KR101629923B1 - 기능성 양전하 미디어 및 이의 제조방법 - Google Patents

기능성 양전하 미디어 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기능성 양전하 미디어 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 기능성 양전하 미디어는 가교촉진제를 포함하는 우수한 양전하 코팅제로 코팅시킴으로써 제조시간을 단축시킬 수 있고, 양전하의 밀도가 상승하여 높은 표면전하를 갖는 바 나노사이즈의 음이온을 갖는 바이러스에 대한 흡착 및 제거능이 우수한 효과가 있다.

Description

기능성 양전하 미디어 및 이의 제조방법{functual positive electric charge-media and the preparing method thereof}
본 발명은 기능성 양전하 미디어 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 바이러스도 제거 성능이 우수한 기능성 양전하 미디어 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 물 속에는 천연유기물질(Natural Organic Matter; NOM)을 비롯한 수많은 이온성 물질, 화학물질이 존재하며 상수처리 과정에서 제거되지 않고 새로운 오염물질을 발생시키는 원인물질로 작용한다. 또한, 최근에는 염소소독으로 제거되지 않은 병원성 미생물에 대한 존재여부가 논란이 되고 있다. 바이러스(Virus), 크립토스포리디움(Crytosphoridium), 자이알디아(Giardia) 등으로 분류되는 병원성 미생물은 인체 및 동물의 분변을 통해 환경 중으로 배출되어 하수뿐만 아니라 지표수와 지하수에도 존재한다. 바이러스는 0.02 ~ 0.09 ㎛, 박테리아는 길이 0.4 ~ 14㎛, 폭 0.2 ~ 1.2 ㎛의 크기를 갖으며 크립토스포리디움, 자이알디아 등 원생동물은 바이러스나 박테리아에 비해서는 비교적 큰 편이다. 바이러스의 경우 크기가 매우 작기 때문에 일반 여과에 의해서는 거의 처리되지 않으며 내성이 강한 낭종(Cyst)을 형성하여 물에서 수개월이상 안정적으로 살아있다. 현재 물 속에 잔존하는 미량의 오염물질을 제거하기 위하여 상수처리과정에서 고도응집처리 또는 활성탄 흡착, 막여과가 제시되고 있는데 최근 막을 사용한 정수처리 공정에 대한 국가단위의 대규모 연구가 진행 중이다.
특히, 막 여과에 대해서는 최근에 많은 연구가 이루어져 고도정수처리 과정에서 실용화가 타진되고 있는데 아직까지도 경제적인 비용과 기술적인 문제로 인해 폭넓게 이용되지는 못하고 있다. 역삼투막(RO), 나노여과막(NF), 한외여과막(UF), 정밀여과막(MF)으로 분류되는 막을 비롯한 기존 필터들은 기공(pore)의 사이즈를 이용하여 물리적인 기작에 의거하여 물 속의 오염물질을 제거하는 시스템이다.
분리막의 오염물질제거에 대한 주된 메커니즘은 체분리(Sieve) 효과, 즉 입자크기에 의한 제거가 적용되어 물속에 부유하고 있는 박테리아, 바이러스, 유기 오염물 등을 제거하여 주는 것이다. 상기 입자크기에 의한 제거 외에도 분리막 표면 전하에 따른 정전기적 흡착에 의해서도 수중의 미생물 등을 걸러주며, 이 방법은 적은 운전압력 대비 높은 투수율 및 높은 입자제거 성능으로 각광받으면서 연구되고 있다.
종래의 수처리용으로 널리 사용되는 마이크로 섬유 필터는 여과 면적이 작고 정전기력이 없기 때문에 효율이 떨어진다는 단점이 있었으며, 멤브레인 필터는 여과 효율은 높으나 압력 손실이 크다는 단점이 있었다. 따라서, 마이크로 섬유 필터와 멤브레인 필터의 단점을 보완하기 위한 마이크로 사이즈의 기공을 가지는 섬유 필터에 정전기력을 부과함으로써 섬유 필터의 여과 효율을 증가시키고, 압력 손실을 감소시키는 연구가 진행되고 있다.
예를 들어, 종래기술에는 기능성 양전하 미디어 제조를 위해 유리섬유를 기본 여재로 두고, 유리섬유 제조시에 양전하를 띄는 무기화합물을 첨가하는 방식으로 제조하여 양전하 필터를 제조하고 이를 이용하여 바이러스를 흡착제거 하였다(대한민국 특허공개번호 10-2004-0088046, 미국 등록특허 7,601,262호 등).
그러나 이 기술은 유리섬유를 사용한다는 점에서 발암 등의 유해성 논란으로 수처리 공정의 적합성이 우려되는 문제점과 유리섬유를 사용하여 제조시 첨가되는 화합물에 의해 제품군에서 다양화되지 못한다는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제 10-2004-0088046 호(공개일:2004년 10월 15일) 미국 등록특허 제 7,601,262호(공개일:2009년 10월 13일)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 나노사이즈의 바이러스를 효과적으로 제거할 수 있는 기능성 양전하 미디어 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유 및 나일론 섬유 중 선택된 1종 이상을 함유한 부직포; 및 상기 부직포의 내부 및 표면에 포함된 섬유가닥의 표면에 양전하 코팅층;을 포함하며, 상기 양전하 코팅층은 다관능성 아민 화합물, 가교제 및 경화촉진제를 포함하고, 상기 양전하 코팅층은 상기 부직포 내부 및 표면에 포함된 섬유가닥의 표면에 60 % 이상의 단위면적으로 코팅층을 형성하고, 하기 수학식 1에 의거한 양전하의 밀도가 1 ~ 10 % 증가하는 것을 특징으로 하는 기능성 양전하 미디어를 제공한다.
[수학식 1]
Figure 112014128579674-pat00001
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 부직포는 평균두께 0.1 ~ 2 ㎜ 일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 부직포는 평균공경이 0.5 ~ 20 ㎛일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 가교제는 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 F 에폭시 수지, 난연성 에폭시(brominated epoxy) 수지 및 노볼락(Novolac)형 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 다관능성 아민 화합물은 폴리에틸렌이민, 디에틸렌트리아민, 피페라진, 디메틸렌피페라진 및 디페닐아민 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 경화촉진제는 3차 아민 작용기, 페록사이드(Peroxide) 작용기, 및 수산화기를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 경화촉진제는 상기 경화촉진제는 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀(2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol,DMP-30),2,4-디아미노-6[2'-메틸이미다졸-(1')]-에틸-에스-트리아진(2,4-Diamino-6-[2'-methylimidazole-(1')]-ethyl-s-triazine(2MZ-A)) 및 1-시아노에틸-2에틸-4-메틸이미다졸(1-Cyanoethyl-2-ethyl-4-Methylimidazole(2E4MZ-CN))로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 다관능성 아민 화합물, 가교제 및 경화촉진제를 1 : 0.5 ~ 4: 0.005 ~ 0.04 의 중량비로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 기능성 양전하 미디어의 표면전하가 25 ~ 50 mV일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 평균수투과량이 30 ~ 150 ㎖/cm2·min·bar일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 바이러스 제거성능이 4log 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 태양은 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 F 에폭시 수지, 난연성 에폭시(brominated epoxy) 수지 및 노볼락형 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 가교제; 상기 경화촉진제는 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀(2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol,DMP-30),2,4-디아미노-6[2'-메틸이미다졸-(1')]-에틸-에스-트리아진(2,4-Diamino-6-[2'-methylimidazole-(1')]-ethyl-s-triazine(2MZ-A)) 및 1-시아노에틸-2에틸-4-메틸이미다졸(1-Cyanoethyl-2-ethyl-4-Methylimidazole(2E4MZ-CN))로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 경화촉진제; 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 프로필렌글리콜(propylene glycol), 디에틸렌글리콜(diethylene glycol), 에틸렌 글리콜에틸이서(ethylene glycol ethur), 디에틸렌글리콜에틸이서(diehtylene glycol ether), 디에틸렌글리콜메틸이서(diethylene glycol methyl ether) 및 디에틸렌글리콜헥실이서(diethylenehexyl glycol ether) 중 선택된 1종 이상을 함유하는 친수성 유기용매; 및 폴리에틸렌이민, 디에틸렌트리아민, 피페라진, 디메틸렌피페라진 및 디페닐아민 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 다관능성 아민 화합물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 양전하 미디어 코팅제를 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 친수성 유기용매는 글리콜계 용매 80 ~ 95 중량% 및 물 5 ~ 20 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 다관능성 아민 화합물, 가교제 및 경화촉진제는 양전하 미디어 코팅제 전체 중량 중 0.1 ~ 10 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양은 상기 양전하 미디어 코팅제에 부직포를 침전시켜서 부직포에 양전하 코팅제를 코팅시키는 단계; 및 양전하 코팅제가 코팅된 부직포를 열가교시켜서 양전하 코팅층을 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 양전하 미디어의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 침전은 15℃ ~ 40℃에서 5초 ~ 12시간 동안 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 열가교는 60℃ ~ 130℃ 하에서, 15초 ~ 6시간 동안 가교를 수행할 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양은 상기 기능성 양전하 미디어를 포함하고, 20 ~ 30℃ 및 0.8 ~ 1.2 bar 하에서 평균수투과량이 30 ~ 150 ㎖/cm2·min·bar이고, 바이러스 제거성능이 2 log 이상인 것을 특징으로 하는 바이러스 제거용 필터를 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 바이러스 제거용 필터는 에어 필터 또는 액체 필터로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 기능성 양전하 미디어는 가교촉진제를 포함하는 우수한 양전하 코팅제로 코팅시킴으로써 제조시간을 단축시킬 수 있고, 양전하의 밀도가 상승하여 높은 표면전하를 갖는 바 나노사이즈의 음이온을 갖는 바이러스에 대한 흡착 및 제거능이 우수하다. 또한, 종래에는 발암 유발 물질인 유리섬유를 사용해 왔으나, 본 발명은 유리섬유를 사용하지 않는 친환경적인 기능성 양전하 미디어를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 기능성 양전하 미디어의 주사전자현미경 이미지이다.
상술한 바와 같이 종래에는 유리섬유를 사용한다는 점에서 발암 등의 유해성 논란이 있으며 수처리 공정에 사용에 적합성이 우려되는 문제점과 유리섬유를 사용하여 제조시 첨가되는 화합물에 의한 제품군이 다양화되지 못하는 문제점이 있었다.
이에 `본 발명은 유리섬유가 아닌 친환경적인 부직포를 이용한 기능성 양전하 미디어를 개발하였다. 본 발명에 따른 기능성 양전하 미디어는 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유 및 나일론 섬유 중 선택된 1종 이상을 함유한 부직포; 및 상기 부직포의 내부 및 표면에 포함된 섬유가닥의 표면에 양전하 코팅층;을 포함하며, 상기 양전하 코팅층은 다관능성 아민 화합물, 가교제 및 경화촉진제를 포함하고, 상기 양전하 코팅층은 상기 부직포 내부 및 표면에 포함된 섬유가닥의 표면에 60 % 이상의 단위면적으로 코팅층을 형성하고, 하기 수학식 1에 의거한 양전하의 밀도가 1 ~ 10 % 증가하는 것을 특징으로 한다. 상기 기능성 양전하 미디어는 바이러스를 흡착하여 제거하는 역할을 하며, 바람직하게는 5 ~ 90 nm 크기인 바이러스를 흡착 제거할 수 있으며, 휴믹산 등 유기오염원을 흡착 제어하여 바이오 파울링을 제거할 수 있다. 이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
[수학식 1]
Figure 112014128579674-pat00002
본 발명에 따른 기능성 양전하 미디어는 부직포를 포함할 수 있다.
상기 부직포는 통상적으로 사용하는 것이면 적용가능하며, 바람직하게는 케미컬본딩부직포(Chemical Bonding), 써멀본딩부직포(Thermal Bonding), 에어레이부직포(Air Ray), 습식부직포(Wet Ray), 니들펀칭부직포(Needle Punching), 스판레스(수류결합법-Water zet), 스판본드(Spun Bond), 멜트블로운(Melt Blown), 스티치본드(Stitch Bond) 및 전기방사(electro spinning) 부직포 중에서 선택되는 어느 하나의 형태일 수 있고, 바람직하게는 멜트블로운(Melt Blown)인 것이 좋다.
또한, 상기 부직포를 구성하는 섬유는 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유 및 셀룰로오스 섬유 중 선택된 1종 이상을, 바람직하게는 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 및 폴리에스테르 섬유 중에서 선택된 1종 이상을, 더욱 바람직하게는 폴리프로필렌 섬유 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 중에서 선택된 1종 이상을 함유할 수 있다.
그리고, 상기 부직포는 평균두께가 0.1 ~ 2 ㎜인 것이, 바람직하게는 0.2 ~ 1 mm인 것이 좋으며, 이때, 평균두께가 0.1 mm 미만인 경우 바이러스 흡착 경로가 짧아서 바이러스 제거효율이 감소하고, 코팅된 양이 감소하여 바이러스 흡착량이 감소하는 문제가 있을 수 있고, 2 ㎜를 초과하면 여과시 차압발생으로 유량이 감소한 문제가 있을 수 있다.
그리고, 상기 부직포의 평균공경이 0.5 ~ 20 ㎛일 수 있으며, 바람직하게는 평균공경이 0.5 ~ 10 ㎛일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 평균공경이 0.5 ~ 8 ㎛일 수 있다. 이때, 상기 부직포의 평균 공경이 0.5 ㎛ 미만인 경우 수투과도가 낮아지는 문제가 있을 수 있으며, 20 ㎛를 초과하는 경우 바이러스 제거성능이 감소하는 문제가 있을 수 있다.
본 발명에 따른 기능성 양전하 미디어는 상기 부직포의 내부 및 표면에 포함된 섬유가닥의 표면에 양전하 코팅층을 포함하며, 상기 양전하 코팅층은 상기 섬유가닥의 표면에서 섬 형태로 이격되어 형성되는 것이 아니라, 섬유가닥의 표면을 완전히 둘러싸도록 코팅될 수 있다.
그리고, 상기 양전하 코팅층은 평균두께 0.01 ~ 3 ㎛으로, 바람직하게는 0.05 ~ 1 ㎛으로 형성되어 있는 것이 좋은데, 이때 양전하 코팅층의 평균두께가 0.05 ㎛ 코팅층의 균일도 감소로 인한 물성편차 문제가 있을 수 있고, 평균두께가 3 ㎛을 초과하면 코팅층의 내구성이 떨어져 코팅물이 용출되는 문제가 발생할 수 있고, 더 이상의 바이러스 제거 효과 상승이 없으므로 상기 범위 내의 평균두께를 갖도록 양전하 코팅층을 형성시키는 것이 좋다.
이때, 상기 양전하 코팅층은 상기 부직포 내부 및 표면에 포함된 섬유가닥의 표면에 60 % 이상의 단위면적으로 형성되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 상기 섬유가닥의 표면에 75 % 이상의 단위면적으로 형성되는 것이 좋다. 상기 양전하 코팅층이 상기 섬유가닥의 표면에 60 % 미만의 단위면적으로 형성되는 경우, 양전하 코팅의 균일성 저하로 바이러스 흡착성능이 불균일해지는 물성 불균일 문제가 있다.
또한, 본 발명에 따른 기능성 양전하 미디어에 있어서, 상기 양전하 코팅층은 가교촉진제를 포함함으로써 부직포 내부 및 표면에 포함된 섬유가닥의 표면에 양전하의 밀도가 1 ~ 10 % 증가하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 ~ 8 % 증가할 수 있다. 이를 통해 본 발명에 따른 기능성 양전하 미디어의 항바이러스 성능이 보다 향상될 수 있다.
