KR20030058976A - High electronic fiber contained filter and manufacturing method of same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Provided are a high dielectric constant electrostatic filter and a method for manufacturing the same, the filter having high filtration ability and electrostatic force. CONSTITUTION: The method comprises the steps of fabricating fibers by spinning using blend of polypropylene (PP) of 80-99 wt% and polyvinylidene fluoride (PVDF) of 1-20 wt%; polarizing the fibers so as for the fibers to have high dielectric constant; cutting the polarized fibers and making staple fibers; making strings using the fibers; weaving a cloth using the strings; and treating the cloth with plasma, corona discharging or ion beams.

Description

고유전율 정전 필터 및 그의 제조방법{High electronic fiber contained filter and manufacturing method of same}High dielectric constant electrostatic filter and its manufacturing method {High electronic fiber contained filter and manufacturing method of same}

본 발명은 고유전율 정전 필터 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고유전율 직포를 이용하여 제조한 정전필터 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high dielectric constant electrostatic filter and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an electrostatic filter manufactured using a high dielectric constant woven fabric and a manufacturing method thereof.

종래의 정전 섬유는 극세사를 이용하여 제조하고 제조한 정전직포는 효과적인 분진포집을 위하여 왁스로 후가공 처리하고 있다. 이러한 정전 직포는 미세한 입자의 분진 및 이온성 물질 등을 여과할 목적으로 정전 필터로 제조된다. 하지만 필터가 전하를 띠는 정전기 보유기간이 매우 짧아 실용적이지 못하고 세척시 후가공 처리된 왁스가 씻겨 나가 분진의 포집효율이 크게 감소한다.Conventional electrostatic fibers are manufactured using microfiber, and the electrostatic woven fabric is post-processed with wax for effective dust collection. The electrostatic woven fabric is made of an electrostatic filter for the purpose of filtering fine particles of dust and ionic materials. However, the static charge retention period of the filter is very short, which makes it impractical and the post-processed wax is washed off, which greatly reduces the dust collection efficiency.

또한 통상적으로 제조되는 정전필터는 대부분 부직포를 이용한 것이다. 부직포와 달리 직포는 섬유로 가공한 실을 통하여 짜여진다. 직포는 통상적인 방법으로 방적하거나 제직하는 중에 섬유의 밀도나 구조를 조절하여 직포에 미세한 기공을 형성시킬 수 있다. 따라서 일정한 미세기공을 포함하는 직포는 먼지의 여과를 위해서 필터로 적용되어 직포 중의 섬유사이의 미세한 기공들에 의하여 공기는투과되면서 먼지 등의 분진은 투과되지 못하도록 하여 공기로부터 먼지를 제거한다.In addition, the electrostatic filter is usually manufactured using a non-woven fabric. Unlike nonwovens, wovens are woven through yarns processed into fibers. The woven fabric can form fine pores in the woven fabric by controlling the density or structure of the fiber during spinning or weaving in a conventional manner. Therefore, a woven fabric containing a certain micropores is applied as a filter for filtration of dust to remove dust from the air by allowing the air to pass through the fine pores between the fibers in the woven fabric to prevent the transmission of dust, such as dust.

필터는 여과능이 우선적으로 고려되어야 한다. 특히 종래의 필터 및 방진마스크들은 주로 기계적 여과(Mechanical filtering)에 주로 의존하였다. 근래에 들어 미세한 입자의 분진 및 이온성 물질 등을 여과할 목적으로 정전필터에 대한 연구가 많이 연구되고 있으나 필터가 전하를 띠는 정전기 보유기간이 매우 짧아 실용적이지 못한 문제점이 있었다.The filter should be considered first. In particular, conventional filters and dust masks mainly rely on mechanical filtering. Recently, many researches have been conducted on the electrostatic filter for the purpose of filtering fine particles of dust and ionic materials, but there is a problem that the electrostatic retention period of the filter is very short, which is not practical.

정전기 보유력을 향상시킬 목적으로 미국특허 제 5,645,627호에서는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리비닐 클로라이드 및 폴리메틸 메타아크릴레이트를 포함하는 중합체로 제조한 섬유에 전하를 집어넣는 방법을 사용하였으나 만족할만한 정전기 보유력의 향상은 이루지 못하였다.For the purpose of improving electrostatic retention, U. S. Patent No. 5,645, 627 used a method of injecting electric charges into fibers made of polymers comprising polypropylene, polyethylene, polyester, polyamide, polyvinyl chloride and polymethyl methacrylate. A satisfactory improvement in electrostatic retention has not been achieved.

