KR20110008224A - 필터 복합재, 이의 제조방법 및 이러한 필터 복합재로 제조된 평면형 필터 소자 - Google Patents

Abstract

필터 복합재(10)는 제1 여과막 및 제2 여과막(1, 5) 및 이들 사이에 배치된 배수재(drainage material)(3)를 포함한다. 배수재(3)와 여과막(1, 5)은 접착 네트(2, 4)에 의해 라미네이팅된다. 평면형 필터 소자는 필터 복합재로부터 블랭크로서 만들어지며, 각각의 사용에 적합한 기하 형상을 갖는다.

Description

필터 복합재, 이의 제조방법 및 이러한 필터 복합재로 제조된 평면형 필터 소자{Filter compound material, method for the production thereof and flat filter elements made of the filter compound material}

본 발명은 배수용 직물(woven drainage fabric) 및 상기 배수용 직물의 상부면과 하부면에 라미네이팅되는 제1 여과막과 제2 여과막을 포함하는 필터 복합재(filter compound material), 필터 복합재의 제조방법 및 이로부터 제조된 평면형 필터 소자(flat filter element)에 관한 것이다.

필터 복합재는 종래 기술에서 알려져 있으며, 평면형 필터 소자, 와운드(wound) 필터 등의 제조에 사용된다. 폐수 정화를 위한 통상의 필터 시스템은 이격된 평행 배열(spaced-apart parallel arrangement)의 평면형 필터 소자들을 포함한다. 상기 평면형 필터 소자는 가요성 직물 또는 강성 플레이트로서 형성된 배수 구조체가 양면 상에 여과막으로 둘러싸인 쿠션 또는 카세트로 구현된다. 여과막은 통상적으로 지지 부직포(support nonwoven) 및 다공성막 층으로 형성되는 2층(two-layered) 복합 구조체로서 형성된다. 인접한 평면형 필터 소자들 사이의 영역은 여과될 액체를 위한 통로를 형성하는데, 이때 액체는 직교류 여과(cross flow filtration)의 원리에 따라 평면형 필터 소자의 표면에 대해 평행하게 유동하여 여과 방향에 대해 수직으로 유동한다.

유럽 특허 제EP 0 730 490 B1호는 다공성 필터 매체, 다공성 지지 매체 및 배수 메커니즘을 포함하는 기재(substrate)를 포함하는 필터 복합 구조체; 및 또한 복합 구조체의 형성 방법을 개시한다. 다공성 필터 매체 및 다공성 지지 매체는 필터 매체의 투과성이 실질적으로 감소되지 않도록 하는 방법으로 기재에 용매 접합(solvent bonded)된다. 바람직한 양태에서, 기재는 중합체 재료로 이루어지며, 홈(groove)들을 포함하며, 인접한 홈들 사이의 영역은 다공성 지지 매체에 부착된다. 추가의 양태에서, 기재는 대향하는 평면인 표면들을 갖는 시트 또는 플레이트로서 형성되고, 각각의 평면인 표면은 다공성 지지 매체 및 다공성 필터 매체에 용매 부착된다. 당해 복합 구조체는 하기의 단계들을 포함하는 방법에 의해 형성된다:

- 다공성 필터 매체, 다공성 지지 매체 및 기재를 서로의 상부에 위치시키는 단계;

- 단지 기재를 약간 용해시키고 유동하는 접합 조성물을 다공성 지지 매체 및 다공성 필터 매체 내로 도입시키며, 용해된 기재는 접합 조성물의 제거 후, 고화시키고 3개의 층을 함께 접합시키는 과정에서 도입되는 단계.

독일 특허 제DE 37 12 872 A1호는 막 및 관통-유동가능한(through-flowable) 배수 구조체로 구성된 필터 소자를 기술한다. 당해 배수 구조체는 직물, 부직물, 천공되거나 엠보싱된 포일, 또는 이들 층 재료의 조합으로 이루어진다. n-각형 또는 둥근 형상의 본질적으로 평면형인 이들 필터 소자는 유체 전달을 위한 개구부(aperture)를 포함하며, 이들의 에지에서 그리고 개구부 둘레에서 누설이 방지되는 방법으로 점착되거나 용접된다. 특정 양태에서, 막은 직물 및/또는 부직물에, 라미네이트의 형태로, 한면 또는 양면에 영역-접합된다. 그 안의 직물/부직물은 각각의 경우에 단지 하나의 막에만 접합된다.

독일 실용 신안 제DE 20 2005 012 047 U1호는 막 여과 층과 하나 이상의 업스트림 심층 여과 층(upstream depth fitration layer)을 포함하는, 유체 스트림으로부터 입자들을 제거하기 위한 2층 이상의 복합 필터 매체를 개시한다. 대안적으로, 당해 복합 필터 매체는 막 여과 층의 업스트림 또는 다운스트림에 배치되는 지지층을 포함할 수 있다. 대안적으로, 지지층은 막과 함께 라미네이팅될 수 있다. 바람직하게는, 심층 여과 층, 막 여과 층 및 임의의 지지층은 중합체성 용융-취입 중합체 섬유 직물, 확장된(expanded) PTFE(ePTFE) 막 여과 매체 및 방사 접합된 부직포로 각각 이루어진다. 임의의 지지층은 각각의 경우에 단지 하나의 막 여과 층에만 접합된다.

유럽 특허 제EP 1 554 028 B1호는 다층 플리트 지지체(multi-layered pleat support)를 갖는 필터 소자를 교시한다. 당해 필터 소자는 업스트림 플리트 지지체, 필터 매체, 및 제1 다운스트림 지지층과 제2 다운스트림 지지층을 포함하는 다층 다운스트림 지지체를 포함한다. 당해 필터 매체는 통상적으로 기공 크기가 약 0.1㎛ 내지 약 10㎛이고, 예를 들면, 확장된 테플론, 나일론, 폴리에테르 설폰, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 등과 같은 통상의 필터 재료로 이루어진 미세다공성 필터 매체이다. 이들 지지층은 바람직하게는 중합체성 부직 섬유 재료로 제작되며, 제1 지지층이 필터 매체에 라미네이팅될 수 있다. 라미네이션(lamination)은 종래 기술에서 알려진 통상의 라미네이팅 기술에 따라 수행될 수 있다.

유럽 특허 제EP 0 417 287 B1호는 페닐렌설파이드-기재 공중합체로 이루어지고, 중합체성 직물 또는 부직물 상에 라미네이팅되는 다공성 불균질 막을 기술한다.

필터 시스템이 작동 중일 때, 막 층의 기공을 통과하기에 직경이 너무 큰 입자는 막 표면 상에 유지되고, 이들 중 일부는 이에 부착된 채로 남게 된다. 이러한 입자들은 장기간에 걸쳐 축적되고 점점 커져 필터 케이크를 형성하고, 이는 점점 더 막 표면을 가리게 되어 시스템의 여과 성능을 감소시키게 된다. 장비 유지보수 서비스의 일부로서, 여과막의 표면이 기계적으로 및/또는 화학적으로 주기적으로 청소되고, 예를 들면, 브러슁, 워터 제트(water jet) 및 세정액에 의해 필터 케이크가 제거된다. 불편하고 비용이 많이 드는 이들 세정 방법 - 이들은 일반적으로 필터 소자의 해체(deinstallation)를 필요로 한다 - 이외에, 백플러슁(backflushing)에 의한 원 위치에서의(in situ) 청소가 가능하다. 백플러슁에서는, 필터 소자가 감압(underpressure)에 의해서가 아닌, 증가된 내부 압력에 의해 간단히 작동되어, 액체가 필터 소자의 내부로부터 여과막을 통해 외부로 유동되고, 여과막의 표면에 부착하고 있는 입자들을 떼어내게 할 것이다. 이 백플러쉬는 진행 중인 작동 도중에 주기적으로 행해지며, 주기 간격 및 여과 시간 대 백플러쉬 시간의 비는 현재의 여과 조건에 좌우되며, 이때 주기 간격은 통상적으로 1 내지 300분, 바람직하게는 5 내지 100분, 더 바람직하게는 8 내지 30분이다. 백플러슁의 세정 효과는 부착된 입자들에 작용하는 힘에 주로 좌우된다. 이 힘은 필터 소자에서의 내부 압력의 함수이다. 증가된 내부 압력은 증가된 내부 압력이 여과막 내의 균열 및 여과막의 층분리(delamination)를 빈번하게 일으킨다는 점에서 필터 소자에 손상을 일으킬 수 있다. 층분리는 지지 부직포와 다공성막 층 사이의 여과막 내에서, 또는 여과막과 배수 구조체 사이에서 일어날 수 있다. 층분리의 결과로서, 여과막 또는 다공성막 층이 인접한 필터 소자를 압착하게 될 정도까지 빈번하게 부풀어, 이로 인해, 영향을 받은 지점에서 백플러쉬가 완전히 중단되고, 부착된 필터 케이크가 막 표면 내로 어느 정도 압착될 것이다.

이러한 트러블과 손상을 피하기 위해서, 백플러슁시 내부 압력은 통상적으로 0.05bar 미만의 값으로 제한된다. 내부 압력을 0.05bar 초과의 값으로 증가시키게 되면, 백플러슁에 의한 세정 효과가 개선되고, 비용이 많이 들고 불편한 화학기계적 세정 간의 간격이 늘어날 것이다.

본 발명의 목적은 종래 기술에 비해 제조 비용이 저렴하고 개선된 백플러쉬능(backflushability)을 갖는 필터 복합재를 제공하는 것이다.

본 발명자들은 이 목적이 배수용 직물 및 배수용 직물의 상부면과 하부면에 라미네이팅되는 제1 여과막과 제2 여과막을 포함하며, 배수용 직물과 여과막들과의 상기 라미네이션이 0.15bar 초과의 동적 압력 안정성(dynamic pressure stability)을 갖는 필터 복합재에 의해 달성된다는 것을 밝혀냈다. 본 발명의 추가의 개발에서, 배수용 직물과 여과막과의 상기 라미네이션은 0.2bar 초과, 바람직하게는 0.25bar 초과, 더 바람직하게는 0.3bar 초과의 동적 압력 안정성을 갖는다.

여기서 및 이하에서, 용어 "동적 압력 안정성"은 여과(감압)와 백플러슁(증가된 내부 압력) 사이의 가변 압력 조건 하에서의 백플러쉬 내부 압력의 진폭을 지칭하는 것으로, 이는 필터 소자가 이의 수명 주기 동안 경험하게 된다. 반면, 증가된 내부 압력에 의한 단조로운 또는 정적인 하중 하에서의 본 발명의 필터 복합재의 파열(bursting) 압력(= 정적 압력 안정성)은 명백히 1bar 초과이다.

유리한 양태에서, 필터 복합재는 리본 형상이며, 길이가 5 내지 500m의 범위, 바람직하게는 10 내지 100m의 범위, 더 바람직하게는 20 내지 60m의 범위이고, 이의 폭은 0.5 내지 20m의 범위, 바람직하게는 0.8 내지 10m의 범위, 더 바람직하게는 0.9 내지 2m의 범위이다.

바람직하게는, 배수용 직물은 루프-형성적으로(loop-formingly) 편직된 스페이서 패브릭으로서 형성된다. 종래 기술의 루프-형성적으로 편직된 스페이서 패브릭은 제1 시트형 루프 구조체 및 제2 시트형 루프 구조체로 이루어지며, 상기 제1 시트형 루프 구조체와 제2 시트형 루프 구조체 사이에는 파일 트레드(pile thread)의 시스템이 배치된다. 이들 파일 트레드는 서로에 대하여 그리고 루프 구조체의 경사 또는 위사 방향으로 질서 있게 간격을 두고 있으며, 이들 각각의 파일 트레드는 파일 트레드가 톱니형 또는 나선형 코스를 나타내도록 제1 및 제2 루프 구조체의 루프들을 교대로 통과한다. 루프-형성적으로 편직된 스페이서 패브릭을 위한 재료는 적합하게는 플라스틱 - 특히, 폴리에스테르, 및 또한 무기 재료, 예를 들면, 유리 섬유 또는 금속을 포함한다. 루프 구조체의 두께는 0.1 내지 4mm이고, 파일 트레드의 시스템은 높이가 0.3 내지 10mm이다. 파일 트레드의 시스템의 스티치 밀도(stitch density)는 100 내지 300cm^-2의 범위이고, 파일 트레드는 선밀도가 30 내지 100dtex의 범위이다. 바람직하게는, 루프-형성적으로 편직된 스페이서 패브릭은 열경화된 상태이다. 열경화된 루프-형성적으로 편직된 스페이서 패브릭은 2단계로 제조된다. 먼저, 루프-형성적으로 편직기를 사용하여 열가소성 중합체의 파일 트레드 - 여기서, 파일 트레드는 단순히 탄성적으로 변형된다 - 를 포함하는 루프-형성적으로 편직된 스페이서 패브릭을 제조한다. 이어서, 루프-형성적으로 편직된 스페이서 패브릭을 열가소성 중합체의 유리 전이 온도보다 높은 온도로 잠시 가열하여, 파일 트레드가 루프-형성적으로 편직된 패턴에 의해 소정의 톱니형 또는 나선형 형상으로 엠보싱된다. 기계적 부하가 경화된 루프-형성적으로 편직된 스페이서 패브릭에 대향될 때 파일 트레드는 탄성적으로 변형되고, 부하의 제거시 엠보싱된 톱니형 또는 나선형 형상으로 되돌아온다. 따라서, 열경화된 루프-형성적으로 편직된 스페이서 패브릭은 향상된 강성 및 일종의 형상 기억(shape memory)에 있어서 주목할 만하다.

배수용 직물과 여과막들은 바람직하게는 접착 네트(adhesive net)에 의한 부착 방식으로 함께 대면-접합(face-bond)된다. 더 상세하게는, 접착 네트는 융점이 80 내지 200℃의 범위, 바람직하게는 100 내지 180℃의 범위, 더 바람직하게는 120 내지 160℃의 범위인 열가소성 중합체로 이루어진다. 열가소성 중합체의 접착 네트는, 예를 들면, 조각 롤(engraved roll)에 의해 형상화된다. 따라서, 상이하게 형상화된 메쉬 패턴이 제조될 수 있다. 접착 네트를 사용하여 생성된 라미네이션의 접합 강도 및 압력 안정성은 접착 네트의 메쉬 밀도(mesh density) 및 평량(basis weight)에 의해 본질적으로 결정된다. 메쉬 밀도는 접착 네트의 단위 면적당 개구부의 수를 나타낸다.

본 발명의 필터 복합재는 메쉬 밀도가 10,000 내지 400,000m^-2의 범위, 바람직하게는 100,000 내지 350,000m^-2의 범위, 더 바람직하게는 200,000 내지 300,000m^-2의 범위인 접착 네트를 사용하여 라미네이팅된다. 접착 네트의 평량은 10 내지 80g·m^-2의 범위, 바람직하게는 20 내지 60g·m^-2의 범위, 더 바람직하게는 30 내지 50g·m^-2의 범위이다.

본 발명의 추가의 개발에서, 여과막은 지지 부직포 및 다공성막 층으로 이루어지고, 상기 지지 부직포가 배수용 직물에 인접하게 배치된다. 다공성막 층은 습식 응고(wet coagulation) 또는 라미네이션에 의해 지지 부직포에 접합된다.

습식 응고에서는, 다공성막 층이 지지 부직포 상에 침착되고; 그렇지 않으면, 다공성막 층이 지지 부직포 상에 라미네이팅된다.

바람직하게는, 다공성막 층은 폴리에테르 설폰, 폴리설폰, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리아미드, 폴리에테르 이미드, 셀룰로오스 아세테이트, 재생 셀룰로오스, 폴리올레핀 또는 플루오로중합체로 이루어진다. 다공성막 층은, 예를 들면, 중합체 용액으로 코팅된 부직물 또는 직물로 제조되며, 당해 중합체는 후속의 상 역전 단계에서 침전된다. 대안적으로, 중합체 시트를 적절하게 신장시켜 중합체 시트 내에 구멍을 생성한다. 이어서, 신장된 중합체 시트를 기계적 안정화를 위해 지지 부직포 상에 라미네이팅시킨다. 이들 방법에 의해 제조된 여과막은, 예를 들면, NADIR^® 막(MICRODYN-NADIR GmbH, 독일 비스바덴 소재) 또는 Celgard^® 평판형 시트 막(Celgard Inc., 미국 노쓰 캐롤라이나주 샬롯테 소재)으로서 구매가능하다.

본 발명의 추가의 목적은 상기한 필터 복합재의 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명자들은, 제1 리본-형상 여과막, 열가소성 중합체의 제1 리본-형상 접착 네트, 리본-형상 배수용 직물, 열가소성 중합체의 제2 리본-형상 접착 네트 및 제2 리본-형상 여과막이 각각 별도의 스톡 저장 릴(stock reservoir reel)로부터 공급되어, 압력 롤 쌍 내에서 조합되어 리본-형상 스택(stack)을 형성하고, 리본-형상 스택이, 가열된 롤 쌍 내에서 상기 스택의 상부면과 하부면에서 가열된 후 냉각됨으로써, 제1 접착 네트 및 제2 접착 네트가 용융된 후 냉각됨에 의해, 배수용 직물이 여과막에 내구성 있게 점착 접합되게 하는 방법에 의해 이 목적이 달성된다는 것을 밝혀냈다.

본 발명은 또한 종래 기술에 비해 개선된 백플러쉬능을 갖는 평면형 필터 소자를 제공할 목적을 갖는다. 본 발명자들은 상기한 필터 복합재로부터 특정 용도에 적절한 기하 형상, 바람직하게는 사각형, 직사각형, 육각형, 타원형 또는 원형 형상을 갖는 블랭크를 제작하고, 이것을 에지면(edgeside) 둘레 전체로 액밀 밀봉함으로써 이 목적이 달성된다는 것을 알아내었다.

에지 밀봉은, 예를 들면 다음과 같은 공지된 방법들에 의해 수행된다:

- 배수용 직물을 열용접 또는 초음파 용접에 의해 여과막에 접합시키는 방법;

- 점착법 - 이 경우 평면형 필터 소자의 에지 영역에서, 액체 접착제가 배수 소자와 여과막 사이에 도입되고, 경화/가교결합된다;

- 딥 시멘팅법(dip cementing) - 이 경우 평면형 필터 소자의 에지 영역이 상부면과 하부면 상에서 그리고 또한 절단면/인접한 에지 상에서 이에 적용된 접착제를 갖는다;

- 트레드에 의한 기계 스티칭법; 또는

- 기계적 클램핑 장치에 의한 방법.

이어서, 기계적 절단 도구 또는 레이저를 사용하여 여과막의 일부를 잘라내고 제거함으로써 하나 이상의 유출 개구부가 형성된다. 상호 평행한(스택된) 배열의 하나 이상의 평판형 필터 소자를 통과하여 유출 라인을 이끄는 것이 빈번하게 유리하다. 이를 위해, 평면형 필터 소자는 양면에, 일치하는 등면적 기하 형상(congruent equiareal geometry)의 유출 개구부를 가져야 한다. 이 목적을 달성하기 위해, 제1 여과막과 제2 여과막 및 이들 사이의 임의의 배수용 직물을, 필요한 기하 형상으로 잘라내고 제거한다.

마지막으로, 유출 개구부가 유출 라인과 바람직하게는 점착적으로 접속된다.

이렇게 얻어진 평면형 필터 소자는 가변 압력 부하 - 이는 여과 및 백플러슁의 작업 단계에 상응함 - 하에서 0.15bar 초과, 바람직하게는 0.2bar 초과, 더 바람직하게는 0.3bar 초과의 내부 압력을 손상없이 견딘다.

이제 본 발명은 도면들의 개략적인 도식을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다:

도 1은 분해 도식으로 필터 복합재의 부분 절단된 투시도를 나타낸다.

도 2는 필터 복합재를 제조하기 위한 장치의 개략적인 도해를 나타낸다.

도 3은 평면형 필터 소자의 단면 투시도를 나타낸다.

도 1은 제1 여과막(1), 열가소성 중합체로 이루어진 제1 접착 네트(2), 배수용 직물(3), 열가소성 중합체의 제2 접착 네트(4)및 제2 여과막(5)을 포함하는 필터 복합재(10)를 도해한다. 여과막(1 및 5)은, 예를 들면, 열용접 또는 초음파 용접, 점착, 기계 스티칭 또는 기계적 클램핑에 의해 배수용 직물(3)에 접합된다. 접합 라인/심(seam)이 도면 부호(6, 7)에 개략적으로 나타나 있다.

도 1의 필터 복합재는 도 2에 개략적으로 도해된 장치에 의해 제작된 연속 시트 재료(20)로 형성된다. 이를 위해, 제1 여과막 리본(11), 제1 접착 네트 리본(12), 배수용 직물 리본(13), 제2 접착 네트 리본(14) 및 제2 여과막 리본(15)이 각각의 스톡 저장 릴로부터 뽑아지고, 한 쌍의 압력 롤(16, 17) 내에서 함께 결합되어 리본-형상 스택을 형성한다. 이 스택은 가열된 롤 쌍(31, 32) - 여기서는 각각의 롤이 가열된다 - 을 통과하고, 추가의 압력 롤 쌍(41, 42)을 통과한다. 가열된 롤 쌍 내의 리본-형상 스택은 이의 상부 및 바닥 표면에서 제1 접착 네트 및 제2 접착 네트 리본(12, 14)이 점방식 및/또는 라인방식으로 용융/점착될 정도로 많이 가열된다. 압력 롤 쌍은 간단히 용융/점착성 접착 네트 리본(12, 14)에 대하여 스택 상에 충분한 압력을 가하여 배수용 직물 리본(13)을 여과막 리본(11, 15)에 접합시킨다. 접착 네트 리본(12, 14)은 롤 쌍(41, 42)의 닙(nip)으로부터 빠져나온 후 냉각되고, 이로써 배수용 직물 리본(13)을 내구성 있게 그리고 대면-접촉적으로(face-touchingly) 여과막 리본에 접합시켜 연속 리본 재료(20)를 형성한다. 연속 리본 재료(20)는 특정 용도에 적절한 기하 형상을 갖는 블랭크를 제작하는 데 사용된다. 이들 블랭크는 에지면 둘레 전체로 액밀 밀폐/밀봉된다. 직사각형 형상의 이러한 블랭크가 도 1에 도시되어 있다.

용융/점착성 접착 네트 리본(12, 14)을 통한 배수용 직물(13)과 여과막 리본(11, 15) 사이의 양면 점-형상 및/또는 라인-형상 접합은 복합 필터 재료에 대하여 매우 높은 압력 안정성을 가져오는데, 그 이유는 접합시키는 점/라인의 개수가 매우 많기 때문이다. 필터 복합재로부터 제작된 필터 소자에 내부 압력이 인가될 때, 이러한 유형의 접합은 필터 소자의 부품에 대한 임의의 팽창을 방지하고, 따라서 백플러슁에 의한 인접한 필터 소자의 클리닝은 인접한 필터 소자를 손상시키거나 이들이 서로 차단할 수 있게 하지 않는다.

도 3은 준연속(quasi continuous) 공정으로 제조된 연속 리본 재료(20)로부터 잘라낸 블랭크로부터 저렴하게 제작된 평면형 필터 소자(100)의 투시 단면도를 나타낸다. 평면형 여과 소자(100)는 매우 낮은 유동 저항성을 갖는 프레임(120)으로 이루어진다. 프레임(120)은 대칭적으로 밖에서부터 안으로 2개의 여과막(101, 105), 2개의 접착 네트(102, 104) 및 배수용 패브릭(103)을 수용한다.

평면형 필터 소자(100)의 전체 영역은 하나의 유출 개구부(140)를 수용하며, 이는 필터 소자(100)의 두께를 통해 연장된다. 2개 이상의 유출 개구부(140)가 제공되는 것이 또한 가능한데, 이들 각각은 전체 영역의 동일한 크기의 하위영역들 내에 수용된다. 이어서, 이러한 유출 개구부 각각이 상응하는 하위영역의 중앙에 놓이게 된다.

유출 개구부(140)는 에지(141)를 따라 밀봉/밀폐되어 필터 소자(100)의 개개의 플라이(ply)에 관하여 액밀된다. 유출 개구부(140)의 양면 상에는 유출 라인(130, 131)이 있으며, 이들은 필터 소자(100)에 걸쳐 투과물의 사실상 일정한 막투과 차압(transmembrane differential pressure)을 확보한다. 이는 균일한 필터 케이크 성장에 의해 경제적인 필터 이용을 확보한다. 이 효과는, 예를 들면, 배수용 직물에 의해 증가되는데, 이의 유동 저항성은 유출 개구부/라인으로부터의 거리가 감소됨에 따라 감소된다. 배수용 직물의 유동 저항성은 배수용 직물의 두께 및/또는 배수용 직물 층의 수를 감소시킴으로써 추가로 감소시킬 수 있다.

Claims (17)

1. 필터 복합재(filter compound material)(10)로서,
   상기 필터 복합재는
   배수용 직물(woven drainage fabric)(3) 및 상기 배수용 직물의 상부면과 하부면에 라미네이팅되는 제1 여과막 및 제2 여과막(1, 5)을 포함하고,
   배수용 직물(3)과 여과막(1,5)과의 상기 라미네이션이 0.15bar 초과의 동적 압력 안정성(dynamic pressure stability)을 갖는 것을 특징으로 하는, 복합 필터 재료.
2. 제1항에 있어서, 상기 배수용 직물(3)과 여과막(1, 5)과의 상기 라미네이션이 0.2bar 초과, 바람직하게는 0.25bar 초과, 더 바람직하게는 0.3bar 초과의 동적 압력 안정성을 갖는 것을 특징으로 하는, 필터 복합재.
3. 제1항에 있어서, 필터 복합재가 리본 형상이고 길이가 5 내지 500m의 범위, 바람직하게는 10 내지 100m의 범위, 더 바람직하게는 20 내지 60m의 범위인 것을 특징으로 하는, 필터 복합재.
4. 제3항에 있어서, 필터 복합재가 폭이 0.5 내지 20m의 범위, 바람직하게는 0.8 내지 10m의 범위, 더 바람직하게는 0.9 내지 2m의 범위인 것을 특징으로 하는, 필터 복합재.
5. 제1항에 있어서, 상기 배수용 직물(3)이 루프-형성적으로(loop-formingly) 편직된 스페이서 패브릭으로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 필터 복합재.
6. 제1항에 있어서, 상기 배수용 직물(3) 및 여과막(1, 5)이 접착 네트(adhesive net)(2, 4)에 의해 서로 라미네이팅되는 것을 특징으로 하는, 필터 복합재.
7. 제6항에 있어서, 상기 접착 네트(2, 4)가 융점이 80 내지 200℃의 범위, 바람직하게는 100 내지 180℃의 범위, 더 바람직하게는 120 내지 160℃의 범위인 열가소성 중합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 필터 복합재.
8. 제6항에 있어서, 접착 네트(2, 4)의 평량(basis weight)이 10 내지 80g·m^-2의 범위, 바람직하게는 20 내지 60g·m^-2의 범위, 더 바람직하게는 30 내지 50g·m^-2의 범위인 것을 특징으로 하는, 필터 복합재.
9. 제1항에 있어서, 상기 접착 네트(2, 4)의 메쉬 밀도(mesh density)가 10,000 내지 400,000m^-2의 범위, 바람직하게는 100,000 내지 350,000m^-2의 범위, 더 바람직하게는 200,000 내지 300,000m^-2의 범위인 것을 특징으로 하는, 필터 복합재.
10. 제1항에 있어서, 상기 여과막(1, 5)이 지지 부직포(support nonwoven) 및 다공성막 층으로 이루어지고, 상기 지지 부직포가 배수용 직물(3)에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 필터 복합재.
11. 제9항에 있어서, 상기 다공성막 층이 습식 응고(wet coagulation)에 의해 상기 지지 부직포에 접합되는 것을 특징으로 하는, 필터 복합재.
12. 제9항에 있어서, 상기 다공성막 층이 상기 지지 부직포 상에 라미네이팅되는 것을 특징으로 하는, 필터 복합재.
13. 제1 리본-형상 여과막(11), 열가소성 중합체의 제1 리본-형상 접착 네트(12), 리본-형상 배수용 직물(13), 열가소성 중합체의 제2 리본-형상 접착 네트(14) 및 제2 리본-형상 여과막(15)이 각각 별도의 스톡 저장 릴(stock reservoir reel)로부터 공급되어, 압력 롤 쌍(16, 17) 내에서 조합되어 리본-형상 스택(stack)(20)을 형성하고, 상기 리본-형상 스택(20)이, 가열된 롤 쌍(31, 32) 내에서 상기 스택의 상부면과 하부면에서 가열된 후 이어서 냉각됨으로써, 제1 접착 네트 및 제2 접착 네트(12, 14)가 용융된 후 이어서 냉각됨에 의해, 배수용 직물(13)이 여과막(11, 15)에 내구성 있게 점착 접합되도록 하는, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 필터 복합재의 제조방법.
14. 필터 복합재로부터 특정 용도를 위한 적절한 기하 형상을 갖는 블랭크(blank)를 제작하고, 이것을 에지면(edgeside) 둘레 전체로 액밀(liquidtight) 밀봉함으로써 평면형 필터 소자(flat filter element)를 제조하는 데 있어서의, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 필터 복합재의 용도.
15. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 필터 복합재로부터 사각형, 직사각형, 육각형, 타원형 및 원형 형상으로 형성되는, 평면형 필터 소자.
16. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 필터 복합재로부터 관통-유동가능한(through-flowable) 내부 공간을 갖도록 형성된 평면형 필터 소자로서,
    상기 내부 공간은 에지면이 액밀 밀봉되고 필터 복합재 내의 하나 이상의 유출 개구부(140)를 통해 하나 이상의 유출 라인(130, 131)에 접속된, 평면형 필터 소자.
17. 제16항에 있어서, 가변 압력 부하의 조건 하에서, 0.15bar 초과, 바람직하게는 0.2bar 초과, 더 바람직하게는 0.3bar 초과의 내부 압력을 손상없이 견디는 것을 특징으로 하는, 평면형 필터 소자.

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