KR102639089B1 - 전기대전성이 우수한 정전기필터 및 이의 제조방법 - Google Patents

전기대전성이 우수한 정전기필터 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전기대전성이 우수한 정전기필터 및 이의 제조방법은, 보다 상세하게는 폴리프로필렌으로 이루어지며, 평평한 구조가 아닌 요철이 형성된 상·하표면층(Skin Layer)과 상·하표면층 사이에 개재되어 있는 코어층(Core Layer)을 포함하고, 상기 코어층은 투명수지 또는 정전기유도제를 포함하여 이루어진다.
본 발명은 다른 정전기유도제를 포함한 일반적인(평평한상태) 필름보다 정전기 유도 및 지속성이 뛰어나며 여러가지 공기정화 필터로 사용될 수 있는 장점이 있으며 또한 동일한 압손을 가지는 제품보다 표면적이 2배이상으로 포집량의 2배이상 정전기를 포함한 상태의 기간이 늘어나는 장점이 있다.

Description

전기대전성이 우수한 정전기필터 및 이의 제조방법{Static Electricity Filter and Manufacturing Method of it}
본 발명은 전하증대 첨가제를 포함하고 필름 표면에 요철을 형성시킴으로써 정전용량을 향상시켜 필터링 효율을 높일 수 있도록 하기 위한 전기대전성이 우수한 정전기필터 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
폴리프로필렌을 연신하지 않은 것, 즉 무연신필름을 무연신 폴리프로필렌 필름이라고 한다.
필터는 포획 정전기전하를 보유하는 것이 필터링 효율을 높일 수 있다.
포획 전하를 획득할 수 있는 중합체에는 폴리올레핀계인 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌, 폴리-메틸-1-펜텐, 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌, 폴리카르보네이트, 폴리락타이드를 포함한 폴리에스테르; 및 퍼플루오르화된 중합체 및 공중합체가 포함된다.
공기청정에 사용되는 필터의 재료는 높은 미세먼지 포집량, 포집율이 요구되며 또한 바람의 압력손실을 최소화할 수 있는 기능이 요구된다.
특히 에어컨에 사용되는 필터는 압력손실이 1 mmAq이하가 요구된다.
일반적으로 사용되는 공기청정용 필터는 부직포 타입으로 미세먼지 포집량, 포집률은 뛰어나지만 공기의 압력손실이 100mmAq이상의 단점을 보유하고 있다.
필름타입은 압력손실에는 장점이 있으나, 효율성능의 저하로 효율성능 개선의 숙제를 가지고 있다.
따라서 상기 문제점을 해결하기 위해서 공기의 압력손실을 개선시키는 필터의 소재 연구 개발을 하는 것이 시급한 설정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 전하증대 첨가제를 포함하며 표면에 요철을 형성하여 높은 효율과 포집량을 높이고 압력손실을 줄일 수 있고 표면면적을 최대화를 위한 전기대전성이 우수한 정전기필터 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기대전성이 우수한 정전기필터는, 폴리프로필렌으로 이루어진 상·하표면층(Skin Layer) 및 투명수지로 되고 상·하표면층 사이에 개재되어 있는 코어층(Core)층을 포함하고, 상기 상·하표면층 또는 상·하표면층 및 상기 코어층은 전하증대 첨가제가 함유되되, 상기 전하증대 첨가제는 2 내지 10 중량%가 함유되며, 상기 상·하표면층의 표면에는 요철이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상·하표면층의 두께의 합은 필터전체 두께의 10~40%의 비율을 차지하며, 상기 코어층은 필터전체 두께의 60~90%의 비율을 차지하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 상·하표면층의 요철 크기는 가로 및 세로가 3마이크론~15마이크론이고, 높이가 1마이크론~20마이크론인 것을 특징으로 한다.
또, 상기 상·하표면층과 상기 코어층의 두께 합은 20마이크론~120마이크론인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 전기대전성이 우수한 정전기필터 제조방법은, 폴리프로필렌을 압출 및 가공하여 상·하표면층을 형성하는 단계; 투명수지를 압출 및 가공하여 코어층을 형성하는 단계; 및 상기 상표면층, 코어층, 하표면층의 순서로 라미네이팅시키는 단계;를 포함하고, 상기 상·하표면층 또는 상·하표면층 및 상기 코어층은 전하증대 첨가제가 함유되되, 상기 전하증대 첨가제는 2 내지 10 중량%가 함유되며, 상기 상·하표면층 형성단계에서 표면에 요철이 형성되도록 압출 및 가공하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 상·하표면층을 형성하는 단계는, 폴리프로필렌을 200 내지 280도의 온도로 용융시키는 단계와, 상기 폴리프로필렌 수지를 압출시켜 T-die로 공급하는 단계 및 상기 T-die에 공급된 폴리프로필렌 필름을 무연신시켜 가공하는 단계를 포함하며, 상기 상·하표면층의 평균 두께가 1 내지 20마이크론이 되도록 하며, 상기 상·하표면층의 두께가 동일하거나 서로 다르고, 상기 상·하표면층의 전체 두께 합은 필터 전체 두께의 40%이하가 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 코어층을 형성하는 단계는, 전하증대 첨가제 2 내지 10 중량% 및 투명수지 98 내지 90 중량%를 혼합하고, 200내지 280도의 온도로 용융시키는 단계, 상기 혼합 용융물을 압출시켜 T-다이로 공급하는 단계, 및 상기 T-다이에 공급된 혼합 용융물을 무연신시키고 가공하는 단계로 이루어지며, 평균 두께가 40내지 100마이크론으로 코어층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 상·하표면층의 형성단계에서, 상기 상·하표면층의 표면에 요철이 형성되도록 하도록 절곡하여 형성되도록 하며, 절곡 필름의 두께는 20 내지 120마이크론이 되도록 절곡하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 절곡 필름의 피치 간격은 0.5mm 이상 10.0mm 이하이고, 산의 높이는 0.5mm이상 9.0mm이하인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 전기대전성이 우수한 정전기필터는, 정전용량을 크게 하여 필터링효율을 향상시켜 집진효율을 높이며, 필터의 접촉면적을 넓게 하여 필터의 수명을 연장시키는 효과가 있다.
다른 정전기유도제를 포함한 일반적인(평평한상태) 필름보다 정전기 유도 및 지속성이 뛰어나며 여러가지 공기정화 필터로 사용될 수 있는 장점이 있으며, 또한 동일한 압손을 가지는 제품보다 표면적이 2배이상으로 포집량의 2배이상 정전기를 포함한 상태의 기간이 늘어나는 장점이 있다.
본 발명에 따른 전하증대 첨가제를 포함하며 표면에 요철/엠보/헤어라인을 형성하는 폴리프로필렌 필름은 기존 정전부직포보다 압력손실을 현저하게 낮추게 되어 에어컨용 필터, 전기자동차, 연료자동차, 공조용 필터, 병원용 필터 등 여러 용도의 필터를 개발 생산할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 인 표면요철/엠보/헤어라인 및 전하증대 첨가제를 포함한 무연신 폴리프로필렌 필름의 구조도.
도 2는 본 발명에 의한 필름의 제조 공정을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 의한 필터 구조를 나타낸 도면.
도 4는 대전량 측정방법을 나타낸 도면.
도 5는 필터 효율측정방법을 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 전기대전성이 우수한 정전기필터를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 전기대전성이 우수한 정전기필터는, 도 1에서와 같이, 전하증대 첨가제를 포함한 폴리프로필렌으로 이루어진 상·하표면층(Skin Layer)(11,13) 및 상·하층 사이에 개재되어 있는 코어층(Core)층(12)을 포함하고, 상기 코어층은 투명수지 및 전하증대 첨가제가 함유되어 있는 복합체이다.
상기 복합체의 전하증대 첨가제는 2~10 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하며 상층과 하층은 Flat Type 이 아닌 요철/엠보/헤어라인 형태의 표면을 갖는다.
정전기 전하 증대 첨가제는 공지된 것으로, 안료, 광안정제, 1차 및 2차 산화방지제, 금속 불활성화제, 장애 아민, 장애 페놀, 금속 염, 포스파이트 트라이에스테르, 인산 염, 불소-함유 화합물, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
전하증대 첨가제의 비율이 2%미만일 경우에는 전하증대 첨가재의 부족으로 대전량이 현저하게 줄어들고 역으로 10%를 초과할 경우 서로 대전처리 중에 서로 상쇄되는 현상이 발현하여 대전량이 떨어진다.
표면층과 코어층의 비율은 전하증대의 용도에 따라서 각 표면층은 10%~40%의 비율을 갖으면, 코어층은 60%~90% 비율을 갖는다.
상기 상·하표면층은 필터전체 두께의 10% 미만이 되면, 대전량이 저하되어 먼지 제거효율이 낮게 되고, 상기 상·하표면층은 필터전체 두께의 40%를 초과하게 되면, 온도와 하중에 의한 변형이 커서 내구성이 낮게 되는 문제점이 있다.
표면층의 요철/엠보/헤어라인의 평균 사이즈는 가로가 3마이크론~15마이크론이고, 세로가 3마이크론~15마이크론이며, 높이(깊이)가: 1마이크론~20마이크론이다.
표면층의 요철/엠보/헤어라인의 평균 사이즈의 가로, 세로 및 높이가 너무 낮게 되면, 대전량이 저하되어 먼지 제거효율이 낮게 되고, 가공성이 나쁘게 되며, 표면층의 요철/엠보/헤어라인의 평균 사이즈의 가로, 세로 및 높이가 너무 크게 되면, 대전량은 커질 수 있고 가공성은 좋으나 먼지 포집효율이 낮게 되는 문제점이 있다.
상·하표면층과 코어층 합계의 평균 두께는 40마이크론~120마이크론이다.
이 두께에서 가장 좋은 미세먼지 제거율을 확보할 수 있으며 가공성 역시 가장 좋은 성능을 갖는다.
전하증대 첨가제를 포함한 층은 상·하표면층, 코어층 모두 포함할 수 있고, 상·하표면층에만 포함될 수 있다.
본 발명의 전기대전성이 우수한 폴리프로필렌 필름 제조 방법은, 도 2에서와 같이, 폴리프로필렌을 압출 및 가공하여 표면층을 형성하는 단계; 투명수지와 전하증대 첨가제로 이루어진 복합체를 혼합한후 압출 및 가공하여 코어층을 형성하는 단계; 및 상기 상표면층, 코어층, 하표면층의 순서로 라미네이트시키는 단계;를 포함하고, 상기 복합체는 투명수지 98~90 중량%와 전하증대 첨가제 2~10 중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 상·하표면층을 형성하는 단계는, 폴리프로필렌을 200내지 280도의 온도로 용융시키는 단계와, 상기 폴리프로필렌 수지를 압출시켜 T-die로 공급하는 단계 및 상기 T-die에 공급된 폴리프로필렌 필름을 무연신 시키고 가공하여 평균 두께가 1내지 20마이크론인 상·하표면층을 포함하고, 상·하표면층을 각각 동일한 두께로 할수 있으며, 각각 다른 두께로 하되 상·하표면층의 전체 두께는 전체 두께의 40%이하로 한다.
상기 코어층을 형성하는 단계는, 전하증대 첨가제 2내지 10 중량% 및 투명수지 98 내지 70 중량%를 혼합하고, 200내지 280도의 온도로 용융시키는 단계, 상기 혼합 용융물을 압출시켜 T-다이로 공급하는 단계, 및 상기 T-다이에 공급된 혼합 용융물을 무연신시키고 가공하여 상·하표면층과 코어층 합계의 평균 두께가 40마이크론~120마이크론이 되도록 코어층을 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 코어층 및 상·하표면층을 포함하는 절곡 필름의 두께를 40~120마이크론으로 하여 공기의 투과량을 극대화 하고 온도와 하중에 의한 변형을 방지하고 내구성을 향상시키며 재질은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 등 합성수지 플라스틱으로 한다.
절곡필름의 두께가 40마이크론 미만으로 너무 얇으면, 온도와 하중에 의한 변형이 발생될 수 있어 내구성이 낮고, 절곡필름의 두께가 120마이크론을 초과하여 너무 두꺼우면, 필터링 효율은 좋으나 공기의 투과량이 적게 되는 단점이 있다.
절곡(표면층의 요철/엠보/헤어라인)의 형상은 필터의 최종 사용용도, 적합성 효율성을 고려하여 피치간격과 산의 높이를 다르게 하여 다양한 제품에 적용이 가능하도록 피치 간격은 0.5mm 이상 10.0mm 이하, 그리고 산의 높이는 0.5mm이상~9.0mm이하가 적합하며 필름두께를 40~120마이크론으로 하여 온도와 하중에 의한 변형 방지하고 내구성을 향상시키며 필터의 성능을 극대화할 수 있다.
표면층의 요철/엠보/헤어라인의 피치간격이 너무 작으면 가공이 어렵고, 먼지 제거효율이 낮게 되고, 표면층의 요철/엠보/헤어라인의 피치간격이 너무 크면 가공성은 좋으나 먼지 포집효율이 오히려 낮게 되는 문제점이 있다.
표면층의 요철/엠보/헤어라인의 피치높이가 너무 작으면 가공이 어렵고, 먼지 제거효율이 낮게 되고, 표면층의 요철/엠보/헤어라인의 피치간격이 너무 크면 가공성은 좋으나 먼지 포집효율이 오히려 낮게 되는 문제점이 있다.
또한, 본 발명의 전기대전성이 우수한 폴리프로필렌 필름 제조 방법은, 요철/엠보/헤어라인을 형성하는 단계; 전하증대 첨가제를 포함한 전기대전성이 우수한 폴리프로필렌필름은 T-die->가이드롤->칠롤(냉각롤)->두께측정->어닐링->코로나처리(유무)->이물검출기->와인드의 과정을 거쳐 필름을 만든다.
요철/엠보/헤어라인의 가공은 T-die->가이드롤에서 가공이 가장 유효하다.
가이드롤에서의 분위기 조건은 폴리프로필렌이 결정화 온도이상이 되도록 롤 온도가 110도 내지 200도에서 요철/엠보/헤어라인을 형성하여 만든다.
상하롤의 표면에는 가로/세로 2~20마이크론의 음각과 양각 가공이 되어 있다.
상측롤이 양각일때는 하측롤은 음각, 상측롤이 음각일 경우 하측롤은 양각 가공이며, 하측, 상측 롤 모두 음각과 양각 가공을 할 수도 있다.
본 발명은 대전성이 우수한 무연신 폴리프로필렌 필름에 대한 연구 개발하던 중 전하증대 첨가제를 포함한 폴리프로필렌 필름을 구성하는 상·하표면층에 요철/엠보/헤어라인을 가공하여 필터를 구현하였을 때 표면이 FLAT한 필름보다 필터로서의 기능이 우수하다는 것을 밝혀내어 개발을 완성하였다.
본 발명은 폴리프로필렌으로 이루어진 표면 요철/엠보/헤어라인 가공이 되어 있는 상·하표면층 이에 개재되어 있는 코어층을 포함하고, 각 층에 전하증대 첨가제를 포함하는 전기대전성이 우수한 무연신 폴리프로필렌 필름을 제공한다.
본 발명에 의한 전기대전성이 우수한 정전기필터 제조방법을 도 2를 참조하여 설명하면, 폴리프로필렌을 압출 및 가공하여 상·하표면층을 형성하고, 투명수지를 압출 및 가공하여 코어층을 형성하며, 상기 상표면층, 코어층, 하표면층의 순서로 라미네이팅시켜 필름을 제조한다. 아울러, 제조된 필름에 정전기를 부여한다.
이때, 상기 상·하표면층 또는 상·하표면층 및 상기 코어층은 전하증대 첨가제가 함유되되, 상기 전하증대 첨가제는 2 내지 10 중량%가 함유되며, 상기 상·하표면층 형성단계에서 표면에 요철이 형성되도록 압출 및 가공한다.
본 발명인 표면가공 폴리프로필렌 필름의 경우 상표면층(11), 코어층(12), 하표면층(13)이 순차적으로 라미네이트시켜 적층된 형태의 다층구조를 만든 후 냉각 공정전에 가이드롤을 이용하여 요철/엠보/헤어라인 가공을 하여 제조한다.
상표면층(11), 코어층(12), 하표면층(13)이 순차적으로 라미네이트시킨 후에 상표면층(11)과 하표면층(13)에 요철/엠보/헤어라인 가공을 한 다음, 냉각 공정 후에 마이크로 천공할 수 있다.
이때, 천공 바늘의 전체의 직경은 전체 필름 두께의 50% 이하인 것이 바람직하며, 바늘의 간격은 전체필름 두께의 50% 내지 100%인 것이 바람직하다. 아울러, 천공 바늘의 직경은 5 내지 20마이크론으로 된다.
필름을 천공 바늘로 천공하게 되면, 공기와 접촉하는 면적이 넓게 되고, 천공된 구멍의 내주연에서도 전하를 띠게 되어 필터링 효율을 높일 수 있게 된다.
천공 바늘의 전체의 직경이 전체 필름 두께의 50%를 초과하게 되면, 전하량이 많고 통기성은 좋게 되나, 필름의 강도를 저하하게 되는 문제점이 있으며, 천공 바늘의 전체의 직경이 전체 필름 두께의 50% 미만이 되게 되면, 전하량이 적게 되어 필터링 효율이 저하되는 문제점이 있다.
천공 바늘의 간격이 전체 필름 두께의 50% 미만이 되면, 전하량이 많고 통기성은 좋게 되나, 필름의 강도를 저하하게 되는 문제점이 있으며, 천공 바늘의 간격이 전체 필름 두께의 100%를 초과하게 되면, 전하량이 적게 되어 필터링 효율이 저하되는 문제점이 있다.
제조된 필름을 다수층으로 적층하면 도 3에서와 같은 필터를 제조할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예로서, 상·하표면층(11,13)은 폴리올레핀계 수지와 전하증대 첨가제로 이루어진 복합체: 및 폴리올레핀계 수지를 포함할 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예로서 코어층(12)은 폴리올레핀계 수지와 전하증대 첨가제로 이루어진 복합체 및 폴리올레핀계 수지를 포함할 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 하기 실시예에 의해 발명인 전하증대 첨가제를 포함한 무연신 표면 요철/엠보/헤어라인 가공 무연신 폴리프로필렌 필름, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 공기청정 필터를 보다 상세하게 설명한다. 다만 이러한 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 전하증대 첨가제를 포함한 무연신 표면요철/헤어라인/엠보가공 폴리프로필렌 필름합성
1. 상·하표면층 형성
전하증대 첨가제를 포함한 비중 0.85 내지 1.94g/m3의 밀도, 135도~180도 융점 및 2~16 혹은 800에서 1600g/10분의 용융지수를 갖는 폴리프로필렌 복합체와 비중 0.89 내지 1.03g/m3의 밀도, 135도~180도 용점, 2~16g/10분 또는 800~1600g/10분의 용융지수를 갖는 폴리프로필렌을 비율 1~10%: 99~90%로 혼합하여 준비하였다.
이때, 전하증대 첨가제는 2 내지 10 중량%가 함유되도록 하였다.
이후 혼합된 복합체를 230~250도에서 용융시키고 이를 400~900Kg/h의 압출량으로 압출시켜 T-die에 공급하였다.
이후 형성하려는 총두께의 10~40%두께로 상·하표면층을 형성하였다.
2. 코어층 형성
전하증대 첨가제를 포함한 비중 0.85내지 1.94g/m3의 밀도, 135도~180도 융점 및 2~16혹은 800에서1600g/10분의 용융지수를 갖는 폴리프로필렌 복합체와 비중 0.89내지 1.03g/m3의 밀도, 135도~180도 용점, 2~16내지 800에서 1600g/10분의 용융지수를 갖는 폴리 프로필렌을 비율 1~10%: 99~90%로 혼합하여 준비하였다.
이후 혼합된 복합체를 230~250도에서 용융시키고, 이를 400~900Kg/h의 압출량으로 압출시켜 T-die에 공급하였다.
이후 형성하려는 총두께의 60~90%두께로 코어층을 형성하였다.
3. 무연신 폴리프로필렌 필름 합성.
상표면층, 코어층, 하표면층을 순서대로 라미네이트용 롤러에 배치하여 롤러를 가동시킴으로써 상표면층, 코어층, 하표면층 순서로 인취시켜 평균두께 40~120마이크론를 갖는 무연신 폴리프로필렌 필름을 합성하였다.
4. 표면 요철/헤어라인/엠보 가공
압출된 필름이 냉각롤러로 이송하는데 필요한 가이드롤을 준비한다.
가이드롤의 표면에는 가로*세로*깊이 각각 2마이크론~20마이크론 사이즈의 엠보/헤어라인 요철 가공이 형성되어 있다.
가이드롤 온도 110도~200도를 유지, 두 가이드롤의 간격은 필름 총두께 40~120마이크론에 따라 간격을 유지한다.
<실시예 2> 전하증대 첨가제를 포함한 무연신 폴리프로필렌 필름합성
상기 실시예 1에서 표면 요철/헤어라인/엠보가공을 제외한 다른 조건은 동일하게 무연신 폴리프로필렌 필름을 합성하였다.
<실시예 3> 실시1에서 합성한 전하증대 첨가제를 포함한 무연신 표면요철/헤어라인/엠보가공 폴리프로필렌 필름으로 공기 청정 필터 제조
1. 필름 절곡 및 합지.
실시예 1에서 합성된 필름을 하기의 제조 도면과 같이 절곡 및 합지를 하였다.
- 필름절곡 및 합지 속도 5미터~20미터/분
- 필름절곡 및 합지 사이즈
2. 대전처리
전압 : 10KV~100KV
전류 : 3mA~30mA(DC high V & AC High V)
3. 재단
10T 100mmX100mm
<실시예 4> 실시1에서 합성한 전하증대 첨가제를 포함한 폴리프로필렌 필름으로 공기청정 필터 제조
상기 실시예 2에서 합성한 필름으로 실시예 3과 동일한 조건으로 공기청정 필터를 제조하였다.
<실험예 1> 대전량 측정.
본 발명인 실시예 1 및 실시예 2에 따라 합성된 무연신 폴리프필렌필름으로 필터제조 도중공정인 절곡 합지 및 대전처리후의 대전량 평가하였다.
1. 평가 방법
1) 롤 가장 끝단을 폭 280mm(고정), 너비 280mm로 자른다
2) 도 4에서와 같이 가로세로 8cm 간격을 두고 시작 지점을 설정한다.
3) 도 4에서와 같이 지점간 간격은 3cm이며 25 포인트의 표면정전기력을 측정한다.
4) 이때 표면정전기력 측정 방법은 이전에 합의한 장비와 protocol에 의거하며 반드시 장비가 흔들리지 않도록 지그에 고정한다.
5) 평지와 골지에 대해 위 실험을 반복한다.
2. 측정결과
1). 실시1에서 합성된 필름
Figure 112023079589546-pat00001
2). 실시 2에서 합성된 필름
Figure 112023079589546-pat00002
본 발명인 실시예 1과, 실시예 2에 따라 합성된 무연신 폴리프로필렌 필름을 공기청정 필터의 첫번째 공정인 합지 재단공정을 마친 가공품에 대한 대전량을 측정하였다.
그 결과가 표1 과 표2을 획득하였고, 결과를 참조하게 되면 실시 1과 실시 2에 따라 합성된 재료의 대전량 유의차는 보이지 않았다.
유의차가 보이지 않은 이유로서는 Pin point 측정의 원리로 측정되는 면의 면적이 동일하기에 유의차가 없었을 것으로 예상한다.
<실험예 2> 효율 측정.
실험방법
1). 효율측정기(필터테스터) TSI 8130(제조사: TSI inc.)를 준비한다.
2). 시료를 10T X 1200mm X 350mm 시료 10개를 준비한다.
3). 설비 설정값을 설정한다.
- 분무입자 : NaCl
- 입자사이즈 : 0.3마이크론
- 분사조건 : 32LPM, (면속도 : 5.3 cm/sec)
도 5에서와 같이 좌, 중앙, 우 각각 6포인트를 측정한다.
2. 측정결과
<표 3: 실시예 1로 제조된 필름 효율측정>
Figure 112023079589546-pat00003
<표 4: 실시예2로 제조된 필름 효율측정>
Figure 112023079589546-pat00004
본 발명인 실시예 1, 실시예 2에 따라 합성된 무연신 폴리프로필렌 필름으로 필터를 10TX1200mmX350mm사이즈의 필터를 만들어 TSI 8130설비로 미세먼지 효율을 측정하여, 표 3과 표 4와 같이 각각의 결과를 얻을 수 있었다.
상기 결과에 따라 실시예 1에 따라 합성된 요철/엠보/에어라인 필름의 효율이 실시2로 합성된 필름보다 효율이 10%이상 더 우수하다는 결과를 얻을 수 있었다.
우수한 결과가 나온 이유로는 동일한 대전량일 경우 표면적의 넓이가 넓을수록 미세먼지 포집량이 우수하다는 결과를 도출할 수 있어 필름 표면적에 의해 필름으로 제조된 필터의 포집량 성능을 좌우한다는 의미와 상통할 것이다.
본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
11: 상표면층
12: 코어층
13: 하표면층

Claims (9)

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  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 폴리프로필렌을 압출 및 가공하여 상·하표면층을 형성하는 단계;
    투명수지를 압출 및 가공하여 코어층을 형성하는 단계;
    상기 상표면층, 코어층, 하표면층의 순서로 라미네이팅시켜 필름을 제조하는 단계;
    제조된 필름에 정전기를 부여하는 단계;를 포함하고,
    상기 상·하표면층 또는 상·하표면층 및 상기 코어층은 전하증대 첨가제가 함유되되, 상기 전하증대 첨가제는 2 내지 10 중량%가 함유되며,
    상기 상·하표면층 형성단계에서 표면에 요철이 형성되도록 압출 및 가공하고,
    상기 상·하표면층을 형성하는 단계는,
    폴리프로필렌을 200내지 280도의 온도로 용융시키는 단계와,
    상기 폴리프로필렌 수지를 압출시켜 T-die로 공급하는 단계 및 상기 T-die에 공급된 폴리프로필렌 필름을 무연신시켜 가공하는 단계를 포함하며,
    상기 상·하표면층의 평균 두께가 1 내지 20마이크론이 되도록 하며,
    상기 상·하표면층의 두께가 동일하거나 서로 다르며, 상기 상·하표면층의 전체 두께가 필터 전체 두께의 40%이하가 되도록 하고,
    상기 코어층을 형성하는 단계는,
    전하증대 첨가제 2내지 10 중량% 및 투명수지 98 내지 90 중량%를 혼합하고, 200내지 280도의 온도로 용융시키는 단계,
    상기 혼합 용융물을 압출시켜 T-다이로 공급하는 단계, 및 상기 T-다이에 공급된 혼합 용융물을 무연신시키고 가공하는 단계로 이루어지며,
    평균 두께가 40내지 100마이크론으로 코어층을 형성하고,
    상기 상·하표면층의 형성단계에서, 상기 상·하표면층의 표면에 요철이 형성되도록 하도록 절곡하여 형성되도록 하며, 절곡 필름의 두께는 40 내지 120마이크론이 되도록 절곡하며,
    상기 절곡 필름의 피치 간격은 0.5mm 이상 10.0mm 이하이고, 산의 높이는 0.5mm이상 9.0mm이하이고,
    상기 상표면층, 코어층, 하표면층의 순서로 라미네이팅시켜 필름을 제조하는 단계 후 냉각공정을 거친 후 마이크로 천공하는 단계를 더 포함하며, 천공 바늘의 직경은 5 내지 20마이크론이고, 천공 바늘의 전체의 직경은 전체 필름 두께의 50% 이하이며, 바늘의 간격은 전체필름 두께의 50% 내지 100%인 것을 특징으로 하는 전기대전성이 우수한 정전기필터 제조방법.
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