KR20210158801A - 복합 멤브레인 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20210158801A
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KR1020210079711A
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모하마드 목불 호사인 닥터.-아이엔쥐.
엘렌버거 트리스토프
카마니 마테오
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세파르 아게
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Abstract

본 발명은 복합 멤브레인의 제조 방법에 관한 것으로서, 캐리어층으로서 우븐 메쉬를 마련하고, 기공 구조를 갖는 나노 섬유 멤브레인을 캐리어층 상에 배치하며, 멤브레인은 중첩된 섬유의 전기 방사에 의해 우븐 메쉬 상에 직접 제조되고, 우븐 메쉬는 적어도 2개의 상이한 필라멘트로 제조되며, 제1 필라멘트는 제1 폴리머 재료로 제조되고, 제2 필라멘트는 제1 폴리머 재료와 상이한 제2 폴리머 재료로 제조되며, 상기 제1 필라멘트는 상기 멤브레인에 열 결합되는 반면, 상기 제2 필라멘트는 상기 멤브레인에 열 결합을 형성하지 않는다. 또한, 본 발명은 이러한 방법에 의해 제조된 복합 멤브레인에 관한 것이다.

Description

복합 멤브레인 및 이의 제조 방법{COMPOSITE MEMBRANE AND METHOD FOR PRODUCING A COMPOSITE MEMBRANE}
본 발명은 청구항 제1항에 따른 복합 멤브레인의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 청구항 제15항에 따른 복합 멤브레인 제조 방법에 관한 것이다.
일반적인 복합 멤브레인 및 이의 제조 방법은 EP 3 366 362 A1 또는 EP 3231 595 A1에 공지되어 있다. 공지된 복합 멤브레인은 캐리어층으로서 우븐 메쉬(woven mesh) 및 캐리어층 상에 배치되는 기공 구조를 갖는 멤브레인을 포함하며, 여기서 멤버레인은 중첩된 섬유를 형성하는 전기 방사(electrospinning)에 의해 우븐 메쉬 상에 직접 제조된다. 캐리어층 및 멤브레인은 핫-멜트 공정(hot-melt process) 또는 접착(gluing)에 의해 결합된다.
US 2008/0220676 A1에서, 직물층과 코팅된 나노 섬유층을 갖는 의복(garment)이 공지되어 있다. 처음에는 나노 섬유층이 생성된 다음 액체 코팅체를 마련한다. 그 후, 코팅된 섬유층이 직물층에 결합된다.
내부 직물층, 외부 직물층 및 섬유의 비-우븐 멤브레인으로 구성된 장벽층을 갖는 의복용 복합 텍스타일은 WO 2013/043397 A2에 공지되어 있다. 섬유 멤브레인은 직물층에 결합되기 전에 플라즈마 코팅체를 마련한다.
US 2013/0197664 A1는 지지 구조체에 도포되는 전기 방사 멤브레인을 갖는 필터 매체(filter medium)를 설명한다. 지지 구조체는 금속, 세라믹, 유리 섬유, 흑연 또는 폴리머 재료로 구성될 수 있다. 복합 멤브레인의 전반적인 성능과 장기적인 안정성을 위해, 캐리어층과 멤브레인 사이의 결합 유형이 특히 중요하다. 예를 들어, 접착 결합은 캐리어 메쉬 및 멤브레인에서의 개구를 감소시키거나 부분적으로 차단하여 복합 멤브레인의 통과 성능 및 비표면적을 현저히 감소시킬 수 있다. 다른 한편으로는, 두 층 사이의 박리 위험을 피하기 위해 캐리어층과 멤브레인 층 사이의 견고한 연결이 필요하다. 멤브레인 층의 박리는 이의 도포 중에 다양한 응력 하에서 종종 발생하여, 초기 형상과 상태를 방해한다. 멤브레인 층에서 전기 방사 섬유 사이의 부적절한 접착도 중요한 문제이다.
본 발명의 목적은 복합 멤브레인의 높은 투과성과 함께 견고하고 신뢰 가능한 결합이 제공되는 복합 멤브레인 및 각각의 복합 멤브레인의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 한편으로는 청구항 제1항의 특징을 갖는 방법에 의해, 다른 한편으로는 청구항 제15항의 특징을 갖는 복합 멤브레인에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 각각의 종속 청구항에 명시되어 있다.
본 발명에 따르면, 복합 멤브레인의 제조 방법으로서, 캐리어층으로서 우븐 메쉬를 마련하는 단계, 및 캐리어층 상에 기공 구조를 갖는 나노 섬유 멤브레인을 배치하는 단계를 포함하며, 멤브레인은 중첩된 섬유의 전기 방사에 의해 우븐 메쉬 상에 직접 제조되고, 우븐 메쉬는 적어도 2개의 다른 필라멘트로 제조되며, 제1 필라멘트는 제1 폴리머 재료로 제조되고, 제2 필라멘트는 제1 폴리머 재료와 다른 제2 폴리머 재료로 제조되며, 제1 필라멘트는 멤브레인에 열 결합되는 반면, 제2 필라멘트는 멤브레인에 열 결합을 형성하지 않는다. 열 처리는 또한 접착력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 우븐 메쉬는 재료가 상이한 적어도 2가지 유형의 필라멘트로 제조된다. 제1 필라멘트는 멤브레인의 폴리머 재료에 열 결합(thermal bonding)을 가능하게 하는 제1 폴리머 재료로부터 또는 제1 폴리머 재료를 사용하여 제조된다. 우븐 메쉬의 제1 필라멘트 및 멤브레인의 적어도 제1 접촉층 사이의 결합은 멤브레인의 섬유를 직접 전기 방사하여 즉시 확립될 수 있고/있거나 열 결합은 우븐 메쉬 및 멤브레인에 열 및 압력을 함께 가하여 별도의 단계에서 수행된다. 열 및/또는 압력으로 인해, 우븐 메쉬의 제1 필라멘트가 부분적으로 녹아 멤브레인에 접착되어 견고한 결합을 형성한다.
제2 필라멘트는, 제1 필라멘트의 폴리머 재료와 상이한 더 높은 용융점을 갖는 다른 폴리머 재료를 포함한다. 상기 방법에서, 온도 및 압력은 제1 필라멘트를 멤브레인에 열 결합시키는 동안 제2 필라멘트 재료의 용융점에 도달하거나 초과하지 않도록 조정된다. 필라멘트는 모노필라멘트(monofilaments) 또는 멀티필라멘트(multifilaments)이다.
