KR20210155719A - Nano fiber filter and its manufacturing method - Google Patents
Nano fiber filter and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210155719A KR20210155719A KR1020200101350A KR20200101350A KR20210155719A KR 20210155719 A KR20210155719 A KR 20210155719A KR 1020200101350 A KR1020200101350 A KR 1020200101350A KR 20200101350 A KR20200101350 A KR 20200101350A KR 20210155719 A KR20210155719 A KR 20210155719A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- nanofiber
- layer
- mesh
- water
- mesh layer
- Prior art date
Links
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 title claims abstract description 170
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 61
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 61
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims abstract description 37
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 68
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 9
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 9
- IBVAQQYNSHJXBV-UHFFFAOYSA-N adipic acid dihydrazide Chemical compound NNC(=O)CCCCC(=O)NN IBVAQQYNSHJXBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 8
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 5
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 5
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 4
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 3
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 27
- 244000052769 pathogen Species 0.000 abstract description 7
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 abstract description 4
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 abstract description 2
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 34
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 23
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 15
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 12
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 12
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 9
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 description 7
- 229960002645 boric acid Drugs 0.000 description 7
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N Butylbenzyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC1=CC=CC=C1 IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 6
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- -1 pollen Substances 0.000 description 5
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 4
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 4
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 3
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 3
- MIZLGWKEZAPEFJ-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-trifluoroethene Chemical group FC=C(F)F MIZLGWKEZAPEFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AQPHBYQUCKHJLT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,5-pentabromo-6-(2,3,4,5,6-pentabromophenyl)benzene Chemical group BrC1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1C1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1Br AQPHBYQUCKHJLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LWICCBMIAPTSTO-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,5-pentabromo-6-(2,3,4,6-tetrabromophenyl)benzene Chemical group BrC1=C(Br)C(Br)=CC(Br)=C1C1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1Br LWICCBMIAPTSTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NDRKXFLZSRHAJE-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,5-pentabromo-6-(2,3,4-tribromophenyl)benzene Chemical group BrC1=C(Br)C(Br)=CC=C1C1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1Br NDRKXFLZSRHAJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMVYDWVPKUOWAJ-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,5-pentabromo-6-(2,3-dibromophenyl)benzene Chemical group BrC1=CC=CC(C=2C(=C(Br)C(Br)=C(Br)C=2Br)Br)=C1Br SMVYDWVPKUOWAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DJHWAIPYZDRNMH-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,5-pentabromo-6-(2-bromophenyl)benzene Chemical group BrC1=CC=CC=C1C1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1Br DJHWAIPYZDRNMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IUJGENMYAVALTR-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,5-pentabromo-6-phenylbenzene Chemical group BrC1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1C1=CC=CC=C1 IUJGENMYAVALTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NYSAPLQZKHQBSO-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4-tetrabromo-5-phenylbenzene Chemical group BrC1=C(Br)C(Br)=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1Br NYSAPLQZKHQBSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MKDZJIHLRSIZOV-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-tribromo-4-phenylbenzene Chemical group BrC1=C(Br)C(Br)=CC=C1C1=CC=CC=C1 MKDZJIHLRSIZOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KTADSLDAUJLZGL-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-2-phenylbenzene Chemical group BrC1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 KTADSLDAUJLZGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQJQYILBCQPYBI-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-4-(4-bromophenyl)benzene Chemical group C1=CC(Br)=CC=C1C1=CC=C(Br)C=C1 HQJQYILBCQPYBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KPWDGTGXUYRARH-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-trichloroethanol Chemical compound OCC(Cl)(Cl)Cl KPWDGTGXUYRARH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940100555 2-methyl-4-isothiazolin-3-one Drugs 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004803 Di-2ethylhexylphthalate Substances 0.000 description 2
- 241000588748 Klebsiella Species 0.000 description 2
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 2
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005662 Paraffin oil Substances 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 2
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical group CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- 239000012678 infectious agent Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BEGLCMHJXHIJLR-UHFFFAOYSA-N methylisothiazolinone Chemical compound CN1SC=CC1=O BEGLCMHJXHIJLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- JPMIIZHYYWMHDT-UHFFFAOYSA-N octhilinone Chemical compound CCCCCCCCN1SC=CC1=O JPMIIZHYYWMHDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- BAAVRTJSLCSMNM-CMOCDZPBSA-N (2s)-2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-amino-3-(4-hydroxyphenyl)propanoyl]amino]-4-carboxybutanoyl]amino]-3-(4-hydroxyphenyl)propanoyl]amino]pentanedioic acid Chemical compound C([C@H](N)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C1=CC=C(O)C=C1 BAAVRTJSLCSMNM-CMOCDZPBSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LNGIIXGLYTUUHJ-UHFFFAOYSA-N 2-methylbut-2-enoic acid methyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound COC(=O)C(C)=C.CC=C(C)C(O)=O LNGIIXGLYTUUHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDVOLDOITVSJGL-UHFFFAOYSA-N 3,7-dihydroxy-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound O1B(O)OB2OB(O)OB1O2 XDVOLDOITVSJGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000001528 Coronaviridae Infections Diseases 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000025370 Middle East respiratory syndrome Diseases 0.000 description 1
- 208000019202 Orthocoronavirinae infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- DMSMPAJRVJJAGA-UHFFFAOYSA-N benzo[d]isothiazol-3-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NSC2=C1 DMSMPAJRVJJAGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 150000004074 biphenyls Chemical class 0.000 description 1
- 235000019658 bitter taste Nutrition 0.000 description 1
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002380 dibutyl phthalate Drugs 0.000 description 1
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical class C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000003845 household chemical Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002429 hydrazines Chemical class 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 1
- 239000005001 laminate film Substances 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGTPKLINSHNZRD-UHFFFAOYSA-N oxoborinic acid Chemical compound OB=O VGTPKLINSHNZRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 230000022558 protein metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000005180 public health Effects 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000012113 quantitative test Methods 0.000 description 1
- 238000011076 safety test Methods 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229920006302 stretch film Polymers 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 235000019640 taste Nutrition 0.000 description 1
- 230000014599 transmission of virus Effects 0.000 description 1
- 108010032276 tyrosyl-glutamyl-tyrosyl-glutamic acid Proteins 0.000 description 1
- 238000001392 ultraviolet--visible--near infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
- B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
- B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/02—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
- B01D2239/025—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials comprising nanofibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
- B01D2239/0442—Antimicrobial, antibacterial, antifungal additives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
- B01D2239/0604—Arrangement of the fibres in the filtering material
- B01D2239/0631—Electro-spun
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
- B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
- B01D2239/0668—The layers being joined by heat or melt-bonding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/08—Special characteristics of binders
- B01D2239/086—Binders between particles or fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/10—Filtering material manufacturing
Abstract
Description
본 발명은 나노섬유필터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 나노섬유층과 나노섬유층 보호 망층을 친환경 수성접착제로 접착하여 항균성과 통기성 및 시인성이 우수할 뿐 아니라, 인체를 포함한 각종 사물에 두루 적용할 수 있으며, 전염성 병원균을 포함한 각종 분진 등의 우수한 포집효율을 얻을 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a nanofiber filter and a method for manufacturing the same, and more particularly, by adhering a nanofiber layer and a nanofiber layer protective mesh layer with an eco-friendly water-based adhesive, it has excellent antibacterial properties, breathability and visibility, and is widely applied to various objects including the human body It is designed to achieve excellent collection efficiency of various dusts including infectious pathogens.
일반적으로, 나노섬유(Nano Fiber)란, 지름이 수십에서 수백 나노미터에 불과한 초극세사(超極細絲 : Micro Fiber)를 지칭하는 것으로서, 전기장에 의해 생산된다. 즉, 나노섬유는 원료인 고분자 물질에 고전압(高電壓)의 전기장을 걸어서 원료인 고분자 물질 내부에 전기적인 반발력을 발생시키고, 이로 인해 분자들이 뭉쳐 나노 크기의 실(絲) 형태로 갈라짐으로써 나노섬유가 제조 및 생산된다. 이때, 전기장이 강할수록 원료인 고분자 물질이 가늘게 찢어지기 때문에 10㎚~1,000㎚의 가늘기를 갖는 나노섬유를 얻을 수 있다.In general, the nanofiber (Nano Fiber) refers to a microfiber having a diameter of only several tens to several hundreds of nanometers, and is produced by an electric field. That is, nanofibers apply a high-voltage electric field to the raw material polymer material to generate an electrical repulsive force inside the raw material polymer material. is manufactured and produced. At this time, the stronger the electric field, the finer the polymer material, which is the raw material, so that nanofibers having a fineness of 10 nm to 1,000 nm can be obtained.
한편, 필터(Filter)는 유체 속의 이물질을 걸러내는 여과장치로서 액체필터와 에어필터로 분류되며, 특히 에어필터는 공기 중의 먼지 등 미립자, 세균 및 곰팡이 등의 생물입자, 박테리아, 바이러스 등과 같은 생물학적으로 유해한 것을 제거하는 용도로 활용되고 있다.On the other hand, a filter is a filtration device that filters out foreign substances in a fluid and is classified into a liquid filter and an air filter. In particular, an air filter is a biological particle such as particulates such as dust in the air, biological particles such as bacteria and mold, bacteria, and viruses, etc. It is used to remove harmful substances.
단순 부직포로 이루어진 종래 에어필터는 제조공정이 단순하고 원가가 저렴한 장점이 있어 여러 가지 응용분야에 널리 사용되고 있으나, 먼지 여과효율이 떨어지는 단점이 있으며, 특히 인체에 유해한 크기 25㎛ 이하로 이루어진 미세먼지의 포집능력이 떨어지는 문제점이 있다.Conventional air filters made of simple non-woven fabric have advantages of a simple manufacturing process and low cost, so they are widely used in various applications. However, they have the disadvantage of low dust filtration efficiency. There is a problem in that the collection ability is reduced.
상기 부직포형 에어필터의 단점 중 미세먼지 포집효율을 보완하기 위해 정전하(靜電荷)가 부가된 부직포를 이용한 에어필터가 개발 및 사용되고 있으나, 비, 수분접촉이나 침투에 따라 정전필터의 정전특성이 감소하여, 집진효율이 급격히 저하되는 문제가 있다. 이를테면, 정전 특성의 감소에 따른 집진효율의 감소는 초기 99,97%의 집진효율에서 약 30%까지 저하되는 등의 여러 문제점이 있었다.Among the disadvantages of the non-woven type air filter, an air filter using a non-woven fabric to which an electrostatic charge is added has been developed and used to supplement the fine dust collection efficiency. reduced, there is a problem that the dust collection efficiency is rapidly lowered. For example, the reduction of the dust collection efficiency due to the reduction of the electrostatic characteristics has several problems, such as a reduction in the dust collection efficiency of about 30% from the initial 99,97%.
