KR102634873B1 - 저융점 pet 부직포를 이용한 주름성형이 가능한 부직포 여과재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 0.7 ∼ 0.8 데니어의 폴리에스테르 표면층; 저융점 폴리에스테르 부직포 20 ~ 30g/m2의 중간필름층; 직물직포(scrim)로 이루어진 중간층 및 1.4 ∼ 3.0 데니어의 폴리에스테르로 이루어진 이면층이 니들펀칭에 의해 일체화된 부직포로,상기 일체화된 부직포의 질량 350 ∼ 450g/m2 중에 아크릴 수지가 25 ∼ 50g/㎡ 함유된 것을 특징으로 하는 저융점 PET 부직포를 이용한 주름성형이 가능한 부직포 여과재에 관한 것이다.
Description
본 발명은 배출가스 중의 유해 분진을 제거하는데 사용되는 백 필터용 부직포 필터 재료에 관한 것으로, 특히 직포를 중심으로 폴리에스테르 표면층과 이면층의 3중층에 추가로 표면층과 직포 사이에 저융점 PET 부직포를 이용하여 기공크기를 조절한 니들 펀칭에 의해 일체화된 부직포에 수지 가공을 행하여 주름성형이 가능하도록 한 부직포 여과재에 관한 것이다.
일반적으로 조업공정 중에 가열이나 연소과정을 포함하는 각종 산업현장에서는 분진을 포함하는 배출가스가 발생하게 되고, 그러한 배출가스 중에 포함된 분진은 집진장치를 거치면서 배출가스 허용기준치에 부합하는 정도로 분진이 제거된 상태의 기체만이 대기중으로 배출되어 진다.
이와 같은 배출가스 중에 포함된 분진을 집진 또는 제거하기 위한 집진설비로는 백 필터가 광범위하게 사용되고 있으며, 백 필터에서의 필터링 효율은 필터의 총 표면적과 연관성을 갖는다. 일반적으로 표면적이 증가하면 여과재를 통과하는 가스 및 입자의 속도가 감속되며, 이로 인해 바람직하지 못한 입자가 여과재를 통과할 확율이 감소된다. 또한 높은 표면적은 입자가 역류를 견디면서 여과재 내에 박혀버리는 가능성을 감소시킬 수 있어서 필터의 수명을 증가시키기 때문에 백 필터의 표면적을 증가시키는 방법이 모색된다.
여과재의 표면적 증대 방안으로는 자동차용 필터로 사용되는 종이 재질의 주름 필터에서와 같이 여과재에 주름을 형성하여 표면적을 확대시키는 것이 일차적으로 대두된다. 주름 형성된 백은 주름이 없는 백에 비해 표면적을 2배 내지 3배 정도 증가시킬 수 있기 때문에 백의 크기 내지는 갯수의 감소에 따른 집진 장치 자체의 크기를 줄일 수 있는 이점이 있다.
평탄한 표면의 원통형 필터 백에 비해 상기의 장점을 갖는 주름 백의 형성을 위해서는 여과재 자체가 주름형성이 가능한(pleatable) 특성을 구비하여야 함과 아울러 주름 형성 후 주름 백의 사용시에 분진의 제거를 위해서 주기적으로 가해지는 높은 송풍압의 펄스 젯(pulse jet)을 견디면서 원래의 주름 형상을 지속적으로 유지하여야할 것이 요구된다.
한편, 상기 백 필터용 여과재의 한 예로는 직포를 중심으로 그 표면과 이면에 폴리에스테르 부직포층을 형성해서 니들 펀칭에 의해 일체화한 3중층 구조의 부직포가 알려져 있다. 이와 같은 3중층 구조의 부직포 여과재는 상기 종이 재질의 차량용 주름 필터 재료에 비해서 상당히 두께가 두껍고(약 1mm 정도의 두께) 부드러운 특성을 지니고 있어서 근본적으로 주름 가공이 거의 불가능하며, 설사 주름이 형성된 경우라도 원래의 평평한 상태로 복귀하려는 경향이 크기 때문에 주름백용 부직포 필터재로의 적용에는 상당한 어려움이 있는 실정이다.
상기 부직포 여과재의 주름성형에 대한 어려움을 극복하기 위한 종래 기술로서, 공개특허 제10-2013-0109153호에는 부직포 펠트 페브릭 여과재의 주름 형성을 위한 방편으로 낮은 융점의 단섬유와 상대적으로 높은 융점의단섬유가 혼합된 층 또는 이들 두 섬유층이 형성되도록 한 후 낮은 융점의 단섬유가 용융되도로 가열하여 고융점의 단섬유와 엉킨 상태로 냉각 및 고형화되도록 함으로써 주름가공에 적합한 경도가 제공되도록 한 기술이 개시되고 있다.
그리고, 공개특허 제10-2011-0094014호에는 주름형성이 불가능한 것으로 알려지 E-PTFE막으로 덮힌 PTFE펠트의 주름 성형을 위해 주름성형이 가능한 금속 스크림 상에서 PTFE 섬유가 펠트처리되도록 한 기술이 개시되고 있으며, 등록특허 제10-1325077호에는 부직포 여과재의 주름형상 절곡부를 따라 보강포를 덧대어 재봉함으로써 주름형상이 유지되도록 한 필터가 알려져 있다.
그러나, 이들 종래의 주름 형성 기술들은 주름 성형 그 자체에만 치중하고 있음에 따라 적용 용도에 따른 여과특성에 부합되는 필터의 제작이 용이하지 않을 수 있으며, 각각 구성층에 대한 결합력 및 필터 기공을 조절하는 방안을 고안할 필요가 있다.
본 발명은 상기 종래의 부직포 여과재의 주름 성형에 따른 제반 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 직물직포를 중심으로 폴리에스테르로 이루어진 표면층과 이면층의 3중층으로 구성되되 니들 펀칭 후의 수지 가공에 의해 여과재 내에 주름 성형성과 형태유지성을 부여하는 수지가 함유되도록 한 주름성형이 가능한 부직포 여과재를 제공함에 발명의 목적을 두고 있다.
또한 본 발명은 형태유지성 및 탄성력을 보강할 수 있으며, 정전기에 의한 집진효과를 향상시키기 위해 표면층에 금속 섬유가 일부 포함된 구조를 제공한다.
또한 본 발명은 표면층과 직물직포와의 접착력 향상 및 표면층의 기공크기를 조절하기 위해 표면층과 이면층 사이에 저융점 폴리에스테르 부직포가 추가된 구조를 제공한다.
또한 본 발명은 표면층의 집진기능을 향상시키기 위해 표면층 외부에 멜트브로운(MB) 부직포 20~30g/m2 표지층이 추가된 구조를 제공한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 0.7 ∼ 0.8 데니어의 폴리에스테르 표면층; 저융점 폴리에스테르 부직포 20 ~ 30g/m2의 중간필름층; 직물직포(scrim)로 이루어진 중간층 및 1.4 ∼ 3.0 데니어의 폴리에스테르로 이루어진 이면층이 니들펀칭에 의해 일체화된 부직포로, 상기 일체화된 부직포의 질량 350 ∼ 450g/m2 중에 아크릴 수지가 25 ∼ 50g/㎡ 함유된 것을 특징으로 하는 저융점 PET 부직포를 이용한 주름성형이 가능한 부직포 여과재를 제공한다.
또한 본 발명은 멜트브로운(MB) 부직포 20~30g/m2 표지층;0.7 ∼ 0.8 데니어의 폴리에스테르 표면층; 직물직포(scrim)로 이루어진 중간층; 및 1.4 ∼ 3.0 데니어의 폴리에스테르로 이루어진 이면층이 니들펀칭에 의해 일체화된 부직포로, 상기 일체화된 부직포의 질량 350 ∼ 450g/m2 중에 아크릴 수지가 25 ∼ 50g/㎡ 함유된 것을 특징으로 하는 저융점 PET 부직포를 이용한 주름성형이 가능한 부직포 여과재를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 저융점 폴리에스테르 부직포는 저융점 폴리에스테르 수지로 구성된 것으로, 상기 저융점 폴리에스테르 수지는 고유점도(IV) 0.60 ~ 0.70 dL/g, 융점 120℃ ~ 160℃인 것을 특징으로 하는 저융점 PET 부직포를 이용한 주름성형이 가능한 부직포 여과재를 제공한다.
또한 본 발명의 상기 직물직포는 가연사(Draw Textured Yarn, DTY) 또는 장섬유사(filament yarn) 300 ~ 1000 데니어로 구성된 것을 특징으로 하는 주름성형이 가능한 저융점 PET 부직포를 이용한 주름성형이 가능한 부직포 여과재를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 표면층에 3∼4wt% 의 금속 섬유가 함유됨을 특징으로 하는 저융점 PET 부직포를 이용한 주름성형이 가능한 부직포 여과재를 제공한다.
본 발명에 따른 주름성형이 가능한 부직포 여과재는, 수지 가공처리에 의해서 부직포 내부에 고착상태로 함유된 수지 입자 중에서 아크릴 입자에 의해 경도가 증가되어 부직포의 꺽임(접힘) 가공이 원활해지게 되고 저융점 폴리에스테르 부직포에 의해 반발탄성이 부여되어 펄싱에 대한 자기형태 유지성이 강화됨으로써 우수한 여과 성능을 발휘하는 백필터 제조용 부직포로 활용될 수 있다.
또한 본 발명의 부직포 여과재는 부직포의 표면층과 중간 직포층 사이에 저융점 폴리에스테르 부직포에 의한 필름층이 고착 형성되어 여과재의 기공을 한층 미세화함에 따라 미세 분진에 대한 집진 특성이 향상되는 장점이 있다.
또한 본 발명은 표면층 외각에 멜트브라운 부직포의 표지층을 추가하여 표면층의 여과재의 기공을 한층 미세화함에 따라 미세 분진에 대한 집진 특성이 향상되는 장점이 있다.
도 1은 기존 3중구조 부직포 여과재 및 본 발명 일실예의 저융점 폴리에스테르 부직포 중간필름층이 추가된 4중구조 부직포 여과제의 공정도에 관한 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명은 0.7 ∼ 0.8 데니어의 폴리에스테르 표면층; 저융점 폴리에스테르 부직포 20 ~ 30g/m2의 중간필름층; 직물직포(scrim)로 이루어진 중간층 및 1.4 ∼ 3.0 데니어의 폴리에스테르로 이루어진 이면층이 니들펀칭에 의해 일체화된 부직포로, 상기 일체화된 부직포의 질량 350 ∼ 450g/㎡ 중에 아크릴 수지가 25 ∼ 50g/㎡ 함유된 것을 특징으로 하는 저융점 PET 부직포를 이용한 부직포 여과재이다.
또는 중간필름층이 없고, 대신 표면층 외부에 표지층이 추가된 구조도 가능하다. 즉, 멜트브로운(MB) 부직포 20~30g/m2 표지층;0.7 ∼ 0.8 데니어의 폴리에스테르 표면층; 직물직포(scrim)로 이루어진 중간층; 및 1.4 ∼ 3.0 데니어의 폴리에스테르로 이루어진 이면층이 니들펀칭에 의해 일체화된 부직포로, 상기 일체화된 부직포의 질량 350 ∼ 450g/m2 중에 아크릴 수지가 25 ∼ 50g/㎡ 함유된 것을 특징으로 하는 저융점 PET 부직포를 이용한 주름성형이 가능한 부직포 여과재도 가능하다.
상기 멜트브로운(MB) 부직포는 직접방사형 부직포로 별도의 섬유화 공정을 거치지 않고 용융고분자가 토출됨과 동시에 고온고압의 기류에 의해 섬유화 및 섬유 간 결합이 이루어진 것으로, 본 발명은 용융흐름성(MFI)이 300~1500정도의 열가소성을 지닌 PP, Nylone, PET, PLA, PPS 중 어느 하나이며, 바람직하게는 PP 또는 PET이다.
멜트브로운(MB) 부직포는 니들펀칭 부직포와 복합화에 유리하며 여과재의 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 본 발명의 부직포 여과재에서 표면층을 이루는 0.7 ∼ 0.8 데니어의 폴리에스테르는 세사 내지는 극세사로 이루어짐에 따라 표면층의 공극이 미세하면서도 전체 영역에서 균일한 통기도를 나타내어 분진을 포함하는 배출가스와의 직접 접촉과정에서 미세 또는 초미세 분진이 표면층을 통과하여 그 내부로 진입하는 것을 차단해서 표면층의 외면에서 미세 분진의 충분한 여과가 이루어지게 된다.
상기 중간층을 이루는 직물직포는 폴리에스테르 필라멘트 얀을 기계로 꼬아서 변형시킨 상태의 변형사 DTY ( Draw Textured Yarn ) 또는 고강력 Filament Yarn 300De~1,000De를 사용하여 직조한 평직 형태이다. 상기 무지 중간층은 주름가공된 주름백의 형태안정성을 향상시키는 역할을 하게 된다.
다음, 이면층은 상기 표면층에 비해 상대적으로 굵은 굵기의 폴리에스테르 섬유로 이루어지는바, 상술한 바와같이 배출가스 중의 분진은 대부분이 표면층에서 여과되기 때문에 이면층은 상대적으로 굵은 섬유로 구성되더라도 여과성능의 저하를 초래하지 않게 된다.
상기 표면층과 이면층의 중량비는 30 ∼ 70 : 30 ∼ 70가 바람직한바, 이와 같은 비율은 부직포의 여과효율을 감안하고 제조과정에서의 생산성 및 원재료의 단가 차이에 따른 제조비용을 종합적으로 고려하여 얻어진 비율이다.
이와 같은 본 발명의 주름성형이 가능한 부직포 여과재는 직물직포를 중심으로 양 외면에 표면층과 중간필름층, 이면층이 위치하여 니들펀칭을 통한 결속에 의해서 일체화된 구조를 취하게 된다. 상기 표면층 및 이면층에 대한 직포의 상대적인 함량은 본 발명의 부직포로 제작된 상온용 주름백의 사용환경에서 요구되는 필터의 강도수준에 따라적정한 범위 내에서 정해지게 된다.
본 발명의 주름성형이 가능한 주름백용 부직포 여과재는 니들펀칭(needle punching) 방식에 의해서 각 층간의 결속이 이루어져서 일체화된 4중층의 부직포로 제조된다.
또한 표면층과 중간층 사이의 중간필름층은 저융점 폴리에스테르 부직포를 이용한 것으로 저융점 폴리에스테르 수지로 구성된 것에 특징이 있다. 상기 저융점 폴리에스테르 수지는 고유점도(IV) 0.60 ~ 0.70 dL/g, 융점 120℃ ~ 160℃인 것을 특징이 있다. 저융점 폴리에스테르는 Needle Punching 공정에 의해 전체 부직포와 일체화된 후 다음 공정인 열처리 과정에서 연화되어 부직포 조직을 더욱 치밀하게 연결시켜 기공 크기를 적게 만드는 역할을 한다.
저융점 폴리에스테르 부직포는 표면층, 중간층, 이면층과 함께 적층된 후 니들펀칭에 의해 고정된다. 이후 아크릴 수지에 침지된 후 압축 롤을 빠져나온 부직포는 건조로를 통과하면서 열설정(heatsetting)이 이루어지고 수지 입자들이 부직포 여과재의 내부에 고착되는 과정에서 열 세팅에 의해 일부 또는 전부가 흐름상태로 되어 표면층의 기공의 일부를 통해 이동되게 되며 이후 상온으로 온도가 내려갈 때 고정이 된다. 열 세팅의 시간 및 온도유지에 따라 저융점 폴리에스테르 수지의 흐름성을 조절할 수 있으며, 본 발명은 100 ∼ 160℃를 10~20분간 유지한 후 열고정한다. 열고정된 부직포 여과재는 표면층의 기공사이즈가 줄어들 수 있으며, 표면층과 직물직포와의 접착력이 향상되어 물성이 강해질 수 있다.
상기 니들 펀칭에 의해서 일체화된 부직포 여과재는 이후에 아크릴 수지를 물과 혼합하여 텐터(Tenter)에서 열설정(HeatSetting) 후 아크릴 고형분 약 4~50g을 함유하며, 아크릴 수지로 부직포를 경화하여 주름이 가능한 형태로 형성한다.
상기 수지 가공에 의해 부직포 여과재에 최종적으로 함유되는 수지의 양은 25∼50g/㎡ 이 바람직하고, 이때의 상기 수지를 포함한 부직포의 전체 질량은 350∼450g/㎡ 의 범위를 유지하게 된다.
상기 수지 가공에 사용되는 아크릴수지에서 아크릴은 내후성 및 내약품성을 비롯한 화학적 저항성이 높은 물질로서, 특히 Tg(유리전이온도) 이하에서 딱딱한(brittle) 특성을 나타냄에 따라 부직포 여과재의 주름 형성, 즉 꺽임 가공이 가능하도록 경도를 높이는 역할을 하게 된다.
일차적으로 부직포 여과재의 주름 성형 후 자기형태 유지가 지속되도록 하는 역할을 하게 된다. 다시 말하면, 주름 백의 사용 중에 부착된 분진의 제거를 위해 주기적으로 행해지는 펄싱시에 높은 송풍압이 인가되더라도 원래의 주름 형태가 지속되도록 하는 역할을 하게 된다.
상기와 같은 수지 입자의 부직포 여과재 내부에서의 고착에 의해서 수지가공 전의 부직포 여과재의 기공에 비해서 그 크기가 줄어들게 되어 더욱 미세한 분진까지도 제거할 수 있게 되어 탈진 성능 및 포집력의 향상과 함께 부직포 여과재의 표면과 이면의 균제도가 개선된다.
한편, 상기 수지 가공에 의해서 부직포 여과재에 함유된 수지의 함유량은, 부직포의 질량 350 ∼ 450g/㎡ 중에 25 ∼ 50g/㎡ 함유되는 것이 바람직한 바, 만일 25g/㎡ 미만으로 되면 수지 가공을 통한 주름 성형성과 자기형태 유지성을 기대할 수 없고, 반대로 50g/㎡를 초과하는 경우에는 여과재의 기공이 너무 미세하게 되어 여과 특성이 저하될 우려가 있다.
한편 본 발명의 주름성형이 가능한 여과재에서는 제진 특성의 부여를 위해서 표면층에 적어도 어느 한 층에 3 ∼ 4wt% 의 금속 섬유가 함유될 수 있으며, 이때 바람직한 금속 섬유로는 1 ∼ 2 데니어의 스테인레스 스틸 또는 구리 화이버를 들 수 있다.
이하, 본 발명의 상기 목적과 특징적인 기술적 구성 및 구체적인 제조공정은 이하의 실시예 기재에 의해서 보다 명확하게 이해될 것이다.
도 1은 기존 3중구조 부직포 여과재 및 본 발명 일실예의 저융점 폴리에스테르 부직포 중간필름층이 추가된 4중구조 부직포 여과제의 공정도에 관한 도면이다.
[실시예 1]
먼저, 표면층 형성용 원료 섬유로서, 0.7~0.8 데니어 폴리에스테르 섬유와, 이면층 형성용으로는 1.3 데니어의 폴리에스테르 섬유를 마련하였다.
표면층과 이면층 성형을 위해 각기 혼타면기를 이용하여 혼타면을 한 후에 1차 개면을 행하여 가늘게 개면시켰다.
개면된 웨브를 카딩공정으로 이송시켜 일련의 롤러를 거치면서 미세하고 가늘게 교략되고 개섬되도록 하였다.
이때 중량조절은 피드롤러에서 행하고 전체 컨트롤은 메인실린더를 통하여 조절하였다.
개면이 완료된 웨브는 성형공정으로 이송시켜 벨트 위에서 여러 겹으로 적층되면서 소정의 형태가 부여되도록하였다. 성형공정이 완료된 이면층 성형체의 일면에는 DTY 또는 고강력 Filament Yarn 300De~1,000De로 제직된 직물직포를 대고 프리 펀칭 (pre-punching)을 행하여 일차적인 결속이 이루어지도록 하였다.
한편, 표면층 형성용 성형체에 대하여도 프리 펀칭을 행하여 일차적인 결속이 이루어지도록 하였다.
이어서, 일면에 직포가 합봉된 2층 구조의 1차 결속체 직포면 상에 20 ~ 30g/m2의 저융점 폴리에스테르 부직포 및 표면층 성형체를 맞대어 포갠 상태에서 6대의 펀칭 머신을 이용한 니들 펀칭으로 합봉결속을 행하고 마무리 공정으로서 표리가공(heat press calendering)을 수행하여 부직포 생지를 얻었다. 이때 사용된 펀칭 머신으로는 국내의 삼화기계에서 제작된 펀칭 머신과 독일에서 제작된 펀칭 기계로서 "NL-21", "NL-42" 및 "NL-21"이 순차적으로 사용되었다.
이렇게 해서 얻어진 부직포 생지에 대하여 100∼160℃ 온도하에서 일정한 압력을 가하는 열셋팅 캘린더 가공공정을 수행하여 부직포의 두께가 일정하게 유지되도록 하였다.
상기 온도 및 압력조건에서 저융점 폴리에스테르 부직포의 일부 또는 전부가 용융되어 표면층 및 중간층으로 일부가 흘러들어가 고정된 중간필름층이 형성된다.
캘린더 가공 공정을 통과한 부직포는 표면층이교락에 의해 기모상태가 불균일함에 따라 표면층을 직화열로 태우는 모소 공정을 수행하였다. 모소 공정은 500 ∼ 700℃ 범위의 높은 온도로 섬유에 손상을 가하지 않도록 하는 이동속도를 조절하였다.
다음, 모소가공된 부직포 여과재를 10% 농도의 아크릴수지 수용액이 담긴 수조에 딥핑한 후 꺼내어 압축롤을 통과시켜서 수지가 부직포 내부에까지 침두할 수 있도록 하였다. 이어서 압축롤을 빠져나온 부직포가 건조로를 통과하도록 하여 열 세팅(heat setting)에 의한 수지 입자들이 부직포 여과재의 내부에 고착되도록 하였다.
[실시예 2]
실시예 1의 공정과 동일하되 저융점 폴리에스테르 부직포 20 ~ 30g/m2의 중간필름층을 제외시키고 대신 표면층 성형체에 멜트브로운(MB) 부직포 20~30g/m2 표지층를 추가한다.
[비교예]
실시예 1의 공정과 동일하되, 중간필름층이 제외된 것 이외엔 동일하다.
| 항목 | 시험법 | 단위 | 기존제품 | 주름필터 |
|
| 비교예 | 실시예 1 | 실시예 2 | |||
| 중량 | KS K 0514 | g/m2 | 360 | 370~390 | 370~390 |
| 공기 투과도 |
KS K ISO 9237, 125pa | cm3/cm2/s | 8 | 8.89 | 4.94 |
| 분진 크기별 여과효율 |
DIN71460-1 |
0.3 ~ 0.5 ㎛% | 48.2% | 51.8% | 99.0% |
| 0.5 ~ 1.0 ㎛% | 89.7% | 91.9% | 99.5% | ||
| 1.0 ~ 3.0 ㎛% | 97.8% | 97.7% | 99.6% | ||
| 3.0 ~ 5.0 ㎛% | 97.6% | 98.5% | 99.8% | ||
| 5.0 ~ 10.0 ㎛% | 98.5% | 99.1% | 100.0% | ||
| 사진 | Layer 구성 (Needle Punching 前) |
||||
상기 표 1과 같이 비교예보다 분진크기별 여과효율이 실시예 1,2가 우수함을 알 수 있으며, 특히 표면층이 있는 실시예 2가 미세입자 0.3 ~ 0.5 ㎛ , 0.5 ~ 1.0 ㎛에서 여과효율이 월등함을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
Claims (5)
- 집진장치에 사용되는 백필터용 주름성형된 부직포 여과재로서,
0.7∼0.8 데니어의 폴리에스테르 표면층;
저융점 폴리에스테르 부직포 20∼30g/m2의 중간필름층;
직물직포(scrim)로 이루어진 중간층 및
1.4∼3.0 데니어의 폴리에스테르로 이루어진 이면층이 니들펀칭에 의해 일체화된 부직포이되,
상기 중간필름층 저융점 폴리에스테르 부직포의 일부는 니들펀칭에 의해 상하면 표면층 및 중간층으로 일정한 깊이로 이동하여 물리적 결합된 상태에서 100∼160℃에서 10∼20분간 열설정(heatsetting)의해 일부는 흐름상태가 되어 표면층 및 중간층 기공의 일부를 통해 이동 후 상온에서 열고정되고,
열고정된 상기 표면층 및 중간층은 기공사이즈가 줄어들며,
상기 일체화된 부직포의 질량 350∼450g/m2 중에 아크릴 수지가 25∼50g/㎡ 함유되며,
상기 저융점 폴리에스테르 부직포는 저융점 폴리에스테르 수지로 구성된 것으로, 상기 저융점 폴리에스테르 수지는 고유점도(IV) 0.60 ~ 0.70 dL/g, 융점 120℃ ~ 160℃인 것이며,
상기 직물직포는 가연사(Draw Textured Yarn, DTY) 또는 장섬유사(filament yarn) 300 ~ 1000 데니어로 구성된 것이며,
주름 백의 사용 중에 여과재에 부착된 분진의 제거를 위해 주기적으로 행해지는 펄싱시의 송풍압이 인가되더라도 주름 형태가 지속되는 것을 특징으로 하는 저융점 PET 부직포를 이용한 주름성형이 가능한 부직포 여과재.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 표면층에 3∼4wt% 의 금속 섬유가 함유됨을 특징으로 하는 저융점 PET 부직포를 이용한 주름성형이 가능한 부직포 여과재.
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|---|---|---|---|---|
| KR20110034440A (ko) * | 2009-09-28 | 2011-04-05 | 비엔케이(주) | 기능성 부직포 및 그 제조방법 |
| KR20110094014A (ko) | 2008-10-27 | 2011-08-19 | 세파르 비디에이치 인코포레이티드 | 필터 백, 그 주름형성가능한 필터 재료 및 이를 제조하기 위한 공정 |
| KR20130109153A (ko) | 2010-10-14 | 2013-10-07 | 잉 유크 엔쥐 | 부직포, 그 제조방법 및 이를 이용하여 형성되는 필터 |
| KR101325077B1 (ko) | 2011-04-19 | 2013-11-05 | 가부시키가이샤 사가미 쇼카이 | 성형 필터 |
| KR101732368B1 (ko) * | 2016-10-11 | 2017-05-24 | 오원이 | 주름성형이 가능한 부직포 여과재 |
| KR20200029862A (ko) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | 김종길 | 공조기용 다층 필터 부재 및 그 제조방법 |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110094014A (ko) | 2008-10-27 | 2011-08-19 | 세파르 비디에이치 인코포레이티드 | 필터 백, 그 주름형성가능한 필터 재료 및 이를 제조하기 위한 공정 |
| KR20110034440A (ko) * | 2009-09-28 | 2011-04-05 | 비엔케이(주) | 기능성 부직포 및 그 제조방법 |
| KR20130109153A (ko) | 2010-10-14 | 2013-10-07 | 잉 유크 엔쥐 | 부직포, 그 제조방법 및 이를 이용하여 형성되는 필터 |
| KR101325077B1 (ko) | 2011-04-19 | 2013-11-05 | 가부시키가이샤 사가미 쇼카이 | 성형 필터 |
| KR101732368B1 (ko) * | 2016-10-11 | 2017-05-24 | 오원이 | 주름성형이 가능한 부직포 여과재 |
| KR20200029862A (ko) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | 김종길 | 공조기용 다층 필터 부재 및 그 제조방법 |
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