KR100795468B1 - The making method of filter media material by different properties polymers in melt-blown - Google Patents

The making method of filter media material by different properties polymers in melt-blown Download PDF

Info

Publication number
KR100795468B1
KR100795468B1 KR1020070053058A KR20070053058A KR100795468B1 KR 100795468 B1 KR100795468 B1 KR 100795468B1 KR 1020070053058 A KR1020070053058 A KR 1020070053058A KR 20070053058 A KR20070053058 A KR 20070053058A KR 100795468 B1 KR100795468 B1 KR 100795468B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thermoplastic polymer
web
melt
fiber
blown
Prior art date
Application number
KR1020070053058A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이영규
이경주
이창환
Original Assignee
주식회사 은성코퍼레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 은성코퍼레이션 filed Critical 주식회사 은성코퍼레이션
Priority to KR1020070053058A priority Critical patent/KR100795468B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100795468B1 publication Critical patent/KR100795468B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/02Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
    • B01D2239/025Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials comprising nanofibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0622Melt-blown
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/10Filtering material manufacturing

Abstract

A filtering medium and a method for manufacturing the same are provided to improve the air permeability and the filtering efficiency of the filtering medium, by increasing the bulky property of a web obtained by complex-spinning two kinds of polymers having different melting points. A first thermoplastic polymer, which has a fiber forming performance, and a second thermoplastic polymer, which has a fiber forming performance and a lower melting point than the first thermoplastic polymer, are melt-blown through a spinning nozzle for melt-blown type complex spinning, thereby obtaining a melt-blown complex spinning fiber. The melt-blown complex spinning fiber is hardened by air having a temperature lower than a glass transition temperature of the second thermoplastic polymer before reaching a collector. The hardened complex spinning fiber is collected by the collector, thereby forming a web. The web is thermally treated at a temperature between the melting point of the second thermoplastic polymer and the glass transition temperature to induce a shrinkage difference between the first thermoplastic polymer and the second thermoplastic polymer, thereby increasing the bulky property of the web.

Description

멜트블라운 복합방사를 이용한 필터여재의 제조방법 및 이에 의한 필터여재{The making method of filter media material by different properties polymers in melt-blown}The manufacturing method of filter media using melt blown composite spinning and the filter media by the same {The making method of filter media material by different properties polymers in melt-blown}

도 1은 본 발명 방법의 플로우 챠트이고,1 is a flow chart of the method of the present invention,

도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 장치의 개략도이다.2 is a schematic diagram of an apparatus for explaining the method of the present invention.

본 발명은 여과용 필터여재의 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세히는 융점이 다른 2성분 고분자를 멜트블라운 복합방사에 의해 부직포를 제조한 후 열수축처리를 행하여 여과효율을 높이고 차압을 개선한 멜트블라운 복합방사를 이용한 필터여재의 제조방법 및 이에 의한 필터여재에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a filter medium for filtration, and more particularly, to manufacture a nonwoven fabric by melt spinning a composite of two-component polymers having different melting points, and then performing heat shrink treatment to improve filtration efficiency and improve differential pressure. The present invention relates to a method for manufacturing a filter medium using cloud composite spinning and a filter medium thereby.

공기나 물 등의 환경에는 많은 미세한 먼지를 비롯한 오염물질이 산재하여 환경의 오염 뿐아니라 인체에도 나쁜 영향을 미치고 있어 예전부터 그러한 유해 물질을 유효히 걸러낼 수 있는 기술을 연구개발하여 왔다. 그 중 하나가 필터로써, 필터 소재는 일반 종이 소재로부터 각종 고분자, 유리섬유와 같은 무기물이 가정용 및 산업용에 다양하게 사용되어 왔다.  Many fine dust and other contaminants are scattered in the environment such as air and water, which not only pollutes the environment but also adversely affects the human body, and has been researching and developing technologies that can effectively filter out such harmful substances. One of them is a filter, and the filter material is various kinds of inorganic materials such as various polymers and glass fibers from general paper materials.

그러나 일반 가정환경과는 달리 정밀하고 미세한 작업이 요구되는 반도체, LCD등의 디스플레이 산업의 경우 매우 청정한 작업환경이 요구되는 바, 그러한 요구에 충족되는 필터여재의 개발이 시급한 실정이다.However, unlike the general home environment, in the display industry such as semiconductors and LCDs, which require precise and fine work, a very clean work environment is required. Therefore, it is urgent to develop a filter medium that meets such needs.

특히 나노급 기술이 개발되는 싯점에서 0.1um (100나노) 이하의 입자까지 여과할 수 있는 고효율성 필터 여재의 개발은 개발 자체뿐아니라 시장성에 있어서도 무한한 가능성을 가지고 있다고 하겠다. In particular, the development of high-efficiency filter media that can filter particles of 0.1um (100nm) or less at the point where nanoscale technology is developed has unlimited possibilities not only in development but also in marketability.

고효율성 필터의 기준은 일반적으로 HEPA급 이상의 필터를 말하는 것으로 HEPA급의 경우 0.3um 크기의 입자를 99.97% 여과할 수 있는 능력을 가지고 있는 것으로 최근에는 가정용청정기에도 접목되고 있다. 그러나 산업용 고효율 필터의 경우 0.1um크기의 입자를 99.999% 까지도 여과할 수 있는 ULPA급의 성능을 가진 여재를 필요로 하기도 한다.The standard of high efficiency filter generally refers to the filter of HEPA level or higher. In the case of HEPA level, it has the ability to filter particles of 0.3um size 99.97%. However, industrial high-efficiency filters require a filter with a ULPA-grade capability that can filter up to 99.999% of 0.1um particles.

여과용 필터 여재를 제조하는 방법은 스펀본드, 니들펀칭, 멜트 블라운, 에어레이드 등 부직포를 제조하는 모든 방법의 사용이 가능하지만 HEPA급의 고효율성 필터여재의 경우 적정한 섬유 입경과 기공도, 통기성, 기공의 분포도, 고분자의 종류 등 여러가지 요인을 복합적으로 적용시켜야만 제조가 가능하다. 현재 일반적인 고효율성 여재는 형태안정성과 가격 경쟁력이 있는 유리섬유가 사용되고 있으나 기존의 유리섬유는 고효율의 여재를 얻을 수 있는 반면 환경적인 문제와 경시변화에 의한 소재 변화 문제가 있어 대체 소재를 찾을 수밖에 없는 상황이다. 기타의 부직포 제조방법으로써는 95% 이상의 여과 효율을 얻기가 어려울 뿐아니라 섬유 입경이나 웹의 균제성, 기공도의 균일성 등 여러가지 잠재적인 효율 저해 요인을 가지고 있기 때문에 고효율성 여재를 얻기가 어려웠다. The method of manufacturing the filter media for filtration can be used for all methods of manufacturing nonwoven fabrics such as spunbond, needle punching, melt blown and airlaid. It is possible to manufacture only when various factors such as pore distribution and type of polymer are applied in combination. Currently, high-efficiency media use glass fibers with morphological stability and price competitiveness. However, existing glass fibers can obtain high-efficiency media, but there are environmental problems and material changes over time. to be. In addition, it is difficult to obtain more than 95% of filtration efficiency in other nonwoven fabrics, and it is difficult to obtain high-efficiency media because it has various potential efficiencies such as fiber particle size, web uniformity, and uniformity of porosity.

공개특허 제2002-0038801(습윤 액체 및 수성 극성 액체를 이용한 섬유상 일렉트리트 웹의 제조 방법 및 장치)호에 의하면, 부직포 섬유상 웹에 가압된 고압의 수류를 비전도성 극세섬유를 함유하는 부직포상에 충돌시켜 전하를 생성하여 여과성능을 향상시키는 방법이 개시되어 있고 공개특허 제2002-0041452호 및 제2002-0093039호 등도 유사한 방법으로 여과성능을 향상시키는 방법을 제시하고 있다. According to Korean Patent No. 2002-0038801 (Method and Apparatus for Manufacturing Fibrous Electret Web Using Wet Liquid and Aqueous Polar Liquid), a high-pressure water stream pressed against a nonwoven fibrous web impinges on a nonwoven fabric containing nonconductive microfine fibers. The method for improving the filtering performance by generating a charge is disclosed, and Patent Publication Nos. 2002-0041452 and 2002-0093039 and the like also propose a method for improving the filtering performance in a similar manner.

일본 특공소 제63-51725호에서는 단성분 멜트부직포 웹 양면에 스펀본드 타입의 부직포를 덧붙여 필터 여재를제 제조하는 기술이 개시되어 있다. Japanese Patent Application No. 63-51725 discloses a technique for producing a filter medium by adding a spunbond nonwoven fabric to both surfaces of a single component melt nonwoven web.

상기의 방법에 의해 제조된 웹은 3마이크로 이상의 섬유직경을 가지고 있고 직경의 편차도 크기 때문에 공조용의 고효율성 필터로의 사용이 불가하며 무엇보다 정전성에 의해 클린룸에 사용될 수 없는 단점을 가지고 있다. 또한 고압의 수류를 부여하는 방법은 설비상의 문제나 적용상의 효율 편차에 대한 검증이 어렵고 역시 정전성의 문제로 클린룸 공조용 필터로써는 적용이 불가하며 특공소 제63-51725호는 높은 효율보다는 저효율의 필터 여재 제조에 적합한 기술이다. Since the web manufactured by the above method has a fiber diameter of 3 microns or more and a large diameter variation, the web cannot be used as a high efficiency filter for air conditioning, and above all, has a disadvantage that it cannot be used in a clean room due to electrostatic property. In addition, the method of applying high-pressure water flow is difficult to verify the efficiency of the equipment or the deviation of the efficiency of application, and it is also not applicable to the clean room air conditioning filter due to the electrostatic problem. It is a technique suitable for the manufacture of filter media.

본 발명은 상기의 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 융점이 다른 2가지 성분의 유기 고분자를 복합방사하여 형성된 웹의 벌키성을 높여 여재의 통기성 및 여과효율을 향상시킬 수 있는 필터 여재의 제조방법을 제공하기 위함이다.The present invention has been made in view of the above point, and an object of the present invention is to improve the air permeability and filtration efficiency of media by increasing the bulkiness of a web formed by complex spinning two organic polymers having different melting points. It is to provide a method of manufacturing the filter medium.

본 발명에 의하면 여과효율이 최소 99.95% 이상, 압력손실 10mmHg 이하의 물 성을 갖는 필터여재를 생산할 수가 있다.According to the present invention, a filter medium having a filtration efficiency of at least 99.95% or more and a pressure loss of 10 mmHg or less can be produced.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 멜트블라운 복합방사를 이용한 필터여재의 제조방법은 (S1) 섬유형성능이 있는 제 1열가소성 고분자와 상기 제 1열가소성 고분자의 융점보다는 낮은 융점을 갖는 섬유형성능이 있는 제 2열가소성 고분자를 통상의 멜트블라운 복합방사의 방사노즐을 통해 멜트블라운시키는 단계;와 (S2) 상기 멜트블라운된 복합방사섬유가 컬렉터에 도달하기 전에 상기 제 2열가소성 고분자의 유리전이온도보다 낮은 온도의 공기로 상기 멜트블라운 된 복합방사섬유를 경화시키는 단계:와 (S3) 상기 냉각고화된 복합방사섬유가 컬렉터에 수집되어 웹으로 형성되는 단계:와 (S4) 상기 형성된 웹에 상기 제 2열가소성 고분자의 융점과 유리전이온도 사이의 온도로 열처리를 하여 상기 제 1열가소성 고분자와 제 2열가소성 고분자의 수축차를 발생시켜 상기 웹에 벌키성을 증가시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the method for preparing a filter medium using the meltblown composite spinning according to the present invention is (S1) a fiber forming ability having a melting point lower than the melting point of the first thermoplastic polymer having a fiber forming ability and the first thermoplastic polymer. Melt-blowing the second thermoplastic polymer having a conventional melt blown composite spinning yarn through a spinning nozzle; and (S2) the glass of the second thermoplastic polymer before the melt-blown composite fiber reaches the collector. Curing the melt-blown composite yarn with air at a temperature lower than the transition temperature: (S3) collecting the cold-solidified composite yarn in a collector and forming a web: (S4) the formed web Heat treatment at a temperature between the melting point of the second thermoplastic polymer and the glass transition temperature of the first thermoplastic polymer and the second thermoplastic polymer It is characterized by increasing the bulkiness in the web by generating a shrinkage difference.

본 발명의 방법은 융점이 다른 2성분의 고분자를 복합방사하면서 멜트블라운(Melt blown)시키고, 웹(Web) 형성이후 열수축처리를 행하여 섬유상 웹의 기공의 크기를 미세화 시키며, 아울러 분산성을 균일화 시켜 벌키(bulky)화 시킴으로써 필터의 여과 효율을 높일뿐 아니라 차압을 낮추며 특히, 웹형성전에 방사구금을 통과한 멜트블라운 복합방삼섬유를 냉각공기로 경화시켜 섬유상 웹의 형태안정성을 개선시켜 내구성이 오래 지속되는 효과를 얻을 수 있도록 하였다.The method of the present invention melt blown two-component polymers having different melting points, and heat shrinkage treatment after the formation of a web, thereby minimizing the size of pores of the fibrous web, and uniformizing the dispersibility. By making it bulky, it not only increases the filtration efficiency of the filter but also lowers the differential pressure. In particular, the meltblown composite ginseng fiber, which has passed through spinneret before forming the web, is cured with cooling air to improve the shape stability of the fibrous web. The long lasting effect can be obtained.

단성분의 폴리머는 성분자체로 단순 적층에 의한 방법으로 기공도나 표면의 여과 환경을 제어하게되므로 성능의 한계가 발생하므로 유리섬유와 같이 매우 가는 섬유가 아닐경우 고효율의 필터 소재를 만들기가 어렵고 또한 소재의 한계성으로 효율을 향상시키는 방법에도 한계가 있으나 본 발명은 이를 융점이 다른 2성분 고분자를 복합방사 열수축처리하여 이를 극복한 것이다. Since single-component polymers control the porosity or surface filtration environment by simple lamination method by itself, there is a limit in performance. Therefore, it is difficult to make highly efficient filter material when it is not very thin fiber such as glass fiber. Although there is a limit to the method for improving efficiency due to the limitation of the present invention, the present invention overcomes this by performing a composite radiation heat shrink treatment of two-component polymer having different melting points.

상기 본 발명에 의하면 헤파급 또는 울파급 필터여재의 제조가 가능하다.According to the present invention, it is possible to manufacture a hepa-grade or wool-based filter medium.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명 방법의 플로우 챠트이고, 도 2는 본 발명 방법을 설명하기 위한 장치의 개략도이다. 동도면을 참고로 설명한다.1 is a flowchart of the method of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of an apparatus for explaining the method of the present invention. This is described with reference to the drawings.

2성분2-component 고분자의 준비 및 복합방사 Preparation and Complex Spinning of Polymers

본 발명은 멜트블라운 복합방사에 의해 섬유상 웹으로 제조될 수 있는 융점이 다른 2성분 고분자를 이용한다. 즉 본 발명의 첫번째 단계는 섬유형성능이 있는 제 1열가소성 고분자(1A)와 상기 제 1열가소성 고분자의 융점보다는 낮은 융점을 갖는 섬유형성능이 있는 제 2열가소성 고분자(1B)를 통상의 멜트블라운 복합방사의 방사노즐을 통해 멜트블라운시키는 단계이다.(S1) 융점이 다른 2성분 고분자를 사용하는 이유는 웹형성 이후 열수축 처리시 2성분 고분자의 수축차에 의한 벌키성을 발현시키기 위함으로서, 멜트블라운 복합방사에 의해 섬유상 웹으로의 제조가 가능한 고분자라면 특별히 제한하지 않으나 제 1열가소성 고분자 및 제 2열가소성 고분자는 상호 융점이 다른 조합이어야 한다. 예컨대 제 1열가소성 고분자가 폴리프로 필렌이라면, 제 2 열가소성 고분자는 이보다는 융점이 낮은 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 또는 열가소성 폴리우레탄(TPU)이다.The present invention utilizes two-component polymers having different melting points, which can be made into a fibrous web by melt-blown composite spinning. That is, the first step of the present invention is the conventional melt blown composite spinning of the first thermoplastic polymer (1A) having a fiber forming ability and the second thermoplastic polymer (1B) having a melting point lower than the melting point of the first thermoplastic polymer (1B) (S1) The reason for using the two-component polymer having different melting points is to express the bulkiness due to the shrinkage difference of the two-component polymer during heat shrinkage treatment after web formation. The polymer that can be manufactured into a fibrous web by cloud spinning is not particularly limited, but the first thermoplastic polymer and the second thermoplastic polymer should be in combination with different melting points. For example, if the first thermoplastic polymer is polypropylene, the second thermoplastic polymer is a lower melting point polyethylene, polyester, polyamide, polybutylene terephthalate (PBT) or thermoplastic polyurethane (TPU).

본 발명의 고분자에는 방사 점도의 조절, 필터의 여과효율 및 내구성 향상을 위해 무기 및 유기 첨가제가 첨가될 수 있음은 물론이다. 이러한 첨가제의 종류 및 효과에 대해서는 잘 알려져 있기 때문에 여기서 상술하지 아니한다.Of course, the polymer of the present invention may be added with inorganic and organic additives in order to control the spin viscosity, improve the filtration efficiency and durability of the filter. The kind and effects of such additives are well known and thus are not described here.

멜트블라운 복합방사는 방사조건의 조정에 따라 1인치당 35홀 및 50홀, 100홀 등의 미세 노즐을 통해 1마이크로 수준의 나노급 미세 섬유의 제조가 가능하다.Melt-Blown composite spinning can produce 1 micro level of nano-grade fine fibers through fine nozzles such as 35 holes, 50 holes, and 100 holes per inch according to the adjustment of spinning conditions.

멜트블라운 복합방사에 의한 복합방사섬유의 단면은 특별히 제한하지 않으며 속과 겉형 및 사이드바이사이드형 모두가 사용가능하다. 멜트블라운 복합방사에 대해서도 잘 알려져 있다.(예, 한국 공개특허 1993-0013311) 본 발명의 방법은 통상의 멜트블라운 복합방사설비에 냉각기류 공급장치, 열수축처리장치 및 정전처리장치가 부가된 구성으로서 이를 도 2에 개략적으로 도시하였다.The cross section of the composite spun fiber by melt blown composite spun is not particularly limited, and both inner and outer shapes and side byside types can be used. Melt-blown composite spinning is also well known. (E.g., Korean Patent Laid-Open Publication No. 1993-0013311) The method of the present invention is a conventional melt blown composite spinning equipment in which a cooling airflow supply device, a heat shrink treatment device, and an electrostatic treatment device are added. This is schematically illustrated in FIG. 2 as a configuration.

멜트블라운Melt-Brown 복합방사섬유의  Of composite fiber 냉각경화Cooling hardening  And 웹형성Web formation

본 발명의 방법은 상기 멜트블라운된 복합방사섬유(3)가 컬렉터(4)에 도달하기 전에 냉기류공급장치(2)에 의해 상기 제 2열가소성 고분자의 유리전이온도보다 낮은 온도의 공기로 상기 멜트블라운 된 복합방사섬유(3)를 경화시키는 단계(S2)를 포함한다. 이에 의해 복합방사섬유(3)는 냉각경화되어 형태안정성이 향상된다. 여기서, 저온의 기류가 방사섬유에 접촉되기는 하지만, 멜트블라운 복합방사섬유가 고속으로 하부로 낙하하기 때문에 여기서의 경화는 완전한 경화는 아니고, 대략 섬유의 10 내지 20% 정도는 용융된 그대로로 경화된 섬유와 함께 하방의 컬렉터에 수집되어 복합섬유 전체는 섬유상 웹으로 진화하게된다(S3). 냉각기류의 온도는 사용하는 고분자의 종류나 토출속도 등에 따라 다르지만 대략 5 ~ 25 ℃가 된다.According to the method of the present invention, the melt-blown composite spun fiber 3 is melted by air having a temperature lower than the glass transition temperature of the second thermoplastic polymer by the cold air supply device 2 before reaching the collector 4. It comprises the step (S2) of curing the blown composite spun fiber (3). As a result, the composite spun fiber 3 is cooled and cured to improve form stability. Here, although the low-temperature airflow is in contact with the spinning fiber, since the melt blown composite spinning fiber falls downward at a high speed, the curing here is not complete curing, and approximately 10 to 20% of the fiber is cured as it is melted. Collected fibers are collected in the lower collector together and the entire composite fiber evolves into a fibrous web (S3). The temperature of the cooling airflow is approximately 5 to 25 ° C., depending on the type of polymer used and the discharge rate.

열수축처리Heat shrink treatment

본 발명의 방법은 마지막으로 상기 형성된 웹에 상기 제 2열가소성 고분자의 융점과 유리전이온도 사이의 온도로 열처리를 행하는 단계를 포함한다.(S4) 이에 의해 상기 제 1열가소성 고분자와 제 2열가소성 고분자의 수축차가 발생하여 웹에 벌키성을 증가시키게된다. 열처리 온도는 웹의 이동속도나 사용한 고분자의 종류에 따라 다르나 융점이 낮은 제 2열가소성 고분자의 융점과 유리전이돈도사이의 온도이어야 한다. 범용의 섬유형성능 고분자의 경우, 열처리온도는 90 ~ 130℃가 된다.The method of the present invention finally includes performing a heat treatment on the formed web at a temperature between a melting point of the second thermoplastic polymer and a glass transition temperature. (S4) Thus, the first thermoplastic polymer and the second thermoplastic polymer Shrinkage differences occur that increase the bulkiness of the web. The heat treatment temperature depends on the moving speed of the web or the type of polymer used, but should be a temperature between the melting point of the second thermoplastic polymer having a low melting point and the glass transition degree. In the case of the general fiber-forming polymer, the heat treatment temperature is 90 ~ 130 ℃.

정전(blackout( ElectroElectro chargingcharging )처리)process

또한 본 발명의 방법은 선택적으로 상기 형성된 섬유상 웹에 정전(Electro charging)처리를 행할 수도 있다(S5). (+), (-)각각의 전하를 공급하는 정전장치(8)를 이용하여 웹이 형성되어 와인더(9)에 감기기전에 웹의 표면에 전하를 하전시켜 필터가 사용되는 공기중의 각종 미세먼지를 흡착시키는 기능을 하게되어 효율을 향상시키는 역할을 한다. 이때 사용되는 전압은 (+) 20-40KV, (-) 15-35KV 수준이다. 반도체나 전자 산업의 클린룸을 제외한 대부분의 필터는 이 방법 외에 유전 율이 높은 첨가제 등을 고분자에 첨가하여 정전성을 높이기도 한다. 반도체나 전자 산업의 클린룸에 사용되는 필터는 반도체 장비등에의 전기적문제 때문에 정전처리는 하지 않는다. The method of the present invention may optionally also perform an electrocharging process on the formed fibrous web (S5). The web is formed by using the electrostatic device 8 supplying the charges (+) and (-), and the electric charges are charged on the surface of the web before being wound on the winder 9. It has a function of adsorbing dust and improves efficiency. At this time, the voltage used is (+) 20-40KV, (-) 15-35KV level. In addition to this method, most filters, except for clean rooms in the semiconductor and electronics industries, also add high dielectric constant additives to the polymer to increase electrostaticity. Filters used in clean rooms in the semiconductor and electronics industries are not electrostatically processed due to electrical problems in semiconductor equipment.

실시예 1Example 1

도 2에 개략적으로 도시한 공정도에 따라 100holes/inch인 고밀도의 노즐을 이용하여 사이드바이사이드형 복합방사섬유를 얻었다. 제 1열가소성 고분자로는 MI(Melt Index) 1500의 폴리프로필렌 고분자(PMC사)를, 제 2열가소성 고분자로는 폴리에틸렌을 사용하였다. 각 고분자의 열화를 막기위하여 열안정성 첨가제와 산화 방지 첨가제를 일정량 첨가하여 안정적인 방사를 유도하였으며, 노즐 팁에서부터 방사된 섬유의 형태안정성을 위해 저온의 냉각 공기를 부여하여 고압 에어에 의해 연신된 상태의 실을 얻도록 하였다. According to the process diagram schematically illustrated in FIG. 2, a side-byside type composite spun fiber was obtained using a high density nozzle having 100 holes / inch. As the first thermoplastic polymer, a polypropylene polymer (PMC) of MI (Melt Index) 1500 was used, and polyethylene was used as the second thermoplastic polymer. In order to prevent deterioration of each polymer, a certain amount of thermal stability additives and anti-oxidant additives were added to induce stable spinning, and low-temperature cooling air was given for the shape stability of the fiber spun from the nozzle tip. A thread was obtained.

형성된 부직포 형태의 웹을 섭씨 100도 이상의 고온 열풍 설비(8)를 이용하여 2성분의 고분자간의 열수축을 유발하여 부직포 구조를 엉성하게 형성시켰다. 또한 형성된 웹에 정전처리를 행하였다.The formed nonwoven web was formed using a high temperature hot air installation (8) of 100 degrees Celsius or more to induce thermal contraction between two polymers to form a nonwoven fabric. In addition, the formed web was subjected to electrostatic treatment.

방사조건 및 열수축 처리 등의 조건은 아래와 같다.The conditions of spinning and heat shrinkage treatment are as follows.

방사온도 245℃, 245 ℃

에어압 5.3psi, Air pressure 5.3psi,

DCD 15cm, DCD 15 cm,

냉각기류온도 10℃,Cooling air temperature 10 ℃

열수축처리온도 및 속도: 110℃, 20m/mHeat Shrinkage Temperature and Speed: 110 ℃, 20m / m

정전처리: (+) 35KV, (-) 25KV      Electrostatic Treatment: (+) 35KV, (-) 25KV

형성된 웹은 열수축처리에 의해 2성분 고분자의 융점차이에 의해 섬유가 부분적 또는 전체적으로 분리되어 1um 이하의 나노급 섬유로 되어 고효율성 부직포로 제조되었다.The formed web was partially or entirely separated by the melting point difference of the two-component polymer by heat shrinkage treatment, and thus, a nano-class fiber of 1 μm or less was prepared as a highly efficient nonwoven fabric.

실시예 2Example 2

실시예 1의 제 2열가소성고분자를 폴리에스테르로 변경하여 나머지는 동일한 조건으로 웹을 제조하였다.The second thermoplastic polymer of Example 1 was changed to polyester to prepare a web under the same conditions.

실시예Example 차압Foreclosure 효율efficiency 섬유직경(㎛)Fiber diameter (㎛) 1One 16.516.5 99.99999.999 0.80.8 22 17.517.5 99.98099.980 0.90.9

상기에서 차압 및 효율은 ASTM D-2986 및 MIL. STD-282 각 기준에 의거 TSI-8130이라는 장치로 프탈산디옥틸(DOP, Dioctyl phthalate)용액을 증기화시켜 0.12미크론의 매우 미세한 입자로하여 필터의입구, 출구의 미립자 농도를 비교하여 측정하였다.(측정 면적은 100cm2)The differential pressure and efficiency in the above are ASTM D-2986 and MIL. According to STD-282 standard, the dioctyl phthalate (DOP) solution was vaporized by TSI-8130 to make very fine particles of 0.12 micron. Measure area is 100cm 2 )

분진포집율(효율)은 다음의 식으로 계산하였다.Dust collection rate (efficiency) was calculated by the following equation.

100*(상류측의 광산란량(Q1) - 하류측의 광산란량(Q2)) / 상류측의 광산란량(Q1)100 * (Upstream Light Scattering Amount (Q1)-Downstream Light Scattering Amount (Q2)) / Upstream Light Scattering Amount (Q1)

직경의 경우 50만배까지 측정이 가능한 SEM (Scanning Electron Microscope) 설비를 활용하여 가로x세로가 각각 0.5cm 시료판안에 들어온 부직포 섬유의 직경을 랜덤하게 25개 랜덤하게 선별,측정하여 1000배 확대하여 평균값을 구하였다. In the case of diameter, by using SEM (Scanning Electron Microscope) facility that can measure up to 500,000 times, 25 diameters of nonwoven fabrics in each 0.5cm sample plate were randomly selected and measured at random and enlarged by 1000 times. Was obtained.

이상 설명한 본 발명에 의하면 기존에 생산된 고분자 소재의 부직포와는 달리 1um이하의 나노급 섬유로 구성되어 미세 먼지를 여과할 수 있는 표면적이 넓어 99.999%의 고효율 울파 필터의 제조가 가능하다. 덧붙여 다양한 이성질의 폴리머를 응용하므로써 공조용 뿐아니라 수처리 및 공기청정용, 자동차 캐빈 필터 등 방사 조건에 따라 차별화된 제품의 생산이 가능하며 나아가 최근 개발이 활발한 연료전지 분리막 등에도 응용이 가능하여 다양한 제품 개발이 가능하다. According to the present invention described above, unlike the non-woven fabric of the polymer material produced in the past, it is composed of nano-grade fibers of 1 μm or less and has a large surface area capable of filtering fine dust, thereby making it possible to manufacture 99.999% high efficiency Ulpa filter. In addition, it is possible to produce differentiated products according to the spinning conditions such as water treatment, air cleaning, automobile cabin filter, etc. by applying various isomer polymers, and it is also possible to apply to fuel cell separators that are actively developed recently. Development is possible.

또한 본 발명에 의해 제조된 웹은 기존의 유리섬유 소재와는 달리 환경적인 문제나 인체 유해성의 위험이 없으며 오랜 사용기간에도 경시에 따른 먼지(Particles) 발생의 문제가 없다. In addition, the web produced by the present invention, unlike the conventional glass fiber material, there is no risk of environmental problems or human health, and there is no problem of generation of dust (Particles) over time even during long use.

Claims (4)

(S1) 섬유형성능이 있는 제 1열가소성 고분자와 상기 제 1열가소성 고분자의 융점보다는 낮은 융점을 갖는 섬유형성능이 있는 제 2열가소성 고분자를 통상의 멜트블라운 복합방사의 방사노즐을 통해 멜트블라운시키는 단계;(S1) Melt-blowing the first thermoplastic polymer having a fiber-forming ability and the second thermoplastic polymer having a fiber-forming ability having a lower melting point than the melting point of the first thermoplastic polymer through a conventional melt blown composite spinning yarn; ; (S2) 상기 멜트블라운된 복합방사섬유가 컬렉터에 도달하기 전에 상기 제 2열가소성 고분자의 유리전이온도보다 낮은 온도의 공기로 상기 멜트블라운 된 복합방사섬유를 경화시키는 단계:(S2) curing the meltblown composite yarn with air at a temperature lower than the glass transition temperature of the second thermoplastic polymer before the meltblown composite yarn has reached the collector; (S3) 상기 냉각고화된 복합방사섬유가 컬렉터에 수집되어 웹으로 형성되는 단계: 및 (S3) the step of collecting the cooling solidified conjugated fiber in a collector to form a web: And (S4) 상기 형성된 웹에 상기 제 2열가소성 고분자의 융점과 유리전이온도 사이의 온도로 열처리를 하여 상기 제 1열가소성 고분자와 제 2열가소성 고분자의 수축차를 발생시켜 상기 웹에 벌키성을 증가시키는 것을 특징으로 하는 멜트블라운 복합방사를 이용한 필터여재의 제조방법.(S4) heat-treating the formed web at a temperature between a melting point of the second thermoplastic polymer and a glass transition temperature to generate a shrinkage difference between the first thermoplastic polymer and the second thermoplastic polymer to increase bulkiness in the web. Method for producing a filter medium using a melt-blowing composite spinning characterized in that. 제 1항에 있어서, 상기 제 1열가소성 고분자는 폴리프로필렌이고, 제 2 열가소성 고분자는 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 멜트블라운 복합방사를 이용한 필터여재의 제조방법.The method of claim 1, wherein the first thermoplastic polymer is polypropylene, the second thermoplastic polymer is a melt blown, characterized in that one selected from the group consisting of polyethylene, polyester, polyamide, polybutylene terephthalate, polyurethane Method for manufacturing filter media using cloud composite spinning. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 S4단계 이후 상기 웹에 정전처리를 행하는 단계(S5)를 더 포함함을 특징으로 하는 멜트블라운 복합방사를 이용한 필터여재의 제조방법.The method of claim 1 or 2, further comprising the step (S5) of performing electrostatic treatment on the web after the step S4. 제 1항 또는 제 2항 기재의 방법에 의해 제조된 헤파급 또는 울파급 필터여재.A hepa- or wool filter medium produced by the method according to claim 1 or 2.
KR1020070053058A 2007-05-31 2007-05-31 The making method of filter media material by different properties polymers in melt-blown KR100795468B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070053058A KR100795468B1 (en) 2007-05-31 2007-05-31 The making method of filter media material by different properties polymers in melt-blown

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070053058A KR100795468B1 (en) 2007-05-31 2007-05-31 The making method of filter media material by different properties polymers in melt-blown

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100795468B1 true KR100795468B1 (en) 2008-01-16

Family

ID=39218336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070053058A KR100795468B1 (en) 2007-05-31 2007-05-31 The making method of filter media material by different properties polymers in melt-blown

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100795468B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101045681B1 (en) 2010-12-14 2011-07-01 (주)웰크론 Manufacturing method of high absorptive nonwoven fabric using bicomponent spinning of melt-blown
KR20180123568A (en) * 2016-03-30 2018-11-16 클라코르 인코포레이션 Direct deposition of nanofibers on textile substrates
KR102207065B1 (en) * 2020-04-06 2021-01-22 윤영복 Method for manufacturing mask filter by Melt Blowing mode, for Melt Blowing apparatus the same, mask filter manufactured by the same
KR20210082839A (en) * 2019-12-26 2021-07-06 주식회사 파모 Filter media for air filtration and dust mask using it
KR20220040861A (en) 2020-09-24 2022-03-31 주식회사 3케이글로벌 Meltblown Filter Manufacturing System
KR20220095270A (en) * 2020-12-29 2022-07-07 한국철도기술연구원 Regeneration system of dust collection filter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0731814A (en) * 1993-07-21 1995-02-03 Chisso Corp Production of cylindrical filter
US5804128A (en) 1993-05-04 1998-09-08 Chisso Corporation Cylindrical filter and process for producing the same
KR20070035343A (en) * 2005-09-27 2007-03-30 (주) 성진 Manufacturing method of a filter using the conjugated meltblown nonwoven fabric and a filter formed therefrom
KR20070035344A (en) * 2005-09-27 2007-03-30 (주) 성진 Manufacturing method of a complex filter having high performance and a complex filter formed therefrom

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5804128A (en) 1993-05-04 1998-09-08 Chisso Corporation Cylindrical filter and process for producing the same
JPH0731814A (en) * 1993-07-21 1995-02-03 Chisso Corp Production of cylindrical filter
KR20070035343A (en) * 2005-09-27 2007-03-30 (주) 성진 Manufacturing method of a filter using the conjugated meltblown nonwoven fabric and a filter formed therefrom
KR20070035344A (en) * 2005-09-27 2007-03-30 (주) 성진 Manufacturing method of a complex filter having high performance and a complex filter formed therefrom

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101045681B1 (en) 2010-12-14 2011-07-01 (주)웰크론 Manufacturing method of high absorptive nonwoven fabric using bicomponent spinning of melt-blown
KR20180123568A (en) * 2016-03-30 2018-11-16 클라코르 인코포레이션 Direct deposition of nanofibers on textile substrates
KR102245562B1 (en) * 2016-03-30 2021-04-27 파커-한니핀 코포레이션 Direct deposition of nanofibers on textile substrates
KR20210082839A (en) * 2019-12-26 2021-07-06 주식회사 파모 Filter media for air filtration and dust mask using it
KR102382941B1 (en) * 2019-12-26 2022-04-06 주식회사 파모 Filter media for air filtration and dust mask using it
KR102207065B1 (en) * 2020-04-06 2021-01-22 윤영복 Method for manufacturing mask filter by Melt Blowing mode, for Melt Blowing apparatus the same, mask filter manufactured by the same
KR20220040861A (en) 2020-09-24 2022-03-31 주식회사 3케이글로벌 Meltblown Filter Manufacturing System
KR20220095270A (en) * 2020-12-29 2022-07-07 한국철도기술연구원 Regeneration system of dust collection filter
KR102456441B1 (en) 2020-12-29 2022-10-21 한국철도기술연구원 Regeneration system of dust collection filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100795468B1 (en) The making method of filter media material by different properties polymers in melt-blown
Tsai et al. Different electrostatic methods for making electret filters
KR101730663B1 (en) Non-Woven Polymeric Webs
DK2609238T3 (en) WOVEN COAT AND FIBER WITH ELECTRICAL CHARACTERISTICS, PROCEDURES FOR MANUFACTURING THERE AND THEIR USE
JP5037034B2 (en) Filter filter medium, its production method and method of use, and filter unit
JP5009100B2 (en) Extra fine fiber nonwoven fabric, method for producing the same, and apparatus for producing the same
KR20080017324A (en) Filter medium, process for producing the same, method of use thereof and filter unit
JP4209734B2 (en) Nonwoven fabric and method for producing the same
US20110064928A1 (en) Nonwoven material
WO2013089213A1 (en) Mixed-fiber non-woven fabric, laminate sheet, filter, and method for producing mixed-fiber non-woven fabric
JP2009006272A (en) Filter medium and method of manufacturing the same
TWI635891B (en) Non-woven fabric, filter material using the same, and method for manufacturing non-woven fabric
WO2017111317A1 (en) Cartridge filter using nanofiber composite fiber yarn and method for manufacturing same
KR102362232B1 (en) Manufacturing method of non-woven with improved filtration performance
KR20200033669A (en) Filter media for electret filter comprising nano fiber sheet and manufacturing methode of the same
CN113646474A (en) Composite structure, method for producing same, and filter containing same
KR102151038B1 (en) a filter having a super water-repellent and super oil-repellent function and a device for preparation thereof
CN108211519A (en) A kind of flame-proof antibiotic air filtration material and preparation method thereof
KR101287290B1 (en) Electrostatic spunbond nonwoven and Method for manufacturing the same
JP5022987B2 (en) Spunbond nonwoven fabric and air filter using the same
EP2735350A1 (en) P84-nanofibre, nanofibrous nonwoven and filter medium for the separation of particulates from gases
JP2008179932A (en) Electret fibrer sheet
JP2017127832A (en) Nonwoven fabric for filters
KR20110131665A (en) Filter media using a cellulose nano-fiber and method for preparing the same
JPH10245772A (en) Melt blown nonwoven fabric

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130110

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140106

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150112

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151218

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161024

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180209

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181227

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200109

Year of fee payment: 13