KR20190121282A - Carbond dioxide-adsorptive and super water-repellent coating method and filter medium using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이산화탄소 흡착 및 초발수 코팅법 및 이를 이용한 필터여재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 전처리로 필터여재의 표면을 하이드록실기로 활성화 시킨 후 불소실란계 발수제로 코팅을 수행하여 초발수 코팅된 필터여재를 제공하는 것이다.The present invention relates to carbon dioxide adsorption and superhydrophobic coating method and filter media using the same. More particularly, the surface of the filter media is activated with hydroxyl groups by plasma pretreatment, followed by coating with a fluorine silane-based water repellent to superhydrophobic coating. To provide filtered filter media.
자연에는 우리가 상상할 수 없을 정도의 많은 신비의 기능성이 존재한다. 여러 가지 예들 중에서 산업적 응용 가능성이 높아 최근 많은 관심을 받고 있는 기능성 표면은 연못에서도 항상 깨끗함을 유지하는 연꽃잎을 모사한 초발수 표면이다. 초발수 는 초소수로 표현되기도 하는데, 초발수의 대표적인 예인 연꽃잎은 표면의 왁스층과 마이크로/ 나노 계층구조로 인하여 물방울과의 접촉을 최소화 할 수 있기 때문에 물에 대한 접촉각(water contact angle)이 크다.In nature there are many mysterious functionalities beyond our imagination. Among various examples, the functional surface, which has recently received a lot of attention due to the possibility of industrial application, is a super water-repellent surface that simulates a lotus leaf that is always kept clean even in a pond. Super water repellent is sometimes expressed as a very small number. Lotus leaf, a representative example of super water repellent, has a large water contact angle due to the contact with water droplets due to the wax layer on the surface and the micro / nano hierarchy. .
연꽃잎에서 모사한 있는 발수표면은 물을 싫어하는 표면으로, 일반적으로 접촉각이 90° 이상의 값을 가지는 표면을 말한다. 지금까지 이러한 발수표면은 화학적인 인자, 즉 표면에너지가 낮은 실리콘이나 불소계 화합물을 습식, 건식방법으로 코팅함으로써 구현되어 왔다.The water repellent surface, which is simulated by the lotus leaf, is a surface that dislikes water, and generally refers to a surface having a contact angle of 90 ° or more. Until now, such a water repellent surface has been realized by wet or dry coating of chemical factors, that is, silicon or fluorine compounds having low surface energy.
또한, 일반적으로 초발수 표면은 물을 싫어하는 성질과 더불어 물방울이 쉽게 구를 수 있기 때문에 미끄럼각(tilt angle, sliding angle, or rolling angle)이 작아 물방울이 먼지를 가로질러 구를 때, 구형의 물방울이 표면의 먼지를 수집하게 되는 자기세정효과(self-cleaning effect)를 보이기도 한다. 초발수 표면은 자기세정효과 이외에도 부착방지, 방오성의 특성도 나타낼 수 있어 많은 산업적/생물학적 응용에 사용될 수 있다.In addition, the super water-repellent surface generally has a dislike of water and the water droplets can be easily rolled, so the tilt angle, sliding angle, or rolling angle is small, so that when the water droplets roll across the dust, the spherical water droplets It also shows a self-cleaning effect that collects dust on this surface. Super water-repellent surfaces, in addition to the self-cleaning effect can also exhibit anti-sticking, antifouling properties can be used in many industrial and biological applications.
예를 들어, 천연가스 공정에 초발수 코팅된 필터여재를 사용될 수 있다. 천연가스중에 수분, 미립자, oil등의 불순물이 포함되어 가스의 품질을 저하시키는 문제를 발생시키는데 이를 고품질화하여 산업용 및 가정용 연료가스로 사용하게 된다. For example, superhydrophobic coated filter media may be used in natural gas processes. Natural gas contains impurities such as water, fine particles, oil, and so on, which causes a problem of degrading the quality of the gas.
기체와액체 및 액체와액체 분리용 코어레서 필터는 혼합유체가 필터를 통과하면서 액상의 응집효과를 통해서 거대화된 후 중력에 의해서 제거되는 공정을 가진다.The coalescer filter for gas and liquid and liquid and liquid separation has a process in which the mixed fluid is enlarged through the coagulation effect of the liquid phase through the filter and then removed by gravity.
따라서, 가스중의 액상의 응집효과를 통해서 거대화된 후 중력에 의해서 제거되는 공정을 거칠 때 가스중의 액상의 응집효과 구현하기 위해서는 섬유상여재의 표면에너지를 감소해야 하며 발수표면으로 표면개질된 필터 여재를 사용이 필요하고, 기존에 사용되는 붕규산유리섬유(Borosilicate glass fiber) 소수성과 내유성이 약하여 아민가스(amine gas)등을 비롯한 화학 플랜트에 발생하는 가스중의 액체를 제거하지 못하는 문제점 이 있다.Therefore, in order to realize the coagulation effect of the liquid phase in the gas when it undergoes a process of enlarging through the coagulation effect of the liquid phase in the gas and then removed by gravity, the surface energy of the fibrous material must be reduced, and the filter media surface-modified to the water repellent surface. It is necessary to use, and conventionally used borosilicate glass fiber (Borosilicate glass fiber) has a problem in that it is difficult to remove the liquid in the gas generated in chemical plants, such as amine gas (amine gas) due to its weak hydrophobicity and oil resistance.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기존 섬유여재는 소수성과 내유성이 약하여 화학 플랜트에 발생하는 가스중의 액체를 제거하지 못하는 문제점을 해결하기 위해 플라즈마 전처리로 섬유여재의 표면을 활성화하고 불소실란계 발수제로 초발수 코팅된 섬유여재를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to activate the surface of the fibrous media by plasma pretreatment in order to solve the problem that the existing fibrous media can not remove the liquid in the gas generated in the chemical plant due to its low hydrophobicity and oil resistance It is to provide a super water-repellent coated fiber media.