본 발명은 나노섬유층과 나노섬유층 보호 망층을 친환경 수성접착제로 접착하여 항균성과 통기성 및 시인성이 우수할 뿐 아니라, 인체를 포함한 각종 사물에 두루 적용할 수 있으며, 전염성 병원균을 포함한 각종 분진 등의 우수한 포집효율을 얻을 수 있는 나노섬유필터 및 그 제조방법을 제공 함에 목적이 있다.The present invention adheres the nanofiber layer and the nanofiber layer protective mesh layer with an eco-friendly water-based adhesive to not only have excellent antibacterial properties, breathability and visibility, but also can be applied to various objects including the human body. An object of the present invention is to provide a nanofiber filter capable of obtaining efficiency and a method for manufacturing the same.
본 발명 일 실시예의 나노섬유필터 제조방법은, a) 제1 망층을 전기 방사장치 내에 투입하는 단계와, b) 제1 망층 위에 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 용액을 전기 방사하여 나노섬유층을 형성하는 단계와; c) 나노섬유층의 상부면과 제2 망층의 저부면에 친환경 수성접착제를 롤러로 초벌 코팅하는 단계와; d) 나노섬유층과 제2 망층을 지관이나 드럼에 각각 권취한 다음 2~6시간 상온에 방치시켜 초벌 코팅된 수성접착제가 나노섬유층과 제2 망층으로 스며들도록 침투시키는 단계와; e) 나노섬유층의 상부 표면에 친환경 수성접착제를 롤러로 마감 코팅하는 단계와; f) 제1 망층과 친환경 수성접착제가 마감 코팅된 나노섬유층과 제2 망층을 60~90℃의 온도로 히팅되는 상하 롤러 사이로 통과시켜 열압착 및 접합하는 단계와; g) 상온에서 48~96시간 완전 건조하는 단계를 포함한다.The nanofiber filter manufacturing method of an embodiment of the present invention includes: a) putting a first mesh layer into an electrospinning device; b) electrospinning a polyvinylidene fluoride (PVDF) solution on the first mesh layer to form a nanofiber layer step of; c) rough coating of an eco-friendly water-based adhesive on the upper surface of the nanofiber layer and the lower surface of the second mesh layer with a roller; d) winding the nanofiber layer and the second mesh layer on a paper tube or drum, respectively, and then leaving them at room temperature for 2 to 6 hours to permeate the water-based adhesive with the rough coating to permeate into the nanofiber layer and the second mesh layer; e) finishing coating an eco-friendly water-based adhesive on the upper surface of the nanofiber layer with a roller; f) thermocompression bonding and bonding by passing the first mesh layer and the nanofiber layer coated with the environmentally friendly water-based adhesive between the upper and lower rollers heated to a temperature of 60 to 90° C.; g) Complete drying for 48 to 96 hours at room temperature.
본 발명 다른 실시예의 나노섬유필터 제조방법은, a`) 제1 망층의 상부면에 친환경 수성접착제를 롤러로 초벌 코팅하는 단계와; b`) 초벌 코팅된 제1 망층의 함수율이 40~60% 유지되도록 상온에서 자연 건조시키는 단계와; c`) 제1 망층을 전기 방사장치 내에 투입하는 단계와; d`) 제1 망층 위에 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 용액을 전기 방사하여 나노섬유층을 형성하는 단계와; e`) 나노섬유층의 상부면과 제2 망층의 저부면에 친환경 수성접착제를 롤러로 재벌 코팅하는 단계와; f`) 나노섬유층과 제2 망층을 지관이나 드럼에 각각 권취한 다음 2~6시간 상온에 방치시켜 재벌 코팅된 수성접착제가 나노섬유층과 제2 망층으로 스며들도록 침투시키는 단계와; g`) 나노섬유층의 상부 표면에 친환경 수성접착제를 롤러로 마감 코팅하는 단계와; h`) 나노섬유층과 제2 망층을 60~90℃의 온도로 히팅되는 상하 롤러 사이로 통과시켜 열압착 및 접합하는 단계와; i`) 상온에서 48~96시간 완전 건조시켜 나노섬유필터를 얻는 단계를 포함한다.The nanofiber filter manufacturing method of another embodiment of the present invention comprises the steps of: a`) rough coating an eco-friendly water-based adhesive on the upper surface of the first mesh layer with a roller; b`) natural drying at room temperature so that the moisture content of the first mesh layer coated with the rough coating is maintained at 40-60%; c`) putting the first mesh layer into the electrospinning device; d`) forming a nanofiber layer by electrospinning a polyvinylidene fluoride (PVDF) solution on the first mesh layer; e`) coating the top surface of the nanofiber layer and the bottom surface of the second mesh layer with an eco-friendly water-based adhesive with a roller; f`) winding the nanofiber layer and the second mesh layer on a paper tube or drum, respectively, and leaving it at room temperature for 2 to 6 hours to permeate the water-based adhesive coated with the chaebol to permeate into the nanofiber layer and the second mesh layer; g`) finishing coating an eco-friendly water-based adhesive on the upper surface of the nanofiber layer with a roller; h`) passing the nanofiber layer and the second mesh layer between the upper and lower rollers heated to a temperature of 60 to 90° C., followed by thermocompression bonding and bonding; i`) Complete drying for 48 to 96 hours at room temperature to obtain a nanofiber filter.
상기 상온에서 48~96시간 완전 건조시켜 나노섬유필터를 얻는 단계 대신, 60~90℃의 건조실에서 12~24시간 가온 건조한 다음 12~24시간 상온에서 완전 건조시켜 나노섬유필터를 얻는 단계를 포함한다.Instead of completely drying at room temperature for 48 to 96 hours to obtain a nanofiber filter, heating and drying for 12 to 24 hours in a drying room at 60 to 90 ° C. and then completely drying at room temperature for 12 to 24 hours to obtain a nanofiber filter. .
상기 친환경 수성접착제는, 물 5~15 중량%, 수계 EVA 공중합체 10~22 중량%와, 수계 아크릴 공중합체 65~75 중량%와, VOC 저감제 2~5 중량%를 포함한다.The eco-friendly water-based adhesive includes 5 to 15% by weight of water, 10 to 22% by weight of an aqueous EVA copolymer, 65 to 75% by weight of an aqueous acrylic copolymer, and 2 to 5% by weight of a VOC reducing agent.
상기 수성접착제 코팅(도포)량은 8~30g/㎡ 일 수 있다.The water-based adhesive coating (application) amount may be 8 to 30 g/
상기 수성접착제의 유리전이온도(Tg 값)는 -25~0℃ 일 수 있다. The glass transition temperature (Tg value) of the water-based adhesive may be -25 to 0 ℃.
상기 수성접착제에 혼합되는 1~10 중량%의 아디픽 디하이드라자이드(ADIPIC DIHYDRAZIDE)를 더 포함할 수 있다.It may further include 1 to 10% by weight of adipic dihydrazide (ADIPIC DIHYDRAZIDE) mixed in the water-based adhesive.
상기 수성접착제에 혼합되는 2~8 중량%의 발수액을 더 포함하되, 상기 발수액은 C6 이하의 친환경 불소계 발수액이거나 실리콘계 발수액일 수 있다.Further comprising 2 to 8% by weight of a water-repellent liquid mixed in the water-based adhesive, wherein the water-repellent liquid may be an eco-friendly fluorine-based water-repellent liquid of C6 or less or a silicone-based water-repellent liquid.
상기 수성접착제의 유리전이온도는 -25~0℃이고, 점도는 300~800cps일 수 있다.The glass transition temperature of the water-based adhesive may be -25 to 0° C., and the viscosity may be 300 to 800 cps.
상기 나노섬유필터 제조방법 중 적어도 어느 하나 이상의 제조방법으로 제조된 나노섬유필터를 포함한다.It includes a nanofiber filter manufactured by at least any one or more manufacturing methods of the nanofiber filter manufacturing method.
상기 나노섬유필터 제조방법 중 적어도 어느 하나 이상의 제조방법으로 제조된 나노섬유필터를 포함하되, 나노섬유층은 투명 백색이고, 투명도는 70~90%일 수 있다.Including a nanofiber filter manufactured by at least any one of the manufacturing methods of the nanofiber filter, the nanofiber layer is transparent white, and the transparency may be 70 to 90%.
상기 나노섬유필터 제조방법 중 적어도 어느 하나 이상의 제조방법으로 제조된 나노섬유필터는 마스크, 모자, 장갑, 방진복, 방호복, 방진망, 공기청정기, 환기용 에어필터, 운송용 에어필터, 산업용 필터 중 어느 하나일 수 있다.The nanofiber filter manufactured by at least one manufacturing method of the nanofiber filter manufacturing method is any one of a mask, a hat, gloves, a dustproof suit, a protective suit, a dustproof net, an air purifier, an air filter for ventilation, an air filter for transportation, and an industrial filter can
상기 나노섬유필터는, 소정 메쉬의 섬유 망체로 구성되는 제1 망층과, 상기 제1 망층의 상부면에 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 용액으로 전기방사 및 접합되는 나노섬유층과, 상기 나노섬유층의 상부면에 접착되고 소정 메쉬의 섬유 망체로 구성되는 제2 망층을 포함한다.The nanofiber filter includes a first net layer composed of a fibrous network of a predetermined mesh, a nanofiber layer electrospun and bonded with a polyvinylidene fluoride (PVDF) solution on the upper surface of the first net layer, and the nanofiber layer and a second mesh layer adhered to the upper surface and composed of a fibrous mesh of a predetermined mesh.
상기 나노섬유층은 0.05~0.5gsm의 평량과 80~150cfm의 통기도를 가질 수 있다.The nanofiber layer may have a basis weight of 0.05 to 0.5 gsm and air permeability of 80 to 150 cfm.
상기 제1 망층은 6,400~10,000 메쉬이고 평량은 15~30gsm일 수 있다.The first mesh layer may be 6,400 to 10,000 mesh, and the basis weight may be 15 to 30 gsm.
상기 제2 망층은 1,225~3,025메쉬이고 평량은 40~55gsm일 수 있다.The second mesh layer may be 1,225 to 3,025 mesh, and the basis weight may be 40 to 55 gsm.
상기 나노섬유층의 색상은 투명 백색이고, 투명도는 70~90%일 수 있다.The color of the nanofiber layer may be transparent white, and the transparency may be 70 to 90%.
상기 제1, 2 망층 및 나노섬유층에 코팅되는 수성접착제 도포량은 8~30g/㎡일 수 있다.The amount of the aqueous adhesive coated on the first and second mesh layers and the nanofiber layer may be 8 to 30 g/
본 발명은 투명도가 높아 시인성이 우수하고, 미세먼지 바이러스 등이 여과되어 필터로서의 우수한 효과를 얻을 수 있었으며, 휘발성 유기화합물(VOC), 포름알데히드, 아세트알데히드 등이 검출되지 않아 인체에 적용하는 사물이나 물품(안면 마스크, 피복물)뿐 아니라, 각종 사물에 두루 적용할 수 있는 효과가 있다.The present invention has excellent visibility due to high transparency, fine dust viruses, etc. are filtered to obtain an excellent effect as a filter, and volatile organic compounds (VOC), formaldehyde, acetaldehyde, etc. are not detected. It has an effect that can be applied not only to articles (face masks, coatings), but also to various objects.
