KR100587153B1 - Manufacturing method of metal fiber filter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 환경 폐수 슬러리를 분리처리하기 위하여 금속섬유를 부직포 형상으로 형성한 후 소결하여 기공율을 다양하게 조절할 수 있는 금속섬유로 된 필터의 제조방법을 제공하는 것이다. The present invention is to provide a method for producing a filter made of a metal fiber that can control the porosity by forming a metal fiber in a non-woven fabric and then sintered to separate the environmental wastewater slurry.
본 발명의 금속섬유 필터의 제조방법은 직경 평균 15미크론, 길이 150내지 300미크론의 섬유상 금속섬유를 부직포 형상으로 포밍한 후, 섭씨 850도 내지 1250도의 온도로 소결하여 다양한 기공율을 가진 금속섬유 필터를 제조하는 방법을 포함하는 것이다. In the method of manufacturing a metal fiber filter of the present invention, a fibrous metal fiber having an average diameter of 15 microns and a length of 150 to 300 microns is formed into a nonwoven fabric, and then sintered at a temperature of 850 to 1250 degrees Celsius to obtain a metal fiber filter having various porosity. It includes the method of manufacturing.
본 발명에 의하면, 필터의 소재로서 스테인레스 재질의 금속섬유를 사용하는 것이므로 필터의 사용시 또는 역세척시 고압력 및 고충격을 받더라도 휨이나 파손되지 않는 효과가 나타난다. According to the present invention, since a metal fiber made of stainless steel is used as the material of the filter, even if the filter is subjected to high pressure and high impact when the filter is used or backwashed, the bending or damage is not caused.
또한, 본 발명에 의하면, 사용용도에 따라 기공율을 다양하게 조절할 수 있으며, 그 기공율을 다양하게 조정하여 미생물의 일정한 양을 유지시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, the porosity can be variously adjusted according to the intended use, and the porosity can be variously adjusted to maintain a constant amount of microorganisms.
또한, 본 발명에 의하면, 스테인레스 재질의 필터에 후처리를 하여 금속섬유의 부식을 방지할 수 있으므로 그 금속섬유로 만들어진 필터를 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, since it is possible to prevent the corrosion of the metal fiber by post-treatment to the filter made of stainless steel, the filter made of the metal fiber can be used semi-permanently.
금속섬유, 필터Metal fiber, filter
Description
본 발명은 금속섬유로 된 필터의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환경 폐수 슬러리를 분리처리하기 위하여 금속섬유를 부직포 형상으로 형성한 후 소결하여 기공율을 다양하게 조절할 수 있는 금속섬유로 된 필터의 제조방법을 제공하는 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing a filter made of metal fibers, and more particularly, in order to separate and treat the environmental wastewater slurry, the metal fibers are formed into a nonwoven fabric and then sintered to filter the metal fibers in various porosities. It is to provide a manufacturing method.
일반적으로, 환경 폐수의 슬러리를 제거하기 위하여 현재까지 사용되고 있는 각종 수지 필터, 세라믹 필터, 모래 등의 경우에는 폐수처리 과정에서 극복할 수 없는 압력 및 충격에 비교적 약한 면이 있다. 특히 장시간 필터를 사용할 경우 필터의 눈막힘을 해소하기 위한 방편으로 역세척을 할 때 고압력이 사용되어야 하는데 그 압력을 견디지 못한다. In general, various resin filters, ceramic filters, sand, and the like, which have been used to remove slurry of environmental wastewater, are relatively weak to pressure and impact that cannot be overcome during wastewater treatment. In particular, when the filter is used for a long time, a high pressure should be used when backwashing as a means of eliminating the clogging of the filter.
금속섬유를 이용한 필터재료는 금속섬유간의 점 접촉부위에서의 소결을 통해 필터 고유의 특성인 내압성, 안정성, 포집율을 유지하는 것이 중요하다. 한편, 여과용 필터의 특성은 금속섬유의 직경에 의해 가장 많은 영향을 받는다. 즉 금속섬유의 직경이 클수록 기공율과 기공크기가 증가하며, 금속섬유의 직경이 작을수록 기공율 과 기공크기는 감소한다. In the filter material using metal fibers, it is important to maintain pressure resistance, stability, and collection rate, which are inherent in the filter, through sintering at the point contact points between the metal fibers. On the other hand, the characteristics of the filter for filtration are most affected by the diameter of the metal fiber. That is, the larger the diameter of the metal fiber, the higher the porosity and pore size. The smaller the diameter of the metal fiber, the lower the porosity and the pore size.
