KR20110094014A - 필터 백, 그 주름형성가능한 필터 재료 및 이를 제조하기 위한 공정 - Google Patents

필터 백, 그 주름형성가능한 필터 재료 및 이를 제조하기 위한 공정 Download PDF

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KR20110094014A
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Abstract

주름형성된 필터백 여과집진기(bag house) 형태의 집진기(dust collector)에 사용될 수 있고, 장형(elongated)이며, 개구단(open end)을 포함한 종방향 중공 중심부(hollow center) 및 상기 중공 중심부의 둘레를 횡단선으로 한정하는(circumscribing) 주름형성된 필터 벽을 포함한다. 상기 주름형성된 필터 벽은 금속으로 제조될 수 있고 개구형성(apertured)되며 주름형성가능한 스크림(scrim) 상부로 펠트 처리되고, 상기 스크림의 투과도 보다 낮은 투과도를 가지는 PTFE 직물과 같은 펠트를 포함한다. E-PTFE 막과 같은 낮은 투과도 재료 막은 상기 백의 외측부 상의 지지 펠트를 덮는다.

Description

필터 백, 그 주름형성가능한 필터 재료 및 이를 제조하기 위한 공정{Filter bag, pleatable filtration material therefore, and process of making same}
본 명세서는 필터링에서 사용하기 위한 주름형성 가능한 재료 또는 직물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 예를 들어 여과집진기(bag house) 형태의 집진기(dust collector) 내의 주름형성된 "필터 백"으로 사용하기 위한 것이다.
집진기(dust collector)는 산업현장의 흄(fume) 내에 포함된 입자를 제거하기 위한 장비이다. 일반적으로, 집진기는 '백(bag)'으로 지칭되는 수백 내지 수천 개 사이의 원통형 구성요소(cylindrical elements)를 포함한다. 상기 백들은 다공성의 필터 직물로 제조된다. 가스가 이를 통과하며, 다공성 필터 직물이 입자를 포집한다. 상기 입자들은 작동이 시작되고 수 분 이후에 표면에 케이크(cake)을 형성할 수 있으며, 상기 백들은 역세척(reversed jet)에 의해 일반적으로 청소(cleaned)된다.
필터 직물의 중요한 파라미터 중 하나는 필터링 효율이다. 백의 필터링 효율은 총 표면적과 연관된다. 일반적으로, 표면적이 증가하면 상기 직물을 통과하는 가스 및 입자의 속도가 감속되며, 이로 인해 바람직하지 못한 입자가 상기 직물을 통과할 수 있는 확률(probability)이 감소 되고, 결과적으로 입자의 방출을 감소시킬 수 있다. 또한, 높은 표면적은 입자가 역류를 견디면서 직물 내로 박혀버리는 가능성을 감소시킬 수 있고, 이에 따라 필터의 수명을 증가시킬 수 있다. 또한, 표면적을 증가시킴으로써, 집진기의 용량을 증가시키는 것이 가능하다. 따라서, 가능한 한 집진기 내의 백의 표면적을 증가시키는 방법이 일반적으로 모색된다.
일반적으로, 주름형성된 백들은 그렇지 않은 백(즉, 단순한 원통형 백)에 비해 표면적이 크다. 주름이 형성되지 않은 백 대신에 주름이 형성된 백을 사용하는 것은 따라서 집진 시스템의 전체 크기를 증가시킬 필요 없이 표면적을 증가시킬 수 있는 하나의 방법이다. 많은 경우에 있어서, 주름이 없는 백을 주름형성된 백으로 대체하는 것은 표면적을 2 내지 3배 증가시킬 수 있다.
주름이 형성된 백은 주름형성 후에도 그 형태를 유지하는 주름형성가능한(pleatable) 재료를 이용하여 제조될 수 있다. 상기 주름형성은 주름형성 기계로 수행될 수 있다. 일부 주름형성 기계는 실온에서 작동한다.