본 발명은 미립자보다는 작고 공기보다는 큰 나노 크기의 다공체 기공이 나노섬유층(2)에 형성되어 있어 미세먼지, 황사, 꽃가루, 미립자 등을 포함하는 분진, 입자성 유해물질, 미스트(Mist), 더스트(Dust)뿐 아니라, 각종 병원균, 세균, 박테리아, 바이러스와 같은 감염원 및/또는 이들이 포함된 비말 등이 효과적으로 차단되는 장점이 있다.According to the present invention, nano-sized pores smaller than fine particles and larger than air are formed in the
본 발명은 나노섬유층(2)을 통과하기 전과 후의 압력 차이인 '차압'이 1.4로 측정되어 호흡하기에 매우 편하다.In the present invention, the 'differential pressure', which is the pressure difference before and after passing through the
본 발명은 시인성과 투과도가 우수하여 약 70~80% 투과되므로 적용되는 사물을 쉽게 확인할 수 있다. 예컨대 얼굴에 착용하는 안면 마스크의 경우 착용자의 안면을 포함한 얼굴 전체를 확인할 수 있으며, 착용자의 안면(얼굴)에 표현된 얼굴 화장이나 얼굴에 표현된 미감이나 미적감정(美感)이 외부로 자연스럽게 고스란히 표출되는 효과가 있으며, 주변 사람들에게 미감을 마음껏 뽐낼 수 있는 효과가 있다. The present invention has excellent visibility and transmittance, so that it transmits about 70 to 80%, so that an applied object can be easily identified. For example, in the case of a face mask worn on the face, the entire face including the wearer's face can be checked, and the facial makeup expressed on the wearer's face (face) or the aesthetic or aesthetic feeling expressed on the face is naturally expressed to the outside. It has the effect of being able to show off your aesthetic sense to the people around you.
또한, 일반적인 MB 필터(또는 헤파 필터)는 정전기 방식으로 미세먼지를 흡착해서 포집하므로 수분이나 습기에 약해서 장시간 착용하면 성능저하가 되고, 수축되는 등의 문제점이 있으나, 본 발명의 나노섬유필터는 촘촘한 나노 단위의 섬유 가닥들이 얽혀서 걸러내는 물리적인 방법으로 분진 먼지나 바이러스 등을 차단하기 때문에 수분이나 습기의 영향을 거의 받지 않을 뿐 아니라, 안전성 시험에서도 각종 유해성분들이 검출되지 않거나 기준치 미만이어서 안심하고 사용할 수 있는 효과가 있다.In addition, a typical MB filter (or HEPA filter) absorbs and collects fine dust in an electrostatic method, so it is weak to moisture or moisture, and there are problems such as deterioration and shrinkage when worn for a long time, but the nanofiber filter of the present invention is dense. Because the nano-scale fiber strands are entangled and filtered by a physical method that blocks dust, dust, viruses, etc., they are hardly affected by moisture or moisture, and in the safety test, various harmful components are not detected or less than the standard, so it can be used with confidence. can have an effect.
본 발명은 나노섬유층(2)에 흡착되거나 달라 붙은 각종 분진, 미세먼지, 각종 이물질, 세균, 박테리아, 바이러스 등이 달라 붙어 있더라도 물, 바람직하기로는 흐르는 물에 헹구는 방법으로 쉽게 분리(탈리)시킬 수 있어서 반복 사용이 가능한 효과가 있다.In the present invention, even if various dust, fine dust, various foreign substances, bacteria, bacteria, viruses, etc. adsorbed or adhered to the
본 발명은 인체에 무해한 수성접착제에 의해 다층구조의 나노섬유필터가 양호하게 접합되므로 마스크, 모자, 장갑, 방진복, 방호복 등의 피복물 등 인체 피복물로 유용하게 활용할 수 있는 효과가 있다.The present invention has an effect that can be usefully used as a human body coating, such as a mask, hat, glove, dustproof suit, protective suit, etc., because the multi-layered nanofiber filter is well bonded by an aqueous adhesive harmless to the human body.
본 발명은 별도의 발수처리 없이 발수성이 우수할 뿐 아니라, 발수액을 추가 적용함으로써 발수성이 배가되는 효과가 있다.The present invention not only has excellent water repellency without a separate water repellent treatment, but also has the effect of doubling the water repellency by additionally applying a water repellent solution.
본 발명은 인체 유해 중금속과 기타 유해물질 및 포름알데히드 등이 검출되지 않아 인체에 무해하지 않을 뿐 아니라, 세균, 곰팡이, 박테리아, 바이러스 등이 차단 및 단시간에 사멸되는 효과가 있다.The present invention has the effect of blocking and killing bacteria, mold, bacteria, viruses, etc. in a short time, as well as not harmless to the human body because heavy metals and other harmful substances and formaldehyde harmful to the human body are not detected.
본 발명은 높은 투명도에 의해 안면 마스크 등으로 적용하는 경우 얼굴 안면이 시인될 뿐 아니라, 타액이나 비말 등에 의한 바이러스, 박테리아, 세균, 병원균의 전염이 예방(방지) 되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.The present invention is a very useful invention that has the effect of preventing (preventing) the transmission of viruses, bacteria, bacteria, and pathogens caused by saliva or droplets as well as being recognized when applied as a face mask due to high transparency to be.
도 1 : 본 발명 나노섬유필터 구성 예시도.
도 2 : 본 발명 일 실시예로 도시한 나노섬유필터 제조방법 흐름도.
도 3 : 본 발명 다른 실시예로 도시한 나노섬유필터 제조방법 흐름도.
도 4 : 본 발명에서 제1 망층 위에 나노섬유층이 형성된 상태의 주사전자현미경 이미지(228배율).
도 5 : 본 발명에서 나노섬유층을 보여주는 주사전자현미경 이미지(5,000배율).
도 6 : 본 발명에서 나노섬유층을 보여주는 주사전자현미경 이미지(10,000배율).
도 7 : 본 발명 항균력 실험에서 균주 1의 Blank 사진.
도 8 : 본 발명 항균력 실험에서 균주 1의 시험결과 사진(18시간 경과).
도 9 : 본 발명 항균력 실험에서 균주 2의 Blank 사진.
도 10 : 본 발명 항균력 실험에서 균주 2의 시험결과 사진(18시간 경과).
도 11 : 본 발명 나노섬유필터를 태양광이 있는 야외에서 투과도를 보여주는 사진.Figure 1: An exemplary configuration of the nanofiber filter of the present invention.
Figure 2: A flow chart of a method for manufacturing a nanofiber filter shown in an embodiment of the present invention.
Figure 3: A flow chart of a method for manufacturing a nanofiber filter shown in another embodiment of the present invention.
Figure 4: A scanning electron microscope image (228 magnification) of a state in which the nanofiber layer is formed on the first mesh layer in the present invention.
Figure 5: Scanning electron microscope image showing the nanofiber layer in the present invention (5,000 magnification).
6 : A scanning electron microscope image (10,000 magnification) showing the nanofiber layer in the present invention.
Figure 7: Blank photograph of
Figure 8: A photograph of the test result of
Figure 9: Blank photograph of
Figure 10: A photograph of the test result of
Figure 11: A photograph showing the transmittance of the present invention nanofiber filter outdoors in sunlight.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략하며, 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the embodiments of the present invention, the same components in the drawings are denoted by the same reference numerals as much as possible, and detailed descriptions of related known configurations or functions are omitted so as not to obscure the gist of the present invention, and also in the accompanying drawings Matters expressed in may be different from the forms actually implemented in the drawings schematically for easy explanation of the embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명 나노섬유필터의 층구조를 예시한 것으로, 소정 메쉬(Mesh)의 섬유 망체로 구성되는 제1 망층(1)과, 제1 망층(2)의 상부면에 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF: Polyvinylidene fluoride) 용액으로 전기방사 및 접합되는 나노섬유층(2)과, 나노섬유층(2)의 상부면에 접착되고 소정 메쉬의 섬유 망체로 구성되는 제2 망층(3)을 포함한다.1 illustrates the layer structure of the nanofiber filter of the present invention, a
본 발명은 미립자보다는 작고 공기보다는 큰 나노 크기의 다공체 기공이 나노섬유층(2)에 형성되어 있어 미세먼지, 황사, 꽃가루, 미립자 등을 포함하는 분진, 입자성 유해물질, 미스트(Mist), 더스트(Dust)뿐 아니라, 각종 병원균, 세균, 박테리아, 바이러스와 같은 감염원 및/또는 이들이 포함된 비말 등이 효과적으로 차단된다.According to the present invention, nano-sized pores smaller than fine particles and larger than air are formed in the
상기 제1, 2 망층(1)(3)은 소정의 메쉬를 갖는 직조망이나 섬유 망체일 수 있다. 상기 제1, 2 망층(1)(3)은 위사와 경사가 제직된 것이 바람직하나, 편직물일 수도 있다.The first and second mesh layers 1 and 3 may be a woven mesh or a fiber mesh having a predetermined mesh. The first and second mesh layers (1) (3) are preferably woven with a weft and a warp, but may be a knitted fabric.
상기 제1, 2 망층(1)(3)은 나노섬유층(2)의 상하부면에 접착되거나 고정화되어 나노섬유층(2)을 충분히 보호하고 통기성, 시인성(視認性), 내구성 등이 유지된다.The first and second mesh layers (1) (3) are adhered or fixed to the upper and lower surfaces of the nanofiber layer (2) to sufficiently protect the nanofiber layer (2), and air permeability, visibility, durability, etc. are maintained.
상기에서 전기 방사장치(도시안됨)에 투입되는 제1 망층(1)은 전기방사와 나노섬유층(2)이 효율적으로 형성되면서 접촉면적이 확대되고 균일하게 고착될 수 있도록 제1 망층(3)보다 메쉬가 촘촘하게 형성된다.In the above, the
예컨대, 제1 망층(1)은 6,400~10,000 메쉬(mesh)이고 평량은 15~30gsm일 수 있으며, 제2 망층(3)은 1,225~3,025메쉬(mesh)이고 평량은 40~55gsm일 수 있다.For example, the
상기 제1, 2 망층(1)(3)을 구성하는 위사 및 경사는, 올레핀계 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐아크릴레이트(PVA), 폴리아크닐로니트릴(PAN), 폴리라틱애시드(PLA), 폴리엘락타이드(PLLA), 폴리에테르술폰(PES), 폴리아마이드(PA) 및 젤라틴으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나의 주 원료와; 다이메틸아세트아마이드(DMAC), 다이메틸플로오르(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO), 클로로벤젠(CB), 트리클로로에탄올(TCE), 트리플루오르에틸렌(TFE), 테트라하이드로퓨란(THF), 메틸에틸케톤(MEK), 톨루엔(Toluene), 크실렌(Xylene), 개미산, 아세틱산, 물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매; 가 8~20중량% : 92~80중량%의 혼합 비율로 압출 제조된다.The weft and warp yarns constituting the first and second mesh layers 1 and 3 are olefin-based polypropylene (PP), polyvinyl acrylate (PVA), polyacnilonitrile (PAN), and polylactic acid (PLA). ), polyelactide (PLLA), polyethersulfone (PES), polyamide (PA) and one main raw material selected from the group consisting of gelatin; Dimethylacetamide (DMAC), dimethyl fluorine (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), chlorobenzene (CB), trichloroethanol (TCE), trifluoroethylene (TFE), tetrahydrofuran (THF), Methyl ethyl ketone (MEK), toluene (Toluene), xylene (Xylene), formic acid, acetic acid, one or more solvents selected from the group consisting of water; is manufactured by extrusion at a mixing ratio of 8-20 wt%: 92-80 wt%.
