 섬유를 포함한 시트를 형성하는 단계를 포함하는 나노 섬유 필터의 제조방법 및 이러한 방법으로 형성된 나노 섬유 필터가 제공된다.According to the present invention, two or more kinds of spinning solutions including polymers having different concentrations or different weight average molecular weights, and two or more kinds of first nozzle parts and second nozzle parts into which the two or more kinds of spinning solutions can be alternately introduced are provided. A method for manufacturing a nanofiber filter comprising the step of forming a sheet including first nanofibers and second nanofibers having different diameters on a substrate using a spinning device, and a nanofiber filter formed by this method are provided. do.

Description

나노 섬유 필터 및 그 제조 방법{NANOFIBER FILTER AND PREPARATION METHOD THEREOF}Nanofiber filter and its manufacturing method {NANOFIBER FILTER AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 밀도가 낮고 차압에 유리하며, 동일 평량 대비 두께가 증가되어 먼지 포집 용량을 증가시킬 수 있는 나노 섬유 필터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nanofiber filter that has a low density, is advantageous in differential pressure, and has an increased thickness compared to the same basis weight to increase dust collection capacity and a method for manufacturing the same.

필터는 유체 속의 이물질을 걸러내는 여과장치로서 액체필터와 에어필터로 나뉜다. 그 중 에어필터는 가정, 사무실 등 실내 공기 중의 미세 먼지, 미립자, 세균이나 곰팡이 등의 생물입자, 박테리아 등과 같은 생물학적으로 유해한 것을 제거하기 위한 공기 청정기, 에어컨, 공조기, 차량 내부 등에 사용될 수 있으며, 첨단산업의 발달과 함께 첨단제품의 불량방지를 위해 클린룸(Clean room)의 설치에 적용될 수 있다.A filter is a filtering device that filters out foreign substances in a fluid, and is divided into a liquid filter and an air filter. Among them, air filters can be used in air purifiers, air conditioners, air conditioners, inside vehicles, etc. to remove biologically harmful substances such as fine dust, particulates, biological particles such as germs and molds, and bacteria in indoor air such as homes and offices. With the development of the industry, it can be applied to the installation of a clean room to prevent defects of high-tech products.

또한, 상기 에어 필터는 나노 섬유 필터로 제조될 수 있는데, 상기 나노섬유 필터 (Nanofiber filter)의 대부분은 유사한 크기의 직경으로 구성된 시트(sheet)이거나, 또는 섬유 직경을 달리하여 시트를 제조한 후 다층 매체(multi-layer filter media)로 제작하고 있다.In addition, the air filter may be made of a nanofiber filter, and most of the nanofiber filter is a sheet composed of a similar diameter, or a multi-layered sheet after manufacturing a sheet with different fiber diameters. It is produced with multi-layer filter media.

상기 나노섬유 필터의 기공 크기와 밀도는 대부분 섬유 직경에 의해 결정되며, 섬유 직경이 작아질수록 기공 크기는 작아지고 밀도가 증가하여, 동일 평량 대비 두께가 얇아지는 경향을 보인다. 그러므로, 섬유 직경이 결정되면 기공 크기 및 밀도를 조절하는데 한계가 생기게 된다. 또한, 상기 나노섬유 필터의 두께가 너무 얇으면 많은 양의 먼지를 포집할 수 없기 때문에, 필터의 크기를 넓혀야 한다.The pore size and density of the nanofiber filter are mostly determined by the fiber diameter, and as the fiber diameter decreases, the pore size decreases and the density increases, and the thickness tends to decrease for the same basis weight. Therefore, when the fiber diameter is determined, there are limitations in controlling the pore size and density. In addition, if the thickness of the nanofiber filter is too thin, a large amount of dust cannot be collected, so the size of the filter must be widened.

따라서, 먼지 포집 효율을 증가시킬 수 있는 두께와 면적을 가지는 나노 섬유 필터의 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop a nanofiber filter having a thickness and area capable of increasing dust collection efficiency.

본 발명의 목적은 다양한 기공 크기를 부여한 시트를 제조함으로써, 동일 평량 대비 종래보다 밀도를 낮추고 두께를 증가시킬 수 있고 차압에 유리한 먼지 포집용 에어필터로 사용하기 적합한 나노섬유 필터 및 그의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a nanofiber filter suitable for use as an air filter for dust collection that is advantageous in differential pressure and can lower the density and increase the thickness compared to the prior art for the same basis weight by manufacturing a sheet with various pore sizes and a manufacturing method thereof It is to do.

본 발명의 다른 목적은 평량이 더 큰 1종 섬유로만 구성된 종래 나노섬유 필터보다 먼지 포집 효율을 증가시킬 수 있는 나노 섬유 필터 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a nanofiber filter and a manufacturing method thereof capable of increasing dust collection efficiency compared to conventional nanofiber filters composed of only one type of fiber having a larger basis weight.

본 발명의 일 구현예에 따르면, According to one embodiment of the present invention,

다른 농도 또는 다른 중량평균분자량을 갖는 고분자를 포함한 2종 이상의 방사 용액과,Two or more kinds of spinning solutions including polymers having different concentrations or different weight average molecular weights;

상기 2종 이상의 방사용액이 교대로 투입될 수 있는 2종 이상의 제1 노즐부 및 제2 노즐부를 구비한 방사 장치를 이용하여,Using a spinning device having at least two first nozzle parts and a second nozzle part into which the two or more kinds of spinning solutions can be alternately injected,

기재 상에 서로 다른 직경을 갖는 제1 나노 섬유 및 제2 나노 섬유를 포함한 시트를 형성하는 단계Forming a sheet including first nanofibers and second nanofibers having different diameters on a substrate

를 포함하는 나노 섬유 필터의 제조방법을 제공한다.It provides a method for manufacturing a nanofiber filter comprising a.

또한, 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 기재; 및 상기 기재 상에 분산되어 있는 서로 다른 직경을 갖는 제1 나노섬유 및 제2 나노 섬유;를 포함하는 나노 섬유 필터를 제공한다.In addition, according to another embodiment of the present invention, a substrate; and a first nanofiber and a second nanofiber having different diameters dispersed on the substrate.

본 발명은 동일한 고분자를 이용하여 서로 다른 농도 또는 다른 중량평균분자량을 갖도록 2종의 방사 용액을 제조한 후, 이를 2종 이상의 노즐부에 교대로 투입하고 기재에 방사함으로써, 기재 상에 네트워크형의 2종의 다른 직경을 갖는 나노 섬유가 분산된 상태의 시트를 제조할 수 있다. 이러한 방법으로 제조된 나노 섬유 시트는 종래보다 다양한 기공 크기를 갖는 섬유 웹이 기재 상에 형성되어 있기 때문에, 차압에 유리한 효과를 제공한다. 또한, 본 발명의 나노 섬유 시트는 종래와 동일 평량 대비 밀도가 낮으면서 두께가 증가되어, 먼지 포집 용량이 크게 개선되므로, 에어필터로 사용하기 적합하다.The present invention prepares two types of spinning solutions using the same polymer to have different concentrations or different weight average molecular weights, and then alternately injects them into two or more nozzle parts and spins them on the substrate, thereby forming a network on the substrate. A sheet in which nanofibers having two different diameters are dispersed can be prepared. The nanofiber sheet manufactured in this way provides an advantageous effect on pressure differential because a fiber web having a more diverse pore size than before is formed on the substrate. In addition, the nanofiber sheet of the present invention has a low density and an increased thickness compared to the same basis weight as in the prior art, so the dust collection capacity is greatly improved, so it is suitable for use as an air filter.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 나노섬유 필터의 제조 공정도를 간략히 도시한 것이다.
도 2a는 본 발명의 다른 구현예에 따른 나노섬유 필터의 제조 공정도를 간략히 도시한 것이다.
도 2b는 도 2a에서 사용되는 방사 장치의 사시도를 간략히 도시한 것이다.
도 3a는 실시예 1의 나노섬유 필터의 FE-SEM 사진이다.
도 3b는 실시예 1의 나노섬유 필터의 배율을 변경하여 나타낸 FE-SEM 사진이다.
도 4는 비교예 1의 나노섬유 필터의 FE-SEM 사진이다.
도 5는 비교예 2의 나노섬유 필터의 FE-SEM 사진이다.
도 6은 실시예 1 및 비교예 2의 직경에 대한 기공 크기 분포를 비교한 그래프이다.
도 7은 실시예 2 내지 4의 나노섬유 필터의 FE-SEM 사진이다.
도 8은 비교예 3, 5 및 7의 나노섬유 필터의 FE-SEM 사진이다.
도 9는 비교예 4, 6 및 8의 나노섬유 필터의 FE-SEM 사진이다.
도 10은 실시예 2 및 비교예 3 내지 4의 직경에 대한 기공 크기 분포를 비교한 그래프이다.
도 11은 실시예 3 및 비교예 5 내지 6의 직경에 대한 기공 크기 분포를 비교한 그래프이다.
도 12는 실시예 4 및 비교예 7 내지 8의 직경에 대한 기공 크기 분포를 비교한 그래프이다.
1 schematically illustrates a manufacturing process diagram of a nanofiber filter according to an embodiment of the present invention.
Figure 2a schematically illustrates a manufacturing process diagram of a nanofiber filter according to another embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a simplified perspective view of the spinning device used in FIG. 2A.
Figure 3a is a FE-SEM picture of the nanofiber filter of Example 1.
Figure 3b is a FE-SEM picture shown by changing the magnification of the nanofiber filter of Example 1.
4 is a FE-SEM picture of the nanofiber filter of Comparative Example 1.
5 is a FE-SEM picture of the nanofiber filter of Comparative Example 2.
Figure 6 is a graph comparing the pore size distribution with respect to the diameter of Example 1 and Comparative Example 2.
7 is a FE-SEM picture of the nanofiber filter of Examples 2 to 4.
8 is FE-SEM pictures of nanofiber filters of Comparative Examples 3, 5 and 7.
9 is FE-SEM pictures of nanofiber filters of Comparative Examples 4, 6 and 8.
10 is a graph comparing pore size distribution with respect to diameter in Example 2 and Comparative Examples 3 to 4.
Figure 11 is a graph comparing the pore size distribution with respect to the diameter of Example 3 and Comparative Examples 5 to 6.
12 is a graph comparing the pore size distribution with respect to the diameter of Example 4 and Comparative Examples 7 to 8.

