KR101012401B1 - Air filter comprising a staple fiber non-woven support with high an air-permeability and Method of preparing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고통기성 단섬유 부직포 지지체를 포함하는 공기필터 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 공기필터는 부직포 지지체, 부직포 커버 및 상기 부직포 지지체와 부직포 커버 사이에 개재된 멜트 블로운 부직포를 포함하는 공기필터에 있어서, 상기 부직포 지지체는 소정 융점을 갖는 제1 열가소성 고분자와 상기 제1 열가소성 고분자보다 저융점을 갖는 제2 열가소성 고분자로 된 열융착성 2성분계 복합방사 단섬유로 형성된 부직포 지지체인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 공기필터는 균제도가 우수한 부직포 지지체를 구비함으로써 수명이 연장되고 여과효율 및 통기성이 향상된다.The present invention relates to an air filter comprising a painless short fiber nonwoven support and a method of manufacturing the same. The air filter of the present invention comprises a nonwoven fabric support, a nonwoven fabric cover and a melt blown nonwoven fabric interposed between the nonwoven fabric support and the nonwoven fabric cover, wherein the nonwoven fabric support is a first thermoplastic polymer having a predetermined melting point and the first It is characterized in that the non-woven fabric support formed of a heat-sealing two-component composite spun short fibers made of a second thermoplastic polymer having a lower melting point than the thermoplastic polymer. The air filter of the present invention has a non-woven fabric support having excellent uniformity, thereby extending its life and improving filtration efficiency and breathability.
공기 필터, 부직포 지지체, 열융착 Air filter, nonwoven support, heat fusion
Description
본 발명은 고통기성 단섬유 부직포 지지체를 포함하는 공기필터 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 자동차, 건물공조, 공기청정기, 크린룸 등에 사용될 수 있는 고성능의 고통기성 단섬유 부직포 지지체를 포함하는 공기필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air filter comprising a painless short fiber nonwoven support and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to an air filter including a high-performance painless short-fiber nonwoven support that can be used in automobiles, buildings, air conditioners, clean rooms, and the like, and a method of manufacturing the same.
최근 산업이 발전함에 따라 각종 기계장치 및 작업현장이 증가하고 있으며, 거기에서 배출되는 분진, 매연 등이 인류의 건강을 위협하는 물질로 부각되고 있다. 따라서, 건물 내부 및 자동차 등의 운송수단 등 인간이 머무르는 장소에는 공기 필터의 사용이 현재에는 거의 일반화된 실정이다. 또한, 높은 정밀도를 요구하는 반도체 제조 공정 등에서는 미세 먼지의 존재 자체가 제품의 불량율을 높일 수 있으므로 고성능 공기 필터의 사용이 필수적이다.With the recent development of the industry, various machinery and work sites are increasing, and dust and smoke emitted therefrom are emerging as a threat to human health. Therefore, the use of the air filter in the place where the human dwelling, such as the inside of the building and the transportation means such as cars, etc. is now almost generalized. In addition, the use of a high performance air filter is essential in the semiconductor manufacturing process requiring high precision, since the presence of fine dust itself can increase the defective rate of the product.
이러한 공기필터는 일반적으로 필터재로서 멜트 블로운 부직포를 사용하고 그 일면에는 멜트 블로운 부직포를 지지하기 위한 부직포 지지체를 구비하고 다른 일변에는 멜트 블로운 부직포를 보호하기 위한 부직포 커버(cover)를 구비한다. Such an air filter generally uses a melt blown nonwoven fabric as a filter material and has a nonwoven support for supporting the melt blown nonwoven on one side thereof and a nonwoven cover for protecting the melt blown nonwoven on the other side thereof. do.
통상적으로 공기필터는 필터의 효율과 긴 수명을 보장하기 위하여, 필터를 접어서(pleating) 공기와의 접촉면적을 크게하여 사용한다. 이 때, 접은 필터가 접힌 상태를 유지하지 못하고 원상태로 편평하게 회복되면, 공기와 필터의 접촉능력이 떨어지면서, 필터효율이 떨어지고, 압력손실이 커지는 문제가 있다. Typically, the air filter is used to increase the contact area with air by pleating the filter in order to ensure the efficiency and long life of the filter. At this time, if the folded filter is not maintained in the folded state and recovered flat, the contact ability between the air and the filter decreases, the filter efficiency falls, and the pressure loss increases.
그런데, 필터재로 통상적으로 사용되는 멜트 블로운 부직포는 극세사로 형성되기 때문에 형태안정성이 낮고 절곡성이 효과적으로 발휘되지 못한다. 따라서, 상기 필터를 지지하는 필터 지지체의 형태안정성이 필수적으로 요구되며, 특히 작은 필터 면적에 많은 공기유량이 인입되는 자동차용 캐빈필터 및 고효율의 미디엄필터에 있어서 형태안정성은 반드시 필요하다.However, since the melt blown nonwoven fabric commonly used as a filter material is formed of microfiber, the shape stability is low and the bendability is not effectively exhibited. Therefore, the shape stability of the filter support for supporting the filter is essential, and in particular, in the cabin filter for automobiles in which a large amount of air flows into the small filter area and in the medium filter of high efficiency, the shape stability is necessary.
이를 위해 부직포 지지체로서 종래에는 폴리에스테르 스펀본드 부직포가 사용되어 왔다. 그러나 스펀본드 부직포는 형태안정성은 우수하지만, 공정 특성상 균제도가 좋지 못하고 추가적인 기능성을 부여하기 위한 타 섬유의 혼합이 불가능하여 필터의 수명이나 효율에 제한이 있다.For this purpose, polyester spunbond nonwoven fabric has been conventionally used as a nonwoven support. However, spunbond nonwoven fabrics have good morphological stability, but due to their process characteristics, they have poor homogeneity and are impossible to mix with other fibers to impart additional functionality.
따라서, 형태안정성이 우수하면서도 균제도가 개선된 부직포 지지체의 개발이 시급하다.Therefore, it is urgent to develop a nonwoven fabric support having excellent morphological stability and improved uniformity.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 균제도가 우수한 부직포 지지체를 구비함으로써 수명이 연장되고 여과 효율이 향상된 공기필터 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an air filter having a non-woven fabric support excellent in uniformity, and to improve the life and improve the filtration efficiency, and a method of manufacturing the same.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 공기필터는, 부직포 지지체, 부직포 커버 및 상기 부직포 지지체와 부직포 커버 사이에 개재된 멜트 블로운 부직포를 포함하는 공기필터에 있어서, 상기 부직포 지지체는 소정 융점을 갖는 제1 열가소성 고분자와 상기 제1 열가소성 고분자보다 저융점을 갖는 제2 열가소성 고분자로 된 열융착성 2성분계 복합방사 단섬유로 형성된 부직포 지지체인 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the air filter of the present invention, the air filter comprising a nonwoven fabric support, a nonwoven fabric cover and a melt blown nonwoven fabric interposed between the nonwoven fabric support and the nonwoven fabric cover, the nonwoven fabric support has a predetermined melting point It is characterized in that the non-woven fabric support formed of a heat-sealable bicomponent composite spun short fibers made of a first thermoplastic polymer and a second thermoplastic polymer having a lower melting point than the first thermoplastic polymer.
본 발명에 따른 상기 부직포 지지체는 상기 열융착성 단섬유 외에 비융착성 섬유를 더 포함할 수 있다. 이러한 비융착 섬유로는 폴리에스테르 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 마, 면 및 레이온 등이 하나 이상 혼합되어 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 비융착 섬유는 필요에 따라 부직포 지지체 총 중량 대비 0.01 ~ 50 중량%로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The nonwoven support according to the present invention may further include non-fused fibers in addition to the heat-sealed short fibers. As the non-fused fiber, one or more polyester fibers, polypropylene fibers, hemp, cotton, and rayon may be used in combination. The non-fused fiber according to the present invention may be included in an amount of 0.01 to 50% by weight based on the total weight of the nonwoven support, if necessary, but is not limited thereto.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 공기필터 제조방법은, 부직포 지지체, 부직포 커버 및 상기 부직포 지지체와 부직포 커버 사이에 개재된 멜트 블로운 부직포를 포함하는 공기필터의 제조방법에 있어서, 상기 부직포 지지체는 (S1) 카딩 공정 또는 습식 공정을 통해 소정 융점을 갖는 제1 열가소성 고분자와 상기 제1 열가소성 고분자보다 저융점을 갖는 제2 열가소성 고분자로 된 열융착성 2성분계 복합방사 단섬유로 부직포 웹을 형성하는 단계; (S2) 상기 부직포 웹을 열융착성 섬유의 융점들보다 높은 온도로 열처리하여 열융착성 섬유를 용융시키는 단계; 및 (S3) 상기 열처리된 부직포 웹에 대해 유리전이온도와 융점 사이에서 온도를 유지시킨 후, 열압착시키는 단계를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to solve the above problems, the air filter manufacturing method of the present invention, in the manufacturing method of the air filter comprising a nonwoven fabric support, a nonwoven fabric cover and a melt blown nonwoven fabric interposed between the nonwoven fabric support and the nonwoven fabric cover, The nonwoven support is a non-woven web made of a heat-sealing two-component composite yarn short fiber composed of a first thermoplastic polymer having a predetermined melting point and a second thermoplastic polymer having a lower melting point than the first thermoplastic polymer through a carding process or a wet process. Forming a; (S2) heat-treating the nonwoven web to a temperature higher than the melting points of the heat sealable fibers to melt the heat sealable fibers; And (S3) maintaining the temperature between the glass transition temperature and the melting point for the heat treated nonwoven web, and then thermally compressing the nonwoven web.
본 발명의 공기필터 제조방법에서, 상기 (S1) 단계에서 비융착 섬유를 더 포함하여 부직포 웹을 형성할 수 있다.In the air filter manufacturing method of the present invention, in the step (S1) it may further comprise a non-fused fiber to form a nonwoven web.
본 발명에 따른 열융착성 2성분계 복합방사 단섬유로 형성된 부직포 지지체는 개선된 균제도를 가지므로, 이를 이용하여 제조되는 공기필터는 수명이 연장되며 일관성 있고 개선된 여과 효율을 나타낼 수 있다.Since the nonwoven fabric support formed from the heat-sealing bicomponent composite spun short fibers according to the present invention has an improved homogeneity, the air filter manufactured by using the same may have an extended life and exhibit consistent and improved filtration efficiency.
또한, 본 발명에 따른 부직포 지지체는 비융착성 섬유를 포함하여 형성될 수 있으므로, 벌키성이 더 부여될 수 있고 통기도도 더 향상될 수 있으며, 섬유의 종류에 따라 추가적인 기능성을 더 가질 수 있다.In addition, since the nonwoven fabric support according to the present invention may be formed including non-fused fibers, the bulkiness may be further imparted, the air permeability may be further improved, and additional functionalities may be further provided depending on the type of fiber.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상 에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The terms or words used in this specification and claims are not to be construed as limiting in their usual or dictionary meanings, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention.
도 1에는 본 발명에 따른 공기필터의 제조방법에 있어서 부직포 지지체를 제조하는 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 하지만, 이하 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.1 schematically shows an embodiment of manufacturing a nonwoven support in a method of manufacturing an air filter according to the present invention. However, the configuration described in the embodiments and drawings described below are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, which can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be various equivalents and variations.
먼저, 카딩 공정 또는 습식 공정을 통해 소정 융점을 갖는 제1 열가소성 고분자와 상기 제1 열가소성 고분자보다 저융점을 갖는 제2 열가소성 고분자로 된 열융착성 2성분계 복합방사 단섬유로 부직포 웹을 형성한다(S1).First, a nonwoven web is formed of a heat-adhesive two-component composite spinning short fiber made of a first thermoplastic polymer having a predetermined melting point and a second thermoplastic polymer having a lower melting point than the first thermoplastic polymer through a carding process or a wet process ( S1).
본 발명에 따른 열융착성 2성분계 복합방사 단섬유는 종래의 장섬유 부직포의 단점인 균제도 불량을 개선할 수 있다. 본 발명에 따른 열융착성 2성분계 복합방사 단섬유는 동일한 방사구를 통하여 제1 열가소성 고분자와 제2 열가소성 고분자를 방사하여 형성된 단섬유를 의미한다. 여기서, 제2 열가소성 고분자는 제1 열가소성 고분자보다 융점이 낮다. 도 2는 2성분계 복합방사섬유의 바람직한 단면을 예시한 단면도로서, 도 2a는 사이드 바이 사이드형(side by side type) 2성분계 복합방사섬유(20)의 단면이고, 도 2b는 시스-코어형(sheath-core type) 2성분계 복합방사섬유(20)의 단면이다. 도 2에 나타난 바와 같이, 2성분계 복합방사섬유는 소정 융점을 갖는 제1 열가소성 고분자(22) 성분과, 제1 열가소성 고분자(22) 성분보다 저융점을 갖는 제2 열가소성 고분자(21) 성분으로 구성되어 있다. 2성분계 복합방 사섬유는 전술한 사이드 바이 사이드형, 시스-코어형 외에 편심형(eccentric type)(미도시)을 사용할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.The heat-sealable bicomponent composite spun short fibers according to the present invention can improve the poor uniformity, which is a disadvantage of the conventional long fiber nonwoven fabric. The heat-sealable bicomponent composite spun short fibers according to the present invention mean short fibers formed by spinning the first thermoplastic polymer and the second thermoplastic polymer through the same spinneret. Here, the second thermoplastic polymer has a lower melting point than the first thermoplastic polymer. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a preferred cross section of the bicomponent composite spun fiber, FIG. 2a is a cross-sectional view of a side by side type bicomponent
2성분계 복합방사섬유로 된 부직포 지지체의 제조방법은 1성분계 멜트블로운 부직포 제조시 통상적으로 사용되는 형상의 오리피스 대신, 2성분계 복합방사섬유 제조에 사용되는 형상의 오리피스를 사용하는 것을 제외하고는 동일하다. 따라서, 본 발명의 제조방법은 대한민국 공개특허공보 1993-13311호에 개시된 멜트블로운 부직포의 제조방법 등 공지의 멜트블로운 부직포의 제조방법과 복합방사섬유 제조방법에 따라 당업자가 용이하게 실시할 수 있음은 당연하다 할 것이다.The manufacturing method of the nonwoven fabric support of bicomponent composite spun fiber is the same except that the orifice of bicomponent composite spun fiber is used instead of the orifice of the shape normally used in the production of one component melt blown nonwoven fabric. Do. Therefore, the manufacturing method of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art according to the known manufacturing method of the meltblown nonwoven fabric and the composite spinning fiber manufacturing method such as the manufacturing method of the meltblown nonwoven fabric disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 1993-13311 Yes it will be natural.
이러한 융점차를 갖는 제1 열가소성 고분자와 제2 열가소성 고분자들의 조합은 잘 알려져 있으며, 예를 들어 제1 열가소성 고분자와 상기 제2 열가소성 고분자의 조합으로, (폴리프로필렌, 폴리에틸렌), (폴리에스테르, 폴리에틸렌), (저융점 폴리에스테르, 폴리에스테르) 등을 예시할 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 2성분계 복합방사 단섬유의 섬도는 예시적으로 2 ~ 25 데니어일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The combination of the first thermoplastic polymer and the second thermoplastic polymer having such melting point difference is well known, for example, a combination of the first thermoplastic polymer and the second thermoplastic polymer, (polypropylene, polyethylene), (polyester, polyethylene ), (Low melting point polyester, polyester) and the like can be exemplified. The fineness of the bicomponent composite spun short fibers that can be used in the present invention may be, for example, 2 to 25 deniers, but is not limited thereto.
본 발명의 부직포 지지체 제조시 열융착성 2성분계 복합방사 단섬유를 단독으로 사용할 수 있으며, 2성분 복합방사 단섬유 외에 비융착성 섬유들을 더 혼합하여 사용할 수 있다. When preparing the nonwoven fabric support of the present invention, the heat-sealable bicomponent composite spun short fibers may be used alone.
본 발명의 부직포 지지체에 선택적으로 더 포함될 수 있는 비융착성 섬유들은 부직포 지지체에 벌키(bulky)성을 더 부여할 수 있으며 통기성을 더욱 향상시킬 수도 있다. 또한 섬유 종류에 따라 추가적인 다른 기능성을 본 발명의 부직포 지지 체에 도입할 수도 있다. 이러한 목적에 따라 적절한 비융착성 섬유들을 채택할 수 있으며, 예를 들면 폴리에스테르 섬유, 폴리프로필렌 섬유 등의 합성섬유, 마, 면 등의 천연섬유 또는 레이온 등의 반합성섬유 등을 하나 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Non-fusible fibers, which may optionally be further included in the nonwoven support of the present invention, may further impart bulkiness to the nonwoven support and may further improve breathability. It is also possible to introduce additional functionalities into the nonwoven support of the present invention, depending on the fiber type. Appropriate non-fused fibers can be adopted for this purpose, and for example, synthetic fibers such as polyester fibers and polypropylene fibers, natural fibers such as hemp and cotton, or semisynthetic fibers such as rayon can be mixed and used. It may be, but is not limited thereto.
본 발명에 따른 상기 비융착 섬유의 함량은 비융착 섬유의 종류 및 용도에 따라 다양하게 선택될 수 있으며, 예를 들면 부직포 지지체 총 중량 대비 1 ~ 50 중량%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 함량이 1 중량% 미만이면 비융착 섬유의 혼합 효과를 기대할 수 없으며, 50 중량%를 초과하면 이 후 열융착 공정에서 열융착이 효율적으로 이뤄지지 않을 수도 있다.The content of the non-fused fiber according to the present invention may be variously selected according to the type and use of the non-fused fiber, for example, 1 to 50% by weight relative to the total weight of the nonwoven support, but is not limited thereto. If the content is less than 1% by weight, the mixing effect of the non-fused fibers may not be expected, and if the content exceeds 50% by weight, heat fusion may not be efficiently performed in the subsequent heat fusion process.
비융착 섬유의 섬도도 선택되는 섬유의 종류에 따라 적절하게 채택할 수 있으며 예를 들면 1.4 ~ 20 데니어일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The fineness of the non-fused fiber may also be appropriately selected depending on the type of fiber selected, and may be, for example, 1.4 to 20 denier, but is not limited thereto.
본 발명에 따른 부직포 지지체를 제조하는 공정은 당분야에서 수행되는 통상적인 부직포 제조 공정이 채택될 수 있다. 예를 들면 카딩 공정 또는 습식 공정 등이 가능하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기의 섬유를 예를 들면, 카딩 공정 또는 습식 공정을 통해 부직포 웹으로 제조할 수 있다.The process for producing the nonwoven support according to the present invention may adopt a conventional nonwoven fabric manufacturing process performed in the art. For example, a carding process or a wet process is possible, but is not limited thereto. Such fibers can be made into a nonwoven web, for example, through a carding process or a wet process.
다음으로, 상기 부직포 웹을 열융착성 섬유의 융점보다 높은 온도로 열처리하여 열융착성 섬유를 용융시킨다(S2).Next, the nonwoven web is heat-treated at a temperature higher than the melting point of the heat sealable fibers to melt the heat sealable fibers (S2).
본 발명에 따른 열융착성 복합방사 단섬유를 융점 이상으로 열처리를 하게되면 용융된 섬유들간에 융착이 진행되어, 섬유들간의 결합이 이뤄진다. 이때, 열처리는 당분야에서 통상적으로 수행되는 열처리 공정을 채택할 수 있으며, 예를 들면 열풍 열처리가 가능하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 열처리 온도는 상기 열융착 2성분계 복합방사 단섬유의 융점들 이상이 바람직하고, 선택적으로는 상기 복합방사 단섬유의 2성분이 갖는 각각의 융점 사이의 온도(즉, 제1 열가소성 고분자의 소정 융점과 제2 열가소성 고분자의 저융점 사이의 온도)일 수 있다. 열처리 온도의 구체적인 예를 들면 110 ~ 180 ℃일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 온도범위에서 섬유간의 열융착이 효과적으로 일어날 수 있다.When the heat-sealed composite spun short fiber according to the present invention is heat-treated at a melting point or more, fusion is performed between the molten fibers, thereby making the bonds between the fibers. In this case, the heat treatment may adopt a heat treatment process that is commonly performed in the art, for example, hot air heat treatment is possible, but is not limited thereto. The heat treatment temperature is preferably equal to or higher than the melting points of the thermally fused bicomponent composite spun short fibers, and optionally, between the melting points of the two components of the composite spun spun fibers (ie, the predetermined melting point of the first thermoplastic polymer and Temperature between the low melting point of the second thermoplastic polymer). Specific examples of the heat treatment temperature may be 110 to 180 ° C., but are not limited thereto. In the above temperature range, heat fusion between fibers can occur effectively.
이어서, 상기 열처리된 부직포 웹에 대해 유리전이온도와 융점 사이에서 온도를 유지시킨 후, 열압착시킨다(S3).Subsequently, after maintaining the temperature between the glass transition temperature and the melting point with respect to the heat treated nonwoven web, it is thermally compressed (S3).
열처리를 통해 섬유간 융착이 일어난 부직포 웹을 완전히 냉각시키지 않고 섬유의 유리전이온도와 융점 사이의 온도 분위기를 유지시킨다. 이러한 온도범위는 사용된 섬유의 종류에 따라 다양하며, 예를 들면 30 ~ 140 ℃일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 후, 상기와 같이 잔열이 유지된 부직포 웹을 열압착하여 본 발명에 따른 부직포 지지체를 제조할 수 있다. 열압착 공정은 당분야에서 통상적인 방법을 통해 수행될 수 있으며, 예를 들면 열캘린더링 공정으로 수행될 수 있다. 이러한 열압착 공정을 통해 섬유간 결합이 견고하고 충분한 강도를 갖는 부직포 지지체를 제조할 수 있다. The heat treatment maintains the temperature atmosphere between the glass transition temperature and the melting point of the fiber without completely cooling the nonwoven web where the inter-fiber fusion has occurred. This temperature range varies depending on the type of fiber used, for example, may be 30 ~ 140 ℃, but is not limited thereto. Thereafter, the nonwoven web in which residual heat is maintained as described above may be thermocompressed to prepare a nonwoven support according to the present invention. The thermocompression process may be carried out through conventional methods in the art, for example, may be performed by a thermal calendaring process. Through this thermocompression bonding process, the non-woven fabric support having a strong bond and sufficient strength can be produced.
이러한 열압착 공정의 조건은 부직포 지지체를 형성하는 섬유의 종류, 공기필터의 용도 등에 따라 다양하게 선택될 수 있으며, 예를 들면 70 ~ 180 ℃의 온도 범위에서 2 ~ 7 kg/㎠의 압력으로 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기와 같은 조건 하에서 열압착이 효과적으로 수행될 수 있다.The conditions of the thermocompression process may be variously selected according to the type of fibers forming the nonwoven fabric support, the use of the air filter, and the like, for example, performed at a pressure of 2 to 7 kg / cm 2 at a temperature range of 70 to 180 ° C. It may be, but is not limited thereto. Thermocompression can be effectively performed under the above conditions.
열압착 공정을 거친 부직포 지지체는 전술한 바와 같이 원하는 목적에 따라 다양한 물성을 가질 수 있으며, 예를 들면 중량은 15 ~ 130 gsm 일 수 있으며, 두께는 30㎛ ~ 1.0mm 일 수 있으며, 공기투과도는 30 ~ 1000 ㎤/㎠/s 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 범위에서 본 발명이 목적하는 성능이 우수한 부직포 지지체를 얻을 수 있다.As described above, the nonwoven fabric support having the thermocompression process may have various physical properties, for example, the weight may be 15 to 130 gsm, the thickness may be 30 μm to 1.0 mm, and the air permeability is It may be 30 to 1000 cm 3 / cm 2 / s, but is not limited thereto. In the above range, the nonwoven fabric support excellent in the desired performance of the present invention can be obtained.
이와 같이 제조된 부직포 지지체는 공기필터의 제조에 사용된다. 도 3에는 절곡 공정을 거친 본 발명의 공기필터(30)의 일 구현예가 도시되어 있다.The nonwoven support thus prepared is used for the manufacture of the air filter. Figure 3 shows one embodiment of the
도 3을 참조하면, 본 발명의 공기필터(30)는 본 발명의 부직포 지지체(33) 위에 필터재로서 멜트 블로운 부직포(32)가 적층되며, 상기 멜트 블로운 부직포(32) 위에는 필터재를 보고하기 위한 부직포 커버(31)가 적층되어 형성된다.Referring to Figure 3, the
멜트 블로운 부직포 필터재 및 부직포 커버의 제조방법은 당분야에 공지된 방법에 따라 수행될 수 있으며, 부직포 커버로는 예를 들면 에어쓰루 부직포, 써말본드 부직포, 스펀본드 부직포 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The manufacturing method of the melt blown nonwoven filter material and the nonwoven cover may be performed according to a method known in the art, and the nonwoven cover may be, for example, an air through nonwoven fabric, a thermal bond nonwoven fabric, a spunbond nonwoven fabric, or the like. It is not limited to this.
상기 지지체(33), 필터재(32) 및 커버(31)를 적층하는 방법은 부직포를 적층하기 위해 당분야에서 통상적으로 사용되는 방법 중에서 적절한 것을 선택하여 수행할 수 있으며, 예를 들면, 직접 섬유를 방사하여 부직포를 형성함과 동시에 적층체를 이루는 방법, 열융착, 니들 펀칭 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 적층체가 형성되면, 필요에 따라 절곡 공정과 같은 성형 공정을 더 거칠 수 있다. 도 3에는 절곡 공정을 거친 공기필터(30)가 개략적으로 도시되어 있다.The method of laminating the
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
실시예 1Example 1
저융점 폴리에스테르/폴리에스테르 이성분으로 이루어진 복합방사 단섬유(섬도 15D)를 카딩 공정을 통해 부직포 웹을 형성한 후, 170 ℃의 열풍으로 열처리하였다. 상기 열처리된 부직포 웹을 정치시킨 후에, 온도 160 ℃ 및 압력 3.5 kg/㎠ 으로 열캘린더링을 수행하여 본 발명에 따른 부직포 지지체를 제조하였다.The composite spun short fibers (fineness 15D) composed of a low melting polyester / polyester bicomponent were formed through a carding process to form a nonwoven web, and then heat-treated with hot air at 170 ° C. After the heat treated nonwoven web was left still, thermal calendaring was performed at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 3.5 kg / cm 2 to prepare a nonwoven support according to the present invention.
이렇게 얻어진 부직포 지지체에 폴리에틸렌 멜트 블로운 부직포 필터재 및 스펀본드 부직포 커버를 적층하여 공기필터를 얻었다.The polyethylene melt blown nonwoven fabric filter material and the spunbond nonwoven fabric cover were laminated on the thus obtained nonwoven fabric support to obtain an air filter.
실시예 2Example 2
부직포 지지체 총 중량 대비 25 중량%의 마를 더 포함하여 부직포 지지체를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포 지지체 및 공기필터를 제조하였다.A nonwoven fabric support and an air filter were manufactured in the same manner as in Example 1, except that the nonwoven fabric support was prepared by further including 25% by weight of the total weight of the nonwoven fabric support.
실시예 3Example 3
부직포 지지체 총 중량 대비 35 중량%의 마를 더 포함하여 부직포 지지체를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포 지지체 및 공기필터를 제조하였다.A nonwoven fabric support and an air filter were manufactured in the same manner as in Example 1, except that the nonwoven fabric support was prepared by further including 35% by weight of the nonwoven fabric support.
비교예Comparative example
폴리에스테르 스펀본드 부직포를 지지체로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 부직포 지지체 및 공기필터를 제조하였다.A nonwoven fabric support and an air filter were manufactured in the same manner as in Example 1, except that the polyester spunbond nonwoven fabric was used as the support.
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 부직포 지지체의 특성을 하기 표 1에 나타내었다.The properties of the nonwoven fabric support prepared according to the Examples and Comparative Examples are shown in Table 1 below.
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 부직포 지지체가 비교예에 따라 제조된 부직포 지지체보다 더 두껍지만 통기도는 더 우수한 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that the nonwoven support prepared according to the embodiment of the present invention is thicker than the nonwoven support prepared according to the comparative example, but the breathability is better.
실험예Experimental Example
1. 온도 변화에 따른 통기도 측정1.Measuring ventilation according to temperature change
실시예 3에서 사용되는 부직포 지지체의 제조시, 열캘린더링 공정에서 압력은 동일하게 유지(3.5 kg/㎠)하고 온도를 변화시켜 다양한 부직포 지지체를 제조하고, 각각의 두께 및 통기도를 측정하였다. 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다.In the preparation of the nonwoven fabric support used in Example 3, the pressure was kept the same (3.5 kg / cm 2) in the thermal calendaring process and the temperature was varied to prepare various nonwoven fabric supports, and the thickness and air permeability of each were measured. The measurement results are shown in Table 2 below.
표 2에 나타난 바와 같이, 열캘린더링의 온도 변화에 따라 통기도의 변화가 보이나, 본 발명의 온도 범위에서는 통기도가 우수하게 얻어짐을 알 수 있다.As shown in Table 2, the change in the air permeability is seen in accordance with the temperature change of the thermal calendar, it can be seen that the excellent air permeability is obtained in the temperature range of the present invention.
2. 압력 변화에 따른 통기도 측정2. Measurement of ventilation according to pressure change
실시예 3에서 사용되는 부직포 지지체의 제조시, 열캘린더링 공정에서 온도는 동일하게 유지(165℃)하고 압력을 변화시켜 다양한 부직포 지지체를 제조하고, 각각의 두께 및 통기도를 측정하였다. 측정 결과를 하기 표 3에 나타내었다.In the preparation of the nonwoven fabric support used in Example 3, in the thermal calendaring process, the temperature was kept the same (165 ° C.) and the pressure was changed to prepare various nonwoven fabric supports, and the thickness and air permeability of each were measured. The measurement results are shown in Table 3 below.
표 3에 나타난 바와 같이, 열캘린더링의 압력이 증가함에 따라 두께가 감소하고, 통기도도 감소가 되지만, 본 발명의 압력 범위에서는 통기도가 우수하게 얻어짐을 알 수 있다.As shown in Table 3, as the pressure of the thermal calendar increases, the thickness decreases and the air permeability decreases, but it can be seen that the air permeability is excellent in the pressure range of the present invention.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.The following drawings, which are attached to this specification, illustrate preferred embodiments of the present invention, and together with the contents of the present invention serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is limited to the matters described in such drawings. It should not be construed as limited.
도 1은 본 발명의 공기필터 제조방법의 일 구현예를 개략적으로 나타낸 순서도이다.1 is a flow chart schematically showing an embodiment of the air filter manufacturing method of the present invention.
도 2a 및 2b는 각각 본 발명에 이용될 수 있는 2성분계 복합방사 단섬유의 개략적인 단면도이다.Figures 2a and 2b is a schematic cross-sectional view of the bicomponent composite spun short fibers that can be used in the present invention, respectively.
도 3은 본 발명의 공기필터의 개략적으로 나타낸 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of the air filter of the present invention.
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