보다 구체적으로는 가스중의 액상 응집효과를 구현하기 위해 섬유상 여재의 표면에너지를 감소시키는 연구가 필요하다.More specifically, research to reduce the surface energy of the fibrous media is necessary to realize the liquid phase coagulation effect in the gas.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 필터여재 제조방법을 제공한다. 이러한 필터여재 제조방법은 섬유상 여재를 준비하는 단계, 상기 섬유상 여재를 플라즈마에 노출시켜 상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화하는 단계 및 상기 하이드록실기로 활성화된 섬유상 여재를 불소 실란계 발수제로 코팅하여 초발수층이 코팅된 필터여재를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of the present invention provides a filter medium manufacturing method. The filter media manufacturing method includes preparing a fibrous filter media, exposing the fibrous media filter to a plasma to activate the surface of the fibrous media filter with a hydroxyl group, and coating the fibrous media media activated with a hydroxyl group with a fluorine silane-based water repellent. By preparing a filter medium coated with a super water-repellent layer may be included.
또한, 상기 섬유상 여재는 붕규산유리섬유, 폴리프로필렌, 셀루로스 디아세테이트, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 나일론, 폴리비닐 클로라이드, 모다크릴 또는 아크릴을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fibrous media is characterized in that it comprises borosilicate glass fibers, polypropylene, cellulose diacetate, poly (ethylene terephthalate), nylon, polyvinyl chloride, modacryl or acrylic.
또한, 상기 플라즈마에 노출시켜 상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화 하는 단계는, 상기 섬유상 여재 표면에 가스를 유입하여 감압하는 단계 및 상기 감압 후 플라즈마를 발생시켜 상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of activating the surface of the fibrous mediator with a hydroxyl group by exposing to the plasma, the step of reducing the pressure by introducing a gas into the surface of the fibrous mediator and generating a plasma after the pressure reduction to convert the surface of the fibrous mediator to a hydroxyl group It characterized in that it comprises a step of activating.
또한, 상기 플라즈마에 노출 하는 단계는 10 W 내지 500 W 전압에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of exposing to the plasma is characterized in that at a voltage of 10 W to 500 W.
또한, 상기 플라즈마에 노출 하는 단계는 0.1 초 내지 300초에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of exposing to the plasma is characterized in that made in 0.1 second to 300 seconds.
또한, 상기 플라즈마에 노출 하는 단계는 아르곤 및 산소분위기에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the exposure to the plasma is characterized in that the argon and oxygen atmosphere.
또한, 상기 불소실란계 발수제는 플루오로알킬실란 (fluoroalkylsilanes), 트리클로로실란(trichlorosilane- tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydroocty), 트리메톡시실란(trimethoxysilane -tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) 또는 트리에톡시실란(triethoxysilane -tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) 으로 이루어진 군에서 선택되는 1종이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fluorosilane-based water repellent is fluoroalkylsilanes (fluoroalkylsilanes), trichlorosilane (trichlorosilane- tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydroocty), trimethoxysilane (trimethoxysilane -tridecafluoro-1,1,2, Consisting of 2-tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) or triethoxysilane -tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl Characterized in that it comprises one or more selected from the group.
또한, 상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화하는 단계 및 상기 초발수층이 코팅된 필터여재를 제조하는 단계 사이에 상기 하이드록실기로 활성화된 섬유상 여재 표면상에 아민계 화합물을 도포하여 아민코팅층이 형성되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, between the step of activating the surface of the fibrous filter medium with a hydroxyl group and the step of preparing the filter medium coated with the super water-repellent layer is coated with an amine compound on the surface of the fibrous filter medium activated by the hydroxyl group amine coating layer It is characterized in that it further comprises the step of forming.
또한, 상기 아민계 화합물은 알킬디아민(alkyldiamine), 트리에틸렌테트라민(triethylenetetramine), 테트라에틸렌펜타민(tetraethylenepentamine) 및 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the amine-based compound is characterized in that it comprises one or more selected from the group consisting of alkyldiamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine and polyethyleneimine. .
또한, 상기 초발수층이 코팅된 필수여재를 제조하는 단계는 하이드록실기 및 불소 실란계 발수제 간의 축합반응으로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the step of preparing the essential material coated with the super water-repellent layer is characterized in that formed by the condensation reaction between the hydroxyl group and the fluorine silane-based water repellent.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 상기 상술된 필터여제 제조방법으로 제조된 필터여재를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, another embodiment of the present invention provides a filter medium manufactured by the above-described filter filter manufacturing method.
본 발명의 실시예에 따르면, 플라즈마 전처리를 통해 표면을 활성화 하여 상기 섬유상여재 표면의 큰 접촉각을 갖는 초발수 섬유상 여재를 제조하여 소수성 및 내유성을 가진 초발수 필터여재를 통해 화학플랜트에 발생하는 가수중의 액체를 제거하는 효과를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by activating the surface through the plasma pre-treatment to produce a super water-repellent fibrous media having a large contact angle of the surface of the fibrous media, the hydrolyzate generated in the chemical plant through the hydrophobic and oil-resistant super-water repellent filter media It can provide the effect of removing the liquid.
또한, 제조된 필터여재에 아민 코팅층을 포함하여 아민계화합물의 아민기가 CO2를 화학적으로 흡수하여 CO2를 포집하는 효과를 제공할 수 있다.In addition, the prepared filter medium may include an amine coating layer to provide an effect of collecting the CO 2 by chemically absorbing the CO 2 amine group of the amine compound.
또한, 플라즈마 전처리를 이용하여 저비용의 표면개질이 가능한 이점이 있다.In addition, there is an advantage that low-cost surface modification using plasma pretreatment is possible.
또한, 불소 실란계 발수제가 하이드록실기로 활성화된 섬유상 여재 표면과 축합반응을 하여 공정을 단순하게 하는 이점이 있다.In addition, there is an advantage that the fluorine silane-based water repellent is condensation reaction with the surface of the fibrous media activated by the hydroxyl group to simplify the process.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, but should be understood to include all the effects deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 필터여재 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 이산화탄소 흡착 및 초발수 코팅된 섬유상 여재 제조과정을 나타낸 모식도이다.