상기 제1, 2 망층(1)(3) 및 나노섬유층(2)에 코팅되는 수성접착제 도포량(코팅량)은 8~30g/㎡이다. 상기 수성접착제의 도포량이 8g/㎡ 미만인 경우, 원하는 접착력을 얻을 수 없으며, 상기 도포량이 30g/㎡을 초과하는 경우 낭비일 뿐 아니라, 과량에 의해 나노섬유층(2) 및 나노셀이 깨지거나(brittle), 손상 및/또는 파괴될 수 있어 바람직하지 않다.The amount (coating amount) of the aqueous adhesive to be coated on the first and second mesh layers (1) (3) and the nanofiber layer (2) is 8 to 30 g/
상기 제1 망층(1)과 나노섬유층(2)과 제2 망층(3)은 인체에 무해한 친환경 수성접착제로 접착된다. 상기 수성접착제는 냄새가 나지 않고, 유해물질이 포함되지 않는 친환경 물질을 사용함으로써 인체에 무해하며 안전하다.The first mesh layer (1), the nanofiber layer (2) and the second mesh layer (3) are adhered to each other with an eco-friendly water-based adhesive that is harmless to the human body. The water-based adhesive has no odor and is safe and harmless to the human body by using an eco-friendly material that does not contain harmful substances.
도 2는 본 발명 일 실시예의 나노섬유필터의 제조방법을 도시한 것으로, 제1 망층(1)을 전기 방사장치 내에 투입한 다음(S1 단계), 제1 망층(1) 위에 폴리플루오린화비닐리덴(PVDF) 용액을 전기 방사하여 나노섬유층(2)을 형성하고(S2 단계), 상기 나노섬유층(2)의 상부면과 제2 망층(3)의 저부면에 친환경 수성접착제를 롤러로 초벌 코팅(first roll coating)하고(S3 단계), 친환경 수성접착제가 도포된 나노섬유층(2)과 제2 망층(3)을 지관이나 드럼에 각각 권취한 다음 2~6시간 상온에 방치시켜 초벌 코팅(first roll coating)된 수성접착제가 나노섬유층(2)과 제2 망층(3)으로 충분히 스며들도록 침투시키고(S4 단계), 나노섬유층(2)의 상부 표면에 친환경 수성접착제를 롤러로 마감 코팅(finish roll coating)하고(S5 단계), 제1 망층(1)과 친환경 수성접착제가 마감 코팅된 나노섬유층(2)과 제2 망층(3)을 60~90℃의 온도로 히팅(heating)되는 상하 롤러 사이로 통과시켜 열압착 및 접합하고(S6 단계), 상온에서 48~96시간 완전 건조시켜 나노섬유필터를 얻게된다(S7 단계).2 is a view showing a method of manufacturing a nanofiber filter according to an embodiment of the present invention. After the
상기 상온에서 48~96시간 완전 건조하는(S7 단계) 대신 60~90℃의 건조실에서 12~24시간 가온 건조한 다음 12~24시간 상온에서 완전 건조시켜 나노섬유필터를 얻을 수 있다(S8 단계).Instead of completely drying at room temperature for 48 to 96 hours (step S7), the nanofiber filter can be obtained by heating and drying in a drying room at 60 to 90 ° C. for 12 to 24 hours and then completely drying at room temperature for 12 to 24 hours (step S8).
도 3은 본 발명 다른 실시예의 나노섬유필터의 제조방법을 도시한 것으로, 제1 망층(1)의 상부면에 친환경 수성접착제를 롤러로 초벌 코팅(first roll coating)하고(S11 단계), 친환경 수성접착제가 초벌 코팅된 제1 망층(1)의 함수율이 40~60% 유지되도록 상온에서 자연 건조시키고(S12 단계), 제1 망층(1)을 전기 방사장치 내에 투입하고(S13 단계), 제1 망층(1) 위에 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 용액을 전기 방사하여 나노섬유층(2)을 형성하고(S14 단계), 상기 나노섬유층(2)의 상부면과 제2 망층(3)의 저부면에 친환경 수성접착제를 롤러로 재벌 코팅(Secondary roll coating)하고(S15 단계), 친환경 수성접착제가 도포된 나노섬유층(2)과 제2 망층(3)을 지관이나 드럼에 각각 권취한 다음 2~6시간 상온에 방치시켜 재벌 코팅된 수성접착제가 나노섬유층(2)과 제2 망층(3)으로 충분히 스며들도록 침투시키고(S16 단계), 나노섬유층(2)의 상부 표면에 친환경 수성접착제를 롤러로 마감 코팅(finish roll coating)하고(S17 단계), 제1 망층(1)과 친환경 수성접착제가 재벌 코팅된 나노섬유층(2)과 제2 망층(3)을 60~90℃ 온도로 히팅(heating)되는 상하 롤러 사이로 통과시켜 열압착 및 접합하고(S18 단계), 상온에서 48~96시간 완전 건조시켜 나노섬유필터를 얻게 된다(S19 단계).3 shows a method for manufacturing a nanofiber filter according to another embodiment of the present invention, by first roll coating an eco-friendly water-based adhesive on the upper surface of the first net layer 1 with a roller (step S11), and eco-friendly water-based adhesive The adhesive is dried naturally at room temperature so that the moisture content of the first mesh layer 1 with the rough coating is maintained at 40-60% (step S12), and the first mesh layer 1 is put into the electrospinning device (step S13), and the first Electrospinning a polyvinylidene fluoride (PVDF) solution on the mesh layer 1 to form the nanofiber layer 2 (step S14), the upper surface of the nanofiber layer 2 and the bottom surface of the second mesh layer 3 Secondary roll coating of the eco-friendly water-based adhesive with a roller (step S15), the nanofiber layer (2) and the second mesh layer (3) coated with the eco-friendly water-based adhesive are wound on a paper tube or drum, respectively, and then 2 to 6 Leave at room temperature for a period of time to allow the chaebol-coated water-based adhesive to permeate sufficiently into the nanofiber layer 2 and the second mesh layer 3 (step S16), and then finish the eco-friendly water-based adhesive on the upper surface of the nanofiber layer 2 with a roller After coating (finish roll coating) (step S17), the first mesh layer (1) and the nanofiber layer (2) and the second mesh layer (3) coated with the eco-friendly water-based adhesive are heated to a temperature of 60 to 90 ° C. It is passed between the upper and lower rollers for thermocompression bonding and bonding (step S18), and then completely dried at room temperature for 48 to 96 hours to obtain a nanofiber filter (step S19).
상기 상온에서 48~96시간 완전 건조하는(S19 단계) 대신 60~90℃의 건조실에서 12~24시간 가온 건조한 다음 12~24시간 상온에서 완전 건조시켜 나노섬유필터를 얻을 수 있다(S20 단계).Instead of completely drying at room temperature for 48 to 96 hours (step S19), the nanofiber filter can be obtained by heating and drying in a drying room at 60 to 90 ° C. for 12 to 24 hours and then completely drying at room temperature for 12 to 24 hours (step S20).
상기 친환경 수성접착제는, 수계 EVA(ethylene vinyl acetate) 공중합체와 수계 아크릴 공중합체가 포함된 친환경 하이브리드 접착제로 건조(또는 경화)후에 투명하게 변하면서 흔적이 남지 않는다.The eco-friendly water-based adhesive is an eco-friendly hybrid adhesive containing a water-based ethylene vinyl acetate (EVA) copolymer and a water-based acrylic copolymer, which turns transparent after drying (or curing) and leaves no trace.
상기 친환경 수성접착제는, 물 5~15 중량%, 수계 EVA(ethylene vinyl acetate) 공중합체 10~22 중량%와, 수계 아크릴 공중합체 65~75 중량%와, VOC 저감제 2~5 중량%를 포함한다.The eco-friendly water-based adhesive contains 5 to 15% by weight of water, 10 to 22% by weight of an aqueous EVA (ethylene vinyl acetate) copolymer, 65 to 75% by weight of an aqueous acrylic copolymer, and 2 to 5% by weight of a VOC reducing agent do.
상기 친환경 수성접착제의 유리전이온도는 -25~0℃이고, 점도는 300~800cps이다.The glass transition temperature of the eco-friendly water-based adhesive is -25 to 0° C., and the viscosity is 300 to 800 cps.
상기 유리전이온도가 -25℃ 미만이면 나노섬유필터의 휨성(연성)이 너무 부드러워지면서 형상이 쉽게 변형될 수 있는 문제점이 있으며, 유리전이온도가 0℃를 초과하면 나노섬유필터가 딱딱해지면서 착용 거부감이 발생할 수 있으므로 부드러우면서 밀착도가 우수한 -25℃~0℃의 유리전이온도를 갖는 것이 바람직하다.If the glass transition temperature is less than -25 ℃, there is a problem that the shape of the nanofiber filter can be easily deformed as the bendability (ductility) of the nanofiber filter is too soft. It is preferable to have a glass transition temperature of -25°C to 0°C, which is soft and has excellent adhesion, because rejection may occur.
상기 EVA 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer)는 에틸렌과 초산 비닐 모노머를 공중합시켜 얻어지는 중합체로 에틸렌초산비닐 공중합체라고도 한다. 초산 비닐의 함유량이 증가함에 따라 밀도가 증가하지만 결정화 정도는 저하하여 유연성은 늘어난다. 저함량 EVA는 보통의 저밀도 폴리에틸렌과 같이 가공되어 내충격성(특히 저온시), 내스트레스 크랙킹성이 우수하여 중포장재, 라미네이트 필름의 접착제 등에 이용된다. 10~20%의 EVA는 샌달이나 구두창 등의 발포성형품이나 농업용필름, 업무용 스트레치 필름 등 연질염화 비닐과 같은 용도에 쓰인다. 고농도의 EVA는 접착제의 원료로 사용된다.The EVA copolymer (ethylene-vinyl acetate copolymer) is a polymer obtained by copolymerizing ethylene and a vinyl acetate monomer, and is also called an ethylene-vinyl acetate copolymer. As the content of vinyl acetate increases, the density increases, but the degree of crystallization decreases and flexibility increases. Low-content EVA is processed like ordinary low-density polyethylene and has excellent impact resistance (especially at low temperatures) and stress cracking resistance, so it is used for heavy packaging materials and adhesives for laminate films. 10-20% of EVA is used in applications such as foam molded products such as sandals and soles, agricultural films, and flexible vinyl chloride such as stretch films for business use. A high concentration of EVA is used as a raw material for adhesives.