상기 양전하 코팅층은 다관능성 아민 화합물, 가교제 및 경화촉진제를 포함하는데, 상기 가교제는 다관능성 아민 화합물 간의 가교제 역할 및 바인더 역할을 할 뿐만 아니라, 부직포와 코팅성분 간에 접착성을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 이때, 상기 가교제는 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 F 에폭시 수지, 난연성 에폭시(brominated epoxy) 수지 및 노볼락(Novolac)형 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지 및 노볼락(Novolac)형 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 다관능성 아민 화합물은 부직포가 양전하를 나타내도록 정전기적 성질을 부여하는 역할을 한다. 이때, 상기 다관능성 아민 화합물로는 폴리에틸렌이민(polyethylene imine), 디에틸렌트리아민(diethylene triamine), 피페라진(piperazine), 디메틸렌피페라진(dimethylpiperazine) 및 디페닐아민(diphenylamine) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌이민(polyehtylene imine) 및 디에틸렌트리아민(diethylene triamine) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 경화촉진제는 3차 아민 작용기, 페록사이드(Peroxide) 작용기, 및 수산화기를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀(2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol,DMP-30),2,4-디아미노-6[2'-메틸이미다졸-(1'-]-에틸-에스-트리아진(2,4-Diamino-6-[2'-methylimidazole-(1')]-ethyl-s-triazine(2MZ-A)) 및 1-시아노에틸-2에틸-4-메틸이미다졸(1-Cyanoethyl-2-ethyl-4-Methylimidazole(2E4MZ-CN))로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀(2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol,DMP-30)인 것이 좋다.
그리고, 상기 다관능성 아민 화합물, 가교제 및 경화촉진제를 1 : 0.5 ~ 4: 0.005 ~ 0.04 의 중량비로 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1 : 0.5 ~ 1.5 : 0.005 ~ 0.015의 중량비로 포함하는 것이 좋다. 상기 다관능성 아민 화합물, 가교제 및 경화촉진제가 상기 범위 미만으로 포함되는 경우에는 가교제 사용량이 적어 다관능성 아민 화합물이 부직포로부터 쉽게 떨어져 나갈 수 있으며, 이로인해 첨가효과가 미미한 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 양전하 코팅제의 점도가 너무 높아져서 부직포의 내부 즉, 부직포의 섬유를 충분하게 코팅시키지 못하여 여재 공경 크기 감소로 인해 수투과량이 감소하며, 양전하 특성이 감소되어 바이러스 제거율이 감소하는 문제점이 있을 수 있고, 또한 충분한 양의 폴리에틸렌이민이 반응에 참여하지 못한ㄴ 채 반응이 종결되어 수투과시 폴리에틸렌이민이 떨어져 나가며 양전하 특성이 상실되는 문제점이 있을 수 있다.
본 발명에 따른 기능성 양전하 미디어에 있어서, 상기 기능성 양전하 미디어의 표면전하는 5 ~ 50 mV 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 15 ~ 50 mV일 수 있다. 상기 미디어의 표면전하가 양전하를 나타냄으로써, 음전하를 갖는 바이러스를 흡착하여 포집할 수 있게 되는데, 만약 상기 미디어의 표면전하가 10 mV 미만이면, 바이러스 흡착능이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 50 mV를 초과하여도 바이러스 흡착능은 유사하나 공정시 높은 표면전하를 나타내기 위한 반응시간 및 농도 증가에 의한 생산비용 증가한 문제가 있을 수 있다.
이때, 상기 표면전하는 Anton Parr 사의 Surpass 모델을 사용하여 흐름전위를 측정하여 하기 수학식 2에 의해 계산된 방법에 의거하여 측정할 수 있는데, 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
[수학식 2]
Figure 112014128579674-pat00003
상기 수학식 1에서, ζ: 제타전위(mV), U : 흐름전위(streaming potential, p : 압력(pressure), η: 전해질 점도, ε: 전해질의 기본유전율, ε0 : 전해질의 유전체상수, Kb:전해질의전기전도도이다.
본 발명에 따른 기능성 양전하 미디어는 평균수투과량이 30 ~ 150 ㎖/cm2·min·bar일 수 있으며, 바람직하게는 35 ~ 100 ㎖/cm2·min·bar일 수 있다. 상기 평균수투과량이 상기 범위를 벗어나는 경우 필터로서 사용하기 어려운 문제점이 있다.
이러한, 높은 표면전하 및 평균수투과량을 갖는 본 발명의 기능성 양전하 미디어는 바이러스 제거성능이 4log 이상일 수 있으며, 바람직하게는 4.0log ~ 6.0log일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 4.5log ~ 6.0log일 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 기능성 양전하 미디어를 제조하는 방법에 대하여 구체적으로 설명하면 아래와 같다.
본 발명에 따른 기능성 양전하 미디어는 본 발명에 따른 양전하 코팅제에 부직포를 침전시켜서 부직포의 내부 및 외부에 포함된 섬유가닥의 표면에 양전하 코팅제를 코팅시키는 1단계; 및 상기 양전하 코팅제가 코팅된 부직포를 열가교시켜서 양전하 코팅층을 형성시키는 2단계;를 포함하는 방법으로 제조된다. 이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 1단계는 본 발명에 따른 양전하 코팅제에 부직포를 침전시켜서 부직포의 내부 및 외부에 포함된 섬유가닥의 표면에 양전하 코팅제를 코팅시키는 단계이다.
이때, 상기 본 발명에 따른 기능성 양전하 미디어용 양전하 코팅제는 가교제; 경화촉진제; 친수성 유기용매; 및 다관능성 아민 화합물을 포함할 수 있다. 상기 가교제는 다관능성 아민 화합물 간의 가교제 역할 및 바인더 역할을 할 뿐만 아니라, 부직포와 코팅성분 간에 접착성을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 F 에폭시 수지, 난연성 에폭시(brominated epoxy) 수지 및 노볼락(Novolac)형 에폭시 수지 중에서 선택된 1종을 또는 2종 이상을 혼합사용할 수 있으며, 바람직하게는 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 F 에폭시 수지 및 노볼락(Novolac)형 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을, 더욱 바람직하게는 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지 및 노볼락(Novolac)형 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 또는 2종을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 경화촉진제는 가교제로서 사용되는 상기 에폭시 수지의 열가교 반응 시 반응시간을 단축시킬 수 있으며, 3차 아민 작용기, 페록사이드(Peroxide) 작용기, 및 수산화기를 포함함으로써 열가교 반응 후 잔존하며 양전하의 밀도를 향상시킬 수 있어 항바이러스성을 제고할 수 있는 효과가 있다. 상기 경화촉진제는 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀(2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol,DMP-30),2,4-디아미노-6[2'-메틸이미다졸-(1')]-에틸-에스-트리아진(2,4-Diamino-6-[2'-methylimidazole-(1')]-ethyl-s-triazine(2MZ-A)) 및 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸(1-Cyanoethyl-2-ethyl-4-Methylimidazole(2E4MZ-CN))로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀(2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol,DMP-30)인 것이 좋다.
또한, 상기 다관능성 아민 화합물은 부직포의 내부 및 외부에 양전하를 나타내는 정전기적 성질을 부여하는 역할을 하며, 폴리에틸렌이민, 디에틸렌트리아민, 피페라진, 디메틸렌피페라진 및 디페닐아민 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌이민 및 디에틸렌트리아민 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
이때, 상기 다관능성 아민 화합물, 가교제 및 경화촉진제를 1 : 0.5 ~ 4: 0.005 ~ 0.04 의 중량비로 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1 : 0.5 ~ 1.5 : 0.005 ~ 0.015의 중량비로 포함하는 것이 좋다. 상기 다관능성 아민 화합물, 가교제 및 경화촉진제가 상기 범위 미만으로 포함되는 경우에는 가교제 사용량이 적어 다관능성 아민 화합물이 부직포로부터 쉽게 떨어져 나갈 수 있으며, 이로인해 첨가효과가 미미한 문제점이 있고, 상기 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 양전하 코팅제의 점도가 너무 높아져서 부직포의 내부 즉, 부직포의 섬유를 충분하게 코팅시키지 못하여 여재 공경 크기 감소로 인해 수투과량이 감소하며, 양전하 특성이 감소되어 바이러스 제거율이 감소하는 문제점이 있을 수 있고, 또한 충분한 양의 폴리에틸렌이민이 반응에 참여하지 못한ㄴ 채 반응이 종결되어 수투과시 폴리에틸렌이민이 떨어져 나가며 양전하 특성이 상실되는 문제점이 있을 수 있다.
그리고, 상기 다관능성 아민 화합물 및 가교제는 친수성 유기용매에 용해시켜 농도를 조절할 수 있고, 이를 통해 코팅제의 점도 및 흡착도 등을 제어할 수 있다. 또한 상기 친수성 유기용매를 사용하여 소수성인 부직포의 섬유를 코팅하여 부직포를 친수성으로 개질가능하다. 상기 친수성 유기용매는 글리콜계 용매 80 ~ 95 중량% 및 물 5 ~ 20 중량% 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 85 ~ 95중량% 및 물 5 ~ 15 중량% 포함하는 것이 좋다. 상기 글리콜계 용매는 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol), 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 프로필렌글리콜(propylene glycol), 디에틸렌글리콜(diethylene glycol), 에틸렌글리콜에틸이서(ethylene glycol ethyl ether), 디에틸렌글리콜에틸이서(diethylene glycol ethyl ether), 디에틸렌글리콜메틸이서(diethylene glycol methyl ether), 디에틸렌글리콜헥실이서(diethylene glycol hexyl ether) 등을 포함한다. 상기 친수성 유기용매에 있어서, 글리콜계 용매가 80 중량% 미만으로 포함되는 경우 코팅제 용액이 불균일하게 형성되어 부직포에 포함된 섬유가닥의 표면에 코팅층이 형성되기 어려운 문제점이 있고, 95 중량%를 초과하여 포함되는 경우 용매 제거가 어려워 가교제와 아민화합물의 반응이 용액 중에 발생되어 부직포 코팅 효율이 감소되는 문제점이 있다.
상기 친수성 유기용매를 사용하여 양전하 코팅제를 제조함으로써 소수성을 띠는 부직포의 섬유의 표면에 친수성인 코팅층이 보다 균질하게 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로는 상기 부직포 내부 및 표면에 포함된 섬유가닥의 표면에 60 % 이상의 단위면적으로, 바람직하게는 75 % 이상의 단위면적으로 코팅층을 형성할 수 있다.
그리고, 상기 다관능성 아민 화합물, 가교제 및 경화촉진제 기능성 양전하 미디어용 양전하 코팅제 전체 중량 중 0.1 ~ 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.1 ~ 3 중량%인 것이 좋다. 상기 다관능성 아민 화합물 및 가교제가 기능성 양전하 미디어용 양전하 코팅제 전체 중량 중에 0.1 중량 % 미만으로 포함되는 경우 다관능성 아민 화합물 및 가교제의 함량이 너무 적어 충분한 표면 전하를 여재에 제공할 수 없는 문제점이 있을 수 있고, 또한. 10 중량%를 초과하는 경우에는 양전하 코팅제의 점도가 너무 높아져서 부직포의 내부 즉, 부직포의 섬유를 충분하게 코팅시키지 못하는 문제가 있을 수 있고, 미반응물이 용출되는 문제가 있을 수 있다.
또한, 상기 부직포는 통상적으로 사용하는 것이면 적용가능하며, 바람직하게는 케미컬본딩부직포(Chemical Bonding), 써멀본딩부직포(Thermal Bonding), 에어레이부직포(Air Ray), 습식부직포(Wet Ray), 니들펀칭부직포(Needle Punching), 스판레스(수류결합법-Water zet), 스판본드(Spun Bond), 멜트블로운(Melt Blown) 및 스티치본드(Stitch Bond) 전기방사(electro spinning) 여재 중에서 선택되는 어느 하나의 형태일 수 있다.
본 발명에 따른 기능성 양전하 미디어의 제조방법에 있어서, 상기 침전은 15℃ ~ 40℃에서 5초 ~ 12시간 동안 수행하는 것이, 바람직하게는 20℃ ~ 30℃에서 수행하는 것이 좋으며, 이때, 15℃ 미만에서 수행시 에폭시 점착력이 감소되는 문제가 있을 수 있고, 40℃를 초과하는 온도에서 수행시 용매 증기 발생에 의한 유해환경 및 폭발의 문제가 있을 수 있으므로 상기 온도 범위에서 침전을 수행하는 것이 좋다. 그리고, 침전시간은 5초 ~ 15시간 동안, 바람직하게는 20초 ~ 13시간 정도 수행하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 기능성 양전하 미디어의 제조방법에 있어서, 상기 2단계에서는 양전하 코팅제가 코팅된 부직포를 열가교시켜서 양전하 코팅층을 형성시킬 수 있다.이때, 상기 열가교는 60℃ ~ 130℃ 하에서, 더욱 바람직하게는 80℃ ~ 100℃에서 가교를 수행하는 것이 좋은데, 이때, 열가교 온도가 60℃ 미만이면 가교제와 아민화합물의 가교반응이 충분히 이루어 지지 않아 물성 및 제조 공정의 효율이 감소되는 문제를 발생할 수 있으며, 130℃를 초과하면 부직포의 열변형을 가져와서 여재의 기공이 좁아져서 수투과량에 악영향을 줄 수 있으므로 상기 온도 범위 내에서 열가교를 수행하는 것이 좋다. 그리고, 열가교 시간은 열가교 온도에 따라 상대적으로 변하는 것으로서, 바람직하게는 15초 ~ 6 시간 정도 수행하는 것이, 바람직하게는 30초 ~ 4 시간 동안 수행하는 것이 좋다.
본 발명은 상기 기능성 양전하 미디어를 포함하는 바이러스 제거용 필터를 제공할 수 있다.
상기 바이러스 제거용 필터는 본 발명에 따른 기능성 양전하 미디어를 포함함으로써 종래의 부직포가 가지는 고유량 특성을 유지하면서 나노크기의 바이러스를 제거할 수 있다. 구체적으로, 상기 양전하 코팅층은 상기 부직포 내부 및 표면에 포함된 섬유가닥의 표면에 60 % 이상의 단위면적으로 코팅층을 형성하고 있는 항바이러스성 여재를 사용함으로써 20 ~ 30℃ 및 0.8 ~ 1.2 bar에서 평균수투과량이 30 ~ 150 ㎖/cm2·min·bar이고, 바이러스 제거성능이 2log 이상일 수 있는 효과가 있다.
이때, 상기 바이러스 제거용 필터는 본 발명에 따라 제조된 기능성 양전하 미디어를 포함할 수 있는 필터로써 어느 것이든 적용가능하며 이에 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 에어 필터 또는 액체 필터로 사용될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
[ 실시예 ]
실시예 1. 기능성 양전하 미디어 의 제조
증류수 9.99 중량부 및 디에틸렌글리콜에틸이서 88 중량부에, 폴리에틸렌이민 1 중량부, 노볼락형 에폭시 수지 1 중량부 및 DMP-30 0.01 중량부를 혼합한 후, 25℃에서 30분간 교반하여 기능성 양전하 미디어 코팅제를 제조하였다.
다음으로, 평균공경 6㎛, 섬도 3㎛ 및 평균두께 700 ㎛를 갖는 폴리프로필렌 부직포를 상기 양전하 코팅제에 25℃에서 30초간 침적시킨 후, 이를 꺼내서, 80℃에서 1 시간 동안 열 가교를 실시하여 기능성 양전하 미디어를 제조하였다.
실시예 2-12. 기능성 양전하 미디어 의 제조
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 하기 표 1과 동일한 조건으로 기능성 양전하 미디어를 제조하였다.
실시예 7. 기능성 양전하 미디어의 제조
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 경화촉진제로 2,4-디아미노-6[2'-메틸이미다졸-(1')]-에틸-에스-트리아진(2,4-Diamino-6-[2'-methylimidazole-(1')]-ethyl-s-triazine(2MZ-A))를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 조건으로 기능성 양전하 미디어를 제조하였다.
실시예 8. 기능성 양전하 미디어의 제조
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 경화촉진제로 1-시아노에틸-2에틸-4-메틸이미다졸(1-Cyanoethyl-2-ethyl-4-Methylimidazole(2E4MZ-CN))를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 조건으로 기능성 양전하 미디어를 제조하였다.
비교예 1. 기능성 양전하 미디어의 제조
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 하기 표 1과 동일한 조건으로 기능성 양전하 미디어를 제조하였다.
구분
 부직포
평균공경
(㎛)		 폴리에틸렌아민
(중량%)		 가교제
(중량%)
 경화촉진제
(중량%)		 용매함량
(중량%)		 물
(중량%)
 침전온도
(℃)
 침전시간
(초)
 열가교
온도
(℃)
 열가교
시간
(시간)
실시예1 6 1 1 0.01 88 9.99 25 30 80 1
실시예2 6 0.5 0.5 0.01 88.5 10.49 25 30 80 1
실시예3 6 2 2 0.01 93 4.99 25 30 80 1
실시예4 6 1 1 0.01 88 9.99 25 30 80 1
실시예5 6 1 1 0.02 88 9.98 25 30 80 1
실시예6 6 1 1 0.001 88 9.999 25 30 80 1
비교예1 6 1 1 - 88 10 25 30 80 1
비교예2 6 2 2 0.01 93 4.99 25 30 80 1
비교예3 6 1 1 - 88 10 25 30 80 6
실험예 1. 기능성 양전하 미디어의 SEM 측정
비교예 1에서 제조된 양전하 코팅제로 침전, 열가교처리 전의 폴리프로필렌 부직포의 SEM(Maker:SEC, model: SNE-3000M) 측정 사진을 도 1에 나타내었고, 본 발명의 실시예 1에서 제조된 기능성 양전하 미디어의 SEM 측정 사진을 도 2에 나타내었다.
하기 도 1과 도 2를 비교해보면, 코팅을 하지 않은 부직포의 섬유 표면은 매끈한 것을 확인할 수 있고, 본 발명에 따른 항바이러스성 여재의 경우 폴리프로필렌 부직포의 섬유 표면에 양전하 코팅층이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 2. 기능성 양전하 미디어의 기본 물성
상기 실시예 1 ~ 6, 비교예 1 ~ 3에서 제조된 기능성 양전하 미디어의 기본 물성을 파악하기 위해 분리막 기공 평가기(Maker:PMI, model: CFP-1200-AE) 기기를 사용하여 평균공경을 측정하였고, 평막 평가기((주)도레이케미칼 제작)를 이용하여 직경이 90 mm인 샘플 홀더를 통해 일정한 압력(1bar)으로 단위면적 및 분당 유량을 측정하였다.
또한, 평막 평가기((주)도레이케미칼 제작)를 이용하여 직경이 90 mm인 샘플 홀더를 통해 1bar의 정압에서 PFU/㎖(PFU: plaque formingunits)단위로 8×105/㎖로 희석한 바이러스(MS2 phage) 용액을 투과시켜 미생물 제거성능을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 코팅전후
무게증감
(%)		 양전하 밀도 증가율(%) 수투과 전후 무게감소율(%) 표면전하
(mV)		 평균수투과량
(㎖/cm2·min·bar)		 바이러스
제거성능
(log)
실시예1 15 6 0 35 75 3.8
실시예2 9 7 0 28 80 2.8
실시예3 21 5 0 40 72 4.7
실시예4 - - - - - -
실시예5 11 7 0 32 81 3.4
실시예6 10 5 0 34 79 3.5
비교예1 13 -16 11.5 5 80 0.1
비교예2 19 -17 16 9 69 1
비교예3 10 -14 0 33 75 0.1
상기 표 2에서 알 수 있듯이, 실시예 1 ~ 실시예 11의 기능성 양전하 미디어의 바이러스 제거 성능은 항바이러스 부직포 제조조건에 따라 평균수투과량이 약 65 ㎖/cm2·min·bar 이상, 바람직하게는 70 ~ 80 ㎖/cm2·min·bar 인 것을 확인할 수 있고, 바이러스 제거성능이 2.0log 이상, 바람직하게는 2.0 ~ 6log로 매우 우수한 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따르면 수투과량이 70 ㎖/cm2·min·bar 이상이면서, 바이러스 제거성능 또한 5log 이상으로 우수한 성능을 갖는 항바이러스성 부직포를 제조할 수 있었다.
상기 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명의 기능성 양전하 미디어는 가교제, 다관능성 아민 및 가교촉진제가 적절히 도입됨에 따라 우수한 수투과량 및 바이러스 제거성능을 갖는 것을 확인할 수 있었으며, 본 발명의 기능성 양전하 미디어가 기존의 유기섬유 기반의 기능성 양전하 미디어를 대체할 수 있는 친환경적인 기능성 양전하 미디어임을 확인할 수 있었다.

Claims (19)

  1. 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유 및 나일론 섬유 중 선택된 1종 이상을 함유한 부직포; 및
    상기 부직포의 내부 및 표면에 포함된 섬유가닥의 표면에 양전하 코팅층;을 포함하며,
    상기 양전하 코팅층은 다관능성 아민 화합물, 가교제, 경화촉진제 및 친수성 유기용매를 포함하는 기능성 양전하 미디어 코팅제로 코팅된 양전하 코팅층이며,
    상기 다관능성 아민 화합물은 폴리에틸렌이민, 디에틸렌트리아민, 피페라진, 디메틸렌피페라진 및 디페닐아민 중에서 선택된 1종 이상을 포함하고,
    상기 가교제는 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 F 에폭시 수지, 난연성 에폭시(brominated epoxy) 수지 및 노볼락형 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함하며,
    상기 경화촉진제는 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀, 2,4-디아미노-6[2'-메틸이미다졸-(1')]-에틸-에스-트리아진 및 1-시아노에틸-2에틸-4-메틸이미다졸로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하고,
    상기 친수성 유기용매는 폴리에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 에틸렌 글리콜에틸이서, 디에틸렌글리콜에틸이서, 디에틸렌글리콜메틸이서 및 디에틸렌글리콜헥실이서 중 선택된 1종 이상을 포함하며,
    상기 양전하 코팅층은 상기 부직포 내부 및 표면에 포함된 섬유가닥의 표면에 60 % 이상의 단위면적으로 코팅층을 형성하고, 하기 수학식 1에 의거한 양전하의 밀도가 1 ~ 10 % 증가하는 것을 특징으로 하는 기능성 양전하 미디어;
    [수학식 1]
    Figure 112016035814518-pat00004
    .
  2. 제1항에 있어서, 상기 부직포는 평균두께 0.1 ~ 2 ㎜ 것을 특징으로 하는 기능성 양전하 미디어.
  3. 제1항에 있어서, 상기 부직포는 평균공경이 0.5 ~ 20 ㎛인 것을 특징으로 하는 기능성 양전하 미디어.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 다관능성 아민 화합물, 가교제 및 경화촉진제를 1 : 0.5 ~ 4: 0.005 ~ 0.04 의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 양전하 미디어.
  9. 제1항에 있어서, 상기 양전하 미디어의 표면전하가 25 ~ 50 mV인 것을 특징으로 하는 기능성 양전하 미디어.
  10. 제1항 내지 제3항, 제8항 및 제9항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서, 평균수투과량이 30 ~ 150 ㎖/cm2·min·bar이고, 바이러스 제거성능이 2log 이상인 것을 특징으로 하는 기능성 양전하 미디어.
  11. 삭제
  12. 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 F 에폭시 수지, 난연성 에폭시(brominated epoxy) 수지 및 노볼락형 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 가교제;
    2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀(2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol,DMP-30),2,4-디아미노-6[2'-메틸이미다졸-(1')]-에틸-에스-트리아진(2,4-Diamino-6-[2'-methylimidazole-(1')]-ethyl-s-triazine(2MZ-A)) 및 1-시아노에틸-2에틸-4-메틸이미다졸(1-Cyanoethyl-2-ethyl-4-Methylimidazole(2E4MZ-CN))로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 경화촉진제;
    폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol), 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 프로필렌글리콜(propylene glycol), 디에틸렌글리콜(diethylene glycol), 에틸렌 글리콜에틸이서(ethylene glycol ethur), 디에틸렌글리콜에틸이서(diehtylene glycol ether), 디에틸렌글리콜메틸이서(diethylene glycol methyl ether) 및 디에틸렌글리콜헥실이서(diethylenehexyl glycol ether) 중 선택된 1종 이상을 함유하는 친수성 유기용매; 및
    폴리에틸렌이민, 디에틸렌트리아민, 피페라진, 디메틸렌피페라진 및 디페닐아민 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 다관능성 아민 화합물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 양전하 미디어 코팅제.
  13. 제12항에 있어서, 상기 친수성 유기용매는 글리콜계 용매 80 ~ 95 중량% 및 물 5 ~ 20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 양전하 미디어 코팅제.
  14. 제12항에 있어서, 상기 다관능성 아민 화합물, 가교제 및 경화촉진제는 양전하 미디어 코팅제 전체 중량 중 0.1 ~ 10 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 기능성 양전하 미디어 코팅제.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 한 항의 양전하 미디어 코팅제에 부직포를 침전시켜서 부직포에 양전하 코팅제를 코팅시키는 단계; 및
    양전하 코팅제가 코팅된 부직포를 열가교시켜서 양전하 코팅층을 형성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 양전하 미디어의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 침전은 15℃ ~ 40℃에서 5초 ~ 12시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 기능성 양전하 미디어의 제조방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 열가교는 60℃ ~ 130℃ 하에서, 15초 ~ 6시간 동안 가교를 수행하는 것을 특징으로 하는 기능성 양전하 미디어의 제조방법.
  18. 제10항의 기능성 양전하 미디어를 포함하고, 20 ~ 30℃ 및 0.8 ~ 1.2 bar 하에서 평균수투과량이 30 ~ 150 ㎖/cm2·min·bar이고, 바이러스 제거성능이 2 log 이상인 것을 특징으로 하는 바이러스 제거용 필터.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 바이러스 제거용 필터는 에어 필터 또는 액체 필터로 사용되는 것을 특징으로 하는 바이러스 제거용 필터.
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미국 등록특허 제 7,601,262호(공개일:2009년 10월 13일)

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