CN110709155A - 过滤器滤材、其制造方法及包括其的过滤器单元 - Google Patents

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Abstract

提供一种过滤器滤材。本发明一个实施例的过滤器滤材具备在多孔性的第一支撑体上部及下部分别依次层叠的多孔性的第二支撑体及纳米纤维网，形成有供在所述纳米纤维网中过滤的过滤液向所述第一支撑体方向流动的流路，其中，所述第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网以满足关于各层的定量及厚度的预定条件的方式体现。据此，过滤器滤材可以在水处理运转中，使滤材的形状、结构变形、损伤实现最小化，过滤效率优秀，确保流路顺畅，因而具有高流量。另外，即使在逆清洗时施加的高压力下，由于过滤器滤材的卓越耐久性而具有延长的使用周期，因而可以在各种水处理领域中多样地应用。

Description

过滤器滤材、其制造方法及包括其的过滤器单元
技术领域
本发明涉及过滤器滤材，更详细而言，涉及一种过滤器滤材、其制造方法及包括其的过滤器单元。
背景技术
分离膜根据气孔大小可以分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)或反渗透膜(RO)。
所述列举的分离膜具有用途、气孔大小的差异，但共同点是共同地具有从纤维形成的过滤介质或多孔性高分子过滤介质或由他们复合而成的膜的形态。
所述多孔性高分子过滤介质一般是针对在高分子膜或高分子中空丝内部形成的气孔，通过在制备溶液中包含的另外的气孔形成剂，使所述气孔形成剂烧结或溶解于外部凝固液等而形成。与此相反，从所述纤维形成的过滤介质，一般是在使制造的短纤维堆积后施加热/压力等而制造，或在纺丝的同时施加热/压力等而制造。
从所述纤维形成的过滤介质的代表性示例为无纺布，通常而言，无纺布的气孔通过短纤维的直径、介质的定量等进行调节。但是，普通的无纺布中包含的短纤维的直径为微米单位，因而只通过调节纤维的直径、定量，在体现具有微细、均一的气孔结构的分离膜方面存在界限，因此，只以通常的无纺布，只可以体现微滤膜程度的分离膜，难以体现用于过滤更微细颗粒的诸如超滤膜、纳滤膜的分离膜。
为了解决这种问题而提出的方法是通过纤维直径为纳米单位的极细纤维而制造的分离膜。不过，直径为纳米单位的极细纤维，利用诸如普通的湿法纺丝的纤维纺丝工序，难以只通过一次纺丝而制造，存在在纺丝成海岛丝等后需使海成分独立地溶出并收得作为极细纤维的岛成分的麻烦，存在费用上升、生产时间延长的问题。因此，最近的趋势是通过静电纺丝，直接对直径为纳米单位的纤维进行纺丝，大量制造从纤维形成的过滤介质。
另一方面，在反复执行水处理过程的过滤介质的气孔中，会存留有被处理水中包含的各种异物质中的一部分，或会在过滤介质表面形成附着层，在过滤介质中存留的异物质存在降低过滤功能的问题。
为了解决这种问题，可以想到通过预处理而防止发生如上所述沾污现象本身的方法，或清洗已发生沾污现象的过滤介质的方法，过滤介质的清洗一般是向与被处理水流入相应过滤介质进行过滤及流出的路径正相反的方向，对过滤介质施加高压力，去除过滤介质中留有的异物质。
不过，过滤介质清洗时施加的高压力会诱发过滤介质的损伤，就以多层结构形成的过滤介质而言，会发生层间分离的问题。
另一方面，在过滤工序中，也会对过滤介质施加高压力，此时，沿着压力施加的方向，过滤介质被压附，无法顺利确保流路，因而存在流量显著减小的问题。
因此，迫切需要开发一种过滤器滤材，即使在高压力下执行的逆清洗工序中，在使滤材的形状、结构变形、损伤最小化的同时，顺利确保流路，因而具有大流量、快速的被处理水处理速度。
发明内容
解决的技术问题
本发明正是鉴于如上所述的问题而研发的，目的在于提供一种过滤器滤材及其制造方法，在水处理运转中，在使过滤器滤材的形状、结构变形、损伤最小化的同时，顺利确保流路，因而具有大流量、优秀的过滤效率和快速的处理速度。
另外，本发明另一目的在于提供一种耐久性卓越的过滤器滤材及其制造方法，即使在逆清洗工序中施加的高压力下，也可以在确保流路的同时使层间分离、膜损伤等实现最小化。
而且，本发明又一目的在于提供一种平板型过滤器单元及过滤器模块,通过具有优秀的水透过率及耐久性的过滤器滤材，可以在水处理领域多样地应用。
技术方案
为了解决上述课题，本发明提供一种过滤器滤材，所述过滤器滤材具备在多孔性的第一支撑体上部及下部分别依次层叠的多孔性的第二支撑体及纳米纤维网，形成有供在所述纳米纤维网中过滤的过滤液向所述第一支撑体方向流动的流路，其中，所述第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网满足在下述条件(1)及条件(2)中选择的一种以上的条件。
(1)
(2)
Figure BDA0002291705840000022
此时，所述a1、b1及c1分别为第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网的定量(g/㎡)，所述a2、b2及c2分别为第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网的厚度(㎜)。
根据本发明一个实施例，所述第一支撑体、
第二支撑体及纳米纤维网可以满足在下述条件(1)及条件(2)中选择的一种以上的条件。
(1)
Figure BDA0002291705840000023
(2)
Figure BDA0002291705840000024
另外，所述第一支撑体的定量可以为250～800g/㎡，所述第二支撑体的定量可以为10～200g/㎡，所述纳米纤维网的定量可以为0.05～20g/㎡。
另外，所述第一支撑体的厚度可以为2～8㎜，所述第二支撑体的厚度可以为100～400μm，所述纳米纤维网的厚度可以为0.5～200μm。
另外，所述第一支撑体及第二支撑体可以为无纺布，所述第一支撑体、
第二支撑体及纳米纤维网可以满足下述条件(3)。
(3)
Figure BDA0002291705840000031
此时，所述a3、b3及c3分别为第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网的纤维平均直径(μm)。
另外，所述第一支撑体的纤维平均直径可以为5～50μm，所述第二支撑体的纤维平均直径可以为5～30μm,所述纳米纤维网的纤维平均直径可以为0.05～1μm。
另外，所述第二支撑体可以具备第二复合纤维，其中，所述第二复合纤维包含支撑成分及低熔点成分，配置得使所述低熔点成分的至少一部分露出于外部面，所述第二复合纤维的低熔点成分可以熔接于纳米纤维网。
另外，第一支撑体可以具备第一复合纤维，其中，所述第一复合纤维包含支撑成分及低熔点成分，配置得使所述低熔点成分的至少一部分露出于外部面，通过所述第一复合纤维的低熔点成分及第二复合纤维的低熔点成分间的熔接，第一支撑体及第二支撑体可以结合。
