KR102622010B1 - 입자 분리를 위한 다중 비누층 필터 및 이의 제조방법 - Google Patents

입자 분리를 위한 다중 비누층 필터 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102622010B1
KR102622010B1 KR1020220117418A KR20220117418A KR102622010B1 KR 102622010 B1 KR102622010 B1 KR 102622010B1 KR 1020220117418 A KR1020220117418 A KR 1020220117418A KR 20220117418 A KR20220117418 A KR 20220117418A KR 102622010 B1 KR102622010 B1 KR 102622010B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
soap
layer
filter
glycerol
weight
Prior art date
Application number
KR1020220117418A
Other languages
English (en)
Inventor
이태경
Original Assignee
이태경
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이태경 filed Critical 이태경
Priority to KR1020220117418A priority Critical patent/KR102622010B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102622010B1 publication Critical patent/KR102622010B1/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/38Liquid-membrane separation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B01D53/228Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion characterised by specific membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/08Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0079Manufacture of membranes comprising organic and inorganic components
    • B01D67/00791Different components in separate layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

본 발명은 입자 분리를 위한 다중 비누층 필터 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 본 발명은 미세먼지를 제거하기 위한 용도로 사용될 수 있는 미세입자의 분리를 위한 비누층 필터 및 이의 제조방법에 대한 것이다.
본 발명의 입자 분리를 위한 다중 비누층 필터는 비누막층과 비누거품층으로 이루어진 다중 비누층으로 이루어진 필터이므로, 막의 안정성이 우수하다. 또한, 기공에 의한 크기 배제 효과가 아닌 막 표면저항에 의한 입자 분리원리를 이용함으로써 멤브레인 파울링(membrane fouling) 문제를 원천적으로 개선할 수 있다.

Description

입자 분리를 위한 다중 비누층 필터 및 이의 제조방법{Multi-layered soap filter for seperation of particle and manufacturing method of the same}
본 발명은 입자 분리를 위한 다중 비누층 필터 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 본 발명은 미세먼지를 제거하기 위한 용도로 사용될 수 있는 미세입자의 분리를 위한 비누층 필터 및 이의 제조방법에 대한 것이다.
대기 중이나 특정한 환경하에 존재하는 미세입자들을 제어하는 기술들은 각종 과학기술 분야에서 광범위하게 응용되고 있으며, 산업적으로도 중요한 위치를 차지하고 있다. 미세입자는 마이크로미터에서 나노미터 크기의 작은 입자를 말하며, 특히 공기 중에 존재하는 미세입자는 호흡기를 통해 폐 등에 침투하거나 혈관을 따라 체내로 이동하여 들어 감으로써 인체에 치명적인 영향을 초래할 수 있기 때문에 이를 제거하기 위한 기술들이 지속적으로 개발되고 있다.
일반적으로 미세입자를 분리하기 위한 기술로 막 필터 기술이 널리 활용되고 있다. 미세입자보다 작은 기공을 갖는 막 필터를 이용해 기상이나 액상 중의 작은 미세입자를 제거하는 기술로 분리효율이 매우 뛰어난 장점이 있다. 하지만, 구조적으로 기공을 갖는 다중층의 복잡한 형태로 인해 제조공정이 어렵고, 기공의 크기 조절이 어려운 단점이 있으며, 또한 지속적인 운영 시 막 표면에 축적되는 미세입자들로 인해 기공이 막히는 멤브레인 파울링(membrane fouling) 문제가 발생하게 된다. 이는 막 필터의 교체주기를 단축하는 문제를 야기하여 막 필터 시스템의 가격 경쟁력을 떨어뜨리게 되는 문제를 야기한다.
미국등록특허 10,668,431에서는 계면활성제 용액으로 이루어진 막을 제시하여 물체를 선택적으로 분리하는 필터를 제시하고 있지만, 막의 유지 시간이 길지 않은 문제가 존재한다.