본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용되며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. In the present invention, terms such as first and second are used to describe various components, and the terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In addition, terms used in this specification are only used to describe exemplary embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise", "comprise" or "having" are intended to indicate that there is an embodied feature, number, step, component, or combination thereof, but one or more other features or It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, components, or combinations thereof is not precluded.

또한, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, since the present invention can have various changes and various forms, specific embodiments will be exemplified and described in detail below. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, and includes all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

발명의 일 구현예에 따라, 다른 농도 또는 다른 중량평균분자량을 갖는 고분자를 포함한 2종 이상의 방사 용액과, 상기 2종 이상의 방사용액이 교대로 투입될 수 있는 2종 이상의 제1 노즐부 및 제2 노즐부를 구비한 방사 장치를 이용하여, 기재 상에 서로 다른 직경을 갖는 제1 나노 섬유 및 제2 나노 섬유를 포함한 시트를 형성하는 단계를 포함하는 나노 섬유 필터의 제조방법이 제공될 수 있다.According to one embodiment of the invention, two or more kinds of spinning solutions including polymers having different concentrations or different weight average molecular weights, and two or more kinds of first nozzle parts and second kinds of spinning solutions into which the two or more kinds of spinning solutions can be alternately introduced. A method of manufacturing a nanofiber filter may be provided, which includes forming a sheet including first nanofibers and second nanofibers having different diameters on a substrate using a spinning device having a nozzle unit.

바람직하게, 상기 방법은 다른 농도 또는 다른 중량평균분자량을 갖는 고분자를 용매에 용해하여 제1 방사용액 및 제2 방사용액을 제조하는 단계; 상기 제1 방사용액 및 제2 방사용액을 2종 이상의 제1 노즐부 및 제2 노즐부에 교대로 투입하는 단계; 및 상기 방사장치의 제1 노즐부 및 제2 노즐부를 통해, 기재에 상기 제1 방사용액 및 제2 방사 용액을 방사하여, 상기 기재 상에 서로 다른 직경을 갖는 제1 나노 섬유 및 제2 나노 섬유를 포함한 시트를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.Preferably, the method comprises the steps of preparing a first spinning solution and a second spinning solution by dissolving polymers having different concentrations or different weight average molecular weights in solvents; alternately injecting the first spinning solution and the second spinning solution into at least two first nozzle parts and second nozzle parts; And the first and second nanofibers having different diameters on the substrate by spinning the first spinning solution and the second spinning solution on the substrate through the first nozzle unit and the second nozzle unit of the spinning device. Forming a sheet including a; may include.

아래에서는, 본 발명의 일 구현예에 따른 나노섬유 필터 및 그의 제조방법에 대해 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, a nanofiber filter and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

동일 섬유 직경을 가진 시트에서, 다양한 기공 크기의 부여가 가능하면 차압에 유리할 수 있다. 또한, 동일 섬유 직경을 가진 시트에서, 밀도를 감소시키면 동일 평량 대비 두께를 증가시킬 수 있으며 그에 따라 먼지 포집 용량(capacity)을 증가시킬 수 있다.In a sheet having the same fiber diameter, it may be advantageous for differential pressure if it is possible to impart various pore sizes. In addition, in a sheet having the same fiber diameter, decreasing the density can increase the thickness relative to the same basis weight, thereby increasing the dust collection capacity.

따라서, 본 발명은 상기 효과를 모두 부여하기 위해, 2종의 서로 다른 섬유 직경으로 구성되도록 시트를 제조함으로써 시트 내의 다양한 크기의 기공 크기를 부여한 나노 섬유 시트를 제조하는 방법에 관한 것이다.Therefore, the present invention relates to a method for manufacturing a nanofiber sheet having various sizes of pores in the sheet by preparing the sheet to be composed of two different fiber diameters in order to provide all of the above effects.

또한, 본 발명의 시트는 서로 다른 직경을 갖는 섬유를 포함하고 있지만, 종래와 같이 적층형 구조가 아닌 네트워크와 같은 섬유 웹을 형성하고 있다. 즉, 본 발명은 2종 이상의 다른 농도 또는 중량평균분자량이 다른 고분자를 포함한 방사 용액을 이용하되, 이들을 2종 이상 교대로 반복 배치한 후, 기재에 방사하므로, 2종의 섬유 직경이 다른 나노 섬유들이 서로 얽히고 서로 다른 기공을 갖는 네트워크형으로 형성될 수 있다.In addition, although the sheet of the present invention contains fibers having different diameters, it forms a network-like fiber web rather than a conventional laminated structure. That is, the present invention uses a spinning solution containing two or more different concentrations or different weight average molecular weight polymers, but after repeatedly arranging two or more of them alternately, and then spinning on the substrate, the nanofibers having two different fiber diameters may be entangled with each other and formed in a network type having different pores.

바람직하게, 본 발명은 2종의 방사용액을 이용하여 입경이 작은 제1 나노 섬유 및 제2 나노 섬유를 포함하는 집합체가 기재상에 고르게 분산되면서 네트워크처럼 얽혀있는 구성일 수 있다.Preferably, the present invention may be a configuration in which the aggregates including the first nanofibers and the second nanofibers having small particle diameters are entangled like a network while being evenly dispersed on the substrate using two types of spinning solutions.

이때, 본 발명에서 상기 제1 나노 섬유는 직경이 1㎛ 이하인 섬유 집합체이고, 제2 나노 섬유는 상기 제1 나노 섬유 직경의 2배 이상의 직경을 갖는 섬유 집합체를 의미한다. 상기 제1 나노 섬유와 제2 나노섬유의 평균 기공 직경(Mean pore diameter)이 0.1 내지 10㎛일 수 있다.In this case, in the present invention, the first nanofiber is a fiber assembly having a diameter of 1 μm or less, and the second nanofiber means a fiber assembly having a diameter twice or more than the diameter of the first nanofiber. The first nanofiber and the second nanofiber may have an average pore diameter of 0.1 to 10 μm.

바람직하게, 상기 제1 나노 섬유 및 제2 나노 섬유의 비율은 1:1배 이상일 수 있으며, 바람직하게 그 비율은 1:1 내지 1:30배 혹은 1:1 내지 1:3배일 수 있다.Preferably, the ratio of the first nanofiber and the second nanofiber may be 1:1 times or more, and preferably, the ratio may be 1:1 to 1:30 times or 1:1 to 1:3 times.

상기 제 1 나노 섬유와 제 2 나노 섬유의 비율은 각 나노 섬유 집합체를 방사하는 노즐 개수의 비율, 혹은 방사된 방사용액의 부피비, 혹은 방사된 방사용액의 중량비로 계산할 수 있다.The ratio of the first nanofiber and the second nanofiber can be calculated as the ratio of the number of nozzles for spinning each nanofiber assembly, the volume ratio of the spun spinning solution, or the weight ratio of the spun spinning solution.

따라서, 본 발명은 종래보다 동일 평량 대비 밀도 감소 및 두께 증가 효과를 동시에 나타낼 수 있을 뿐 아니라, 차압 감소 및 먼지 포집 효율도 현저히 높일 수 있다. 특히, 본 발명은 단일 직경으로 구성된 기존 나노섬유 시트에 비해 낮은 차압을 갖는 장점이 있다. 기공 크기가 작을수록 먼지 제거 효율과 차압이 증가하며, 적절한 기공 크기와 packing density 등이 유지될 때 고효율과 저차압에 유리할 수 있다. 본 발명은 2종의 나노 섬유 집합체가 기재 상에 형성되어 다양한 기공 크기를 나타낼 수 있고, 패킹 밀도도 유지할 수 있으며, 두께도 증가시켜 고효율과 차압을 낮출 수 있다. Therefore, the present invention can simultaneously exhibit the effect of reducing density and increasing thickness for the same basis weight compared to the prior art, as well as significantly increasing the pressure differential and dust collection efficiency. In particular, the present invention has the advantage of having a lower differential pressure compared to existing nanofiber sheets composed of a single diameter. The smaller the pore size, the higher the dust removal efficiency and differential pressure, and when the appropriate pore size and packing density are maintained, high efficiency and low differential pressure can be advantageous. In the present invention, two types of nanofiber aggregates are formed on a substrate to exhibit various pore sizes, maintain packing density, and increase thickness to reduce high efficiency and differential pressure.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 2종 이상의 방사 용액은 동일 고분자를 이용하되, 다른 농도 혹은 다른 중량평균분자량으로 선택하여 용매에 용해시킨 고분자 용액일 수 있다. 바람직하게, 상기 방사용액은 다른 농도 또는 다른 중량평균분자량을 갖는 고분자를 용매에 용해하여 제1 방사용액 및 제2 방사용액을 제조하여 사용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the two or more kinds of spinning solutions may be polymer solutions in which the same polymer is used, but selected at different concentrations or different weight average molecular weights and dissolved in a solvent. Preferably, the spinning solution may be used by preparing a first spinning solution and a second spinning solution by dissolving a polymer having a different concentration or different weight average molecular weight in a solvent.

또한, 고분자 용액의 농도 및 고분자의 종류는 동일 방사 조건에서 섬유 직경을 비교하여 2배 이상 차이가 나는 고분자의 중량평균분자량 혹은 농도가 되도록 2종의 방사 용액을 채택하여 시트를 제조하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to prepare a sheet by adopting two types of spinning solutions so that the concentration of the polymer solution and the type of polymer are the weight average molecular weight or concentration of the polymer having a difference of more than two times compared to the fiber diameter under the same spinning conditions. .

따라서, 상기 제2 방사용액은 상기 제1 방사용액을 이용하여 제조된 섬유 직경에 비해 2배 이상 차이가 나도록 고분자의 농도 또는 중량평균분자량을 조절하여 사용할 수 있다.Therefore, the second spinning solution may be used by adjusting the concentration or weight average molecular weight of the polymer so that the difference is more than twice as large as the fiber diameter prepared using the first spinning solution.

이러한 고분자 용액은 고분자 및 분산 용매를 포함하고, 필요에 따라 분산제, 첨가제 등을 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.Such a polymer solution includes a polymer and a dispersion solvent, and may include a dispersant and an additive as needed, but the present invention is not limited thereto.

또한, 상기 제1 방사용액은 1 내지 20 중량%의 농도를 갖거나 또는 10,000 내지 4,000,000의 중량평균분자량을 갖는 고분자를 포함할 수 있다. 상기 제2 방사용액은 10 내지 30 중량%의 농도를 갖거나 또는 10,000 내지 4,000,000의 중량평균분자량을 갖는 고분자를 포함할 수 있다.In addition, the first spinning solution may include a polymer having a concentration of 1 to 20% by weight or a weight average molecular weight of 10,000 to 4,000,000. The second spinning solution may include a polymer having a concentration of 10 to 30% by weight or a weight average molecular weight of 10,000 to 4,000,000.

이때, 최종 시트에서 섬유 직경을 비교하여 제1나노 섬유 대비 제2 나노 섬유의 직경이 2배 이상 차이가 나도록, 상기 조건에서 제1 방사용액과 제2 방사용액의 구성을 선택하여 사용할 수 있다.At this time, the composition of the first spinning solution and the second spinning solution may be selected and used under the above conditions so that the diameter of the second nanofiber compared to the first nanofiber is more than twice as large by comparing the fiber diameter in the final sheet.

바람직하게, 상기 2종 이상의 방사 용액은 100,000 내지 4,000,000의 중량평균분자량을 갖는 고분자가 1 내지 20중량%로 포함된 제1용액과, 100,000 내지 4,000,000의 중량평균분자량을 갖는 고분자가 10 내지 30 중량%로 포함된 제2용액을 포함할 수 있다.Preferably, the two or more kinds of spinning solutions include a first solution containing 1 to 20% by weight of a polymer having a weight average molecular weight of 100,000 to 4,000,000, and 10 to 30% by weight of a polymer having a weight average molecular weight of 100,000 to 4,000,000 It may include a second solution included as.

더 바람직하게, 상기 2종 이상의 방사 용액은 100,000 내지 1,000,000의 중량평균분자량을 갖는 고분자가 1 내지 10중량%로 포함된 제1용액과, 100,000 내지 1,000,000의 중량평균분자량을 갖는 고분자가 10 내지 20 중량%로 포함된 제2용액을 포함할 수 있다. More preferably, the two or more kinds of spinning solutions include a first solution containing 1 to 10% by weight of a polymer having a weight average molecular weight of 100,000 to 1,000,000, and 10 to 20% by weight of a polymer having a weight average molecular weight of 100,000 to 1,000,000 It may include a second solution included in %.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고분자는 플루오르화 폴리비닐리덴(polyvinylidene fluoride, PVDF), 폴리아크릴로니트릴(poly acrylonitrile, PAN), 폴리우레탄, 폴리에테르 술폰, 폴리이미드, 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리에틸렌옥사이드(polyethyleneoxide, PEO), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 플루오르화 폴리비닐리덴을 사용할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. In addition, according to one embodiment of the present invention, the polymer is polyvinylidene fluoride (PVDF), poly acrylonitrile (PAN), polyurethane, polyether sulfone, polyimide, polybutylene At least one selected from the group consisting of succinate, polyethyleneoxide (PEO), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl chloride (PVC) and polyethylene terephthalate (PET) may include, preferably, polyvinylidene fluoride may be used, but the present invention is not limited thereto.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분산 용매로는 디메틸아세트아미드, 디에틸아세트아미드, 디메틸메톡시아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드 등과 같은 유기 용매 또는 물이 사용될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, according to one embodiment of the present invention, organic solvents such as dimethylacetamide, diethylacetamide, dimethylmethoxyacetamide, N-methylpyrrolidone, and dimethylformamide or water may be used as the dispersion solvent. , the present invention is not limited thereto.

한편, 본 발명의 나노섬유 시트의 제조방법은, 섬유 제조에 사용되는 일반적인 방사장치를 이용하여 진행할 수 있다.On the other hand, the manufacturing method of the nanofiber sheet of the present invention can be carried out using a general spinning device used in fiber manufacturing.

예를 들면, 상기 방사 장치는 2이상의 노즐부를 구비한 전기 방사 (electro spinning), 용액 방사(solution spinning), 용융 방사 (meltblown spinning), 용액 블로잉(solution blowing) 등의 노즐형 방사 장치가 모두 적용 가능하다.For example, the spinning apparatus is a nozzle-type spinning apparatus having two or more nozzle parts, such as electro spinning, solution spinning, meltblown spinning, and solution blowing. possible.

즉, 상기 방사 장치는, 서로 다른 조건의 고분자 용액이 교차 배치될 수 있도록, 적어도 2종 이상의 노즐부가 구비될 수 있다.That is, the spinning device may include at least two or more types of nozzle units so that polymer solutions under different conditions may be alternately arranged.

바람직한 일 구현예에 따르면, 본 발명은 2이상의 노즐부가 교대로 반복 배치될 수 있는 용액 블로잉(solution blowing) 장치를 이용할 수 있다.According to a preferred embodiment, the present invention may use a solution blowing device in which two or more nozzle parts may be alternately and repeatedly arranged.

다른 구현예에 따르면, 본 발명은 2이상의 노즐부를 구비한 전기 방사 장치를 이용할 수 있다. 이러한 경우, 전기 방사 장치는 2개 이상의 노즐부를 구비하고, 제1 방사 용액 및 제2 방사용액을 각각 노즐부에 투입 후, 제1 방사용액과 제2 방사용액이 포함된 노즐을 교대로 연결하여 제1 방사 용액과 제2 방사용액을 기재에 동시에 방사할 수 있다. 또한, 본 발명의 방법은 상기 제1 노즐부와 제2 노즐부가 연속적으로 교대로 방사되도록 할 수 있으며, 노즐부는 2이상 포함될 수 있다.According to another embodiment, the present invention may use an electrospinning apparatus having two or more nozzle units. In this case, the electrospinning apparatus includes two or more nozzle parts, and after the first spinning solution and the second spinning solution are injected into the nozzle part, respectively, the nozzles containing the first spinning solution and the second spinning solution are alternately connected. The first spinning solution and the second spinning solution may be simultaneously spun onto the substrate. In addition, in the method of the present invention, the first nozzle unit and the second nozzle unit may be continuously and alternately radiated, and two or more nozzle units may be included.

