일반기술

초발수성 섬유형 멤브레인의 제조 방법 및 그에 의하여 제조된 초발수성 섬유형 멤브레인

본 발명은 폴리스티렌 고분자를 비휘발성 용매인 디메틸포름아미드 (N,N-dimethyl formamide (DMF))에 특정농도로 용해시켜 전기방사법을 통해 폴리스티렌 섬유와 멤브레인을 제조하는 방법 및 그 방법에 의하여 제조된 폴리스티렌 섬유 멤브레인의 규칙적 배열의 돌기표면형태와 그로 인한 초발수성 특성에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 디메틸포름아미드에 용해시킨 폴리스티렌 용액을 전기방사장치를 이용하여 섬유를 형성하여 섬유로 이루어진 멤브레인을 제조하는 단계; 폴리스티렌 용액의 농도를 변화시켜 전기방사하여 30 wt% 이상의 농도를 가지는 용액으로부터 규칙적 배열의 돌기표면형태를 지닌 섬유를 제조하는 단계; 및 제조된 폴리스티렌 섬유 멤브레인의 특성인 돌기표면형태로 인해 초발수성 거동을 보이는 단계를 포함한다.본 발명의 목적은 고분자 재료를 간단한 전기방사장치의 설비로 고분자 섬유로 이루어진 멤브레인의 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한 본 발명에 따른 섬유제조는 폴리스티렌 섬유 멤브레인이 되고 섬유의 특수한 표면특성을 가지는 것과 그 특성에 의해 물에 대한 접촉각이 150°이상 되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서는 전기방사를 할 수 있는 용액의 조성 범위 내에서 비휘발성 용매인 디메틸포름아미드(끓는점(b.p.; 153°C), 증기압(vapor pressure; 2.6 mmHg, 20°C))와 폴리스티렌(Polystyrene, 분자량 190,000 g/mol) 용액을 전기방사 시 용매의 휘발속도를 늦추기 위해 ~40 wt%까지 농도를 증가시켜 방사하였다. 본 발명의 결과로서 지금까지 보고되었던 폴리스티렌/테트라히드로푸란 용액에서 전기방사를 통해 얻어진 섬유표면에 다공성 및 기공을 지닌 섬유와는 전혀 상반되는 점도가 큰 폴리스티렌/디메틸포름아미드 용액의 전기방사로부터 얻어진 섬유표면에 규칙적이고 다수의 돌기형태를 가진 섬유를 제조해 내었다.