KR100843576B1 - Activated carbon filter shape body for water purifier - Google Patents

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KR100843576B1
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김기진
이상덕
박덕수
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영성산업 주식회사
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Abstract

An activated carbon filter molded body for water purification is provided to increase adsorption capability of contaminants contained in water, thereby improve water purification efficiency, and obtain an activated carbon filter molded body that is slim and has high performance by manufacturing an activated carbon filter molded body using a mixture of granular activated carbon and powder activated carbon. An activated carbon filter molded body for water purification comprises: a hollow cylindrical core(10) which is installed inside the activated carbon filter molded body and has a plurality of holes formed therein; a cylindrical solid adsorption layer(20) which is closely adhered to an outer peripheral surface of the core, and formed of activated carbon or activated carbon fiber; and an external nonwoven fabric layer(30) closely adhered to an outer peripheral surface of the solid adsorption layer, the solid adsorption layer being formed by mixing 48 to 80 wt.% of granular activated carbon having an average particle diameter corresponding to a sieve size ranging from 10 to 100 mesh, 10 to 50 wt.% of powder activated carbon having an average particle diameter corresponding to a sieve size ranging from 100 to 1,000 mesh, 2 to 10 wt.% of a binder, and 5 wt.% or less of an additive consisting of a polyamide-based modified resin.

Description

정수용 활성탄필터 성형체 {Activated Carbon Filter Shape Body for Water Purifier}Activated Carbon Filter Shape Body for Water Purifier

도 1은 본 발명에 따른 정수용 활성탄필터 성형체의 일실시예를 나타내는 측면단면도이다.1 is a side cross-sectional view showing an embodiment of the activated carbon filter molded article for water purification according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 정수용 활성탄필터 성형체의 일실시예를 나타내는 측면단면도이다.Figure 2 is a side cross-sectional view showing an embodiment of the activated carbon filter molded body for water purification according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 정수용 활성탄필터 성형체의 일실시예를 나타내는 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing one embodiment of the activated carbon filter molded body for water purification according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 정수용 활성탄필터 성형체의 일실시예에 있어서 고형분 흡착층을 나타내는 확대단면도이다.Figure 4 is an enlarged cross-sectional view showing a solid adsorption layer in one embodiment of the activated carbon filter molded article for water purification according to the present invention.

본 발명은 정수용 활성탄필터 성형체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입상 활성탄과 분말 활성탄을 혼합하여 제조하므로 정수용 활성탄필터의 슬림화가 가능하고 오염물질 제거율을 개선시키는 효과를 갖는 정수용 활성탄필터 성형체에 관한 것이다.The present invention relates to an activated carbon filter molded article for water purification, and more particularly, to produce a activated carbon filter molded article for slimming the activated carbon filter for purified water and having an effect of improving the removal rate of contaminants since it is prepared by mixing granular activated carbon and powdered activated carbon.

일반적으로 물은 그 용도에 따라 식수, 농업용수, 공업용수 등으로 나누며, 다양한 용도에 맞추어 지하수나 강물 등을 정수하여 사용한다. 특히 식수는 강물이나 지하수를 여과 및 살균 등의 다단계로 이루어지는 정수과정을 통하여 만들어져 공급된다.Generally, water is divided into drinking water, agricultural water, and industrial water according to its use, and ground water or river water is purified according to various uses. In particular, drinking water is produced and supplied through a multi-stage water purification process, such as filtration and sterilization of river and groundwater.

최근에는 급격한 산업규모의 확대와 대도시 집중화 등에 의하여 환경오염의 문제가 크게 증대되고 있으며, 이에 따라 수질의 오염도 악화되어 식수를 사용하게 위해서는 필수적으로 정수과정을 거쳐야 하며, 각 가정과 식당, 병원, 산업현장 등에서는 개별적으로 정수기를 사용하는 일이 증가하고 있다.Recently, due to the rapid expansion of industrial scale and the concentration of large cities, the problem of environmental pollution has been greatly increased. Accordingly, the pollution of water is also deteriorated and it is necessary to go through the water purification process in order to use drinking water. Increasingly, the use of water purifiers is increasing.

상기와 같이 정수기 등을 이용하여 정수를 행하는 경우에는 각종 오염물질을 제거하기 위한 필터가 사용되는 데, 주로 마이크로필터(부직포필터), 활성탄필터, 활성탄소섬유(ACF)필터, 중공사막필터, 이온교환수지필터, 역삼투압필터 등이 많이 사용된다.As described above, when water purification is performed using a water purifier or the like, a filter for removing various contaminants is used, mainly a micro filter (nonwoven fabric filter), activated carbon filter, activated carbon fiber (ACF) filter, hollow fiber membrane filter, ion Exchange resin filter, reverse osmosis filter, etc. are frequently used.

종래 활성탄필터는 통체의 내부에 활성탄이 채워지고 통체의 한쪽에는 원수입구가 형성되는 필터캡이 조립되고, 통체의 다른쪽에는 정수출구가 형성되는 필터캡이 조립되어 이루어진다.In the conventional activated carbon filter, the activated carbon is filled in the cylinder and one side of the cylinder is assembled with a filter cap having a raw water inlet, and the other side of the cylinder is made with a filter cap having a purified water outlet.

상기 활성탄필터는 원수입구를 통하여 원수가 유입된 다음, 내부에 채워진 활성탄의 입자 사이를 통과하면서 필터작용이 이루어지고, 정수는 정수출구를 통하여 외부로 배출되도록 이루어진다.The activated carbon filter is introduced into the raw water through the raw water inlet, and then passes through the particles of activated carbon filled therein, the filter is made, the purified water is discharged to the outside through the purified water outlet.

상기와 같이 구성되는 종래 활성탄필터는 원수의 유입면적이 좁게 형성되므로, 통수 효율이 저하되어 작은 입자의 활성탄을 사용할 수 없게 되고, 이로 인하 여 정수효율을 향상시키는 데 한계가 있다.In the conventional activated carbon filter configured as described above, since the inflow area of the raw water is formed narrowly, the water passing efficiency is lowered so that the activated carbon of small particles cannot be used, thereby limiting the improvement of the water purification efficiency.

그리고 대부분의 정수장치는 4∼5단계로 물이 통과되도록 하여 정수하는 과정으로 이루어지므로, 내부의 구성이 복잡하고, 부피가 커지는 결점이 있다. 또, 여러 종류의 필터 카트리지를 구비하여야 하므로, 필터를 자주 교환하게 되어 유지비용이 증가하는 문제가 있다.In addition, since most water purifiers are made of water to pass through water in four to five stages, the internal structure is complicated and bulky. In addition, since various types of filter cartridges must be provided, there is a problem in that the filter is frequently replaced and the maintenance cost increases.

또 대한민국 특허 제341240호에는 도 1에 나타낸 바와 같이, 폴리프로필렌(PP) 등으로 이루어지는 중공형상 코어(2)의 외측으로 내부 부직포층(4)이 형성되고, 내부 부직포층(4)과 외부 부직포층(8)과의 사이에 활성탄 등으로 성형되는 고형분층(6)이 형성되며, 한쪽은 구멍이 없는 필터캡(7)이 설치되고, 다른쪽에는 정수출구(9)가 형성되는 필터캡(7)이 설치되는 필터가 공개되어 있다.In addition, as shown in Fig. 1, Korean Patent No. 341240 has an inner nonwoven layer 4 formed outside the hollow core 2 made of polypropylene (PP) or the like, and the inner nonwoven fabric layer 4 and the outer nonwoven fabric are formed. A solid component layer 6 formed of activated carbon or the like is formed between the layers 8, and a filter cap 7 having no hole is provided on one side thereof, and a filter cap having a water purification outlet 9 formed thereon. 7) The filter is installed.

상기 특허 제341240호의 필터는 원수가 원주면에서 중앙쪽으로 유입되면서 필터작용이 이루어지고, 정수출구(9)를 통하여 정수가 배출되도록 이루어진다.The filter of the Patent No. 341240 has a filter action as the raw water flows from the circumferential surface toward the center, and the purified water is discharged through the purified water outlet 9.

상기와 같은 필터는 외부 부직포층(8)과 고형분층(6)을 통과하면서 정수가 이루어지므로, 넓은 원수 흡수면적을 가지게 되고, 작은 입도의 활성탄을 사용하는 경우에는 통수효율이 충분하게 얻어지는 장점이 있다.Since the filter is purified by passing through the outer nonwoven fabric layer 8 and the solid component layer 6, the filter has a large raw water absorption area, and when the activated carbon having a small particle size is used, the water flow efficiency is sufficiently obtained. have.

그러나 상기 필터는 고형분층(6)이 입상 활성탄으로 이루어지므로, 물속에 존재하는 각종 오염물질의 흡착속도가 빠르고 이에 따라 정수처리용량이 우수하다는 장점이 있지만, 입상 활성탄은 분말 활성탄에 비해 중량에 대한 비표면적이 작고, 공극이 크기 때문에 상대적으로 흡착능력이 저하될 우려가 있고, 이에 따라 정수효율이 낮아질 우려가 있다.However, the filter has the advantage that the solid component layer 6 is made of granular activated carbon, so that the adsorption rate of various contaminants present in the water is fast and thus the water treatment capacity is excellent. Since the specific surface area is small and the voids are large, there is a concern that the adsorption capacity is relatively lowered, which may lower the water purification efficiency.

본 발명의 목적은 상기와 같이 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 입상 활성탄과 분말 활성탄을 혼합하여 제조함으로써 물에 포함된 오염물질의 흡착능력을 증대시켜 정수효율을 향상시키고 이에 따라 보다 슬림(slim)화하는 것이 가능하며 고성능을 가지는 정수용 활성탄필터 성형체를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to solve the problem as described above, by producing a mixture of granular activated carbon and powdered activated carbon to increase the adsorption capacity of pollutants contained in the water to improve the water purification efficiency and accordingly slim It is possible to provide, and to provide an activated carbon filter molded article for water purification having a high performance.

본 발명이 제안하는 정수용 활성탄필터 성형체는 내부에 설치되고 다수의 구멍이 형성되는 중공원통형상의 코어와, 상기 코어의 외주면에 밀착되어 설치되고 활성탄 또는 활성탄소섬유로 형성되는 원통형상의 고형분 흡착층과, 상기 고형분 흡착층의 외주면에 밀착되어 설치되는 외부 부직포층을 포함하고, 상기 고형분 흡착층은 평균입경 10∼100mesh 범위의 입도로 이루어지는 입상활성탄 48∼80중량%와, 평균입경 100∼1,000mesh 범위의 입도로 이루어지는 분말활성탄 10∼50중량%와, 바인더 2∼10중량%와, 폴리아미드계 변성수지로 이루어지는 첨가제 5중량% 이하를 혼합하여 이루어진다.Activated carbon filter molded article for water purification proposed by the present invention is a hollow core cylindrical shape that is installed inside and formed a plurality of holes, a cylindrical solid content adsorption layer is installed in close contact with the outer peripheral surface of the core and formed of activated carbon or activated carbon fibers, An outer nonwoven fabric layer is provided in close contact with the outer circumferential surface of the solid adsorption layer, wherein the solid adsorption layer has a particle size of 48 to 80% by weight of granular activated carbon and an average particle size of 100 to 1,000 mesh. It consists of 10-50 weight% of powdered activated carbon which consists of a particle size, 2-10 weight% of binders, and 5 weight% or less of the additives which consist of polyamide-type modified resins.

