KR100647344B1 - 공기정화용 화학흡착필터의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기정화용 화학흡착필터의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연속기공을 가지며, 두께가 3 내지 10 mm인 망상 폴리우레탄 폼을 수용성 접착제에 함침시킨 후, 흡착제를 도포하여 주골격기재를 준비하고, 핫멜팅(hot-melting)형 망상 폼 또는 다층적층형 망상 폼에 흡착제를 도포하여 보조골격기재를 준비한 후, 상기 주골격기재의 상하면 중 하나 이상의 면에 상기 보조골격기재를 적층함으로써 필터의 처짐이나 열변형을 방지하여 작업성을 향상시킬 뿐만 아니라, 종래 사용하던 두꺼운 망상 폴리우레탄 폼으로 인한 필터 흡착력의 저하를 개선할 수 있다.
화학흡착필터, 흡착제, 폴리우레탄, 핫멜팅, 다층적층, 작업성, 흡착력

Description

공기정화용 화학흡착필터의 제조방법{Preparation method of chemical filter for air cleaning}
본 발명은 필터의 처짐이나 열변형을 방지하여 작업성을 향상시킬 뿐만 아니라, 종래 사용하던 두꺼운 망상 폴리우레탄 폼으로 인한 필터 흡착력의 저하를 개선할 수 있는 공기정화용 화학흡착필터의 제조방법에 관한 것이다.
반도체 제조공정이나 정밀전자 제조공정에서는 클린룸 내에서 반도체나 정밀전자부품 등이 제조되고 있다. 클린룸(clean room)은 HEPA 필터나 ULPA 필터에서 외기와 격리됨으로써 먼지를 제거한 분위기가 형성된다. 그러나, 외기의 침입은 완전히 방지할 수 없다. 또, 클린룸 구성부재로부터 발생하는 산, 알칼리 및 유기물이 기체나 미립자가 되어 공기 중에 발산하여 이것이 불량품의 원인이 된다. 이들 오염물질은 다양한 수단으로 제거되는데, ppb 정도 이하까지 저농도화하는 경우에는 클린룸 내에서 사용되는 화학흡착필터가 보통 산, 알칼리를 첨착한 활성탄, 이온교환섬유 또는 이온교환수지 등을 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 중합체로 된 골격기재에 접착제로 접착 후 사용하고 있다. 이러한 필터는 중성염이 많으면 필터의 오염과 막힘으로 압력손실 상승의 위험성이 있고, 국내 하절기의 상대습도가 매우 높으며 이러한 상대습도의 영향을 크게 받아 첨착약품이 유출할 위험성이 있다. 따라서, 첨착 활성탄은 설비의 습도 억제의 폭이 커지는 경향으로 공정의 안정된 환경을 구축하기 어렵게 되는 문제점이 있다. 또한, 산, 알칼리 첨착 활성탄은 인산, 수산화 칼륨, 과망간산 칼륨을 첨착하여 제조하는 데 이러한 첨착 물질은 높은 휘발성을 가지고 있기 때문에 휘발에 의해 2차 오염이 이루어질 가능성이 있어 화학필터로서 제조공정에 사용하기 어렵다.
또한, 유해가스를 제거하는 또 다른 방식으로는 이온교환섬유를 사용하고 있으나 이러한 섬유상 필터는 총 이온교환능력이 작다는 문제점이 있다. 따라서, 상기 이온교환섬유를 고밀도로 종이형태로 성형한 부직포의 제조가 필요하다. 이러한 이온교환부직포는 밀도를 올리면 급격한 압력손실이 되고 이온교환능력이 작아 수명이 짧은 문제 및 이온교환능력이 제한적이라는 문제가 있다.
또 다른 방식으로 이온교환수지를 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 중합체 골격기재에 부착한 이온교환필터가 사용되고 있다. 이 경우 차압이나 이온교환용량은 어느 정도 확보할 수 있으나, 이온교환수지를 폴리우레탄 폼에 접착제로 부착하기 때문에 접착제가 이온교환수지 표면에 붙어서 이온교환능력이 떨어지는 문제와 접착제의 노화 등으로 인하여 부착된 이온교환수지의 일부가 떨어지는 문제가 발생하여 계속 사용하면 이온교환용량이 낮아지므로 유해가스 제거 능력이 떨어진다.