또한, 본 발명에 있어서 상기 방사 장치의 상기 제1 노즐부 및 제2 노즐부는 적어도 2 내지 10개 반복 배치될 수 있다. 상기 제1 노즐부 및 제2 노즐부에는 각각 제1 방사용액 및 제2 방사용액이 투입될 수 있다.In addition, in the present invention, at least 2 to 10 of the first nozzle unit and the second nozzle unit of the spinning apparatus may be repeatedly disposed. A first spinning solution and a second spinning solution may be injected into the first nozzle unit and the second nozzle unit, respectively.

또한, 상기 제1 노즐부 및 제2 노즐부의 구성은 기재의 크기에 따라 적절히 조절하여 노즐부 갯수를 교대로 반복하여 설치할 수 있다.In addition, the configuration of the first nozzle unit and the second nozzle unit may be properly adjusted according to the size of the substrate, and the number of nozzle units may be alternately and repeatedly installed.

상기 방사 장치에서, 상기 제1 노즐부 및 제2 노즐부는 0.1㎛ 내지 3mm크기의 유사한 직경을 가질 수 있다.In the spinning apparatus, the first nozzle part and the second nozzle part may have similar diameters of 0.1 μm to 3 mm.

이러한 방법으로, 본 발명은 2이상의 노즐부를 교대로 구성하여 2종의 섬유 직경으로 구성된 나노 섬유 시트를 제조할 수 있다.In this way, the present invention can manufacture a nanofiber sheet composed of two types of fiber diameters by alternately configuring two or more nozzle parts.

또한, 본 발명의 방사 방법에 따르면, 서로 다른 구성의 2종 이상의 고분자 용액이 기재로 방사되면, 나노 섬유 웹이 형성될 수 있고, 고분자 용액에 사용된 용매 휘발 및 수분 조절을 위한 건조 방법, 예를 들면 열풍 건조 등의 공정을 거친 후, 캘린더링 공정에 의해 나노 섬유간 결합을 유도하고, 기공 크기 및 두께가 다르게 조절된 나노 섬유 필터가 시트 형태로 제조될 수 있다.In addition, according to the spinning method of the present invention, when two or more polymer solutions of different configurations are spun into a substrate, a nanofiber web can be formed, and a drying method for volatilizing the solvent used in the polymer solution and controlling moisture, e.g. For example, after a process such as hot air drying, bonding between nanofibers is induced by a calendering process, and nanofiber filters having different pore sizes and thicknesses are controlled can be manufactured in a sheet form.

이후, 권취롤을 이용하여 시트를 회수하면 본원에서 목적으로 하는 나노 섬유 필터가 롤링된 상태로 제공될 수 있다.Then, when the sheet is recovered using a winding roll, the nanofiber filter of interest herein may be provided in a rolled state.

한편, 본 발명의 2종 이상의 방사 용액을 방사하는데 사용되는 기재는 일반적으로 잘 알려진 메쉬 또는 부직포를 사용할 수 있고, 예를 들어 셀룰로오스계 기재가 사용될 수 있다. 상기 셀룰로오스계 기재는 미세 다공 구조를 형성하고 있어서 고온에서 치수 안정성이 좋고, 내열성, 고결정성 등의 나타낼 수 있다. 따라서, 본 발명은 이러한 기재 상에 상술한 2종의 방사 용액을 방사하여, 2종의 직경이 다른 나노 섬유 웹이 형성되도록 하여, 별도의 접착제 사용 없이도 나노 섬유 필터를 제조할 수 있다. 이때, 상기 셀룰로오스계 기재는 재생 셀룰로오스 기재, 또는 아크릴 바인더를 사용한 레이온-폴리에스테르계로 구성된 합성 섬유일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Meanwhile, a generally well-known mesh or non-woven fabric may be used as a substrate used for spinning the two or more kinds of spinning solutions of the present invention, and for example, a cellulose-based substrate may be used. The cellulose-based substrate forms a microporous structure, so it has good dimensional stability at high temperatures, heat resistance, high crystallinity, and the like. Therefore, the present invention can manufacture a nanofiber filter without the use of a separate adhesive by spinning the above-described two types of spinning solutions on such a substrate so that nanofiber webs having two different diameters are formed. In this case, the cellulose-based substrate may be a regenerated cellulose substrate or a rayon-polyester-based synthetic fiber using an acrylic binder, but is not limited thereto.

한편, 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 나노섬유 필터의 제조 공정도를 간략히 도시한 것이다.On the other hand, Figure 1 shows a schematic diagram of the manufacturing process of a nanofiber filter according to an embodiment of the present invention.

도 1은 2종의 방사 용액과 2종 이상의 노즐부를 구비한 용액 블로잉 방사 장치를 이용하는 방법이다.1 is a method using a solution blowing spinning apparatus having two kinds of spinning solutions and two or more kinds of nozzle parts.

도 1에서 제1 노즐부(10) 및 제2 노즐부(20)는 반복 배치될 수 있으며, 상기 제1 노즐부 및 제2 노즐부에 각각 제1 방사용액(30) 및 제2 방사용액 (40)이 교대로 주입된 후, 기재 (50) 상에 동시 방사되면, 2종의 직경을 갖는 제1 나노 섬유(32)와 제2 나노 섬유(42)가 얽혀서 기재상에 고르게 분산된 형태로 나노 섬유 시트가 형성될 수 있다.In FIG. 1, the first nozzle unit 10 and the second nozzle unit 20 may be repeatedly disposed, and the first and second nozzle units respectively contain the first spinning solution 30 and the second spinning solution ( 40) is alternately injected and then co-spun on the substrate 50, the first nanofibers 32 and the second nanofibers 42 having two diameters are entangled and evenly dispersed on the substrate A nanofiber sheet may be formed.

이때, 상기 기재는 컨베이어 벨트를 통해 이동될 수 있으며, 제1, 2 방사용액이 방사됨과 동시에, 포집부에 팬(70)을 설치하여 나노 섬유들의 포집율을 높이며 동시에 용매 건조가 진행될 수 있다.At this time, the substrate can be moved through a conveyor belt, and at the same time as the first and second spinning solutions are spun, a fan 70 is installed in the collecting unit to increase the collection rate of the nanofibers and at the same time solvent drying can proceed.

또한, 상기 제1 방사 용액 및 제2 방사 용액은 각각 제1 방사 용액 저장조 및 제2 방사용액 저장조에 투입하여, 나노 섬유 필터에 이용할 수 있다.In addition, the first spinning solution and the second spinning solution may be put into the first spinning solution storage tank and the second spinning solution storage tank, respectively, and used for the nanofiber filter.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 제1 노즐부는 제1 방사 용액 저장조로 연결 설치될 수 있다. 마찬가지로, 제2 노즐부는 제2 방사 용액 저장조로 연결 설치될 수 있다. 상기 제1 노즐부 및 제2 노즐부는 상술한 0.1㎛ 내지 3mm크기의 범위내에서 동일 직경을 가질 수 있다.In addition, although not shown in the drawing, the first nozzle unit may be installed connected to the first spinning solution storage tank. Similarly, the second nozzle unit may be installed connected to the second spinning solution reservoir. The first nozzle part and the second nozzle part may have the same diameter within the aforementioned range of 0.1 μm to 3 mm.

도 2a는 본 발명의 다른 구현예에 따른 나노섬유 필터의 제조 공정도를 간략히 도시한 것이다.Figure 2a schematically illustrates a manufacturing process diagram of a nanofiber filter according to another embodiment of the present invention.

도 2a는 2이상의 노즐부를 구비한 전기 방사 장치 또는 멜트 블로잉 방사 장치의 측면도의 일례를 나타낸 것이고, 바람직하게는 전기 방사 장치를 이용할 수 있다. 더 구체적으로, 도 2a는 전기 방사 장치의 측면도를 나타낸 것이고, 도 2b는 도 2a에서 사용되는 방사 장치의 사시도를 간략히 도시한 것이다.2A shows an example of a side view of an electrospinning device or a melt blowing spinning device having two or more nozzle parts, and an electrospinning device may be preferably used. More specifically, FIG. 2A shows a side view of the electrospinning device, and FIG. 2B is a schematic perspective view of the spinning device used in FIG. 2A.

이때, 도 2a의 측면도에서 방사장치의 노즐부가 1종으로 도시되었지만, 도 2b에 나타낸 것처럼 노즐부는, 제1 노즐부(10)와 제2 노즐부(20)를 포함하여 여러 노즐이 연결된 상태로 되어 있으며, 이러한 노즐부에 제1 방사용액 및 제2 방사용액이 투입되어, 나노 섬유 시트가 제조될 수 있다. At this time, although the nozzle part of the spinning device is shown as one type in the side view of FIG. 2A, as shown in FIG. 2B, the nozzle part is in a state in which several nozzles are connected, including the first nozzle part 10 and the second nozzle part 20. It has been, and the first spinning solution and the second spinning solution are added to the nozzle unit, and a nanofiber sheet can be produced.

