전기방사를 이용한 폴리비닐알코올젤라틴 블렌드 용액의 나노웹을 제조

목차

1. 서 론

2. 실 험
2-1 시료 및 시약
2-2 방사용액 제조
2-3 전기방사를 이용한 PVA 나노웹 제조
2-4 전기방사를 이용한 젤라틴과 PVA 블렌드 용액의 나노웹 제조
2-5 SEM을 이용한 나노웹 표면형태 촬영

3. 결과 및 고찰
3-1 제조된 나노웹의 SEM을 이용한 분석
3-2 제조된 나노웹의 IR 분석

4. 결 론

참고문헌

본문내용

1.1 전기방사

전하유도방사 (electric charge induced spinning) 또는 간략하게 전기방사 (electrospinning)라 불리는 기술은 고분자, 세라믹, 복합물질 등 다양한 재료를 사용하여 간단한 방법으로 직경 수십에서 수백 나노미터 정도의 초극세 섬유를 제조할 수 있게 해준다.
원리 자체는 오래 전부터 있어온 것이지만 최근 나노기술 시대를 맞이하면서 새로운 소재와 새로운 기술이 접목되면서 나노섬유를 제조하는 방법으로서 각국에서 많은 연구가 이루어지고 있다.
전기방사는 충분한 점도를 지닌 고분자용액이나 용융체가 정전기력을 부여 받을 때 섬유가 형성되는 현상을 말한다. 전기장에 의하여 섬유를 제조한다. 이와 같은 전기방사는 나노섬유를 제조할 수 있는 유일한 방법이다.

전기방사는 고분자 용액에 (+)를 가하고 제조된 섬유를 집속하는 집속롤러 (collecting roll)에 (-)를 가하여 집속롤러와 용액이 담긴 팁 (tip)사이에 전기장을 형성시켜 방사를 하는 것이다.
팁 끝에 표면장력에 의해서 형성된 고분자 방울이 전기장에 의해서 하전 되고 고분자가 가지고 있는 표면장력을 극복하는 전압에서 하전 된 고분자 방울은 접지된 쪽으로 분산을 하게 된다.
전하를 띈 고분자 용액이 공기 중에서 이동하는 동안에 전기적인 힘에 의해 용매가 순간적으로 증발하게 되어 나노섬유를 형성하게 된다.
팁 부분의 고분자 용액의 표면과 집속롤러 사이의 서로 다른 전위차 때문에 고분자 방울은 cone 형태를 형성하게 되고 고분자 방울에서 방출된 전하를 띈 기류는 어느 정도 거리까지는 곧게 이동하다가 나선 모양을 형성하게 된다. 방사되는 전하를 띈 기류들의 반발 작용에 의해 발생하는 신장효과에 의하여 나노섬유가 형성된다.
또한 용매가 증발되면서 전하를 띈 기류의 표면 전하밀도가 증가하게 되어 곁가지 형태로 기류가 분리되면서 방사된다.
전위차는 방사용액의 특성, 고분자 분자량, 점도 등에 따라 달라진다. 집속롤러와 팁 사이의 거리가 짧아지면 용매의 증발이 충분하지 않기 때문에 방사된 섬유는 집속롤러 뿐만 아니라 섬유끼리도 서로 엉키게 된다.

참고 자료

전기방사된 나노파이버의 응용기술 및 최신연구동향
Microscopic polymer cups by electrospinning, Jing Liu and Satish Kumar, Polymer, 2005
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