도 3는 플라즈마 전처리 과정의 모식도이다.
도 4은 섬유상 여재를 플라즈마 전처리 하기 전과 후의 접촉 각 사진이다.1 is a flow chart showing a filter medium manufacturing method.
Figure 2 is a schematic diagram showing the carbon dioxide adsorption and superhydrophobic coated fibrous media manufacturing process.
3 is a schematic diagram of a plasma pretreatment process.
4 is a photograph of the contact angle before and after plasma pretreatment of the fibrous media.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, coupled)" with another part, it is not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "Includes the case. In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 필터여재 제조방법에 대하여 도 1을 참고하여 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a filter medium will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터여재 제조방법의 순서도이다.1 is a flow chart of the filter medium manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터여재 제조방법은 섬유상 여재를 준비하는 단계(S100), 상기 섬유상 여재를 플라즈마에 노출시켜 상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화하는 단계(S200), 상기 하이드록실기로 활성화된 섬유상 여재 표면상에 아민계 화합물을 도포하여 아민코팅층을 형성하는 단계(S300) 및 상기 아민코팅층 상에 불소 실란계 발수제로 코팅하여 초발수층이 코팅된 필터여재를 제조하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 1, the filter medium manufacturing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a fibrous filter (S100), exposing the fibrous filter to a plasma to activate the surface of the fibrous filter with a hydroxyl ( S200), the step of forming an amine coating layer by applying an amine compound on the surface of the fibrous media activated by the hydroxyl group (S300) and coated with a fluorine silane-based water repellent on the amine coating layer super-water repellent layer coated filter It may include the step (S400) of manufacturing the filter medium.
먼저, 섬유상 여재를 준비한다(S100).First, prepare a fibrous media (S100).
상기 섬유상 여재는 붕규산유리섬유, 폴리프로필렌, 셀루로스 디아세테이트, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 나일론, 폴리비닐 클로라이드, 모다크릴 또는 아크릴을 포함하는 것을 특징으로 한다.The fibrous media is characterized in that it comprises borosilicate glass fibers, polypropylene, cellulose diacetate, poly (ethylene terephthalate), nylon, polyvinyl chloride, modacryl or acrylic.
그 다음에, 상기 섬유상 여재를 플라즈마에 노출시켜 상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화한다(S200).Next, the fibrous filter media is exposed to plasma to activate the surface of the fibrous filter media with hydroxyl groups (S200).
상기 플라즈마에 노출시켜 상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화 하는 단계(S200)는, 상기 섬유상 여재 표면에 가스를 유입하여 감압하는 단계 및 상기 감압 후 플라즈마를 발생시켜 상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터여재 제조방법으로 제조될 수 있다.The step of activating the surface of the fibrous mediator with a hydroxyl group by exposing to the plasma (S200) includes introducing a gas to the surface of the fibrous mediator to reduce the pressure and generating a plasma after the decompression to form a hydroxyl group on the surface of the fibrous mediator. It can be prepared by a filter media manufacturing method comprising the step of activating.
상기 섬유상 여재 표면에 가스를 유입하여 감압하는 단계 전 상기 섬유상 여재의 불순물을 없애는 공정을 추가 할 수 있다.A process of removing impurities in the fibrous media may be added before the step of introducing a gas to the surface of the fibrous media and reducing the pressure.
상기 섬유상 여재 표면에 가스를 유입하여 감압하는 단계는 기체에 따라 플라즈마 생성속도를 조절할 수 있고 열 발생을 억제할 수 있다.Depressurizing the gas by introducing the gas on the surface of the fibrous medium may adjust the plasma generation rate according to the gas and suppress heat generation.
또한, 상기 플라즈마를 발생시켜 상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화 하면 상기 하이드록실기와 발수제에 포함된 불소실란계의 축합중합반응을 일으킬 수 있다.In addition, when the plasma is generated to activate the surface of the fibrous filter medium with a hydroxyl group, a condensation polymerization reaction between the hydroxyl group and the fluorine silane-containing water repellent may be caused.
상기 플라즈마에 노출 하는 단계는 10 W내지 500 W 전압에서 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.The exposure to the plasma may be characterized in that at a voltage of 10 W to 500 W.
또한, 상기 플라즈마에 노출 하는 단계는 0.1초 내지 300초에서 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the step of exposing to the plasma may be characterized in that made in 0.1 seconds to 300 seconds.
상기 플라즈마에 노출하는 단계에서 0.1초 미만 노출 또는 10 W 미만의 전압에서 이루어질 경우 섬유상 여재 표면의 하이드록실기 활성도가 낮아 불소 실란계의 코팅이 이루어지지 않을 수 있고, 플라즈마 노출시간이 300초 초과 또는 전압이 500W 초과할 경우 노란색으로 변하고 표면의 거칠기가 증가하며 섬유상 여재가 표면 활성화가 심하여 초발수 층을 형성하기 어려울 수 있다.If the exposure to the plasma is less than 0.1 seconds or at a voltage of less than 10 W, the hydroxyl group activity of the surface of the fibrous media is low, the coating of the fluorine silane system may not be made, the plasma exposure time is greater than 300 seconds or If the voltage exceeds 500W, the color turns yellow, the surface roughness increases, and the fibrous media has a high surface activation, making it difficult to form a super water-repellent layer.
상기 플라즈마에 노출 하는 단계는 아르곤 및 산소분위기에서 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.The exposure to the plasma may be characterized in that the argon and oxygen atmosphere.
상기 아르곤 및 산소의 비율은 아르곤이 산소의 3배이상을 차지하는 비율이 적당할 수 있다.The ratio of argon and oxygen may be a ratio in which argon occupies three times or more of oxygen.
그 다음에, 상기 하이드록실기로 활성화된 섬유상 여재 표면상에 아민계 화합물을 도포하여 아민코팅층을 형성한다(S300).Next, the amine-based compound is applied on the surface of the fibrous media activated by the hydroxyl group to form an amine coating layer (S300).