일예로, 대한민국공개특허 제1999-72765호에는 연속 기공을 가지는 망상 폴리우레탄 폼을 지지체로 하여 여기에 첨착 활성탄 또는 이온교환수지를 부착한 화 학 흡착 필터가 개시되어 있다. 이 발포형 화학 흡착 필터는 특히 망상 폴리우레탄 폼을 3차원 구조로 제조하여 사용하기 때문에 흡착 물질의 담지량을 0.10∼0.15 kg/l 정도로 비교적 높게 유지하면서도 연속 기공에 의해 충분한 통기성을 확보하여 공기와의 접촉율을 높여 흡착능 및 제거 효율을 확보하고 있기 때문에 흡착 물질에 의한 2차 오염 문제나 유체의 압력 손실에 대한 문제를 어느 정도 해결하고 있다. 그러나, 상기 발포형 화학 흡착 필터는 발포폼의 가공이 어려울 뿐만 아니라 이러한 발포폼의 내부 공간에 흡착제를 부착하는데 어려움이 있다. 이는 발포폼의 내부에 형성된 기공 표면에 흡착제를 필요한 양만큼 균일하게 부착시키는 것이 어려울 뿐만 아니라 부착된 흡착제가 진동이나 물리적 충격에 의해 쉽게 떨어지게 되어 화학흡착필터의 제조 뿐만 아니라 필터로서의 기능을 제대로 할 수 없게 되는 문제를 야기한다.
따라서, 필터의 처짐이나 열변형을 방지하여 작업성을 향상시킬 뿐만 아니라, 종래 사용하던 두꺼운 망상 폴리우레탄 폼으로 인한 필터 흡착력의 저하를 개선할 수 있는 공기정화용 화학흡착필터의 제조가 시급한 실정이었다.
상기 종래기술의 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명자는 연속기공을 가지며, 두께가 3 내지 10 mm인 망상 폴리우레탄 폼을 수용성 접착제에 함침시킨 후, 흡착제를 도포하여 주골격기재를 준비하고, 핫-멜트(hot-melt)형 망상 폼 또는 다층적층형 망상 폼에 흡착제를 도포하여 보조골격기재를 준비한 후, 상기 주골격기재의 상하면 중 하나 이상의 면에 상기 보조골격기재를 적층함으로써 본 발명을 완 성하였다.
이에, 본 발명의 목적은 필터의 처짐이나 열변형을 방지하여 작업성을 향상시킬 뿐만 아니라, 종래 사용하던 두꺼운 망상 폴리우레탄 폼으로 인한 필터 흡착력의 저하를 개선할 수 있는 공기정화용 화학흡착필터의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 연속기공을 가지며, 두께가 3 내지 10 mm인 망상 폴리우레탄 폼을 수용성 접착제에 함침시킨 후, 흡착제를 도포하여 주골격기재를 준비하는 단계; 핫멜팅(hot-melting)형 망상 폼 또는 다층적층형 망상 폼에 흡착제를 도포하여 보조골격기재를 준비하는 단계; 및 상기 주골격기재의 상하면 중 하나 이상의 면에 상기 보조골격기재를 적층하는 단계를 포함하여 구성되는 공기정화용 화학흡착필터의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
상기 망상 폴리우레탄 폼은 대한민국공개특허 제1999-72765호에 기술된 바와 같이 제조한다. 예를들어, 대경 연속기공을 가지는 망상 폴리우레탄 폼으로 만들어지는 시트상의 골격기재에 아크릴계, 우레탄계, 초산비닐계, 에틸렌초산비닐계, 실리콘계, 클로로프렌고무계 및 에폭시계로 이루어진 군에서 선택된 한 가지의 수용성 접착제를 함침시켜, 상기 골격기재 표면의 거의 전역에 접착제를 부착시키는 접착제 도포공정, 상기 대경 연속기공의 공경의 2% 내지 50%의 입경을 가지는 수분율 10 내지 35%로 건조시킨 이온교환수지 입자를 상기 골격기재에 부착하지 않고 두께 방향으로 통과할 때까지 상기 대경 연속기공으로 과잉량 주입하는 접착공정 및 상기 골격기재에 접착하지 않고 상기 대경 연속기공 내에 유지되고 있는 이온교환수지 입자를 제거하는 잉여입자 제거공정을 차례로 행하여 제조한다.
