KR20120072344A - 기체 정화용 집진 필터 - Google Patents

기체 정화용 집진 필터 Download PDF

Info

Publication number
KR20120072344A
KR20120072344A KR1020110140716A KR20110140716A KR20120072344A KR 20120072344 A KR20120072344 A KR 20120072344A KR 1020110140716 A KR1020110140716 A KR 1020110140716A KR 20110140716 A KR20110140716 A KR 20110140716A KR 20120072344 A KR20120072344 A KR 20120072344A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filter
dust
filter member
gas purification
purification
Prior art date
Application number
KR1020110140716A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101354463B1 (ko
Inventor
조한재
Original Assignee
주식회사 이엠코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 이엠코 filed Critical 주식회사 이엠코
Publication of KR20120072344A publication Critical patent/KR20120072344A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101354463B1 publication Critical patent/KR101354463B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/02—Loose filtering material, e.g. loose fibres
    • B01D39/06—Inorganic material, e.g. asbestos fibres, glass beads or fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
    • B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2027—Metallic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2068—Other inorganic materials, e.g. ceramics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0613—Woven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
    • B01D2239/0618—Non-woven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1208—Porosity

Abstract

본 발명은 필터 부재에 점착부를 형성시킨 기체 정화용 필터에 관한 것이다. 상기 기체 정화용 필터는 고온에서도 높은 점착성을 유지하여 집진 효율이 향상되고, 내화학성, 내부식성 및 전기절연성이 증진되며, 인체에 무해하여 친환경적인 장점이 있다.

Description

기체 정화용 집진 필터{Dust-collecting filter for cleaning gas}
본 발명은 기체 정화용 집진 필터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 필터 부재에 점성이 있는 점착부를 형성시켜 여과 성능을 향상시킨 기체 정화용 집진 필터에 관한 것이다.
기존의 여과 집진 장치는 여과포의 공극보다 작은 입자만을 집진할 수 있었다. 따라서 인체에 가장 해로운 PM10, PM2.5 등과 같은 미세입자를 집진하기 위해서는 이보다 더 미세한 공극을 지닌 여과포가 필요하였다.
또한 이러한 여과포는 입자물질을 유체에서 제거하기 위해 필요한 기계적 강도뿐만 아니라 유체 내부의 부식성 가스 등에 대한 내부식성, 열에 대한 내열성, 무반응성 등의 성질이 필수적이다. 따라서 여과포의 재질은 Glass wool, Teflon 등이 이용되고 있으며, 미세입자에 대한 집진력을 높이기 위하여 여과포의 표면을 코팅하여 필터의 공극을 미세하게 만드는 기술 등이 개발되어 널리 이용되고 있다.
BWF Textile Gmbh&co.(독)에서는 테프론을 여과포로 사용할 수 있도록 단일섬유(Polytetrafluoroethylene fiber)로 개발하였고, Filtech Co.(미)의 내열섬유를 이용한 여과포를 개발, 이들 이외에도 일본의 Membrane 여과포 개발, 극세 금속 섬유 개발 등이 개발되고 있다.
현재 산업현장에서 적용 가능한 기술로서 가장 경제성 있고, 효율이 높으며, 안정적인 집진 방식이 여과 집진 방식이지만, 처리 유속이 낮아 설치 공간이 크고, 섬유필터의 높은 운전 압력손실(150-250 mmH2O)로 인해 운전 비용이 높은 단점이 있다.
이러한 여과 집진 방식의 단점을 극복하기 위하여 전기 집진 방식 또는 여과 집진 기술을 조합하는 하이브리드 기술 등이 개발되고 있다. 하이브리드 기술로는 여과포 표면에 전기장을 형성시켜 정전기력과 여과 집진의 특성을 조화시킨 방식, Bag House와 ESP를 조합한 방식, 이중 Bag House 기술 등이 상용화 단계에 있으나, 초기 투자비가 높고, 유지관리가 어려운 단점이 있다.
위에 언급한 기술은 먼지의 부하량을 최대한 줄여 집진용량 감소 또는 미세 입자의 집진을 위한 기술들이며, HRSG와 같이 대풍량의 배출 조건에 대하여 압력 손실 등에 의한 유지관리비용이 낮은 입자상 오염 물질 저감 기술은 아직 실용화되지 못하고 있는 실정이다.
특히, 집진 필터의 경우 유체 흐름에 의해 필터 전후로 압력 손실이 발생할 수밖에 없고, 그 압력 손실이 크면 클수록 집진 효율이 떨어지게 된다. 기존의 집진 필터의 경우에는 먼지 투입 전에 비해 먼지 투입 후 필터 전후로 압력 손실이 크게 증가하여 별도로 먼지 탈리를 위한 또 다른 수단을 강구할 수밖에 없는 문제점을 보이고 있다.
또한, 기존의 집진 필터의 경우에 운전 압력 손실이 포화되는 시간이 매우 짧아 급격하게 집진 효율이 떨어지는 문제가 있었고, 또 그 포화 시까지의 시간에 따른 압력 손실의 증가 기울기 역시 매우 높아 압력 손실의 급격한 증가에 따른 집진 장치에 큰 무리를 초래하고 있는 문제가 있다. 구체적으로 예를 들어 유속 5 m/s 유체 흐름 조건 하에서, 기존의 집진 필터의 경우 수십 초에서 최대 1 분 이내에 운전 압력 손실이 포화되며, 그 시간에 따른 증가 기울기도 30 mmH2O/분 이상으로 증가 속도가 매우 높아, 급격한 집진 효율 저하와 집진 장치에 운전 중 큰 무리가 발생되는 경우가 많다.
뿐만 아니라, 운전 압력 손실이 포화 상태에 도달한 이후의 집진 효율에 비해 운전 압력 손실이 포화 상태에 도달할 때까지의 초기 집진 효율이 크게 낮아, 초기 운전 상태에서의 미포집 먼지 유출에 따른 문제를 해결하는 것이 요구되고 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 필터 부재에 점성을 지닌 물질을 함침 또는 코팅함으로써 필터의 미세입자 집진 효율을 고효율로 유지시킴과 동시에, 필터의 내화학성, 내부식성 및 전기절연성, 내화성 등을 증진시킨 기체 정화용 집진 필터 및 이를 포함하는 집진 장치에 관한 것이다.
일 측면에 따르면, 본 발명은 부직포 또는 직포 형태를 갖는 필터 부재에 점성을 지닌 물질을 함침 또는 코팅하여 점착성을 갖도록 하는 기체 정화용 필터에 관한 것이다. 일 구현예에 따르면, 상기 점착부는 전분, 고무, 아크릴계 또는 실리콘계 화합물, 점착성 고분자 또는 이들의 혼합물을 추가로 포함할 수 있고, 필터 부재로는 섬유, 금속, 세라믹 소재로 제조될 수 있다.
점성을 가진 필터를 이용한 집진 장치로는 카트리지 형식의 1회용 집진 필터 외에 집진부, 탈진부, 재생부로 구성된 집진 장치로 구비될 수 있다. 집진부에서는 높은 유속(2 m/분 이상)의 유체에 점성을 가진 필터를 설치하여 유체에 동반된 입자가 관성에 의해 필터 표면의 점성층에 충돌 및 집진할 수 있다. 탈진부에서는 알코올류, 톨루엔, 아세톤 등의 유기용제에 의해 점성을 매우 낮도록 하여 필터 표면의 입자 물질을 필터 부재에서 탈리하고 이를 여과 및 제거하는 장치이며, 재생부는 필터 부재를 함침 또는 코팅하는 방식으로 점성을 지닌 물질을 필터 부재의 표면에 일정한 두께로 도포시키는 장치이다.
기존 여과 집진 방식의 높은 압력 손실에 의한 운전비가 증가하는 한계를 극복하고 이미 설치되어 있는 대풍량의 입자 물질 오염 유체에 대하여 설비에 미치는 영향을 최소화하고, 경제적 비용을 최소화하면서 집진을 할 수 있다.
입자 특성 및 배출 특성에 알맞도록 필터에 점착성 부여(점착강도, 내구성)함으로써, 여과포의 투과 속도를 최대 3-10 m/s, 운전 온도 상온 내지 200 ℃의 조건에서도 고효율의 집진 성능을 유지하면서 평균 운전 압력 손실을 100 mmH2O 이하로 운전 가능한 집진필터 및 장치를 구현할 수 있다.
결과적으로 초기 투자비 및 유지비가 기존 설비 대비 획기적으로 절감할 수 있고, 기존 배출원에 대하여 현장 설비의 대규모 변형 없이 쉽게 적용 가능하다.
이하에서 본 발명에 대한 설명을 더욱 구체적으로 제시한다.
본 발명의 일 측면은 다공성 필터 부재 및 상기 필터 부재의 내부 및 양면에 형성된 점착부를 포함하는 기체 정화용 집진 필터에 관한 것이다.
일 구현예에 따르면, 상기 필터 부재는 섬유, 금속, 세라믹 소재 또는 이들의 조합 중에서 선택되고; 상기 점착부는 실리콘계 중합체 또는 아크릴계 중합체, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜, 메틸셀룰로오즈, 에틸셀룰로오즈, 수분산성 우레탄 수지 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
다른 구현예에 따르면, 상기 섬유 필터 부재가 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌, 아크릴, 나일론 및 유리섬유 등을 직포 또는 부직포 형태로 제작된 섬유 필터 부재로서, 상기 섬유 필터의 섬유경은 0.03 ㎛ 내지 10 mm, 바람직하게는 1 ㎛ 내지 10 mm인 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 금속 필터 부재가 철, 망간, 마그네슘, 알루미늄, 주석, 금, 은, 니켈, 아연 및 이들의 합금의 다공성 형태 금속 필터 부재로서, 상기 금속 필터는 10-100 ㎛ 직경의 미세 기공으로 이루어져 있는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 세라믹 필터 부재가 탄화규소, 알루미나, 실리카, 뮬라이트, 지르코니아, 티타니아, 실리마나이트, 규조토, 점토 및 이들의 조합의 다공성 세라믹 필터 부재인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
또 다른 구현예에 따르면, 필터 부재의 상하면에 형성된 점착층의 두께는 0.01-200 ㎛이고, 바람직하게는 0.02-10 ㎛이며; 상기 점착부는 22 ℃에서 결합력(Peel strength)은 300-1,300g/25mm를 보이며; 20-300 ℃에서 3일 이상 동안 점착성을 유지하고; 상기 기체 정화용 집진 필터는 유속 3-10 m/s의 유체 정화에 사용되고; 필터의 전후로 포화 운전 압력 손실이 10-100 mmH2O 범위에 있으면서, 집진 효율이 70-100%인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 다공성 필터 부재 및 (b) 상기 필터 부재의 내부 및 양면에 형성된 점착부를 포함하는 기체 정화용 집진 필터에 관한 것으로서, 특히 상기 필터 부재는 폴리에스테르 재질이고, 상기 점착부는 실리콘 또는 아크릴 계열 수지인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터에 관한 것이다.
일 구현예에 따르면, 상기 기체 정화용 집진 필터는 유속 1-7 m/s의 유체 정화에 사용되고; 상기 필터 부재는 25-100 PPI, 바람직하게는 50-100 PPI의 공극률과 10-400 ㎛의 공극 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
다른 구현예에 따르면, 상기 점착부는 상기 필터 부재를 30-100 ℃에서 5-1,000 분 동안 유지하거나 또는 100-350 ℃에서 1-600분 동안 유지하며 처리함으로써 상기 필터 부재 내부 및 양면에 형성된 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진필터가 제공된다.
또 다른 구현예에 따르면, 유속 1-8 m/s의 유체 정화에 사용되고, 상기 필터 부재의 섬유경에 형성되거나 또는 상기 필터 부재의 상하면에 형성된 점착층 두께는 0.02-20 ㎛, 바람직하게는 0.02-10 ㎛이며; 상기 점착부의 결합력은 200-900g/25mm인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 상하면에 형성된 점착층 두께를 포함하는 필터 부재의 두께는 15-30 mm이고; 상기 점착부의 점도는 300-2,000 CS인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
또 다른 구현예에 따르면, 기체 정화 대상인 유체 속 먼지의 입경 범위가 1-300인 ㎛이며; 상기 상하면 및 내부에 형성된 점착층을 포함하는 필터 부재의 두께는 5-1,000 mm이고; 필터의 전후로 포화 운전 압력 손실이 50-100 mmH2O이면서 집진효율이 65-100%인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
본 발명자는 종래 집진 필터의 경우가 먼지 투입 전에 비해 먼지 투입 후 필터 전후로 압력 손실이 크게 증가하는 문제를 해결하기 위해 수많은 실험과 무수한 시행착오를 거쳐 위와 같은 수치 범위를 도출하였으며, 그 결과 위 범위에 있는 집진 필터를 유속 1-7 m/s의 유체 정화에 사용하는 경우에 먼지 투입 전에 비해 먼지 투입 후 필터 전후로 압력 손실이 크게 증가하는 종래 집진 필터의 문제를 해결할 수 있음을 확인하였다. 특히, 구체적으로 위 조건을 만족하는 경우에 유속 5 m/s 유체 흐름 조건 하에서 먼지 투입 전에 비해 먼지 투입 후에 필터의 전후로 포화 운전 압력 손실 증가가 5-25% 범위 내에서 조절할 수 있음을 확인하였다.
바람직한 일 구현예에 따르면, 상기 점착부는 실리콘 계열 수지이고, 상기 점착부는 상기 실리콘 계열 수지 및 백금계 촉매가 포함된 용액에 상기 필터 부재를 함침시키고 나서 꺼낸 후 100-150 ℃에서 열처리함으로써 상기 필터 부재에 형성되는 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터에 관한 것이다. 또는, 상기 점착부는 아크릴 계열 수지이고, 상기 점착부는 상기 아크릴 계열 수지 및 경화제가 포함된 용액에 상기 필터 부재를 함침시키고 나서 꺼낸 후 100-150 ℃에서 열처리함으로써 상기 필터 부재에 형성되는 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
본 발명자는 또한 종래 집진 필터가 먼지 투입후 필터 전후로 압력 손실이 포화될 때까지의 시간에 따른 압력 손실 증가의 기울기가 매우 높아 압력 손실의 급격한 증가에 따른 집진 장치에 큰 무리를 초래하고 있는 문제점을 해결하고, 또한 동시에 운전 압력 손실이 포화 상태에 도달한 이후의 집진 효율에 비해 운전 압력 손실이 포화 상태에 도달할 때까지의 초기 집진 효율이 크게 낮아 초기 운전 상태에서의 미포집 먼지 유출에 따른 문제를 해결하기 위하여, 수많은 실험과 무수한 시행착오를 거쳤다.
그 결과 아래 실시예에서 보는 바와 같이, 위와 같은 두 가지 공정에 의해 종래 압력 손실의 큰 증가 기울기 및 저조한 초기 집진 효율의 문제점을 모두 해결할 수 있음을 확인하였다. 특히 구체적으로, 유속 5 m/s 유체 흐름 조건 하에서 운전 압력 손실이 3 분 이후에(예를 들어 3-5 분 범위에서) 포화되며, 유속 5 m/s 유체 흐름 조건 하에서 운전 압력 손실이 포화될 때까지 시간 흐름에 따라 10-20 mmH2O/분의 기울기를 보이며 증가하고, 운전 압력 손실이 포화 상태에 도달할 때까지의 집진 효율 및 포화 상태 이후의 집진 효율이 모두 70-100%일 수 있음을 확인하였다.
또한, 아래 실시예 부분에서는 명시적으로 제시하지는 않았으나, 위에서 제시한 두 가지 공정과 달리 점착부를 형성시키는 경우 바로 위에서 언급한 낮은 압력 손실의 증가 기울기 및 높은 초기 집진 효율은 달성되지 않음을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 바람직한 일 구현예에 따르면, 유속 5 m/s 유체 흐름 조건 하에서 먼지 투입 전에 비해 먼지 투입 후에 필터의 전후로 포화 운전 압력 손실 증가가 5-25% 범위에 있고; 유속 5 m/s 유체 흐름 조건 하에서 운전 압력 손실은 3-5 분 범위에서 포화되며; 유속 5 m/s 유체 흐름 조건 하에서 운전 압력 손실이 포화될 때까지 시간 흐름에 따라 10-20 mmH2O/분의 기울기를 보이며 증가하고; 운전 압력 손실이 포화 상태에 도달할 때까지의 집진 효율 및 포화 상태 이후의 집진 효율이 모두 70-100%인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
다만, 본 발명은 종래 달성할 수 없었던 위와 같은 집진 관련 성능을 보이는 기체 정화용 집진 필터에 관해 모두 포괄하는 것으로, 위에서 열거한 두 가지 제조방법에 의해서 제조된 집진 필터에만 한정되는 것은 아니라는 점은 자명하다.
이에 따라서, 본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 다공성 필터 부재 및 (b) 상기 필터 부재의 내부 및 양면에 형성된 점착부를 포함하는 기체 정화용 집진 필터로서, 상기 필터 부재는 폴리에스테르 재질이고, 상기 점착부는 실리콘 또는 아크릴 계열 수지인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
일 구현예에 따르면, 상기 기체 정화용 집진 필터는 유속 1-7 m/s의 유체 정화에 사용되고; 상기 필터 부재는 30-100 PPI의 공극률을 가지고; 상기 필터 부재의 상하면에 형성된 점착층 두께는 0.2-8 ㎛이며; 상기 상하면에 형성된 점착층 두께를 포함하는 필터 부재의 두께는 3-500 mm이고; 상기 점착부의 결합력은 200-800g/25mm인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
다른 구현예에 따르면, 상기 점착부는 실리콘 계열 수지이고, 상기 점착부는 상기 실리콘 계열 수지가 포함된 용액에 상기 필터 부재를 함침시키고 나서 꺼낸 후 80-350 ℃에서 열처리함으로써 상기 필터 부재에 형성되는 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 점착부는 아크릴 계열 수지이고, 상기 점착부는 상기 아크릴 계열 수지 및 경화제가 포함된 용액에 상기 필터 부재를 함침시키고 나서 꺼낸 후 80-200 ℃에서 열처리함으로써 상기 필터 부재에 형성되는 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 기체 정화용 집진 필터는 유속 5 m/s 유체 흐름 조건 하에서 먼지 투입 전에 비해 먼지 투입 후에 필터의 전후로 포화 운전 압력 손실 증가가 5-25% 범위에 있고; 운전 압력 손실이 포화 상태에 도달할 때까지의 집진 효율 및 포화 상태 이후의 집진 효율이 모두 70-100%인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
또 다른 구현예에 따르면, 유속 5 m/s 유체 흐름 조건 하에서 운전 압력 손실은 3-5 분 범위에서 포화되며; 유속 5 m/s 유체 흐름 조건 하에서 운전 압력 손실이 포화될 때까지 시간 흐름에 따라 10-20 mmH2O/분의 기울기를 보이며 증가하는 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터가 제공된다.
필터 부재
상기 필터 부재는 섬유, 금속, 세라믹 소재로 제조될 수 있으며, 층상 구조 또는 입체 구조를 가질 수 있다. 본 발명의 필터 부재는 시판되는 것을 이용하거나, 당업계에 공지된 통상의 방법으로 직접 제조하여 사용할 수 있다.
상기 섬유 소재의 필터는 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌, 아크릴, 나일론 및 유리섬유 등을 직포 또는 부직포 형태로 제작하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리에스테르 또는 폴리에테르를 재질로 하는 부직포이다. 상기 필터의 섬유경은 0.03 ㎛ 내지 1 mm일 수 있다.
상기 금속 소재의 필터는 철, 망간, 마그네슘, 알루미늄, 주석, 금, 은, 니켈, 아연 및 이들의 합금을 이용하여 다공성 형태로 제조할 수 있다. 상기 금속 필터는 바람직하게는 미세기공을 갖도록 제조할 수 있으며, 이때 미세기공의 크기는 10-1,000 ㎛ 의 직경을 갖도록 할 수 있고, 바람직하게는 10-100 ㎛, 더욱 바람직하게는 30-70 ㎛ 이다.
상기 세라믹 소재의 필터는 탄화규소, 알루미나, 실리카, 뮬라이트, 지르코니아, 티타니아, 실리마나이트, 규조토, 점토 및 이들의 조합을 이용하여 다공성 형태로 제조할 수 있다.
점착부
상기 점착부는 필터 부재가 층상 구조를 갖는 경우 단면, 양면 또는 내부에 형성될 수 있다. 필터 부재의 단면 또는 내부에 형성되는 경우, 점착부를 구성하는 점착 조성물을 코팅하는 방식으로 형성될 수 있다. 필터 부재의 내부에 형성되는 경우, 점착 조성물을 필터 부재 내부로 함침시켜 내부에 형성되도록 할 수 있다.
또한, 필터 부재가 입체 구조를 갖는 경우, 필터 표면 또는 내부에 형성될 수 있으며, 이 경우 점착부를 구성하는 점착 조성물을 표면에 코팅하거나 내부에 함침하는 방식으로 형성될 수 있다.
상기 필터 부재의 표면(단면, 양면 포함)에 점착부가 형성되는 경우, 두께가 0.1-1,000 ㎛가 되도록 할 수 있으며, 바람직하게는 0.2-30 ㎛이다. 이러한 두께 범위에서 적절한 집진 효율성 증진 효과, 내화학성, 내부식성 및 전기절연성 증진 효과를 기대할 수 있다.
상기 점착부는 실리콘계 또는 아크릴계 화합물이며, 이외에 다른 점착성 물질, 예를 들면, 왁스, 파라핀, 아교, 전분, 고무 및 점착성 고분자를 추가로 포함할 수 있다. 이들 부가적인 점착성 물질은 단독으로 또는 혼합하여 첨가할 수 있다. 상기 점착성 고분자로는 폴리비닐 알코올, 폴리에틸렌글리콜, 메틸셀룰로오즈, 에틸셀룰로오즈, 수용성 아크릴 수지 및 수분산성 우레탄 수지 등을 이용할 수 있다. 또한, 상기 점착성 물질의 구체적인 예로서, 탄화수소 수지, 에폭시 화합물, 디메틸아크릴레이트 화합물, 폴리에틸렌글리콜 화합물, 페놀수지 화합물, 비닐클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 폴리클로로프렌, 고무 계열 수지, Rosin nitrile rubber, 폴리우레탄 혼합물, 천연고무, 합성고무, 아크릴레이트, PMMA, PVE, 폴리이소부텐, 니트로셀룰로오스, PVA, 폴리우레탄 고무, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 공중합체, THF, 2-부타논(MEK), 시클로헥사논 혼합용제, 폴리아미드, PS, ABS, 스티렌 공중합체 또는 혼합용제, 전분, 글루코스, 덱스트란 접착제, 멜라닌-포름알데히드, 우레아-포름알데히드, 셀룰로오즈, 에테르, 메틸 셀룰로오즈, 카르복시메틸 셀룰로오즈, 폴리피롤리돈, 폴리비닐피롤리돈(PVP), CaCl2, MgCl2, 붕사, 글리세린, 글루코스, 슈가 및 이들의 화합물 등이 가능하다.
상기 점착부의 22 ℃에서의 결합력(Peel strength) 300-1,300g/25mm를 가지며, 바람직하게는 500-900g/25mm이고, 필터의 용도에 따라 달라질 수 있다. 이러한 점도 범위에서 적절한 집진 효율 증진효과를 기대할 수 있다.
또한, 상기 점착부는 20-300 ℃에서 3일 이상 동안 점착성을 유지할 수 있다. 점착 활성 유지 시간은 필터의 소재나 사용 용도에 따라 점착부에 포함되는 구성 성분을 조절하여 조정할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1
필터의 여과포 코팅 기재는 폴리에스테르 폼 60 PPI 및 80 PPI를 사용하였다(264x264 mm). 여기서 PPI란 가로 세로 1 인치의 영역 안에 공극의 개수(pores per square inch)를 의미한다. 실리콘 점착제 EKR23700을 사용하였으며, 필터 무게의 2배에 해당하는 점착제를 준비하고 톨루엔 200 mL에 백금계 촉매 희석액을 0.3 중량%를 혼합하였다. 잘 혼합된 톨루엔 용액과 촉매에 실리콘을 충분히 녹인 다음, 필터 여과포 코팅 기재를 약 10-60 초간 함침한 후 상온에서 약 30-60 분간 정치 후 120 ℃의 온도에서 1 시간 동안 소성하였다.
실시예 2
필터의 여과포 코팅 기재는 폴리에스테르 폼 60 PPI 및 80 PPI를 사용하였다(295x295 mm). 아크릴 점착제 AS-2517을 사용하였으며, 필터 무게의 2배에 해당하는 점착제를 준비하고 톨루엔 200 mL에 경화제 1%를 혼합하였다. 잘 혼합된 톨루엔 용액과 경화제에 점착제를 충분히 녹인 다음 필터 여과포 코팅 기재를 약 10-60 초간 함침한 후 상온에서 약 30-60 분간 정치 후 100 ℃의 온도에서 10 분 동안 소성하였다.
시험예
위와 같이 제조한 필터의 특성을 살펴보면, 결합력은 570-720g/25mm이고, 점착층의 두께는 0.1-5 ㎛ 범위 내에 있음을 확인하였다. 본 발명에서 3t, 5t, 10t는 필터의 두께가 각각 3 mm, 5 mm, 10 mm를 의미한다.
Figure pat00001
Figure pat00003

