KR102520480B1 - Ptfe 섬유 여과체 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 무기질 섬유 지지체; 상기 무기질 섬유 지지체 상에 위치하는 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 거품코팅층; 및 상기 PTFE 거품코팅층 상에 위치하는 PTFE 나노섬유층; 을 포함하는 PTFE 섬유 여과체를 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, PTFE 나노섬유층 형성 시 가압 공정을 수행함으로써 고온에서도 PTFE 나노섬유가 휘발되는 것을 방지하여 필터로서의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

PTFE 섬유 여과체 및 그의 제조방법{PTFE fiber filter media and manufacturing method thereof}
본 발명은 PTFE 섬유 여과체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고온에서도 내구성 있는 PTFE 섬유 여과체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
산업체의 연소공정에서 배출되는 배기가스 중의 먼지를 제거하기 위하여 여과집진장치가 가장 일반적으로 사용되고 있다. 여과집진장치의 성능은 내부에 장착되는 여과백에 의해 좌우된다. 또한, 배기가스의 온도범위에 따라 사용되는 여과백의 종류가 달라지게 되는데, 약 120℃ 이하의 저온에는 Polyester, Polypropylene 여과백, 120~230℃의 범위에서는 NOMEX, PPS, P84, Laminated Membrane Filter, 그 이상의 온도에서는 금속필터(~500℃) 및 세라믹 필터(~1000℃)가 사용된다. 일반적으로 연소로에서 연소가 이루어지고 보일러를 거쳐 나오는 배기가스의 온도는 약 500℃ 영역이 되며, 이들이 다시 공기예열기를 거치면 약 350℃가 된다. 그러나 금속필터나 세라믹필터는 너무 고가이기 때문에 350℃의 열을 다시 열교환하여 온도를 200℃ 전후까지 떨어뜨린 후 여과집진을 실시하고 있다.
그러나, 배기가스 내에는 먼지가 포함되어 있기 때문에, 이들이 열교환기 표면에 부착되어 파울링을 일으켜 열교환 효율을 떨어뜨리므로 이러한 시스템은 경제성 및 환경성 측면에서 문제점을 가지고 있다.
또한, 중온용으로 사용되는 여과체들(NOMEX, PPS, P84, Laminated Membrane Filter) 중 Laminated Membrane Filter가 비교적 높은 온도에서 여과집진을 할 수 있지만, 산성 및 알칼리성 오염물질이 다량 존재하는 조건에서 온도가 250℃ 이상이 되면 얇은 멤브레인층이 없어지는 문제점이 발생하게 된다.
그래서, 최근에 폼코팅 공정을 이용하여 유리섬유 원단에 PTFE를 발포시켜 250℃ 이상에서 사용할 수 있는 여과체가 개발되었다(대한민국 등록특허 제10-0934699호). 상기 여과체는 PTFE층의 두께가 100㎛이기 때문에 5㎛ 이하의 멤브레인층을 가지는 Laminated Membrane Filter에 비해 훨씬 뛰어난 내화학성, 내열성을 보이고 있다. 그러나, 고점착성의 먼지를 고효율로 탈진하는 것은 어렵다는 문제점이 있었다.
그래서 높은 발수성과 발유성을 가진 PTFE 섬유를 이용한 필터로 점착성 문제를 해소하였으나, PTFE간에 접합력이 약하여 고온에서 PTFE 섬유와 기재 간에 파단이 일어나 적용범위에 한계가 있었다. 더불어 기존 방식의 경우 PTFE 섬유 코팅 후 정전기가 발생하여 고온에서 폭발위험성이 있었다.
그래서 PTFE 섬유와 PTFE 기재 간 접합을 향상시켜 열적 내구성을 향상시키고, PTFE 섬유 코팅 시 발생하는 정전기를 감소시켜 안정성을 높일 수 있는 연구가 필요하다.
대한민국 등록특허공보 제10-0934699호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 고온에서도 내구성 있는 PTFE 섬유 여과체 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 PTFE 섬유 여과체를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서 PTFE 섬유 여과체는, 무기질 섬유 지지체; 상기 무기질 섬유 지지체 상에 위치하는 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 거품코팅층; 및 상기 PTFE 거품코팅층 상에 위치하는 PTFE 나노섬유층; 을 포함한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 PTFE 나노섬유층 형성 시, 열처리 전에, PTFE 거품코팅층 및 PTFE 나노섬유층이 서로 밀착되도록 가압되어 물리적으로 압착될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가압은 0.01MPa 내지 1MPa의 압력으로 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 PTFE 거품코팅층 및 PTFE 나노섬유층 사이에 위치하되, 상기 PTFE 나노섬유층의 정전기를 제거하는 특성을 갖는 이종고분자를 포함하는 이종고분자 접합층; 을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이종고분자는 양쪽성 고분자(amphoteric polymer) 또는 음이온성 고분자(anionic polymer)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이종고분자는 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide, PEO), 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone, PVP), 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol, PVA), 폴리아크릴산(poly(acrylic acid), PA), 폴리메타크릴산(poly(methyl acrylate), PMA), 폴리티오펜아세트산(poly(thiophene acetic acid), PTTA), 폴리술포네이트스티렌(poly(sunfonate styrene), PSS), 히알루론산(Hyaluronic acid), 알긴산(alginate), 펙틴(pectin), 콘드로이틴설페이트(chondroitin sulfate), 데스트란설페이트(dextran sulfate), 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이종고분자 접합층의 두께는 0.001㎛ 내지 1㎛ 일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 PTFE 섬유 여과체 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서 PTFE 섬유 여과체 제조방법은, 무기질 섬유 지지체 상에 PTFE 거품코팅층을 형성하는 단계; 상기 PTFE 거품코팅층 표면에 PTFE 및 PVA 함유 용액을 전기방사하여 PTFE-PVA 나노섬유층를 형성하여, PTFE 섬유 여과체 프리폼을 제조하는 단계; 상기 PTFE-PVA 나노섬유층 및 상기 PTFE 거품코팅층이 밀착되도록 상기 PTFE 섬유 여과체 프리폼을 