그런데, 상기 금속섬유를 이용한 필터의 경우에도 상기 기공율을 조정하는 것이 용이하지 않아 폐수의 종류에 따라 다양한 슬러리가 발생되는데 슬러리에 따라 적당한 기공율을 가진 금속섬유를 이용한 필터를 채택하는 것이 곤란한 문제가 있었다. 또한, 금속섬유를 이용한 필터의 경우에도 그 금속섬유의 재질에 따라 장시간 사용할 경우 부식에 의하여 파손이 될 수 있는데 부식을 방지할 후처리 방법이 용이하지 않았다. However, even in the case of the filter using the metal fiber, it is not easy to adjust the porosity, so that various slurries are generated according to the type of wastewater, but it is difficult to adopt a filter using a metal fiber having a suitable porosity depending on the slurry. . In addition, even in the case of a filter using a metal fiber may be damaged by corrosion when used for a long time depending on the material of the metal fiber, but the post-treatment method to prevent corrosion was not easy.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 필터의 소재로서 스테인레스 재질의 금속섬유를 사용함으로써 필터의 사용시 고압력 및 고충격을 받더라도 휨이나 파손되지 않도록 하는데 있다. The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to prevent the bending or damage even when subjected to high pressure and high impact when using the filter by using a metal fiber of stainless material as the material of the filter.
본 발명의 다른 목적은 사용용도에 따라 미생물의 일정한 양을 유지시킬 수 있는 기공율을 필요에 따라 조절할 수 있는 제조공법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a manufacturing method that can adjust the porosity that can maintain a certain amount of microorganisms as needed according to the use.
본 발명의 또 다른 목적은 스테인레스 재질의 필터에 후처리를 함으로써 장시간 사용하더라도 금속섬유 필터의 부식을 방지하여 반영구적인 사용이 가능하도록 하는데 있다.
Still another object of the present invention is to allow semi-permanent use by preventing post-treatment of the filter made of stainless steel to prevent corrosion of the metal fiber filter even when used for a long time.
본 발명의 금속섬유 필터의 제조방법은 직경 평균 15미크론, 길이 150내지 300미크 론의 섬유상 금속섬유를 부직포 형상으로 포밍한 후, 섭씨 850도 내지 1250도의 온도로 소결하여 다양한 기공율을 가진 금속섬유 필터를 제조하는 방법을 포함하는 것이다. In the method of manufacturing the metal fiber filter of the present invention, a fibrous metal fiber having an average diameter of 15 microns and a length of 150 to 300 microns is formed into a nonwoven fabric, and then sintered at a temperature of 850 to 1250 degrees Celsius to have a various porosity. It is to include a method for producing.
본 발명은 상기 금속섬유의 재질이 SUS304 또는 SUS316계열인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하여 제조되는 금속섬유 필터의 특성은 다음과 같다. The present invention is characterized in that the material of the metal fiber is SUS304 or SUS316 series. The characteristics of the metal fiber filter produced by the present invention are as follows.
평균 기공(Pore)의 크기 : 0.5~3.0 미크론 Average Pore Size: 0.5-3.0 microns
평균 기공율(Porosity) : 30~80% Average Porosity: 30 ~ 80%
포집율(dirt holding capacity) : 3.6~5.8 mg/㎠ Dirt holding capacity: 3.6 ~ 5.8 mg / ㎠
이하에서는 본 발명의 바람직한 일실시예에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
금속섬유 필터재료를 제조하기 위하여 인발공정에 의해 제조된 스테인레스 스틸 섬유를 외피제거 공정 및 개섬공정(카딩공정)을 거쳐서 웹의 형태로 제작한다. In order to manufacture a metal fiber filter material, stainless steel fibers produced by a drawing process are manufactured in the form of a web through an outer skin removing process and a carding process (carding process).
이 때, 상기 스테인레스 스틸 섬유의 재질은 SUS304, SUS316 계열로 하였고, 원형 스테인레스 스틸 섬유의 직경은 12㎛, 15㎛, 18㎛ 이고, 길이는 150 내지 300㎛이며, 위와 같이 제조된 웹을 부직포 형상으로 포밍하여 진공분위기 하에서 소결하였다. At this time, the material of the stainless steel fiber is made of SUS304, SUS316 series, the diameter of the circular stainless steel fiber is 12㎛, 15㎛, 18㎛, the length is 150 to 300㎛, the nonwoven fabric of the web manufactured as described above And foamed under vacuum atmosphere.
상기 포밍공정에서 만들어지는 부직포는 바람직하게는 평균 직경 15㎛의 평균 직경을 가지는 스테인레스 스틸 섬유를 단일 응집체로 충전율이 5~25%가 되도록 응집시킴으로 형성된다. The nonwoven fabric produced in the forming process is preferably formed by agglomerating a stainless steel fiber having an average diameter of 15 μm on average to a filling rate of 5 to 25% in a single aggregate.
