KR100379814B1 - 코디어라이트필터 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소각로등의 낮은 차압이 요구되는 함진공기를 정화하는 필터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 평균입도 50-350㎛크기의 코디어라이트 분말에 압출성형용 첨가제를 혼합하여 압출성형하여 상부가 개방된 원통형으로 필터베이스(10)를 형성하고, 평균입도 0.1-50㎛의 코디어라이트, 알루미나, 티타니아 또는 지르코니아 분말 중 하나에 코팅용 첨가제를 첨가하여 상기 필터베이스(10)의 외주에 코팅하여 필터레이어(20)를 형성한 것을 특징으로 하는 코디어라이트 필터 및 그 제조방법을 제공함으로써, 필터의 제조비가 대폭 감소되도록 하고, 소각로 및 플랜트등의 빠른 여과속도를 요구하는 시설에 설치할 수 있도록 하며, 미세한 분말의 여과가 가능하도록 한 것이다.
Description
본 발명은 공기를 정화하는 필터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코디어라이트(cordierite)를 이용하여 필터를 제조함으로써, 작은 차압이 요구되는 소각로 및 플랜트등에서 유해가스 정화율을 향상시키는 코디어라이트 필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 소각로나 플랜트등에는 처리과정에서 발생되는 분진을 포함하는 함진가스를 정화하여 외부로 깨끗한 공기를 배출하기 위한 공기 정화 필터가 사용되는데, 종래의 공기정화필터는 일반적으로 부직포를 주원료로하였으며, 그 예를 하기에서 살펴본다.
우선, 종래의 부직포를 원료로하는 필터 제조방법의 일 예를 살펴보면, 실리콘처리 및 요철처리된 종이위에 유기용제를 사용한 아크릴수지나 우레탄수지의 용액을 나이프를 사용하여 코팅을 한 후, 이를 부직포와 함께 적층하여 캘린더가공을 하여, 요철부분의 기공에 의하여 함진공기중의 분진을 제거하는 것으로, 이러한 방법으로 제조된 필터는 기공크기가 매우 크게 형성되기 때문에 미세분진을 효과적으로제거하지 못하고, 유기용제를 사용함으로 화재의 위험성을 내포하고 있었다.
그리고, 다른 방법으로써 부직포원단에 수지막을 적층하여 필터를 제조하였으나, 이러한 방법에 의하면 미세한 기공의 형성은 가능하나, 탈진시 부칙포층과 수지막층이 분리되고, 적층구조이기 때문에 높은 차압이 형성되면 부직포 자체가 쉽게 터지는 등의 문제점이 있었다.
이와 같이 종래의 부직포를 이용한 필터에서는 미세한 분진을 제거하기 위하여 기공을 작게 할 경우 필터에 높은 차압이 걸려서 부직포가 파손되는 문제점이 있었으며, 부직포의 파손을 막기 위하여 기공의 크기를 크게할 경우에는 미세한 먼지를 여과하지 못하여 공기를 오염시키게 되는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 코디어라이트를 이용하여 필터를 제조하여, 높은 차압이 요구되지 않으면서 미세한 분진까지 효율적으로 제거할 수 있는 코디어라이트 필터 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 코디어라이트필터를 나타내는 단면도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 필터베이스 20 : 필터레이어
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예를 하기에서 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다.
도 1은 본 발명에 따른 코디어라이트 필터를 나타내는 단면도로써, 본 발명에 따른 코디어라이트 필터는 코디어라이트로 제조되어 평균기공의 크기가 5-100㎛인 필터베이스(10)와, 코디어라이트, 알루미나, 티타니아 또는 지르코니아중 하나를 사용하여 상기 필터베이스(10)외주에 코팅되어 0.2-10㎛의 기공을 갖는 필터레이어(20)로 구성된다.
그리고, 본 발명에 따른 코디어라이트필터의 제조방법을 하기에서 보다 상세하게 살펴본다.
우선, 평균입도 50-350㎛크기의 코디어라이트분말에 압출성형용 첨가제를 혼합하여 원통형의 필터베이스(10)를 1350-1430℃의 소성온도 조건에서 압출성형한 후, 평균입도 0.1-50㎛의 코디어라이트, 알루미나, 티타니아, 지르코니아중 하나와 코팅용 첨가제를 혼합하여 상기 필터베이스(20)의 외주로 코팅함으로써 필터레이어(20)를 형성한다.그리고, 상기에서 코디어라이트(cordierite)란 근청석(菫靑石)의 영문표현으로써, 화학성분은 2MgO·2Al2O3·3SiO2이며, 굳기 7.5, 비중 2.5∼2.78로써, 짧은 주상결정(柱狀結晶)을 나타내는데, 괴상(塊狀) 또는 입상(粒狀)을 이루는 것도 많으며, 투입쌍정(透入雙晶)의 결과로 의육방정계(擬六方晶系)를 나타내는 것도 많다. 저온에서 생성된 함수근청석(含水菫靑石)과 고온에서 생성된 무수근청석(無水菫靑石)이 있으며, 담청색 ·녹청색 ·회청색 ·자주색 등이며, 투명 또는 반투명이고, 유리광택 또는 지방광택이 있다. 현미경으로 관찰하면 다색성(多色性)이 강하며, 아름다운 것은 장식용이 된다. 접촉변성작용 또는 비교적 압력이 낮은 광역변성작용을 받은 이질암(泥質岩) 속에서 널리 산출되며, 흑운모 ·규석류석 ·직섬석 등과 공존한다. 화산암이나 페그마타이트에서도 발견되며, 드물게는 안산암에서 반정상(斑晶狀) 결정으로서 산출되는 것으로, 색깔이나 결정구조등에 상관없이 어떤 종류를 사용하더라도 본 발명의 효과에 변화를 일으키지는 않는다.
한편, 상기한 코디어라이트필터 제조방법에서 압출성형용 첨가제 및 코팅용 첨가제는 해당업자라면 쉽게 선택 및 응용가능한 것으로, 이에 대한 구체적인 성분 및 첨가량은 본 발명의 요지와는 무관하나, 그 일예를 하기에서 코디어라이트 필터 제조예를 참조하여 살펴본다.
우선, 평균입도 5-350㎛의 코디어라이트분말에, 상기 코디어라이트분말의 중량을 기준으로 접착제인 메틸셀룰로오즈 3-20중량%, 상기 코디어라이트분말의 중량을 기준으로 가소제인 글리세린 2-16중량%, 상기 코디어라이트분말의 중량을 기준으로 루브리컨트(상품명 Lu-6418)4-12중량% 및, 상기 코디어라이트분말의 중량을 기준으로 물30-50중량%를 혼합한 후, 압출성형기에서 1350-1430℃의 온도로 압출성형하여 상부가 개방된 원통형의 필터 베이스(10)를 제조한다.
이와 같이 필터 베이스(10)의 제조가 완료된 후, 평균입도 0.1-50㎛의 코디어라이트분말에 상기 코디어라이트분말 1g당 물20g, 상기 코디어라이트분말 1g당 분산제0.1g, 상기 코디어라이트분말 1g당 폴리비닐알코올0.05g을 혼합하여 상기 필터 베이스(10)의 외주에 딥코팅(dip coating)혹은 스프레이코팅(spray coating)법으로 코팅하여 필터레이어(20)를 형성한다.
이에 따라 5-100㎛크기의 평균기공을 갖는 필터베이스(10)외주에 0.2-10㎛크기의 평균기공을 갖는 필터레이어(20)가 코팅된 코디어라이트 필터를 얻을 수 있게 되며, 상기 필터는 겉보기 기공율이 35-65%이고, 압축강도는 100-200kg/㎠이다.
한편, 상기한 본 발명에서 필터베이스(10)에 사용되는 코디어라이트 분말의 크기가 너무 클 경우에는 필터레이어(20)에 사용되는 코디어라이트 분말이 필터베이스(10)에 형성된 기공속으로 모세관현상으로 빨려들어가서 필터베이스(10)의 기공을 막을 수 있고, 필터베이스(10)의 크기가 너무 작을 경우 필터내외부에 차압이 커지게 되는 문제점이 있으므로, 필터에 사용되는 코디어라이트의 크기는 상기한 크기가 적정하다.
따라서, 본 발명에 따른 코디어라이트 필터는 차압이 크지 않기 때문에 소각로등에 사용가능하고 기공의 크기가 작아서 미세한 분말의 여과가 가능하게되는것이다.
이와 같은 본 발명에 의하면 가격이 저렴한 코디어라이트를 사용하여 필터를제조함으로써, 필터의 제조비가 대폭 감소되는 효과가 있으며, 차압이 크기 않기 때문에 소각로 및 플랜트등의 빠른 여과속도를 요구하는 시설에 설치할 수 있게 됨과 아울러 필터의 파손이 방지되는 효과가 있으며, 기공크기가 작아서 미세한 분말의 여과가 가능하므로 우수한 여과효율을 얻을 수 있게 되는 것이다.
Claims (2)
- 소각로등의 낮은 차압이 요구되는 함진공기를 정화하는 코디어라이트 필터에 있어서,상기 코디어라이트 필터는 코디어라이트로 제조되어 평균기공의 크기가 5-100㎛인 원통형 필터베이스(10)와;코디어라이트, 알루미나, 티타니아 또는 지르코니아중 하나를 사용하여 상기 필터베이스(10)외주에 코팅되어 0.2-10㎛의 기공을 갖는 필터레이어(20)로 구성되는것을 특징으로 하는 코디어라이트 필터.
- 소각로등의 낮은 차압이 요구되는 함진공기를 정화하는 코디어라이트 필터 제조방법에 있어서,평균입도 50-350㎛크기의 코디어라이트분말에 메틸셀룰로오즈, 글리세린, 루브리컨트, 물을 혼합하여 원통형의 필터베이스(10)를 1350-1430℃의 소성온도 조건에서 압출성형한 후, 평균입도 0.1-50㎛의 코디어라이트, 알루미나, 티타니아, 지르코니아중 하나와 코팅용 첨가제를 혼합하여 상기 필터베이스(20)의 외주로 코팅함으로써 필터레이어(20)를 형성하는 것을 특징으로하는 코디어라이트 공기정화필터의 제조방법.
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|---|---|---|---|---|
| JPS58133810A (ja) * | 1982-02-01 | 1983-08-09 | Kyocera Corp | コ−ジライトセラミックフイルタとその製造方法 |
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