상기 바인더는 목재 펄프와 인피 펄프가 20:80∼80:20의 중량비로 혼합하여 이루어지는 펄프바인더와 아크릴 섬유 중 하나 또는 모두를 조합하여 이루어지는 것도 가능하다.The binder may be made by combining one or both of a pulp binder and an acrylic fiber in which wood pulp and bast pulp are mixed in a weight ratio of 20:80 to 80:20.

다음으로 본 발명에 따른 정수용 활성탄필터 성형체의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a preferred embodiment of the activated carbon filter molded article for water purification according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

먼저 본 발명에 따른 정수용 활성탄필터 성형체의 일실시예는 도 2 및 도 3 에 나타낸 바와 같이, 내부에 설치되는 코어(10)와, 상기 코어(10)의 외주면에 밀착되어 설치되고 활성탄 또는 활성탄소섬유로 형성되는 고형분 흡착층(20)과, 상기 고형분 흡착층(20)의 외주면에 밀착되어 설치되는 외부 부직포층(30)을 포함하고, 상기 고형분 흡착층(20)은 입상활성탄(50) 48∼80중량%와, 분말활성탄(60) 10∼50중량%와, 바인더(70) 2∼10중량%와, 첨가제(80) 5중량% 이하를 혼합하여 이루어진다.First, as shown in FIGS. 2 and 3, one embodiment of the activated carbon filter molded article for water purification according to the present invention is installed in close contact with an outer circumferential surface of the core 10 installed therein and activated carbon or activated carbon. Solid content adsorption layer 20 formed of fibers and an outer nonwoven fabric layer 30 is installed in close contact with the outer peripheral surface of the solid content adsorption layer 20, the solid content adsorption layer 20 is granular activated carbon (50) 48 -80 weight%, 10-50 weight% of powdered activated carbon 60, 2-10 weight% of binders 70, and 5 weight% or less of additives 80 are mixed.

상기 코어(10)는 폴리올레핀계 부직포나 폴리에스테르계 부직포, 폴리아미드계 부직포 등을 적층하여 원통형상 또는 파이프형상으로 형성하여 사용하는 것도 가능하다.The core 10 may be used by laminating a polyolefin nonwoven fabric, a polyester nonwoven fabric, a polyamide nonwoven fabric, or the like in a cylindrical or pipe shape.

예를 들면 상기 코어(10)는 얇은 시트형상으로 형성되는 부직포를 원통형상으로 권취한 다음, 열을 가하여 일체로 융착시키는 것에 의하여 형성된다. 상기와 같이 열을 가하면 일체로 융착시키는 과정이나 지그나 금형 등을 이용하여 압착시키는 정도에 따라 조직의 조밀도를 조정하게 되면, 상기 코어(10)의 여과효율(예를들면 1㎛, 3㎛, 5㎛ 등)을 일정하게 유지하는 것이 가능하다.For example, the core 10 is formed by winding a nonwoven fabric formed in a thin sheet shape into a cylindrical shape and then fusion bonding integrally by applying heat. When the heat is applied as described above, if the density of the tissue is adjusted according to the degree of crimping using a process of fusion or a jig or a mold, the filtration efficiency of the core 10 (for example, 1 μm and 3 μm) , 5 μm, etc.) can be kept constant.

또 상기 코어(10)는 폴리올레핀계 부직포로 이루어지는 시트와 폴리에스테르계 부직포로 이루어지는 시트를 겹쳐 중첩시킨 상태에서 원통형상으로 권취하고, 열을 가하여 일체로 융착시키는 것에 의하여 형성하는 것도 가능하다.In addition, the core 10 may be formed by winding in a cylindrical shape in a state in which a sheet made of a polyolefin nonwoven fabric and a sheet made of a polyester nonwoven fabric are overlapped with each other and fused together by applying heat.

상기와 같이 코어(10)를 폴리올레핀계 부직포나 폴리에스테르계 부직포, 폴리아미드계 부직포 등을 사용하여 원통형상으로 형성하는 경우에는 상기 고형분 흡착층(20)을 구성하는 활성탄의 내면쪽에 부직포를 사용하지 않는 것도 가능하다.이 경우에는 코어(10)의 외면이 활성탄의 내면쪽을 전체적으로 감싸게 되므로, 별도의 부직포를 이중으로 사용할 필요가 없다.As described above, when the core 10 is formed into a cylindrical shape using a polyolefin nonwoven fabric, a polyester nonwoven fabric, a polyamide nonwoven fabric, or the like, a nonwoven fabric is not used on the inner side of the activated carbon constituting the solid adsorption layer 20. In this case, since the outer surface of the core 10 covers the inner surface side of the activated carbon as a whole, there is no need to use a separate nonwoven fabric in duplicate.

또 상기에서 코어(10)를 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE) 등의 수지로 형성하는 경우에는 다수의 구멍이 형성되도록 사출성형 등의 방법으로 원통형상을 형성하는 것도 가능하다.When the core 10 is formed of a resin such as polypropylene (PP) or polyethylene (PE), it is also possible to form a cylindrical shape by a method such as injection molding so that a plurality of holes are formed.

이 경우에는 상기 코어(10)를 통한 물의 통수가 구멍을 통하여 원활하게 이루어지게 된다.In this case, water passing through the core 10 is made smoothly through the hole.

상기와 같이 코어(10)에 다수의 구멍을 형성하는 경우에는 도면에는 나타내지 않았지만, 고형분 흡착층(20)의 내면에 내부 부직포층을 설치하는 것이 바람직하다. 이 경우에는 고형분 흡착층(20)의 내면을 코어(10)가 전체적으로 감싸지 못하고 다수의 구멍을 통하여 고형분 흡착층(20)이 물에 노출되게 되므로 고형분 흡착층(20)과 코어(10)의 사이에 내부 부직포층을 설치하는 것이 고형분 흡착층(20)의 형상 유지에 보다 유리하다.In the case where a plurality of holes are formed in the core 10 as described above, although not shown in the drawing, it is preferable to provide an inner nonwoven fabric layer on the inner surface of the solid content adsorption layer 20. In this case, the inner surface of the solid adsorption layer 20 does not completely surround the core 10, and the solid adsorption layer 20 is exposed to water through a plurality of holes, so that the solid adsorption layer 20 is between the core 10. It is more advantageous to provide the internal nonwoven fabric layer in the shape of the solid adsorption layer 20.

상기 부직포층은(30) 폴리올레핀계 부직포나 폴리에스테르계 부직포, 폴리아미드계 부직포 등을 적층하여 형성한다.The nonwoven fabric layer (30) is formed by laminating a polyolefin nonwoven fabric, a polyester nonwoven fabric, a polyamide nonwoven fabric, or the like.

상기 부직포층(30)은 얇은 시트형상으로 형성되는 부직포를 원통형상으로 권취한 다음, 열을 가하여 일체로 융착시키는 것에 의하여 형성된다. 또 열을 가하면서 일체로 융착시키는 과정에서 지그나 금형 등을 이용하여 압착시키는 정도에 따라 조직의 조밀도를 조정하게 되면, 상기 부직포층(30)의 여과효율(예를 들면 1㎛, 3㎛, 5㎛ 등)을 일정하게 유지하는 것이 가능하다.The nonwoven fabric layer 30 is formed by winding a nonwoven fabric, which is formed in a thin sheet shape, into a cylindrical shape, and then fusion is integrally applied by applying heat. In addition, when the density of the tissue is adjusted according to the degree of compression using a jig or a mold in the process of integrally fusion while applying heat, the filtration efficiency of the nonwoven fabric layer 30 (for example, 1 μm, 3 μm) , 5 μm, etc.) can be kept constant.

상기 부직포층(30)은 폴리올레핀계 부직포로 이루어지는 시트와 폴리에스테르계 부직포로 이루어지는 시트를 겹쳐 중첩시킨 상태에서 원통형상으로 권취하고, 열을 가하여 일체로 융착시키는 것에 의하여 형성하는 것도 가능하다.The nonwoven fabric layer 30 may be formed by winding in a cylindrical shape in a state in which a sheet made of a polyolefin nonwoven fabric and a sheet made of a polyester nonwoven fabric are superimposed and subjected to heat to fuse integrally.

상기에서 폴리에스테르계 부직포로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리카보네이트(PC), 폴리아릴레이트(PAR) 등이 사용가능하다.As the polyester-based nonwoven fabric, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polycarbonate (PC), polyarylate (PAR), or the like may be used.

또 상기 폴리올레핀계 부직포로는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등이 사용가능하다.As the polyolefin nonwoven fabric, polyethylene (PE), polypropylene (PP), or the like may be used.

그리고 상기 부직포층(30)은 폴리프로필렌(PP)수지 등의 미세한 입자나 섬유(극세사)를 멜트블로운(Melt Blown)방식으로 원통형상으로 형성하여 사용하는 것도 가능하다.In addition, the nonwoven fabric layer 30 may be used by forming fine particles such as polypropylene (PP) resin or fibers (microfiber) into a cylindrical shape in a melt blown method.

상기 고형분 흡착층(20)은 활성탄 또는 활성탄소섬유 등을 원통형상으로 형성하고, 원통형상의 내외면을 모두 부직포로 감싸는 것으로 형성하는 것도 가능하다.The solid adsorbing layer 20 may be formed by forming activated carbon or activated carbon fibers in a cylindrical shape, and wrapping all of the inner and outer surfaces of the cylindrical shape with a nonwoven fabric.

상기 정수용 활성탄필터 성형체에는 한쪽은 구멍이 없는 필터캡(40)이 설치되고, 다른쪽에는 정수출구(42)가 형성되는 필터캡(40)이 형성되는 것도 가능하다.The activated carbon filter molded body for water purification may be provided with a filter cap 40 without a hole at one side and a filter cap 40 at which a water purification outlet 42 is formed at the other side.

상기 필터캡이 형성됨으로써 원수가 원주면에서 중앙쪽으로 유입되면서 필터작용이 이루어지고, 정수출구(42)를 통하여 정수가 배출되도록 이루어진다.As the filter cap is formed, the raw water flows from the circumferential surface toward the center, and a filter action is performed, and the purified water is discharged through the purified water outlet 42.

상기 고형분 흡착층(20)은 평균입경 10∼100mesh 범위의 입도로 이루어지는 입상활성탄(50)과 평균입경 100∼1,000mesh 범위의 입도로 이루어지는 분말활성 탄(60)을 바인더(70)로 조합하여 형성된다.The solid adsorption layer 20 is formed by combining the granular activated carbon 50 having a particle size in the range of 10 to 100 mesh and the powder activated carbon 60 having a particle size in the range of 100 to 1,000 mesh. do.

상기 활성탄은 목재, 갈탄, 무연탄, 및 야자껍질 등의 원료에서 탄소 물질을 태워서 제조되는 미세세공이 잘 발달된 무정형 탄소의 집합체로서 활성화 과정에서 분자 크기 정도의 미세세공이 잘 형성되어 큰 내부표면적을 가지는 흡착제로 이루어진다.The activated carbon is an aggregate of microporous well-developed amorphous carbon prepared by burning carbon materials from raw materials such as wood, lignite, anthracite, and coconut shells. Eggplants consist of adsorbents.

또 상기 활성탄은 가공정도 또는 원료에 따라서 분말 활성탄(60)과 입상 활성탄(50)으로 구분되는데 분말활성탄(60)은 톱밥, 야자껍질 등의 원료로 제조되고 미세한 입도로 이루어지며 내부 표면적이 큰 분말형태로 되어 있으므로 농약, 유기화학물질, 음이온 계면활성제 등 각종 용액과 식품류의 탈색, 탈취, 정제용으로 사용되며, 입상활성탄(50)은 갈탄, 역청탄 등의 원료에서 제조되고 분말활성탄(60)에 비해 입도가 크고 내부 표면적이 작은 형태로 이루어지므로 탈진, 탈황, 정수용으로 페놀, 수은, 세제의 제거 그외 용제회수 등으로 사용되며, 분말활성탄(60) 및 입상활성탄(50)은 오폐수의 고도처리에 사용된다.In addition, the activated carbon is divided into powder activated carbon 60 and granular activated carbon 50 according to the processing degree or raw material. The powder activated carbon 60 is made of raw materials such as sawdust and palm husk, made of fine grains, and has a large internal surface area. Since it is in the form, it is used for decolorization, deodorization, and purification of various solutions such as pesticides, organic chemicals, anionic surfactants and foodstuffs. The granular activated carbon (50) is made from raw materials such as lignite, bituminous coal, and powdered activated carbon (60). Compared to the removal of phenol, mercury, detergent and other solvent recovery, the powder activated carbon (60) and granular activated carbon (50) are used for the advanced treatment of waste water because they have a larger particle size and smaller internal surface area. Used.

본 발명에 따른 정수용 활성탄 필터 성형체에 있어서 분말 활성탄(60)은 입도가 평균입경 100∼1,000mesh 범위로 이루어지고, 입상 활성탄(50)은 입도가 평균입경 10∼100mesh 범위로 이루어진다.In the activated carbon filter molded article for water purification according to the present invention, the powder activated carbon 60 has a particle size ranging from 100 to 1,000 mesh, and the granular activated carbon 50 has a particle size ranging from 10 to 100 mesh.

상기 입상 활성탄(50)에서 입도가 10mesh 이상인 큰 평균입경으로 이루어질 경우에는 활성탄 입자들 사이에 형성되는 공간이 필요 이상으로 크게 되어 활성탄의 결합이 어려워지므로 코어에 흡착 및 배치가 불리하고, 100mesh 미만인 작은 평균입경으로 형성될 경우에는 활성탄 입자들 사이에 형성되는 공간이 미세하여 활성 탄을 성형하기에 부적합한 상태가 된다.When the granular activated carbon 50 has a large average particle diameter of 10 mesh or more, the space formed between the activated carbon particles becomes larger than necessary, so that the bonding of activated carbon becomes difficult, so that adsorption and placement on the core are disadvantageous, and the small size is less than 100 mesh. When formed with an average particle diameter, the space formed between the activated carbon particles is minute, which is inadequate for forming activated carbon.

또 상기 분말 활성탄(60)은 입상 활성탄(50)에 비해 100mesh 미만인 작은 평균입경의 입도로 이루어지므로, 비표면적이 크고 공극이 작기 때문에 물과의 접촉면적이 크고 오염물질의 흡착속도가 빠르고 흡착용량을 최대한 활용하는 것이 가능하다.In addition, since the powdered activated carbon 60 has a small average particle size of less than 100 mesh compared to the granular activated carbon 50, since the specific surface area and the pore size are small, the contact area with water is large, the adsorption rate of pollutants is high, and the adsorption capacity is high. It is possible to make the most of it.

본 발명에 따른 상기 고형분 흡착층(20)은 입상활성탄(50) 48∼80중량%와, 분말활성탄(60) 10∼50중량%으로 이루어진다.The solid adsorption layer 20 according to the present invention is composed of 48 to 80% by weight of granular activated carbon (50), and 10 to 50% by weight of powdered activated carbon (60).

상기 고형분 흡착층(20)은 입상활성탄(50)과 분말활성탄(60)을 결합, 성형시키기 위한 바인더(70) 2∼10중량%와, 첨가제(80) 5중량%이하를 혼합하는 것으로 이루어진다.The solid adsorption layer 20 is composed of mixing 2-10 wt% of the binder 70 and 5 wt% or less of the additive 80 for bonding and shaping the granular activated carbon 50 and the powdered activated carbon 60.

상기 바인더(70)는 펄프바인더와 아크릴 섬유 중의 하나 또는 모두를 조합하여 형성된다.The binder 70 is formed by combining one or both of pulp binder and acrylic fibers.

상기 펄프바인더는 목재 펄프와 인피 펄프가 20:80∼80:20의 중량비로 혼합하여 이루어진다.The pulp binder is made by mixing wood pulp and bast pulp at a weight ratio of 20:80 to 80:20.

상기 펄프 바인더 및 아크릴 섬유는 고체인 활성탄을 결합, 성형시키는 역할을 수행한다.The pulp binder and acrylic fibers serve to bond and shape solid activated carbon.

상기 바인더(70)의 함량은 2∼10중량%로 구성된다.The content of the binder 70 is composed of 2 to 10% by weight.

상기 바인더(70)의 총 함량이 2중량%미만일 경우 활성탄에 대한 결합력이 부족하여 고형분 흡착층(20)의 형성과 성형이 효과적으로 이루어지지 못하며, 10중량%를 초과하게 되면 활성탄과의 접촉면적이 과다하게 되어 활성탄의 비표면적을 감소시킴으로써 활성탄의 정수능력을 저하시킬 뿐만 아니라, 점착성이 지나쳐 오히려 고형분 흡착층(20)의 건조와 성형을 저해하게 된다.When the total content of the binder 70 is less than 2% by weight, the binding force to the activated carbon is insufficient, so that the solid adsorption layer 20 may not be effectively formed and formed, and when the total amount of the binder 70 exceeds 10% by weight, the contact area with the activated carbon is increased. Excessively reducing the specific surface area of the activated carbon not only lowers the water purification ability of the activated carbon, but also excessive adhesion, inhibiting the drying and molding of the solid content adsorption layer (20).

상기 펄프바인더 외에 펄프에 부착하여 음이온성 약품의 보류율을 향상시키는 성능이 있는 폴리아미드계 변성수지가 소량 첨가제(80)로 사용된다.In addition to the pulp binder, a polyamide-based modified resin capable of adhering to the pulp to improve retention of anionic chemicals is used as a small amount additive (80).

첨가제(80)로 사용되는 폴리아미드계 변성수지는 섬유와 섬유간의 결합력을 높여 활성탄 필터 성형체의 층간 결합력을 향상시켜 주고, 활성탄 필터 성형체의 충진밀도를 증가시키고 강도를 높여줄 뿐 아니라, 활성탄 필터 성형체의 건조시 탈수를 촉진시키는 효과가 얻어진다.The polyamide-based modified resin used as the additive 80 improves the bond strength between the fiber and the fiber to improve the interlayer bonding strength of the activated carbon filter molded body, and increases the packing density and the strength of the activated carbon filter molded body. The effect of promoting dehydration upon drying is obtained.

상기 첨가제(80)는 5중량% 이하의 조성으로 이루어진다.The additive 80 is composed of a composition of 5% by weight or less.

상기 첨가제(80)의 함량이 5중량%를 초과하게 되면 최종 성형 완료된 활성탄필터 성형체의 표면경도가 과다하게 상승되어 통수시 시간당 정수량이 감소하게 된다.When the content of the additive 80 exceeds 5% by weight, the surface hardness of the finally activated activated carbon filter molded article is excessively increased, so that the amount of purified water per hour is reduced.

따라서, 상기 첨가제(80)는 바인더(70)의 함량에 따라 첨가되지 않는 것도 가능하다.Accordingly, the additive 80 may not be added depending on the content of the binder 70.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 정수용 활성탄필터 성형체의 제조방법을 설명한다.Next, the manufacturing method of the activated carbon filter molded object for water purification which concerns on this invention comprised as mentioned above is demonstrated.

먼저 얇은 시트형상으로 형성되는 부직포를 원통 또는 파이프형상으로 형성하거나, 폴리프로필렌(PP)이나 폴리에틸렌(PE) 등의 수지를 다수의 구멍이 형성되도록 사출성형하는 방법으로 코어(10)를 제작한다.First, the core 10 is manufactured by forming a non-woven fabric formed in a thin sheet shape in a cylindrical or pipe shape or by injection molding a resin such as polypropylene (PP) or polyethylene (PE) to form a plurality of holes.

또 얇은 시트형상으로 형성되는 부직포를 원통 또는 파이프 형상으로 형성하 여 부직포층(30)을 형성한다.Further, the nonwoven fabric 30 is formed by forming a non-woven fabric formed in a thin sheet shape in a cylindrical or pipe shape.

그리고 활성탄 또는 활성탄소섬유 등을 원통형상으로 형성하고, 원통형상의 내외면을 모두 부직포로 감싸는 것으로 상기 고형분 흡착층(20)을 형성한다.In addition, the activated carbon or activated carbon fibers are formed in a cylindrical shape, and the solid adsorbing layer 20 is formed by wrapping both cylindrical inner and outer surfaces with a nonwoven fabric.

상기 고형분 흡착층(20)은 평균입경 10∼100mesh 범위의 입도로 이루어지는 입상활성탄(50) 48∼80중량%와, 평균입경 100∼1,000mesh 범위의 입도로 이루어지는 분말활성탄(60) 10∼50중량%와, 바인더(70) 2∼10중량%와, 폴리아미드계 변성수지로 이루어지는 첨가제(80) 5중량% 이하를 혼합 교반하여 슬러지 용액을 형성한다.The solid adsorption layer 20 is composed of 48 to 80% by weight of granular activated carbon 50 having a particle size in the range of 10 to 100 mesh, and 10 to 50 weight of powdered activated carbon 60 having a particle size in the range of 100 to 1,000 mesh. %, 2 to 10% by weight of the binder 70, and 5% by weight or less of the additive 80 made of the polyamide-based modified resin are mixed and stirred to form a sludge solution.

상기와 같이 형성된 슬러지 용액을 외면에 부직포가 감겨진 다수의 구멍이 형성된 원통형상의 코어(10) 또는 외면에 부직포가 감겨지지 않고 구멍이 형성되지 않은 원통형상의 코어(10) 등을 슬러지 용액에 완전히 잠기도록 담근 다음, 상기 코어(10) 등을 회전시키면서 코어(10) 등의 내부 중공부에 진공압을 작용시키는 거에 의하여 원통형상으로 형성하고, 슬러지 용액으로부터 꺼낸 다음 건조시키고, 원통형상으로 형성된 활성탄의 외면과 양측면을 부직포로 감싸는 과정을 거쳐 제조된다.The sludge solution formed as described above is completely immersed in the sludge solution in a cylindrical core 10 having a plurality of holes wound around the outer surface of the sludge solution or a cylindrical core 10 in which the nonwoven fabric is not wound around the outer surface of the sludge solution. After soaking, the core 10 is rotated to form a cylindrical shape by applying a vacuum pressure to an inner hollow portion of the core 10, and the like, taken out of the sludge solution, and then dried, and a cylindrical shape of activated carbon It is manufactured by wrapping the outer surface and both sides with non-woven fabric.

상기와 같은 과정으로 고형분 흡착층(20)을 제조하게 되면, 상기 코어(10)와 고형분 흡착층(20)이 일체로 형성된다.When the solid adsorption layer 20 is manufactured by the above process, the core 10 and the solid adsorption layer 20 are integrally formed.

상기와 같이 고형분 흡착층(20)을 제조한 다음, 상기 부직포층(30)의 내부에 고형분 흡착층(20)을 삽입시킨다.After preparing the solid absorbent layer 20 as described above, the solid absorbent layer 20 is inserted into the nonwoven fabric layer 30.

상기에서 부직포층(30)의 경우에는 일정 정도의 탄성을 보유하므로, 부직포 층(30)의 내경을 고형분 흡착층(20))의 외경과 같거나 작게 형성한 다음, 고형분 흡착층(20)을 부직포층(30)의 내부에 강제로 삽입하게 되면, 부직포층(30)의 탄성에 의하여 고형분 흡착층(20)과의 결합력이 충분하게 유지된다.Since the nonwoven fabric layer 30 retains a certain degree of elasticity, the inner diameter of the nonwoven fabric layer 30 is equal to or smaller than the outer diameter of the solid absorption layer 20, and then the solid absorption layer 20 is formed. When forcibly inserted into the nonwoven fabric layer 30, the bonding force with the solid adsorbing layer 20 is sufficiently maintained by the elasticity of the nonwoven fabric layer 30.

본 발명의 일실시예에 따라 제조된 정수용 활성탄필터 성형체를 평균입경 200mesh의 입도로 이루어지는 분말활성탄(60) 25중량%와, 평균입경 70mesh의 입도로 이루어지는 입상활성탄(50) 69중량%와, 바인더(70) 6중량%를 혼합하여 실시예1을 제조하였다.The activated carbon filter molded article for water purification according to one embodiment of the present invention comprises 25 wt% of powdered activated carbon (60) consisting of a particle size of 200 mesh, 69 wt% of granular activated carbon (50) consisting of a particle size of 70 mesh, and a binder. (70) Example 1 was prepared by mixing 6% by weight.

그리고, 평균입경 200mesh의 입도로 이루어지는 분말활성탄(60) 47중량%와, 평균입경 70mesh의 입도로 이루어지는 입상활성탄(50) 47중량%와, 바인더(70) 6중량%를 혼합하여 실시예2를 제조하였다.Then, Example 2 was prepared by mixing 47% by weight of powdered activated carbon (60) composed of a particle size of 200 mesh with an average particle diameter, 47% by weight of granular activated carbon (50), and 6% by weight of a binder (70). Prepared.

또 평균입경 70mesh의 입도로 이루어지는 입상활성탄(50) 94중량%와, 바인더(70) 6중량%를 혼합하여 비교예를 제조하였다.In addition, a comparative example was prepared by mixing 94% by weight of granular activated carbon (50) and 6% by weight of the binder (70) having a particle size with an average particle diameter of 70 mesh.

상기와 같이 제조된 비교예와 실시예1, 2에 잔류염소의 유입농도 2ppm의 물을 투입하였다.Into the comparative example and Examples 1, 2 prepared as described above was added the water of 2ppm inlet concentration of residual chlorine.

상기 3종의 정수용 활성탄 필터 성형체에 대하여 물속에 함유된 잔류 염소 제거 성능 비교시험을 실시하였고 그 측정결과와 각 활성탄 필터 성형체들의 물리적 특성을 다음의 표 1에 나타내었다.Comparative tests of residual chlorine removal performance contained in water were performed on the three activated carbon filter molded articles for water purification, and the measurement results and physical characteristics of the activated carbon filter molded bodies are shown in Table 1 below.

구분division 충진밀도(g/㎤)Fill density (g / cm 3) 경도Hardness 통수량(L)Water flow rate (L) 잔류염소제거율(%)Residual Chlorine Removal Rate (%) 실시예1Example 1 0.4800.480 80이상80 or more 13,00013,000 90%90% 실시예2Example 2 0.5000.500 80이상80 or more 16,00016,000 90%90% 비교예Comparative example 0.4210.421 80이상80 or more 7,0007,000 90%90%

표 1에 나타낸 바와 같이 분말활성탄(60)과 입상활성탄(50)을 혼합하여 제조된 실시예1, 실시예2가 입상활성탄(50) 만으로 제조된 비교예에 비해 매우 높은 흡착효과가 나타나며 잔류염소 제거율이 크게 개선된 것으로 확인할 수 있다. As shown in Table 1, Examples 1 and 2 prepared by mixing the powdered activated carbon 60 and the granular activated carbon 50 exhibited a very high adsorption effect compared to the comparative example produced by the granular activated carbon 50 alone, and residual chlorine. It can be seen that the removal rate is greatly improved.

이것은 분말활성탄(60)과 입상활성탄(50)을 혼합하여 제조함으로써 입상활성탄(50)에 비해 물과의 접촉면적이 크고 오염물질의 흡착속도가 빠른 분말활성탄(60)의 장점을 활용하는 것이 가능해진다.It is possible to take advantage of the powder activated carbon 60, which is manufactured by mixing the powder activated carbon 60 and the granular activated carbon 50, and has a larger contact area with water and a faster adsorption rate of contaminants than the granular activated carbon 50. Become.

상기 3종의 정수용 활성탄 필터 성형체에 대하여 통수압에 따른 통수량 비교시험을 실시하였고 그 측정결과와 각 활성탄 필터 성형체들의 물리적 특성을 다음의 표 2에 나타내었다.The water flow rate comparison test was performed on the three types of activated carbon filter molded bodies for water purification, and the measurement results and the physical characteristics of the activated carbon filter molded bodies are shown in Table 2 below.

구분division 통수압(kgf/㎠)Hydraulic pressure (kgf / ㎠) 1One 22 33 통수량 Water flow 실시예1Example 1 2.0L/min2.0L / min 3.0L/min3.0 L / min 4.0L/min4.0L / min 실시예2Example 2 1.8L/min1.8 L / min 2.8L/min2.8L / min 3.8L/min3.8 L / min 비교예Comparative example 2.2L/min2.2 L / min 3.2L/min3.2 L / min 4.2L/min4.2 L / min

표 2에 나타낸 바와 같이 분말활성탄(60)과 입상활성탄(50)을 혼합하여 제조된 실시예1, 실시예2는 입상활성탄(50) 만으로 제조된 비교예에 비해 통수량면에서 감소하는 것으로 확인되었다.As shown in Table 2, Examples 1 and 2 prepared by mixing the powdered activated carbon (60) and granular activated carbon (50) were found to decrease in terms of water flow rate compared to the comparative examples made of the granular activated carbon (50) alone. It became.

특히 분말활성탄(60)의 첨가율이 높을수록 그 감소폭이 커지므로, 본 발명의 효과를 최대로 하기 위해서는 분말활성탄(60)의 첨가율이 전체 중량의 25%이하가 되도록 설정하는 것이 보다 바람직하다.In particular, the higher the addition rate of the powdered activated carbon 60 is, the larger the reduction is. Therefore, in order to maximize the effect of the present invention, it is more preferable to set the addition rate of the powdered activated carbon 60 to be 25% or less of the total weight.

상기에서는 본 발명에 따른 정수용 활성탄 필터 성형체의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허등록청구범위 및 발명의 상세한 설명, 첨부한 도면의 범위 내에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속한다.In the above, a preferred embodiment of the activated carbon filter molded article for water purification according to the present invention has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made within the scope of the appended claims and the detailed description of the invention. It is possible and this also falls within the scope of the present invention.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 정수용 활성탄필터 성형체에 의하면, 입상활성탄과 분말활성탄이 혼합되어 제조되어 종래의 입상활성탄만으로 제조된 정수용 필터보다 오염물질의 흡착속도가 빠르고 활성탄이 가지는 흡착용량을 최대한 활용하는 것이 가능하여 정수효율을 향상시키는 것이 가능해진다.According to the activated carbon filter molded article for water purification according to the present invention as described above, granular activated carbon and powdered activated carbon are mixed to make the adsorption rate of pollutants faster than the conventional filter for water purification made with only granular activated carbon, and utilize the adsorption capacity of the activated carbon to the maximum. It is possible to improve the water purification efficiency.

또 본 발명의 정수용 활성탄필터 성형체에 의하면, 입상활성탄에 미세한 입자를 가지는 분말활성탄이 혼합되어 제조되어 필터의 부피가 줄어들게 됨으로써 보다 슬림하면서 고성능을 가지는 정수용 필터를 제조하는 것이 가능하다.In addition, according to the activated carbon filter molded article for water purification of the present invention, powdered activated carbon having fine particles is mixed with the granular activated carbon to reduce the volume of the filter, thereby making it possible to manufacture a filter for water purification having a slimmer and higher performance.

Claims (1)

내부에 설치되고 다수의 구멍이 형성되는 중공원통형상의 코어와,A hollow core cylindrical core installed inside and formed with a plurality of holes, 상기 코어의 외주면에 밀착되어 설치되고 활성탄 또는 활성탄소섬유로 형성되는 원통형상의 고형분 흡착층과,A solid solid adsorption layer installed in close contact with the outer circumferential surface of the core and formed of activated carbon or activated carbon fibers; 상기 고형분 흡착층의 외주면에 밀착되어 설치되는 외부 부직포층을 포함하고,An outer non-woven fabric layer in close contact with the outer circumferential surface of the solid adsorption layer, 상기 고형분 흡착층은 평균입경 10∼100mesh 범위의 입도로 이루어지는 입상활성탄 48∼80중량%와, 평균입경 100∼1,000mesh 범위의 입도로 이루어지는 분말활성탄 10∼50중량%와, 바인더 2∼10중량%와, 폴리아미드계 변성수지로 이루어지는 첨가제 5중량% 이하를 혼합하여 이루어지는 정수용 활성탄필터 성형체.The solid adsorption layer is composed of 48 to 80% by weight of granular activated carbon composed of particles having an average particle diameter in the range of 10 to 100 mesh, 10 to 50% by weight of powdered activated carbon composed of particles having an average particle diameter in the range of 100 to 1,000 mesh, and 2 to 10% by weight of a binder. And an activated carbon filter molded article for water purification comprising 5% by weight or less of an additive comprising a polyamide-based modified resin.
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