상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화하는 단계 및 상기 초발수층이 코팅된 필터여재를 제조하는 단계 사이에, 상기 하이드록실기로 활성화된 섬유상 여재 표면상에 아민계 화합물을 도포하여 아민코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. Between activating the surface of the fibrous mediator with a hydroxyl group and preparing a filter media with the superhydrophobic layer coated thereon, an amine coating layer is applied by applying an amine compound on the surface of the fibrous mediator activated with the hydroxyl group. It may further comprise the step of forming.
또한, 상기 아민계 화합물은 알킬디아민(alkyldiamine), 트리에틸렌테트라민(triethylenetetramine), 테트라에틸렌펜타민(tetraethylenepentamine) 및 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the amine-based compound may be characterized in that it comprises one or more selected from the group consisting of alkyldiamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine and polyethyleneimine Can be.
상기 하이드록실기로 활성화된 섬유상 여재는 아민계 화합물의 아민기와 반응 할 수 있다.The fibrous media activated by the hydroxyl group may react with the amine group of the amine compound.
상기 반응은 하이드록실기의 (-OH)와 아민계 화합물의 아민기 (-NH2)와 반응하여, 하이드록실기로 활성화된 섬유상 여재상에 아민 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.The reaction may be characterized in that the amine coating layer is formed on the fibrous medium activated by the hydroxyl group by reacting with the hydroxyl group (-OH) and the amine group (-NH 2 ) of the amine compound.
아민 코팅층이 형성된 경우에는, 상기 초발수층이 코팅된 필수여재를 제조하는 단계는 상기 아민계 화합물의 아민기(-NH2)와 불소 실란계 발수제 간의 축합반응으로 형성될 수 있다.When the amine coating layer is formed, the step of preparing the essential material coated with the super water-repellent layer may be formed by a condensation reaction between the amine group (-NH 2 ) of the amine compound and the fluorine silane-based water repellent.
상기 축합반응은 상기 하이드록실기로 활성화된 섬유상 여재 표면상에 아민계 화합물을 도포하여 형성한 아민코팅층의 아민기(-NH2)와 불소실란계의 -OCH3와 축합 반응 하여 CH3OH가 빠져나가 초발수층이 코팅된 필수여재를 얻을 수 있다.The condensation reaction is condensed with the amine group (-NH 2 ) of the amine coating layer formed by applying an amine compound on the surface of the fibrous median activated by the hydroxyl group and the -OCH 3 of the fluorine silane-based CH 3 OH It can be escaped to obtain the essential material coated with a super water-repellent layer.
그 다음에, 상기 아민코팅층 상에 불소 실란계 발수제로 코팅하여 초발수층이 코팅된 필터여재를 제조한다(S400).Next, by coating with a fluorine silane-based water repellent on the amine coating layer to prepare a filter medium coated with a super water-repellent layer (S400).
상기 불소실란계 발수제는 플루오로알킬실란 (fluoroalkylsilanes), 트리클로로실란(trichlorosilane- tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydroocty), 트리메톡시실란(trimethoxysilane -tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) 또는 트리에톡시실란(triethoxysilane -tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) 으로 이루어진 군에서 선택되는 1종이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The fluorosilane-based water repellents are fluoroalkylsilanes, trichlorosilane-tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydroocty, trimethoxysilane-tridecafluoro-1,1,2,2- in the group consisting of tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) or triethoxysilane -tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl It may be characterized by including one or more selected.
또한, 상기 초발수층이 코팅된 필수여재를 제조하는 단계는 아민코팅층의 아민기 및 불소실란계 발수제 간의 축합반응으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the step of preparing the essential material coated with the super water-repellent layer may be characterized in that formed by the condensation reaction between the amine group and the fluorine silane-based water repellent of the amine coating layer.
상기 축합반응은 아민기의 -NH2와 불소실란계의 -OCH3와 축합 반응 하여 CH3OH가 빠져나가 초발수층이 코팅된 필수여재를 얻을 수 있다.The condensation reaction is condensation reaction with -NH 2 of the amine group and -OCH 3 of the fluorine silane-based to remove the CH 3 OH to obtain the essential material coated with a super water-repellent layer.
또한, 또한, 상기 필터여재에 축합반응으로 결합된 불소실란계의 불소(F)부분은 표면에너지가 매우 작기 때문에 불소로 코팅되면서 초발수 역할을 할 수 있고, 접촉각을 증가시킬 수 있다.In addition, the fluorine (F) portion of the fluorine silane system coupled to the filter media by the condensation reaction can act as a super water-repellent while being coated with fluorine because the surface energy is very small, it can increase the contact angle.
따라서, 상기 아민코팅층 상에 필터여재에 축합반응으로 초발수층이 형성된 실시예는 아민코팅층에서 아민계화합물의 아민기가 CO2를 화학적으로 흡수하여 CO2포집 효과를 얻을 수 있고, 초발수층의 불소실란계의 불소(F)부분은 표면에너지가 매우 작기 때문에 불소로 코팅되면서 초발수 역할을 할 수 있다.Thus, subjected to second water-repellent layer to the condensation reaction in the filter media on the amine coating layer formed for example, an amine group of the amine compound in the amine coating layer can be obtained, the CO 2 absorption effect by absorbing CO 2 in the chemical, ultra-water repellent layer The fluorine (F) portion of the fluorine silane system has a very small surface energy and may be coated with fluorine to act as a super water repellent.
그러므로, 상기 섬유상 여재 표면에 소수성을 부여하고 소수성이 부여된 필터여재는 기체 및 액체, 액체 및 액체 분리를용 코아레서 필터에 필터여재로 쓰여 종래보다 더 높은 분리력을 갖고, 석유정제 및 화학플랜트에 사용된다.Therefore, the filter media imparting hydrophobicity and hydrophobicity to the surface of the fibrous media has a higher separation force than the conventional one by using gas and liquid, liquid and liquid separation as a filter media for a core filter for separating gas, liquid, and chemical plants. Used.
예를 들면, 아민계 화합물에 포함된 트리에틸렌테트라민(triethylenetetramine) 의 아민기와 상기 섬유상 여재 표면의 하이드록실기 (-OH)는 결합하여 섬유상 여재 상에 아민코팅층이 형성 될 수 있고, 상기 아민코팅층이 형성된 표면 상에 플루오로알킬실란 (fluoroalkylsilanes)발수제의 -OMe(-OCH3)와 아민기(NH2)의 축합중합 반응을 통해 초발수층이 불소실란계를 포함한 초발수 층이 코팅되고 초발수로 코팅된 필터여재가 형성될 수 있다.For example, the amine group of triethylenetetramine included in the amine compound and the hydroxyl group (-OH) on the surface of the fibrous media may be combined to form an amine coating layer on the fibrous media, and the amine coating layer The super water-repellent layer was coated with a super water-repellent layer including a fluorosilane system through the condensation polymerization reaction of -OMe (-OCH 3 ) and an amine group (NH 2 ) of a fluoroalkylsilanes water-repellent agent on the formed surface. Filter media coated with water repellent may be formed.
따라서, 상기 아민코팅층은 종래 코아레서 필터 사용시 아민기가 화학 CO2를 화학적 흡수하여 CO2포집을 가능하게 할 수 있고, 불소실란계로 코팅된 필터여재는 큰 접촉각을 제공하여 초발수 섬유상 여재를 제공할 수 있다.Accordingly, the amine coating layer may enable CO 2 capture by chemically absorbing chemical CO 2 when the conventional coalescer filter is used, and the filter media coated with the fluorine silane system may provide a large contact angle to provide super water-repellent fibrous media. Can be.
한편, 경우에 따라서, 상기 하이드록실기로 활성화된 섬유상 여재 표면상에 아민계 화합물을 도포하여 아민코팅층을 형성하는 단계(S300)는 생략할 수 있다.Meanwhile, in some cases, the step of forming the amine coating layer by applying an amine compound on the surface of the fibrous medium activated by the hydroxyl group (S300) may be omitted.
따라서, 아민코팅층을 형성하는 단계가 생략되면, 섬유상 여재를 준비하는 단계, 상기 섬유상 여재를 플라즈마에 노출시켜 상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화하는 단계, 및 상기 하이드록실기로 활성화된 섬유상 여재를 불소 실란계 발수제로 코팅하여 초발수층이 코팅된 필터여재를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.Therefore, if the step of forming the amine coating layer is omitted, preparing a fibrous filter media, exposing the fibrous media media to plasma to activate the surface of the fibrous media media with hydroxyl groups, and the fibrous media media activated with hydroxyl groups It may include the step of preparing a filter medium coated with a super water-repellent layer by coating with a fluorine silane-based water repellent.
상기 초발수층이 코팅된 필터여재를 제조하는 단계는 상기 하이드록실기로 활성화된 섬유상여재 상에 발수제를 도포하여 초발수층이 형성될 수 있다.In the preparing of the filter medium coated with the super water repellent layer, a super water repellent layer may be formed by applying a water repellent agent on the fibrous material activated by the hydroxyl group.
또한, 상기 초발수층이 코팅된 필터여재룰 제조하는 단계는 상기 하이드록실기 및 불소 실란계 발수제 간의 축합반응으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the preparing of the superfiltration layer coated filter media may be characterized by the condensation reaction between the hydroxyl group and the fluorine silane-based water repellent.
따라서, 상기 축합반응은 하이드록실기의 -OH기와 불소실란계의 -OCH3와 축합 반응 하여 CH3OH가 빠져나가 초발수층이 코팅된 필수여재를 얻을 수 있다.Therefore, the condensation reaction is condensation reaction with -OH of the hydroxyl group and -OCH 3 of the fluorine silane-based to remove the CH 3 OH to obtain the essential material coated with the super water-repellent layer.
또한, 상기 필터여재에 축합반응으로 결합된 불소실란계의 불소(F)부분은 표면에너지가 매우 작기 때문에 불소로 코팅되면서 초발수 역할을 할 수 있고, 접촉각을 증가시킬 수 있다.In addition, the fluorine (F) portion of the fluorine silane system coupled to the filter media by the condensation reaction may act as a super water-repellent while being coated with fluorine because the surface energy is very small, it may increase the contact angle.
따라서, 상기 섬유상 여재 표면에 소수성을 부여하고 소수성이 부여된 필터여재는 기체 및 액체, 액체 및 액체 분리용 코아레서 필터에 필터여재로 쓰여 석유정제 및 화학플랜트에 사용된다.Therefore, the filter media imparted hydrophobicity to the surface of the fibrous media and the hydrophobicity is used as a filter media in gas and liquid, liquid and liquid separation filter filters, and used in petroleum refining and chemical plants.
발수표면이란 물을 싫어하는 표면으로, 일반적으로 접촉각이 90° 이상의 값을 가지는 표면을 말하고 90° 이상의 접촉각은 소수성 특징을 갖는다.A water repellent surface is a surface that dislikes water, and generally refers to a surface having a contact angle of 90 ° or more, and a contact angle of 90 ° or more has a hydrophobic characteristic.
이러한 발수표면은 화학적인 인자, 즉 표면에너지가 낮은 실리콘이나 불소계 화합물을 습식 및 건식방법으로 코팅함으로써 구현되어 왔다.Such a water repellent surface has been implemented by coating silicon or fluorine compounds having low chemical factors, ie surface energy, by wet and dry methods.
표면의 젖음성(wettability)은 물방울이 고체표면에 놓여있을 때 고체, 액체 및 기체간에 작용하는 힘의 열역학적인 평형 상태 결과로 나타나는 접촉각을 측정하여 나타낼 수 있는데 이는 Young 공식으로 표현될 수 있다.The wettability of the surface can be expressed by measuring the contact angle resulting from the thermodynamic equilibrium of the forces acting between the solid, liquid and gas when the droplets are placed on the solid surface, which can be expressed by the Young's formula.
즉, 평편하고 매끄러운 고체 표면에서 물방울의 접촉각은 물방울이 공기와의 계면 경계선에서 국소 표면 에너지 상태를 최소화하는 방법으로 구할 수 있고, 접촉각의 값은 물방울이 매끄러운 표면에서 친수성을 띄면 감소하고, 발수성을 가지면 증가한다.In other words, the contact angle of water droplets on a flat smooth surface can be obtained by minimizing the local surface energy state at the interface boundary between air and water, and the value of contact angle decreases when the water droplets are hydrophilic on the smooth surface, Increase if you have
따라서, 본 발명의 접촉각은 136°이상 값을 가져 초소수성의 성질을 가진 필터여재를 가져 올 수 있다.Therefore, the contact angle of the present invention can have a filter medium having a superhydrophobic property by having a value of 136 ° or more.
또한, 상기 플라즈마로 상기 섬유상 여재의 표면을 개질하는 것은 저비용제조를 가능하게 할 수 있다.In addition, modifying the surface of the fibrous media with the plasma may enable low cost manufacturing.
실란(Silane)계 축합중합 반응으로 종래의 제조공정을 보다 단순히 하여 생산성, 경제성 및 경쟁력을 높일 수 있다.With the silane-based condensation polymerization reaction, the conventional manufacturing process may be simplified to increase productivity, economy and competitiveness.
또한, 상기 상술된 필터여재 제조방법으로 제조된 필터여재는 아민 가스(amine gas)을 비롯한 화학플랜트, 석유정제에 발생하는 가스중의 액체 및 액체 중 친수성 액체를 필터 내로 통과 되지 않아 제거되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the filter media produced by the above-described filter media manufacturing method is characterized in that the chemical plant, including the amine gas (amine gas), liquid in the gas generated in petroleum refining and hydrophilic liquid in the liquid does not pass through the filter is removed. You can do
이하, 도 2는 이산화탄소 흡착 및 초발수 코팅된 섬유상 여재 제조과정을 나타낸 모식도이다.Hereinafter, Figure 2 is a schematic diagram showing a carbon dioxide adsorption and superhydrophobic coated fibrous media manufacturing process.
도 2는 초발수 코팅된 섬유상 여재 제조과정을 나타낸 모식도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing the manufacturing process of the superhydrophobic coated fibrous media.
도 2(a)는 본 발명의 일 실시예에 따라 섬유상 여재 표면을 플라즈마에 노출시켜 상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화하는 단계를 나타낸다.Figure 2 (a) shows the step of activating the fibrous mediator surface with a hydroxyl group by exposing the fibrous mediator surface to the plasma according to an embodiment of the present invention.
도 2(a)의 섬유상 여재 표면에 불순물을 제거하고 기체를 주입하여 감압한 후 플라즈마를 조사하면 상기 섬유상 여재 표면상의 산소이온은 하이드록실기(-OH)로 활성화 된다.When the impurities are removed from the surface of the fibrous media of FIG. 2 (a), gas is injected, and the pressure is reduced, plasma is irradiated, and oxygen ions on the surface of the fibrous media are activated by hydroxyl groups (—OH).
도 2(b)는 상기 하이드록실기로 활성화된 섬유상 여재에 아민계화합물을 도포하여 아민코팅층을 형성하는 단계를 나타낸다.Figure 2 (b) shows a step of forming an amine coating layer by applying an amine compound to the fibrous media activated by the hydroxyl group.
도 2(b)의 상기 섬유상 여재의 하이드록실기는 아민계 화합물의 아민기와 반응하여 결합하고 상기 섬유상 여재 는 아민코팅층으로 코팅될 수 있다.The hydroxyl group of the fibrous media of FIG. 2 (b) reacts with the amine group of the amine compound to bind and the fibrous media may be coated with an amine coating layer.
도 2(c)는 상기 아민코팅층 상에 불소 실란계 발수제로 코팅하여 축합중합 반응을 시키는 단계를 나타낸다.Figure 2 (c) shows the step of performing a condensation polymerization reaction by coating with a fluorine silane-based water repellent on the amine coating layer.
도 2(c)의 상기 아민코팅층의 아민기는 불소 실란계 발수제와 반응하여 축합 반응을 하여 결합하고 상기 섬유상 여재 상은 아민코팅층 및 불소 실란계로 초발수 코팅층이 형성되어 다층을 이룰 수 있다.The amine group of the amine coating layer of Figure 2 (c) is reacted with the fluorine silane-based water-repellent agent to combine the condensation reaction and the fibrous filter phase can be formed by forming a super water-repellent coating layer of the amine coating layer and fluorine silane system.
도 2(d)는 도 2(c)를 세척하고 건조시켜 초발수층이 코팅된 필터여재가 제조되는 단계를 나타낸다.Figure 2 (d) shows the step of preparing a filter medium coated with a super water-repellent layer by washing and drying Figure 2 (c).
또한, 도 2(d)의 F-Silane 의 불소(F) 부분은 표면에너지가 낮아 초발수 역할을 한다.In addition, the fluorine (F) portion of the F-Silane of Figure 2 (d) has a low surface energy serves as a super water-repellent role.
도 2(d)의 단계에서 이물질을 세척하고 건조하면 아민코팅층 및 불소실란계가 코팅된 초발수 코팅층이 상기 섬유상 여재 상에 고정되어 필터여재가 제조 될 수 있다.When the foreign matter is washed and dried in the step of FIG. 2 (d), the amine coating layer and the fluorosilane-based superhydrophobic coating layer may be fixed on the fibrous media to prepare a filter media.
이하, 도 3은 플라즈마 전처리 과정의 모식도를 통해 섬유상 여재상의 화학구조식 변화를 상세하게 설명한다.3 illustrates the chemical structural change of the fibrous medium through the schematic diagram of the plasma pretreatment process.
도 3은 플라즈마 전처리 과정의 모식도이다.3 is a schematic diagram of a plasma pretreatment process.
도 3(a)는 하이드록실기로 활성화된 표면을 갖는 섬유상 여재이다.3 (a) is a fibrous media having a surface activated with a hydroxyl group.
도 3(a)는 섬유상 여재(Fibrous filter Surface)의 표면에 산소이온으로 덮인 표면을 플라즈마에 노출시켜 산소이온이 하이드록실기로 활성화 된 모습이다. FIG. 3 (a) shows the oxygen ions activated by hydroxyl groups by exposing a surface covered with oxygen ions on the surface of a fibrous filter surface to plasma.
도 3(b)는 아민코팅 층이 형성된 섬유상여재의 모식도이다.Figure 3 (b) is a schematic diagram of the fibrous material on which the amine coating layer is formed.
도 3(b)는 도 3(a)의 하이드록실기로 표면이 활성화된 섬유상 여재 상에 트리에틸렌테트라민(triethylenetetramine)을 넣어 아민기를 코팅할 수 있다.FIG. 3 (b) may include triethylenetetramine on the surface-activated fibrous media with the hydroxyl group of FIG. 3 (a) to coat an amine group.
아민기가 코팅된 도3(b)는 아민기가 CO2를 흡착하여 CO2를 흡착할 수 있는 층(layer)을 형성할 수 있다.3 the amine groups coating (b) may form a layer (layer) with amine groups to adsorb CO 2 by adsorption of CO 2.
도 3(c)는 아민 코팅층 상에 초발수 코팅층이 형성된 필터여재의 모식도를 나타낸다.Figure 3 (c) shows a schematic view of the filter medium in which the super water-repellent coating layer is formed on the amine coating layer.
도 3(c)는 도3(b)의 아민기가 코팅된 섬유상 여재에 발수제를 넣어 발수제에 포함된 불소실란계의 Me(CH3)와 아민기가 축합반응을 통해 메탄올(MeOH)이 제거되어 불소실란계로 코팅된 섬유상 여재가 나타난다.3 (c) is a fluorine-based Me (CH 3 ) of the fluorine silane-based fluorine-containing fibrous media coated with the amine group of Figure 3 (b) and methanol (MeOH) is removed through the amine group condensation reaction fluorine Fibrous media coated with a silane system appears.
또한, 도 3(c)의 불소실란계 불소(F)부분은 표면에너지가 낮아 소수성 특징을 가지고 초발수 역할을 한다.In addition, the fluorine silane fluorine (F) portion of Figure 3 (c) has a low surface energy has a hydrophobic character and plays a super water-repellent role.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 초발수층이 코팅된 필터여재의 표면의 화학 구조를 알 수 있다.Referring to Figure 3, in accordance with an embodiment of the present invention can be seen the chemical structure of the surface of the filter medium coated with a super water-repellent layer.
제조예1Preparation Example 1
초발수 코팅된 필터여재Super Water-Repellent Coated Filter Media
1) 섬유상 여재 표면을 200 W의 플라즈마를 가하여 표면을 하이드록실기로 개질 시켰다.1) The surface of the fibrous media was applied with a plasma of 200 W to modify the surface with a hydroxyl group.
2) 상기 하이드록실기로 표면개질된 섬유상 여재에 트리에틸렌테트라민(triethylenetetramine)을 넣어 섬유상 여재의 하이드록실기와 아민기가 반응하여 아민 코팅층을 형성한다.2) Put triethylenetetramine (triethylenetetramine) in the fibrous media surface-modified by the hydroxyl group to form an amine coating layer by the reaction of the hydroxyl group and the amine group of the fibrous media.
3) 상기 아민코팅된 섬유상 여재에 불소실란계 플루오로알킬실란 (fluoroalkylsilanes)을 포함한 발수제를 첨가하였다.3) To the amine-coated fibrous media, a water repellent including fluorosilane-based fluoroalkylsilanes was added.
4) 상기 섬유상 여재를 에탄올로 세척하였다.4) The fibrous media was washed with ethanol.
5) 상기 세척된 섬유상 여재를 70℃ 온도에서 건조시켰다.5) The washed fibrous media was dried at a temperature of 70 ° C.
도 4는 섬유상 여재를 플라즈마 전처리 하기 전과 후의 접촉 각 사진이다.4 is a photograph of the contact angle before and after plasma pretreatment of the fibrous media.
도 4(a)는 섬유상 여재를 플라즈마 전처리 하기 전 섬유상여재위 물방울이 계면 경계선에서 이루는 접촉각 118.63° 가 나타나 있고,FIG. 4 (a) shows a contact angle of 118.63 ° of water droplets formed at an interface boundary line before plasma pretreatment of the fibrous media,
도4(b)는 도 4(a)에 플라즈마 전처리를 수행을 통해 소수성(hydrophobic, oleophobic) 및 내유성이 증가되어 도 3(b)의 접촉각이 136.53°로 증가된 결과를 나타낸다.4 (b) shows that hydrophobic (hydrophobic, oleophobic) and oil resistance are increased by performing plasma pretreatment in FIG. 4 (a), thereby increasing the contact angle of 136.53 °.
일반적으로 접촉각이 90°이상이면 발수표면에 해당되는 소수성을 갖는다. 본 발명의 플라즈마 전처리 과정을 통해 표면에너지가 낮은 불소실란계로 코팅되 접촉각이 증가하고 약간의 경사에도 쉽게 물이 굴러 떨어지게 만든 표면의 초발수 코팅된 필터여재를 얻을 수 있다.Generally, when the contact angle is 90 ° or more, it has hydrophobicity corresponding to the water repellent surface. Through the plasma pretreatment process of the present invention, it is possible to obtain a super-water-repellent coated filter media of the surface which is coated with a fluorine silane system having a low surface energy to increase the contact angle and make the water easily roll down even a slight inclination.
본 발명의 실시예에 따르면, 플라즈마 전처리를 통해 표면을 활성화 하여 상기 섬유상여재 표면의 큰 접촉각을 갖는 초발수 섬유상 여재를 제조하여 소수성 및 내유성을 가진 초발수 필터여재를 통해 화학플랜트에 발생하는 가수중의 액체를 제거하는 효과를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by activating the surface through the plasma pre-treatment to prepare a super water-repellent fibrous media having a large contact angle of the surface of the fibrous media to the hydrolyzate generated in the chemical plant through a super water-repellent filter media with hydrophobicity and oil resistance It can provide the effect of removing the liquid.
또한, 제조된 필터여재에 아민 코팅층을 포함하여 아민계화합물의 아민기가 CO2를 화학적으로 흡수하여 CO2를 포집하는 효과를 제공할 수 있다.In addition, the prepared filter medium may include an amine coating layer to provide an effect of collecting the CO 2 by chemically absorbing the CO 2 amine group of the amine compound.
또한, 플라즈마 전처리를 이용하여 저비용의 표면개질이 가능한 이점이 있다.In addition, there is an advantage that low-cost surface modification using plasma pretreatment is possible.
또한, 불소 실란계 발수제가 하이드록실기로 활성화된 섬유상 여재 표면과 축합반응을 하여 공정을 단순하게 하는 이점이 있다.In addition, there is an advantage that the fluorine silane-based water repellent is condensation reaction with the surface of the fibrous media activated by the hydroxyl group to simplify the process.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, but should be understood to include all the effects deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is represented by the following claims, and it should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present invention.
Claims (11)
상기 섬유상 여재를 플라즈마에 노출시켜 상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화하는 단계; 및
상기 하이드록실기로 활성화된 섬유상 여재를 불소 실란계 발수제로 코팅하여 초발수층이 코팅된 필터여재를 제조하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터여재 제조방법.Preparing a fibrous media;
Exposing the fibrous mediar to a plasma to activate the surface of the fibrous mediator with a hydroxyl group; And
Preparing a filter medium coated with a super water-repellent layer by coating the hydroxyl group-activated fibrous media with a fluorine silane-based water repellent; Filter media manufacturing method comprising a.
상기 섬유상 여재는 붕규산유리섬유, 폴리프로필렌, 셀루로스 디아세테이트, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 나일론, 폴리비닐 클로라이드, 모다크릴 또는 아크릴을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터여재 제조방법.The method of claim 1,
The fibrous filter medium is borosilicate glass fiber, polypropylene, cellulose diacetate, poly (ethylene terephthalate), nylon, polyvinyl chloride, modacryl or acrylic filter manufacturing method comprising a.
상기 플라즈마에 노출시켜 상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화 하는 단계는,
상기 섬유상 여재 표면에 가스를 유입하여 감압하는 단계; 및
상기 감압 후 플라즈마를 발생시켜 상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터여재 제조방법.The method of claim 1,
Exposing to the plasma to activate the surface of the fibrous filter media with hydroxyl groups,
Depressurizing a gas by introducing a gas into the surface of the fibrous medium; And
Generating a plasma after the reduced pressure to activate the surface of the fibrous filter medium with a hydroxyl group.
상기 플라즈마에 노출 하는 단계는 10 W 내지 500 W 전압에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터여재 제조방법.The method of claim 1,
The method of manufacturing a filter medium, wherein the exposing to the plasma is performed at a voltage of 10 W to 500 W.
상기 플라즈마에 노출 하는 단계는 0.1초 내지 300초에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터여재 제조방법.The method of claim 1,
The method of manufacturing a filter medium, wherein the exposure to the plasma is performed at 0.1 to 300 seconds.
상기 플라즈마에 노출 하는 단계는 아르곤 및 산소분위기에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터여재 제조방법.The method of claim 1,
The method of manufacturing a filter medium, wherein the exposing to plasma is performed in an argon and an oxygen atmosphere.
상기 불소실란계 발수제는 플루오로알킬실란 (fluoroalkylsilanes), 트리클로로실란(trichlorosilane- tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydroocty), 트리메톡시실란(trimethoxysilane -tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) 및 트리에톡시실란(triethoxysilane -tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) 으로 이루어진 군에서 선택되는 1종이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터여재 제조방법.The method of claim 1,
The fluorosilane-based water repellent is fluoroalkylsilanes, trichlorosilane (trichlorosilane- tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydroocty), trimethoxysilane (trimethoxysilane -tridecafluoro-1,1,2,2- tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) and triethoxysilane -tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl Filter media manufacturing method comprising at least one selected.
상기 섬유상 여재 표면을 하이드록실기로 활성화하는 단계 및 상기 초발수층이 코팅된 필터여재를 제조하는 단계 사이에,
상기 하이드록실기로 활성화된 섬유상 여재 표면상에 아민계 화합물을 도포하여 아민코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터여재 제조방법.The method of claim 1,
Between the step of activating the surface of the fibrous media with a hydroxyl group and the step of producing a filter media coated with the super water-repellent layer,
The filter media manufacturing method, characterized in that it further comprises the step of forming an amine coating layer by applying an amine compound on the surface of the fibrous media activated by the hydroxyl group.
상기 아민계 화합물은 알킬디아민(alkyldiamine), 트리에틸렌테트라민(triethylenetetramine), 테트라에틸렌펜타민(tetraethylenepentamine) 및 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터여재 제조방법.The method of claim 8,
The amine compound is a filter media comprising at least one member selected from the group consisting of alkyldiamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine and polyethyleneimine. Manufacturing method.
상기 초발수층이 코팅된 필수여재를 제조하는 단계는 하이드록실기 및 불소 실란계 발수제 간의 축합반응으로 형성된 것을 특징으로 하는 필터여재 제조방법.The method of claim 1,
The preparing of the supernatant coated with the water repellent layer is a filter medium manufacturing method, characterized in that formed by the condensation reaction between the hydroxyl group and the fluorine silane-based water repellent.
The filter media produced by the method of claim 1 filter media.
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