이때 얻어진 망상 폴리우레탄 폼을 슬라이스하여 평균 1인치 당 8 내지 10개의 연속기공을 가지며, 두께가 3-10 mm인 시트상으로 형성하여 주골격기재를 준비한다. 이와 같이 슬라이스 하는 이유는 망상 폴리우레탄 폼 자체가 두꺼워서 내부에 형성된 기공 표면에 흡착제를 필요한 양만큼 균일하게 부착시키는 것이 어렵고, 부착된 흡착제가 진동이나 물리적 충격에 의해 쉽게 떨어져 화학흡착필터로서 제 기능을 수행할 수 없었던 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것이다.
또, 본 발명은 핫멜팅(hot-melting)형 망상 폼 또는 다층적층형 망상 폼에 흡착제를 도포하여 보조골격기재를 준비한다.
상기 핫멜팅형 망상 폼은 폴리올레핀 또는 폴리아마이드를 접착제와 혼합한 후 100-250℃의 온도에서 용융시켜 시트상의 골격기재를 제조하는 단계; 및 상기 골격기재에 흡착제를 흡착하는 단계로 제조된다. 상기 접착제로는 검로진(gum rosin), 폴리부텐과 같은 접착제를 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 폴리올레핀 또는 폴리아미드 100 중량부에 대하여 검로진 또는 폴리부텐과 같은 접착제를 3-10 중량부로 혼합한다. 상기 폴리올레핀으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소프로필렌, 폴리부틸렌 또는 폴리(4-메틸펜텐)과 같은 2 내지 6의 탄소원자를 가지는 α-올레핀의 단일중합체 또는 이들의 공중합체; 초산비 닐 또는 아크릴산 에스테르와 같은 공단량체와 2 내지 6의 탄소원자를 가지는 α-올레핀의 공중합체; 및 이들 중합체들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 것을 사용하며, 바람직하게는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌을 사용한다. 또, 상기 폴리아마이드로는 나일론 6, 나일론 6.6, 나일론 6.9, 나일론 6.10, 나일론 6.12, 나일론 11, 나일론 12 및 비정형 나일론으로 이루어진 군에서 선택된 것을 사용하며, 바람직하게는 나일론 6, 나일론 6.6을 사용한다.
상기 다층적층형 망상 폼은 3-10 mm의 두께인 망상 폼에 수용성 접착제를 도포하여 흡착제를 흡착시켜 골격기재를 제조하는 단계; 및 흡착제가 흡착된 골격기재를 2층 이상의 다층으로 적층하는 단계로 제조되며, 다층으로 적층하는 공정에서 상기 골격기재의 골격모양이 서로 엇갈리도록 배열하여 적층하는 것이 바람직하다. 이렇게 엇갈리도록 배열하게 되면 가스가 통과하는 골격기재의 단면을 증가시켜 준다.
이때, 상기 망상 폼은 폴리우레탄, 철망, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 나일론으로 이루어진 군에서 선택된 망상 폼을 사용하며, 바람직하게는 폴리우레탄 폼을 사용한다.
다층적층형 망상 폼을 제조하기 위하여 사용되는 상기 수용성 접착제로는 아크릴계, 우레탄계, 초산비닐계, 에틸렌초산비닐계, 실리콘계, 클로로프렌고무계 및 에폭시계로 이루어진 군에서 선택된 한 가지의 수용성 접착제를 사용하며, 바람직하게는 아크릴계, 우레탄계 또는 초산비닐계에서 선택된 수용성 접착제를 사용한다.
이때, 수용성 접착제의 도포는 골격기재를 수용성 접착제에 함침시킨 후, 롤러로 압력을 가하고 마그네틱 피더(magentic feeder)를 이용하여 분사하는 것이 바람직하다. 롤러로 압력을 가하여 접착제를 눌러줌으로써 골격기재에 잔존하는 불필요한 접착제를 제거할 수 있고, 마그네틱 피더(magentic feeder)를 이용하여 분사하여 접착제가 뭉치지 않게 한다.
또, 수용성 접착제가 도포된 골격기재에 흡착제를 흡착하고, 100℃ 이하에서 건조시킨 후, 상온에서 자연경화시키는 것이 바람직하다. 만약 100℃를 초과하면 흡착제인 이온교환수지의 열변형으로 인한 수분증발에 의해 암모니아 제거효율이 급격히 떨어지며 공기 정화능력이 현저히 감소하는 문제를 야기시킬 수 있다.
상기 흡착제는 다공성 이온교환수지, 다공성 유기-무기 복합 흡착제, 첨착 활성탄 및 다공성 무기 흡착제로 이루어진 군에서 선택되어 사용할 수 있다. 또, 상기 흡착제의 수분 함량은 10 내지 35 중량%인 것이 바람직하다. 이러한 흡착제는 구형(spherical), 입자형(granule), 사출형(injection) 또는 압출형(extrudate)으로 제조하며, 이때 흡착제의 평균입경(d)은 0.05-2.00 nm 범위 내에서 여러 형태와 크기로 제조될 수 있다.
이러한 흡착제는 제거하고자 하는 유해물질에 따라 상기 흡착제 중 어느 하나의 흡착제를 선택하여 사용하게 된다. 예를들어, 유해가스가 HF, HCl, SOx 등과 같은 산성가스인 경우에는 알칼리성 이온교환수지, 유기-무기 복합 흡착제, 첨착 활성탄 또는 제올라이트 등이 효과적이며, 암모니아와 같은 알칼리성 유해가스인 경우에는 산성의 이온교환수지, 유기-무기 복합 흡착제, 첨착 활성탄 또는 제올라 이트를 사용하는 것이 효과적이다.
또한, 유기 아민류, 유기용제류, 오존, 다이옥신, DOP와 같은 프탈레이트계 가소제 등과 같은 휘발성 유기화합물의 경우에는 산성-알칼리성 중화작용으로는 흡착제거가 어려우며, 미세 세공에 의한 모세관 현상으로 유해물질을 제거하게 되는데, 이때에는 첨착 활성탄이나 제올라이트와 같이 500 m2/g 이상의 높은 비표면적을 갖는 다공성 흡착제를 사용하게 된다.
이온교환수지형 흡착제는 비표면적이 300 m2/g 이상의 다공성 흡착제로 수지 표면에 붙어 있는 관능기의 종류에 따라 음이온성과 양이온성 교환수지로 나누어진다. 이들 이온교환수지형 흡착제는 평균입경(d)이 0.1-1.0 mm 범위를 갖는 구 형태로 이루어지며, 이온교환능은 1.0-4.0 당량/kg 정도로 유해가스와 산-염기 중화반응을 통해 유해가스를 흡착제거하게 된다.
유기-무기 복합 흡착제는 넓은 표면적을 갖는 다공성 무기물 담체 표면에 관능기를 갖는 유기 흡착제 성분을 그래프팅(grafting)시킨 흡착제이다. 여기서, 무기물 담체로는 비표면적 300 m2/g 이상인 물질, 예를들어 실리카, 알루미나, 제올라이트 또는 메조포아 물질(MCM-41 등)을 사용하게 되며, 평균입도가 0.05-0.20 mm인 입자형 또는 구형으로 제조하여 사용한다. 또한, 무기질 담체를 붙이기 위한 유기물 물질로는 -RSO3H나 RNH4OH 등의 -OH기를 갖는 관능기를 들수 있으며, 이 유기 성분은 무기질 담체 표면을 알킬 실란과 같은 커플링제로 그래프팅시켜 제조된다.
첨착 활성탄은 비표면적이 1,000 m2/g 이상인 높은 비표면적과 0.05-2.00 mm의 평균입경을 갖는 입자형, 사출형 또는 압출형 활성탄을 제조하고, 여기에 유해가스의 흡착능을 갖는 흡착물질, 예를들어 KI나 H3PO3 등의 흡착물질을 첨착시켜 제조된다.
다공성 무기 흡착제는 상술한 유기-무기 복합 흡착제 제조시 사용되는 무기물 담체를 NH4OH, KOH, Co(NO3)2 등으로 이온교환하여 제조한다.
상기 흡착제가 표면에 결합된 지지사를 이용하여 규격화된 여과체를 성형한다. 상기 여과체는 본 발명의 화학흡착필터가 유체의 평균적인 흐름 방향에 대하여 수직으로 놓여지도록 설치된 상태에서 압력 손실을 최소화하면서 유체의 통기성을 최상으로 유지시켜 주고, 또한 이러한 유체의 유동 중 유해가스를 제거해 주는 흡착제를 결합 고정시켜 주는 기능을 하게 되는 것으로, 일반적으로 당업계에 알려진 바와 같이 흡착제가 결합된 지지사를 프레임에 일정한 간격으로 감은 선형, 짜여진 그물 형태 또는 스크린 형태의 망형 등 어떠한 형태의 것도 사용될 수 있다.
상기 지지체의 성형 후 50-80℃에서 완전 숙성하여 중합반응을 완료시키면, 유해가스를 흡착할 수 있는 흡착제가 표면에 결합된 우레탄 섬유로 성형된 여과체로 완성된다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 공기정화용 화학흡착필터를 제공한다.
본 발명에 따른 공기정화용 화학흡착필터는 소프트한 주골격기재만으로 필터 가 구성될 경우 야기될 수 있는 필터의 처짐이나 열변형을 고강도의 보조골격기재의 적층으로 방지함으로써 작업성을 향상시킬 뿐만 아니라, 종래 사용하던 두꺼운 망상 폴리우레탄 폼으로 인한 필터 흡착력의 저하를 상기 망상 폴리우레탄 폼을 얇게 슬라이스하여 사용함과 동시에 흡착제로 흡착된 망상 폼을 보조골격기재로 사용함으로써 개선할 수 있다.
한편, 상기와 같이 제조된 공기정화용 화학흡착필터는 반도체공정 또는 디스플레이 제조공정 중 클린룸이나, 일반 건축물의 공기 정화기, 소각장 및 화학물질 제조공정 등에 사용할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다. 다만, 이러한 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
< 제조예 1> 양이온교환수지를 흡착한 핫멜팅형 망상 화학흡착필터의 제조
폴리올레핀계 고분자(대림산업(주), PB-1300 분자량 1300) 500g과 폴리아마이드계 고분자((주)카프로 폴리아미드) 500g에 접착제(대림산업(주), gum rosin) 50g을 혼합한 후, 180℃에서 5분 동안 용융시켜 골격기재를 제조하고, 두께가 0.8 mm인 양이온교환수지(삼양사 SK-1BH) 3.0 kg/㎡을 흡착시켰다. 이때, 크기 610 × 610 mm이며, 두께 5 mm이고, 메쉬 간격이 1.3 × 1.3 mm인 핫멜팅형 망상 화학흡착필터를 제조하였다.
< 제조예 2> 음이온교환수지를 흡착한 핫멜팅형 망상 화학흡착필터의 제조
양이온교환수지 대신 음이온교환수지(삼양사, SA-20AP) 3.1 kg/㎡을 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
< 제조예 3> 활성탄을 흡착한 핫멜팅형 망상 화학흡착필터의 제조
양이온교환수지 대신 활성탄(대림탄소산업(주), 비표면적 1100 ㎡/g, 평균입경 1.3 mm)을 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 이때 사용한 활성탄의 양은 2.2 kg/㎡이었다.
< 실시예 1> 양이온교환수지를 흡착한 망형 화학흡착필터의 제조
5 mm 두께의 망상 폴리우레탄 폼에 수용성 접착제(유엔씨, UN-500) 0.2 kg/㎡를 함침 및 분산 도포시키고, 두께가 0.8 mm인 양이온교환수지(삼양사 SK-1BH) 3.0 kg/㎡를 흡착시킨 후, 80℃에서 2시간 동안 건조 후 자연 건조하여 주골격기재를 제조하였다. 이때, 상기 망상 폴리우레탄 폼은 대한민국공개특허 제1999-0072765호에 개시된 방법에 따라 제조된 망상 폴리우레탄 폼(수입산)으로 흡착제를 흡착한 것을 슬라이스하여 제조하였다.
상기 주골격기재의 상면에 접착제(유엔씨, UN-500, 0.1 kg/㎡, 두께 10mm 기준)를 도포하여 보조골격기재로 제조예 1에서 얻어진 핫멜팅형 망상 화학흡착필터를 적층하고, 이렇게 제조된 필터를 한겹 덮어 20 mm의 다층적층형 망상 화학흡착필터를 제조하여 연속공정을 통해 크기 610 × 610 mm이며, 두께 20 mm이고, 메쉬 간격이 1.3 × 1.3 mm인 망형 여과체를 제조하였다.
< 실시예 2> 음이온교환수지를 흡착한 망형 화학흡착필터의 제조
슬라이스된 망상 폴리우레탄 폼(두께 5 mm)에 음이온교환수지(삼양사 SA-20AP)를 흡착시켜 주골격기재를 제조하고, 제조예 2에서 얻어진 망상 폼을 보조골격기재로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 제조하였다.
< 실시예 3> 활성탄을 흡착한 망형 화학흡착필터의 제조
슬라이스된 망상 폴리우레탄 폼(두께 5 mm)에 활성탄(대림탄소산업(주), 비표면적 1100 ㎡/g, 평균입경 1.3 mm)을 흡착시켜 주골격기재를 제조하고, 제조예 3에서 얻어진 망상 폼을 보조골격기재로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 제조하였다.
< 비교예 1> 양이온교환수지를 흡착한 망상 화학흡착필터의 제조
보조골격기재 없이 망사형 폴리우레탄 골격기재에 수용성접착제(유엔씨, UN-500)를 함침하고 건조한 후 두께가 0.8 mm인 양이온교환수지(삼양사 SK-1BH) 3.0 kg/㎡을 흡착시켜, 크기 610 × 610 mm이며, 두께 20 mm이고, 메쉬 간격이 1.3 × 1.3 mm인 망상 화학흡착필터를 제조하였다.
< 실험예 1> 화학흡착필터의 성능 평가
상기 실시예에서 제조된 화학흡착필터의 성능을 흡착제의 종류와 흡착제 투입량에 따라 유해가스 제거율 및 이온교환 능력으로 평가하였다.
흡착제 투입량은 흡착제가 부착된 여과체 1 ㎡당 투입된 흡착제를 kg으로 계산한 값이고, 유해가스 제거율은 면풍속 0.5 m/sec, 상대습도 40%, 유해가스 농도 수ppm - 수십 ppb에서의 제거율을 나타낸 것으로 흡착제가 양이온교환수지인 경우에는 암모니아 제거율을 나타내며, 음이온교환수지인 경우에는 아황산가스제거율, 활성탄인 경우 또는 유기 무기 복합 흡착제인 경우에는 오존 제거율을 나타낸다.
두께 (mm) 흡착제 종류 흡착제투입량 (kg/㎡) 유해가스제거율 (%) 이온교환능력 (당량/㎡)
실시예 1 20 양이온교환수지 3.0 99.2 3.63
실시예 2 20 음이온교환수지 3.1 98.6 2.35
실시예 3 20 활성탄 2.2 99.5
비교예 1 20 양이온교환수지 3.0 96.3 3.36
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 화학흡착필터는 보조골격기재를 사용하지 않은 비교예의 화학흡착필터에 비해 유해가스 제거율이 향상되었다.
앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 공기정화용 화학흡착필터의 제조방법을 이용하면, 소프트한 주골격기재만으로 필터가 구성될 경우 야기될 수 있는 필터의 처짐이나 열변형을 고강도의 보조골격기재의 적층으로 방지함으로써 작업성을 향상시킬 뿐만 아니라, 종래 사용하던 두꺼운 망상 폴리우레탄 폼으로 인한 필터 흡착력의 저하를 상기 망상 폴리우레탄 폼을 얇게 슬라이스하여 사용함과 동시에 흡착제로 흡착된 망상 폼을 보조골격기재로 사용함으로써 개선할 수 있다.
