KR20190010416A - 이온교환섬유판 제조방법, 이온교환 섬유판, 이온교환섬유판을 이용한 이온교환필터 - Google Patents

이온교환섬유판 제조방법, 이온교환 섬유판, 이온교환섬유판을 이용한 이온교환필터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이온교환섬유판의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 이온교환판, 상기 이온교환판을 이용하는 이온교환필터에 대한 것으로서, 상기 섬유판은 부직포 또는 스폰지로 형성되는 것을 특징으로 한다. 구체적으로 이온교환섬유판의 제조방법은 섬유판 성형단계, 상기 작용기 도입단계 전, 상기 섬유판에 그라프팅 중합단계, 상기 그라프팅 중합단계 후, 작용기 도입단계로 이루어진다.

Description

이온교환섬유판 제조방법, 이온교환 섬유판, 이온교환섬유판을 이용한 이온교환필터 {Manufacturing method of ion-exchange textile plate, Ion-exchange textile plate, Filter using ion-exchange textile plate. }
본 발명은 이온교환섬유판의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 이온교환판, 상기 이온교환판을 이용하는 이온교환필터에 대한 것으로서, 상기 섬유판은 부직포 또는 스폰지로 형성되는 것을 특징으로 한다.
특허문헌 001은 부직포형 이온교환섬유의 제조방법에 대한 발명으로서, a) 부직포 일면 또는 양면을 모소처리(singeing) 하는 단계; b) 상기 모소 처리한 부직포에 전자선을 조사함과 동시에 롤투롤 방식으로 세퍼레이터와 함께 권취하는 단계; c) 권취된 롤을 반응기에 도입하고 제 1 반응용액을 공급하여 그라프팅 중합을 진행하는 단계; d) 상기 제 1 반응용액을 제거하고 용매를 공급하여 잔류 단량체를 제거하는 단계; e) 반응기에서 용매를 제거한 후 제 2 반응용액을 공급하여 관능기를 도입하는 단계; 및 f) 제 2 반응용액을 제거하고, 세정 및 건조하는 단계;를 포함하는 부직포형 이온교환섬유 제조방법을 제시하고 있다.
특허문헌 002는 PAN(Polyacrylonitrile)계 이온교환섬유 및 이의 제조방법에 관한 것으로, PAN 섬유 또는 이의 섬유구조물을 알킬그룹을 함유하는 아민화합물과 촉매인 금속염화물 하에서 아민화 반응시킴으로써, 우수한 흡착능을 지니는 고기능성 이온교환섬유를 제조하는 것을 목적으로 한다. 특허문헌 002는 PAN계 섬유에 많은 아민기의 기능기가 도입될 수 있도록 하여, 흡착능을 증가시킬 수 있으며, 9 meq/g 이상의 높은 흡착능을 보이는 이온교환섬유를 제조할 수 있다. 고기능성 이온교환섬유는 대기 및 수처리 정화장치용 흡착필터와 전기투석장치의 흡착모듈소재, 중금속 및 희귀금속의 분리 및 회수 등에 사용되는 이온성 물질의 흡착재료로 광범위하게 활용할 수 있다고 제시하였다.
특허문헌 003은 전기탈이온 장치용 자외선 그라프트 이온교환섬유 및 이의 제조방법을 제시하고 있다. 구체적으로 폴리프로필렌 부직포에 자외선을 조사하고 여기에 이온교환기를 가지는 둘 이상의 단량체 혼합물을 그라프트 중합시킨 전기탈이온 장치용 자외선 그라프트 이온교환섬유 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 자외선 그라프트 이온교환섬유는 기존의 이온교환섬유 제조시 주로 사용되던 방사선 조사법이 내포하고 있는 취급상의 어려움을 해소시켜서 다양한 산업분야에서 용이하게 적용될 수 있도록 하였으며, 자외선 그라프트 이온교환섬유가 높은 속도상수와 여과계수를 가짐에 따라 이를 전기탈이온 장치의 이온전도성 스페이서로 적용할 경우 저농도에서도 높은 반응속도를 가지며, 높은 이온 제거율과 우수한 효율성이 존재함을 제시하고 있다.
특허문헌 004는 할라이드산 이온 교환을 사용하여 섬유로부터 황을 제거하는 방법을 제시하고 있다. 구체적으로 이미다졸 기를 포함하는 중합체로부터 제조되는 섬유로부터 황을 제거하는 방법으로서, a) 비건조 설페이트 음이온-함유 중합체-섬유를, 할라이드를 포함하는 산과 접촉시켜 설페이트 음이온의 적어도 일부를 할라이드 음이온으로 대체하는 단계; 및 b) 섬유를 헹구어서, 대체된 설페이트 음이온을 제거하는 단계를 포함하는 방법이 제시된다.
KR 10-1559949 B1 (2015년10월06일) KR 10-0412203 B1 (2003년12월10일) KR 10-0542297 B1 (2006년01월03일) KR 10-2014-0109486 A (2014년09월15일)
본 발명은 이온교환섬유판의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 이온교환판, 상기 이온교환판을 이용하는 이온교환필터에 대한 것으로서, 상기 섬유판은 부직포 또는 스폰지로 형성되는 것을 목적으로 한다.
종래발명들의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 이온교환섬유판 제조방법은 복수의 기공을 가지며, 폴리머로 이루어진 섬유판 성형단계(S100);, 상기 이온교환섬유판에 작용기 도입단계(S300);를 포함하는 시계열적 제조단계로 이온교환 섬유판 제조방법을 제시한다.
본 발명의 이온교환섬유판 제조방법은 앞에서 제시한 섬유판 성형단계 및 작용기 도입단계의 과정 중, 상기 작용기 도입단계 전, 상기 섬유판에 그라프팅 중합단계(S200)를 포함하는 시계열적 제조단계로 이온교환섬유판 제조방법을 제시한다.
본 발명의 이온교환섬유판 제조방법은 앞에서 제시한 섬유판 성형단계 및 작용기 도입단계의 과정 중, 상기 작용기 도입단계는 양이온교환작용기 도입단계(S310) 또는 음이온교환작용기 도입단계(S320)를 포함하는 시계열적 제조단계로 이온교환섬유판 제조방법을 제시한다.
본 발명의 이온교환섬유판 제조방법은 앞에서 제시한 섬유판 성형단계 및 작용기 도입단계의 과정에 있어서, 상기 섬유판은 부직포로 형성되는 것을 포함하는 시계열적 제조단계로 이온교환섬유판 제조방법을 제시한다.
본 발명의 이온교환섬유판 제조방법은 앞에서 제시한 섬유판 성형단계 및 작용기 도입단계의 과정에 있어서, 상기 섬유판은 스폰지로 형성되는 것을 포함하는 시계열적 제조단계로 이온교환섬유판 제조방법을 제시한다.
본 발명의 이온교환섬유판은 물건발명이며, 제조방법에 의해 생산된 물건을 특정하나. 구체적으로 앞서서 제시한 방법으로 제조된 이온교환섬유판(110, 120)을 포함한다.
본 발명의 이온교환섬유판을 이용한 이온교환필터는 물이 공급되는 투입구(210) 및 물이 배출되는 배출구(220)를 양단에 형성하며, 내부에 수용공간(230)을 형성하는 용기부(200);, 상기 수용공간에 삽입되며, 바이폴라막(130) 일측에 실시예 6-1의 양이온교환섬유판(110)이 부착되며, 타측에 앞서서 제시한 음이온교환섬유판(120)이 부착된 필터부(100);를 포함된다.
본 발명의 이온교환필터는 앞에서 제시한 이온교환필터에 있어서, 상기 필터부의 양이온교환섬유판(110) 및 음이온교환섬유판(120)은 압착된 것을 포함한다.
본 발명의 이온교환섬유판은 부직포 또는 스폰지를 이용하므로 생산비용을 감축시킬 수 있다. 본 발명의 이온교환섬유판은 내부 기공을 통해 물이 흐르므로 표면에 유로를 형성할 필요가 없다. 본 발명의 이온교환섬유판 섬유층은 작용기를 가지므로 물속에 함유된 염을 빠르게 흡착할 수 있다. 본 발명의 이온교환섬유판은 바인더를 사용하지 않으므로 작용기를 100% 활용할 수 있다. 본 발명은 이온교환섬유판을 롤링공정으로 생산하므로 생산공정 효율성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명 이온교환섬유판 제조방법 순서도.
도 2는 본 발명 이온교환섬유판 사시도.
도 3은 본 발명 이온교환섬유판을 이용한 이온교환필터의 개념도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
(실시예 1-1) 본 발명은 이온교환섬유판 제조방법에 대한 것으로서, 복수의 기공을 가지며, 폴리머로 이루어진 섬유판 성형단계(S100);, 상기 이온교환섬유판에 작용기 도입단계(S300);를 포함하는 시계열적 제조단계로 이온교환 섬유판 제조방법을 제시한다.
본 발명은 이온교환섬유판 제조하는 방법에 대한 것으로서, 상기 이온교환섬유판은 이온교환필터에 채용되는 것이다. 상기 이온교환섬유판은 복수의 기공으로 물 흐름이 원활하게 이루어지며, 물속에 함유된 염을 전기적으로 흡착 및 탈착 가능하다. 따라서 종래의 발명에서 유로를 별도로 확보하는 과정이 생략된다. 기공을 지지하는 섬유층은 작용기를 가지므로 물속에 함유된 염을 빠르게 흡착할 수 있는 장점이 있다. 본 발명의 섬유는 종래의 시트와 달리 바인더를 사용하지 않으므로 작용기를 100% 활용할 수 있는 장점이 있다. 본 발명의 섬유판은 통상의 스폰지 또는 부직포 제조공정을 활용하므로 이온교환시트 보다 제조공정이 단순화 된다. 구체적으로 부직포의 경우, 폴리머 소재로 이루어진 섬유 웹 등을 이용하여 섬유판을 성형하며, 스폰지의 경우 작용기의 도입이 가능한 발포 고분자를 이용하여 섬유판을 성형하며, 성형된 섬유판에 작용기를 도입하여 이온교환섬유판을 제조한다.
(실시예 2-1) 본 발명의 이온교환섬유판 제조방법은 실시예 1-1에 있어서, 상기 작용기 도입단계 전, 상기 섬유판에 그라프팅 중합단계(S200)를 포함하는 시계열적 제조단계로 이온교환 섬유판 제조방법을 제시한다.
(실시예 2-2) 실시예 2-1에 있어서, 상기 그라프팅 종합단계는 전자선 조사단계(S210)를 포함한다.
(실시예 2-3) 실시예 2-2에 있어서, 상기 전자선 조사속도는 1 내지 10m/min로 이루어지며, 바람직하게는 6 내지 7 m/min로 조사하는 것이 임계적 의미를 가진다.
(실시예 2-4) 실시예 2-2에 있어서, 상기 전자선 조사량은 10 내지 150 kGy 이며, 바람직하게는 30 내지 60 kGy 이다.
실시예 2-1의 섬유판에 전자선을 조사하는 것은 섬유표면에 라디칼을 생성하기 위한 것이다. 상기 전자선 이외에 프라즈마 또는 방사선 등이 치환되어 사용될 수 있다. 본 발명에서 상기 전자선 총선량은 10 내지 150 kGy일 수 있으며, 바람직하게는 30 내지 60 kGy인 것이 좋다. 총선량이 10 kGy 미만인 경우 섬유 표면의 라디칼 농도 저하로 인해 단량체 도입이 어려워 이온제거 효율이 떨어질 수 있으며, 100 kGy 초과 조사하는 경우 섬유판의 기계적 물성저하를 초래할 수 있다.
(실시예 2-5) 실시예 2-2에 있어서, 상기 전자선 조사단계 후 단량체 부착단계(S220)를 포함한다.
단량체 부착단계는 섬유판을 반응용기에 수용한 후, 반응용기에 비닐계 단량체, 금속염 및 용매를 반응용기에 공급하여 섬유판을 침지시키며, 질소가스 퍼징으로 공기를 제거하여 단량체를 섬유판에 부착시킨다. 반응온도는 30 내지 90℃, 바람직하게는 40 내지 60℃로 하는 것이 좋다. 30℃ 미만에서 반응을 진행하는 경우 그래프트 반응의 속도가 저하되어 단량체를 도입하기 어려우며, 90℃를 초과하는 경우 부반응 및 호모폴리머의 발생으로 단량체 도입의 유도가 어렵다.
상기 비닐계 단량체는 분자 내에 하나 이상의 비닐기를 갖는 단분자로, 예를 들어 스티렌, 디비닐벤젠, 알파메틸스티렌, 플루오로스티렌, 비닐피리딘, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실에틸메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 2-히드록시에 틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트 및 1,3-부틸렌글리콜디메타크릴레이트 등의 스티렌류 또는 아크릴레이트류 단량체를 사용할 수 있다.
상기 단량체의 농도는 0.5M 내지 1M이 바람직하며, 스티렌과 디비닐벤젠을 혼합하여 사용하는 경우 디비닐벤제는 전체 단량체 중 약 2% 내외로 첨가하는 것이 좋다. 단량체의 농도가 0.5M 미만인 경우 소량의 단량체 도입으로 인해 이온교환능의 저하를 초래할 수 있으며, 1M을 초과하는 경우 과다한 단량체의 도입으로 섬유판을 이루는 섬유 밀도를 증가시켜 낮은 여과능을 가질 수 있다.
상기 용매는 상기 비닐계 단량체를 용해하며, 섬유판으로 상기 단량체를 빠르게 공급할 수 있는 물질이라면 종류에 한정하지 않는다. 상기 용매는 물, 아세톤, 메탄올 또는 디메틸포름아미드 등의 극성용매를 사용하며, 바람직하게는 메탄올을 사용한다. 상기 금속염은 상기 호모폴리머의 생성을 억제하기 위한 것이며, 주로 철계 금속염을 사용하는 것이 좋다. 구체적으로 모어염(Mohr's salt), 황산철, 질산철, 인산철, 과염소산철 및 초산철에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 첨가량은 0.05g/L 내지 10g/L, 바람직하게는 0.1 내지 6g/L 첨가되는 것이 좋다. 0.05g/L 미만 첨가되는 경우 호모폴리머의 생성을 억제하기 어려우며, 10g/L 초과 첨가되는 경우 너무 많은 금속염의 첨가로 인해 그라프트 반응 후 금속염을 완전히 제거하기 어려울 수 있다. 상기 그라프팅 반응은 1 내지 8시간 진행할 수 있으며, 좋게는 3 내지 5시간 내외에서 진행하는 것이 바람직하다.
(실시예 3-1) 본 발명의 이온교환섬유판 제조방법은 실시예 2-1에 있어서, 상기 작용기 도입단계는 양이온교환작용기 도입단계(S310) 또는 음이온교환작용기 도입단계(S320)를 포함하는 시계열적 제조단계로 이온교환섬유판 제조방법을 제시한다.
상기 작용기 도입단계는 양이온교환작용기 도입단계 또는 음이온교환작용기 도입단계로 구분된다. 양이온교환작용기를 도입하면, 양이온교환섬유판이 제조되며, 음이온교환작용기를 도입하면, 음이온교환섬유판이 제조된다. 후술되는 이온교환필터는 양이온교환섬유판 및 음이온교환섬유판 사이에 이온교환멤브레인이 삽입된다. 상기 양이온교환작용기는 술폰산기, 인산기, 카르복실산기, 이미노디아세트산기 및 인산에스테르기를 선택하며, 상기 음이온교한작용기는 4급 암모늄기, 3급 아미노기, 1급 아미노기, 이민기, 3급 술포늄기, 포스포늄기, 피리딜기, 카바졸릴기 및 이미다졸릴기를 선택한다.
(실시예 4-1) 본 발명의 이온교환섬유판 제조방법은 실시예 1-1에 있어서, 상기 섬유판은 부직포로 형성되는 것을 포함하는 시계열적 제조단계로 이온교환 섬유판 제조방법을 제시한다.
(실시예 4-2) 실시예 4-1에 있어서, 상기 부직포는 폴리머 단섬유 직물을 공급하는 직물공급단계(S111); 시트형상으로 성형하는 시트성형단계(S112); 니들펀칭으로 교락하는 교락단계(S113);를 포함한다.
상기 부직포는 섬유로 이루어지며, 섬유의 재질은 일반적인 합성 수지, 즉, 에틸렌, 프로필렌, 1-뷰텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐 등의 알파-올레핀의 단독 또는 공중합체인 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(소위 HDPE), 폴리프로필렌(프로필렌 단독중합체), 폴리프로필렌 랜덤 공중합체, 폴리1-뷰텐, 폴리4-메틸-1-펜텐, 에틸렌프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌뷰텐 랜덤 공중합체, 프로필렌뷰텐 랜덤 공중합체 등의 폴리올레핀, 폴리에스터(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등), 폴리아미드(나일론-6, 나일론-66, 폴리메타자일렌아디프아마이드 등), 폴리염화비닐, 폴리이미드, 에틸렌아세트산바이닐 공중합체, 에틸렌아세트산바이닐바이닐알코올 공중합체, 에틸렌메트)아크릴산공중합체, 에틸렌-아크릴산에스터-일산화탄소 공중합체, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리카보네이트, 폴리스타이렌, 아이오노머 또는 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서는 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE) 및 고밀도 폴리에틸렌 등의 에틸렌계 중합체, 폴리프로필렌 및 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 등의 프로필렌계 중합체, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드 등이 보다 바람직하다. 다만 상기 섬유들 중 폴리아미드섬유나 아크릴섬유는 섬유성분 외의 불순물이 포함되어 있을 수 있으며, 이러한 불순물은 섬유 특유의 특성을 감추며 구리염 조성물의 침투 또는 분산을 막아 불균일한 결과를 초래케 하는 등의 작용을 하기 때문에 이를 막기 위해 정련/탈유제를 통해 정련과정을 거치는 것이 좋다. 본 발명에서 정련과정은 한정하고 있지 않으나 비율을 1 : 10 내지 30으로 맞추고 정련/탈유제를 1 내지 10g/L로 하여 40 내지 100℃의 온도에서 30 내지 60분간 처리하는 것이 바람직하다. 상기 섬유는 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위 내에서 섬도(fineness), 섬유의 단면 형태 및 길이에 한정하지 않는다. 비 제한적인 일예로 상기 섬유의 섬도는 10 내지 500d(denier)일 수 있으며, 바람직하게는 50 내지 150d인 것이 효과적으로 이온교환기를 도입할 수 있으며, 원활하게 니들펀칭을 진행할 수 있어 바람직하다. 섬유의 단면 형태 또한 원형 이외에도 삼각형, 사각형, 랜덤형 뿐만 아니라, 표면에 크레이터나 호를 가지는 이형단면일 수도 있다.
(실시예 4-3) 실시예 4-2에 있어서, 상기 시트성형단계(S112)는 밀도제어단계, 연신단계 또는 평면단계를 포함한다.
부직포로 제조된 이온교환섬유판은 이온교환필터의 사양 및 종류에 따라 섬유판 형상 및 크기를 조절해야 된다. 이를 위해 섬유판 제조과정 중, 밀도를 제어해야 되며, 연신과정을 통해 방향성을 부여하며, 조립성 향성을 위해 평면화 단계를 포함해야 된다.
(실시예 4-4) 실시예 4-3에 있어서, 상기 섬유판 준비단계는 섬유판 밀도 제어단계(S112-a);를 포함한다.
수많은 섬유 웹을 포집하며, 롤러에 의해 판재형상으로 성형하는 과정 중, 롤러의 회전속도 및 웹의 진입량을 조절하면, 섬유판 밀도를 조절할 수 있다.
(실시예 4-5) 실시예 4-3에 있어서, 상기 섬유판 준비단계는 섬유판 연신단계(S112-b);를 포함한다.
많은 섬유 웹의 결합으로 섬유판을 생성하나, 배향성을 증대시키기 위해 섬유판의 연신단계를 부여한다. 연신단계를 통해서 섬유판은 방향성이 형성되며, 이는 기공의 방향성에 영향을 미치게 된다.
(실시예 4-6) 실시예 4-3에 있어서, 상기 섬유판 준비단계는 섬유판 평면단계(S112-c);를 포함한다.
섬유판 평면단계는 섬유판 표면으로 돌출된 실을 녹여 표면을 매끄럽게 하는 것으로서, 섬유판의 단면 또는 양면을 처리하여 섬유판의 형상 평면성을 높인다. 구체적으로 후처리 단계에서 섬유판의 형태 변화를 방지하기 위해 섬유, 직물 또는 부직포 표면에 형성되는 부스러기 등을 녹여 표면을 매끄럽게 하는 것이며, 이는 표면의 난반사를 감축 및 녹은 고분자가 접착제 역할을 하여 판재형상을 고정시킬 수 있다. 평면단계는 토치, 가열 금속판 또는 전열선을 이용한다. 가열온도 및 시간 등은 발명의 목적을 해치지 않는 범위 내에서 조절한다. 공급부를 통해 장치 내부로 부직포 등의 섬유를 공급한 후, 원단의 일면 또는 양면을 가열하여 섬유판을 형성한다. 섬유원료에 따라 가열온도 및 시간을 조절할 수 있으며, 가열 후 균일과정을 거친다. 냉각과정은 미세 입자 상태로 물을 분사한후 압착롤러를 통과시켜 온도를 완전히 낮춤과 동시에 섬유판에 압력을 가하여 형태를 고정한다.
(실시예 5-1) 본 발명의 이온교환섬유판 제조방법은 실시예 1-1에 있어서, 상기 섬유판은 스폰지로 형성되는 것을 포함하는 시계열적 제조단계로 이온교환 섬유판 제조방법을 제시한다.
스폰지는 수지를 제조하는 과정에서 발포제를 사용하거나 또는 수지를 제조한 후에 발포시켜 스폰지를 제조한다. 상기 스폰지는 작용기 도입이 가능한 고분자와 발포제(CF2Cl2, CFCl3)를 넣어 교반한 후 고온 고압의 금형에 투입시켜 스폰지를 생산하며, 생산된 스폰지는 본 발명의 섬유판으로 활용된다. 상기 고분자는 폴리스타이렌계코폴리며, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 중 선택된 어느 하나로 형성된다. 따라서 본 발명의 섬유판이 스폰지인 경우, 교반용기에 작용기 도입 가능한 폴리머와 발포제를 투입하는 투입단계(S121);, 상기 투입단계 후, 섬유판 형상으로 성형하는 형상성형단계(S122)의 단계로 이루어진다.
(실시예 6-1) 본 발명의 이온교환섬유판은 실시예 1-1 내지 실시예 5-1의 방법으로 제조된 이온교환섬유판(110, 120)을 포함한다.
양이온교환섬유판(110) 및 음이온교환섬유판(120)은 동일한 밀도를 형성하며, 동일한 기공을 형성하므로 동일한 함수율을 포함한다. 상기 함수율은 20% 내지 30%로 형성하는 것이 바람직하다.
(실시예 7-1) 본 발명의 이온교환섬유판을 이용한 이온교환필터는 물이 공급되는 투입구(210) 및 물이 배출되는 배출구(220)를 양단에 형성하며, 내부에 수용공간(230)을 형성하는 용기부(200);, 상기 수용공간에 삽입되며, 바이폴라막(130) 일측에 실시예 6-1의 양이온교환섬유판(110)이 부착되며, 타측에 실시예 6-1의 음이온교환섬유판(120)이 부착된 필터부(100);를 포함된다.
이온교환필터는 용기부와 필터부로 구성된다. 용기부는 탈염되기 전의 물이 공급되는 투입구 및 내부 필터부(100)에 의해 탈염된 물이 배출되는 배출구를 형성한다. 또한 필터부는 용기의 수용공간에 형성된다. 필터는 복수의 필터가 적층되거나 하나의 필터가 말려서 삽입된다.
(실시예 8-1) 본 발명의 이온교환섬유판을 이용한 이온교환필터는 실시예 7-1에 있어서, 상기 필터부의 양이온교환섬유판(110) 및 음이온교환섬유판(120)은 압착된 것을 포함한다.
바이폴라막(130)을 중심으로 일측에 양이온교환섬유판(110)이 부착되며, 타측에 음이온교환섬유판(120)이 부착된다. 상기 부착되는 공정은 양이온교환섬유판의 일측에 양이온교환막(131)을 부착하며, 음이온교환섬유판의 일측에 음이온교환막(132)을 부착한다. 각각의 이온교환막은 촉매층(133) 양측에서 부착된다. 구체적으로 음이온교환섬유판(120)의 일측에 음이온교환솔루션을 0.005mm 내지 0.01mm로 캐스팅한다. 캐스팅 후 80℃로 건조시킨다. 일정하게 건조된 음이온 교환솔루션은 일정한 점성을 가지므로 압력에 의해 접착이 용이해진다. 점성을 가지는 이온교한섬유판은 롤 프레스에 의해 일정한 압력으로 압착되어 접착되며, 접착된 이온교환섬유판은 드럼에 인장력이 부여된 상태로 말리게 된며, 말려진 각각의 이온교환섬유판은 완성된 이온교환필터를 형성한다.
S100 : 섬유판 성형단계 S111 : 직물공급단계
S112 : 시트성형단계 S112-a : 밀도 제어단계
S112-b : 연신단계 S112-c : 평면단계
S113 : 교락단계 S121 : 투입단계
S122 : 형상성형단계 S200 : 그라프팅 중합단계
S220 : 단량체 부착단계 S300 : 작용기 도입단계
S310 : 양이온교환작용기 도입단계 S320 : 음이온교환작용기 도입단계
100 : 필터부 110 : 양이온교환섬유판
120 : 음이온교환섬유판 130 : 바이폴라막
131 : 양이온교환막 132 : 음이온교환막
133 : 촉매층 200 : 용기부
210 : 투입구 220 : 배출구
230 : 수용공간

Claims (8)

  1. 이온교환섬유판에 대한 것으로서,
    복수의 기공을 가지며, 폴리머로 이루어진 섬유판 성형단계(S100);,
    상기 이온교환섬유판에 작용기 도입단계(S300);를 포함하는 이온교환섬유판 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 작용기 도입단계 전, 상기 섬유판에 그라프팅 중합단계(S200);를 포함하는 이온교환섬유판 제조방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 작용기 도입단계는 양이온교환작용기 도입단계(S310); 또는 음이온교환작용기 도입단계(S320);를 포함하는 이온교환섬유판 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 섬유판은 부직포로 형성되는 것을 포함하는 이온교환섬유판 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 섬유판은 스폰지로 형성되는 것을 포함하는 이온교환섬유판 제조방법.
  6. 이온교환섬유판에 대한 것으로서,
    청구항 1 내지 청구항 5 중 선택된 어느 하나의 제조방법으로 제조된 이온교환섬유판.
  7. 이온교환필터에 대한 것으로서,
    물이 공급되는 투입구(210) 및 물이 배출되는 배출구(220)를 양단에 형성하며, 내부에 수용공간(230)을 형성하는 용기부(200);,
    상기 수용공간에 삽입되며, 바이폴라막(130) 일측에 청구항 6의 양이온교환섬유판(110)이 부착되며, 타측에 청구항 6의 음이온교환섬유판(120)이 부착된 필터부(100);를 포함하는 이온교환필터.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 필터부의 양이온교환섬유판(110) 및 음이온교환섬유판(120)은 압착된 것을 포함하는 이온교환필터.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230050508A (ko) * 2021-10-07 2023-04-17 서울대학교산학협력단 이온교환섬유가 합사된 여재를 이용한 수처리 장치

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980064225A (ko) * 1996-12-18 1998-10-07 마에다시게루 기체 청정용 케미컬 필터의 성능 판정방법
KR19990065012A (ko) * 1998-01-03 1999-08-05 한형수 폴리에스테르 스판본드 부직포의 제조방법
JPH11290702A (ja) * 1998-04-09 1999-10-26 Mitsubishi Paper Mills Ltd ケミカルフィルター
KR100412203B1 (ko) 2002-01-18 2003-12-24 한국과학기술연구원 고기능 ｐａｎ계 이온교환섬유 및 이의 제조방법
KR100542297B1 (ko) 2003-10-25 2006-01-11 광주과학기술원 전기탈이온 장치용 자외선 그라프트 이온교환섬유 및 이의 제조방법
KR20140109486A (ko) 2012-01-11 2014-09-15 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 할라이드 산 이온 교환을 사용하여 섬유로부터 황을 제거하는 방법
KR101559949B1 (ko) 2014-10-07 2015-10-14 (주) 시온텍 부직포형 이온교환섬유의 제조방법
KR20160057020A (ko) * 2014-11-12 2016-05-23 코웨이 주식회사 전기탈이온 필터 소재 및 이의 제조 방법
KR20170058853A (ko) * 2015-11-19 2017-05-29 코웨이 주식회사 탈이온 필터 장치 및 탈이온 필터 장치를 포함하는 수처리기

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980064225A (ko) * 1996-12-18 1998-10-07 마에다시게루 기체 청정용 케미컬 필터의 성능 판정방법
KR19990065012A (ko) * 1998-01-03 1999-08-05 한형수 폴리에스테르 스판본드 부직포의 제조방법
JPH11290702A (ja) * 1998-04-09 1999-10-26 Mitsubishi Paper Mills Ltd ケミカルフィルター
KR100412203B1 (ko) 2002-01-18 2003-12-24 한국과학기술연구원 고기능 ｐａｎ계 이온교환섬유 및 이의 제조방법
KR100542297B1 (ko) 2003-10-25 2006-01-11 광주과학기술원 전기탈이온 장치용 자외선 그라프트 이온교환섬유 및 이의 제조방법
KR20140109486A (ko) 2012-01-11 2014-09-15 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 할라이드 산 이온 교환을 사용하여 섬유로부터 황을 제거하는 방법
KR101559949B1 (ko) 2014-10-07 2015-10-14 (주) 시온텍 부직포형 이온교환섬유의 제조방법
KR20160057020A (ko) * 2014-11-12 2016-05-23 코웨이 주식회사 전기탈이온 필터 소재 및 이의 제조 방법
KR20170058853A (ko) * 2015-11-19 2017-05-29 코웨이 주식회사 탈이온 필터 장치 및 탈이온 필터 장치를 포함하는 수처리기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230050508A (ko) * 2021-10-07 2023-04-17 서울대학교산학협력단 이온교환섬유가 합사된 여재를 이용한 수처리 장치

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