상기 아크릴 공중합체(acrylic resin)는 아크릴산, 메타크릴산 등의 에스터로부터의 중합체를 말한다. 메타크릴산메틸에스터(메타크릴산메틸)의 중합체가 대표적인데, 무색 투명하며 빛, 특히 자외선이 보통유리보다도 잘 투과한다(굴절률 1.49). 옥외에 노출시켜도 변색하지 않고, 내약품성도 좋으며, 전기절연성·내수성이 모두 양호하다.The acrylic copolymer (acrylic resin) refers to a polymer from an ester such as acrylic acid or methacrylic acid. A typical example is a polymer of methyl methacrylate (methyl methacrylate), which is colorless and transparent and transmits light, especially ultraviolet rays, better than ordinary glass (refractive index 1.49). It does not discolor even when exposed outdoors, has good chemical resistance, and has good electrical insulation and water resistance.
상기 VOC 저감제는, 물 69~90 중량%와, 티오요소 4~12 중량%와, 요소 1~4 중량%와, 붕산 1~4 중량%을 포함하는 수용액일 수 있으며, 상기 VOC 저감제에 의해 휘발성유기화합물(VOC), 포름알데히드 등의 성분이 흡착 및 탈취 제거되는 효과가 있어 인체에 무해하다.The VOC reducing agent may be an aqueous solution containing 69 to 90% by weight of water, 4 to 12% by weight of thiourea, 1 to 4% by weight of urea, and 1 to 4% by weight of boric acid, It has the effect of adsorbing and deodorizing components such as volatile organic compounds (VOC) and formaldehyde, so it is harmless to the human body.
상기 티오요소(thiourea)(CH4N2S)는 탄소, 질소, 황, 수소 등으로 이루어진 유기화합물로 무색의 결정이며, 요소의 산소 원자를 황 원자로 치환한 구조를 하고 있어서 싸이오유레아·싸이오카바마이드라고도 한다. 티오요소의 분자량은 7312, 녹는점은 180℃, 비중은 1405이다. 물·에탄올에는 녹지만, 에테르에는 거의 녹지 않는다. 수용액은 중성이며 쓴맛이 난다. 산이나 알칼리로 가수분해하면 암모니아·황화수소·이산화탄소로 분해하고, 과망가니즈산칼륨으로 산화시키면 요소가 되며, 탈취효과가 우수하다.The thiourea (CH 4 N 2 S) is an organic compound composed of carbon, nitrogen, sulfur, hydrogen, etc., and is a colorless crystal, and has a structure in which an oxygen atom of urea is substituted with a sulfur atom, Also called carbamide. Thiourea has a molecular weight of 7312, a melting point of 180°C, and a specific gravity of 1405. It is soluble in water and ethanol, but almost insoluble in ether. The aqueous solution is neutral and has a bitter taste. When hydrolyzed with acid or alkali, it is decomposed into ammonia, hydrogen sulfide, and carbon dioxide, and when oxidized with potassium permanganate, it becomes urea, and the deodorization effect is excellent.
상기 요소(urea, 尿素)는, 화학식이 CO(NH2)2인 유기화합물로 무색의 결정성 물질이며, 모든 포유동물과 일부 어류의 단백질대사 최종분해 산물로 유레아, 카바마이드(Carbamide), 다이아마이노메탄알(Diaminomethanal)이라고도 하며, 색이나 냄새가 없고 기둥 모양의 결정을 만드는 물질이며, 분자량은 60047, 녹는점은 1327℃(1atm), 비중은 1335이다. 극성이 강한 물질이어서 물과 알코올에는 잘 녹지만 에테르에는 녹지 않는다.The urea (urea, 尿素) is an organic compound with the chemical formula CO(NH 2 ) 2 It is a colorless crystalline substance, and is a final product of protein metabolism in all mammals and some fish, including urea, carbamide, and diamond. Also called diaminomethanal, it has no color or odor and is a substance that produces columnar crystals, has a molecular weight of 60047, a melting point of 1327°C (1 atm), and a specific gravity of 1335. Since it is a highly polar substance, it is readily soluble in water and alcohol, but insoluble in ether.
상기 붕산(boric acid, 硼酸)(H3BO3)은 산화붕소가 수화되어 생기는 산소산으로 오쏘붕산, 메타붕산, 사붕산 등이 있으며, 보통 오쏘붕산을 가리킬 때가 많다. 오쏘붕산은 붕규산유리, 도자기의 유약 등의 원료가 되며, 주사제의 용해를 촉진시키기도 한다. 오쏘붕산은 무색 투명하거나 또는 흰색 광택을 가진 인편상(鱗片狀)의 결정으로 냄새는 없으며 특유한 맛이 약간 난다. 녹는점은 184~186℃, 비중은 149이다.The boric acid (boric acid, 硼酸) (H 3 BO 3 ) is an oxygen acid produced by hydration of boron oxide, and there are orthoboric acid, metaboric acid, tetraboric acid, and the like, and usually refers to orthoboric acid. Orthoboric acid is a raw material for borosilicate glass and ceramic glaze, and it also promotes the dissolution of injections. Orthoboric acid is colorless, transparent or flaky crystals with a white luster. It has no odor and has a unique taste. The melting point is 184~186℃, and the specific gravity is 149.
본 발명의 나노섬유필터는 휘발성 유기화합물(VOC), 포름알데히드, 아세트알데히드, 잡냄새제거, 어떠한 기후조건에도 안심하고 사용할 수 있으며, 각종 곰팡이 및 세균 번식 등이 방지되며, 세균, 병원균, 박테리아, 바이러스 등이 단시간에 사멸된다.The nanofiber filter of the present invention removes volatile organic compounds (VOC), formaldehyde, acetaldehyde, miscellaneous odors, and can be used with confidence in any climatic conditions, and prevents the propagation of various molds and bacteria, and prevents bacteria, pathogens, bacteria, Viruses are killed in a short time.
본 발명은 수성접착제에 혼합되는 1~10 중량%의 아디픽 디하이드라자이드(ADH: ADIPIC DIHYDRAZIDE)를 더 포함할 수 있다. 상기 아디픽 디하이드라자이드의 분자구조는 아래와 같으며, 분자는 14 개의 수소 원자, 6 개의 탄소 원자, 4 개의 질소 원자 그리고 2 개의 산소 원자로 구성되어 총 26 개의 원자로 형성된다. Adipic dihydrazide 분자에는 총 25 개의 화학결합이 있으며, 이는 11 개의 비수소결합, 2 개의 다중결합, 5 개의 단일결합, 2 개의 이중결합 그리고 2 개의 N 하이드라진로 구성되어 있으며, 외형은 백색가루이나 수성접착제에 혼합 액화되면서 수성접착제가 코팅되는 나노섬유필터의 포름알데히드를 저감시키는데 크게 기여한다.The present invention may further include 1 to 10% by weight of adipic dihydrazide (ADH: ADIPIC DIHYDRAZIDE) mixed with the aqueous adhesive. The molecular structure of the adipic dihydrazide is as follows, and the molecule is composed of 14 hydrogen atoms, 6 carbon atoms, 4 nitrogen atoms, and 2 oxygen atoms, so that a total of 26 atoms is formed. Adipic dihydrazide molecule has a total of 25 chemical bonds, which are composed of 11 non-hydrogen bonds, 2 multiple bonds, 5 single bonds, 2 double bonds, and 2 N hydrazines. It greatly contributes to reducing the formaldehyde of the nanofiber filter coated with the water-based adhesive as it is mixed and liquefied.
본 발명은 수성접착제에 혼합되는 2~8 중량%의 발수액을 더 포함할 수 있다. 상기 발수액은 C6 이하의 친환경 불소계 발수액이거나 실리콘계 발수액이다.The present invention may further include a water-repellent solution of 2 to 8% by weight mixed with the water-based adhesive. The water-repellent liquid is an eco-friendly fluorine-based water-repellent liquid of C6 or less or a silicone-based water-repellent liquid.
본 발명의 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 자체 발수 기능을 갖지만 상기 발수액을 더 포함함으로써 나노섬유필터의 발수력이 배가된다.The polyvinylidene fluoride (PVDF) of the present invention has its own water-repellent function, but the water-repellent power of the nanofiber filter is doubled by further including the water-repellent solution.
상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 강유전체 물질로 자체 정전기를 갖는다.The polyvinylidene fluoride (PVDF) is a ferroelectric material and has its own static electricity.
도 4는 주사전자현미경을 이용하여 제1 망층(1)의 위사 및 경사 위에 나노섬유층(2)이 형성된 상태를 228배 배율로 확대 촬영한 이미지이고, 도 5는 나노섬유층(2)을 5,000배 배율로 확대 촬영한 이미지이고, 도 6은 나노섬유층(2)을 10,000배 배율로 확대한 촬영한 이미지이다.4 is an enlarged image of a state in which the
도 6에는 125.5㎚, 150.6㎚, 200.8㎚, 251.0㎚ 직경의 나노섬유사와 그 주변 나노섬유사 들이 웹(Web) 형태로 구성되어 있음을 알 수 있으며, 나노섬유사 사이에 형성되는 기공(나노셀)의 크기는 최소 50㎚~1㎛ 범위이며, 기공을 통하여 공기를 출입하면서 통기 및 호흡이 달성된다.6, it can be seen that the nanofiber yarns with diameters of 125.5 nm, 150.6 nm, 200.8 nm, and 251.0 nm and the surrounding nanofiber yarns are configured in the form of a web, and pores (nanocells) formed between the nanofiber yarns. ) is in the range of at least 50nm to 1㎛, and ventilation and respiration are achieved while the air enters and exits through the pores.
상기 나노섬유층(2)은 0.05~0.5gsm의 평량을 가지며, 또한 80~150cfm의 통기도를 가져 호흡이 부담스럽거나 어렵지 않다.The
상기 나노섬유층(2)의 나노섬유사의 직경은 100nm 내지 300nm일 수 있다. 상기 나노섬유사의 직경이 300nm 보다 큰 경우에는, 극세화가 충분하지 않고, 섬유 표면적이 저하되어, 필터용 여과재로서 포집 효율이 떨어지게 되어 이후 미세먼지 등의 제거가 어렵고, 반대로 100nm 보다 작은 경우에는 가공성이 저하되고, 밀도가 증가하여 차압이 증가하며, 강도가 떨어지고 생산이 어려운 문제가 있다.The nanofiber yarn of the
본 발명은 나노섬유층(2)에 흡착되거나 달라 붙은 각종 분진, 미세먼지, 각종 이물질, 세균, 박테리아, 바이러스 등이 달라 붙어 있더라도 물, 바람직하기로는 흐르는 물에 헹구는 방법으로 쉽게 분리(탈리)시킬 수 있어서 반복 사용이 가능하다.In the present invention, even if various dust, fine dust, various foreign substances, bacteria, bacteria, viruses, etc. adsorbed or adhered to the
상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)의 색상은 투명 백색(흰색)이거나 투명도가 높은 백색(흰색)이어서 투명도, 즉 시인성이 높아 후방에 위치하는 사물을 확인할 수 있다.The color of the polyvinylidene fluoride (PVDF) is transparent white (white) or high transparency white (white), so that it is possible to identify objects located in the rear due to high transparency, that is, visibility.
본 발명의 나노섬유필터의 제1 망층(1)과 제2 망층(3)은 반투명이나 불투명이지만 나노섬유층(2) 구성 물질인 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)의 색상이 투명하거나 투명도가 높은 백색(흰색)이고 시인성이 높아 후방에 위치하는 사물을 확인할 수 있다.Although the first mesh layer (1) and the second mesh layer (3) of the nanofiber filter of the present invention are translucent or opaque, the color of polyvinylidene fluoride (PVDF), which is a constituent material of the nanofiber layer (2), is transparent or white with high transparency It is (white) and has high visibility, so you can check the objects located in the back.
본 발명의 나노섬유필터는 투명도가 약 70~90% 이르며, 도 11과 같이 시인성이 우수하여 후방에 위치하는 각종 사물이나 모양이나 색 등이 70~90% 투과되므로 기존 불투명 안면 마스크 등과는 차별화되며, 안면 마스크를 얼굴에 착용하는 경우 마찬가지로 착용자의 얼굴을 투과하여 볼수 있으며, 착용자의 안면을 포함한 전체 얼굴을 볼 수 있어서 얼굴 화장이나 얼굴에 표현된 미감이나 미적감정(美感)이 외부로 고스란히 표출되는 효과가 있다. The nanofiber filter of the present invention has a transparency of about 70-90%, and has excellent visibility as shown in FIG. 11, so that 70-90% of various objects, shapes, or colors located at the rear are transmitted, so it is differentiated from the existing opaque face mask, etc. , when the face mask is worn on the face, it can also be seen through the wearer's face, and the entire face including the wearer's face can be seen, so that the aesthetics or aesthetic feelings expressed in facial makeup or the face are directly expressed to the outside. It works.
또한 안면 마스크에 적용시켜 착용하는 경우 주로 범죄나 얼굴을 가리는 목적으로의 사용이 아닌 얼굴을 자연스럽게 드러내면서, 대기먼지, 미세먼지, 황사, 꽃가루, 분진 등 미립자, 세균 및 곰팡이 등의 생물입자, 박테리아, 바이러스, 비말 등과 같이 생물학적으로 전염(메르스/사스/코로나바이러스감염증-19(코로나-19) 등)되거나 유해한 것을 제거하는 각종 필터, 마스크, 피복물 등으로 유용하게 사용할 수 있다.In addition, when applied to a face mask and worn, it naturally reveals the face, not for criminal or face-covering purposes. It can be usefully used as various filters, masks, coatings, etc. to remove biologically transmitted (MERS/SARS/Coronavirus Infectious Disease-19 (COVID-19), etc.) or harmful substances such as viruses, droplets, etc.
상기 나노섬유필터는 투명도는 제1 망층(1)과 제2 망층(3)의 메쉬 및 나노섬유층(2)에 구성되는 나노 기공의 크기 및 개수 등에 따라 변경될 수 있다.The transparency of the nanofiber filter may be changed according to the size and number of nanopores included in the mesh of the first and second mesh layers 1 and 3 and the
또한 제1 망층(1)과 제2 망층(3)의 색상은 다양한 착색제(안료 등)의 선택에 의해 다양한 색상을 구현할 수 있다. 도 1은 백색(흰색)으로 구현하여 예시한 것이며, 흑색으로 구성한 경우 나노섬유층(2)를 통하여 투과되는 화상과의 색 대비에 의해 시인성이 더욱 향상된다.In addition, the colors of the
상기 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 고분자는 (-CF2-CH2-)n의 반복단위를 지니는 고분자로서 여러 결정 형태를 지닐 수 있으며, 기본적으로 TGTG'(T=trans, G=gauche+, G'=gauche-)형태의 α결정, 모두 트랜스(trans) 형태인 (TTTT)의 배열을 갖는 β결정, TTTGTTTG' 형태의 배열을 갖는 γ결정이 존재한다. The polyvinylidene fluoride (PVDF) polymer is a polymer having a repeating unit of (-CF2-CH2-)n, and may have various crystal forms, and basically TGTG' (T=trans, G=gauche+, G'= There are gauche-) crystals of α crystals, β crystals having a (TTTT) configuration, all of which are trans, and γ crystals having a TTTGTTTG′ configuration.
전기 방사법(electrospinning)의 원리는 고분자 용액에 전기장을 가하는 경우 입자에 전기적인 힘이 가해지게 되면서 용액 표면에 양전하가 배향되어 공기층과 용액의 표면 사이의 계면으로 입자가 유도되고 이러한 전하들에 의해 표면 장력과 반대되는 힘이 발생된다. 이때, 용액은 임계전압 이상에서 표면 장력을 극복하게 되면서 반대 편의 금속 컬렉터와의 전위차에 의해 분사된 용액이 컬렉터로 수집된다. 이러한 원리에 의하여 고분자 용액을 통해 나노섬유를 제조할 수 있게 된다.The principle of electrospinning is that when an electric field is applied to a polymer solution, an electric force is applied to the particles and positive charges are oriented on the surface of the solution to induce the particles to the interface between the air layer and the surface of the solution. A force opposite to the tension is generated. At this time, as the solution overcomes the surface tension above the threshold voltage, the solution injected by the potential difference with the metal collector on the opposite side is collected by the collector. According to this principle, it is possible to manufacture nanofibers through a polymer solution.
상기 전기 방사법을 통해 PVDF 나노섬유 웹을 제조하는 경우, 전기 방사 과정에서 분사된 고분자 용액(+)이 고화된 후 전극(집적장치)(-극)에 수집될 때 발생된 전계장에 의해 PVDF 섬유 내부의 쌍극자 배열(C-F)이 동시에 일어나게 되므로 별도의 분극 처리 공정이 필요하지 않고, 섬유 내부의 β결정 함량이 높은 PVDF를 제조할 수 있다. In the case of producing a PVDF nanofiber web through the electrospinning method, the PVDF fiber by the electric field generated when the polymer solution (+) sprayed in the electrospinning process is solidified and then collected on the electrode (integrator) (-pole) Since the internal dipole arrangement (CF) occurs at the same time, a separate polarization treatment process is not required, and PVDF having a high β-crystal content inside the fiber can be manufactured.
한편, 일반적인 MB 필터(또는 헤파 필터)는 정전기 방식으로 먼지를 흡착해서 포집하므로, 수분이나 습기에 약해서 장시간 착용하면 성능저하가 되고, 수축되는 단점이 있으나, 본 발명의 나노섬유필터는 촘촘한 나노 단위의 섬유 가닥들이 얽혀서 걸러내는 물리적인 방법으로 초미세먼지나 바이러스 등을 차단하기 때문에 수분이나 습기의 영향을 거의 받지 않을 뿐 아니라, 안전성 시험에서도 각종 유해성분들이 검출되지 않거나 기준치 미만이어서 안심하고 사용할 수 있는 효과가 있다. On the other hand, a typical MB filter (or HEPA filter) absorbs and collects dust in an electrostatic method, so it is weak to moisture or moisture, so when worn for a long time, performance deteriorates and shrinks. Because it blocks ultra-fine dust and viruses with a physical method that filters out the entangled fiber strands, it is hardly affected by moisture or moisture. there is an effect
또한 나노섬유층(2)을 구성할 때 전기 방사되는 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)는 강유전체 물질로 자체 정전하를 갖기 때문에 미세먼지 등이 더욱 효과적으로 포집된다.In addition, since polyvinylidene fluoride (PVDF), which is electrospun when forming the
아래 표 1은 본 발명 나노섬유필터에 대한 PBBs(Polybrominated biphenyls) 검출량 시험결과표로, 각종 유해성분들이 검출한계 미만으로 검출되어 인체에 사용하더라도 안전함을 알 수 있다.Table 1 below is a test result table for the amount of PBBs (Polybrominated biphenyls) detected for the nanofiber filter of the present invention, and it can be seen that various harmful components are detected below the detection limit, so that it is safe for use in the human body.
IEC 62321-6:2015
IEC 62321-6:2015
아래 표 2는 PBDEs(Polybrominated diphenyl ethers) 검출량 시험결과표로, 각종 유해성분들이 검출한계 미만(5㎎/㎏ 미만)으로 검출되거나 불검출되어 인체에 사용하더라도 안전함을 알 수 있다.Table 2 below is a test result table for PBDEs (Polybrominated diphenyl ethers) detection amount, and it can be seen that various harmful components are detected or not detected below the detection limit (less than 5 mg/kg), so it is safe to use on the human body.
IEC 62321-6:2015
IEC 62321-6:2015
아래 표 3은 프랄레이트 검출량 시험결과표로, 각종 유해성분들이 검출한계 0.01% 미만으로 검출되어 인체에 사용하더라도 안전함을 알 수 있다.Table 3 below is a pralate detection amount test result table, and it can be seen that various harmful components are detected below the detection limit of 0.01%, indicating that it is safe to use on the human body.
IEC 62321-6:2015
IEC 62321-6:2015
* DEHP : DI(2-ETHYLHEXYL)-PHTHALATE * BBP : BENZYLBUTYLPHTHALATE * DEHP : DI(2-ETHYLHEXYL)-PHTHALATE *BBP: BENZYLBUTYLPHTHALATE
* DBP : DIBUTYLPHTHALATE * DBP: DIBUTYLPHTHALATE
아래 표 4는 포름알데히드 검출량 시험결과표로, 검출되지 않아 인체에 사용하더라도 안전함을 알 수 있다.Table 4 below is a test result table for the amount of formaldehyde detected.
위 표 4에 따르면, 본 발명 실시예에 따라 제조된 나노섬유필터에 있어서, 중금속, 휘발성유기화합물(VOCs), 휘발성 방향족탄화수소(VACs), 총휘발성유기화합물(TVOC), 톨루엔, 포름알데히드 항목에서 모두 불검출이나 인증기준을 만족하는 수준으로 미량 검출된 것으로 나타났으며, 본 발명의 나노섬유필터를 각종 필터와 마스크 등에 적용할 경우를 예상한 시험기준에 포름알데히드가 검출되지 않아 인증기준을 만족하였다.아래 표 5는 기타 유해물질 정량 시험결과표로, 정량 한계 미만이거나 검출되지 않아 인체에 사용하더라도 안전함을 알 수 있다.According to Table 4 above, in the nanofiber filter manufactured according to the embodiment of the present invention, heavy metals, volatile organic compounds (VOCs), volatile aromatic hydrocarbons (VACs), total volatile organic compounds (TVOC), toluene, formaldehyde All were found to be non-detection or trace amount detected to a level that satisfies the certification standards, and formaldehyde was not detected in the test standards expected when the nanofiber filter of the present invention was applied to various filters and masks, thus satisfying the certification standards. .Table 5 below is a quantitative test result table for other hazardous substances, and it can be seen that it is safe even if it is used in the human body because it is below the quantitative limit or not detected.
(단위:㎎/㎏)result
(Unit: mg/kg)
(단위:㎎/㎏)limit of quantification
(Unit: mg/kg)
(MIT)Methylisothiazolinone
(MIT)
(BENZISOTHIAZOLIONE)Benzisothiazolinone
(BENZISOTHIAZOLIONE)
(OIT)2-octyl-3(2H)isothiazolone
(OIT)
(5-CHLOROMETHYLISOTHIAZOLINONE)5-chloromethylisothiazolinone
(5-CHLOROMETHYLISOTHIAZOLINONE)
아래 표 6은 자외선차단율 시험결과표로, 자외선차단율이 우수함을 알 수 있다.Table 6 below is a table of UV blocking rate test results, and it can be seen that the UV blocking rate is excellent.