가압하여 물리적으로 압착시키는 단계; 및 상기 압착된 PTFE 섬유 여과체 프리폼을 열처리하여 PVA 섬유를 휘발시켜서 PTFE 나노섬유층을 형성하여, PTFE 섬유 여과체를 제조하는 단계; 를 포함한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가압은 0.01MPa 내지 1MPa의 압력으로 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 열처리는 300℃ 내지 400℃의 온도로 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 PTFE 거품코팅층을 형성하는 단계 및 PTFE-PVA 나노섬유층를 형성하는 단계 사이에, 상기 PTFE 거품코팅층 표면에 상기 PTFE-PVA 나노섬유층의 정전기를 제거하는 특성을 갖는 이종고분자를 도포하여 이종고분자 접합층을 형성하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이종고분자는 양쪽성 고분자(amphoteric polymer) 또는 음이온성 고분자(anionic polymer)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이종고분자 나노입자는 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide, PEO), 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone, PVP), 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol, PVA), 폴리아크릴산(poly(acrylic acid), PA), 폴리메타크릴산(poly(methyl acrylate), PMA), 폴리티오펜아세트산(poly(thiophene acetic acid), PTTA), 폴리술포네이트스티렌(poly(sunfonate styrene), PSS), 히알루론산(Hyaluronic acid), 알긴산(alginate), 펙틴(pectin), 콘드로이틴설페이트(chondroitin sulfate), 데스트란설페이트(dextran sulfate), 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이종고분자 접합층을 형성하는 단계는 정전분무법(Electrospraying) 또는 전기방사(electrospinning)에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 가압 공정을 수행함으로써 고온에서도 PTFE 나노섬유가 휘발되는 것을 방지하여 필터로서의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, PTFE 섬유와 PTFE 기재 사이에 이종고분자층을 형성함으로써 PTFE층 간 정전기적 반발력을 감소시키고 접합력을 증가시켜서 PTFE 섬유 필터의 내열성 및 기계적 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 정전기를 감소시키는 상기 이종고분자층에 의해 여과필터에서의 집진 또는 탈진 공정 시 폭발 가능성을 크게 낮춰서 필터 기능과 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른, PTFE 섬유 여과체의 모식도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른, PTFE 섬유 여과체의 모식도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른, PTFE 섬유 여과체 제조방법의 순서도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른, (a)PTFE-PVA 나노섬유층, (b)비교예1 및 (c)제조예1의 공초점 현미경을 이용한 광학 이미지이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제조예1의 공기 송풍 (a)전, (b)후의 공초점 현미경을 이용한 광학 이미지이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른, (a)PTFE 나노입자 접합층(비교예2), (b) PVA 나노입자 접합층(비교예3) 및 (c) PEO 나노입자 접합층(제조예2)을 사용한 PTFE 섬유 여과체의 공초점 현미경을 이용한 광학 이미지이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 PTFE 섬유 여과체를 설명한다.
도1 및 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른, PTFE 섬유 여과체의 모식도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 PTFE 섬유 여과체는, 무기질 섬유 지지체(10); 상기 무기질 섬유 지지체 상에 위치하는 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 거품코팅층(20); 및 상기 PTFE 거품코팅층 상에 위치하는 PTFE 나노섬유층(30); 을 포함한다.
상기 무기질 섬유 지지체(10)는 유리섬유가 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
상기 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 거품코팅층(20)은 상기 무기질 섬유 지지체(10) 상에 위치할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)"는 폴리에틸렌의 수소를 모두 불소(fluorine)로 바꾸어 놓은 하기 화학식 1로 표시되는 불소 화합물을 포함하는 불소계 수지를 의미한다. PTFE는 테플론(Teflon)이라는 상품명으로 알려져 있으며, 거의 모든 화학약품에 대해 내화학성이 있으며, 매끄러운 표면을 갖는 것을 특징으로 한다.
<화학식 1>
-(CF2CF2)n-
상기 화학식 1에서, n은 100~10,000 사이의 정수이다.
상기 PTFE 거품코팅층(20)은 내열성 수지인 PTFE 수지를 포함하는 코팅액이 상기 무기질 섬유 지지체 상에 거품 코팅되어 형성되는 다공질 구조층일 수 있다.
상기 PTFE 거품코팅층(20)은 다공질 구조로 인해 먼지제거용으로 우수하며, 제조공정에 있어서도 대량생산이 용이하여 광범위한 응용이 가능하다.
예를 들어, 상기 PTFE 거품코팅층의 평균 기공 크기는 30㎛ 이하일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 PTFE 나노섬유층(30)은 상기 PTFE 거품코팅층(20) 상에 위치할 수 있다.
예를 들어, 상기 PTFE 나노섬유층(30)은 전기방사액이 노즐에서 토출되어 폴리비닐알코올(PVA)과 PTFE가 함께 섬유 형태로 형성된PTFE-PVA 전기방사 나노섬유가, 이후의 단계에서 가압 후 열처리에 의해 PVA가 휘발되어 형성된, 실질적으로 PTFE로만 이루어진 나노섬유층일 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 PTFE 전기방사 섬유층에는 실질적으로 PVA가 존재하지 않고, 바람직하게는 PVA 없이 PTFE로만 이루어질 수 있다. 상기 PVA가 있던 자리는 빈 공간(void)으로 남게 되어 상기 PTFE 거품코팅층 내부의 기공을 막지 않기 때문에 압력손실 측면에서 유리할 수 있다.