일 구현예에 따라, 본 발명에서 전기 방사 장치를 이용할 경우, 전기 방사 장치는 2개 이상의 노즐부를 구비하고, 상기 고분자 농도 또는 중량평균분자량을 2종류로 하여 제1 방사 용액 및 제2 방사용액을 각각 노즐부에 투입 후, 제1 방사용액과 제2 방사용액이 포함된 노즐을 교대로 연결하여 제1 방사 용액과 제2 방사용액을 기재에 동시에 방사할 수 있다. 또한, 본 발명의 방법은 상기 제1 노즐부와 제2 노즐부가 연속적으로 교대로 방사되도록 할 수 있으며, 노즐부는 2이상 포함될 수 있다.According to one embodiment, when the electrospinning device is used in the present invention, the electrospinning device includes two or more nozzle parts, and the first spinning solution and the second spinning solution are prepared with two types of polymer concentration or weight average molecular weight. After each injection into the nozzle unit, the first spinning solution and the second spinning solution may be simultaneously spun onto the substrate by alternately connecting the nozzles containing the first spinning solution and the second spinning solution. In addition, in the method of the present invention, the first nozzle unit and the second nozzle unit may be continuously and alternately radiated, and two or more nozzle units may be included.

따라서, 전기 방사 장치 경우 도 2a 및 도 2b를 참고하면, 제1 노즐부(10)와 제2 노즐부(20)를 교대로 설치하여 기재(50) 상에 제1 방사 용액 및 제2 방사용액을 동시에 방사하여 시트를 제조할 수 있으며, 이는 권취롤(62)을 이용하여 회수할 수 있다. 상기 방법을 통해, 기재상의 2종의 직경을 갖는 제1 나노 섬유(32)와 제2 나노 섬유(42)가 고르게 분산된 나노 섬유 필터가 형성될 수 있다.Therefore, in the case of the electrospinning apparatus, referring to FIGS. 2A and 2B, the first nozzle unit 10 and the second nozzle unit 20 are alternately installed to provide the first spinning solution and the second spinning solution on the substrate 50. It is possible to manufacture a sheet by simultaneously spinning, which can be recovered using a winding roll (62). Through the above method, a nanofiber filter in which the first nanofibers 32 and the second nanofibers 42 having two types of diameters on the substrate are evenly dispersed can be formed.

한편, 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 기재; 및 상기 기재 상에 분산되어 서로 다른 직경을 갖는 제1 나노섬유 및 제2 나노 섬유;를 포함하는 나노 섬유 필터를 제공한다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, a substrate; and a first nanofiber and a second nanofiber having different diameters dispersed on the substrate.

상기 제1 나노 섬유 및 제2 나노 섬유는 기재상에 네트워크형으로 형성되어 혼합 분산된 형태일 수 있다.The first nanofibers and the second nanofibers may be formed in a network form on a substrate and mixed and dispersed.

또한, 상술한 바와 같이, 상기 제1 나노 섬유는 직경이 1㎛ 이하인 섬유 집합체이고, 제2 나노 섬유는 상기 제1 나노 섬유 직경의 2배 이상의 직경을 갖는 섬유 집합체이며, 상기 제1 나노 섬유와 제2 나노섬유의 평균 기공 직경(Mean pore diameter)이 0.1 내지 10㎛일 수 있다.In addition, as described above, the first nanofiber is a fiber assembly having a diameter of 1 μm or less, and the second nanofiber is a fiber assembly having a diameter twice or more than the diameter of the first nanofiber, and the first nanofiber and The average pore diameter of the second nanofibers may be 0.1 to 10 μm.

상기 제 1 나노 섬유 및 제 2 나노 섬유의 비율은, 각 나노 섬유 집합체를 방사하는 노즐 개수의 비율, 혹은 방사된 방사용액의 부피비, 혹은 방사된 방사용액의 중량비로 계산하였을 때, 1:1배 이상 혹은 1:1 내지 1:30배 혹은 1:1 내지 1:5배일 수 있다.The ratio of the first nanofiber and the second nanofiber is 1: 1 when calculated as the ratio of the number of nozzles for spinning each nanofiber assembly, the volume ratio of the spun spinning solution, or the weight ratio of the spun spinning solution. It may be greater than or equal to 1:1 to 1:30 or 1:1 to 1:5.

또한, 상기 제1 나노 섬유의 직경은 10nm 내지 1000nm 이고, 제2 나노 섬유의 직경은 0.8㎛ 내지 3㎛일 수 있다.In addition, the diameter of the first nanofiber may be 10 nm to 1000 nm, and the diameter of the second nanofiber may be 0.8 μm to 3 μm.

또한, 본 발명에서, 기재 상에 방사되어 형성된 상기 제1 나노섬유 및 제2 나노 섬유를 포함하는 섬유 집합체를 "입자 제거층(nanofibler)"이라 정의하며, 상기 입자는 먼지 입자일 수 있다.Further, in the present invention, a fiber assembly including the first nanofibers and the second nanofibers formed by spinning on a substrate is defined as a "nanofibler", and the particles may be dust particles.

따라서, 본 발명의 나노 섬유 필터는 기재 및 입자제거층을 포함하는 구조일 수 있으며, 상기 입자 제거층은 상술한 바와 같이 기재상에 네트워크처럼 고르게 분산되어 있다.Therefore, the nanofiber filter of the present invention may have a structure including a substrate and a particle removal layer, and the particle removal layer is evenly dispersed on the substrate like a network as described above.

이때, 본 발명의 나노 섬유 필터에서 입자 제거층의 면 밀도는 1 g/m2에서 50 g/m2의 범위가 바람직하다.At this time, the surface density of the particle removal layer in the nanofiber filter of the present invention is preferably in the range of 1 g/m 2 to 50 g/m 2 .

또한, 본 발명에서 기재와 입자 제거층은 서로 반복적인 구조로 형성될 수 있으며, 상기 구조는 종래 1종의 나노섬유만 포함하는 구조에 비해 차압이 낮은 장점이 있다.In addition, in the present invention, the substrate and the particle removal layer may be formed in a structure that repeats each other, and the structure has an advantage of having a lower differential pressure than a conventional structure including only one type of nanofiber.

한편, 상술한 바와 같이, 상기 제1 나노 섬유 및 제2 나노 섬유는 다른 농도 또는 다른 중량평균분자량을 갖는 동일 종류의 고분자를 포함한 용액을 이용하여 제조할 수 있다.On the other hand, as described above, the first nanofiber and the second nanofiber can be prepared using a solution containing the same type of polymer having different concentrations or different weight average molecular weights.

상기 고분자는 플루오르화 폴리비닐리덴, 폴리아크릴로니트릴, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐알코올, 폴리염화비닐 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.The polymer may be at least one selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, and polyethylene terephthalate.

이상과 같이, 본 발명은 상기 2종 이상의 방사 용액을 이용하여 섬유 직경이 다르게 구성된 시트를 제조함으로써 시트의 밀도를 낮춰 평량 대비 두께가 큰 나노 섬유 필터를 제조할 수 있다. 또한, 섬유 직경을 2종으로 구성하여 다양한 기공 크기를 부여하여 차압에 유리한 나노 섬유 시트를 제공할 수 있다. 부가하여, 본 발명은 밀도가 낮고 두께가 두꺼워 먼지 포집 용량(capacity)이 큰 나노 섬유 시트를 제공할 수 있다. 이러한 시트는 먼지 포집 효율이 향상된 바, 에어필터로 적용하기에 효과적이다.As described above, the present invention can produce a nanofiber filter having a large thickness compared to basis weight by reducing the density of the sheet by preparing a sheet having different fiber diameters using the two or more kinds of spinning solutions. In addition, it is possible to provide a nanofiber sheet advantageous to differential pressure by providing various pore sizes by configuring two types of fiber diameter. In addition, the present invention can provide a nanofiber sheet having a high dust collection capacity due to a low density and a large thickness. Such a sheet has improved dust collection efficiency and is effective for application as an air filter.

이하 발명의 구체적인 실시예를 통해 발명의 작용, 효과를 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 예시로서 제시된 것으로 이에 의해 발명의 권리범위가 어떠한 의미로든 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the action and effect of the invention will be described in more detail through specific examples of the invention. However, this is presented as an example of the invention, and thereby the scope of the invention is not limited in any sense.

<방사 조건><Spinning conditions>

나노 섬유 필터의 제조에 사용된 방사용액은 PAN 및 DMF를 이용하여, 하기 표 1의 방사 조건으로 필터를 제조하였다.The spinning solution used in the manufacture of the nanofiber filter was prepared using PAN and DMF under the spinning conditions in Table 1 below.