另外，所述纳米纤维网包含氟类化合物作为纤维形成成分，所述氟类化合物可以包括选自由聚四氟乙烯(PTFE)类、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)类、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)类、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(EPE)类、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)类、聚三氟氯乙烯(PCTFE)类、三氟氯乙烯-乙烯共聚物(ECTFE)类及聚偏氟乙烯(PVDF)类构成的组的任意一种以上的化合物。
另外，所述纳米纤维网的平均孔径可以为0.1～3μm，孔隙度可以为60～90％。
另外，所述过滤器滤材可以为超滤膜。
另外，本发明提供一种过滤器滤材制造方法，包括：(1)贴合纳米纤维网及第二支撑体的步骤；及(2)以所述第二支撑体与第一支撑体相接的方式，使所述贴合的纳米纤维网及第二支撑体分别配置贴合于第一支撑体的两面的步骤；所述第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网满足在下述条件(1)及条件(2)中选择的一种以上的条件。
(1)
Figure BDA0002291705840000032
(2)
Figure BDA0002291705840000033
此时，所述a1、b1及c1分别为第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网的定量(g/㎡)，所述a2、b2及c2分别为第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网的厚度(㎜)。
根据本发明的一个实施例，所述(1)步骤可以包括：1-1)在第二支撑体上部，对纳米纤维进行静电纺丝而形成纳米纤维网的步骤；及1-2)在形成有纳米纤维网的第二支撑体的两个方向施加热及压力而使纳米纤维网及第二支撑体贴合的步骤。
另外，本发明提供一种平板型过滤器单元，包括：根据本发明的过滤器滤材；及支撑框架，其具备使得被过滤器滤材过滤的过滤液流出到外部的流路，支撑所述过滤器滤材的边缘。
发明效果
根据本发明，过滤器滤材在水处理运转中，使滤材的形状、结构变形、损伤实现最小化，过滤效率优秀，确保流路顺畅，能够具有高流量。另外，即使在逆清洗时施加的高压力下，由于过滤器滤材的卓越耐久性而具有延长的使用周期，因而可以在各种水处理领域中多样地应用。
附图说明
图1是本发明一个实施例的过滤器滤材的剖面图，
图2是因逆清洗工序而在过滤器滤材内部发生层分离后，清洗液被关在过滤器滤材内部而膨胀的过滤器滤材的照片，
图3是显示直接贴合第一支撑体与纳米纤维网的情形的模式图，
图4作为贴合本发明一个实施例的过滤器滤材的模式图，图4a是显示将纳米纤维网与第二支撑体贴合的情形的图，图4b是显示将贴合的纳米纤维网与第二支撑体配置贴合于第一支撑体的两面的情形的图，
图5a至图5b作为关于本发明一个实施例包括的纳米纤维网的图，图5a是纳米纤维网的表面电子显微镜照片，图5b是纳米纤维网的剖面电子显微镜照片，
图6是在本发明一个实施例包括的在一面具备纳米纤维网的第二支撑体的剖面电子显微镜照片，及
图7作为本发明一个实施例的平板型过滤器单元的图，图7a是过滤器单元的立体图，图7b是显示以图7a的X-X'界线的剖面图为基准的过滤流程的模式图。
最佳实施方式
下面以附图为参考，对本发明的实施例进行详细说明，以便本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易地实施。本发明可以以多种相异的形态体现，不限于在此说明的实施例。为了在附图中明确说明本发明，省略与说明无关的部分，在通篇说明书中，对相同或类似的构成要素赋予相同的附图标记。
如图1所示，本发明一个实施例的过滤器滤材1000具备在多孔性的第一支撑体130上部及下部分别依次层叠的多孔性的第二支撑体121、122及纳米纤维网111、112，具有供在所述纳米纤维网111、112中过滤的过滤液向所述第一支撑体130方向流动的过滤流。
如图1所示，本发明的过滤器滤材1000具有至少5层结构，具备厚度相异的两种支撑体121/122、130。在对构成本发明的过滤器滤材1000的各层进行说明之前，首先对本发明的过滤器滤材1000中包括的所述第一支撑体130、第二支撑体121、122及纳米纤维网111、112应满足下述条件(1)及条件(2)的理由和在过滤器滤材内除第一支撑体之外还需具备第二支撑体的理由进行说明。
随着利用过滤器滤材的水处理工序的反复进行，被处理水中包含的异物质附着于过滤器滤材而形成附着层，或扎入过滤器滤材内部而堵塞流路，降低过滤功能，在每当发生这种问题时更换过滤器滤材的情况下，存在水处理所需费用增加的问题。因此，为了延长过滤器滤材的使用周期，需要执行周期性地对过滤器滤材施加物理刺激而去除附着于过滤器滤材或扎入内部的异物质的清洗工序，将此称为逆清洗。通常而言，逆清洗以沿着与过滤器滤材的过滤方向相反的方向使清洗水强力流入或吹入空气的方式，去除附着于或扎入于过滤器滤材的异物质，为了在将清洗水和/或空气供应到过滤器滤材并同时去除异物质，在过滤工序中，需要以比施加于过滤器滤材的压力更高的压力，供应清洗水或空气。
因此，过滤器滤材为了拥有逆清洗能力，过滤器滤材具有即使在施加的高压力下也不变形或损伤的程度的机械强度是极为重要的，通常在过滤器滤材中具备用于弥补机械强度的支撑体。作为能够对支撑体的机械强度产生影响的因素，包括支撑体的结构，例如，在所述支撑体为无纺布的情况下，可以是形成无纺布的纤维直径、纤维长、纤维间结合方式、厚度、定量，厚度越厚或定量越大，支撑体的机械强度会越增加。因此，作为用于设计抗逆清洗能力强的过滤器滤材的一个示例，可以使用厚度较厚的无纺布，或使用即使厚度稍薄但定量很大的无纺布作为支撑体。
另一方面，支撑体最好具有较大孔径，以便不影响过滤器滤材的过滤液流动。由于为了弥补机械强度而配备的支撑体导致流量下降，这是降低了过滤器滤材的主要物性所致，因而非常不优选。可是，在将即使厚度较薄但表现充分机械强度的无纺布用作支撑体的情况下，由于无纺布的定量非常大，无纺布内气孔的直径、孔隙度必然显著减小，对过滤器滤材的过滤液流动造成影响，因而会无法确保目标水平的流量。
因此，本发明的过滤器滤材1000为了在确保充分流路的同时保障过滤器滤材的机械强度，在所述第一支撑体130、第二支撑体121、122及纳米纤维网111、112的定量分别为a1、b1及c1时，满足下述关于各层的定量的条件(1)，在第一支撑体130、第二支撑体121、122及纳米纤维网111、112的厚度分别为a2、b2及c2时，满足下述关于各层的厚度的条件(2)。
作为条件(1)，可以为
Figure BDA0002291705840000051
优选地，可以为
Figure BDA0002291705840000052
作为条件(2)，可以为
Figure BDA0002291705840000053
Figure BDA0002291705840000054
优选地，可以为
