KR102628695B1 - 카트리지 필터의 제조방법 - Google Patents

카트리지 필터의 제조방법 Download PDF

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Abstract

카트리지 필터 및 그 제조방법이 제공된다. 상기 카트리지 필터는, 유입구 및 유출구를 포함하는 하우징; 및 상기 하우징에 설치되고, 복수개의 주름을 가지는 여과 부재;를 포함하고, 상기 여과 부재는, 적층된 복수의 여과층; 및 상기 적층된 여과층 사이에 배치되는 적어도 하나의 메시층;을 포함한다. 상기 카트리지 필터는 CMP공정용 슬러리 및 세라믹 슬러리 여과 공정에 있어서 기존 필터 대비 동등 수준 이상의 여과효율을 보유하면서도 유량을 극대화할 수 있어 사용 고객의 생산 수율을 향상시키고 교체주기를 연장하여 원가절감도 가능해진다.

Description

카트리지 필터의 제조방법 {Manufacturing method of cartridge filter}
본 발명은 카트리지 필터의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 폴리프로필렌 멜트블로운 나노섬유를 캘린더링 없이 적용한 여과층과 상기 여과층 내에 메쉬층을 배치하여 CMP(화학적 기계적 연마) 공정용 슬러리 및 세라믹 슬러리 물질의 여과시 여과효율을 보유하면서도 유량을 극대화할 수 있는 카트리지 필터의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 필터는 액체나 기체 상태의 유체에 포함된 불순물이나 인체에 유해한 각종 오염물질을 여과(filtration)하는 것으로, 일상 생활, 공장, 사업장 등 다양한 분야에서 사용된다.
산업이 복합화, 전문화, 정밀화됨에 따라 모든 산업군에 선택적 여과 기술 등 필터의 기능 향상이 불가피한 상황이고, 정밀여과분야(MF)에 있어서 경제성과 효율성을 겸비한 필터개발이 요구되고 있다.
반도체 제조, 디스플레이 제조, 의약품 제조 등 다양한 제조 산업 현장에서 유체(액체 또는 기체)에 포함된 오염물질이나 불순물을 걸러내기 위해 여과 공정이 종종 적용된다. 통상적으로 CMP 공정용 슬러리 및 세라믹 슬러리와 같이 상대적으로 점도가 높은 물질의 여과 공정에 사용되는 나노섬유 필터는 내화학성 및 여과효율을 확보되어야 할 뿐만 아니라 유량을 극대화할 필요가 있다. 유량을 극대화함으로써 사용 고객의 생산 수율을 향상시키고 교체주기를 연장하여 원가절감도 가능해진다.
본 발명의 일 측면에서는 기존 필터 대비 동등 수준 이상의 여과효율을 보유하면서도 유량을 극대화할 수 있는 카트리지 필터의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면은,
복수의 나노섬유 여과층 및 상기 복수의 나노섬유 여과층 사이에 적어도 하나의 층간메시층을 배치하고 적층하는 단계;
상기 적층된 결과물의 대향하는 양측면을 초음파 융착 공정을 통해 접합시켜 여과 부재를 얻는 단계; 및
상기 여과 부재를 유입구 및 유출구를 포함하는 하우징 내에 설치하는 단계;를 포함하는 카트리지 필터의 제조방법을 제공한다.
이 때, 상기 나노섬유 여과층은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 및 이들의 공중합체로부터 선택된 적어도 하나의 소재를 포함하는 멜트블로운 나노섬유로 이루어진 부직포인 것이 바람직하다.
또한, 상기 나노섬유 여과층은 캘린더링 되지 않은 상태의 부직포인 것이 바람직하다.
이 때, 캘린더링 되지 않은 상태의 상기 나노섬유 여과층은 동일 재질의 캘린더링된 여과층과 비교할 때, 1psi 압력에서 여과층을 통과하는 공기의 양을 측정한 가스투과성(단위 L/min)이 적어도 3배인 것이 바람직하다.
또한, 상기 나노섬유 여과층과 상기 층간메시층의 총 두께를 기준으로 상기 층간메시층이 차지하는 두께 비율은 5% 내지 30%인 것이 바람직하다.
또한, 상기 나노섬유 여과층은 0.1㎛ 내지 5㎛ 범위의 기공 크기 및 16.7% 내지 80.0%의 기공율을 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 나노섬유 여과층의 적층수는 2 내지 20 개인 것이 바람직하다.
또한, 상기 복수의 나노섬유 여과층은 서로 다른 기공 크기를 가지며, 기공 크기가 낮아지는 순서대로 적층된 것이 바람직하다.
또한, 상기 층간 메시층은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 및 이들의 공중합체로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 플라스틱 소재로 이루어진 것이 바람직하다.
또한, 상기 층간 메시층의 두께가 0.1mm 내지 0.4mm 범위이고, 평량이 10g/㎡ 내지 70g/㎡ 범위인 것이 바람직하다.
또한, 상기 층간 메시층은 0.5mm 내지 2.5mm 범위의 평균기공 크기를 갖는 그물망 형태인 것이 바람직하다.
또한, 상기 여과 부재는, 상기 여과층의 외부 표면에 외부 메시층 및 내부 표면에 내부 메시층을 더 포함하고,
상기 외부 메시층은 두께가 0.1mm 내지 0.4mm 범위이고, 평량이 10g/㎡ 내지 70g/㎡ 범위이고, 사각형 형태의 홀을 갖는 그물망 형태이고,
상기 내부 메시층은 두께가 0.4㎛ 내지 1㎛ 범위이고, 평량이 100g/㎡ 내지 150g/㎡ 범위이고, 사각형 형태의 홀을 갖는 그물망 형태인 것이 바람직하다.
또한, 상기 나노섬유 여과층과 층간메시층을 적층한 후, 상기 적층된 결과물을 주름 공정을 통해 플리티드 형상으로 만드는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 초음파 융착은, 초음파 발진하는 시간이 0.5초 내지 2초 범위이고, 융착시 가압 압력이 4 내지 6 kg/㎠ 범위인 조건 하에서 수행되는 것이 바람직하다.
일 측면에 따른 상기 카트리지 필터의 제조방법은 CMP(화학적 기계적 연마) 공정용 슬러리 및 세라믹 슬러리 여과에 있어서 기존 필터 대비 동등 수준 이상의 여과효율을 보유하면서도 유량을 극대화할 수 있어 사용 고객의 생산 수율을 향상시키고 교체주기를 연장하여 원가절감도 가능한 카트리지 필터를 제조할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 카트리지 필터를 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 카트리지 필터의 부분 절개도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 카트리지 필터를 나타내는 개략도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 카트리지 필터에 사용되는 여과 부재의 적층 과정을 보여주는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 카트리지 필터에 사용되는 여과 부재에 주름을 형성하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 카트리지 필터에 사용되는 여과 부재의 일예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 도 6에 도시된 여과 부재에서 메시층에 의해 여과층의 눌림없이 유량이 확보되는 것을 도시한 것이다.
도 8 내지 도 11은 일 실시예에 따른 카트리지 필터에 사용되는 여과 부재의 다양한 적층예를 보여주는 도면이다.
도 12는 실시예 1에 사용된 내부, 중간, 외부메시층의 사진이다.
도 13은 실시예 1에서 제조된 부직포의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 14는 비교예 1에서 제조된 부직포의 SEM 사진이다.
도 15는 비교예 2에서 제조된 부직포의 SEM 사진이다.
도 16은 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에서 사용한 부직포의 평균 기공 크기 및 가스투과성 분석 결과이다.
도 17은 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 카트리지 필터의 유량 대 차압 측정 결과이다.
도 18은 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 카트리지 필터의 여과효율 측정 결과이다.
이하에서 설명되는 본 창의적 사상(present inventive concept)은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 대해 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 창의적 사상을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 창의적 사상의 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 창의적 사상을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품, 성분, 재료 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 나타내려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품, 성분, 재료 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하거나 축소하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 명세서 전체에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 또는 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.
또한, 본 발명에서 설명하는 공정은 반드시 순서대로 적용됨을 의미하는 것은 아니다. 예를 들어, 제1단계와 제2단계가 기재되어 있는 경우, 반드시 제1단계가 제2단계보다 먼저 수행되어야 하는 것은 아님을 이해할 수 있다.
본 명세서에서 카트리지 필터란 여과부재를 보호하는 케이지(또는 하우징) 내부에 여과부재가 포함된 필터로서, 여과부재와 케이지가 여과부재와 함께 설치 및 교체되는 필터를 말한다.
이하, 도면을 참조하여 일 구현예에 따른 카트리지 필터 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명하고자 한다.
일 구현예에 따른 카트리지 필터는,
유입구 및 유출구를 포함하는 하우징; 및
상기 하우징에 설치되고, 복수개의 주름을 가지는 여과 부재;를 포함하고,
상기 여과 부재는,
적층된 복수의 여과층; 및
상기 적층된 여과층 사이에 배치되는 적어도 하나의 층간메시층;을 포함한다.
도 1은 일 실시예에 따른 카트리지 필터를 나타내는 개략도이며, 도 2는 상기 카트리지 필터의 내부를 보여주기 위한 부분 절개도이다.
도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 일 실시예에 따른 카트리지 필터(100)는, 하우징(110)과 여과 부재(120)를 포함한다. 도 2는 외형이 원통형상인 플리티드(pleated) 형상의 여과 부재(120)는 내부의 코어 부재(130)를 도시하기 위해 일부 절취된 상태로 도시되어 있다.
본 실시예에서 하우징(110)은 여과 부재(120)를 설치하고 이를 보호하기 위한 케이스로서, 외면에는 유입구(111)가 형성된 실린더 형태의 케이지이다. 여과부재의 양단에는 유출구(112)가 형성된 상단 엔드 캡(114)과, 하단 엔드 캡(115)을 구비한다. 카트리지 필터(100)는, 여과 부재(120)를 지지하기 위하여 원통형상의 여과 부재(120)의 안쪽에 코어 부재(130)가 더 설치될 수 있다. 여과전의 여과대상물질은 하우징(110)에 형성된 유입구(111)를 통해 측면으로 유입되며, 여과 부재(120)를 통해 여과된 후, 코어 부재(130)를 거쳐 상단 엔드 캡(114)의 유출구(112)를 통해 빠져나간다.
상단 엔드 캡(114)에는 유출구(112)를 갖는 장착부(116)가 형성될 수 있으며, 그 장착부(116)에는 O링(117)이 2개 끼워져 있을 수 있으며, O링의 개수에는 이에 한정되는 것은 아니다. 장착부(116)는 카트리지 필터(100)가 장착되는 여과 장치 측에 마련하는 형식을 취하여도 된다. 이 경우, 상단 엔드 캡(114)에는 상부에 유출구(112)가 바로 형성되고, 여과 장치 측의 장착부를 상단 엔드 캡(114) 측의 유출구(112) 부분에 끼워 넣게 된다.
하단 엔드 캡(115)의 주연부에는, 상기 카트리지 필터(100)를 여과 장치로부터 분리할 때 이용되는 치구를 세트하기 위한 홈(미도시)을 더 마련할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 1에서 보는 것처럼 하우징(110)이 케이지 형태로서 케이지의 외면 유입구(111)가 외면에 형성될 수 있지만, 다른 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 것처럼 엔드캡을 포함한 여과부재 전체를 둘러싸는 하우징을 포함하도록 형성하고, 카트리지 필터(200)의 하우징(210)의 상단에 구비된 유입구(211)를 통해 여과대상물질이 유입되어 여과 부재(120)를 통해 여과된 후, 코어 부재(미도시)를 거쳐 상부의 유출구(212)를 통해 빠져나간다. 여기서, 하우징 (210) 상단에는 유출구(212)를 갖는 장착부(216)와 별도로 유입구(211)를 갖는 장착부(216')가 형성될 수 있다. 각각의 장착부(216, 216')에는 O링(217, 217')이 1개씩 끼워져 있을 수 있으며, O링의 개수에는 이에 한정되는 것은 아니다.
여과 부재(120)는 하우징(210) 내에 설치된다. 여과 부재(120)는 복수개의 주름을 가지는, 외형이 원통형상인 플리티드(pleated) 형상이다.
도 1의 실시예나 도 3의 실시예 모두에 있어서, 여과 부재(120)는, 도 5에서 보는 바와 같이, 적층된 복수의 나노섬유 여과층(121); 및 상기 적층된 여과층 사이에 배치되는 적어도 하나의 층간메시층(122);을 포함하는 적층 구조를 가지며, 주름 공정을 통해 주름이 형성된다.
주름이 형성된 여과 부재(120)의 대향하는 양측면을 서로 겹쳐서 접합시켜 원통형상의 외형으로 만들 수 있다. 일 실시예에 따르면, 여과 부재(120)의 대향하는 양측면은 초음파 융착 공정을 통해 서로 접합시킬 수 있다. 나노섬유 여과층(121)과 층간메시층(122)은 소재의 물성이 서로 상이하여 접착시 용융온도 등의 차이로 인해 온전한 접착이 되지 않고 미세 리크(leak)가 발생될 가능성이 있지만, 초음파 융착 공정은 나노섬유 여과층(121)과 층간메시층(122)과의 온전한 접합이 가능하게 하여 미세 리크 발생을 억제하여 필터의 완전성을 극대화할 수 있다.
적층 구조의 여과 부재(120)는, 도 6에 예시된 바와 같이, 복수의 나노섬유 여과층(121), 즉 적어도 2개의 나노섬유 여과층(121a, 121b)이 배치되고, 이들 나노섬유 여과층 사이에 적어도 하나의 층간메시층(122)이 배치된다.
이에 나노섬유 여과층(121)의 갯수는 2 이상이며, 필터 등급에 따라 적합한 두께가 되도록 상한값이 정해질 수 있다. 예를 들어, 상기 여과층의 갯수는 2 내지 20 개일 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 2 내지 12 개일 수 있다. 상기 범위 내에서 필터에 요구되는 적합한 여과 성능을 구현할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 나노섬유 여과층(121)은 멜트블로운 나노섬유로 이루어진 부직포이며, 나노섬유의 평균직경은 400 내지 900nm이다. 이 때, 여과층은 단일층이거나 복수로 적층된 고분자수지 부직포이며, 단일의 부직포는 1 내지 8㎛ 범위의 평균기공크기와 0.05 내지 0.3mm의 두께를 가지고, 부직포의 적층수는 1 내지 15개가 바람직하다. 상기 범위를 초과하는 경우 나노섬유 여과층 기공 구조가 더욱 미세하게 되어 여과효율은 일부 향상 될 수 있으나 차압도 상승되는 경향이 발생될 수 있으며, 차압 상승은 조기 막힘 및 잦은 교체를 야기할 수 있다. 또한 적층수가 과도화게 많아 질 경우 여재 부재 전체의 두께가 두꺼워져 초음파 융착 강도가 약해지는 등의 사이드 시밍 작업 어려움이 발생될 수 있는 문제점이 있다. 나노섬유 여과층(121)은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 및 이들의 공중합체로부터 선택된 적어도 하나의 소재를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술분야에 통상적으로 사용되는 여과소재라면 제한없이 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 나노섬유 여과층(121)으로 폴리프로필렌 멜트블로운 나노섬유로 이루어진 부직포를 사용할 수 있다. 폴리프로필렌 멜트블로운 나노섬유는 내화학성 측면에서 안정성이 양호하여 바람직하게 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 나노섬유 여과층(121)은 멜트블로운 나노섬유로 이루어진 부직포를 캘린더링 되지 않은 상태로 적용하는 것이 바람직하다. 캘린더링을 적용하면 기공감소, 통기성 저하 등의 현상이 발생할 수 있는 반면, 캘린더링 되지 않은 상태의 멜트블로운 나노섬유로 이루어진 부직포를 여과층으로 적용하는 경우 캘린더링 된 경우에 비하여 높은 기공율을 유지하여 종래의 다른 소재의 나노섬유 대비 동등 수준 이상의 여과효율을 보유하면서도 유량을 극대화할 수 있다.
캘린더링 되지 않은 나노섬유 여과층(121)은 동일 재질의 캘린더링된 여과층과 비교할 때, 1psi 압력에서 여과층을 통과하는 공기의 양을 측정한 가스투과성(단위 L/min)이 적어도 3배 이상일 수 있으며, 예를 들어 4배 내지 6배 높은 가스투과성을 가질 수 있다. 가스투과성 측정방법은 당해 기술분야에 통상적으로 알려진 방법으로 측정 가능하다. 이와 같이 캘린더링 되지 않은 상태의 나노섬유 여과층(121)은 캘린더링된 동일 재질의 여과층에 비해 높은 가스투과성을 가짐으로써 높은 여과효율과 극대화된 유량을 확보할 수 있다.
상기 나노섬유 여과층(121)은 단일 또는 복수의 부직포가 적층되어 0.1㎛ 내지 8㎛ 범위의 평균기공크기를 가질 수 있으며, 예를 들어 0.2㎛ 내지 5㎛ 범위, 구체적으로 예를 들어 0.2㎛ 내지 3㎛ 범위의 기공 크기를 가질 수 있다. 상기 범위에서 입자제거성능이 우수한 여과 부재를 제공할 수 있다. 상기 범위를 초과하면 필터여과 효율이 떨어지고 상기 범위 미만이면 차압이 상승하여 필터의 수명이 떨어진다.
상기 나노섬유 여과층(121)은 16.7% 내지 80.0% 범위의 기공율을 가질 수 있으며, 예를 들어 33.3% 내지 54.5% 범위, 구체적으로 예를 들어 41.2% 내지 50.0% 범위의 기공율을 가질 수 있다. 상기 범위에서 고유량을 확보할 수 있는 여과 부재를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 나노섬유 여과층(121)은 서로 다른 기공 크기를 가지며, 기공 크기가 낮아지는 순서대로 적층된 것일 수 있다. 예를 들어, 여과방향상 거치는 3층의 나노섬유 여과층 중 여과방향상 처음층을 제3나노섬유 여과층, 중간을 제2나노섬유 여과층, 마지막을 제1나노섬유 여과층이라 할 때, 기공크기 순으로 제3여과층이 가장크고, 제1여과층이 가장 작도록 배치시킬 수 있다.
이와 같은 기공 구배(gradient)의 적층 구조를 통해 단계적인 입자 제거가 가능하여 필터의 조기막힘을 줄여주고 필터의 수명이 향상될 수 있으며, 치밀한 여과층이 구축되도록 할 수 있다. 즉, 기공 크기 별로 여과층을 배치함에 따라 큰 입자들이 순차적으로 제거되어 점진적인 여과가 일어나게 함과 동시에 보다 미세한 기공 크기로 이루어진 다음 단계 여과층의 기공이 큰 입자들에 의해 급격하게 폐쇄되는 현상을 방지하고 필터의 수명이 짧아지는 것을 방지할 수 있다.
여과 부재(120)는, 복수의 여과층(121) 중 기공 크기가 작은 쪽의 표면 상에 서포트층을 더 포함할 수 있다. 서포트층에 의해, 이 때 보호층은 접하는 여과층의 기공보다 큰 MB 부직포일 수 있다.
적층된 복수의 나노섬유 여과층(121)들 사이에는 적어도 하나의 층간메시층(122)이 배치된다. 층간메시층(122)은 나노섬유 여과층(121)과는 다른 소재인 메시(mesh) 소재 또는 네트(net) 소재로 구성되며, 입자제거성능은 우수하면서도 고유량을 확보할 수 있는 카트리지 필터를 제공할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 나노섬유 여과층(121) 사이에 층간메시층(122)을 적절하게 혼합 배치함으로써 인접한 나노섬유 여과층(121) 사이에 이격 공간을 제공할 수 있으며, 이를 통해 CMP공정용 슬러리 및 세라믹 유전체 슬러리 여과시 나노섬유 여과층(121)의 눌림 없이 인접한 나노섬유 여과층(121)끼리 서로 붙지 않고 층간메시층(122)을 통해 유량이 확보되어 효과적으로 여과시킬 수 있다. 이와 같이, 층간메시층(122)에 의한 이격 공간 제공은, CMP공정용 슬러리 및 세라믹 유전체 슬러리 여과시 여과 부재(120)의 압착에 의한 급격한 필터 막힘과 그로 인한 유량 저하, 필터 주기 단축을 방지하기 위한 유로존(流路zone)이 확보될 수 있다.
여과 부재(120)에서 층간메시층(122)은 도 8 내지 도 10에서 보는 바와 같이 복수의 나노섬유 여과층(121) 중 임의의 두개의 층 사이에 배치될 수 있으며, 하나 이상의 사이 공간에 하나 이상 배치시킬 수 있다. 나노섬유 여과층(121)과 층간메시층(122)의 적층예는 도시된 예시에 한정되는 것은 아니다.
도 11에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 카트리지 필터에 사용되는 여과 부재(120)는, 나노섬유 여과층(121)의 외부 표면에 외부 메시층(123) 및 내부 표면에 내부 메시층(124)을 더 포함할 수 있다. 여과 방향은 외부 메시층(123)에서 내부 메시층(124)으로의 방향이다. 외부 메시층(123)은 작은 사이즈의 개구홀을 갖는 그물망 형태이고, 내부 메시층(124)은 상대적으로 큰 사이즈의 개구홀을 갖는 그물망 형태이며, 이러한 형태를 통해 여과 효율을 높일 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 메시층(123)은 두께가 0.1mm 내지 0.4mm 범위이고, 평량이 10g/㎡ 내지 70g/㎡ 범위이고, 사각형 형태의 개구홀을 갖는 그물망 형태일 수 있으며, 상기 내부 메시층은 두께가 0.4㎛ 내지 1㎛ 범위이고, 평량이 100g/㎡ 내지 150g/㎡ 범위이고, 상대적으로 큰 사이즈의 사각형 형태의 개구홀을 갖는 그물망 형태일 수 있다. 이와 같은 구조의 여과 부재(120)를 이용하여 내구성이 뛰어나고 높은 여과 효율을 얻을 수 있다.
외부메시층(123)은 나노섬유 여과층(121)을 보호하고 필터형태를 잡아주는 기능을 하며, 중간에 위치하는 층간메시층은 나노섬유 여과층들끼리 밀착되게 압착이 됨으로 인해 유체가 흐를 통로가 없어지면서 필터가 급격하게 막히는 현상을 방지한다.
내부메시층(124)은 여과부재가 주름진(플리티드)되는 형상이므로 나노섬유 여과층들끼리의 밀착을 방지하는 것이 아니라, 주름진 상태에서 산과 산사이의 밀착을 방지하므로 외부나 층간메시층 보다 지탱하는 힘이 강하도록 두께가 두껍고 개구홀사이즈를 크게 형성한다. 이에, 내부 메시층의 개구홀 사이즈는 외부메시층이나 층간메시층의 개구홀사이즈 보다 크고, 개구홀의 형태도 다르게 구성하였고, 두께도 두꺼운 것을 사용하는 것이 바람직하다.
외부 메시층과 층간 메시층은 개구홀 사이즈가 1 내지 3mm2이 바람직하고, 내부메시층의 개구홀 사이즈는 이보다 큰 2 내지 5mm2이 바람직하다.
일 실시예에 따르면, 여과 부재(120)의 전체두께는 예를 들어 30㎛내지 5㎜ 범위일 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 1㎜ 내지 4㎜, 더욱 구체적으로는 1.2㎜ 내지 3㎜일 수 있다. 여과 부재(120)의 두께가 너무 두꺼울 경우, 카트리지 필터 안에 채워져 작은 면적으로만 여과 효율이 떨어질 수 있고, 반대로 두께가 너무 얇으면 강도가 나빠진다. 상기 두께 범위에서 높은 여과 효율과 적절한 강도를 갖는 카트리지 필터를 제공할 수 있다.
한편 나노섬유 여과층과 층간메시층을 합한 두께에서 층간메시층이 차지하는 두께 비율은 5% 내지 30%일 수 있다. 예를 들어, 층간메시층이 차지하는 두께 비율은 7% 내지 28%일 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 10% 내지 26%일 수 있고, 보다 구체적으로 예를 들면 12% 내지 24%일 수 있다. 상기 범위에서, CMP공정용 슬러리 및 세라믹 유전체 슬러리 여과시 여과 부재(120)의 압착에 의한 급격한 필터 막힘을 방지하고, 메시층을 통한 유로 확보가 가능하여 유량을 극대화할 수 있다.
결과적으로 본 실시예의 여과부재는 서포트층(125)으로서 기공크기 50 ~70㎛의 멜트블로운 폴리프로필렌 부직포 상에 먼저 캘린더링 되지 않은 상기 PP 나노섬유 부직포를 6겹 적층하여 제1나노섬유 여과층(121a)을 배치시키고, 그 위에 폴리프로필렌(PP) 플라스틱 층간메시층(122a)을 배치시키고, 다시 PP 나노섬유 부직포로된 제2나노섬유 여과층(121b), PP 플라스틱 층간메시층(122b) 및 PP 나노섬유 부직포로된 제3나노섬유 여과층(121c)을 순차적으로 배치시켜 PP 나노섬유 부직포 3층의 나노섬유 여과층과 2층의 층간메시층을 형성하였다.
이 때, 본 실시예에서 상기 3층의 나노섬유 여과층은 평균기공크기가 0.1㎛ 내지 8㎛이고, 제3나노섬유 여과층의 상부의 중간여과층(126)은 멜트블로운 폴리프로필렌 단층 부직포이며 평균기공크기 10 내지 30㎛이고, 중간여과층 (126)상부의 외부여과층(127)은 멜트블로운 폴리프로필렌 단일층 부직포이며, 평균기공크기 50 내지 70㎛이다.
상술한 바와 같은 여과 부재(120)를 구비한 카트리지 필터(100)는, 고유량, 고성능의 필터를 요구하는 반도체, LCD 등의 생산라인에서 CMP공정용 슬러리 및 세라믹 유전체 슬러리 여과에 효과적으로 적용될 수 있다. 상기 카트리지 필터(100)는 예를 들어 점도 1cp 이상, 예를 들어 점도 1cp 내지 200cp 수준의 점도를 갖는 슬러리 여과에서 여과효율과 이물질 포집능력이 우수하고 수명이 긴 장점을 갖는다.
다른 구현예에 따른 카트리지 필터의 제조방법은,
복수의 나노섬유 여과층 및 상기 복수의 나노섬유 여과층 사이에 적어도 하나의 층간메시층을 배치하고 적층하는 단계;
상기 적층된 결과물에 주름 공정을 수행하여 플리티드 형상의 여과 부재를 얻는 단계;
상기 여과 부재의 대향하는 양측면을 초음파 융착 공정을 통해 접합시키는 단계; 및
상기 여과 부재를 유입구 및 유출구를 포함하는 하우징 내에 설치하는 단계;를 포함한다.
상기 복수의 나노섬유 여과층은 캘린더링 되지 않은 상태로 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 나노섬유 여과층은 멜트블로운 나노섬유로 이루어진 부직포를 캘린더링 되지 않은 상태의 나노섬유 여과층으로 준비된 것이 바람직하다. 캘린더링을 적용하면 기공감소, 통기성 저하 등의 현상이 발생할 수 있는 반면, 캘린더링 되지 않은 상태의 나노섬유 여과층은 캘린더링 된 경우에 비하여 높은 기공율을 유지하여 종래의 다른 소재의 나노섬유 대비 동등 수준 이상의 여과효율을 보유하면서도 유량을 극대화할 수 있다.
캘린더링 되지 않은 나노섬유 여과층은 동일 재질의 캘린더링된 여과층과 비교할 때, 1psi 압력에서 여과층을 통과하는 공기의 양을 측정한 가스투과성(단위 L/min)이 적어도 3배 이상일 수 있으며, 예를 들어 4배 내지 6배 높은 가스투과성을 가질 수 있다.
복수의 나노섬유 여과층은 서로 다른 기공 크기를 가지며, 기공 크기가 낮아지는 순서대로 적층시킬 수 있다. 이와 같은 기공 구배(gradient)의 적층 구조를 통해 단계적인 입자 제거가 가능하여 필터의 조기막힘을 줄여주고 필터의 수명이 향상될 수 있으며, 치밀한 여과층이 구축되도록 할 수 있다.
복수의 여과층 중 기공 크기가 작은 쪽의 표면 상에 서포트층을 더 배치시킬 수 있다.
층간 메시층은 나노섬유 소재의 여과층과는 다른 소재인 메시(mesh) 소재 또는 네트(net) 소재로 구성되며, 복수의 여과층 중 임의의 두개의 층 사이에 배치될 수 있고, 하나 이상의 사이 공간에 하나 이상 배치시킬 수 있다.
이와 같이 적층된 결과물은 60~160℃의 열을 가하면서 주름 공정을 통해 플리티드 형성의 여과 부재를 얻는다. 이어서, 여과 부재의 대향하는 양측면을 초음파 융착 공정을 통해 접합시킨다.
여과 부재의 끝단과 끝단을 이어주는 사이드시밍부(side seaming부)의 접착 강도가 약할 경우, 순간적으로 고압이 카트리지 필터에 가해지는 경우 등의 상황이 발생 시 리크(Leak)가 발생할 수 있다. 사이드시밍부의 리크가 발생될 경우 여과대상물질이 여과되지 않은 원액 상태로 통과되기 때문에 사용 고객에 매우 중대하고 치명적인 결함을 발생시킬 수 있다.
일 구현예에 따른 카트리지 필터는 초음파 융착 공정을 실시하여 접착 강도가 우수한 사이드시밍부를 형성함으로써, 사이드시밍부에서 리크 발생을 억제시킬 수 있다. 초음파 융착의 중요 변수는 융착 시간 및 융착 압력이며, 이는 적층되는 필터 소재 및 배열에 따라 영향을 받으므로, 소재 및 배열에 따라 변경될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 초음파 융착 공정시, 초음파 발진하는 시간, 즉 초음파 에너지를 전달하여 여과 부재의 대향하는 양측면을 융착시키는 시간('Weld시간'이라고도 함)은 0.5초 내지 2초 범위이고, 융착시 가압 압력은 4 내지 6 kg/㎠ 범위일 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 초음파 융착 공정시, 초음파 발진하는 시간은 0.7초 내지 1.5초 범위이고, 융착시 가압 압력은 3 내지 5.3 kg/㎠ 범위일 수 있다. 상기 범위에서 초음파 발진하기 이전의 시간, 초음파 발진하는 시간, 및 융착시 가압 압력을 상호 조절하여 여과 부재의 양측면을 접합시키는 경우, 사이드시밍부에서의 리크 발생을 억제시킨 융착 강도가 강한 여과 부재를 얻을 수 있다.
웰드시간이 상기 범위를 초과하면 여과부재를 녹여서 끈끈해질 수 있고, 상기 범위 미만이면 덜 붙어서 접합력이 약해지는 문제점이 있다. 또한 압력이 상기 범위를 초과하면 강해서 눌러 붙어 버리거나 압력에 의해서 끊어질 우려가 있으며, 미만이면 접합력이 약해지는 문제점이 있다.
이 때, 사이드시밍시 융착조건은 메시층과 캘린더링이 되지 않은 복수의 부직포가 적층된 복수의 여과층을 리크발생하지 않게 융착해야 하므로 초음파 융착조건이 매우 중요하다.
이하의 실시예 및 비교예를 통하여 예시적인 구현예들이 더욱 상세하게 설명된다. 단, 실시예 및 비교예는 기술적 사상을 예시하기 위한 것으로서 이들만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것이 아니다.
실시예 1
(1) 나노섬유 여과층용 부직포 제조
폴리프로필렌(PP) 고분자를 용융하여 미세한 홀의 노즐을 통해 압출 방사하는 멜트블로운(Melt blown) 공정을 통해 초극사세로 직경 800nm 폴리프로필렌(PP) 나노섬유를 제조하고, 캘린더링 되지 않은 PP 나노섬유 부직포 (기공크기 5㎛, 두께 0.1mm)를 제조하였다.
(2) 필터의 여과 부재 제조
서포트층으로서 기공크기 60㎛의 멜트블로운 폴리프로필렌 부직포 상에 먼저 캘린더링 되지 않은 상기 PP 나노섬유 부직포를 6겹 적층하여 제1나노섬유 여과층을 배치시키고, 그 위에 폴리프로필렌(PP) 플라스틱 메시층(가로x세로 사이즈 1mmx1.5mm의 홀, 두께 0.2mm, 평량(g/m2))를 배치시키고, 다시 PP 나노섬유 부직포로된 제2나노섬유 여과층, PP 플라스틱 메시층 및 PP 나노섬유 부직포로된 제3나노섬유여과층을 순차적으로 배치시켜 PP 나노섬유 부직포 3층의 여과층과 2층의 층간메시층을 형성하였다.
이 때, 상기 3층의 나노섬유 여과층은 평균기공크기가 1㎛이고, 제3나노섬유 여과층의 상부에 멜트블로운 폴리프로필렌 부직포를 적층하여 평균기공크기 20㎛의 중간여과층, 중간여과층 상부에 멜트블로운 폴리프로필렌 부직포를 적층하여 평균기공크기 60㎛의 외부여과층을 배치시켰다.
상기 외부여과층 상에는 외부 메시층으로서 층간 메시층과 동일한 PP 플라스틱 메시(사각형 형태, 1x1.5mm 사이즈 홀, 두께 0.2mm)(외부 메시층)를 배치시키고, 상기 서포트층의 하부면에는 내부 메시층으로서 좀더 두꺼운 PP 플라스틱 메시(사각형 형태, 대각선 사이즈 2mmx1.5mm의 홀, 두께 0.7mm)를 배치시킴으로써 여과 부재를 구성하였다.
이 때, 외부메시층은 여과층을 보호하고 필터형태를 잡아주는 기능을 하며, 층간메시층은 여과층들끼리 밀착되게 압착이 됨으로 인해 유체가 흐를 통로가 없어지면서 필터가 급격하게 막히는 현상을 방지한다.
내부메시층은 여과부재가 주름진 주름진 형상이므로 여과층들끼리의 밀착을 방지하는 것이 아니라, 플리티드된 상태에서 산과 산사이의 밀착을 방지하므로 외부나 층간메시층 보다 지탱하는 힘이 강하여야 하므로, 내부 메시층의 개구홀 사이즈는 외부메시층이나 층간메시층의 개구홀 사이즈 보다 크고, 개구홀의 형태도 다르게 구성하였고, 두께도 두꺼운 것을 사용하였다.
이와 같이 구성된 여과 부재에 100℃의 열을 가하면서 주름진 형태로 접고, 0.7초 동안 초음파 발진, 5.3kg/㎠의 가압 압력 조건 하에서 초음파 융착을 통해 여과 부재의 양 끝단을 서로 접착시켜 원통형의 여과 부재를 완성시켰다.
도 12는 실시예 1에 사용된 내부, 층간, 외부메시층의 사진이다.
(3) 카트리지 필터 제조
상기 여과 부재를 필터 케이지에 삽입한 후 양 끝을 End cap 사출물로 용융 접착하여 도 1에 도시된 형태의 카트리지 필터를 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 제조한 PP 나노섬유와 동일한 기공 크기를 갖는 캘린더링이 적용된 폴리프로필렌 섬유 부직포를 아래와 같은 방법으로 제조하였다.
폴리프로필렌 마이크로 섬유 부직포(평량 25g지)를 회전하는 롤 사이로 통과시키는데, 이때 회전하는 롤에 일정한 온도와 압력을 주면서 압착하여 부직포의 평균 기공이 조밀해지도록 하는 방식으로 상기 실시예 1의 캘린더링 되지 않은 PP 나노섬유 부직포와 동일한 기공크기를 갖는 캘린더링 부직포를 제조하였다.
위와 같이 캘린더링된 부직포를 제조한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 과정을 실시하여 여과 부재 및 카트리지 필터를 제조하였다.
비교예 2
PP 나노섬유로 제조한 부직포 대신 폴리프로필렌 마이크로섬유(이하 'PP Microfiber'라 칭함) 부직포(평량 25g지)를 이용하여, 상기 실시예 1과 동일한 과정을 실시하여 여과 부재 및 카트리지 필터를 제조하였다.
평가예 1: SEM 분석
실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에서 사용한 부직포에 대한 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope: SEM) 이미지를 각각 도 12 내지 도 14에 나타내었다.
도 12 내지 14에서 보는 바와 같이, 실시예 1에서 제조한 폴리프로필렌 나노섬유 부직포는 캘린더링 하지 않은 상태로 적용하여 캘린더링된 비교예 1의 부직포에 비해 섬유의 눌림이 적고, 비교예 2의 마이크로섬유에 비해 더 미세한 것을 알 수 있다.
평가예 2: 평균 기공 크기 및 가스투과성 분석
실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에서 사용한 단일 부직포의 평균 기공 크기는 Capillary flow Porometer라는 계측기를 통해 Pore size와 가스투과성을 동시에 분석하였으며, 분석 대상 부직포 시료를 Wetting 용액으로 적셔 공극을 모두 막은 후 Air 가압을 통해 가장 큰 기공에 있는 Wetting 용액부터 빠져나오기 시작하면서 미세 유량을 발생시키고, 이후 계속 가압을 통해 가장 작은 기공까지 순차적으로 Wetting 용액이 빠지면서 유량과 압력의 관계로 최대 기공 크기 및 평균 기공 크기, 가스투과성을 측정하였고, 그 결과를 도 16에 나타내었다.
도 16에서 보는 바와 같이, 실시예 1에서 제조한 폴리프로필렌 나노섬유 부직포는 비교예 1의 캘린더링된 부직포 대비 평균 기공 크기는 동일하나, 미세섬유 및 다공성 구조로 제조되어 가스투과성이 약 4배 이상 우수한 것을 알 수 있다. 1psi 압력에서 부직포를 통과하는 Air의 양이, 비교예 1의 캘린더링된 폴리프로필렌 부직포는 7 L/min 수준인 반면, 실시예 1의 폴리프로필렌 나노섬유 부직포는 30 L/min로 높게 나타났다. 가스투과성이 우수한 여재를 사용할수록 필터로 제조 시 차압이 낮게 형성되는 장점이 있다.
한편, 비교예 2의 폴리프로필렌 마이크로섬유의 경우, 평균 기공 크기 및 가스투과성 모두 크게 나타나지만, 마이크로섬유의 경우 평균 기공 자체가 11~12㎛대로 나노섬유의 3.5㎛ 대비 3배 이상 크게 기공이 형성되어 있음을 알 수 있다. 기공이 크게 형성되어 있기 때문에 가스투과성은 나노섬유보다 크게 측정되는 것이 당연한 현상이기에 나노섬유보다 가스투과성이 우수하다고 볼 수가 없으며, 무엇보다 평균 기공 자체가 크게 형성되어 있기 때문에 나노섬유 1겹이 형성하는 평균 기공 크기에 근접하기 위해서는 마이크로 섬유 8겹 이상을 적층하여야 하나 이렇게 적층될 경우 가스투과성은 나노섬유만큼의 성능 보유가 어려울 것이다. 또한, 마이크로섬유의 두께는 나노섬유의 2배 이상 두껍게 형성되기 때문에 필터 내 동일 여과면적 기준 나노섬유 만큼 적층이 불가능하다. 마이크로섬유 적층수를 줄이기 위해 캘린더링을 실시하여 평균 기공을 줄이는 방법도 있으나 이 또한 가스투과성은 감소되면서 두께는 두꺼워지는 경향이 있다. 따라서 미세입자 제거성능도 우수하면서 유량이 우수하고 차압이 낮게 형성되는 필터 개발을 위해서는 기존 마이크로섬유로 여과층 구성은 가스투과성 측면 및 여과효율에 한계가 있다고 할 수 있다.
평가예 3: 필터의 성능 평가
실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 카트리지 필터의 성능을 비교하기 위하여, 유량 대 차압을 자체 제작한 유량 대 차압 측정설비를 이용하여, 시험유체를 물로 하여 테스트 대상 필터를 순환 통과시키면서 통과 유량을 15L/min~35L/min까지 증가시킨다. 각 유량 마다 필터의 입구압과 출구압을 측정하여 입구압-출구압으로 차압을 계산하였으며, 그 결과를 하기 표 1 및 도 17에 나타내었다. 또한, 여과효율을 자체 제작한 여과효율 평가설비를 이용하여, 여과 전 원액을 물에 시험용 dust(ISO 12103-1, A2 Fine test dust)를 믹싱하여 테스트 대상 필터를 통과시킨다. 필터를 통과한 물은 원액 수조로 회수되는 것이 아니라, 배수라인으로 배수되며 여과 시간(예, 여과 후 2분, 7분 등)에 따른 샘플링을 실시하여 여과액 내의 입자수를 파티클카운터를 이용하여 측정하여 원액의 입자수와 대비하여 제거효율을 산출하였다. 그 결과를 하기 표 2 및 도 18에 나타내었다.
유량(L/min) 차압(kg/㎠)
실시예 1 비교예 1
15 0.30 0.86
25 0.50 1.25
35 0.71 1.63
입자 사이즈
(㎛)		 여과효율(%)
실시예 1 비교예 1
0.7 99.9075 99.7485
1.0 99.9915 99.9585
2.0 99.9979 99.9863
3.0 99.9989 99.9926
5.0 99.9986 99.9912
7.0 99.9985 99.9943
상기 표 1 및 2와 도 17 및 18에서 보는 바와 같이, 실시예 1에서 제조된 폴리프로필렌 나노섬유가 적용된 카트리지 필터는 비교예 1의 카트리지 필터에 비해 차압은 낮으면서도, 입자제거효율은 우수한 것을 알 수 있다.
평가예 4: 리크(Leak)테스트
실시예 1에서 제조된 폴리프로필렌 나노섬유 부직포를 이용한 여과 부재의 초음파 융착의 최적 조건을 확인하기 위하여 하기 표 3과 같은 조건으로 초음파 융착을 실시한 결과, Weld 시간을 감소시키면서 압력을 증가시키는 경우 (E의 경우) 최상의 강도를 나타내었다.
구 분 사이드시밍(초음파융착) 작업조건 리크여부
Weld(초) 압력(kg/㎠)
A 1.5 1.0 리크발생
B 1.4 2.0 리크발생
C 1.4 4 리크미발생
D 0.8 5.0 리크미발생
E 0.7 5.3 리크미발생
F 2.1 6.1 리크발생, 끊어짐 발생
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

Claims (14)

  1. 적어도 1층 이상의 멜트블로운 나노섬유 부직포를 캘린더링 되지 않은 상태로 포함되는 제1나노섬유 여과층을 제공하는 단계;
    상기 제1나노섬유 여과층상에 개구홀 사이즈 1 내지 3mm2를 가지는 층간메시층을 적층하는 단계;
    상기 층간메시층 상에 적어도 1층 이상의 멜트블로운 나노섬유 부직포를 캘린더링 되지 않은 상태로 포함되는 제2나노섬유 여과층을 적층하는 단계;
    상기 제1나노섬유 여과층, 상기 층간메시층, 및 상기 제2나노섬유 여과층의 적층된 결과물을 원통형상으로 만들고 대향하는 양측면을 겹쳐서 초음파 융착 공정을 통해 접합시켜 사이드시밍부가 형성된 여과 부재를 얻는 단계;
    상기 여과 부재를 유입구 및 유출구를 포함하는 하우징 내에 설치하는 단계;를 포함하고,
    상기 층간메시층은 상기 제1나노섬유 여과층 및 상기 제2나노섬유 여과층과 다른 용융온도을 가지고,
    상기 초음파 융착 공정은, 융착시 가압 압력이 4 내지 6 kg/㎠ 범위인 조건 하에서 수행되는 카트리지 필터의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1나노섬유 여과층 및 상기 제2나노섬유 여과층은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 및 이들의 공중합체로부터 선택된 적어도 하나의 소재를 포함하는 멜트블로운 나노섬유로 이루어진 부직포인 카트리지 필터의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    캘린더링 되지 않은 상태의 상기 제1나노섬유 여과층 및 상기 제2나노섬유 여과층은 동일 재질의 캘린더링된 여과층과 비교할 때, 1psi 압력에서 여과층을 통과하는 공기의 양을 측정한 가스투과성(단위 L/min)이 적어도 3배인 카트리지 필터의 제조방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1나노섬유 여과층 및 상기 제2나노섬유 여과층과 상기 층간메시층의 총 두께를 기준으로 상기 층간메시층이 차지하는 두께 비율은 5% 내지 30%인 카트리지 필터의 제조방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1나노섬유 여과층 및 상기 제2나노섬유 여과층은 0.1㎛ 내지 5㎛ 범위의 기공 크기 및 16.7% 내지 80.0%의 기공율을 가지는 카트리지 필터의 제조방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1나노섬유 여과층 및 상기 제2나노섬유 여과층의 적층수는 2 내지 20 개인 카트리지 필터의 제조방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1나노섬유 여과층 및 상기 제2나노섬유 여과층은 서로 다른 기공 크기를 가지며, 기공 크기가 낮아지는 순서대로 적층된 것인, 카트리지 필터의 제조방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 층간 메시층은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴, 및 이들의 공중합체로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 플라스틱 소재로 이루어진 카트리지 필터의 제조방법.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 층간 메시층의 두께가 0.1mm 내지 0.4mm 범위이고, 평량이 10g/㎡ 내지 70g/㎡ 범위인 카트리지 필터의 제조방법.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 층간 메시층은 0.5mm 내지 2.5mm 범위의 평균기공 크기를 갖는 그물망 형태인 카트리지 필터의 제조방법.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 여과 부재는, 상기 여과층의 외부 표면에 외부 메시층 및 내부 표면에 내부 메시층을 더 포함하고,
    상기 외부 메시층은 두께가 0.1mm 내지 0.4mm 범위이고, 평량이 10g/㎡ 내지 70g/㎡ 범위이고, 사각형 형태의 홀을 갖는 그물망 형태이고,
    상기 내부 메시층은 두께가 0.4㎛ 내지 1㎛ 범위이고, 평량이 100g/㎡ 내지 150g/㎡ 범위이고, 사각형 형태의 홀을 갖는 그물망 형태인 카트리지 필터의 제조방법.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 제1나노섬유 여과층 및 상기 제2나노섬유 여과층과 층간메시층을 적층한 후, 상기 적층된 결과물을 주름 공정을 통해 플리티드 형상으로 만드는 단계를 더 포함하는 카트리지 필터의 제조방법.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 초음파 융착은, 초음파 발진하는 시간이 0.5초 내지 2초 범위이고, 융착시 가압 압력이 4 내지 6 kg/㎠ 범위인 조건 하에서 수행되는 카트리지 필터의 제조방법.
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