KR100807465B1

KR100807465B1 - 미세분진 여과용 방염 집진필터의 제조방법

Info

Publication number: KR100807465B1
Application number: KR1020070000207A
Authority: KR
Inventors: 신동호
Original assignee: 신동호
Priority date: 2007-01-02
Filing date: 2007-01-02
Publication date: 2008-02-25

Abstract

본 발명은 물, 수용성 우레탄 및 방염제를 60 : 5∼30 : 10∼20의 중량비로 포함하는 방염 에멀젼액을 거품발생기에서 부피비로 8∼12배 발포시킨 미세한 수지거품에 부직포를 침지시킨 다음, 건조시키는 제1단계; 수용성 우레탄, 니트릴부타디엔 고무, 아크릴수지 및 이들의 혼합물로부터 선택된 여과 에멀젼액을 거품발생기에서 부피비로 2∼4배로 발포시킨 수지거품으로 상기 제1단계를 거친 부직포의 적어도 일면을 표면 코팅시킨 다음, 건조시키는 제2단계; 및 실리콘 경화 수지와 물을 1 : 3∼5의 중량비로 혼합시킨 방진 코팅액을 상기 제2단계를 거친 부직포에 스프레이 분사시킨 다음, 건조시키는 제3단계;를 포함하는 방염성, 도전성 및 탈진성능이 우수한 미세분진 여과용 방염 집진필터의 제조방법에 관한 것이다.

방염, 도전성, 탈진, 미세분진, 여과, 집진필터

Description

미세분진 여과용 방염 집진필터의 제조방법{Method for preparing resist printing dust collection filter for filtering fine dust}

도 1은 집진필터가 채용되는 집진기용 백필터의 일례를 개략적으로 도시한 단면도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

1: 하우징 2: 함진공기 유입구

3: 백케이지 5: 집진필터

6: 백필터 7: 청정공기 배출구

8: 분리판 9: 청정공기실

10: 함진 공기실 11: 분지배출구

본 발명은 미세분진 여과용 방염 집진필터의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 방염효과를 낼 수 있는 방염 에멀젼액에 섬유(부직포)를 침지시켜 1 차적으로 방염처리 하고, 2차로 여과 에멀젼액을 코팅하여 여과층을 형성시키며, 3차로 방진 코팅액을 스프레이나 폼 등으로 탈진 용이한 표면 코팅하여 방염성, 도전성, 탈진성능이 우수한 미세분진 여과용 방염 집진필터의 제조방법에 관한 것이다.

통상, 철강공업, 시멘트공업 또는 분체를 원료로 하거나 분체 형태의 제품을 생산하는 공업현장에서는 많은 공정에서 다량의 분진을 포함하는 오염된 함진 공기가 배출되게 되고, 이와 같은 오염된 공기가 그대로 대기중으로 배출된 때는 심각한 대기오염을 초래할 수 있기 때문에 모든 업체에서는 오염된 공기를 정화하여 대기중으로 방출하도록 의무화되어 있다.

이때 공기정화수단으로 채용되는 것 중의 하나가 집진기용 백필터이며, 이 집진기용 백필터 내부에는 공기에 대한 필터링을 수행하는 긴 원형 또는 비원형의 백(bag) 형태를 가진 집진필터가 그 중심부에 장착되어 있다.

도 1은 집진필터가 채용되는 집진기용 백필터의 일례를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 집진기는 하우징(1) 내측 하부에 함진공기 유입구(2)가 구비되어 있고, 그 중앙부에 수직 및 수평방향으로 격자를 이루며 구성되어 있는 백케이지(3)와 그를 감싸고 있는 집진필터(5)로 이루어진 백필터(6)가 위치되어 있으며, 하우징(1) 상부에는 정화된 청정공기가 배출되는 청정공기배출구(7)가 구비되어 있다. 또한 분리판(8)에 의해 백필터(6)가 하우징(1)에 고정, 지지되며, 하우징(1)의 내부공간은 청정 공기실(9)과 함진 공기실(10)로 분리되며, 하우징(1)의 저면에는 함진공기로부터 분리되어 농축된 분진을 배출시키기 위한 분 지배출구(11)가 구비되어 있다. 도 1에서는 설명의 편의를 위하여 백필터를 1개 구비한 집진기를 도시하였으나, 상기 백필터는 용도에 따라 다수 개로 구비될 수 있다.

이와 같이 구성된 집진기는 공정 중 또는 공정 후 배출되는 함진 공기를 함진공기 유입구(2)와 청정공기 배출구(7) 사이의 차압에 의하여 함진공기 유입구(2)를 통하여 하우징(1)내로 유입시켜 상기 함진 공기가 순차적으로 함진 공기실(10), 백케이지(3)에 의하여 내부공간이 형성되도록 고정된 집진필터(5) 및 청정 공기실(9)을 경유한 후, 청정공기 배출구(7)를 통하여 대기중으로 배출될 수 있으며, 함진 공기가 상기 집진필터(5)를 통과하는 동안에 분진 및 오염물이 집진필터에 의하여 여과되고, 중력에 의하여 하강하면서 분지배출구(11) 근처에 수집되었다가 분지배출구를 통하여 배출되게 된다. 따라서, 함진 공기 중의 분지 및 오염물이 공기로부터 분리되어 별도로 수거될 수 있으며, 그에 의하여 함진 공기가 청정공기로 여과되어 대기오염을 방지할 수 있게 된다.

이와 같이 이용되는 집진기용 백필터의 집진필터(5)가 갖추어야 할 성능으로는 우선 가장 중요한 것으로서 통기성이 좋으면서도 공극이 미세하고, 균일하여 공기만을 잘 통과시키면서도 분진 등은 통과시키지 않는 우수한 여과능이라 할 수 있다. 이와 같은 성능을 가장 잘 나타낼 수 있는 섬유 중의 하나로서 부직포를 들 수 있다.

통상, 부직포라 함은 천연섬유나 인조섬유 또는 합성 필라멘트가 접착제, 용융섬유 등에 의한 접착방법 또는 기계적 방법(예를 들면, 니들펀치(needle punch) 법 또는 스티치(stitch)법) 등에 의하여 접합된 포상 물질로서, 일반적으로 잘 늘어나고, 힘없는 직물들을 보강하고, 그 외에 특수용도로 널리 사용되고 있는 것으로서, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 용이하게 이해될 수 있을 정도로 공지된 것이다.

특히, 부직포는 부직포를 이루는 섬유들 사이에 틈(기공)이 무수하게 존재하는 형태를 가지며, 이들 기공들 사이로 공기가 자유롭게 통과할 수 있도록 할 수 있기 때문에 상기에서 언급한 바와 같이, 집진기용 백필터의 집진필터로 유용하게 사용될 수 있다.

그러나, 산업의 발달로 점점 더 미세한 분진들이 더욱 다량으로 발생되고, 환경보호 및 작업환경 등의 개선을 위하여는 점점 더 미세해지는 분진들을 효율적으로 포집하여 제거하여야 하는 과제를 남기고 있다.

이에 한국 등록특허 제0294857호에서는 에멀젼액에 공기를 주입하여 수지거품을 발생시키고 형성된 폼을 코팅기에서 부직포 표면위에 0.1∼0.3㎜ 상부에 코팅하는 미세분진 여과용 집진필터를 개시하고 있다.

그러나, 상기 집진필터는 0.1∼0.3㎜의 코팅층이 여재 상부에 코팅되므로 피막강도가 낮아 가공공정에서의 마찰에 의한 피막손상, 갈라짐, 코팅 여재의 꺽이는 부위의 크랙발생, 계절변화(동절기 및 하절기)에 따른 Tg(유리전이온도)의 영향으로 인한 피막강도 변화로 인한 표면층의 분리 등의 많은 단점이 노출되고 있다. 특히, 방염효과가 떨어지는 단점이 있다.

이에 본 발명에서는 방염효과를 낼 수 있는 방염 에멀젼액에 섬유(부직포)를 침지시켜 1차적으로 방염처리하고, 2차로 상기 1차 처리된 섬유에 산업용 여재 및 필터층을 여과 에멀젼액으로 형성시킨 다음, 3차로 탈진 코팅액을 스프레이나 폼 등으로 2차 처리된 섬유 표면을 코팅시키면 상술한 문제점을 해결할 수 있음을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 마찰에 의한 피막손상방지, 꺽이는 부위의 크랙방지, 갈라짐 방지, 계절이 변화(유리전이온도(Tg)) 영향으로의 코팅층의 분리를 보호하면서 미세폼이 갖는 기능을 최대한 살리고 종래의 기술에 문제점을 해결하고 산업용 필터에서 기술적으로 요구되는 기능(도전성 기능, 방염기능, 탈진기능)을 일시에 보강하여 실용화하는 소비자의 욕구를 증대시킬 수 있는 방염성, 도전성 및 탈진성능이 우수한 미세분진 여과용 방염 집진필터의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 미세분진 여과용 방염 집진필터의 제조방법은 물, 수용성 우레탄 및 방염제를 60 : 5∼30 : 10∼20의 중량비로 포함하는 방염 에멀젼액을 거품발생기에서 부피비로 8∼12배 발포시킨 미세한 수지거품에 부직포를 침지시킨 다음, 건조시키는 제1단계; 수용성 우레탄, N부타디엔 고무, 아크릴수지 및 이들의 혼합물로부터 선택된 여과 에멀젼액을 거품발생기에서 부피비로 2∼4배로 발포시킨 수지거품으로 상기 제1단계를 거친 부직포의 적어도 일면을 표면 코팅시킨 다음, 건조시키는 제2단계; 및 실리콘 경화 수지와 물을 1 : 3∼5의 중량비로 혼합시킨 방진 코팅액을 상기 제2단계를 거친 부직포에 스프레이 분사시킨 다음, 건조시키는 제3단계;를 포함한다.

이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 섬유(부직포)에 방염효과를 낼 수 있는 방염 에멀젼액을 침지시켜 1차적으로 방염 처리하여 건조시킨 다음, 산업용 여재 및 필터층을 형성시키기 위해 2차 에멀젼액(여과 에멀젼액)을 상기 1차 방염 처리된 섬유에 코팅하고, 3차로 탈진 코팅액을 스프레이나 폼 등으로 상기 2차 코팅된 섬유에 탈진 용이하도록 표면 코팅하여 건조시켜 방염성, 도전성 및 탈진성능이 우수한 산업용 여재 및 필터, 즉 미세분진 여과용 방염 집진필터를 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 제1단계 공정인 방염 처리는 물, 수용성 우레탄 및 방염제를 60 : 5∼30 : 10∼20의 중량비로 포함하는 방염 에멀젼액을 거품발생기에서 부피비로 8∼12배 발포시킨 미세한 수지거품에 부직포를 침지시켜 수행된다. 그 다음, 상기 부직포를 2차 표면코팅이 가능할 정도의 표면건조를 한다. 건조가 충분하지 않으면 2차로 코팅할 코팅액이 폼층이 폼이 형성되지 않고 소포되거나 폼이 함몰되어 통기성이 저하 될 수 있으므로 130∼170℃의 온도에서 건조시킨다.

본 발명에 있어서, 상기 수용성 우레탄의 혼합비가 5 미만이면 폼의 형성이 어렵고, 30을 초과하면 방염성이 떨어진다. 또한, 상기 방염제의 혼합비가 10 미만이면 방염효과가 떨어지고, 20을 초과하면 거품이 잘 발생되지 않는 경향이 있 다. 상기 방염제로는 당 업자에게 알려진 방염제의 사용이 가능하며 특별히 제한받는 것은 아니다. 아울러, 상기 발포 비율이 8배 미만이면 건조시간이 길어 2차 표면 코팅하는 단계와의 연동시간이 길어지고, 12배를 초과하면 폼의 형성과 폼 유지시간의 어려움이 있다.

아울러, 상기 방염 에멀젼액은 카본분말의 전기전도성 필러, 아크릴 코폴리머 증점제, 거품안정제(정포제), 분산제, 기포제, 발포제 및 무기충진제로서의 분말상의 탈크또는 수산화알루미늄으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.

상기 카본분말의 전기전도성 필러는 섬유에 도전성 효과(10⁴∼10⁷)를 나타내며, 기포제의 의해 발생된 거품을 거품안정제의 작용에 의하여 발생된 거품이 그대로 유지되도록 하고, 증점제에 의하여 수지거품이 부직포에 잘 침투 및 부착된 상태를 유지토록 한다. 아울러, 분산제는 무기충진제(탈크 또는 수산화알루미늄)와 방염제의 분산효과를 높이며, 무기충진제는 에멀젼액의 기계적 성질을 강화시킬 수 있다.

한편, 종래의 미세분진 여과용 방염 집진필터는 방염효과가 떨어지는 단점이 있었는데, 이는 일반적인 집진필터에 방염성능이 요구되지 않거나, 방염제를 통상의 에멀젼액에 첨가하여 거품을 발생시킬 경우 거품이 잘 발생되지 않는 경향 및 방염성능이 떨어지기 때문이다. 본 발명에서는 일반적인 집진필터는 물론, 분진폭발 또는 불꽃유입이 가능한 집진설비에서도 사용할 수 있는 기능성을 추가한 집진 필터를 포함한다. 종래에 별도로 방염제가 첨가된 에멀젼액을 제조한 예는 없었으나, 본 발명에서는 방염제가 첨가된 에멀젼액을 제조하여 상기 에멀젼액에 부직포를 침지시킴으로써 방염제의 침투 코팅이 가능하도록 하였다.

즉, 본 발명의 제1단계 공정은 수용성 우레탄 및 방염제를 물로 희석시키고, 발포비율을 높힘으로써 부직포에 방염제의 침투가 가능하게 하며, 필터의 표면 터치(touch)는 부럽게 유지하는 게 목적이다.

본 발명에 따르면, 제2단계 공정은 수용성 우레탄, 니트릴부타디엔 고무, 아크릴수지 및 이들의 혼합물로부터 선택된 여과 에멀젼액을 거품발생기에서 부피비로 2∼4배로 발포시킨 수지거품으로 상기 제1단계를 거친 부직포의 적어도 일면을 표면 코팅시킨 다음, 건조시키는 것으로 구성된다.

상기 제2단계 공정인 산업용 여재 및 필터층을 형성시키기 위한 공정은 한국 등록특허 제0294857호에 개시된 미세분진 여과용 집진필터의 제조방법과 거의 유사한 공정으로, 다만 에멀젼액의 종류를 본 발명의 목적을 위해 좀 더 제한하였다.

아울러, 제1단계 공정과 마찬가지로 카본분말, 아크릴 코폴리머증점제, 기포제, 거품안정제(정포제), 분산제, 발포제, 분말상의 탈크 및 수산화알루미늄으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 첨가제를 상기 여과 에멀젼액에 선택적으로 첨가할 수 있으며, 특히 기포 형성에 방해받지 않는 범위 내에서 소량의 방염제를 첨가할 수 있다.

상기 카본분말, 아크릴 코폴리머증점제, 기포제, 거품안정제(정포제), 분산제, 발포제, 분말상의 탈크 및 수산화알루미늄을 포함하는 첨가제는 모두 당해 기 술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 상업적으로 구입하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 에멀젼액의 주재인 에멀젼화제와 첨가제의 혼합비 역시 수득하고자 하는 수지거품과 그에 따른 집진필터의 효율 등을 고려하여 적절히 조절할 수 있다.

상기 제1단계 및 제2단계의 에멀젼액들은 거품발생기에 투입되고, 상기 거품발생기에서는 공기를 블로잉하여 수지거품을 발생시키며, 수지베이스내로 공기를 불어넣어 공기가 수지베이스를 통하여 방출되면서 거품을 형성할 수 있다. 이러한 거품발생기는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것이다.

특히, 제2단계에서는 수지거품을 통상의 거품 코팅기에 공급하고, 통상의 부직포의 표면에 거품상태를 유지하도록 코팅하는 것으로 이루어지는 단계로서, 여기에서는 일단 생성된 수지거품을 거품상이 그대로 유지되는 상태대로 부직포의 표면에 적용시켜 부직포 표면상에 수지거품이 그대로 망상구조(network structure)로 적층되도록 하는 것이다. 이 단계에서 사용되는 거품 코팅기 역시 당업자에게는 용이하게 이해될 수 있을 정도로 공지된 것으로서, 수지거품이 부직포의 표면에 0.1 내지 0.4㎜의 두께로 표면 코팅되도록 한다.

계속해서, 후속되는 열처리단계에서는 상기 거품 코팅된 부직포를 90 내지 170℃의 온도범위에서 단계적으로 승온되도록 가열하여 건조시키는 것을 특징으로 한다. 그에 따라 상기 수지 거품층을 이루는 수지거품이 건조되고, 경화되어 거품형상 그대로 단단하게 굳어져서 수지거품층을 이루게되며, 이들 거품형상에 의하여 자연히 이 수지 거품층에는 다수의 균일한 기공들이 형성되게 된다.

본 발명에 따르면, 다수의 기공들이 형성될 수 있는 수지거품을 부직포의 표면에 거품이 유지된 상태대로 적용시켜 이들 수지거품의 경화에 의하여 부직포의 표면에 거품구조에 기인하는 3차원적인 망상구조의 수지 거품층을 형성시킴으로써 이 수지 거품층내에 형성된 다수의 기공들이 부직포 중의 기공들과 함께 필터로 작용토록 하여 미세분진들을 효과적으로 여과할 수 있도록 형성시키는 것이다.

마지막으로, 제3공정에서는 실리콘 경화 수지와 물을 1 : 3∼5의 중량비로 혼합시킨 방진 코팅액을 상기 제2단계를 거친 부직포에 스프레이 분사시킨 다음, 건조시킨다. 상기 건조는 스프레이 분사된 분사액이 코팅 표면 표층 안으로 습윤되기 전에 바로 건조하여 표층에 실리콘 경화수지의 표층이 형성되어야 하므로 130∼170℃의 온도에서 건조시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 물의 혼합비가 3 미만이면 2차 코팅층의 기공을 막을 수 있으므로 주의해야 하며, 5를 초과하면 실리콘의 탈진성능을 극대화하지 못하는 단점이 있다. 이렇게 2차 코팅된 섬유에 탈진이 용이하도록 실리콘 경화 수지를 표면 코팅하여 건조시켜 탈진성능이 우수한 산업용 여재를 제공할 수 있다.

아울러, 방염제, 결합촉진제 및 무기충진제로 분말상의 탈크 및/또는 수산화알루미늄으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 첨가제를 상기 코팅액에 선택적으로 첨가할 수 있다.

상기 결합촉진제를 포함하는 첨가제는 모두 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 상업적으로 구입하여 사용할 수 있다.

이하 실시 예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

실시 예 1

먼저, 물 60중량부, 수용성 우레탄(고형분 40∼50%, 제품명 ELASTOFIX B-U41, 동림유화수입제조판매) 10중량부, 방염제(CABINOL OX, MEISEI CHEMICAL WORKS, LTD. 대영무역수입제조판매) 20중량부와 카본분말(연희실업수입제조판매) 2중량부, 거품안정제(암모늄스테아레이트계 NOPCO DC-100A, 한국산노프코수입제조판매) 5중량부, 분산제(폴리인산나트륨, 영진화학제조) 1중량부, 아크릴 코폴리머 증점제(한국바이오산업) 2중량부를 균질하게 혼합하여 방염 에멀젼액을 준비한 후, 이를 통상의 거품발생기에서 1.5∼2.5ℓ/min의 속도로 공기를 정량적으로 공급하면서 혼합속도 50내지 500이내의 rpm, 거품발생비율(blow rate) 10배로 조절하여 거품안정성을 유지시키면서 미세한 수지거품을 발생시켰다.

상기 수지거품에 두께 1㎜∼3㎜의 300∼600g/㎡의 부직포(폴리에스터)를 침지시킨 다음, 상기 침투 코팅된 섬유를 150℃의 온도범위에서 건조시켰다.

그 다음, 니트릴부타디엔고무수지, 아크릴수지, 우레탄 에멀젼의 1 : 1 : 1 혼합물로 된 수용성 수지 68.0중량부, 방염제(CABINOL OX, MEISEI CHEMICAL WORKS, LTD. 대영무역수입제조판매) 15중량부와 카본분말(연희실업수입제조판매) 2중량부, 거품안정제(암모늄스테아레이트계 NOPCO DC-100A, 한국산노프코수입제조판매) 7중량부, 아크릴 코폴리머 증점제(한국바이오산업) 5중량부, 분산제(폴리인산나트륨, 영진화학제조) 1중량부, 무기충진제로서 분말상의 탈크(600mesh) 10중량부를 균질 하게 혼합하여 에멀젼액을 준비한 후, 이를 통상의 거품발생기에서 1.5∼2.5ℓ/min의 속도로 공기를 정량적으로 공급하면서 혼합속도 50 내지 500rpm, 거품발생비율(blow rate) 3배로 조절하여 거품안정성을 유지시키면서 미세한 수지거품을 발생시켰다. 계속해서, 수득된 수지거품은 통상의 거품 나이프 코팅기에 공급하고, 폼을 부직포의 폭의 면적을 왕복운동하는 폼 토출기를 통하여 부직포의 표면에 근접시켜 근접시켜 약 7m/min의 속도로 이송되는 부직포의 표면에 수지거품을 분사하여 부직포의 표면에 수지거품이 0.1 내지 0.4㎜의 두께로 코팅되도록 코팅하였다. 수지 거품이 코팅된 부직포는 예열된 건조로에 투입하고, 90 내지 170℃의 온도범위 이내에서 서서히 승온되도록 가온하여 수지거품을 건조시켰다.

마지막으로, 물 80중량부 및 실리콘 경화수지(실리콘계 이형제, 한국다우코닝) 20중량부로 구성된 수지성분 100중량부에 대하여 결합촉진제(실리콘촉매제, 한국다우코닝) 10중량부, 및 분말상의 탈크 5중량부를 균일하게 혼합하여 상기 부직포의 표면에 스프레이 분사하였다. 상기 스프레이 코팅된 섬유를 약 150℃의 온도범위에서 건조시켜 본 발명의 집진필터를 제조하였다.

비교 예 1

두께 1㎜의 300 내지 600g/㎡의 부직포(폴리에스터)의 표면에 상용적으로 공급되는 아크릴에멀젼과 우레탄에멀젼의 1 : 1 혼합물로 된 수용성수지와 아크릴수지 주제의 증점제, 알킬술폰산화물로된 거품제, 암모늄스테아레이트로 된 거품안정제, 탄소수 12 이상의 알킬술폰산나트륨을 주제의 계면활성제, 무기충진제로서의 분말상의 탈크 및 아크릴모노머를 함유하는 가교제를 균질하게 혼합하여 에멀젼액 을 준비하고, 이를 통상의 거품발생기에서 2ℓ/min의 속도로 공기를 정량적으로 공급하면서 혼합속도 300 내지 500rpm, 거품발생비율(blow rate) 2 : 1 내지 5 : 1로 조절하여 거품안정성을 유지시키면서 미세한 수지거품을 발생시켰다. 계속해서, 수득된 수지거품은 통상의 나이프 코팅기에 폼을 부직포의 폭의 길이을 왕복운동하는 폼토출기를 통하여 부직포의 표면에 근접시켜 부직포의 표면에 근접시켜 4.5 내지 15m/min의 속도로 이송되는 부직포의 표면에 수지거품을 분사하여 부직포의 표면에 수지거품이 0.1 내지 0.3㎜의 두께로 코팅되도록 코팅하였다.

수지거품이 코팅된 부직포는 예열된 건조로에 투입하고, 90 내지 170℃의 온도범위 이내에서 서서히 승온되도록 가온하여 수지거품을 건조시켜 집진필터를 제조(제품명: SCT-550R)하였다.

비교 예 2

시판되는 제품인 KJB-550R.

[집진필터의 성능시험]

상기 실시 예 1에 따른 집진필터와 비교 예 1 및 2에 따른 집진필터들을 대상으로 하여 방염성능, 여과성능 및 탈진시험을 다음과 같이 실시하였다.

[집진필터의 방염시험]

직물의 연소성 시험(수평법, KS K0585)에 의해 시험편의 크기를 약 70×300㎜로서 경사, 위사 방향으로 5매씩 채취하여 시료를 준비하였고, 연소측정 장비내에 시험시료를 넣지 않은 상태에서 불꽃의 길이를 38㎜로 조절하여 준비한 다음, 시험편을 물려서 시험편의 측면이 버너의 끝에서부터 19㎜ 높이로 조절한 다음, 유 리문을 닫고 시험편의 나비 중앙에 불꽃이 닫게 조작하여 시험한다. 시험완료 후 시험편을 제거하여 거리(㎝)를 측정한다. 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.

시료 명	거리	비고
실시 예 1	18㎜	시험불꽃범위만 탄화
비교 예 1	300㎜	계속 타들어감
비교 예 2	300㎜	계속 타들어감

[집진필터의 여과효율 및 탈진시험]

여과효율시험은 평균 입도가 5㎛인 시험용 분진을 공급량 3g/㎥및 공급속도 2m/min으로 집진필터에 공급하면서 집진필터의 안과 밖의 차압이 100㎜H₂O로 될 때마다 탈진을 위한 탈진 가압공기를 5㎏/㎠의 고압공기를 사용하여 매 탈진시 마다의 탈진펄스압력 4㎏/㎠, 탈진펄스 지속시간을 60m/sec로 하여 탈진시키는 것을 반복하면서 15분 간격으로 압력 강하를 측정하였으며 그때의 여과효율을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.

구분	중량(g)	탈진주기	유입농도(㎎/m³)	유출농도(㎎/m³)	효율(%)
실시 예 1	550	2분30초	3000	0.469	99.9844
비교 예 1	550	1분40초	3000	0.530	99.9823
비교 예 2	550	1분45초	3000	4.357	99.8548

이 결과에 따르면, 실시 예 1에 따른 집진필터는 탈진주기와 저 차압으로 인한 집진필터의 교체 또는 소제의 주기가 길어 충분히 장시간 동안 집진이 가능함을 의미하며 그 효율이 매우 높았다. 또한, 탈진을 위한 탈진 펄스 후의 주기는 본 발명에 따른 집진필터가 종래의 집진필터에 비하여 펄스의 주기가 충분히 길게 나타남을 확인할 수 있었으며, 이는 곧 탈진에 의하여 집진필터에 여과된 분진이 효과적으로 제거될 수 있음을 의미하는 것으로서, 집진필터의 소제로서 사용상 매우 용이함을 확인할 수 있었다. 그에 따라 집진필터의 집진시간이 충분히 길게 나타나 집진효율을 높일 수 있음을 확인할 수 있었다.

본 발명에 따른 집진필터는 피막손상방지, 꺽이는 부위의 크랙방지, 갈라짐 방지, 계절이 변화(유리전이온도(Tg)) 영향으로의 코팅층의 분리를 보호하면서 미세폼이 갖는 기능을 최대한 살리고 종래의 기술에 문제점을 해결하고 산업용 필터에서 기술적으로 요구되는 기능(도전성 기능, 방염기능, 탈진기능)을 일시에 보강하여 실용화하는 소비자의 욕구를 증대시킬 수 있는 방염성, 도전성 및 탈진성능이 우수한 효과가 있다.

Claims

미세분진 여과용 집진필터의 제조방법에 있어서,

물, 수용성 우레탄 및 방염제를 60 : 5∼30 : 10∼20의 중량비로 포함하는 방염 에멀젼액을 거품발생기에서 부피비로 8∼12배 발포시킨 미세한 수지거품에 부직포를 침지시킨 다음, 건조시키는 제1단계;

수용성 우레탄, 니트릴부타디엔 고무, 아크릴수지 및 이들의 혼합물로부터 선택된 여과 에멀젼액을 거품발생기에서 부피비로 2∼4배로 발포시킨 수지거품으로 상기 제1단계를 거친 부직포의 적어도 일면을 표면 코팅시킨 다음, 건조시키는 제2단계; 및

실리콘 경화 수지와 물을 1 : 3∼5의 중량비로 혼합시킨 방진 코팅액을 상기 제2단계를 거친 부직포에 스프레이 분사시킨 다음, 건조시키는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세분진 여과용 방염 집진필터의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 방염 에멀젼액은 카본분말, 아크릴 코폴리머, 거품안정제(정포제), 분산제, 기포제, 발포제, 분말상의 탈크 및 수산화알루미늄으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 성분을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 미세분진 여과용 방염 집진필터의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 여과 에멀젼액은 방염제, 카본분말, 아크릴 코폴리머, 거품안정제(정포제), 분산제, 기포제, 발포제, 분말상의 탈크 및 수산화알루미늄으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 성분을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 미세분진 여과용 방염 집진필터의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 방진 코팅액은 방염제, 결합촉진제, 분말상의 탈크 및 수산화알루미늄으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 성분을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 미세분진 여과용 방염 집진필터의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1단계의 건조온도는 130∼170℃이고, 상기 제2단계의 건조온도는 90∼170℃이며, 상기 제3단계의 건조온도는 130∼170℃인 것을 특징으로 하는 미세분진 여과용 방염 집진필터의 제조방법.