KR20220096426A - porous fluorine resin composite comprising air pocket layer and filter unit - Google Patents

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김성철
조원준
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(주)코멤텍
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    • Y02A50/2351—Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust

Abstract

The present invention provides a porous fluorine resin composite and a filter unit, wherein the porous fluorine resin composite includes: a porous fluorine resin layer; a porous support layer bonded to the porous fluorine resin layer; and a void layer between the porous fluorine resin layer and the porous support layer, thereby improving differential pressure, a dust collection amount, and bendability.

Description

공극층이 형성된 다공성 불소수지 복합체 및 이를 구비한 필터 유닛{porous fluorine resin composite comprising air pocket layer and filter unit}A porous fluorine resin composite comprising a porous layer and a filter unit having the same

본 발명은 공극층이 형성된 다공성 불소수지 복합체 및 이를 구비한 필터 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a porous fluororesin composite having a pore layer and a filter unit having the same.

종래, PTFE 다공질막은, 에어 필터 여과재로서 다양한 분야에서 사용되고 있다. 진애 포집 성능이 우수한 PTFE 다공질막은, 분진이 적은 곳에서의 사용(예를 들어, 클린룸 내에서의 사용)에는 매우 적합하다. 그러나, 외기 처리 공조용 또는 터빈용 흡기 필터와 같은 대기 티끌의 여과에 사용하면, PTFE 다공질막의 표층부에서만 부유 분진을 포집하고, 그 결과 막힘을 일으켜 압력 손실이 상승하는 경우가 있었다. 그래서, 공기의 흐름의 상류측에, 부직포 등의 통기성 부재를 프리필터층으로서 설치함으로써, 미리 큰 분진을 포집하고, PTFE 다공질막의 막힘을 방지하여 에어 필터 여과재의 장수명화를 도모하는 시도가 이루어져 있다(특허문헌 1). 그러나, 특허문헌1에 기재된 에어 필터 여과재에서는, 프리필터층을 두껍게 하지 않으면 PTFE 다공질막의 막힘 방지 효과가 얻어지지 않기 때문에, 제조 비용이 높아진다고 하는 문제가 있었다. 또한, 프리필터층을 두껍게 하면, 에어 필터 여과재의 플리트 가공(연속된 W자 형상의 접힘)이 곤란해진다고 하는 문제도 있었다.Conventionally, a PTFE porous membrane is used in various fields as an air filter filtration material. The PTFE porous membrane excellent in dust collection performance is very suitable for use in a place with little dust (for example, use in a clean room). However, when used for filtration of atmospheric dust, such as for outdoor air treatment, air conditioning, or turbine intake filters, suspended dust is collected only on the surface layer of the porous PTFE membrane, resulting in clogging and increased pressure loss in some cases. Therefore, by providing a breathable member such as a nonwoven fabric as a pre-filter layer on the upstream side of the air flow, an attempt has been made to collect large dust in advance, prevent clogging of the PTFE porous membrane, and increase the life of the air filter medium ( Patent Document 1). However, in the air filter medium described in Patent Document 1, since the effect of preventing clogging of the PTFE porous membrane is not obtained unless the pre-filter layer is thickened, there is a problem that the manufacturing cost becomes high. Moreover, when the pre-filter layer was thickened, there also existed a problem that the pleat processing (continuous W-shaped folding|folding) of an air filter medium became difficult.

분진에 의한 PTFE 다공질막의 막힘을 방지하는 방법으로서, 제1 PTFE 다공질막과 제2 PTFE 다공질막을 적층하고, 제2 PTFE 다공질막의 평균 구멍 직경이 제1 PTFE 다공질막의 평균 구멍 직경보다 크고, 제1 PTFE 다공질막보다 공기의 흐름의 상류측에 제2 PTFE 다공질막을 배치한 에어 필터 여과재가 제안되어 있다(특허문헌2). 특허문헌 2에 의하면, 제2 PTFE 다공질막이 분진 중의 직경이 큰 것을 포집하는 프리필터로서 기능하여, 에어 필터 여과재의 압력 손실의 상승이 억제되는 것이 기재되어 있다(단락 [0006]). 특허문헌 2의 에어 필터 여과재는, 입자 직경 0.1 내지 0.2㎛의 다분산 디옥틸프탈레이트(DOP)를 사용하여 포집 효율을 측정하고 있다는 점에서 명백한 바와 같이, 압력 손실의 상승이 억제되도록, PTFE 다공질막의 평균 구멍 직경이 제어되어 있다.A method of preventing clogging of a PTFE porous membrane by dust, wherein a first PTFE porous membrane and a second PTFE porous membrane are laminated, the average pore diameter of the second PTFE porous membrane is larger than the average pore diameter of the first PTFE porous membrane, and the first PTFE An air filter medium in which a second PTFE porous membrane is disposed on the upstream side of the air flow from the porous membrane has been proposed (Patent Document 2). According to Patent Document 2, it is described that the second porous PTFE membrane functions as a pre-filter for collecting large-diameter particles in the dust, thereby suppressing an increase in the pressure loss of the air filter medium (paragraph [0006]). The air filter medium of Patent Document 2 uses polydisperse dioctylphthalate (DOP) with a particle diameter of 0.1 to 0.2 µm to measure the collection efficiency, so that the increase in pressure loss is suppressed. The average hole diameter is controlled.

<선행문헌><Prior literature>

(특허문헌 1) 일본 특허 공개 제2000-300921호 공보(Patent Document 1) Japanese Patent Laid-Open No. 2000-300921

(특허문헌 2) 일본 특허 공개 제2001-170424호 공보(Patent Document 2) Japanese Patent Laid-Open No. 2001-170424

본 발명은 다공성 불소수지 복합체에 공극층(air pocket)을 형성하여, 차압 및 분진 포집량을 개선한 다공성 불소수지 복합체 및 이를 구비한 필터 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a porous fluororesin composite having improved differential pressure and dust collection amount by forming an air pocket in the porous fluororesin composite, and a filter unit having the same.

상기의 과제 및 추가적 과제에 대하여 아래에서 자세히 서술한다.The above tasks and additional tasks will be described in detail below.

상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서,As a means for solving the above problems,

본 발명은, 다공성 불소수지층; 상기 다공성 불소수지층과 접합되는 다공성 지지층; 및 상기 다공성 불소수지층과 다공성 지지층 사이의 공극층;을 포함하는 다공성 불수소지 복합체를 제공한다.The present invention, a porous fluororesin layer; a porous support layer bonded to the porous fluororesin layer; and a pore layer between the porous fluororesin layer and the porous support layer; provides a porous fluorocarbon composite comprising a.

또한, 상기 공극층은 다공성 불소수지층의 표면에 불소수지 섬유가 외부로 돌출되어 형성되는 다공성 불수소지 복합체를 제공한다.In addition, the pore layer provides a porous fluorocarbon composite formed by protruding fluororesin fibers to the outside on the surface of the porous fluororesin layer.

또한, 상기 공극층의 평균 두께는 3 ~ 8 ㎛ 범위내인 다공성 불수소지 복합체를 제공한다.In addition, the average thickness of the pore layer provides a porous hydrofluoric resin composite in the range of 3 ~ 8㎛.

또한, 상기 공극층은 다공성 불소수지층을 플라즈마로 표면처리하여 형성되는 다공성 불수소지 복합체를 제공한다.In addition, the pore layer provides a porous fluorocarbon composite formed by surface-treating the porous fluororesin layer with plasma.

또한, 상기 다공성 불소수지층의 타면에 접합된 제2의 다공성 지지층이 더 포함되는 다공성 불수소지 복합체를 제공한다.In addition, it provides a porous fluorocarbon composite further comprising a second porous support layer bonded to the other surface of the porous fluororesin layer.

또한, 상기 제2의 다공성 지지층의 타면에 제2의 다공성 불소수지층과 제3의 다공성 지지층이 더 포함되는 다공성 불수소지 복합체를 제공한다.In addition, there is provided a porous fluorocarbon composite further comprising a second porous fluororesin layer and a third porous support layer on the other surface of the second porous support layer.

또한, 상기 다공성 불소수지 복합체를 포함하는 필터 유닛을 제공한다. In addition, it provides a filter unit comprising the porous fluororesin composite.

또한, 상기 다공성 불소수지 복합체는 절곡되는 절곡부가 존재하며,상기 절곡부의 두께는 비절곡부 대비 0.8배 이상 1.0배 미만인 필터 유닛을 제공한다.In addition, the porous fluororesin composite has a bent portion to be bent, and the thickness of the bent portion provides a filter unit that is 0.8 times or more and less than 1.0 times compared to the unbent portion.

본 발명의 일실시예에 따른 다공성 불소수지 복합체 및 이를 구비한 필터 유닛은 다공성 불소수지 복합체에 공극층(air pocket)을 형성하여, 차압 및 분진 포집량을 개선할 수 있다.The porous fluororesin composite and the filter unit having the same according to an embodiment of the present invention form an air pocket in the porous fluororesin composite, thereby improving the differential pressure and dust collection.

상기의 효과 및 추가적 효과에 대하여 아래에서 자세히 서술한다.The above effects and additional effects will be described in detail below.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 불소수지 복합체의 개략 구성 사시도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 불소수지 복합체의 공극층에 관한 SEM 사진이며,
도 3은 비교예의 공극층이 없는 다공성 불소수지 복합체에 관한 SEM 사진이다.1 is a schematic configuration perspective view of a porous fluororesin composite according to an embodiment of the present invention;
2 is a SEM photograph of the pore layer of the porous fluororesin composite according to an embodiment of the present invention;
3 is an SEM photograph of a porous fluororesin composite without a pore layer of Comparative Example.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the nature, order, or order of the elements are not limited by the terms. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 불소수지 복합체의 개략 구성 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 불소수지 복합체의 공극층에 관한 SEM 사진이며, 도 3은 비교예의 공극층이 없는 다공성 불소수지 복합체에 관한 SEM 사진이다.1 is a schematic configuration perspective view of a porous fluororesin composite according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an SEM photograph of the pore layer of the porous fluororesin composite according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a comparative example This is an SEM picture of the porous fluororesin composite without a pore layer.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 불소수지 복합체는 다공성 불소수지층, 상기 다공성 불소수지층과 접합되는 다공성 지지층, 및 상기 다공성 불소수지층과 다공성 지지층 사이의 공극층을 포함한다.As shown, the porous fluororesin composite according to an embodiment of the present invention includes a porous fluororesin layer, a porous support layer bonded to the porous fluororesin layer, and a pore layer between the porous fluororesin layer and the porous support layer. .

상기 공극층은 다공성 불소수지층의 표면에 불소수지 섬유가 외부로 돌출되어 형성된다. 이를 위해, 제한되지 않으나 공다공성 불소수지층을 플라즈마로 표면처리하여 섬유가 외부로 돌출되도록 할 수 있다. The pore layer is formed by protruding fluororesin fibers to the outside on the surface of the porous fluororesin layer. To this end, although not limited, it is possible to surface-treat the porous fluororesin layer with plasma so that the fibers protrude to the outside.

상기 공극층의 평균 두께는 3 ~ 8 ㎛ 범위내일 수 있다. 이러한 공극층의 존재로 분진 포집량이 증가할 수 있으며, 차압 성능을 개선할 수 있다.The average thickness of the pore layer may be in the range of 3 to 8 μm. The presence of such a void layer can increase the amount of dust collected and improve the differential pressure performance.

상기 다공성 불소수지층의 타면에 접합된 제2의 다공성 지지층이 더 포함될 수 있으며, 상기 제2의 다공성 지지층의 타면에 제2의 다공성 불소수지층과 제3의 다공성 지지층이 더 포함될 수 있다.A second porous support layer bonded to the other surface of the porous fluororesin layer may be further included, and a second porous fluororesin layer and a third porous support layer may be further included on the other surface of the second porous support layer.

한편, 본 발명은 상기 다공성 불소수지 복합체를 포함하는 필터 유닛을 포함한다. 필터 유닛의 구조는 제한되지 않으며, 다양할 수 있다. 상기 다공성 불소수지 복합체는 절곡되는 절곡부가 존재할 수 있다. 상기 절곡부의 두께는 비절곡부 대비 0.8배 이상 1.0배 미만일 수 있다. 공극층이 존재하여, 절곡성을 개선할 수 있다.On the other hand, the present invention includes a filter unit including the porous fluororesin composite. The structure of the filter unit is not limited and may vary. The porous fluororesin composite may have a bent portion to be bent. The thickness of the bent portion may be 0.8 times or more and less than 1.0 times that of the non-bend portion. The presence of a void layer can improve bendability.

이상, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다. Above, embodiments according to the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention are not necessarily limited by the above-described embodiments, and it will be natural that various modifications and implementations in equivalent ranges are possible by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. . Therefore, the true scope of the present invention will be determined by the claims to be described later.

Claims (8)

다공성 불소수지층;
상기 다공성 불소수지층과 접합되는 다공성 지지층; 및
상기 다공성 불소수지층과 다공성 지지층 사이의 공극층;을 포함하는 다공성 불수소지 복합체.
porous fluororesin layer;
a porous support layer bonded to the porous fluororesin layer; and
A porous fluorocarbon composite comprising a; a pore layer between the porous fluororesin layer and the porous support layer.
 제1항에 있어서,
상기 공극층은 다공성 불소수지층의 표면에 불소수지 섬유가 외부로 돌출되어 형성되는 다공성 불수소지 복합체.
According to claim 1,
The pore layer is a porous fluoropolymer composite formed by protruding fluororesin fibers to the outside on the surface of the porous fluororesin layer.
 제1항에 있어서,
상기 공극층의 평균 두께는 3 ~ 8 ㎛ 범위내인 다공성 불수소지 복합체.
According to claim 1,
The average thickness of the pore layer is in the range of 3 ~ 8㎛ porous fluoropolymer composite.
 제1항에 있어서,
상기 공극층은 다공성 불소수지층을 플라즈마로 표면처리하여 형성되는 다공성 불수소지 복합체.
According to claim 1,
The pore layer is a porous fluoropolymer composite formed by surface-treating the porous fluororesin layer with plasma.
 제1항에 있어서,
상기 다공성 불소수지층의 타면에 접합된 제2의 다공성 지지층이 더 포함되는 다공성 불수소지 복합체.
According to claim 1,
The porous fluorocarbon composite further comprising a second porous support layer bonded to the other surface of the porous fluororesin layer.
 제5항에 있어서,
상기 제2의 다공성 지지층의 타면에 제2의 다공성 불소수지층과 제3의 다공성 지지층이 더 포함되는 다공성 불수소지 복합체.
6. The method of claim 5,
A porous fluorocarbon composite further comprising a second porous fluororesin layer and a third porous support layer on the other surface of the second porous support layer.
 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 다공성 불소수지 복합체를 포함하는 필터 유닛.
A filter unit comprising the porous fluororesin composite of any one of claims 1 to 6.
 제7항에 있어서,
상기 다공성 불소수지 복합체는 절곡되는 절곡부가 존재하며,
상기 절곡부의 두께는 비절곡부 대비 0.8배 이상 1.0배 미만인 필터 유닛.
8. The method of claim 7,
The porous fluororesin composite has a bent portion to be bent,
The thickness of the bent portion is 0.8 times or more and less than 1.0 times of the non-bend portion of the filter unit.
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