선행기술문헌 1. 미국등록특허 10,668,431(2020.06.02)
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기존의 필터의 문제점을 해결할 수 있는 입자 분리를 위한 다중 비누층 필터 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 글리세롤과 소듐 도데실 설페이트를 포함하는 비누액으로 이루어진 비누막층을 구비하는 제1 필터층; 및 상기 제1 필터층의 일면에 배치되며, 글리세롤과 소듐 도데실 설페이트를 포함하는 비누액으로 이루어진 비누거품층을 구비하는 제2 필터층;을 포함하는 다중 비누층 필터를 제공한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 다중 비누층 필터는 상기 제1 필터층에 있어서, 상기 비누액 대비 상기 글리세롤은 40 내지 50 중량%이며, 소듐 도데실 설페이트는 10 내지 14 중량%인 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 다중 비누층 필터는 상기 제2 필터층에 있어서, 상기 비누액 대비 상기 글리세롤은 40 내지 50 중량%이며, 소듐 도데실 설페이트는 10 내지 14 중량%인 것을 사용할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 글리세롤과 소듐 도데실 설페이트를 물과 혼합하여 비누액을 생성하는 단계; 상기 비누액에 비누막 생성 틀을 담지하여 생성된 비누막층으로 이루어진 제1 필터층을 형성하는 단계; 및 상기 비누액에 비누거품 생성 틀을 담지한 후에 비누거품을 발생시켜 생성된 비누거품층으로 이루어진 제2 필터층을 형성하는 단계;를 포함하는 다중 비누층 필터 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 다중 비누층 필터 제조방법은 상기 비누액 대비 상기 글리세롤은 40 내지 50 중량%이며, 소듐 도데실 설페이트는 10 내지 14 중량%인 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 입자 분리를 위한 다중 비누층 필터는 비누막층과 비누거품층으로 이루어진 다중 비누층으로 이루어진 필터이므로, 막의 안정성이 우수하다. 또한, 기공에 의한 크기 배제 효과가 아닌 막 표면저항에 의한 입자 분리원리를 이용함으로써 멤브레인 파울링(membrane fouling) 문제를 원천적으로 개선할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 비누층 필터이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 필터층이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 필터층이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 필터의 자유상태의 막 지속시간 시험예의 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 필터의 입자투과 후의 막 지속시간 시험예의 결과를 나타낸 도면이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 필터의 표면장력, 비누막의 크기에 따른 입자의 여과비율(retained rate) 및 투과비율(penetrated rate), 막 파괴비율(ruptured rate)에 대한 시험예의 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 필터의 막 안정성 평가에 대한 시험예의 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 필터의 입자투과 선택성 평가에 대한 시험예의 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 다중 비누층 필터는 글리세롤과 소듐 도데실 설페이트를 포함하는 비누액으로 이루어진 비누막층을 구비하는 제1 필터층; 및 상기 제1 필터층의 일면에 배치되며, 글리세롤과 소듐 도데실 설페이트를 포함하는 비누액으로 이루어진 비누거품층을 구비하는 제2 필터층;을 포함한다.
본 발명의 입자 분리를 위한 다중 비누층 필터는 비누막층과 비누거품층으로 이루어진 다중 비누층으로 이루어진 필터이므로, 막의 안정성이 우수하다. 또한, 기공에 의한 크기 배제 효과가 아닌 막 표면저항에 의한 입자 분리원리를 이용함으로써 멤브레인 파울링(membrane fouling) 문제를 원천적으로 개선할 수 있다.
상기 제1 필터층은 글리세롤과 소듐 도데실 설페이트를 포함하는 비누액으로 이루어진 비누막층을 구비하며, 이러한 제1 필터층은 미세입자가 상기 비누막층의 투과를 방해하여 미세입자를 분리하게 된다. 다만, 미세입자의 크기의 반경이 4mm를 초과하는 경우에는 미세입자의 투과비율이 급증하는 것으로 확인되어, 반경이 4mm 이하의 미세입자를 분리 대상으로 하는 것이 바람직하다.
상기 제2 필터층은 글리세롤과 소듐 도데실 설페이트를 포함하는 비누액으로 이루어진 비누거품층을 구비하며, 이러한 제2 필터층은 미세입자가 상기 비누거품층의 투과를 방해하여 미세입자를 분리하게 된다. 제2 필터층의 비누거품층은 다각형의 격자 패턴을 가지며, 가장 안정적인 격자 패턴은 육각형 격자 패턴이다. 특히, 제2 필터층은 2 단계로 미세입자를 분리하며, 먼저 이동상의 미세입자들은 제2층의 비누 거품막의 구조 저항력으로 인해 1단계로 걸러지며(Phase I), 이후 육각형 또는 다각형의 격자 패턴을 통한 미세입자의 이동으로 이동속도가 감소됨에 따라 2단계로 분리되게 되어(Phase II) 최종적으로 높은 입자분리능과 막안정성을 갖는다.
상기 비누액에 사용되는 글리세롤(glycerol)은 무색, 무취의 액체이며, 점성이 매우 강한 특징이 있는 화학물질으로, 상기 비누액의 점성을 높이는 역할을 한다. 또한, 상기 비누액에 사용되는 소듐 도데실 설페이트(Sodium dodecyl sulfate, SDS)는 음이온성 계면활성제의 일종으로 비누의 재료로 사용되며, 상기 비누액의 계면활성막인 비누막을 형성하는 역할을 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 다중 비누층 필터는 상기 제1 필터층에 있어서, 상기 비누액 대비 상기 글리세롤은 40 내지 50 중량%이며, 소듐 도데실 설페이트는 10 내지 14 중량%인 것을 사용할 수 있다.
상기 글리세롤이 함량이 40 중량% 미만인 경우에는 비누막층의 표면장력을 떨어뜨리게 되며, 50 중량% 초과시에는 높은 점성으로 인해 비누막층의 안정성을 저하시키게 된다. 또한, 상기 소듐 도데실 설페이트의 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 비누막층의 형성을 저하시키며, 14 중량%를 초과시에는 응집현상을 유발하여 비누막층의 안정성을 저하시키게 된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 다중 비누층 필터는 상기 제2 필터층에 있어서, 상기 비누액 대비 상기 글리세롤은 40 내지 50 중량%이며, 소듐 도데실 설페이트는 10 내지 14 중량%인 것을 사용할 수 있다.
상기 글리세롤이 함량이 40 중량% 미만인 경우에는 비누거품층의 표면장력을 떨어뜨리게 되며, 50 중량% 초과시에는 높은 점성으로 인해 비누거품층의 안정성을 저하시키게 된다. 또한, 상기 소듐 도데실 설페이트의 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 비누거품층의 형성을 저하시키며, 14 중량%를 초과시에는 응집현상을 유발하여 비누거품층의 안정성을 저하시키게 된다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 글리세롤과 소듐 도데실 설페이트를 물과 혼합하여 비누액을 생성하는 단계; 상기 비누액에 비누막 생성 틀을 담지하여 생성된 비누막층으로 이루어진 제1 필터층을 형성하는 단계; 및 상기 비누액에 비누거품 생성 틀을 담지한 후에 비누거품을 발생시켜 생성된 비누거품층으로 이루어진 제2 필터층을 형성하는 단계;를 포함하는 다중 비누층 필터 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 다중 비누층 필터 제조방법은 상기 비누액 대비 상기 글리세롤은 40 내지 50 중량%이며, 소듐 도데실 설페이트는 10 내지 14 중량%인 것을 사용할 수 있다.
상기 글리세롤이 함량이 40 중량% 미만인 경우에는 비누막의 표면장력을 떨어뜨리게 되며, 50 중량% 초과시에는 높은 점성으로 인해 비누막의 안정성을 저하시키게 된다. 또한, 상기 소듐 도데실 설페이트의 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 비누막의 형성을 저하시키며, 14 중량%를 초과시에는 응집현상을 유발하여 비누막의 안정성을 저하시키게 된다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
실시예
실시예 1. 제1 필터층의 제조
하기 표 1의 함량으로 글리세롤(glycerol)과 소듐 도데실 설페이트(sodium dodecyl sulfate; SDS)를 deionized(DI) water에 첨가한 후 상온에서 500 rpm으로 30분 교반하였다.
실시예 글리세롤(중량%) 소듐 도데실 설페이트(중량%)
1-글리세롤-0 0 12
1-글리세롤-17 17 12
1-글리세롤-29 29 12
1-글리세롤-38 38 12
1-글리세롤-45 45 12
1-글리세롤-50 50 12
1-SDS-0 45 0
1-SDS-3 45 3
1-SDS-6 45 6
1-SDS-9 45 9
1-SDS-12 45 12
1-SDS-15 45 15
그 후 직경 15 cm의 원형틀을 상기 혼합된 수용액 내에 담근 뒤 빼내어 단일층의 비누막층을 갖는 제1 필터층을 제조하였다. 비누막의 직경은 최대 15 cm로 조절 가능하였다.
실시예 2. 제2 필터층의 제조
하기 표 2의 함량으로 글리세롤(glycerol)과 소듐 도데실 설페이트(sodium dodecyl sulfate; SDS)를 deionized(DI) water에 첨가한 후 상온에서 500 rpm으로 30분 교반하였다.
실시예 글리세롤(중량%) 소듐 도데실 설페이트(중량%)
2-글리세롤-0 0 12
2-글리세롤-17 17 12
2-글리세롤-29 29 12
2-글리세롤-38 38 12
2-글리세롤-45 45 12
2-글리세롤-50 50 12
2-SDS-0 45 0
2-SDS-3 45 3
2-SDS-6 45 6
2-SDS-9 45 9
2-SDS-12 45 12
2-SDS-15 45 15
그 후 직경 10 cm 및 높이 40 cm의 원통형 틀을 상기 혼합된 수용액 내에 일부 담근 뒤 air blower를 이용해 공기를 주입하여 비누 거품층을 가지는 제2 필터를 제조하였다. 비누거품층의 직경은 최대 20 cm, 높이는 최대 50cm로 조절 가능하였다.
시험예 1. 제1 필터층의 막 안정성 평가
상기 실시예 1-글리세롤과 실시예 1-SDS에 대하여 자유상태의 막 지속시간(absolute time)과 입자 투과 후의 막 지속시간(sustained time)을 글리세롤과 SDS 농도에 따라 각각 측정하여 도 4와 도 5에 각각 나타내었다.
자유상태의 막 지속시간(absolute time)의 경우, 글리세롤 농도가 45 중량%, SDS 농도가 12 중량% 일 때 최대치를 나타내었다. 글리세롤의 경우, 40 중량% 미만에서는 비누막의 표면장력을 떨어뜨리게 되며, 50 중량% 초과시에는 높은 점성으로 인해 비누막의 안정성을 저하시키게 된다. SDS의 경우, 10 중량% 미만에서는 비누막의 형성을 저하시키며, 14 중량% 초과시에는 응집현상을 유발하여 비누막의 안정성을 저하시키게 된다.
입자 투과 후의 막 지속시간(sustained time)의 경우, 입자 반경의 크기가 4mm인 플라스틱 입자를 준비하여 제1 필터층 위에 1cm 위에서 낙하시켜 측정하였다. 입자 투과 후의 막 지속시간(sustained time)은 자유상태의 막 지속시간(absolute time)과 유사한 경향이 나타났으며, 글리세롤 농도가 45 중량%, SDS 농도가 12 중량% 일 때 최대치를 나타내었다.
시험예 2. 제1 필터층의 막 투과성 평가
입자 반경의 크기가 1mm, 2mm, 3mm, 4mm, 5mm 및 6mm인 플라스틱 입자를 준비하여 제1 필터층 위에 1cm 위에서 낙하시켜 비누막층의 표면장력, 비누막층의 크기에 따른 입자의 여과비율(retained rate) 및 투과비율(penetrated rate), 막 파괴비율(ruptured rate)을 각각 측정하여 도 6에 나타내었다.
입자크기에 따른 입자투과 선택성의 경우, 입자반경이 4 mm의 이하인 경우 90% 이상의 높은 여과비율이 나타났으나, 5 mm 이상인 경우 50% 이하로 여과비율이 감소하고 반대로 투과비율 및 막 파괴비율이 증가하는 경향을 보였다. 이는 단일층 비누막층이 입자반경 4 mm 이하의 작은 입자의 분리에 매우 효과적임을 말해준다.
비누막층의 표면장력에 따른 입자투과 선택성의 경우, 표면장력이 증가할수록 입자의 여과비율이 증가하고 투과비율 및 막 파괴비율이 오히려 감소하는 경향을 보였다. 이는 단일층 비누막층의 표면장력이 높을수록 미세입자의 분리에 매우 효과적임을 말해준다.
단일층 비누막층의 표면장력이 0.08~0.1 N/m의 범위에서 여과비율이 70% 이상인 높은 입자투과 선택성이 나타났으며, 그 이상의 범위에서는 높은 점성으로 인해 비누막의 안정성을 저하시키게 된다.
비누막층의 크기에 따른 입자투과 선택성의 경우, 비누막층의 반경이 증가할수록 입자의 여과비율이 다소 감소하고 투과비율 및 막 파괴비율이 소폭 증가하는 경향을 보였다. 하지만, 실험한 비누막층의 최대반경 7.5 cm(직경 15 cm)까지도 70% 이상의 높은 여과비율이 나타났다.
시험예 3. 제2 필터층의 막 안정성 평가
제2 필터층의 비누거품층의 막 안정성을 평가하기 위해서 dual-range force sensor를 이용해 거품막의 저항력(Drag Force)을 글리세롤 농도와 거품 크기(foam size)에 따라 각각 측정하여 도 7에 나타내었다.
비누거품층 거품막의 저항력은 이동상의 미세입자들을 걸러낼 때 거품막의 안정성을 유지할 수 있는 힘으로 높을수록 안정한 거품막을 형성함을 의미한다.
글리세롤 농도가 증가할수록 거품 저항력이 증가하였으며, 또한 거품 크기가 작을수록 거품 저항력이 향상되었다. 글리세롤 농도가 높을수록 거품막의 표면장력이 증가해 육각형 또는 다각형의 격자 패턴의 안정성을 가져오게 되며, 거품 크기가 작을수록 거품막의 표면적이 감소해 구조적인 안정성을 높이게 된다.
시험예 4. 제2 필터층의 입자투과 선택성 평가
제2 필터층의 비누거품층 거품막의 입자투과 선택성을 평가하기 위해서 입자 크기에 따른 거품 저항력(drag force)과 여과시간에 따른 입자의 이동거리를 측정하여 도 8에 나타내었다. 입자 반경의 크기가 2.1 mm, 3 mm, 4.9 mm, 7.9 mm 및 9.2mm인 플라스틱 입자를 준비하여 제2 필터층의 1cm 위에서 떨어뜨린 후에 측정하였다.
입자 크기에 따른 거품 저항력의 경우, 입자 반경이 감소할수록 입자에 대한 거품 저항력이 감소하는 경향을 보였으며, 이는 비누 거품막의 작은 구조 저항력으로도 미세입자들을 쉽게 분리할 수 있음을 의미한다.
여과시간에 따른 입자의 이동거리의 경우, 0.5초 이내에서는 빠른 속도로 입자들이 이동하나, 그 후 이동속도가 매우 느려져 0.4 cm의 이동거리 내에서 입자들이 모두 거품막에 걸러지는 결과를 얻었다. 이동상의 미세입자들은 제2 필터층의 비누거품층 거품막의 구조 저항력으로 인해 1단계로 걸러지며(Phase I), 이후 육각형 또는 다각형의 격자 패턴을 통한 미세입자의 이동으로 이동속도가 감소됨에 따라 2단계로 분리되게 되어(Phase II) 최종적으로 높은 입자분리능과 막안정성을 갖는 이중구조 비누막 필터 시스템을 형성한다.

Claims (5)

  1. 글리세롤과 소듐 도데실 설페이트를 포함하는 비누액으로 이루어진 비누막층을 구비하는 제1 필터층; 및
    상기 제1 필터층의 일면에 배치되며, 글리세롤과 소듐 도데실 설페이트를 포함하는 비누액으로 이루어진 비누거품층을 구비하는 제2 필터층;을 포함하는 다중 비누층 필터에 있어서,
    상기 제1 필터층에 있어서, 상기 비누액 대비 상기 글리세롤은 40 내지 50 중량%이며, 소듐 도데실 설페이트는 10 내지 14 중량%인 것을 특징으로 하는 다중 비누층 필터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 필터층에 있어서, 상기 비누액 대비 상기 글리세롤은 40 내지 50 중량%이며, 소듐 도데실 설페이트는 10 내지 14 중량%인 것을 특징으로 하는 다중 비누층 필터.
  4. 글리세롤과 소듐 도데실 설페이트를 물과 혼합하여 비누액을 생성하는 단계;
    상기 비누액에 비누막 생성 틀을 담지하여 생성된 비누막층으로 이루어진 제1 필터층을 형성하는 단계; 및
    상기 비누액에 비누거품 생성 틀을 담지한 후에 비누거품을 발생시켜 생성된 비누거품층으로 이루어진 제2 필터층을 형성하는 단계;를 포함하는 다중 비누층 필터 제조방법에 있어서,
    상기 비누액 대비 상기 글리세롤은 40 내지 50 중량%이며, 소듐 도데실 설페이트는 10 내지 14 중량%인 것을 특징으로 하는 다중 비누층 필터 제조방법.
  5. 삭제
KR1020220117418A 2022-09-16 2022-09-16 입자 분리를 위한 다중 비누층 필터 및 이의 제조방법 KR102622010B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220117418A KR102622010B1 (ko) 2022-09-16 2022-09-16 입자 분리를 위한 다중 비누층 필터 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220117418A KR102622010B1 (ko) 2022-09-16 2022-09-16 입자 분리를 위한 다중 비누층 필터 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102622010B1 true KR102622010B1 (ko) 2024-01-10

Family

ID=89511623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220117418A KR102622010B1 (ko) 2022-09-16 2022-09-16 입자 분리를 위한 다중 비누층 필터 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102622010B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003528720A (ja) * 2000-03-29 2003-09-30 ノバファーム リサーチ (オーストラリア) プロプライアタリー リミティッド フィルタの化学的改良
KR100668431B1 (ko) 2005-08-31 2007-01-12 주식회사 대정크린 공기정화기용 에어필터의 제조장치
KR102377921B1 (ko) * 2020-09-22 2022-03-22 여철호 거품을 이용한 미세먼지 포집장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003528720A (ja) * 2000-03-29 2003-09-30 ノバファーム リサーチ (オーストラリア) プロプライアタリー リミティッド フィルタの化学的改良
KR100668431B1 (ko) 2005-08-31 2007-01-12 주식회사 대정크린 공기정화기용 에어필터의 제조장치
KR102377921B1 (ko) * 2020-09-22 2022-03-22 여철호 거품을 이용한 미세먼지 포집장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102958587B (zh) 多孔的多层过滤器
CA2474625C (en) Poly(ethylene chlorotrifluoroethylene) membranes
EP0392010B1 (en) Body fluid filter having flat film permeative membranes having protrusions
US20230219058A1 (en) Porous ceramics for additive manufacturing, filtration, and membrane applications
EP2803403A1 (en) High throughput membrane with rough surface
EP0083489A2 (en) Membrane systems for filtration
JP2010142806A (ja) 高スループットの非対称メンブレン
EP2805759A1 (en) Membrane and its preparation using co-extrusion and pore former
EP3169425B1 (en) Membrane with increased surface area
JP5314591B2 (ja) 微多孔膜のインテグリティテスト方法
KR102622010B1 (ko) 입자 분리를 위한 다중 비누층 필터 및 이의 제조방법
Fane et al. Microfiltration of biomass and biofluids: effects of membrane morphology and operating conditions
DE2134779A1 (de) Mikroporöses Kunstharzmittel und seine Herstellung
EP3050613A1 (en) Filter membrane, filter unit, filter system, and filtration method
KR20080065607A (ko) 성형체 및 그 제조 방법
JP6083602B2 (ja) 溶融ポリマ−用精密金属フィルタ−の製造方法
DE2410215A1 (de) Verfahren zur entfernung von teilchenfoermigen feststoffen aus einer fluessigkeit
Pena et al. State of the art of polysulfone microcapsules
US11865509B2 (en) Porous molding
TW201704326A (zh) Ptfe/pfsa摻合膜
JP2017213500A (ja) 複合分離膜および複合分離膜エレメント
US20200055006A1 (en) Microporous film
Rist et al. Bio-based electrospun polyamide membrane–sustainable multipurpose filter membranes for microplastic filtration
Kabsch-Korbutowicz et al. Separation of humic substances by porous ion-exchange membranes from sulfonated polysulfone
Cui et al. A FACILE WAY TO PREPARE A SPONGE/CELLULOSE FIBER COMPOSITE AND ITS APPLICATION IN OIL/WATER SEPARATION

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant