KR102595388B1 - 여과막 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 여과막은, 불소계 다공질막과 상기 다공질막상의 적어도 일면에 구비되는 메시형 지지체를 포함하는 여과막시트의 제1단부와 제2단부 사이에 열융착된 불소계수지를 포함하는 융착층이 구비된 접합부를 포함하는 원통형상 구조체이고, 상기 융착층의 두께(T3)는 50 내지 200㎛이고, 상기 융착층의 용융점은 상기 여과막시트 재료의 용융점보다 낮은 280 내지 350℃인 것을 특징으로 한다.

Description

여과막 및 그 제조방법{Membrane and manufacturing method of the same}
본 발명의 여과막 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 여과막이 불소중합체로 이루어진 경우의 여과막 및 그 제조방법에 관한 것이다.
여과막 및 여과막을 포함하는 필터 제품은 유체 물질의 유용한 물질로부터 원치 않는 물질을 분리하는데 사용된다. 예시적인 필터는 수처리를 위한 필터나 미세전자장치 및 반도체 가공에 사용하기 위한 초순수 수성 및 유기 용매 용액의 가공, 및 물 정화 공정을 위해 사용되는 필터이다.
효과적인 여과막의 예는 필터의 용도, 즉, 필터에 의해 수행되는 여과의 유형에 기초하여 선택될 수 있는 평균세공 크기를 갖는 다공성 구조물을 포함한다.
여과막은 필요에 따라 주름형 또는 편평한 시트 형태로서 여과막이 케이스에 수용되어 교체가 편리한 카트리지 필터일 수 있다. 이 때, 여과막은 케이스 내에 수용되어 여과 유체가 유입구를 통해 유입되고 여과막을 통과한 후에 배출구를 통과하게 된다.
이 때, 카트리지 필터를 제조하는 경우 유체가 여과막을 통과하도록 강제하기 위해, 시트상의 여과막의 단부는 통상 서로 접합되어 원통형상으로 제조되어야 하며, 이를 위해 초음파 융착을 주로 사용한다.
그런데 반도체 산업등에 사용되는 여과막은 불소중합체로 이루어진 경우 많으나 불소중합체의 특성상 초음파융착으로 접합하는 데는 어려움이 있다.
대한민국 특허공개공보 제10-2021-0101855호
본 발명의 일측면은 불소계 융착재료를 사용하여 단부를 열융착으로 접합시키는 융착층을 구비하는 불소중합체 여과막을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 다른 측면은 불소계 융착재료를 사용하는 불소중합체 여과막의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일측면에 따른 여과막은, 불소계 다공질막과 상기 다공질막상의 적어도 일면에 구비되는 메시형 지지체를 포함하는 여과막시트의 제1단부와 제2단부 사이에 열융착된 불소계수지를 포함하는 융착층이 구비된 접합부를 포함하는 원통형상 구조체이고, 상기 융착층의 두께(T3)는 50 내지 200㎛이고, 상기 융착층의 용융점은 상기 여과막시트 재료의 용융점보다 낮은 280 내지 350℃인 것을 특징으로한다.
이 때, 상기 접합부를 인장시 인장강도가 2kgf/mm2 이상이고, 인장시 연신율이 360 내지 380%인 것이 바람직하다.
또한 상기 메시형 지지체는 상기 다공질막의 양면에 구비되는 것이 바람직하다.
또한 상기 제1단부에서 다공질막의 두께를 T1, 상기 메시형 지지체 중 하나의 두께를 T2, 상기 융착층의 두께를 T3라 했을 때, T1, T2, T3의 관계는 하기 식 1을 만족하는 것이 바람직하다.
(식 1) T3>T2>T1
이 때 상기 융착층은 PFA(Perfluoroalkoxy)일 수 있다.
또한 상기 단부가 중첩되는 길이는 30mm이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 다른 측면에 따른 여과막의 제조방법은,
여과막시트를 제공하는 단계;
상기 여과막시트의 양 단부를 소정길이로 중첩시키되, 양 단부 사이에는 열융착재료를 삽입하고, 상기 양 단부들의 외측에는 이형재료를 위치시키는 단계;
상기 양 단부, 상기 열융착재료, 상기 이형재료를 열판으로 가열하여 열융착시켜 접합부를 형성하는 단계; 및
상기 접합부를 냉각판으로 냉각하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 융착재료는 상기 여과막 재료의 용융점 보다 낮은 280 내지 350℃인 것이 바람직하다.
또한, 상기 이형재료는 폴리이미드일 수 있다.
또한, 상기 여과막시트를 제공하는 단계후에 상기 여과막 시트를 접어서 주름을 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 카트리지 필터는,
불소계 다공질막과 상기 다공질막상의 적어도 일면에 구비되는 메시형 지지체를 포함하는 시트의 제1단부와 제2단부 사이에 융착물질을 위치시켜 열융착시킨 접합부를 가지는 원통형상의 여과막; 및
상기 여과막을 내부공간에 포함하는 케이스를 포함하며,
상기 융착물질은 용융점이 상기 여과막시트의 용융점보다 낮은 280 내지 350℃이다.
본 발명에 따른 여과막은 불소계 융착재료를 단부 접합 공정 중에 사용하여 열융착시킴으로써 여과막의 단부의 접합부가 높은 내화학성과 인장강도를 가지면서도 효율적으로 접합하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 여과막의 제조방법은 여과막의 단부인 접합부를 내화학성과 인장강도가 높게 접합시킬 뿐만아니라 열융착시 접합시 단부가 지그에 들러붙는 것을 방지하고, 접합 후 열수축이 일어나는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 여과막이 사용된 카트리지 필터의 일실시예를 보이는 사시도이다.
도 2는 카트리지 필터에 사용되는 원통형상의 주름진 여과막의 일실시예를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 여과막의 단면도이다.
이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.
한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다.
도면들에 있어서, 구성 요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 구성요소가 다른 구성요소 "위에/아래에" 또는 "상에/하에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 위에/바로 아래에" 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 있는 경우도 포함한다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 여과막이 사용된 카트리지 필터의 일실시예를 보이는 사시도이고,
도 2는 카트리지 필터에 사용되는 원통형상의 주름진 여과막의 일실시예를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 여과막의 단면도이다.
이에 따르면 카트리지 필터(10)는 케이스(100), 마감재(200) 및 여과막(300)을 포함한다. 케이스(100)는 중공의 원통형으로서 외부케이스와 내부케이스(코어) 사이의 내부 공간에 여과막(300)을 포함한다.
마감재(200)는 여과막의 엔드부를 밀봉하면서 케이스의 단부와 결합된다. 예를 들어, 여과막은 마감재에 열융착 또는 적외선으로 융착되어 일체성과 강도가 부여되면서 밀봉되고, 케이스와도 결합된다. 이 때, 마감재도 불소를 포함하는 고분자로 구비되는 것이 바람직하다.
이때, 적외선으로 융착할 때적외선 세라믹 히터를 사용할 수 있으며 비접촉식으로 융착하는 것이 바람직하다.
여과막(300)은 케이스의 내부공간에 수용되며, 이를 위해 제조시 여과막시트의 단부를 서로 접합하여 중공형의 케이스의 내부공간에 수용되게 된다.
따라서, 완성된 여과막은 제1단부와 제2단부가 서로 접합한 형태의 원통형상을 이루며, 완성된 원통형상의 여과막에서 단부는 완성전 여과막시트의 접합되는 단부와 구분을 위해 엔드부라고 칭하며, 이 때, 여과막의 엔드부는 마감재(200)와 밀봉접합되어 필터로서 기능하게 된다.
이 때, 단부를 접합하기 전 여과막시트는 평평한 형상일 수도 있고, 평평한 시트를 주름지게 한(pleated)한 것일 수도 있으나, 여과면적을 넓히기 위해서 도시된 바와 같이 주름진 형상이 보다 바람직하다. 이 때, 주름밀도는 60~90%가 바람직하다.
본 실시예의 여과막(300)은 불소중합체 다공질막(310)과 메시형 지지체(320, 330)를 포함한다. 도면에서는 양면에 메시형 지지체가 구비되는 것을 도시하였지만, 실시예에 따라 메시형 지지체가 일면에만 지지하는 경우도 가능하다. 다공질막(310)은 불소중합체로 만들어지며 예를 들어, PTFE가 내화학성이 좋고(pH 1~14), 내열성(-268~315℃)이 좋아 유용하게 사용될 수 있다.
이 때, 다공질막(310)은 세공의 평균직경이 0.0001 내지 1.0㎛ 이며, 두께는 1 내지 150㎛ 것을 사용하는 것이 바람직하다.
메시형 지지체(320, 330)는 다공질막을 양면에서 지지하는 한 쌍의 지지체로서, 이 경우 여과막은 다공질막이 메시형 지지체 중간에 끼워진 3층의 적층 구조를 갖게 된다. 메시형 지지체(320, 330)의 재료는 PFA, PTFE, ETFE, PVDF, PEEK, PCTFE, CTFE, PVF, FEP, ECTFE 등이 사용될 수 있으며, 인장강도나 용융온도상 PFA가 바람직하게 사용될 수 있다.
메시형 지지체(320, 330)는 세공의 평균직경은 100 내지 400 ㎛, 두께는 30 내지 100 ㎛인 것이 사용될 수 있다. 메시형 지지체는 여과 시 유체의 흐름(저항)이 되지 않고, 멤브레인을 지지하는데 문제가 없어야 하며, 여과 유효 면적을 감소시키지 않는 두께로 형성된다. 양쪽의 메시형지지체의 두께는 통상 동일한 두께로 제조된다.
한편 여과막이 카트리지 필터로서 작용하기 위해서는 여과막의 양 단부가 서로 접합하여 여과막의 내외부가 서로 단절되도록 양단부가 접합되어야 하며 이를 사이드 시밍(side seaming)이라고 한다. 이에 원통형 형상으로 제조되는 여과막의 단부는 중첩되어 접합되는 접합부(350)를 가지며, 접합부는 열에 의해 용융되면서 형성된다.
이 때 접합부는 접착력을 가지는 불소계 융착층을 포함한다. 즉, 불소를 포함한 여과막의 단부를 서로 접합하기 위해서 별도의 연결소재로서 불소계 융착재료를 사용한다.
접합부(350)는 제1단부(A)와 제2단부(B)가 중첩되며 제1단부(A)와 제2단부(B) 사이에 융착층(C)이 매개된다. 이 때, 각 단부는 여과막시트 상에서 30mm 안 쪽 중첩되는 부분을 단부라 한다.
융착층(C)은 열에 의해 융착되면서 제1단부(A)와 제2단부(B)를 접착시키며, 융착재료의 용융점은 280 내지 350℃가 바람직한데, 이는 다공질막이나 지지체의 용융온도보다 낮아야 하기 때문이다.
또한 융착층(C)의 두께는 50 내지 200㎛이고, 보다 바람직하게는 50 내지 125㎛ 이다. 상기 범위 이하에서는 융착재료의 용융은 이루어지나 인장강도가 확보되지 않는 문제가 있고, 상기 범위를 초과하면 융착재료의 융착이 잘 이루어지지 않아 인장강도가 낮아지는 문제가 있기 때문이다.
이러한, 융착층 재료의 일례는 불소를 포함하는 수지가 바람직한데, 용도에 따라서 불소계 다공질막이 사용되는 환경에서 내화학성을 구비해야 하기 때문이다. 바람직한 예로 인장강도와 접합력을 구비하는 PFA(Perfluoroalkoxy)를 사용할 수 있다.
접합부의 외면은 메시형 지지체이므로 융착재료는 제1단부와 제2단부의 메시형 지지체들 사이에 매개되어 제1단부와 제2단부를 융착시킨다. 이 때, 접합부의 인장강도는 2kgf/mm2 이상이고, 바람직하게는 2.5 내지 5.5 kgf/mm2 이며, 이 때 연신율은 360 내지 380%인 것이 바람직하다.
표 1은 융착재료의 두께를 달리하여 인장강도 측정기로 측정한 인장강도와 연신율을 정리한 표이다. 사용된 인장강도 측정기는 TnDorf(Technology and Dorf. Inc)사의 모델명 TD-U02를 사용하였고, 융착재료를 사용하지 않은 경우 보다 PFA를 사용한 경우 인장강도가 높았다. 또한 융착재료의 두께가 너무 높은 경우 오히려 인장강도가 떨어짐을 확인할 수 있다.
샘플명 인장강도(kgf/mm2) 연신율(%)
융착재료 없음 1.198 190.93
PFA 50㎛ 2.548 378.46
PFA 100㎛ 3.373 378.02
PFA 125㎛ 4.386 365.92
PFA 200㎛ 5.298 360.58
PFA 250㎛ 1.567 112.66
한편, 제조된 여과막에서 제1단부에서 다공질막의 두께를 T1, 하나의 메시형 지지체의 두께를 T2, 융착물질의 두께를 T3라 했을 때, T1, T2, T3의 관계는 식 1과 같다.
(식 1)
T3>T2>T1
다음으로 본 발명의 다른 측면인 여과막의 제조방법을 설명한다. 여과막의 제조방법은 여과막시트 제조단계, 주름형성단계, 단부고정단계, 열융착단계, 및 냉각단계를 포함한다.
여과막시트 제공단계는 여과막시트를 제공하는 단계로서, 여과막은 다공질막의 양면에 메시형 지지체를 부착한 3층 구조의 여과막이 일실시예로 사용될 수 있다.
다공질막은 불소중합체로 만들어지며 이 때 불소중합체는 불소가 포함되는 경우 비제한적이지만 PTFE가 보다 유용하게 사용될 수 있다.
이 때, 다공질막(310)은 세공이 0.0001 내지 1.0㎛ 이며, 두께는 1 내지 150㎛ 것을 사용하는 것이 바람직하다.
메시형 지지체는 다공질막을 양면에서 지지하는 지지체로서, 이 경우 여과막은 다공질막이 중간에 끼워진 3층의 적층 구조를 갖게 된다. 메시형 지지체의 재료는 PFA, PTFE, ETFE, PVDF, PEEK, PCTFE, CTFE, PVF, FEP, ECTFE 등이 사용될 수 있다.
메시형 지지체(320, 330)는 세공의 평균직경이 100 내지 400 ㎛, 두께는 30 내지 100 ㎛인 것이 사용될 수 있다.
주름형성단계는 여과막의 여과 단면을 넓히기 위하여 여과막시트를 접어서 주름을 형성하는 단계로서 주름의 폭은 제한되지 않는다.
단부중첩단계는 평판 시트형의 여과막에 주름을 형성한 후 남게되는 양쪽의 끝단의 소정길이 부분을 중첩시키되, 양 단부 사이에는 융착재료로서 융착필름을 삽입하고, 양 단부의 각 외측에는 이형재료를 위치시키는 단계이다.
융착재료는 각 단부를 열로 융착하기 위하여 매개하여 녹는 재료로서 용융점이 280 내지 350℃인 것이 바람직하며, 두께는 50 내지 200 ㎛인 것이 바람직하다.
융착재료의 일례로 불소를 함유한 PFA를 사용할 수 있다. 이 때 각 단부가 중첩되는 길이는 30mm 이하인 것이 바람직하므로 융착재료의 길이도 이에 준하여 정해진다.
이형재료는 단부들의 열융착시 여과막의 다공질막 성분이나 메시형 지지체 성분이 열판에 눌러붙는 것을 방지하기 위해 각 단부들의 외측에 위치시킨다. 이형재료는 다공질막성분이나 메시형 지지체성분보다 용융점이 높은 것을 사용하며, 일례로 폴리 이미드 필름을 사용할 수 있다. 이 때, 폴리이미드 필름의 두께는 0.25 내지 500㎛ 것이 바람직하다.
이형재료들은 열융착단계에서 위치된 후 후술할 냉각단계가 완료되면 제거되며, 융착재료들은 열융착단계에서 삽입된 후 융착되어 계속 여과막의 단부를 접착시키며 여과막의 일부를 이루게 된다.
열융착단계는 양 단부, 열융착재료, 이형재료를 열판으로 가열하여 열융착시켜 접합부를 형성하는 단계이다. 열융착온도는 융착재료가 녹을 수 있는 280 내지 350℃인 것이 바람직하다.
냉각단계는 열융착된 접합부가 열수축되지 않도록 냉각판으로 냉각하는 단계이다. 열융된 접합부를 냉각판으로 누르지 않는 경우 열수축현상이 발생하여 접합부가 울게되는 문제점을 해결하기 위함이다.
이 때 냉각온도는 25 내지 100℃인 것이 바람직하다. 25℃ 미만인 경우 결정화도 증가로 인해 깨지는 문제점이 있고, 100℃ 초과인 경우 사용하는 물이 아닌 열전달 매체로 변경하여 추가설비와 에너지 소비가 많아지는 문제점이 있다.
이후 제조된 여과막은 코어(내부케이스)와 외부 케이스 사이에 넣어지고, 여과막의 엔드부와 케이스 단부는 각각 마감재에 의해 마감되어 카트리지 필터로 제조된다. 이 때, 마감재 또한 불소계수지로 이루어지는 것이 바람직하고, 마감재는 비접촉식으로 적외선에 의해 여과막의 엔드부 및 케이스단부와 접합된다.
다음으로 본 발명의 다른 측면인 여과막의 사이드 시밍장치를 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 여과막의 사이드 시밍장치의 일 실시예를 도시한 정면도이고, 도 5는 도 4의 확대도이다.
여과막 사이드 시밍장치는 전술한 여과막의 제조방법에서 열융착단계 및 냉각단계를 수행하기 위한 장치로서, 여과막의 단부를 접합한다.
이를 위해 사이드 시밍장치(500)는 이송부(510), 열융착부(520), 및 냉각부(530)를 포함한다. 이송부(510)는 이송지그(511)와 재료공급부를 포함한다. 이송지그(511)는 단부가 접합되지 않은 여과막을 안치하여 열융착부(520) 및 냉각부(530)로 이송한다. 이송지그(511)는 여과막이 원통형상인 것을 고려하여 여과막이 안정적으로 안치될 수 있는 형태로 구비된다.
재료공급부는 접합될 여과막의 접합부의 내측으로는 융착재료를 공급하고, 외측으로는 이형재료를 공급한다. 융착재료 및 이형재료는 이송부에 의해서 여과막과 함께 열융착부(520) 및 냉각부(530)로 이송된다.
열융착부(520)는 제1상부지그(520a), 및 제1하부지그(520b)를 포함한다. 제1상부지그와 제1하부지그는 여과막, 융착재료, 및 이송재료가 열융착부로 이송되어오면 열융착을 위해 서로 접근하고, 열융착이 종료되면 서로 이격되어 대기한다.
이 때, 제1상부지그(520a)는 상부에서 누르는 열판을 구비하고, 하부지그(520b)는 하부에서 누르는 열판을 구비하며, 각 열판에는 최대 500℃로 온도를 공급할 수 있는 히터(521a, 521bb)가 구비된다.
냉각부(530)는 제2상부지그(530a) 및 제2하부지그(530b)를 포함한다. 제2상부지그와 제2하부지그는 융착된 여과막이 냉각부로 이송되어 오면 열융착을 위해 서로 접근하고, 열융착이 종료되면 서로 이격되어 대기한다.
이 때, 제2상부지그(530a)는 상부에서 누르는 냉각판을 구비하고, 하부지그는 하부에서 누르는 냉각판을 구비하며, 각 냉각판에는 20℃로 온도를 냉각할 수 있는 칠러(531)가 구비된다.
이하에서는 사이드 시밍장치의 동작을 설명한다. 단부가 접합되지 않은 여과막은 단부를 서로 접합하기 위해서 이송부의 이송지그(511)에 안착된다. 이 때, 여과막의 접합부의 내측으로는 융착재료를 공급하고, 외측으로는 이형재료를 공급한다. 이송지그(511)에 의해 여과막이 열융착부(520)로 먼저 이송된다. 이송된 열융착부에서 여과막은 접합부는 상하부지그에 연결된 열판 사이에서 가압되면서 열을 공급받아 융착재료가 녹으면서 여과막의 양 단부가 접합된다.
열융착이 종료되면 상하부 열판을 서로 이격되고, 이송지그(511)는 여과막을 냉각부로 이송시킨다. 이송된 냉각부(530)에서 여과막의 접합부는 상하부지그(530a, 530b)에 연결된 냉각판 사이에서 가압되면서 냉각되어 양단부의 수축이 방지된다.
냉각이 종료되면 상하부 냉각판은 서로 이격되고 여과막은 이송지그에 의해 여과막을 최초의 위치로 복귀한다.
전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 카트리지 필터
100 : 케이스
200 : 마감재
300 : 여과막
A : 제1단부
B : 제2단부 C : 융착물질
500 : 사이드 시밍장치
510 :이송부
520 : 열융착부
530 :냉각부

Claims (11)

  1. 불소계 다공질막, 및 상기 다공질막 외면의 적어도 일면에 구비되는 메시형 지지체를 포함하는 여과막 시트; 및
    상기 여과막 시트의 단부를 서로 연결하여, 상기 여과막 시트가 원통형상을 이루도록 결합시키는 융착층을 포함하는 접합부;를 포함하는 여과막으로서,
    상기 융착층은 PFA(Perfluoroalkoxy)를 포함하며, 상기 여과막 시트의 제1단부와 제2단부 사이에서 열융착되어 형성되며, 두께(T3)는 50 내지 200㎛이고, 용융점은 상기 다공질막 및 상기 메시형 지지체의 용융점보다 낮은 280 내지 350℃이며,
    상기 메시형 지지체는 PFA (Perfluoroalkoxy), PTFE (Polytetrafluoroethylene), ETFE (Ethylene Tetrafluoroethylene), PVDF (Polyvinylidene Fluoride), PCTFE (Polychlorotrifluoroethylene), CTFE (Chlorotrifluoroethylene), PVF (Polyvinyl Fluoride), FEP (Fluorinated Ethylene Propylene), and ECTFE (Ethylene Chlorotrifluoroethylene)로 구성된 군에서 선택되는 불소를 포함하는 적어도 하나의 재료로 이루어지고,
    상기 접합부의 인장강도는 2.5 내지 5.5kgf/mm2이고, 연신율은 360 내지 380%인 여과막.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메시형 지지체는 상기 다공질막의 양면에 구비되는 여과막.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1단부에서 다공질막의 두께를 T1, 상기 메시형 지지체 중 하나의 두께를 T2, 상기 융착층의 두께를 T3라 했을 때, T1, T2, T3의 관계는 하기 식 1을 만족하는 여과막.
    (식 1) T3>T2>T1
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1단부 및 상기 제2단부가 중첩되는 길이는 30mm이하인 여과막.
  7. 여과막시트를 제공하는 단계;
    상기 여과막시트의 양 단부를 소정길이로 중첩시키되, 양 단부 사이에는 열융착재료를 삽입하고, 상기 양 단부들의 외측에는 이형재료를 위치시키는 단계;
    상기 양 단부, 상기 열융착재료, 상기 이형재료를 열판으로 가열하여 열융착시켜 접합부를 형성하는 단계; 및
    상기 접합부를 냉각판으로 냉각하는 단계를 포함하는 여과막의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 여과막시트는 다공질막 및 메시형 지지체를 포함하고,
    상기 열융착재료는 상기 다공질막 및 상기 메시형 지지체의 용융점 보다 낮은 280 내지 350℃인 여과막의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이형재료는 폴리이미드인 여과막의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 여과막시트를 제공하는 단계후에 상기 여과막 시트를 접어서 주름을 형성하는 단계를 포함하는 여과막의 제조방법.
  11. 불소계 다공질막과 상기 다공질막상의 적어도 일면에 구비되는 메시형 지지체를 포함하는 여과막 시트의 제1단부와 제2단부 사이에 PFA(Perfluoroalkoxy)를 포함하는 융착물질을 위치시켜 열융착시킨 접합부를 가지는 원통형상의 여과막; 및
    상기 여과막을 내부공간에 포함하는 케이스;를 포함하며,
    상기 융착물질은 용융점이 상기 여과막 시트의 용융점보다 낮은 280 내지 350℃이고,
    상기 메시형 지지체는 PFA (Perfluoroalkoxy), PTFE (Polytetrafluoroethylene), ETFE (Ethylene Tetrafluoroethylene), PVDF (Polyvinylidene Fluoride), PCTFE (Polychlorotrifluoroethylene), CTFE (Chlorotrifluoroethylene), PVF (Polyvinyl Fluoride), FEP (Fluorinated Ethylene Propylene), and ECTFE (Ethylene Chlorotrifluoroethylene)로 구성된 군에서 선택되는 불소를 포함하는 적어도 하나의 재료로 이루어지고,
    상기 접합부의 인장강도는 2.5 내지 5.5kgf/mm2이고, 연신율은 360 내지 380%인 카트리지 필터.






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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090006213A (ko) * 2006-04-25 2009-01-14 엔테그리스, 아이엔씨. 주름형 필터 카트리지
KR20210101855A (ko) 2020-02-11 2021-08-19 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단 반려동물 관리 시스템 및 그 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009101311A (ja) * 2007-10-24 2009-05-14 Sumitomo Electric Fine Polymer Inc 濾過用分離膜エレメント及び濾過用膜モジュール

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