고분자polymer 용매/TSCSolvent/TSC 기재write 비고note PAN(Mw 150,000)PAN (Mw 150,000) DMF/8,12 혹은 14 wt%DMF/8,12 or 14 wt % MiraclothMiracloth 20ml/h @ 30kV,
tip-to collector 15cm
20ml/h @ 30kV,
tip-to-collector 15cm

즉, 상기 방사 용액은 Mw가 동일한 PAN 을 이용해서, 8 중량%, 12중량% 혹은 14 중량%와 같이 농도를 변경하여, 고분자 용액을 제조하고 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 8에 사용하였다.That is, the spinning solution is prepared by changing the concentration such as 8% by weight, 12% by weight or 14% by weight using PAN having the same Mw, to prepare a polymer solution and used in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8 did

실시예 1 내지 4는 8중량% 및 12 중량% 혹은 8중량% 및 14 중량%의 고분자 용액을 선택하여 제1 방사용액 및 제2 방사용액으로 사용하였다.In Examples 1 to 4, 8% by weight and 12% by weight or 8% by weight and 14% by weight of the polymer solution was selected and used as the first spinning solution and the second spinning solution.

또한, 비교예 1 내지 8은 8중량%, 12 중량% 혹은 14 중량%의 1종의 고분자 용액만 방사용액으로 사용하였다.In Comparative Examples 1 to 8, only one type of polymer solution of 8% by weight, 12% by weight or 14% by weight was used as a spinning solution.

실시예 1Example 1

도 2와 같이, 제1 노즐부 및 제2 노즐부가 교대로 반복 배치되어 있는 노즐형 전기 방사 장치에 제1 방사용액 및 제2 방사용액을 각각 주입하였다. As shown in FIG. 2, the first spinning solution and the second spinning solution were respectively injected into the nozzle-type electrospinning apparatus in which the first nozzle unit and the second nozzle unit are alternately and repeatedly disposed.

*제1 방사용액: 8중량% 농도의 PAN을 포함한 고분자 용액*First spinning solution: polymer solution containing 8% by weight of PAN

*제2 방사용액: 14중량 농도의 PAN을 포함한 고분자 용액*Second spinning solution: polymer solution containing 14 weight concentration of PAN

이후, 상기 제1 방사용액 및 제2 방사용액을 동시에 방사하여 나노 섬유 필터를 제조하였다. 또한, 상기 나노 섬유 필터를 시트 상으로 제조하고 권취롤을 이용하여 회수하였다.Then, the first spinning solution and the second spinning solution were simultaneously spun to prepare a nanofiber filter. In addition, the nanofiber filter was prepared in the form of a sheet and recovered using a winding roll.

실시예 2 내지 4Examples 2 to 4

표 4와 같은 농도로 제1, 2 방사 용액의 농도를 변경한 것을 제외하고, 실시예 1과 같은 방법으로 나노 섬유 필터를 제조하였다.A nanofiber filter was prepared in the same manner as in Example 1, except that the concentrations of the first and second spinning solutions were changed to the concentrations shown in Table 4.

비교예 1 내지 2Comparative Examples 1 to 2

14중량% 및 8중량% 농도로 방사 용액을 1종으로 고정하여, 노즐형 방사 장치에 각각 주입하고, 섬유 기재(miracloth)에 1종의 방사용액을 방사하여 나노 섬유 필터를 제조하였다.One type of spinning solution was fixed at a concentration of 14% by weight and 8% by weight, injected into a nozzle-type spinning device, respectively, and one type of spinning solution was spun on a fiber substrate (miracloth) to prepare a nanofiber filter.

비교예 3 내지 8Comparative Examples 3 to 8

표 4와 같은 농도로 방사 용액을 1종으로 고정하여, 노즐형 방사 장치에 각각 주입하고, 섬유 기재(miracloth)에 1종의 방사용액을 방사하여 나노 섬유 필터를 제조하였다.One type of spinning solution was fixed at the concentration shown in Table 4, each injected into a nozzle-type spinning device, and one type of spinning solution was spun on a fiber substrate (miracloth) to prepare a nanofiber filter.

시험예 1Test Example 1

실시예 1 및 비교예 1 내지 2에 대해, 다음 방법으로 평량, 밀도, 두께 측정, SEM 분석 및 porometer 측정을 통해 기공 크기 및 기공도(porosity)를 비교 분석하였다. 또한, 시트의 효율 및 차압을 측정하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.For Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, pore size and porosity were comparatively analyzed through basis weight, density, thickness measurement, SEM analysis, and porometer measurement in the following manner. In addition, the efficiency and differential pressure of the sheet were measured and the results are shown in Table 3.

구체적으로, 실시예 및 비교예에서 제조한 나노 섬유 필터를 3개의 4cmX4cm 크기로 샘플링하였다. 각각의 sample의 무게를 측정하여, 그 평균값을 통해 평량을 계산하였다.Specifically, the nanofiber filters prepared in Examples and Comparative Examples were sampled in three 4cmX4cm sizes. The weight of each sample was measured, and the basis weight was calculated through the average value.

또한 디지털 두께 게이지를 이용하여 3개 sample의 ramdom한 위치의 두께를 측정하여 그 평균값을 나타내었다. 측정한 두께와 평량을 바탕으로 사용한 방사 고분자의 밀도를 적용하여 sample의 밀도, 기공도를 계산하였다.In addition, the thickness of three samples at random locations was measured using a digital thickness gauge, and the average value was shown. Based on the measured thickness and basis weight, the density and porosity of the sample were calculated by applying the density of the spinning polymer used.

기공의 크기는 PMI (Porous materials Inc)사의 Capillary flow porometer를 사용하여 측정하였으며, 원단을 적절한 크기(3cm×3cm)로 준비한 후 표면장력을 알고 있는 Galwick 용액을 이용하여 측정하였다.The size of the pores was measured using a capillary flow porometer from PMI (Porous Materials Inc), and after preparing the fabric to an appropriate size (3 cm × 3 cm), the surface tension was measured using a known Galwick solution.

또한, 실시예 1 및 비교예 1 내지 2의 FE-SEM 사진을 도 3a 내지 도 5에 나타내었다. 실시예 1 및 비교예 2의 직경에 대한 기공 크기 분포를 비교하여 도 6에 나타내었다.In addition, FE-SEM images of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in FIGS. 3A to 5 . The pore size distribution with respect to the diameter of Example 1 and Comparative Example 2 was compared and shown in FIG. 6 .

Sample descriptionSample description Fiber 직경Fiber diameter 기재
(substrate)
write
(substrate)
실시예1Example 1 PAN 8wt%/14wt%
(Co-spindle)
PAN 8wt%/14wt%
(Co-spindle)
350nm/1.65㎛350nm/1.65㎛ miraclothmira cloth
비교예1Comparative Example 1 PAN 14wt%PAN 14wt% 1.65㎛1.65㎛ miraclothmira cloth 비교예2Comparative Example 2 PAN 8wt%PAN 8wt% 350nm350 nm miraclothmira cloth

상기 표 2 및 도 3a 및 3b에서 보면, 실시예 1은 350nm 직경의 제1 나노 섬유 집합체와 1.65㎛ 직경의 제2 나노 섬유 집합체로 구성된 원단의 모습을 나타내고 있다.Referring to Table 2 and FIGS. 3a and 3b, Example 1 shows the appearance of a fabric composed of a first nanofiber assembly having a diameter of 350 nm and a second nanofiber assembly having a diameter of 1.65 μm.

그러나, 도 4에서 비교예 1은 1.65㎛의 1종의 섬유 집합체로만 구성된 원단의 모습을 나타내었다. 또한, 도 5에서 비교예 2는 350nm의 1종 섬유 집합체로만 구성된 원단의 모습을 나타내었다.However, in FIG. 4, Comparative Example 1 showed the appearance of a fabric composed of only one type of 1.65 μm fiber aggregate. In addition, in FIG. 5, Comparative Example 2 showed the appearance of a fabric composed of only one type of 350 nm fiber aggregate.

또한, 도 6의 결과에서 확인된 바와 같이, 실시예 1은 비교예 1 및 2와 비교하여 농도가 다른 2종의 방사용액을 이용하므로, 기재 상에 2종의 나노 섬유 군이 고르게 분포됨을 알 수 있다.In addition, as confirmed from the results of FIG. 6, since Example 1 uses two types of spinning solutions having different concentrations compared to Comparative Examples 1 and 2, it can be seen that the two types of nanofiber groups are evenly distributed on the substrate. can

basis weight(g/m2)basis weight (g/m 2 ) 두께
(㎛)
thickness
(μm)
Efficiency (%)Efficiency (%) Pressure drop
(mmAQ)
Pressure drop
(mmAQ)
Mean pore diameter
(㎛)
Mean pore diameter
(μm)
실시예1Example 1 3.1113.111 14.514.5 92.592.5 5.35.3 2.56452.5645 비교예1Comparative Example 1 3.0003.000 1717 3.943.94 0.20.2 측정불가not measurable 비교예2Comparative Example 2 3.1853.185 측정불가
(얇음)
not measurable
(tenuity)
61.7661.76 2.132.13 1.651.65

또한, 표 3에서 보면, 본 발명의 실시예 1은 1종 섬유로만 구성된 동일 평량의 비교예 1 및 2에 비해, 전체적으로 우수한 효과를 나타내었고, 특히 먼지 포집 효율이 급증하였다.In addition, as shown in Table 3, Example 1 of the present invention exhibited excellent overall effects compared to Comparative Examples 1 and 2 having the same basis weight composed of only one type of fiber, and in particular, the dust collection efficiency increased rapidly.