예를 들어, 상기 PTFE 나노섬유층(30)은 10㎛ 내지 60㎛ 또는 20㎛ 내지 40㎛의 두께를 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 PTFE 나노섬유층의 두께가 이러한 범위를 만족하는 경우에 상기 PTFE 거품코팅층의 손상을 예방할 수 있으며, 압력손실에 큰 영향을 주지 않고 미세입자들을 효율적으로 포집할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 PTFE 섬유 여과체는, 상기 PTFE 나노섬유층(30) 형성 시, 열처리 전에, PTFE 거품코팅층(20) 및 PTFE 나노섬유층(30)이 서로 밀착되도록 가압되어 물리적으로 압착된 것일 수 있다.
상기 PTFE 나노섬유층(30)이 형성될 때, 전기방사에 의해 PTFE-PVA 나노섬유가 먼저 형성되고, 열처리에 의해 상기 PVA가 휘발되어 PTFE 나노섬유층(30)이 형성될 수 있는데, 상기 가압은 PTFE 거품코팅층(20) 상에 PTFE-PVA 전기방사 나노섬유가 형성된 후, 상기 PTFE 거품코팅층(20)과 PTFE-PVA 전기방사 나노섬유가 서로 밀착되는 방향으로 수행되어 두 층이 물리적으로 압착될 수 있다. 상기 압착에 의해 이후의 열처리 단계에서 PVA가 휘발되는 동안 PTFE 나노섬유의 휘발을 방지하여, 비교적 고온에서도 상기 PTFE 나노섬유층(30)이 형성될 수 있도록 한다.
상기 가압은 0.01MPa 내지 1MPa의 압력으로 수행될 수 있다.
상기 압력이 0.01MPa 미만인 경우에는 상기 PTFE-PVA 나노섬유층(최종적으로 PTFE 나노섬유층(30)) 및 상기 PTFE 거품코팅층(20)이 충분히 밀착되지 않아 이후의 열처리에 의해 PTFE 나노섬유가 유실되어 여과 특성이 크게 감소할 수 있고, 1MPa 초과인 경우에는 본 발명의 PTFE 섬유 여과체의 기공이 적어지거나 사라지는 문제점이 있으며 하부 기재인 유리 섬유의 파괴가 있을 수 있다.
도2를 참조하면, 추가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 PTFE 섬유 여과체는 상기 PTFE 거품코팅층(20) 및 PTFE 나노섬유층(30) 사이에 위치하되, 상기 PTFE 나노섬유층의 정전기를 제거하는 특성을 갖는 이종고분자를 포함하는 이종고분자 접합층(40); 을 더 포함할 수 있다.
상기 이종고분자 접합층(40)은 예를 들어, 이종고분자 나노입자 또는 이종고분자 나노섬유를 포함할 수 있다.
상기 이종고분자 나노입자는 예를 들어, 구형, 타원형, 입방체, 직육면체의 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 이종고분자 나노섬유는 전기방사(electrospinning)에 의해 형성된 것일 수 있다.
상기 이종고분자 접합층(40)은, 상기 이종고분자가, 전기방사액이 노즐에서 토출되어 폴리비닐알코올(PVA)과 PTFE가 함께 섬유 형태로 형성된 상기 PTFE-PVA 전기방사 나노섬유의 정전기를 감소시켜주기 때문에, 결과적으로 상기 PTFE 거품코팅층(20)과 상기 PTFE 나노섬유층(30)의 접합력을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
또한, 이종고분자 접합층(40)은 비교적 두껍게 형성되어 상기 PTFE 거품코팅층(20)과 상기 PTFE 나노섬유층(30)을 완전히 분리할 수도 있고, 비교적 얇게 형성되어 상기 PTFE 거품코팅층(20)과 상기 PTFE 나노섬유층(30)을 완전히 분리하지 않아서 상기 PTFE 거품코팅층(20)과 상기 PTFE 나노섬유층(30)이 일부분 닿아있는 부분이 있을 수 있고, 불연속적인 층을 형성할 수도 있다.
상기 이종고분자는 양쪽성 고분자(amphoteric polymer) 또는 음이온성 고분자(anionic polymer)를 포함할 수 있다.
상기 양쪽성 고분자(amphoteric polymer)는 양이온과 음이온을 모두 갖는 고분자이며, 예를 들어, 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide, PEO), 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone, PVP), 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol, PVA), 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물질를 포함할 수 있다.
상기 음이온성 고분자는 주쇄 또는 측쇄에 음이온성 관능기를 가진 고분자이며, 예를 들어, 폴리아크릴산(poly(acrylic acid), PA), 폴리메타크릴산(poly(methyl acrylate), PMA), 폴리티오펜아세트산(poly(thiophene acetic acid), PTTA), 폴리술포네이트스티렌(poly(sunfonate styrene), PSS), 히알루론산(Hyaluronic acid), 알긴산(alginate), 펙틴(pectin), 콘드로이틴설페이트(chondroitin sulfate), 데스트란설페이트(dextran sulfate), 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물질을 포함할 수 있고, 음이온성 기능기로서 카르복시기(-COO-), 술폰산기(-SO3-), 아세톡시기(-CH2COO-) 등이 사용될 수 있다.
