KR20200075179A - 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터 및 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 실내공간으로 유입되는 외기에 포함된 이물질, 악취, 세균, 휘발성 유기 화합물 등을 포함하는 환경유해물질을 제거하여 실내공간의 공기질을 향상시킬 수 있는 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터 및 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 집진층; 상기 집진층에 지지력을 부여하는 지지층; 상기 지지층과 상기 집진층을 일체로 합지하고 폐목재로 제조한 활성탄이 포함되는 탈취층; 및 상기 집진층과 상기 지지층과 상기 탈취층에 코팅되고 무광촉매가 포함되는 무광촉매코팅층;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터를 기술적 요지로 한다.

Description

폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터 및 제조방법{Cabin filter using waste wooden activated carbon manufacturing method thereof}
본 발명은 자동차의 실내공간으로 유입되는 외기에 포함된 이물질, 악취, 세균, 휘발성 유기 화합물 등을 포함하는 환경유해물질을 제거하여 실내공간의 공기질을 향상시킬 수 있는 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터 및 제조방법에 관한 것이다.
산업의 발달로 인해 공기 중에는 이물질, 악취, 세균, 휘발성 유기 화합물 등을 포함하는 환경유해물질이 증가하고 있다.
이러한 환경유해물질이 공기에 포함되어 밀폐된 실내공간으로 유입되면서 다양한 증상과 질병의 원인으로 작용하고 있다.
그리하여 활동시간의 대부분을 차지하는 가정이나 사무실 등에는 환경유해물질을 제거하는 기능을 가진 공기정화기를 별도로 비치하여 실내공기질을 향상시키고자 노력하고 있다.
하지만 가정이나 사무실 등에 못지않게 활동시간을 많이 차지하는 자동차에는 환경유해물질을 제거하는 캐빈필터가 적용되지 않고 있다. 즉, 캐빈필터는 외기가 실내공간으로 유입될 때 외기에 포함된 이물질만을 물리적으로 제거할 뿐이고 악취와 세균과 휘발성 유기 화합물 등을 제거하지 못하고 실내공간으로 그대로 유입시키는 한계가 있다.
이러한 한계를 극복하기 위해 외기에 포함된 이물질은 물론이고 악취와 세균과 휘발성 유기 화합물 등도 제거할 수 있도록 광촉매와 활성탄을 적용한 캐빈필터들이 안출되었다.
그러나 종래의 캐빈필터에는 광촉매가 적용됨에 따라 촉매 작용을 위해 자외선 램프, 가시광선 램프, 오존 램프, LED 램프 등으로 구성될 수 있는 발광수단을 별도로 구비하여 광촉매에 빛을 조사해야만 한다.
상기와 같이 캐빈필터에 발광수단이 별도로 구비되어야 함에 따라 공간확보가 쉽지 않고 설치구조가 복잡할 뿐만 아니라 제조원가를 상승시키게 된다. 또한, 활성탄의 추가로 인해서도 제조원가를 더욱 상승시킬 수밖에 없다.
이러한 제조원가 상승으로 인해 광촉매와 활성탄이 적용된 캐빈필터는 기존의 일반 캐빈필터에 비해 공기 정화 성능이 월등히 우수하지만 종래의 캐빈필터에 비교하여 가격경쟁력이 크게 떨어짐에 따라 소비자에게 외면받아 대중적인 보급이 이루어지지 않는 문제점이 있다.
따라서 광촉매와 활성탄을 적용하되 공기 정화 성능을 높이고 제조원가 상승을 최소화하여 가격경쟁력을 확보함으로써 기존의 일반 캐빈필터와 경쟁하여 대중적인 보급이 가능하도록 캐빈필터에 대한 연구개발이 필요하다.
