KR20210063052A - 유해화학물질 제거용 흡착포 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유해화학물질 제거용 흡착포 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ⅰ) 양전하 부가제와 물을 혼합하여 제1-1 혼합물과 제1-2 혼합물을 준비하는 제1 단계; ⅱ) 상기 제1 단계에서 준비된 제1-1 혼합물과 제1-2 혼합물에 각각 셀룰로오스 섬유를 혼합하여 제2-1 혼합물과 제2-2 혼합물을 준비하는 제2 단계; ⅲ) 상기 제2 단계에서 준비된 제2-1 혼합물과 제2-2 혼합물에 각각 바인더 섬유를 혼합하여 제3-1 혼합물과 제3-2 혼합물을 준비하는 제3 단계; ⅳ) 상기 제3 단계에서 준비된 제3-1 혼합물과 제3-2 혼합물에 각각 유리섬유를 혼합하여 제4-1 혼합물과 제4-2 혼합물을 준비하는 제4 단계; 및 ⅴ) 상기 제4 단계에서 준비된 제4-1 혼합물에 활성탄을 혼합하여 제5-1 혼합물을 준비하고, 제4-2 혼합물에는 제올라이트를 혼합하여 제5-2 혼합물을 준비하는 제5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유해화학물질 제거용 흡착포 제조방법 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

유해화학물질 제거용 흡착포 및 그 제조방법{Absorbent Mat for hazardous chemical and method thereof}
본 발명은 유해화학물질 제거용 흡착포 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수계에 유출된 유해화학물질을 신속하게 제거하고 또 방지제를 용이하게 회수할 수 있는 유해화학물질 제거용 흡착포 및 그 제조방법에 관한 것이다.
우리나라 화학산업은 국내 제조업 생산의 14%(약 88조원)를 차지하는 등 그 규모가 날로 증대하고 있고, 이에 따라 화학물질로 인한 사고와 그 피해규모도 증가하고 있어 화학사고 발생의 사전예방과 사고발생시 신속한 대응이 시급한 과제로 대두되고 있다.
하지만 수만 종의 화학물질이 국내 유통되고 있는 상황에서 대규모 화학사고 발생 시 원인물질이 식별되지 않은 상태에서 소방서 등 초동대응기관의 신속한 대응에는 한계가 있다.
강이나 호수 등 수계로 화학물질이 유출되는 경우, 해당 물질을 정확하게 파악한다 하더라도 각 물질의 물리 화학적 특성을 고려하여 방재대책을 세워야 하지만 적절한 방재도구가 제대로 개발되어 있지 않은 상황이다.
한국공개특허공보 제2019-0088289호에는 유해화학물질의 누출 여부를 감지하는 감지부, 및 감지부와 인접하게 배치되어 내부 공간을 갖는 수용부를 포함하고, 수용부의 내부 공간에는 유해화학물질의 확산을 막는 우레탄 폼으로 이루어진 방지제가 배치되는 유해화학물질 방재장치가 개시되어 있다.
상기 선행기술에 의하면 어느 정도는 유해화학물질의 방재효과를 기대할 수 있으나, 우레탄 폼을 이용한 방재원리가 공기와 접촉시 거품처럼 부풀었다가 경화되는 성질을 이용하기 때문에 방지제가 다량 필요하고 또 수거가 어렵다는 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제2019-0088289호 한국등록특허공보 제1977582호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 수계에 각종 유해화학물질이 유입될 경우 유해화학물질을 신속하게 제거할 수 있는 유해화학물질 제거용 흡착포 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명에서는 소량의 방지제로 유해화학물질을 다량 제거할 수 있는 유해화학물질 제거용 흡착포 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
게다가 본 발명에서는 유해화학물질을 제거한 방지제를 쉽게 회수할 수 있는 유해화학물질 제거용 흡착포 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 유해화학물질 제거용 흡착포 제조방법은, ⅰ) 양전하 부가제와 물을 혼합하여 제1-1 혼합물과 제1-2 혼합물을 준비하는 제1 단계; ⅱ) 상기 제1 단계에서 준비된 제1-1 혼합물과 제1-2 혼합물에 각각 셀룰로오스 섬유를 혼합하여 제2-1 혼합물과 제2-2 혼합물을 준비하는 제2 단계; ⅲ) 상기 제2 단계에서 준비된 제2-1 혼합물과 제2-2 혼합물에 각각 바인더 섬유를 혼합하여 제3-1 혼합물과 제3-2 혼합물을 준비하는 제3 단계; ⅳ) 상기 제3 단계에서 준비된 제3-1 혼합물과 제3-2 혼합물에 각각 유리섬유를 혼합하여 제4-1 혼합물과 제4-2 혼합물을 준비하는 제4 단계; 및 ⅴ) 상기 제4 단계에서 준비된 제4-1 혼합물에 활성탄을 혼합하여 제5-1 혼합물을 준비하고, 제4-2 혼합물에는 제올라이트를 혼합하여 제5-2 혼합물을 준비하는 제5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 유해화학물질 제거용 흡착포 제조방법에서, ⅵ) 상기 제5 단계에서 준비된 제5-1 혼합물과 제5-2 혼합물을 메쉬 벨트에 순차적으로 적층하는 제6 단계; ⅶ) 메쉬 밸트에 적층된 원료 혼합물을 탈수하는 제7 단계; ⅷ) 탈수된 원료 혼합물을 가압 로울러로 가압하는 제8 단계; 및 ⅸ) 열풍건조하는 제9 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 유해화학물질 제거용 흡착포 제조방법에서, 상기 제7 단계는, 원료 혼합물이 메쉬 밸트에 적층되는 순간 감압하는 1차 탈수 단계; 및 1차 탈수 단계 이후 2차 탈수하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 유해화학물질 제거용 흡착포 제조방법에서, 상기 양전하 부가제는 에피클로로히드린 디메틸아민 공중합체(epichlorohydrin-dimethylamine copolymer)이고, 상기 바인더 섬유는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이고, 상기 제올라이트는 직경분포도(D20)가 15~34㎛인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 유해화학물질 제거용 흡착포 제조방법에서, 상기 유해화학물질은 톨루엔인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서는 전술한 방법에 의해 제조된 유해화학물질 제거용 흡착포인 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 유해화학물질 제거용 흡착포 및 그 제조방법에 의하면, 활성탄과 제올라이트가 각각 혼입 적층된 다층 구조의 흡착포를 방지제로 사용하기 때문에 유해화학물질의 제거 효율이 높다는 이점이 있다.
또한 본 발명의 유해화학물질 제거용 흡착포 및 그 제조방법에 의하면, 비표면적이 큰 미세 분말 형상의 흡착제가 흡착포에 구비되어 있어 유해화학물질을 다량 흡착 제거할 수 있다는 장점이 있다.
게다가 본 발명의 유해화학물질 제거용 흡착포 및 그 제조방법에 의하면, 방지제가 부직포 형상이기 때문에 유해화학물질을 제거한 이후 방지제의 회수가 용이하다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유해화학물질 제거용 흡착포 제조방법을 설명하는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유해화학물질 제거용 흡착포 제조장치의 개념도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유해화학물질 제거용 흡착포 제조방법을 설명하는 흐름도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 유해화학물질 제거용 흡착포 제조방법은, ⅰ) 양전하 부가제와 물을 혼합하여 제1-1 혼합물과 제1-2 혼합물을 준비하는 제1 단계, ⅱ) 상기 제1 단계에서 준비된 제1-1 혼합물과 제1-2 혼합물에 각각 셀룰로오스 섬유를 혼합하여 제2-1 혼합물과 제2-2 혼합물을 준비하는 제2 단계, ⅲ) 상기 제2 단계에서 준비된 제2-1 혼합물과 제2-2 혼합물에 각각 바인더 섬유를 혼합하여 제3-1 혼합물과 제3-2 혼합물을 준비하는 제3 단계, ⅳ) 상기 제3 단계에서 준비된 제3-1 혼합물과 제3-2 혼합물에 각각 유리섬유를 혼합하여 제4-1 혼합물과 제4-2 혼합물을 준비하는 제4 단계, ⅴ) 상기 제4 단계에서 준비된 제4-1 혼합물에 활성탄을 혼합하여 제5-1 혼합물을 준비하고, 제4-2 혼합물에는 제올라이트를 혼합하여 제5-2 혼합물을 준비하는 제5 단계, ⅵ) 상기 제5 단계에서 준비된 제5-1 혼합물과 제5-2 혼합물을 메쉬 벨트에 순차적으로 적층하는 제6 단계, ⅶ) 메쉬 밸트에 적층된 원료 혼합물을 탈수하는 제7 단계, ⅷ) 탈수된 원료 혼합물을 가압 로울러로 가압하는 제8 단계, 및 ⅸ) 열풍건조하는 제9 단계를 더 포함하여 이루어진다.
상기 단계를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 단계들을 보다 상세히 설명하면, 상기 제1 단계 내지 제4 단계는 활성탄과 제올라이트를 각각 함유하는 2종류의 원료 슬러리 혼합물을 준비하기 위한 단계이다. 따라서 제1 단계 내지 제3 단계는 동일한 조성을 갖는 혼합물을 2종류 준비한다.
먼저 제1 단계에서는 양전하 부가제와 물을 혼합하여 제1-1 혼합물과 제1-2 혼합물을 준비하며, 이때, 양전하 부가제는 물 1,000L를 기준으로 할 때, 15.0~20.0kg의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다. 양전하 부가제의 혼합량이 15.0kg 미만인 경우에는 섬유 표면에 형성되는 양전하가 충분하지 못하여 유해화학물질의 제거 능력이 저하되고, 반대로 20.0kg를 초과하는 경우에는 섬유간의 결합력이 너무 강하여 탈수가 제대로 이루어지지 않기 때문에, 양전하 부가제는 상기 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 양전하 부가제는 에피클로로히드린 디메틸아민 공중합체(epichlorohydrin-dimethylamine copolymer)인 것이 바람직하다.
상기와 같은 배합비로 이루어진 제1-1 혼합물과 제1-2 혼합물은 교반기에서 1300~1800 RPM의 속도로 45~75분간 각각 교반한다.
제2 단계는, 제1 단계에서 얻어진 제1-1 혼합물과 제1-2 혼합물에 셀룰로오스 섬유를 각각 혼합하여 제2-1 혼합물과 제2-2 혼합물을 준비하는 단계이며, 이때 셀률로오스 섬유는 제1 단계에서 첨가한 물 1,000L를 기준으로 할 때, 0.5~1.5kg의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.
셀룰로오스 섬유의 혼합량이 0.5kg 미만인 경우에는 후단 공정에서 첨가하는 제올라이트 및/또는 활성탄의 보유율이 낮고, 반대로 1.5kg을 초과하는 경우에는 기공컨트롤과 탈수력 저하로 인해 필터 제조가 어렵기 때문에, 셀룰로오스 섬유는 상기 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.
여기서, 셀룰로오스는 각종 초본계 또는 목본계 재료로부터 얻을 수 있고, 일예로 목재섬유를 그라인더, 고압 호모제나이저, 마이크로 플루 다이저 등의 기계적 방법을 통해 얻을 수 있으며, 셀룰로오스 섬유는 직경이 0.1~5㎛인 것이 바람직하다.
상기와 같은 배합비로 이루어진 제2-1 혼합물과 제2-2 혼합물은 교반기에서 1300~1800 RPM의 속도로 45~75분간 각각 교반한다.
제3 단계는, 제2 단계에서 얻어진 제2-1 혼합물과 제2-2 혼합물에 바인더 섬유를 각각 혼합하여 제3-1 혼합물과 제3-2 혼합물을 준비하는 단계이며, 이때 바인더 섬유는 제1 단계에서 첨가한 물 1,000L를 기준으로 할 때, 0.1~1.0kg의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.
바인더 섬유의 혼합량이 0.1kg 미만인 경우에는 열융착 및 초음파융착 과정 시 필터의 접합력이 떨어지고, 반대로 1.0kg을 초과하는 경우에는 셀룰로오스의 함량이 상대적으로 낮아져 흡착포로서의 기능을 충분히 발휘할 수 없기 때문에, 바인더 섬유는 상기 비율로 혼합되는 것이 바람직하다. 바인더 섬유는 직경이 20㎛이고 길이가 6~12㎛인 고해 처리한 합성 섬유인 것이 바람직하고, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 보다 바람직하고, 폴리에틸렌인 것이 가장 바람직하다. 상기와 같은 배합비로 이루어진 제3 혼합물은 교반기에서 1300~1800 RPM의 속도로 100~140분간 교반한다.
제4 단계는, 제3 단계에서 얻어진 제3-1 혼합물과 제3-2 혼합물에 유리섬유를 각각 혼합하여 제4-1 혼합물과 제4-2 혼합물을 준비하는 단계이며, 이때 유리섬유는 제1 단계에서 첨가한 물 1,000L를 기준으로 할 때, 1.0~3.0kg의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.
유리섬유의 혼합량이 1.0kg 미만인 경우에는 후단 공정에서 첨가하는 제올라이트 및/또는 활성탄의 보유율이 낮고, 반대로 3.0kg을 초과하는 경우에는 기공컨트롤과 탈수력 저하로 인해 필터 제조가 어렵기 때문에, 유리섬유는 상기 비율로 혼합되는 것이 바람직하다. 여기서, 유리섬유는 직경이 0.1~0.5㎛인 것이 바람직하다. 상기와 같은 배합비로 이루어진 제3-1 혼합물과 제3-2 혼합물은 교반기에서 1300~1800 RPM의 속도로 45~75분간 각각 교반한다.
제5 단계는, 제4 단계에서 얻어진 제4-1 혼합물에는 활성탄, 그리고 제4-2 혼합물에는 제올라이트를 혼합하여 제5-1 혼합물과 제5-2 혼합물을 각각 준비하는 단계이다.
활성탄과 제올라이트의 혼합량은 제1 단계에서 첨가한 물 1,000L를 기준으로 할 때, 2.0~10.0kg의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.
활성탄과 제올라이트의 혼합량이 2.0kg 미만인 경우에는 유해화학물질의 흡착 효과를 충분히 발휘하지 못하고, 반대로 10.0kg을 초과하는 경우에는 섬유량이 적어지게 되어 필터 제조시 평량과 기공 컨트롤이 어렵기 때문에, 카본분말은 상기 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.
여기서, 활성탄은 D50이 16~27㎛인 야자각 활성탄인 것이 바람직하고, 제올라이트는 D20이 15~34㎛인 것이 바람직하다.
상기와 같은 배합비로 이루어진 제4-1 혼합물과 제4-2 혼합물은 교반기에서 1300~1800 RPM의 속도로 45~75분간 각각 교반한다.
제6 단계 내지 제9 단계는 제1 단계 내지 제5 단계에서 준비한 제5-1 원료 슬러리 혼합물과 제5-2 원료 슬러리 혼합물을 사용하여 다공성 구조의 흡착포로 성형하는 단계로서, 일예로 도 2에 나타낸 제조 장치를 사용할 수 있다.
구체적으로, 제5 단계는 제1 단계 내지 제5 단계에서 준비한 제5-1 원료 슬러리 혼합물과 제5-2 원료 슬러리 혼합물을 메쉬 벨트에 순차적으로 적층하는 단계이다. 이때, 상기 제5-1 원료 슬러리 혼합물을 먼저 투입한 이후 제5-2 원료 슬러리 혼합물을 투입하거나 또는 투입 순서를 바꾸어 투입해도 무방하다.
제5단계에서 준비된 제5-1 원료 슬러리 혼합물과 제5-2 원료 슬러리 혼합물은 펌프(미도시)에 의해 2개의 호퍼(100)로 각각 이송되며, 또 각 호퍼(100) 일측에 연결되어 있는 분사 노즐(110)은 소정의 속도로 이동하고 있는 메쉬 밸트(200) 상부로 원료 슬러리 혼합물을 분사한다. 일예로, 첫 번째 호퍼(100)에는 제4-1 원료 슬러리 혼합물, 두 번째 호퍼(100)에는 제4-2 원료 슬러리 혼합물이 이송 및 분사될 수 있다.
여기서, 상기 호퍼(100)의 분사 노즐(110)은 외부와 차단되어 별도의 공간을 형성하는 헤드박스(300) 내부에 위치하는 것이 바람직하다.
제7 단계는 메쉬 밸트(200)에 적층된 원료 혼합물을 탈수하는 단계로서, 1차 탈수 단계와 2차 탈수 단계로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 1차 탈수 단계는 상기 원료 혼합물이 메쉬 밸트(200)에 적층되는 순간, 원료 혼합물이 적층되는 반대면인 메쉬 밸트(200)의 하면에 위치하는 제1 감압탈수장치(310)로 탈수할 수 있고, 이때 진공압은 50~80 cmHg인 것이 바람직하다.
상기와 같이 원료 혼합물이 메쉬 밸트(200)에 적층되는 순간에 1차 감압탈수를 실시하면, 메쉬 밸트(200)에 가해지는 하중을 줄일 수 있어 장치의 보수비용을 줄일 수 있고, 특히 1차 탈수에 의해 섬유간의 결합이 이루어지기 때문에 메쉬 밸트(200)가 다소 경사져 이동하더라도 적층된 원료 슬러리 혼합물이 그대로 유지되어 균일한 두께의 필터를 얻을 수 있다.
2차 탈수 단계는 1차 탈수된 원료 슬러리 혼합물의 수분을 더욱 낮춤과 동시에 섬유간의 결합을 더욱 치밀하게 유도하는 단계로서, 제1 감압탈수장치(310) 후방에 위치하는 제2 감압탈수장치(400)에 의해 수행될 수 있고, 자연중력식도 가능하지만 10~40 cmHg의 진공압으로 감압탈수하는 것이 바람직하다.
제8 단계는 탈수된 원료 혼합물을 가압하는 단계이다. 메쉬 밸트(200) 상부의 탈수된 원료 슬러리 혼합물은 소정 간격으로 이격되어 있는 한 쌍의 가압 로울러(500)로 이송되어 가압된다.
제9 단계는 열풍건조하는 단계이다. 탈수단계에서도 일부 잔류하는 수분을 완전히 건조하여 필터를 수득하는 단계로서, 100~150℃의 온도로 유지되는 건조장치(600)에서 열풍건조하는 것이 바람직하다.
이후 필요에 따라 권취 장치(700)로 권취할 수 있고, 또 원료 슬러리 혼합물을 메쉬 밸트에 추가로 적층하는 단계, 탈수단계, 가압단계 열풍건조 단계 중 어느 하나 이상의 단계를 반복적으로 수행할 수 있다.
이하 구체적인 실시예를 통해 본 발명에 따른 유해화학물질 제거용 흡착포 제조방법에 대하여 보다 상세히 설명한다.
실시예
물 1000L에 에피클로로히드린 디메틸아민 공중합체 20.0kg, 셀룰로오스 섬유 1.0kg, 바인더 섬유 0.5kg, 유리섬유 2.5kg을 혼합 교반하여 제4-1 혼합물과 제4-2 혼합물을 준비하였다. 준비된 제4-1 혼합물에는 활성탄 4.8kg, 제4-2 혼합물에는 제올라이트 2.4kg을 혼합하여 제5-1 혼합물과 제5-2 혼합물을 준비하였다.
이렇게 준비된 원료 혼합물을 도 2의 장치를 사용하여, 메쉬 밸트로 순차적으로 분사한 후, 탈수, 가압 및 열풍 건조하여, 활성탄이 포함된 하부층과 제올라이트가 함유된 상부층으로 이루어진 다층 구조의 흡착포를 제조하였다.
비교예 1
제올라이트가 혼합된 제5-2 혼합물을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예와 동일한 조건으로 원료 혼합물을 준비하여 단층 구조의 흡착포를 제조하였다.
비교예 2
활성탄이 혼합된 제5-1 혼합물을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예와 동일한 조건으로 원료 혼합물을 준비하여 단층 구조의 흡착포를 제조하였다.
비교예 3
활성탄과 제올라이트를 함께 혼합한 것을 제외하고는 실시예와 동일한 조건으로 원료 혼합물을 준비하여 단층 구조의 흡착포를 제조하였다.
양전하부가제
(kg)
바인더
(kg)
카본분말
(kg)
제올라이트
(kg)
셀룰로오스 (kg) 유리섬유
(kg)
실시예 하부층 20.0 0.16 2.0 0 0.33 0.83
상부층 10.0 0.08 0 1.0 0.16 0.42
비교예 1 15.0 0.25 3.0 0 0.5 1.25
비교예 2 15.0 0.25 0 3.0 0.5 1.25
비교예 3 15.0 0.25 1.5 1.5 0.5 1.25
실험예
실시예 내지 비교예들의 조건으로 제조한 흡착포의 성능을 평가하기 위하여, 평량, 두께, 파열강도 및 톨루엔 제거율을 조사하였고 그 결과는 표 2와 같다.
평량(g/m2) 두께(mm) 파열강도(kgf) 톨루엔 제거율(%)
실시예 282 0.8 0.31 100
비교예 1 270 0.8 0.28 97.1
비교예 2 263 0.8 0.32 96.9
비교예 3 269 0.8 0.32 97.4
다층구조로 이루어진 실시예에 따른 흡착포는 톨루엔이 완벽하게 제거되었는데 반해, 비교예 1 내지 3에서의 흡착포는 톨루엔을 완벽하게 제거하지 못함을 알 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등한 범위는 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 호퍼
110 : 분사노즐
200 : 메쉬 밸트
300 : 헤드박스
310 : 제1 감압탈수장치
400 : 제2 감압탈수장치
500 : 가압로울러
600 : 건조장치
700 : 권취장치

Claims (6)

  1. ⅰ) 양전하 부가제와 물을 혼합하여 제1-1 혼합물과 제1-2 혼합물을 준비하는 제1 단계;
    ⅱ) 상기 제1 단계에서 준비된 제1-1 혼합물과 제1-2 혼합물에 각각 셀룰로오스 섬유를 혼합하여 제2-1 혼합물과 제2-2 혼합물을 준비하는 제2 단계;
    ⅲ) 상기 제2 단계에서 준비된 제2-1 혼합물과 제2-2 혼합물에 각각 바인더 섬유를 혼합하여 제3-1 혼합물과 제3-2 혼합물을 준비하는 제3 단계;
    ⅳ) 상기 제3 단계에서 준비된 제3-1 혼합물과 제3-2 혼합물에 각각 유리섬유를 혼합하여 제4-1 혼합물과 제4-2 혼합물을 준비하는 제4 단계; 및
    ⅴ) 상기 제4 단계에서 준비된 제4-1 혼합물에 활성탄을 혼합하여 제5-1 혼합물을 준비하고, 제4-2 혼합물에는 제올라이트를 혼합하여 제5-2 혼합물을 준비하는 제5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유해화학물질 제거용 흡착포 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    ⅵ) 상기 제5 단계에서 준비된 제5-1 혼합물과 제5-2 혼합물을 메쉬 벨트에 순차적으로 적층하는 제6 단계;
    ⅶ) 메쉬 밸트에 적층된 원료 혼합물을 탈수하는 제7 단계;
    ⅷ) 탈수된 원료 혼합물을 가압 로울러로 가압하는 제8 단계; 및
    ⅸ) 열풍건조하는 제9 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유해화학물질 제거용 흡착포 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제7 단계는, 원료 혼합물이 메쉬 밸트에 적층되는 순간 감압하는 1차 탈수 단계; 및
    1차 탈수 단계 이후 2차 탈수하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 유해화학물질 제거용 흡착포 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 양전하 부가제는 에피클로로히드린 디메틸아민 공중합체(epichlorohydrin-dimethylamine copolymer)이고,
    상기 바인더 섬유는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이고,
    상기 제올라이트는 직경분포도(D20)가 15~34㎛인 것을 특징으로 하는 유해화학물질 제거용 흡착포 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유해화학물질은 톨루엔인 것을 특징으로 하는 유해화학물질 제거용 흡착포 제조방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 유해화학물질 제거용 흡착포.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190088289A (ko) 2018-01-18 2019-07-26 대한민국(환경부 화학물질안전원장) 유해화학물질 방재장치
KR101977582B1 (ko) 2018-11-23 2019-05-13 주식회사 유시스 유해화학물질의 수환경 유출방지 및 모니터링을 위한 수환경 시스템을 이용하는 방법

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