KR19990088099A - 필터매체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리섬유로 이루어지고, 인조섬유(2)로 피복된 필터조직(1)을 갖는 필터 매체에 관한 것이다. 상기 필터조직(1)과 결착된 인조섬유(2)는 내열성 및 화학약품에 대한 내성을 갖는 중합체로 이루어진다. 상기 필터조직(1)은 단위면적 당 중량이 350 g/㎡이며, 두께는 최소 0.5 mm 이상이다. 상기 인조섬유(2)의 적정량(適定量)은 0.80 dtex 내지 8 dtex 이며, 절단길이는 최소 20 mm이다. 상기 인조섬유(2)는 니들링 공정 다음에 중합체로 피복되며, 필터 매체의 전체중량에 대한 인조섬유(2)의 중량비율은 40% 이하이다.

Description

필터 매체{FILTERING MEDIUM}
본 발명은 유리섬유로 제조되어 내열성 중합체 인조섬유로 니들링(needling)하여 피복한, 필터 매체(媒體)의 전체중량에 대한 인조섬유의 중량비율이 40%이하인 필터 매체에 관한 것이다.
독일 특허 DE 196 15 022에서 상기와 같은 기술의 필터 매체가 공지되어 있다. 그러나 본 발명 명세서에 따른 필터 매체가 종래의 공지된 필터 매체로부터 구별되는 것은, 무엇보다도, 유리섬유가 받침조직 기능뿐만 아니라, 유리섬유로 형성된 조직의 두께에 의한 필터 기능도 수행한다는 점이다. 상기 인조섬유는 또한 유리섬유에 대하여 과도히 협착된 굴곡반경으로 인한 꺾임을 방지함으로써 필터 매체의 횡방향 파열을 방지하는 역할을 한다.
유리섬유로 되는 받침 직물로 이루어지고, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 인조섬유를 약 40% 중량비율로 피복한 필터 매체는 예를 들어 FR 2 584 942에 기술되어 있다. 상기 명세서에 따른 유리섬유직물은 단위면적 당 중량이 350 g/㎡ 까지이며, 망사구멍의 크기 때문에 기본적인 필터기능을 수행할 수 없다.
이러한 필터 매체는 때때로 기계적으로 강력한 응력을 받는다. 예를 들어 백 필터(bag filter)에서 압축공기충격으로 필터 포대(布袋)의 먼지를 털어 낼 때의 경우이다.
종래의 필터 매체에 있어서, 불리한 조건하에 압축공기 충격에 의하여 부분적으로 탈사(脫絲)현상을 일으키게되고, 따라서 횡방향 파열을 방지할 수 없게 된다. 이러한 위험은 인조섬유들이 비교적 서로 약하게 결합이 유지되고, 인조섬유들의 미끄러운 표면으로 인하여 유리섬유 조직 속에 불량하게 고정되고, 인조섬유 비율이 작기 때문에 특히 위험이 커진다.
본 발명의 목적은 서두에서 언급한 종류의 필터 매체를 더욱 개량/발전시켜, 기계적 고응력 하에서도 탈사 위험을 가능한 한 최소화 할 수 있는 필터 매체를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 본 발명에 따라 상기 필터직물이 단위면적 당 중량이 350g/㎡이상이고, 두께가 최소 0.5mm가 되며, 인조섬유는 적정량(適定量)이 0.80 내지 8 dtex이고, 절단길이가 최소 20mm 이며, 상기 인조섬유는 PTFE섬유에 비하여 거친 표면을 갖게 함으로써 달성된다.
그러한 필터 매체에 있어서는, 기계적인 고응력으로 인한 탈사 위험은 서로 보완작용을 하는 여러 가지 특성에 의하여 확실하게 제거될 수 있다. 상기 인조섬유는 매우 작은 직경과 최소 20mm이상의 절단길이를 갖기 때문에, 각각의 인조섬유들을 니들링할 때 필터조직의 망사구멍들의 크기가 매우 작음에도 불구하고 유리섬유로 이루어진 필터조직을 통과하기 때문에 충분히 결착(結着)될 수 있다. 상기 인조섬유의 거친 표면은 인조섬유의 양호한 결착력을 부여함으로써, 유리섬유조직 내에서 인조섬유의 고정효과를 추가적으로 향상시킨다.
본 발명에 따른 필터직물에 있어서는 상기 인조섬유를 얇게 피복 함에도 불구하고, 탈사를 일으키지 않으며, 따라서 횡방향으로 니들링된 인조섬유의 횡파열 방지에 불가결한 최소 지지력 이하로 떨어지지 않기 때문에 횡파열을 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 필터 매체는 필터 포대를 씌워 지지할 지지 바스켓(basket)의 와이어(wire) 간격을 종래의 순수한 유리섬유직물에 있어서와 같이 감소시킬 필요 없이 즉, 지지용 와이어를 증가시킬 필요 없이, 압축공기-충격식 분진제거 방법을 사용하는 백 필터 집진설비에 사용될 수 있다. 따라서, 상기 지지 바스켓 속에 그렇게 많은 종재(縱材)들을 지지부재로서 사용할 필요가 없기 때문에 본 발명에 따른 필터 매체를 압축공기 충격 식으로 분진제거를 하는 집진설비에 사용하는 경우 상기 지지 바스켓을 위한 비용을 절감할 수 있다.
상기 유리섬유는 모든 종래의 합성중합체 섬유 보다 훨씬 가늘고 (직경 0.1 내지 0.3 mm), 유리섬유조직은 단위면적 당 중량이 이미 높기 때문에, 필터물질을 중합체와 조합하면 높은 분진분리능력을 나타내며, 동시에 종래에 알려진 유리섬유 물질의 불량한 횡파열 내구성이 개선된다는 것이 밝혀졌다.
본 발명의 특징에 따라 니들링 한 다음 중합체 섬유로 피복하여 인조섬유의 거친 표면을 생성하면, 본래 매우 매끄러운 표면을 갖는 중합체를 또한 인조섬유로서 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따라 상기 인조섬유를 니들링한 다음 150℃ 이상의 온도 하에서 열처리를 통하여 수축시키면, 인조섬유는 특히 필터조직과 확실하게 결합된다. 이와 같은 수축공정에 의하여 인조섬유들이 필터조직을 휘감아서 특히 견고하게 서로 결합된다.
상기 피복은 만약 무기성 충전제 성질을 갖는 PTFE로 이루어지면 특히 저렴하게 제조될 수 있다. 충전제로서는 특히 큰 면적을 갖는 분말을 고려할 수 있다.
합성 무수규산(無水珪酸)이 무기성 충전제로서 특히 효과적이다.
본 발명의 특징에 따라 인조섬유가 PTFE로 이루어지고, 최고 3.5 dtex의 적정량을 갖는 경우, 상기 필터 매체는 고온과 강력한 화학 작용제에 대하여 특히 양호한 내성을 나타낸다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라 상기 니들링된 내열성 폴리머 인조섬유가 폴리이미드, 폴리아크릴니트릴, 폴리필렌설파이드 또는 아라미드로 이루어질 경우, 상기 필터 매체의 여과특성과 비용 대 이용성은 더욱 향상된다.
도 1은 본 발명에 따른 필터 매체의 단면을 보여주는 개략도.
본 발명을 명확하게 이해하기 위하여 첨부도면을 참고로 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부도면에 도시된 필터 매체는 유리섬유로 짠 필터조직(1)으로 구성되어, 필터 매체의 전체 중량에 대하여 중량비율이 70 내지 85%이며, 두께는 예를 들어 0.9mm 이다. 상기 필터 매체(1)는 이미 그 자체로서 필터 기능을 수행할 수 있는 상태이다. 왜냐하면, 상기 필터 매체는 현재의 두께로서 길이 방향의 견고성을 가지고 있기 때문이며, 따라서 종래의 바탕조직은 필요가 없다. 상기 필터조직(1)은 인조섬유(2)를 적은 양으로 니들링 피복함으로써, 상기 필터 매체는 예를 들어 1.4 mm의 두께로 형성된다. 여기서, 가령 상기 필터 매체를 접어 꺾으려고 하면, 이와 같이 니들링된 폴리머 인조섬유(2)가 필터조직을 형성하는 유리섬유에 있어서 협착된 굴곡반경의 형성을 저지함으로써, 횡방향 파열을 방지한다.
상기 필터조직(1)은 단위표면 당 중량이 350g/㎡ 이상이 되고, 두께가 최소한 0.5mm 이상이 되도록 촘촘하게 짠다. 상기 유리섬유는 최대 0.80 dtex 내지 8 dtex 의 적량을 가지며, 절단 길이는 최소한 20mm 이상이다. 상기 필터 매체는 니들링 공정이 끝나면 150℃ 이상의 온도 하에서 열처리를 함으로써, 상기 인조섬유(2)가 수축하여 필터조직(1) 속에서 서로 결착시킨다. 상기 필터 매체를 상기 PTFE 인조섬유로 니들링한 다음에 추가적으로 거친 표면을 형성시키기 위하여 PTFE 인조섬유 표면을 욕조 속에서 피복한다.
본 발명에 의하면, 인조섬유가 매우 작은 직경과 최소 20mm이상의 절단길이를 갖기 때문에, 각각의 인조섬유들을 니들링할 때 필터조직의 망사구멍들의 크기가 매우 작음에도 불구하고 유리섬유로 이루어진 필터조직을 통과하기 때문에 충분히 결착(結着)될 수 있고, 상기 인조섬유의 거친 표면은 인조섬유의 양호한 결착력을 부여함으로써 유리섬유조직 내에서 인조섬유의 고정효과를 추가적으로 향상시킨다. 또한 본 발명에 따른 필터직물에 있어서는 상기 인조섬유를 얇게 피복 함에도 불구하고, 탈사를 일으키지 않으며, 따라서 횡방향으로 니들링된 인조섬유의 횡파열 방지에 불가결한 최소 지지력 이하로 떨어지지 않기 때문에 횡파열을 확실하게 방지할 수 있다.

Claims (7)

  1. 유리섬유로 이루어진 하나의 필터조직(1)에 내열성 폴리머 인조섬유로 니들링 피복하여, 상기 인조섬유의 중량비율이 40%이하가 되는 필터 매체에 있어서,
    상기 필터조직(1)의 단위표면 당 중량은 350 g/㎡ 이상이며, 그 두께는 최소한 0.5 mm 이상이고, 상기 인조섬유(2)는 0.80 dtex 내지 8 dtex의 적량(適量)과, 최소한 20 mm 이상의 절단길이를 가지며, 상기 인조섬유(2)는 PTFE섬유에 비하여 보다 거친 표면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 필터 매체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인조섬유(2)의 거친 표면은 니들링 공정 다음에 피복하는 폴리머 피복에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 매체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 인조섬유(2)는 상기 니들링 공정 다음에 150℃이상의 온도 하에 열처리를 통하여 수축되는 것을 특징으로 하는 필터 매체.
  4. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피복은 무기성 충전제 성질을 갖는 PTFE로 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터 매체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 무기성 충전제로서 합성 무수규산을 사용하는 것을 특징으로 하는 필터 매체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 인조섬유(2)는 PTFE로 이루어지며, 최대 3.5 dtex의 적량을 갖는 것을 특징으로 하는 필터 매체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 인조섬유(2)는 폴리이미드, 폴리피렌황화물, 폴리아트릴니트릴 또는 아라미드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터 매체.
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