KR102215615B1 - Papers for filter containing activated carbon and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 활성탄이 함유된 필터용 원지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 펄프, 활성탄, 바인더 및 기능성 첨착제를 이용해 원료를 제조하는 원료단계; 상기 원료로 습지필을 형성하는 지필단계; 상기 습지필을 압착시켜 탈수하는 탈수단계 및 탈수된 지필을 건조시켜 활성탄이 함유된 필터용 원지로 제조하는 건조단계를 포함하는 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 펄프, 활성탄, 바인더 및 기능성 첨착제를 포함하는 원지를 포함하는 활성탄이 함유된 필터용 원지를 제공할 수 있다.The present invention relates to a filter base paper containing activated carbon and a method for manufacturing the same, and according to the present invention, a raw material step of preparing a raw material using pulp, activated carbon, a binder and a functional additive; A paper peeling step of forming a wetland peel from the raw material; It is possible to provide a method for producing a filter base paper containing activated carbon comprising a dehydration step of compressing and dehydrating the wetland peel and a drying step of drying the dehydrated paper peel to prepare a filter base paper containing activated carbon.
In addition, it is possible to provide a filter base paper containing activated carbon including a base paper including pulp, activated carbon, a binder and a functional additive.
Description
본 발명은 활성탄이 함유된 필터용 원지 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 펄프와 활성탄을 주재료로 하고 바인더, 기능성 첨가제를 첨가하여 습식(Wet-laid) 방식을 통해 원지를 제조함으로써, 제조 공정이 단순하고 70중량부 이상의 활성탄을 함유하여 탈취 성능뿐만 아니라 강도가 우수한 활성탄이 함유된 필터용 원지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a filter base paper containing activated carbon and a method for manufacturing the same, and more specifically, by preparing the base paper through a wet-laid method by adding pulp and activated carbon as main materials and adding a binder and a functional additive. The present invention relates to a filter base paper containing activated carbon having a simple process and excellent strength as well as deodorizing performance by containing more than 70 parts by weight of activated carbon, and a method of manufacturing the same.
제4차 산업혁명은 인간의 생활환경이 더욱 편리하고 건강한 생활을 지향하는데 초점이 맞추어져 있지만, 산업화의 급속한 성장과 함께 폭발적인 에너지 수요의 증가로 인해 그에 수반되는 각종 환경오염이 날로 심해지고 있으며, 그 중 대기오염은 인간의 건강에 가장 밀접하게 영향을 끼치고 있다.The 4th Industrial Revolution is focused on making people's living environments more convenient and healthy, but due to the rapid growth of industrialization and the explosive increase in energy demand, the accompanying environmental pollution is getting worse day by day. Among them, air pollution most closely affects human health.
중국에서 유입되는 황사와 미세먼지를 비롯하여, 석유나 석탄의 사용으로 인해 발생되는 각종 미세먼지와 분진을 비롯하여 VOCs 및 각종유해가스 등의 발생률이 점점 증가하는 등 대기오염이 매우 심각한 수준에 이르렀으며, 이로 인해 각종 에어필터 제품에 대한 수요가 급증하고 있는 추세이다.Air pollution has reached a very serious level, with the incidence of yellow and fine dust from China, various fine dust and dust generated by the use of oil or coal, VOCs and various harmful gases, etc. As a result, the demand for various air filter products is increasing rapidly.
실외대기 오염뿐만 아니라 실내의 공기오염물질 또한 건강에 커다란 위협이 되고 있으며, 세계보건기구(WHO)에 따르면 실외 공기오염으로 사망하는 사람보다 실내 공기오염으로 사망하는 사람이 1년에 약 420만명이 높은 것으로 통계되며, 실내 오염물질이 폐에 도달할 확률이 실외보다 약 1000배 이상 높은 것으로 보고되었다.Not only outdoor air pollution but also indoor air pollutants pose a great threat to health.According to the World Health Organization (WHO), about 4.2 million people die from indoor air pollution a year than those who die from outdoor air pollution. It is statistically high, and it is reported that the probability of indoor pollutants reaching the lungs is about 1000 times higher than that of outdoors.
대표적인 실내 공기 오염 물질에는 미세먼지, 흡연, 이산화질소(NO2), 일산화탄소 (CO), 이산화탄소(CO2), 라돈(Radon), 석면(Asbestos), 병원성세균, 휘발성유기 화합물 (VOCs) 등이 있으며, 원인으로는 외부 공기에 포함된 오염물질의 실내 유입, 건축자재, 밀폐에 따른 환기부족, 실내흡연, 연소기구의 사용 등이 큰 원인으로 작용하고 있다.Representative indoor air pollutants include fine dust, smoking, nitrogen dioxide (NO 2 ), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), radon, asbestos, pathogenic bacteria, and volatile organic compounds (VOCs). The causes of this are the inflow of pollutants contained in the outside air into the room, construction materials, insufficient ventilation due to sealing, indoor smoking, and the use of combustion devices.
실내오염물질 중 최근에 문제시되고 있는 휘발성유기화합물(VOCs)은 호흡기와 순환기뿐만 아니라 신경계에 독성이 아주 강하며, 말초신경계에 감각능력을 저하시키고 발암성, 유전독성을 내포하여 철저한 관리가 필요한 상황이다.Among indoor pollutants, volatile organic compounds (VOCs), which have recently been a problem, are very toxic to the nervous system as well as the respiratory and circulatory systems, and they deteriorate the sensory ability in the peripheral nervous system, contain carcinogenicity, and genotoxicity, and require thorough management to be.
이에 휘발성유기화합물(VOCs)을 효과적으로 제거하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 활성탄을 사용한 탈취필터는 VOCs와 악취(암모니아, 초산)의 제거가 탁월하고, 더 높은 성능을 가지는 탈취필터에 대한 수요가 증가하고 있는 상황이다.Accordingly, research to effectively remove volatile organic compounds (VOCs) is being actively conducted, and the deodorization filter using activated carbon is excellent in removing VOCs and odors (ammonia, acetic acid), and the demand for a deodorizing filter with higher performance. Is an increasing situation.
최근 공기청정기 탈취필터 제품의 대부분은 통기성이 우수하며 평면뿐만 아니라 더 넓은 표면적을 사용하여 탈취성능을 높인 원형 및 원기둥 모양의 콜게이트(corrugated) 타입의 탈취필터가 선호되고 있다.Recently, most of the air purifier deodorization filter products have excellent ventilation, and round and columnar corrugated type deodorization filters that use a larger surface area as well as a flat surface to increase deodorization performance are preferred.
하지만 콜게이트 탈취필터를 제조하기 위한 고성능 활성탄 원지는 전적으로 일본에서 제작되어 국내에서 고가로 수입되고 있는 실정이다.However, the high-performance activated carbon base for manufacturing the corrugated deodorizing filter is entirely manufactured in Japan and is being imported at a high price in Korea.
또한, 기존의 제품은 활성탄 함량이 최대 30~50% 수준으로 VOCs가스를 제거하는데 많은 한계가 존재하여 화학 첨착제가 필요이상으로 많이 사용되는 문제가 있었다.In addition, the existing products have a maximum of 30-50% activated carbon content, so there are many limitations in removing VOCs gas, and thus there is a problem in that chemical additives are used more than necessary.
또한, 기존의 종이나 부직포타입의 원단은 콜게이트 형상 및 적층에 문제가 발생되지는 않았으나, 활성탄 함량이 늘어날수록 원지가 무거워지기 때문에 원지의 인장, 파열강도가 약해지는 경우가 발생하며, 공정자체에서 활성탄을 추가하는데 한계가 존재하였다.In addition, conventional paper or non-woven type fabrics did not cause problems in corrugated shape and lamination, but as the content of activated carbon increases, the base paper becomes heavier, so the tensile and rupture strength of the base paper may be weakened. There was a limit to the addition of activated carbon in
또한, 기존 제품의은 제조공정활성탄 코팅→건조→첨착제 코팅→건조 등으로 이루어져 복잡한 제조방식으로 시간소모가 크고 많은 인력의 투입이 필요한 단점이 있었다.In addition, the silver manufacturing process of the existing product consists of activated carbon coating→drying→adhesive coating→drying, which is a complex manufacturing method that consumes time and requires a lot of manpower.
따라서, 국내에서도 탈취성능이 우수하면서도 인장강도 및 파열강도 등 강도가 우수하고, 제조공정이 단순화되어 제조시간과 비용을 절감시킬 수 있는 활성탄 원지 및 그 제조방법에 대한 기술개발이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to develop a technology for an activated carbon base paper that has excellent deodorizing performance and excellent strength such as tensile strength and bursting strength in Korea, and can reduce manufacturing time and cost by simplifying the manufacturing process.
상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명은 펄프와 활성탄을 주재료로 하고 바인더, 기능성 첨가제를 첨가하여 습식(Wet-laid) 방식을 통해 원지를 제조함으로써, 제조 공정이 단순하고 70중량부 이상의 활성탄을 함유하여 탈취 성능뿐만 아니라 강도가 우수한 활성탄이 함유된 필터용 원지 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention uses pulp and activated carbon as main materials, and by adding a binder and a functional additive to prepare a base paper through a wet-laid method, the manufacturing process is simple and more than 70 parts by weight of activated carbon It is an object of the present invention to provide a filter base paper containing activated carbon having excellent strength as well as deodorizing performance and a method of manufacturing the same.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조방법은 펄프, 활성탄, 바인더 및 기능성 첨착제를 이용해 원료를 제조하는 원료단계; 상기 원료로 습지필을 형성하는 지필단계; 상기 습지필을 압착시켜 탈수하는 탈수단계 및 탈수된 지필을 건조시켜 활성탄이 함유된 필터용 원지로 제조하는 건조단계를 포함하는 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조방법을 제공할 수 있다.In order to solve the above problems, a method for producing a raw material for a filter containing activated carbon according to an embodiment of the present invention includes a raw material step of preparing a raw material using pulp, activated carbon, a binder, and a functional additive; A paper peeling step of forming a wetland peel from the raw material; It is possible to provide a method for producing a filter base paper containing activated carbon comprising a dehydration step of compressing and dehydrating the wetland peel and a drying step of drying the dehydrated paper peel to prepare a filter base paper containing activated carbon.
여기서, 상기 원료단계는 펄프를 해리시키는 해리단계; 해리된 펄프를 고해시키는 고해단계 및 고해된 펄프에 활성탄, 바인더 및 기능성 첨착제를 첨가하여 혼합하는 조약단계를 포함할 수 있다.Here, the raw material step is a dissociation step of dissociating the pulp; It may include a beating step of crushing the dissociated pulp, and a treating step of adding and mixing activated carbon, a binder, and a functional additive to the crushed pulp.
또한, 상기 고해단계는 해리된 펄프를 고해도가 43 내지 47°SR가 되도록 고해시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the beating step is characterized in that the dissociated pulp is beaten so that the beating degree is 43 to 47° SR.
또한, 상기 활성탄은 야자계 활성탄, 석탄계 활성탄, 목계 활성탄 및 카본블랙 중 하나이며, 비표면적 550m2/g 이상, 요오드 흡착력 700mg/g 이상인 것을 특징으로 한다.In addition, the activated carbon is one of palm-based activated carbon, coal-based activated carbon, wood-based activated carbon, and carbon black, and has a specific surface area of 550 m 2 /g or more and an iodine adsorption capacity of 700 mg/g or more.
또한, 상기 바인더는 비닐론, 아크릴, 저융점 폴리에스터(LMPET), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 목재섬유 중 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In addition, the binder is characterized in that at least one of vinylon, acrylic, low-melting polyester (LMPET), polyethylene terephthalate (PET), and wood fibers.
또한, 상기 기능성 첨착제는 제올라이트, 사이클로덱스트린, 카본섬유 및 아민계-약산계 화합물 중 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In addition, the functional impregnating agent is characterized in that at least one of zeolite, cyclodextrin, carbon fiber, and amine-weak acid-based compounds.
또한, 상기 조약단계는 고해된 펄프 100중량부에 바인더 8 내지 12중량부를 첨가하는 것을 특징으로 한다.In addition, the treatment step is characterized in that 8 to 12 parts by weight of a binder is added to 100 parts by weight of the beaten pulp.
또한, 상기 조약단계는 고해된 펄프 100중량부에 활성탄 70중량부 이상을 첨가하여 혼합하는 것을 특징으로 한다.In addition, the treatment step is characterized in that mixing by adding 70 parts by weight or more of activated carbon to 100 parts by weight of the beaten pulp.
또한, 상기 탈수단계 후에, 상기 탈수된 지필을 2겹 이상 적층시키는 적층단계를 더 포함할 수 있다.In addition, after the dehydration step, a lamination step of stacking two or more layers of the dehydrated paper may be further included.
또한, 상기 건조단계 후에, 상기 활성탄이 함유된 필터용 원지에 기능성 첨착제를 도포하여 코팅층을 형성하는 코팅단계 및 상기 기능성 첨착제가 코팅된 활성탄이 함유된 필터용 원지를 캘린더링 처리하는 캘린더링 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, after the drying step, a coating step of forming a coating layer by applying a functional additive to the filter base paper containing the activated carbon, and a calendering step of calendering the filter base paper containing the activated carbon coated with the functional additive. It may further include.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 활성탄이 함유된 필터용 원지는 펄프, 활성탄, 바인더 및 기능성 첨착제를 포함하는 활성탄이 함유된 필터용 원지를 제공할 수 있다.In addition, the filter base paper containing activated carbon according to an embodiment of the present invention can provide a filter base paper containing activated carbon including pulp, activated carbon, a binder and a functional impregnating agent.
또한, 상기 활성탄이 함유된 필터용 원지는 표면에 기능성 첨착제가 도포되어 형성된 코팅층을 더 포함할 수 있다.In addition, the filter base paper containing the activated carbon may further include a coating layer formed by applying a functional additive to the surface.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 활성탄이 함유된 필터용 원지 및 그 제조방법은 펄프와 활성탄을 주재료로 하고 바인더, 기능성 첨가제를 첨가하여 습식(Wet-laid) 방식을 통해 원지를 제조함으로써, 70중량부 이상의 활성탄을 함유하여 탈취 성능뿐만 아니라 강도가 우수한 고품질의 제품을 제조할 수 있다.The base paper for a filter containing activated carbon according to the embodiment of the present invention as described above and a method for manufacturing the same include pulp and activated carbon as main materials, and a binder and functional additives are added to prepare the base paper through a wet-laid method, By containing more than 70 parts by weight of activated carbon, it is possible to manufacture a high-quality product having excellent strength as well as deodorizing performance.
또한, 제조공정을 단순화하여, 제조시간과 비용을 절감시킬 수 있다.In addition, by simplifying the manufacturing process, manufacturing time and cost can be reduced.
또한, 활성탄, 첨가제 등의 부가가 안정적으로 이루어질 수 있으며, 활성탄이 함유된 필터용 원지의 추후 가공성이 용이한 장점이 있다.In addition, there is an advantage that the addition of activated carbon, additives, etc. can be made stably, and the subsequent processability of the filter base paper containing activated carbon is easy.
또한, 필터 등 소모품, 센서 등 다양한 분야에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.In addition, it is expected to be applied to various fields such as consumables such as filters and sensors.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조방법을 개략적으로 나타낸 흐름도.
도 2는 도 1의 S10 단계를 순차적으로 나타낸 흐름도.
도 3은 제조예 1 및 제조예 2의 암모니아 및 아세트알데히드 제거 실험 결과 그래프.1 is a flow chart schematically showing a method for producing a filter base paper containing activated carbon according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart sequentially showing step S10 of FIG. 1;
3 is a graph of the results of ammonia and acetaldehyde removal experiments of Preparation Examples 1 and 2;
본 발명은 다 양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention can be modified in various ways and may have various forms, and specific embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, it is to be understood as including all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 출원에서 사용 한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수 의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 등을 조합한 것이 존재함을 지정하려 는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성요소 등을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "include" or "have" are intended to designate that a combination of features, numbers, steps, components, etc. described in the specification exists, but one or more other features or numbers, It is to be understood that the presence or addition possibility of combinations of steps, components, and the like is not excluded in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자 에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Here, repeated descriptions, well-known functions that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, and detailed descriptions of configurations are omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art.
이하, 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 3 for explaining an embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명은 펄프와 활성탄을 주재료로 하고 바인더, 기능성 첨가제를 첨가하여 습식(Wet-laid) 방식을 통해 원료를 제조하고 지밀, 탈수, 건조 및 압착 공정으로 원지를 제조하여 공정이 단순하며 탈취 성능뿐만 아니라 강도가 우수한 활성탄이 함유된 필터용 원지를 제조할 수 있는 제조방법, 이를 통해 제조된 활성탄이 함유된 필터용 원지를 제공하고자 한다.In the present invention, pulp and activated carbon are used as the main materials, and a binder and functional additives are added to prepare raw materials through a wet-laid method, and the process is simple and deodorizing performance is achieved by manufacturing base paper through a wet-laid method. In addition, it is intended to provide a manufacturing method capable of manufacturing a filter base paper containing activated carbon having excellent strength, and a filter base paper containing activated carbon prepared through this.
먼저, 본 발명의 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조방법에 대해 설명하기로 한다.First, a description will be made of a method for producing a filter base paper containing activated carbon of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이며, 도 2는 도 1의 S10 단계를 순차적으로 나타낸 흐름도이다.1 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a filter base paper containing activated carbon according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart sequentially showing step S10 of FIG. 1.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조방법은 원료단계(S10), 지필단계(S20), 탈수단계(S30), 건조단계(S40), 코팅단계(S50) 및 캘린더링 단계(S60)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 1, the method for producing a filter base paper containing activated carbon according to an embodiment of the present invention includes a raw material step (S10), a paper filling step (S20), a dehydration step (S30), a drying step (S40), a coating step ( S50) and a calendaring step (S60) may be included.
먼저, 원료단계(S10)는 활성단 원지를 제조하기 위해 원료를 준비하는 단계로, 펄프, 활성탄, 바인더 및 기능성 첨착제를 이용하여 원료를 제조할 수 있다.First, the raw material step (S10) is a step of preparing a raw material to prepare an active end base paper, and the raw material may be prepared using pulp, activated carbon, a binder, and a functional additive.
구체적으로, 도 2를 참조하면, S10 단계는 해리단계(S11), 고해단계(S12) 및 조약단계(S13)를 포함할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 2, step S10 may include a dissociation step (S11), a confession step (S12), and a treaty step (S13).
해리단계(S11)는 펄프를 해리시키는 단계로, 일정농도가 되도록 펄프를 물에 넣고 저어주어 완전히 풀리도록 하여 해리시킬 수 있다.The dissociation step (S11) is a step of dissociating the pulp, and may be dissociated by placing the pulp in water to a certain concentration and stirring to completely dissociate.
여기서, 펄프는 나무 펄프임이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.Here, the pulp is preferably wood pulp, but is not limited thereto.
고해단계(S12)는 S11 단계에서 해리된 펄프에 물리적으로 충격을 가하여 고해시키는 단계로, 이를 통해 단섬유화시킬 수 있다.The beating step (S12) is a step of physically impacting and beating the dissociated pulp in step S11, and through this, it can be converted into short fibers.
이때, S12 단계는 고해기를 이용하여 해리된 펄프를 3 중량%의 농도 이하로 600rpm 이상의 회전속도로 고해시킬 수 있다.At this time, step S12 may be beaten at a rotational speed of 600 rpm or higher at a concentration of 3% by weight or less using a beater.
상기와 같은 농도로 펄프를 고해시킴으로써, 지필단계(S20)에서 형성되는 습지필이 적정 수분함량을 가지게 되어 탈수단계(S30)로 이동 시 오염 발생이 저감될 수 있는데, 고해농도가 3중량%의 농도를 초과할 경우 오염 발생이 증가하고 결합력이 저하될 수 있으므로 3 중량%의 농도 이하로 고해가 이루어짐이 바람직하다.By beating the pulp to the concentration as described above, the wetland pill formed in the paper-filling step (S20) has an appropriate moisture content, so that the occurrence of contamination can be reduced when moving to the dehydration step (S30). If the concentration is exceeded, the occurrence of contamination may increase and the bonding strength may decrease, so it is preferable that the beating is performed at a concentration of 3% by weight or less.
또한, 고해 시 회전속도가 600rpm 미만일 경우 분산성 저하 등으로 고해 효율이 저하될 수 있다.In addition, when the rotational speed during beating is less than 600 rpm, the beating efficiency may decrease due to a decrease in dispersibility.
또한, S12 단계는 해리된 펄프를 고해도가 43 내지 47°SR가 되도록 고해시키는 것이 바람직하다.In addition, in step S12, the dissociated pulp is preferably beaten so that the beating solubility is 43 to 47° SR.
이는 고해도가 상기 범위를 벗어날 경우 첨가된 활성탄이 자체 결합력이 없어 원료의 결합력 및 분산성 등 품질과 생산성이 저하될 수 있고, 오염 발생이 높아질 수 있기 때문이다.This is because, when the beating is out of the above range, the added activated carbon does not have its own binding power, so that quality and productivity such as binding power and dispersibility of raw materials may be deteriorated, and contamination may increase.
조약단계(S13)는 S12 단계에서 고해된 펄프에 활성탄, 바인더 및 기능성 첨착제를 첨가하여 혼합하는 단계로, 지필단계(S20) 전에 활성탄, 바인더 및 기능성 첨착제를 첨가함으로써 활성탄의 다공성 구조에 영향이 최소한으로 가도록 할 수 있고, 활성탄, 바인더 및 기능성 첨착제의 부가가 안정적으로 이루어질 수 있다.Treating step (S13) is a step of mixing by adding activated carbon, a binder, and a functional additive to the pulp beaten in step S12, and by adding activated carbon, a binder, and a functional additive before the paper filling step (S20), the porous structure of the activated carbon is affected. This can be kept to a minimum, and the addition of activated carbon, a binder and a functional additive can be made stably.
여기서, 활성탄은 휘발성유기화합물(VOCs) 가스를 효과적으로 제거할 수 있도록 한다.Here, the activated carbon can effectively remove volatile organic compounds (VOCs) gas.
이러한 활성탄은 많이 첨가될수록 제거 기능은 향상되어 최대한 많은 양이 첨가되는 것이 좋으나, 기존에는 활성탄의 함량이 커질수록 원지가 무거워지고 강도가 약해지는 문제가 있어 활성탄의 첨가량에 한계가 있었으나, 본 발명과 같이 제조할 경우 상기와 같은 한계가 발생하지 않아 최대한의 활성탄 첨가가 가능해진다.The more activated carbon is added, the better the removal function is improved, so it is better to add as much as possible.However, there is a problem in that the base paper becomes heavier and the strength becomes weaker as the content of activated carbon increases, so there is a limit to the amount of activated carbon added. When prepared together, the above limitation does not occur, so that the maximum amount of activated carbon can be added.
이에 활성탄은 S13 단계에서 펄프 100중량부에 있어서, 70중량부 이상이 첨가될 수 있다.Accordingly, the activated carbon may be added in an amount of 70 parts by weight or more in 100 parts by weight of the pulp in step S13.
이때, 활성탄이 70중량부 미만일 경우 휘발성유기화합물(VOCs) 가스 제거 효율이 저하될 수 있다. In this case, when the amount of activated carbon is less than 70 parts by weight, the efficiency of removing volatile organic compounds (VOCs) gas may be reduced.
이러한 활성탄은 야자계 활성탄, 석탄계 활성탄, 목계 활성탄 및 카본블랙 중 하나일 수 있으며, 비표면적 550m2/g 이상, 요오드 흡착력 700mg/g 이상인 것을 사용하는 것이 탈취 성능 측면을 고려했을 때 바람직하다.Such activated carbon may be one of palm-based activated carbon, coal-based activated carbon, wood-based activated carbon, and carbon black, and it is preferable to use one having a specific surface area of 550 m 2 /g or more and an iodine adsorption capacity of 700 mg / g or more in consideration of deodorizing performance.
이는 비표면적이 클수록 더 많은 pore이 존재하는 것이고, 요오드 흡착력은 pore의 크기를 뜻할 수 있어, pore이 많고 클수록 더 많은 양의 가스를 흡착할 수 있기 때문이다. 즉, 활성탄의 비표면적과 요오드 흡착력이 상기와 같이 구성될 경우 활성탄이 함유된 필터용 원지가 바람직한 탈취 성능을 나타내기 때문에 상기와 같은 활성탄이 이용되는 것이 좋다.This is because the larger the specific surface area, the more pores exist, and the iodine adsorption power can mean the size of the pores, and the larger and larger the pores, the more gas can be adsorbed. That is, when the specific surface area of the activated carbon and the iodine adsorption power are configured as described above, the activated carbon as described above is preferably used because the filter base paper containing activated carbon exhibits desirable deodorizing performance.
바인더는 활성탄의 탈락을 방지하고 가공적성을 향상시키는 것으로, 비닐론, 아크릴, 저융점 폴리에스터(LMPET), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 목재섬유 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The binder prevents the activated carbon from falling off and improves processability, and may include at least one of vinylon, acrylic, low-melting polyester (LMPET), polyethylene terephthalate (PET), and wood fibers.
이와 같은 바인더를 통해 원지 제조 시 결합력을 향상시켜 자체 결합력이 없는 활성탄이 탈락되지 않을 수 있으며 강도 저하와 품질이 저하되는 문제를 개선하여, 활성탄의 최대 함량 첨가가 가능하도록 한다.Through such a binder, the bonding strength is improved during the production of the base paper, so that activated carbon without its own bonding strength may not be removed, and the problems of lowering strength and quality are improved, so that the maximum amount of activated carbon can be added.
상기와 같은 바인더를 사용할 경우 활성탄의 다공성 구조를 막지 않아 탈취 성능에 영향을 주지 않으면서도 활성탄의 탈락을 효과적으로 방지할 수 있다.When the above-described binder is used, it is possible to effectively prevent the activated carbon from falling off without affecting the deodorizing performance since it does not block the porous structure of the activated carbon.
이를 위해, 바인더는 펄프 100중량부에 있어서, 8 내지 12중량부일 수 있으며, 펄프에 10중량부로 첨가되는 것이 바람직하다.To this end, the binder may be 8 to 12 parts by weight, based on 100 parts by weight of pulp, and is preferably added in an amount of 10 parts by weight to the pulp.
이때, 바인더가 8중량부 미만일 경우 활성탄 탈락 방지, 가공성 향상 효과가 미흡하며, 12중량부를 초과할 경우 탈취 성능 저하를 유발할 수 있다.At this time, when the amount of the binder is less than 8 parts by weight, the effect of preventing the activated carbon from falling off and improving processability is insufficient, and when it exceeds 12 parts by weight, deodorization performance may be deteriorated.
기능성 첨착제는 활성탄의 탈취 기능을 보완하는 것으로, 활성탄은 벤젠 및 톨루엔 등 방향족화합물의 제거에는 용이하나, 아세트알데히드, 포름알데히드 등과 같은 알데히드류 제거에는 다소 한계가 있어 이를 보완해줄 수 있다.Functional additives complement the deodorizing function of activated carbon, and activated carbon is easy to remove aromatic compounds such as benzene and toluene, but there are some limitations in removing aldehydes such as acetaldehyde and formaldehyde, so it can be supplemented.
이러한 기능성 첨착제는 흡입독성이 없으며 알데히드류 제거에 용이한 것으로, 제올라이트, 사이클로덱스트린, 카본섬유 및 아민계-약산계 화합물 중 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.These functional additives have no inhalation toxicity and are easy to remove aldehydes, and may be at least one of zeolite, cyclodextrin, carbon fiber, and amine-weak acid-based compounds, but are not limited thereto.
이를 위해, 기능성 첨착제는 펄프 100중량부에 있어서, 1 내지 10중량부일 수 있으며, 펄프에 8중량부로 첨가되는 것이 바람직하다.To this end, the functional impregnating agent may be 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the pulp, and is preferably added in an amount of 8 parts by weight to the pulp.
이때, 기능성 첨착제가 1중량부 미만일 경우 알데히드류 제거 보완 효과가 미흡하며, 10중량부를 초과할 경우 오히려 결합력 저하 등으로 활성탄이 함유된 필터용 원지의 물성에 영향을 줄 수 있다.At this time, if the functional additive is less than 1 part by weight, the supplemental effect of removing aldehydes is insufficient, and if it exceeds 10 parts by weight, the physical properties of the filter base paper containing activated carbon may be affected by lowering the bonding strength.
또한, S13 단계는 펄프에 계면활성제, 기포억제제, 분산제, 탈기제 및 응집제를 더 첨가하여 혼합할 수 있다.In addition, step S13 may be mixed by further adding a surfactant, a foam inhibitor, a dispersant, a degassing agent, and a coagulant to the pulp.
계면활성제는 펄프와의 혼합성을 향상시키기 위한 것으로, 비이온계, 양이온계 및 음이온계 중 하나일 수 있으며, 상황에 따라 첨가함량을 조절하는 것이 바람직하다.The surfactant is for improving the miscibility with the pulp, and may be one of a nonionic, cationic, and anionic type, and it is preferable to adjust the amount added according to the situation.
기포억제제는 활성탄이 함유된 필터용 원지의 생산성을 향상시키는 것으로, 펄프 100중량부에 있어서, 1 내지 5중량부가 첨가될 수 있고, 3중량부가 첨가되는 것이 바람직하다.The anti-bubble agent improves the productivity of the filter base paper containing activated carbon, and 1 to 5 parts by weight may be added, and 3 parts by weight is preferably added based on 100 parts by weight of pulp.
이때, 기포억제제가 1중량부 미만일 경우 기포억제효과가 미흡할 수 있으며, 5중량부를 초과할 경우 오히려 활성탄이 함유된 필터용 원지의 물성이 저하될 수 있다.At this time, when the bubble suppressant is less than 1 part by weight, the bubble suppressing effect may be insufficient, and when it exceeds 5 parts by weight, the physical properties of the filter base paper containing activated carbon may be lowered.
분산제는 분산성을 향상시켜 펄프와의 혼합이 용이하게 이루어지도록 하는 것으로, 펄프 100중량부에 있어서, 0.05 내지 0.5중량부가 첨가될 수 있고, 0.1중량부가 첨가되는 것이 바람직하다.The dispersant improves dispersibility to facilitate mixing with the pulp. In 100 parts by weight of the pulp, 0.05 to 0.5 parts by weight may be added, and 0.1 parts by weight is preferably added.
이때, 분산제가 0.05중량부 미만일 경우 분산성 향상 효과가 미미하고, 0.5중량부를 초과할 경우 결합성 저하 등으로 오히려 활성탄이 함유된 필터용 원지의 물성이 저하될 수 있다.At this time, if the dispersant is less than 0.05 parts by weight, the effect of improving dispersibility is insignificant, and if it exceeds 0.5 parts by weight, the physical properties of the filter base paper containing activated carbon may be rather deteriorated due to lower bonding properties.
탈기제는 펄프의 콜로이달에어를 효과적으로 제거하여 지필단계(S20)에서 발생할 수 있는 기포를 제거해 줌으로써 그로 인한 문제를 해소 시켜주는 것으로, 펄프 100중량부에 있어서, 0.5 내지 1.5중량부가 첨가될 수 있고, 1중량부가 첨가되는 것이 바람직하다.The degassing agent effectively removes colloidal air from the pulp and eliminates the problems caused by removing air bubbles that may occur in the paper-filling step (S20).In 100 parts by weight of the pulp, 0.5 to 1.5 parts by weight may be added. It is preferable that, 1 part by weight is added.
이때, 탈기제가 0.5중량부 미만일 경우 기포 제거 효과 및 탈수 촉진 효과가 미미하고, 1.5중량부를 초과할 경우 효과 및 경제적으로 비효율적일 수 있다.At this time, when the degassing agent is less than 0.5 parts by weight, the bubble removing effect and the dehydration promoting effect are insignificant, and when it exceeds 1.5 parts by weight, the effect and economically inefficient may be.
이러한 탈기제는 효과적인 탈수 촉진 효과도 나타낼 수 있도록 실리콘계 탈기제를 사용함이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The degassing agent is preferably a silicone-based degassing agent so as to exhibit an effective dehydration promoting effect, but is not limited thereto.
응집제는 결합력을 향상시켜주는 것으로, 펄프 100중량부에 있어서, 0.1 내지 1중량부가 첨가될 수 있고, 0.5중량부가 첨가되는 것이 바람직하다.The coagulant improves the bonding strength, and in 100 parts by weight of the pulp, 0.1 to 1 part by weight may be added, and 0.5 parts by weight is preferably added.
이때, 응집제가 0.1중량부 미만일 경우 결합력 향상 효과가 미미하고, 0.5중량부를 초과할 경우 생산성이 저하될 수 있다.At this time, when the coagulant is less than 0.1 parts by weight, the effect of improving the bonding strength is insignificant, and when it exceeds 0.5 parts by weight, productivity may be lowered.
이와 같이 S13 단계는 고해된 고해된 펄프에 상기와 같이 활성탄, 바인더 및 기능성 첨착제 등을 첨가하고 600rpm 이상의 회전속도로 10분 이상 동안 혼합하여 원료를 제조할 수 있다.As described above, in step S13, activated carbon, a binder, a functional additive, etc. are added to the beaten beaten pulp and mixed at a rotation speed of 600 rpm or higher for 10 minutes or more to prepare a raw material.
지필단계(S20)는 S10 단계에서 제조된 원료로 습지필을 형성하는 단계로, 원료를 지필하여 원지 형태로 형성할 수 있다.The paper-filling step (S20) is a step of forming a wetland peel from the raw material prepared in the step S10, and the raw material may be paper-filled to form a base paper.
탈수단계(S30)는 S20 단계에서 형성된 습지필을 압착시켜 탈수하는 단계로, 박리성을 고려하여 탈수시킬 수 있다.Dehydration step (S30) is a step of dewatering by compressing the wetland peel formed in step S20, it may be dewatered in consideration of peelability.
본 발명의 실시예에 따른 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조방법은 상기 탈수단계(S30) 후에 건조단계(S40)로 가기 전 적층단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.The method for producing a filter paper containing activated carbon according to an embodiment of the present invention may further include a lamination step (not shown) before going to the drying step S40 after the dehydration step S30.
적층단계는 S30 단계 후에 탈수된 지필을 2겹이상 적층시켜 다수 층을 이루도록 할 수 있다.In the lamination step, a plurality of layers may be formed by laminating two or more layers of dehydrated paper after step S30.
이와 같이 적층단계를 통해 지필을 2겹이상 적층시키고 건조단계(S40)를 통해 하나의 활성탄이 함유된 필터용 원지를 이루도록 함으로써, 활성탄이 함유된 필터용 원지의 인강강도와 파열강도를 향상시키면서 많은 양의 활성탄을 함유하도록 할 수 있다.In this way, by laminating two or more layers of paper through the lamination step and forming the filter base paper containing one activated carbon through the drying step (S40), the tear strength and bursting strength of the filter base paper containing the activated carbon It can be made to contain positive activated carbon.
건조단계(S40)는 S30 단계에서 탈수된 지필 또는 을 건조시켜 최종적인 활성탄이 함유된 필터용 원지를 제조하는 단계로, 다공성 구조인 활성탄의 pore에 들어 있는 수분 함량에 따라 탈취 성능이 좌우되기 때문에, 탈수된 지필을 건조시켜 우수한 탈취 성능이 나타나도록 할 수 있다.The drying step (S40) is a step of drying the paper or the dehydrated paper in step S30 to prepare a filter base paper containing the final activated carbon.Because the deodorizing performance depends on the moisture content in the pores of the activated carbon having a porous structure. , By drying the dehydrated paper, excellent deodorizing performance can be displayed.
이때, S40 단계는 100 내지 120℃로 캔드라이어 설비로 표면건조시킬 수 있으며, 110℃로 이루어지는 것이 바람직하다.At this time, step S40 may be surface-dried at 100 to 120°C with a can dryer facility, and is preferably made at 110°C.
여기서 건조온도가 100℃ 미만일 경우 표면건조가 용이하게 이루어지지 않으며, 120℃를 초과할 경우 원지가 딱딱해져 부러지는 현상이 발생할 수 있다.Here, when the drying temperature is less than 100°C, surface drying is not easily performed, and when the drying temperature exceeds 120°C, the base paper may become hard and break.
코팅단계(S50)는 S40 단계에서 건조되어 제조된 활성탄이 함유된 필터용 원지의 표면에 기능성 점착제를 도포하여 코팅층을 형성하는 단계로, 원료 제조 시에 기능성 첨착제가 첨가될 뿐만 아니라 표면에 도포되어 코팅층을 이룸으로써, 알데히드류 제거 보완 효과가 보다 더 극대화될 수 있다.The coating step (S50) is a step of forming a coating layer by applying a functional adhesive to the surface of the filter base paper containing activated carbon prepared by drying in step S40, and is applied to the surface as well as the functional additive added during the raw material manufacturing. By forming the coating layer, the supplemental effect of removing aldehydes can be further maximized.
S50 단계는 활성탄이 함유된 필터용 원지에 기능성 첨착제를 폭 1600mm 이상의 롤로 40 내지 60m/min의 속도로 도포하여 코팅함으로써, 보다 더 균일하게 기능성 첨착제가 도포되도록 한다. 50m/min의 속도로 도포함이 보다 바람직하다.In step S50, the functional additive is coated on a filter base paper containing activated carbon at a rate of 40 to 60 m/min with a roll having a width of 1600 mm or more so that the functional additive is applied more evenly. Application is more preferable at a speed of 50 m/min.
캘린더링 단계(S60)는 S50 단계에서 기능성 첨착제가 코팅되어 코팅층이 형성된 활성탄이 함유된 필터용 원지를 캘린더링 처리하는 단계로, 활성탄이 함유된 필터용 원지의 견고성을 향상시켜 강도 및 형태안전성을 높이고, 코팅층의 부착력을 향상시킬 수 있다.The calendering step (S60) is a step of calendering the filter base paper containing activated carbon on which a coating layer is formed by coating a functional additive in step S50, and improves the strength and shape safety of the filter base paper containing activated carbon. Increase, and the adhesion of the coating layer can be improved.
S60 단계는 활성탄이 함유된 필터용 원지를 100 내지 140℃의 온도에서 0.05 내지 0.1MPa의 압력으로 캘린더링 처리할 수 있다.In step S60, the filter base paper containing activated carbon may be calendered at a temperature of 100 to 140°C at a pressure of 0.05 to 0.1 MPa.
이때, 캘린더링 온도 및 시간이 100℃ 또는 0.05MPa 미만일 경우 활성탄과 섬유간의 결합력이 약하여 형태전성이 좋지 못하고 작업성이 저하되며, 140℃ 또는 0.1 MPa를 초과할 경우 크랙, 파손 등이 발생할 수 있다.At this time, if the calendering temperature and time are less than 100°C or 0.05 MPa, the bonding force between the activated carbon and the fibers is weak, resulting in poor morphology and workability. If the calendering temperature and time exceeds 140°C or 0.1 MPa, cracks and damage may occur. .
또한, 본 발명의 실시예에 따른 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조방법은 권취단계(미도시) 및 포장단계(미도시)를 포함할 수 있다.In addition, a method for manufacturing a filter paper containing activated carbon according to an embodiment of the present invention may include a winding step (not shown) and a packaging step (not shown).
권취단계는 S40 단계에서 제조된 활성탄이 함유된 필터용 원지를 롤 등에 권취하여 수거하는 단계이다.The winding step is a step of winding and collecting the filter base paper containing activated carbon prepared in step S40 by winding a roll or the like.
포장단계는 권취된 활성탄이 함유된 필터용 원지를 포장하여 외부로부터 보호하여 손상 등을 방지하고 유통이 용이하도록 할 수 있다.In the packaging step, the filter base paper containing the wound activated carbon can be packaged and protected from the outside to prevent damage and facilitate distribution.
상기와 같은 제조방법에 의해 제조된 활성탄이 함유된 필터용 원지를 제공할 수 있다.It is possible to provide a filter base paper containing activated carbon prepared by the above production method.
이러한 활성탄이 함유된 필터용 원지는 펄프, 활성탄, 바인더 및 기능성 첨착제를 포함하여, 탈취성능이 우수할 뿐만 아니라 강도 및 품질도 우수할 수 있다.The filter base paper containing such activated carbon includes pulp, activated carbon, a binder and a functional impregnating agent, and may have excellent deodorizing performance as well as excellent strength and quality.
구체적으로, 활성탄이 함유된 필터용 원지는 펄프 100중량부에 있어서, 활성탄 70중량부 이상, 바인더 8 내지 12중량부 및 기능성 첨착제 1 내지 10중량부를 포함할 수 있으며, 이외에 계면활성제, 기포억제제, 분산제, 탈기제 및 응집제를 더 포함할 수 있다.Specifically, the filter base paper containing activated carbon may contain 70 parts by weight or more of activated carbon, 8 to 12 parts by weight of a binder, and 1 to 10 parts by weight of a functional impregnating agent in 100 parts by weight of pulp, in addition to a surfactant, a foam inhibitor , A dispersant, a degassing agent and a flocculant may be further included.
또한, 활성탄이 함유된 필터용 원지는 표면에 기능성 첨착제가 도포되어 형성된 코팅층을 더 포함할 수 있다.In addition, the filter base paper containing activated carbon may further include a coating layer formed by applying a functional additive to the surface.
또한, 활성탄이 함유된 필터용 원지는 제조 시 지필이 2겹 이상 적층되어 제조되는 것을 특징으로 하여, 인장강도 및 파열강도가 향상되면서도 많은 양의 활성탄을 함유할 수 있다.In addition, the filter base paper containing activated carbon is characterized in that it is manufactured by stacking two or more layers of paper during manufacture, so that it can contain a large amount of activated carbon while improving tensile strength and bursting strength.
이와 같은 활성탄이 함유된 필터용 원지는 탈취 필터 제작에 바람직하도록 두께 0.4mm 이상으로 형성될 수 있다.The filter base paper containing such activated carbon may be formed to have a thickness of 0.4 mm or more so as to be preferable for manufacturing a deodorizing filter.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 활성탄이 함유된 필터용 원지 및 그 제조방법은 펄프와 활성탄을 주재료로 하고 바인더, 기능성 첨가제를 첨가하여 습식(Wet-laid) 방식을 통해 원지를 제조함으로써, 탈취 성능뿐만 아니라 강도가 우수한 고품질의 제품을 제조할 수 있다.As described above, the base paper for filters containing activated carbon and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention include pulp and activated carbon as main materials, and a binder and functional additives are added to the base paper through a wet-laid method. By manufacturing, it is possible to manufacture a high-quality product having excellent strength as well as deodorizing performance.
또한, 제조공정을 단순화하여, 제조시간과 비용을 절감시킬 수 있다.In addition, by simplifying the manufacturing process, manufacturing time and cost can be reduced.
또한, 활성탄, 첨가제 등의 부가가 안정적으로 이루어질 수 있으며, 활성탄이 함유된 필터용 원지의 추후 가공성이 용이한 장점이 있다.In addition, there is an advantage that the addition of activated carbon, additives, etc. can be made stably, and the subsequent processability of the filter base paper containing activated carbon is easy.
또한, 필터 등 소모품, 센서 등 다양한 분야에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.In addition, it is expected to be applied to various fields such as consumables such as filters and sensors.
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are only illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.
[[ 제조예Manufacturing example ]]
[제조예 1][Production Example 1]
펄프를 물에 넣고 풀어 해리시키고, 해리된 펄프를 고해도 45°SR로 고해시키고, 고해된 펄프에 활성탄 및 바인더를 첨가하여 원료를 제조한 다음, 원료로 습지필을 형성하고, 습지필을 압착시켜 탈수시킨 후, 탈수된 지필을 건조시키고, 100x100mm의 활성탄이 함유된 필터용 원지 샘플을 제조하였다.Put the pulp into water and dissociate it, and the dissociated pulp is beaten at a beating rate of 45°SR, and activated carbon and a binder are added to the beaten pulp to prepare a raw material, and then a wetland peel is formed as a raw material, and the wetland peel is compressed. After being dehydrated, the dehydrated paper was dried, and a raw paper sample for a filter containing 100×100 mm of activated carbon was prepared.
[제조예 2][Production Example 2]
상기 제조예 1에 아민계-약산게 화합물을 스프레이로 3회 도포하고 상온에서 12시간 건조시켜 활성탄이 함유된 필터용 원지 샘플을 제조하였다.The amine-based-weak acid group compound was sprayed three times in Preparation Example 1 and dried at room temperature for 12 hours to prepare a filter paper sample containing activated carbon.
[[ 실험예Experimental example 1] 기능성 1] Functionality 첨착제에To additives 따른 탈취 성능 평가 Deodorization performance evaluation
기능성 첨착제에 따른 탈취 성능을 평가하기 위하여, 제조예 1 및 제조예 2의 암모니아 및 아세트알데히트 제거 효율을 하기와 같이 실험하여 측정하였다. In order to evaluate the deodorization performance according to the functional additive, the ammonia and acetaldehyde removal efficiency of Preparation Examples 1 and 2 were measured by experimenting as follows.
제조예 1 및 제조예 2를 각각 테들러백(10L)에 넣고 암모니아와 아세트알데히드를 가득 채워 30분 후 가스 농도를 측정하였다.Preparation Example 1 and Preparation Example 2 were each put into a Tedler bag (10L) and filled with ammonia and acetaldehyde, and the gas concentration was measured after 30 minutes.
그 결과는 하기 표 1 및 도 3과 같다.The results are shown in Table 1 and FIG. 3 below.
표 1과 도 3을 보면 알 수 있듯이, 제조예 1보다 제조예 2가 암모니아 및 아세트알데히드 제거 효율이 모두 50%이상 향상된 것을 확인할 수 있었다.이에 따라, 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조 시 기능성 첨가제(아민계-약산계 화합물)를 적용하기로 판단하였다.As can be seen from Table 1 and FIG. 3, it was confirmed that Preparation Example 2 improved both ammonia and acetaldehyde removal efficiency by 50% or more compared to Preparation Example 1. Accordingly, functional additives when preparing filter base paper containing activated carbon It was decided to apply (amine-based compound).
[[ 실시예Example ]]
[실시예][Example]
펄프를 물에 넣고 풀어 해리시키고, 해리된 펄프를 고해도 45°SR로 고해시키고, 고해된 펄프에 활성탄, 바인더 및 기능성 첨착제를 첨가하여 원료를 제조한 다음, 원료로 습지필을 형성하고, 습지필을 압착시켜 탈수시킨 후, 탈수된 지필을 110℃에서 건조시키고, 기능성 첨착제를 폭 1600mm 이상의 롤로 50m/min의 속도로 도포하여 코팅층을 형성하고 120℃의 온도에서 0.1MPa의 압력으로 캘린더링 처리하여 활성탄이 함유된 필터용 원지를 제조하였다.Put the pulp in water and dissociate it, and the dissociated pulp is beaten at a beating rate of 45°SR, and activated carbon, a binder, and a functional additive are added to the beaten pulp to prepare a raw material, and then a wetland peel is formed as a raw material. After dehydration by pressing the wet paper peel, dry the dehydrated paper at 110℃, and apply a functional additive with a roll of 1600mm or more at a speed of 50m/min to form a coating layer and calender at a temperature of 120℃ with a pressure of 0.1 MPa. Ring treatment was performed to prepare a filter base paper containing activated carbon.
여기서, 활성탄은 비표면적이 800m2/g이고, 요오드 흡착력이 600mg/g인 것을 사용하였다.Here, the activated carbon has a specific surface area of 800 m 2 /g and an iodine adsorption power of 600 mg/g.
[비교예 1][Comparative Example 1]
활성탄을 비표면적이 529m2/g이고, 요오드 흡착력이 729mg/g인 것을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 제조하였다.Activated carbon was prepared in the same manner as in Example 1, except that a specific surface area of 529 m 2 /g and an iodine adsorption power of 729 mg/g were used.
[비교예 2][Comparative Example 2]
활성탄을 비표면적이 460m2/g이고, 요오드 흡착력이 755mg/g인 것을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 제조하였다.Activated carbon was prepared in the same manner as in Example 1, except that a specific surface area of 460 m 2 /g and an iodine adsorption power of 755 mg/g were used.
[비교예 3][Comparative Example 3]
활성탄을 비표면적이 509m2/g이고, 요오드 흡착력이 714mg/g인 것을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 제조하였다.Activated carbon was prepared in the same manner as in Example 1, except that activated carbon having a specific surface area of 509 m 2 /g and an iodine adsorption power of 714 mg/g was used.
[비교예 4][Comparative Example 4]
활성탄을 비표면적이 450m2/g이고, 요오드 흡착력이 680mg/g인 것을 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 제조하였다.Activated carbon was prepared in the same manner as in Example 1, except that a specific surface area of 450 m 2 /g and an iodine adsorption power of 680 mg/g were used.
[비교예 5][Comparative Example 5]
종이에 활성탄을 코팅하여 건조시키고 바인더를 코팅하여 건조시키는 것으로 활성탄이 함유된 필터용 원지를 제조하였다.Activated carbon was coated on paper, dried, and a binder was coated and dried to prepare a filter base paper containing activated carbon.
[[ 실험예Experimental example 2] 활성탄에 따른 활성탄이 함유된 필터용 원지 탈취성능 평가 2] Evaluation of deodorizing performance of filter paper containing activated carbon according to activated carbon
활성탄에 따른 활성탄이 함유된 필터용 원지의 탈취성능을 평가하기 위하여, 하기와 같이 실험하였다.In order to evaluate the deodorization performance of the filter base paper containing activated carbon according to the activated carbon, the experiment was performed as follows.
실시예, 비교예 1 내지 4을 각각 10 X 10cm로 커팅하고, 테들러백(10L)에 넣고 가스를 주입한 후 sealer를 사용하여 열압착하고, 30분 후 각 가스의 농도를 측정한 다음, 초기 가스농도 대비 제거율을 계산하여 평가하였다.Examples and Comparative Examples 1 to 4 were cut into 10 X 10 cm, respectively, placed in a Tedler bag (10L), injected with gas, thermally compressed using a sealer, and measured the concentration of each gas after 30 minutes, The removal rate compared to the initial gas concentration was calculated and evaluated.
여기서, 사용가스는 암모니아, 초산, 아세트알데히드, 톨루엔, 포름알데히드를 사용하였다.Here, ammonia, acetic acid, acetaldehyde, toluene, and formaldehyde were used as the gas used.
그 결과는 표 2와 같다.The results are shown in Table 2.
상기 표 2를 보면 알 수 있듯이, 실시예가 요오드흡착력 700mg/g 및 비표면적 550m2/g 중 하나 이상이 미만에 해당하는 활성탄을 사용한 비교예 1 내지 4보다 모든 가스에서 탈취성능이 우수한 것을 환인할 수 있었다.As can be seen from Table 2, the examples show that the deodorizing performance is superior in all gases than Comparative Examples 1 to 4 using activated carbon having at least one of 700 mg/g of iodine adsorption and a specific surface area of 550 m 2 /g. Could
[ 실험예 3] 활성탄이 함유된 필터용 원지의 탈취성능 평가 [ Experimental Example 3] Evaluation of the deodorizing performance of the filter base paper containing activated carbon
실시예 및 비교예 5의 활성탄이 함유된 필터용 원지의 탈취성능을 측정하여 평가하였다.The deodorization performance of the filter base paper containing activated carbon of Examples and Comparative Example 5 was measured and evaluated.
그 결과는 표 3과 같다.The results are shown in Table 3.
(단위: ppm)상기 표 3을 보면 알 수 있듯이, 실시예가 비교예 5보다 모든 가스에 대한 제거성능이 우수한 것을 확인할 수 있었다.(Unit: ppm) As can be seen from Table 3, it was confirmed that the Example had superior removal performance for all gases than Comparative Example 5.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 활성탄의 원지는 많은 활성탄을 함유(70중량부 이상)할 수 있어 가스 제거 성능이 우수한 것으로 판단된다.Accordingly, it is determined that the base paper of the activated carbon according to the embodiment of the present invention can contain a large amount of activated carbon (70 parts by weight or more), and thus has excellent gas removal performance.
이상에서 설명하는 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경하여 구현할 수 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention described above can be implemented by various substitutions, modifications, and changes within the scope of the technical spirit of the present invention, and such implementation can be implemented by an expert in the technical field to which the present invention belongs from the description of the above-described embodiment. It is easy to implement.
Claims (12)
상기 원료로 습지필을 형성하는 지필단계;
상기 습지필을 압착시켜 탈수하는 탈수단계 및
탈수된 지필을 건조시켜 활성탄이 함유된 필터용 원지로 제조하는 건조단계를 포함하되,
상기 원료단계는,
펄프를 해리시키는 해리단계;
해리된 펄프를 고해시키는 고해단계 및
고해된 펄프에 활성탄, 바인더 및 기능성 첨착제를 첨가하여 혼합하는 조약단계를 포함하고,
상기 기능성 첨착제는,
제올라이트, 사이클로덱스트린, 카본섬유 및 아민계-약산계 화합물을 포함하고,
상기 조약단계는,
고해된 펄프 100중량부에 활성탄 70중량부 이상, 바인더 8 내지 12중량부 및 기능성 첨착제 1 내지 10중량부를 첨가하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조방법.
A raw material step of preparing a raw material using pulp, activated carbon, a binder, and a functional additive;
A paper peeling step of forming a wetland peel from the raw material;
Dehydration step of dehydrating by compressing the wetland peel and
Including a drying step of drying the dehydrated paper to prepare a filter paper containing activated carbon,
The raw material step,
A dissociation step of dissociating the pulp;
The confessing step to confuse the dissociated pulp and
Including a treaty step of adding and mixing activated carbon, a binder, and a functional additive to the beaten pulp,
The functional additive,
Including zeolite, cyclodextrin, carbon fiber and amine-based weak acid-based compounds,
The treaty stage,
A method for producing a filter base paper containing activated carbon, characterized in that 70 parts by weight or more of activated carbon, 8 to 12 parts by weight of a binder, and 1 to 10 parts by weight of a functional additive are added and mixed to 100 parts by weight of the beaten pulp.
상기 고해단계는,
해리된 펄프를 고해도가 43 내지 47°SR가 되도록 고해시키는 것을 특징으로 하는 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조방법.
The method of claim 1,
The confession step,
A method for producing a filter base paper containing activated carbon, characterized in that the dissociated pulp is beaten to a beating degree of 43 to 47° SR.
상기 활성탄은,
야자계 활성탄, 석탄계 활성탄, 목계 활성탄 및 카본블랙 중 하나이며,
비표면적 550m2/g 이상, 요오드 흡착력 700mg/g 이상인 것을 특징으로 하는 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조방법.
The method of claim 1,
The activated carbon,
It is one of coconut-based activated carbon, coal-based activated carbon, wood-based activated carbon and carbon black,
A method for producing a filter base paper containing activated carbon, characterized in that a specific surface area of 550m 2 /g or more and an iodine adsorption capacity of 700mg/g or more.
상기 바인더는,
비닐론, 아크릴, 저융점 폴리에스터(LMPET), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 목재섬유 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조방법.
The method of claim 1,
The binder,
Vinylon, acrylic, low melting point polyester (LMPET), polyethylene terephthalate (PET), and a method for producing a filter base paper containing activated carbon, characterized in that at least one of wood fibers.
상기 탈수단계 후에,
상기 탈수된 지필을 2겹 이상 적층시키는 적층단계를 더 포함하는 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조방법.
The method of claim 1,
After the dehydration step,
A method for manufacturing a filter base paper containing activated carbon further comprising a lamination step of stacking two or more layers of the dehydrated paper.
상기 건조단계 후에,
상기 활성탄이 함유된 필터용 원지 에 기능성 첨착제를 도포하여 코팅층을 형성하는 코팅단계 및
상기 기능성 첨착제가 코팅된 활성탄이 함유된 필터용 원지를 캘린더링 처리하는 캘린더링 단계를 더 포함하는 활성탄이 함유된 필터용 원지 제조방법.
The method of claim 1,
After the drying step,
A coating step of forming a coating layer by applying a functional additive to the filter paper containing the activated carbon, and
A method for producing a filter paper containing activated carbon, further comprising a calendering step of performing a calendering treatment on the filter paper containing the activated carbon coated with the functional additive.
상기 기능성 첨착제는,
제올라이트, 사이클로덱스트린, 카본섬유 및 아민계-약산계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄이 함유된 필터용 원지.
In 100 parts by weight of pulp, including 70 parts by weight or more of activated carbon, 8 to 12 parts by weight of a binder and 1 to 10 parts by weight of a functional additive,
The functional additive,
Zeolite, cyclodextrin, carbon fiber, and amine-based filter base paper containing activated carbon, characterized in that it contains a weak acid-based compound.
상기 활성탄이 함유된 필터용 원지는,
표면에 기능성 첨착제가 도포되어 형성된 코팅층을 더 포함하는 활성탄이 함유된 필터용 원지.
The method of claim 11,
The filter base paper containing the activated carbon,
Base paper for filters containing activated carbon further comprising a coating layer formed by applying a functional additive to the surface.
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