본 발명의 방법에 의해, 제2 필라멘트의 특성으로 인한 우븐 메쉬의 로버스트 구조(robust structure)뿐만 아니라, 멤브레인의 재료와 관련하여 제1 필라멘트의 특성으로 인한 우븐 메쉬와 멤브레인 사이의 견고한 결합을 갖는 복합 멤브레인이 제조될 수 있다. 열 또는 용접과 같은 결합이 필라멘트의 일부에 의해서만 형성되기 때문에, 용융된 재료에 의해 차단되는 개구의 개수가 적게 유지된다. 따라서, 복합 멤브레인의 높은 투과열에 도달할 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 복합 멤브레인은 특히 높은 비표면적, 따라서 높은 표면적 대 부피비를 갖는 다층(multilayer), 네트워크 연결형(network-linked), 3차원 가교형(three-dimensionally cross-linked), 네스트형(nest-like) 또는 격자형(grid-like) 구조로 인해 다른 폴리머 멤브레인과 다르다.
본 발명의 방법의 바람직한 변형에 따르면, 정의된 조건하에서 전기 방사를 수행하는 것이 제공되며, 우븐 메쉬와 접촉할 때, 멤브레인의 제1 폴리머 재료는 완전히 경화되지 않고 우븐 메쉬의 제1 필라멘트의 열 결합을 형성한다. 특히, 전기 방사가 우븐 메쉬에서 직접 수행될 때, 멤브레인의 재료 또는 섬유는 우븐 메쉬와 접촉할 때 적어도 부분적으로 용융된 상태에 있다. 우븐 메쉬와 직접 접촉하여, 재료 또는 섬유는 전기 방사 단계 후 우븐 메쉬의 제1 필라멘트의 상부 접촉 부분과 열 결합을 확립하면서 경화되거나 굳어진다. 특히, 이 방법 단계를 수행하기 위해, 우븐 메쉬의 온도를 가열하거나 정의된 온도 및 압력으로 조정하여 이러한 열 결합을 확립하는데 충분한 시간을 허용할 수 있다. 또한, 열 처리는 멤브레인에 대한 결합점을 생성하고 높은 접착 강도를 얻을 수 있다. 열 처리는 멤브레인 및 우븐 메쉬 재료의 화학적 조성물에 열 분해 및 변화를 일으키지 않는다.
고품질 복합 멤브레인에 도달하기 위해, 전기 방사 멤브레인이 제1 섬유 재료로부터의 제1 섬유, 및 우븐 메쉬에 열 결합을 형성하지 않는 제2 섬유 재료로부터의 적어도 하나의 제2 섬유를 포함하는 것이 바람직하다. 특히 멤브레인은 상이한 폴리머 재료로부터 제조되는 둘 이상의 섬유를 포함할 수 있다. 적어도 제1 섬유의 재료는 두 재료의 조합이 열 결합을 확립할 수 있도록 하는 방식으로 우븐 메쉬의 제1 필라멘트의 폴리머 재료에 따라 선택된다. 우븐 메쉬의 제1 필라멘트의 정의된 분포를 통해, 우븐 메쉬와 멤브레인 사이의 열 결합 패턴이 정의될 수 있다. 이를 통해 우븐 메쉬와 멤브레인 사이의 열 결합 정도 또는 강도를 미세하게 조정할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 전기 방사 멤브레인은 적어도 2개의 층을 갖는 캐리어층 상에 직접 생성되고, 우븐 메쉬와 접촉하는 제1층은 대체로 제1 섬유로 생성되고, 제2 층은 대체로 제2 섬유로 생성된다. 이 실시예에서, 상이한 종류의 섬유는 멤브레인에 균등하게 분포되지 않는다. 특히, 우븐 메쉬와 접촉하는 제1 층에서는 제1 섬유의 속도가 제2 섬유의 속도보다 높은 반면, 제2 층에서는 제2 섬유의 속도가 제1 섬유의 속도보다 높다. 바람직하게, 제1 층에서 제1 섬유의 60 내지 90%의 백분율에 의해, 견고한 열 결합이 달성될 수 있는 반면, 제2 층은 상이한 섬유의 가교에 의해 제1층과 상호 결합된다.
이러한 방법 변형에서, 제1 층 및 제2 층이 동일한 단계 또는 일시적으로 오프셋되는 2개의 개별 단계에서 생성되는 것이 바람직하다. 재료의 유형에 따라, 제1 및 제2 층은 우븐 메쉬에 동시에 또는 다른 시간에 배열될 수 있다.
대안적으로, 멤브레인은 적어도 2개의 상이한 섬유를 포함하는 단일층으로 제조된다. 일반적으로, 멤브레인은 상이한 폴리머 재료로 만들어진 복수의 상이한 섬유를 포함할 수 있다. 섬유 자체는 바람직하게 단일 폴리머 재료로부터 형성될 수 있거나, 둘 이상의 상이한 폴리머 재료로부터 제조될 수 있다. 제1 섬유의 재료는 특히 캐리어 층에 포함된 재료와 견고하게 결합되도록 선택된다.
바람직하게, 제1 필라멘트의 제1 폴리머 재료는 화학적 구조 및/또는 물리적 특성에 있어서 제2 필라멘트의 제2 폴리머 재료와 상이하다. 폴리머 재료는 탄화수소 또는 폴리머의 상이한 구조를 포함할 수 있다. 동일한 화학 구조를 갖는 재료는 상이한 물리적 및 화학적 특성을 확립하기 위해 전처리될 수 있다.
본 발명의 방법의 바람직한 변형에 따르면, 제1 폴리머 재료는 제2 폴리머 재료의 제2 용융점보다 낮은 제1 용융점을 갖는다. 폴리머 재료의 선택은 제1 필라멘트의 적어도 부분적으로 용융된 재료와 정의된 온도에서 열 결합을 확립하는 것을 허용하는 한편, 제2 필라멘트의 재료는 여전히 용융되지 않은 상태에 있다. 이는 한편으로는 제1 필라멘트에 의한 멤브레인의 신뢰성있는 열 결합을 허용하고, 다른 한편으로는 제2 필라멘트에 의해 우븐 메쉬의 안정적인 구조의 형성을 허용한다.
일반적으로, 우븐 메쉬는 제1 필라멘트 재료로부터의 제1 필라멘트, 및 멤브레인의 열 결합을 형성하지 않는 제2 필라멘트 재료로부터의 적어도 제2 필라멘트를 포함한다. 선택적으로, 제1 필라멘트는 제1 및 제2 필라멘트 재료로부터 제조될 수 있다. 전기 방사 멤브레인은 우븐 메쉬의 제1 필라멘트와 열 결합을 형성하는 제1 필라멘트 재료로부터의 적어도 제1 필라멘트를 포함한다.
본 발명의 방법의 다른 바람직한 변형에 따르면, 제1 필라멘트는 제1 필라멘트 재료 및/또는 제2 필라멘트 재료로부터 제조된다. 바람직하게, 제1 및 제2 필라멘트는 특히 용융 방사 단계를 사용하여 임의의 단면 형상 또는 기하학적 배열로 제조될 수 있다. 메쉬는 제1 필라멘트 및 제2 필라멘트를 사용하여 상이판 패턴으로 직조될 수 있다. 열 처리 중 최대 결합 강도를 얻을 수 있다.
열 결합을 생성하기 위해, 본 발명의 변형에 따라 열 캘린더링(thermal calendaring) 또는 열 어닐링(thermal annealing) 단계가 수행되는 것이 바람직하다. 이러한 단계는 멤브레인 층(들)이 우븐 메쉬에 배치된 후에 수행될 수 있다.
전기 방사 전에 우븐 메쉬가 열가소성 폴리머 재료로 도트 코팅되고(dot-coated) 멤브레인과 우븐 메쉬 사이의 열 결합이 도트 코팅된 폴리머 재료에 의해 제공되므로, 복합 멤브레인의 개구가 차단되는 위험을 더욱 감소시킬 수 있다. 따라서, 제1 필라멘트는 제1 폴리머 재료로부터 완전히 제조될 필요가 없다. 또한, 열 결합을 제공하기 위해 제1 폴리머 재료는 제1 필라멘트의 표면에만 배열될 수 있다. 제1 폴리머 재료는 표면상에 완전히 코팅될 수 있거나, 바람직하게 서로 멀리 떨어져 있는 특정 패턴의 도트로 도트 코팅될 수 있다. 따라서, 제1 필라멘트와 도트 코팅된 멤브레인의 조합은 복합 멤브레인에서 더 확장되고 연결된 결합 영역으로 이어진다.
본 발명의 추가 개선에 따라 특정 특정을 생성하기 위해, 복합 멤브레인은 플라즈마 코팅 단계를 사용하여 처리되며, 여기서 표면 코팅체는 모노필라멘트로부터 우븐 메쉬를 갖는 캐리어층 및 전기 방사 멤브레인 모두에 도포된다.
특정 물질을 추가하거나 코팅함으로써, 복합 멤브레인의 정의된 특성을 생성할 수 있다. 특히, 멤브레인 및/또는 메쉬는 항바이러스성(antiviral), 정전기 방지성(antistatic), 항균성(antimicrobial) 및/또는 항진균성(antifungal properties)을 제공한다.
본 발명은 또한 캐리어층으로서 우븐 메쉬, 및 캐리어층 상에 배치되는 기공 구조를 갖는 멤브레인을 포함하는 복합 멤브레인에 관한 것이며, 멤브레인은 중첩된 섬유를 형성하는 전기 방사에 의해 우븐 메쉬 상에 직접 생성되고, 우븐 메쉬는 적어도 2개의 상이한 필라멘트로 생성되며, 제1 필라멘트는 제1 폴리머 재료로 제조되고, 제2 필라멘트는 제1 폴리머 재료와 상이한 제2 폴리머 재료로 제조되며, 제1 필라멘트는 멤브레인과 열 결합되는 반면 제2 필라멘트는 멤브레인의 필라멘트에 어떠한 열 결합을 갖지 않는다.
복합 멤브레인은 전술한 바와 같은 본 발명의 방법에 의해 제조될 수 있다. 이러한 복합 멤브레인의 설명된 실시예 및 이점에 도달할 수 있다.
캐리어층의 정확한 선택, 특히 필라멘트 또는 실 섬도(yarn fineness), 제1 및 제2 필라멘트의 섬유 함량, 기하학적 구조, 직조 패턴, 표면 질감 및 개방 표면의 비율은 결합 강도, 및 또한 최종 보호 벤트 기능에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 캐리어층의 인장 품질은 필라멘트 강도, 메쉬 밀도, 직조 패턴 및 필라멘트 강도 계수에 따라 달라진다.
본 발명의 모노필라멘트는 낮은 수축, 높은 지속력(tenacity), 매우 높은 모듈러스 레벨과 같은 고강도 물리적 특성을 나타낸다. 파괴적인 화학 물질에 노출되어도 쉽게 분해되지 않으며, 습식 및 건식 환경 모두에서 고온 적용 시 견딜 수 있다. 인장 특성은 복합재의 결합 강도에 더 영향을 받는 반면, 나노 섬유 매트의 두께는 높은 복합 벤트 강도를 결정하는데 덜 중요하다.
바람직하게 메쉬 또는 섬유는 10 내지 1000 ㎛, 더 바람직하게 15 내지 80 ㎛, 특히 바람직하게 30 내지 150 ㎛의 필라멘트 또는 실 직경을 가지며, 최대 300 ㎛의 메쉬 개구를 갖는다. 본 발명에 따르면, 메쉬는 우븐 모노필라멘트 직물(woven monofilament fabric)로 정의된다. 용어 "메쉬"는 "직물(fabric)" 또는 "텍스타일(Textile)"의 동의어로 사용되며, 둘 다 본 발명의 캐리어층을 설명한다.
본 발명의 복합 멤브레인은 방진성을 제공하고, 내마모성을 나타내며, 견고하고, 높은 안정성을 가지며, 증기 투과성을 나타내고, 내구성이 있으며, 공기 및 가스 투과성(높은 플럭스)이 있고, 처리량/유량이 높고, 구조 또는 특성의 상당한 손실 없이 세척될 수 있으며, 비교적 높은 열 안정성을 나타내고, 비특이적 접착력이 낮으며(접착 방지), 소수성 및/또는 소유성 표면(들) 및 우수한 생체 적합성을 나타낸다.
본 발명의 추가 실시예에 따르면, 플라즈마 코팅체가 나노 섬유 멤브레인 및 적어도 하나의 캐리어 층 모두에 증착되는 것이 특히 편리하다. 따라서, 보호 벤트의 유연한 사용이 보장되며, 보호 벤트의 오일-, 지방-, 병원체-, 알레르기-, 먼지- 및/또는 물-기피 특성(repellent properties)은 캐리어층이 환기된 객체의 내부 또는 외부를 향하도록 배치되어 있는지 여부에 관계없이 보장될 수 있다.
본 발명에 따른 더 바람직한 실시예는 재료가 적어도 하나의 모노-불포화된(mono-unsaturated) 및/또는 다중 불포화된(polyunsaturated), 에테르(ethers), 케톤(ketones), 알데히드(aldehydes), 알켄(alkenes), 알킨(alkynes), 아미드(amides), 아민(amines), 니트릴(nitrile), 티오에테르(thioethers), 탄산 에스테르(carbonic acid esters), 티오에스테르(thioesthers), 술폰(sulphones), 티오케톤(thioketones), 티오알데히드(thioaldehydes), 술펜(sulfenes), 술펜아미드(sulfenamides), 플루오로아크릴레이트(fluoroacrylates), 실록산(siloxanes), 에폭사이드(epoxides), 우레탄(urethanes), 아크릴레이트(acrylates), 폴리아미드 6(polyamide 6, PA 6), 폴리아미드 6,6(PA66), 지방족 폴리아미드(aliphatic polyamide), 방향족 폴리아미드 폴리우레탄(aromatic polyamide polyurethane, PU), 폴리(우레아 우레탄)(poly(urea urethane)), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol, PVA), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 폴리락타이드(polylactide, PLA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리벤지미다졸(polybenzimidazole, PBI), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylenoxide, PEO), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylenterephthalate, PET), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)(poly(butylene terephthalate)), 폴리술폰(polysulfone, PS), 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride, PVC), 셀룰로오스(cellulose), 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate, CA), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), PVA/실리카(PVA/silica), PAN/TiO2, 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리(에틸렌 나프탈레이트)(poly(ethylene naphthalate)), 스티렌부타디엔 고무(styrenebutadiene rubber), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리(비닐 알코올)(poly(vinyl alcohol)), 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(poly(vinylidene fuoride)), 폴리(비닐 부틸렌)(poly(vinyl butylene)), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 이의 공중합체, 유도체 화합물 및 블렌드 및/또는 조합물인 것이다.
코팅 재료의 경우, 플라즈마 코팅 공정을 사용할 때 보호 벤트에서 소유성 및 비극성 테플론 형(non-polar teflon-like)(폴리테트라플루오로에틸렌 형(Polytetrafluoroethylene like)) 표면에 기여하는 라디칼 또는 이온 또는 에너지 입자를 방출하는 재료가 특히 바람직하다.
복합체의 멤브레인 및/또는 캐리어층은 폴리비닐리덴 클로라이드(polyvinyliden chloride, PVDC), 폴리비닐리덴 플로라이드(polyvinylidene fluoride, PBDF), 폴리헥사메틸렌 아디프아미드(polyhexamethylen adipamide, PA 6,6), 폴리도데칸아미드(polydodecanamide, PA12), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리카프로아미드(polycaproamide, PA6), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 에틸렌 모노클로러트리플루오로에틸렌(ethylene monochlor trifluor ethylene, E-CTFE), 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ethylene tetrafluor ethylene, ETFE), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylen, POM), 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL), 폴리술폰(polysulfone, PS), 키토산(chitosan, CH), 폴리비닐부틸알(polyvinylbutyral, PVB), 1-도데실트리메틸암모늄 브로마이트(1-dodecyltrimethylammonium bromide, DTAB), 클로헥시딘(chlorhexidine, CHX), 벤질트리메틸암모늄 브로마이드(benzyltrimethylammonium bromide, BTAB), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 고밀도 PE, 플루오르화 에틸렌프로필렌(fluorized ethylenepropylene, FEP), 이성분(bi-component)(PA6/PA12), 폴리부티렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalat, PBT), 폴리에테르-에테르케톤(polyether-etherketone, PEEK), 퍼플루오르알콕시(perfluoralkoxy, PFA), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile)(아크릴 섬유)(PAN), 이성분, PET 난연제(flame retardant)(PET/PBT), 폴리운데칸아미드(polyundecanamide, PA11), 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluorethylene, PTFE), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylensulfide, PPS), 폴리헥사메틸렌 세바신아미드(polyhexamethylen sebacinamid, PA6.10), 아라마이드(aramide, AR), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphtalate, PEN), 폴리아미드 탄소 섬유(polyamide carbonfiber, PA/CF), 폴리에스테르 탄소 섬유(polyester carbonfiber, PET/CF), 폴리에스테르 짧은 섬유/금속 섬유(polyester staple fiber/metalfiber, PET/MT), 탄소 섬유(carbon fiber, CF), 구리(CU), 폴리이미드(P84), 구리/은(copper/silver, CU/AG), 폴리카보네이트(polycarbonat, PC), 지방족 폴리아미드(aliphatic polyamide), 방향족 폴리아미드(, aromatic polyamide), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol, PVA), 폴리락타이드(polylactide, PLA), 폴리벤즈이미다졸(polybenzimidazole, PBI), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylenoxide, PEO), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)(poly(butylene terephthalate)), 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride, PVC), 셀룰로오스(cellulose), 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate, CA), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), PVA/실리카(PVA/silica), PAN/TiO2, 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리(에틸렌 나프탈레이트)(poly(ethylene naphthalate)), 스티렌부타디엔 고무(styrenebutadiene rubber), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리(비닐 부틸렌)(poly(vinyl butylene)), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA)로 제조될 수 있다.
또한, 직조 중에 전도성 필라멘트를 직조할 수 있으며, 멤브레인 및/또는 캐리어층의 재료에 첨가제를 추가하여 추가 특성을 부여할 수 있고, 예를 들어 각 재료의 정전기 특성은 여과되는 고체 초미립자의 접착력을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 캐리어층이 멤브레인에 견고하게 연결되는 것이 바람직하다. 이것은 층들의 박리 및/또는 상대적인 변위를 방지할 수 있다. 특히 견고한 복합 멤브레인을 형성하기 위해, 복합체의 강도 및 압축 저항을 증가시키기 위해 멤브레인이 두 개의 캐리어층 사이에 배열되는 것이 본 발명에 따라 유리하다. 따라서, 적어도 3개의 층이 마련될 수 있다. 이 경우, 멤브레인은 적어도 2개의 캐리어 층이 작동 모드에서 서로를 보완할 수 있는 동일한 요구 사항(샌드위치 배열) 또는 다른 특성(하이브리드 배열)을 가질 수 있도록 양면이 캐리어층으로 적어도 부분적으로 덮일 수 있다. 예를 들어, 제1 캐리어층은 소수성 및/또는 소유성, 즉 오일-, 지방- 및/또는 물-기피 특성으로 설계될 수 있으며, 제2 나노 섬유층은 특히 정의된 바와 같이 땀, 혈액, 화농, 알러지 및 병원체에 대해 기피하도록 설계될 수 있으며, 제3 캐리어층은 난연성 및/또는 정전기 방지되도록 설계될 수 있다.
본 발명의 복합 멤브레인은 시임(seam) 또는 접착 또는 프레임 요소에 의해 필터 이온 장치에 고정되고 설치될 수 있다. 시임 또는 접착 또는 프레임 요소는 적어도 복합체의 원주 영역에 마련될 수 있다. 프레임은 단단하거나 탄력적인 특성을 가질 수 있으며 복합 멤브레인을 둘러싸고 있다, 시임은 별도의 요소이거나, 모서리를 가열 및 성형하거나 용접하여 제조될 수 있으며, 여기서 견고한 연결이 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복합 멤브레인은 다음의 단일 또는 조합을 포함할 수 있다: "기성품"으로 수득 가능한 또는 단일 또는 대안으로 본 발명에 따른 복수의 층, 즉 멤브레인 및/또는 캐리어층으로 제조된 프리필터(prefilter); 본 발명의 복합체 상의 프리필터에 추가적으로 또는 대안적으로 배열될 수 있고 프리필터와 관련하여 언급한 바와 같은 재료 및 층으로부터 설계될 수 있는 포스트필터(postfilter); 추가적으로(복합 멤브레인의 상류 및/또는 하류) 구배 멤브레인으로서 및/또는 본 발명의 복합 멤브레인의 일부로서 비대칭 및/또는 대칭 멤브레인.
복수의 캐리어층 및 복수의 멤브레인이 어플레이션 특정 기능 요구 사항에 따라 복합체에 교대로 배열되는 것이 특히 바람직하다. 예를 들어, 개별 캐리어층 및 멤브레인은 서로 다른 다공성, 기공 분포, 소수성, 소유성 및 다양한 먼지 방지 특성으로 설계될 수 있다. 본 발명의 복합체의 특히 추가 개선에 따르면, 약 0.05g 내지약 50g/m2의 평량(basis weight)으로 형성되는 것이 바람직하다. 평균 섬유 직경 및 기공 크기는 전기 방사 방법에 의해 멤브레인의 생성 중에 미리 조정될 수 있으며, 필요에 따라 보호 벤트의 요구 사항에 맞게 조정될 수 있다. 바람직하게, 개별 기공의 기공 직경은 평균 기공 직경과 500% 이하, 바람직하게 300% 이하, 더 바람직하게 100% 이하만큼 다르다. 바람직하게, 섬유는 40 내지 1000 nm, 특히 바람직하게 80 내지 250 nm의 직경을 갖는 멤브레인으로 형성된다. 바람직하게, 멤브레인의 개별 섬유의 직경은 바람직하게 유사한 직경을 갖는다. 특히, 각각의 섬유의 직경은 평균 섬유 직경과 500% 미만, 바람직하게 300% 미만, 특히 바람직하게 100% 미만으로 다르다. 본 발명에 따른 멤브레인은 예를 들어 매트리스, 베개, 이불, 침구, 쿠션, (전기) 장비 (안팎), (수술용) 마스크, (외과용) 코트, 정맥 내 인라인 필터 세트, 압력 여과 장비(예를 들어, 비강 스프레이), 특히 의료 기기, 산업 적용을 위한 실내 환기 및 환기 차단 매체에 사용될 수 있다.
본 발명은 또한 여기에 기술된 바와 같은 복합체를 갖는 하나 이상의 보호 벤트를 갖는 침구 제품에 관한 것이다. 침구 제품은 적어도 전술한 매트리스, 베개, 이불, 침구 등을 포함한다.
본 발명은 또한 여기에 기술된 바와 같이 적어도 하나의 복합 멤브레인을 갖는 하우징을 갖는 전자 또는 전기 기기에 관한 것이다. 이러한 기기는 적어도 휴대폰, 휴대용 미디어 플레이어, 고 충실도 장비, 태블릿, 랩톱, 모든 종류의 휴대용 장치 및 TV를 포함한다.
또한, 본 발명의 복합체는 필터 기술, 음향 벤트, 환기 필터, 연료 연과, 수분 분리, 의류, 포장, 빌딩 및 전자 씰, 신발, 상처 드레싱 또는 안면 마스크에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 복합 멤브레인의 개별적으로 조정 가능한 다공성은 예를 들어 유리하게는 가스 스트림에서 고체의 침착 또는 상처 치료에 사용될 수 있는 호흡 활성 지지체(respiratory-active support)를 제공하는데 기여할 수 있다.
용어 "멤브레인(membrane)", "전기 방사 멤브레인(electrospinning membrane)", "멤브레인 층(membrane layer)", "나노 섬유층(nanofiber layer)", "나노 섬유 멤브레인(nanofiber membrane)", "나노 섬유 매트(nanofiber mat)" 및 "나노 섬유 웹(nanofiber web)"은 전기 방사 부직포(electrospinning nonwoven)를 지칭하기 위해 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용된다. 본 발명의 방법의 기본 아이디어는 전기 방사 장치를 사용하여 지지층 상에 폴리머 용액으로부터 나노 섬유 웹을 형성하는 것이다. 이 경우, 멤브레인은 정의된 다공성, 즉 정의된 기공 크기 및/또는 기공 분포, 조정되는 멤브레인-형성 섬유의 밀도로 형성될 수 있다. 주어진 부피의 멤브레인에서 섬유의 비례 부피와 평균 섬유수를 조정할 수 있다. 이 경우, 캐리어층은 특히 멤브레인을 위한 안정화 및/또는 보호층으로서 작용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 복합체는 벤트를 유용한 필터 형상 및 크기로 형성하는 것과 관련된 손상 없이 상당한 기계적 응력을 견딜 수 있다.
개별 복합층의 특히 신뢰할 수 있는 결합 및 매립을 위해, 반응성 핫멜트 접합(hotmelt-bonding), 레이저 접합(laser bonding), 초음파 용접(ultrasonic welding), 적층(lamination), 열 캘린더링(thermal calendaring) 또는 이들의 조합을 포함하나 이에 한정되지 않는 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 멤브레인이 캐리어층과 접합되는 것이 본 발명에 따라 유리할 수 있다. 예를 들어, 핫멜트 접합은 에폭시, 아크릴레이트 및/또는 폴리우레탄 접착제로 수행될 수 있다. 따라서, 박리를 확실하게 방지할 수 있다.
점형 또는 선형 방식으로 마련되는 캐리어층과 멤브레인 사이의 연결 지점은 바람직하게 보호 벤트 위에 고르게 분포되어 약간의 다공성 또는 공기 투과성의 손실만을 초래할 수 있는 것이 특히 바람직하다.
특히 효율적인 제조 방법을 위해, 전기 방사 멤브레인이 캐리어층상에 직접 생성되고, 멤브레인이 캐리어층에 견고하게 연결되는 것이 추가 개선에 따라 유리할 수 있다. 원칙적으로, 전기 방사 방법에 의해 수집 기판(collection substrate), 예를 들어 캐리어 부직포 웹 또는 캐리어 직물 상에 멤브레인을 제조하고, 제2 단계에서 멤브레인을 본 발명에 따른 원하는 캐리어층, 예를 들어 박리-적층 공정에서 직물로 이송하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 캐리어층 상에 멤브레인의 직접 증착은 멤브레인의 복잡한 이송 공정을 방지할 수 있다. 또한, 캐리어층의 표면은 전기 방사 공정 전에 화학적으로 및/또는 형태학적으로 변형될 수 있으며, 그 결과 멤브레인은 멤브레인의 형성 동안 캐리어층에 특히 견고하게 부착될 수 있다. 멤브레인은 특히 100㎛ 미만, 특히 50 ㎛ 미만의 층 두께를 가질 수 있으며, 바람직하게 1 내지 10 ㎛의 층 두께가 마련될 수 있다. 본 발명에 따르면, 이러한 낮은 층 두께을 갖는 멤브레인은 본 발명의 보호 벤트의 캐리어층 상에 마련될 때 본 발명에 따른 수주(water column) 및 공기 투과성에 이미 기여할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 추가 캐리어층이 마련되며, 이는 마찬가지로 멤브레인 층에 연결되고, 멤브레인은 캐리어층 사이에 배열된다. 예를 들어, 멤브레인을 손상시키는 공격적인 환경에서 기계적 영향으로부터 멤브레인을 보호하기 위해 멤브레인의 양쪽에 지지층이 마련될 수 있다. 다층 배열, 소위 다층 구조의 경우, 복합 멤브레인은 적어도 2개의 캐리어층과 적어도 2개의 멤브레인 층으로 형성될 수 있으며, 멤브레인 층은 서로의 위에 배열된다. 바람직하게, 적어도 하나의 캐리어층이 제1 멤브레인과 제2 멤브레인 사이에 배열된다.
플라즈마 코팅에 의해, 초박형 기능성 필름, 특히 소수성 및 소유성 기능이 보호 벤트, 특히 멤브레인의 개별 섬유 및/또는 캐리어층의 개별 섬유 또는 필라멘트에 적용된다. 이 경우, 특히 수 nm(나노미터), 특히 80 nm 미만, 바람직하게는 5 내지 40 nm의 얇은 층 두께가 달성될 수 있다. 플라즈마 중합 동안 생성된 라디칼은 기공 직경에 비해 무시할 정도로 작기 때문에 섬유 간/필라멘트 간 공간으로 쉽게 침투할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 멤브레인 층의 기공 직경은 예를 들어 PECVD 공정과 같은 플라즈마 보조 기상 증착(plasma-assisted gas-phase deposition) 후 코팅에 의해 변경되지 않는다. 이러한 플라즈마 폴리머는 기존의 플루오로카본과 달리 이미 전 세계적으로 환경에 위협을 주는 것으로 확인된 퍼플루오로알킬산(PFOS, PFOA 등)이 없는 내장된 불소 함유 및/또는 불소-프리 작용기를 가질 수 있다. 또한, 일반적으로 텍스타일 마감에 사용되는 습식 화학 기반 방법(패드-건식-경화 등)은 개구(기공)가 막힐 수 있기 때문에 나노 섬유 웹 처리에 적합하지 않다.
본 발명에 따른 매체의 바람직한 측면은 전기 방사 멤브레인이 모노필라멘트 메쉬 상에 직접 생성되고, 멤브레인이 추가 처리를 위해 캐리어층에 견고하게 연결된다는 것이다. 본 발명에 따른 캐리어층 상에 멤브레인의 직접 증착은 멤브레인의 복잡한 이송 공정을 방지할 수 있다. 또한, 캐리어층의 표면은 전기 방사 공전 전에 화학적으로 및/또는 형태학적으로 변형될 수 있으며, 그 결과 멤브레인이 멤브레인의 형성 동안 캐리어 층에 특히 견고하게 부착될 수 있다.
본 발명에 따른 복합 멤브레인의 바람직한 실시예는 바람직하게 층 증착에 의해 제조된 전기 방사 멤브레인 및 두 층의 폴리머가 분자량과 같은 화학적 특성 및/또는 물리적 특성이 다를 수 있다는 것이다. 중간 층(하부)은 결국 접착 촉진층으로 사용되며, 온도 및 압력에 민감한 재료로 구성될 수 있으며, 상부층은 여과 기능을 한다.
또 다른 바람직한 실시예는 층 증착이 바람직하게 적어도 2개의 방사 모듈을 사용을 사용하여 하나의 단계에서 수행되고, 각 모듈은 개별 폴리머로 제공될 것이며, 또한 방사 매개변수가 독립적으로 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 매체의 바람직한 실시예는 캐리어층이 열 처리에 적합한 2개의 상이한 용융점을 갖는 2개 이상의 상이한 폴리머로 제조된 모노필라멘트 메쉬라는 것이다. 두 폴리머는 분자량과 같은 화학적 성질이나 물리적 성질이 다르다.
또한, 캐리어층 모노필라멘트 메쉬는 2개의 상이한 메쉬층(예를 들어 이중층 직물)으로 제조되고, 적어도 하나의 층은 접착 필라멘트 및/또는 저 용융 폴리머로 제조되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 매체의 또 다른 실시예는 제1 필라멘트가 제1 및/또는 제2 필라멘트 재료로 제조되는 것이다. 따라서, 모노필라멘트 메쉬는 이성분 필라멘트로 제조될 수 있다. 두 성분의 기능적 특성은 하나의 필라멘트에서 활용할 수 있다.
특히 제1 필라멘트, 제2 필라멘트 또는 이성분 필라멘트가 임의의 단면 형상 및/또는 기하학적 배열로 생성될 수 있는 것이 바람직하다. 이성분 필라멘트의 특성은 다음에 따라 다르다:
- 두 성분의 특성
- 필라멘트의 배열
- 두 성분의 상대적인 비율
- 궁극의 필라멘트의 섬세함.
본 발명에 따른 복합 멤브레인 또는 매체의 바람직한 실시예는 열 처리 동안 최대 결합 강도를 얻기 위해 메쉬가 다른 패턴으로 직조된다는 것이다.
본 발명의 추가 개선에 따르면, 열 처리(어닐링 및/또는 캘린더링)는 재료에 압력 및/또는 온도를 적용하여 직물에서 모노필라멘트의 변위/이동을 방지하고 캐리어 기판을 안정화시키기 위해 1차/이성분 필라멘트 및 2차 필라멘트를 용접하게 된다.
특히, 열 처리(어닐링 및/또는 캘린더링)는 재료에 압력 및/또는 온도를 적용하여 캐리어 기판과 함께 나노 섬유 웹을 용접하게 된다.
또한, 열 처리는 다음에 의해 나노 섬유의 기계적 특성을 향상시킬 수 있다:
- 나노 섬유의 결정성을 향상시킴으로써,
- 매트의 나노 섬유 사이의 접합점 또는 결합점을 생성함으로써,
- 섬유 간 결합을 강화시킴으로써,
- 복합체 두께를 감소시키거나 나노 섬유 매트의 다공성을 향상시킴으로써,
- 인장 강도와 모듈러스를 증가시킴으로써.
따라서, 복합 재료에 새로운 특성을 도입할 수 있다.
본 발명은 다음을 보장한다:
- 견고하고 신뢰할 수 있는 제조 방법
- 접착제-프리 결합
- 의료, 건강 관리, 식품 등과 같은 고급 응용 분야에 적합한 세척 공정
- 추가 처리 단계 제거, 예를 들어 메쉬로 멤브레인의 이동
- 높은 일관성과 고효율 공정.
본 발명에 첨부된 도면에 개략적으로 도시된 바람직한 실시예를 참조하여 이하에서 더 설명될 것이다.
도 1은 단일층을 갖는 본 발명에 따른 제1 복합 멤브레인의 개략적인 횡단면도를 도시한다.
도 2는 소위 "샌드위치" 배열의 본 발명에 따른 제2 복합 멤브레인의 개략적인 횡단면도를 도시한다.
도 3은 다층 구조를 갖는 본 발명에 따른 제3 복합 멤브레인의 개략적인 횡단면도를 도시한다.
도 4는 2개 이상의 상이한 캐리어층을 갖는 "하이브리드" 배열의 본 발명에 따른 복합 멤브레인의 개략적인 횡단면도를 도시한다.
도 1은 캐리어층을 갖는 본 발명에 따른 복합 멤브레인(10)의 단면도를 도시한다. 바람직하게 캐리어층(11)은 메쉬층으로서 적용될 수 있다. 멤브레인(12)은 전기 방사법에 따라 형성된 캐리어층(11) 상에 배치되고, 우븐 메쉬로서 캐리어층(11) 상에 도포된다. 캐리어층(11)에 대한 맴브레인(12)의 접착력을 향상시키기 위해, 우븐 메쉬가 2개 이상의 상이한 필라멘트로 제조되며, 제1 필라멘트는 제1 폴리머 재료로 제조되고, 제2 필라멘트는 제1 폴리머 재료와 상이한 제2 폴리머 재료로 제조되며, 제1 필라멘트는 멤브레인(12)에 열 결합되는 반면 제2 필라멘트는 멤브레인(12)에 열 결합을 형성하지 않는다. 결합은 두 층을 서로 연결하는 정의된 연결점(connecting points, 13)에서 형성될 수 있다. 이는 특히 제1 필라멘트의 접촉 영역의 형태로 용융함으로써 수행될 수 있다.
우븐 메쉬의 캐리어층(11)에 멤브레인(12)을 견고하게 결합시키기 위해, 메쉬는 제1 필라멘트 재료가 멤브레인(12)의 나노 섬유에 결합을 형성하는 제2 필라멘트보다 낮은 용융점을 갖는 2개의 상이한 필라멘트를 사용하여 직조된다. 또한, 제1 필라멘트는 제1 및 제2 필라멘트 제료로부터 제조될 수 있고, 따라서 이성분 필라멘트를 갖는 우븐 메쉬가 제조된다. 열 처리 동안 최대 결합 강도를 얻기 위해, 캐리어 메쉬층을 상이한 패턴으로 직조하여 멤브레인층과 더 많은 연결점을 생성할 수 있다.
복합 멤브레인(10), 특히 전기 방사 멤브레인(12)는 정의된 다공성으로 형성될 수 있다. 섬유를 갖는 복합 멤브레인(10)의 표면은 특히 플라즈마 증착법에 의해 도포되는 코팅 재료로 코팅될 수 있다. 섬유의 표면 코팅은 점 및 선(14)에 의해 도면에 개략적으로 도시되었다. 본 발명에 따르면, 복합 멤브레인(10)은 플라즈마 폴리머로 완전히 표면 코팅될 수 있으며, 이는 멤브레인(12) 및 캐리어층(11)의 개별 섬유 및 밀라멘트의 코팅을 의미한다. 또한, 이는 복합 멤브레인(10)의 내부에 놓인 영역 또는 멤브레인(12)의 기공 내의 하부 영역의 섬유를 포함할 수 있다. 따라서, 거시적인 외부 표면뿐 아니라 미세한 내부 표면, 즉 예를 들어 내부 섬유가 불균일하게 코팅될 수 있으며, 개별 섬유는 캡슐화되거나 코팅 재료로 덮여진다.
도 2는 소위 "샌드위치" 배열의 본 발명에 따른 복합 멤브레인(10)을 도시한다. 여기에서, 멤브레인(12)은 2개의 캐리어층(11) 사이에 배열되며, 그 결과 멤브레인 층(12)이 보호되어, 적용 시 생성된 벤트가 기계적 응력을 견딜 수 있다. 샌드위치 배열의 일 실시예에서, 예를 들어, 200Pa에서 15.6 l/m2*s의 공기 투과성이 달성될 수 있다. 원칙적으로 200Pa에서 최대 100 l/m²*s의 공기 투과성이 샌드위치, 다층 또는 하이브리드 매열에서 달성될 수 있다. 복합 멤브레인(10)의 층의 가능한 배열에서, 이들 층은 단순한 적층에 의해 서로 위에 배열될 수 있다. 그러나, 층은 연결점(13)을 통해 서로에 견고하게 연결될 수 있으며, 그 결과 복합 멤브레인(10)이 특히 신뢰할 수 있는 기계적 탄성이 달성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 복합 멤브레인의 다층 배열을 도시한다. 이 배열에서, 교대하는 캐리어층(11) 및 멤브레인층(12)이 서로 위에 마련된다.
도 3에 따르면, 2개의 캐리어층(11) 및 2개의 멤브레인층(12)이 마련된다. 그러나, 다층 배열은 또한 임의의 수의 캐리어층(11) 및/또는 멤브레인층(12)을 가질 수 있다. 마찬가지로, 2개 이상의 캐리어층(11) 사이에 서로 바로 위에 2개의 멤브레인층(12)을 마련하는 것이 가능하다. 다층 배열의 경우, 플라즈마 코팅체는 바람직하게 모든 중첩된 멤브레인층(12)와 캐리어층(11)의 미세한 표면에 층 적층(layer stacking) 후에 제공될 수 있다. 따라서, 플라즈마 코팅체는 다층 구조의 경우 복합 멤브레인(10)의 내부 표면상에 마련될 수 있다. 각각의 멤브레인(12)는 본 발명에 따른 적어도 2개의 상이한 섬유로 제조될 수 있다.
도 4는 멤브레인층(12)이 제1 캐리어층(11)과 제2 캐리어층(15) 사이에 배열되는 본 발명에 따른 복합 멤브레인(10)의 실시예를 도시한다. 원칙적으로, 제1 캐리어층(11)은 특히 직물로 설계될 수 있는 반면, 제2 캐리어층(15)은 제1 캐리어층(11)과 상이할 수 있으며 특히 부직포 재료로 마련될 수 있다. 이러한 "하이브리드" 배열로, 상이한 재료의 특성이 복합 멤브레인(10)에서 유리하게 결합될 수 있고, 이에 의해 필터, 보호 및 항균 특성이 보호 벤트(10)에서 유리한 방식으로 실현될 수 있다.
도 4에 따르면, 플라즈마 코팅체는 보호 벤트(10)의 전체 표면상에 마련될 수 있고, 플라즈마 중합은 더 깊은 층의 복합 멤브레인(10) 내에서 이루어진다. 예를 들어 상이한 기공 크기 분포를 갖는 상이한 캐리어층(11, 15) 및 상이하게 설계된 멤브레인층(12)으로 다층 구조를 마련하는 것도 고려할 수 있다.

Claims (15)

  1. 복합 멤브레인(10)의 제조 방법에 있어서,
    캐리어층(11)으로서 우븐 메쉬를 마련하고,
    기공 구조를 갖는 멤브레인(12)을 상기 캐리어층(11) 상에 배치하며,
    상기 멤브레인(12)은 중첩된 섬유의 전기 방사에 의해 상기 우븐 메쉬 상에 직접 제조되고,
    상기 우븐 메쉬(12)는 적어도 2개의 상이한 필라멘트로 제조되며, 제1 필라멘트는 제1 폴리머 재료로 제조되고, 제2 필라멘트는 상기 제1 폴리머 재료와 상이한 제2 폴리머 재료로 제조되며,
    상기 제1 필라멘트는 상기 멤브레인에 열 결합되는 반면, 상기 제2 필라멘트는 상기 멤브레인에 열 결합을 형성하지 않는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기 방사는 정의된 조건 하에 수행되며,
    상기 우븐 메쉬와 접촉할 때, 상기 멤브레인의 상기 폴리머 재료가 완전히 경화되지 않고 상기 우븐 메쉬의 상기 제1 필라멘트에 열 결합을 형성하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전기 방사 멤브레인은 제1 섬유 재료로부터의 제1 섬유, 및 상기 우븐 메쉬에 열 결합을 형성하지 않는 제2 섬유 재료로부터의 적어도 하나의 제2 섬유를 포함하는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전기 방사 멤브레인(12)은 적어도 2개의 층을 갖는 캐리어층 상에 직접 제조되고, 상기 우븐 메쉬와 접촉하는 제1층은 대체로 상기 제1 섬유로 제조되고, 상기 제2층은 대체로 상기 제2 섬유로 제조되는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1층 및 상기 제2층은 동일한 단계 또는 시간적으로 오프셋되는 2개의 개별 단계에서 제조되는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멤브레인(12)은 적어도 2개의 상이한 섬유를 포함하는 단일층으로 제조되는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 필라멘트의 상기 제1 폴리머 재료는 화학적 성질 및/또는 물리적 특성에 있어서 상기 제2 필라멘트의 상기 제2 폴리머 재료와 상이한, 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 폴리머 재료는 상기 제2 폴리머 재료의 상기 제2 용융점 보다 낮은 제1 용융점을 갖는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 필라멘트는 제1 필라멘트 재료 및/또는 제2 필라멘트 재료로부터 제조되는, 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 방사 멤브레인은, 상기 우븐 메쉬의 상기 제1 필라멘트와 열 결합을 형성하는 1 필라멘트 재료로부터의 적어도 제1 필라멘트를 포함하는, 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 결합을 형성하기 위해, 열 캘린더링(thermal calendaring) 또는 열 어닐링(thermal annealing) 단계를 수행하는, 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복합 멤브레인(10)은 플라즈마 코팅 단계를 사용하여 처리되고,
    표면 코팅체는 모노필라멘트로부터 상기 우븐 메쉬를 갖는 상기 캐리어층(11)과 상기 전기 방사 멤브레인(12) 모두에 도포되는, 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 방사 전에, 상기 우븐 메쉬는 열가소성 폴리머 재료로 도트 코팅(dot-coated)되고,
    상기 멤브레인(12)과 상기 우븐 메쉬 사이의 상기 열 결합은 상기 도트 코팅된 폴리머 재료에 의해 제공되는, 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멤브레인(12) 및/또는 상기 우븐 메쉬는 항바이러스성(antiviral), 정전기 방지성(antistatic), 항균성(antimicrobial) 및/또는 항진균성(antifungal properties)을 제공하는, 방법.
  15. 바람직하게 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항 따른 방법에 의해 제조된 복합 멤브레인으로서,
    캐리어층(11)으로서 우븐 메쉬; 및
    기공 구조를 가지며 상기 캐리어층(11) 상에 배열되는 멤브레인(12);을 포함하며,
    상기 멤브레인(12)은 중첩된 섬유를 형성하는 전기 방사에 의해 상기 우븐 메쉬 상에 직접 제조되고,
    상기 우븐 메쉬는 적어도 2개의 상이한 필라멘트로 제조되며, 제1 필라멘트는 제1 폴리머 재료로 제조되고, 제2 필라멘트는 상기 제1 폴리머 재료와 상이한 제2 폴리머 재료로 제조되며,
    상기 제1 필라멘트는 상기 멤브레인에 열 결합되는 반면, 상기 제2 필라멘트는 상기 멤브레인에 어떠한 열 결합을 갖지 않는, 복합 멤브레인.


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