반면, 비교예 1은 기공크기가 1.65㎛인 나노섬유로만 이루어지므로, 차압이 낮고 두께는 두꺼웠지만, 평균 기공 측정이 불가하고 특히 먼지 포집 효율이 3.94%로 매우 낮았다. 또한, 비교예 2는 두께가 너무 얇아 측정이 불가하였고, 효율도 61.76%이므로, 필터로 사용하기 적합하지 않았다.On the other hand, Comparative Example 1 was composed of only nanofibers with a pore size of 1.65 μm, so the differential pressure was low and the thickness was thick, but the average pore measurement was not possible and the dust collection efficiency was particularly low at 3.94%. In addition, Comparative Example 2 was too thin to measure, and the efficiency was 61.76%, so it was not suitable for use as a filter.

시험예 2Test Example 2

실시예 2 내지 4 및 비교예 3 내지 8을 대상으로, 본원의 나노 섬유 군을 2종 포함시 섬유 집합체의 비율에 따른 효과를 확인하는 실험을 진행하였다. 각 물성의 측정은 시험예 1과 같은 방법으로 진행하여, 결과를 표 4에 나타내었다.For Examples 2 to 4 and Comparative Examples 3 to 8, an experiment was conducted to confirm the effect of the ratio of the fiber aggregate when two types of nanofiber groups of the present application were included. Measurement of each physical property was performed in the same manner as in Test Example 1, and the results are shown in Table 4.

Fiber 직경Fiber diameter 기재
(substrate)
write
(substrate)
실시예 2Example 2 PAN 8wt%/12wt% (1:2)
(Co-spindle)
PAN 8wt%/12wt% (1:2)
(Co-spindle)
350nm/800nm350nm/800nm miraclothmira cloth
실시예 3Example 3 PAN 8wt%/12wt% (1:2)
(Co-spindle)
PAN 8wt%/12wt% (1:2)
(Co-spindle)
350nm/800nm350nm/800nm miraclothmira cloth
실시예 4Example 4 PAN 8wt%/12wt% (1:2)
(Co-spindle)
PAN 8wt%/12wt% (1:2)
(Co-spindle)
350nm/800nm350nm/800nm miraclothmira cloth
비교예 3Comparative Example 3 PAN 8wt%PAN 8wt% 350nm350 nm miraclothmira cloth 비교예 4Comparative Example 4 PAN 12wt%PAN 12wt% 800nm800 nm miraclothmira cloth 비교예 5Comparative Example 5 PAN 8wt%PAN 8wt% 350nm350 nm miraclothmira cloth 비교예 6Comparative Example 6 PAN 12wt%PAN 12wt% 800nm800 nm miraclothmira cloth 비교예 7Comparative Example 7 PAN 8wt%PAN 8wt% 350nm350 nm miraclothmira cloth 비교예 8Comparative Example 8 PAN 12wt%PAN 12wt% 800nm800 nm miraclothmira cloth

상기 표 4 및 도 7에서 보면, 실시예 2 내지 4는 모두 350nm 직경의 제1 나노 섬유 집합체와 800nm 직경의 제2 나노 섬유 집합체로 구성된 원단의 모습을 나타내고 있다.Referring to Table 4 and FIG. 7, Examples 2 to 4 all show the appearance of fabrics composed of a first nanofiber assembly having a diameter of 350 nm and a second nanofiber assembly having a diameter of 800 nm.

그러나, 도 8에서 비교예 3, 5 및 7은 350㎛의 1종의 섬유 집합체로만 구성된 원단의 모습을 나타내었다. 또한, 도 9에서 비교예 4, 6 및 8은 800nm의 1종의 섬유 집합체로만 구성된 원단의 모습을 나타내었다.However, in FIG. 8, Comparative Examples 3, 5, and 7 showed fabrics composed of only one type of 350 μm fiber aggregate. In addition, in FIG. 9, Comparative Examples 4, 6, and 8 showed fabrics composed of only one type of 800 nm fiber aggregate.

또한, 도 10의 결과에서 확인된 바와 같이, 실시예 2는 동일 평량의 비교예 3 및 4와 비교하여 농도가 다른 2종의 방사용액을 이용하므로, 기재 상에 2종의 나노 섬유 군이 고르게 분포됨을 알 수 있다. 또한, 도 11에서, 실시예 3은 동일 평량의 비교예 5 및 6과 비교하여 농도가 다른 2종의 방사용액을 이용하므로, 기재 상에 2종의 나노 섬유 군이 고르게 분포됨을 알 수 있다. 또한, 도 12에서, 실시예 4는 동일 평량의 비교예 7 및 8과 비교하여 조건이 다른 2종의 방사용액을 이용하므로, 기재 상에 2종의 나노 섬유 군이 고르게 분포됨을 알 수 있다.In addition, as confirmed in the results of FIG. 10, Example 2 uses two types of spinning solutions having different concentrations compared to Comparative Examples 3 and 4 of the same basis weight, so that the two types of nanofiber groups are evenly distributed on the substrate. distribution can be seen. In addition, in FIG. 11, since Example 3 uses two types of spinning solutions having different concentrations compared to Comparative Examples 5 and 6 of the same basis weight, it can be seen that the two types of nanofiber groups are evenly distributed on the substrate. In addition, in Figure 12, since Example 4 uses two types of spinning solutions with different conditions compared to Comparative Examples 7 and 8 of the same basis weight, it can be seen that the two types of nanofiber groups are evenly distributed on the substrate.

basis weight
(g/m2)
basis weight
(g/m 2 )
두께
(㎛)
thickness
(μm)
Efficiency
(%)
Efficiency
(%)
Pressure drop
(mmAQ)
Pressure drop
(mmAQ)
Mean pore diameter
(㎛)
Mean pore diameter
(μm)
실시예 2Example 2 18.14618.146 17.317.3 77.2977.29 3.53.5 2.71812.7181 실시예 3Example 3 20.70820.708 37.337.3 95.3895.38 7.47.4 2.18212.1821 실시예 4Example 4 21.10421.104 40.240.2 98.9998.99 11.111.1 1.7861.786 비교예 3Comparative Example 3 17.22917.229 13.113.1 93.4893.48 6.66.6 1.65321.6532 비교예 4Comparative Example 4 18.75018.750 18.518.5 31.9131.91 1.31.3 5.67885.6788 비교예 5Comparative Example 5 19.81319.813 27.527.5 99.3299.32 13.513.5 1.35751.3575 비교예 6Comparative Example 6 21.02121.021 3838 41.6841.68 1.81.8 5.62755.6275 비교예 7Comparative Example 7 21.12521.125 3939 99.9899.98 2020 1.21491.2149 비교예 8Comparative Example 8 22.04222.042 109.1109.1 72.8472.84 4.44.4 4.3614.361

표 5에서 보면, Porometer로 측정한 기공의 크기에 있어서, 본 발명의 실시예 2 내지 4는 비교예 3 내지 8과 상이하며, 350nm 크기의 1종 섬유 집합체로 구성된 비교예3,5,7에 비해 차압이 낮아 저차압에 유리함을 보였으며 800nm 크기의 1종 섬유 집합체로 구성된 비교예4,6,8에 비해 포집효율이 매우 높았다. 즉, 실시예 2 내지 4는 1종 나노섬유로만 이루어진 비교예들과 비교하여, 두께가 증가하면서도 차압이 낮고 다양한 기공크기를 나타내어 먼지 제거 효율이 증대되었다.Referring to Table 5, in terms of the size of the pores measured by the porometer, Examples 2 to 4 of the present invention are different from Comparative Examples 3 to 8, and Comparative Examples 3, 5, and 7 composed of one type of fiber aggregate with a size of 350 nm Compared to Comparative Examples 4, 6, and 8 composed of one-type fiber aggregates with a size of 800 nm, the collection efficiency was very high. That is, in Examples 2 to 4, compared to Comparative Examples consisting of only one kind of nanofiber, the dust removal efficiency was increased because the differential pressure was low and various pore sizes were exhibited while the thickness increased.

반면, 비교예 3 내지 8는 공극 구조가 1종으로만 이루어져 두께가 두꺼워도 먼지 포집 효율이 낮거나, 작은 기공크기로 인해 먼지 포집 효율은 높지만 차압이 매우 높고 두께가 너무 얇아 먼지 포집 용량(capacity)에 불리하였다.On the other hand, Comparative Examples 3 to 8 have only one type of pore structure, so the dust collection efficiency is low even when the thickness is thick, or the dust collection efficiency is high due to the small pore size, but the differential pressure is very high and the thickness is too thin. ) was unfavorable.

10: 제1 노즐부
20: 제2 노즐부
30: 제1 방사용액
32: 제1 나노 섬유
40: 제2 방사용액
42: 제2 나노 섬유
50: 기재
60, 62: 권취롤
70: 건조 팬
10: first nozzle unit
20: second nozzle part
30: first spinning solution
32: first nanofiber
40: second spinning solution
42: second nanofiber
50: base
60, 62: winding roll
70: drying fan

Claims (14)

다른 농도 또는 다른 중량평균분자량을 갖는 고분자를 포함한 2종 이상의 방사 용액과,
상기 2종 이상의 방사용액이 교대로 투입될 수 있는 2종 이상의 제1 노즐부 및 제2 노즐부를 구비한 방사 장치를 이용하여,
기재 상에 서로 다른 직경을 갖는 제1 나노 섬유 및 제2 나노 섬유를 포함한 시트를 형성하는 단계 ; 를 포함하고,
상기 제1 나노 섬유의 직경은 10nm 내지 350nm이고, 제2 나노 섬유의 직경은 0.8㎛ 내지 3㎛이며,
상기 제 1 나노 섬유 및 제 2 나노 섬유의 비율은, 각 나노 섬유 집합체를 방사하는 노즐 개수의 비율, 혹은 방사된 방사용액의 부피비, 혹은 방사된 방사용액의 중량비로 계산하였을 때, 1:1배 내지 1:30배인,
나노 섬유 필터의 제조방법.
Two or more kinds of spinning solutions including polymers having different concentrations or different weight average molecular weights;
Using a spinning device having at least two first nozzle parts and a second nozzle part into which the two or more kinds of spinning solutions can be alternately injected,
Forming a sheet including first nanofibers and second nanofibers having different diameters on a substrate ; including ,
The diameter of the first nanofiber is 10 nm to 350 nm, the diameter of the second nanofiber is 0.8 μm to 3 μm,
The ratio of the first nanofiber and the second nanofiber is 1: 1 when calculated as the ratio of the number of nozzles for spinning each nanofiber assembly, the volume ratio of the spun spinning solution, or the weight ratio of the spun spinning solution. to 1:30 times,
Manufacturing method of nano fiber filter.
제1항에 있어서, 상기 방법은
다른 농도 또는 다른 중량평균분자량을 갖는 고분자를 용매에 용해하여 제1 방사용액 및 제2 방사용액을 제조하는 단계;
상기 제1 방사용액 및 제2 방사용액을 2종 이상의 제1 노즐부 및 제2 노즐부에 교대로 투입하는 단계; 및
상기 방사 장치의 제1 노즐부 및 제2 노즐부를 통해, 기재에 상기 제1 방사용액 및 제2 방사 용액을 동시에 방사하여, 상기 기재 상에 서로 다른 직경을 갖는 제1 나노 섬유 및 제2 나노 섬유를 포함한 시트를 형성하는 단계;
를 포함하는 나노 섬유 필터의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the method
preparing a first spinning solution and a second spinning solution by dissolving polymers having different concentrations or different weight average molecular weights in a solvent;
alternately injecting the first spinning solution and the second spinning solution into at least two first nozzle parts and second nozzle parts; and
The first and second nanofibers having different diameters on the substrate by simultaneously spinning the first and second spinning solutions on the substrate through the first nozzle unit and the second nozzle unit of the spinning device. Forming a sheet including;
Method of manufacturing a nanofiber filter comprising a.
제2항에 있어서,
상기 제2 방사용액은 상기 제1 방사용액을 이용하여 제조된 섬유 직경에 비해 2배 이상 차이가 나도록 고분자의 농도 또는 중량평균분자량을 조절하여 사용하는 나노 섬유 필터의 제조방법.
According to claim 2,
The second spinning solution is a method of manufacturing a nanofiber filter used by adjusting the concentration or weight average molecular weight of the polymer so that the difference is more than twice as large as the fiber diameter prepared using the first spinning solution.
제1항에 있어서,
상기 2종 이상의 방사 용액은 100,000 내지 4,000,000의 중량평균분자량을 갖는 고분자가 1 내지 20중량%로 포함된 제1용액과, 100,000 내지 4,000,000의 중량평균분자량을 갖는 고분자가 10 내지 30 중량%로 포함된 제2용액을 포함하는, 나노 섬유 필터의 제조방법.
According to claim 1,
The two or more kinds of spinning solutions include a first solution containing 1 to 20% by weight of a polymer having a weight average molecular weight of 100,000 to 4,000,000, and 10 to 30% by weight of a polymer having a weight average molecular weight of 100,000 to 4,000,000. A method for producing a nanofiber filter comprising a second solution.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 고분자는 플루오르화 폴리비닐리덴, 폴리아크릴로니트릴, 폴리우레탄, 폴리에테르 술폰, 폴리이미드, 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐알코올, 폴리염화비닐 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 나노 섬유 필터의 제조방법.
According to claim 1,
The polymer is selected from the group consisting of fluorinated polyvinylidene, polyacrylonitrile, polyurethane, polyether sulfone, polyimide, polybutylene succinate, polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride and polyethylene terephthalate. Method for manufacturing one or more nanofiber filters.
제1항에 있어서,
상기 제1 노즐부 및 제2 노즐부는 적어도 2 내지 10개 반복 배치되어 있는 나노 섬유 필터의 제조방법.
According to claim 1,
The first nozzle part and the second nozzle part manufacturing method of a nanofiber filter in which at least 2 to 10 are repeatedly arranged.
제1항에 있어서,
상기 방사 장치는 2이상의 노즐부를 구비한 전기 방사 장치, 용액 방사 장치, 용융 방사 장치 및 용액 블로잉 방사 장치로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 나노 섬유 필터의 제조방법.
According to claim 1,
The spinning device is a manufacturing method of a nanofiber filter comprising any one selected from the group consisting of an electrospinning device, a solution spinning device, a melt spinning device and a solution blowing spinning device having two or more nozzle parts.
기재; 및
상기 기재 상에 분산되어 있는 서로 다른 직경을 갖는 제1 나노섬유 및 제2 나노 섬유를 포함한 섬유 집합체인 입자 제거층;을 포함하며,
상기 제1 나노 섬유의 직경은 10nm 내지 350nm이고, 제2 나노 섬유의 직경은 0.8㎛ 내지 3㎛이며,
상기 제 1 나노 섬유 및 제 2 나노 섬유의 비율은, 각 나노 섬유 집합체를 방사하는 노즐 개수의 비율, 혹은 방사된 방사용액의 부피비, 혹은 방사된 방사용액의 중량비로 계산하였을 때, 1:1배 내지 1:30배인,
나노 섬유 필터.
write; and
A particle removal layer, which is a fiber aggregate including first nanofibers and second nanofibers having different diameters dispersed on the substrate,
The diameter of the first nanofiber is 10 nm to 350 nm, the diameter of the second nanofiber is 0.8 μm to 3 μm,
The ratio of the first nanofiber and the second nanofiber is 1: 1 when calculated as the ratio of the number of nozzles for spinning each nanofiber assembly, the volume ratio of the spun spinning solution, or the weight ratio of the spun spinning solution. to 1:30 times,
Nano fiber filter.
제10항에 있어서,
상기 기재와 입자 제거층은 서로 반복적인 구조로 형성되고,
상기 입자 제거층의 면 밀도는 1 g/m2에서 50 g/m2의 범위인 나노 섬유 필터.
According to claim 10,
The substrate and the particle removal layer are formed in a structure that repeats each other,
The surface density of the particle removal layer is in the range of 1 g / m 2 to 50 g / m 2 Nanofiber filter.
삭제delete 제10항에 있어서,
상기 제 1 나노 섬유 및 제 2 나노 섬유는 다른 농도 또는 다른 중량평균분자량을 갖는 동일 종류의 고분자를 포함한 용액을 이용하여 형성되는 나노 섬유 필터.
According to claim 10,
The first nanofiber and the second nanofiber is a nanofiber filter formed using a solution containing the same type of polymer having different concentrations or different weight average molecular weights.
제13항에 있어서,
상기 고분자는 플루오르화 폴리비닐리덴, 폴리아크릴로니트릴, 폴리우레탄, 폴리에테르 술폰, 폴리이미드, 폴리부틸렌 숙시네이트, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리비닐알코올, 폴리염화비닐 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 나노 섬유 필터.
According to claim 13,
The polymer is selected from the group consisting of fluorinated polyvinylidene, polyacrylonitrile, polyurethane, polyether sulfone, polyimide, polybutylene succinate, polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride and polyethylene terephthalate. One or more nano-fiber filters.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101635037B1 (en) * 2014-10-29 2016-06-30 박종철 Nano fiber filter and method of manufacturing the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101491994B1 (en) * 2013-02-27 2015-02-10 코오롱패션머티리얼(주) Porous support, method for manufacturing the same and membrane for gas or liquid filter comprising the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101635037B1 (en) * 2014-10-29 2016-06-30 박종철 Nano fiber filter and method of manufacturing the same

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