상기와 같이, 응집체로 된 섬유를 적절한 방법 예를 들면, 접착제로 또는 기계적으 로 그것들을 함께 얽히도록 함으로써 함께 고정시킨다. As above, the aggregated fibers are held together by a suitable method, such as by gluing them together with an adhesive or mechanically.
상기 소결공정은 스테인레스 스틸 섬유군을 소결 처리하여 스테인레스 스틸 섬유를 상호 결합시키기 위하여 수행하는 것이다. The sintering process is performed to sinter the stainless steel fiber group to bond the stainless steel fibers to each other.
상기 스테인레스 스틸 섬유를 소결처리하기 위한 온도는 섭씨 850도 내지 1250도의 범위인 것이 바람직한데, 섭씨 800도 미만이면 대체로 소결이 되지 않으며, 섭씨 1400도 이상이면 스테인레스 스틸 섬유 본래의 형상이 변형되면서 소결되므로 소정의 밀도나 기공율을 얻을 수 없다. The temperature for sintering the stainless steel fiber is preferably in the range of 850 degrees Celsius to 1250 degrees Celsius. If the temperature is less than 800 degrees Celsius, the sintering is generally not performed. A predetermined density or porosity cannot be obtained.
또한, 상기 스테인레스 스틸 섬유는 소결로 안에서 진공 가열되는데, 소결로에서의 승온속도는 20℃/min로 하였으며, 850℃ ~ 1250℃의 소결온도에서 0.5시간 내지 2시간을 유지하였다. In addition, the stainless steel fiber is heated in a vacuum in the sintering furnace, the temperature increase rate in the sintering furnace was 20 ℃ / min, was maintained for 0.5 hours to 2 hours at a sintering temperature of 850 ℃ 1250 ℃.
위와 같이 하여 As above
평균 기공(Pore)의 크기 : 0.5~3.0 미크론 Average Pore Size: 0.5-3.0 microns
평균 기공율(Porosity) : 30~80% Average Porosity: 30 ~ 80%
포집율(dirt holding capacity) : 3.6~5.8 mg/㎠ Dirt holding capacity: 3.6 ~ 5.8 mg / ㎠
의 특성을 가진 금속섬유를 제조하였다. A metal fiber having the characteristics of was prepared.
본 발명의 용도는 수처리 슬러리 분리용으로 매우 다양하나, 몇 가지 예를 들어보면 다음과 같다.The use of the present invention is very diverse for water treatment slurry separation, but some examples are as follows.
1. 침출수 슬러리 분리용1. Separation of leachate slurry
2. 축산 분뇨 및 폐수 슬러리 분리용2. Separation of livestock manure and wastewater slurry
3. 음식 폐기물 슬러리 분리용3. Food waste slurry separation
4. 호수 및 강의 침전 폐기물 슬러리 분리 및 산소 공급용4. For sedimentation waste slurry separation and oxygen supply of lake and river
5. 하수처리 침전물 슬러리 분리 및 산소공급용5. Sewage treatment sediment slurry separation and oxygen supply
본 발명은 위와 같은 다양한 용도를 가지는 매우 유용한 것이다.The present invention is very useful having the above various uses.
이상과 같이 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 일실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.As described above, embodiments of the present invention have been described in detail, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to the range substantially equivalent to one embodiment of the present invention.
본 발명에 의하면, 필터의 소재로서 스테인레스 재질의 금속섬유를 사용하는 것이므로 필터의 사용시 또는 역세척시 고압력 및 고충격을 받더라도 휨이나 파손되지 않는 효과가 나타난다. According to the present invention, since a metal fiber made of stainless steel is used as the material of the filter, even if the filter is subjected to high pressure and high impact when the filter is used or backwashed, the bending or damage is not caused.
본 발명에 의하면, 사용용도에 따라 기공율을 다양하게 조절할 수 있으며, 그 기공율을 다양하게 조정하여 미생물의 일정한 양을 유지시킬 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, the porosity can be variously adjusted according to the use, and the porosity can be adjusted in various ways to maintain a constant amount of microorganisms.
본 발명에 의하면, 스테인레스 재질의 필터에 후처리를 하여 금속섬유의 부식을 방지할 수 있으므로 그 금속섬유로 만들어진 필터를 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, since the post-treatment of the filter made of stainless steel can prevent corrosion of the metal fiber, the filter made of the metal fiber can be used semi-permanently.
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| KR20110114074A (en) * | 2010-04-12 | 2011-10-19 | (주)동양화학 | Process of producting metal filter for water treatment using metal fiber |
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