상기 양쪽성 고분자(amphoteric polymer) 또는 음이온성 고분자(anionic polymer)에 포함된 -극성 관능기가 상기 전기방사로 인해 +전극을 띄는 나노섬유의 정전기를 상쇄하고 정전기적 접합을 이루기 때문에, 상기 PTFE-PVA 전기방사 나노섬유의 정전기를 감소시켜 주고 PTFE 층간 접합력을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 이종고분자 접합층(40)의 두께는 0.01㎛ 내지 1㎛ 일 수 있는데, 두께가 0.01㎛ 미만인 경우에는 상기 PTFE 거품코팅층(20)과 상기 PTFE 나노섬유층(30)이 충분히 접합되지 않을 수 있고, 1㎛ 초과인 경우에는 이종고분자의 과도한 점성에 의하여 압력을 가할 시 가압 기판 측에 붙어 박리되는 문제점이 있을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 PTFE 섬유 여과체 제조방법을 설명한다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른, PTFE 섬유 여과체 제조방법의 순서도이다.
도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 PTFE 섬유 여과체 제조방법은, 무기질 섬유 지지체 상에 PTFE 거품코팅층을 형성하는 단계(S100); 상기 PTFE 거품코팅층 표면에 PTFE 및 PVA 함유 용액을 전기방사하여 PTFE-PVA 나노섬유층를 형성하여, PTFE 섬유 여과체 프리폼을 제조하는 단계(S200); 상기 PTFE-PVA 나노섬유층 및 상기 PTFE 거품코팅층이 서로 밀착되도록 상기 PTFE 섬유 여과체 프리폼을 가압하여 물리적으로 압착시키는 단계(S300); 및 상기 압착된 PTFE 섬유 여과체 프리폼을 열처리하여 PVA 섬유를 휘발시켜서 PTFE 섬유 여과체를 제조하는 단계(S400); 를 포함한다.
첫째 단계에서, 무기질 섬유 지지체 상에 PTFE 거품코팅층을 형성한다(S100).
상기 무기질 섬유 지지체(10)는 유리섬유가 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
상기 PTFE 거품코팅층은 예를 들어, PTFE 수지, 거품안정제, 발포제 및 증점제를 혼합하여 PTFE 거품코팅용 발포액을 제조하는 단계; 상기 발포액을 거품 발생기로 처리하여 거품액을 만들고, 이를 무기질 섬유 지지체 표면에 도포하여 거품코팅 구조체를 형성하는 단계; 상기 거품코팅 구조체를 건조한 후, 압착처리하는 단계; 상기 건조 및 압착처리된 거품코팅 구조체를 열처리한 후 냉각하는 단계; 를 포함하는 공정으로 형성될 수 있다.
예를 들어, PTFE 거품코팅용 발포액은 불소계 수지인 PTFE, 거품안정제, 발포제 및 증점제를 포함하는 코팅액일 수 있다. 상기 PTFE 거품코팅용 발포액은 PTFE, 거품안정제, 발포제 및 증점제를 1 : 0.05 ~ 0.1 : 0.01 ~ 0.02 : 0.01 ~ 0.05의 중량비율, 바람직하게는 1 : 0.07 : 0.02 : 0.015 중량비율로 혼합하여 제조될 수 있다. 상기 PTFE 거품코팅용 발포액은 용매로 물을 사용할 수 있다.
상기 거품안정제는 수지거품의 유지제로서 작용하며, 히드록시에틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스 또는 암모늄 스테아레이트를 포함할 수 있다.
상기 발포제는 수지 코팅액의 기포를 만들어내는 물질로, 소듐라우레이트, 소듐스테아레이트를 포함하는 음이온계(anion) 발포제 또는 폴리에틸렌글리콜형, 다가알콜형을 포함하는 비이온계(nonion) 발포제를 포함할 수 있다.
상기 증점제는 수지거품이 섬유에 부착된 상태를 유지시키는 작용을 하며, 아크릴계 증점제가 바람직하다.
상기 PTFE 거품코팅용 발포액은 먼저 거품 발생기로 처리하여 거품액을 만든 후, 이를 무기질 섬유 지지체 표면에 도포 하여 거품상의 PTFE 층을 형성시킬 수 있다. 그 다음, 상기 거품액이 도포된 지지체를 건조시켜 건조된 거품상의 PTFE 층을 형성시킬 수 있다. 거품코팅은 습식공정이므로, 물을 가열 증발시키기 위해 건조한다. 상기 거품액이 도포된 지지체 건조과정에서 안정한 미세 다공질 표면층이 형성되게 된다. 상기 거품액이 도포된 지지체의 건조에서 바람직하기로 80℃ 내지 120℃에서 1차 건조, 180℃ 내지 220℃에서 2차 건조를 수행할 수 있다.
상기와 같이 무기질 섬유 지지체 표면 상에 일차적으로 PTFE 층을 거품 코팅시킴으로써 2중층의 구조체를 얻을 수 있다. PTFE 거품코팅층의 두께는 바람직하기로 5 내지 100㎛ 일 수 있다.
둘째 단계에서, 상기 PTFE 거품코팅층 표면에 PTFE 및 PVA 함유 용액을 전기방사하여 PTFE-PVA 나노섬유층를 형성하여, PTFE 섬유 여과체 프리폼을 제조한다(S200).
섬유 형태의 PTFE는 유연성 및 투과율이 우수하다. 그러나, PTFE는 용융 점도가 비정상적으로 높고 용해도가 낮기 때문에 가공하기 어려우며, PTFE 나노섬유을 제조하기 어렵다.
그래서, 폴리비닐알콜(poly(vinyl alcohol), PVA)을 혼합하여 전기방사하여 나노섬유를 제조할 수 있는데, PVA는은 수용성 고분자로서, 접착 특성이 뛰어나고, 기름, 윤활유 용매와는 섞이지 않지만, PTFE를 안정적으로 분산시킬 수 있다.
셋째 단계에서, 상기 PTFE-PVA 나노섬유층 및 상기 PTFE 거품코팅층이 서로 밀착되도록 상기 PTFE 섬유 여과체 프리폼을 가압하여 물리적으로 압착시킨다(S300).
상기 가압은 0.01MPa 내지 1MPa의 압력으로 수행될 수 있다.
상기 압력이 0.01MPa 미만인 경우에는 상기 PTFE-PVA 나노섬유층 및 상기 PTFE 거품코팅층이 충분히 밀착되지 않아 이후의 열처리에 의해 PTFE 나노섬유가 유실되어 여과 특성이 크게 감소할 수 있고, 1MPa 초과인 경우에는PTFE 상기 섬유 여과체 프리폼의 기공이 적어지거나 사라지는 문제점과 하부기판인 유리섬유의 파괴가 있을 수 있다.
예를 들어, 상기 PTFE-PVA 나노섬유층 및 상기 PTFE 거품코팅층이 서로 밀착되는 방향으로 10MPa의 압력을 가하여, 상기 PTFE-PVA 나노섬유층 및 상기 PTFE 거품코팅층을 압착시킬 수 있다.
상기 밀착 또는 압착에 의해, PTFE-PVA 나노섬유층 및 상기 PTFE 거품코팅층 간에 물리적 접촉 면적이 커져서, 이후의 단계에서 수행되는 열처리에 의해 PTFE 거품코팅층 및 PVA 나노섬유가 휘발된 PTFE 나노섬유층 간의 접합이 효과적으로 일어날 수 있다. 특히, PVA 나노섬유를 휘발시킬 때, 기존의 공정에서 보다 고온에서도 PTFE 섬유가 같이 휘발되지 않고 상기 PTFE 거품코팅층 상에 접합되어 남아있도록 할 수 있다.
넷째 단계에서, 상기 압착된 PTFE 섬유 여과체 프리폼을 열처리하여 PVA 섬유를 휘발시켜서 PTFE 섬유 여과체를 제조한다(S400).
상기 열처리는 300℃ 내지 400℃의 온도로 수행될 수 있다.
상기 온도가 300℃미만인 경우에는 PVA 섬유가 충분히 휘발되지 않을 수 있고, 400℃초과인 경우에는 PTFE 섬유까지 함께 휘발되거나 기계적으로 갈라지는 문제점이 있을 수 있다.
상기 열처리에 의해 PVA 섬유가 휘발되어, PTFE로 이루어지는 PTFE 나노섬유층을 형성할 수 있다.
또한, 상기 열처리에 의해 물리적으로 가압된 PTFE 섬유 여과체 프리폼의 상기 PTFE 거품코팅층과 PVA가 휘발된 PTFE 나노섬유층 간의 결합력이 더욱 향상될 수 있다.
추가적으로, 상기 PTFE 거품코팅층을 형성하는 단계(S200) 및 PTFE-PVA 나노섬유층를 형성하는 단계(S300) 사이에, 상기 PTFE 거품코팅층 표면에 상기 PTFE-PVA 나노섬유층의 정전기를 제거하는 특성을 갖는 이종고분자를 도포하여 이종고분자 접합층을 형성하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
전기 방사에 의해 형성된 PTFE-PVA 나노섬유층은 정전기를 갖게 되는데, 상기 정전기에 의해 PTFE 거품코팅층 및 PTFE-PVA 나노섬유층이 잘 접합되지 않을 수 있고, 이후 사용하는 경우 집진 또는 탈진 시 폭발의 위험성에 노출될 수 있다.
그래서, 상기 이종고분자는 정전기를 제거하는 특성을 갖는 물질일 수 있다.
상기 이종고분자는 상기 이종고분자는 양쪽성 고분자(amphoteric polymer) 또는 음이온성 고분자(anionic polymer)를 포함할 수 있다.
상기 양쪽성 고분자(amphoteric polymer)는 양이온과 음이온을 모두 갖는 고분자이며, 예를 들어, 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide, PEO), 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone, PVP), 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol, PVA), 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물질를 포함할 수 있다.
상기 음이온성 고분자는 주쇄 또는 측쇄에 음이온성 관능기를 가진 고분자이며, 예를 들어, 폴리아크릴산(poly(acrylic acid), PA), 폴리메타크릴산(poly(methyl acrylate), PMA), 폴리티오펜아세트산(poly(thiophene acetic acid), PTTA), 폴리술포네이트스티렌(poly(sunfonate styrene), PSS), 히알루론산(Hyaluronic acid), 알긴산(alginate), 펙틴(pectin), 콘드로이틴설페이트(chondroitin sulfate), 데스트란설페이트(dextran sulfate), 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물질을 포함할 수 있고, 음이온성 기능기로서 카르복시기(-COO-), 술폰산기(-SO3-), 아세톡시기(-CH2COO-) 등이 사용될 수 있다.
상기 양쪽성 고분자(amphoteric polymer) 또는 음이온성 고분자(anionic polymer)에 포함된 -극성 관능기가 상기 전기방사로 인해 +전극을 띄는 나노섬유의 정전기를 상쇄하고 정전기적 접합을 이루기 때문에, 상기 PTFE-PVA 전기방사 나노섬유의 정전기를 감소시켜 주고 PTFE 층간 접합력을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 이종고분자 접합층을 형성하는 단계는 정전분무법(Electrospraying) 또는 전기방사(electrospinning)에 의해 수행될 수 있다.