在所述条件(1)中，如果(b1+c1)/a1超过0.9，则会难以表现充分的机械强度，第一支撑体130及第二支撑体121、122间的附着力会减小，过滤效率和/或流量会减小，差压增加，会难以顺利实现逆清洗。另外，在所述条件(1)中，如果c1/b1超过2.1，则形成在与纳米纤维网111、112形成的界面分布的第二支撑体121、122的纤维量会减少，因此，纳米纤维网111、112与第二支撑体121、122的结合力会不好，与第一支撑体130的附着力会减小，过滤效率和/或流量会减小，差压增加，会难以顺利实现逆清洗。
而且，在所述条件(2)中，如果(b2+c2)/a2超过0.32，则过滤器滤材1000无法拥有充分的机械强度，难以执行逆清洗，过滤器滤材1000的更换周期会变短，由于差压增加，会难以顺利实现逆清洗，在(b2+c2)/a2超过0.32的同时确保能够充分承受逆清洗的程度的机械强度的情形，因第一支撑体130的厚度减小而伴随定量增加，因而会妨碍过滤液流动，流量会减小，因而非常不优选。另外，在所述条件(2)中，如果c2/b2超过2.1，则第一支撑体130与第二支撑体121、122间和/或第二支撑体121、122与纳米纤维网111、112间附着力会减小，为了在c2/b2超过2.1的同时确保能够充分承受逆清洗的程度的机械强度，伴随着第二支撑体121、122的定量增加，因而会难以确保目标水平的过滤效率和/或流量，逆清洗耐久性会低下，差压增加，会难以顺利实现逆清洗。
另一方面，所述第一支撑体130及第二支撑体121、122如后所述，分别可以独立地为无纺布、纺织物及编织物中任意一种以上，此时，本发明的过滤器滤材1000在构成所述第一支撑体130、第二支撑体121、122及纳米纤维网111、112的纤维平均直径分别为a3、b3及c3时，可以满足关于下述各层的纤维平均直径的条件(3)。
作为条件(3)，可以为
Figure BDA0002291705840000061
优选地，可以为
Figure BDA0002291705840000062
在所述条件(3)中，如果(b3+c3)/a3超过6.4，则过滤效率和/或流量会减小，由于差压增加，会难以顺利实现逆清洗，由于不均一的孔径分布，过滤能力减小，水透过度也会减小，各层间接合力会低下，如果c3/b3超过0.21，则过滤效率和/或流量会减小，由于差压增加，会难以顺利实现逆清洗，纳米纤维网与第二支撑体的接合力会低下。
另一方面，当发挥滤材功能的纳米纤维网111、112与所述第一支撑体130的结合力弱时，尽管机械强度非常卓越，但由于逆清洗，过滤器滤材的耐久性会低下。即，在逆清洗过程中施加的高压力会使形成过滤器滤材的各层间的界面分离加速，此时，如图2所示，在逆清洗工序中会发生分离膜的起鼓现象，作为分离膜的功能会显著低下或完全丧失。
因此，在第一支撑体与作为滤材的纳米纤维网间，高附着力对于体现即使频繁逆清洗也发挥充分耐久性的过滤器滤材是非常重要的。
通常来说，使支撑体与纳米纤维网附着的方法，可以利用另外的粘合物质或使支撑体具备的低熔点成分熔接于纳米纤维网而使两层接合。但是，当通过另外的粘合物质而接合两层时，存在粘合物质被被处理水溶解的忧虑，于是过滤液会被污染和/或水透过度会低下。在逆清洗粘合物质部分地溶解的过滤器滤材的情况下，过滤器滤材的起鼓现象严重时，纳米纤维网剥离，会完全丧失作为过滤器滤材的功能。
因此，优选地，可以采用纳米纤维网与支撑体通过熔接(A)而接合的方式，如图3所示，可以在层叠的支撑体1及纳米纤维网2的两侧施加热和/或压力而使他们接合。不过，当施加热和/或压力而使他们接合时需考虑之处是，应使因施加的热、压力而导致发挥滤材功能的纳米纤维网2发生物理、化学变形的情形实现最小化，在纳米网在热接合过程中发生物理、化学变形的情况下，最初设计的过滤器滤材的流量、过滤率等物性会变更。
为了不发生纳米纤维网2的物理/化学变形，在附着工序中选择热和/或压力条件时需考虑之处可以是纳米纤维网、支撑体的材质特性，作为一个示例，可以是熔点、导热率、热容量等，通常而言，可以施加熔点以上的温度或同时施加熔点以上的温度和压力，使支撑体的低熔点成分熔接于纳米纤维网，或即使稍稍低于熔点，也施加高压力，使支撑体的低熔点成分可以熔接于纳米纤维网。
另一方面，形成支撑体或纳米纤维网的材质为高分子化合物，这种高分子化合物由于导热率小、热容量很大，因此，如图3所示，即使在两侧施加预定的热H1、H2，热H1、H2传递到纳米纤维网1与支撑体2之间的界面，为了使支撑体2具备的低熔点成分的温度上升至熔点，需在长时间期间持续施加热。进一步地，如图3所示，在支撑体1的厚度很厚的情况下，从下方传递的热H2传递到纳米纤维网2与支撑体1界面附近而使相应附近的支撑体具备的低熔点成分的温度上升至熔点，这会需要更长时间，为了缩短时间，需要在下方施加更大的热。但是，当在下方施加过大的热时，会在第一支撑体下部首先发生低熔点成分的熔融，支撑体的形状、结构会变更。
作为另一方法，可以进一步加大在上方施加的热H1，解决支撑体1厚度导致的难点，但此时会导致纳米纤维网2的物理/化学变形，会无法完全表现最初设计的过滤器滤材的物性。
因此，本发明一个实施例的过滤器滤材1000不使第一支撑体130与纳米纤维网111、112直接面对面，而是插入比其厚度更薄的第二支撑体121、122，由此可以更稳定、容易地执行层间附着工序，在各层间的界面表现显著优秀的结合力，即使因逆清洗等而施加高外力，也可以使层间分离、剥离问题最小化。
如果通过图4a对此进行说明，满足厚度条件(2)的第二支撑体3，由于与纳米纤维网2的厚度差异比纳米纤维网2与第一支撑体1间的厚度差异显著减小，因而在纳米纤维网2/第二支撑体3的层叠体上方、下方施加的热H1、H2到达他们间的界面,形成熔接部B比图3容易。另外，由于调节施加的热的量和时间比图3容易，因而有利于防止纳米纤维网2的物理/化学变形，因而如图4a所示，当纳米纤维网2结合于第二支撑体3时，具有的优点是，可以在最初设计的纳米纤维网2没有物性变化的情况下，以优秀的粘合力，使纳米纤维结合于支撑体上。
下面，对过滤器滤材1000具备的各构成进行具体说明。
首先，所述第一支撑体130担负的功能是支撑过滤器滤材1000，形成大流路，更顺利执行过滤工序或逆清洗工序。具体而言，当在过滤过程中形成压力梯度，使得过滤器滤材内部压力低于外部时，过滤器滤材可以被压附，此时，过滤液可在过滤器滤材内部流动的流路显著减小或被切断，因而在向过滤器滤材施加更大差压的同时流量会显著下降。另外，在逆清洗过程中，会施加从过滤器滤材内部朝向外部两个方向膨胀的外力，当机械强度低时，过滤器滤材因施加的外力而会损伤。
第一支撑体130配备用于防止在过滤过程和/或逆清洗过程中发生的如上所述问题，可以是在水处理领域使用且机械强度得到保障的公知的多孔性构件，作为一个示例，所述第一支撑体可以为无纺布、纺织物或面料。
所述纺织物意味着纺织物包含的纤维具有纵横的方向性，具体的组织可以为平纹、斜纹等，经纱和纬纱的密度不特别限定。另外，所述编织物可以为公知的针织组织，可以为纬编织物、经编织物等，作为一个示例，可以是由原纱进行经编的经编针织物(Tricot)。另外，如图1所示，第一支撑体130可以是在纤维130a中无纵横的方向性的无纺布，可以使用利用诸如化学粘合无纺布、热粘合无纺布、气流成网无纺布等干法无纺布或湿法无纺布、水刺无纺布、针刺无纺布或熔喷无纺布等的方法制造的公知的无纺布。
