KR20190097426A - Multi layered filter for removing dust, system and manufacturing method for the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a filter for dust collection, which comprises a first filter layer; and a second filter layer made of nanofibers having finer pores than the first filter layer. A bi-component base material and an adhesive agent are sequentially laminated between the first filter layer and the second filter layer. The second filter layer is a polyvinylidene fluoride, polyurethane, polyether sulfone, or polyamide nanofiber nonwoven fabric laminated by electrospinning a polyvinylidene fluoride, polyurethane, polyether sulfone, or polyamide solution.

Description

다층 구조의 집진용 필터, 시스템 및 그 제조방법{Multi layered filter for removing dust, system and manufacturing method for the same}Multi layered filter for removing dust, system and manufacturing method for the same

본 발명은 다층 구조의 집진용 필터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 다공 구조의 제 1 필터층 위에 나노섬유를 전기방사 방식으로 도포시킨 제 2 필터층을 구비시킴으로써 여과효율이 크게 향상되고 수명이 증가함과 동시에 차압을 감소시켜 운전비용을 절감할 수 있는, 다층 구조의 집진용 필터, 시스템 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-layered dust collecting filter and a method for manufacturing the same, by providing a second filter layer in which nanofibers are applied by electrospinning on the first filter layer having a porous structure, the filtration efficiency is greatly improved and the service life is increased. At the same time, the present invention relates to a multi-layer dust collecting filter, a system, and a method of manufacturing the same, which can reduce operating pressure by reducing a differential pressure.

필터는 유체 속의 이물질을 걸러내는 여과장치로서 액체필터와 에어필터로 분류된다. A filter is a filtration device that filters foreign substances in a fluid and is classified into a liquid filter and an air filter.

이 중 에어필터는 첨단산업의 발달과 함께 첨단제품의 불량방지를 위해 공기 중의 먼지 등 미립자, 세균이나 곰팡이 등의 생물입자, 박테리아 등과 같은 생물학적으로 유해한 것이 제거되는 반도체 제조, 전산기기 조립, 병원, 식품가공공장, 농림수산 분야에서 사용되며, 먼지가 많이 발생하는 작업장, 화력발전소 등의 먼지를 대기 중에 배출되는 것을 방지하는 분야에도 광범위하게 사용된다. Among these, air filters are used in semiconductor manufacturing, computer equipment assembly, hospitals, etc. to remove biologically harmful substances such as microparticles such as dust in the air, bioparticles such as bacteria and molds, and bacteria to prevent defects of high-tech products with the development of high-tech industries. It is used in food processing factories, agriculture, forestry and fisheries, and is widely used in the field of preventing dust from being emitted to the atmosphere, such as dusty workplaces and thermal power plants.

현재 필터가 타겟하고 있는 물질 중 미세먼지는 대기 중을 떠다니는 입경 10μm 이하의 부유물을 말한다. 아황산 가스, 질소산화물, 납, 일산화탄소 등과 함께 주요 대기오염 물질 중 하나로 꼽히며, 최근 대한민국에서는 미세먼지 배출 저감이 주요 환경 이슈로 떠오르고 있다. 미세먼지는 발전소, 공장, 자동차 등의 화석연료 계열의 연소 과정에서 주로 발생한다고 알려져 있으므로, 화력발전소, 제철소 등 화석연료가 쓰이는 시설에서는 이러한 미세 먼지 배출억제용 집진시설이 필수적이다. 또한 분쇄공정이 많이 포함된 산업시설에서 발생되는 미세 먼지도 집진설비를 거친 뒤에 배출이 되어야 한다. Fine dust among the materials targeted by the filter refers to suspended matter having a particle diameter of 10 μm or less that floats in the air. It is considered as one of the major air pollutants along with sulfurous acid gas, nitrogen oxides, lead and carbon monoxide. Recently, the reduction of fine dust emission has emerged as a major environmental issue in Korea. Since fine dust is known to occur mainly in the combustion process of fossil fuels such as power plants, factories and automobiles, dust collecting facilities for suppressing fine dust emissions are essential in fossil fuels such as thermal power plants and steel mills. In addition, the fine dust generated in industrial facilities that contain a lot of grinding process should be discharged after the dust collection equipment.

