KR20150054513A - heat resistance cartridge filter and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내열성 카트리지 여과재 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게로는 내열성 단 섬유 75 ~ 85 중량% 및 초극세 유리섬유 15 ~ 25 중량%가 혼합된 필터슬러리를 서로 다른 헤드박스농도로 습식 적층시킴으로써 분진배출농도를 현저히 절감시킴과 동시에 탈진효율을 높이고, 압력손실을 낮추며, 포집효율을 높일 수 있는 내열성 카트리지 여과재 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heat resistant cartridge filter material and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a heat resistant cartridge filter material which is obtained by wet-laminating a filter slurry containing 75 to 85% by weight of heat resistant short fibers and 15 to 25% To a heat-resistant cartridge filter material capable of remarkably reducing dust emission concentration, enhancing dust removal efficiency, lowering pressure loss, and increasing collection efficiency, and a method for manufacturing the same.
산업이 고도로 발전하고, 제품들이 집적화 또는 정밀화됨에 따라 공정용 필터의 요구가 급속도록 증가하고 있다.As the industry develops and products are integrated or refined, the demand for process filters is rapidly increasing.
이러한 필터여과재는 유체 내 포함되어 있는 미세분진을 효율적으로 제거하여야 함과 동시에 긴 사용주기가 필수적으로 요구되고, 이에 따라 최종 모듈 엘리먼트(element)의 유효 여과면적을 확대시키기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.Such filter media are required to efficiently remove fine dust contained in the fluid, and at the same time, have a long service life. Accordingly, various studies have been made to increase the effective filtration area of the final module element .
카트리지 필터(Cartfidge filer)는 이러한 노력에 따라 연구된 것으로서, 통상적으로 셀룰로우즈(Cellulose), 부직포(PE, PP, 아크릴 소재) 등의 여재층을 아크릴수지, 페놀수지 및 멜라민 수지 등의 함침용 수지에 함침한 후 경화시켜 뻣뻣하게 만들고, 이를 절곡하여 유효 여과면적을 확대시키고, 절곡된 필터를 내부코어 및 프레임(frame)에 고정시키는 방법이 널리 사용되고 있다.Cartfidge filers have been studied in accordance with these efforts and are usually used for impregnation of acrylic resin, phenol resin, melamine resin and the like as a filter medium such as cellulose, nonwoven fabric (PE, PP, acrylic material) A method is known in which the resin is impregnated and cured to make it stiff, the resin is bent to enlarge the effective filtration area, and the bent filter is fixed to the inner core and the frame.
그러나 종래의 카트리지 필터는 여재층을 형성하는 섬유가 입도가 큰 m-aramid 습식부직포로 형성되기 때문에 분진 배출농도가 높고, 절곡이 용이하게 이루어지지 않아 절곡한 상태에서 니들 펀칭을 이용하여 고정시켜야 하는 단점을 갖는다.However, since the conventional cartridge filter is formed of an m-aramid wet-laid nonwoven fabric having a large particle size, the fibers forming the filter medium layer must be fixed by needle punching in a state where the dust discharge density is high and the bending is not easily performed. .
또한 종래의 카트리지 필터는 여재층이 단층구조로 형성되기 때문에 압력손실이 크며, 포집효율이 낮은 단점을 갖는다.In addition, since the conventional cartridge filter has a single-layer structure, the pressure loss is large and the collection efficiency is low.
국내등록특허 제10-1000366호(명칭 : 공기 청정용 필터)에서는 공기 유입측으로부터 공기 유출측을 향하는 방향으로 벌키층, 중간층, 조밀층 및 필름층의 4층 구조로 필터를 형성함으로써 섬유층의 공극을 균일하게 유지하여 필터링 되는 대기 중의 분진에 대한 포집효율 및 수용량을 높이기 위한 필터여과재가 기재되어 있으나, 이러한 방식의 필터여과재는 각 섬유층들의 결속을 위해 사용되는 계면활성제가 섬유층들의 공극을 막아 수명이 짧아짐과 동시에 포집효율이 떨어지는 문제점을 발생시킨다.In the domestic patent No. 10-1000366 (name: filter for air cleaning), a filter is formed in a four-layer structure of a balky layer, an intermediate layer, a dense layer and a film layer in the direction from the air inflow side to the air outflow side, A filter medium for increasing the collection efficiency and capacity of dust in the air to be filtered is disclosed. However, since the surfactant used for binding each fiber layer in such a manner blocks the pores of the fiber layers, And the collection efficiency becomes low at the same time.
또한 국내등록특허 제10-0405318호(명칭 : 공기 청정기용 필터 여재와 그 제조방법)에서는 필터가 조밀층, 중간층 및 벌키층의 3층 구조로 형성되어 포집효율 및 수용량이 높은 필터 여재가 기재되어 있으나, 이러한 방식의 필터 여재는 섬유층들 각각의 결합이 열융착에 의해 이루어지기 때문에 열융착을 수행하기 위한 별도의 공정으로 인해 공정이 복잡할 뿐만 아니라 제조비용이 증가되며, 열융착으로 인해 섬유 원형이 파괴되는 단점을 갖는다.Also, in the domestic registered patent No. 10-0405318 (name: filter medium for air cleaner and its manufacturing method), a filter medium having a three-layer structure of a dense layer, an intermediate layer and a vulcanized layer and having a high collection efficiency and capacity is disclosed However, the filter media of this type is complicated in the process due to the separate process for performing the heat fusion because the bonding of the fiber layers is performed by the heat fusion, and the manufacturing cost is increased, Is destroyed.
또한 국내등록특허 제10-0490864호(발명의 명칭 : 수지함침코팅에 의한 고온집진필터의 제조방법)에서는 테프론 15 %와 불소수지혼합액 25 %를 혼합시키고, 이 혼합용액을 다시 물에 적정비율로 재혼합하여 교반시킨 후 용해조로 공급하고, 공급된 용액을 적정수준으로 침지 처리하여 일정량의 고형분을 함유할 수 있도록 용해조에 침지시킨 후 수분을 제거함으로써 제품표면의 평활성을 향상시키는 수지함침코팅에 의한 고온집진필터의 제조방법에 대하여 개시하고 있다. In addition, in domestic patent No. 10-0490864 (a method of manufacturing a high-temperature dust filter by resin impregnated coating), 15% of Teflon and 25% of a fluororesin mixed liquid are mixed, The present invention relates to a resin impregnated coating for improving the smoothness of the surface of a product by immersing the solution in a dissolution tank so as to contain a certain amount of solid content, And a method of manufacturing the dust filter.
그러나 상기 고온집진필터 제조방법에서와 같은 고온용 필터여재는 열경화성 수지이기 때문에 Thermal Bonding이 어려울 뿐만 아니라 뻣뻣하게 하는 고온용 수지를 함침한 제품은 절곡 시 섬유가 꺾이게 되어 인장강도가 크게 손상되어 필터의 수명이 매우 짧아지는 문제점들이 발생한다.However, since the filter material for high-temperature use such as the high-temperature dust filter manufacturing method is a thermosetting resin, it is difficult to thermal bond, and a product impregnated with a high-temperature resin for stiffening breaks the fiber during bending, Problems of extremely short life span occur.
또한 상기 고온집진필터 제조방법의 고온용 필터여재는 단층구조로 형성되기 때문에 압력손실이 크며, 포집효율이 떨어지는 단점을 갖는다.Also, since the filter material for high temperature use in the method for manufacturing a high-temperature dust filter has a single-layer structure, it has a disadvantage that the pressure loss is large and the collection efficiency is low.
이와 같이 니들 펀칭과 같은 별도의 절곡수단 없이도 절곡이 용이하게 이루어짐과 동시에 내열 온도가 높은 초극세 유리섬유를 적정비율로 배합하여 필터효율 및 탈진효율을 높이고, 압력손실을 절감시킬 수 있는 카트리지 필터여과재에 대한 연구가 시급한 실정이다.As described above, the present invention can be applied to a cartridge filter medium which can easily be folded without a separate bending means such as a needle punching, and at the same time a microfibre glass fiber having a high heat- This is an urgent issue.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 입도 2denier/ 12mm 이하의 내열성 단 섬유 75 ~ 85 중량%와, 입도 1 ~ 10㎛의 초극세 유리섬유 15 ~ 25 중량%가 혼합 교반하여 필터슬러리를 제조한 후 상기 필터슬러리를 0.05 ~ 1.00 질량% 및 0.03 ~ 0.06 질량%의 헤드박스농도로 물에 혼합시킨 후 이를 액상으로 적층시켜 다층구조를 형성함으로써 필터효율 및 포집효율을 높이고, 압력손실을 절감시키기 위한 내열성 카트리지 필터여과재 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition which comprises 75 to 85% by weight of a heat resistant short fiber having a particle size of 2 denier / 12 mm or less and 15 to 25% by weight of ultrafine glass fiber having a particle size of 1 to 10 μm, The filter slurry is mixed with water at a headbox concentration of 0.05 to 1.00 mass% and 0.03 to 0.06 mass%, and the filter slurry is laminated in a liquid phase to form a multi-layer structure, thereby improving filter efficiency and collection efficiency, To provide a heat-resistant cartridge filter medium for reducing pressure loss and a method for manufacturing the same.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 액상으로 적층된 후 수분이 제거된 필터미디어를 열경화성 수지에 10 ~ 20%로 함침시킴으로써 절곡성 및 강도를 높일 수 있는 내열성 카트리지 필터여과재 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a heat-resistant cartridge filter material capable of increasing the bending strength and strength by impregnating a filter medium having a moisture-removed layer after being laminated in a liquid state with 10 to 20% of a thermosetting resin, will be.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 필터미디어를 열가소성 수지에 10 ~ 20%로 함침시킴으로써 내열 온도를 높임과 동시에 절곡성 및 강도를 더욱 증가시킬 수 있는 내열성 카트리지 필터여과재 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Further, another object of the present invention is to provide a heat-resistant cartridge filter material capable of increasing the heat-resistant temperature by further impregnating the filter media with the thermoplastic resin in an amount of 10 to 20% will be.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 다층구조의 필터미디어를 절곡시켜 미세분진을 필터링 하기 위한 카트리지 필터여과재 제조방법에 있어서: 필터슬러리를 제조하는 필터슬러리 제조단계; 상기 필터슬러리 제조단계에 의해 제조된 상기 필터슬러리를 서로 다른 헤드박스농도로 액상으로 적층시키는 액상적층단계; 상기 액상적층단계에 의해 적층된 필터슬러리인 필터미디어의 수분을 제거하는 수분제거단계; 상기 수분제거단계에 의해 건조된 필터미디어를 공지된 절곡장치를 이용하여 절곡시키는 절곡단계; 상기 절곡단계에 의해 절곡된 필터미디어를 내부코어 및 프레임에 결합시키는 프레임 결합단계를 포함하고, 상기 필터슬러리 제조단계는 내열성 단섬유 75 ~ 85 중량% 및 입도 12㎛ 미만의 초극세 유리섬유 15 ~ 25중량%를 혼합한 필터조성물을 제조하는 필터조성물 제조단계와, 용해액인 물에 PH 2 ~ 4의 농도의 산(염산) 또는 분산제들 중 어느 하나를 첨가한 후 교반시켜 분산액을 제조하는 분산액 제조단계와, 상기 필터조성물 제조단계에 의해 제조된 상기 필터조성물 1.5 ~2.5 중량% 및 상기 분산액 제조단계에 의해 제조된 상기 분산액 97.5 ~ 98.5 중량%를 혼합 교반시켜 상기 필터슬러리를 제조하는 교반단계를 더 포함하는 것이다.In order to solve the above problems, A method of manufacturing a cartridge filter medium for filtering fine dust by bending a multi-layered filter media, the method comprising the steps of: preparing a filter slurry for producing a filter slurry; A liquid phase laminating step of laminating the filter slurry produced by the filter slurry producing step in liquid phase at different headbox concentrations; A moisture removing step of removing moisture of the filter media which is the filter slurry stacked by the liquid phase laminating step; A bending step of bending the filter media dried by the water removal step using a known bending device; And a frame bonding step of bonding the filter media bent by the bending step to the inner core and the frame, wherein the filter slurry manufacturing step comprises the steps of: preparing 75 to 85% by weight of the heat resistant short fibers and 15 to 25 By weight of a surfactant; and a step of adding to the water as a dissolution liquid one of acid (hydrochloric acid) or dispersants having a concentration of PH 2 to 4 and then stirring to prepare a dispersion liquid , 1.5 to 2.5% by weight of the filter composition prepared by the filter composition production step and 97.5 to 98.5% by weight of the dispersion prepared by the dispersion preparation step are mixed and stirred to produce the filter slurry .
또한 본 발명에서 상기 필터조성물 제조단계에 의해 제조되는 상기 필터조성물은 100 ~ 250g/㎡인 것이 바람직하다.In the present invention, the filter composition prepared by the step of preparing the filter composition is preferably 100 to 250 g / m 2.
또한 본 발명에서 상기 내열성 단 섬유는 2denier/ 12mm 이하의 입도를 형성하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the heat-resistant staple fibers have a particle size of 2 denier / 12 mm or less.
또한 본 발명에서 상기 액상적층단계에 의해 적층되는 필터슬러리는 조밀층 및 벌키층의 2층 구조를 형성하고, 상기 조밀층 및 상기 벌키층은 상기 필터슬러리가 헤드박스농도 0.05 ~ 0.10 질량% 및 0.03 ~ 0.06 질량%로 형성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the filter slurry laminated by the liquid phase laminating step forms a two-layer structure of a dense layer and a balky layer, wherein the dense layer and the balky layer are formed such that the filter slurry has a headbox concentration of 0.05 to 0.10 mass% and 0.03 To 0.06% by mass.
또한 본 발명에서 상기 절곡단계 이후에 진행되어 상기 절곡된 필터미디어를 열경화성 수지가 함침된 저장부에 중량 10 ~ 20%로 함침시키는 열경화성수지 함침단계와, 상기 열경화성수지 함침단계에 의해 함침된 필터미디어의 표면에 남아있는 열경화성 수지를 건조시키는 제1 건조단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the method further comprises a step of impregnating the curved filter media after the bending step to impregnate the thermosetting resin-impregnated storage part with a weight of 10 to 20%, and a step of impregnating the filter media impregnated with the thermosetting resin- And a first drying step of drying the thermosetting resin remaining on the surface of the thermosetting resin.
또한 본 발명에서 상기 제1 건조단계에 의해 건조된 필터미디어를 열가소성 수지가 함침된 저장부에 중량 10 ~ 20%로 함침시키는 열가소성수지 함침단계와, 상기 열가소성수지 함침단계에 의해 함침된 필터미디어의 표면에 남아있는 열가소성 수지를 건조시키는 제2 건조단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the filter media, which has been dried by the first drying step, is impregnated into the storage part impregnated with the thermoplastic resin at a weight of 10 to 20%, and the step of impregnating the filter media impregnated by the thermoplastic resin impregnation step And a second drying step of drying the thermoplastic resin remaining on the surface.
또한 본 발명에서 상기 열가소성 수지는 내열성을 갖는 페놀수지, 에폭시 수지 및 세라믹 수지들 중 어느 하나인 것이 바람직하다.Further, in the present invention, it is preferable that the thermoplastic resin is any one of heat-resistant phenol resin, epoxy resin and ceramic resin.
상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 내열성 단 섬유 및 초극세 유리섬유가 혼합 교반된 필터슬러리를 서로 다른 헤드박스농도로 액상으로 적층시켜 다층구조를 형성함으로써 층간결속력이 우수할 뿐만 아니라 높은 포집효율 및 낮은 압력손실을 갖게 된다.According to the present invention having the above-mentioned problems and solutions, the filter slurry in which the heat-resistant staple fiber and the ultrafine glass fiber are mixed and stirred is laminated in a liquid phase at different headbox concentrations to form a multilayer structure, And a low pressure loss.
또한 본 발명에 의하면 초극세 유리섬유를 포함하여 탈진이 용이하게 이루어짐과 동시에 미세분진을 필터링 할 수 있게 되어 필터효율이 증가하고, 분진 배출농도를 절감시킬 수 있다.According to the present invention, the exhaust gas can be easily exhausted including microfine glass fibers, and the fine dust can be filtered, thereby increasing the filter efficiency and reducing the dust emission concentration.
또한 본 발명에 의하면 니들 펀칭과 같이 절곡상태를 유지하기 위한 별도의 수단이 사용되지 않기 때문에 공정이 간단해진다.Further, according to the present invention, since the separate means for maintaining the bent state such as the needle punching is not used, the process is simplified.
또한 본 발명에 의하면 필터미디어를 열경화성 수지에 10 ~ 20%로 함침시키기 때문에 압력손실 증가를 최소화하면서 절곡성 및 강도를 높일 수 있다.Further, according to the present invention, since the filter medium is impregnated into the thermosetting resin at 10 to 20%, it is possible to increase the bending strength and the strength while minimizing the increase in the pressure loss.
또한 본 발명에 의하면 필터미디어를 열가소성 수지에 10 ~ 20%로 함침시키기 때문에 내열 온도가 증가하게 된다.According to the present invention, since the filter medium is impregnated into the thermoplastic resin in an amount of 10 to 20%, the heat resistance temperature is increased.
도 1은 본 발명의 일실시예인 내열 카트리지 필터여과재를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 내열 카트리지 필터여과재의 함유성분을 나타내는 예시도이다.
도 3은 필터슬러리 제조단계를 나타내는 플로차트이다.
도 4는 본 발명의 일실시예인 내열 카트리지 필터여과재의 제조공정을 나타내는 플로차트이다.
도 5는 도 4의 액상적층단계에 적용되는 필터섬유 적층장치를 나타내는 측면도이다.
도 6은 도 5에서 루프판을 제외한 사시도이다.1 is a block diagram showing a heat-resistant cartridge filter medium according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an exemplary view showing the components contained in the heat resistant cartridge filter medium of Fig. 1; Fig.
3 is a flow chart showing a step of manufacturing a filter slurry.
4 is a flow chart showing a manufacturing process of a heat resistant cartridge filter medium, which is an embodiment of the present invention.
5 is a side view showing a filter fiber laminating apparatus applied to the liquid phase laminating step of Fig.
FIG. 6 is a perspective view of FIG. 5, except for the roof plate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예인 내열 카트리지 필터여과재를 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 내열 카트리지 필터여과재의 함유성분을 나타내는 예시도이다.FIG. 1 is a block diagram showing a heat resistant cartridge filter medium according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exemplary view showing the ingredients contained in the heat resistant cartridge filter medium of FIG.
도 1과 2의 내열 카트리지 필터여과재(1)는 서로 다른 헤드박스농도를 갖는 필터슬러리들이 액상으로 적층되어 벌키층(5) 및 조밀층(3)의 2층 구조를 형성하며, 벌키층(5) 및 조밀층(3)이 다단식으로 절곡된 상태(S)로 내부코어(7) 등의 프레임에 결합된다.The heat resistant cartridge filter media 1 of Figures 1 and 2 are constructed such that filter slurries having different headbox concentrations are laminated in liquid form to form a two-layer structure of a
또한 내열 카트리지 필터여과재(1)는 입도 2denier/ 12mm 이하의 내열성 단 섬유(50) 75 ~ 85 중량%와, 입도 1 ~ 10㎛의 초극세 유리섬유(60) 15 ~ 25 중량%를 100 ~ 250g/㎡으로 혼합한 혼합물(70) 1.5 ~ 2.5 중량%에 물(80) 97.5 ~ 98.5 중량%를 교반시킨 필터슬러리(20)를 제조하며, 필터슬러리(20)를 서로 다른 헤드박스농도를 갖는 제1 수지용액(30) 및 제2 수지용액(40)으로 제조한 후 이들을 액상으로 적층시켜 조밀층(3) 및 벌키층(5)의 2층 구조로 형성된다.The heat resistant cartridge filter medium 1 further comprises 75 to 85% by weight of heat resistant
필터슬러리(20)는 입도 2denier/ 12mm 이하의 내열성 단 섬유(50) 75 ~ 85 중량%와, 입도 1 ~ 10㎛의 초극세 유리섬유(60) 15 ~ 25 중량%를 혼합한 혼합물(70) 1.5 ~ 2.5 중량%에 물(80) 97.5 ~ 98.5 중량%를 교반시켜 제조된다. 이때 만약 초극세 유리섬유(30)가 15 중량% 미만이면 유리섬유의 함유량이 너무 낮아져 필터효율이 떨어지게 되고, 25 중량%를 초과하면 분진이 탈착될 때 섬유가 파괴되는 현상이 발생하게 된다.The
이와 같이 구성되는 필터슬러리(20)는 헤드박스농도 0.05 ~ 1.00 질량%와, 0.03 ~ 0.06 질량%로 분리되어 수용된 후 후술되는 도 5의 액상적층장치(300)에 의해 액상으로 적층된다. 이때 헤드박스농도 0.05 ~ 1.00 질량%의 필터슬러리(20)인 제1 수지용액(30)은 조밀층(3)을 형성하고, 헤드박스농도 0.03 ~ 0.06 질량%의 필터슬러리(20)인 제2 수지용액(40)은 벌키층(5)을 형성함으로써 니들 펀칭, 계면활성제 및 열융착 등과 같은 별도의 수단 및 공정 없이 층간결속이 견고하게 이루어지게 되고, 필터미디어가 서로 다른 공극을 갖는 2층 구조로 형성되기 때문에 압력손실이 낮으며, 포집효율이 증가하게 된다.The
초극세 유리섬유(60)는 붕규산 유리, 내산성을 갖는 C 유리, 전기 절연성을 갖는 E 유리(무알칼리 유리), 저붕소 유리 및 실리카 유리들 중 하나이거나 또는 적어도 2개 이상이 혼합된 것들 중 어느 하나인 유리 단섬유로 형성된다.The
또한 내열 카트리지 필터여과재(1)는 필터슬러리(20)들이 서로 다른 헤드박스농도로 적층되면 후술되는 도 5의 액상적층장치(300)의 흡입부(308) 및 건조부(미도시)를 통하여 수분을 제거하고, 롤러에 의하여 가압되어 성형성 및 결속력을 높인다. 이때 수분제거공정 및 가압공정은 카트리지 필터여과재 제조방법에 있어서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.The heat-resistant cartridge filter medium 1 also has a structure in which when the
또한 내열 카트리지 필터여과재(1)는 수분 제거 및 가압이 이루어지고 나면 공지된 절곡장치를 이용하여 절곡된다.Further, after the heat resistant cartridge filter member 1 is subjected to water removal and pressurization, the heat resistant cartridge filter member 1 is bent using a known bending device.
또한 내열 카트리지 필터여과재(1)는 절곡된 상태(S)에서, 열경화성 수지가 수용된 함침부에 중량의 10 ~ 20%가 함침되어 절곡성 및 강도가 증가된다. 이때 내열 카트리지 필터여과재(1)의 함침이 20%이상이 되면 열경화성 수지에 의해 압력손실이 과도하게 증가하고, 10% 미만이면 절곡성이 저하되는 문제점이 발생한다.In the heat-resistant cartridge filter member 1, 10 to 20% of the impregnated portion containing the thermosetting resin is impregnated in the folded state (S), thereby increasing bending strength and strength. At this time, if the impregnation of the heat resistant cartridge filter element 1 is 20% or more, the pressure loss is excessively increased by the thermosetting resin, and if it is less than 10%, the bending property is deteriorated.
또한 내열 카트리지 필터여과재(1)는 열가소성 수지가 수용된 수용부에 표면적의 10 ~ 20%가 함침되어 내열 온도가 증가하게 된다. 이때 열가소성 수지는 페놀수지, 에폭시 수지, 세라믹 수지 등과 같이 내열성이 우수한 특성을 갖는다.Further, the heat resistant cartridge filter member 1 is impregnated with 10 to 20% of the surface area of the housing portion containing the thermoplastic resin, and the heat resistance temperature is increased. At this time, the thermoplastic resin has excellent heat resistance properties such as phenol resin, epoxy resin, and ceramic resin.
이와 같이 본 발명의 일실시예인 내열 카트리지 필터여과재(1)는 액상으로 적층되는 2층 구조를 형성하여 높은 포집효율 및 낮은 압력손실을 갖으며, 초극세 유리섬유(60) 및 내열성 단 섬유(50)가 적정비율로 혼합되어 필터효율을 높일 뿐만 아니라 압력손실 및 분진배출농도를 절감시키고, 열경화성 수지 및 열가소성 수지에 표면적의 10 ~ 20%를 함침시킴으로써 절곡성 및 강도를 높일 수 있게 된다.As described above, the heat-resistant cartridge filter medium 1 according to an embodiment of the present invention has a two-layer structure in which a liquid phase is stacked to form a
도 3은 필터슬러리 제조단계를 나타내는 플로차트이다.3 is a flow chart showing a step of manufacturing a filter slurry.
필터슬러리 제조단계(S10)는 필터조성물 제조단계(S11), 분산액 제조단계(S12) 및 교반단계(S13)로 이루어진다.The filter slurry production step S10 comprises a filter composition production step S11, a dispersion producing step S12 and a stirring step S13.
필터조성물 제조단계(S11)는 내열성 단 섬유(50) 및 초극세 유리섬유(60)로 구성되는 필터조성물을 준비하는 단계이다. 이때 내열성 단 섬유(50)는 2denier/ 12mm 이하의 입도 및 75 ~ 85 중량%로, 초극세 유리섬유(60)는 1 ~ 12㎛의 입도 및 15 ~ 25 중량%로 형성되는 것이 바람직하다.The filter composition preparation step (S11) is a step of preparing a filter composition composed of the heat resistant short fibers (50) and the ultrafine glass fibers (60). At this time, it is preferable that the heat resistant
또한 초극세 단섬유(60)는 붕규산 유리, 내산성을 갖는 C 유리, 전기 절연성을 갖는 E 유리(무알칼리 유리), 저붕소 유리 및 실리카 유리들 중 하나이거나 또는 적어도 2개 이상이 혼합된 것들 중 어느 하나인 유리 단섬유로 형성된다.In addition, the
분산액 제조단계(S12)는 용해액인 물에 PH 2 ~ 4의 농도의 산(염산) 또는 분산제를 첨가한 후 첨가물을 펄퍼(Pulper)에 넣어 분산액을 제조하는 공정단계이다.The dispersion preparation step (S12) is a process step of adding an acid (hydrochloric acid) or a dispersant having a concentration of PH 2 to 4 to water as a dissolution liquid and then adding the additive into a pulper to prepare a dispersion liquid.
교반단계(S13)는 필터조성물 제조단계(S11)에 의해 제조된 필터조성물과, 분산액 제조단계(S12)에 의해 제조된 분산액을 펄퍼(Pulper)에 유입한 후 교반시켜 필터슬러리(20)를 제조하는 공정단계이다. 이때 필터슬러리(20)는 97.5 ~ 98.5 중량%의 분산액과, 1.5 ~ 2.5 중량%의 필터조성물로 구성되는 것이 바람직하다.In the stirring step S13, the filter composition prepared in the filter composition preparing step S11 and the dispersion solution prepared in the dispersion preparing step S12 are introduced into a pulper and stirred to produce a
이와 같이 필터슬러리 제조단계(S10)는 도 3에 도시된 바와 같이 필터조성물 제조단계(S110), 분산액 제조단계(S120) 및 교반단계(S130)의 공정들을 통해 필터슬러리(20)를 제조한다. 이때 교반단계(S10)에 의해 제조된 필터슬러리는 도 4의 제1 혼합단계(S20) 및 제2 혼합단계(S30)로 각각 공급된다.As described above, the filter slurry production step S10 produces the
도 4는 본 발명의 일실시예인 내열 카트리지 필터여과재의 제조공정을 나타내는 플로차트이다.4 is a flow chart showing a manufacturing process of a heat resistant cartridge filter medium, which is an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이 필터여과재의 제조공정(S1)은 전술하였던 도 3의 필터슬러리 제조단계(S10)와, 필터슬러리 제조단계(S10)에 의해 제조된 필터슬러리(20)를 0.05 ~ 0.10 질량%의 헤드박스농도로 물에 혼합시킨 제1 수지용액(30)을 제조하는 제1 혼합단계(S20)와, 필터슬러리 제조단계(S10)로부터 제조된 필터슬러리를 0.03 ~ 0.06 질량%의 헤드박스농도로 물에 혼합시켜 제2 수지용액(40)을 제조하는 제2 혼합단계(S30)와, 제1 혼합단계(S20) 및 제2 혼합단계(S30)에 의해 제조된 제1 수지용액(30) 및 제2 수지용액(40)을 후술되는 도 5의 액상적층장치(300)를 통해 액상으로 적층시키는 액상적층단계(S40)와, 액상적층단계(S40)에 의해 2층으로 적층된 필터미디어를 탈수 및 경화시키는 수분제거단계(S50)와, 수분제거단계(S50)에 의해 수분이 제거된 필터미디어를 가압시키는 가압단계(S60)와, 가압단계(S60)에 의해 가압된 필터미디어를 공지된 절곡장치를 이용하여 절곡시키는 절곡성형단계(S70)와, 절곡성형단계(S70)에 의해 절곡된 필터미디어를 열경화성 수지가 함침된 수용부에 중량의 10 ~ 20%만이 함침되도록 함침시키는 열경화성수지 함침단계(S80)와, 열경화성수지 함침단계(S80)에 의해 표면에 남아있는 열경화성수지를 건조시키는 제1 건조단계(S90)와, 제1 건조단계(S90)에 의해 건조된 필터미디어를 열가소성 수지가 함침된 수용부에 중량의 10 ~ 20%만이 함침되도록 함침시키는 열가소성수지 함침단계(S100)와, 열가소성수지 함침단계(S100)에 의해 표면에 남아있는 열가소성 수지를 건조시키는 제2 건조단계(S110)와, 제2 건조단계(S110)에 의해 건조된 필터미디어를 내부코어 및 프레임(frame)에 결합시키는 프레임 결합단계(S120)로 이루어진다.4, the filter slurry production step S1 of the filter slurry production step S10 of FIG. 3 and the filter slurry production step S10 of the filter slurry production step of FIG. A first mixing step (S20) of producing a first resin solution (30) mixed with water at a head box density of 0.03 to 0.06 mass%, and a filter slurry production step (S10) (S30) for preparing a second resin solution (40) by mixing the resin solution with water at a concentration of 1 wt% and a second resin solution (40) prepared by the first mixing step (S20) A liquid phase laminating step (S40) of laminating the first resin solution (30) and the second resin solution (40) in liquid phase through the liquid phase laminator (300) of Fig. 5 to be described later and the liquid phase laminating step A moisture removing step (S50) for dehydrating and curing the media, and a water removing step (S50) for pressing the filter media from which moisture has been removed A compression molding step S70 for bending the filter medium pressed by the pressing step S60 and a pressing step S60 using a known bending device and a bending molding step S70 for bending the filter media bent by the bending molding step S70, A thermosetting resin impregnation step (S80) for impregnating the resin-impregnated receiving part such that only 10 to 20% of the impregnated resin part is impregnated; and a first drying step for drying the thermosetting resin remaining on the surface by the thermosetting resin impregnation step (S80) (S100) of impregnating the filter media dried by the first drying step (S90) into the housing part impregnated with the thermoplastic resin so as to impregnate only 10 to 20% by weight of the housing with the thermoplastic resin impregnated step (S100) A second drying step (S110) of drying the thermoplastic resin remaining on the surface by the first drying step (S100), a frame combining step (S110) of bonding the filter media dried by the second drying step (S110) to the inner core and the frame (S120) It is.
제1 혼합단계(S20)는 필터슬러리 제조단계(S10)에 의해 제조된 필터슬러리(20)를 0.05 ~ 1.00 질량%의 헤드박스농도로 물에 혼합시켜 제1 수지용액(30)을 제조한다. 이때 제조된 제1 수지용액은 조밀층(3)을 형성한다.In the first mixing step S20, the
제2 혼합단계(S30)는 필터슬러리 제조단계(S10)에 의해 제조된 필터슬러리(20)를 0.03 ~ 0.06 질량%의 헤드박스농도로 물에 혼합시켜 제2 수지용액(40)을 제조한다. 이때 제조된 제2 수지용액(40)은 벌키층(5)을 형성한다.In the second mixing step (S30), the filter slurry (20) produced by the filter slurry producing step (S10) is mixed with water at a headbox concentration of 0.03 to 0.06 mass% to prepare a second resin solution (40). At this time, the
이때 본 발명에서는 제1 혼합단계(S20) 및 제2 혼합단계(S30)에 의해 제조된 제1 수지용액(30) 및 제2 수지용액(40)이 필터슬러리(20)가 0.05 ~ 1.00 질량% 및 0.03 ~ 0.06 질량%의 헤드박스농도로 물에 혼합되는 것으로 예를 들어 설명하였으나 제1 수지용액(30) 및 제2 수지용액(40)의 헤드박스농도는 이에 한정되지 않으며, 제1 수지용액(30)에 의해 형성되는 조밀층(3)이 제2 수지용액(40)에 의해 형성되는 벌키층(5)보다 공극이 작게 형성되도록 헤드박스농도가 설정되어도 무방하다.The
액상적층단계(S40)는 제1 혼합단계(S20)에 의해 제조된 제1 수지용액(30) 및 제2 혼합단계(S30)에 의해 제조된 제2 수지용액(40)을 후술되는 도 5의 액상적층장치(300)를 통해 액상으로 적층시키는 공정 단계이다.The liquid-phase laminating step S40 is a step of laminating the
수분제거단계(S50)는 액상적층단계(S40)에 의해 액상으로 적층된 슬러리의 수분을 제거하는 공정 단계이며, 후술되는 도 5의 액상적층장치(300)의 흡입부(308) 및 수분제거장치를 통해 슬러리의 수분을 제거한다. 이때 흡입부(308)는 10 ~ 100cmHg의 진공압으로 공기를 흡입하는 것이 바람직하다.The water removing step S50 is a process step of removing moisture of the slurry laminated in the liquid phase by the liquid phase laminating step S40 and is performed by the
가압단계(S60)는 수분제거단계(S50)로부터 건조된 필터미디어를 가압하여 층간 결속력을 높일 뿐만 아니라 필터미디어의 성형성을 유지하도록 하는 공정단계이다. 이때 가압단계(S50)는 도면에는 도시되지 않았지만 인접하게 위치하여 대향되게 회전되는 롤러들 사이로 필터미디어를 통과시켜 필터미디어를 가압하고, 롤러들은 100∼1,000 kgf/㎠의 압력이 발생하도록 한다.The pressing step S60 is a processing step for pressing the dried filter media from the water removing step S50 to increase the interlayer bonding force and to maintain the moldability of the filter media. At this time, the pressing step S50 presses the filter media through the filter media between the rollers which are positioned adjacent but opposite to each other, not shown in the drawing, and the rollers generate a pressure of 100 to 1,000 kgf / cm2.
절곡성형단계(S70)는 공지된 절곡장치를 이용하여 가압단계(S60)에 의해 가압된 필터미디어를 절곡 성형한다.The bending forming step S70 bends the pressurized filter media by a pressing step S60 using a known bending device.
열경화성수지 함침단계(S80)는 절곡성형단계(S70)에 의해 절곡된 필터미디어를 열경화성 수지가 함침된 수용부에 10 ~ 20%로 함침시키는 공정 단계이고, 열경화성 수지가 표면적에 도포됨으로써 필터미디어의 절곡성 및 강도가 증가하게 된다.The thermosetting resin impregnating step (S80) is a process step of impregnating the filter medium bent by the bending forming step (S70) into the receiving part impregnated with the thermosetting resin at 10 to 20%, and the thermosetting resin is applied to the surface area, The bending strength and strength are increased.
이때 열경화성수지 함침단계(S80)는 열경화성 수지의 함침률이 20%를 초과하면 열경화성 수지에 의해 압력손실이 과도하게 증가하게 되고, 열경화성 수지의 함침률이 10% 미만이면 소망의 절곡성을 발휘하지 못하게 된다.At this time, in the step of impregnating the thermosetting resin (S80), if the impregnation rate of the thermosetting resin exceeds 20%, the pressure loss is excessively increased by the thermosetting resin. If the impregnation rate of the thermosetting resin is less than 10% I can not.
제1 건조단계(S90)는 열경화성수지 함침단계(S80)에 의해 필터미디어의 표면적에 남아있는 열경화성 수지를 제거하는 공정 단계이다.The first drying step (S90) is a processing step of removing the thermosetting resin remaining on the surface area of the filter media by the thermosetting resin impregnating step (S80).
열가소성수지 함침단계(S100)는 제1 건조단계(S90)에 의해 건조된 필터미디어를 열가소성 수지가 함침된 수용부에 10 ~ 20%로 함침시키는 공정 단계이고, 열가소성 수지가 표면적에 도포됨으로써 필터미디어의 내열성이 증가함과 동시에 절곡성 및 강도가 더욱 증가하게 된다.The thermoplastic resin impregnation step (S100) is a process step of impregnating the filter medium dried by the first drying step (S90) into the receiving part impregnated with the thermoplastic resin at 10 to 20%, and applying the thermoplastic resin to the surface area, And the bending strength and strength are further increased.
이때 열가소성 수지는 페놀수지, 에폭시 수지, 세라믹 수지 등과 같이 내열성이 높은 특성을 갖아 내열 카트리지 필터의 내열성을 증가시킨다.In this case, the thermoplastic resin has high heat resistance characteristics such as phenol resin, epoxy resin, and ceramic resin, thereby increasing the heat resistance of the heat resistant cartridge filter.
또한 열가소성 수지 함침단계(S100)는 열가소성 수지의 함침률이 10% 미만이면 소망의 내열성을 발휘하지 못하게 되고, 열가소성 수지의 함침률이 20%를 초과하면 열가소성 수지에 의해 압력손실이 과도하게 증가하게 된다.In the thermoplastic resin impregnation step (S100), when the impregnation rate of the thermoplastic resin is less than 10%, the desired heat resistance is not exhibited. When the impregnation rate of the thermoplastic resin exceeds 20%, the pressure loss is excessively increased by the thermoplastic resin do.
제2 건조단계(S110)는 열가소성수지 함침단계(S100)에 의해 필터미디어의 표면적에 남아있는 열가소성 수지를 제거하는 공정 단계이다.The second drying step (S110) is a processing step for removing the thermoplastic resin remaining on the surface area of the filter media by the thermoplastic resin impregnation step (S100).
프레임 결합단계(S110)는 제2 건조단계(S100)에 의해 건조된 필터미디어를 내부코어 및 프레임(frame)에 고정시킨다.The frame coupling step (S110) fixes the filter media dried by the second drying step (SlOO) to the inner core and the frame.
도 5는 도 4의 액상적층단계에 적용되는 필터섬유 적층장치를 나타내는 측면도이고, 도 6은 도 5에서 루프판을 제외한 사시도이다.Fig. 5 is a side view showing a filter fiber laminating apparatus applied to the liquid phase laminating step of Fig. 4, and Fig. 6 is a perspective view excluding the roof plate in Fig.
도 5와 6의 액상적층단계(S40)에 적용되어 제1 혼합단계(S20)에 의해 제조된 제1 수지용액 및 제2 혼합단계(S30)에 의해 제조된 제2 수지용액들을 액상으로 적층시키는 장치이다.The first resin solution produced by the first mixing step S20 and the second resin solutions prepared by the second mixing step S30 are applied to the liquid phase laminating step S40 of Figs. Device.
또한 필터섬유 적층장치(300)는 일측면 및 상부면이 개구되어 내부 공간을 갖되 개구된 일측면이 경사면으로 형성되는 함체(311) 및 함체(311)의 개구된 상부면에 설치되는 덮개판(313)을 포함하는 수용부(301)와, 판재로 형성되어 수용부(301)의 함체(311) 내부에 설치되어 함체(311)의 내부공간을 제1 수용공간(321) 및 제2 수용공간(322)으로 분리시키는 분리부(303)와, 함체(311)의 제1 수용공간(321) 및 제2 수용공간(322)으로 제1 수지용액 및 제2 수지용액을 각각 유입시키는 제1 유입로(304) 및 제2 유입로(305)와, 양단부가 연결되는 판재로 형성되어 함체(311)의 경사진 개구부(331)에 소정 간격을 두고 설치됨으로써 함체(311)의 개구부(331)를 통해 배출되는 수지용액들이 상면에 액상으로 적층되는 루프판(306)과, 루프판(306)을 루프(Loop) 회전시키는 회전부(307)와, 함체(311)의 개구부(331)의 직하부에 위치하는 루프판(306) 영역의 하부에 설치되어 루프판(306)에 적층된 필터미디어의 수분을 흡입하는 흡입부(Suction)(308)와, 상부가 개구된 함체로 형성되되 루프판(306)의 경로에 따라 지면 위에 설치되어 흡입부(308) 및 루프판(306)으로부터 배수되는 물이 수용되는 저장부(309)로 이루어진다.In addition, the filter
이와 같이 구성되는 필터섬유 적층장치(300)는 분리부(303)에 의해 함체(311)의 내부공간이 제1 수용공간(321) 및 제2 수용공간(322)으로 분리되고, 제2 수용공간(322)에는 제2 유입로(305)를 통해 제2 수지용액(40)이 유입되어 수용되고, 제2 수용공간(322)의 상부에 형성되는 제1 수용공간(321)에는 제1 유입로(304)를 통해 제1 수지용액(30)이 유입되어 수용된다.In the filter
또한 제1 수용공간(321) 및 제2 수용공간(322)에 수용된 제1 수지용액(30) 및 제2 수지용액(40)은 분리부의 단부로 이동되어 함체(311)의 경사지게 형성된 개구부(331)를 통해 루프판(306)의 상부로 유출된다. 이때 루프판(306)은 하부에서 상부를 향하는 방향(A)으로 이동되기 때문에 루프판(306)의 상면에 최초 제2 수지용액(40)이 안착되면 제2 필터슬러리의 상부에 제1 수지용액(30)이 적층되게 된다. The
또한 함체(311)의 개구부(331) 및 루프판(306)의 경사각은 10 내지 45도로 형성되는 것이 바람직하다. 이때 개구부(331) 및 루프판(306)의 경사각이 만약 10도 미만이면 섬유층들이 평평한 상태로 적층되기 때문에 공기투과도가 소망의 값보다 증가하게 되고, 만약 45도 이상이면 루프판이 과도하게 경사짐에 따라 루프판 상면으로 배출되는 필터슬러리 용액의 필터섬유들이 적층되지 못한 상태로 루프판을 따라 하향 이동되기 때문에 적층공정이 효율적으로 이루어지지 않게 된다.The inclined angle of the
또한 루프판(306)은 친수성인 PET 재질의 메쉬 70 ~ 80의 극세사 메쉬인 것이 바람직하고, 슬러리의 적층높이 및 필터미디어의 두께에 대응하여 조절되며, 상세하게로는 10 ~ 100m/min의 속도로 루프 회전된다.It is preferable that the
또한 루프판(306)의 상부에 적층된 필터미디어의 수분은 배수홈(미도시)을 통하여 루프판(306)의 하부로 배수되되 필터미디어의 섬유들은 배수홈을 통과하지 못한 상태로 루프판(306)의 상부에 침착된다. 이때 함체(311)의 개구부의 직하부 영역의 루프판(306)의 하부에 설치되는 흡입부(308)는 루프판(306)에 적층 형성된 필터미디어의 수분을 흡입함으로써 적층된 필터슬러리의 수분이 효율적으로 제거되게 된다.The moisture of the filter media stacked on the upper portion of the
흡입부(308)는 루프판(306)의 상부에 적층된 슬러리를 흡입하여 슬러리의 수분의 90%이상을 제거하며, 상세하게로는 10∼100cmHg의 진공압을 발생시키는 것이 바람직하다.The
이하, 본 발명의 일실시예인 내열 카트리지 필터에 관해 실시예 및 비교예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 또한 다음의 실시예들은 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명의 보호범위를 제한하지 않는다.Hereinafter, the heat-resistant cartridge filter according to one embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The following embodiments are for illustrative purposes only and do not limit the scope of protection of the present invention.
표 1은 본 발명의 실시예 1과 2의 함유성분을 나타내는 표이다.Table 1 is a table showing the components contained in Examples 1 and 2 of the present invention.
표 1의 실시예 1, 2는 다음과 같다.Examples 1 and 2 of Table 1 are as follows.
0.50 질량%의 헤드박스농도를 갖으며, 2.0denier/6mm m-aramid 내열성 섬유 85 중량%와, 0.3㎛ 초극세 유리섬유 15중량%를 혼합한 중량 50g/㎡의 조밀층;A dense layer having a headbox density of 0.50% by mass and having a weight of 50 g / m < 2 > mixed with 85% by weight of 2.0 denier / 6 mm of m-aramid heat resistant fiber and 15% by weight of 0.3 m of ultrafine glass fiber;
0.03 질량%의 헤드박스농도를 갖으며, 2.0denier/6mm m-aramid 내열성 섬유 85 중량%와, 0.3㎛ 초극세 유리섬유 15중량%를 혼합한 중량 90g/㎡의 벌키층을 포함하고,And a binder layer having a head box density of 0.03% by mass and a weight of 90 g / m < 2 > mixed with 85% by weight of 2.0 denier / 6 mm of m-aramid heat resistant fiber and 15% by weight of 0.3% microfine glass fiber,
중량의 10%를 열경화성 수지 및 페놀 수지들 각각에 함침되어 건조된 내열 카트리지 필터여과재.A heat-resistant cartridge filter medium impregnated with 10% by weight of each of the thermosetting resin and phenol resin.
1.00 질량%의 헤드박스농도를 갖으며, 2.0denier/12mm m-aramid 내열성 섬유 75 중량%와, 1.0㎛ 초극세 유리섬유 25중량%를 혼합한 중량 50g/㎡의 조밀층;A dense layer having a headbox density of 1.00% by mass and having a weight of 50 g / m < 2 > mixed with 75% by weight of 2.0 denier / 12 mm of m-aramid heat resistant fibers and 25% by weight of 1.0 m microfine glass fibers;
0.06 질량%의 헤드박스농도를 갖으며, 2.0denier/12mm m-aramid 내열성 섬유 75 중량%와, 1.0㎛ 초극세 유리섬유 25중량%를 혼합한 중량 90g/㎡의 벌키층을 포함하고, And a vulcanized layer having a head box density of 0.06 mass% and a weight of 90 g / m < 2 > in which 75 weight% of 2.0 denier / 12 mm of m-aramid heat resistant fiber and 25 weight% of 1.0 micron ultra-
중량의 10%를 열경화성 수지 및 페놀 수지들 각각에 함침되어 건조된 내열 카트리지 필터여과재.A heat-resistant cartridge filter medium impregnated with 10% by weight of each of the thermosetting resin and phenol resin.
상기와 같은 방법으로 제조한 필터여과재의 여과회수, 필터링 된 분진량, 배출공기 평균농도, 파열강도, 내열온도 및 통기도를 측정하여 표 2에 도시하였다. 이때 여과회수는 필터여과재의 필터기능이 완료될 때까지의 오염물 공급 회수로 정의된다.The filtration times, the amount of filtered dust, the average concentration of exhaust air, the bursting strength, the heat resistance temperature and the air permeability of the filter media prepared as described above were measured and shown in Table 2. The number of filtrations is defined as the number of contaminant supply times until the filter function of the filter medium is completed.
표 2는 실시예 1, 2에 의한 필터여과재의 여과회수, 필터링 된 분진량, 배출공기 평균농도, 파열강도, 내열온도 및 통기도의 측정값을 나타낸 것이다.Table 2 shows the measured values of the filtration times, the amount of filtered dust, the average concentration of exhaust air, the burst strength, the heat resistance temperature and the air permeability of the filter medium according to Examples 1 and 2.
표 2에 도시된 바와 같이 내열 카트리지 필터여과재(1)의 실시예 1은 여과회수가 11회, 필터링 된 분진량은 28.3g, 배출공기 평균농도는 0.404mg/㎥, 파열강도는 4.04kgf, 통기도는 17.12cc/㎠/sec로 측정되었다.As shown in Table 2, in Example 1 of the heat resistant cartridge filter element 1, the number of filtration was 11, the amount of filtered dust was 28.3 g, the discharge air average concentration was 0.404 mg / m3, the burst strength was 4.04 kgf, 17.12 cc / cm < 2 > / sec.
또한 실시예 2는 여과회수가 10회, 필터링 된 분진량은 28.9g, 배출공기 평균농도는 0.403mg/㎥, 파열강도는 3.98kgf, 통기도는 17.31cc/㎠/sec로 측정되었다.In Example 2, the number of filtrations was 10, the amount of filtered dust was 28.9 g, the average discharge air concentration was 0.403 mg /
(2.0denier/6m)Heat-resistant short fibers (% by weight)
(2.0 denier / 6 m)
(2.0denier/6m)Heat-resistant short fibers (% by weight)
(2.0 denier / 6 m)
표 3은 비교예 1 내지 4의 함유성분을 나타내는 표이다. 이때 비교예 1 내지 4는 내열성 단 섬유의 입도를 2.0denier/6m로, 초극세 단 섬유의 입도는 6㎛로 동일하게 적용하였다. Table 3 is a table showing the components contained in Comparative Examples 1 to 4. At this time, in Comparative Examples 1 to 4, the particle size of heat-resistant staple fibers was 2.0 denier / 6 m, and the particle size of ultrafine staple fibers was 6 μm.
[비교예 1][Comparative Example 1]
0.50 질량%의 헤드박스농도를 갖으며, 내열성 섬유 100 중량%로 이루어지며, 중량의 10%를 페놀 수지에 함침되어 건조된 내열 카트리지 필터여과재.Heat-resistant cartridge filter medium having a headbox density of 0.50% by mass and made of 100% by weight of heat-resistant fibers and impregnated with phenol resin in an amount of 10% by weight.
[비교예 2][Comparative Example 2]
0.50 질량%의 헤드박스농도를 갖으며, 내열성 섬유 65 중량%와, 초극세 유리섬유 35중량%를 혼합한 중량 50g/㎡의 조밀층;A dense layer having a headbox density of 0.50% by mass and having a weight of 50 g / m < 2 > mixed with 65% by weight of heat resistant fibers and 35% by weight of ultrafine glass fibers;
0.03 질량%의 헤드박스농도를 갖으며, 내열성 섬유 65 중량%와, 초극세 유리섬유 35 중량%를 혼합한 중량 90g/㎡의 벌키층을 포함하고, And a vulcanized layer having a head box density of 0.03 mass% and a weight of 90 g / m < 2 > mixed with 65 weight% of heat resistant fiber and 35 weight% of ultrafine glass fiber,
중량의 10%를 열경화성 수지 및 페놀 수지들 각각에 함침되어 건조된 내열 카트리지 필터여과재.A heat-resistant cartridge filter medium impregnated with 10% by weight of each of the thermosetting resin and phenol resin.
[비교예 3][Comparative Example 3]
0.50 질량%의 헤드박스농도를 갖으며, 내열성 섬유 90 중량%와, 초극세 유리섬유 10중량%를 혼합한 중량 50g/㎡의 조밀층;A dense layer having a headbox density of 0.50% by mass and having a weight of 50 g / m < 2 > mixed with 90% by weight of heat resistant fibers and 10% by weight of ultrafine glass fibers;
0.03 질량%의 헤드박스농도를 갖으며, 내열성 섬유 90 중량%와, 초극세 유리섬유 10 중량%를 혼합한 중량 90g/㎡의 벌키층을 포함하고, A bulky layer having a head box density of 0.03% by mass and a weight of 90 g / m < 2 > mixed with 90% by weight of heat resistant fibers and 10% by weight of ultrafine glass fibers,
중량의 10%를 열경화성 수지 및 페놀 수지들 각각에 함침되어 건조된 내열 카트리지 필터여과재.A heat-resistant cartridge filter medium impregnated with 10% by weight of each of the thermosetting resin and phenol resin.
[비교예 4][Comparative Example 4]
0.50 질량%의 헤드박스농도를 갖으며, 내열성 섬유 65 중량%와, 초극세 유리섬유 35중량%를 혼합한 중량 50g/㎡의 조밀층;A dense layer having a headbox density of 0.50% by mass and having a weight of 50 g / m < 2 > mixed with 65% by weight of heat resistant fibers and 35% by weight of ultrafine glass fibers;
0.03 질량%의 헤드박스농도를 갖으며, 내열성 섬유 65 중량%와, 초극세 유리섬유 35 중량%를 혼합한 중량 90g/㎡의 벌키층을 포함하고, And a vulcanized layer having a head box density of 0.03 mass% and a weight of 90 g / m < 2 > mixed with 65 weight% of heat resistant fiber and 35 weight% of ultrafine glass fiber,
중량의 10%를 열경화성 수지 함침되어 건조된 내열 카트리지 필터여과재.10% by weight of thermosetting resin-impregnated heat-resistant cartridge filter media.
이와 같이 구성되는 비교예 1 내지 4를 표 2에서와 같은 방법으로 제조한 필터여과재의 여과회수, 필터링 된 분진량, 배출공기 평균농도, 파열강도, 내열온도 및 통기도를 측정하여 표 4에 도시하였다. Table 4 shows the filtration times, the amount of filtered dust, the average concentration of exhaust air, the bursting strength, the heat resistance temperature and the air permeability of the filter materials prepared in the same manner as in Table 2.
표 4를 참조하여 비교예 1을 살펴보면, 비교예 1은 초극세 유리섬유가 함유되지 않기 때문에 미세분진을 필터링 할 수 없어 필터효율이 떨어지게 되고, 단층구조로 형성되기 때문에 포집효율이 떨어져 필터링 된 분진량이 과도하게 떨어지는 것을 알 수 있다.Comparative Example 1 with reference to Table 4 shows that since the microfine dust can not be filtered due to the absence of microfibers, the filter efficiency is lowered and the filtration efficiency is decreased due to the formation of a single layer structure, It can be seen that it falls excessively.
또한 비교예 1은 열경화성 수지에 함침이 이루어지지 않아 내열강도가 낮은 문제점이 발생한다.In addition, in Comparative Example 1, the thermosetting resin is not impregnated and the heat resistance steel is low.
비교예 2는 필터슬러리를 형성하는 초극세 유리섬유가 35 중량%로, 내열성 단 섬유가 65 중량%로 형성되기 때문에 초극세 유리섬유의 함유량이 많아 미세분진에 대한 필터효율은 증가하나, 실시예 1과 비교할 때 압력손실이 과도하게 높아지고, 이에 따라 필터기능이 상실되어 필터링 된 분진량이 낮아지며, 배출공기 평균농도가 증가하는 것을 알 수 있다.In Comparative Example 2, since the ultrafine glass fibers forming the filter slurry were 35% by weight and the heat-resistant short fibers were formed by 65% by weight, the content of the ultrafine glass fibers was large and the filter efficiency for fine dust was increased. In comparison, it can be seen that the pressure loss is excessively high, thus the filter function is lost, the amount of filtered dust is reduced, and the average concentration of exhaust air is increased.
비교예 3은 필터슬러리를 형성하는 초극세 유리섬유가 10 중량%로, 내열성 단 섬유가 90 중량%로 형성되기 때문에 초극세 유리섬유의 함유량이 낮아 미세분진에 대한 필터효율이 떨어지게 되고, 이에 따라 실시예 1과 비교할 때 필터링 된 분진량이 낮으며, 여과회수 및 배출공기 평균농도가 증가하는 것을 알 수 있다In Comparative Example 3, since the ultrafine glass fibers forming the filter slurry were 10% by weight and the heat-resistant short fibers were formed by 90% by weight, the content of the ultrafine glass fibers was so low that the filter efficiency against fine dust was decreased. 1, the filtered dust amount is low, and the filtration recovery and the average concentration of exhaust air are increased
비교예 4는 비교예 2와 비교할 때 열가소성 수지 함침이 이루어지지 않아 내열온도가 떨어지는 것을 알 수 있다.Compared with Comparative Example 2, the thermoplastic resin impregnation was not performed in Comparative Example 4, and the heat resistance temperature was found to be lowered.
즉 상기 표 3의 결과에서 알 수 있듯이, 초극세 유리섬유를 적정 비율로 혼합시켜 필터효율 및 포집효율을 증가시킴과 동시에 서로 다른 헤드박스 농도의 다층구조로 필터미디어를 형성하여 압력손실을 절감시킬 수 있게 된다.That is, as can be seen from the results of Table 3, it is possible to reduce the pressure loss by mixing the ultrafine glass fibers in an appropriate ratio to increase the filter efficiency and the collection efficiency, and to form the filter media with a multi- .
1:카트리지 필터여과재
3:조밀층
5:벌키층
20:필터슬러리
30:제1 수지용액
40:제2 수지용액
50:내열성 단 섬유
60:초극세 유리섬유1: cartridge filter media 3: dense layer 5:
20: filter slurry 30: first resin solution 40: second resin solution
50: heat-resistant short fiber 60: ultrafine glass fiber
Claims (7)
필터슬러리를 제조하는 필터슬러리 제조단계;
상기 필터슬러리 제조단계에 의해 제조된 상기 필터슬러리를 서로 다른 헤드박스농도로 액상으로 적층시키는 액상적층단계;
상기 액상적층단계에 의해 적층된 필터슬러리인 필터미디어의 수분을 제거하는 수분제거단계;
상기 수분제거단계에 의해 건조된 필터미디어를 공지된 절곡장치를 이용하여 절곡시키는 절곡단계;
상기 절곡단계에 의해 절곡된 필터미디어를 내부코어 및 프레임에 결합시키는 프레임 결합단계를 포함하고,
상기 필터슬러리 제조단계는
내열성 단섬유 75 ~ 85 중량% 및 입도 12㎛ 미만의 초극세 유리섬유 15 ~ 25중량%를 혼합한 필터조성물을 제조하는 필터조성물 제조단계와, 용해액인 물에 PH 2 ~ 4의 농도의 산(염산) 또는 분산제들 중 어느 하나를 첨가한 후 교반시켜 분산액을 제조하는 분산액 제조단계와, 상기 필터조성물 제조단계에 의해 제조된 상기 필터조성물 1.5 ~2.5 중량% 및 상기 분산액 제조단계에 의해 제조된 상기 분산액 97.5 ~ 98.5 중량%를 혼합 교반시켜 상기 필터슬러리를 제조하는 교반단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지 필터여과재 제조방법.1. A method for fabricating a cartridge filter medium for filtering fine dust by bending a multi-layered filter media comprising:
A filter slurry producing step of producing a filter slurry;
A liquid phase laminating step of laminating the filter slurry produced by the filter slurry producing step in liquid phase at different headbox concentrations;
A moisture removing step of removing moisture of the filter media which is the filter slurry stacked by the liquid phase laminating step;
A bending step of bending the filter media dried by the water removal step using a known bending device;
And a frame engaging step of engaging the filter media bent by the bending step to the inner core and the frame,
The filter slurry preparation step
A filter composition comprising 75 to 85% by weight of a heat-resistant short fiber and 15 to 25% by weight of ultrafine glass fiber having a particle size of less than 12 탆; and a step of preparing a filter composition by mixing the water as a dissolution liquid with an acid Hydrochloric acid) or dispersants, followed by stirring to prepare a dispersion, and a step of preparing a filter composition comprising 1.5 to 2.5% by weight of the filter composition prepared by the step of preparing the filter composition, And mixing and agitating 97.5 to 98.5% by weight of the dispersion to produce the filter slurry.
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