(Perkin Elmer_Lamb 1050 with 150 mm InGaAs int. Sphere)UV-VIS-NIR Spectrophotometer
(Perkin Elmer_Lamb 1050 with 150 mm InGaAs int. Sphere)
* 파장범위 UV-R : 290~400nm, UV-A : 315~400nm, UV-B : 290~315nm * 부위별 데이터의 편차로 인하여 개개치 값을 표기 하였음. * Wavelength range UV-R : 290~400nm, UV-A : 315~400nm, UV-B : 290~315nm * Individual values are indicated due to the deviation of data for each part.
아래 표 7은 본 발명 나노섬유필터의 투과율 시험결과표로, 필터 시험 장비(filter tester(Lorenz FMP03))와 에어로졸 형태의 파라핀오일을 이용하여 3회 30초간 시험한 결과 나노섬유필터의 투과율은 2.9%이고, 필터 효율은 97.1%로 매우 우수한 결과를 얻을 수 있었다.Table 7 below is a transmittance test result table of the nanofiber filter of the present invention. As a result of testing three times for 30 seconds using a filter tester (filter tester (Lorenz FMP03)) and aerosol type paraffin oil, the transmittance of the nanofiber filter was 2.9% and the filter efficiency was 97.1%, resulting in very good results.
* 시험장비 : filter tester(Lorenz FMP03) * 에어로졸 형태 : 파라핀오일 * Test equipment: filter tester (Lorenz FMP03) * Aerosol form: paraffin oil
* 에어로졸 평균 입자 크기 : 0.44㎛ * Aerosol average particle size: 0.44㎛
* 에어로졸 농도 : (20±5) ㎎/㎥ * Aerosol concentration: (20±5) ㎎/㎥
* 유량 : 95 L/분(min) * Flow rate: 95 L/min (min)
* 측정횟수 : 3회 * Number of measurements: 3 times
* 측정시간 : 30초 * Measurement time: 30 seconds
* 효율 : 100 - 투과율(%) * Efficiency: 100 - Transmittance (%)
또한 상기 나노섬유층(2)을 통과하기 전과 후의 압력 차이인 '차압'은 1.4로 측정되어 호흡하기가 매우 편함을 알 수 있다. 예컨대, 식약처 허가의 마스크 중 KF-94 제품의 경우 차압이 7~8 정도이고, KF-80의 경우 차압이 6~7로 숨쉬기 힘든 반면, 본 발명은 나노섬유필터는 1.4 정도로 숨쉬기가 편하다.In addition, the 'differential pressure', which is the pressure difference before and after passing through the
아래 표 8은 본 발명 나노섬유필터의 제2 망층(3)의 파열강도에 대한 시험결과표로, 매우 우수한 결과를 얻을 수 있었다.Table 8 below is a test result table for the burst strength of the
아래 표 9는 본 발명 나노섬유필터의 제2 망층(3)의 경사 및 위사에 대한 인장강도에 대한 시험결과표로, 매우 우수한 결과를 얻을 수 있었다.Table 9 below is a test result table for the tensile strength of the warp and weft of the
아래 표 10은 본 발명 항균도 시험(Antimicrobial test)(KS K0693: 2016) 결과표로, 항균도 시험(Antimicrobial test)에 사용된 시료는 나노섬유필터의 나노섬유층(2) 이며, 시험균주 1, 2의 균액에 비이온계 계면활성제를 0.05% 첨가하여 항균도를 시험하였다.Table 10 below is a result table of the present invention antimicrobial test (KS K0693: 2016), and the sample used for the antimicrobial test is the nanofiber layer (2) of the nanofiber filter, and
상기 표 10에서 '균주 1'은 Staphylococcus aureus ATCC 6538이고, '균주 2'는 Klebsiella pneumonian ATCC 4352이고, 표준포는 '나노섬유층(2)'이고, 비이온 계면활성제는 TWEEN 80를 접종 균액에 0.05% 첨가한 것이며, '<'는 미만의 수치를 뜻한다.도 7, 도 8은 균주 1(Staphylococcus aureus ATCC 6538)에 대한 항균도 시험사진으로, 도 7은 시료(Blank)의 균액(1.8×104) 사진이고, 도 8은 18시간 경과 후 시험결과 사진으로 '균주 1'의 균수가 10 미만으로 99.9% 제거되어 항균도가 매우 우수함을 알 수 있다.In Table 10, 'Strain 1' is Staphylococcus aureus ATCC 6538, 'Strain 2' is
도 9, 도 10은 균주 2(Klebsiella pneumonian ATCC 4352)에 대한 항균도 시험사진으로, 도 9는 시료(Blank)의 균액(1.8×104) 사진이고, 도 10은 18시간 경과 후 시험결과 사진으로 '균주 2'의 균수가 1.2×104로 99.9% 제거되어 본 발명 나노섬유필터의 항균도가 매우 우수함을 알 수 있다.9 and 10 are antibacterial test pictures for strain 2 (Klebsiella pneumonian ATCC 4352), FIG. 9 is a bacterial fluid (1.8×10 4 ) of the sample (Blank), and FIG. As a result, it can be seen that the number of bacteria in 'Strain 2' is 1.2×10 4 and 99.9% is removed, indicating that the antibacterial degree of the nanofiber filter of the present invention is very good.
위의 항균도 시험결과에서 알 수 있듯이, '나노섬유층(2)' 시료의 경우, 균주 1, 2의 초기균수가 1.8×104이었으나 18시간 경과 후에는 거의 전부 제거되어 항균도가 매우 우수함을 알 수 있으며, 따라서 사용자의 건강과 나아가 국민의 보건증대와 위생에 효과를 가져오는 효과가 있다.As can be seen from the above antibacterial test results, in the case of the 'nano fiber layer (2)' sample, the initial number of bacteria in
본 발명은 동일 성능의 미세섬유필터들에 비해 보다 뛰어난 시인성과 공기투과도와 발수성과 향균성을 가지며, 물에 헹굼하는 방법으로 간편하게 세척할 수 있어 반복 사용이 가능하다.The present invention has superior visibility, air permeability, water repellency and antibacterial properties compared to microfiber filters of the same performance, and can be easily washed by rinsing with water, so that it can be used repeatedly.
본 발명은 인체에 무해하고 환경친화적이며, 항균 작용에 의해 각종 세균과 병원균, 미생물, 바이러스 등이 단시간에 사멸되므로 각종 사물을 안전하게 사용할 수 있다.The present invention is harmless to the human body and environment-friendly, and various kinds of things can be safely used because various bacteria, pathogens, microorganisms, viruses, etc. are killed in a short time by the antibacterial action.
본 발명에 의한 나노섬유필터는 안면 마스크, 방진복이나 방호복 등의 피복물, 방진망, 공기청정기, 에어컨 등의 각종 전자제품, 자동차, 환기용 에어필터, 운송용 에어필터, 산업용 필터, 크린룸 설비 등에 모두 적용하여 사용할 수 있으며, 비단 에어 필터의 영역 내에서 그 사용범위가 제한되지 않는다.The nanofiber filter according to the present invention is applied to various electronic products such as a face mask, dustproof clothing or protective clothing, dustproof net, air purifier, air conditioner, etc., automobile, ventilation air filter, transportation air filter, industrial filter, clean room equipment, etc. It can be used, and the range of its use is not limited within the area of the air filter.
이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.The present invention described as described above is not limited to the present embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention, which in the technical field to which the present invention pertains It is obvious to those with ordinary knowledge.
(1)--제1 망층 (2)--나노섬유층 (3)--제2 망층(1)--The first mesh layer (2)--Nanofiber layer (3)--Second mesh layer
Claims (14)
b) 제1 망층 위에 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 용액을 전기 방사하여 나노섬유층을 형성하는 단계;
c) 나노섬유층의 상부면과 제2 망층의 저부면에 친환경 수성접착제를 롤러로 초벌 코팅하는 단계;
d) 나노섬유층과 제2 망층을 지관이나 드럼에 각각 권취한 다음 2~6시간 상온에 방치시켜 초벌 코팅된 수성접착제가 나노섬유층과 제2 망층으로 스며들도록 침투시키는 단계;
e) 나노섬유층의 상부 표면에 친환경 수성접착제를 롤러로 마감 코팅하는 단계;
f) 제1 망층과 친환경 수성접착제가 마감 코팅된 나노섬유층과 제2 망층을 60~90℃의 온도로 히팅되는 상하 롤러 사이로 통과시켜 열압착 및 접합하는 단계;
g) 상온에서 48~96시간 완전 건조하는 단계;
를 포함하는 나노섬유필터 제조방법.a) putting the first mesh layer into an electrospinning device;
b) forming a nanofiber layer by electrospinning a polyvinylidene fluoride (PVDF) solution on the first mesh layer;
c) rough coating of an eco-friendly water-based adhesive on the upper surface of the nanofiber layer and the lower surface of the second mesh layer with a roller;
d) winding the nanofiber layer and the second mesh layer on a paper tube or drum, respectively, and then leaving it at room temperature for 2 to 6 hours to permeate the water-based adhesive with the rough coating to permeate into the nanofiber layer and the second mesh layer;
e) finishing coating an eco-friendly water-based adhesive on the upper surface of the nanofiber layer with a roller;
f) thermocompression bonding and bonding by passing the first mesh layer and the nanofiber layer coated with an environmentally friendly water-based adhesive between the upper and lower rollers heated to a temperature of 60 to 90° C.;
g) complete drying at room temperature for 48 to 96 hours;
A nanofiber filter manufacturing method comprising a.
b`) 초벌 코팅된 제1 망층의 함수율이 40~60% 유지되도록 상온에서 자연 건조시키는 단계;
c`) 제1 망층을 전기 방사장치 내에 투입하는 단계;
d`) 제1 망층 위에 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 용액을 전기 방사하여 나노섬유층을 형성하는 단계;
e`) 나노섬유층의 상부면과 제2 망층의 저부면에 친환경 수성접착제를 롤러로 재벌 코팅하는 단계;
f`) 나노섬유층과 제2 망층을 지관이나 드럼에 각각 권취한 다음 2~6시간 상온에 방치시켜 재벌 코팅된 수성접착제가 나노섬유층과 제2 망층으로 스며들도록 침투시키는 단계;
g`) 나노섬유층의 상부 표면에 친환경 수성접착제를 롤러로 마감 코팅하는 단계;
h`) 나노섬유층과 제2 망층을 60~90℃의 온도로 히팅되는 상하 롤러 사이로 통과시켜 열압착 및 접합하는 단계;
i`) 상온에서 48~96시간 완전 건조시켜 나노섬유필터를 얻는 단계;
를 포함하는 나노섬유필터 제조방법.a`) rough coating of an eco-friendly water-based adhesive on the upper surface of the first mesh layer with a roller;
b`) natural drying at room temperature so that the moisture content of the first mesh layer coated with the rough coating is maintained at 40-60%;
c`) putting the first mesh layer into the electrospinning device;
d`) forming a nanofiber layer by electrospinning a polyvinylidene fluoride (PVDF) solution on the first mesh layer;
e`) coating the top surface of the nanofiber layer and the bottom surface of the second mesh layer with an eco-friendly water-based adhesive with a roller;
f`) winding the nanofiber layer and the second mesh layer on a paper tube or drum, respectively, and then leaving it at room temperature for 2 to 6 hours to permeate the water-based adhesive coated with the chaebol to permeate into the nanofiber layer and the second mesh layer;
g`) finishing coating an eco-friendly water-based adhesive on the upper surface of the nanofiber layer with a roller;
h`) passing the nanofiber layer and the second mesh layer between the upper and lower rollers heated to a temperature of 60 to 90° C., followed by thermocompression bonding and bonding;
i`) drying completely at room temperature for 48 to 96 hours to obtain a nanofiber filter;
A nanofiber filter manufacturing method comprising a.
상온에서 48~96시간 완전 건조시켜 나노섬유필터를 얻는 g)단계 또는 i`)단계 대신, 60~90℃의 건조실에서 12~24시간 가온 건조한 다음 12~24시간 상온에서 완전 건조시켜 나노섬유필터를 얻는 단계;
를 포함하는 나노섬유필터 제조방법.The method according to claim 1 or 2;
Instead of step g) or i`) to obtain a nanofiber filter by drying completely at room temperature for 48 to 96 hours, heat and dry the nanofiber filter for 12 to 24 hours in a drying room at 60 to 90 ° C. to obtain;
A nanofiber filter manufacturing method comprising a.
상기 수성접착제의 코팅량은 8~30g/㎡임을 특징으로 하는 나노섬유필터 제조방법.The method according to claim 1 or 2;
The coating amount of the water-based adhesive is a nanofiber filter manufacturing method, characterized in that 8 ~ 30g / ㎡.
수성접착제는,
물 5~15 중량%, 수계 EVA 공중합체 10~22 중량%와, 수계 아크릴 공중합체 65~75 중량%와, VOC 저감제 2~5 중량%를 포함하는 나노섬유필터 제조방법.The method according to claim 1 or 2;
water-based adhesive,
5 to 15% by weight of water, 10 to 22% by weight of an aqueous EVA copolymer, 65 to 75% by weight of an aqueous acrylic copolymer, and 2 to 5% by weight of a VOC reducing agent.
상기 VOC 저감제는,
물 69~90 중량%와, 티오요소 4~12 중량%와, 요소 1~4 중량%와, 붕산 1~4 중량%을 포함하는 수용액임을 특징으로 하는 나노섬유필터 제조방법.6. The method of claim 5;
The VOC reducing agent,
69 to 90% by weight of water, 4 to 12% by weight of thiourea, 1 to 4% by weight of urea, and 1 to 4% by weight of boric acid.
1~10 중량%의 아디픽 디하이드라자이드(ADIPIC DIHYDRAZIDE)를 더 포함하는 나노섬유필터 제조방법.6. The method of claim 5;
A nanofiber filter manufacturing method further comprising 1 to 10% by weight of adipic dihydrazide (ADIPIC DIHYDRAZIDE).
2~8 중량%의 발수액을 더 포함하되,
상기 발수액은 상기 발수액은 친환경 불소계 발수액이거나 실리콘계 발수액중 어느 하나임을 특징으로 하는 나노섬유필터 제조방법.6. The method of claim 5;
Further comprising 2 to 8% by weight of a water-repellent solution,
The water-repellent liquid is a nanofiber filter manufacturing method, characterized in that the water-repellent liquid is either an eco-friendly fluorine-based water-repellent liquid or a silicone-based water-repellent liquid.
수성접착제의 유리전이온도는 -25~0℃이고, 점도는 300~800cps인 나노섬유필터 제조방법.6. The method of claim 5;
The glass transition temperature of the water-based adhesive is -25 to 0 ° C, and the viscosity is 300 to 800 cps.
상기 제1 망층의 상부면에 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 용액으로 전기방사 및 접합되는 나노섬유층;
상기 나노섬유층의 상부면에 접착되고 소정 메쉬의 섬유 망체로 구성되는 제2 망층; 을 포함하고,
상기 나노섬유층의 통기도는 80~150cfm이고,
상기 나노섬유층의 평량은 0.05~0.5gsm이고,
상기 제1 망층은 6,400~10,000 메쉬이고 평량은 15~30gsm이고,
상기 제2 망층은 1,225~3,025 메쉬이고 평량은 40~55gsm인 나노섬유필터.a first mesh layer consisting of a fiber mesh of a predetermined mesh;
a nanofiber layer electrospun and bonded to the upper surface of the first mesh layer with a polyvinylidene fluoride (PVDF) solution;
a second mesh layer adhered to the upper surface of the nanofiber layer and composed of a fiber mesh of a predetermined mesh; including,
The air permeability of the nanofiber layer is 80 to 150 cfm,
The basis weight of the nanofiber layer is 0.05 ~ 0.5gsm,
The first mesh layer is 6,400 to 10,000 mesh, and the basis weight is 15 to 30 gsm,
The second mesh layer is 1,225 ~ 3,025 mesh and the basis weight is 40 ~ 55gsm nanofiber filter.
상기 나노섬유층의 색상은 투명 백색이고, 투명도는 70~90% 인 나노섬유필터.
14. The method of claim 13;
The color of the nanofiber layer is transparent white, and the transparency is 70-90% of the nanofiber filter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200101350A KR20210155719A (en) | 2020-06-16 | 2020-08-12 | Nano fiber filter and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200072734A KR102161587B1 (en) | 2020-06-16 | 2020-06-16 | Nano fiber filter and its manufacturing method |
KR1020200101350A KR20210155719A (en) | 2020-06-16 | 2020-08-12 | Nano fiber filter and its manufacturing method |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200072734A Division KR102161587B1 (en) | 2020-06-16 | 2020-06-16 | Nano fiber filter and its manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210155719A true KR20210155719A (en) | 2021-12-23 |
Family
ID=72809017
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200072734A KR102161587B1 (en) | 2020-06-16 | 2020-06-16 | Nano fiber filter and its manufacturing method |
KR1020200101350A KR20210155719A (en) | 2020-06-16 | 2020-08-12 | Nano fiber filter and its manufacturing method |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200072734A KR102161587B1 (en) | 2020-06-16 | 2020-06-16 | Nano fiber filter and its manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (2) | KR102161587B1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022122794A1 (en) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | Solida Ag | Mouth-and-nose covering |
KR102507418B1 (en) * | 2020-12-31 | 2023-03-07 | 이동신 | Controlling and deodorizing fungus production and reducing VOC |
DE102021105603B3 (en) * | 2021-03-09 | 2022-04-28 | Technische Universität Ilmenau, Körperschaft des öffentlichen Rechts | Face mask to protect against viral or bacterial infection |
KR102564746B1 (en) * | 2021-11-23 | 2023-08-07 | 김도경 | three-layered structure dustproof net and manufacturing method thereof |
KR102564736B1 (en) * | 2021-11-23 | 2023-08-08 | 김도경 | three-layered structure dustproof net and manufacturing method thereof |
KR20230092452A (en) | 2021-12-17 | 2023-06-26 | 대한민국(농촌진흥청장) | Nanofiber filter having water-repellent and flame-retardant function and manufacturing method thereof |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101079775B1 (en) | 2010-04-01 | 2011-11-03 | 경희대학교 산학협력단 | Preparation Method of Electroconductive Nanofiber through Electrospinning followed by Electroless Plating |
KR101585506B1 (en) | 2014-12-09 | 2016-01-15 | 국방과학연구소 | Piezoelectric device with pvdf fiber array by using electrospinning and fabricating method thereof |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5828142B2 (en) * | 2010-01-19 | 2015-12-02 | シー−アイピー・ソシエテ・アノニムC−Ip S.A. | Improved adhesive composition |
KR20180007820A (en) * | 2016-07-14 | 2018-01-24 | (주)에프티이앤이 | Multilayer filter for blocking fine and yellow dust containing nanofiber web and its manufacturing method |
KR102470448B1 (en) * | 2017-12-15 | 2022-11-24 | 주식회사 엘지화학 | Aqueous acrylic adhesive for clothes and method for preparing the same |
KR102014731B1 (en) * | 2019-04-09 | 2019-08-27 | 주식회사 티엔솔루션 | Dustproof mask |
-
2020
- 2020-06-16 KR KR1020200072734A patent/KR102161587B1/en active IP Right Grant
- 2020-08-12 KR KR1020200101350A patent/KR20210155719A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101079775B1 (en) | 2010-04-01 | 2011-11-03 | 경희대학교 산학협력단 | Preparation Method of Electroconductive Nanofiber through Electrospinning followed by Electroless Plating |
KR101585506B1 (en) | 2014-12-09 | 2016-01-15 | 국방과학연구소 | Piezoelectric device with pvdf fiber array by using electrospinning and fabricating method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102161587B1 (en) | 2020-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102161587B1 (en) | Nano fiber filter and its manufacturing method | |
Chua et al. | Face masks in the new COVID-19 normal: materials, testing, and perspectives | |
KR102082218B1 (en) | A protective vent and method for producing a protective vent | |
KR100931407B1 (en) | An antibacterial mask fabric and a method of fabricating the same | |
JP4783707B2 (en) | Mask filter | |
DE112005000437T5 (en) | Photocatalysts, electrets and hydrophobic surfaces used for filtering, cleaning, disinfecting and deodorizing | |
JP2008188082A (en) | Mask | |
WO2017206442A1 (en) | Melt-blown composite nanometer antibacterial super-soft nonwoven material and preparation method | |
KR20140048204A (en) | Multilayered nonwoven fabric with anti-allergic effect | |
KR200492331Y1 (en) | Anti-bacterial mask | |
Naragund et al. | Electrospun nanofiber-based respiratory face masks—A review | |
El-Atab et al. | Toward nanotechnology-enabled face masks against SARS-CoV-2 and pandemic respiratory diseases | |
US20210322907A1 (en) | Multilayer filter with antimicrobial properties and use thereof in industrial filtration applications and protective masks | |
CN111334930A (en) | Graphene melt-blown fabric, manufacturing process and protective product thereof | |
CA3101797A1 (en) | Optically transparent face mask for protecting a user from airborne pathogens | |
KR101106679B1 (en) | Polyurethane nano fiber web and water-proof/moisture-permeable fabric comprising the same | |
Cimini et al. | Electrospun nanofibers for medical face mask with protection capabilities against viruses: State of the art and perspective for industrial scale-up | |
CN113208200A (en) | Ventilative type repeatedly usable's antibiotic protective clothing | |
KR102485704B1 (en) | Nanofiber filter using non-woven fabric and mesh and its manufacturing method | |
KR102485703B1 (en) | Nanofiber filter using non-woven fabric and its manufacturing method | |
CN115380135A (en) | Transparent composite nanofiber-based multilayer textile | |
TWM605981U (en) | Composite material formed with microporous film and antiviral non-woven fabric | |
KR20210148670A (en) | Graphene polymer filter and manufacturing method | |
KR20070082091A (en) | Mask having bamboo fabric layer | |
CN220409870U (en) | Nanofiber composite fabric |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |