KR102555710B1 - 습식 정전 부직포 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 습식 정전 부직포에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 분말에 유전체 분말을 혼합하여 분말화하고 이를 습식 부직포에 혼합하여 초미세입자에 대한 여과능력이 우수하고, 장기간 사용시 여과효율이 저하되지 않는 습식 정전 부직포에 관한 것이다.

Description

습식 정전 부직포{Wet electrostatic nonwoven}
본 발명은 습식 정전 부직포에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 분말에 유전체 분말을 혼합하여 분말화하고 이를 습식 부직포에 혼합하여 초미세입자에 대한 여과능력이 우수하고, 장기간 사용시 여과효율이 저하되지 않는 습식 정전 부직포에 관한 것이다.
일반적으로 습식 부직포는 필터(Filter) 역할을 위해 제조되는 것으로서, 필터는 여과 능력이 우수하여야 목적 달성이 가능하다.
기존에 습식 부직포로 적용되는 재질이나 필터 및 방진 마스크들은 주로 기계적인 작용에 의한 여과 효과를 발휘하고 있으나, 최근 미세먼지가 사회문제로 크게 대두되면서 기계적 여과만으로는 미세먼지를 여과할 수 없는 문제에 봉착하였다.
그러므로 최근에는 미세먼지 입자나 미세 분진 등을 여과하기 위하여 정전 효과를 가지는 필터에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나 이러한 정전 여과를 위한 필터는 전하를 띠는 정전기 보유기간이 매우 짧아 실용적이지 못하고 제대로 여과 효과를 발휘하지 못하는 문제점이 있었다.
기존에 미세먼지 등을 여과하기 위한 필터로서, 한국공개특허 제10-2002-0081152호에서는 (a) 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF : poly vinylidene fluoride)와 폴리프로필렌 (PP : polypropylene)을 혼합 방사하여 섬유를 제조하는 섬유제조단계, (b) 상기 섬유제조단계에서 제조된 섬유를 분극처리하여 유전율을 향상시키는 분극처리단계 및 (c) 상기 분극처리단계에서 유전율이 향상된 섬유로 부직포를 제조하는 부직포 제조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고유전율 부직포 제조방법 및 이로부터 제조되는 정전필터가 개시되어 있으며, 한국공개특허 제10-2017-0074334호에서는 폴리프로필렌 폴리머와 유전체 무기물을 혼합 방사하여 제조된 섬유를 이용하여 제조된 정전필터로서, 미세입자 크기의 분진 등에 대한 여과 성능이 우수하여 여과효율이 높고, 정전기력을 장기간 유지하여 장시간 동안 여과성을 유지할 수 있는 고효율의 정전필터가 개시되어 있다.
그 외에도 한국등록특허 제10-1126310호에서는 비전도 열가소성 섬유로 이루어진 멜트블로운 부직포와 나노 웹이 적층된 부직포 적층체를 제조하는 단계, 상기 부직포 적층체에 고압의 물을 분사하여 하전시키는 단계, 상기 하전된 부직포 적층체를 건조시키는 단계 및, 상기 건조된 부직포 적층체에 코로나 방전하여 하전시키는 정전부직포의 제조방법이 개시되어 있다.
그리고 한국등록특허 제10-1919253호에서는 용융지수가 20 ~ 36 g/10min인 폴리프로필렌 95 내지 99.8 중량%에 BaTiO3 또는 PMMA 로부터 선택되는 하나 이상의 유전체 분말 0.2 ~ 5 중량%를 포함하는 초부;와, 고유점도 0.6 ~ 1.2의 폴리에스테르로 이루어진 심부;로 구성되는 유전체 분말을 포함하는 정전필터 제조용 심초사로서, 상기 초부와 심부가 20 ~ 50 : 80 ~ 50 중량%로 구성되고, 단사섬도가 0.5 ~ 20 데니어인 심초사형 모노필라멘트로 구성되는 유전체 분말을 포함하는 정전필터 제조용 심초사와 이를 함유하는 정전필터에 관하여 제안하고 있다. 이 경우는 심초사 제조 등에 어려움이 있고 공정이 복잡하여 비용이 많이 드는 비경제적인 문제가 있다.
이와 같이 종래의 발명들은 유전체 물질을 포함하는 섬유의 혼합방사, 심초사 등으로 제조하여 사용함으로 인해 정전효과가 제대로 발휘되지 못하는 문제가 있어서 충분한 목적 달성이 어렵다. 또한, 정전필터의 소재를 구성하는 섬유의 제조시 섬유 전체에 유전체 무기물을 포함함으로써, 고가의 유전체 무기물의 사용량이 많아 제조비용이 상승하는 단점이 있고, 제조공정이 복잡하여 경제적 부담이 가중되는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2002-0081152호 한국공개특허 제10-2017-0074334호 한국공개특허 제10-2017-0074334호 한국등록특허 제10-1919253호
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점들을 개선하기 위하여 유전체 성분을 최소한으로 사용하면서도 간단하고 경제적인 방법으로 고효율의 필터 성능을 가진 습식 정전 부직포로 제조하는 것을 해결과제로 한다.
따라서 본 발명의 목적은 합성수지분말과 유전체 분말을 혼합하여 습식 부직포에 적용한 습식 정전 부직포를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 유전체 분말을 최소로 사용하고 간단하고 경제적인 방법으로 제조 가능한 고효율의 습식 정전 부직포를 제공하는데 있다.
위와 같은 과제 해결을 위하여, 본 발명은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물 중에서 선택된 합성수지분말에 유전체분말이 0.05-3중량%로 함유된 정전분말이 습식 부직포에 함유되어 있되 정전분말이 전체 중량의 0.5-10중량%로 습식 부직포의 섬유에 분산되어 존재하는 형태로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 습식 정전 부직포를 제공한다.
또한, 본 발명은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물 중에서 선택된 합성수지분말을 준비하는 단계; 유전체 분말을 준비하는 단계; 상기 합성수지분말 99.95-97중량%와 유전체 분말 0.05-3중량%를 혼합하여 정전분말을 제조하는 단계; 및 습식 부직포 제조용 단섬유에 정전분말을 전체 중량의 0.5-10중량%로 혼합하여 습식 부직포를 제조하는 단계를 포함하는 습식 정전 부직포의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 습식 정분 부직포는 유전체 분말을 혼합하여 사용하되 섬유화하지 않고 정전 분말화하여 부직포에 혼합하여 적용함으로서, 유전체의 정전능력을 극대화할 수 있으므로 기존의 섬유화하여 적용하는 필터에 비해 고효율로 미세물질을 여과할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 유전체 분말을 섬유화하지 않고 단순하게 합성수지분말과 혼합하여 부직포에 적용하기 때문에 제조공정이 간단하고 경제적으로 제조할 수 있는 효과가 있다.
그 외에도, 유전체 분말을 적용함에 있어서 합성수지분말에 혼합하여 적용하기 때문에 그 사용량을 최소화하여 최대의 정전 효과를 얻을 수 있어서 이런 점에서도 경제적인 방법으로 제품화가 가능한 장점이 있다.
이하, 본 발명을 하나의 구현예로서 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 이하에서 개시되는 구현예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형되거나 구현될 수 있는 것으로, 이하의 구현예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
따라서 본 발명 사상의 구현예는 본 명세서에 개시된 영역의 특정 형상이나 성분에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
본 발명은 유전체 분말을 습식 부직포에 적용하되 합성수지와 결합된 분말화 상태에서 부직포에 적용한 습식 정전 부직포에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 합성수지분말로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물 중에서 선택된 것을 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 폴리에틸렌을 사용하면 점착력이 좋아서 더욱 바람직하게 적용할 수 있다
이러한 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 수지는 바람직하게는 용융지수가 15 ~ 40 g/10min인 것을 사용하는 것이 유전체 분말과의 혼합과정에서 용이한 분말 결합효과를 나타낼 수 있으며, 유전 효과를 바람직하게 발휘할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 합성수지분말에 혼합되는 유전체 분말은 합성수지분말에 대해 0.05-3중량%로 함유될 수 있다. 여기서 합성수지분말과 유전체 분말은 서로 혼합되는 과정에서 합성수지의 점성으로 인해 유전체 분말이 합성수지분말에 용융 결합되는 형태로 정전분말을 구성할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 유전체 분말로서는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 힌더드아민 광안정화제(HALS), BaTiO3 중에서 선택된 하나 이상의 유전체 분말이 사용될 수 있다. 그러나 그 이외의 유전체 분말도 사용 가능하므로 이에 한정되는 것이다. 특히, 본 발명에서 사용 가능한 HALS는 UV에 의한 광화학반응을 감소시키거나 중단시킴으로써 폴리머의 변형을 방지하는 광안정제로 사용되는 것으로서, 대부분의 HALS는 유전체로서의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 이렇게 합성수지분말과 유전체 분말이 혼합되어 하나의 정전분말을 구성하도록 하여 사용하는 것이 가장 큰 특징이다. 이러한 정전 분말은 기존에 유전체 분말을 섬유로 제조하여 사용되어 왔던 정전섬유와는 달리 분말상태로 적용하기 때문에 정전 면적이 월등하게 넓어지고 분산 효과도 매우 우수한 효과를 가지게 되는 것이다.
따라서 이러한 정전분말을 적용하는 것은 전체 습식 정전 부직포의 구성과 미세먼지의 필터링 효과에 매우 효율적이고 경제적이며, 내구성 등에서도 우수한 새로운 변화를 가져올 수 있다.
본 발명에 따르면, 이러한 정전분말은 습식 부직포 제조시에 혼합하여 함유될 수 있는데, 정전분말이 전체 중량의 0.5-10중량%, 더욱 바람직하게는 1-5중량%로 함유될 수 있다.
만일, 그 함량이 너무 적으면 정전 효과가 미미하여 목적 달성이 불가하고, 너무 과량이면 압력 부하가 커져서 바람직하지 않게 된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 정전분말은 습식 부직포의 섬유에 분산되어 존재하는 형태로 함유되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 정전분말은 그 자체를 이루는 성분 중에 합성수지가 점착력을 가지므로 예컨대 습식 부직포를 제조하는 과정에 첨가하게 되면, 습식 부직포의 표면에 부착되는 형태로 함유되고 부직포가 이루는 원형 또는 이형 섬유에 정전분말이 골고루 분산된 형태로 존재하게 되는 것이다.
본 발명은 상기와 같이 정전분말은 유전체 분말을 섬유화하지 아니하고, 분말 상태를 유지하면서 습식 부직포에 함유되기 때문에, 기존의 섬유화된 유전체를 적용하는 경우에 비해 정전효과가 월등하게 우수한 효과를 나타내는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 정전분말은 습식 부직포의 내부에서 골고루 분산되어 존재하게 되고, 그 존재의 상태가 분말을 유지하면서도 부직포에 비교적 견고하게 부착되거나 부직포의 사이에 갇힌 상태로 존재하여 쉽게 이탈하지 않게 된다. 그러므로 정전분말은 부직포 내에서 표면적이 큰 형태로 존재하기 때문에 초미세입자에 대한 접촉면이 넓어지는 효과를 발휘하여 필터 효과가 매우 우수한 것이다.
본 발명에 따른 습식 정전 부직포의 제조방법을 좀 더 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따르면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물 중에서 선택된 합성수지분말을 준비하는 단계와, 유전체 분말을 준비하는 단계를 통해 정전분말 제조를 위한 준비단계를 거친다.
이 과정에서 합성수지분말은 50-500nm인 것이 바람직하고, 유전체 분말은 그 평균입도 크기가 10-1000nm의 직경, 더욱 바람직하게는 10-200nm의 직경을 가지도록 구성될 수 있다. 이러한 합성수지분말과 유전체 분말의 평균입도를 가지는 경우 정전분말 제조 후에도 정전 효과를 제대로 발휘할 수 있고 정전분말 제조에도 유리하게 작용한다.
상기 합성수지분말과 유전체 분말을 혼합하여 정전분말을 제조하는 단계에서는 합성수지분말과 유전체 분말이 습식(wet-laid) 혼합에 의하여 하나의 분말로 결합에서 정전분말을 구성한다. 여기서는 합성수지분말이 습식 혼합과정에서 점착력을 발휘하여 정전분말이 합성수지분말에 들러붙어서 하나의 분말 단위체를 구성하는 것이다, 그러므로 정전분말이 제조된 후에는 유전체 분말은 외형상 분말 형태를 일부 유지하거나 거의 유지하지 않고 섬유에 부착되어 유전체 분말의 표면적이 확대되어 섬유상에 고착되어 있는 형태를 보인다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면 합성수지분말과 유전체 분말이 결합된 상태에서 정전분말의 형태는 합성수지분말과 유전체 분말의 독자적인 형태를 가지거나, 합성수지분말의 내, 외부에 유전체 분말이 상당부분 감싸고 있는 바람직한 형태로 구성될 수 있다,
따라서 초미세분말은 유전체 분말의 고유 성질은 그대로 유지하고 표면적이 매우 큰 상태로 이용될 수 있는 조건을 가지고 있게 된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면 이러한 정전분말은 그 크기가 평균 입도의 직경 20-1500nm, 더욱 바람직하게는 20-500nm로 제조될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 정전분말을 혼합하여 습식 부직포를 제조하는 단계를 거쳐서 습식 정전 부직포를 제조한다.
여기서 상기와 같이 제조된 정전분말은 습식 부직포 제조과정에 첨가되면서 정전분말이 습식 부직포에 함유되게 되는데, 본질적으로는 습식 부직포의 섬유 사이사이에 골고루 분포하여 존재하게 된다. 이때 정전분말과 습식 부직포는 정전분말에 함유된 합성수지분말의 성분에 의한 점착력과 습식 부직포로 구성되는 합성수지 섬유에 의한 점착력에 의해 부직포 섬유 표면에 부착된 형태로 존재하거나 부직포 사이의 공극에 끼어진 형태로 이탈되지 않게 안전하게 존재하게 되는 것이다.
또한, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 기존의 유전체 물질이 혼합된 정전섬유를 부직포에 제조에 혼합하고, 여기에 본 발명에 따른 정전분말을 동시에 혼합할 경우에도 더욱 우수한 효과를 발휘할 수 있다. 그러나 이런 경우는 효과는 우수하지만 기존의 정전 물질이 혼합된 섬유의 유제를 완전히 제거해야 하는 문제점이 있고 제조 가격이 상승하는 요인이 있다
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 습식 부직포 제조공정에 의해 제조된 습식 정전 부직포는 단위 중량이 30 ~ 100 g/m2 이며, 두께는 0.1 ~ 1 mm 이고, 통기도는 여과 효율과 통기 압력, 경제성 등을 고려할 때 20 ~ 250 cm3/cm2/sec 인 것으로 바람직하게 제조될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 습식 부직포의 단위 중량이 30 g/㎡ 미만에서는, 부직포가 지나치게 얇기 때문에, 강도가 지나치게 약해질 우려가 있고, 100 g/㎡를 초과하면 부직포의 강성이 지나치게 높아질 우려가 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 습식 정전 부직포의 두께는 0.1 ~ 1 mm의 범위에서 강도 및 여과 효율 면에서 가장 우수하다.
또한, 본 발명은 단사섬도가 0.2㎛~ 20㎛로 구성되는 섬유로 이루어지는 습식 부직포에 본 발명에 따른 정전분말을 포함하는 정전필터로 제조될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기와 같이 제조된 습식 정전 부직포는 와이어상 또는 판상의 전극을 이용하여 코로나 방전 처리공정을 통해 상기 부직포의 표면을 하전처리를 실시하여 다량의 양이온 또는 음이온을 형성하게 된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 부직포의 표면을 하전시키기 위하여 코로나방전 처리를 실시하는 정전처리 단계를 추가로 수행할 수 있다. 이러한 코로나방전은 직류고전압 발생기에 전원을 공급하면서 전압을 상승시키면 침전극의 선단에서 코로나방전이 발생하여 평판상 전극과 침전극 사이에는 고전계가 형성되므로 평판상 전극과 침전극 사이를 통과하는 부직포는 표면에 고전하를 띄게 된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 습식 정전 부직포에 부여하는 코로나방전은 10 내지 100 kV의 인가전압으로 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 코로나방전의 전압 인가시간은 1 ~ 7분이 바람직하다. 상기와 같이 상기 코로나 방전에 의하여 부직포 표면 전체적으로 전하 부여량이 증가되게 된다.
상기와 같이 코로나방전 처리를 하게 되면 정전처리에 의하여 섬유의 동일 중량 대비 정전기력이 20 내지 70 % 상승될 수 있다. 따라서 필터의 제조 후 사용 중 장기간 흡착된 미세먼지가 쌓이면서 전하가 소실되어 집진효율이 저하되는 문제를 개선할 수 있다.
본 발명에 따르면 이러한 일련의 공정을 거쳐 제조된 습식 정전 부직포는 정전기 보유력이 매우 우수하며, 장기간 사용에서도 정전기의 소실이 적어 집진효율이 감소되지 않으므로 필터링 효과가 우수한 습식 정전 부직포로 제조가 가능하다.
본 발명에 따라 제조된 습식 정전 부직포는 상기와 같은 코로나방전 처리 후에 적절한 공정을 거쳐 정전필터 등으로 사용할 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 습식 정전 부직포를 이용한 필터는 정전분말이 입자상으로 존재하여 정전기 보유력이 매우 우수하며, 특히 표면적이 매우 커서 초미세 입자에 대한 여과 효율이 종래의 필터에 비하여 현저히 우수한 특징을 갖는다.
또한, 기존의 정전필터는 유전체를 섬유상으로 사용함으로 인해 사용시 포집효율이 급격하게 감소하는 것과 달리, 본 발명의 습식 정전 부직포 기재를 이용하여 제조된 필터는 유전체가 거의 분말 상태로 존재하기 때문에 정전기의 소실이 적어 포집효율이 감소되지 않고 장시간 유지되는 효과를 기대할 수 있다.
특히, 본 발명에 따르면 유전체 분말을 합성수지분말과 간단하게 분말화하여 정전분말을 제조하고 이를 습식 부직포 제조시 혼합하여 용이하게 습식 정전 부직포를 제조할 수 있다. 그러므로 고가의 유전체 분말의 사용량을 크게 절감하고 간단한 제조공정으로 인해 매우 경제적으로 제조가 가능하기 때문에, 습식 정전 부직포에 대한 가격 경쟁력을 높일 수 있다.
본 발명에 따른 습식 정전 부직포는 상기와 같이 경제적으로 제조가 가능할 뿐만 아니라, 부직포에 분말상의 정전분말이 존재하여 여과면적이 넓고, 유속이 빠른 곳이나, 유속의 변화가 심한 곳에서도 집진 효율이 떨어지지 않고 매우 높은 집진 효율을 발휘하는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
용융지수가 32 g/10min 인 폴리에틸렌 98.5 중량%와 유전체 분말로서 크기가 250 nm인 BaTiO3 1.5 중량%를 컴파운딩하여 정전분말을 제조하였다. 정전분말을 전체에 대해 3중량%로 사용하고 폴리프로필렌 섬유 10㎛를 이용하여 통상적인 방법에 의거하여 단위 중량이 100 g/m2이고, 두께가 0.4 mm이며, 통기도가 150 cm3/cm2/sec 인 습식 부직포를 제조하였다.
상기와 같이 제조된 부직포를 20 cm X 20 cm 크기로 절단하고 연속식 코로나방전 가공 처리기기를 이용하여 상온분위기하에서 최대 처리속도 20 m/min, 30 kV의 출력으로 3분간 처리하여 습식 정전 부직포를 제조하였다.
실시예 2-5
상기 실시에 1과 동일하게 실시하되 하기 표와 같이 유전체 분말을 사용하고 조건을 달리하여 습식 정전 부직포를 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되 정전분말을 제조하지 아니하고, 폴리에틸렌/폴리에스터 제조시 유전체 분말로 BaTiO3 분말을 3 중량%로 혼합하여 폴리에틸렌/폴리에스터를 이용하여 섬유직경 10㎛이고 섬유장 6mm인 단섬유를 제조하고, 이를 습식 부직포 제조에 이용하여 습식 정전 부직포를 제조하였다.
비교예 2
용융지수가 30 g/10min 인 폴리프로필렌 98 중량%와 유전체 분말로서 크기가 250 nm인 PMMA 2 중량%를 컴파운딩하여 폴리프로필렌 마스터배치를 제조하였다. 그리고 상기 마스터배치를 초부로 하고, 고유점도가 1.0인 폴리에스테르를 심부로 하여 75/36 데니어인 심초사를 방사 및 연신하여 제조하였다. 이때 초부와 심부는 중량비로 30:70으로 구성되며, 이후에 상기 심초사를 섬유직경 10㎛이고 섬유장 6 mm인 단섬유를 제조하고, 이를 통상적인 방법에 의거하여 단위중량이 100g/m2이고, 두께가 0.5mm이며, 통기도가 100cm3/cm2/sec 인 습식(wet-laid) 부직포를 제조하였다.
상기와 같이 제조된 부직포를 20 cm X 20 cm 크기로 절단하고 연속식 코로나방전 가공 처리기기를 이용하여 산소분위기하에서 최대 처리속도 20 m/min, 30 kV의 출력으로 3분간 처리하여 본 발명의 정전필터 제조용 유전체 분말을 함유한 부직포 기재를 제조하여 시험편으로 사용하였다.
실험예
상기 실시예와 비교예에 의하여 제조된 정전필터 제조용 유전체 분말을 함유한 습식 정전 부직포의 초미세먼지의 여과능력을 실험하기 위하여 NaCl 에어로졸(aerosol) 시험법에 따라 여과시험을 하였다.
NaCl 입자 0.3㎛ 으로 5.3cm/초의 면속도로 시험하였다. 시험장비는 모델 TSI 8130 필터시험기를 사용하여 측정하였다. 이를 시험할 필터를 통과하도록 하여 통과 후의 공기중에 잔존하는 염화나트륨의 양을 측정하는 방법으로 상기 방법으로 실시하여 여과율을 백분율(%)로 나타내었다.
본 실험은 상기 실시예와 비교예의 부직포 시험편를 대상으로 초기여과율 및 90일 이후의 시험편의 여과율인 장기여과율을 측정하였다. 상기와 같은 방법으로 시험편의 여과율을 측정한 후 이를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 합성수지 유전체분말
( 중량% ) 		정전분말
( 중량% ) 		코로나방전 초기
여과율( % ) 		장기
여과율( % )
실시예 1 PP 1.5 3 실시 96.35 94.60
실시예 2 PE 2.0 4 실시 99.95 98.80
실시예 3 PE 2.0 1 실시 97.79 96.37
실시예 4 PP 0.5 5 실시 97.71 95.35
실시예 5 PP 3.0 0.5 실시 97.80 96.36
비교예 1 PE 3.0 혼합섬유 실시 80.14 74.14
비교예 2 PP 2.0 심초사 실시 89.63 84.62
상기 실험의 결과 본 발명에 따른 실시예 1-5의 습식 정전 부직포의 경우에는 초기여과율이 모두 96.35 % 이상으로 측정되었으나, 비교예의 경우에는 초기여과율이 낮게 측정되었다. 또한, 90일 이후의 시험편의 여과율인 장기여과율(%)의 경우에도 실시예의 경우에는 약 3.0% 미만 정도의 여과율이 하락하는 것으로 측정되었으나, 비교예의 시험편의 경우에는 측정 시험편 모두 6% 이상의 여과율이 하락하는 것으로 측정되었다.
상기 표 1의 결과로부터 본 발명에 따른 부직포 기재를 정전필터로 사용할 경우 종래의 필터에 비하여 여과성능이 우수하며, 장시간 사용시에도 성능이 거의 초기 수준으로 유지됨으로써 수명이 종래의 필터에 비하여 현저히 향상되는 것을 알 수 있다.
본 발명은 하나의 구현예로서 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실험예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물 중에서 선택된 합성수지분말에 유전체 분말이 0.05-3중량%로 함유된 정전분말이 습식 부직포에 함유되어 있되
    상기 합성수지분말과 유전체 분말은 그 평균입도 크기가 10-1000nm의 직경을 가지며,
    상기 유전체 분말은 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 및 BaTiO3 중에서 선택된 하나 이상을 포함하고,
    상기 정전분말은 전체 중량의 0.5-10중량%로 습식 부직포의 섬유에 분산되어 존재하는 형태로 함유되어 있으며,
    단위 중량이 30 ~ 100 g/m2 이며, 통기도가 20 ~ 250 cm3/cm2/sec 인 것
    을 특징으로 하는 습식 정전 부직포.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 추가로 코로나방전 처리된 것을 특징으로 하는 습식 정전 부직포.
  5. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되고, 평균입도 크기가 10-1000nm의 직경을 가지는 합성수지분말을 준비하는 단계;
    폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 및 BaTiO3 중에서 선택된 하나 이상을 포함하고 평균입도 크기가 10-1000nm의 직경을 가지는 유전체 분말을 준비하는 단계;
    상기 합성수지분말 99.95-97중량%와 유전체 분말 0.05-3중량%를 혼합하여 정전분말을 제조하는 단계; 및
    습식 부직포 제조용 단섬유에 정전분말을 전체 중량의 0.5-10중량%로 혼합하여 단위 중량이 30 ~ 100 g/m2 이며, 통기도가 20 ~ 250 cm3/cm2/sec 인 습식 부직포를 제조하는 단계
    를 포함하는 습식 정전 부직포의 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 코로나방전은 10 내지 100 kV의 인가전압으로 1 ~ 7분간 수행하는 단계를 추가로 포함하는 습식 정전 부직포의 제조방법.
  7. 청구항 1 또는 청구항 4에 따른 습식 정전 부직포를 포함하는 필터.
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