[发明专利]纳米纤维网制造装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米纤维网制造装置及其方法。特别是涉及一种通过将聚合物熔融液排出到电场内而生成并收集纳米纤维来制造纳米纤维网的制造装置及其方法。

背景技术

通常，利用电纺丝的纳米纤维网制造装置是将作为纳米纤维原料的聚合物熔融液排出到电场内来制造纳米纤维网的装置，而在韩国注册专利第10-0549140号(现有文献)中已经公开了这种纳米纤维网制造装置中的一种例子。

在以往的现有文献中所公开的纳米纤维网制造装置中，是使用熔融挤出机1将热塑性聚合物加热熔融后挤出纺丝熔融液，并通过纺丝喷嘴部4的前端喷嘴5将从熔融挤出机1挤出的纺丝熔融液排出到施加有高电压的电纺丝区域中，排出的纺丝熔融液受电纺丝区域的电场中的电场力的作用而被纺丝为极细纤维并被积聚到下方的积聚板10上。

在现有技术中是在喷嘴5被固定的状态下进行纺丝，在这种情况下因纳米纤维的拉伸力低而导致容易断裂，而且为了卷取纳米纤维网必须使用用于收集纳米纤维的原纸，并且在对纳米纤维网进行后续加工的过程中也存在着作业艰难的问题。

此外，因为现有技术的积聚板10被形成为平板形状，所以需要沿着宽度方向以一定间隔设置多个纺丝喷嘴部4以制造宽幅大的纳米纤维网。但是，当宽幅达到数米时，不仅需要设置数十个纺丝喷嘴部4，而且还将导致难以同时给数十个纺丝喷嘴部4供给压力均匀的熔融液，由此导致了在沿着宽度方向具有均匀厚度的纳米纤维网的制造中的诸多局限。

另外，当用于溶解聚合物熔融液的溶剂有害时，还需要单独执行用于使纳米纤维网中的上述溶剂挥发的工艺，而这导致了工艺的繁杂。

而且，在现有技术中如图1所示纳米纤维会被形成为没有方向性地、无规律地缠结在一起的纳米纤维网，而当对同一单位面积的纳米纤维之间的空间进行比较时将发现空间的偏差很大。这意味着纳米纤维的分布不均匀，从而存在着纳米纤维网的质量低下的问题。

也就是说，当用于使物质从纳米纤维之间的空间通过或过滤时，将导致通过率或过滤率不稳定。特别是，在专利注册第10-1115686号中公开的“异方性导电薄膜”中可以看出，其是以将导电粒子固定在纳米纤维上作为特征，但是导电粒子的分布度将根据纳米纤维的分布度而有所不同，进而导致了导电率根据每单位面积中导电粒子数量而有所不同，因此无法发挥出电子零件中所要求的良好的电接触性能。

发明内容

技术问题

本发明是为了改善如上所述的现有技术的纳米纤维网制造装置及其方法中存在的问题而被创出，其目的在于提供纳米纤维网制造装置及其方法，能够通过提高纳米纤维网的拉伸力来改善物性并且能够以较少的喷嘴数量来制造宽幅大的纳米纤维网。

解决问题的手段

为了实现上述目的，根据本发明的纳米纤维网制造装置，其特征在于，包括：旋转轴；多个纺丝喷嘴，以所述旋转轴为中心进行圆周运动，并且包括用于容纳聚合物熔融液的排出流路，并且沿着横跨所述旋转轴的方向排出聚合物熔融液；旋转单元，用于使所述旋转轴进行枢转；积聚板，设置成与所述纺丝喷嘴的前端相隔一定距离；以及高电压发生装置，用于在所述纺丝喷嘴和积聚板之间的空间中形成电场。

所述纺丝喷嘴可沿着所述旋转轴的圆周方向以放射状相互之间呈一定角度地设置为多个。

所述纺丝喷嘴可沿着所述旋转轴的轴向方向以一定间隔设置为多列。

优选地，本发明还包括用于给所述多个纺丝喷嘴的排出流路供给聚合物熔融液的分配单元。

更优选地，所述纺丝喷嘴被设置成在横跨所述旋转轴的方向上可自由调节相对于所述积聚板的距离。

所述纳米纤维网制造装置可包括原纸，用于在所述纺丝喷嘴和积聚板之间的电场中收集从所述纺丝喷嘴排出的纳米纤维，所述原纸沿着所述旋转轴的圆周方向可移动地附接于所述积聚部件的内壁上。此时，优选的是所述的聚部件被弯曲成圆弧形状。

此外，所述原纸可沿着所述旋转轴的轴向方向可移动地附接于所述积聚板的内壁上，此时，所述积聚板可被形成为圆筒形状。