대안에 따르면, 주름을 유지하기 위해 열경화성을 요구하는 일부 재료의 경우, 가열 블레이드(heating blade)를 구비한 주름형성 기계가 직물을 접고, 직물이 상온으로 냉각될 때까지 주름에 압력을 가하도록 사용된다. 종래에는 상기 공정들이 열성형될 수 있고, 상대적으로 밀도가 낮은 고분자에 사용되었다.
그 자체가 열성형이 불가능한 일부 재료는 열경화성 수지를 첨가함으로써 상기와 같이 제작될 수 있다. 이러한 경우의 한 예는 페놀 수지가 침지된(impregnated) 유리섬유 펠트이다. 상기 블레이드의 온도는 페놀 수지의 경화를 가능하도록 하고, 결과적으로 주름의 형태를 유지하도록 하는 역할을 한다. 이러한 반응은 비가역적이므로, 상기 주름은 고온에서도 그 형태를 유지한다.
그러나, 첨단 기술을 적용한 경우조차도, 일부 필터 재료는 종래의 수단에 의해 주름형성이 불가능했으며, 따라서 주름형성이 불가능한 것으로 알려져 있다. 그러나, 일부 바람직한 특성을 고려할 때, 이들 '주름형성불가(unpleatable)' 필터 재료 중 적어도 하나는 주름진 형태가 불가능하다는 사실에도 불구 하고 일부 특정 적용분야에서 자주 선택되고 있다. 따라서, 필터링에서의 주름형성이 제공하는 많은 이점을 고려할 때 이들 '주름형성불가' 재료와 동등한 특성을 나타내는 주름진 형태의 재료가 강력히 요구되고 있다. 따라서 개선이 요구된다.
본 발명의 목적은 필터 백, 그 주름형성가능한 필터 재료 및 이를 제조하기 위한 공정을 제공하는 데 있다.
하기에 설명한 바와 같이, 일반적으로 주름형성이 불가한 것으로 알려진 E-PTFE 막으로 덮힌 PTFE 펠트(felt)와 같은 필터 재료는 이제는 주름형성 가능한 스크림(scrim), 더욱 상세하게는 주름형성 가능한 금속 스크림으로 펠트처리(felting)됨으로써 주름형성이 가능하도록 제조될 수 있다. 구멍이 뚫린(apertured) 시트로 제공되는 경우 주름형성이 가능한 금속들이 다수 있으며, 상기 금속 스크림의 주름생성능력(pleatability)은 펠트 처리된 PTFE(polytetrafluoroethylene) 및 E-PTFE(extended-PTFE) 막 모두의 주름형성의 선례를 통해 알 수 있다. 금속 스크림을 사용할 때, 수류결합(hydro entanglement, spunlacing)에 의한 펠트처리는 바늘-펠트처리(needle felting)보다 더 적합하다.
일 양상에 따르면, 주름형성 가능한 금속 스크림(scrim) 상에서 펠트 처리된(felted) PTFE 섬유를 포함하고, 12 mm의 수위(water gauge)에서 적어도 20 l/dm2/분의 투과도 및 100 내지 1000 g/m2 범위의 중량을 나타내고, 150 내지 1000 g/m2 범위의 밀도 및 상기 스크림의 투과도보다 매우 크되 12 mm의 수위에서 20 내지 250 l/dm2/분 범위 내의 투과도를 나타내는 펠트; 및 상기 펠트로 적층되며, E-PTFE로 제조되고, 12 mm의 수위에서 3 내지 75 l/dm2/분 범위 내의 투과도를 나타내며, 바람직하게는 12 mm의 수위에서 12 내지 50 l/dm2/분 범위 내의 투과도를 나타내는 막(membrane)을 포함하는 주름형성가능한 필터 재료가 제공되고, 상기 필터 재료는 상온에서 종래의 주름형성장치를 이용하여 주름형성될 수 있으며, 그 이후로 그 주름을 유지할 수 있다.
일 양상에 따르면, 적어도 PTFE 섬유의 저항 특성과 비슷한 저항특성(resistance characteristics)을 나타내는 주름형성 가능한 금속 스크림 상으로 PTFE 섬유를 펠트처리 하되, 상기 스크림의 밀도에 더해 150 내지 1000 g/m2인 밀도 및 12 mm의 수위에서 적어도 20 l/dm2/분인 투과도에 도달할 때까지 펠트처리하는 단계; 및 12 mm의 수위에서 3 내지 75 l/dm2/분 범위의 투과도를 가지고, 바람직하게는 12 mm의 수위에서 12 내지 50 l/dm2/분 범위의 투과도를 가지는 E-PTFE 박막을 상기 펠트처리된 PTFE 직물의 면(face) 상으로 적층하는(laminating) 단계를 포함하여 12 mm의 수위에서 적어도 20 l/dm2/분인 투과도 및 100 내지 1000 g/m2 범위의 중량을 가지는 주름형성가능한 필터 재료의 제조방법이 제공된다.
일 양상에 따르면, 개구단(open end)을 포함한 종방향 중공 중심부(hollow center); 및 개구형성(apertured)되고 주름형성가능한 스크림(scrim) 상부로 펠트 처리된 펠트 및 상기 펠트의 투과도 보다 실질적으로 낮은 투과도를 가지고 상기 중공 중심부에 대향(facing)하며 상기 펠트의 외측부를 덮는 막(membrane)을 포함하되, 상기 스크림의 투과도에 비해 낮으면서 필터링에 적합한 투과도를 가지고, 상기 중공 중심부의 둘레를 횡단선으로 한정하는(circumscribing) 주름형성된 필터 벽을 포함하는 여과집진기(bag house) 형태의 집진기(dust collector)에 사용하기 위한 장형(elongated)의 주름형성된 필터 백이 제공되며, 이때 상기 스크림, 펠트 및 막 모두는 집진기의 극한의(harsh) 필터링 환경에 저항할 수 있다.
다른 양상에 따르면, 베이스 펠트로 주름형성 가능한 스크림을 도입하는 필터 직물 구조체(fabric consturction)가 제공된다. 상기 스크림의 주름형성도를 필터 직물의 다른 구성물의 투과도보다 우선시함으로써 필터 직물에 주름형성도가 부여된다. 이와 같은 구조체 또는 이와 연관된 제조 방법은 종래의 주름형성이 불가한 것으로 알려진 PTFE와 같은 재료에 주름형성이 할 수 있다.
다른 양상에 따르면, E-PTFE가 적층된 PTFE 펠트를 포함하는 주름형성 가능한 필터 직물이 제공된다. 상기 필터 직물은 주름형성이 가능하도록 제조되고, 주름형성이 가능하면서 열적 저항성 및 화학적 저항성을 가지는 스크림으로 PTFE 펠트를 제조함으로써 PTFE의 열적, 화학적 저항성을 적어도 실질적으로 유지시킨다. 상기 금속 스크림의 투과도는 여러 조합 중 가장 우선시되고, 이는 모든 재료가 주름형성 가능하게끔 한다.
본 명세서에 있어서, "주름형성가능" 표현은 필터링의 가동성의(operability) 문맥으로 이해되어야 할 것이다. 주름형성가능한 필터링 구성요소는 일반적 또는 권장 용도의 문맥으로 볼 때 적정 시간 동안은 그 주름을 유지할 것이다. 예를 들어, 폴리에스테르 스크림을 구비하는 폴리에스테르 펠트는 주름형성이 불가능한 직물로 간주 될 수 있는 반면, 더욱 촘촘하고 뻣뻣한 스펀바운드(spunbounded)된 폴리에스테르는 주름형성이 가능한 것으로 간주 될 수 있다.
본 발명에 따른 필터 백, 그 주름형성가능한 필터 재료 및 이를 제조하기 위한 공정은 주름형성이 불가한 것으로 알려진 E-PTFE 막으로 덮힌 PTFE 펠트(felt)와 같은 필터 재료에 주름을 형성할 수 있다. 또한, PTFE의 열적, 화학적 저항성을 유지시킬 수 있어 극한의(harsh) 필터링 환경에도 저항할 수 있는 주름형성된 필터재료를 제조할 수 있다.
도 1은 주름형성 가능한 스크림을 구비하는 펠트의 일 예를 도시하는 단편적 사시도이다.
여전히 주름형성이 되지않은 형태로 사용되었던 재료 중 일례는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)으로, 적어도 부분적으로는 열적 및 화학적 저항특성이 탁월하기 때문에 극한 환경에서 유일하게 사용가능한 재료로 선택되곤 하였다. 주름형성이 되지않은 PTFE-기반의 백이 여전히 사용되는 적용예는 폐기물 소각 시설에서의 집진기이다. 소각된 폐기물은 일반적으로 연소 도중에 HCl, H2SO4 및 HF와 같은 공격적인 화학물질(aggressive chemicals)을 방출하는 플라스틱류를 포함한다. PTFE는 고온(150 내지 260 ℃) 연소 및 그와 같은 폐기물 소각의 가스 부산물에 존재하는 공격적 화학물질을 견딜 수 있는 것으로 잘 알려져 있다. 허용 방출 레벨이 매우 낮은 폐기물 소각의 경우, PTFE 직물은 좀 더 효율적인 필터링 효과를 얻기 위해 박막으로 덮힐 수 있다. 다공성의 확장된 PTFE 박막(E-PTFE)은 PTFE 펠트 상에 적층되어 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다.
PTFE 스크림으로 PTFE 펠트(촉매 사용 또는 미사용)에 주름을 형성하기 위한 시도는 실패했다. 주름형성 후, 그 형태가 충분히 유지되지 않았다. 또한, PTFE에 수지를 첨가하는 것은 비효율적인 것으로 나타났으며, 적어도 부분적인 이유는 접착도의 부족 및 PTFE 직물 상의 다량의 검사대상 수지로 인한 습함(wet) 때문이다.
원통형 백 대신에 주름형성된 백을 사용할 경우 얻을 수 있는 강력한 보상(incentive)이 있음에도 불구 하고, 폐기물 소각 시설과 같은 예에서 집진기 내에 주름형성이 되지않은 PTFE 필터 백을 지속적으로 사용한다는 그 사실 자체만으로도 종래에는 이러한 재료에 주름 형성할 수 있는 형태가 존재하지 않았음을 알 수 있다.
이하 설명되는 바와 같이, 이와 같은 재료 및 기타재료들이 주름형성 가능한 스크림 상으로 직물을 펠트처리 함으로써 이제는 주름형성이 가능하게 되었다. 주름형성 가능한 PTFE 펠트의 제조에 사용될 수 있는 주름형성 가능한 스크림의 유형은 금속 스크림이 있다.
도 1은 금속 스크림 상에 스펀레이싱(spunlaced)된 PTFE 펠트의 일 예를 도시한다. 상기 예에 따르면, 상기 금속 스크림은 사각형의 철 스크린이다. 상기 샘플의 하부 및 좌측 코너의 절개부에 도시한 바와 같이, 상기 금속 스크림은 두 개의 PTFE 펠트 층 사이에 삽입(sandwiched)되어 있다. 사실, PTFE 섬유의 섬유의 수류결합(hydro entanglement) 공정 중, 상기 섬유들은 상기 스크림의 일측면에 위치되고, 이를 부분적으로 통과하여 다른 측면까지 이른다. 상기 예의 우측면은 주름이 형성된 것으로 나타난다. 상기 E-PTFE 막(미도시)은 이후에 금속 스크림을 구비한 PTFE 펠트의 일면(one face) 상으로 적층(laminated) 될 수 있다. 상기 PTFE 펠트는 펠트의 투과도보다 실질적으로 낮은 투과도를 가지는 E-PTFE 막을 위한 지지층으로 적용될 수 있다. 사용에 있어서, 상기 E-PTFE 박막은 필터 백 외부와 마주하며(faces), 필터 재료의 비교적 낮은 투과도를 결정한다. 따라서, 상기 펠트는 상기 막에 완충적인(cushioned) 지지층을 제공하기 위해 사용될 수 있으며, 금속 스크림과 조합하는 경우, 사용시 실질적 "필터"로 작동하지만 실제로는 단독으로 사용되지 않는 막에 기계적 저항성을 부여한다. 사실 여러 적용예를 통해, 스크림이 펠트를 통해 지지되는 대신에 E-PTFE 박막으로 직접적으로 접착되는 경우, 사용시 상기 스크림에 의해 E-PTFE 박막으로 스트레스가 전달되어 E-PTFE 박막의 사용기간이 매우 단축되었다. 또한, 상기 금속 스크림은 조립시 가장 높은 투과성을 갖는 것이 우선적이므로, 필터 재료에 주름형성 가능성을 부여한다.
상기 펠트는 확장된 다공성 또는 비확장된 PTFE 직물로 제조될 수 있다. 상기 펠트는 물분사(water jet)에 의해 상기 금속 스크림 상에 섬유를 스펀레이싱함에 의해 제조될 수 있다 - 상기 공정은 일반적으로 수류결합(hydro entanglement)으로 알려져 있다. 수류결합(hydro entanglement)으로 인해 종래의 니들펠트(needle felting) 방식의 사용시 발생했던 금속 스크림의 파손을 방지 또는 감소할 수 있도록 한다. 상기 펠트는 예를 들면, 150 내지 1000 g/m2, 바람직하게는 250 내지 700 g/m2 범위인 밀도 및 12 mm의 수위에서 20 내지 250 l/dm2/분, 바람직하게는 100 l/dm2/분 이상인 투과도를 가질 수 있다.
상기 금속 스크림은 적합한 주름형성도 및 저항도를 가지고, 파손 없이 주름이 형성되기에 충분한 연성(ductile)을 가진다는 조건하에, 아연도금된 철, 스텐레스 스틸, 알루미늄, 알루미늄 합금, 동, 청동, 구리, 구리기반 합금, 니켈, 니켈기반 합금, 또는 기타 적합한 금속 또는 합금으로 제조될 수 있다. 상기 금속은 메쉬직물(woven mesh), 타공 금속시트 또는 내부에 적합한 개구부를 구비하는 금속 시트를 제조할 수 있는 기타 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 재료의 투과도는 펠트에 요구되는 투과도보다 크고, 12 mm의 수위에서 적어도 20 l/dm2/분 인 것이 바람직하다. 상기 금속 스크림의 중량은 예를 들어 100 내지 1000 g/m2, 바람직하게는 300 내지 700 g/m2 범위 일 수 있다. 다양한 공지된 유형의 금속으로 이루어진 금속 스크림은 극한 상황의 사용에 적합한 화학 및 온도적 저항특성을 가질 수 있다.
상기 펠트처리된 지지층은 막의 적층(lamination)이 있기 전 결합제로 처리되거나 또는 결합제를 생략할 수 있다. 상기 펠트의 섬유들은 일부 적용예에서 결합하는 방식으로 작용될 수 있다. 결합제가 사용되는 경우, 상기 결합제는 예를 들면 불소첨가 에틸렌 프로필렌 공중합체(fluorinated ethylene propylene copolymer, FEP) 또는 헥사플루오로프로필렌-테트라플루오르에틸렌 공중합체(hexafluoropropylene-tetrafluorethylene copolymer)일 수 있고, 또는 다른 적합한 결합제일 수 있다. 상기 결합제는 25 ~ 50 중량%의 농도인 액상 현탁액으로 제공될 수 있으며, 상기 지지층의 선택된 측면 상으로 분사되거나, 롤(roll)을 이용하여 상기 측면 상으로 이동될 수 있다. 이 후, 상기 재료는 용매를 증발시키기 위해 오븐에서 120 내지 240 ℃도의 온도로 가열될 수 있다. 증발 후, 이동된 고체 결합제의 중량은 1% 내지 10%(직물 무게와 비교하여) 범위의 상대적 중량을 나타낼 수 있다.
상기 박막은 상업적으로 판매중인 E-PTFE로 제조될 수 있으며, 12 mm의 수위에서 3 내지 75 l/dm2/분 인 투과도를 가지는 것이 바람직하고, 12 mm의 수위에서 12 내지 50 l/dm2/분 범위의 투과도를 가지는 것이 더욱 바람직하다. 상기 박막은 270 ℃인 온도에서 결합제를 가지는 측면에 적층 될 수 있다.
일부 예에 있어서, 소각로와 같은 적용예에 사용되는 PTFE 펠트는 PTFE 섬유의 표면에 증착 또는 매립된 촉매 입자를 포함할 수 있다. 이는 주름형성 가능한 직물에 바람직할 수 있으며, 일반적으로 주름형성도에 영향을 미치지 않는다. 예를 들어, 일부 촉매는 폐기물 소각시 다이옥신, 푸란(furan) 또는 아산화질소(nitrous oxide) 배출을 감소하게끔 돕는다. 촉매는 일반적으로 PTFE 섬유 부피의 20% 미만인 부피로 일반적으로 제공된다. 촉매의 예는 이산화티탄(TiO2), 철, 코발트(산화물의 형태로 제공), 니켈, 백금 및 팔라듐을 포함한다. 촉매의 다른 예는 제올라이트(zeolith), 산화구리, 산화텅스텐, 산화 알루미늄, 산화 크롬, 금, 은, 로듐 등을 포함한다. 사용 시, 촉매는 10 마이크론 미만의 입자크기로 제공되어야 하고, 다만, 구형, 휘스커(whisker)형, 판 형, 박편(flakes) 등 적절한 형태로 제공될 수 있다.
주름형성 가능한 필터 재료 결과물 또는 직물은 막에 의해 덮힌 철 스크림으로 스펀레이싱된 PTFE 섬유를 포함할 수 있다. 이와 같은 직물은 실온에서 작동하는 종래의 주름형성기를 사용하여 주름형성될 수 있다. 주름형성가능한 금속 스크림의 사용은 가열된 주름형성용 블레이드를 사용하는 것이 불필요하게 한다. 이에 대한 모범적인 실시예는 하기와 같이 설명한다:
< 실시예 1>
PTFE 섬유은 수류결합(hydro entanglement)에 의해 400 g/m2 스텐레스 스틸 스크림으로 스펀레이싱된다. 수류결합(hydro entanglement) 공정 후, 총 무게는 800 g/m2이었다. 본 단계에서 상기 재료의 투과도는 약 200 l/dm2/분이었다. 펠트처리된 지지재료 결과물로 약 25g/m2 의 FEP 입자를 첨가하기 위해 150 ℃에서 건조한 후 FEP 입자 현택액이 분사되었다. 이 후, FEP 입자의 온도가 270 ℃의 온도로 상승된 상태에서 E-PTFE 막이 그 상부로 적층된다. 필터 재료 결과물은 825 g/m2의 중량 및 12 mm의 수위에서 15 내지 30 l/dm2/분인 투과도를 가지며, 실온에서 주름형성이 가능하다.
<실시예 2>
크기가 10 마이크론 미만인 이산화티탄 입자는 PTFE 분산액과 함께 혼합된다. 이산화티탄은 예를 들어, 1 ~ 90 부피%, 바람직하게는 25 ~ 85부피%에 해당할 수 있다. 상기 페이스트는 테이프를 형성하기 위해 사출되고 캘린더(calendered) 된다. 상기 테이프는 길이방향으로 절단되고, 회전 핀휠(pinwheel) 상부로 확장 및 처리되어 섬유를 형성한다. 표면에 촉매를 구비한 상기 섬유는 수류결합(hydro entanglement)에 의해 500 g/m2 스텐레스 스틸 316 상으로 스펀레이싱된다. 수류결합 후, 총 무게는 900 g/m2 였다. 상기 E-PTFE 막은 촉매 펠트 표면으로 직접 적층되고, 상기 섬유는 결합제로 작용하였다. 재료 결과물은 900 g/m2의 무게 및 12 mm의 수위에서 15 내지 30 l/dm2/분인 투과도를 가지며, 실온에서 주름형성이 가능하다.
상기 실시예는 오직 용도를 도시하기 위한 것임을 주지해야 할 것이다. 대체 실시예도 실행이 가능하다. 예를 들어, 더욱 또는 더 조금 스펀레이싱된 PTFE 및 다른 E-PTFE 막을 사용하여 두께가 더 두껍거나 얇은 직물을 구현할 수 있다. 주름형성이 가능한 금속 스크림은 PTFE 외의 다른 재료로 적용될 수 있다. 나아가, 금속 외의 기타 다른 스크림 재료도 유사한 주름형성도 및 저항 특성을 가질 수 있다. 촉매의 사용은 선택적이다. 이를 고려하여, 범주는 첨부된 청구항에 의해 나타내어진다.

Claims (19)

150 내지 1000 g/m2 범위 내의 밀도 및 스크림의 투과도보다 적절히 크되 12 mm의 수위에서 20 내지 250 l/dm2/분인 투과도를 가지고, 주름형성 가능한 금속 스크림(scrim) 상으로 펠트 처리된(felted) PTFE 섬유를 포함하되, 12 mm의 수위에서 적어도 20 l/dm2/분의 투과도 및 100 내지 1000 g/m2 범위의 중량을 나타내는 펠트; 및
상기 펠트로 적층되고, E-PTFE로 제조되며, 12 mm의 수위에서 3 내지 75 l/dm2/분의 투과도를 나타내는 막을 포함하되, 실온에서 주름형성될 수 있고, 이 후 상기 주름을 사용가능하도록(operably) 유지하는 것을 특징으로 하는 주름형성 가능한 필터 재료.
제1항에 있어서, 상기 PTFE 섬유는 상기 금속 스크림 상으로 스펀레이싱(spunlaced) 되는 것을 특징으로 하는 주름형성 가능한 필터 재료.
제1항에 있어서, 상기 주름형성 가능한 필터 재료는 상기 PTFE 섬유의 표면에 존재 및 PTFE 섬유 내 매립되는 것 중 적어도 하나의 형태로 10 마이크론 미만 크기의 촉매 입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주름형성 가능한 필터 재료.
제3항에 있어서, 상기 촉매 입자는 이산화티탄, 산화철, 제올라이트(zeolith), 산화구리, 산화텅스텐, 산화 알루미늄, 산화 코발트, 산화 니켈, 산화 크롬, 팔라듐, 니켈, 금, 백금, 은 및 로듐을 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 주름형성 가능한 필터 재료.
제1항에 있어서, 상기 막은 12 mm의 수위에서 12 내지 50 l/dm2/분 인 투과도을 갖는 것을 특징으로 하는 주름형성 가능한 필터 재료.
제1항에 있어서, 상기 막은 상기 펠트 상부로 직접 적층되는 것을 특징으로 하는 주름형성 가능한 필터 재료.