집진시스템에서 최적의 효율을 얻기 위해서는 분진포집효율, 먼지 탈리성, 낮은 차압을 유지하면서 송풍기 동력 절감, 긴 수명 등 다양한 요소를 고려해야 하는데, 이를 위해서는 집진용 필터의 선택이 매우 중요하다. In order to achieve the optimum efficiency in the dust collecting system, various factors such as dust collection efficiency, dust detachability, low differential pressure, blower power saving, and long service life should be considered.

관련하여 대한민국 공개특허 10-2013-0075514호는 비대칭 타공성 시트로서, 불소수지 함유 코팅액이 코팅된 필터를 개시하고 있다. 하지만, 다층 필터에서 핵심적인 주요 시트에 대한 기능과 효과를 별도의 코팅액으로 개선시키는 점에서 공정상의 단점이 존재한다. In this regard, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0075514 discloses a filter coated with a fluororesin-containing coating liquid as an asymmetric porous sheet. However, there are process shortcomings in terms of improving the functions and effects of the key sheets in the multilayer filter with a separate coating solution.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 별도의 코팅액 등을 사용하지 않고서 집진 효율 등의 필터 특성이 향상된 집진용 필터 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, a problem to be solved by the present invention is to provide a dust collecting filter and a method for manufacturing the same, in which filter characteristics such as dust collecting efficiency are improved without using a separate coating liquid or the like.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 집진용 필터로서, 제 1 필터층; 상기 제 1 필터층보다 미세 기공을 갖는 나노섬유로 이루어진 제 2 필터층으로 이루어지며, 상기 제 1 필터층과 제 2 필터층 사이에 이성분 기재; 및 접착제가 순차적으로 적층되며, 상기 제 2 필터층은 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 폴리우레탄 또는 폴리에테르 술폰 또는 폴리아미드 용액을 전기방사하여 적층형성된 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 폴리우레탄 또는 폴리에테르 술폰 또는 폴리아미드 나노섬유 부직포인 것을 특징으로 하는 집진용 필터를 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention is a filter for dust collection, the first filter layer; A second filter layer made of nanofibers having fine pores than the first filter layer, and comprising a two-component substrate between the first filter layer and the second filter layer; And an adhesive is sequentially laminated, and the second filter layer is polyvinylidene fluoride or polyurethane or polyether sulfone or polyamide formed by electrospinning polyvinylidene fluoride or polyurethane or polyether sulfone or polyamide solution. Provided is a filter for dust collection, characterized in that the nanofiber nonwoven fabric.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 2 필터는 섬유직경이 50 내지 1000nm이고, 상기 제 1 필터의 섬유 직경은 10~50 μm의 직경을 가지며, 상기 접착제는 중량 5gsm 내지 20gsm, 녹는점(℃, DSC) 섭씨 80 내지 180도, 80 내지 500 Pa.s의 점도(Pa.s180℃)를 갖는다. In one embodiment of the present invention, the second filter has a fiber diameter of 50 to 1000nm, the fiber diameter of the first filter has a diameter of 10 to 50 μm, the adhesive has a weight of 5gsm to 20gsm, melting point (℃) , DSC) 80 to 180 degrees Celsius, 80 to 500 Pa.s.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 이성분 기재는 시스-코어형(Sheath-Core), 사이드 바이 사이드(Side by side) 및 씨 타입(C-type)이며, 상기 시스-코어형 이성분 기재에서 시스 부분은 저융점 폴리에틸렌이고, 코어 부분은 고융점 폴리에스터이다. In one embodiment of the present invention, the bicomponent substrate is a sheath-core type, Side by side, and C type (C-type), in the sheath-core bicomponent substrate The sheath portion is low melting polyethylene and the core portion is high melting polyester.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 2 필터층은 상기 제 1 필터층 방향으로 수직으로 전기방사되어 도포된다. In one embodiment of the present invention, the second filter layer is applied by electrospinning vertically in the direction of the first filter layer.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 1 필터층은 폴리에스터를 포함한다. In one embodiment of the invention, the first filter layer comprises a polyester.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 1 필터층의 이성분 기재의 평량이 10 내지 50g/m이고, 상기 폴리에스터 기재의 평량이 150 내지 600g/m2인 것을 특징으로 하는 집진용 필터. In one embodiment of the present invention, the basis weight of the bicomponent substrate of the first filter layer is 10 to 50g / m, the basis weight of the polyester substrate is 150 to 600g / m2, the filter for dust collection.

본 발명은 또한 상술한 집진용 필터 제조방법으로, 상기 이성분 기재상에 상기 제 2 필터층을 적층하는 단계(S100); 상기 제 1 필터층과 상기 제 2 필터층을 상기 접착제를 사이에 두고 열압착시키는 단계(S200);를 포함하며, 상기 접착제는 상기 이성분 기재와 열압착되는 과정에서 서로 접촉되어 접합되며, 상기 열압착은 섭씨 80 내지 180도의 온도로 진행되며, 상기 제 2 필터는 섬유직경이 50 내지 1000nm이고, 상기 제 1 필터의 섬유 직경은 10~50 μm의 직경을 가지며, 상기 접착제는 중량 5gsm 내지 20gsm, 녹는점(℃, DSC) 섭씨 80 내지 180도, 80 내지 500 Pa.s의 점도(Pa.s180℃)를 갖는 것을 특징으로 하는 집진용 필터 제조방법을 제공한다. The present invention also provides a method for manufacturing a filter for dust collection, comprising: stacking the second filter layer on the two-component substrate (S100); And thermally compressing the first filter layer and the second filter layer with the adhesive interposed therebetween (S200), wherein the adhesive is contacted and bonded to each other in the process of thermocompressing with the bicomponent substrate, and the thermocompression bonding is performed. The silver filter proceeds at a temperature of 80 to 180 degrees Celsius, the second filter has a fiber diameter of 50 to 1000 nm, the fiber diameter of the first filter has a diameter of 10 to 50 μm, the adhesive weight 5gsm to 20gsm, melting It provides a method for producing a filter for dust collection, characterized in that it has a viscosity (Pa. S 180 ° C.) at a point (° C., DSC) of 80 to 180 degrees Celsius and 80 to 500 Pa.s.

본 발명에 따르면, 별도의 표면처리 없이 전기방사 방식으로 필터소재 고분자 물질을 제 1 필터층 상에 도포한다. 특히 수십 내지 수백 nm 수준의 굵기를 갖는 고분자 섬유를 수직 방식으로 전기방사하여 균일한 형태로 나노섬유를 필터 목적으로 형성하여, 공극률 및 내구성을 크게 향상시킬 수 있다. 따라서, 미세먼지 제거 성능과 여과효율이 우수하고, 수명 또한 길어지며, 높은 공기투과도 및 낮은 차압에 의한 운전 비용요 감소효과도 기대할 수 있다. According to the present invention, the filter material polymer material is applied onto the first filter layer by an electrospinning method without a separate surface treatment. In particular, polymer fibers having a thickness of several tens to hundreds of nm are electrospun in a vertical manner to form nanofibers for the purpose of filter in a uniform form, thereby greatly improving porosity and durability. Therefore, the fine dust removal performance and the filtration efficiency is excellent, the life is also long, it can be expected to reduce the operating cost requirements due to high air permeability and low differential pressure.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 다층 필터의 단면 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 제조방법의 단계도이다.
1 is a view showing a cross-sectional structure of a composite multilayer filter according to an embodiment of the present invention.
2 is a step diagram of a filter manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 통상의 기술자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.The following merely illustrates the principles of the invention. Those skilled in the art, although not explicitly described or illustrated herein, may embody the principles of the present invention and invent various devices that fall within the spirit and scope of the present invention. In addition, all conditional terms and embodiments listed herein are in principle clearly intended to be understood only for the purpose of understanding the concept of the invention and are not to be limited to the specifically listed embodiments and states. do.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, it is to be understood that all detailed descriptions, including the specific embodiments, as well as the principles, aspects, and embodiments of the present invention, are intended to include structural and functional equivalents thereof. In addition, these equivalents should be understood to include not only equivalents now known, but also equivalents to be developed in the future, that is, all devices invented to perform the same function regardless of structure.

본 발명은 집진용 필터로서, 제 1 필터층; 상기 제 1 필터층보다 미세 기공을 갖는 나노섬유로 이루어진 제 2 필터층으로 이루어진 구조의 복합 다층 필터층을 제공한다. The present invention provides a filter for dust collection, comprising: a first filter layer; It provides a composite multilayer filter layer of a structure consisting of a second filter layer made of nanofibers having fine pores than the first filter layer.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 다층 필터의 단면 구조를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a cross-sectional structure of a composite multilayer filter according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터는 제 1 필터층(100)과 제 2 필터층(200) 사이에 이성분 기재(110); 및 접착제(120)가 순차적으로 적층되며, 상기 제 2 필터층은 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 폴리우레탄 또는 폴리에테르 술폰 또는 폴리아미드 용액을 전기방사하여 적층형성된 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 폴리우레탄 또는 폴리에테르 술폰 또는 폴리아미드 나노섬유 부직포이다. Referring to FIG. 1, a filter according to an embodiment of the present invention may include a two-component substrate 110 between a first filter layer 100 and a second filter layer 200; And adhesive 120 is sequentially laminated, and the second filter layer is polyvinylidene fluoride or polyurethane or polyether sulfone formed by electrospinning polyvinylidene fluoride or polyurethane or polyether sulfone or polyamide solution. Or polyamide nanofiber nonwovens.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 2 필터는 섬유직경이 50 내지 1000nm이고, 상기 제 1 필터의 섬유 직경은 10~50 μm의 직경을 갖는다. In one embodiment of the present invention, the second filter has a fiber diameter of 50 to 1000nm, the fiber diameter of the first filter has a diameter of 10 ~ 50 μm.

특히 본 발명에서는 미세 기공의 제 2 필터층과 제 1 필터층간의 접합이 고압력 조건에서 매우 중요하며, 액상의 접착제(우레탄 접착제, 아크릴 접착제)는 미세 기공의 접착제에 맞지 않다는 문제가 있다. 이를 위하여 본 발명은 상온에서 점도 특성을 보이지 않는 시트 형태의 접착제를 사용하는데, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 접착제는 중량 5gsm 내지 20gsm, 녹는점(℃, DSC) 섭씨 80 내지 180도, 80 내지 500 Pa.s의 점도(Pa.s180℃)를 갖는다. In particular, in the present invention, the bonding between the second filter layer of the micropores and the first filter layer is very important under high pressure conditions, and there is a problem that the liquid adhesive (urethane adhesive, acrylic adhesive) is not suitable for the microporous adhesive. To this end, the present invention uses an adhesive in the form of a sheet that does not exhibit viscosity characteristics at room temperature. In one embodiment of the present invention, the adhesive has a weight of 5 gsm to 20 gsm, a melting point (° C, DSC) of 80 to 180 degrees Celsius, 80 To a viscosity of 500 Pa · s (Pa. S180 ° C.).

본 발명은 특히 제 1 필터층은 상대적으로 넓은 기공을 가지며, 상기 이성분 기재는 시스-코어형(Sheath-Core), 사이드 바이 사이드(Side by side) 및 씨 타입(C-type)이며, 상기 시스-코어형 이성분 기재에서 시스 부분은 저융점 폴리에틸렌이고, 코어 부분은 고융점 폴리에스터이다. 또한 사이드 바이 사이드 타입 이성분 기재의 경우에도 한쪽은 저융점 폴리에틸렌이고 한쪽은 고융점 폴리에스터입니다. 씨 타입도 둘러싸고 있는 바깥쪽은 저융점 폴리에틸렌이고 안쪽은 고융점 폴리에스터가 된다. In particular, the first filter layer has relatively wide pores, and the bicomponent substrate is a sheath-core, a side by side, and a C-type, and the sheath In the cored bicomponent substrate the sheath portion is low melting polyethylene and the core portion is high melting polyester. In the case of side by side type two-component base materials, one side is low melting point polyethylene and the other side is high melting point polyester. Surrounding the seed type is low melting polyethylene and high melting polyester inside.

본 발명의 일 실시예에서 상기 제 1 필터층의 이성분 기재의 평량이 10 내지 50g/m이고, 상기 폴리에스터 기재의 평량이 150 내지 600g/m2이 된다. In an embodiment of the present invention, the basis weight of the bicomponent substrate of the first filter layer is 10 to 50 g / m, and the basis weight of the polyester substrate is 150 to 600 g / m 2.

본 발명은 특히 나노섬유 부직포를 수직으로 전기방사하는 경우, 균일하고 일정한 간격의 필터를 얻을 수 있으며, 특히 제 1 필터와 제 2 필터간 공극의 차이를 통하여 우수한 여과 효율과 함께 소수성의 제 2 필터 사용을 통하여 집진된 먼지의 제거가 보다 용이하다는 장점이 있다. According to the present invention, in particular, when the nanofiber nonwoven fabric is vertically electrospun, a uniform and uniformly spaced filter can be obtained. Particularly, the hydrophobic second filter with excellent filtration efficiency can be obtained through the difference in the gap between the first filter and the second filter. There is an advantage that it is easier to remove the dust collected through use.

본 발명의 일 실시예에서 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 폴리우레탄 또는 폴리에테르 술폰 또는 폴리아미드를 포함하는 나노섬유 부직포 형태의 제 2 필터는 섬유직경이 50 내지 1000nm이고, 상기 제 1 필터는 10~50 마이크론 정도의 직경을 갖는 것이 바람직하다. In one embodiment of the present invention, the second filter in the form of a nanofiber nonwoven fabric including polyvinylidene fluoride or polyurethane or polyether sulfone or polyamide has a fiber diameter of 50 nm to 1000 nm, and the first filter has a diameter of 10 to 50 nm. It is desirable to have a diameter on the order of microns.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상술한 필터 제조방법의 단계도이다. 2 is a step diagram of the above-described filter manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 집진용 필터 제조방법으로, 이성분 기재상에 미세 기공의 2 필터층을 수직으로 전기방사하여 적층한다(S100). 이후 제 1 필터층과 상기 제 2 필터층을 접착제와 상기 이성분 기재를 사이에 두고 열압착시키는데, 이로써 상기 접착제는 상기 이성분 기재와 열압착되는 과정에서 서로 접촉되어 접합된다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 열압착은 섭씨 80 내지 180도의 온도로 진행되며, 상기 온도 범위에서 접착제는 일정한 점도를 갖게 되어 기재 전면과 접촉하여 접합하게 된다. Referring to FIG. 2, in the method for manufacturing a filter for dust collection, two filter layers of fine pores are vertically electrospun and stacked on a two-component substrate (S100). Thereafter, the first filter layer and the second filter layer are thermocompressed with an adhesive and the bicomponent substrate therebetween, whereby the adhesive is contacted and bonded to each other in the process of thermocompression bonding with the bicomponent substrate. In one embodiment of the present invention, the thermal compression is carried out at a temperature of 80 to 180 degrees Celsius, the adhesive in the temperature range is to have a constant viscosity to be in contact with the substrate front surface.

본 발명의 일 실시예에서 상기 제 2 필터는 섬유직경이 50 내지 1000nm이고, 상기 제 1 필터의 섬유 직경은 10~50 μm의 직경을 가지며, 상기 접착제는 중량 5gsm 내지 20gsm, 녹는점(℃, DSC) 섭씨 80 내지 180도, 80 내지 500 Pa.s의 점도(Pa.s180℃)를 갖는 것이 바람직한데, 그 이유는 상술한 바와 같이 미세 구조의 필터의 다공을 막지 않는 조건을 유지하기 위함이다. In an embodiment of the present invention, the second filter has a fiber diameter of 50 to 1000 nm, the fiber diameter of the first filter has a diameter of 10 to 50 μm, and the adhesive has a weight of 5 gsm to 20 gsm and a melting point (° C., DSC) It is desirable to have a viscosity of 80 to 180 degrees Celsius, 80 to 500 Pa.s (Pa.s180 ° C), in order to maintain the conditions which do not prevent the pore of the microstructured filter as described above. .

<실험예1> Experimental Example 1

제 1 필터층과 제 2 필터층의 직경에 따른 여과 효율 Filtration efficiency according to the diameter of the first filter layer and the second filter layer

본 실험예에서는 다중 구조의 필터에서 제 1 필터층과 제 2 필터층의 섬유직경에 따른 차압을 측졍하였다. In the present experimental example, the differential pressure was measured according to the fiber diameter of the first filter layer and the second filter layer in the multi-structured filter.

제 1 필터층(μm)First filter layer (μm) 제 2 필터층(nm)Second filter layer (nm) 차압(mmAq, 30일 경과후)Differential pressure (mmAq, after 30 days) 먼지제거성능(mg/㎥)Dust removal performance (mg / ㎥) 5050 5050 32.232.2 0.250.25 5050 100100 33.333.3 0.0780.078 5050 10001000 31.631.6 0.0790.079 5050 15001500 42.342.3 0.280.28

상기 결과를 참조하면, 제 2 필터층의 직경에 따라 필터 성능인 먼지제거성능 및 차압이 달라지는 것을 알 수 있다. 특히 제 2 필터 직경이 100 내지 1000nm의 범위에서 차압과 먼지제거성능이 매우 우수하다는 것을 알 수 있다. Referring to the results, it can be seen that the dust removal performance and the differential pressure, which is the filter performance, vary according to the diameter of the second filter layer. In particular, it can be seen that the differential pressure and the dust removal performance are very excellent in the second filter diameter in the range of 100 to 1000 nm.

<실험예 2>Experimental Example 2

제 1 필터층 두께에 따른 접착력 Adhesive force according to the first filter layer thickness

본 실험예에서는 이성기재 및 접착제를 통하여 접착됨에 따라 얻게 되는 제 1 필터층과 제 2 필터층간 접착력이 제 1 필터층의 섬유 직경에 따라 달라지는 것을 증명하였다. 하기 실험에서는 박리테스트를 통하여 제 1 필터와 제 2 필터간 접착력을 측정하였는데, 이는 필터를 5회 세탁한 후, 제 1 필터층과 제 2 필터층간 박리 여부를 측정하였다. In the present experimental example, it was demonstrated that the adhesive force between the first filter layer and the second filter layer obtained by being bonded through the heterogeneous substrate and the adhesive varies depending on the fiber diameter of the first filter layer. In the following experiment, the adhesion between the first filter and the second filter was measured through a peel test. After washing the filter five times, it was measured whether the first filter layer and the second filter layer were peeled off.

제 1 필터층(μm)First filter layer (μm) 제 2 필터층(nm)Second filter layer (nm) 박리Peeling 1010 500500 OO 2020 500500 XX 100100 500500 XX 150150 500500

