KR20190007565A

KR20190007565A - 기능성 화합물을 포함하는 필터

Info

Publication number: KR20190007565A
Application number: KR1020170088592A
Authority: KR
Inventors: 조항진
Original assignee: 코오롱글로텍주식회사
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2019-01-23
Also published as: KR101968171B1

Abstract

본 발명은 기능성 화합물을 포함하는 필터에 관한 것으로, 오염물질을 걸러주는 필터본체, 그리고 상기 필터본체 외곽을 따라 배치되어 있는 필터틀을 포함하며, 상기 필터본체는, 마스터 벳치 칩(Master Batch chip)과 버진 칩(Virgin chip)을 포함하고, 혼합된 상기 마스터 벳치 칩과 상기 버진 칩은 방사되어 부직포를 이루며, 상기 필터틀은, 열가소성수지 100 중량부에 대하여 기능성 화합물 0.1 내지 5 중량부를 포함한다.

Description

기능성 화합물을 포함하는 필터{filter containing the functional compounds}

본 발명은 기능성 화합물을 포함하는 필터에 관한 것이다.

경유차 배기가스, 화석연료의 과중한 사용, 먼지, 쓰레기 소각 등의 요인으로 대기오염물이 발생하여 대기질이 나빠지고 있다. 이에 현대에 들어, 대기오염물을 걸러주는 대기질의 오염을 방지해주는 필터, 오염된 공기를 신선한 공기로 바꾸어주는 필터의 중요성이 점점 중요시 되고 있다.

이러한 대기오염으로부터 우리의 건강을 지키기 위해 공기청정기의 사용이 커지고, 실내 공기질에 관한 인식이 크게 증가하여, 공기청정기 시장이 급속하게 커지고 있다.

공기청정기에 적용되는 필터는 크게 프리필터(Pre filter), 헤파필터(Hepa filter) 및 탈취필터 3부분으로 구성되어 있다. 프리필터는 머리카락, 동물의 털 등 큰 먼지를 걸러주고, 헤파필터는 강력한 흡착력으로 미세먼지를 걸러주며, 탈취필터는 보통 활성탄재질로 여러 가지 냄새를 제거한다.

먼지를 걸러주는 프리필터와 헤파필터는 먼지가 계속 적으로 쌓이므로, 청소를 주기적으로 해주지 않으면, 유해한 박테리아나 바이러스가 서식하기 좋은 환경이 되고, 신선한 공기를 위해 사용한 공기청정기가 오히려 알레르기나 병을 유발하는 원인이 될 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 유기항균제로 필터 표면을 코팅처리 하거나, 항균성능이 있는 무기물을 혼합하여 항균필터를 제작하고 있다.

그러나, 종래의 항균필터에 적용된 항균성능을 갖는 무기물은 높은 항균력을 기대하기 어렵고, 유기항균제의 코팅은 성능 지속성과 메틸클로로이소치아졸리논(Methylchloroisothiazolinone; MIT) 등의 휘발에 의한 폐, 기관지 등의 인체 유해성에 문제가 되고 있다.

또한, 소취 효과를 가진 탈취필터의 경우 활성탄재질을 사용하고 있어서 초기의 냄새 제거 성능은 좋으나, 흡착농도가 포화되면 더 이상의 효과를 기대하기 어렵고, 주위의 공기가 깨끗해지면 흡착하고 있던 오염된 공기를 역으로 방출하기 때문에 근본적이 냄새제거의 해결책이 되지 못하였다.

등록특허 제10-1609221호 (2016.03.30.)

본 발명은 항균, 소취 등의 효과를 갖는 기능성 화합물과 수지를 혼합하여 부직포를 제조하여 부직포를 이루는 수지 내부에 기능성 화합물이 위치하도록 하여 악취를 분해하고, 항균, 소취 성능을 향상시키고 반영구적으로 사용할 수 있는 기능성 화합물을 포함하는 필터를 제공한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 필터는, 오염물질을 걸러주는 필터본체, 그리고 상기 필터본체 외곽을 따라 배치되어 있는 필터틀을 포함하며, 상기 필터본체는, 마스터 벳치 칩(Master Batch chip)과 버진 칩(Virgin chip)을 포함하고, 혼합된 상기 마스터 벳치 칩과 상기 버진 칩은 방사되어 부직포를 이루며, 상기 필터틀은, 열가소성수지 100 중량부에 대하여 기능성 화합물 0.1 내지 5 중량부를 포함한다.

상기 부직포는, 스테이플 파이버(staple fiber) 100 중량부에 대해서, 기능성 화합물 0.5 내지 5 중량부를 포함하는 기능성 스테이플 파이버(staple fiber)를 5 내지 30 중량부를 포함할 수 있다.

상기 스테이플 파이버의 섬도 1 내지 8 데니어(Denier)일 수 있고, 길이는 30 내지 70mm일 수 있다.

상기 방사는 멜트 블로운 방사(melt blown spinning)일 수 있으며, 상기 마스터 벳치 칩은, 열가소성수지 100 중량부에 대하여, 상기 기능성 화합물 5 내지 20% 중량부를 포함할 수 있으며, 상기 마스터 벳치 칩과 상기 버진 칩은 1 내지 10 : 1 비율로 혼합되어 방사되고, 방사된 상기 부직포는 스테이플 파이버 100 중량부에 대해 상기 기능성 화합물을 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.

상기 기능성 화합물의 직경은 0.2㎛ 미만일 수 있다.

상기 마스터 벳치는 상기 기능성 화합물 1 내지 20 중량%을 포함할 수 있다.

상기 스테이플 파이버의 직경은 100 내지 300nm일 수 있다.

상기 부직포는, 탈취성을 갖는 스테이플 파이버 100 중량부에 대하여, 기능성 화합물을 0.5 내지 5 중량부를 포함하는 기능성 스테이플 파이버 5 내지 30 중량부를 포함할 수 있다.

상기 스테이플 파이버의 섬도는 1 내지 8데니어(Ddenier)일 수 있고 이고, 길이는 30 내지 70mm일 수 있다.

상기 탈취성을 갖는 스테이플 파이버는 활성탄 또는 제올라이트일 수 있다.

상기 기능성 화합물은, 항균, 소취 기능을 갖는 황화구리(copper sulfide; CuS)일 수 있다.

상기 기능성 화합물은 미립자를 이루며, 상기 미립자의 직경은 0.5 내지 2㎛일 수 있다.

상기 마스터 벳치 칩은, 항균, 소취 성능을 갖는 기능성 화합물 및 상기 기능성 화합물과 혼합된 열가소성수지를 포함하고, 상기 마스터 벳치 칩은 상기 열가소성수지 100 중량부에 대하여 상기 기능성 화합물을 1 내지 30 중량부 포함할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 기능성 화합물을 포함하는 필터는 오염물질을 걸러주는 필터본체, 그리고 상기 필터본체 외곽을 지지하는 필터틀을 포함하고, 상기 필터본체는, 마스터 벳치 칩(Master Batch chip)과 버진 칩(Virgin chip)을 포함하며, 상기 마스터 벳치 칩은, 열가소성수지 100 중량부에 대하여, 기능성 화합물 1 내지 30% 중량부를 포함하고, 혼합된 상기 마스터 벳치 칩과 상기 버진 칩은 방사되어 부직포를 이루며, 상기 부직포는, 스테이플 파이버 100 중량부에 대해 기능성 화합물을 0.1 내지 5 중량부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 황화구리로 이루어진 기능성 화합물이 내부에 존재하는 기능성 섬유는 전해질 성질을 거의 잃어 버리기 때문에, 필터의 먼지 포집 성능에 영향을 주지 않는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 황화구리로 이루어진 기능성 화합물을 사용한 필터는 우수한 항균/소취 성능으로 인하여 불쾌한 냄새를 제거해 주고, 박테리아나 바이러스로부터 인체를 보호하여 준다.

본 발명의 실시예에 따르면, 황화구리로 이루어진 기능성 화합물을 포함하는 필터는 기능성 화합물이 표면에 코팅되지 않고 섬유 내부에 위치하므로 반영구적인 사용이 가능하기 때문에 필터의 교환 주기를 늘려준다.

본 발명의 실시예에 따르면, 황화구리를 이루어진 기능성 화합물을 포함하는 필터는 환경오염으로 인한 대기오염으로부터 보호해준다. 특히, 호흡기가 민감한 유아나 임산부의 태아를 보호하여 대기오염에 따른 유아 사망자 수가 말라리아와 인간면역결핍바이러스(HIV)로 숨지는 유아 사망자 수보다 많은 문제를 해결해 줄 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 황화구리를 이루어진 기능성 화합물을 포함하는 필터는 쾌적한 실내 공기질의 제공으로 어린이의 폐 발달과 뇌 성장에 악영향을 주지 않고, 쾌적한 삶을 유지 하게 한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 기능성 화합물을 포함하는 필터를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 기능성 화합물을 포함하는 필터의 부직포 성능표.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 필터에 대하여 도 1을 참고하여 설명한다.

[도 1]은 본 발명의 한 실시예에 따른 필터를 나타낸 개략도.

[도 1]을 참고하면, 본 실시예에 따른 기능성 화합물을 포함하는 필터(1)는 머리카락, 동물 털 등의 먼지를 걸러주는 프리필터(Pre filter)(10), 강력한 흡착력으로 미세먼지를 걸러주는 헤파필터(Hepa filter)(20) 및 냄새를 없애는 소취 기능을 갖는 탈취필터(30)를 포함한다. 공기가 유입되는 방향에서 프리필터, 헤파필터 및 탈취필터가 순차적으로 배치될 수 있다.

이와 같은 프리필터, 헤파필터 및 탈취필터는 각각 오염물질을 걸러주는 필터본체(11, 21, 31), 그리고 필터본체(11, 21, 31) 외곽을 지지하는 필터틀(12, 22, 32)을 포함한다. 필터틀(12, 22, 23)은 필터본체(11, 21, 31)를 지지한 상태에서 공기청정기, 공기조화기, 에어컨 등의 바디에 장착될 수 있다.

프리필터, 헤파필터 및 탈취필터의 필터틀(12, 22, 32)은 같은 성분을 포함한다. 프리필터, 헤파필터 및 탈취필터의 필터틀(12, 22, 32)은 각각 열가소성수지 100 중량부에 대하여 기능성 화합물 0.1 내지 5 중량부를 포함한다. 기능성 화합물이 0.1 중량부 이하일 경우 기능성 화합물의 성능이 충분히 발현되기 어렵고, 5 중량부를 초과할 경우 부담이 있을 수 있다.

열가소성수지는 기계적 성질, 내마모성, 내약품성, 내열성이 우수하고 마찰계수가 작아 엔지니어링 플라스틱인 폴리아세탈(polyacetal; POM), 거미줄보다 가늘고 마찰에 강하며 인장강도가 다른 섬유보다 우수한 나일론(Nylon), 결정성 플라스틱으로서 내열성, 강성, 전기적 성질, 내유성이 우수한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 탄소와 수소만으로 이루어져 전기적 성질이 우수하고 비용과 환경면에서 유리한 장점을 갖는 폴리프로필렌(; PP), 내충격성이 크고 가공 및 사용이 쉬운 폴리에틸렌(polyethylene; PE) 중 선택된 어느 하나일 수 있다.

기능성 화합물은 항균, 소취 기능을 갖는 황화구리(copper sulfide; CuS)일 수 있다. 기능성 화합물은 밀링 공정을 통해 미립자를 이루며, 미립자의 직경은 0.5 내지 2㎛일 수 있다. 필터틀(12, 22, 32)은 열가소성수지와 기능성 화합물이 혼합된 상태에서 사출 등의 방식으로 제조될 수 있다. 기능성 화합물은 열가소성수지와 혼합되어 필터틀(12, 22, 32)을 형성하므로 기능성 화합물은 필터틀(12, 22, 32) 내부에 분포될 수 있다. 이에 기능성 화합물을 포함하는 필터틀(12, 22, 32)은 항균, 소취 기능을 발휘할 수 있다. 이와 같은 필터틀(12, 22, 32)은 설치되는 바디의 디자인에 따라 다양하게 형성될 수 있다.

프리필터(10)의 필터본체(11)는, 마스터 벳치 칩(Master Batch chip)과 버진 칩(Virgin chip)을 포함하고, 혼합된 마스터 벳치 칩과 버진 칩은 방사되어 부직포를 이룬다.

마스터 벳치 칩은 항균, 소취 성능을 갖는 기능성 화합물 및 기능성 화합물과 혼합된 열가소성수지를 포함한다. 마스터 벳치 칩은 열가소성수지 100 중량부에 대하여 기능성 화합물 1 내지 30 중량부 포함한다.

부직포는, 일반 스테이플 파이버(staple fiber) 100 중량부에 대해서, 기능성 화합물 0.5 내지 5 중량부를 포함하는 기능성 스테이플 파이버(staple fiber)를 5 내지 30 중량부를 포함한다. 5 중량부 미만인 경우 성능 발현에 어려움이 있으며 성능면에서는 기능성 스테이플이 100%가 가장 우수하다. 이에 부직포는 기능성 화합물을 포함하는 스테이플 파이버와 일반 스테이플바이버 혼합으로 기능성 부직포가 제조될 수 있다. 스테이플 파이버의 섬도는 1 내지 8 데니어(Denier)일 수 있고, 길이는 30 내지 70mm일 수 있다. 1 데니어 미만은 제작이 어렵고 8데니어 이상은 촉감이 거칠 수 있다.

스테이플 파이버는 나일론(Nylon), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리프로필렌(polypropylene; PP), 폴리에틸렌(polyethylene; PE) 중 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다.

헤파필터(20)의 필터본체(21)는 미세먼지를 걸러주기 위해 촘촘한 부직포로 제작된다. 공극이 촘촘한 부직포로 제작되기 위해서 멜트 블로운 방사 방법으로 제조된다.

이에 필터본체(21)는, 마스터 벳치 칩(Master Batch chip)과 버진 칩(Virgin chip)을 포함하고, 혼합된 상기 마스터 벳치 칩과 상기 버진 칩은 멜트 블로운 방사로 부직포를 형성한다. 마스터 벳치 칩은, 열가소성수지 100 중량부에 대하여, 기능성 화합물 5 내지 20% 중량부를 포함하고, 마스터 벳치 칩과 버진 칩은 1 내지 10 : 1 비율로 혼합되어 방사된다. 기능성 화합물은 항균, 소취 기능을 갖는 황화구리(copper sulfide; CuS)일 수 있다. 방사된 부직포는 스테이플 파이버 100 중량부에 대해 기능성 화합물을 0.1 내지 5 중량부를 포함한다. 스테이플 파이버의 직경은 100 내지 300nm일 수 있다.

마스터벳치를 5~20% 중량부로 제작해서 버진칩과 섞어서 방사한다. 마스터벳치는 중간재로 방사시 물성저하를 막기 위해 제작된다. 부직포의 CuS 농도는 0.1%이하는 성능 발현에 문제가 있을 수 있고, 5%이상은 가성비가 증가할 수 있다.

멜트 블로운 방사는 강한 바람에의한 방사법으로 nm수준의 직경을 가지는 단섬유로 부직포가 제작된다. 이에 고효율필터라고 불리는 헤파(HEPA)필터를 제작하며 미세먼지를 걸러주는 역할을 한다. 는 섬유가 촘촘히 분포하여 미세먼지를 걸를 수 있다.

탈취필터(30)의 필터본체(31)는 마스터 벳치 칩(Master Batch chip)과 버진 칩(Virgin chip)을 포함하고, 혼합된 상기 마스터 벳치 칩과 상기 버진 칩은 방사로 부직포를 형성한다. 부직포는 탈취성을 갖는 스테이플 파이버 100 중량부에 대하여, 기능성 화합물을 0.5 내지 5 중량부를 포함하는 기능성 스테이플 파이버 5 내지 30 중량부를 포함한다. 기능성 화합물은 항균, 소취 기능을 갖는 황화구리(copper sulfide; CuS)일 수 있다. 스테이플 파이버의 섬도는 1 내지 8데니어(denier)이고, 길이는 30 내지 70mm일 수 있다. 기능성 스테이플 파이버는 탈취성을 갖는 활성탄 또는 제올라이트로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 마스터 벳치 칩과 열가소성수지를 혼합하여 방사하고 이때 마스터 벳치 칩은 열가소성수지 100 중량부에 대하여 항균, 소취 기능을 갖는 황화구리로 이루어진 기능성 화합물을 1 내지 30 중량부를 포함한다. 마스터 벳치 칩과 열가소성수지 용융방사로 만들어진 원사(staple fiber)는 100 중량부에 대하여 기능성 화합물을 0.1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.

항균, 소취 기능을 갖는 기능성 화합물의 사용은 필터본체를 이루는 부직포뿐만 아니라 필터본체를 지지하는 필터틀에도 응용될 수 있다.

탈취필터는 초기의 성능을 극대화 하기 위하여, 기존의 활성탄소재를 이용한 스테이플 파이버와 냄새의 분해성능이 있는 기능성 화합물을 이용한 스테이플 파이버를 기설정된 비율로 섞어 제작함으로써 냄새의 흡착과 분해 성능을 동시에 확보할 수 있다.

중간필터인 헤파필터는 멜트 블로운 방사 방법으로 제작되는데, 멜트블로운 방사는 강한 바람으로 가는 원사(fiber)를 제작하므로, 기능성 화합물의 미립자 직경은 0.5 내지 2㎛일 수 있다.

따라서, 기능성 화합물을 이루는 황화구리는 강력한 항균, 소취 성능을 가지고 있기 때문에, 공기청정기, 공조기, 에어컨 등에 사용되는 필터에 적용될 수 있다.

한편, 공기청정기에 사용되는 필터는 축척되는 먼지의 집진으로 인하여, 박테리아, 진균들이 서식하기 좋은 환경이 될 수 있다. 이로 인하여 신선한 공기질을 만들어주는 공기청정기가 오히려 나쁜 공기질을 방출할 수 있다. 이에 기능성 화합물을 포함하는 필터가 적용된 공기청정기는 박테리아, 바이러스, 진균 등을 사전에 박멸하여 신선한 공기질을 유지 시켜줄 수 있고 더욱이 불쾌한 냄새를 분해하여 쾌적한 생활환경을 유지시킬 수 있다.

더하여, 항균, 소취 기능을 갖는 기능성 화합물이 필터본체 또는 필터틀을 이루는 열가소성수지 내부에 존재하기 때문에, 유기항균 코팅제와 같이 인체유해성에 관하여 안전하며 외부 마찰에 의하여 분리되지 않으므로 항균, 소취 성능이 반영구적으로 유지될 수 있다.

[실시예 1]

황화구리로 이루어진 기능성 화합물을 포함하는 기능성 원사(CuS 원사)와 기능성 화합물을 포함하는 일반 원사를 이용하여 필터본체를 이루는 부직포(시료 3)를 제조하였다. 여기서 부직포는 기능성 원사는 15 중량% 및 일반 원사 85 중량% 를 포함한다.

[비교예 1]

황화구리로 이루어진 기능성 화합물을 포함하는 기능성 원사(CuS 원사)와 기능성 화합물을 포함하는 일반 원사를 이용하여 필터본체를 이루는 부직포(시료 4)를 제조하였다. 여기서 부직포는 기능성 원사는 20 중량% 및 일반 원사 80 중량% 를 포함한다. 상기 기능성 화합물 비율을 제외하고 [실험예 1]과 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

[비교예 2]

황화구리로 이루어진 기능성 화합물을 포함하는 기능성 원사(CuS 원사)와 기능성 화합물을 포함하는 일반 원사를 이용하여 필터본체를 이루는 부직포(시료 2)를 제조하였다. 여기서 부직포는 기능성 원사는 10 중량% 및 일반 원사 90 중량% 를 포함한다. 상기 기능성 화합물 비율을 제외하고 [실험예 1]과 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

[비교예 3]

황화구리로 이루어진 기능성 화합물을 포함하는 기능성 원사(CuS 원사)와 기능성 화합물을 포함하는 일반 원사를 이용하여 필터본체를 이루는 부직포(시료 1)를 제조하였다. 여기서 부직포는 기능성 원사는 5 중량% 및 일반 원사 95 중량% 를 포함한다. 상기 기능성 화합물 비율을 제외하고 [실험예 1]과 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.

시료 NO	CuS 단섬유	일반 단섬유	항곰팡이성
1	5%	95%	3급
2	10%	90%	1급
3	15%	85%	0급
4	20%	80%	0급

기능성 화합물을 포함하는 기능성 원사를 15 중량% 포함하는 부직포는 ISO 846 A법의 방미시험 결과 현미경으로 곰팡이 성장이 관찰되지 않는 '0' 등급으로 판명되었다(도 2 참조).

이에, 기능성 화합물을 포함하는 필터는 포도상구균, 폐렴간균 등의 일반세균과 메티실린 내성 황색포도알균(methicillin-resistant Staphylococcus aureus infection; MRSA), 살모넬라 등의 병원균은 물론, 곰팡이류인 진균과 사상균에도 강력한 항균효과를 갖는다.

다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 기능성 화합물을 포함하는 필터에 대하여 설명한다.

본 실시예에 따른 기능성 화합물을 포함하는 필터는, 열가소성 수지인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리프로필렌(polypropylene; PP), 폴리아미드(polyamide, Polyamid) 중 선택된 어느 하나로 만들어질 수 있다. 본 실시예에 따른 필터는 폴리프로필렌으로 만들어질 수 있다. 필터는 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 황화구리로 이루어진 기능성 화합물 0.1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.

한편, 단순, 열가소성 수지에 황화구리로 이루어진 기능성 화합물을 섞어서 방사하는 방식으로는 방사가 불가능 하므로, 고농도/ 고분산의 마스터 벳치(칩)를 제작한다. 방사 시 마스터 벳치와 버진칩과 섞어서 방사한다. 황화구리로 이루어진 기능성 마스터 벳치는 열가소성수지 100 중량부에 대하여 황화구리로 이루어진 기능성 화합물 1 내지 20 중량부를 포함한다.

그리고, 멜트 블로운 방사에 적합한 기능성 화합물의 입자 크기(size)로 개질하기 위해서는 습식비드 밀링과 건식 에어젯 밀링 방식을 동시에 사용할 수 있다. 최종적으로 분급 공정으로 목표로 하는 기능성 화합물(황화구리)의 입자만 선별해서 사용한다. 이때, 멜트 블로운 방사에 적합한 기능성 화합물의 입자 크기(size)는 0.2㎛ 미만으로 형성된다.

중간필터인 헤파필터는 멜트 블로운 방사로 만들어지고 열가소성수지 100 중량부에 대하여 기능성 화합물 0.1 내지 5 중량부를 포함한다.

멜트 블로운 방사는 강한 바람으로 가는 원사(fiber)를 제작하므로, 기능성 첨가제의 입자 크기(size)의 제어가 매우 중요하다. 기능성 화합물의 입자개질은 방사조건의 조정에 따라 1인치당 35홀 및 50홀, 100홀 등의 미세 노즐을 통해 1㎛ 수준의 나노급 미세 섬유로 제조될 수 있다.

멜트 블로운 방사에 의한 방사섬유의 단면은 특별히 제한하지 않으며 속과 겉형 및 사이드바이사이드형 모두가 사용 가능하다.

한편, 멜트 블로운 방사섬유가 컬렉터에 도달하기 전에 냉기류공급장치에 의해 열가소성 수지의 유리전이온도보다 낮은 온도의 공기로 상기 멜트 블로운 된 방사섬유를 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 이에 방사섬유는 냉각경화되어 형태안정성이 향상된다. 고속으로 낙하된 방사섬유는 컬렉터에 수집되어 섬유 전체는 섬유상 웹으로 진화할 수 있다.

[실시예 1]

기능성 화합물 0.3 중량%, 열가소성수지 99.7 중량%를 포함하는 필터(시료 3)를 제작하였다.

[비교예 1]

기능성 화합물 0.1 중량%, 열가소성수지 99.9 중량%를 포함하는 필터(시료 1)를 제작하였다. 상기 기능성 화합물 비율을 제외하고 [실험예 1]과 동일한 방법으로 필터를 제조하였다.

[비교예 2]

기능성 화합물 0.2 중량%, 열가소성수지 99.8 중량%를 포함하는 필터(시료 2)를 제작하였다. 상기 기능성 화합물 비율을 제외하고 [실험예 1]과 동일한 방법으로 필터를 제조하였다.

[비교예 3]

기능성 화합물 0.4 중량%, 열가소성수지 99.6 중량%를 포함하는 필터(시료 4)를 제작하였다. 상기 기능성 화합물 비율을 제외하고 [실험예 1]과 동일한 방법으로 필터를 제조하였다.

[비교예 4]

기능성 화합물 0.5 중량%, 열가소성수지 99.5 중량%를 포함하는 필터(시료 5)를 제작하였다. 상기 기능성 화합물 비율을 제외하고 [실험예 1]과 동일한 방법으로 필터를 제조하였다.

시료 NO	CuS 중량%	일반 수지	항곰팡이성
1	0.1%	99.9%	3급
2	0.2%	99.8%	1급
3	0.3%	99.7%	0급
4	0.4%	99.6%	0급
5	0.5%	99.5%	0급

기능성 화합물이 0.3 중량% 이상인 헤파필터에서 ISO846 A법으로 곰팡이가 전혀 서식하지 않는 0급의 결과를 얻었다. 이 결과값으로 기능성 화합물을 0.25 중량% 이상 포함하는 헤파필터의 사용이 우수하다.

필터는 기능성 화합물이 열가소성수지 내부에 존재하기 때문에, 사용에 따라 성능이 저하되지 않고, 반영구적으로 성능이 유지될 수 있다. 가는 섬도의 헤파필터용으로도 기능성 무기물을 넣어서 방사 할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1: 필터 10: 프리필터
20: 헤파필터 30: 탈취필터
11, 21, 31: 필터본체 12, 22, 32: 틀부재

Claims

오염물질을 걸러주는 필터본체, 그리고 상기 필터본체 외곽을 따라 배치되어 있는 필터틀을 포함하며,
상기 필터본체는, 마스터 벳치 칩(Master Batch chip)과 버진 칩(Virgin chip)을 포함하고, 혼합된 상기 마스터 벳치 칩과 상기 버진 칩은 방사되어 부직포를 이루며,
상기 필터틀은, 열가소성수지 100 중량부에 대하여 기능성 화합물 0.1 내지 5 중량부를 포함하는
기능성 화합물을 포함하는 필터.
제1항에서,
상기 부직포는,
스테이플 파이버(staple fiber) 100 중량부에 대해서,
기능성 화합물 0.5 내지 5 중량부를 포함하는 기능성 스테이플 파이버(staple fiber)를 5 내지 30 중량부
를 포함하는
기능성 화합물을 포함하는 필터.
제2항에서,
상기 스테이플 파이버의 섬도 1 내지 8 데니어(Denier)이고, 길이는 30 내지 70mm인 기능성 화합물을 포함하는 필터.
제1항에서,
상기 방사는 멜트 블로운 방사(melt blown spinning)이며,
상기 마스터 벳치 칩은, 열가소성수지 100 중량부에 대하여, 상기 기능성 화합물 5 내지 20% 중량부를 포함하고,
상기 마스터 벳치 칩과 상기 버진 칩은 1 내지 10 : 1 비율로 혼합되어 방사되며,
방사된 상기 부직포는 스테이플 파이버 100 중량부에 대해 상기 화합물을 1 내지 5 중량부를 포함하는
기능성 화합물을 포함하는 필터.
제4항에서,
상기 기능성 화합물의 직경은 0.2㎛ 미만인 기능성 화합물을 포함하는 필터.
제4항에서,
상기 마스터 벳치는 상기 기능성 화합물 1 내지 20 중량%을 포함하는 기능성 화합물을 포함하는 필터.
제4항에서,
상기 스테이플 파이버의 직경은 100 내지 300nm인 기능성 화합물을 포함하는 필터.
제1항에서,
상기 부직포는
탈취성을 갖는 스테이플 파이버 100 중량부에 대하여,
기능성 화합물을 0.5 내지 5 중량부를 포함하는 기능성 스테이플 파이버 5 내지 30 중량부를 포함하는
기능성 화합물을 포함하는 필터.
제8항에서,
상기 스테이플 파이버의 섬도는 1 내지 8데니어(denier)이고, 길이는 30 내지 70mm인 기능성 화합물을 포함하는 필터.
제8항에서,
상기 탈취성을 갖는 스테이플 파이버는 활성탄 또는 제올라이트인 기능성 화합물을 포함하는 필터.
제1항에서,
상기 기능성 화합물은 항균, 소취 기능을 갖는 황화구리(copper sulfide; CuS)인 기능성 화합물을 포함하는 필터.
제11항에서,
상기 기능성 화합물은 미립자를 이루며, 상기 미립자의 직경은 0.5 내지 2㎛인 기능성 화합물을 포함하는 필터.
제1항에서,
상기 마스터 벳치 칩은,
항균, 소취 성능을 갖는 기능성 화합물 및 상기 기능성 화합물과 혼합된 열가소성수지를 포함하고,
상기 마스터 벳치 칩은 상기 열가소성수지 100 중량부에 대하여 상기 기능성 화합물을 1 내지 30 중량부 포함하는
기능성 화합물을 포함하는 필터.
오염물질을 걸러주는 필터본체, 그리고 상기 필터본체 외곽을 지지하는 필터틀을 포함하고,
상기 필터본체는, 마스터 벳치 칩(Master Batch chip)과 버진 칩(Virgin chip)을 포함하며,
상기 마스터 벳치 칩은,
열가소성수지 100 중량부에 대하여, 기능성 화합물 1 내지 30% 중량부를 포함하고,
혼합된 상기 마스터 벳치 칩과 상기 버진 칩은 방사되어 부직포를 이루며, 상기 부직포는, 스테이플 파이버 100 중량부에 대해 기능성 화합물을 0.1 내지 5 중량부를 포함하는
기능성 화합물을 포함하는 필터.