KR102488979B1 - Fiber composite for reducing air pollutants and filtration device under no power comprising the same - Google Patents
Fiber composite for reducing air pollutants and filtration device under no power comprising the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102488979B1 KR102488979B1 KR1020220107688A KR20220107688A KR102488979B1 KR 102488979 B1 KR102488979 B1 KR 102488979B1 KR 1020220107688 A KR1020220107688 A KR 1020220107688A KR 20220107688 A KR20220107688 A KR 20220107688A KR 102488979 B1 KR102488979 B1 KR 102488979B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- filter layer
- nonwoven fabric
- fiber composite
- present
- atmospheric pollutants
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 100
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 title abstract description 19
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 title abstract description 19
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims abstract description 71
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 27
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 25
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 25
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 19
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 19
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 19
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims description 14
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 11
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 11
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 8
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 3
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 239000002055 nanoplate Substances 0.000 claims description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 12
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 8
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 6
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 3
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 description 3
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 1
- 206010013975 Dyspnoeas Diseases 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 208000026935 allergic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000007815 allergy Effects 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- 210000000621 bronchi Anatomy 0.000 description 1
- 238000009960 carding Methods 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920001123 polycyclohexylenedimethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
- B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
- B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
- B01D46/0036—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions by adsorption or absorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
- B01D2239/0407—Additives and treatments of the filtering material comprising particulate additives, e.g. adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
- B01D2239/0471—Surface coating material
- B01D2239/0492—Surface coating material on fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
- B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
- B01D2239/0618—Non-woven
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
- B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
- B01D2239/0668—The layers being joined by heat or melt-bonding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/102—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
- B01D2253/108—Zeolites
Abstract
Description
본 발명은 대기 유해물질 저감용 섬유복합체에 관한 것으로, 보다 구체적으로 대기 유해물질 저감용 섬유복합체 및 이를 포함하는 무동력 여과장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fiber composite for reducing air pollutants, and more particularly, to a fiber composite for reducing air pollutants and a non-powered filtering device including the same.
자동차 보유대수의 증가와 더불어 도로환경은 더욱더 열악해지고 있어 자동차를 이용하는 운전자와 승객들은 자동차 내의 쾌적한 환경을 요구하고 있는 실정이다. 실제 도로주행 시 자동차 내로 유입되는 공기 중에는 꽃가루, 석면입자, 박테리아, 도로먼지, 미세먼지 등의 많은 악성 미립자 상의 물질들이 포함될 수 있다. 따라서 대부분의 자동차는 주행 시 도로에서 발생되는 각종 유해한 악성 미립자 상의 물질과 배연가스에 의한 유해가스가 그대로 사람들에게 불쾌한 분위기의 환경을 노출시키고 있는 실정이다.Along with the increase in the number of cars owned, the road environment is getting worse and worse, so drivers and passengers using cars are demanding a comfortable environment in the car. The air introduced into the vehicle during actual road driving may contain many harmful particulate matter such as pollen, asbestos particles, bacteria, road dust, and fine dust. Therefore, in most vehicles, various harmful and malignant particulate matter generated on the road while driving and harmful gases caused by exhaust gas expose people to an unpleasant atmosphere.
봄에는 꽃가루로 인한 알러지(allergy), 여름철에는 습기로 인하여 에어컨의 내부에서 발생되는 곰팡이의 냄새로 인한 악취, 자동차의 배기가스와 매연으로 인해 호흡 곤란을 야기하고 폐속 깊이 침투하여 침착되는 미세먼지 등의 악성미립자 상의 물질들이 사람들의 폐속으로 유입되어 건강을 지속적으로 해하고 있다. 구체적으로, 미세먼지 등의 악성미립자는 기관지와 폐에 침투하여 침착되며, 천식 및 호흡곤란 등 인체에 지속적으로 피해를 야기하고 있다는 문제점이 있었다.Allergy from pollen in the spring, odor from the smell of mold generated inside the air conditioner due to humidity in the summer, and fine dust that penetrates deep into the lungs and deposits, causing difficulty in breathing due to exhaust gas and smoke from cars, etc. of malignant particulate matter enters people's lungs and continues to harm their health. Specifically, there is a problem that malignant particulates such as fine dust penetrate and deposit in the bronchi and lungs, and continuously cause damage to the human body, such as asthma and difficulty breathing.
본 발명의 목적은, 차압이 낮음과 동시에 대기 유해물질에 대하여 여과효율이 높은 대기 유해물질 저감용 섬유복합체를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a fiber composite for reducing atmospheric pollutants with low differential pressure and high filtration efficiency against atmospheric pollutants.
본 발명의 다른 목적은, 유해 가스를 효과적으로 흡착할 수 있는 대기 유해물질 저감용 섬유복합체를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a fiber composite for reducing air pollutants capable of effectively adsorbing harmful gases.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing the fiber composite for reducing atmospheric pollutants.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 대기 유해물질 저감용 섬유복합체를 포함하는 무동력 여과장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a non-powered filtering device including the fiber composite for reducing atmospheric pollutants.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned above can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations indicated in the claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 제1 부직포; 상기 제1 부직포 상에 배치된 제1 필터층; 상기 제1 필터층 상에 배치된 제2 필터층; 및 상기 제2 필터층 상에 배치된 제2 부직포를 포함하는 대기 유해물질 저감용 섬유복합체를 제공한다.One embodiment of the present invention for achieving the above object is a first nonwoven fabric; a first filter layer disposed on the first nonwoven fabric; a second filter layer disposed on the first filter layer; and a second nonwoven fabric disposed on the second filter layer to provide a fiber composite for reducing air pollutants.
구체적으로, 상기 제1 부직포를 이루는 섬유는, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.Specifically, the fibers constituting the first nonwoven fabric may include any one selected from the group consisting of polypropylene resins, polyester resins, and combinations thereof.