상기 결과를 참조하면, 제 1 필터층이 10μm 이하로 작은 경우에는 이성기재가 내부까지 충분히 흡수되지 못하여 필터층 전체가 접착면적으로 기능하지 못하게 되며, 반대로 150μm 이상이 되면 이성기재가 흘러내림으로써 접착면적이 감소되는 것을 알 수 있다. 따라서 접착제가 제 1 필터층의 공극에 대응하는 이성기재에 충분한 양으로 담지 되어야만, 열압착시 접착제를 통하여 제 2 필터층이 제 1 필터층 상의 이성기재와 충분한 힘으로 접착되는 것을 알 수 있다. Referring to the above results, when the first filter layer is smaller than 10 μm, the heterogeneous substrate may not be sufficiently absorbed to the inside, and thus the entire filter layer may not function as an adhesive area. It can be seen that the decrease. Therefore, the adhesive should be supported in a sufficient amount on the opposite substrate corresponding to the pores of the first filter layer, it can be seen that the second filter layer is bonded to the opposite substrate on the first filter layer with sufficient force through the adhesive during thermocompression bonding.

<실험예 3>Experimental Example 3

접착층의 점도에 따른 필터 차압Filter differential pressure according to the viscosity of the adhesive layer

본 실험예에서는 상온에서 점도를 갖는 폴리에스터 계열의 접착제와 상온에서 점도를 가지지 않으나, 섭씨 180도에서 100 수주의 점도를 갖는 시트 형태의 폴리에스터 계역의 접착제를 사용한 경우를 비교한 결과이다. 필터층의 조건은 실험예 1과 동일하였다. In the present experimental example, a polyester-based adhesive having a viscosity at room temperature and a polyester-based adhesive having a viscosity at room temperature but having a viscosity of 100 weeks at 180 degrees Celsius are compared. The conditions of the filter layer were the same as in Experimental Example 1.

접착제glue 필터 차압(mmH2O)Filter differential pressure (mmH2O) 액상 접착제Liquid adhesive 4545 시트 접착제Sheet adhesive 1616

상기 결과를 참조하면, 접도가 있는 액상 접착제를 사용하는 경우 나노방사에 따라 형성되는 제 2 필터층의 미세 기공을 접착제가 막게 되어 필터의 차압이 상승하는 것을 알 수 있다. Referring to the above results, it can be seen that when the adhesive adhesive is used, the adhesive blocks the fine pores of the second filter layer formed by nanospinning, thereby increasing the differential pressure of the filter.

Claims (7)

집진용 필터로서,
제 1 필터층;
상기 제 1 필터층보다 미세 기공을 갖는 나노섬유로 이루어진 제 2 필터층으로 이루어지며,
상기 제 1 필터층과 제 2 필터층 사이에 이성분 기재; 및 접착제가 순차적으로 적층되며,
상기 제 2 필터층은 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 폴리우레탄 또는 폴리에테르 술폰 또는 폴리아미드 용액을 전기방사하여 적층형성된 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 폴리우레탄 또는 폴리에테르 술폰 또는 폴리아미드 나노섬유 부직포인 것을 특징으로 하는 집진용 필터.
As a filter for dust collection,
A first filter layer;
It consists of a second filter layer made of nanofibers having fine pores than the first filter layer,
A two-component substrate between the first filter layer and the second filter layer; And the adhesive are sequentially stacked,
The second filter layer is polyvinylidene fluoride or polyurethane or polyether sulfone or polyamide nanofiber nonwoven fabric formed by electrospinning polyvinylidene fluoride or polyurethane or polyether sulfone or polyamide solution. Dust collector filter.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 필터는 섬유직경이 50 내지 1000nm이고, 상기 제 1 필터의 섬유 직경은 10~50 μm의 직경을 가지며, 상기 접착제는 중량 5gsm 내지 20gsm, 녹는점(℃, DSC) 섭씨 80 내지 180도, 80 내지 500 Pa.s의 점도(Pa.s180℃)를 갖는 것을 특징으로 하는 집진용 필터.
The method of claim 1,
The second filter has a fiber diameter of 50 to 1000 nm, the fiber diameter of the first filter has a diameter of 10 to 50 μm, the adhesive has a weight of 5gsm to 20gsm, melting point (℃, DSC) 80 to 180 degrees Celsius , Dust collection filter having a viscosity of 80 to 500 Pa.s (Pa.s180 ℃).
제 1항에 있어서,
상기 이성분 기재는 시스-코어형(Sheath-Core), 사이드 바이 사이드(Side by side) 및 씨 타입(C-type)이며, 상기 시스-코어형 이성분 기재에서 시스 부분은 저융점 폴리에틸렌이고, 코어 부분은 고융점 폴리에스터인 것을 특징으로 하는 집진용 필터.
The method of claim 1,
The bicomponent substrate is Sheath-Core, Side by side and C-type, In the cis-core bicomponent substrate, the sheath portion is low melting point polyethylene, The core part is a dust collecting filter, characterized in that the high-melting point polyester.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 필터층은 상기 제 1 필터층 방향으로 수직으로 전기방사되어 도포된 것을 특징으로 하는 집진용 필터.
The method of claim 1,
And the second filter layer is electrospun and applied vertically in the direction of the first filter layer.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 필터층은 폴리에스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진용 필터.
The method of claim 1,
Dust collecting filter, characterized in that the first filter layer comprises a polyester.
제 3항에 있어서,
상기 제 1 필터층의 이성분 기재의 평량이 10 내지 50g/m이고, 상기 폴리에스터 기재의 평량이 150 내지 600g/m2인 것을 특징으로 하는 집진용 필터.
The method of claim 3, wherein
The basis weight of the bicomponent base material of the said 1st filter layer is 10-50 g / m, and the basis weight of the said polyester base material is 150-600 g / m <2>, The filter for dust collection characterized by the above-mentioned.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 집진용 필터 제조방법으로,
상기 이성분 기재상에 상기 제 2 필터층을 적층하는 단계(S100);
상기 제 1 필터층과 상기 제 2 필터층을 상기 접착제를 사이에 두고 열압착시키는 단계(S200);를 포함하며, 상기 접착제는 상기 이성분 기재와 열압착되는 과정에서 서로 접촉되어 접합되며, 상기 열압착은 섭씨 80 내지 180도의 온도로 진행되며,
상기 제 2 필터는 섬유직경이 50 내지 1000nm이고, 상기 제 1 필터의 섬유 직경은 10~50 μm의 직경을 가지며, 상기 접착제는 중량 5gsm 내지 20gsm, 녹는점(℃, DSC) 섭씨 80 내지 180도, 80 내지 500 Pa.s의 점도(Pa.s180℃)를 갖는 것을 특징으로 하는 집진용 필터 제조방법.
According to any one of claims 1 to 6 dust collecting filter manufacturing method,
Stacking the second filter layer on the bicomponent substrate (S100);
And thermally compressing the first filter layer and the second filter layer with the adhesive interposed therebetween (S200), wherein the adhesive is contacted and bonded to each other in the process of thermocompressing with the bicomponent substrate, and the thermocompression bonding is performed. Proceeds at a temperature of 80 to 180 degrees Celsius,
The second filter has a fiber diameter of 50 to 1000 nm, the fiber diameter of the first filter has a diameter of 10 to 50 μm, the adhesive has a weight of 5gsm to 20gsm, melting point (℃, DSC) 80 to 180 degrees Celsius , 80 to 500 Pa.s having a viscosity (Pa.s 180 ℃) characterized in that the filter manufacturing method for dust collection.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150040677A (en) * 2013-10-07 2015-04-15 (주)에프티이앤이 Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and a bicomponent substrate and its manufacturing method
KR20160126454A (en) * 2015-04-23 2016-11-02 박종철 Filter including polyvinyl alcohol nanofiber and hydrophobic polymer nanofiber with low melting polymer adhension layer and its manufacturing method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150040677A (en) * 2013-10-07 2015-04-15 (주)에프티이앤이 Filter including polyvinylidene fluoride nanofiber and a bicomponent substrate and its manufacturing method
KR20160126454A (en) * 2015-04-23 2016-11-02 박종철 Filter including polyvinyl alcohol nanofiber and hydrophobic polymer nanofiber with low melting polymer adhension layer and its manufacturing method

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