대한민국 등록특허공보 제10-1120491호, 2012.02.29.자 공고. 대한민국 등록특허공보 제10-1867522호, 2018.06.15.자 공고.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서 광촉매와 활성탄을 적용하되 공기 정화 성능을 높이고 제조원가 상승을 최소화하여 가격경쟁력을 확보하여 대중적 보급이 가능하도록 하여 운전자와 탑승자의 건강을 보호할 수 있도록 발광수단이 필요없는 무광촉매와 폐목재로부터 제조한 활성탄을 사용하여 제조원가를 절감할 수 있는 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터는 집진층; 상기 집진층에 지지력을 부여하는 지지층; 상기 지지층과 상기 집진층을 일체로 합지하고 폐목재로 제조한 활성탄이 포함되는 탈취층; 및 상기 집진층과 상기 지지층과 상기 탈취층에 코팅되고 무광촉매가 포함되는 무광촉매코팅층;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 무광촉매는 전이금속염 용액과 이산화티타늄 용액과 항균제 및 바인더가 혼합된 것임을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터 제조방법은 멜트블로운 원단을 재단하여 집진층을 준비하는 단계; 저융점 섬유 원단을 재단하여 지지층을 준비하는 단계; 상기 집진층의 일면과 상기 지지층의 일면 중의 하나 이상에 폐목재로 제조된 활성탄이 포함된 탈취코팅액을 코팅하여 상기 지지층과 상기 집진층을 일체로 합지시키고 상기 지지층과 상기 집진층의 사이에 상기 탈취코팅액으로 이루어지는 탈취층을 형성하여 캐빈필터 반제품을 제조하는 단계; 및 상기 캐빈필터 반제품에 무광촉매코팅액을 코팅하여 무광촉매코팅층이 형성된 캐빌필터를 제조하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 캐빈필터 반제품을 제조하는 단계와 상기 캐빈필터를 제조하는 단계의 사에는 무광촉매코팅액을 준비하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 무광촉매코팅액을 준비하는 단계는 전이금속염 용액과 이산화티타늄 용액을 혼합하여 무광촉매액을 조성하는 단계; 상기 무광촉매액에 항균제를 투입하여 항균성 무광촉매액을 조성하는 단계; 및 상기 항균성 무광촉매액에 바인더를 혼합하여 상기 무광촉매코팅액의 제조를 완료하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 의한 본 발명은 무광촉매와 폐목재 활성탄을 적용함에 따라 발광수단이 필요치 않아 설치에 따른 제약이 전혀 없고 제조원가를 절감할 수 있다. 이로 인해 활성탄과 무광촉매의 적용에 따른 제조원가 상승이 최소화됨에 따라 가격 경쟁력을 충분히 확보할 수 있다. 그리고 무광촉매와 폐목재 활성탄의 작용에 의해 공기 정화 성능도 우수함에 따라 자동차의 실내공기질을 향상시켜 운전자와 탑승자의 건강을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터의 구성 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터 제조방법의 공정 순서도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터 제조방법에서 탈취층 형성 단계의 공정 순서도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터 제조방법에서 무광촉매코팅액 준비 단계의 공정 순서도이다.
본 발명은 자동차의 실내공간으로 유입되는 외기에 포함된 이물질, 악취, 세균, 휘발성 유기 화합물 등을 포함하는 환경유해물질을 제거하여 실내공간의 공기질을 향상시킬 수 있는 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터 및 제조방법에 관한 것이다.
특히 본 발명에 따른 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터 및 제조방법은 공기 정화 성능을 높이고 제조원가 상승을 최소화하여 가격경쟁력을 확보하여 대중적 보급이 가능하도록 하여 운전자와 탑승자의 건강을 보호할 수 있도록 한 것이 특징이다.
이러한 특징은 지지층과 집진층과 탈취층 및 광촉매코팅층으로 구성되되, 탈취층에는 폐목재로 제조한 활성탄이 포함되고, 광촉매층에는 빛의 조사 없이도 공기와 반응하여 악취, 세균, 휘발성 유기 화합물 등을 제거하는 무광촉매가 포함된 구성에 의해 달성될 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터 및 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 집진층(110), 지지층(120), 탈취층(130) 및 무광촉매코팅층(140)으로 구성될 수 있다.
먼저, 상기 집진층(110)은 자동차의 실내공간으로 유입되는 외부공기 속에 포함된 먼지 등의 이물질을 물리적으로 걸러내는 집진부재로서, 공기를 원활하게 통과시키면서 공기 속에 포함된 이물질을 집진할 수 있도록 폴리프로필렌 등을 포함하는 열가소성 수지를 용융시켜 방사한 정전부직포인 멜트블로운 원단으로 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 지지층(120)은 집진층(110)에 지지력을 부여하는 지지부재로서, 집진층(110)의 전면에 위치하여 자동차의 실내공간으로 유입되는 외부공기가 집진층(110)을 통과하기 전에 상대적으로 입자가 큰 이물질을 미리 걸러내면서 집진층(110)을 일정형태로 지지할 수 있도록 폴리에스테르계 수지 등을 포함하는 저융점 섬유를 용융시켜 제조한 저융점 지지체 원단으로 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 탈취층(130)은 집진층(110)과 지지층(120)을 일체로 합지시키는 합지부재로서, 지지층(110)을 통과한 외부공기에 포함된 유해성분이나 냄새 등을 흡착 제거할 수 있도록 탈취기능을 갖는 활성탄을 포함한 활성탄 코팅액으로 이루어질 수 있다.
즉, 탈취층(130)은 집진층(110)의 전면 또는 지지층(120)의 후면 중의 어느 하나 이상에 활성탄 코팅액이 일정두께로 코팅된 후 집진층(110)과 지지층(120)을 합지시키고 그 사이에서 경화되면서 형성될 수 있다.
이때 탈취층(130)을 이루는 활성탄은 제조원가를 절감하면서 친환경 보호를 위한 목적 달성을 위해 폐목재를 가공하여 제조한 폐목재 활성탄이 포함될 수 있다. 즉, 폐목재 활성탄은 폐목재를 분말형태 또는 입자형태로 분쇄한 후 활성화제로 처리한 후 건조시겨 제조하거나 수증기로 활성화시켜 제조할 수 있다.
따라서 활성탄의 추가로 인한 제조원가 상승을 최소화함에 따라 구매시 소비자의 가격부담이 자연스럽게 해소되므로 기능성을 강조하여 대중적인 보급을 유도할 수 있다.
단, 폐목재 활성탄은 우수한 탈취성능을 보유하면서 안전성도 보장할 수 있도록 원목상태 그대로이거나 원목을 기계적으로 가공 및 처리한 상태의 것으로서 가공 및 처리 과정에서 페인트, 기름, 방부제 등으로 오염되지 않은 1등급 폐목재를 사용하여 제조할 수 있다.
마지막으로, 상기 무광촉매코팅층(140)은 집진층(110)과 지지층(120)과 탈취층(130)에 코팅되는 코팅부재로서, 지지층(120)과 탈취층(130)과 집진층(110)을 차례대로 통과한 외부공기에 포함된 세균, 휘발성 유기화합물 등을 제거할 수 있도록 무광촉매코팅액으로 이루어질 수 있다.
즉, 무광촉매코팅층(140)은 무광촉매코팅액이 집진층(110)과 지지층(120)과 탈취층(130)에 균일하게 코팅된 후 집진층(110)과 지지층(120)과 탈취층(130)으로 흡수되거나 표면에 코팅된 상태에서 경화되면서 형성될 수 있다.
이때 무광촉매코팅층(140)을 이루는 무광촉매코팅액에는 무광촉매가 포함됨에 따라 빛의 조사 없이도 촉매반응을 일으켜 외부공기에 포함된 세균, 휘발성 유기화합물 등을 제거할 수 있다.
따라서 광촉매를 적용한 종래의 캐빈필터와 달리 무광촉매를 적용함에 따라 발광수단을 위한 부가구성도 전혀 필요치 않으므로 발광수단의 추가로 인한 제조원가 상승도 막고 빛의 유무에 상관없이 공기 정화 기능을 발휘할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터의 제조방법(S100)은 도 2에 도시된 바와 같이 집진층 준비 단계(S110), 지지층 준비 단계(S120), 탈취층 형성 단계(S130) 및 무광촉매코팅층 형성 단계(S150)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상기 집진층 준비 단계(S110)는 정전부직포인 멜트블로운 원단으로 집진층(110)을 준비하는 공정이다.
즉, 폴리프로필렌 등을 포함하는 열가소성 수지를 용융시켜 섬유 형태로 방사하면서 적층시켜 제조한 멜트블로운 원단을 일정크기로 재단하여 집진층(110)을 준비할 수 있다.
다음으로, 상기 지지층 준비 단계(S120)는 부직포인 저융점 섬유 원단으로 지지층(120)을 준비하는 공정이다.
즉, 폴리에스테르계 수지 등을 포함하는 저융점 섬유를 용융시켜 섬유 형태로 방사하면서 적층시켜 제조한 저융점 지지체 원단을 집진층(110)의 크기와 대응되는 크기로 재단하여 지지층(120)을 준비할 수 있다.
다음으로, 상기 탈취층 형성 단계(S130)는 집진층(110)과 지지층(120)을 일체로 합지하면서 그 사이에 탈취층(130)을 형성하는 공정이다.
즉, 집진층(110)의 전면 또는 지지층(120)의 후면 중의 어느 하나 이상에 활성탄 코팅액을 일정두께로 코팅한 후 집진층(110)과 지지층(120)을 일체로 합지시킴으로써 집진층(110)과 지지층(120)의 사이에 탈취층(130)을 형성할 수 있다.
여기서 탈취층 형성 단계(S130)는 도 3에 도시된 바와 같이 폐목재 활성탄 준비 단계(S131)와 탈취코팅액 조성 단계(S132)와 탈취코팅액 코팅 단계(S133) 및 집진층 지지층 합지 단계(S134)로 구분할 수 있다.
상기 폐목재 활성탄 준비 단계(S131)는 1등급 폐목재를 가공하여 분말형태 또는 입자형태로 분쇄한 후 활성화제로 처리하고 건조시켜 폐목재 활성탄을 제조하거나, 1등급 폐목재를 가공하여 분말형태 또는 입자형태로 분쇄한 후 수증기로 활성화시켜 폐목재 활성탄을 제조하는 공정이다.
상기 탈취코팅액 조성 단계(S132)는 폐목재 활성탄에 바인더를 혼합하여 탈취코팅액을 조성하는 공정이다.
상기 탈취코팅액 코팅 단계(S133)는 탈취코팅액을 집진층(110)의 전면 또는 지지층(120)의 후면 중의 하나 이상에 균일하게 코팅하는 공정이다. 단, 탈취코팅액을 코팅할 때는 집진층(110)과 지지층(120)에 존재하는 기공을 최대한 많이 확보할 수 있도록 집진층(110)의 전면 또는 지지층(120)의 후면 면적에 대하여 50~60% 면적을 코팅할 수 있다.
상기 집진층 지지층 합지 단계(S134)는 집진층(110)의 일면과 지지층(120)의 후면을 마주한 상태로 탈취코팅액이 집진층(110)과 지지층(120)에 침투되도록 일정 압력과 온도로 가압하고 가열하면서 합지시켜 캐빈필터 반제품을 제조하는 공정이다. 그러면 집진층(110)과 지지층(120)은 탈취코팅액에 의해 서로 결속되고 그 사이에는 탈취층(130)이 형성될 수 있다.
마지막으로, 상기 무광촉매코팅층 형성 단계(S150)는 캐빈필터 반제품에 무광촉매코팅액을 코팅하여 무광촉매코팅층이 형성된 캐빈필터를 제조하는 공정이다.
즉, 캐빈필터 반제품의 표면에 무광촉매코팅액을 균일하게 코팅함으로써 캐빈필터의 표면이나 내부에 무광촉매코팅액이 코팅 또는 침투되면서 무광촉매코팅층이 형성된 캐빈필터(100)를 제조할 수 있다.
이때 무광촉매코팅액을 캐빈필터 반제품에 코팅할 때는 캐빈필터 반제품을 무광촉매코팅액이 담긴 코팅액수조에 침지시켜 코팅하는 침지 방식, 캐빈필터 반제품에 무광촉매코팅액을 스프레이의 분사노즐로 분사하여 코팅하는 스프레이 방식 등을 이용할 수 있다.
단, 스프레이 방식을 이용할 때는 분사노즐을 0.3~0.5㎜의 직경을 가진 것을 사용하여 분사각을 55~65°로 유지하면서 무광촉매코팅액을 분사하는 것이 바람직하다.
즉, 분사노즐의 분사각이 55°미만이면 무광촉매코팅액이 특정 부위에만 집중 코팅되면서 뭉침현상이 발생하여 균일하게 코팅되지 않고, 65°초과하면 무광촉매코팅액이 제대로 코팅되지 않아 기능성 발휘가 어렵다. 그리고 분사노즐의 직경이 0.3㎜ 미만이면 무광촉매코팅액의 분사량이 상대적으로 적어 코팅 작업이 용이하지 못하고, 0.5㎜ 초과하면 무광촉매코팅액의 분사량이 과다하여 균일한 코팅이 어렵고 필요 이상의 양으로 코팅되어 제조원가를 상승시킨다. 따라서 무광촉매코팅액을 스프레이 방식으로 코팅할 때는 상기한 분사노즐의 분사각과 직경 범위 내에서 코팅 작업을 수행하는 것이 바람직하다.
한편, 무광촉매코팅층 형성 단계(S150)에서 무광촉매코팅액을 코팅하기에 앞서 수행하는 무광촉매코팅액을 조성하는 무광촉매코팅액 준비 단계(S140)를 더 포함할 수 있다.
상기 무광촉매코팅액 준비 단계(S140)는 도 3에 도시된 바와 같이 무광촉매액 조성 단계(S141)와 항균성 무광촉매액 조성 단계(S142) 및 무광촉매코팅액 조성 단계(S143)로 구분될 수 있다.
상기 무광촉매액 조성 단계(S141)는 전이금속과 증류수를 포함하는 전이금속염용액과, 이산화티타늄(TiO2)과 이소프로필알코올(Isopropyl Alcohol)을 포함하는 이산화티타늄용액을 혼합하여 무광촉매액을 조성하는 공정이다.
즉, 전이금속염용액과 이산화티타늄용액을 산촉매 하에서 졸-겔 합성법 등을 이용하여 혼합하여 조성할 수 있다. 전이금속은 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu) 중의 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
이때 산촉매는 아세트산 등이 될 수 있고 무광촉매액 100중량부에 대하여 3~30중량부를 투입하여 무광촉매액을 조성할 수 있다. 그리고 산촉매를 3중량부 미만으로 투입하면 오염물질에 대한 반응성이 제대로 일어나지 않고 30중량부를 초과하여 투입하면 반응성이 더 이상 증가하지 않으므로 상기의 투입 비율로 투입하는 것이 바람직하다.
한편, 전이금속염용액은 질산제2구리3수화물3수화물(Copper(Ⅱ)nitrate trihydrate)과 질산제2철9수화물(Iron(Ⅱ) nitrate nonahydrate), 질산코발트6수화물(Cobalt(Ⅱ)nitrate hexahydrate) 중의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 항균성 무광촉매액 조성 단계(S142)는 무광촉매액 조성 단계(S141)에서 조성된 무광촉매액에 항균제를 투입하여 항균성 무광촉매액을 조성하는 공정이다.
이때 항균제로는 포타슘(Potassium), 소듐(Sodium) 등을 사용할 수 있다. 즉, 항균제는 소듐디메틸디티오카바메이트(Sodium Dimethyldithiocarbamate), 포타슘디메틸디티오카바메이트(Potassium Dimethyldithiocarbamate), 포타슘하이드록시메틸메틸디티오카바메이트(Potassiumhydroxymethylmethyldithiocarbamate) 중의 어느 하나 이상이 될 수 있다.
여기서 항균제는 항균성 무광촉매액 100중량부에 대하여 1~3중량부가 되는 비율로 투입할 수 있는데, 항균제가 1중량부미만이면 항균성이 제대로 발휘되지 않으며 3중량부를 초과하면 필요 이상의 항균성을 발휘함에 따라 제조원가를 고려하여 상기한 비율로 투입하는 것이 바람직하다.
상기 무광촉매코팅액 조성 단계(S143)는 항균성 무광촉매액 조성 단계(S142)에서 조성된 항균성 무광촉매액에 바인더를 투입하고 혼합하여 코팅 가능한 부착력을 갖는 무광촉매코팅액의 제조를 완료하는 공정이다.
이때 바인더는 비닐 아세테이트 에멀젼(Vinyl Acetate Emulsion) 또는 수분산 폴리우레탄(Polyurethane Dispersion)을 포함하는 수계형 수지가 될 수 있다.
단, 바인더로 수분산 폴리우레탄을 포함하는 수계형 수지가 사용될 경우 수분산 폴리우레탄은 중합도 2,000이상의 폴리에테르 폴리올((Polyether Polyol)과, 이소포론 디이소시아네이트(Isophorone Diisocyanate)를 포함하는 이소시아네이트(Isocyanate) 및 피페리진(Piperazine)을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터의 제조방법(S100)은 무광촉매코팅층 형성 단계(S150)를 수행한 후에 차례대로 수행하는 캐빈필터 건조 단계(S160)와 캐빈필터 절곡 단계(S170) 및 필터프레임 설치 단계(S180)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 캐빈필터 건조 단계(S160)는 캐빈필터(100)에 코팅된 무광촉매코팅층(140)을 건조시키는 공정이다. 상기 캐빈필터 절곡 단계(S170)는 건조된 캐빈필터(100)의 표면적을 확대시키기 위해 캐빈필터(100)을 지그재그방향으로 절곡시켜 주름을 형성시키는 공정이다.
상기 필터프레임 설치 단계(S180)는 절곡된 캐빈필터(100)를 주름이 유지되도록 사각프레임 형상의 필터프레임에 지지되게 결합하는 공정이다. 상기와 같이 필터프레임 설치 단계(S180)까지 수행하면 자동차에 설치 가능한 캐빈필터(100)를 완성할 수 있다.
이상과 같은 제조방법으로 제조된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터(100)의 공기 정화 성능을 다양한 방식으로 테스트하였다.
이때 캐빈필터(100)는 집진층(110)을 폴리프로필렌으로 제조한 멜트블로운원단으로 제조하였고, 지지층(120)은 폴리에스테르로 제조한 저융점 섬유 원단으로 제조하였으며, 탈취층(130)은 목재소에서 목재를 자르고 남은 나무조각을 분말 형태로 분쇄한 후 수증기로 활성시켜 제조한 활성탄을 폴리우레탄과 혼합한 탈취코팅액을으로 제조하였고, 무광촉매코팅층(140)은 질산코발트6수화물 1g을 포함한 전이금속염용액 17.5g과 이산화티타늄과 이소프로필알코올을 포함한 이산화티타늄용액 2.5g에 아세트산 25g을 투입한 후 항균제로 포타슘디메틸디티오카바메이트를 투입하여 조성한 무광촉매코팅액으로 제조하였다.
초기분별제거율 측정 결과, 미세먼지 입자의 크기가 3~10㎛인 경우 초기분별제거효율이 90% 이상으로 높은 수치를 나타내었다.
항균성 측정 결과, 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)과 폐렴간균(Klebsiella pneumoniae)에 대한 감소율 모두 99.9%의 높은 수치를 나타내었다.
UV-VIS specrtophotometer를 사용하여 암조건에서의 흡광도 측정 결과, 흡광도 변화가 발생하여 암조건 하에서도 반응성이 높은 것으로 나타내었다.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.
100: 캐빈필터
110: 집진층
120: 지지층
130: 탈취층
140: 무광촉매코팅층
S100: 캐빈필터 제조방법
S110: 집진층 준비 단계
S120: 지지층 준비 단계
S130: 탈취층 형성 단계
S140: 무광촉매코팅액 준비 단계
S141: 무광촉매액 조성 단계
S142: 항균성 무광촉매액 조성 단계
S143: 무광촉매코팅액 조성 단계
S150: 무광총매코팅층 형성 단계
S160: 캐빈필터 건조 단계
S170: 캐빈필터 절곡 단계
S180: 필터프레임 설치 단계

Claims (5)

  1. 집진층;
    상기 집진층에 지지력을 부여하는 지지층;
    상기 지지층과 상기 집진층을 일체로 합지하고 폐목재로 제조한 활성탄이 포함되는 탈취층; 및
    상기 집진층과 상기 지지층과 상기 탈취층에 코팅되고 무광촉매가 포함되는 무광촉매코팅층;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무광촉매는
    전이금속염 용액과 이산화티타늄 용액과 항균제 및 바인더가 혼합된 것임을 특징으로 하는 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터.
  3. 멜트블로운 원단을 재단하여 집진층을 준비하는 단계;
    저융점 섬유 원단을 재단하여 지지층을 준비하는 단계;
    상기 집진층의 일면과 상기 지지층의 일면 중의 하나 이상에 폐목재로 제조된 활성탄이 포함된 탈취코팅액을 코팅하여 상기 지지층과 상기 집진층을 일체로 합지시키고 상기 지지층과 상기 집진층의 사이에 상기 탈취코팅액으로 이루어지는 탈취층을 형성하여 캐빈필터 반제품을 제조하는 단계; 및
    상기 캐빈필터 반제품에 무광촉매코팅액을 코팅하여 무광촉매코팅층이 형성된 캐빌필터를 제조하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 캐빈필터 반제품을 제조하는 단계와 상기 캐빈필터를 제조하는 단계의 사에는
    무광촉매코팅액을 준비하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 무광촉매코팅액을 준비하는 단계는
    전이금속염 용액과 이산화티타늄 용액을 혼합하여 무광촉매액을 조성하는 단계;
    상기 무광촉매액에 항균제를 투입하여 항균성 무광촉매액을 조성하는 단계; 및
    상기 항균성 무광촉매액에 바인더를 혼합하여 상기 무광촉매코팅액의 제조를 완료하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐목재 활성탄을 이용한 캐빈필터 제조방법.
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