Claims (14)

  1. 다공성 필터 부재; 및
    상기 필터 부재의 내부 및 양면에 형성된 점착부를 포함하는 기체 정화용 집진 필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필터 부재는 섬유, 금속, 세라믹 소재 또는 이들의 조합 중에서 선택되고; 상기 점착부는 실리콘계 중합체 또는 아크릴계 중합체, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌글리콜, 메틸셀룰로오즈, 에틸셀룰로오즈, 수분산성 우레탄 수지 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 섬유 필터 부재는 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌, 아크릴, 나일론 및 유리섬유 등을 직포 또는 부직포 형태로 제작된 섬유 필터 부재로서, 상기 섬유 필터의 섬유경은 1 ㎛ 내지 10 mm이며; 상기 금속 필터 부재는 철, 망간, 마그네슘, 알루미늄, 주석, 금, 은, 니켈, 아연 및 이들의 합금의 다공성 형태 금속 필터 부재로서, 상기 금속 필터는 10-100 ㎛ 직경의 미세 기공으로 이루어져 있으며; 상기 세라믹 필터 부재는 탄화규소, 알루미나, 실리카, 뮬라이트, 지르코니아, 티타니아, 실리마나이트, 규조토, 점토 및 이들의 조합의 다공성 세라믹 필터 부재인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터.
  4. 제3항에 있어서, 필터 부재의 상하면에 형성된 점착층의 두께는 0.02-10 ㎛이고; 상기 점착부는 22 ℃에서의 결합력은 300-1,300g/25mm를 보이며; 20-300 ℃에서 3일 이상 동안 점착성을 유지하고; 상기 기체 정화용 집진 필터는 유속 3-10 m/s의 유체 정화에 사용되고; 필터의 전후로 포화 운전 압력 손실이 10-100 mmH2O 범위에 있으면서 집진 효율이 70-100%인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 필터 부재는 폴리에스테르 또는 폴리에테르 재질의 폼이고, 25-100 PPI의 공극률과 10-400 ㎛의 공극 크기를 가지며; 상기 점착부는 실리콘 또는 아크릴 계열 수지이고 상기 필터 부재 내부 및 양면에 형성된 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진필터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 점착부는 상기 필터 부재를 30-100 ℃에서 5-1,000 분 동안 유지하거나 또는 100-350 ℃에서 1-600분 동안 유지하며 처리함으로써 상기 필터 부재 내부 및 양면에 형성된 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진필터.
  7. 제5항에 있어서, 유속 1-8 m/s의 유체 정화에 사용되고; 상기 필터 부재의 섬유경에 형성된 점착층 두께는 0.02-10 ㎛이며; 상기 점착부의 결합력은 200-900g/25mm인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터.
  8. 제6항에 있어서, 기체 정화 대상인 유체 속 먼지의 입경 범위가 1-300인 ㎛이며; 상기 상하면 및 내부에 형성된 점착층을 포함하는 필터 부재의 두께는 5-1,000 mm이고; 필터의 전후로 포화 운전 압력 손실이 50-100 mmH2O이면서 집진효율이 65-100%인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터.
  9. (a) 다공성 필터 부재 및 (b) 상기 필터 부재의 내부 및 양면에 형성된 점착부를 포함하는 기체 정화용 집진 필터로서,
    상기 필터 부재는 폴리에스테르 재질이고, 상기 점착부는 실리콘 또는 아크릴 계열 수지인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기체 정화용 집진 필터는 유속 1-7 m/s의 유체 정화에 사용되고; 상기 필터 부재는 30-100 PPI의 공극률을 가지고; 상기 필터 부재의 상하면에 형성된 점착층 두께는 0.2-8 ㎛이며; 상기 상하면에 형성된 점착층 두께를 포함하는 필터 부재의 두께는 3-500 mm이고; 상기 점착부의 결합력은 200-800g/25mm인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터.
  11. 제9항에 있어서, 상기 점착부는 실리콘 계열 수지이고, 상기 점착부는 상기 실리콘 계열 수지가 포함된 용액에 상기 필터 부재를 함침시키고 나서 꺼낸 후 80-350 ℃에서 열처리함으로써 상기 필터 부재에 형성되는 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터.
  12. 제9항에 있어서, 상기 점착부는 아크릴 계열 수지이고, 상기 점착부는 상기 아크릴 계열 수지 및 경화제가 포함된 용액에 상기 필터 부재를 함침시키고 나서 꺼낸 후 80-200 ℃에서 열처리함으로써 상기 필터 부재에 형성되는 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터.
  13. 제9항에 있어서, 상기 기체 정화용 집진 필터는 유속 5 m/s 유체 흐름 조건 하에서 먼지 투입 전에 비해 먼지 투입 후에 필터의 전후로 포화 운전 압력 손실 증가가 5-25% 범위에 있고; 운전 압력 손실이 포화 상태에 도달할 때까지의 집진 효율 및 포화 상태 이후의 집진 효율이 모두 70-100%인 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터.
  14. 제9항에 있어서, 유속 5 m/s 유체 흐름 조건 하에서 운전 압력 손실은 3-5 분 범위에서 포화되며; 유속 5 m/s 유체 흐름 조건 하에서 운전 압력 손실이 포화될 때까지 시간 흐름에 따라 10-20 mmH2O/분의 기울기를 보이며 증가하는 것을 특징으로 하는 기체 정화용 집진 필터.
KR1020110140716A 2010-12-23 2011-12-23 기체 정화용 집진 필터 KR101354463B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100133892 2010-12-23
KR20100133892 2010-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120072344A true KR20120072344A (ko) 2012-07-03
KR101354463B1 KR101354463B1 (ko) 2014-01-27

Family

ID=46707067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110140716A KR101354463B1 (ko) 2010-12-23 2011-12-23 기체 정화용 집진 필터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101354463B1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103525534A (zh) * 2013-09-18 2014-01-22 河南新大新材料股份有限公司 晶硅片切割液聚乙二醇的提纯方法
KR101390602B1 (ko) * 2012-09-04 2014-04-29 주식회사 이엠코 배열회수 보일러 철산화물 고효율 집진장치
KR20160137762A (ko) * 2015-05-21 2016-12-01 성균관대학교산학협력단 압연 판재를 이용한 집진 필터 및 그 제조방법
WO2018004069A1 (ko) * 2016-06-30 2018-01-04 주식회사 이엠코 집진필터 및 집진장치
KR102024505B1 (ko) * 2019-02-14 2019-09-23 한국남부발전 주식회사 배열회수보일러용 고성능 철산화물 집진필터 및 그 제조방법
CN111116162A (zh) * 2020-02-28 2020-05-08 成都新柯力化工科技有限公司 一种杀菌防霉的硅藻泥及其制备方法
KR102490950B1 (ko) * 2022-06-08 2023-01-26 주식회사 에이플렉스 발전소 배가스 처리용 롤필터

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08266827A (ja) * 1995-01-31 1996-10-15 Kureha Chem Ind Co Ltd 除塵フィルター
JP3083291U (ja) * 2001-07-09 2002-01-25 カースル株式会社 換気孔用フィルタ
KR100435254B1 (ko) * 2001-08-02 2004-06-11 한국바이린주식회사 집진기용 필터여재 및 그 제조방법
JP2005169167A (ja) * 2003-12-08 2005-06-30 Nitto Denko Corp エアフィルタ濾材

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101390602B1 (ko) * 2012-09-04 2014-04-29 주식회사 이엠코 배열회수 보일러 철산화물 고효율 집진장치
CN103525534A (zh) * 2013-09-18 2014-01-22 河南新大新材料股份有限公司 晶硅片切割液聚乙二醇的提纯方法
KR20160137762A (ko) * 2015-05-21 2016-12-01 성균관대학교산학협력단 압연 판재를 이용한 집진 필터 및 그 제조방법
WO2018004069A1 (ko) * 2016-06-30 2018-01-04 주식회사 이엠코 집진필터 및 집진장치
KR102024505B1 (ko) * 2019-02-14 2019-09-23 한국남부발전 주식회사 배열회수보일러용 고성능 철산화물 집진필터 및 그 제조방법
CN111116162A (zh) * 2020-02-28 2020-05-08 成都新柯力化工科技有限公司 一种杀菌防霉的硅藻泥及其制备方法
KR102490950B1 (ko) * 2022-06-08 2023-01-26 주식회사 에이플렉스 발전소 배가스 처리용 롤필터

Also Published As

Publication number Publication date
KR101354463B1 (ko) 2014-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101354463B1 (ko) 기체 정화용 집진 필터
KR101198415B1 (ko) 기체 정화용 집진 필터
JP5547062B2 (ja) ナノウェブと基材との積層体の形成方法及びこの積層体を用いたフィルタ
JP7010452B2 (ja) 反応性ガス用のポリマー収着剤を含むエアフィルタ
TWI727015B (zh) 包含對醛的聚合性吸著劑的空氣過濾器
KR100455611B1 (ko) 감압접착성중합체미립자에의해결합된활성입자를포함하는투과성성형구조체
US20050235619A1 (en) Filter medium
JP2010538813A5 (ko)
JP2011516261A5 (ko)
US20050132886A1 (en) Air filter for removing particulate matter and volatile organic compounds
WO2001078865A1 (en) Filter assemblies with adhesive attachment systems
TW201206545A (en) Filtration media and applications thereof
JP2012512731A5 (ko)
JP2014533195A (ja) 基体、担体および／または担体コーティング基体の上に収着剤を塗布する方法
JP2010201419A5 (ko)
JP2009190269A (ja) 繊維積層体およびそれを用いた空気清浄用フィルター
CN106861620A (zh) 一种用于去除VOCs废气的高机能吸附膜
JP2002292227A (ja) フィルターユニット
JP2013209333A5 (ko)
JP2013220287A (ja) 空気清浄機用集塵脱臭エアフィルターユニット
CN208626812U (zh) 静电熔喷空气滤材
JP4051628B2 (ja) 放射性物質モニタリング材
JP2009056388A (ja) ガス除去フィルタおよびガス除去フィルタユニット
CN101524604A (zh) 一种梯度滤芯的制造方法
CN203564874U (zh) 一种阻燃耐水洗覆膜过滤材料

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant