KR20220085594A - Manufacturing Method of filter medium coated with Activated and Mask with the same - Google Patents

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KR20220085594A KR1020200175783A KR20200175783A KR20220085594A KR 20220085594 A KR20220085594 A KR 20220085594A KR 1020200175783 A KR1020200175783 A KR 1020200175783A KR 20200175783 A KR20200175783 A KR 20200175783A KR 20220085594 A KR20220085594 A KR 20220085594A
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김병주
이혜민
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재단법인 한국탄소산업진흥원
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Abstract

본 발명은 활성탄소가 코팅된 공기정화용 필터 여재 제조 방법 및 이를 포함하는 마스크에 관한 것으로서, 바인더를 증류수에 용해하는 용액단계; 상기 용액에 활성탄소를 분산하는 분산단계; 상기 활성탄소가 분산된 용액이 담기 수조에 면형태의 필터 여재를 담가 상기 필터 여재를 코팅하는 코팅단계; 및 상기 코팅된 여재를 건조하는 건조단계를 포함하는 활성탄소가 코팅된 공기정화용 필터 여재 제조 방법 및 이를 포함하는 마스크에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a filter medium for air purification coated with activated carbon and a mask comprising the same, comprising: a solution step of dissolving a binder in distilled water; Dispersing step of dispersing activated carbon in the solution; A coating step of coating the filter media by immersing the filter media in the form of cotton in a water tank in which the activated carbon is dispersed; And it relates to a method for manufacturing a filter media for air purification coated with activated carbon comprising a drying step of drying the coated media, and to a mask comprising the same.

Description

활성탄소가 코팅된 공기정화용 필터 여재 제조 방법 및 이를 포함하는 마스크{Manufacturing Method of filter medium coated with Activated and Mask with the same}A method of manufacturing a filter medium for air purification coated with activated carbon, and a mask comprising the same

본 발명은 활성탄소가 코팅된 공기정화용 필터 여재 제조 방법 및 이를 포함하는 마스크에 관한 것으로서, 바인더를 증류수에 용해하는 용액단계; 상기 용액에 활성탄소를 분산하는 분산단계; 상기 활성탄소가 분산된 용액이 담기 수조에 면형태의 필터 여재를 담가 상기 필터 여재를 코팅하는 코팅단계; 및 상기 코팅된 여재를 건조하는 건조단계를 포함하는 활성탄소가 코팅된 공기정화용 필터 여재 제조 방법 및 이를 포함하는 마스크에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a filter medium for air purification coated with activated carbon and a mask comprising the same, comprising: a solution step of dissolving a binder in distilled water; Dispersing step of dispersing activated carbon in the solution; A coating step of coating the filter media by immersing the filter media in the form of cotton in a water tank in which the activated carbon is dispersed; And it relates to a method for manufacturing a filter media for air purification coated with activated carbon comprising a drying step of drying the coated media, and to a mask comprising the same.

필터(filter)는 통상 공기나 용수 등으로부터 불순물, 특히 먼지나 기타 부유물들을 걸러 내기 위한 장치나 물질을 의미하는 것이다.A filter generally refers to a device or material for filtering out impurities, particularly dust or other suspended matter, from air or water.

필터는 생활 및 산업현장 여러 곳에서 사용되며, 그 용도에 따라 구조나 물리적, 화학적 성질들을 달리하나, 기본적으로는 유체 중에 부유하는 부유물은 걸릴 수 있고, 유체 자체는 통과해나갈 수 있는 구조로 이루어진다.Filters are used in many places in life and industrial sites, and their structure, physical, and chemical properties are different depending on their use, but basically, floating substances floating in a fluid can be caught and the fluid itself is structured so that it can pass through. .

최근 황사 및 미세먼지와 더불어 호흡기 감염병의 유행에 따라 많은 사람들이 마스크를 사용하고 있지만 대부분의 마스크는 물리적인 여과효과만을 제공하고 있을 뿐, 다양한 대기 오염물질인 질소산화물, 황산화물, VOCs 등을 저감 할 수 있는 마스크는 개발되지 못하고 있다. Recently, many people are using masks due to the prevalence of respiratory infectious diseases along with yellow dust and fine dust, but most masks only provide a physical filtering effect and reduce various air pollutants such as nitrogen oxides, sulfur oxides, and VOCs. A mask that can do this has not been developed.

산업용 또는 의약외품 마스크는 대부분 3중 (안감, 정전필터, 겉감) 또는 4중(안감, 정전필터, 지지체, 겉감) 구조로 되어 있다. 겉감은 외부에서 큰 입자를 막아주는 역할을 하며, 지지체는 필터의 모형을 잡아주며, 정전필터는 정전기를 이용하여 실질적으로 미세먼지를 잡아주며, 안감은 피부자극을 최소화하는 역할을 한다. 마스크의 성능을 결정하는 정전필터는 폴리프로필렌 (PP, polypropylene)을 melt blown하여 부직포의 형상으로 이루어져 있으며, 정전력에 의한 미세먼지를 제거하는 기능은 있지만 유해가스를 저감하는 특성을 가지지 못하는 한계를 갖고 있다.Most industrial or quasi-drug masks have a triple (lining, electrostatic filter, outer) or quadruple (lining, electrostatic filter, support, outer) structure. The outer material acts to block large particles from the outside, the support holds the model of the filter, the electrostatic filter actually catches fine dust using static electricity, and the lining serves to minimize skin irritation. The electrostatic filter, which determines the performance of the mask, is made of a non-woven fabric shape by melt blown polypropylene (PP, polypropylene). It has a function of removing fine dust due to static electricity, but has a limitation in not having the characteristic of reducing harmful gas. have it

과거 유해가스 저감능을 부여하고자 기존 마스크의 구조에 파쇄상 활성탄소 또는 분말상 활성탄소를 적용하려는 연구가 이루어졌으나 필터의 두께가 크게 증가하여 착용감이 감소하고, 3단 또는 4단 접이식 마스크의 구현이 어려우며, 대량 생산이 불가능한 한계를 갖고 있었다. 더불어 스프레이법으로는 활성탄소 분산액의 균일한 코팅이 어려우며 공정시간이 증가하여 대량생산에는 한계를 갖고 있다.In the past, studies have been made to apply crushed activated carbon or powdered activated carbon to the structure of an existing mask to give it the ability to reduce harmful gases, but the thickness of the filter is greatly increased to reduce the wearing comfort, and the implementation of a 3- or 4-fold mask is difficult. It was difficult and had limitations that made mass production impossible. In addition, with the spray method, it is difficult to uniformly coat the activated carbon dispersion, and the process time increases, so there is a limit to mass production.

본 발명에서는 활성탄소가 코팅된 공기 정화용 필터 여재 및 이의 제조방법을 통하여 기존 미세먼지 제거능 뿐만 아니라 동시에 유해가스 제거능을 개선할 수 있는 기술을 제공하고자 한다. An object of the present invention is to provide a technology capable of improving not only the existing fine dust removal ability but also the harmful gas removal ability through a filter medium for air purification coated with activated carbon and a manufacturing method thereof.

또한, 활성탄소가 코팅된 공기 정화용 필터 여재 및 이의 제조방법을 이용하여 제조된 단일여재를 마스크 및 실내용 건축자재에 적용하였을 때에도 우수한 유해가스 제거 효율을 가지는 기술을 제공하고자 한다. In addition, it is an object of the present invention to provide a technology having excellent harmful gas removal efficiency even when a filter medium for air purification coated with activated carbon and a single filter medium manufactured using the same are applied to masks and indoor building materials.

특히, 활성탄소가 코팅된 공기 정화용 필터 여재를 생산하는 과정에 있어서, 기존의 방식과는 달리 대량생산이 가능한 제조 방법을 제공하고자 한다. In particular, in the process of producing a filter medium for air purification coated with activated carbon, it is intended to provide a manufacturing method capable of mass production unlike the conventional method.

본 발명에서는 상기의 목적을 해결하기 위해 다음과 같은 과제 해결 수단을 제공한다. The present invention provides the following problem solving means in order to solve the above object.

바인더를 증류수에 용해하는 용액단계;A solution step of dissolving the binder in distilled water;

상기 용액에 활성탄소를 분산하는 분산단계;Dispersing step of dispersing the activated carbon in the solution;

상기 활성탄소가 분산된 용액이 담기 수조에 면형태의 필터 여재를 담가 상기 필터 여재를 코팅하는 코팅단계; 및A coating step of coating the filter media by immersing the filter media in the form of cotton in a water tank in which the activated carbon is dispersed; and

상기 코팅된 여재를 건조하는 건조단계를 포함하는, Including a drying step of drying the coated filter media,

활성탄소가 코팅된 공기정화용 필터 여재 제조 방법을 제공한다. Provided is a method for manufacturing a filter media for air purification coated with activated carbon.

상기 용액단계에서, In the solution step,

상기 바인더는 CMC, GUMA, PVA, PU 중 어느 하나 이상이고, The binder is any one or more of CMC, GUMA, PVA, and PU,

상기 바인더의 농도는 1 내지 20 wt.% 인 것을 특징으로 한다. The concentration of the binder is characterized in that 1 to 20 wt.%.

상기 분산단계에서, In the dispersing step,

상기 활성탄소의 함량은 상기 용액의 5 내지 30 wt.% 인 것을 특징으로 한다. The content of the activated carbon is characterized in that 5 to 30 wt.% of the solution.

본 발명에서는 활성탄소가 코팅된 공기 정화용 필터 여재 및 이의 제조방법을 통하여 기존 미세먼지 제거능 뿐만 아니라 동시에 유해가스 제거능을 개선할 수 있는 기술을 제공하는 효과가 있다. In the present invention, there is an effect of providing a technology capable of improving not only the existing fine dust removal ability but also the harmful gas removal ability through an activated carbon-coated filter medium for air purification and a manufacturing method thereof.

또한, 활성탄소가 코팅된 공기 정화용 필터 여재 및 이의 제조방법을 이용하여 제조된 단일여재를 마스크 및 실내용 건축자재에 적용하였을 때에도 우수한 유해가스 제거 효율을 가지는 기술을 제공하는 효과가 있다. In addition, there is an effect of providing a technology having excellent harmful gas removal efficiency even when activated carbon-coated filter media for air purification and a single filter media manufactured using the same are applied to masks and indoor building materials.

특히, 활성탄소가 코팅된 공기 정화용 필터 여재를 생산하는 과정에 있어서, 기존의 방식과는 달리 대량생산이 가능한 제조 방법을 제공하는 효과가 있다. In particular, in the process of producing a filter medium for air purification coated with activated carbon, there is an effect of providing a manufacturing method capable of mass production, unlike the conventional method.

도 1은 본 발명에 따라 활성탄소가 코팅된 공기 정화용 필터 여재를 생산하는 공정도
도 2는 본 발명에 따른 필터 여재를 포함하는 마스크의 구조1 is a process chart for producing a filter medium for air purification coated with activated carbon according to the present invention;
2 is a structure of a mask including a filter medium according to the present invention;

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.Additional objects, features and advantages of the present invention may be more clearly understood from the following detailed description and accompanying drawings.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Prior to the detailed description of the present invention, the present invention can make various changes and can have various embodiments, and the examples described below and shown in the drawings are not intended to limit the present invention to specific embodiments. No, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When an element is referred to as being “connected” or “connected” to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as "...unit", "...unit", "...module", etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which includes hardware or software or hardware and It can be implemented by a combination of software.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명에서는 상기의 목적을 해결하기 위해 다음과 같은 과제 해결 수단을 제공한다. The present invention provides the following problem solving means in order to solve the above object.

바인더를 증류수에 용해하는 용액단계; 상기 용액에 활성탄소를 분산하는 분산단계; 상기 활성탄소가 분산된 용액이 담기 수조에 면형태의 필터 여재를 담가 상기 필터 여재를 코팅하는 코팅단계; 및 상기 코팅된 여재를 건조하는 건조단계를 포함하는, 활성탄소가 코팅된 공기정화용 필터 여재 제조 방법을 제공한다. A solution step of dissolving the binder in distilled water; Dispersing step of dispersing the activated carbon in the solution; A coating step of coating the filter media by immersing the filter media in the form of cotton in a water tank in which the activated carbon is dispersed; and a drying step of drying the coated filter material.

도 1은 본 발명에 따라 활성탄소가 코팅된 공기 정화용 필터 여재를 제조하는 장치에 대해 도시한 것이다. 1 is a view showing an apparatus for manufacturing a filter medium for air purification coated with activated carbon according to the present invention.

가이드 롤러(10)를 통해 필터 여재(1)가 공급된다. 코팅용액(31)이 담겨진 수조(30)가 제공된다. 수조(30) 안에는 일부가 코팅용액에 담겨진 코팅 롤러(11)가 제공된다. 필터 여재(1)는 가이드 롤러(10)를 통해 코팅 롤러(11)로 이동하고, 코팅 롤러(11)를 통해 수조(30)에 잠기게 되어 코팅된다. The filter medium 1 is supplied through the guide roller 10 . A water tank 30 containing the coating solution 31 is provided. A coating roller 11 partially immersed in the coating solution is provided in the water tank 30 . The filter media 1 moves to the coating roller 11 through the guide roller 10 , and is immersed in the water tank 30 through the coating roller 11 to be coated.

코팅된 필터 여재(2)는 가이드 롤러(12, 13)를 통해 건조 장치(41, 42)를 통과하면서 건조된다. The coated filter media 2 is dried while passing through the drying devices 41 and 42 through the guide rollers 12 and 13 .

도 2는 활성탄소가 코팅된 필터 여재를 사용하여 제조한 마스크 구조이다. 본 마스크는 4중 구조의 부직포 필터를 포함한다. 겉감(100), 활성탄소가 코팅된 필터(200), 정전필터(300), 및 안감(400)으로 구성된다. 겉감(100)은 유연성과 여과 기능을 갖고, 안감(400)은 피부 무자극 소재로 만들어지는 것이 바람직하다. 활성탄소가 코팅된 필터(200)는 마스크의 형태를 견고하게 유지하는 기능을 수행하며 동시에 유해가스를 흡착하고, 정전필터(300)는 미립자를 철저하게 차단하게 된다. 2 is a structure of a mask manufactured using a filter medium coated with activated carbon. This mask includes a nonwoven fabric filter having a quadruple structure. It is composed of an outer material 100 , a filter 200 coated with activated carbon, an electrostatic filter 300 , and a lining 400 . It is preferable that the outer material 100 has flexibility and a filtering function, and the lining 400 is made of a non-irritating material to the skin. The filter 200 coated with activated carbon performs a function of firmly maintaining the shape of the mask and at the same time adsorbs harmful gases, and the electrostatic filter 300 thoroughly blocks particulates.

정전필터는 정전력을 이용하여 미세먼지를 제거하는 기능을 갖는다. 다만, 유해가스는 PM2.5(미세입자) 대비 매우 작은 분자크기를 갖고 있어 기존의 마스크들의 정전필터만으로는 제거가 불가능하다. 따라서, 이러한 유해가스까지 제거하기 위해서는 활성탄소가 코팅이 되는 것이 바람직하나, 구조상 제조가 어려웠다. The electrostatic filter has a function of removing fine dust using electrostatic power. However, the harmful gas has a very small molecular size compared to PM2.5 (fine particles), so it is impossible to remove it with only the electrostatic filter of the existing masks. Therefore, it is preferable that activated carbon is coated in order to remove these harmful gases, but it is difficult to manufacture in terms of structure.

본 발명은 마스크에 적용될 수 있는 지지체 또는 지지체에 정전필터가 부착된 원단에 활성탄소를 코팅할 수 있는 연속식 공정을 개발하였다. The present invention has developed a continuous process capable of coating activated carbon on a support that can be applied to a mask or a fabric having an electrostatic filter attached to the support.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 활성탄소 코팅 공기정화용 필터여재에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an activated carbon-coated filter medium for air purification according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 의한 활성탄소가 코팅된 공기 정화용 필터 여재 및 이의 제조방법은 (1) 바인더를 증류수에 완전히 용해하는 용액단계; (2) 상기 용액에 활성탄소를 분산하는 분산단계; (3) 상기 활성탄소가 분산된 용액에 여재를 코팅하는 코팅단계; (4) 코팅된 여재를 건조하는 건조단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The active carbon-coated filter media for air purification according to the present invention and a method for manufacturing the same include: (1) a solution step of completely dissolving a binder in distilled water; (2) a dispersing step of dispersing activated carbon in the solution; (3) a coating step of coating the filter media in the solution in which the activated carbon is dispersed; (4) It is characterized in that it consists of a drying step of drying the coated filter media.

(1) 용액단계(1) solution step

바인더는 용매에 넣어 교반하여 완전히 용해하여 바인더 용액을 제조한다. 상기 바인더는 carboxy methylcellulose (CMC), guma 등의 자연유래물질 외에 polyvinyl alcohol (PVA), polyurethane (PU) 등과 같은 고분자를 사용할 수 있다.The binder is put in a solvent and completely dissolved by stirring to prepare a binder solution. The binder may use a polymer such as polyvinyl alcohol (PVA), polyurethane (PU), etc. in addition to naturally-derived materials such as carboxy methylcellulose (CMC) and guma.

바인더 용액 제조 시 바인더의 농도는 1 내지 20 wt.%로 할 수 있으며, 바람직하게는 2 내지 10 wt.%로 하는 것이 바람직하다.When preparing the binder solution, the concentration of the binder may be 1 to 20 wt.%, preferably 2 to 10 wt.%.

이때 바인더의 농도가 1 wt.% 이하이면 바인더의 낮은 함량으로 인하여 활성탄소 코팅에서 분진이 발생될 수 있으며, 바인더의 농도가 20 wt.% 이상이면, 높은 바인더의 함량으로 인하여 활성탄소의 기공손실이 크게 발생되어 유해가스 흡착능이 감소할 수 있다.At this time, when the concentration of the binder is 1 wt.% or less, dust may be generated from the activated carbon coating due to the low binder content, and when the binder concentration is 20 wt.% or more, the pore loss of the activated carbon due to the high binder content is reduced. It may be generated greatly, and the ability to adsorb harmful gases may be reduced.

용매는 물을 사용할 수 있으며, 빠른 증발효과를 위하여 에탄올을 물 중량 대비 5~20% 혼합하여 사용할 수 있다.Water can be used as the solvent, and 5-20% of ethanol can be mixed with respect to the weight of water for a quick evaporation effect.

바인더는 코팅의 물성을 개선할 목적으로 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.The binder may be used by mixing two or more types for the purpose of improving the physical properties of the coating.

활성탄소 코팅용액은 별도의 첨착공정을 공정을 생략할 수 있도록 활성탄소의 화학적 흡착능을 부여할 수 있는 첨착물을 포함할 수 있다. 화학적 흡착능 부여를 위한 첨착물로는 Ag, TiO2, ZnO, CuO 등이 사용 될 수 있다.The activated carbon coating solution may contain an adsorbate capable of imparting chemical adsorption capacity of activated carbon so that a separate deposition process can be omitted. Ag, TiO 2 , ZnO, CuO, etc. may be used as an adsorbent for chemical adsorption.

(2) 분산단계(2) Dispersion step

바인더 용액에 활성탄소를 투입하여 고르게 분산하여 활성탄소 분산 용액을 제조한다. 이때 활성탄소의 함량은 분산 용액의 5 내지 30 wt.%의 비율로 투입할 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 25 wt.%의 비율로 투입하는 것이 바람직하다.Activated carbon is added to the binder solution and dispersed evenly to prepare an activated carbon dispersion solution. At this time, the content of the activated carbon may be added in a proportion of 5 to 30 wt.% of the dispersion solution, and preferably in a proportion of 10 to 25 wt.%.

이때 활성탄소의 함량이 5 wt.% 미만일 경우 낮은 활성탄소의 함량으로 인하여 코팅량이 크게 감소하게되며, 30 wt.%를 초과할 경우 바인더 대비 높은 활성탄소의 함량으로 인하여 코팅에서 분진이 발생할 수 있다.At this time, when the activated carbon content is less than 5 wt.%, the coating amount is greatly reduced due to the low activated carbon content, and when it exceeds 30 wt.%, dust may be generated in the coating due to the high activated carbon content compared to the binder.

상기 활성탄소의 입도는 100 내지 5000 mesh가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 600 내지 2000 mesh를 사용하는 것이 바람직하다.The particle size of the activated carbon may be 100 to 5000 mesh, preferably 600 to 2000 mesh is used.

이때 활성탄소의 입도가 100 mesh 미만일 경우 매우 큰 입도 크기에 의하여 코팅이 고르게 이루어지지 않고 분진이 발생될 가능성이 높다. 반면 활성탄소의 입도가 5000 mesh 초과일 경우 낮은 입도크기에 의하여 발생되는 분진에 의하여 활성탄소를 다루기 어렵고 소재의 가격이 높아진다.At this time, if the particle size of the activated carbon is less than 100 mesh, the coating is not made evenly due to the very large particle size, and dust is highly likely to be generated. On the other hand, if the particle size of the activated carbon exceeds 5000 mesh, it is difficult to handle the activated carbon due to the dust generated by the low particle size, and the price of the material increases.

상기 활성탄소의 비표면적은 500 내지 2500 m2/g이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 800~2000 m2/g을 사용하는 것이 바람직하다.The specific surface area of the activated carbon may be 500 to 2500 m 2 /g, preferably 800 to 2000 m 2 /g.

활성탄소의 비표면적이 800 m2/g 미만일 경우 낮은 비표면적으로 인하여 낮은 유해가스 흡착능이 나타나며, 2000 m2/g 초과할 경우 유해가스 흡착능은 우수하지만, 소재의 가격이 상승하고 밀도가 낮아 단위 부피당 흡착능이 감소하게 된다.When the specific surface area of activated carbon is less than 800 m 2 /g, low harmful gas adsorption capacity appears due to the low specific surface area . adsorption capacity is reduced.

상기 활성탄소의 전구체로 야자각, 목재, 대나무와 같은 바이오매스와 석탄, 핏치, 고분자 등을 포함할 수 있다.As a precursor of the activated carbon, it may include biomass such as coconut shell, wood, and bamboo, and coal, pitch, polymer, and the like.

(3) 코팅 단계(3) coating step

상기 활성탄소가 분산된 코팅용액은 필터 여재에 코팅될 수 있다.The coating solution in which the activated carbon is dispersed may be coated on a filter medium.

필터 여재는 지지체 또는 지지체에 정전필터가 부착된 원단을 사용할 수 있으며, 지지체의 경우 단면 또는 양면 코팅이 가능하나, 지지체에 정전필터가 부착된 원단의 경우 정전필터의 정전효과를 유지하기 위하여 지지체 면에만 단면 코팅되어야 한다.The filter media can be a support or fabric with an electrostatic filter attached to the support. In the case of a support, single-sided or double-sided coating is possible. should be coated on one side only.

필터 여재의 코팅 방법으로는 스킨 코팅법 또는 스프레이법이 사용될 수 있으며, 노즐이 없는 스킨 코팅법을 사용하는 것이 가장 바람직하다.A skin coating method or a spray method may be used as a coating method for the filter medium, and it is most preferable to use a skin coating method without a nozzle.

이때 필터 여지는 non-woven, woven 등의 형상을 가질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the filter paper may have a shape such as non-woven or woven, but is not limited thereto.

이때 필터 여지의 재질은 종이와 같은 펄프, polyolefin, polystyrene, polyethylene terephthalate, polytetrafluoroethylene 등과 같은 고분자 또는 세라믹으로 구성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the material of the filter filter may be made of pulp such as paper, polymers such as polyolefin, polystyrene, polyethylene terephthalate, polytetrafluoroethylene, or ceramics, but is not limited thereto.

상기 코팅 공정에서 활성탄소 분산용액을 담고 있는 수조는 초음파 장치를 통하여 용액의 분산성을 향상시키고, 코팅을 보다 강하게 이루어질 수 있게 할 수 있다.In the coating process, the water tank containing the activated carbon dispersion solution can improve the dispersibility of the solution through an ultrasonic device and make the coating stronger.

(4) 건조단계(4) drying step

상기 활성탄소 분산 용액에 의하여 코팅된 활성탄소 필터는 80 내지 200도의 오븐에서 건조될 수 있다.The activated carbon filter coated by the activated carbon dispersion solution may be dried in an oven at 80 to 200 degrees.

이때 오븐의 온도가 80도 미만일 경우 수분의 건조가 충분히 이루어지지 않아 균일한 코팅이 이루어지지 않으며, 200도 초과할 경우 필터 여지가 열에 의하여 손상될 수 있다.At this time, if the temperature of the oven is less than 80 degrees, the moisture is not sufficiently dried, so that a uniform coating is not made, and if it exceeds 200 degrees, the filter filter may be damaged by heat.

건조 과정은 열풍 또는 스팀열품을 통하여 급격한 건조 반응을 통하여 향후 분진발생을 억제할 수 있다.The drying process can suppress future dust generation through a rapid drying reaction through hot air or steam hot products.

활성탄소 코팅된 필터 여재는 열풍 건조 후 수분의 완벽한 제거를 위하여 8시간 내지 24시간동안 추가 건조할 수 있다.Activated carbon-coated filter media can be further dried for 8 to 24 hours to completely remove moisture after hot air drying.

건조시간이 8시간 미만일 경우 활성탄소 기공에 수분이 남아 있어 유해가스 흡착능이 감소되며 24시간 초과할 경우 과도한 건조 시간으로 인하여 공정비용이 상승하게 된다.If the drying time is less than 8 hours, moisture remains in the pores of the activated carbon, which reduces the ability to adsorb harmful gases, and if it exceeds 24 hours, the process cost increases due to excessive drying time.

추가 건조에 사용되는 오븐은 대류 식 오븐 또는 진공오븐이 사용될 수 있다.The oven used for further drying may be a convection oven or a vacuum oven.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments described in this specification and the accompanying drawings are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Accordingly, since the embodiments disclosed in the present specification are for explanation rather than limitation of the technical spirit of the present invention, it is obvious that the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Modifications and specific embodiments that can be easily inferred by those skilled in the art within the scope of the technical spirit included in the specification and drawings of the present invention should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

1, 2, 3 : 필터 여재
10, 11, 12, 13, 14 : 롤러
30 : 수조
41, 42 : 건조 장치1, 2, 3: Filter media
10, 11, 12, 13, 14: roller
30: water tank
41, 42: drying device

Claims (7)

바인더를 증류수에 용해하는 용액단계;
상기 용액에 활성탄소를 분산하는 분산단계;
상기 활성탄소가 분산된 용액이 담기 수조에 면형태의 필터 여재를 담가 상기 필터 여재를 코팅하는 코팅단계; 및
상기 코팅된 여재를 건조하는 건조단계를 포함하는,
활성탄소가 코팅된 공기정화용 필터 여재 제조 방법
A solution step of dissolving the binder in distilled water;
Dispersing step of dispersing activated carbon in the solution;
A coating step of coating the filter media by immersing the filter media in the form of cotton in a water tank in which the activated carbon is dispersed; and
Including a drying step of drying the coated filter media,
Manufacturing method of filter media for air purification coated with activated carbon
 청구항 1에 있어서,
상기 용액단계에서,
상기 바인더는 CMC, GUMA, PVA, PU 중 어느 하나 이상이고,
상기 바인더의 농도는 1 내지 20 wt.% 인 것을 특징으로 하는,
활성탄소가 코팅된 공기정화용 필터 여재 제조 방법
The method according to claim 1,
In the solution step,
The binder is any one or more of CMC, GUMA, PVA, and PU,
The concentration of the binder is characterized in that 1 to 20 wt.%,
Manufacturing method of filter media for air purification coated with activated carbon
 청구항 1에 있어서,
상기 분산단계에서,
상기 활성탄소의 함량은 상기 용액의 5 내지 30 wt.% 인 것을 특징으로 하는,
활성탄소가 코팅된 공기정화용 필터 여재 제조 방법
The method according to claim 1,
In the dispersing step,
The content of the activated carbon is characterized in that 5 to 30 wt.% of the solution,
Manufacturing method of filter media for air purification coated with activated carbon
 청구항 1에 있어서,
상기 분산단계에서,
상기 활성탄소의 입도는 100 내지 5000 mesh인 것을 특징으로 하는,
활성탄소가 코팅된 공기정화용 필터 여재 제조 방법
The method according to claim 1,
In the dispersing step,
The particle size of the activated carbon is characterized in that 100 to 5000 mesh,
Manufacturing method of filter media for air purification coated with activated carbon
 청구항 1에 있어서,
상기 코팅단계에서,
상기 코팅방법으로는 필터 여재가 활성탄소가 분산된 용액의 표면에만 접촉되어 코팅되는 스킨코팅방법을 사용하는 것을 특징으로 하는,
활성탄소가 코팅된 공기정화용 필터 여재 제조 방법
The method according to claim 1,
In the coating step,
The coating method is characterized in that using a skin coating method in which the filter media is coated only in contact with the surface of the solution in which the activated carbon is dispersed,
Manufacturing method of filter media for air purification coated with activated carbon
 청구항 1에 있어서,
상기 코팅단계에서,
상기 필터 여재는 지지체 또는 지지체에 정전필터가 부착된 원단에 활성탄소를 코팅하는 것을 특징으로 하는,
활성탄소가 코팅된 공기정화용 필터 여재 제조 방법
The method according to claim 1,
In the coating step,
The filter media is characterized in that activated carbon is coated on a support or a fabric to which an electrostatic filter is attached to the support,
Manufacturing method of filter media for air purification coated with activated carbon
 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 방법으로 제조된 필터 여재를 포함하는 마스크에 있어서,
겉감층, 지지체층, 필터 여재층, 안감층으로 구성되는,
활성탄소가 코팅된 공기정화용 필터 여재를 포함하는 마스크
In a mask comprising a filter medium manufactured by any one of claims 1 to 3,
Consisting of an outer layer, a support layer, a filter media layer, and an lining layer,
Mask containing filter media for air purification coated with activated carbon
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