구체적으로, 상기 제1 필터층은 적어도 일면 상에 가스 흡착제가 담지된 지지체를 포함할 수 있다.Specifically, the first filter layer may include a support having a gas adsorbent supported on at least one surface.
상기 가스 흡착제는, 활성탄(activated carbon), 제올라이트, 실리카 겔, 탄소나노튜브, 그래핀 나노플레이트(graphene nanoplate), 그래파이트(graphite), 그래핀옥사이드(graphene oxide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The gas adsorbent is selected from the group consisting of activated carbon, zeolite, silica gel, carbon nanotube, graphene nanoplate, graphite, graphene oxide, and combinations thereof. can be either
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 지지체의 적어도 일면은 기모가 형성된 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, at least one surface of the support may be formed with napping.
구체적으로, 상기 제2 부직포를 이루는 섬유는 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.Specifically, the fibers constituting the second nonwoven fabric may include any one selected from the group consisting of polypropylene resins, polyester-based resins, and combinations thereof.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 필터층은 폴리프로필렌을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the second filter layer may include polypropylene.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 필터층은 유전물질을 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the second filter layer may further include a dielectric material.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대기 유해물질 저감용 섬유복합체는 상기 제1 필터층 및 상기 제2 필터층 사이에 배치된 제3 부직포를 더 포함할 수 있다.The fiber composite for reducing atmospheric pollutants according to another embodiment of the present invention may further include a third nonwoven fabric disposed between the first filter layer and the second filter layer.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 상기 대기 유해물질 저감용 섬유복합체를 포함하는 무동력 여과장치를 제공할 수 있다.Another embodiment of the present invention for achieving the above object may provide a non-powered filtering device including the fiber composite for reducing air pollutants.
상기 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시예를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.The solution to the above problems does not enumerate all the features of the present invention. Various features of the present invention and the advantages and effects thereof will be understood in more detail with reference to the following specific examples.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차압이 낮음과 동시에 대기 유해물질에 대하여 여과효율이 높고 유해 가스를 효과적으로 흡착할 수 있는 대기 유해물질 저감용 섬유복합체를 제공할 수 있다. 이러한 대기 유해물질 저감용 섬유복합체를 이용하여 공기청정기, 마스크, 청소기, 건축물 및 자동차 등에 포함되는 여과장치에 널리 적용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a fiber composite for reducing air pollutants that has a low differential pressure, high filtration efficiency for air pollutants and can effectively adsorb harmful gases. By using the fiber composite for reducing air pollutants, it can be widely applied to air purifiers, masks, vacuum cleaners, and filtering devices included in buildings and automobiles.
본 발명의 일 실시예에 따른 여과장치는 학교, 어린이집, 보육시설, 경로시설 등의 미세먼지에 취약한 시설에 배너, 커튼, 현수막 등에 포함되어, 주위 미세먼지를 효과적으로 흡착 및 포집할 수 있다. 추가적으로, 도심 광고용 배너, 현수막에 본 발명에 따른 여과장치를 사용할 경우 주위 공기를 맑게 할 수 있다. 아울러, 본 발명에 따른 여과장치는 사무실, 아파트와 시청, 병원, 은행 창구 등 민원인이 많은 곳에 배너, 그림액자 형태로 제작되어 주위 공기를 맑게 할 수 있고, 선박 등에서 방출되는 유해한 가스를 포집하고 석탄발전소 등 공해를 유발하는 공장에도 설치될 수 있다.The filtering device according to an embodiment of the present invention is included in banners, curtains, banners, etc. in facilities vulnerable to fine dust, such as schools, daycare centers, childcare facilities, senior citizens' facilities, etc., and can effectively adsorb and collect surrounding fine dust. Additionally, when the filtering device according to the present invention is used for banners and placards for city advertisements, the surrounding air can be cleared. In addition, the filtering device according to the present invention is manufactured in the form of a banner or a picture frame in a place where there are many civil complaints such as offices, apartments, city halls, hospitals, and bank counters to clear the surrounding air, collect harmful gases emitted from ships, etc. It can also be installed in factories that cause pollution, such as power plants.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above effects, specific effects of the present invention will be described together while explaining specific details for carrying out the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 수직 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 수직 단면도이다.
도 3은 실시예 1에 따른 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 사진이다.
도 4는 실시예 2에 따른 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 사진이다.1 is a vertical cross-sectional view of a fiber composite for reducing air pollutants according to an embodiment of the present invention.
2 is a vertical cross-sectional view of a fiber composite for reducing atmospheric pollutants according to another embodiment of the present invention.
3 is a photograph of a fiber composite for reducing atmospheric pollutants according to Example 1.
4 is a photograph of a fiber composite for reducing atmospheric pollutants according to Example 2;
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 각 구성을 보다 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.Hereinafter, each configuration of the present invention will be described in more detail so that those skilled in the art can easily practice it, but this is only one example, and the scope of the present invention is Not limited.
본 발명의 일 실시예는 제1 부직포; 상기 제1 부직포 상에 배치된 제1 필터층; 상기 제1 필터층 상에 배치된 제2 필터층; 및 상기 제2 필터층 상에 배치된 제2 부직포를 포함하는 대기 유해물질 저감용 섬유복합체를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차압이 낮음과 동시에 대기 유해물질에 대하여 여과효율이 높고 유해 가스를 효과적으로 흡착할 수 있는 대기 유해물질 저감용 섬유복합체를 제공할 수 있다. 이러한 대기 유해물질 저감용 섬유복합체를 이용하여 공기청정기, 마스크, 청소기, 건축물 및 자동차 등에 포함되는 여과장치에 널리 적용할 수 있다.One embodiment of the present invention is a first nonwoven fabric; a first filter layer disposed on the first nonwoven fabric; a second filter layer disposed on the first filter layer; and a second nonwoven fabric disposed on the second filter layer to provide a fiber composite for reducing air pollutants. According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a fiber composite for reducing atmospheric substances that has a low differential pressure and at the same time has a high filtration efficiency for airborne substances and can effectively adsorb harmful gases. Using such a fiber composite for reducing air pollutants, it can be widely applied to air purifiers, masks, vacuum cleaners, and filtering devices included in buildings and automobiles.