所述第一支撑体130为了表现充分的机械强度，以如上所述满足条件(2)的厚度配备。作为一个示例，所述第一支撑体130可以为2～8㎜，更优选地，可以为2～5㎜，更更优选地，可以为3～5㎜。当厚度不足2㎜时，会无法表现能够承受频繁逆清洗的充分机械强度。另外，当厚度超过8㎜时，过滤器滤材体现为后述的过滤器单元后，将多个过滤器单元体现成限定空间的过滤器模块时，模块单位体积的过滤器滤材集成度会减小，会因差压增加而难以顺利逆清洗。
优选地，所述第一支撑体130为了在满足如上所述关于厚度的条件(2)的同时，满足关于定量的条件(1)，定量可以为250～800g/㎡，更优选地，可以为350～600g/㎡。当定量不足250g/㎡时，会难以表现充分的机械强度，存在与第二支撑体的附着力会减小的问题，当定量超过800g/㎡时，无法形成充分的流路，流量减小，会因差压增加导致难以顺利实现逆清洗。
另外，在所述第一支撑体130像无纺布一样以纤维形成的情况下，为了满足如前所述的关于纤维平均直径的条件(3)，所述纤维的平均直径可以为5～50μm，优选地，可以为20～50μm。如果所述第一支撑体130的纤维平均直径不足5μm，则流量会减小，由于差压增加，会难以顺利实现逆清洗，如果超过50μm，则会难以表现充分的机械强度，过滤效率会低下，与第二支撑体的附着力会减小。
另外，所述第一支撑体130的平均孔径可以为20～200μm，孔隙度可以为50～90％，但并非限定于此，只要是在过滤工序和/或逆清洗工序中，能够支撑后述纳米纤维网111、112，在表现目标水平的机械强度的同时，即使在高压力下也能够顺利形成流路的程度的孔隙度及孔径大小，则没有限制。
只要是可用作分离膜支撑体的材质，则所述第一支撑体130在其材质方面没有限制。作为对此的非限制性示例，可以使用选自由聚酯类、聚氨酯类、聚烯烃类及聚酰胺类构成的组的合成高分子成分；或包括纤维素类的天然高分子成分。不过，当第一支撑体的脆性物性强时，在使第一支撑体与第二支撑体贴合的工序中，会难以期待目标水平的结合力，这是因为，第一支撑体并非像薄膜一样是表面光滑的状态，可以是在形成多孔性的同时，表面在宏观上凸凹不平的形状，像无纺布一样，以纤维形成的表面根据纤维的配置、纤维的纤度等，表面不够光滑，其程度会因位置而异。在贴合的两层间界面残存有未贴紧部分的状态下，剩余部分进行接合时，会由于未贴紧的部分而开始层间分离。为了解决这种问题，需要在两层的两个方向施加压力，在提高两层的贴紧程度的状态下执行贴合工序，当是脆性物性强的支撑体时，即使施加压力，在提高两层间界面的贴紧性方面也有界限，当施加更大压力时，支撑体也会破损，就第一支撑体的材质而言，适合柔软性好、延伸率高的材质，优选地，第一支撑体130可以为聚烯烃类材质，以便可以与第二支撑体121、122具有优秀贴紧性。
另一方面，所述第一支撑体130为了在没有另外的粘合剂或粘合层的情况下与第二支撑体121、122连结，可以包含低熔点成分。当所述第一支撑体130为诸如无纺布的面料时，可以是由包含低熔点成分的第一复合纤维130a制造的。所述第一复合纤维130a可以包含支撑成分及低熔点成分，配置得使所述低熔点成分的至少一部分露出于外部面。作为一个示例，可以为由支撑成分形成芯部、由低熔点成分形成包围所述芯部的鞘部的鞘-芯型复合纤维，或低熔点成分在支撑成分的一侧配置的并列型(Side-by-side)复合纤维。所述低熔点成分及支持成分如上所述，在支撑体的柔软性及延伸率方面，优选地可以为聚烯烃类，作为一个示例，支撑成分可以为聚丙烯，低熔点成分可以为聚乙烯。所述低熔点成分的熔点可以为60～180℃。
然后，对在上述的第一支撑体130的两面配置的第二支撑体121、122进行说明。
所述第二支撑体121、122担负的功能是支撑后述的纳米纤维网111、112，使过滤器滤材配备的各层的接合力增加。
只要是通常执行过滤器滤材支撑体作用者，所述第二支撑体121、122没有特别限制，但在其形状方面，优选地，可以为纺织物、编织物或无纺布。所述纺织物意味着纺织物包含的纤维具有纵横的方向性，具体的组织可以为平纹、斜纹等，经纱和纬纱的密度不特别限定。另外，所述编织物可以为公知的针织组织，可以为纬编织物、经编织物等，但对此不特别限定。另外，所述无纺布意味着在包含的纤维中无纵横的方向性，可以使用利用诸如化学粘合无纺布、热粘合无纺布、气流成网无纺布等干法无纺布或湿法无纺布、水刺无纺布、针刺无纺布或熔喷无纺布等的公知方法制造的公知的无纺布。
所述第二支撑体121、122例如可以为无纺布，此时，形成所述第二支撑体121、122的纤维为了满足上述关于纤维平均直径的条件(3)，平均直径可以为5～30μm，优选地，可以为10～25μm。如果所述第二支撑体121、122的纤维平均直径不足5μm，则流量会减小，由于差压增加，会难以顺利实现逆清洗，如果超过30μm，则过滤效率会低下，与第一支撑体及纳米纤维网的附着力会减小。
另外，所述第二支撑体121、122为了满足上述关于厚度的条件(2)，厚度可以为100～400μm，更优选地，可以为150～400μm，更更优选地，可以为150～250μm，作为一个示例，可以为200μm。如果所述第二支撑体121、122的厚度不足100μm，则过滤效率及逆清洗耐久性会低下，如果厚度超过400μm，则由于差压增加，会难以顺利实现逆清洗。
另外，所述第二支撑体121、122的平均孔径可以为20～100μm，孔隙度可以为50～90％。不过，并非限定于此，只要支撑后述的纳米纤维网111、122，使得在表现目标水平的机械强度的同时，不阻碍通过纳米纤维网111、122流入的过滤液流动的程度的孔隙度及孔径大小，则没有限制。
另外，所述第二支撑体121、122为了满足上述关于定量的条件(1)，定量可以为10～200g/㎡、更优选地，可以为35～200g/㎡，更更优选地，可以为35～80g/㎡，作为一个示例，可以为40g/㎡。当定量不足10g/㎡时，过滤效率会下降，形成在与后述纳米纤维网111、112形成的界面分布的第二支撑体的纤维量会少，因此，与纳米纤维网相接的第二支撑体的有效粘着面积减少，无法表现目标水平的结合力。另外，会无法表现能够支撑纳米纤维网的充分的机械强度，与第一支撑体的附着力会减小。另外，当定量超过200g/㎡时，会难以确保目标水平的流量，差压增加，会难以顺利实现逆清洗。
所述第二支撑体121、122在为用作过滤器滤材支撑体的材质时，在其材质方面没有限制。作为对此的非限制性示例，可以使用选自由聚酯类、聚氨酯类、聚烯烃类及聚酰胺类构成的组的合成高分子成分；或包括纤维素类的天然高分子成分。
不过，所述第二支撑体121、122为了提高与后述的纳米纤维网111、112及上述的第一支撑体130的贴紧力，可以为聚烯烃类高分子成分。另外，当所述第二支撑体121、122为诸如无纺布的面料时，可以是以包含低熔点成分的第二复合纤维121a制造的。所述第二复合纤维121a可以包括支撑成分及低熔点成分，配置得使所述低熔点成分的至少一部分露出于外部面。作为一个示例，可以为由支撑成分形成芯部、由低熔点成分形成包围所述芯部的鞘部的鞘-芯型复合纤维，或低熔点成分在支撑成分的一侧配置的并列型(Side-by-side)复合纤维。所述低熔点成分及支持成分如上所述，在支撑体的柔软性及延伸率方面，优选地可以为聚烯烃类，作为一个示例，支撑成分可以为聚丙烯，低熔点成分可以为聚乙烯。所述低熔点成分的熔点可以为60～180℃。
当上述的第一支撑体130为了表现与所述第二支撑体121、122更高的结合力而以包含低熔点成分的第一复合纤维130a体现时，可以在第一支撑体130及第二支撑体121间的界面，由于第一复合纤维130a的低熔点成分及第二复合纤维121a的低熔点成分的熔接而形成更坚固的熔接部。此时，所述第一复合纤维130a及第二复合纤维121a在相容性方面可以为同种的材质。
下面，对配置于所述第二支撑体121、122一面的纳米纤维网111、112进行说明。所述纳米纤维网111、112可以是一股或多股纳米纤维随机地三维层叠形成的三维网络结构(参照图5)。
形成所述纳米纤维网的纳米纤维可以是以公知的纤维形成成分形成的。不过，优选地，为了表现优秀的耐化学性及耐热性，可以包含氟类化合物作为纤维形成成分，由此具有的优点是，即使被处理水为强酸/强碱溶液或温度高的溶液，也可以在无过滤器滤材物性变化的情况下，按目标水平确保过滤效率/流量，并具有长使用周期。所述氟类化合物只要是可制造成纳米纤维的公知的氟类化合物，则可以无限制地使用，作为一个示例，可以包括选自由聚四氟乙烯(PTFE)类、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)类、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)类、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(EPE)类、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)类、聚三氟氯乙烯(PCTFE)类、三氟氯乙烯-乙烯共聚物(ECTFE)类及聚偏氟乙烯(PVDF)类构成的组的任意一种以上化合物，更优选地，由于制造单价低，容易通过静电纺丝而大量生产纳米纤维，机械强度及耐化学性优秀，从而可以为聚偏氟乙烯(PVDF)。此时，当所述纳米纤维包含PVDF作为纤维形成成分时，所述PVDF的重均分子量可以为10,000～1,000,000，优选地，可以为300,000～600,000，但并非限定于此。
另外，所述纳米纤维为了满足上述关于纤维平均直径的条件(3)，纤维平均直径可以为0.05～1μm，优选地，纤维平均直径可以为0.1～0.9μm。如果所述纳米纤维的纤维平均直径不足0.05μm，则流量会减小，由于差压增加而会难以顺利实现逆清洗，如果超过1μm，则与第二支撑体的接合力会低下，过滤效率会低下。
另一方面，就所述纳米纤维网111、112具备的纳米纤维而言，相对于纳米纤维网111全体重量，可以按35重量％、53重量％、12重量％分别包含直径0.1～0.2μm的第一纳米纤维组、直径0.2～0.3μm的第二纳米纤维组及直径0.3～0.4μm的第三纳米纤维组，但并非限定于此。另外，所述纳米纤维的纵横比可以为1,000～100,000，但并非限定于此。
所述纳米纤维网111、112为了满足上述关于厚度的条件(2)，其厚度可以以0.5～200μm形成，优选地，厚度可以以1～150μm形成，作为一个示例，可以为20μm。如果所述纳米纤维网111、112的厚度不足0.5μm，则过滤效率和/或逆清洗耐久性会低下，如果厚度超过200μm，则由于差压增加，会难以顺利实现逆清洗。
所述纳米纤维网111、112的孔隙度可以为40～90％，更优选地，可以为60～90％。另外，平均孔径可以为0.1～5μm，更优选地，可以为0.1～3μm，作为一个示例，可以为0.25μm。
所述纳米纤维网111、112为了满足上述关于定量的条件(1)，定量可以为0.05～20g/㎡，优选地，定量可以为5～15g/㎡，作为一个示例，可以为10g/㎡。如果纳米纤维网的定量不足0.05g/㎡，则过滤效率会低下，与第二支撑体的接合力减小，因而逆清洗耐久性会低下，如果定量超过20g/㎡，则会难以确保目标水平的流量，差压增加，会难以顺利实现逆清洗。
另外，所述纳米纤维网111、112也可以在过滤器滤材1000中配备一层以上，此时，各纳米纤维网的孔隙度、孔径、定量和/或厚度等可以不同。
另一方面，形成所述纳米纤维网111、112的纳米纤维可以是为了提高亲水性而改性者，作为一个示例，可以在纳米纤维的外部面至少一部分还具备亲水性涂层。在纳米纤维如上所述包含氟类化合物的情况下，所述氟类化合物由于疏水性非常强，在被过滤液为亲水性溶液的情况下，流量会不够好。为此，可以在所述疏水性的纳米纤维表面还配备亲水性涂层，所述亲水性涂层可以是公知的，作为一个示例，可以包含具有羟基的亲水性高分子形成，或可以由所述亲水性高分子通过交联剂而交联形成。作为一个示例，所述亲水性高分子可以为聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)、乙烯-乙烯醇共聚物(Ethylenevinylalcohol,EVOH)、褐藻酸钠(Sodium alginate)等的单独或混合形态，最优选地，可以为聚乙烯醇(PVA)。另外，就所述交联剂而言，只要是具有能够通过缩合反应等而与所述亲水性高分子具备的羟基交联的官能基的公知交联剂，但可以无限制地使用。作为一个示例，所述官能基可以为羟基、羧基等。
所述亲水化涂层为了表现进一步提高的物性，可以由聚乙烯醇(PVA)及包括羧基的交联剂交联形成。所述聚乙烯醇可以是聚合度500～2000、皂化度85～90％者。在聚乙烯醇的聚合度过低的情况下，亲水性涂层会无法顺利形成或即使形成也容易脱落，无法将亲水度提高到目标水平。另外，在聚合度过大的情况下，亲水性涂层会过度形成，因而纳米纤维网的气孔结构会变更或使气孔封闭。另外，皂化度过低时，会难以提高亲水性。
所述交联剂可以是含有羧基的成分，以便能够与上述聚乙烯醇交联。作为一个示例，所述交联剂可以包括选自由聚(丙烯酸-马来酸)、聚丙烯酸及聚(苯乙烯磺酸-马来酸)构成的组的一种以上物质。另外，为了在疏水性进一步提高的纳米纤维表面的涂覆性/粘合性及纳米纤维网111、112的气孔结构没有变更的情况下，很薄地涂覆并表现进一步提高的流量，所述交联剂可以是包含至少3个以上羧基的多官能性交联剂。在交联剂具备的羧基不足3个的情况下，难以在疏水性的纳米纤维表面形成涂层，即使形成，附着力也很弱而会容易脱离。作为一个示例，具备3个以上羧基的交联剂可以为聚(丙烯酸-马来酸)。
所述亲水性涂层可以相对于所述聚乙烯醇100重量份，由2～20重量份的含羧基的交联剂交联形成。在交联剂配备不足2重量份的情况下，亲水性涂层的形成性会低下，耐化学性及机械强度会低下。另外，在交联剂超过20重量份配备的情况下，气孔因涂层而减少，流量会低下。
另一方面，所述亲水性涂层可以在纳米纤维的外部面一部分或全部形成。此时，所述亲水性涂层可以以纳米纤维网每单位面积(㎡)包含0.1～2g的方式被覆纳米纤维。
如上所述经改性以便具有亲水性涂层的纳米纤维网111、112侧的表面润湿角可以为30°以下，更优选地，可以为20°以下，更更优选地，可以为12°以下，最优选地，可以为5°以下，由此，尽管是以材质上为疏水性的纳米纤维体现的纤维网，但具有能够确保提高的流量的优点。
上述的过滤器滤材1000可以以后述的制造方法制造，但并非限定于此。
本发明的过滤器滤材1000可以包括如下步骤制造：(1)使纳米纤维网及第二支撑体贴合的步骤；及(2)以所述第二支撑体与第一支撑体相接的方式，使所述贴合的纳米纤维网及第二支撑体分别配置贴合于第一支撑体的两面的步骤。
首先，作为本发明的(1)步骤，执行贴合纳米纤维网及第二支撑体的步骤。
就所述纳米纤维网而言，只要是具备纳米纤维并形成三维网络形状的纤维网的方法，则可以无限制地使用。优选地，所述纳米纤维网可以将包含氟类化合物的纺纱溶液在第二支撑体上进行静电纺丝而形成纳米纤维网。
作为纤维形成成分的一个示例，所述纺纱溶液可以包含氟类化合物、溶剂。所述氟类化合物在纺丝溶液中包含5～30重量％，优选地，最好包含8～20重量％，如果氟类化合物不足5重量％，则难以形成为纤维，纺丝时无法纺丝成纤维状，而是以液滴状态喷射，形成薄膜状，或即使实现纺丝，也大量形成珠体，溶剂挥发不好，会在后述的压延成型工序中发生气孔堵塞的现象。另外，当氟类化合物超过30重量％时，粘度上升，在溶液表面出现固化，难以长时间纺丝，纤维直径增加，无法制成微米以下大小的纤维状。
就所述溶剂而言，只要是使作为纤维形成成分的氟类化合物溶解的同时不生成沉淀物，不对后述纳米纤维的纺丝性产生影响的溶剂，便可以无限制地使用，但优选地，可以包括选自由γ-丁内酯、环己酮、3-己酮、3-庚酮、3-辛酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、丙酮二甲基亚砜、二甲基甲酰胺构成的组的任意一种以上。作为一个示例，所述溶剂可以为二甲基乙酰胺与丙酮的混合溶剂。
上述制备的纺纱溶液可以通过公知的静电纺丝装置及方法，制造纳米纤维。作为一个示例，所述静电纺丝装置也可以使用具备纺丝喷嘴为1个的单一纺丝组件的静电纺丝装置，或为了提高批量生产性，可以使用具备多个单一纺丝组件或具备喷嘴为多个的纺丝组件的静电纺丝装置。另外，在静电纺丝方式方面，可以利用干法纺丝或具备外部凝固槽的湿法纺丝，没有方式上的限制。
当向所述静电纺丝装置投入经搅拌的纺纱溶液，在收集器上，例如在纸上进行静电纺丝时，可以收得由纳米纤维形成的纳米纤维网。就所述静电纺丝所需的具体条件而言，作为一个示例，在纺丝组件的喷嘴配备的空气喷射喷嘴，空气喷射的气压可以设置为0.01～0.2MPa范围。如果气压不足0.01Mpa，则不会有助于捕集、收集，当超过0.2Mpa时，纺丝喷嘴的圆锥凝固，发生堵针的现象，会发生纺丝问题。另外，当对所述纺纱溶液进行纺丝时，每喷嘴的纺纱溶液注入速度可以为10～30μl/min。另外，所述喷嘴的尖端至收集器的距离可以为10～30㎝。不过，并非限定于此，可以根据目的而变更实施。
或者，通过在上述的第二支撑体上直接进行纳米纤维的静电纺丝，从而可以使纳米纤维网在第二支撑体上直接形成。在所述第二支撑体上积累/收集的纳米纤维具有三维网络结构，为了保有适合表现希望的分离膜水透过率、过滤效率的气孔率、孔径、定量等，还向积累/收集的纳米纤维施加热和/或压力，从而可以体现为具有三维网络结构的纳米纤维网。所述施加热和/或压力的具体方法可以采用公知的方法，作为对此的非限制性示例，可以使用通常的压延成型工序，此时施加的热的温度可以为70～190℃。另外，当执行压延成型工序时，也可以将其分成几次，多次实施，例如通过第一次压延成型，执行旨在一部分或全部去除纳米纤维上残存的溶剂和水分的干燥过程后，为了调节气孔及提高强度，可以实施第二次压延成型。此时，各压延成型工序中施加的热和/或压力的程度可以相同或相异。
另一方面，当第二支撑体是以低熔点复合纤维体现时，可以通过所述压延成型工序，同时进行通过热熔接进行的纳米纤维网与第二支撑体的连结。
另外，为了使第二支撑体及纳米纤维网连结，还可以夹入另外的热熔粉末或热熔网。此时，施加的热可以为60～190℃，压力可以按0.1～10kgf/cm2施加，但并非限定于此。但是，为了连结而另外添加的诸如热熔粉末的成分会生成烟尘(Hum)或在支撑体间、支撑体与纳米纤维间贴合工序中熔融而频繁发生堵塞气孔的情形，无法达成初始设计的过滤器滤材的流量。另外，可以在水处理过程中溶解，因而会引起环境方面的负面问题，优选不包含这些成分而使第二支撑体及纳米纤维网连结。
执行(1)步骤进行贴合并在一面具备纳米纤维网的第二支撑体，如图6所示，厚度可以为约173±7μm，此时，图6的比例尺的大小可以为10μm。
然后，在执行后述(2)步骤前，可以还执行在所述纳米纤维网上对亲水性涂层形成组合物进行处理而形成亲水性涂层的步骤。
具体而言，本步骤可以包括：在纳米纤维网上对亲水性涂层形成组合物进行处理的步骤；及对所述亲水性涂层形成组合物进行热处理而形成亲水性涂层的步骤。
首先，亲水性涂层形成组合物可以包括亲水性成分及交联性成分，作为一个示例，可以包括聚乙烯醇、含羧基的交联剂及使他们溶解的溶剂，例如水。所述亲水性涂层形成组合物相对于聚乙烯醇100重量份，可以包括交联剂2～20重量份、溶剂1,000～100,000重量份。
另一方面，当形成制造的纳米纤维网的纳米纤维包含氟类化合物时，由于疏水性强，因而即使对上述的亲水性涂层形成组合物进行处理，涂层也会无法在表面正常形成。因此，为了使亲水性涂层形成组合物在纳米纤维外部面润湿良好，所述亲水性涂层形成组合物可以还包括润湿性改善剂。
就所述润湿性改善剂而言，只要是可以提高疏水性纳米纤维外部面对亲水性溶液的润湿性，同时还可以溶解于亲水性涂层形成组合物的成分，便可以无限制地使用。作为一个示例，所述润湿性改善剂可以是选自由异丙醇、乙醇及甲醇构成的组的一种以上成分。另外，相对于亲水性涂层形成组合物具备的聚乙烯醇100重量份，所述润湿性改善剂可以包含1,000～100,000重量份。当润湿性改善剂配备不足1000重量份时，纳米纤维的润湿性改善微弱，亲水性涂层无法顺利形成，会频繁发生亲水性涂层的剥离。另外，当所述润湿性改善剂包含超过100,000重量份时，润湿性提高程度会微小，亲水性涂层形成组合物具备的聚乙烯醇及交联剂的浓度降低，亲水性涂层会无法顺利形成。
另一方面，也可以使亲水性涂层形成组合物不具备润湿性改善剂，而是在所述纳米纤维网上对润湿性改善剂进行预处理后，对亲水性涂层形成组合物进行处理而形成亲水性涂层。不过，将在气孔中容纳润湿性改善剂状态的纳米纤维网浸渍于亲水性涂层形成组合物时，气孔中容纳的润湿性改善剂从纳米纤维网溢出，同时，亲水性涂层形成组合物渗透到所述气孔需要的时间长，制造时间会延长。另外，亲水性涂层形成组合物的渗透程度因纳米纤维网的厚度及气孔的直径而异，因而亲水性涂层会在纤维网不同位置不均一地形成。进而，随着亲水性涂层不均一地形成，在纳米纤维网的一部分，气孔会被亲水性涂层封闭，此时，最初设计的纳米纤维网的气孔结构发生变化，因而无法收得希望的流量，因而在亲水性涂层形成组合物中配备润湿性改善剂，这有利于在不变更纳米纤维网的气孔结构的同时，达成缩短制造时间，简化制造工序及提高亲水性涂层形成性。
就在纳米纤维网上形成上述的亲水性涂层形成组合物的方法而言，只要是公知的涂覆方法，则可以无限制地采用，作为一个示例，可以使用浸渍、喷涂方法等。
然后，可以执行对在纳米纤维网上处理的亲水性涂层形成组合物进行热处理而形成亲水性涂层的步骤。通过所述热处理，可以同时实现亲水性涂层形成组合物中溶剂的干燥工序。所述热处理可以在干燥器中执行，此时施加的热的温度可以为80～160℃，处理时间可以为1分～60分钟，但并非限定于此。
然后，作为本发明的(2)步骤，执行在贴合的第二支撑体及纳米纤维网中，以所述第二支撑体与第一支撑体相接的方式，使所述贴合的纳米纤维网及第二支撑体分别配置贴合于第一支撑体的两面的步骤。
所述(2)步骤可以包括：2-1)在第一支撑体的两面，层叠上述(1)步骤中贴合的第二支撑体及纳米纤维网的步骤；及2-1)施加热及压力中任意一种以上，使第一支撑体及第二支撑体熔接的步骤。
所述2-2)步骤中施加热和/或压力的具体方法可以采用公知的方法，作为对此的非限制性示例，可以使用通常的压延成型工序，此时，施加的热的温度可以为70～190℃。另外，当执行压延成型工序时，也可以将其分成几次，多次实施，例如也可以在第一次压延成型后，实施第二次压延成型。此时，各压延成型工序中施加的热和/或压力的程度可以相同或相异。通过所述2-2)步骤，会在第二支撑体与第一支撑体间出现通过热熔接的连结，具有的优点是可以省略另外的粘合剂或粘合层。
本发明包括通过上述制造方法而制造的过滤器滤材体现的过滤器单元。
如图7a所示，所述过滤器滤材1000可以体现成平板型过滤器单元2000。具体而言，所述平板型过滤器单元2000可以包括过滤器滤材1000及支撑所述过滤器滤材1000的边缘的支撑框架1100，在所述支撑框架1100的某一区域，可以具备能够调节过滤器滤材1000外部与内部间压力差的吸入口1110。另外，在所述支撑框架1100可以形成有流路，所述流路使得在纳米纤维网101、102中过滤的过滤液可以经过过滤器滤材1000内部的由第二支撑体/第一支撑体层叠的支撑体200而流出到外部。
具体而言，如图7a所示的过滤器单元2000在通过所述吸入口1110而施加高压力的吸入力时，如图7b所示，在过滤器滤材1000的外部配置的被过滤液P朝向过滤器滤材1000内部，经过纳米纤维网101、102而过滤的过滤液Q1，沿着通过由第二支撑体/第一支撑体层叠的支撑体200而形成的流路流动后，流入外部框架1100具备的流路E，流入的过滤液Q2可以通过所述吸入口1110流出到外部。
另外，如图7a所示的平板型过滤器单元2000，可以体现由多个在一个外部壳内隔开预定间隔配备的过滤器模块，这种过滤器模块也可以再次由多个层叠/模块化而构成大型水处理装置。
实施例
通过下述实施例，更具体地说明本发明，但下述实施例并非限定本发明的范围，应解释为其用于帮助理解本发明。
<准备例：亲水性涂层形成组合物>
作为亲水性成分，相对于聚乙烯醇(可乐丽公司、PVA217)100重量份，混合去离子水7142重量份后，在80℃温度下，在6小时期间，使用磁棒使PVA(聚乙烯醇)溶解，制备了混合溶液。然后，将所述混合溶液降低至常温后，将作为交联剂的聚(丙烯酸-马来酸)(奥德里奇公司，PAM)混合于所述混合溶液，使得相对于聚乙烯醇100重量份达到15重量份，在常温下溶解12小时。然后，在所述混合溶液中，相对于聚乙烯醇100重量份，添加异丙醇(德山化学公司，IPA)7142重量份，混合2小时时间，制备了亲水性涂层形成组合物。
<实施例1>
首先，为了制备纺丝溶液，在二甲基乙酰胺与丙酮按重量比70:30混合的混合溶剂88g中，在80℃温度下，在6小时期间，使用磁棒使作为纤维形成成分的聚偏氟乙烯(阿科玛公司、Kynar761)12g溶解，制备了混合溶液。将所述纺丝溶液投入静电纺丝装置的溶液箱，按15μl/min/hole的速度吐出。此时，纺丝区间的温度保持30℃，湿度保持50％，将收集器与纺丝喷嘴尖端间的距离设置为20㎝，在所述收集器上部，作为第二支撑体，配置由以平均厚度200μm、定量40g/㎡、熔点约120℃的聚乙烯为鞘部、以聚丙烯为芯部的纤维平均直径15μm的低熔点复合纤维形成的无纺布(南洋无纺布有限公司、CCP40)后，使用高电压发生器，在向纺丝喷嘴组(Spin Nozzle Pack)赋予40kV以上电压的同时，每纺丝组喷嘴赋予0.03MPa的空气压力，制备了在第二支撑体的一面具备由纤维平均直径0.5μm的PVDF纳米纤维形成的纳米纤维网的层叠体。然后，使所述层叠体的纳米纤维网残存的溶剂、水分干燥，为了使第二支撑体与纳米纤维网热熔接，以140℃以上温度及1kgf/cm2施加热和压力，实施了压延成型工序。制造的层叠体以图6所示形状，由第二支撑体和纳米纤维网热熔接连结，纳米纤维网以如图5a及5b所示的形状，具有三维网络结构。此时，纳米纤维网的平均厚度为20μm，定量为10g/㎡。
然后，使所述制备的层叠体浸渍于所述准备例准备的亲水性涂层形成组合物后，在干燥机中，以110℃温度干燥5分钟，使亲水性涂层配备于纳米纤维网的纳米纤维表面。
然后，在制备的层叠体中，以与第二支撑体面对面的方式，使层叠体配置于第一支撑体的两面。此时，所述第一支撑体使用由以平均厚度5mm、定量500g/㎡、熔点约120℃的聚乙烯为鞘部、以聚丙烯为芯部的纤维平均直径35μm的低熔点复合纤维形成的无纺布(南洋无纺布有限公司、NP450)。然后，以140℃以上温度施加热及1kgf/cm2的压力，制备了过滤器滤材。
<实施例2～25及比较例1～6>
与实施例1相同地实施制造，且如下表1至表5所示，变更第一支撑体、第二支撑体、纳米纤维网各个的定量、厚度、纤维平均直径及是否满足条件(1)～(3)等，制造了如1至表5所示的过滤器滤材。
<实验例>
针对根据实施例及比较例制造的各个过滤器滤材，评价下述物性，显示于表1至表5中。
1.相对水透过率测量
针对以实施例及比较例制造的各个过滤器滤材体现的过滤器单元，施加50kPa运转压力，测量试片面积每0.5㎡的水透过率后，实施例1的过滤器滤材的水透过率以100作为基准，测量了剩余实施例及比较例的过滤器滤材的水透过率。
2.过滤效率评价
针对以实施例及比较例制造的各个过滤器滤材体现的过滤器单元，使试验用粉尘(ISO测试粉尘A2精细等级)分散于纯水中，制备了具有100NTU浊度的混浊液，通过测量过滤前、后的浊度，测量了过滤效率。
3.逆清洗耐久性评价
针对以实施例及比较例制造的各个过滤器滤材体现的过滤器单元，在浸渍于水后，施加50kPa运转压力，以试片面积每0.5㎡在2分钟期间对400LMH的水加压的条件，执行逆清洗后，将不发生任何异常的情形标识为○，将发生银抗菌层剥离、层间剥离等任何问题的情形标识为×，评价了逆清洗耐久性。
【表1】
Figure BDA0002291705840000161
【表2】
Figure BDA0002291705840000162
Figure BDA0002291705840000171
【表3】
Figure BDA0002291705840000172
【表4】
Figure BDA0002291705840000173
Figure BDA0002291705840000181
【表5】
Figure BDA0002291705840000182
Figure BDA0002291705840000191
正如所述表1至表5所示，可知本发明的全部满足第一支撑体、第二支撑体、纳米纤维网各个的定量、厚度、纤维平均直径及是否满足条件(1)～(3)等的实施例1、3、4、7、8、11、12、15、16、19、20、23及24，与其中漏掉一个的实施例2、5、6、9、10、13、14、17、18、21、22、25及比较例1～6相比，水透过度、过滤效率及逆清洗耐久性均同时显著优秀。
以上对本发明的一个实施例进行了说明，但本发明的思想不限定于本说明中提示的实施例，理解本发明思想的从业人员可以在相同的思想范围内，借助于构成要素的附加、变更、删除、追加等，容易地提出其他实施例，这也属于本发明的思想范围内。

Claims (14)

1.一种过滤器滤材，所述过滤器滤材具备在多孔性的第一支撑体上部及下部分别依次层叠的多孔性的第二支撑体及纳米纤维网，形成有供在所述纳米纤维网中过滤的过滤液向所述第一支撑体方向流动的流路，其中，
所述第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网满足在下述条件(1)及条件(2)中选择的一种以上的条件：
(1)
Figure FDA0002291705830000011
(2)
Figure FDA0002291705830000012
此时，所述a1、b1及c1分别为第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网的定量(g/㎡)，所述a2、b2及c2分别为第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网的厚度(㎜)。
2.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，
所述第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网满足在下述条件(1)及条件(2)中选择的一种以上的条件:
(1)
Figure FDA0002291705830000013
(2)
3.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，
所述第一支撑体的定量为250～800g/㎡，
所述第二支撑体的定量为10～200g/㎡，
所述纳米纤维网的定量为0.05～20g/㎡。
4.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，
所述第一支撑体的厚度为2～8㎜，
所述第二支撑体的厚度为100～400μm，
所述纳米纤维网的厚度为0.5～200μm。
5.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，
所述第一支撑体及第二支撑体为无纺布，
所述第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网满足下述条件(3):
(3)
Figure FDA0002291705830000015
此时，所述a3、b3及c3分别为第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网的纤维平均直径(μm)。
6.根据权利要求5所述的过滤器滤材，其中，
所述第一支撑体的纤维平均直径为5～50μm，
所述第二支撑体的纤维平均直径为5～30μm，
所述纳米纤维网的纤维平均直径为0.05～1μm。
7.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，
所述第二支撑体具备第二复合纤维，其中，所述第二复合纤维包括支撑成分及低熔点成分，配置得使所述低熔点成分的至少一部分露出于外部面，所述第二复合纤维的低熔点成分熔接于纳米纤维网。
8.根据权利要求7所述的过滤器滤材，其中，
所述第一支撑体具备第一复合纤维，其中，所述第一复合纤维包含支撑成分及低熔点成分，配置得使所述低熔点成分的至少一部分露出于外部面，通过所述第一复合纤维的低熔点成分及第二复合纤维的低熔点成分间的熔接，第一支撑体及第二支撑体接合。
9.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，
所述纳米纤维网包含氟类化合物作为纤维形成成分，
所述氟类化合物可以包括选自由聚四氟乙烯(PTFE)类、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)类、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)类、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(EPE)类、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)类、聚三氟氯乙烯(PCTFE)类、三氟氯乙烯-乙烯共聚物(ECTFE)类及聚偏氟乙烯(PVDF)类构成的组的任意一种以上化合物。
10.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，
所述纳米纤维网的平均孔径为0.1～3μm，孔隙度为60～90％。
11.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，
所述过滤器滤材为超滤膜。
12.一种过滤器滤材制造方法，其中，包括：
(1)贴合纳米纤维网及第二支撑体的步骤；及
(2)以所述第二支撑体与第一支撑体相接的方式，使所述贴合的纳米纤维网及第二支撑体分别配置贴合于第一支撑体的两面的步骤；
所述第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网满足在下述条件(1)及条件(2)中选择的一种以上的条件:
Figure FDA0002291705830000021
(2)
此时，所述a1、b1及c1分别为第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网的定量(g/㎡)，所述a2、b2及c2分别为第一支撑体、第二支撑体及纳米纤维网的厚度(㎜)。
13.根据权利要求12所述的过滤器滤材制造方法，其中，
所述(1)步骤包括：
1-1)在第二支撑体上部，对纳米纤维进行静电纺丝而形成纳米纤维网的步骤；及
1-2)在形成有纳米纤维网的第二支撑体的两个方向施加热及压力而使纳米纤维网及第二支撑体贴合的步骤。
14.一种过滤器单元，其为平板型，其中，包括：
根据权利要求1至11中任意一项所述的过滤器滤材；及
支撑框架，其具备使得过滤器滤材过滤的过滤液流出到外部的流路，支撑所述过滤器滤材的边缘。
CN201880035187.5A 2017-06-09 2018-06-11 过滤器滤材、其制造方法及包括其的过滤器单元 Pending CN110709155A (zh)

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