제1항에 있어서, 상기 막은 적어도 상기 PTFE 섬유의 저항특성에 비교될만한 저항특성을 가지는 결합제를 통해 상기 펠트 상부로 적층되는 것을 특징으로 하는 주름형성 가능한 필터 재료.
제7항에 있어서, 상기 결합제는 불소첨가 에틸렌 프로필렌 공중합체(fluorinated ethylene propylene copolymer, FEP) 또는 헥사플루오로프로필렌-테트라플루오르에틸렌 공중합체(hexafluoropropylene-tetrafluorethylene copolymer)인 것을 특징으로 하는 주름형성 가능한 필터 재료.
제1항에 있어서, 상기 금속 스크림은 적어도 PTFE 직물과 비교될수있는 화학적 및 열적 저항 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 주름형성 가능한 필터 재료.
주름형성 가능한 금속 스크림 상부로 PTFE 섬유를 펠트 처리하되, 상기 스크림의 밀도에 더해 150 내지 1000 g/m2 인 펠트 밀도 및 상기 스크림의 투과도보다 높으며 12 mm의 수위에서 20 내지 250 l/dm2/분 인 투과도에 도달할 때까지 펠트 처리하는 단계; 및 12 mm의 수위에서 3 내지 75 l/dm2/분 의 투과도를 가지는 E-PTFE 막을 상기 펠트처리된 PTFE 섬유의 면(face) 상으로 적층하는 단계를 포함하여, 12 mm의 수위에서 적어도 20 l/dm2/분 인 투과도 및 100 내지 1000 g/m2 범위의 중량을 가지는 주름형성 가능한 필터 재료의 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 펠트 처리 단계는 수류결합(hydro entanglement)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 주름형성 가능한 필터 재료의 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 적층단계는 상기 펠트 처리된 PTFE 섬유의 상기 면 상으로 용매의 액상 현택액 내 결합제를 적용하는 단계 및 이 후 이동된 고체 결합제의 상대적인 중량이 약 1 내지 10% 가 되도록 상기 용매를 증발하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주름형성 가능한 필터 재료의 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 적층단계는 상기 펠트 처리된 PTFE 섬유의 면 상으로 직접수행되는 것을 특징으로 하는 주름형성 가능한 필터 재료의 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 제조방법은 실온에서 상기 필터 재료에 주름을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주름형성 가능한 필터 재료의 제조방법.
개구단(open end)을 포함한 종방향 중공 중심부(hollow center); 및
개구형성(apertured)되고 주름형성가능한 스크림(scrim) 상부로 펠트 처리된 펠트 및 상기 펠트의 투과도 보다 실질적으로 낮은 투과도를 가지고 상기 중공 중심부에 대향(facing)하며 상기 펠트의 외측부를 덮는 막(membrane)을 포함하되, 상기 스크림의 투과도에 비해 낮으면서 필터링에 적합한 투과도를 가지고, 상기 중공 중심부의 둘레를 횡단선으로 한정하는(circumscribing) 주름형성된 필터 벽을 포함하며, 상기 스크림, 펠트 및 막 모두는 집진기의 극한 필터링 환경에 저항할 수 있는 것을 특징으로 하는 여과집진기(bag house) 형태의 집진기(dust collector)에 사용하기 위한 장형(elongated)의 주름형성된 필터 백.
제15항에 있어서, 상기 스크림은 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 필터 백.
제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 펠트는 PTFE 섬유를 포함하고, 상기 막은 E-PTFE로 제조되는 것을 특징으로 하는 필터 백.
제17항에 있어서, 촉매 입자들은 상기 PTFE 섬유의 표면상에 존재 및 상기 PTFE 섬유 내부로 매립되는 형태 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 주름형성가능한 필터재료.
제15항 내지 18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펠트는 물분사(water jet)에 의해 스크림 상부로 스펀레이싱(spunlaced)되는 것을 특징으로 하는 필터 백.
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