이하에서는, 도 1을 참고하여 본 발명의 구성을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 1 .
1. 대기 유해물질 저감용 섬유복합체1. Fiber composite for reducing air pollutants
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 수직 단면도이다.1 is a vertical cross-sectional view of a fiber composite for reducing air pollutants according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 대기 유해물질 저감용 섬유복합체(100)는 제1 부직포(10), 제1 필터층(20), 제2 필터층(40) 및 제2 부직포(50)를 포함한다.The
본 발명에 따른 제1 부직포(10)는 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 인장강도 성능을 유지할 수 있다.The first
구체적으로, 상기 제1 부직포(10)를 이루는 섬유는 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 폴리프로필렌 수지 또는 폴리에스테르계 수지는 결정성 고분자로 강인한 특성을 가져 섬유복합체의 인장강도 성능을 효과적으로 유지할 수 있다. 상기 폴리에스테르계 수지는 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 등일 수 있다.Specifically, the fibers constituting the first
상기 제1 부직포(10)를 이루는 섬유의 두께는 3 내지 15 데니어(denier)일 수 있고, 구체적으로 5 내지 8 데니어(denier)일 수 있다. 상기 제1 부직포(10)를 이루는 섬유의 두께가 상기 수치 범위 내를 만족할 때, 섬유복합체의 인장강도 성능이 적절히 유지될 수 있다.The thickness of the fibers constituting the first
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 부직포(10)를 이루는 섬유의 융점은 230 내지 260℃일 수 있고, 구체적으로 235 내지 245℃일 수 있다. 상기 제1 부직포를 이루는 섬유의 융점이 상기 수치 범위 내를 만족할 때, 웹(web)의 결합 공정이 용이하게 이루어질 수 있고, 충분한 인장강도를 갖는 제1 부직포가 구현될 수 있다. 상기 제1 부직포(10)를 이루는 섬유는 코어부(core part) 및 상기 코어부를 둘러싸는 쉘부(shell part)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 코어부는 결정형 폴리에스테르계 수지를 포함할 수 있고, 상기 쉘부는 비정질 폴리에스테르계 수지를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the melting point of the fibers constituting the first
상기 제1 부직포를 이루는 섬유의 전체 중량을 기준으로 상기 코어부의 함량은 20 내지 40 중량%일 수 있고, 상기 쉘부의 함량은 60 내지 80 중량%일 수 있다. 상기 코어부와 쉘부가 상기 융점 및/또는 함량 범위를 만족함에 따라 제1 부직포를 이루는 섬유의 인장강도 특성이 충분히 구현될 수 있다.Based on the total weight of fibers constituting the first nonwoven fabric, the content of the core part may be 20 to 40% by weight, and the content of the shell part may be 60 to 80% by weight. As the core part and the shell part satisfy the melting point and/or content range, the tensile strength characteristics of the fibers constituting the first nonwoven fabric may be sufficiently implemented.
상기 제1 부직포(10)의 평량은 예를 들어 50 내지 100g/m2일 수 있고, 구체적으로 60 내지 80g/m2일 수 있다.The basis weight of the first
상기 제1 부직포(10)의 두께는 예를 들어, 0.2 내지 1.0mm 또는 0.3 내지 0.5 mm일 수 있다.The thickness of the first
본 발명에 따른 제1 필터층(20)은 대기 유해가스를 흡착 및/또는 탈취하는 기능을 수행할 수 있다.The
상기 제1 필터층(20)은 상기 제1 부직포(10) 상에 배치될 수 있고, 구체적으로 상기 제1 부직포(10)의 바로 위(directly on)에 배치될 수 있다. 상기 제1 필터층(20)의 두께는 예를 들어 0.2 내지 1.0mm일 수 있고, 구체적으로 0.3 내지 0.5mm일 수 있다.The
상기 제1 필터층(20)은 적어도 일면 상에 가스 흡착제가 담지된 지지체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 가스 흡착제가 상기 지지체의 적어도 일면 상에 담지됨으로써, 아황산, 이산화질소 또는 오존 등과 같은 대기 중 유해가스를 높은 효율로 제거할 수 있다.The
상기 지지체는 가스 흡착제를 효과적으로 담지하는 부재로, 예를 들어 폴리에스테르계 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 지지체는 상술한 폴리에스테르계 수지 중 어느 하나로 제조된 부직포일 수 있다. 즉 상기 지지체는 상기 제1 부직포(10)를 이루는 섬유와 동일하거나 상이할 수 있고, 구체적으로 동일할 수 있다. 상기 지지체가 상기 제1 부직포를 이루는 섬유와 마찬가지로 코어-쉘 구조의 폴리에스테르계 섬유로 제조됨에 따라, 가스 흡착제의 담지 효율이 더욱 높아져 대기 중 유해가스를 더욱 효과적으로 흡착할 수 있다.The support is a member that effectively supports the gas adsorbent, and may include, for example, a polyester-based resin. Specifically, the support may be a nonwoven fabric made of any one of the above-mentioned polyester resins. That is, the support may be the same as or different from the fibers constituting the first
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 지지체의 적어도 일면은 기모가 형성된 것일 수 있고, 구체적으로 가스 흡착제가 담지되는 일면에 형성된 것일 수 있다. 상기 지지체의 적어도 일면 상에 기모가 형성됨으로써 지지체의 단위부피 당 표면적이 증가하여 가스 흡착제의 담지 효율이 더욱 높아질 수 있다.상기 기모를 형성하기 위한 수단으로 예를 들어, 해당 기술분야에서 사용되는 기모기를 이용하여 기모 횟수를 조절하는 방법이 이용될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, at least one surface of the support may be formed with napping, and specifically, may be formed on one surface on which the gas adsorbent is supported. Forming napping on at least one surface of the support increases the surface area per unit volume of the support, so that the carrying efficiency of the gas adsorbent can be further increased. As a means for forming the nap, for example, a group used in the related art A method of controlling the number of naps using mosquitoes may be used.
상기 가스 흡착제는 예를 들어, 활성탄(activated carbon), 제올라이트, 실리카 겔, 탄소나노튜브, 그래핀 나노플레이트(graphene nanoplate), 그래파이트(graphite), 그래핀옥사이드(graphene oxide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 구체적으로 활성탄일 수 있다.The gas adsorbent is composed of, for example, activated carbon, zeolite, silica gel, carbon nanotube, graphene nanoplate, graphite, graphene oxide, and combinations thereof. It may be any one selected from the group, and may be specifically activated carbon.
상기 가스 흡착제의 BET 비표면적(Brunauer-Emmett-Teller specific surface area)은 예를 들어, 800 내지 2,000m2/g, 1,000 내지 1,700 m2/g, 또는 1,500 내지 1,700m2/g일 수 있다. 상기 가스 흡착제의 비표면적은 상기 가스 흡착제의 종류에 따라 달라질 수 있지만 상기 수치 범위 내를 만족할 때, 대기 중 유해가스를 더욱 효과적으로 흡착할 수 있다.The BET specific surface area (Brunauer-Emmett-Teller specific surface area) of the gas adsorbent may be, for example, 800 to 2,000 m 2 /g, 1,000 to 1,700 m 2 /g, or 1,500 to 1,700 m 2 /g. The specific surface area of the gas adsorbent may vary depending on the type of the gas adsorbent, but when the specific surface area is within the above numerical range, harmful gases in the air can be more effectively adsorbed.
상기 가스 흡착제가 상기 지지체에 담지되는 담지량은 100 내지 1,000g/m2일 수 있고, 구체적으로 200 내지 900g/m2일 수 있다. 상기 가스 흡착제의 담지량이 상기 수치 범위 내를 만족할 때, 대기 중 유해가스를 더욱 효과적으로 흡착할 수 있다.The loading amount of the gas adsorbent on the support may be 100 to 1,000 g/m 2 , specifically 200 to 900 g/m 2 . When the supported amount of the gas adsorbent satisfies the above numerical range, harmful gases in the air can be more effectively adsorbed.
본 발명에 따른 제2 필터층(40)은 대기 중의 유해한 미세먼지들을 효과적으로 흡착할 수 있다.The
본 발명에 따른 제2 필터층(40)은 상기 제1 필터층(20) 상에 배치될 수 있고, 구체적으로 상기 제1 필터층(20)의 바로 위에 배치될 수 있다. 상기 제2 필터층(40)의 두께는 예를 들어, 0.1 내지 1.0mm일 수 있고, 구체적으로 0.1 내지 0.3mm일 수 있다. 상기 제2 필터층(40)의 평량은 예를 들어, 10 내지 30g/m2일 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 필터층(40)은 폴리프로필렌을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 필터층이 폴리프로필렌 수지를 포함함에 따라, 두께가 얇은 제2 필터층이 구현됨과 동시에 미세먼지를 효과적으로 흡착할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리프로필렌 수지의 용융지수(melt index; MI)는 20 내지 30g/10min(230℃, 2.16kg)일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 필터층(40)은 멜트블로운(melt-blown) 방법으로 제조된 부직포일 수 있다. 상기 멜트블로운 방법은 용융 수지를 노즐을 통해 압출 방사하는 부직포의 제조방법으로, 스펀본드 방법 대비, 극세섬유로 제조될 수 있기 때문에 유연성이 우수할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 필터층(40)은 유전물질을 더 포함할 수 있다. 상기 유전물질은 정전기력을 제2 필터층에 부여하여 미세먼지를 더욱 효과적으로 포획할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the
상기 유전물질은 예를 들어, SiC, TiO2, ZnO, CuO, NiO, V2O5, 및 ZnO2로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 유전물질은 상기 폴리프로필렌과 배합되어 마스터 배치(master batch)에 포함될 수 있다. 상기 유전물질의 함량은 상기 폴리프로필렌 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 10 중량부, 구체적으로 1 내지 8 중량부, 더욱 구체적으로 2 내지 5중량부일 수 있다. 상기 유전물질의 함량이 상기 수치 범위 내를 만족함에 따라, 적정 수준의 정전기력이 제2 필터층에 부여되어 대기 중 미세먼지를 더욱 효과적으로 포획할 수 있다.The dielectric material may be, for example, at least one selected from the group consisting of SiC, TiO 2 , ZnO, CuO, NiO, V 2 O 5 , and ZnO 2 . Specifically, the dielectric material may be blended with the polypropylene and included in a master batch. The content of the dielectric material may be 0.1 to 10 parts by weight, specifically 1 to 8 parts by weight, and more specifically 2 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polypropylene. When the content of the dielectric material satisfies the above numerical range, an appropriate level of electrostatic force is applied to the second filter layer to more effectively capture fine dust in the air.
본 발명에 따른 제2 부직포(50)는 섬유복합체의 인장강도를 유지함과 동시에 인쇄면을 포함할 수 있다.The second
구체적으로, 제2 부직포(50)는 상기 제2 필터층(40) 상에 배치될 수 있고, 구체적으로 상기 제2 필터층(40)의 바로 위에 배치될 수 있다.Specifically, the second
상기 제2 부직포(50)의 평량은 예를 들어 50 내지 200 g/m2일 수 있고, 구체적으로 80 내지 120 g/m2일 수 있다. 상기 제2 부직포(50)의 두께는 예를 들어, 0.3 내지 1.0mm 또는 0.3 내지 0.5mm일 수 있다.The basis weight of the second
본 발명에 따른 제2 부직포(50)를 이루는 섬유는 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리프로필렌의 용융지수는 예를 들어, 20 내지30g/10min(230℃, 2.16kg)일 수 있다.Fibers constituting the second
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 수직 단면도이다. 전술한 부분과 반복된 설명은 간략히 설명하거나 생략한다.도 2를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 대기 유해물질 저감용 섬유복합체(100)는 상기 제1 필터층(20) 및 상기 제2 필터층(40) 사이에 배치된 제3 부직포(30)를 더 포함할 수 있다.2 is a vertical cross-sectional view of a fiber composite for reducing atmospheric pollutants according to another embodiment of the present invention. The foregoing parts and repeated descriptions will be briefly described or omitted. Referring to FIG. 2, the
상기 제3 부직포(30)는 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 인장강도 성능을 유지할 수 있다.The third
상기 제3 부직포(30)를 이루는 섬유는 폴리에스테르계 수지를 포함할 수 있고, 구체적으로 상기 제1 부직포(10)를 이루는 섬유와 동일하거나 상이할 수 있다.Fibers constituting the third
상기 제3 부직포(30)의 두께는 0.2 내지 1.0mm일 수 있고, 구체적으로 0.3 내지 0.5mm일 수 있다. 또한, 상기 제3 부직포(30)의 평량은 60 내지 80g/m2일 수 있다. 상기 제3 부직포의 두께와 평량이 상기 수치 범위 내를 만족할 때 섬유복합체의 인장강도 성능이 더욱 효과적으로 구현될 수 있다.The thickness of the third
2. 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 제조방법2. Manufacturing method of fiber composite for reducing atmospheric pollutants
본 발명의 또 다른 실시예는 상기 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 제조방법을 제공할 수 있다. 전술한 부분과 반복된 설명은 간략히 설명하거나 생략한다.Another embodiment of the present invention may provide a method for manufacturing the fiber composite for reducing atmospheric pollutants. The foregoing parts and repeated descriptions are briefly described or omitted.
본 발명에 따른 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 제조방법은 제1 부직포 상에 제1 필터층을 형성하는 단계; 상기 제1 필터층 상에 제2 필터층을 형성하는 단계; 및 상기 제2 필터층 상에 제2 부직포를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.A method for manufacturing a fiber composite for reducing air pollutants according to the present invention includes forming a first filter layer on a first nonwoven fabric; forming a second filter layer on the first filter layer; and forming a second nonwoven fabric on the second filter layer.
상기 제1 부직포의 제조방법은 예를 들어, 융점이 230 내지 260℃이고, 평균 섬유 직경이 3 내지 15 데니어인 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플 섬유를 이용하여 웹(web)을 형성하는 단계; 및 상기 웹을 180 내지 190℃에서 열처리하는 단계를 포함할 수 있다. 또 다른 예시로 상기 제1 부직포를 제조하기 위해서, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플 섬유 대신 폴리프로필렌 섬유를 사용할 수도 있다.The method for producing the first nonwoven fabric may include, for example, forming a web using low-melting polyethylene terephthalate staple fibers having a melting point of 230 to 260° C. and an average fiber diameter of 3 to 15 denier; and heat-treating the web at 180 to 190°C. As another example, in order to manufacture the first nonwoven fabric, polypropylene fibers may be used instead of the polyethylene terephthalate staple fibers.
상기 제1 필터층을 제조하는 단계에서, 지지층은 기모기에 투입되어 1 내지 10회의 기모 횟수를 거칠 수 있다.In the step of manufacturing the first filter layer, the support layer may be put into a napping machine and subjected to 1 to 10 times of napping.
상기 제1 필터층을 제조하는 단계에서 상기 기모가 형성된 지지체와 가스 흡착제 간의 결합방법은 100 내지 200℃에서 열처리하는 단계를 통해 구현될 수 있다. 상기 기모가 형성된 지지체와 가스 흡착제를 열처리를 통해 열적 결합(thermal bond)함으로써, 접착제를 사용하지 않는 이점을 제공할 수 있다. 상기 지지체와 가스 흡착제 간의 결합을 구현하기 위한 열처리 방법은 예를 들어, 가열 오븐을 이용하는 방법일 수 있다.In the step of manufacturing the first filter layer, the bonding method between the brushed support and the gas adsorbent may be implemented by heat treatment at 100 to 200°C. By thermally bonding the napped support and the gas adsorbent through heat treatment, an advantage of not using an adhesive may be provided. A heat treatment method for realizing a bond between the support and the gas adsorbent may be, for example, a method using a heating oven.
상기 제2 필터층의 제조방법은 예를 들어, 폴리프로필렌과 유전물질을 포함하는 마스터 배치(master batch)를 제조하는 단계; 및 상기 마스터 배치를 용융 압출한 후, 230 내지 350℃의 고온 공기로 방사섬유를 제조하는 단계; 및 상기 방사섬유를 이용하여 웹을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The manufacturing method of the second filter layer may include, for example, preparing a master batch including polypropylene and a dielectric material; And after melt-extruding the master batch, producing a spun fiber with hot air of 230 to 350 ℃; and forming a web using the spun fibers.
상기 제2 부직포는 예를 들어, 스펀본드 방법에 의해 제조된 부직포일 수 있다. 상기 스펀본드 방법은 방사된 장섬유(filament)를 연속적으로 결합하여 부직포를 제조하는 방법으로, 생산속도가 빠르며 강도가 동일 중량의 단섬유보다 높은 효과를 제공할 수 있다.The second nonwoven fabric may be, for example, a nonwoven fabric manufactured by a spunbond method. The spunbond method is a method of manufacturing a nonwoven fabric by continuously combining spun filaments, and can provide an effect that has a high production rate and higher strength than short fibers of the same weight.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 제조방법은 상기 제1 필터층 및 상기 제2 필터층 사이에 제3 부직포를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The manufacturing method of the fiber composite for reducing atmospheric pollutants according to another embodiment of the present invention may further include forming a third nonwoven fabric between the first filter layer and the second filter layer.
3. 무동력 여과장치3. Non-powered filter
본 발명의 또 다른 실시예는 상기 대기 유해물질 저감용 섬유복합체를 포함하는 무동력 여과장치를 제공할 수 있다. 상기 여과장치는 예를 들어, 공기청정기, 마스크, 청소기, 건축물 및 자동차 등의 분야에 포함되는 장치일 수 있다.Another embodiment of the present invention may provide a non-powered filtering device including the fiber composite for reducing atmospheric pollutants. The filtering device may be, for example, a device included in the fields of air purifiers, masks, vacuum cleaners, buildings, and automobiles.
본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 여과장치를 이용할 경우 대기 중 유해물질을 효과적으로 포집할 수 있음과 동시에 유해가스를 효과적으로 제거함에 따라 친환경 운송수단을 제공할 수 있다.When using the non-powered filtering device according to an embodiment of the present invention, it is possible to effectively collect harmful substances in the air and at the same time effectively remove harmful gases, thereby providing an eco-friendly means of transportation.
본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 여과장치는 학교, 어린이집, 보육시설, 경로시설 등의 미세먼지에 취약한 시설에 배너, 커튼, 현수막 등에 포함되어, 주위 미세먼지를 효과적으로 흡착 및 포집할 수 있다. 추가적으로, 도심 광고용 배너, 현수막에 본 발명에 따른 여과장치를 사용할 경우 주위 공기를 맑게 할 수 있다. 아울러, 본 발명에 따른 여과장치는 사무실, 아파트와 시청, 병원, 은행 창구 등 민원인이 많은 곳에 배너, 그림액자 형태로 제작되어 주위 공기를 맑게 할 수 있고, 선박 등에서 방출되는 유해한 가스를 포집하고 석탄발전소 등 공해를 유발하는 공장에도 설치될 수 있다.이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.The non-powered filtering device according to an embodiment of the present invention is included in banners, curtains, banners, etc. in facilities vulnerable to fine dust such as schools, daycare centers, childcare facilities, and senior citizens' facilities, and can effectively adsorb and collect surrounding fine dust. Additionally, when the filtering device according to the present invention is used for banners and placards for city advertisements, the surrounding air can be cleared. In addition, the filtering device according to the present invention is manufactured in the form of a banner or a picture frame in a place where there are many civil complaints such as offices, apartments, city halls, hospitals, and bank counters to clear the surrounding air, collect harmful gases emitted from ships, etc. It can also be installed in factories that cause pollution, such as power plants. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice it, but this is only an example. Only, the scope of the present invention is not limited by the following content.
[제조예 1: 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 제조][Production Example 1: Manufacturing of fiber composites for reducing air pollutants]
<비교예 1: 3층 구조의 섬유복합체><Comparative Example 1: 3-layer fiber composite>
폴리에스터 섬유 메쉬(polyester fiber mesh)에 활성탄이 담지된 중간층; 및 상기 중간층의 양면 상에 형성된 폴리에스터 섬유층을 포함하는 섬유복합체를 입수하였다(US 10,245,538 B2).An intermediate layer in which activated carbon is supported on a polyester fiber mesh; And a fiber composite comprising polyester fiber layers formed on both sides of the intermediate layer was obtained (US 10,245,538 B2).
<실시예 1: 4층 구조의 섬유복합체><Example 1: 4-layer structure fiber composite>
(S1) 단계: 제1 부직포의 제조Step (S1): Preparation of a first nonwoven fabric
융점이 240℃이고, 평균 섬유 직경이 6 데니어인 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플 섬유(코어부: 결정질 PET/쉘부: 비정질 PET)로 카딩 머신(carding machine)을 이용하여 웹(web)을 형성하였다. 상기 웹의 결합을 유도하기 위해, 185℃에서 열처리하여 두께가 0.3mm이고 평량이 75g/m2인 제1 부직포를 제조하였다.A web was formed from low-melting polyethylene terephthalate staple fibers (core portion: crystalline PET/shell portion: amorphous PET) having a melting point of 240° C. and an average fiber diameter of 6 denier using a carding machine. In order to induce bonding of the web, a first nonwoven fabric having a thickness of 0.3 mm and a basis weight of 75 g/m 2 was prepared by heat treatment at 185° C.
(S2) 단계: 제1 필터층의 제조Step (S2): Preparation of the first filter layer
상기 제1 부직포 상에, 상기 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플 섬유를 이용하여 두께가 0.3mm이고 평량이 90g/m2인 지지층을 제조하였다. 상기 지지층을 기모기에 투입하여 3회의 기모 횟수로 상기 지지층의 일면에 기모를 형성하였다. 상기 기모가 형성된 지지체의 일면 상에 비표면적이 1,500g/m2인 활성탄(activated carbon)을 900g/m2의 함량으로 뿌린 후, 180℃에서 열처리하여 활성탄과 지지체 간의 열적 결합(thermal bond)을 유도하여 제1 필터층을 제조하였다.On the first nonwoven fabric, a support layer having a thickness of 0.3 mm and a basis weight of 90 g/m 2 was prepared using the low melting point polyethylene terephthalate staple fiber. The support layer was put into a napping machine to form napping on one side of the support layer with three times of napping. Activated carbon having a specific surface area of 1,500 g/m 2 is sprinkled in an amount of 900 g/m 2 on one surface of the brushed support, and then heat treated at 180° C. to form a thermal bond between the activated carbon and the support Induction was made to prepare the first filter layer.
(S3) 단계: 제2 필터층의 제조Step (S3): Preparation of a second filter layer
용융지수(melt index; MI)가 25g/10min(230℃, 2.16kg)인 폴리프로필렌 수지 및 상기 폴리프로필렌 수지 100 중량부를 기준으로 유전물질(TiO2) 5 중량부를 배합하여 마스터 배치(master batch)를 제조하였다. 상기 마스터 배치를 용융압출기로 180℃에서 용융 압출한 후, 300℃의 고온 공기로 방사섬유를 제조하였다. 상기 방사섬유로 웹(web)을 형성한 후, 최종적으로 두께가 0.2mm인 제2 필터층(평량:25g/m2)을, 상기 제1 필터층 상에 형성하였다.A polypropylene resin having a melt index (MI) of 25g/10min (230°C, 2.16kg) and 5 parts by weight of a dielectric material (TiO 2 ) based on 100 parts by weight of the polypropylene resin were blended into a master batch was manufactured. After melt-extruding the master batch at 180 ° C. with a melt extruder, spinning fibers were prepared with hot air at 300 ° C. After forming a web with the spun fibers, a second filter layer (basis weight: 25 g/m 2 ) having a thickness of 0.2 mm was finally formed on the first filter layer.
(S4) 단계: 제2 부직포의 제조(S4) Step: Preparation of a second nonwoven fabric
용융지수(melt index; MI)가 25g/10min(230℃, 2.16kg)인 폴리프로필렌 섬유(굵기: 5 데니어)를 220℃에서 방사하여 웹(web)을 니들펀칭 방법으로 웹들을 결합하여 평량이 100g/m2인 제2 부직포(두께:0.44mm)를 제조하였다. 상기 제2 부직포를 상기 (S3) 단계에서 형성된 제2 필터층 상에 형성하여 최종적으로 실시예 1에 따른 섬유복합체를 제조하였다. 도 3은 실시예 1에 따른 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 사진이다.Polypropylene fibers (thickness: 5 denier) with a melt index (MI) of 25g/10min (230℃, 2.16kg) are spun at 220℃ and the webs are bonded by needle punching to form webs with basis weight A second nonwoven fabric (thickness: 0.44 mm) of 100 g/m 2 was prepared. The second nonwoven fabric was formed on the second filter layer formed in the step (S3) to finally prepare a fiber composite according to Example 1. 3 is a photograph of a fiber composite for reducing atmospheric pollutants according to Example 1.
<실시예 2: 5층 구조의 섬유복합체><Example 2: 5-layer fiber composite>
실시예 1과 동일한 방법으로 섬유복합체를 제조하되, 상기 제1 필터층 및 상기 제2 필터층 사이에, 저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트 스테이플 섬유를 이용하여 두께가 0.5mm이고 평량이 70g/m2인 제3 부직포를 형성하였다. 도 4는 실시예 2에 따른 대기 유해물질 저감용 섬유복합체의 사진이다.A fiber composite was prepared in the same manner as in Example 1, but between the first filter layer and the second filter layer, a third nonwoven fabric having a thickness of 0.5 mm and a basis weight of 70 g/m 2 using low melting point polyethylene terephthalate staple fibers. was formed. 4 is a photograph of a fiber composite for reducing atmospheric pollutants according to Example 2;
[실험예 1: 섬유복합체의 성능 평가][Experimental Example 1: Performance Evaluation of Fiber Composites]
하기의 측정방법으로 상기 제조예 1에 따른 섬유복합체 시편의 성능을 평가하였다.The performance of the fiber composite specimen according to Preparation Example 1 was evaluated by the following measurement method.
1) 섬유복합체의 차압 측정1) Measuring the differential pressure of the fiber composite
시험규격 DIN 71460-2에 근거하여, 상기 제조예 1에 따른 섬유복합체의 차압을 측정하였다. 상기 섬유복합체의 차압은 섬유복합체의 전단(upstream)과 후단(downstream) 사이의 압력 차이를 의미한다.Based on the test standard DIN 71460-2, the differential pressure of the fiber composite according to Preparation Example 1 was measured. The differential pressure of the fiber composite means a pressure difference between the front end (upstream) and the rear end (downstream) of the fiber composite.
2) 섬유복합체의 여과효율2) Filtration efficiency of fiber composites
시험규격 DIN 71460-2에 근거하여, 상기 제조예 1에 따른 섬유복합체의 여과효율을 측정하였다.Based on the test standard DIN 71460-2, the filtration efficiency of the fiber composite according to Preparation Example 1 was measured.
3) 섬유복합체의 가스제거효율3) Gas removal efficiency of fiber composites
시험규격 DIN 71460-2에 근거하여, 유해가스(아황산, 이산화질소 및 오존)에 대한 상기 제조예 1에 따른 섬유복합체의 가스 제거 효율을 측정하였다.Based on the test standard DIN 71460-2, the degassing efficiency of the fiber composite according to Preparation Example 1 for harmful gases (sulfurous acid, nitrogen dioxide and ozone) was measured.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also present. It falls within the scope of the right of invention.
10: 제1 부직포
20: 제1 필터층
30: 제3 부직포
40: 제2 필터층
50: 제2 부직포
100: 대기 유해물질 저감용 섬유복합체10: first nonwoven fabric
20: first filter layer
30: third nonwoven fabric
40: second filter layer
50: second nonwoven fabric
100: fiber composite for reducing atmospheric pollutants
Claims (10)
상기 제1 부직포 상에 배치된 제1 필터층;
상기 제1 필터층 상에 배치된 제2 필터층; 및
상기 제2 필터층 상에 배치된 제2 부직포; 를 포함하고,
상기 제1 부직포를 이루는 섬유의 융점은 235 내지 245℃이고,
상기 제1 부직포를 이루는 섬유는,
코어부 및
상기 코어부를 둘러싸는 쉘부(shell part)를 포함하고,
상기 코어부는,
결정형 폴리에스테르계 수지를 포함하고
상기 쉘부는
비정질 폴리에스테르계 수지를 포함하고,
상기 제1 부직포를 이루는 섬유의 전체 중량을 기준으로 상기 코어부의 함량은 20 내지 40 중량%이고, 상기 쉘부의 함량은 60 내지 80 중량%이고,
상기 제1 필터층은
적어도 일면 상에 가스 흡착제가 담지된 지지체를 포함하고,
상기 지지체의 적어도 일면은 기모가 형성된 것인,
대기 유해물질 저감용 섬유복합체.
a first nonwoven fabric;
a first filter layer disposed on the first nonwoven fabric;
a second filter layer disposed on the first filter layer; and
a second nonwoven fabric disposed on the second filter layer; including,
The melting point of the fibers constituting the first nonwoven fabric is 235 to 245 ° C,
The fibers constituting the first nonwoven fabric,
core part and
Including a shell part surrounding the core part,
the core part,
Contains a crystalline polyester resin
the shell part
Including an amorphous polyester-based resin,
Based on the total weight of the fibers constituting the first nonwoven fabric, the content of the core part is 20 to 40% by weight, the content of the shell part is 60 to 80% by weight,
The first filter layer is
A support having a gas adsorbent supported on at least one surface thereof;
At least one side of the support is formed with napping,
A fiber composite for reducing atmospheric pollutants.
상기 가스 흡착제는,
활성탄(activated carbon), 제올라이트, 실리카 겔, 탄소나노튜브, 그래핀 나노플레이트(graphene nanoplate), 그래파이트(graphite), 그래핀옥사이드(graphene oxide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인,
대기 유해물질 저감용 섬유복합체.
According to claim 1,
The gas adsorbent,
Any one selected from the group consisting of activated carbon, zeolite, silica gel, carbon nanotube, graphene nanoplate, graphite, graphene oxide, and combinations thereof,
A fiber composite for reducing atmospheric pollutants.
상기 제2 부직포를 이루는 섬유는 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는,
대기 유해물질 저감용 섬유복합체.
According to claim 1,
The fibers constituting the second nonwoven fabric include any one selected from the group consisting of polypropylene resins, polyester resins, and combinations thereof,
A fiber composite for reducing atmospheric pollutants.
상기 제2 필터층은 폴리프로필렌을 포함하는,
대기 유해물질 저감용 섬유복합체.
According to claim 1,
The second filter layer comprises polypropylene,
A fiber composite for reducing atmospheric pollutants.
상기 제2 필터층은 유전물질을 더 포함하는,
대기 유해물질 저감용 섬유복합체.
According to claim 7,
The second filter layer further comprises a dielectric material,
A fiber composite for reducing atmospheric pollutants.
상기 제1 필터층 및 상기 제2 필터층 사이에 배치된 제3 부직포; 를 더 포함하는,
대기 유해물질 저감용 섬유복합체.
According to claim 1,
a third nonwoven fabric disposed between the first filter layer and the second filter layer; Including more,
A fiber composite for reducing atmospheric pollutants.
A non-powered filtering device comprising the fiber composite for reducing atmospheric pollutants according to any one of claims 1, 4, and 6 to 9.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220107688A KR102488979B1 (en) | 2022-08-26 | 2022-08-26 | Fiber composite for reducing air pollutants and filtration device under no power comprising the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220107688A KR102488979B1 (en) | 2022-08-26 | 2022-08-26 | Fiber composite for reducing air pollutants and filtration device under no power comprising the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102488979B1 true KR102488979B1 (en) | 2023-01-13 |
Family
ID=84900395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220107688A KR102488979B1 (en) | 2022-08-26 | 2022-08-26 | Fiber composite for reducing air pollutants and filtration device under no power comprising the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102488979B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100793389B1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-01-11 | 한국캠브리지필터 주식회사 | Method of preparing chemical adsorption filter using napping type nonwoven fabric as media |
| KR20090103351A (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | 코오롱글로텍주식회사 | An air filter comprising electrostatic filtering layer(s) consisting of spunlace non-woven fabric produced from polyolefin short fibers |
-
2022
- 2022-08-26 KR KR1020220107688A patent/KR102488979B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100793389B1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-01-11 | 한국캠브리지필터 주식회사 | Method of preparing chemical adsorption filter using napping type nonwoven fabric as media |
| KR20090103351A (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | 코오롱글로텍주식회사 | An air filter comprising electrostatic filtering layer(s) consisting of spunlace non-woven fabric produced from polyolefin short fibers |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100982235B1 (en) | An air filter comprising electrostatic filtering layers consisting of spunlace non-woven fabric produced from polyolefin short fibers | |
| CN101795746B (en) | Improved pleated nanoweb structures | |
| US5496507A (en) | Method of charging electret filter media | |
| JP5033842B2 (en) | Charged nonwoven fabric for air filter and method for producing the same | |
| KR102161587B1 (en) | Nano fiber filter and its manufacturing method | |
| JP2015183327A (en) | Melt-blown nonwoven fabric and composite filter medium | |
| JP6076077B2 (en) | air filter | |
| KR102488979B1 (en) | Fiber composite for reducing air pollutants and filtration device under no power comprising the same | |
| US20220118295A1 (en) | Biodegradable filter structures | |
| CN107130911A (en) | A kind of screen window with air purification effect | |
| JP2010115570A (en) | Electrified nonwoven fabric for air filter, and air filter | |
| KR20090067311A (en) | The nonwovens filter | |
| JP2004082109A (en) | Air filtering filter medium | |
| JP2019166513A (en) | Dust collection deodorizing filter material and dust collection deodorizing filter | |
| KR101968171B1 (en) | filter containing the functional compounds | |
| KR102373508B1 (en) | Manufacturing method of nonwoven fabric for a functional airfilter comprising antibacterial copper fibers, and the nonwoven fabric for a functional airfilter comprising antibacterial copper fibers made by the same | |
| JP3675686B2 (en) | Air cleaning filter | |
| CN211133269U (en) | Composite melt-blown filter material | |
| CN107115720A (en) | Idle call filtering material and preparation method thereof | |
| CN107174868A (en) | A kind of vehicle-mounted air purification piece and preparation method thereof | |
| KR102547331B1 (en) | Antimicrobial Mesh Filter and method for manufacturing the same | |
| ZA200610536B (en) | Anti-microbial air filter | |
| KR102493949B1 (en) | Composite fiber for powerless air purification filter and powerless air purification filter comprising the same | |
| CN212213385U (en) | Anti-haze and anti-bacterial screen window cloth based on multilayer multi-scale plant fibers | |
| KR20230076979A (en) | Antibacterial and deodorizing composite nonwoven fabric for air purification and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |