KR102267617B1 - 필터 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필터에 관한 것으로서, 구리를 포함하며, 항균 기능을 가지는 항균부; 및 상기 항균부와 결합되며, 필터의 기능을 가지는 필터부를 포함하고, 상기 필터부는, 열가소성 고분자를 용융하고 공기로 연신하여 극세화된 상태로 컨베이어 벨트에서 적층되고, 상기 열가소성 고분자의 잔열에 의한 자기 접착성을 통해 상기 항균부와 결합하며, 상기 항균부는, 열(row)의 형태로 상기 필터부와 결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

필터 및 이를 제조하는 방법{Filter and method for manufacturing the same}
본 발명은 필터 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항균동(구리 및 구리합금)을 결합한 친환경 항균 멜트 블로운 필터 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
전 세계적으로 코로나 19 바이러스 발생으로 인하여 수 많은 인명피해가 발생하고 있다. 이로 인해 최근에는 마스크가 사람에게 필수품으로 사용되고 있다. 그러나, 실제로 사용하고 있는 마스크의 재료 즉, 부직포 및 멜트 블로운 필터(MB Filter)는 미세 먼지와 바이러스를 걸러주는 수준이며 바이러스, 세균, 곰팡이, 각종 병원균을 박멸하지는 못하기 때문에 일회용으로 사용할 수 밖에 없으며, 이는 환경적으로 큰 문제로 대두되고 있는 현실이다.
한편, 산업화로 생활수준이 향상되고 삶의 질이 개선되었지만 실내 및 실외 공기질의 악화로 인해 실내 공기질 개선에 대한 욕구가 증가되고 있고 고가의 항균기능성 제품의 판매가 급증하고 있다. 그로 인해, 공기 정화기 및 시스템 공조기 필터, 자동차 캐빈필터, 마스크의 필터의 개발이 증가하였으며, 실내 환경 개선 산업이 본격적으로 성장하는 단계에 있다.
그러나, 밀폐된 실내 공간에 존재하는 부유 미생물(대기에 존재하는 곰팡이, 감염성 병원균 등)의 제거를 위한 종래의 약품 또는 열처리에 의한 살균, 멸균 및 소독은 99%의 항균 효과를 나타내기 힘든 실정이다.
또한, 현재까지 개발된 항균 제품들은 생활 속에 존재하는 각종 세균 및 전염성 병원균을 제거하기에 한계가 있으며, 더군다나 현재까지 마스크에 적용되는 부직포 및 자동차의 실내 공기 개선을 위한 자동차 캐빈 필터에 항균동(구리 및 구리합금)을 적용한 기술은 개발되어 있지 않은 실정이다.
이에 따라 본 출원인은 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1880531호 "항균동을 이용한 항균 깔창", 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1754491호 "항균동을 이용한 항균 신발" 등을 안출한 경험을 토대로, 항균동(antimicrobial copper)은 동(銅)이 가지는 항균 작용과 수맥파 또는 전자파를 차단하는 효과에 주목하여, 항균, 탈취, 세균박멸과 발냄새 제거 기능뿐만 아니라 수맥파와 전자파도 차단할 수 있는 필터 및 이를 제조하는 방법에 대해서 연구 및 개발을 이어오고 있다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1880531호 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1754491호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 항균동이 결합된 항균동 부직포의 제조 과정이 원활하고 안정되게 수행될 수 있도록 함과 동시에 성형성이 증대되도록 하는 친환경 항균동 필터 및 이를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 항균, 탈취, 세균박멸과 발냄새 제거 기능뿐만 아니라 수맥파와 전자파도 차단할 수 있는 필터 및 이를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 필터는, 구리를 포함하며, 항균 기능을 가지는 항균부; 및 상기 항균부와 결합되며, 필터의 기능을 가지는 필터부를 포함하고, 상기 필터부는, 열가소성 고분자를 용융하고 공기로 연신하여 극세화된 상태로 컨베이어 벨트에서 적층되고, 상기 열가소성 고분자의 잔열에 의한 자기 접착성을 통해 상기 항균부와 결합하며, 상기 항균부는, 열(row)의 형태로 상기 필터부와 결합되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 항균부는, 상기 컨베이어 벨트에 놓여진 상태에서 상기 필터부의 상기 열가소성 고분자가 투입되어 상기 항균부의 표면층이 성형되도록 결합될 수 있다.
구체적으로, 상기 항균부는, 두께 0.01mm 내지 0.30mm 및 폭 0.5mm 내지 3.0mm로 압사하여 형성되는 사각의 띠(strip) 형태로, 10mm 내지 20mm의 띠간 간격으로 상기 필터부와 결합되거나, 두께 0.07mm 내지 0.80mm 및 폭 0.5mm 내지 3.0mm로 압사하여 형성되는 원기둥의 필라멘트(filament) 형태 또는 실(yarn) 형태로, 10mm 내지 20mm의 필라멘트간 간격 또는 실간 간격으로 상기 필터부와 결합될 수 있다.
구체적으로, 상기 항균부는, 구리가 70% 내지 99.9% 함유되고, 상기 필터부의 열가소성 고분자는, 폴리 프로필렌(Poly Propylene)일 수 있다.
구체적으로, 상기 항균부는, 그물(net)의 형태로 상기 필터부와 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 필터를 제조하는 방법은, 항균 기능을 가지는 구리를 함유하는 항균 소재를 열(row)의 형태로 컨베이어 벨트에 공급하는 단계; 열가소성 고분자를 용융하고 공기로 연신하여 극세화된 상태를 형성하는 단계; 상기 열가소성 고분자를 상기 컨베이어 벨트 상의 상기 항균 소재로 적층하는 단계; 상기 항균 소재의 표면층이 상기 열가소성 고분자에 의해 성형되는 단계; 상기 열가소성 고분자의 잔열에 의한 자기 접착성을 통해 상기 항균 소재와 결합하여 상기 필터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 항균 소재를 열(row)의 형태로 컨베이어 벨트에 공급하는 단계는, 상기 항균 소재를 두께 0.01mm 내지 0.30mm 및 폭 0.5mm 내지 3.0mm인 띠(strip) 형태로 압사하여 공급하되, 띠간 간격은 10mm 내지 20mm가 되도록 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 항균 소재를 열(row)의 형태로 컨베이어 벨트에 공급하는 단계는, 상기 항균 소재를 두께 0.07mm 내지 0.80mm 및 폭 0.5mm 내지 3.0mm인 원기둥의 필라멘트(filament) 형태 또는 실(yarn) 형태로 압사하여 공급하되, 필라멘트 간 또는 실간 간격은 10mm 내지 20mm가 되도록 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 필터 및 이를 제조하는 방법은, 항균 기능을 가지는 구리를 함유하는 항균 소재를 특정 두께, 폭 및 간격을 가지는 띠(strip), 필라멘트(filament) 또는 실(yarn)의 형태로 분사한 후 그 위에 열가소성 고분자를 적층함으로써, 항균 소재의 표면층이 성형되도록 하여, 성형성이 증대되고 실질적으로 멜트 블로운 방식을 통해 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 필터 및 이를 제조하는 방법은, 항균 소재를 멜트 블로운 필터에 결합함으로써, 항균, 탈취, 세균박멸과 발냄새 제거 기능뿐만 아니라 수맥파와 전자파도 차단할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 필터를 제조하는 방법을 전체적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 필터를 제조하는 방법을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 필터의 개념도로, (a)는 띠(strip) 형태의 필터, (b)는 필라멘트(filament) 형태의 필터, (c)는 실(yarn)의 형태의 필터 각각에 대한 정면도 및 단면도를 나타낸 개념도이다.
도 3b는, 본 발명의 실시 예에 따른 필터의 개념도로, (a)는 띠(strip) 형태의 필터, (b)는 필라멘트(filament) 형태의 필터, (c)는 실(yarn)의 형태의 필터 각각에 대한 평면도를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 필터의 단면을 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 필터를 적용하지 않은 필터와 적용한 필터에 대한 항균성 실험을 비교한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 필터를 제조하는 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 필터를 제조하는 방법의 부분 순서도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 상세한 설명은 하기 도시되는 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 필터를 제조하는 방법을 전체적으로 도시한 개념도, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 필터를 제조하는 방법을 개략적으로 도시한 개념도, 도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 필터의 개념도로, (a)는 띠(strip) 형태의 필터, (b)는 필라멘트(filament) 형태의 필터, (c)는 실(yarn)의 형태의 필터 각각에 대한 정면도 및 단면도를 나타낸 개념도, 도 3b는, 본 발명의 실시 예에 따른 필터의 개념도로, (a)는 띠(strip) 형태의 필터, (b)는 필라멘트(filament) 형태의 필터, (c)는 실(yarn)의 형태의 필터 각각에 대한 평면도를 나타낸 개념도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 필터의 개념도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 필터(60)는, 필터부(61) 및 항균부(62)를 포함한다. 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 필터(60)에 대해서 설명하기 전에 먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 필터(60)를 제조하는 필터 제조 시스템(1)에 대해서 설명하도록 한다. 또한, 여기서 항균부(62)는, 항균 소재 또는 항균동 등의 용어와 병행하여 표기될 수 있다.
필터 제조 시스템(1)은, 공기 히터 장치(10), 열가소성 고분자 공급장치(20), 흡입 장치(30), 이송 장치(40) 및 항균동 공급장치(50)를 포함한다.
공기 히터 장치(10)는, 열가소성 고분자 공급장치(20) 내의 멜트 블로운 다이(21)로 뜨거운 공기를 불어넣어서 열가소성 고분자(23)를 고온 및 고압의 상태로 용융시키도록 할 수 있다.
열가소성 고분자 공급장치(20)는, 멜트 블로운 다이(21) 내에 저장된 열가소성 고분자(23)를, 공기 히터 장치(10)로부터 공급되는 고온 및 고압의 공기를 통해서 용융시켜, 노즐(22)을 통해 고압으로 컨베이어 벨트(41) 위의 항균동(52) 표면층에 방사할 수 있다.
흡입 장치(30)는, 이송 장치(40)의 컨베이어 벨트(41)와 연결되어, 컨베이어 벨트(41) 위에서 이동하는 항균동(52)이 컨베이어 벨트(41)에 밀착되어 이동할 수 있도록, 항균동(52)을 흡입할 수 있다.
이송 장치(40)는, 회전 롤러(42)를 통해서 컨베이어 벨트(41)를 순환 회전시키며, 컨베이어 다이(43) 위에 이동하는 컨베이어 벨트(41)를 통해 항균동(52)와 함께 열가소성 고분자(23)를 이동시킬 수 있다.
컨베이어 다이(43) 위에서는, 도 2를 참고로 살펴보면, 열가소성 고분자(23)가 항균동(52)에 분사되는 구간 및 열가소성 고분자(23)가 항균동(52)과 결합되어 냉각되는 구간을 포함할 수 있다.
항균동 공급장치(50)는, 공급롤러(51)에 감겨진 항균동(52)을 컨베이어 벨트(41)로 공급하도록 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성들을 가지는 필터 제조 시스템(1)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 고온으로 용융된 열가소성 고분자(23)를, 고압으로 컨베이어 벨트(41)에 놓여진 항균부(52)의 표면층에 분사시켜 적층시키며(열가소성 고분자(23)가 항균동(52)에 분사되는 구간; A 구간), 이후 열가소성 고분자(23)의 고온의 열과 자기 접착성으로 항균부(62)와 접착되고 동시에 열가소성 고분자(23)의 고온의 열로 인해 항균부(62)의 표면층이 성형되며(열가소성 고분자(23)가 항균동(52)과 결합되어 냉각되는 구간; B구간), 최종적으로 필터부(61)와 항균부(62)가 결합된 필터(60)가 생산될 수 있다.
이하에서는, 이러한 필터 제조 시스템(1)을 통해 생산된 필터(60)에 대해서 상세히 기술하도록 한다.
필터부(61)는, 필터(filter)의 기능을 가지되, 열가소성 고분자(23)를 고온 및 고압에서 용융하고 공기로 연신하여 극세화된 상태로 컨베이어 벨트(41)에서 적층되고 열가소성 고분자(23)의 잔열에 의한 자기 접착성을 통해 항균부(62)와 결합된다.
즉, 필터부(61)는, 고온으로 용융된 필터부(61)의 열가소성 고분자(23)가, 고압으로 컨베이어 벨트(41)에 놓여진 항균부(62)의 표면층에 분사되어 적층되며, 이로 인해 열가소성 고분자(23)의 고온의 열과 자기 접착성으로 항균부(62)와 접착하도록 구성되며, 동시에 열가소성 고분자(23)의 고온의 열로 인해 항균부(62)의 표면층이 성형될 수 있다.
필터부(61)는, 항균부(62) 위에 적층되며, 열가소성 고분자(23)가 폴리 프로필렌(Poly Propylene)일 수 있고, 필터부(61)는, 폴리 프로필렌(Poly Propylene)으로 형성되는 멜트 블로운(Melt Blown) 부직포일 수 있다.
항균부(62)는, 구리를 포함하며, 항균 기능을 가지고, 열(row)의 형태로 필터부(61)와 결합된다. 여기서 항균부(62)는, 구리가 70% 내지 99.9% 함유될 수 있어, 구리 자체가 지닌 천연 항균성으로 각종 병원균, 세균박멸, 바이러스 제거, 교차 오염 등 전염성 감연 질환 예방이 가능하고, 탈취 효과로 인해 마스크로 사용 시 입냄새의 제거도 가능하며, 수맥파 또는 전자파를 차단할 수 있는 효과가 있다.
항균부(62)는, 컨베이어 벨트(41)에 놓여진 상태에서, 투입되는 필터부(61)의 열가소성 고분자(23)에 의해 표면층이 성형될 수 있다.
항균부(62)는, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 사각의 띠(strip) 형태(도 3a 및 도 3b의 (a) 참조), 원기둥의 필라멘트(filament) 형태(도 3a 및 도 3b의 (b) 참조) 또는 실(yarn) 형태(도 3a 및 도 3b의 (c) 참조)를 가질 수 있다.
이때, 항균부(62)는, 두께 0.01mm 내지 0.30mm 및 폭 0.5mm 내지 3.0mm로 압사하여 형성되는 사각의 띠(strip) 형태로, 10mm 내지 20mm의 띠간 간격으로 필터부(61)와 결합되거나, 두께 0.07mm 내지 0.80mm 및 폭 0.5mm 내지 3.0mm로 압사하여 형성되는 원기둥의 필라멘트(filament) 형태 또는 실(yarn) 형태로, 10mm 내지 20mm의 필라멘트간 간격 또는 실간 간격으로 필터부(61)와 결합될 수 있다.
여기서, 사각의 띠(strip) 형태 및 원기둥의 필라멘트(filament) 형태인 항균부(62)는, 직조 결합되고, 실(yarn) 형태인 항균부(62)는, 편직 결합될 수 있다. 즉, 사각의 띠(strip) 형태인 항균부(62)는, strip 직조 결합되고, 원기둥의 필라멘트(filament) 형태인 항균부(62)는, filament 직조 결합되며, 실(yarn) 형태인 항균부(62)는, copper yarn 편직 결합될 수 있다.
항균부(62)는, 열(row)의 형태와 행(column)의 형태가 함께 존재하는 그물(net)의 형태를 가지면서 필터부(61)와 결합될 수도 있다(도 2의 (a) 및 (b) 참조, 여기서 (a)는 컨베이어 벨트(41) 위에서 열가소성 고분자(23)와 항균동(52)이 결합된 상태에서의 하부에서 바라본 상세도이며, (b)는 이 상세도의 단면을 나타낸 부분이다).
이로 인해, 본 발명의 실시 예에 따른 필터(60)는, 항균동을 포함하는 항균부(62)가 열(row)의 형태 또는 열(row)의 형태와 행(column)의 형태가 함께 존재하는 그물(net)의 형태를 가지도록 형성되어, 제작과정에서 필터부(61) 즉, 부직포 등과의 접착성을 높이면서 무게를 저감할 수 있게 되고, 그로 인해 마스크용 필터, 자동차용 캐빈 필터 또는 공기청정기용 필터 등에 항균동이 실질적으로 제조될 수 있게 구현 가능한 효과가 있다.
더군다나, 이러한 항균부(62)의 구조로 인해서, 경제성을 고려하여 구리 사용량을 줄이면서도 전체적으로 단위 표면적을 넓혀서 세균 또는 바이러스 접촉 시 박멸효과와 더불어 뛰어난 항균력을 발휘할 수 있는 효과가 있다.
이에 대해서는 도 5를 참조하여 설명하도록 한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 필터를 적용하지 않은 필터와 적용한 필터에 대한 항균성 실험을 비교한 도면이며, 도 5의 (a)는 항균동(52)을 포함하는 항균부(62)가 형성되지 않은 종래의 필터를 설치하였을 경우이며, 도 5의 (b)는 항균동(52)을 포함하는 항균부(62)가 형성된 본 발명의 필터를 설치하였을 경우를 나타낸다.
도 5의 (a)에서는 도 5의 (a)의 '실험기구'에 도시된 바와 같이 항균동(52)을 포함하는 항균부(62)가 형성되지 않은 종래의 필터를 설치하여 세균 증식에 대해서 실험하였으며, 이 결과는 도 5의 (a)의 실험결과를 참조하여 보면 세균이 다량 번식(흰색 부분)하는 것을 알 수 있다.
그에 반해 도 5의 (b)를 살펴보면, 도 5의 (b)의 '실험기구'에 도시된 바와 같이 항균동(52)을 포함하는 항균부(62)가 형성된 본 발명의 필터(60)를 설치하여 세균 증식에 대해서 실험하였으며, 이 결과는 도 5의 (b)의 실험결과를 참조하여 보면 세균이 존재하지 않는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 필터(60)는, 항균 기능을 가지는 구리를 함유하는 항균 소재(항균동(52 또는 62))를 특정 두께, 폭 및 간격을 가지는 띠(strip), 필라멘트(filament) 또는 실(yarn)의 형태로 분사한 후 그 위에 열가소성 고분자(23)를 적층함으로써, 항균 소재(52, 62)의 표면층이 성형되도록 하여, 성형성이 증대되는 효과가 있다.
이와 같이 제조된 필터(60)는, 마스크용 필터, 자동차용 캐빈 필터 또는 공기청정기용 필터 등에 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 필터(60)는, 열(row)의 형태 또는 열(row)의 형태와 행(column)의 형태가 함께 존재하는 그물(net)의 형태를 가지는 항균부(62)의 구조로 인해서, 다양한 두께로 생산이 가능해져 사용처에 따라 탄력적으로 적용이 가능한 효과가 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 필터(60)는, 추가적으로 일반 부직포 또는 섬유 원단인 섬유부(63)가 추가로 결합될 수 있다. 이때, 섬유부(63)는, 항균부(62)가 형성된 면에 부착될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 필터(60)는, 필터(60)가 제작된 후에 사용처에서 요구하는 기능에 따라 다양한 추가적인 부직포 또는 섬유 원단(63)이 용이하게 결합될 수 있어, 다양한 2차 원단 제작이 가능한 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 필터를 제조하는 방법의 순서도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 필터를 제조하는 방법은, 상기에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 따른 필터(60)를 제조하는 필터 제조 시스템(1)에 의해 구현될 수 있으며, 이하 필터(60)를 제조하는 방법의 각 단계에 대해 설명하도록 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명 실시 예에 따른 필터를 제조하는 방법은, 항균 기능을 가지는 구리를 함유하는 항균 소재를 열(row)의 형태로 컨베이어 벨트에 공급하는 단계(S10), 열가소성 고분자를 용융하고 공기로 연신하여 극세화된 상태를 형성하는 단계(S20), 열가소성 고분자를 컨베이어 벨트 상의 항균 소재로 적층하는 단계(S30), 항균 소재의 표면층이 열가소성 고분자에 의해 성형되는 단계(S40) 및 열가소성 고분자의 잔열에 의한 자기 접착성을 통해 항균 소재와 결합하여 필터를 형성하는 단계(S50)를 포함한다.
단계 S10에서는, 항균 기능을 가지는 구리를 함유하는 항균 소재를 열(row)의 형태로 컨베이어 벨트에 공급한다.
먼저, 항균 기능을 가지는 구리를 함유하는 항균 소재인 항균동(52)을 공급롤러(51)로부터 컨베이어 벨트(41)로 공급한다.
이때, 항균동(52)은 공급롤러(51)에 감긴 상태로 구비될 수 있으며, 항균동(52)을 구비한 공급롤러(51)는, 일례로 후술할 열가소성 고분자(23)보다 먼저 컨베이어 벨트(41)에 공급되도록 컨베이어 벨트(41)의 최초 도입 위치에 배치될 수 있다.
항균동(52)은, 구리가 70% 내지 99.9% 함유되도록 할 수 있어, 구리 자체가 지닌 천연 항균성으로 각종 병원균, 세균박멸, 바이러스 제거, 교차 오염 등 전염성 감연 질환 예방이 가능하고, 탈취 효과로 인해 마스크로 사용 시 입냄새의 제거도 가능하며, 수맥파 또는 전자파를 차단할 수 있는 효과가 있다.
항균동(52)은, 컨베이어 벨트(41) 상에 공급되어 이동될 경우, 흡입 장치(30)에 의해 컨베이어 벨트(41)에 밀착될 수 있다.
단계 S20에서는, 열가소성 고분자를 용융하고 공기로 연신하여 극세화된 상태를 형성한다.
열가소성 고분자(23)는, 공기 히터 장치(10)로부터 공급되는 고온 및 고압의 공기를 통해서 용융된 상태로 멜트 블로운 다이(21) 내에 저장될 수 있다.
멜트 블로운 다이(21) 내에 저장된 열가소성 고분자(23)는, 공기로 연신하여 극세화된 상태를 형성할 수 있으며, 컨베이어 벨트(41) 위로 방사될 준비를 할 수 있다.
이때, 멜트 블로운 다이(21)는, 컨베이어 벨트(41)에서 컨베이어 벨트(41)의 흐름을 기준으로 공급롤러(51)의 배치 위치의 하류에 배치될 수 있다.
단계 S30에서는, 열가소성 고분자를 컨베이어 벨트 상의 항균 소재로 적층한다.
단계 S10에서와 같이 항균동(52)이 컨베이어 벨트(41)로 공급되고, 단계 S20에서와 같이 열가소성 고분자(23)가 컨베이어 벨트(41)로 방사되면, 컨베이어 벨트(41)에서는 항균동(52)이 도입된 후, 도입되는 항균동(52)으로 열가소성 고분자(23)가 방사되어, 컨베이어 벨트 상의 항균 소재(항균동; 52)로 열가소성 고분자(23)가 적층된다.
이때, 열가소성 고분자(23)는, 노즐(22)을 통해서 고압으로 컨베이어 벨트(41) 위의 항균동(52) 표면층에 방사되어 적층된다. 이 경우, 열가소성 고분자(23)와 항균동(52)은 서로 결합된 상태로, 컨베이어 벨트(41)의 열가소성 고분자가 항균동에 분사되는 구간(A; 도 2 참조)에서 이동한다.
단계 S40에서는, 항균 소재의 표면층이 열가소성 고분자에 의해 성형한다.
단계 S30에서와 같이, 열가소성 고분자(23)가 컨베이어 벨트(41) 상의 항균 소재(52) 위로 적층되면, 항균 소재의 표면층은 열가소성 고분자(23)의 잔열에 의해서 성형된다.
이 경우, 열가소성 고분자(23)와 항균동(52)은 서로 결합된 상태로 성형을 진행하면서, 컨베이어 벨트(41)의 열가소성 고분자(23)가 항균동(52)과 결합되어 냉각되는 구간(B)의 적어도 일부에서 이동한다.
단계 S50에서는, 열가소성 고분자의 잔열에 의한 자기 접착성을 통해 항균 소재와 결합하여 필터를 형성한다.
단계 S30에서와 같이, 열가소성 고분자(23)가 컨베이어 벨트(41) 상의 항균 소재(52) 위로 적층되면, 열가소성 고분자(23)의 잔열에 의한 자기 접착성을 통해 항균 소재와 결합한다.
이 경우, 열가소성 고분자(23)와 항균동(52)은 서로 결합된 상태로 성형을 진행하면서, 컨베이어 벨트(41)의 열가소성 고분자(23)가 항균동(52)과 결합되어 냉각되는 구간(B)의 적어도 일부에서 이동한다.
이러한 과정을 거치고 난 후, 최종적으로 본 발명의 실시 예에 따른 필터(60)가 생산되며, 별도의 필터 권취 롤러(부호 도시하지 않음)를 통해서 권취되어 보관될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 필터를 제조하는 방법의 부분 순서도이다. 도 7은 도 6의 단계 S10을 상세하게 나열한 부분 순서도로, 도 6의 단계 S10이 계속되는 과정 중에서 시작되고 다음의 단계 S20으로 넘어간다. 즉, 도 7의 시작은 도 6의 단계 S10에 후속되어 시작되며, 단계 S11과 단계 S12는 선택적으로 이루어지도록 진행되어, 단계 S11 및 단계 S12 이후에 종료되어, 다음의 단계 S20으로 넘어간다. 물론, 이 순서에 한정되지 않고, 단계 S11 및 단계 S12가 순차적으로 이루어질 수 있다.
단계 S11에서는, 항균 소재를 두께 0.01mm 내지 0.30mm 및 폭 0.5mm 내지 3.0mm인 띠(strip) 형태로 압사하여 공급하되, 띠간 간격은 10mm 내지 20mm가 되도록 공급한다.
항균 소재(52)는, 공급 롤러(51)에 저장될 당시에 상기 기술한 폭, 두께 및 간격을 가진 띠 형태 자체로 권취될 수 있다.
단계 S12에서는, 항균 소재를 두께 0.07mm 내지 0.80mm 및 폭 0.5mm 내지 3.0mm인 원기둥의 필라멘트(filament) 형태 또는 실(yarn) 형태로 압사하여 공급하되, 필라멘트 간 또는 실간 간격은 10mm 내지 20mm가 되도록 공급한다.
항균 소재(52)는, 공급 롤러(51)에 저장될 당시에 상기 기술한 폭, 두께 및 간격을 가진 띠 형태 자체로 권취될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 필터(60) 및 이를 제조하는 방법은, 항균 기능을 가지는 구리를 함유하는 항균 소재를 포함하는 항균부(62)가 특정 두께, 폭 및 간격을 가지는 띠(strip), 필라멘트(filament) 또는 실(yarn)의 형태로 분사한 후 그 위에 열가소성 고분자(23)를 적층함으로써, 항균 소재의 표면층이 성형되도록 하여, 성형성이 증대되고 실질적으로 멜트 블로운 방식을 통해 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 필터(60) 및 이를 제조하는 방법은, 항균 소재를 멜트 블로운 필터에 결합함으로써, 항균, 탈취, 세균박멸과 발냄새 제거 기능뿐만 아니라 수맥파와 전자파도 차단할 수 있는 효과가 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1: 필터 제조 시스템 10: 공기 히터 장치
20: 열가소성 고분자 공급 장치 21: 멜트 블로운 다이
22: 노즐 23: 열가소성 고분자
30: 흡입 장치 40: 이송 장치
41: 컨베이어 벨트 42: 회전롤러
43: 컨베이어 다이 50: 항균동 공급장치
51: 공급 롤러 52: 항균동
60: 필터 61: 필터부
62: 항균부 63: 섬유부
A; 열가소성 고분자가 항균동에 분사되는 구간
B: 열가소성 고분자가 항균동과 결합되어 냉각되는 구간

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 필터를 제조하는 방법에 있어서,
    항균 기능을 가지는 구리를 함유하는 항균 소재를 열(row)의 형태로 컨베이어 벨트에 공급하는 단계;
    열가소성 고분자를 용융하고 공기로 연신하여 극세화된 상태를 형성하는 단계;
    상기 열가소성 고분자를 상기 컨베이어 벨트 상의 상기 항균 소재로 적층하는 단계;
    상기 항균 소재의 표면층이 상기 열가소성 고분자에 의해 성형되는 단계;
    상기 열가소성 고분자의 잔열에 의한 자기 접착성을 통해 상기 항균 소재와 결합하여 상기 필터를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 필터를 제조하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 항균 소재를 열(row)의 형태로 컨베이어 벨트에 공급하는 단계는,
    상기 항균 소재를 두께 0.01mm 내지 0.30mm 및 폭 0.5mm 내지 3.0mm인 띠(strip) 형태로 압사하여 공급하되, 띠간 간격은 10mm 내지 20mm가 되도록 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 필터를 제조하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 항균 소재를 열(row)의 형태로 컨베이어 벨트에 공급하는 단계는,
    상기 항균 소재를 두께 0.07mm 내지 0.80mm 및 폭 0.5mm 내지 3.0mm인 원기둥의 필라멘트(filament) 형태 또는 실(yarn) 형태로 압사하여 공급하되, 필라멘트 간 또는 실간 간격은 10mm 내지 20mm가 되도록 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 필터를 제조하는 방법.
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