따라서, 상기와 같이 제조된 공기정화용 화학흡착필터는 반도체공정 또는 디스플레이 제조공정 중 클린룸이나, 일반 건축물의 공기 정화기, 소각장 및 화학물질 제조공정 등에 사용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 연속기공을 가지며, 두께가 3 내지 10 mm인 망상 폴리우레탄 폼을 수용성 접착제에 함침시킨 후, 흡착제를 도포하여 주골격기재를 준비하는 단계;
    핫멜팅(hot-melting)형 망상 폼 또는 다층적층형 망상 폼에 흡착제를 도포하여 보조골격기재를 준비하는 단계; 및
    상기 주골격기재의 상하면 중 하나 이상의 면에 상기 보조골격기재를 적층하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기정화용 화학흡착필터의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 핫멜팅(hot-melting)형 망상 폼은 폴리올레핀계 고분자 또는 폴리아마이드계 고분자와 폴리올레핀계 접착제 또는 폴리아마이드계 접착제를 각각 혼합한 후 100-250℃의 온도에서 용융시키는 단계; 상기 고온에서 용융된 망상 폼으로 시트상의 골격기재를 제조하는 단계; 및 상기 골격기재에 흡착제를 흡착시키는 단계로 제조되는 것을 특징으로 하는 공기정화용 화학흡착필터의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 다층적층형 망상 폼은 3-10 mm의 두께인 망상 폼에 수용성 접착제를 도포하여 흡착제를 흡착시켜 골격기재를 제조하는 단계; 및 흡착제가 흡착된 골격기재를 2층 이상의 다층으로 적층하는 단계로 제조되는 것을 특징 으로 하는 공기정화용 화학흡착필터의 제조방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용성 접착제는 아크릴계, 우레탄계, 초산비닐계, 에틸렌초산비닐계, 실리콘계, 클로로프렌고무계 및 에폭시계로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 공기정화용 화학흡착필터의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 흡착제는 다공성 이온교환수지, 다공성 유기-무기 복합 흡착제, 첨착 활성탄 및 다공성 무기 흡착제로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 공기정화용 화학흡착필터의 제조방법.
  6. 제 5항의 제조방법에 의해 제조된 공기정화용 화학흡착필터.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100705281B1 (ko) * 2006-07-13 2007-04-13 한양대학교 산학협력단 적층 및 삽입형 케미칼 흡착 필터
KR101738345B1 (ko) * 2016-02-26 2017-05-23 충남대학교산학협력단 유해가스 탈취와 단열이 가능한 엠보싱 복합화학필터 및 이의 제조방법
KR20210115244A (ko) * 2020-03-12 2021-09-27 김인수 초미세먼지 및 악취 동시 제거 기능성을 향상시킨 차량용 필터

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4296166A (en) 1978-10-09 1981-10-20 Takeda Chemical Industries, Ltd. Air filter of polyurethane mesh containing carbon adsorbent
JPH1157356A (ja) 1997-08-18 1999-03-02 Sekisui Plastics Co Ltd フィルター
KR19990072765A (ko) * 1998-02-19 1999-09-27 우시마루 아키라 이온교환필터,필터의제조방법및필터장치
US6197079B1 (en) 1996-04-25 2001-03-06 Bridgeston Corporation Pleated air filter and method for producing same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4296166A (en) 1978-10-09 1981-10-20 Takeda Chemical Industries, Ltd. Air filter of polyurethane mesh containing carbon adsorbent
US6197079B1 (en) 1996-04-25 2001-03-06 Bridgeston Corporation Pleated air filter and method for producing same
JPH1157356A (ja) 1997-08-18 1999-03-02 Sekisui Plastics Co Ltd フィルター
KR19990072765A (ko) * 1998-02-19 1999-09-27 우시마루 아키라 이온교환필터,필터의제조방법및필터장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100705281B1 (ko) * 2006-07-13 2007-04-13 한양대학교 산학협력단 적층 및 삽입형 케미칼 흡착 필터
KR101738345B1 (ko) * 2016-02-26 2017-05-23 충남대학교산학협력단 유해가스 탈취와 단열이 가능한 엠보싱 복합화학필터 및 이의 제조방법
KR20210115244A (ko) * 2020-03-12 2021-09-27 김인수 초미세먼지 및 악취 동시 제거 기능성을 향상시킨 차량용 필터
KR102346453B1 (ko) * 2020-03-12 2021-12-31 김인수 초미세먼지 및 악취 동시 제거 기능성을 향상시킨 차량용 필터

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