KR102605044B1 - 서로 다른 패턴층을 갖는 나노섬유 웹이 구비된 공기정화용 에어필터 - Google Patents
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Abstract
외부로부터 유입되는 공기에 포함된 미세먼지 등의 이물질을 제거할 수 있는 나노섬유 웹이 구비된 공기정화용 에어필터가 개시된다. 이를 위하여 복수개의 격자 셀이 구비된 메인 지지체, 및 상기 메인 지지체에 구비되며, 서로 다른 패턴을 갖는 2개 이상의 패턴층으로 구성된 나노섬유 웹을 포함하는 공기정화용 에어필터를 제공한다. 본 발명에 의하면, 나노섬유 웹의 전면과 배면에 각각 서로 다른 다각 구조의 격자 셀이 형성된 지지체가 구비되기 때문에 나노섬유 웹의 보호능력이 향상되며, 세척 시에도 나노섬유 웹의 여과능력을 유지시킬 수 있다.
Description
본 발명은 미세먼지 등의 이물질을 여과할 수 있는 공기정화용 에어필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부로부터 유입되는 공기에 포함된 미세먼지 등의 이물질을 원활히 제거하면서도 우수한 통기성을 제공할 수 있는 공기정화용 에어필터에 관한 것이다.
산업의 고도화에 따라 대기 오염 문제 등의 환경문제에 대한 인식이 높아지면서, 오염된 공기를 효율적으로 분리ㅇ 제거할 수 있는 공기 정화 장치에 대한 개발이 요구되고 있다.
이러한 장치에는 주로 오염물을 분리시켜 여과된 청정공기를 배출할 수 있는 필터(filter)가 사용된다. 이러한 필터는 일반적으로 필터 구조물 내에 기질 물질과 함께 웹(web) 형태의 나노섬유(nanofiber)를 하나 이상 포함한다. 상기 나노섬유는 직경이 수백 나노미터(nm) 이하인 섬유로 기존의 섬유소재와는 다른 기능 및 성능을 가지는 새로운 개념의 섬유소재를 말한다. 또한, 나노섬유는 복수개의 공극(pore)들을 포함하고 있어, 이러한 나노섬유를 포함하는 나노섬유 필터는 수십 개의 나노 크기 이상의 입자를 분리시킬 수 있고, 단기간에 많은 양의 공기 중의 미립자를 효과적으로 걸러낼 수 있는 우수한 여과능력과 높은 입자 포획능력을 갖는다.
하지만, 종래의 공기정화 시 사용되는 나노섬유 필터는 장시간 사용 시 분리대상인 미세먼지에 의해 나노섬유 필터의 표면이 오염되면서 분리 효율이 현저히 감소되어, 미세먼지의 여과능력을 저하되는 문제점이 있었다.
최근, 나노섬유에 기능성 재료를 배치하여 분리성능 뿐만 아니라 다양한 기능을 갖는 필터를 제조하기 위한 개발이 진행되고 있다. 이러한 기능성 나노섬유는 주로 나노섬유 구성 재료에 기능성 재료를 첨가한 혼합물을 웹 형태의 나노섬유로 제조하는 방법이 사용되고 있다.
그러나, 이러한 제조방법으로 제조된 나노섬유는 기능성 재료를 표면에 균일하게 분산시키기 어려우며, 나노섬유 구성 재료에 혼합된 기능성 재료가 나노섬유 필터의 공극의 크기에 영향을 주어 필터의 성능이 저하되는 단점이 있다.
또한, 전술한 나노섬유 필터는 세척 시에 웹 구조가 분리될 수 있기 때문에 초극미세의 입자를 포집하는 능력이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 미세먼지 등을 효과적으로 차단하면서도 통기성 및 세척성이 우수하도록 서로 다른 패턴 구조의 패턴층이 적층된 나노섬유 웹이 구비된 공기정화용 에어필터를 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 복수개의 격자 셀이 구비된 메인 지지체, 및 상기 메인 지지체에 구비되며, 서로 다른 패턴을 갖는 2개 이상의 패턴층으로 구성된 나노섬유 웹을 포함하는 공기정화용 에어필터를 제공한다.
본 발명에 의하면, 서로 다른 패턴 구조를 갖는 패턴층이 적층된 나노섬유 웹이 구비되기 때문에 미세먼지 등의 이물질을 효과적으로 차단하면서도 통기성이 우수하며, 세척 시에도 여과능력이 유지된다.
또한, 본 발명은 부직포필터와 대등한 공기투과율을 제공하면서 부직포필터보다 3배 이상의 미세먼지 여과능력을 제공할 수 있다.
아울러, 본 발명은 물 등의 액체가 통과하지 못하도록 차단하면서 기체가 통과할 수 있는 환경을 제공한다.
그리고 본 발명은 공기 여과를 통해 공기 중에 잔존하는 코로나 바이러스, 인플루엔자 바이러스 등의 다양한 바이러스를 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화용 에어필터를 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화용 에어필터를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화용 에어필터를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 서로 다른 패턴층을 갖는 나노섬유 웹이 구비된 공기정화용 에어필터(이하, '공기정화용 에어필터'라고 약칭함)를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화용 에어필터를 설명하기 위한 분해사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기정화용 에어필터를 나타내는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 공기정화용 에어필터는 복수개의 격자 셀이 구비된 메인 지지체(100), 및 상기 메인 지지체에 구비되되 서로 다른 패턴을 갖는 2개 이상의 패턴층으로 구성된 나노섬유 웹(200)을 포함한다.
이러한 공기정화용 에어필터는 에어컨, 공기정화기, 온풍기 등의 각종 공조기기에 설치되어 공조기기로 유입되는 공기를 필터링하는 역할을 수행한다.
이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 공기정화용 에어필터는 메인 지지체(100)를 포함한다.
상기 메인 지지체(100)는 복수개의 격자 셀(110)이 구비된 것으로, 나노섬유 웹(200)이 설치된 공간을 제공한다.
상기 격자 셀(110)은 메인 지지체(100)를 통과하는 공기로부터 나노섬유 웹(200)을 지지할 수 있다면 어떠한 구조로 형성되더라도 무방하다. 예를 들면, 격자 셀(100)은 무정형, 바둑판형, 다각형 중 어느 하나의 구조로 형성될 수 있다.
상기 다각형 격자 셀은 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 중 어느 하나의 다각 구조를 갖도록 형성될 수 있으나, 견고한 내구성을 제공하기 위해서는 육각형 구조를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 메인 지지체(100)는 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP) 등으로 구성될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 공기정화용 에어필터는 나노섬유 웹(200)을 포함한다.
상기 나노섬유 웹(200)은 메인 지지체(100)에 구비되고 서로 다른 패턴을 갖는 2개 이상의 패턴층으로 구성된 것으로, 각각의 패턴층(210,220)은 3차원 망상 구조를 가지고 있기 때문에 우수한 미세먼지 포집성능을 발휘한다.
이러한 나노섬유 웹(200)은 부직포 필터와 유사한 수준의 공기 흐름 저항을 가지면서도 헤파필터(high effieciency particulate air fiter)급의 미세먼지 처리능력을 제공한다. 이를 위해, 나노섬유 웹(200)의 각 패턴층(210,220)은 나노섬유들 사이의 간극에 의해 공기의 이동이 가능한 기공이 형성된다. 이때, 기공은 미세먼지 등의 오염물질의 이동을 차단하는 크기로 형성된다.
보다 구체적으로, 나노섬유 웹(200)은 무정형, 바둑판형, 다각형 중 어느 하나의 패턴을 갖는 제1 패턴층(210), 및 무정형, 바둑판형, 다각형 중 상기 제1 패턴층의 패턴과 다른 패턴을 갖는 제2 패턴층(220)을 포함하여 구성된다. 필요에 따라, 나노섬유 웹(200)은 상기 제2 패턴층(220)의 하부에 무정형, 바둑판형, 다각형 중 제1 패턴층과 제2 패턴층의 패턴과 다른 패턴을 갖는 제3 패턴층을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 나노섬유 웹(200)을 구성하는 각 패턴층(210,220)은 평량(basis weight or grammage)이 0.01 내지 0.2g/㎡인 것이 바람직하다. 상기 평량이 0.01g/㎡ 미만이면 기계적 물성이 떨어지며, 0.2g/㎡ 초과이면 생산성이 떨어지는 문제가 있었다.
상기 나노섬유 웹(200)을 구성하는 각 패턴층(210,220)은 통기도가 270㏄ 내지 350㏄/㎠/sec인 것이 바람직하며, 두께가 0.1㎜ 내지 10㎜인 것이 바람직하다. 그리고 나노섬유 웹(200)을 구성하는 각 패턴층(210,220)은 공기투과도가 0.1 내지 2cm3/cm2/sec인 것이 바람직하다.
아울러, 각 패턴층(210,220)을 구성하는 나노섬유의 직경은 방사용액의 농도 및 적용되는 전압을 변화시킴으로써 조절될 수 있으며, 바람직하게는 0.1㎛ 내지 100㎛인 것이 좋다. 이는, 나노섬유의 직경이 작을수록 이용이 가능한 비표면적이 증가하여 공기정화용 필터의 미세먼지 제거 효율이 증가할 수 있기 때문이다.
필요에 따라, 나노섬유 웹(200)은 물 세척이 가능하도록 발수제로 표면이 발수 코팅(silane coating)될 수 있다. 이러한 발수제로는 실리콘계 발수수지, 불소계 발수수지, 왁스계 발수수지, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 발수제로는 불소실란계 발수제를 사용할 수 있다. 구체적으로, 불소실란계 발수제는 플루오로알킬실란(fluoroalkylsilanes), 트리클로로실란(trichlorosilanetridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydroocty), 트리메톡시실란(trimethoxysilane-tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl), 트리에톡시실란(triethoxysilane-tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
이와 같이, 나노섬유 웹(200)이 발수 코팅을 수행하여 발수코팅층을 형성하게 되면 세척하여 사용할 수 있게 된다.
제1 실시 양태로서, 본 발명에 따른 나노섬유 웹(200)은 폴리머와 유기용액이 포함된 방사용액으로 제조할 수 있다.
상기 나노섬유 웹(200)은 방사용액이 전기방사법 또는 공기압분사법 등을 통해 분사된 후 웹의 형태로 나노섬유가 결합되어 형성된다. 예컨대, 공기압분사법의 경우 스프레이 통에 가스와 함께 충진된 방사용액이 메인 지지체(100)를 향하여 분사되면 메인 지지체(100)의 표면에 액상의 폴리머가 나노섬유 형태로 결합되어 나노섬유 웹(200)이 구성된다. 구체적으로, 방사용액 탱크 내에 충진된 방사용액이 노즐을 통하여 45 내지 120℃의 고온에서 메인 지지체(100) 상에 분사되고, 상기 메인 지지체(100) 상에 분사된 방사용액이 집적되면서 나노섬유가 적층되어 나노섬유 웹(200)이 형성된다.
다시 말해, 나노섬유 웹(200)은 제1 패턴을 갖는 제1 패턴층이 메인 지지체(100)의 표면에 구비된 후, 제2 패턴을 갖는 제2 패턴층이 상기 제1 패턴층에 적층되어 형성된다.
상기 폴리머로는 폴리아크릴로나이트릴(PAN), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리에테르설폰(PES), 폴리이미드(PI), 폴리아믹산(PAA), 나일론(Nylon), 폴리우레탄(PUR), 메타아라미드(m-Aramid), 무기계 고분자 및 폴리에테르이미드(PEI), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET), 폴리비닐아세테이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리아미드이미드, 폴리부틸렌텔레프탈레이트(PBT), 폴리비닐부틸랄, 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌이민, 폴리올레핀, 폴리유산(PLA), 폴리초산비닐(PVAc), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리아미드(PA), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리에틸렌이미드(PEI), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리유산글리롤산(PLGA), 실크, 셀룰로오스, 키토산 중에서 선택되는 어느 하나로 구성될 수 있다.
상기 유기용매는 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP), 디메틸포름아마이드(dimethylformamide, DMF), 클로로포름(chloroform), 디메틸설폭사이드(dimethylsulfoxide) 및 N,N-디메틸아세트아마이드(N,N-dimethylacetamide, DMAc) 중에서 선택되는 어느 하나로 구성될 수 있다. 특히, 상기 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)은 다른 용매에 비해 점도가 높아 휘발성이 낮은 특징이 있어, 이를 이용하면 나노섬유 웹(200)의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.
상기 방사용액은 유기용매 100 중량부와 폴리머 15 내지 50 중량부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 폴리머가 방사용액에 15 중량부 미만으로 첨가되면, 방사가 원활하게 진행되지 않아 나노섬유가 형성되지 않거나 균일한 직경을 갖는 나노섬유를 형성하기 어려울 수 있다. 또한, 상기 폴리머가 방사용액에 50 중량부를 초과하여 첨가되면, 혼합된 방사용액의 점도가 급격히 증가하여 방사가 이루어지지 않거나 공정성이 저하될 수 있다.
제2 실시 양태로서, 본 발명에 따른 나노섬유 웹(200)은 폴리머와 유기용액 및 칼슘포스페이트(Calcium Phosphate)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 칼슘포스페이트는 결정 표면에 양극(+)과 음극(-)을 모두 띄고 있기 때문에 단백질의 흡착 능력이 있다. 이에 따라, 칼슘포스페이트는 바이러스나 대장균 등의 세균류를 흡착할 수 있고 암모니아, 알데히드류, 이산화황, 이산화질소, 아세트산, NOx등 가스상 물질도 흡착할 수 있다.
보다 구체적으로, 칼슘포스페이트는 질소산화물(nitrogen oxide:NOX), 휘발성 유기화합물(Volatile organic compounds:VOCs), 일산화탄소(CO), 암모니아(NH3) 등의 유해가스를 탈취할 수 있으며 황화메틸, 황화수소, 이황화메틸, 황화메틸 트리메틸아민, 아황산 등의 악취물질을 탈취할 수 있다.
다시 말해, 칼슘포스페이트는 나노섬유 웹(200)을 통과하는 공기 중에 포함된 가스상 유해물질을 흡착하여 공기정화용 에어필터의 외부로 가스상 유해물질이 유출되지 않도록 하는 기능을 제공한다.
일 실시 양태로서, 본 발명에 따른 칼슘포스페이트로는 칼슘 이온의 5~30%가 은 이온, 구리 이온, 아연 이온 중 어느 하나로 치환된 칼슘포스페이트를 사용할 수 있다. 이와 같이, 칼슘포스페이트에 포함된 칼슘 이온의 5~30 중량%가 은 이온, 구리 이온, 아연 이온 등으로 치환되면, 칼슘포스페이트는 공기 중에 포함된 유해 가스를 흡착할 수 있을 뿐만 아니라 살균을 통해서도 제거할 수 있게 된다.
다른 실시 양태로서, 본 발명에 따른 칼슘포스페이트로는 칼슘 이온의 10~50%가 티타늄 이온으로 치환된 칼슘포스페이트를 사용할 수 있다. 이와 같이, 칼슘포스페이트에 포함된 칼슘 이온의 10~50 중량%가 티타늄 이온으로 치환되면, 칼슘포스페이트는 나노섬유 웹(200)에서 광촉매 역할을 수행할 수 있게 된다.
다시 말해, 나노섬유 웹(200)에 별도로 광촉매가 혼합되지 않더라도 칼슘 이온의 일부가 티타늄 이온으로 치환된 칼슘포스페이트는 빛이 제공되는 경우 유해가스를 산화 및 분해하는 광촉매의 기능을 제공한다.
제3 실시 양태로서, 본 발명에 따른 나노섬유 웹(200)은 폴리머와 유기용액 및 산소에 노출 시 고분자의 분해를 촉진시키는 산화생분해 촉매제를 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 산화생분해 촉매제가 포함된 나노섬유 웹(200)은 자연 환경에서 빛, 열 등에 의한 산화가 촉진되어 생분해 속도가 향상된다.
보다 구체적으로, 상기 산화생분해 촉매제는 아미노산 금속염과 하이드록시산 금속염을 포함한다. 이때, 산화생분해 촉매제는 나노섬유 웹 100 중량%를 기준으로 1 중량% 내지 15 중량%로 포함된다.
또한, 산화생분해 촉매제는 아미노산 금속염 100 중량부를 기준으로 하이드록시산 금속염 1 내지 50 중량부가 혼합되어 구성된다. 이때, 하이드록시산 금속염이 1 내지 50 중량부를 벗어나도록 첨가되면 산화생분해 효과가 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
상기 아미노산 금속염은 포타시움글루타메이트, 소디움글루타메이트, 마그네슘글루타메이트, 망간글루타메이트, 실버글루타메이트, 징크글루타메이트, 포타시움글라이시네이트, 소디움글라이시네이트, 마그네슘글라이시네이트, 망간글라이시네이트, 실버글라이시네이트, 징크글라시네이트, 카파글라이시네이트 중 어느 하나 이상을 포함한다.
상기 하이드록시산 금속염은 포타시움리놀레이트, 소디움리시놀레이트, 실버리시놀레이트, 징크리시놀레이트, 포타시움디하이드록시스테아레이트, 마그네시움리시놀레이트, 망간리시놀레이트, 망간하이드록시스테아레이트, 소디움디하이드록시스테아레이트, 실버디하이드록시스테아레이트, 징크디하이드록시스테아레이트 중 어느 하나 이상을 포함한다.
상기 전기방사의 수행 시에 방사용액의 토출속도는 0.1 내지 2mL/hr인 것이 바람직하다. 상기 방사용액의 토출속도가 0.1mL/hr 미만이면 상기 방사용액이 연속적으로 토출되지 않아서 균일한 크기의 나노섬유를 형성할 수 없다. 그리고 방사용액의 토출속도가 2mL/hr를 초과하면 토출되는 방사용액 중 일부가 메인 지지체(100)에 수집되지 않아 생산성을 저감시킬 수 있다.
상기 전기방사 수행 시에 방사거리는 10 내지 25cm일 수 있다. 이때, 상기 방사거리는 전기방사 장치의 방사부와 메인 지지체(100) 사이의 거리를 의미한다. 이러한 방사거리가 10cm 이하일 경우, 상기 방사용액의 비산 시간이 감소되어 응고된 나노섬유 웹(200)을 얻기 어려울 수 있다. 또한, 상기 방사거리가 25cm 이상이면 나노섬유 웹(200)의 균질성이 감소될 수 있다.
상기 전기방사 수행 시에 온도는 20 내지 30℃일 수 있다. 이때, 상기 전기방사 수행시의 조성온도가 20℃ 미만이면 나노섬유가 형성되지 않을 수 있으며, 온도가 30℃를 초과하면 용매가 완전히 휘발되어 형성된 나노섬유 웹(200)의 강도가 약해질 수 있다.
필요에 따라, 나노섬유 웹(200)이 메인 지지체(100)와 별도로 제작된 경우 나노섬유 웹(200)은 메인 지지체(100)에 초음파 본딩, 화학적 접착제 또는 핫멜트를 이용한 열적 접착방식에 의해 부착될 수 있다.
본 발명에 따른 공기정화용 에어필터는 보조 지지체(미도시)를 포함한다.
상기 보조 지지체는 나노섬유 웹(200)을 중심으로 메인 지지체(100)의 반대 방향에 구비되는 것으로, 복수개의 격자 셀이 구비되어 나노섬유 웹(200)을 외부의 충격으로부터 보호하는 역할을 수행한다.
상기 보조 지지체의 격자 셀은 보조 지지체를 통과하는 공기로부터 나노섬유 웹(200)을 지지할 수 있다면 어떠한 구조로 형성되더라도 무방하다.
예를 들면, 보조 지지체의 격자 셀은 무정형, 바둑판형, 다각형 중 어느 하나의 구조로 형성될 수 있다. 이때, 다각형 격자 셀은 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 중 어느 하나의 다각 구조를 갖도록 형성될 수 있으나, 견고한 내구성을 제공하기 위해서는 육각형 구조를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 보조 지지체는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET), 폴리비닐클로라이드(PVC)로부터 선택된 어느 하나로 구성될 수 있다.
필요에 따라, 보조 지지체 격자 셀은 메인 지지체의 격자 셀(110)과 다른 격자 구조를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 메인 지지체의 격자 셀(110)과 보조 지지체의 격자 셀이 동일한 다각형 격자 구조로 형성되면, 사용자의 시각에 노출된 위치에 설치된 공기정화용 에어필터는 사용자에게 시각적인 어지러움을 유발할 수 있는 중첩문양을 나타낼 수 있기 때문이다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예 및 실험예를 통하여 보다 구체적으로 기술한다. 다만 본 실시예 및 실험예는 상술한 발명의 특정예의 이해를 돕기 위한 것으로 이에 의하여 권리범위 등이 제한적으로 해석되어서는 아니된다.
공기 투과도 측정
공기투과도(CFM)는 ASTM D737-96을 이용하여 125Pa에서 측정하였다.
미세먼지 제거효율
공기정화용 에어필터가 있을 때와 없을 때 PM10 입자 수 농도를 비교하여 PM10 제거효율을 측정하였다. 이때, PM 10 농도는 portable particle counter[DT-9881, CEM instrument, 인도]를 사용하여 측정하였다.
[실시예]
1. 폴리아크릴로나이트릴[Sigma Aldrich, 미국] 0.58g를 DMF[Duksan Reagents] 5mL에 용해시켜 11중량% 농도의 폴리아크릴로나이트릴 용액을 제조한 후, 이 용액에 요오드화칼륨을 0.1M로 포함되도록 첨가하고 55℃에서 2시간 동안 교반시켜 방사용액을 제조하였다.
2. 상기 방사용액을 노즐블록으로 이동시킨 후 방사용액을 육각형 격자 셀이 구비된 메인 지지체로 전기방사 하여 평량이 0.05g/m2인 폴리아크릴로나이트릴 나노섬유 웹을 무정형 패턴층으로 적층하였고, 상기 무정형 패턴층으로 전기방사 하여 평량이 0.05g/m2인 폴리아크릴로나이트릴 나노섬유 웹을 바둑판형 패턴층으로 적층하여 나노섬유 웹을 형성하였다.
[실험예 1]
실시예를 통해 제조된 공기정화용 에어필터와, 시중에 유통되고 있는 부직포필터[시온필터, 대한민국]를 비교예 1로 하고, 시중에 유통되고 있는 헤파필터[DSA-300N, 나노렉스, 대한민국]를 비교예 2로 하여 각 필터의 공기투과도와 미세먼지 제거효율을 측정하였다.
이때, 공기투과도와 미세먼지 제거효율의 변화 결과를 아래의 [표 1]로 나타내었다.
[표 1]을 참조하면, 본 발명의 공기정화용 에어필터는 기존의 부직포 필터와 대등한 공기투과도를 나타내면서 헤파필터에 대등한 미세먼지(PM10)의 제거효율을 나타내는 것으로 관찰되었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 메인 지지체 110 : 격자 셀
200 : 나노섬유 웹 210 : 제1 패턴층
220 : 제2 패턴층
200 : 나노섬유 웹 210 : 제1 패턴층
220 : 제2 패턴층
Claims (7)
- 복수개의 격자 셀이 구비된 메인 지지체; 및
상기 메인 지지체에 구비되며, 서로 다른 패턴을 갖는 2개 이상의 패턴층으로 구성된 나노섬유 웹을 포함하며,
상기 나노섬유 웹은 폴리머와 유기용액 및 산소에 노출 시 고분자의 분해를 촉진시키는 산화생분해 촉매제를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기정화용 에어필터. - 제1 항에 있어서, 상기 나노섬유 웹은
무정형, 바둑판형, 다각형 중 어느 하나의 패턴을 갖는 제1 패턴층, 및
무정형, 바둑판형, 다각형 중 상기 제1 패턴층의 패턴과 다른 패턴을 갖는 제2 패턴층을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화용 에어필터. - 제1 항에 있어서, 상기 나노섬유 웹은
폴리머와 유기용액 및 칼슘포스페이트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기정화용 에어필터. - 제3 항에 있어서, 상기 칼슘포스페이트는
칼슘 이온의 일부가 은 이온, 구리 이온, 아연 이온 중 어느 하나로 치환된 칼슘포스페이트인 것을 특징으로 하는 공기정화용 에어필터. - 제3 항에 있어서, 상기 칼슘포스페이트는
칼슘 이온의 일부가 티타늄 이온으로 치환된 하이드록시 아파타이트인 것을 특징으로 하는 공기정화용 에어필터. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 나노섬유 웹을 중심으로 메인 지지체의 반대 방향에 구비되며, 상기 메인 지지체의 격자 셀과 다른 격자 구조를 갖는 복수개의 격자 셀이 구비된 보조 지지체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화용 에어필터.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101743202B1 (ko) | 2016-10-18 | 2017-06-07 | (주)동양정밀 | 개질된 마이카류 광물 분말이 구비된 공기정화용 에어필터 |
| KR101884365B1 (ko) | 2018-03-15 | 2018-08-01 | 주식회사 웰테크글로벌 | 정전기적 포집과 물리적 포집을 동시 적용하여 미세먼지를 차단하는, 가시광선 투과성 및 고내구성의 다층구조 필터 및 이의 제조방법 |
| KR102010953B1 (ko) | 2019-04-10 | 2019-08-14 | 주식회사 티엔솔루션 | 공기투과도가 우수한 초미세먼지 방진 나노섬유 복합메쉬 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100330599B1 (ko) * | 2000-03-09 | 2002-03-29 | 남명환 | 다공성 탈취 필터 및 그 제조방법 |
| US9771675B2 (en) * | 2010-07-07 | 2017-09-26 | 3M Innovative Properties Company | Patterned air-laid nonwoven fibrous webs and methods of making and using same |
| KR101936571B1 (ko) | 2016-05-27 | 2019-01-09 | (주)우리엠엔에스 | 나노섬유 필터를 이용한 방진망 |
| KR20180007821A (ko) | 2016-07-14 | 2018-01-24 | (주)에프티이앤이 | 나노섬유 웹을 포함하는 다층 미세먼지 차단용 필터 및 이의 제조방법 |
| KR20180007820A (ko) | 2016-07-14 | 2018-01-24 | (주)에프티이앤이 | 나노섬유 웹을 포함하는 다층 미세먼지 차단용 필터 및 이의 제조방법 |
| KR101905563B1 (ko) * | 2016-11-17 | 2018-10-08 | 현대자동차 주식회사 | 부직포 적층체, 그의 제조 방법 및 이를 포함하는 캐빈 에어 필터 |
| KR102139711B1 (ko) * | 2018-08-24 | 2020-07-30 | 한국생명공학연구원 | 나노 섬유막 및 이의 제조 방법 |
| KR102162532B1 (ko) * | 2018-09-21 | 2020-10-07 | 김보영 | 광촉매 복합체 및 그의 제조방법 |
-
2020
- 2020-12-09 KR KR1020200171789A patent/KR102605044B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101743202B1 (ko) | 2016-10-18 | 2017-06-07 | (주)동양정밀 | 개질된 마이카류 광물 분말이 구비된 공기정화용 에어필터 |
| KR101884365B1 (ko) | 2018-03-15 | 2018-08-01 | 주식회사 웰테크글로벌 | 정전기적 포집과 물리적 포집을 동시 적용하여 미세먼지를 차단하는, 가시광선 투과성 및 고내구성의 다층구조 필터 및 이의 제조방법 |
| KR102010953B1 (ko) | 2019-04-10 | 2019-08-14 | 주식회사 티엔솔루션 | 공기투과도가 우수한 초미세먼지 방진 나노섬유 복합메쉬 |
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