KR20180083999A - Filtering media comprising porous network of heat resistant polymer fiber for dust collection of middle-high temperature exhaust gas, and preparation method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a filtering body for collecting dust of exhaust gas at medium and high temperatures, the filtering body comprising: an inorganic fiber support body; a polytetrafluoroethylene (PTFE) layer formed by coating bubbles on the inorganic fiber support body; a porous network comprising heat-resistant polymer fiber attached by performing electrospinning of a heat-resistant solution on the first PTFE layer; and a second PTFE layer formed by coating bubbles on the porous network. According to the present invention, a dust removal efficiency of 99.9% or greater with respect to ultra-fine dust of 2.5 μm can be achieved, and the filtering body having an air permeability of 5 cm^3/cm^2/sec or greater can be provided.

Description

내열성 고분자 섬유의 다공성 네트워크를 포함하는 중ㆍ고온 배가스의 먼지포집용 여과체 및 그의 제조방법{Filtering media comprising porous network of heat resistant polymer fiber for dust collection of middle-high temperature exhaust gas, and preparation method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filter medium for dust collection of a medium- and high-temperature flue gas including a porous network of heat-resistant polymer fibers,

본 발명은 초미세먼지를 효과적으로 제거하기 위한 중ㆍ고온 배가스의 먼지포집용 여과체 및 그 제조방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a filter body for dust collection of a medium-high-temperature flue gas for effectively removing ultrafine dust and a method of manufacturing the same.

산업체에서 발생되는 먼지는 각 배출원별로 형상, 입자크기분포, 겉보기 밀도, 유동도, 비표면적, 부착 및 응집성 등의 물리적 특성과 온도, 습도, 조성성분 등의 화학적 특성이 서로 다르다. 이러한 물리화학적 특성 차이는 먼지 포집시 여과체 기공(pore)에서의 가교 형성(pore bridge)과 여과체 표면에 부착되는 먼지층(dust cake) 형성에 영향을 주게 되며, 이로 인해 먼지의 종류별로 여과특성에 차이를 나타낸다. Dusts generated by industry differ in physical characteristics such as shape, particle size distribution, apparent density, flow rate, specific surface area, adhesion and cohesiveness, and chemical characteristics such as temperature, humidity and compositional composition for each emission source. This difference in physicochemical properties affects the pore bridge in the pores of the filter during dust collection and the formation of a dust cake attached to the surface of the filter. As a result, Differences in characteristics are shown.

최근들어 중·고온용 고효율 여과체의 소재개발과 직조구조 최적화를 위한 연구가 이루어지고 있다. 특히 중·고온 영역이라고 할 수 있는 200℃ ~ 300℃ 정도의 배기가스 환경에 적용할 수 있는 여과체 소재에 대한 원천기술 개발연구가 이루어지고 있다.In recent years, researches have been made on the development of materials for high-efficiency and high-temperature filtration materials and optimization of weaving structure. Particularly, researches on the source technology of the filter material applicable to the exhaust gas environment of about 200 ° C to 300 ° C, which can be referred to as the middle and high temperature regions, have been conducted.

예를 들어 한국등록특허 제10-1433774호에서는 무기질 섬유 지지체, 상기 지지체 상에 거품 코팅된 평균 기공 크기가 30㎛ 이하인 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE) 층을 포함하는 중·고온 배가스의 먼지포집용 여과체를 개시하고 있다. 그러나, 상기 여과체는 표면의 코팅된 폼의 기공크기가 너무 커서 PM2.5 분진에 대한 제거효율이 너무 낮아 다양한 산업분야에서 초미세먼지에는 적용하지 못하는 문제점이 있다.For example, Korean Patent Registration No. 10-1433774 discloses a method for producing an inorganic fiber support, a dust of a medium-high temperature flue gas including a polytetrafluoroethylene (PTFE) layer having an average pore size of 30 탆 or less foam-coated on the support, And a collecting filter body. However, the filtration body has a problem that the pore size of the coated foam on the surface is too large and the removal efficiency for PM2.5 dust is so low that it can not be applied to ultrafine dusts in various industrial fields.

쓰레기 소각장, 석탄화력발전소, 시멘트 소성로 등 산업체의 연도로 배출되는 연소가스 중의 분진의 농도는 배출량기준을 적용하여 관리하고 있으나, 최근 들어 직경 2.5㎛ 이하의 분진에 대한 PM2.5 기준을 적용해야 한다는 주장이 강하게 제기되고 있다. 특히, 최근 매스컴을 통하여 황사와 초미세먼지에 대한 관심이 집중적으로 조명되고 있으며, 이미 일본 등 선진국에서는 연소가스에 대해서 PM2.5를 기준으로 한 여과백의 제거효율을 요구하고 있다. 따라서 소각로, 석탄화력발전소, 시멘트 소성로를 막론하고 어디에나 사용가능한 PM2.5의 초미세 분진에 대한 99.9% 정도의 분진제거효율을 달성하고, 표면여과(surface filtering)로 차압 상승을 최대한 지연시킬 수 있는 여과백의 개발에 대한 요구가 매우 크다.The concentration of dust in the combustion gas discharged to industries such as waste incineration plants, coal-fired power plants, and cement kilns is managed by applying emission standards. However, recently, it is necessary to apply the PM2.5 standard for dusts smaller than 2.5 ㎛ in diameter Claims are being raised strongly. In particular, recent interest in the dust and ultrafine dust has been intensively searched through the mass media, and advanced countries such as Japan are demanding the filtration bag removal efficiency based on PM2.5 for combustion gas. Therefore, it is possible to achieve dust removal efficiency of 99.9% for PM2.5 ultra fine dust which can be used anywhere, whether incinerator, coal-fired power plant, or cement kiln, and to maximally delay increase of differential pressure by surface filtering There is a great demand for the development of filtration bags.

이에 본 발명자들은 PM2.5의 초미세 분진에 대해 99.9% 이상의 분진제거효율을 나타낼 수 있는 분진제거 시스템에 대한 연구를 진행한 결과, 여과체의 형성된 포아(기공)에 내열성 고분자 섬유를 전기방사로 부착시킴으로써 평균기공크기를 2㎛까지 축소시킨 결과, PM2.5 대응 분진제거 효율을 99.9%까지 향상시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the inventors of the present invention have conducted studies on a dust removal system capable of exhibiting a dust removal efficiency of 99.9% or more with respect to ultrafine particulate matter of PM2.5. As a result, it has been found that the heat-resistant polymer fibers are electro- It was confirmed that dust removal efficiency corresponding to PM2.5 can be improved up to 99.9% as a result of reducing the average pore size to 2 탆 by adhering.

본 발명은, 2.5㎛ 이하의 초미세 분진에 대하여 99.9% 이상의 분진제거효율을 달성하고, 공기투과도가 5 cm3/cm2/sec 이상인 여과체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a filtration body having an air permeability of 5 cm 3 / cm 2 / sec or more and a method of manufacturing the same, which achieves a dust removal efficiency of 99.9% or more for ultrafine dusts of 2.5 μm or less.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 무기질 섬유 지지체; 상기 무기질 섬유 지지체 상에 거품 코팅된 제1 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE) 레이어; 상기 제1 PTFE 레이어 상에 내열성 고분자 용액을 전기방사하여 부착한 내열성 고분자 섬유로 이루어진 다공성 네트워크; 및 상기 다공성 네트워크 상에 거품 코팅된 제2 PTFE 레이어를 포함하는, 중·고온 배가스의 먼지포집용 여과체를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an inorganic fiber support; A first polytetrafluoroethylene (PTFE) layer foam coated on the inorganic fiber support; A porous network made of a heat-resistant polymer fiber attached by electrospinning a heat-resistant polymer solution on the first PTFE layer; And a second PTFE layer foam coated on the porous network. The filter medium for dust collection of medium and high temperature flue gas is provided.

본 발명에서, 중·고온 배가스는 중·고온 영역이라고 할 수 있는 200℃ ~ 300℃의 온도의 배가스를 의미한다.In the present invention, the medium- and high-temperature flue gas means a flue gas having a temperature of 200 ° C to 300 ° C, which can be referred to as a mid-high temperature region.

본 발명에서, 먼지는 2.5 ㎛ 이하의 초미세 분진을 의미한다.In the present invention, dust means ultrafine dust of 2.5 탆 or less.

본 발명에서, “무기질 섬유 지지체”는 연소 배가스의 먼지포집용 여과체로 적합한 내열성 및 내화학성을 갖는 무기질 섬유상의 지지체를 의미한다.In the present invention, the term " inorganic fiber support " refers to a support in the form of an inorganic fiber having heat resistance and chemical resistance suitable for a dust collector for filtration of a combustion exhaust gas.

본 발명에서 사용되는 무기질 섬유 지지체로는 시판되는 유리섬유가 바람직하다. As the inorganic fiber support used in the present invention, commercially available glass fibers are preferable.

본 발명에서, 무기질 섬유 지지체의 두께는 400 내지 1000㎛ 인 것이 바람직하다.In the present invention, the inorganic fiber support preferably has a thickness of 400 to 1000 mu m.

본 발명에서, “폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)”은 폴리에틸렌의 수소가 모두 불소(fluorine)로 치환된 하기 화학식 1로 표시되는 불소 화합물을 포함하는 불소계 수지를 의미한다. PTFE는 테프론(Teflon)이라는 상품명으로 알려져 있으며, 거의 모든 화학약품에 대해 내화학성이 있으며, 매끄러운 표면을 갖는 것을 특징으로 한다.In the present invention, " polytetrafluoroethylene (PTFE) " means a fluorine-based resin containing a fluorine compound represented by the following general formula (1) in which all hydrogen of polyethylene is substituted with fluorine. PTFE is known under the trade name Teflon and is chemically resistant to almost all chemicals and has a smooth surface.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

-(CF2CF2)n- - (CF 2 CF 2) n -

상기 화학식 1에서, n은 100~10,000 사이의 정수이다.In the above formula (1), n is an integer between 100 and 10,000.

상기 제1 PTFE 레이어는 내열성 수용성 수지인 PTFE 수지를 포함하는 코팅액을 상기 무기질 섬유 지지체 상에 거품 코팅함으로써 형성되는 것일 수 있다. The first PTFE layer may be formed by foam coating a coating liquid containing a PTFE resin, which is a heat-resistant water-soluble resin, on the inorganic fiber support.

상기 제1 PTFE 레이어는 평균 기공 크기가 30㎛ 이하의 기공을 가질 수 있으며, 바람직하기로는 10㎛ 내지 30㎛의 기공을 가질 수 있다.The first PTFE layer may have pores having an average pore size of 30 탆 or less, and preferably 10 탆 to 30 탆.

상기 제1 PTFE 레이어의 두께는 5 내지 100㎛, 바람직하기로는 50 내지 100 ㎛ 일 수 있다.The thickness of the first PTFE layer may be 5 to 100 占 퐉, preferably 50 to 100 占 퐉.

바람직하기로는, 상기 제1 PTFE 레이어는 PTFE, 거품안정제, 발포제 및 증점제를 포함하는 코팅액으로 거품 코팅하여 형성된 것일 수 있다.Preferably, the first PTFE layer may be formed by foam coating with a coating liquid containing PTFE, a foam stabilizer, a foaming agent and a thickener.

상기 거품안정제는 수지거품의 유지제로서 작용하는 물질을 의미한다.The foam stabilizer means a substance acting as a preservative of the resin foam.

상기 발포제는 수지 코팅액의 기포를 만들어내는 물질을 의미한다.The foaming agent refers to a material that produces bubbles in the resin coating liquid.

상기 증점제는 수지거품이 섬유에 부착된 상태를 유지시키는 작용을 하는 물질을 의미한다. 본 발명에서, 상기 증점제는 아크릴계 증점제일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.The thickener means a substance that acts to keep the resin foam adhered to the fiber. In the present invention, the thickener may be an acrylic thickener, but is not limited thereto.

상기와 같이 무기질 섬유 지지체 표면 상에 거품 코팅된 PTFE 레이어를 갖는 2중층 구조의 여과체는 PTFE 레이어의 두께가 최대 100㎛이기 때문에, 5㎛ 이하의 멤브레인층 만을 가지는 라미네이트형 막 필터(Laminated Membrane Filter)에 비해 훨씬 뛰어난 내화학성, 내열성을 보인다. As described above, since the thickness of the PTFE layer is at most 100 탆, the laminated membrane filter having only a membrane layer of 5 탆 or less is used as a laminated membrane filter (Laminated Membrane Filter ), Which is superior in chemical resistance and heat resistance.

그러나, 상기 여과체는 기공의 크기가 10㎛ 이상, 대략 10㎛ 내지 30㎛ 이어서, 2.5㎛ 이하의 초미세먼지의 제거를 위해서는 충분히 효과적이지 못하다.However, since the pore size of the filter body is 10 μm or more and approximately 10 μm to 30 μm, it is not effective enough to remove ultrafine dust of 2.5 μm or less.

따라서, 본 발명자들은 무기질 섬유 지지체 표면 상에 거품 코팅된 PTFE 레이어 상에 내열성 고분자 섬유로 이루어진 다공성 네트워크를 형성함으로써 필터 차압을 감소시키고 필터 성능은 향상시키도록 하였다. Accordingly, the present inventors have attempted to reduce the filter differential pressure and improve the filter performance by forming a porous network of heat-resistant polymer fibers on the foam coated PTFE layer on the surface of the inorganic fiber support.

필터 분진제거성능과 필터 차압의 관계를 나타내는 필터성능지수는 하기 식 1과 같이 나타낼 수 있다.The filter performance index indicating the relationship between the filter dust removal performance and the filter differential pressure can be expressed by Equation 1 below.

[식 1][Formula 1]

P = -ln (1-E)/P P = - ln (1- E ) / P

(P : 필터 성능 지수, E: 분진 포집효율, P: 필터 차압)( P : filter performance index, E : dust collection efficiency, P: filter differential pressure)

상기 식 1을 참조하면 2.5㎛ 이하의 초미세 분진을 제거하기 위해 다공판 필터의 기공 크기를 10㎛ 이하로 줄일 경우 필터 차압이 증가하여 필터 성능지수가 저하되는 문제점이 발생함을 알 수 있다. Referring to Equation 1, when the pore size of the perforated plate filter is reduced to 10 μm or less in order to remove ultrafine dusts of 2.5 μm or less, the filter differential pressure increases and the filter performance index deteriorates.

도 4는, 도 3(a) 및 (b)로 나타낸 포아 사이즈에 대해서 필터 이론을 적용하여 분진제거효율을 단순 시뮬레이션한 결과를 나타낸 것이다. 이를 보면 기공크기가 작아질수록, 즉, 섬유경 df이 가늘어진다고 볼 수 있으며, 분진 제거효율은 상승함을 알 수 있다. Fig. 4 shows a result of simple simulation of the dust removal efficiency by applying the filter theory to the pore sizes shown in Figs. 3 (a) and 3 (b). It can be seen that as the pore size decreases, that is, the fiber diameter d f becomes thinner, and the dust removal efficiency increases.

그러나 본 발명자들은, PTFE 거품의 기포 사이즈 조절로서는 더 이상의 포아 사이즈 축소가 어렵다는 판단으로, 270℃의 고온에 견디는 고분자 섬유를 제조하여 여과체 표면의 포아(구멍)에 다수 부착시킴으로써 기공의 크기를 줄이는 효과로, 분진제거 성능은 향상되나 수 가닥정도의 내열섬유만이 추가됨으로써 여과체의 차압은 크게 증가되지 않는 고성능 여과체를 개발하고자 하였다.However, the inventors of the present invention have found that it is difficult to further reduce the pore size by controlling the bubble size of the PTFE foam. Therefore, the polymer fibers capable of withstanding a high temperature of 270 캜 are produced and attached to many pores (holes) As a result, the performance of dust removal is improved. However, a high performance filter material which does not significantly increase the differential pressure of the filtration body due to the addition of only a few heat-resistant fibers has been developed.

이에 본 발명자들은 지지체에 일차적으로 거품 코팅된 PTFE 레이어 상에 내열성 고분자를 포함하는 용액을 방사하여 내열성 고분자 섬유로 이루어진 다공성 네트워크를 형성함으로써 필터 차압의 증가를 최소화하면서 필터 성능을 향상시켜 2.5㎛ 이하의 초미세 분진의 제거율을 99.9% 이상으로 할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have developed a porous network composed of a heat-resistant polymer fiber by spinning a solution containing a heat-resistant polymer on a PTFE layer primarily coated with a foam on a support, thereby improving the filter performance while minimizing an increase in the filter differential pressure, It is confirmed that the removal rate of the ultrafine dust can be 99.9% or more, and the present invention has been completed.

본 발명의 여과체는 거품 코팅된 제1 PTFE 레이어 상에 내열성 고분자용액을 전기방사하여 내열성 고분자 섬유로 이루어진 다공성 네트워크를 형성한 것을 특징으로 한다. The filtration body of the present invention is characterized in that a heat-resistant polymer solution is electrospun on a foam-coated first PTFE layer to form a porous network made of heat-resistant polymer fibers.

본 발명은 다공성 네트워크의 형성에 전기방사방식을 사용함으로써 멜트블로우(Melt-Blow) 방식에 비해 공정의 단순화 및 공정 비용의 절감 효과를 얻을 수 있다. By using the electrospinning method for forming the porous network, the present invention can simplify the process and reduce the process cost as compared with the melt-blow method.

상기 내열성 고분자 섬유의 직경은 0.1 내지 2㎛인 것이 바람직하다.The diameter of the heat-resistant polymer fibers is preferably 0.1 to 2 탆.

본 발명에서 내열성 고분자 섬유는 200 ~ 300 ℃에서 내열성을 가지는 고분자 소재일 수 있으며, 바람직하게는 270℃에서 내열성을 가지는 메타 아라미드(meta-aramide)가 바람직하다.In the present invention, the heat-resistant polymer fiber may be a polymer material having heat resistance at 200 to 300 캜, and preferably a meta-aramide having heat resistance at 270 캜.

상기 내열성 고분자 용액의 용매는 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc) 또는 디메틸포름아미드(DMF),N-메틸피롤리돈(NMP), DMSO(디메틸 설폭사이드(DMSO)인 것이 바람직하다.The solvent of the heat resistant polymer solution is preferably N, N-dimethylacetamide (DMAc), dimethylformamide (DMF), N-methylpyrrolidone (NMP) or DMSO (dimethylsulfoxide (DMSO)).

본 발명의 바람직한 구체예에서, 상기 내열성 고분자 용액은 메타 아라미드를 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc) 또는 디메틸포름아미드(DMF)에 녹인 것일 수 있다. 본 발명자들은 용매에 녹지 않는 PTFE 대신 메타 아라미드를 선택하여 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc) 또는 디메틸포름아미드(DMF)에 용해시켜 전기방사함으로써 지지체 상에 다공성 네트워크를 손쉽게 형성할 수 있음을 확인하였다. In a preferred embodiment of the present invention, the heat-resistant polymer solution may be prepared by dissolving meta-aramid in N, N-dimethylacetamide (DMAc) or dimethylformamide (DMF). The present inventors have found that a porous network can be easily formed on a support by electing a meta-aramid instead of PTFE which is insoluble in a solvent and dissolving it in N, N-dimethylacetamide (DMAc) or dimethylformamide (DMF) Respectively.

본 발명의 여과체는 상기 다공성 네트워크 상에 거품 코팅된 제2 PTFE 레이어를 포함한다.The filter body of the present invention comprises a second PTFE layer foam coated on said porous network.

본 발명은 다공성 네트워크가 형성된 거품 코팅된 PTFE 레이어의 표면 상에 이보다 얇은 제2 PTFE 레이어를 거품 코팅함으로써 내열성 고분자 섬유로 이루어진 다공성 네트워크를 고정할 수 있다.The present invention can fix a porous network of heat resistant polymeric fibers by foaming a second PTFE layer that is thinner on the surface of the foam coated PTFE layer on which the porous network is formed.

상기 제2 PFTE 레이어는 제1 PTFE 레이어와 동일한 방식으로 형성될 수 있다.The second PFTE layer may be formed in the same manner as the first PTFE layer.

바람직하기로는, 상기 제2 PTFE 레이어의 두께는 1 내지 50㎛, 보다 바람직하기로는 10 내지 50㎛ 일 수 있다. Preferably, the thickness of the second PTFE layer may be 1 to 50 占 퐉, more preferably 10 to 50 占 퐉.

그 결과, 본 발명의 여과체는 무기질 섬유 지지체층을 포함하여 총 4중층 구조를 갖는 여과체일 수 있다.As a result, the filter body of the present invention can be a filter body having a total of four layers including an inorganic fiber support layer.

본 발명의 여과체는 평균 기공 크기가 2㎛ 이하, 바람직하기로 0.5㎛ 내지 2㎛일 수 있다. 본 발명의 여과체는 상기 범위의 크기를 갖는 기공을 포함함으로써 2.5㎛ 이하의 초미세먼지도 포집할 수 있다.The filter material of the present invention may have an average pore size of 2 탆 or less, preferably 0.5 탆 to 2 탆. The filter material of the present invention can also collect ultrafine dusts of 2.5 μm or less by including pores having a size within the above range.

본 발명의 여과체는 기존 여과체에 비해 내열성이 우수하고 열수축에 강하며, 2.5㎛ 이하의 입경을 갖는 먼지에 대하여 99.9% 이상의 개수농도 기준의 표준분진 제거효율(에이징후), 85% 초과의 탈질효율 및 공기투과도가 5 cm3/cm2/sec 이상을 나타낼 수 있다. The filter material of the present invention has excellent heat resistance as compared with the conventional filter material and is resistant to heat shrinkage and has a standard dust removal efficiency (after aging) of 99.9% or more based on the number density of dusts having a particle diameter of 2.5 탆 or less, Denitrification efficiency and air permeability may be 5 cm 3 / cm 2 / sec or more.

본 발명의 제2양태는 무기질 섬유 지지체에 PTFE 수지를 포함하는 코팅액을 거품 코팅하여 무기질 섬유 지지체 상에 거품 코팅된 제1 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE) 레이어를 형성하는 제1단계; 상기 제1 PTFE 레이어 상에 내열성 고분자 용액을 전기방사하여 내열성 고분자 섬유로 이루어진 다공성 네트워크를 형성하는 제2단계; 및 상기 다공성 네트워크 상에 PTFE 수지를 포함하는 코팅액을 거품 코팅하여 거품 코팅된 제2 PTFE 레이어를 형성하는 제3단계;를 포함하는 중·고온 배가스의 먼지포집용 여과체의 제조방법을 제공한다.A second aspect of the present invention provides a method for producing a foamed polyurethane foam, comprising the steps of: foam coating a coating liquid containing a PTFE resin on an inorganic fiber support to form a first foamed polytetrafluoroethylene (PTFE) layer on an inorganic fiber support; A second step of electrospinning a heat-resistant polymer solution on the first PTFE layer to form a porous network of heat-resistant polymer fibers; And a third step of foaming-coating a coating solution containing PTFE resin on the porous network to form a foam-coated second PTFE layer. The present invention also provides a method of manufacturing a filter medium for dust collection of medium- and high-temperature flue gas.

상기 제1단계는 PTFE 수지를 포함하는 코팅액을 먼저 거품 발생기로 처리하여 거품액을 만든 후, 이를 무기질 섬유 지지체 표면에 도포하여 거품상의 PTFE 층을 형성하는 단계일 수 있다.In the first step, the coating liquid containing the PTFE resin may be first treated with a foam generator to form a foam liquid, and then the foam liquid may be coated on the surface of the inorganic fiber support to form a foamed PTFE layer.

바람직하기로는, 상기 PTFE 수지를 포함하는 코팅액은 PTFE, 거품안정제, 발포제 및 증점제를 포함하는 코팅액일 수 있다.Preferably, the coating liquid containing the PTFE resin may be a coating liquid containing PTFE, a foam stabilizer, a foaming agent and a thickener.

상기 제1단계는 상기 거품액이 도포된 지지체를 건조시켜 건조된 거품상의 PTFE 층을 형성시키는 단계일 수 있다.The first step may be a step of drying the support on which the foam liquid is applied to form a dried foamed PTFE layer.

이때, 거품발생기는 3L/min의 속도로 공기를 정량적으로 분산액에 공급하는 한편, 200 내지 250rpm의 속도로 회전함으로써 거품을 생성할 수 있다.At this time, the foam generator can generate bubbles by supplying air at a rate of 3 L / min to the dispersion quantitatively while rotating at a speed of 200 to 250 rpm.

상기 제1단계는 거품액이 도포된 지지체를 1차 건조 및 2차 건조에 의해 2단계에 걸져 건조하여, 안정한 거품상의 PTFE 층이 형성된 다공성 레이어를 형성하는 단계일 수 있다.The first step may be a step of drying the support coated with the foam liquid in two steps by primary drying and secondary drying to form a porous layer in which a stable foamed PTFE layer is formed.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 거품 코팅된 지지체의 건조는 80℃ 내지 120℃의 1차 건조, 180℃ 내지 220℃의 2차 건조로 수행될 수 있다. 그 다음, 상기 건조된 지지체를 압착처리하여 미세 다공질 PTFE 레이어의 강도를 높이고 표면을 매끄럽게 할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the drying of the foam-coated support may be performed by primary drying at 80 ° C to 120 ° C and secondary drying at 180 ° C to 220 ° C. The dried support may then be pressed to increase the strength of the microporous PTFE layer and to smooth the surface.

즉, 상기 제1단계는 건조된 지지체를 압착처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. That is, the first step may further include a step of squeezing the dried support.

압착처리 과정은 바람직하게는 200 psi 내지 700 psi의 압력으로 수행할 수 있다. The pressing process may preferably be performed at a pressure of 200 psi to 700 psi.

또한, 상기 제1단계는, 압착처리된 지지체를 열처리하여 경화시킴으로써 표면 강도가 우수한 표면층을 형성시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The first step may further include a step of forming a surface layer having excellent surface strength by heat-treating the support subjected to the pressing treatment and curing the surface layer.

상기 열처리는 바람직하기로 340 내지 400℃에서 처리하여 경화하는 단계일 수 있다. 그 다음, 상기 열처리된 지지체를 냉각하여 일차적으로 거품 코팅된 PTFE 레이어가 형성된 지지체를 얻을 수 있다.The heat treatment may preferably be a step of curing by treatment at 340 to 400 캜. The heat treated support may then be cooled to obtain a support having a primarily foam coated PTFE layer formed thereon.

상기 제1 PTFE 레이어의 두께는 5 내지 100 ㎛인 것인 바람직하다.The thickness of the first PTFE layer is preferably 5 to 100 mu m.

상기와 같이 무기질 섬유 지지체 표면 상에 일차적으로 거품 코팅된 제1 PTFE 레이어를 형성함으로써 2중층 구조의 여과체를 얻을 수 있다.By forming the first PTFE layer foam-coated on the surface of the inorganic fiber support as described above, a double-layered filter body can be obtained.

상기 제2단계는 제1 PTFE 레이어 상에 내열성 고분자용액을 전기방사하여 내열성 고분자 섬유로 이루어진 다공성 네트워크를 형성하는 단계를 포함하는 단계일 수 있다.The second step may include a step of electrospinning a heat-resistant polymer solution on the first PTFE layer to form a porous network made of heat-resistant polymer fibers.

상기 제2단계에서 전기방사시 사용되는 전압은 5 내지 30 kV이며, 주사속도는 제한적이지 않을 수 있으며, 보다 바람직하게는 전기방사시 사용되는 전압은 20 kV이며, 방사속도는 1 mL/h일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the second step, the voltage used for electrospinning is 5 to 30 kV, the scanning speed may not be limited, more preferably, the voltage used for electrospinning is 20 kV, and the spinning speed is 1 mL / h But is not limited thereto.

상기 제3단계는 다공성 네트워크가 형성된 거품 코팅된 PTFE 레이어의 표면 상에 이보다 얇은 제2 PTFE 레이어를 거품 코팅함으로써 내열성 고분자 섬유로 이루어진 다공성 네트워크를 고정하는 단계일 수 있다.The third step may be to fix the porous network of the heat-resistant polymer fibers by foaming-coating a second thin PTFE layer on the surface of the foam-coated PTFE layer on which the porous network is formed.

상기 제2 PTFE 레이어의 두께는 1 내지 50 ㎛인 것인 바람직하다.The thickness of the second PTFE layer is preferably 1 to 50 mu m.

본 발명의 제조방법에 따라 무기질 섬유 지지체층을 포함하여 총 4중층 구조를 갖는 여과체를 제조할 수 있다.According to the production method of the present invention, a filter body having a total of four layers structure including an inorganic fiber support layer can be produced.

본 발명의 제조방법은 언와인더(1), PTFE 폼 공급 노즐(2), 거품 코팅 두께 조절용 나이프(3), 건조 경화용 히터(4), 고분자 섬유 전기방사 장치(5), 전기방사전극(6) 및 와인더(winder)(7)를 포함하는 제조장치를 이용할 수 있다. The manufacturing method of the present invention is characterized in that an unwinder 1, a PTFE foam feed nozzle 2, a knife 3 for controlling the foam coating thickness, a heater 4 for dry hardening, a polymer fiber electrospinning device 5, (6) and a winder (7).

도 7은 상기 제조장치의 일 례를 모식적으로 나타낸 것이다. 본 발명의 여과체는, 상기 제조장치를 이용하여 언와인더(1)에 의해 유리 섬유가 이송되고, PTFE 폼 공급 노즐(2)을 통해, 이송된 유리 섬유 상에 PTFE 거품을 공급한 후 거품 코팅 두께 조절용 나이프(3) 및 건조경화용 히터(4)를 차례로 적용하여 유리 섬유 상에 제1 PTFE 층을 형성한 후, 고분자 섬유 전기방사장치(5)를 이용하여 내열성 고분자 네트워크 층을 형성한 후, PTFE 폼 공급 노즐(2), 거품 코팅 두께 조절용 나이프(3) 및 건조 경화용 히터(4)를 차례로 적용함으로써 제조될 수 있다. Fig. 7 schematically shows an example of the above manufacturing apparatus. In the filter body of the present invention, the glass fiber is fed by the unwinder 1 using the above production apparatus, the PTFE foam is fed onto the conveyed glass fiber through the PTFE foam feed nozzle 2, A knife 3 for adjusting the coating thickness and a heater 4 for drying and curing were sequentially applied to form a first PTFE layer on the glass fiber and then a heat resistant polymer network layer was formed using the polymer fiber electrospinning device 5 And then applying the PTFE foam feed nozzle 2, the knife 3 for controlling the foam coating thickness and the heater 4 for dry hardening in sequence.

본 발명은, 2.5㎛ 이하의 초미세 분진에 대한 99.9% 이상의 분진제거효율을 달성하고, 공기투과도가 5 cm3/cm2/sec 이상인 여과체를 제공할 수 있다.The present invention can provide a filter having an air permeability of 5 cm 3 / cm 2 / sec or more, achieving a dust removal efficiency of 99.9% or more for ultrafine dust of 2.5 μm or less.

본 발명의 여과체는 소각로, 석탄화력발전소, 시멘트 소성로 등에서 배출되는 초미세분진 발생 생산설비의 분진 제거 시스템에 매우 유용하다.The filter body of the present invention is very useful for a dust removal system for an ultrafine dust generation production facility discharged from an incinerator, a coal-fired power plant, a cement kiln, and the like.

도 1은 여과집진장치의 일 예이다.
도 2는 여과집진장치 내에 장착된 여과백의 모식도이다.
도 3은 기공크기와 섬유직경과의 관계를 나타낸 것이다.
도 4는 기공크기가 포집성능에 미치는 영향을 나타낸 것이다.
도 5는 (a) PTFE 폼 코팅 여과체이고, (b) 내열성 고분자 섬유가 부착된 PTFE 폼 코팅 여과체이다.
도 6은 본 발명의 여과체의 제조방법을 실시하기 위한 장치의 모식도이다.
1 is an example of a filtration and dust collecting apparatus.
2 is a schematic view of a filtration bag mounted in a filtration and dust collecting apparatus.
3 shows the relationship between pore size and fiber diameter.
Figure 4 shows the effect of pore size on the trapping performance.
Fig. 5 shows (a) a PTFE foam-coated filtration body, and (b) a PTFE foam-coated filtration body with heat resistant polymer fibers attached thereto.
Fig. 6 is a schematic view of an apparatus for carrying out the production method of the filter body of the present invention. Fig.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 쉽게 이해하기 위해서 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의하여 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided to further understand the present invention, and the present invention is not limited by the examples.

실시예 1 : 여과체의 제조Example 1: Preparation of filtrate

거품코팅 여과체(GL-TEX-790, 창명산업, 한국)를 준비하였다. The foam-coated filter body (GL-TEX-790, Chang-Myung Industry, Korea) was prepared.

도 5a는 현재 ㈜창명산업에서 제조하고 있는 여과체의 800배로 확대된 표면사진이다. 도 5a에서, 다양한 크기의 구멍(Pore)이 층을 이루고 있음을 볼 수 있는데, 기공크기 측정(PMI측정) 결과 평균 기공 크기는 20 μm 정도였다.FIG. 5A is a photograph of a surface of the filter body manufactured by Chang Myeong Industry, which is enlarged at 800 times magnification. In Figure 5a, it can be seen that the pores of various sizes are layered, and the pore size measurement (PMI measurement) shows that the average pore size is about 20 μm.

거품코팅 여과체(GL-TEX-790, 창명산업, 한국) 표면에, N,N-dimethylacetamide(DMAc) 100ml에 메타 아라미드를 20g을 용해시킨 메타아라미드 용액을 전기방사하였다. 전기방사시 사용 전압은 20 kV이고 주사속도는 1 mL/h로 유지하였다. 그 다음 약 50㎛ 이하의 두께로 PTFE 거품을 코팅한 후 80℃ 내지 120℃의 1차 건조, 180℃ 내지 220℃의 2차 건조 단계를 수행한 후 200 psi 내지 700 psi의 압력으로 압착처리하였다. 그 다음 340 내지 400℃에서 열처리하여 경화함으로써 4중층 구조의 여과체를 제조하였다.A meta-aramid solution was prepared by dissolving 20 g of meta-aramid in 100 ml of N, N-dimethylacetamide (DMAc) on the surface of a foam coating filtrate (GL-TEX-790, Changryong Industry Co., Ltd., Korea). The voltage used for electrospinning was 20 kV and the scanning speed was maintained at 1 mL / h. Then, the PTFE foam is coated to a thickness of about 50 μm or less, followed by primary drying at 80 ° C. to 120 ° C. and secondary drying at 180 ° C. to 220 ° C., followed by compression bonding at a pressure of 200 psi to 700 psi . Then, the mixture was heat-treated at 340 to 400 ° C and cured to produce a filter body having a four-layer structure.

실험예 1: 집진성능시험Experimental Example 1: Dust collection performance test

실시예 1의 여과체의 집진성능을 확인하기 위해 중량집진성능(%)(Kanazawa Univ.)에 의뢰하여 중량집진성능을 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타냈다.In order to confirm the dust collecting performance of the filter body of Example 1, the weight dust collecting performance was evaluated based on the weight dust collecting performance (%) (Kanazawa Univ.), And the results are shown in Table 1 below.

실험예 2: 탈진효율시험Experimental Example 2: Scavenging efficiency test

실시예 1의 여과체의 탈진효율을 확인하기 위해 한국생산기술연구원의 집진성능평가장치를 이용하여 탈진효율을 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타냈다.In order to confirm the dust removal efficiency of the filter body of Example 1, the dust removal efficiency was evaluated using a dust collection performance evaluation device of Korea Institute of Industrial Technology, and the results are shown in Table 1 below.

실험예 3: 공기투과도시험Experimental Example 3: Air permeability test

공기투과도는 여과체의 차압특성으로서 포아 사이즈에 연관되는 성능이며, 분진제거 시 스템의 ID-Fan 차압을 증가시키는 것으로 운전 에너지를 증가시킨다. The air permeability is a performance related to the pore size as a differential pressure characteristic of the filter body, and increases the driving energy by increasing the ID-Fan differential pressure of the dust removing system.

실시예 1의 여과체의 공기투과도를 확인하기 위해 KOTERI에 의뢰하여 공기투과도를 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타냈다. In order to confirm the air permeability of the filter body of Example 1, the air permeability was evaluated by KOTERI and the results are shown in Table 1 below.

실험예 4: 수축율 시험Experimental Example 4: Shrinkage Test

실시예 1의 여과체의 수축율을 확인하기 위해 한국생산기술연구원에 의뢰하여 수축율을 평가한 후 그 결과를 하기 표 1에 나타냈다.In order to confirm the shrinkage ratio of the filter body of Example 1, the shrinkage ratio was evaluated by the Korean Institute of Industrial Technology and the results are shown in Table 1 below.

실험예 5: 내마모도 시험Experimental Example 5: Wear resistance test

실시예 1의 여과체의 내마모도를 확인하기 위해 한국생산기술연구원에 의뢰하여 내마모도를 평가한 후 그 결과를 하기 표 1에 나타냈다.In order to confirm the wear resistance of the filter body of Example 1, the wear resistance was evaluated by the Korea Institute of Industrial Technology, and the results are shown in Table 1 below.

평가항목Evaluation items 평가방법Assessment Methods 인증기준Certification Criteria 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 실시예1Example 1 집진성능시험
(%)
Dust collection performance test
(%)
중량집진성능(%)
(Kanazawa Univ.)
Heavy dust collection performance (%)
(Kanazawa Univ.)
- 표준분진 : PM2.5
- 먼지농도 : 3.0 g/m3
- 여과속도 : 1m/min
- Standard dust: PM2.5
- Dust concentration: 3.0 g / m 3
- Filtration rate: 1m / min
99.999.9 80.080.0 99.999.9

탈진효율시험
(%)

Exhaustion efficiency test
(%)
탈진효율(%)
(한국생산기술연구원,집진성능평가장치)
Effluent efficiency (%)
(Korea Institute of Industrial Technology, collection performance evaluation device)
- 표준분진 : PM2.5
- 먼지농도 : 3.0 g/m3
- 탈진압력 4 kg/cm2
- Standard dust: PM2.5
- Dust concentration: 3.0 g / m 3
- Exhaustion pressure 4 kg / cm 2
8585 85 85 8585
공기투과도
(m3/m2/sec)
Air permeability
(m 3 / m 2 / sec)
KOTERI에 의뢰 Commissioned by KOTERI - KS K ISO 9237, 125Pa - KS K ISO 9237, 125 Pa 2.72.7 13.513.5 >5> 5
수축율Contraction ratio 한국생산기술연구원Korea Institute of Industrial Technology - KS K 3841
(SEM 사진 분석을 통한 변형여부 판단)
- KS K 3841
(Determination of deformation through SEM photo analysis)
300℃, 30분 노출
(코팅막변형)
300 ° C, 30 minute exposure
(Coating film deformation)
350℃, 30분 노출
( 변형없음)
350 ° C, 30 minute exposure
(No strain)
350℃, 30분 노출( 변형없음)350 ° C, 30 minute exposure (no deformation)

내마모도

Wear resistance
한국생산기술연구원Korea Institute of Industrial Technology - KS K 0650 - KS K 0650 100회 마찰로 변형  Transformed to 100 times friction 1000회 마찰로 변형시작 Begin to deform with 1000 times of friction 1000회 마찰로 변형시작Begin to deform with 1000 times of friction

비교예1: 마이크로원 3중 필터(유리섬유직포+PTFE Laminating)Comparative Example 1: Micro-circle triple filter (glass cloth woven fabric + PTFE laminating)

비교예2: GL-TEX 790 (포아 사이즈 20㎛)Comparative Example 2: GL-TEX 790 (pore size 20 탆)

상기 표 1에서 보는 바와 같이 PM2.5 표준분진에 대해서 비교예 2는 80%의 분진 제거율을 나타내는 반면, 실시예 1의 여과체는 99.9 %로 높은 분진 제거율을 나타냈다. 비교예 1 역시 99.9%로 높은 분진 제거율을 나타냈으나, 비교예 1은 공기투과도가 2.7로 매우 낮은 반면, 실시예 1의 여과체는 5이상으로 높았다.As shown in Table 1, Comparative Example 2 exhibited a dust removal rate of 80% for the PM2.5 standard dust, whereas the filter material of Example 1 exhibited a dust removal rate as high as 99.9%. Comparative Example 1 also showed a dust removal rate as high as 99.9%, whereas Comparative Example 1 had a very low air permeability of 2.7, while the filtrate of Example 1 was as high as 5 or more.

상기 표 1에서 보는 바와 같이 실시예 1의 여과체는 기존 제품과 같이 350℃에 30분 노출시켰을 때 변형되지 않았으며, 내마모도도 높게 나타났다.As shown in Table 1, the filter material of Example 1 was not deformed when exposed to 350 ° C. for 30 minutes as in the conventional product, and the wear resistance was also high.

Claims (16)

무기질 섬유 지지체;
상기 무기질 섬유 지지체 상에 거품 코팅된 제1 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE) 레이어;
상기 제1 PTFE 레이어 상에 내열성 고분자 용액을 전기방사하여 부착한 내열성 고분자 섬유로 이루어진 다공성 네트워크; 및
상기 다공성 네트워크 상에 거품 코팅된 제2 PTFE 레이어를 포함하는, 중·고온 배가스의 먼지포집용 여과체.
Inorganic fiber support;
A first polytetrafluoroethylene (PTFE) layer foam coated on the inorganic fiber support;
A porous network made of a heat-resistant polymer fiber attached by electrospinning a heat-resistant polymer solution on the first PTFE layer; And
And a second PTFE layer foam coated on said porous network.
제1항에 있어서, 상기 무기질 섬유 지지체는 유리섬유인 것인 여과체.The filter medium according to claim 1, wherein the inorganic fiber support is glass fiber. 제1항에 있어서, 상기 제1 PTFE 레이어는 PTFE, 거품안정제, 발포제 및 증점제를 포함하는 코팅액으로 거품 코팅하여 형성된 것인 여과체.The filter body according to claim 1, wherein the first PTFE layer is formed by foam coating with a coating liquid containing PTFE, a foam stabilizer, a foaming agent and a thickener. 제1항에 있어서, 상기 제1 PTFE 레이어의 두께는 5 내지 100 ㎛인 것인 여과체.The filter element of claim 1, wherein the thickness of the first PTFE layer is between 5 and 100 탆. 제1항에 있어서, 상기 제2 PTFE 레이어의 두께는 1 내지 50 ㎛인 것인 여과체.The filter element according to claim 1, wherein the second PTFE layer has a thickness of 1 to 50 탆. 제1항에 있어서, 상기 내열성 고분자는 메타 아라미드(Meta-Aramide)인 것인 여과체.The filter medium according to claim 1, wherein the heat-resistant polymer is a meta-aramid. 제1항에 있어서, 상기 내열성 고분자 용액의 용매는 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc) 또는 디메틸포름아미드(DMF), N-메틸피롤리돈(NMP), 또는 디메틸설폭사이드(DMSO)인 것인 여과체.The heat resistant polymer solution according to claim 1, wherein the solvent of the heat resistant polymer solution is N, N-dimethylacetamide (DMAc) or dimethylformamide (DMF), N-methylpyrrolidone (NMP), or dimethylsulfoxide Lt; / RTI > 제1항에 있어서, 상기 내열성 고분자 섬유의 직경은 0.1 내지 2㎛인 것인 여과체.The filter element according to claim 1, wherein the heat-resistant polymer fibers have a diameter of 0.1 to 2 탆. 제1항에 있어서, 상기 여과체는 평균 기공 크기가 0.5 내지 2㎛인 것인 여과체.The filter medium according to claim 1, wherein the filtration body has an average pore size of 0.5 to 2 μm. 제1항에 있어서, 상기 여과체는 2.5㎛ 이하의 초미세 분진에 대한 99.9% 이상의 분진제거효율, 85% 초과의 탈진효율 및 5 cm3/cm2/sec 이상의 공기 투과도를 갖는 것인 여과체.The filter according to claim 1, wherein the filter body has a dust removal efficiency of 99.9% or more, an exhaustion efficiency of more than 85%, and an air permeability of 5 cm 3 / cm 2 / sec or more for ultrafine dust of 2.5 μm or less. . 무기질 섬유 지지체에 PTFE 수지를 포함하는 코팅액을 거품 코팅하여 무기질 섬유 지지체 상에 거품 코팅된 제1 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE) 레이어를 형성하는 제1단계;
상기 제1 PTFE 레이어 상에 내열성 고분자 용액을 전기방사하여 내열성 고분자 섬유로 이루어진 다공성 네트워크를 형성하는 제2단계; 및
상기 다공성 네트워크 상에 PTFE 수지를 포함하는 코팅액을 거품 코팅하여 거품 코팅된 제2 PTFE 레이어를 형성하는 제3단계;를 포함하는 중·고온 배가스의 먼지포집용 여과체의 제조방법.
A first step of foam coating a coating solution containing a PTFE resin on an inorganic fiber support to form a first foamed polytetrafluoroethylene (PTFE) layer on an inorganic fiber support;
A second step of electrospinning a heat-resistant polymer solution on the first PTFE layer to form a porous network of heat-resistant polymer fibers; And
And a third step of foaming-coating a coating liquid containing a PTFE resin on the porous network to form a foam-coated second PTFE layer. The method for producing a filter medium for dust collection of medium and high-temperature flue gas according to claim 1,
제11항에 있어서, 상기 PTFE 수지를 포함하는 코팅액은 PTFE, 거품안정제, 발포제 및 증점제를 포함하는 코팅액인 것인 제조방법.12. The method according to claim 11, wherein the coating liquid containing the PTFE resin is a coating liquid containing PTFE, a foam stabilizer, a foaming agent, and a thickener. 제11항에 있어서, 상기 제1단계는 상기 거품 코팅된 제1 PTFE 레이어를 80℃ 내지 120℃로 1차 건조한 후, 180℃ 내지 220℃로 2차 건조하는 단계를 추가로 포함하는 것인 제조방법.The method of claim 11, wherein the first step further comprises a step of first drying the foam-coated first PTFE layer at 80 ° C to 120 ° C, followed by secondary drying at 180 ° C to 220 ° C. Way. 제11항에 있어서, 상기 제1단계는 건조된 제1 PTFE 레이어가 형성된 지지체를 200 psi 내지 700 psi의 압력으로 압착처리하는 단계를 추가로 포함하는 것인 제조방법. 12. The method of claim 11, wherein the first step further comprises compressing the support having the dried first PTFE layer at a pressure of 200 psi to 700 psi. 제11항에 있어서, 상기 내열성 고분자는 메타 아라미드(Meta-Aramide)인 것인 제조방법.12. The method according to claim 11, wherein the heat-resistant polymer is a meta-aramid. 제11항에 있어서, 상기 제2단계에서 전기방사시 사용되는 전압은 5 내지 30 kV인 것인 제조방법.The manufacturing method according to claim 11, wherein the voltage used for electrospinning in the second step is 5 to 30 kV.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102103835B1 (en) 2019-10-16 2020-04-23 주식회사 에코이엔지 Apparatus for capture dust
WO2020096249A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-14 한국생산기술연구원 Filter having super water-repellent and super oil-repellent functions, and apparatus for manufacturing same
KR20210040259A (en) * 2019-10-02 2021-04-13 주식회사 창명산업 A method for fabricating filters used in treating of industrial exhaust gases using coating of micro-fiber mixed foam
WO2021107701A1 (en) * 2019-11-29 2021-06-03 한국생산기술연구원 Heat resistant bag filter comprising ptfe electrostatic particles, and method for manufacturing heat resistant bag filter
KR20210149158A (en) * 2019-04-05 2021-12-08 알스트롬-문크스죄 오와이제이 flue gas filter media

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101433774B1 (en) * 2013-10-04 2014-08-27 한국생산기술연구원 A triple layers filter media for dust collection
KR20150023960A (en) * 2013-08-01 2015-03-06 (주)에프티이앤이 Nanofiber filter using Electro-Spinning and Meltblown and its manufacturing method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150023960A (en) * 2013-08-01 2015-03-06 (주)에프티이앤이 Nanofiber filter using Electro-Spinning and Meltblown and its manufacturing method
KR101433774B1 (en) * 2013-10-04 2014-08-27 한국생산기술연구원 A triple layers filter media for dust collection

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020096249A1 (en) * 2018-11-07 2020-05-14 한국생산기술연구원 Filter having super water-repellent and super oil-repellent functions, and apparatus for manufacturing same
KR20200052687A (en) * 2018-11-07 2020-05-15 한국생산기술연구원 a filter having a super water-repellent and super oil-repellent function and a device for preparation thereof
KR20210149158A (en) * 2019-04-05 2021-12-08 알스트롬-문크스죄 오와이제이 flue gas filter media
KR20210040259A (en) * 2019-10-02 2021-04-13 주식회사 창명산업 A method for fabricating filters used in treating of industrial exhaust gases using coating of micro-fiber mixed foam
KR102103835B1 (en) 2019-10-16 2020-04-23 주식회사 에코이엔지 Apparatus for capture dust
WO2021107701A1 (en) * 2019-11-29 2021-06-03 한국생산기술연구원 Heat resistant bag filter comprising ptfe electrostatic particles, and method for manufacturing heat resistant bag filter

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