따라서 필터의 여과능이 우수하면서도 정전기 보유력이 우수한 정전필터에 대한 개발은 여전히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is still a need for the development of an electrostatic filter having excellent filtration ability and excellent electrostatic retention.

또한 정전 필터에 사용되는 정전 섬유는 청소도구인 정전걸레(sweeper)를 제조하는 것에도 적용될 수 있다. 특히 컴퓨터나 TV 브라운관의 분진 등 미세물질의 청소를 위해서는 정전걸레가 정전기를 띠는 것이 좋다. 그러나 현재 시판되고 있는 정전걸레는 유전율이 낮거나 또는 정전기 보유기간이 짧은 문제점이 있으며, 정전걸레를 한번 세척한 후에 재사용시 분진의 포집률이 현저히 감소하는 문제점이 있었다. 그에 따라 고유전율을 가지며, 정전기 보유력이 좋으며, 세탁 후 재사용시에도 분진포집 성능의 감소가 적은 정전걸레의 필요성은 여전히 존재하고 있다.Electrostatic fibers used in electrostatic filters can also be applied to the manufacture of electrostatic sweepers, which are cleaning tools. In particular, it is recommended that the electrostatic mop is charged with static electricity to clean the fine materials such as dust of computer or TV CRT. However, currently marketed electrostatic mop has a problem of low dielectric constant or short static retention period, there was a problem that the collection rate of dust significantly reduced when reuse after washing the electrostatic mop once. Accordingly, there is still a need for an electrostatic mop having a high dielectric constant, a good static electricity retention, and a small reduction in dust collection performance even after reuse after washing.

따라서, 본 발명은 미세입자 크기의 분진 및 이온성 물질 등에 대한 여과능이 우수하면서도 정전기 보유력이 높아서 필터로서의 기능을 오랫동안 지속시킬 수 있는 고유전율 정전 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a high dielectric constant electrostatic filter capable of maintaining a function as a filter for a long time because of excellent filtration ability to fine particles of dust and ionic materials and high electrostatic retention.

또한 본 발명은 미세분진을 제거할 수 있는 고유전율 정전 걸레를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a high-k dielectric mop that can remove fine dust.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (a) 폴리비닐리덴플루오라이드 (PVDF : poly vinylidene fluoride)와 폴리프로필렌(PP : polypropylene)을 혼합방사하여 섬유를 제조하는 섬유 제조단계, (b) 상기 섬유 제조단계에서 제조된 섬유를 분극처리하여 유전율을 향상시키는 분극처리단계, (c) 상기 분극처리단계에서 유전율이 향상된 섬유를 절단하여 스테플 섬유(staple fiber)를 제조하는 단섬유 제조단계; (d) 상기 단섬유 제조단계에서 제조한 스태플 섬유를 이용하여 실을 방적하는 실 제조단계; 및 (e) 상기 실 제조단계에서 제조한 실을 이용하여 직포를 만드는 제직단계를 포함하는 방법으로 제조된 직포를 포함하는 고유전율 정전필터를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a fiber manufacturing step of producing a fiber by (a) mixed spinning of polyvinylidene fluoride (PVDF) and polypropylene (PP: polypropylene), (b) the fiber Polarization treatment step of improving the dielectric constant by polarizing the fiber produced in the manufacturing step, (c) a short fiber manufacturing step of producing a staple fiber by cutting the fiber with improved dielectric constant in the polarization treatment step; (D) a yarn manufacturing step of spinning the yarn using the staple fibers prepared in the short fiber manufacturing step; And (e) provides a high dielectric constant electrostatic filter comprising a woven fabric manufactured by a method comprising a weaving step of making a woven fabric using the yarn prepared in the yarn manufacturing step.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명자는 정전기 보유력이 우수한 직포를 제조하기 위하여 연구하던 중 섬유재료로서 압전성이 우수한 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF; Polyvinylidene fluoride)와 폴리프로필렌(PP; Polypropylene)을 원료로 섬유를 제조하고, 상기 섬유로 제조한 직포를 정전 필터 또는 정전 걸레로 사용할 경우 종래의 경우에 비하여 현저히 향상된 정전기 보유력을 갖게 됨을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.The inventors of the present invention have been researching to produce a woven fabric having excellent static electricity retention, and fabricated fibers using polyvinylidene fluoride (PVDF) and polypropylene (PP; Polypropylene) having excellent piezoelectric properties as a fiber material. When using a woven fabric produced as an electrostatic filter or electrostatic rag was found to have a significantly improved electrostatic retention compared to the conventional case has been completed the present invention.

먼저, 본 발명의 고유전율 직포 제조방법은 (a) 폴리비닐리덴플루오라이 드(PVDF : poly vinylidene fluoride)와 폴리프로필렌(PP : polypropylene)을 혼합방사하여 섬유를 제조하는 섬유 제조단계, (b) 상기 섬유 제조단계에서 제조된 섬유를 분극처리하여 유전율을 향상시키는 분극처리단계, (c) 상기 분극처리단계에서 유전율이 향상된 섬유를 절단하여 스테플 섬유(staple fiber)를 제조하는 단섬유 제조단계; (d) 상기 단섬유 제조단계에서 제조한 스태플 섬유를 이용하여 실을 방적하는 실 제조단계; 및 (e) 상기 실 제조단계에서 제조한 실을 이용하여 직포를 만드는 제직단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.First, the high dielectric constant woven fabric manufacturing method of the present invention (a) a fiber manufacturing step of producing a fiber by mixing the polyvinylidene fluoride (PVDF: poly vinylidene fluoride) and polypropylene (PP: polypropylene), (b) Polarization treatment step of improving the dielectric constant by polarizing the fiber produced in the fiber manufacturing step, (c) short fiber manufacturing step of producing a staple fiber by cutting the fiber with improved dielectric constant in the polarization treatment step; (D) a yarn manufacturing step of spinning the yarn using the staple fibers prepared in the short fiber manufacturing step; And (e) characterized in that it comprises a weaving step of making a woven fabric using the yarn prepared in the yarn manufacturing step.

상기 섬유 제조단계에서는 폴리비닐리덴플루오라이드와 폴리프로필렌을 혼합방사하여 필라멘트의 섬유를 제조한다. 본 발명의 섬유제조방법은 통상의 습식방사법, 건식방사법, 용융방사법이 바람직하며 가장 바람직하게는 용융방사법이다.In the fiber manufacturing step, the fiber of filament is manufactured by mixing and spinning polyvinylidene fluoride and polypropylene. The fiber manufacturing method of the present invention is preferably a wet spinning method, a dry spinning method, a melt spinning method, and most preferably a melt spinning method.

여기에서 폴리비닐리덴플루오라이드의 함량은 1 내지 20 중량%, 폴리프로필렌의 함량은 99 내지 80 중량%인 것이 좋다. 폴리비닐리덴플루오라이드의 함량 1 내지 20 중량% 범위에서 폴리비닐리덴플루오라이드 함량의 증가에 따라 정전필터의 여과효율이 점차로 증가되며, 그 함량이 최적정치인 10 중량%에 이르면 정전필터의 여과효율은 거의 100 %에 이르게 된다.Herein, the content of polyvinylidene fluoride is preferably 1 to 20% by weight, and the content of polypropylene is 99 to 80% by weight. As the polyvinylidene fluoride content is increased in the range of 1 to 20% by weight of polyvinylidene fluoride, the filtration efficiency of the electrostatic filter is gradually increased, and when the content reaches the optimum value of 10% by weight, the filtration efficiency of the electrostatic filter is It reaches almost 100%.

제조되는 섬유의 직경은 5 내지 20 ㎛, 바람직하게는 10 내지 15 ㎛인 것이좋다. 섬유의 직경이 증가함에 따라 정전필터의 여과 효율은 감소하며, 상기 범위내의 두께에서 정전필터의 여과 효율이 높다.The diameter of the fibers to be produced is preferably 5 to 20 μm, preferably 10 to 15 μm. As the diameter of the fiber increases, the filtration efficiency of the electrostatic filter decreases, and the filtration efficiency of the electrostatic filter is high at a thickness within the above range.

상기 분극처리단계에서는 섬유 제조단계에서 제조된 섬유로 고유전율 정전 섬유를 제조한다. 상기 연신은 분극처리에 의한 것으로 상기 섬유에 유전율을 향상시킨다. 폴리비닐리덴플루오라이드는 α형태와 β형태가 있으며, 전하성이 높은 것은 β형태이다. 본 단계에서 섬유에 포함되어 있는 폴리비닐리덴플루오라이드의 α형태는 β형태로 바뀌어 높은 전하성을 띠게 된다.In the polarization treatment step, a high dielectric constant electrostatic fiber is produced from the fibers produced in the fiber manufacturing step. The stretching is by polarization to improve the dielectric constant of the fiber. Polyvinylidene fluoride has an alpha form and a beta form, and the thing with high electric charge is a beta form. In this step, the α form of the polyvinylidene fluoride contained in the fiber is changed to the β form, resulting in high chargeability.

상기 분극처리는 섬유를 감기/풀기/되감기 등을 반복하면서 전자빔이 차례로 적용되도록 주사(scanning)하여 주사된 부위에서 고하전의 전자빔의 충격으로 직포를 구성하는 고유전율 섬유의 분자내 전자분포를 분극(Polarization)시킨다. 이는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것이다.The polarization treatment repeats winding / unwinding / rewinding the fibers and scans the electron beams sequentially so as to polarize the intramolecular electron distribution of the high dielectric constant fibers constituting the woven fabric by the impact of the high-charged electron beam at the scanned portion. Polarization). This can be easily understood by those skilled in the art.

상기 단섬유 제조단계에서는 상기 고유전율 섬유를 가공하여 스테플 섬유로 만든다. 스테플 섬유는 필라멘트사에서는 기대할 수 없는 성질의 실을 만들기 위하여 필라멘트를 적당한 길이로 절단하여 만든 것으로, 본 발명의 스테플 섬유는 30 mm 내지 60 mm의 길이인 것이 바람직하다.In the short fiber manufacturing step, the high dielectric constant fibers are processed into staple fibers. Staple fiber is made by cutting the filament to an appropriate length in order to make the yarn of the properties that can not be expected in filament yarn, the staple fiber of the present invention is preferably 30 mm to 60 mm in length.

상기 실 제조단계에서는 상기 스테플 섬유를 가공하여 롤러에 의해 섬유를 풀어준 다음 실로 제조하는 것이다. 섬유의 길이가 짧은 스테플 섬유는 섬유의 배열이 무질서한 상태로 공급되므로 이들 섬유를 잘 개섬하여 방적한다. 그 제조방법은 개면 및 혼면, 소면 및 정소면, 연조, 조방, 정방 순으로 이루어진다. 상기 실 제조단계는 당해 업자에겐 널리 알려진 통상의 기술로 실시한다. 본 발명의 실의 번수는 5수 내지 20수가 바람직하고, 꼬임의 강약은 꼬임의 수로 나타내어 길이 1인치(2.54cm)사이에 5개 내지 20개의 꼬임을 주는 것이 바람직하다.In the yarn manufacturing step, the staple fibers are processed to release the fibers by rollers, and then the yarns are manufactured. Staple fibers with short lengths of fibers are fed in a disordered array of fibers, so that these fibers are well opened and spun. The manufacturing method consists of open and mixed cotton, face and face noodles, soft, rough and square. The yarn manufacturing step is carried out by conventional techniques well known to those skilled in the art. The number of yarns of the present invention is preferably 5 to 20, and the strength of the twist is represented by the number of twists, and it is preferable to give 5 to 20 twists between 1 inch (2.54 cm) in length.

상기 제직단계에서는 상기 실 제조단계에서 제조된 실로 직포를 제조한다. 상기 실을 단독으로 또는 다른 일반섬유들과 함께 혼섬하여 통상의 직포 제조방법에 따라 직포로 제조할 수 있으며, 특히 필터용으로 사용하기에 적절한 구조를 갖는 직포를 수득할 수 있다. 직포는 경사(經絲)와 위사(緯絲)를 직각으로 조합하여 일정한 폭과 길이와 두께를 지닌 일정한 길이로 연속된 평면상으로 통상의 직포제조방법을 통하여 만들다. 또한 본 발명에서 실에 다른 일반섬유들을 혼합할 경우 다른 일반섬유들의 혼합비는 분극처리하여 실 100 중량부에 대하여 일반섬유 200 중량부 이하를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 일반섬유들의 양이 200 중량부를 초과할 경우에는 제조되는 직포의 정전기 보유력이 떨어져 바람직하지 않다.In the weaving step, the woven fabric is manufactured from the yarn produced in the yarn manufacturing step. The yarn may be mixed alone or with other common fibers to produce a woven fabric according to a conventional woven fabric manufacturing method, and in particular a woven fabric having a structure suitable for use for filters can be obtained. A woven fabric is made by a normal woven fabric manufacturing method in a continuous plane of a certain length having a certain width, length and thickness by combining the warp yarn and the weft yarn at right angles. In addition, in the present invention, when mixing the other general fibers in the yarn, the mixing ratio of the other general fibers is preferably polarized to use less than 200 parts by weight of the normal fiber to 100 parts by weight of the yarn. When the amount of the normal fibers exceeds 200 parts by weight, it is not preferable that the static electricity holding power of the fabric to be produced is low.

상기 직포 제조단계에서 실의 밀도는 특별히 제한을 받지 않으나, 정전필터의 여과능력과 경제성을 고려하여 볼 때 적절한 밀도를 다음에 명시한다. 직포의 밀도는 제직된 직물의 일정 구간내에 있는 경사 또는 위사의 가락수 나타내며, 구체적으로는 2.54 cm(인치)내의 위사 또는 경사의 가락수이다. 본 발명의 직포 밀도는 5 내지 20개의 위사 또는 경사가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 내지 15 이다.The density of the yarn in the woven fabric manufacturing step is not particularly limited, but considering the filtration capacity and economical efficiency of the electrostatic filter, the appropriate density is specified below. The density of the woven fabric is the number of rhythms of warp or weft yarn within a section of the woven fabric, specifically the number of chops of weft or warp yarn within 2.54 cm (inch). The woven fabric density of the present invention is preferably 5 to 20 weft yarns or warp yarns, more preferably 10 to 15 yarns.

또한 본 발명의 고유전율 직포 제조방법은 상기 직포 제조단계 이후에 직포 제조단계에서 제조된 직포를 플라즈마 처리, 코로나(corona)방전, 및 이온빔 처리로 이루어진 군으로부터 선택한 처리단계를 더욱 포함할 수 있다. 상기 플라스마처리는 산소 분위기하에서 100 KW, 0.1 토르(Torr)로 통상적인 방법을 실시하는 것이 바람직하다. 또한 상기 직포 제조단계 이후에 직포 제조단계에서 제조된 직포에 더욱 실시 할 수 있는 코로나 방전 또는 이온빔 처리는 통상의 방법으로 실시한다. 이러한 플라스마 처리, 코로나 방전 또는 이온빔 처리에 의하여 섬유의 동일 중량 대비 정전기력이 20 내지 50 % 상승시킬 수 있다.In addition, the method for manufacturing a high dielectric constant woven fabric of the present invention may further include a treatment step selected from the group consisting of plasma treatment, corona discharge, and ion beam treatment of the woven fabric produced in the woven fabric manufacturing step after the woven fabric manufacturing step. The plasma treatment is preferably carried out in a conventional method at 100 KW, 0.1 Torr in an oxygen atmosphere. In addition, after the fabric manufacturing step, the corona discharge or ion beam treatment, which can be further performed on the fabric manufactured in the fabric manufacturing step, is performed by a conventional method. Such plasma treatment, corona discharge, or ion beam treatment may increase the electrostatic force by 20 to 50% relative to the same weight of the fiber.

또한 본 발명은 상기 방법에 의하여 제조된 고유전율 직포를 제공하는 바, 본 발명에 의하여 제조된 고유전율 직포는 정전기력이 높고, 정전기 보유기간이 장기간 유지되는 특징이 있다.In addition, the present invention provides a high-k dielectric woven fabric produced by the above method, the high-k dielectric woven fabric produced by the present invention is characterized by high electrostatic force, the static retention period is maintained for a long time.

또한 본 발명은 상기 직포로 제조한 고유전율 정전필터를 제공한다. 상기 고유전율 정전필터를 제조하는 방법은 통상적으로 직포로 필터를 제조하는 필터제조방법들이 적용되며, 본 발명의 고유전율 정전필터는 특히 방진마스크, 공기필터 또는 진공청소기 등에 정전필터로 적용되는 것이 바람직하다. 본 발명의 고유전율 정전필터는 정전기력이 우수하여 이온성 물질 및 미세분진의 여과에 대하여 종래의 필터에 비하여 현저하게 향상된 여과효율을 나타내며, 정전기 보유기간이 길어 종래의 정전필터가 몇 번 사용하면 정전기력이 초기에 비하여 현격히 떨어지는 문제점이 있었으나 본 발명의 정전필터는 수십 회 사용하여도 정전기력이 초기 수준과 비슷한 수준으로 유지된다.The present invention also provides a high dielectric constant electrostatic filter made of the woven fabric. As a method of manufacturing the high dielectric constant electrostatic filter, filter manufacturing methods for manufacturing a filter using a woven fabric are generally applied, and the high dielectric constant electrostatic filter of the present invention is particularly preferably applied as an electrostatic filter to a dust mask, an air filter or a vacuum cleaner. Do. The high dielectric constant electrostatic filter of the present invention has an excellent electrostatic force and shows a significantly improved filtration efficiency compared to the conventional filter for the filtration of ionic materials and fine dust, and the electrostatic force is long when the conventional electrostatic filter is used several times because of the long static retention period. There was a problem that falls significantly compared to this initial, but the electrostatic filter of the present invention is maintained at a level similar to the initial level even after using several dozen times.

또한 본 발명은 상기 고유전율 직포로 제조한 고유전율 정전걸레를 제공한다. 상기 고유전율 정전걸레는 상기 직포를 적당한 크기로 재단하는 등의 통상의 방법을 통하여 제조된다. 본 발명의 고유전율 정전걸레는 높은 정전기력을 갖기때문에 청소효율이 우수하며, 정전기 보유기간이 길어 수명이 종래의 정전걸레에 비하여 현저하게 향상되는 특징이 있으며, 세탁 후에도 정전기 보유력이 우수하여 재사용 하더라도 분진포집 성능이 거의 초기와 같은 장점이 있다.The present invention also provides a high dielectric constant electrostatic mop manufactured by the high dielectric constant woven fabric. The high dielectric constant electrostatic mop is manufactured through a conventional method such as cutting the woven fabric into an appropriate size. The high dielectric constant electrostatic mop of the present invention has a high electrostatic force, has excellent cleaning efficiency, has a long electrostatic retention period, and has a markedly improved lifespan compared to a conventional electrostatic mop. The capture performance is almost the same as early days.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid in understanding the present invention. However, the following examples are provided only to more easily understand the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

[실시예 1]Example 1

폴리비닐리덴플루오라이드 10 중량%와 폴리프로필렌 90 중량%를 혼합방사하여 섬유를 제조하고 상기 섬유를 분극처리한 다음 58 ㎛의 스테플 섬유로 절단하였다. 상기 유전율이 향상된 스테플 섬유를 이용하여 10번수, 1인치당 꼬임 15개의 실을 방적한 다음 1인치당 10개의 위사가 있도록 밀도를 조절하면서 통상적인 직포 제직방법으로 고유전율 직포를 제조하였다.Fibers were prepared by mixing and spinning 10% by weight of polyvinylidene fluoride and 90% by weight of polypropylene, and the fibers were polarized and then cut into staple fibers of 58 mu m. Using the staple fiber with improved dielectric constant, high-k dielectric woven fabric was manufactured by a conventional woven fabric weaving method while spinning 10 times, 15 twisted yarns per inch, and adjusting the density to have 10 weft yarns per inch.

[실시예 2]Example 2

상기 실시예 1의 직포를 산소분위기에서 100 KW, 0.1 토르(torr)상으로 플라즈마 처리하는 단계를 실시하여 고유전율 직포를 제조하였다.Plasma treatment of the woven fabric of Example 1 was performed at 100 KW and 0.1 torr in an oxygen atmosphere to prepare a high dielectric constant woven fabric.

[비교예 1]Comparative Example 1

폴리프로필렌만으로 섬유를 제조하고, 상기 섬유로 직포를 제조하였으며, 분극처리 및 직포 제조방법을 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하였다.Fibers were prepared using only polypropylene, woven fabrics were made from the fibers, and the same method as in Example 1 was used for the polarization treatment and the woven fabric manufacturing method.

[실험예 1]Experimental Example 1

본 발명에 의하여 제조된 고유전율 직포의 이온성 물질의 여과능력을 실험하기 위하여 NaCl 에어로졸(aerosol)시험법에 따라 여과시험을 하였다.In order to test the filtration capacity of the ionic material of the high dielectric constant woven fabric prepared according to the present invention, the filtration test was carried out according to the NaCl aerosol test method.

NaCl 에어로졸 시험법은 1 %의 염화나트륨(NaCl)용액을 가압, 승온하여 0.3 ㎛ 정도의 입경을 갖는 에어로졸(aerosol)형태로 공기 중에 분산시킨 후, 이를 시험할 필터를 유동 속력 34 L/min으로 통과하도록 하여 통과 후의 공기 중에 잔존하는 염화나트륨의 양을 측정하는 방법으로 상기 방법으로 실시하여 여과율을 백분율(%)로 나타내었다. 본 실험은 상기 실시예 1, 실시예 2와 비교예 1의 직포를 대상으로 여과율을 측정하였다. 상기 실험의 결과 본 발명에 따른 실시예 1의 직포의 경우에는 여과율이 99.0 %이었으며, 실시예 2의 직포는 여과율이 99.7 %, 비교예 1의 직포의 경우에는 거의 0 %에 육박할 정도로 여과성능을 보이지 못하였다. 상기 실험의 결과는 본 발명에 따른 직포가 이온성물질에 대하여 매우 우수한 여과효율을 가지는 것을 보여주며, 또한 플라즈마 처리를 할 경우 여과 성능이 더욱 우수해짐을 알 수 있다.The NaCl aerosol test method pressurizes and warms up a 1% sodium chloride (NaCl) solution, disperses it in the air in the form of an aerosol having a particle size of about 0.3 μm, and then passes the filter to be tested at a flow rate of 34 L / min. The filtration rate was expressed as a percentage (%) by measuring the amount of sodium chloride remaining in the air after passage. In this experiment, the filtration rate of the woven fabrics of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 was measured. As a result of the experiment, the filtration rate of the woven fabric of Example 1 according to the present invention was 99.0%, and the woven fabric of Example 2 had a filtration performance of almost 9% of the filtration rate of the woven fabric of Comparative Example 1, and almost 0% of the woven fabric of Comparative Example 1. Could not be seen. The results of the experiment shows that the woven fabric according to the present invention has a very good filtration efficiency for the ionic material, it can be seen that the filtration performance is more excellent when plasma treatment.

[실험예 2]Experimental Example 2

상기 실시예 1에서 제조한 직포를 정전걸레로 사용하였을 때 성능을 관찰하기 위하여 상기 실시예 1과 비교예 1로 컴퓨터 모니터의 먼지를 닦아 보았다. 본 발명에 따른 실시예 1의 직포가 비교예 1의 직포에 비하여 훨씬 잘 닦였다. 또한 1회 사용 후 상기 실시예 1과 비교예 1의 직포들을 물로 세척한 후 건조시켜 정전걸레로서 재사용할 수 있는지를 알아보았다. 본 발명에 따른 실시예 1의 직포는 처음 사용할 때와 유사한 정도로 컴퓨터 모니터의 먼지가 잘 닦였으나, 비교예 1의 직포는 먼지가 거의 닦이지 않아 재사용시 분진포집 성능이 현저히 떨어짐을 나타냈다. 본 실험의 결과는 본 발명에 따른 직포를 정전걸레로 사용할 경우 종래의 정전걸레에 비하여 분진포집 성능이 우수하며, 세탁 후 재사용시에도 성능이 거의 초기 수준으로 유지됨으로써 수명이 종래의 정전걸레에 비하여 현저히 향상되었음을 나타낸다.In order to observe the performance when the woven fabric prepared in Example 1 was used as an electrostatic mop, the dust of the computer monitor was wiped with Example 1 and Comparative Example 1. The woven fabric of Example 1 according to the present invention was wiped much better than the woven fabric of Comparative Example 1. In addition, after one use, the woven fabrics of Example 1 and Comparative Example 1 were washed with water and dried to find out whether they can be reused as electrostatic mops. The woven fabric of Example 1 according to the present invention was well wiped off the dust of the computer monitor to the same extent as when used for the first time, but the woven fabric of Comparative Example 1 showed that the dust collecting performance was remarkably degraded when reused. The results of this experiment show that when the woven fabric according to the present invention is used as an electrostatic mop, the dust collection performance is superior to that of the conventional electrostatic mop, and the life is maintained at the initial level even when reused after washing, so that the service life is longer than that of the conventional electrostatic mop. Significantly improved.

상기에서 살펴보는 바와 같이, 본 발명에 의하여 제조된 고유전율 직포는 종래의 직포에 비하여 정전기 보유력이 우수하여 직포에 의해 제조한 고유전율 정전필터는 이온성 물질에 대한 여과 효율이 종래의 필터에 비하여 현저히 우수하며, 필터로서의 기능도 오랫동안 지속됨을 알 수 있다. 또한 본 발명의 직포를 이용한 고유전율 정전걸레는 정전기 보유력이 우수하여 청소기능이 우수하며, 수명이 현저히 연장되는 장점이 있다.As described above, the high dielectric constant woven fabric produced by the present invention has a high electrostatic retention capability compared to the conventional woven fabric, so that the high dielectric constant electrostatic filter manufactured by the woven fabric has a higher filtration efficiency for ionic materials than the conventional filter. It is remarkably excellent, and it can be seen that the function as a filter lasts a long time. In addition, the high-k electrostatic mop using the woven fabric of the present invention has an excellent electrostatic retention power, excellent cleaning function, and has the advantage of significantly extending the service life.

Claims (5)

(a) 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF : poly vinylidene fluoride)와 폴리프로필렌(PP : polypropylene)을 혼합방사하여 섬유를 제조하는 섬유 제조단계;(a) a fiber manufacturing step of producing a fiber by mixing and spinning polyvinylidene fluoride (PVDF: poly vinylidene fluoride) and polypropylene (PP: polypropylene); (b) 상기 섬유 제조단계에서 제조된 섬유를 분극처리하여 유전율을 향상시키는 분극처리단계;(b) polarization treatment step of improving the dielectric constant by polarizing the fiber produced in the fiber manufacturing step; (c) 상기 분극처리단계에서 유전율이 향상된 섬유를 절단하여 스테플 섬유(staple fiber)를 제조하는 단섬유 제조단계;(c) a short fiber manufacturing step of preparing staple fibers by cutting fibers having improved dielectric constant in the polarization treatment step; (d) 상기 단섬유 제조단계에서 제조한 스테플 섬유를 이용하여 실을 방적하는 실 제조단계; 및(D) yarn manufacturing step of spinning the yarn using the staple fibers prepared in the short fiber manufacturing step; And (e) 상기 실 제조단계에서 제조한 실을 이용하여 직포를 만드는 제직단계;(e) weaving step of making a woven fabric using the yarn produced in the yarn manufacturing step; 를 포함하는 방법으로 제조된 직포를 포함하는 고유전율 정전필터.High dielectric constant electrostatic filter comprising a woven fabric produced by the method comprising a. 제 1항에 있어서, 상기(a) 단계에서 상기 폴리비닐리덴플루오라이드의 함량은 1 내지 20 중량%이고, 상기 폴리프로필렌의 함량은 80 내지 99 중량%인 것을 특징으로 하는 고유전율 정전필터.The high dielectric constant electrostatic filter according to claim 1, wherein the polyvinylidene fluoride is contained in an amount of 1 to 20 wt% and the polypropylene is 80 to 99 wt%. 제 1항에 있어서, 상기 (a)단계에서 제조되는 섬유의 직경은 5 내지 20 ㎛인 것을 특징으로 하는 고유전율 정전필터.The high dielectric constant electrostatic filter according to claim 1, wherein the fiber prepared in step (a) has a diameter of 5 to 20 µm. 제 1항에 있어서, 상기 (e)단계에서 제조되는 직포의 밀도는 2.54 cm 내에 5 내지 20개의 위사 또는 경사인 것을 특징으로 하는 고유전율 정전필터.The high dielectric constant electrostatic filter according to claim 1, wherein the density of the woven fabric manufactured in step (e) is 5 to 20 weft yarns or warp yarns within 2.54 cm. 제 1항에 있어서, 상기 직포는 (e)단계이후에 플라즈마 처리, 코로나(corona)방전 및 이온빔 처리로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법으로 더욱 처리되는 것을 특징으로 하는 고유전율 정전필터.The high dielectric constant electrostatic filter of claim 1, wherein the woven fabric is further treated after the step (e) by a method selected from the group consisting of plasma treatment, corona discharge, and ion beam treatment.
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