KR20160113437A - Coating apparatus of membrane on porous support layer and coating method using the same - Google Patents
Coating apparatus of membrane on porous support layer and coating method using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160113437A KR20160113437A KR1020150038699A KR20150038699A KR20160113437A KR 20160113437 A KR20160113437 A KR 20160113437A KR 1020150038699 A KR1020150038699 A KR 1020150038699A KR 20150038699 A KR20150038699 A KR 20150038699A KR 20160113437 A KR20160113437 A KR 20160113437A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- coating
- porous support
- coating solution
- chamber
- support
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0039—Inorganic membrane manufacture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/02—Inorganic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/26—Spraying processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
Abstract
Description
본 발명은 다공성 지지체 코팅 장치 및 그 코팅 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액에 압력을 부가하는 방식으로 다공성 지지체에 분사하여 코팅용 분말 입자가 필터링 방식으로 코팅되도록 함으로써, 다공성 지지체에 코팅되는 코팅층의 접착성 및 치밀도를 향상시킬 수 있으며, 복잡한 형상을 갖는 대면적의 다공성 지지체에 대해서도 균일하면서 결함이 발생하지 않는 코팅층을 제조할 수 있는 다공성 지지체 코팅 장치 및 그 코팅 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a porous support coating apparatus and a coating method thereof, and more particularly, to a porous support coating apparatus and a coating method thereof by spraying onto a porous support by applying a pressure to a coating solution containing a coating powder, A porous support coating device capable of improving the adhesion and compactness of a coating layer coated on a porous support and capable of producing a coating layer which is uniform and does not generate defects even for a porous support having a large area having a complicated shape, ≪ / RTI >
다공성 세라믹은 저밀도, 낮은 열전도도 및 저 유전상수 등의 독특한 특성으로 인하여 다 방면에서 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히, 세라믹 분리막은 다공성 세라믹 중에서 가장 실현 가능성이 높은 응용 분야 중 하나이다.Porous ceramics have been actively studied in various fields because of their unique characteristics such as low density, low thermal conductivity and low dielectric constant. In particular, ceramic separators are one of the most feasible applications among porous ceramics.
이러한 다공성 세라믹 분리막은 식료품이나 의약품의 정제, 폐기가스의 여과 등 다양한 산업적 응용분야를 가지며, 그 중에 대표적인 것은 수질 정화용 분리막으로 사용되는 것이다. 산업적으로는 고분자 분리막이 광범위하게 사용되고 있지만, 기계적 강도가 낮고, 화학적 안정성이 떨어지며, 온도 저항성이 낮은 단점이 있다.These porous ceramics membranes have various industrial application fields such as purification of foodstuffs and medicines, filtration of waste gas, and representative examples thereof are used as separators for water purification. Although polymer membranes are widely used industrially, they have a disadvantage in that they have low mechanical strength, low chemical stability, and low temperature resistance.
반면, 다공성 세라믹 분리막은 고분자 분리막에 비하여 내산성이 우수하고, 고온 안정성이 우수하여 고분자 분리막 보다 가혹한 조건, 예를 들면, 강산성, 강알칼리성, 유기용매, 기름을 포함하는 용액의 분리 및 정화에 사용 가능하고, 고온에서도 사용할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 다공성 세라믹 분리막은 고분자 분리막에 비하여 생물학적 저항성이 우수하여 내구성이 우수한 장점을 갖는다.On the other hand, porous ceramics membranes are superior to polymer membranes in terms of acid resistance and high-temperature stability, and can be used for separating and purifying solutions containing strong acids, strong alkalis, organic solvents, and oils under conditions more severe than polymer membranes And can be used at high temperatures. In addition, the porous ceramic separator has an advantage of being superior in biological resistance and durability compared with a polymer membrane.
이러한 다공성 세라믹 분리막의 경우, 다공성 지지체의 일면 또는 양면에 액상의 코팅 졸을 딥 코팅 방식(dip coating type)으로 코팅을 실시하여 코팅층을 형성하고 있다.In the case of such a porous ceramic separator, a coating layer is formed by coating a liquid coating sol on one surface or both surfaces of the porous support with a dip coating type.
그러나, 다공성 세라믹 분리막의 제조를 위해, 다공성 지지체의 일면 또는 양면에 대하여 딥 코팅 방식으로 코팅층을 형성할 시, 코팅 분말의 치밀도가 낮아서 건조 및 소결시 수축율의 증대로 인하여 다공성 지지체와 코팅층 간의 계면에서 크랙 등의 결함을 유발하는 문제가 있었다.However, when a coating layer is formed on one surface or both surfaces of a porous support by a dip coating method in order to manufacture a porous ceramic separator, the density of the coating powder is low and the shrinkage ratio during drying and sintering is increased. Which causes defects such as cracks.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0071352호(2005.07.07. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 지지체를 갖는 세라믹 필터 및 그 제조 방법이 기재되어 있다.
A related prior art is Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2005-0071352 (published on July 7, 2005), which discloses a ceramic filter having a support and a method of manufacturing the same.
본 발명의 목적은 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액에 압력을 부가하는 방식으로 다공성 지지체에 분사하여 코팅용 분말 입자가 필터링 방식으로 코팅되도록 함으로써, 다공성 지지체에 코팅되는 코팅층의 접착성 및 치밀도를 향상시킬 수 있으며, 복잡한 형상을 갖는 대면적의 다공성 지지체에 대해서도 균일하면서 결함이 발생하지 않는 코팅층을 제조할 수 있는 다공성 지지체 코팅 장치 및 그 코팅 방법을 제공하는 것이다. 이때, 용액에 부가하는 압력은 매질이 물일 경우에는 수압이며, 일반적으로는 유체의 압력인 유압으로 표기할 수 있다.
It is an object of the present invention to provide a method of coating a porous support by applying a pressure to a coating solution containing a powder for coating so as to coat the powder particles for coating in a filtering manner to improve the adhesion and compactness of the coating layer coated on the porous support The present invention also provides a porous support coating apparatus and coating method which can produce a coating layer that is homogeneous and does not generate defects even for a large area porous support having a complicated shape. At this time, the pressure to be added to the solution is the hydraulic pressure when the medium is water, and the hydraulic pressure which is generally the pressure of the fluid.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치는 내부를 관통하는 복수의 채널 및 자체 기공을 갖는 다공성 지지체를 코팅하기 위한 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액을 저장하기 위한 코팅 용액 저장 탱크; 상기 다공성 지지체의 양측 가장자리를 고정시키는 지지체 홀더; 상기 다공성 지지체 및 지지체 홀더를 감싸도록 장착되며, 상기 다공성 지지체의 외측 표면을 코팅하기 위한 코팅 공간을 제공하는 코팅 챔버; 상기 코팅 용액 저장 탱크 및 코팅 챔버 사이에서 상호 간을 연결시키도록 장착되어, 상기 코팅 용액 저장 탱크 내부에 저장된 코팅 용액을 상기 코팅 챔버의 내부로 공급하기 위한 코팅 용액 공급배관; 상기 코팅 용액 공급배관에 장착되어, 상기 코팅 용액 저장 탱크 내에 저장된 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액을 코팅 챔버의 내부로 펌핑하기 위한 펌프; 상기 펌프에 인가되는 주파수의 조절로 수압의 세기를 제어하기 위한 수압 제어기; 및 상기 지지체 홀더에 각각 연결되되, 상기 코팅 챔버의 외부로 연장되도록 설치되어, 상기 코팅 챔버의 내부에서 코팅되고 잔류하는 수용액을 배출하기 위한 수용액 배출배관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
In order to accomplish the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a coating apparatus for coating a porous support having a plurality of channels passing through the inside thereof and a coating powder for coating a porous support having self- A coating solution storage tank; A support holder for fixing both side edges of the porous support; A coating chamber mounted to surround the porous support and the support holder, the coating chamber providing a coating space for coating the outer surface of the porous support; A coating solution supply pipe for supplying a coating solution stored in the coating solution storage tank to the interior of the coating chamber, the coating solution supply pipe being connected to the coating solution storage tank and the coating chamber; A pump for pumping a coating solution containing coating powder stored in the coating solution storage tank into the coating chamber, the coating solution being supplied to the coating solution supply pipe; A water pressure controller for controlling an intensity of a water pressure by controlling a frequency applied to the pump; And an aqueous solution discharge pipe connected to the support holder and extending to the outside of the coating chamber, for discharging the remaining aqueous solution coated inside the coating chamber.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치는 내부를 관통하는 복수의 채널 및 자체 기공을 갖는 다공성 지지체를 코팅하기 위한 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액을 저장하기 위한 코팅 용액 저장 탱크; 상기 다공성 지지체의 양측 가장자리를 고정시키는 지지체 홀더; 상기 다공성 지지체 및 지지체 홀더를 감싸도록 장착되며, 상기 다공성 지지체의 복수의 채널 내벽을 코팅하기 위한 코팅 공간을 제공하는 코팅 챔버; 상기 코팅 용액 저장 탱크 및 지지체 홀더 사이에서 상호 간을 연결시키는 폐 순환 구조로 장착되어, 상기 코팅 용액 저장 탱크의 내부에 저장된 코팅 용액을 상기 다공성 지지체의 복수의 채널 내벽으로 공급하기 위한 코팅 용액 공급배관; 상기 코팅 용액 공급배관에 장착되어, 상기 코팅 용액 저장 탱크 내에 저장된 코팅 용액을 코팅 챔버의 내부로 펌핑하기 위한 펌프; 상기 펌프에 인가되는 주파수의 조절로 수압의 세기를 제어하기 위한 수압 제어기; 및 상기 코팅 챔버의 일측에 장착되어, 상기 코팅 챔버의 내부에서 코팅되고 잔류하는 수용액을 배출하기 위한 수용액 배출배관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
In order to accomplish the above object, according to a second aspect of the present invention, there is provided a coating apparatus for coating a porous support having a plurality of channels passing through the inside thereof and a porous support having a self- A coating solution storage tank; A support holder for fixing both side edges of the porous support; A coating chamber mounted to enclose the porous support and the support holder, the coating chamber providing a coating space for coating the plurality of channel inner walls of the porous support; A coating solution supply pipe for supplying a coating solution stored in the coating solution storage tank to a plurality of channel inner walls of the porous support, the coating solution supply pipe being installed in a pulsating circulation structure for connecting the coating solution storage tank and the support holder, ; A pump for pumping the coating solution stored in the coating solution storage tank to the interior of the coating chamber; A water pressure controller for controlling an intensity of a water pressure by controlling a frequency applied to the pump; And an aqueous solution discharge pipe installed at one side of the coating chamber for discharging the remaining aqueous solution coated inside the coating chamber.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 방법은 (a) 내부를 관통하는 복수의 채널 및 자체 기공을 갖는 다공성 지지체를 지지체 홀더에 고정시킨 상태로 코팅 챔버의 내부에 장입하는 단계; (b) 상기 코팅 챔버의 내부로 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액이 분사되도록 수압을 이용한 필터링 방식으로 상기 다공성 지지체의 외부 표면에 코팅을 실시하여 코팅층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 코팅층이 형성된 다공성 지지체를 코팅 챔버의 외부로 반출한 후, 건조 및 소결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a porous support coating method comprising: (a) providing a porous support having a plurality of channels and self-pores penetrating the support, Charging; (b) forming a coating layer on the outer surface of the porous support by a filtering method using water pressure so that a coating solution containing powder for coating is sprayed into the coating chamber; And (c) taking out the porous support having the coating layer formed thereon to the outside of the coating chamber, followed by drying and sintering.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 방법은 (a) 내부를 관통하는 복수의 채널 및 자체 기공을 갖는 다공성 지지체를 지지체 홀더에 고정시킨 상태로 코팅 챔버의 내부에 장입하는 단계; (b) 상기 코팅 챔버의 내부로 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액이 분사되도록 수압을 이용한 필터링 방식으로 상기 다공성 지지체의 복수의 채널 내벽에 코팅을 실시하여 코팅층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 코팅층이 형성된 다공성 지지체를 코팅 챔버의 외부로 반출한 후, 건조 및 소결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a porous support coating method comprising the steps of: (a) providing a porous support having a plurality of channels and self-pores penetrating the support, Charging; (b) forming a coating layer by coating a plurality of channel inner walls of the porous support by a filtering method using water pressure so that a coating solution containing powder for coating is sprayed into the coating chamber; And (c) taking out the porous support having the coating layer formed thereon to the outside of the coating chamber, followed by drying and sintering.
본 발명에 따른 다공성 지지체 코팅 장치 및 그 코팅 방법은 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액에 압력을 부가하는 방식으로 다공성 지지체에 분사하여 코팅용 분말 입자가 필터링 방식으로 코팅이 되도록 하는 것에 의해 모든 방향에서 균일한 밀도로 코팅이 이루어질 수 있는 바, 접착성이 우수하면서 밀도가 높아 적층된 분말의 치밀도가 높아 건조 및 소결 시 수축율을 극복하여 결함이 억제된 코팅층을 형성할 수 있다.The porous support coating apparatus and coating method thereof according to the present invention can be applied to a porous support by applying a pressure to a coating solution containing a coating powder so that the coating powder particles are coated in a filtering manner, Since the coating can be performed at a uniform density, the coated layer can be formed by overcoming the shrinkage ratio during drying and sintering, thereby improving the adhesion and denseness of the laminated powder.
또한, 본 발명에 따른 다공성 지지체 코팅 장치 및 그 코팅 방법은 압출 성형에 의해 복잡한 형상으로 제조되는 다공성 지지체의 외측 표면 또는 다공성 지지체의 복수의 채널 내벽에 대하여 선택적으로 코팅을 실시하는 것이 가능하므로 다층 기공 구조의 분리막 제조에 탁월한 효과를 가질 뿐만 아니라, 다공성 지지체가 복잡한 형상을 갖더라도 복수의 기공에서 잡아 당기는 힘에 의하여 다공성 지지체의 외측 표면 또는 복수의 채널 내벽에 치밀하면서도 균일한 코팅을 실하는 것이 가능해질 수 있다.Since the porous support coating apparatus and coating method according to the present invention can selectively coat the outer surface of the porous support or the plurality of channel inner walls of the porous support manufactured by extrusion molding to a complicated shape, Structure, and even if the porous support has a complicated shape, it is possible to densely and uniformly coat the outer surface of the porous support or the inner wall of the plurality of channels by the pulling force from the plurality of pores .
또한, 본 발명에 따른 다공성 지지체 코팅 장치 및 그 코팅 방법은 튜브형, 평관형 및 모노리스형 중 어느 하나의 구조를 갖는 복수의 다공성 지지체 및 복수의 지지체 홀더가 코팅 용액 공급배관에 병렬적으로 연결되는 구조를 가짐으로써, 한 번에 복수개의 다공성 지지체에 대하여 코팅하는 것이 가능하므로 코팅을 위한 비용 및 시간을 현저히 절감할 수 있다.
The porous support coating apparatus and coating method according to the present invention may include a plurality of porous supports having any one of tubular, flat tubular and monolithic structures and a structure in which a plurality of support holders are connected in parallel to the coating solution supply pipe , It is possible to coat a plurality of porous supports at one time, so that the cost and time for coating can be remarkably reduced.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 다공성 지지체 코팅 장치를 이용한 코팅 전 및 후의 다공성 지지체를 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 다공성 지지체 코팅 장치를 이용한 코팅 전 및 후의 다공성 지지체를 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예의 다른 변형예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치의 일 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 8은 유체의 수압을 이용한 코팅 과정을 설명하기 위한 공정 모식도이다.
도 9는 실시예 1에 따른 시편에 대한 코팅층 표면을 SEM으로 촬영하여 나타낸 사진이다.
도 10은 실시예 1에 따른 시편의 절단면을 SEM으로 촬영하여 나타낸 사진이다.
도 11은 비교예 1에 따른 시편의 절단면을 SEM으로 촬영하여 나타낸 사진이다.1 is a view showing a porous support coating apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic view for explaining a porous support before and after coating using the porous support coating apparatus of FIG.
3 is a view showing a porous support coating apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view for explaining a porous support before and after coating using the porous support coating apparatus of FIG. 3. FIG.
5 is a view showing a porous support coating apparatus according to a modification of the second embodiment of the present invention.
6 is an enlarged view of a portion of a porous support coating apparatus according to another modification of the second embodiment of the present invention.
7 is a process flow diagram illustrating a porous support coating method according to a first embodiment of the present invention.
8 is a schematic view of a process for explaining a coating process using a hydraulic pressure of a fluid.
9 is a photograph showing a surface of a coating layer of the specimen according to Example 1 taken by SEM.
10 is a photograph showing a cut surface of a specimen according to Example 1, taken by SEM.
11 is a photograph showing a cut surface of a specimen according to Comparative Example 1 taken by SEM.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치 및 그 코팅 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a porous support coating apparatus and a coating method thereof according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 다공성 지지체 코팅 장치를 이용한 코팅 전 및 후의 다공성 지지체를 설명하기 위한 모식도이다.FIG. 1 is a view showing a porous support coating apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view for explaining a porous support before and after coating using the porous support coating apparatus of FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치(200)는 코팅 용액 저장 탱크(210), 지지체 홀더(220), 코팅 챔버(230), 코팅 용액 공급배관(240), 펌프(250), 수압 제어기(260) 및 수용액 배출배관(270)을 포함한다.
1 and 2, a porous
코팅 용액 저장 탱크(210)는 내부를 관통하는 복수의 채널(125) 및 자체 기공(미도시)을 갖는 다공성 지지체(120)를 코팅하기 위한 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액(145)을 저장하는 역할을 한다. 이때, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 다공성 지지체(120)는 압출 등의 방법에 의해 얻어지는 중공 구조의 채널(channel, 125)과 다공성인 소재 자체가 보유하는 자체 기공을 갖는다. 이러한 코팅 용액 저장 탱크(210)는 다공성 지지체(120)와 이격된 일측 가장자리에 장착될 수 있다. 특히, 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액(145)은 묽은 콜로이드 입자로 이루어진 저 농도의 슬러리를 이용하는 것이 바람직한데, 이는 코팅 용액(145)으로 고 농도의 슬러리를 이용할 경우 코팅 분말의 치밀도가 낮아서 다공성 지지체(120)와 코팅층(도 2의 140) 간의 계면에서 크랙 불량을 야기할 수 있기 때문이다.
The coating
지지체 홀더(220)는 다공성 지지체(120)의 양측 가장자리를 고정시키기 위한 목적으로 장착된다. 이러한 지지체 홀더(220)는 다공성 지지체(120)의 복수의 채널(125)을 밀봉하도록 설치되는 것이 바람직한데, 이는 코팅 과정에서 코팅 용액 중 코팅용 분말이 제거된 수용액을 지지체 홀더(220)에 연결되는 수용액 배출배관(270)을 통해 코팅 챔버(230)의 외부로 배출시키기 위함이다.
The
코팅 챔버(230)는 다공성 지지체(120) 및 지지체 홀더(220)를 감싸도록 장착되며, 다공성 지지체(120)의 외측 표면을 코팅하기 위한 코팅 공간을 제공한다. 이러한 코팅 챔버(230)는 직육면체 형상을 가질 수 있으나, 이는 예시적인 것이며, 돔 구조 등 다양한 형태가 적용될 수 있다.
The
코팅 용액 공급배관(240)은 코팅 용액 저장 탱크(210) 및 코팅 챔버(230) 사이에서 상호 간을 연결시키도록 장착되어, 코팅 용액 저장 탱크(210) 내부에 저장된 코팅 용액(145)을 코팅 챔버(230)의 내부로 공급하는 역할을 한다. 즉, 코팅 용액 공급배관(240)은 코팅 용액 저장 탱크(210)에 일단이 연통되고, 코팅 챔버(230)에 타단에 연통된다.
The coating
펌프(250)는 코팅 용액 공급배관(240)에 장착되어, 코팅 용액 저장 탱크(210) 내에 저장된 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액(145)을 코팅 챔버(230)의 내부로 펌핑하는 역할을 한다. 이러한 펌프(250)는 코팅 용액 저장 탱크(210) 및 수압 제어기(260) 사이의 코팅 용액 공급 배관(240)에 장착되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
The
수압 제어기(260)는 펌프(250)에 인가되는 주파수의 조절로 수압의 세기를 제어하기 위한 목적으로 장착된다. 이러한 수압 제어기(260)는 펌프(250)의 구동 주파수를 조절하여 원하는 수압으로 코팅 용액 공급배관(240)을 통하여 코팅 챔버(230)의 내부로 공급되는 코팅 용액(145) 압력을 제어하게 된다.
The
수용액 배출배관(270)은 지지체 홀더(220)에 각각 연결된다. 이때, 수용액 배출배관(270)은 코팅 챔버(230)의 외부로 연장되도록 설치되어, 코팅 챔버(230)의 내부에서 코팅되고 잔류하는 수용액을 외부로 배출하는 역할을 한다. 따라서, 코팅 챔버(230)의 내부에서 수압을 이용한 코팅을 실시하게 되면, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 코팅용 분말은 다공성 지지체(120)의 외부 표면에 코팅된다. 이때, 코팅 용액 중 코팅용 분말이 제거된 수용액은 다공성 지지체(120)의 복수의 채널(125) 내부 및 지지체 홀더(220)를 통과하여 수용액 배출배관(270)을 통해 코팅 챔버(230)의 외부로 배출된다.The aqueous
이때, 수압을 이용한 코팅시, 코팅 용액(145)을 일정한 압력으로 공급하면서 필터링하는 방식으로 코팅을 실시하는 것이 바람직하다. 만일, 압력이 너무 낮으면 치밀한 코팅층(140)을 형성하기 어렵고, 압력이 너무 높으면 다공성 지지체(120)의 파손 및 코팅층(140)의 두께 증가를 야기할 수 있다. 따라서, 코팅시 일정한 압력으로는 0.01 ~ 3bar, 보다 바람직하게는 0.5 ~ 1.5bar를 적용하는 것이 적절하다.At this time, it is preferable that the coating is performed by filtering while supplying the
또한, 본 단계에서, 코팅 시간이 증가함에 따라 코팅층(140)의 두께가 두꺼워지나, 과도한 코팅 시간은 압력 증가를 발생시킬 수 있으므로 적정 시간으로 코팅을 실시하는 것이 적절하다.
Also, in this step, as the coating time increases, the thickness of the
전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치는 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액에 수압을 부가하는 방식으로 다공성 지지체의 외부 표면에 분사하여 코팅용 분말 입자가 필터링 방식으로 코팅이 되도록 하는 것에 의해 모든 방향에서 균일한 밀도로 코팅이 이루어질 수 있는 바, 접착성이 우수하면서 밀도가 높아 적층된 분말의 치밀도가 높아 건조 및 소결 시 수축율을 극복하여 결함이 억제된 코팅층을 형성할 수 있다.The porous support coating apparatus according to the first embodiment of the present invention may be applied to the outer surface of the porous support by applying water pressure to the coating solution containing the coating powder so that the coating powder particles are coated by the filtering method The coating can be formed at uniform density in all directions. Since the denseness of the laminated powder is high due to the high adhesion and the high density, the coating layer can be formed by overcoming the shrinkage rate during drying and sintering have.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치는 압출 성형에 의해 복잡한 형상으로 제조되는 다공성 지지체의 외측 표면에 대하여 선택적으로 코팅을 실시하는 것이 가능하므로 다층 기공 구조의 분리막 제조에 탁월한 효과를 가질 뿐만 아니라, 다공성 지지체가 복잡한 형상을 갖더라도 복수의 기공에서 잡아 당기는 힘에 의하여 다공성 지지체의 외측 표면에 치밀하면서도 균일한 코팅을 실시하는 것이 가능해질 수 있다.
In addition, since the porous support coating apparatus according to the first embodiment of the present invention can selectively coat the outer surface of the porous support, which is formed into a complicated shape by extrusion molding, it is possible to provide an excellent effect And even if the porous support has a complicated shape, it is possible to perform a dense but uniform coating on the outer surface of the porous support by the pulling force from the plurality of pores.
한편, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 다공성 지지체 코팅 장치를 이용한 코팅 전 및 후의 다공성 지지체를 설명하기 위한 모식도이다.FIG. 3 is a view showing a porous support coating apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic view illustrating a porous support before and after coating using the porous support coating apparatus of FIG.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치(300)는 코팅 용액 저장 탱크(310), 지지체 홀더(320), 코팅 챔버(330), 코팅 용액 공급배관(340), 펌프(350), 수압 제어기(360) 및 수용액 배출배관(370)을 포함한다.
3 and 4, the porous
코팅 용액 저장 탱크(310)는 내부를 관통하는 복수의 채널(125) 및 자체 기공(미도시)을 갖는 다공성 지지체(120)를 코팅하기 위한 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액(145)을 저장하는 역할을 한다. 이때, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 다공성 지지체(120)는 압출 등의 방법에 의해 얻어지는 중공 구조의 채널(125)과 다공성인 소재 자체가 보유하는 자체 기공을 갖는다. 이러한 코팅 용액 저장 탱크(310)는 다공성 지지체(120)와 이격된 일측 가장자리에 장착될 수 있다. 특히, 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액(145)은 묽은 콜로이드 입자로 이루어진 저 농도의 슬러리를 이용하는 것이 바람직한데, 이는 코팅 용액(145)으로 고 농도의 슬러리를 이용할 경우 코팅 분말의 치밀도가 낮아서 다공성 지지체(120)와 코팅층(도 4의 140) 간의 계면에서 크랙 불량을 야기할 수 있기 때문이다.
The coating
지지체 홀더(320)는 다공성 지지체(120)의 양측 가장자리를 고정시키는 역할을 한다. 이러한 지지체 홀더(320)는 다공성 지지체(120)의 복수의 채널(125)을 밀봉하도록 설치되는 것이 바람직한데, 이는 코팅 과정에서 코팅 용액 중 코팅용 분말이 제거된 수용액을 코팅 챔버(330)의 일측에 장착되는 수용액 배출배관(370)을 통해 코팅 챔버(330)의 외부로 배출시키기 위함이다.
The
코팅 챔버(330)는 다공성 지지체(120) 및 지지체 홀더(320)를 감싸도록 장착되며, 다공성 지지체(120)의 복수의 채널(125) 내벽을 코팅하기 위한 코팅 공간을 제공한다. 이러한 코팅 챔버(330)는 직육면체 형상을 가질 수 있으나, 이는 예시적인 것이며, 돔 구조 등 다양한 형태가 적용될 수 있다.
The
코팅 용액 공급배관(340)은 코팅 용액 저장 탱크(310) 및 지지체 홀더(320) 사이에서 상호 간을 연결시키는 폐 순환 구조로 장착되어, 코팅 용액 저장 탱크(310)의 내부에 저장된 코팅 용액(145)을 다공성 지지체(120)의 복수의 채널(125) 내벽으로 공급하는 역할을 한다. 이와 같이, 코팅 용액 저장 탱크(310) 및 지지체 홀더(320) 사이에서 상호 연결되는 폐 순환 구조로 코팅 용액 공급배관(340)을 설치할 경우, 지속적으로 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액(145)을 순환시키는 것이 가능해질 수 있는 구조적인 이점으로 균일한 코팅을 유도할 수 있게 된다.
The coating
펌프(350)는 코팅 용액 공급배관(340)에 장착되어, 코팅 용액 저장 탱크(310) 내에 저장된 코팅 용액(145)을 코팅 챔버(330)의 내부로 펌핑하기 위한 목적으로 장착된다. 이러한 펌프(350)는 코팅 용액 저장 탱크(310) 및 수압 제어기(360) 사이의 코팅 용액 공급 배관(340)에 장착되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
The
수압 제어기(360)는 펌프(350)에 인가되는 주파수의 조절로 수압의 세기를 제어하는 역할을 한다. 이러한 수압 제어기(360)는 펌프(350)의 구동 주파수를 조절하여 원하는 수압으로 코팅 용액 공급배관(340) 및 지지체 홀더(320)를 통하여 다공성 지지체(120)의 복수의 채널(125) 내부로 공급되는 코팅 용액(145)의 압력을 제어하게 된다.
The
수용액 배출배관(370)은 코팅 챔버(330)의 일측에 장착되어, 코팅 챔버(330)의 내부에서 코팅되고 잔류하는 수용액을 배출하는 역할을 한다. 따라서, 코팅 챔버(330)의 내부에서 수압을 이용한 코팅을 실시하게 되면, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 코팅용 분말은 다공성 지지체(120)의 복수의 채널(125) 내벽에 코팅된다. 이때, 코팅 용액 중 코팅용 분말이 제거된 수용액은 다공성 지지체(120)의 자체 기공을 통해 코팅 챔버(330)의 일측에 장착된 수용액 배출배관(370)을 통해 코팅 챔버(330)의 외부로 배출된다.The aqueous
이때, 수압을 이용한 코팅시, 코팅 용액(145)을 일정한 압력으로 공급하면서 필터링하는 방식으로 코팅을 실시하는 것이 바람직하다. 만일, 압력이 너무 낮으면 치밀한 코팅층(140)을 형성하기 어렵고, 압력이 너무 높으면 다공성 지지체(120)의 파손 및 코팅층(140)의 두께 증가를 야기할 수 있다. 따라서, 코팅시 일정한 압력으로는 0.01 ~ 3bar, 보다 바람직하게는 0.5 ~ 1.5bar를 적용하는 것이 적절하다.At this time, it is preferable that the coating is performed by filtering while supplying the
또한, 본 단계에서, 코팅 시간이 증가함에 따라 코팅층(140)의 두께가 두꺼워지나, 과도한 코팅 시간은 압력 증가를 발생시킬 수 있으므로 적정 시간으로 코팅을 실시하는 것이 적절하다.
Also, in this step, as the coating time increases, the thickness of the
한편, 도 5는 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치를 나타낸 도면이다.5 is a view showing a porous support coating apparatus according to a modification of the second embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치(300)는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 제2 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치(도 3의 300)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다.Referring to FIG. 5, a porous
다만, 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치(300)의 경우, 다공성 지지체(120) 및 지지체 홀더(320)는 복수개가 각각 평행하게 이격 배치되는 병렬 구조로 코팅 용액 공급배관(340)에 연결되는 구성을 갖는다.However, in the case of the porous
이와 같이, 복수의 지지체 홀더(320)를 코팅 용액 공급배관(340)에 의해 병렬적으로 연결되는 구조로 설계할 경우, 한 번에 복수개의 다공성 지지체(120)에 대하여 코팅하는 것이 가능해질 수 있으므로 코팅을 위한 비용 및 시간을 현저히 절감할 수 있게 된다.
In this way, when the plurality of
도 6은 본 발명의 제2 실시예의 다른 변형예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치의 일 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.6 is an enlarged view of a portion of a porous support coating apparatus according to another modification of the second embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예의 다른 변형예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치(300)는 도 5을 참조하여 도시하고 설명한 제2 실시예의 변형예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치(도 5의 300)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다.6, the porous
다만, 본 발명의 제2 실시예의 다른 변형예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치(300)는, 제2 실시예의 변형예와 달리, 복수의 다공성 지지체(120) 및 복수의 필터링 홀더(320) 각각이 상호 동일한 모노리스형 구조를 갖는다.
However, unlike the modification of the second embodiment, the porous
전술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치는 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액에 수압을 부가하는 방식으로 다공성 지지체의 복수의 채널 내부에 분사하여 코팅용 분말 입자가 필터링 방식으로 코팅이 되도록 하는 것에 의해 모든 방향에서 균일한 밀도로 코팅이 이루어질 수 있는 바, 접착성이 우수하면서 밀도가 높아 적층된 분말의 치밀도가 높아 건조 및 소결 시 수축율을 극복하여 결함이 억제된 코팅층을 형성할 수 있다.The porous support coating apparatus according to the second embodiment of the present invention may be applied to a plurality of channels of a porous support by applying water pressure to a coating solution containing a coating powder, , The coating can be performed at uniform density in all directions. As the density of the powder is high due to its high adhesion and excellent denseness, the coating layer overcomes the shrinkage during drying and sintering to form a coating layer with reduced defects can do.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치는 압출 성형에 의해 복잡한 형상으로 제조되는 다공성 지지체의 복수의 채널 내벽에 대하여 선택적으로 코팅을 실시하는 것이 가능하므로 다층 기공 구조의 분리막 제조에 탁월한 효과를 가질 뿐만 아니라, 다공성 지지체가 복잡한 형상을 갖더라도 복수의 기공에서 잡아 당기는 힘에 의하여 다공성 지지체의 복수의 채널 내벽에 치밀하면서도 균일한 코팅을 실시하는 것이 가능해질 수 있다.In addition, since the porous support coating apparatus according to the second embodiment of the present invention can selectively coat a plurality of channel inner walls of a porous support formed into a complicated shape by extrusion molding, It is possible not only to have an excellent effect but also to make a dense and uniform coating on the inner walls of the plurality of channels of the porous support by the force pulling from the plurality of pores even if the porous support has a complicated shape.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 장치는 복수의 다공성 지지체 및 복수의 지지체 홀더가 코팅 용액 공급 배관에 의해 병렬적으로 연결되는 구조를 가짐으로써, 한 번에 복수개의 다공성 지지체에 대하여 코팅하는 것이 가능해질 수 있으며, 코팅을 위한 비용 및 시간을 현저히 절감할 수 있다.
Further, the porous support coating apparatus according to the second embodiment of the present invention has a structure in which a plurality of porous supports and a plurality of support holders are connected in parallel by a coating solution supply pipe, so that a plurality of porous supports It is possible to make coatings on the coating layer, and the cost and time for coating can be remarkably reduced.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 다공성 지지체 코팅 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a porous support coating method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 방법을 나타낸 공정 순서도로, 도 1과 연계하여 설명하도록 한다.FIG. 7 is a process flow chart showing a porous support coating method according to the first embodiment of the present invention, which will be described in connection with FIG.
도 1 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 방법은 장입 단계(S110), 코팅 단계(S120)와 건조 및 소결 단계(S130)를 포함한다.
Referring to FIGS. 1 and 7, the porous support coating method according to the first embodiment of the present invention includes a charging step S110, a coating step S120, and a drying and sintering step S130.
장입Charging
장입 단계(S110)에서는 내부를 관통하는 복수의 채널(125) 및 자체 기공(미도시)을 갖는 다공성 지지체(120)를 지지체 홀더(220)에 고정시킨 상태로 코팅 챔버(230)의 내부에 장입한다.In the charging step S110, the plurality of
이때, 다공성 지지체(120)는 압출 등의 방법에 의해 얻어지는 중공 구조의 채널(125)과 다공성인 소재 자체가 보유하는 자체 기공을 갖는다. 이러한 다공성 지지체(120)는 세라믹 분말 및 기공 형성제를 포함하는 혼합분말을 이용하여 복수의 채널을 갖는 성형체를 형성한 후, 성형체를 건조 및 소결하는 것에 의해 제조될 수 있다. 이러한 혼합분말은 세라믹 분말 및 기공 형성제 등을 습식 혼합, 예를 들어 볼 밀링(ball milling), 유성 밀링(planetary milling) 및 어트리션 밀링(attrition milling) 중 어느 하나의 방법을 통하여 균일하게 혼합하는 것에 의해 형성될 수 있다.At this time, the
세라믹 분말의 종류는 세라믹 분리막의 제조에 사용되는 공지의 재료라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 세라믹 분말로는 규조토(Diatomite), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(Si3N4), 탄화규소(SiC), 탄화지르코늄(ZrC), 탄화 텅스텐(WC), 알루미나(Al2O3), 코디어라이트(Cordierite), 뮬라이트(Mullite), 지르코니아(ZrO2) 등에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.The kind of the ceramic powder is not particularly limited as long as it is a known material used in the production of the ceramic separator. For example, ceramic powders include diatomaceous earth (Diatomite), aluminum nitride (AlN), silicon nitride (Si 3 N 4), silicon carbide (SiC), zirconium carbide (ZrC), tungsten carbide (WC), alumina (Al 2 O 3 ), cordierite, mullite, zirconia (ZrO 2 ) and the like can be used.
기공 형성제는 소결 공정에서 열분해되어 제거되고 기공을 형성할 수 있는 유기 기공 형성제라면 특별히 그 종류가 제한되지 않으며, 그 구체적인 예로서 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), PMMA(Poly(methyl methacrylate)), 전분(starch), 폴리스티렌(polystyrene) 등에서 선택된 어느 하나가 이용될 수 있다.The pore-forming agent is not particularly limited as long as it is an organic pore-forming agent that is pyrolyzed and removed in the sintering process to form pores, and specific examples thereof include polyacrylonitrile, poly (methyl methacrylate) Starch, polystyrene, or the like may be used.
또한, 다공성 지지체(120)는 강도 증진제를 더 포함할 수 있다. 강도 증진제로는 소듐 보레이트(Na2B4O7ㆍ10H2O), 칼슘 카바이드(CaC2), BaO, SrO 및 CaO 중 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다.
In addition, the
코팅coating
코팅 단계(S120)에서는 코팅 챔버(230)의 내부로 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액(145)이 분사되도록 수압을 이용한 필터링 방식으로 다공성 지지체(120)의 외부 표면에 코팅을 실시하여 코팅층(140)을 형성한다.In the coating step S120, the outer surface of the
이때, 종래에는 다공성 지지체(120)에 액상의 코팅 용액을 딥 코팅 방식으로 코팅을 실시하였으나, 이 경우 코팅 분말의 치밀도가 낮아서 건조 및 소결시 수축율의 증대로 인하여 크랙 등의 결함을 유발하는 문제가 있었다.In this case, conventionally, the
이와 달리, 본 발명에서는 수압을 이용한 필터링 방식으로 다공성 지지체(120)의 외부 표면에 코팅을 실시하는 것에 의해 접착성 및 코팅 분말의 치밀도의 향상으로 건조나 소결시 수축율의 감소로 결함 발생을 억제할 수 있게 된다.In contrast, in the present invention, the outer surface of the
즉, 수압을 이용한 필터링 방식으로 코팅을 실시하게 되면, 코팅용 분말은 다공성 지지체(120)의 외부 표면에 코팅된다. 이때, 코팅 용액 중 코팅용 분말이 제거된 수용액은 다공성 지지체(120)의 복수의 채널(125) 내부 및 지지체 홀더(220)를 통과한 후, 수용액 배출배관(270)을 통해 코팅 챔버(230)의 외부로 배출된다.
That is, when the coating is performed by the filtering method using the water pressure, the coating powder is coated on the outer surface of the
도 8은 유체의 수압을 이용한 코팅 과정을 설명하기 위한 공정 모식도로 이를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.FIG. 8 is a process diagram for explaining the coating process using the hydraulic pressure of the fluid, and will be described in more detail with reference to FIG.
도 8에 도시된 바와 같이, 코팅용 입자가 포함된 코팅 용액(145)을 유체의 압력 또는 수압을 이용한 필터링 방식으로 코팅을 실시할 경우, 유체 내에서 가해지는 압력은 모든 부분에 균일하게 작용하기 때문에 모든 방향에서 균일한 밀도로 코팅이 이루어질 수 있으므로, 접착성이 우수하면서 고 밀도의 치밀한 코팅이 가능해질 수 있는 바, 건조 및 소결 시 수축율을 극복하여 결함이 억제된 코팅층(140)을 형성할 수 있게 된다.As shown in FIG. 8, when the
이와 같이, 다공성 지지체(120)에 대하여 유체의 압력 또는 수압을 이용한 필터링 방식으로 코팅을 실시하게 되면, 코팅 용액(145)이 다공성 지지체(120)의 기공을 막아 코팅층(140)의 두께와 무관하게 최대기공크기가 결정될 수 있다. 이때, 코팅 용액(145)은 묽은 콜로이드 입자로 이루어진 저 농도의 슬러리를 이용하는 것이 바람직하다.When the
또한, 본 발명에서와 같이, 코팅 용액(145)을 유체의 압력 또는 수압을 이용한 필터링 방식으로 코팅을 실시할 경우, 압출 성형에 의해 복잡한 형상으로 제조되는 다공성 지지체(120)의 외측 표면에 대하여 선택적으로 코팅을 실시하는 것이 가능하므로 다층 기공 구조의 분리막 제조에 탁월한 효과를 가질 뿐만 아니라, 다공성 지지체(120)가 복잡한 형상을 갖더라도 복수의 기공에서 잡아 당기는 힘에 의하여 다공성 지지체(120)의 외측 표면에 치밀하면서도 균일한 코팅을 수행하는 것이 가능해질 수 있다.In addition, as in the present invention, when the
특히, 코팅층(140)의 치밀도는 다공성 지지체(120)의 기공율 및 평균 기공 크기에 따라 수압의 변화를 유발시키는 것에 의해 조절된다.In particular, the compactness of the
이때, 유체의 압력 또는 수압을 이용한 코팅은 코팅 용액(145)을 일정한 압력으로 공급하면서 필터링하는 방식으로 실시하는 것이 바람직하다. 만일, 압력이 너무 낮으면 치밀한 코팅층(140)을 형성하기 어렵고, 압력이 너무 높으면 다공성 지지체(120)의 파손 및 코팅층(140)의 두께 증가를 야기할 수 있다. 따라서, 코팅시 초기 압력으로는 0.01 ~ 3bar, 보다 바람직하게는 0.5 ~ 1.5bar를 적용하는 것이 적절하다.At this time, it is preferable that the coating using the fluid pressure or the water pressure is performed by supplying the
또한, 본 단계에서, 코팅 시간이 증가함에 따라 코팅층(140)의 두께가 두꺼워지나, 과도한 코팅 시간은 압력 증가를 발생시킬 수 있으므로 적정 시간으로 코팅을 실시하는 것이 적절하다.
Also, in this step, as the coating time increases, the thickness of the
건조 및 소결Drying and sintering
도 1 및 도 7을 다시 참조하면, 건조 및 소결 단계(S130)에서는 코팅층(140)이 형성된 다공성 지지체(120)를 코팅 챔버(230)의 외부로 반출한 후, 건조 및 소결한다. 이때, 건조는 상온건조, 마이크로웨이브 건조, 동결 건조, 용매 건조, 섬광 건조 등에서 선택된 어느 하나의 방법이 이용될 수 있다. 그리고, 소결은 대기압 분위기, 진공 분위기, 환원 분위기, 불활성 분위기 등에서 선택된 어느 하나의 조건으로 실시될 수 있다.
1 and 7, in the drying and sintering step S130, the
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 방법은 제1 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 방법과 실질적으로 동일한바, 도 3 및 도 7을 참조하여 중복 설명은 생략하고 차이점에 대해서만 설명하도록 한다.Meanwhile, the porous support coating method according to the second embodiment of the present invention is substantially the same as the porous support coating method according to the first embodiment. Referring to FIGS. 3 and 7, the overlapping description will be omitted, do.
도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 방법의 경우, 코팅 단계(S120)를 제외하고는 제1 실시예의 방법과 실질적으로 동일하므로, 중복 설명은 생략하도록 한다.As shown in Figs. 3 and 7, in the case of the porous support coating method according to the second embodiment according to the second embodiment of the present invention, the method of the first embodiment is substantially the same as the method of the first embodiment except for the coating step S120 So duplicate description is omitted.
코팅 단계(S120)에서는 코팅 챔버(330)의 내부로 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액(140)이 분사되도록 수압을 이용한 필터링 방식으로 다공성 지지체(120)의 복수의 채널(125) 내벽에 코팅을 실시하여 코팅층(140)을 형성한다.In the coating step S120, coating is performed on the inner walls of the plurality of
즉, 수압을 이용한 필터링 방식으로 코팅을 실시하게 되면, 코팅용 분말은 다공성 지지체(120)의 복수의 채널(125) 내벽에 코팅된다. 이때, 코팅 용액 중 코팅용 분말이 제거된 수용액은 다공성 지지체(120)의 자체 기공을 통해 코팅 챔버(330)의 일측에 장착된 수용액 배출배관(370)을 통해 코팅 챔버(330)의 외부로 배출된다.
That is, when coating is performed by a filtering method using a water pressure, the coating powder is coated on the inner walls of the plurality of
전술한 본 발명의 제1 및 제2 실시예들에 따른 다공성 지지체 코팅 방법은 코팅 용액을 수압을 이용한 필터링 방식으로 코팅을 실시하는 것에 의해 모든 방향에서 균일한 밀도로 코팅이 이루어질 수 있는바, 접착성이 우수하면서 적층된 분말의 치밀도가 높아 건조 및 소결 시 수축율을 극복하여 결함이 억제된 코팅층을 형성할 수 있다.The porous support coating method according to the first and second embodiments of the present invention can coat the coating solution with a uniform density in all directions by coating the coating solution with a filtering method using water pressure, It is possible to form a coating layer in which defects are suppressed by overcoming the shrinkage ratio during drying and sintering.
또한, 본 발명의 제1 및 제2 실시예들에 따른 다공성 지지체 코팅 방법은 압출 성형에 의해 복잡한 형상으로 제조되는 다공성 지지체의 외측 표면 또는 복수의 채널 내벽에 대하여 선택적으로 코팅을 실시하는 것이 가능하므로 다층 기공 구조의 분리막 제조에 탁월한 효과를 가질 뿐만 아니라, 다공성 지지체가 복잡한 형상을 갖더라도 복수의 기공에서 잡아 당기는 힘에 의하여 다공성 지지체의 외측 표면 또는 복수의 채널 내벽에 치밀하면서도 균일한 코팅을 수행하는 것이 가능해질 수 있다.In addition, since the porous support coating method according to the first and second embodiments of the present invention can selectively coat the outer surface or the plurality of channel inner walls of the porous support, which is formed into a complicated shape by extrusion molding The present invention is not only capable of achieving an excellent effect in the preparation of a membrane having a multilayer pore structure but also capable of performing dense and uniform coating on an outer surface of a porous support or a plurality of channel inner walls by a force pulling from a plurality of pores even if the porous support has a complicated shape It can be possible.
따라서, 본 발명의 제1 또는 제2 실시예에 따른 다공성 지지체 코팅 방법에 의해 제조되는 다공성 세라믹 분리막은 복수의 기공을 갖는 다공성 지지체와, 다공성 지지체 상에 코팅되며, 복수의 기공보다 작은 기공을 갖는 코팅층을 포함한다. 이때, 코팅층의 기공은 다공성 지지체의 기공에 비하여 평균 직경이 1/3 이하의 크기를 갖는다.
Therefore, the porous ceramic separation membrane manufactured by the porous support coating method according to the first or second embodiment of the present invention comprises a porous support having a plurality of pores, a porous support coated on the porous support and having pores smaller than the plurality of pores Coating layer. At this time, the pores of the coating layer have a size smaller than 1/3 of the average diameter of the pores of the porous support.
실시예Example
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
The contents not described here are sufficiently technically inferior to those skilled in the art, and a description thereof will be omitted.
1. 다공성 지지체 코팅1. Porous support coating
실시예 1Example 1
물 180g, 0.3㎛ 크기의 Al2O3 20g, 분산제로서 Darvan-C 0.06g 및 유기바인더로서 PVA 0.5g을 알루미나 볼과 함께 폴리프로필렌 용기에 넣어 24시간 동안 볼 밀링을 실시하였다. 이러한 볼 밀링에 의해 수득한 슬러리를 Al2O3 기준으로 0.05wt%가 되도록 슬러리 5g을 증류수 995g에 희석하여 코팅 용액을 제조하였다.20 g of Al 2 O 3 of 0.3 탆 in size, 0.06 g of Darvan-C as a dispersant, and 0.5 g of PVA as an organic binder were placed in a polypropylene container together with an alumina ball, followed by ball milling for 24 hours. 5 g of the slurry was diluted with 995 g of distilled water so that the slurry obtained by the ball milling was 0.05 wt% based on Al 2 O 3 to prepare a coating solution.
다음으로, 다공성 지지체가 장입된 코팅 챔버의 내부로 코팅 용액을 1.5 bar의 초기 압력 및 20sec의 시간 조건으로 수압을 이용한 필터링 방식으로 코팅을 실시하여 다공성 지지체의 외부 표면에 코팅층을 형성하였다.Next, the coating solution was coated into the interior of the coating chamber filled with the porous support by an initial pressure of 1.5 bar and a time of 20 sec to form a coating layer on the outer surface of the porous support.
다음으로, 코팅층이 형성된 다공성 지지체를 코팅 챔버의 외부로 반출시킨 후, 65℃에서 20시간 동안 건조한 후, 대기 분위기에서 5℃/min의 속도로 승온시켜 1200℃에서 90분 동안 소결하여 다공성 세라믹 분리막을 제조하였다.
Next, the porous support on which the coating layer was formed was taken out to the outside of the coating chamber, dried at 65 ° C for 20 hours, and then heated at a rate of 5 ° C / min in an air atmosphere and sintered at 1200 ° C for 90 minutes to form a porous ceramic separator .
실시예 2Example 2
1 bar의 초기 압력 및 10sec 의 시간 조건으로 수압을 이용한 필터링 방식으로 코팅을 실시하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 세라믹 분리막을 제조하였다.
A porous ceramic membrane was prepared in the same manner as in Example 1, except that the coating was performed by a filtering method using water pressure under the conditions of an initial pressure of 1 bar and a time of 10 seconds.
실시예 3Example 3
다공성 지지체가 장입된 코팅 챔버의 내부로 코팅 용액을 1 bar의 초기 압력 및 30sec의 시간 조건으로 수압을 이용한 필터링 방식으로 코팅을 실시하여 다공성 지지체의 복수의 채널 내벽에 코팅층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 세라믹 분리막을 제조하였다.
Except that the coating solution was applied to the inside of the coating chamber filled with the porous support by an initial pressure of 1 bar and a filtering method using water pressure for 30 seconds to form a coating layer on the inner walls of the plurality of channels of the porous support A porous ceramic membrane was prepared in the same manner as in Example 1.
실시예 4Example 4
다공성 지지체가 장입된 코팅 챔버의 내부로 코팅 용액을 0.5 bar의 초기 압력 및 30sec의 시간 조건으로 수압을 이용한 필터링 방식으로 코팅을 실시하여 다공성 지지체의 복수의 채널 내벽에 코팅층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다공성 세라믹 분리막을 제조하였다.
Except that the coating solution was applied to the inside of the coating chamber filled with the porous support by a filtering method using water pressure at an initial pressure of 0.5 bar and a time condition of 30 sec to form a coating layer on the inner walls of a plurality of channels of the porous support A porous ceramic membrane was prepared in the same manner as in Example 1.
비교예 1Comparative Example 1
물 180g, 0.3㎛ 크기의 Al2O3 20g, 분산제로서 Darvan-C 0.06g 및 유기바인더로서 PVA 0.5g을 알루미나 볼과 함께 폴리프로필렌 용기에 넣어 24시간 동안 볼 밀링을 실시하였다. 이러한 볼 밀링에 의해 수득한 슬러리를 Al2O3 기준으로 0.1wt%가 되도록 슬러리 10g을 증류수 990g에 희석하여 코팅 용액을 제조하였다.20 g of Al 2 O 3 of 0.3 탆 in size, 0.06 g of Darvan-C as a dispersant, and 0.5 g of PVA as an organic binder were placed in a polypropylene container together with an alumina ball, followed by ball milling for 24 hours. 10 g of the slurry was diluted with 990 g of distilled water so that the slurry obtained by the ball milling was 0.1 wt% based on Al 2 O 3 to prepare a coating solution.
다음으로, 다공성 지지체에 대하여 코팅 용액을 딥 코팅(dip coating) 방식으로 5회 동안 실시하여 코팅층을 형성하였다.Next, a coating solution was applied to the porous support by dip coating for 5 times to form a coating layer.
다음으로, 코팅층이 형성된 다공성 지지체를 65℃에서 20시간 동안 건조한 후, 대기 분위기에서 5℃/min의 속도로 승온시켜 1200℃에서 90분 동안 소결하여 다공성 세라믹 분리막을 제조하였다.
Next, the porous support on which the coating layer was formed was dried at 65 ° C for 20 hours, then heated at a rate of 5 ° C / min in an air atmosphere, and sintered at 1200 ° C for 90 minutes to prepare a porous ceramic separator.
2. 기공 측정 평가2. Pore measurement evaluation
표 1은 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1에 따른 시편들에 대한 코팅층의 기공 크기 및 코팅층의 두께를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
Table 1 shows the measurement results of the pore size of the coating layer and the thickness of the coating layer for the specimens according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1.
[표 1][Table 1]
표 1을 참조하면, 실시예 1 ~ 4에 따른 시편들의 경우, 코팅층의 기공 크기는 0.13 ~ 0.16㎛로 측정되었다.Referring to Table 1, in the case of the specimens according to Examples 1 to 4, the pore size of the coating layer was measured to be 0.13 to 0.16 mu m.
반면, 비교예 1에 따른 시편의 경우, 코팅층의 기공 크기가 실시예 1 ~ 4에 따른 시편들에 비하여 상당히 큰 값에 해당하는 0.57㎛로 측정되었으며, 이 결과 비교예 1에 따른 시편의 미세조직 관찰 결과 다공성 지지체와 코팅층의 계면에서 크랙이 발생하였다.On the other hand, in the case of the specimen according to Comparative Example 1, the pore size of the coating layer was measured to be 0.57 mu m, which is a considerably larger value than the specimens according to Examples 1 to 4. As a result, As a result, cracks occurred at the interface between the porous support and the coating layer.
이때, 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1에 따른 시편들의 경우, 코팅층의 두께가 압력 및 코팅 시간에 따라 약간의 차이를 나타내기는 하였으나, 코팅 시간이 증가함에 따라 코팅층의 두께가 증가하는 경향을 나타내었다.
In the case of the test pieces according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, although the thickness of the coating layer slightly varied according to the pressure and the coating time, the thickness of the coating layer tended to increase with an increase in the coating time .
3. 미세조직 관찰3. Microstructure Observation
도 6은 실시예 1에 따른 시편에 대한 코팅층 표면을 SEM으로 촬영하여 나타낸 사진이고, 도 7은 실시예 1에 따른 시편의 절단면을 SEM으로 촬영하여 나타낸 사진이다. 또한, 도 8은 비교예 1에 따른 시편의 절단면을 SEM으로 촬영하여 나타낸 사진이다.6 is a photograph showing the surface of a coating layer of the specimen according to Example 1 taken by SEM, and FIG. 7 is a photograph showing a cut surface of the specimen according to Example 1, taken by SEM. 8 is a photograph of a cut surface of a specimen according to Comparative Example 1 taken by SEM.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 실시예 1에 따른 시편의 경우, 유체의 수압을 이용한 필터링 방식으로 코팅을 실시하는 것에 의해 코팅 입자들이 치밀하게 형성되어, 코팅 입자들이 다공성 지지체의 기공을 막고 있는 것을 알 수 있다.As shown in Figs. 6 and 7, in the case of the specimen according to Example 1, the coating particles are densely formed by performing the coating by the filtration method using the hydraulic pressure of water, so that the coating particles pore the pores of the porous support You can see what is blocking.
이때, 다공성 지지체 상에 코팅층이 치밀하게 적층되어, 다공성 지지체와 코팅층 간의 계면이 크랙의 존재 없이 매끄럽게 존재하는 것을 확인할 수 있다.At this time, it can be confirmed that the coating layer is densely laminated on the porous support, and the interface between the porous support and the coating layer exists smoothly without the presence of cracks.
반면, 도 8에 도시된 바와 같이, 비교예 1에 따른 시편의 경우 다공성 지지체와 코팅층의 계면에서 크랙이 발생한 것을 확인할 수 있는데, 이는 압력이 가해지지 않아 치밀하지 않은 코팅층이 형성되었기 때문인 것으로 판단된다.
On the other hand, as shown in FIG. 8, it can be seen that cracks occurred at the interface between the porous support and the coating layer in the case of the test piece according to the comparative example 1, which is attributed to the formation of a dense coating layer .
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. These changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.
200, 300 : 다공성 지지체 코팅 장치
210, 310 : 코팅 용액 저장 탱크
220, 320 : 지지체 홀더
230, 330 : 코팅 챔버
240, 340 : 코팅 용액 공급배관
250, 350 : 펌프
260, 360 : 수압 제어기
260, 360 : 수용액 배출배관
120 : 다공성 지지체
125 : 채널
140 : 코팅층
145 : 코팅 용액
S110 : 장입 단계
S120 : 코팅 단계
S130 : 건조 및 소결 단계200, 300: Porous
220, 320:
240, 340: coating
260, 360:
120: porous support 125: channel
140: Coating layer 145: Coating solution
S110: charging step
S120: coating step
S130: drying and sintering step
Claims (14)
(b) 상기 다공성 지지체에 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액을 유체의 수압을 이용한 필터링 방식으로 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 지지체 코팅 방법.
(a) providing a porous support having a plurality of channels therethrough and self-pores therein; And
(b) coating the coating solution containing the powder for coating on the porous support by a filtering method using fluid pressure to form a coating layer;
≪ / RTI >
상기 코팅층의 치밀도는
상기 다공성 지지체의 기공율 및 평균 기공 크기에 따라 유체 압력의 변화를 유발시키는 것에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 다공성 지지체 코팅 방법.
The method according to claim 1,
The density of the coating layer
Wherein the porous support is controlled by causing a change in fluid pressure according to a porosity and an average pore size of the porous support.
상기 (b) 단계 이후,
(c) 상기 다공성 지지체에 형성된 코팅층을 건조 및 소결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 지지체 코팅 방법.
The method according to claim 1,
After the step (b)
(c) drying and sintering the coating layer formed on the porous support.
상기 코팅층은
상기 다공성 지지체에 코팅되며, 상기 다공성 지지체의 기공보다 작은 기공을 갖는 것을 특징으로 하는 다공성 지지체 코팅 방법.
The method according to claim 1,
The coating layer
Wherein the porous support is coated on the porous support and has pores smaller than the pores of the porous support.
상기 코팅층의 기공은
상기 다공성 지지체의 기공에 비하여 평균 직경이 1/3 이하의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 다공성 지지체 코팅 방법.
5. The method of claim 4,
The pores of the coating layer
Wherein the average diameter of the porous support is 1/3 or less of the pore size of the porous support.
상기 다공성 지지체의 양측 가장자리를 고정시키는 지지체 홀더;
상기 다공성 지지체 및 지지체 홀더를 감싸도록 장착되며, 상기 다공성 지지체의 외측 표면을 코팅하기 위한 코팅 공간을 제공하는 코팅 챔버;
상기 코팅 용액 저장 탱크 및 코팅 챔버 사이에서 상호 간을 연결시키도록 장착되어, 상기 코팅 용액 저장 탱크 내부에 저장된 코팅 용액을 상기 코팅 챔버의 내부로 공급하기 위한 코팅 용액 공급배관;
상기 코팅 용액 공급배관에 장착되어, 상기 코팅 용액 저장 탱크 내에 저장된 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액을 코팅 챔버의 내부로 펌핑하기 위한 펌프;
상기 펌프에 인가되는 주파수의 조절로 수압의 세기를 제어하기 위한 수압 제어기; 및
상기 지지체 홀더에 각각 연결되되, 상기 코팅 챔버의 외부로 연장되도록 설치되어, 상기 코팅 챔버의 내부에서 코팅되고 잔류하는 수용액을 배출하기 위한 수용액 배출배관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 지지체 코팅 장치.
A coating solution storage tank for storing a coating solution containing a coating powder for coating a porous support having a plurality of channels and self-pores penetrating the inside thereof;
A support holder for fixing both side edges of the porous support;
A coating chamber mounted to surround the porous support and the support holder, the coating chamber providing a coating space for coating the outer surface of the porous support;
A coating solution supply pipe for supplying a coating solution stored in the coating solution storage tank to the interior of the coating chamber, the coating solution supply pipe being connected to the coating solution storage tank and the coating chamber;
A pump for pumping a coating solution containing coating powder stored in the coating solution storage tank into the coating chamber, the coating solution being supplied to the coating solution supply pipe;
A water pressure controller for controlling an intensity of a water pressure by controlling a frequency applied to the pump; And
And an aqueous solution discharge pipe connected to the support holder and extending to the outside of the coating chamber for discharging the remaining aqueous solution coated inside the coating chamber.
상기 코팅 챔버의 내부에서 수압을 이용한 코팅 시,
상기 코팅용 분말은 다공성 지지체의 외부 표면에 코팅되고, 상기 코팅 용액 중 코팅용 분말이 제거된 수용액은 상기 다공성 지지체의 복수의 채널 내부 및 지지체 홀더를 통과하여 상기 수용액 배출배관을 통해 코팅 챔버의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 다공성 지지체 코팅 장치.
The method according to claim 6,
Upon coating with water pressure inside the coating chamber,
Wherein the coating powder is coated on the outer surface of the porous support and the aqueous solution from which the coating powder has been removed in the coating solution passes through the plurality of channels of the porous support and the support holder and flows through the aqueous solution discharge pipe Wherein the porous support is coated on the porous support.
(a) 내부를 관통하는 복수의 채널 및 자체 기공을 갖는 다공성 지지체를 지지체 홀더에 고정시킨 상태로 코팅 챔버의 내부에 장입하는 단계;
(b) 상기 코팅 챔버의 내부로 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액이 분사되도록 수압을 이용한 필터링 방식으로 상기 다공성 지지체의 외부 표면에 코팅을 실시하여 코팅층을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 코팅층이 형성된 다공성 지지체를 코팅 챔버의 외부로 반출한 후, 건조 및 소결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 지지체 코팅 방법.
A coating method using the porous support coating apparatus according to any one of claims 6 to 7,
(a) charging a porous support having a plurality of channels and self-pores through the interior of the coating chamber in a state of being fixed to a support holder;
(b) forming a coating layer on the outer surface of the porous support by a filtering method using water pressure so that a coating solution containing powder for coating is sprayed into the coating chamber; And
(c) transporting the porous support, on which the coating layer is formed, to the outside of the coating chamber, and then drying and sintering the porous support.
상기 (b) 단계에서,
상기 코팅용 분말은
상기 다공성 지지체의 외부 표면에 코팅되고, 상기 코팅 용액 중 코팅용 분말이 제거된 수용액은 상기 다공성 지지체의 복수의 채널 내부 및 지지체 홀더를 통과하여 상기 수용액 배출배관을 통해 코팅 챔버의 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 다공성 지지체 코팅 방법.
9. The method of claim 8,
In the step (b)
The coating powder
The aqueous solution coated on the outer surface of the porous support and the coating powder removed from the coating solution passes through the plurality of channels of the porous support and the support holder and is discharged to the outside of the coating chamber through the aqueous solution discharge pipe ≪ / RTI >
상기 다공성 지지체의 양측 가장자리를 고정시키는 지지체 홀더;
상기 다공성 지지체 및 지지체 홀더를 감싸도록 장착되며, 상기 다공성 지지체의 복수의 채널 내벽을 코팅하기 위한 코팅 공간을 제공하는 코팅 챔버;
상기 코팅 용액 저장 탱크 및 지지체 홀더 사이에서 상호 간을 연결시키는 폐 순환 구조로 장착되어, 상기 코팅 용액 저장 탱크의 내부에 저장된 코팅 용액을 상기 다공성 지지체의 복수의 채널 내벽으로 공급하기 위한 코팅 용액 공급배관;
상기 코팅 용액 공급배관에 장착되어, 상기 코팅 용액 저장 탱크 내에 저장된 코팅 용액을 코팅 챔버의 내부로 펌핑하기 위한 펌프;
상기 펌프에 인가되는 주파수의 조절로 수압의 세기를 제어하기 위한 수압 제어기; 및
상기 코팅 챔버의 일측에 장착되어, 상기 코팅 챔버의 내부에서 코팅되고 잔류하는 수용액을 배출하기 위한 수용액 배출배관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 지지체 코팅 장치.
A coating solution storage tank for storing a coating solution containing a coating powder for coating a porous support having a plurality of channels and self-pores penetrating the inside thereof;
A support holder for fixing both side edges of the porous support;
A coating chamber mounted to enclose the porous support and the support holder, the coating chamber providing a coating space for coating the plurality of channel inner walls of the porous support;
A coating solution supply pipe for supplying a coating solution stored in the coating solution storage tank to a plurality of channel inner walls of the porous support, the coating solution supply pipe being installed in a pulsating circulation structure for connecting the coating solution storage tank and the support holder, ;
A pump for pumping the coating solution stored in the coating solution storage tank to the interior of the coating chamber;
A water pressure controller for controlling an intensity of a water pressure by controlling a frequency applied to the pump; And
And an aqueous solution discharge pipe installed at one side of the coating chamber for discharging the remaining aqueous solution coated inside the coating chamber.
상기 코팅 챔버의 내부에서 수압을 이용한 코팅 시,
상기 코팅용 분말은 복수의 채널 내벽에 코팅되고, 상기 코팅 용액 중 코팅용 분말이 제거된 수용액은 상기 다공성 지지체의 자체 기공을 통과하여 상기 수용액 배출배관을 통해 상기 코팅 챔버의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 다공성 지지체 코팅 장치.
11. The method of claim 10,
Upon coating with water pressure inside the coating chamber,
The coating powder is coated on the inner walls of the plurality of channels, and the aqueous solution from which the coating powder is removed from the coating solution passes through the self-pores of the porous support and is discharged to the outside of the coating chamber through the aqueous solution discharge pipe By weight.
상기 다공성 지지체 및 지지체 홀더는
복수개가 각각 평행하게 이격 배치되는 병렬 구조로 상기 코팅 용액 공급배관에 연결되는 것을 특징으로 하는 다공성 지지체 코팅 장치.
11. The method of claim 10,
The porous support and the support holder
Wherein the coating solution supply pipe is connected to the coating solution supply pipe in a parallel structure in which a plurality of the coating solution supply pipes are spaced apart from each other in parallel.
(a) 내부를 관통하는 복수의 채널 및 자체 기공을 갖는 다공성 지지체를 지지체 홀더에 고정시킨 상태로 코팅 챔버의 내부에 장입하는 단계;
(b) 상기 코팅 챔버의 내부로 코팅용 분말이 포함된 코팅 용액이 분사되도록 수압을 이용한 필터링 방식으로 상기 다공성 지지체의 복수의 채널 내벽에 코팅을 실시하여 코팅층을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 코팅층이 형성된 다공성 지지체를 코팅 챔버의 외부로 반출한 후, 건조 및 소결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 지지체 코팅 방법.
A coating method using the porous support coating apparatus according to any one of claims 10 to 12,
(a) charging a porous support having a plurality of channels and self-pores through the interior of the coating chamber in a state of being fixed to a support holder;
(b) forming a coating layer by coating a plurality of channel inner walls of the porous support by a filtering method using water pressure so that a coating solution containing powder for coating is sprayed into the coating chamber; And
(c) transporting the porous support, on which the coating layer is formed, to the outside of the coating chamber, and then drying and sintering the porous support.
상기 (b) 단계에서,
상기 코팅용 분말은 상기 다공성 지지체의 복수의 채널 내벽에 코팅되고, 상기 코팅 용액 중 코팅용 분말이 제거된 수용액은 상기 다공성 지지체의 자체 기공을 통과하여 상기 수용액 배출배관을 통해 상기 코팅 챔버의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 다공성 지지체 코팅 방법.14. The method of claim 13,
In the step (b)
Wherein the coating powder is coated on the inner walls of a plurality of channels of the porous support, and the aqueous solution from which the coating powder is removed from the coating solution passes through the self-pores of the porous support to the outside of the coating chamber through the aqueous solution discharge pipe Wherein the porous support coating is discharged.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150038699A KR101734132B1 (en) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | Coating apparatus of membrane on porous support layer and coating method using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150038699A KR101734132B1 (en) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | Coating apparatus of membrane on porous support layer and coating method using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160113437A true KR20160113437A (en) | 2016-09-29 |
KR101734132B1 KR101734132B1 (en) | 2017-05-12 |
Family
ID=57073554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150038699A KR101734132B1 (en) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | Coating apparatus of membrane on porous support layer and coating method using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101734132B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190056319A (en) * | 2017-11-16 | 2019-05-24 | 주식회사 원준하이테크 | Vacuum Impregnation Apparatus and Manufacturing Method of Organic-Inorgarnic Hybrid Panel Using the Same |
CH716315A1 (en) * | 2019-06-14 | 2020-12-15 | Ulrich Bech | Separating element for separating a cathode compartment from an anode compartment. |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130323419A1 (en) * | 2012-06-05 | 2013-12-05 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Methods for preparing polymer membranes on porous supports |
KR101481465B1 (en) | 2013-08-27 | 2015-01-13 | 한국지질자원연구원 | Method for manufacturing iron sulfide coated Porous supporter and iron sulfide coated Porous supporter manufactured by samemethod |
-
2015
- 2015-03-20 KR KR1020150038699A patent/KR101734132B1/en active IP Right Grant
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190056319A (en) * | 2017-11-16 | 2019-05-24 | 주식회사 원준하이테크 | Vacuum Impregnation Apparatus and Manufacturing Method of Organic-Inorgarnic Hybrid Panel Using the Same |
CH716315A1 (en) * | 2019-06-14 | 2020-12-15 | Ulrich Bech | Separating element for separating a cathode compartment from an anode compartment. |
WO2020249674A1 (en) | 2019-06-14 | 2020-12-17 | Bech Ulrich Georg | Separating element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101734132B1 (en) | 2017-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101501792B1 (en) | Method for Preparing a Porous Inorganic Coating on a Porous Support using certain Pore Formers | |
AU2007263408B2 (en) | Ceramic filter | |
TWI389871B (en) | Method for preparing a porous inorganic coating on a porous support using certain pore fillers | |
JP2010528835A5 (en) | ||
US10183242B2 (en) | Porous inorganic membranes and method of manufacture | |
CN110201728A (en) | Honeycomb structure | |
US8784541B2 (en) | Cordierite-based composite membrane coated on cordierite monolith | |
KR101734132B1 (en) | Coating apparatus of membrane on porous support layer and coating method using the same | |
JP6436974B2 (en) | Monolith type separation membrane structure and method for producing monolith type separation membrane structure | |
JP2023011761A (en) | ceramic membrane filter | |
US20080142432A1 (en) | Bag tube shaped body with porous multilayer structure | |
CN106999864B (en) | Separation membrane structure and method for producing same | |
JP2005118771A (en) | Cylindrical ceramic porous body, method for manufacturing the same, and ceramic filter using the same | |
JP6225372B2 (en) | Manufacturing method of ceramic filter | |
JP6609547B2 (en) | Monolith type separation membrane structure | |
JP7219709B2 (en) | Manufacturing method of ceramic filter | |
JP6636932B2 (en) | Membrane structure and manufacturing method thereof | |
JP6417355B2 (en) | Monolith type separation membrane structure | |
JPH01269480A (en) | Production of bioreactor element | |
JP2008303118A (en) | Ceramic porous body, and method for producing the same | |
JP2016190201A (en) | Separation membrane structure and method for manufacturing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200309 Year of fee payment: 4 |