KR20200094308A - 다공성 코어 부직포 필터 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 다공성 코어 부직포 필터는, 자체가 코어 및 필터 기능을 하는 멜트블로우 필터부재; 및 상기 멜트블로우 필터부재의 표면에 적어도 한 바퀴 권취하면서 열융착을 통해 마감되는 부직포 필터부재;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 자체가 코어(심지) 및 필터 기능을 하도록 멜트블로우 필터부재를 안쪽에 구비하고, 바깥쪽에 부직포 필터부재로 마감되도록 이중 구조로 구비하여 멜트블로우 필터의 단점인 부스러짐 및 필터링된 입자의 박리 현상을 부직포 필터부재에 의해 방지하면서 필터링시 부직포 필터부재에 입자가 박혀 입자의 제거가 용이하며, 멜트블로우 필터부재를 필터에 일부 채택하여 생산성이 우수하고 제조 비용이 절감 가능한 효과가 있다.

Description

다공성 코어 부직포 필터 {POROUS CORE NONWOVEN FILTER}
본 발명은 다공성 코어 부직포 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멜트블로우와 부직포에 의해 필터를 이중으로 구성하여 액체 등과 같이 여과 대상물에 포함되어 있는 입자들을 필터링하는 필터에 관한 것이다.
일반적으로 비철 재질의 제품은 외관을 보호하거나 외관상 금속효과를 얻도록 하기 위해 표면도금 과정을 거치게 된다. 이는 도금조 내에 금속성분이 함유된 염과 산 또는 알칼리, 광택제, 습윤제, 평활제 등이 함유된 도금액을 채워넣고, 피 도금체를 도금액 내에 넣은 뒤 전극을 이용해 도금액이 피 도금체 표면에 피착되도록 하는 방식으로 진행된다.
이러한 도금과정이 반복적으로 진행될 경우 도금액에는 위 함유물질 및 피 도금체의 표면 등으로부터 분해된 이온 상태의 납, 동, 철, 아연 등의 불순물이 함유된 상태가 되고, 이러한 불순물의 양이 증가할 경우 피 도금체 표면의 도금상태 불량을 초래하는 주 원인이 된다.
따라서 최근에는 도금액을 순환시키는 등의 과정에서 도금액에 함유된 불순물을 걸러내는 필터링 과정을 거치도록 하고 있다.
더욱이, 필터는 도금액 여과뿐만 아니라, 청량음료, 각종 드링크제, 주류, 식품, 공업용수의 정밀여과, 제약용수, 화학약품 등 다양한 용도로 사용되고 있는 추세이다.
이러한, 필터와 관련된 기술이 한국등록특허 제1739845호 및 한국공개특허 제2009-0006956호에 제안된 바 있다.
그러나 특허문헌 1, 2는 코어가 단순히 심지 기능만 하게 되므로 필터링 효과가 한정되는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제1739845호(2017.05.19) 한국공개특허 제2009-0006956호(2009.01.16)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결과제는, 안쪽에는 자체가 코어(심지) 및 필터 기능을 하도록 멜트블로우 필터부재를 구비하고, 바깥쪽에 부직포 필터부재에 마감되어 안쪽 및 바깥쪽 모두 필터링이 가능하도록 복합 구조의 필터를 구비 가능한 다공성 코어 부직포 필터를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다공성 코어 부직포 필터는, 자체가 코어 및 필터 기능을 하는 멜트블로우 필터부재; 및 상기 멜트블로우 필터부재의 표면에 적어도 한 바퀴 권취하면서 열융착을 통해 마감될 수 있다.
상기 멜트블로우 필터부재는 폴리 프로필렌(Poly Propylene, PP)을 녹이고 압축하여 형성된 실 형태에 바람을 불면서 감아 형성될 수 있다.
상기 부직포 필터부재는 90~230℃의 온도로 가열된 롤러의 회전에 의해 감기면서 접합될 수 있다.
본 발명에 의하면, 자체가 코어(심지) 및 필터 기능을 하도록 멜트블로우 필터부재를 안쪽에 구비하고, 바깥쪽에 부직포 필터부재로 마감되도록 이중 구조로 구비하여 멜트블로우 필터의 단점인 부스러짐 및 필터링된 입자의 박리 현상을 부직포 필터부재에 의해 방지하면서 필터링시 부직포 필터부재에 입자가 박혀 입자의 제거가 용이하며, 멜트블로우 필터부재를 필터에 일부 채택하여 생산성이 우수하고 제조 비용이 절감 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 다공성 코어 부직포 필터를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다공성 코어 부직포 필터를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다공성 코어 부직포 필터에서 멜트블로우 필터부재의 표면에 부직포 필터부재를 마감하는 공정을 나타낸 공정도이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다공성 코어 부직포 필터에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 다공성 코어 부직포 필터를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 다공성 코어 부직포 필터를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 다공성 코어 부직포 필터에서 멜트블로우 필터부재의 표면에 부직포 필터부재를 마감하는 공정을 나타낸 공정도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 다공성 코어 부직포 필터(10)는 멜트블로우 필터부재(100) 및 부직포 필터부재(200)를 포함하며, 일 예로 피 도금체의 표면 도금에 사용되는 도금액 등과 같은 여과 대상물을 여과하는 필터에 관한 기술이다.
즉, 본 발명의 다공성 코어 부직포 필터(10)는 안쪽 일부층에 멜트블로우 필터부재(100)를 구비하고, 바깥쪽 일부층에 부직포 필터부재(200)를 구비한 복합 형태로 구비하는 것이 바람직하다.
멜트블로우 필터부재(100)는 멜트블로우 방식에 의해 제조된 중공관 형태로 형성되어 최종 필터링이 이루어지는 층으로, 자체가 코어 및 필터 기능을 하게 된다.
이때, 멜트블로우 필터부재(100)는 폴리 프로필렌(Poly Propylene, PP) 등을 열로 녹이고 압축한 소재에 고압 열풍을 분사하면서 섬유 실 형태로 형성한 후 감아 다공성을 갖는 중공관 형태로 제조한다.
부직포 필터부재(200)는 멜트블로우 필터부재(100)의 표면에 적어도 한 바퀴 권취하면서 열융착을 통해 마감되며, 멜트블로우 필터의 단점인 부스러짐 및 필터링된 입자(불순물)의 박리 현상을 방지하면서 필터링시 입자가 박히도록 하여 입자의 제거가 용이하며, 멜트블로우 필터부재(100)를 필터에 일부 채택하여 생산성이 우수하고 제조 비용이 절감 가능한 효과가 있다.
여기서, 부직포 필터부재(200)는 90~230℃의 온도로 가열된 롤링에 의해 감기는 과정에서 열에 의해 접합된다. 이때, 롤링시 온도는 이에 한정되지 않고 증감이 가능하다. 즉, 제1, 2 롤러(R1, R2) 및 제3 롤러(R3)가 90℃ 미만의 온도로 가열되면 부직포가 열에 의한 접합이 수월하지 않고, 230℃ 이상의 온도로 가열되면 부직포가 열에 의해 손상될 수 있다.
더욱이, 부직포 필터부재(200)는 외주면을 열 융착을 통해 표면 처리하므로 안쪽면 등을 매끄럽게 하여 여과 대상물에 포함된 이물질 잔류를 방지하게 된다. 결국, 부직포 필터부재(200)는 부직포 원단을 다겹으로 계속 감아 밀도가 우수한 이점이 있다.
그리고 부직포 필터부재(200)는 마무리를 위해 혼율된 원단 표면을 폴리에스터 등으로 마감하여 표면 마무리를 위한 열 융착이 잘되게 할 수도 있다.
특히, 부직포 필터부재(200)는 여과 대상물이 부직포 자체의 공극을 통과하여 내부의 진입공간으로 진입되도록 하고, 여과 대상물이 통과하는 과정에서 각 원사 표면에 흡착됨과 동시에 각 원사 사이에 형성된 공극을 통해 통과되면서 필터링이 이루어지게 하며, 필터링된 입자들은 내부에 박혀 있으므로 입자의 제거가 용이하다.
한편, 부직포 필터부재(200)는 부직포 원단(200-1)의 앞에서 뒤쪽으로 갈수록 부분적으로 점차 밀도가 크도록 제작되어 멜트블로우 필터부재(100)에 권취시 안쪽보다 바깥쪽 공간이 크게 형성되므로 필터링 입자의 제거가 용이하다. 이 경우 부직포 원단(200-1)의 길이를 사전에 데이터화하여 해당 길이만큼 멜트블로우 필터부재(100)에 감기도록 할 수 있다.
도면에는 도시하지 않았지만, 멜트블로우 필터부재(100) 및 부직포 필터부재(200)의 양단에 상하 캡으로 마감된다. 이때, 부직포 필터부재(200)가 열융착에 의해 마감되므로 합성수지재 등으로 제작된 상하 캡을 삽입하는 과정에서 부직포 필터부재(200)의 열기에 의해 상하 캡 내주면과의 결합 역시 용이한 이점이 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 부직포 필터부재(200)는 외주면에 연속된 요철이 형성되어 둘레면을 따라 골과 산이 반복되는 구조를 갖도록 선택적으로 구비할 수 있다. 이렇게, 부직포 필터부재(200)의 요철 구조에 의해 여과 대상물과의 접촉면적 및 통과면적을 최대화시킬 수 있다. 이를 위해 제1, 2 롤러(R1, R2) 및 제3 롤러(R3)의 외주면에 대응되는 요철이 형성되어 부직포 필터부재(200)를 열에 의해 가압하는 과정에서 부직포 필터부재(200)의 외주면에 요철이 형성되는 것이다.
따라서, 멜트블로우 필터부재(100) 자체만으로 필터 전체를 구성하는 경우 멜트블로우 필터부재(100)가 부스러지고 필터링 입자가 박혀 흡착된 상태를 유지하지만, 본원발명은 멜트블로우 필터부재(100)를 부직포 필터부재(200)로 마감하여 필터링 입자의 제거가 용이하면서 멜트블로우 필터부재(100) 자체가 심지 기능과 필터 기능을 겸비하게 한다. 그리고 멜트블로우 필터부재(100)를 필터 전체 중 일부에 해당하는 두께만큼 사용하므로 두께 감소에 따른 멜트블로우 필터부재(100)의 제조 과정에서 열을 일정온도로 유지해야 하는 조건을 최소화하여 원가가 절감되고 생산성이 우수하며 이중구조 채택을 통해 구조적으로 견고한 이점이 있다.
이와 같이, 본 발명의 다공성 코어 부직포 필터(10)를 제조 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 멜트블로우 필터부재(100)는 폴리 프로필렌(Poly Propylene, PP) 등을 열로 녹이고 압축한 소재에 고압 열풍을 분사하면서 섬유 실 형태로 형성한 후 감아 중공관 형태로 제조한다.
여기서, 멜트블로우 필터부재(100)는 최종 필터링이 이루어지는 층으로, 필터(10)의 절반 두께를 갖도록 형성하며, 자체가 코어 및 필터 기능을 하게 된다.
다음으로, 도 3을 참조하면 부직포 필터부재(200)를 제작하는 과정은 다음과 같다. 부직포 필터부재(200)는 먼저, 일방향으로 회전되는 제1, 2 롤러(R1, R2)의 사이에 부직포 원단(200-1)을 위치시킨다[도 3(a) 참조]. 이때, 제1, 2 롤러(R1, R2)는 부직포 필터부재(200)의 권취 과정에서 도중의 접합이 가능하도록 내부에 열선 등이 설치되어 있다.
다음으로, 제1, 2 롤러(R1, R2)의 사이에 위치된 부직포 원단(200-1) 상에 멜트블로우 필터부재(100)를 안착시킨다[도 3(b) 참조].
다음으로, 작업자가 부직포 원단(200-1)의 단부를 부직포 원단(200-1)의 공급 방향 반대로 접어 부직포 원단(200-1)의 단부가 멜트블로우 필터부재(100)의 위쪽에 덮히도록 위치시킨다[도 3(c) 참조].
다음으로, 부직포 원단(200-1)으로 멜트블로우 필터부재(100)를 1~3회 정도 수작업으로 감은 상태에서 멜트블로우 필터부재(100)에 안착된 부직포 원단(200-1)에 닿을 때까지 상측의 제3 롤러(R3)를 하강시킨다[도 3(d) 참조]. 한편, 제3 롤러(R3) 역시 부직포 필터부재(200)의 권취 과정에서 도중의 접합이 가능하도록 내부에 열선 등이 설치되어 있다.
다음으로, 90~230℃의 온도로 가열된 제1, 2 롤러(R1, R2) 및 제3 롤러(R3)가 회전되면서 이에 닿은 부직포 원단(200-1)이 멜트블로우 필터부재(100)에 다수회 권취되면서 접촉면들이 접합된다.
다음으로, 어느 정도 부직포 원단(200-1)이 멜트블로우 필터부재(100)에 권취되면 제3 롤러(R3)의 후방에 배치된 커터(C)가 하강하면서 부직포 원단(200-1)의 단부를 절단한다[도 3(e) 참조].
다음으로, 단부가 절단된 부직포 원단(200-1) 전체가 멜트블로우 필터부재(100)에 권취되면서 단부가 열에 의해 접합되어 부직포 필터부재(200)가 형성된다[도 3(f) 참조].
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 다공성 코어 부직포 필터
100: 멜트블로우 필터부재
200: 부직포 필터부재
200-1: 부직포 원단
R1, R2, R3: 제1, 2, 3 롤러

Claims (3)

  1. 자체가 코어 및 필터 기능을 하는 멜트블로우 필터부재; 및
    상기 멜트블로우 필터부재의 표면에 적어도 한 바퀴 권취하면서 열융착을 통해 마감되는 부직포 필터부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 코어 부직포 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멜트블로우 필터부재는 폴리 프로필렌(Poly Propylene, PP)을 녹이고 압축하여 형성된 실 형태에 바람을 불면서 감아 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 코어 부직포 필터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부직포 필터부재는 90~230℃의 온도로 가열된 롤러의 회전에 의해 감기면서 접합되는 것을 특징으로 하는 다공성 코어 부직포 필터.
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