상기 이종고분자 접합층은 이종고분자 나노입자 또는 이종고분자 나노섬유를 포함하여 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 이종고분자 나노입자를 포함하는 이종고분자 나노입자 접합층은 정전분무법(Electrospraying)에 의해 형성될 수 있다.
상기 정전분무법은 노즐과 전극판을 고전압으로 하전하고 전도성 액체를 노즐을 통하여 분사시키면, 노즐의 액체는 전자기력에 의해 테일러 콘(Taylor Cone)을 형성하고 짧은 액주 구간을 지나 액체 입자간의 척력에 의해 분열하면서, 미세한 액적으로 분사되는 분무 방법이다. 이 때, 분열된 액적의 크기 분포를 보면, 특정 크기에 집중되어 있기 때문에 단분산 분무(Mono-disperse spray)로 불리기도 한다.
상기 정전분무법에 의해 이종고분자 접합층을 형성하기 위해 이하의 단계를 수행할 수 있다.
먼저, 상기 이종고분자가 분산매에 분산된 정전분무액을 준비한다. 정전분무액은 용액의 점도, 극성, 표면장력 전기전도도 등을 고려하여 만들어질 수 있다. 정전분무액에서 증착되는 이종고분자와 분산매의 조성은 정전분무액이 분사되는 노즐의 크기에 따라 결정될 수 있다.
상기 정전분무액에 사용되는 분산매로는 예를 들어, 물이 사용될 수 있다.
상기 PTFE 거품코팅층 표면에 상기 정전분무액을 분사함으로써 상기 이종고분자 나노입자를 안정적으로 부가 및 고정시킬 수 있다. 상기 이종고분자 나노입자가 분사되는 과정에서 분산매가 공기 중으로 증발할 수 있으며, 이에 따라, 입자 상태의 이종고분자가 PTFE 거품코팅층 상에 부착될 수 있다.
예를 들어, PEO가 분산된 정전분무액을 분사함으로써 액적이 비행 도중에 완전히 건조되어 PEO나노입자가 형성되고, 상기 PEO나노입자가 상기 PTFE 거품코팅층 상에 부착되어 PEO 나노입자 접합층을 형성할 수 있다.
또한 예를 들어, 상기 이종고분자 나노섬유를 포함하는 이종고분자 나노섬유 접합층은 전기방사(electrospinning)에 의해 형성될 수 있다.
상기 전기방사(electrospinning)는 전기장 내에서 용해된 고분자 용액을 분사함으로 인하여 수나노(nm)에서 수마이크로(μm) 스케일의 직경을 가지는 실형태의 섬유상을 제조하는 방법이다.
이종고분자를 포함하는 전기방사액을 상기 PTFE 거품코팅층 상에 노즐로 토출하여 이종고분자 나노섬유 접합층을 제조할 수 있다.
예를 들어, PEO를 포함하는 전기방사액을 상기 PTFE 거품코팅층 상에 노즐로 토출하여 PEO 나노섬유 접합층을 제조할 수 있다.
상기 이종고분자 접합층은 비교적 두껍게 형성되어 상기 PTFE 거품코팅층과 상기 PTFE-PVA 나노섬유층(최종적으로 PTFE 나노섬유층)을 완전히 분리할 수도 있고, 비교적 얇게 형성되어 상기 PTFE 거품코팅층과 상기 PTFE-PVA 나노섬유층을 완전히 분리하지 않아서 상기 PTFE 거품코팅층과 상기 PTFE-PVA 나노섬유층이 일부분 닿아있는 부분이 있을 수 있고, 불연속적인 층을 형성할 수도 있다.
상기 이종고분자 접합층은, 상기 이종고분자와, 상기 PTFE-PVA 나노섬유가 화학적으로 결합하여, 상기 PTFE 거품코팅층과 상기 PTFE-PVA 나노섬유층의 결합력(접합력)을 향상시키는 역할을 할 수 있고, 이후의 단계에서 PVA 나노섬유가 휘발된 PTFE 나노섬유층에도 여전히 PTFE 거품코팅층과 잘 접합되어 있도록 할 수 있다.
즉, 상기 이종고분자 접합층에 의해 PTFE의 용융 온도인 317℃ 이상의 온도에서 열처리하여도 PTFE 나노섬유의 유실이 없을 수 있고, 상기 PTFE 거품코팅층과 상기 PTFE 나노섬유층 간 결합력은 오히려 증대되어 해당온도에서도 집진 또는 탈진이 가능한 기계적 내구성을 가질 수 있다
또한, 이종고분자 접합층에 의해 상기 PTFE 거품코팅층과 상기 PTFE-PVA 나노섬유층의 정전기를 감소 또는 방지시켜 주므로, 본 발명의 PTFE 섬유 여과체를 필터로 사용하는 경우 집진 또는 탈진 시 폭발의 위험성에서 벗어날 수 있도록 할 수 있다.
제조예1
PTFE 수지, 거품안정제, 발포제 및 증점제를 혼합한 후, 실온에서 교반하여 PTFE 거품코팅용 발포액을 제조하였다. 상기 제조된 PTFE 거품코팅용 발포액을 거품발생기에 투입하였다. 이때 공기를 정량적으로 PTFE 거품코팅용 발포액에 공급하면서, 교반기에 의해 거품액을 생성하였다. 생성된 거품액은 코팅액 공급 펌프에 의하여 유리섬유 필터상에 공급된 후 건조되어 PTFE 거품코팅층을 형성하였다. 다음으로, PTFE 거품코팅층 상에 PTFE 및 PVA 함유 용액을 전기방사하여 PTFE-PVA 나노섬유층을 형성하여 PTFE 섬유 여과체 프리폼을 제조하였다. 다음으로, 상기 PTFE-PVA 나노섬유층 및 상기 PTFE 거품코팅층이 서로 밀착되도록 상기 PTFE 섬유 여과체 프리폼에 0.1MPa의 물리적인 압력을 가하여 압착하였다. 다음으로, 상기 가압된 PTFE 섬유 여과체 프리폼을 320℃로 열처리하여 PVA 섬유를 휘발시켜서 PTFE 나노섬유층을 형성하여, PTFE 섬유 여과체를 제조하였다.
제조예2
PTFE 수지, 거품안정제, 발포제 및 증점제를 혼합한 후, 실온에서 교반하여 PTFE 거품코팅용 발포액을 제조하였다. 상기 제조된 PTFE 거품코팅용 발포액을 거품발생기에 투입하였다. 이때 공기를 정량적으로 PTFE 거품코팅용 발포액에 공급하면서, 교반기에 의해 거품액을 생성하였다. 생성된 거품액은 코팅액 공급 펌프에 의하여 유리섬유 필터상에 공급된 후 건조되어 PTFE 거품코팅층을 형성하였다. 다음으로, PTFE 거품코팅층 상에 PEO 나노입자를 정전분무법으로 분사하여 PEO 나노입자 접합층을 형성하였다. 다음으로, 상기 PEO 나노입자 접합층 상에 PTFE 및 PVA 함유 용액을 전기방사하여 PTFE-PVA 나노섬유층을 형성하여 PTFE 섬유 여과체 프리폼을 제조하였다. 다음으로, 상기 PTFE-PVA 나노섬유층 및 상기 PTFE 거품코팅층이 서로 밀착되도록 상기 PTFE 섬유 여과체 프리폼에 0.1MPa의 물리적인 압력을 가하여 압착하였다. 다음으로, 상기 가압된 PTFE 섬유 여과체 프리폼을 340℃로 열처리하여 PVA 섬유를 휘발시켜서 PTFE 나노섬유층을 형성하여, PTFE 섬유 여과체를 제조하였다.
비교예1
PTFE 수지, 거품안정제, 발포제 및 증점제를 혼합한 후, 실온에서 교반하여 PTFE 거품코팅용 발포액을 제조하였다. 상기 제조된 PTFE 거품코팅용 발포액을 거품발생기에 투입하였다. 이때 공기를 정량적으로 PTFE 거품코팅용 발포액에 공급하면서, 교반기에 의해 거품액을 생성하였다. 생성된 거품액은 코팅액 공급 펌프에 의하여 유리섬유 필터상에 공급된 후 건조되어 PTFE 거품코팅층을 형성하였다. 다음으로, PTFE 거품코팅층 상에 PTFE 및 PVA 함유 용액을 전기방사하여 PTFE-PVA 나노섬유층을 형성하였다. 다음으로, 320℃로 열처리하여 PVA 섬유를 휘발시켜서 PTFE 섬유 여과체를 제조하였다.
비교예2
상기 제조예2에 있어서, PTFE 거품코팅층 상에 PEO 나노입자를 정전분무법으로 분사하여 PEO 나노입자 접합층을 형성하는 대신, PTFE 거품코팅층 상에 PTFE 나노입자를 정전분무법으로 분사하여 PTFE 나노입자 접합층을 형성하는 것을 제외하고는 상기 제조예2와 동일한 조건으로 PTFE 섬유 여과체를 제조하였다.
비교예3
상기 제조예2에 있어서, PTFE 거품코팅층 상에 PEO 나노입자를 정전분무법으로 분사하여 PEO 나노입자 접합층을 형성하는 대신, PTFE 거품코팅층 상에 PVA 나노입자를 정전분무법으로 분사하여 PVA 나노입자 접합층을 형성하는 것을 제외하고는 상기 제조예2와 동일한 조건으로 PTFE 섬유 여과체를 제조하였다.
실험예
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른, (a)PTFE-PVA 나노섬유층, (b)비교예1 및 (c)제조예1의 공초점 현미경을 이용한 광학 이미지이다.
도4를 참조하면, (a)는 PTFE 거품코팅층 상에 PTFE 및 PVA 함유 용액을 전기방사하여 형성된 PTFE-PVA 나노섬유층의 광학 이미지이고, (b)는 (a)의 PTFE-PVA 나노섬유층을 310℃로 열처리한 비교예1의 광학 이미지이고, (c)는 (a)의 PTFE-PVA 나노섬유층을 0.1MPa로 가압 후 310℃로 열처리한 제조예1의 광학 이미지이다. (b)는 PTFE 나노섬유가 대부분 유실되었고, 이와 비교하여 (c)는 PTFE 나노섬유가 대부분 남아 있는 것을 확인할 수 있다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제조예1의 공기 송풍 (a)전, (b)후의 공초점 현미경을 이용한 광학 이미지이다.
도5를 참조하면, 제조예1은 (a) 340℃ 고온의 열처리와 (b) Air blowing gun을 이용한 상온의 약 100psi 공기압의 공기송풍 후에도 PTFE 나노섬유가 대부분 남아 있어 고온에서도 내열성이 우수하고, 빠른 공기송풍에서도 여과 특성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른, (a)PTFE 나노입자 접합층(비교예2), (b) PVA 나노입자 접합층(비교예3) 및 (c) PEO 나노입자 접합층(제조예2)을 사용한 PTFE 섬유 여과체의 공초점 현미경을 이용한 광학 이미지이다.
도6을 참조하면, (a)는 PTFE 나노섬유가 대부분 유실되었고, (b)는 PTFE 나노섬유가 대부분 남아있으나 하단의 거품코팅층과 잘 접착되지 않아 표면에 떠있으며, (c)는 PTFE 나노섬유가 대부분 남아있고 하단의 거품코팅층과 접착이 잘 이루어진 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 가압 공정을 수행함으로써 고온에서도 PTFE 나노섬유가 휘발되는 것을 방지하여 필터로서의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, PTFE 섬유와 PTFE 기재 사이에 이종고분자층을 형성함으로써 PTFE층 간 정전기적 반발력을 감소시키고 접합력을 증가시켜서 PTFE 섬유 필터의 내열성 및 기계적 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 정전기를 감소시키는 상기 이종고분자층에 의해 여과필터에서의 집진 또는 탈진 공정 시 폭발 가능성을 크게 낮춰서 필터 기능과 안정성을 향상시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 무기질 섬유 지지체
20: PTFE 거품코팅층
30: PTFE 나노섬유층
40: 이종고분자 접합층

Claims (14)

  1. 무기질 섬유 지지체;
    상기 무기질 섬유 지지체 상에 위치하는 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 거품코팅층; 및
    상기 PTFE 거품코팅층 상에 위치하는 PTFE 나노섬유층; 을 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 PTFE 거품코팅층 및 PTFE 나노섬유층 사이에 위치하되, 상기 PTFE 나노섬유층의 정전기를 제거하는 특성을 갖는 이종고분자를 포함하는 이종고분자 접합층; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PTFE 섬유 여과체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 PTFE 나노섬유층 형성 시, 열처리 전에, PTFE 거품코팅층 및 PTFE 나노섬유층이 서로 밀착되도록 가압되어 물리적으로 압착된 것을 특징으로 하는 PTFE 섬유 여과체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가압은 0.01MPa 내지 1MPa의 압력으로 수행되는 것을 특징으로 하는 PTFE 섬유 여과체.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이종고분자는 양쪽성 고분자(amphoteric polymer) 또는 음이온성 고분자(anionic polymer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 PTFE 섬유 여과체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이종고분자는 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide, PEO), 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone, PVP), 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol, PVA), 폴리아크릴산(poly(acrylic acid), PA), 폴리메타크릴산(poly(methyl acrylate), PMA), 폴리티오펜아세트산(poly(thiophene acetic acid), PTTA), 폴리술포네이트스티렌(poly(sunfonate styrene), PSS), 히알루론산(Hyaluronic acid), 알긴산(alginate), 펙틴(pectin), 콘드로이틴설페이트(chondroitin sulfate), 데스트란설페이트(dextran sulfate), 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 PTFE 섬유 여과체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이종고분자 접합층의 두께는 0.001㎛ 내지 1㎛ 인 것을 특징으로 하는 PTFE 섬유 여과체.
  8. 무기질 섬유 지지체 상에 PTFE 거품코팅층을 형성하는 단계;
    상기 PTFE 거품코팅층 표면에 PTFE 및 PVA 함유 용액을 전기방사하여 PTFE-PVA 나노섬유층를 형성하여, PTFE 섬유 여과체 프리폼을 제조하는 단계;
    상기 PTFE-PVA 나노섬유층 및 상기 PTFE 거품코팅층이 서로 밀착되도록 상기 PTFE 섬유 여과체 프리폼을 가압하여 물리적으로 압착시키는 단계; 및
    상기 압착된 PTFE 섬유 여과체 프리폼을 열처리하여 PVA 섬유를 휘발시켜서 PTFE 나노섬유층을 형성하여, PTFE 섬유 여과체를 제조하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 PTFE 섬유 여과체 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 PTFE 섬유 여과체 프리폼을 물리적으로 가압하는 단계에서, 상기 가압은 0.01MPa 내지 1MPa의 압력으로 수행되는 것을 특징으로 하는 PTFE 섬유 여과체 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 PVA 섬유를 휘발시켜서 PTFE 섬유 여과체를 제조하는 단계에서, 상기 열처리는 300℃ 내지 400℃의 온도로 수행되는 것을 특징으로 하는 PTFE 섬유 여과체 제조방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 PTFE 거품코팅층을 형성하는 단계 및 PTFE-PVA 나노섬유층를 형성하는 단계 사이에, 상기 PTFE 거품코팅층 표면에 상기 PTFE-PVA 나노섬유층의 정전기를 제거하는 특성을 갖는 이종고분자를 도포하여 이종고분자 접합층을 형성하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PTFE 섬유 여과체 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이종고분자는 양쪽성 고분자(amphoteric polymer) 또는 음이온성 고분자(anionic polymer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 PTFE 섬유 여과체 제조방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 이종고분자 나노입자는 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide, PEO), 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone, PVP), 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol, PVA), 폴리아크릴산(poly(acrylic acid), PA), 폴리메타크릴산(poly(methyl acrylate), PMA), 폴리티오펜아세트산(poly(thiophene acetic acid), PTTA), 폴리술포네이트스티렌(poly(sunfonate styrene), PSS), 히알루론산(Hyaluronic acid), 알긴산(alginate), 펙틴(pectin), 콘드로이틴설페이트(chondroitin sulfate), 데스트란설페이트(dextran sulfate), 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 PTFE 섬유 여과체 제조방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 이종고분자 접합층을 형성하는 단계는 정전분무법(Electrospraying) 또는 전기방사(electrospinning)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 PTFE 섬유 여과체 제조방법.
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