KR20220123494A - Corrugated filter and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 코르게이티드 필터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리프로필렌 재질의 코르게이티드 필터기재에, 활성탄소와 바인더를 스프레이 코팅하고 건조시켜, 통기성이 우수하고 유해가스 흡착능력이 뛰어난 코르게이티드 필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a corrugated filter and a method for manufacturing the same, and more particularly, spray-coating activated carbon and a binder on a polypropylene corrugated filter substrate and drying it, so that it has excellent breathability and a harmful gas adsorption ability. It relates to an excellent corrugated filter and a method for manufacturing the same.
산업화에 따라 환경오염이 심해지고 있으며, 대도시에서는 대기오염에 의한 스모그 현상이 자주 일어나고 있다. 최근에는 황사현상이 심해짐에 따라 미세먼지에 따른 공기질 저하도 심각한 문제로 대두되고 있다. 이러한 대기오염 및 미세먼지는 인체의 건강에 악영향을 미친다고 알려져 있으며, 최근 이러한 오염원을 제거하기 위해 가정의 공기청정기 및 자동차용 필터 등의 수요가 증가하고 있다. With industrialization, environmental pollution is getting worse, and smog is frequently occurring in large cities due to air pollution. Recently, as the yellow dust phenomenon has become more severe, the deterioration of air quality due to fine dust is also emerging as a serious problem. Such air pollution and fine dust are known to adversely affect human health, and in recent years, demand for air purifiers at home and filters for automobiles is increasing in order to remove these pollutants.
대표적인 대기오염 물질에는 미세먼지와, 휘발성 유기화합물(VOCs; Volatile Organic Compouns)인 포름알데히드(formaldehyde; HCHO), 벤젠(benzene; C6H6), 톨루엔(toluene; C7H8) 등이 있으며, 차량 배기가스에 다량 포함되어 있는 질소산화물(NOx), 화석연료의 연소과정에서 발생하는 황산화물(SOx) 등도 포함된다. Representative air pollutants include fine dust, volatile organic compounds (VOCs), formaldehyde (HCHO), benzene (C 6 H 6 ), and toluene (C 7 H 8 ). , nitrogen oxides (NOx) contained in large amounts in vehicle exhaust gas, and sulfur oxides (SOx) generated during the combustion of fossil fuels are also included.
이러한 대기오염 물질을 제거하여 공기를 정화시키기 위해 공기청정기 와 자동차에는 먼지, 냄새 등을 제거하기 위한 각종 필터가 장착되고 있다. 냄새를 제거하기 위한 탈취필터에는 주로 활성탄소와 같은 다공성 물질을 사용한다. 미세 분말 또는 입자 형상을 갖는 활성탄소의 내부에는 미세한 다공질 구조가 형성되어 있어서, 유해가스의 주성분인 미립자 성분들이 용이하게 흡착될 수 있다.In order to purify the air by removing these air pollutants, air purifiers and automobiles are equipped with various filters to remove dust and odors. A porous material such as activated carbon is mainly used for deodorizing filters to remove odors. A fine porous structure is formed inside the activated carbon having a fine powder or particle shape, so that particulate components, which are main components of harmful gases, can be easily adsorbed.
활성탄소를 이용하는 탈취필터는 활성탄소 파우더(power)에 바인더를 혼합한 후 압출 성형하여 제조되는 압출 성형체를 허니컴 형상의 필터구조체에 장착하는 허니컴 필터, 입자 활성탄소를 부직포 등의 메쉬에 고정한 활성탄소 시트, 폴리우레탄 등의 폼 재질에 활성탄소를 고정하는 폼 필터 등 다양한 방법 및 구조로 제작되고 있다. 그러나 허니컴 필터는 압력 손실이 많고 활성탄소의 양 대비 탈취 성능이 떨어지는 단점이 있고, 활성탄소 시트는 압력 손실이 많고 활성탄소의 양을 늘리기 어려운 단점이 있고, 폴리우레탄 폼 필터의 경우 활성탄소가 쉽게 분리되어 수명이 감소하는 단점이 있다.A deodorizing filter using activated carbon is a honeycomb filter in which an extruded product manufactured by mixing activated carbon powder (power) with a binder and then extrusion molding is mounted on a honeycomb-shaped filter structure, activated carbon in which particle activated carbon is fixed to a mesh such as a nonwoven fabric It is manufactured by various methods and structures such as foam filters that fix activated carbon to foam materials such as sheets and polyurethane. However, the honeycomb filter has a disadvantage in that the pressure loss is high and the deodorization performance is poor compared to the amount of activated carbon, and the activated carbon sheet has a large pressure loss and it is difficult to increase the amount of activated carbon. The disadvantage is that the lifespan is reduced.
압력 손실을 줄이기 위해, 평판과 파형 형상의 격벽을 번갈아 적층한 코르게이티드 필터(corrugated filter)를 사용할 수 있다. 코르게이트 필터는 평판과 파형 사이의 공간으로 공기가 통과하기 용이하여 압력 손실이 작은 장점이 있으나, 코르게이트 부재의 격벽 측면에만 활성탄소가 부착되어 탈취성능이 부족한 경우가 많다. 따라서 탈취성능이 우수하면서도 제조공정이 단순하여 제조시간과 비용을 절감시킬 수 있는 코르게이티드 필터에 대한 기술개발이 필요한 실정이다.In order to reduce the pressure loss, a corrugated filter in which a flat plate and a corrugated barrier rib are alternately stacked may be used. The corrugated filter has an advantage in that the pressure loss is small because air can easily pass through the space between the flat plate and the corrugated plate, but the deodorizing performance is often insufficient because activated carbon is attached only to the side of the partition wall of the corgate member. Therefore, there is a need to develop a technology for a corrugated filter that can reduce manufacturing time and cost due to a simple manufacturing process while having excellent deodorization performance.
등록특허공보 제10-0428259호 “케미컬 필터 및 그 제조방법” (2004년04월09일 등록)에는 활성탄 담지량이 현격히 높아 가스상 오염물질의 제거 성능이 뛰어난 동시에, 압력손실이 작아 수명이 향상되는 섬유질 소재로 이루어진 코러게이트(corrugate) 벌집 구조체를 가지는 케미컬 필터가 개시되어 있다. 섬유간 공극률 80∼95%의 섬유 기지에 활성탄이나 제올라이트 등의 흡착제를 담지시킬 때, 흡착제를 섬유간 공극을 막도록 고배합량을 충전킨다. 흡착제를 고 담지한 섬유 기지를 이용하여 코러게이트 형상 벌집구조체를 성형한 후, 벌집 구조체에 가스 반응재를 담지하도록 하여 반응재의 담지량을 증가시킨다.Registered Patent Publication No. 10-0428259 “Chemical filter and its manufacturing method” (registered on April 09, 2004) has a fiber that has excellent removal performance of gaseous contaminants due to its significantly higher loading of activated carbon, while also improving lifespan due to low pressure loss. A chemical filter having a corrugated honeycomb structure made of a material is disclosed. When an adsorbent such as activated carbon or zeolite is supported on a fiber matrix having an interfiber porosity of 80 to 95%, the adsorbent is filled with a high blending amount so as to close the interfiber voids. After the corrugated honeycomb structure is formed using the fiber matrix on which the adsorbent is highly supported, the gaseous reactant is loaded on the honeycomb structure to increase the amount of the reactant supported.
등록특허공보 제10-1972583호 “차량용 필터” (2019년04월19일 등록)에는 단면이 V자 형상을 지니는 복수 개의 격벽이 상호 인접하여 형성되는 헤파 필터부와, 헤파 필터부의 일 표면에 결합되되 복수 개의 쉘이 상호 인접하여 형성되는 콜게이트 필터부가 핫멜트 공법에 의해 결합되어, 외부 공기가 2개의 필터를 순차적으로 거쳐 정화되는 차량용 필터가 개시되어 있다. 미세먼지는 헤파필터로 1차 제거하고, 유해가스는 다공질 흡착제를 포함하는 콜게이트 필터로 여과한다. 콜게이트 필터부는 다공질 흡착제로 서로 다른 직경을 가진 활성탄, 미분말 실리카, 왁스로 표면이 코팅된 미분말 실리카를 포함한다.In Patent Publication No. 10-1972583 “vehicle filter” (registered on April 19, 2019), a HEPA filter unit in which a plurality of bulkheads having a V-shape in cross section are formed adjacent to each other, and one surface of the HEPA filter unit are combined However, a corrugated filter unit in which a plurality of shells are formed adjacent to each other is combined by a hot melt method, and a vehicle filter in which external air is sequentially purified through two filters is disclosed. Fine dust is primarily removed with a HEPA filter, and harmful gases are filtered with a corrugated filter containing a porous adsorbent. The corrugated filter unit includes activated carbon having different diameters as a porous adsorbent, finely divided silica, and finely divided silica whose surface is coated with wax.
공개특허공보 제10-2020-0083788호 “활성탄 섬유와 하니컴 하이브리드 소재를 활용한 다영역 유해가스 제거용 자동차 콤비필터” (2020년07월09일 공개)에는 카본과 제올라이트가 코팅된 지지체로 구성된 제1층과, 폴리에틸렌계 섬유로 구성된 제2층과, 멜트블로운 정전 부직포로 구성된 제3층과, 촉매가 코팅된 활성탄 섬유시트로 구성된 제4층과, 폴리에틸렌계 섬유로 구성된 제5층이 순서대로 부착된 자동차 콤비필터가 개시되어 있다. 제1층은 코러게이트 탈취 필터로, 활성탄 분말에 에틸렌 우레아와 인산 및 질산 니켈을 함침하고, 결합제(바인더), 분산제, 소포제 등을 물에 혼합하여 스프레이 코팅한 후 건조하여 제조한다.Patent Publication No. 10-2020-0083788 “Automotive Combi Filter for Multi-area Harmful Gas Removal Using Activated Carbon Fiber and Honeycomb Hybrid Material” (published on July 09, 2020) has a product composed of a support coated with carbon and zeolite. A first layer, a second layer composed of polyethylene fibers, a third layer composed of melt blown electrostatic nonwoven fabric, a fourth layer composed of a catalyst-coated activated carbon fiber sheet, and a fifth layer composed of polyethylene fibers, in order Disclosed is a combination filter for automobiles attached to the vehicle. The first layer is a corrugated deodorizing filter, which is prepared by impregnating activated carbon powder with ethylene urea, phosphoric acid and nickel nitrate, mixing a binder (binder), dispersing agent, and antifoaming agent with water, spray coating, and drying.
본 발명의 목적은, 여과하려는 유체의 흐름을 방해하지 않고 통기성이 우수한 코르게이티드 필터 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a corrugated filter having excellent air permeability without interfering with the flow of a fluid to be filtered, and a method for manufacturing the same.
본 발명의 다른 목적은, 여과하려는 유체에 포함된 유해가스의 제거 효율이 우수한 코르게이티드 필터 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a corrugated filter having excellent removal efficiency of harmful gases contained in a fluid to be filtered, and a method for manufacturing the same.
본 발명의 또다른 목적은, 활성탄소의 접착력이 우수하여 성능이 오래 유지되는 코르게이티드 필터 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a corrugated filter having excellent adhesion of activated carbon and maintaining performance for a long time, and a method for manufacturing the same.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 이루기 위한 하나의 양태에 따르면, 활성탄소가 코팅된 코르게이티드 필터에 있어서, 여과하려는 유체가 진행하는 방향으로 개구부를 구비하는 코르게이트 형상을 하는 폴리프로필렌 재질의 필터기재; 상기 필터기재 위에 균일하게 코팅되는 BET 비표면적이 800 내지 1400 m2/g인 첨착 활성탄소; 및 수용성인 폴리올레핀 수지를 포함하는 바인더;를 포함하며, 상기 바인더는, 상기 첨착 활성탄소 100 중량부 기준으로 10 내지 30 중량부를 포함한다.According to one aspect for achieving the above object, in a corrugated filter coated with activated carbon, the filter base material of a polypropylene material having a corrugated shape having an opening in a direction in which the fluid to be filtered proceeds; Impregnated activated carbon having a BET specific surface area of 800 to 1400 m 2 /g uniformly coated on the filter substrate; and a binder including a water-soluble polyolefin resin, wherein the binder includes 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the impregnated activated carbon.
상기 바인더는, 수용성인 폴리비닐알코올 수지, 아크릴 수지, 카복시메틸셀룰로오스 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.The binder may further include at least one of a water-soluble polyvinyl alcohol resin, an acrylic resin, and carboxymethyl cellulose.
상기 폴리올레핀 수지는, 상기 첨착 활성탄소 100 중량부 기준으로 3 내지 10 중량부 포함할 수 있다.The polyolefin resin may include 3 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the impregnated activated carbon.
상기 첨착 활성탄소는, 인산과 술파닐산으로 첨착할 수 있다.The impregnated activated carbon may be impregnated with phosphoric acid and sulfanilic acid.
상기 목적을 이루기 위한 다른 양태에 따르면, 활성탄소가 코팅된 코르게이티드 필터의 제조방법에 있어서, 여과하려는 유체가 진행하는 방향으로 개구부를 구비하는 코르게이트 형상을 하는 폴리프로필렌 재질의 필터기재 준비단계; BET 비표면적이 800 내지 1400 m2/g인 첨착 활성탄소 100 중량부에 수용성인 폴리올레핀 수지를 포함하는 바인더를 10 내지 30 중량부 혼합하여 용매인 물에 투입하고 교반하여 코팅액을 제조하는 코팅액 제조단계; 상기 코르게이트 형상을 가진 필터기재를 컨베이어 벨트로 이동시키고, 컨베이어 벨트 위쪽에 설치된 노즐을 통해서 상기 코팅액을 분사시켜서 상기 필터기재에 첨착 활성탄소가 포함된 코팅액을 골고루 부착시키는 스프레이 코팅단계; 및 상기 첨착 활성탄소와 바인더가 코팅된 코르게이트 필터기재를 상온에서 건조하는 건조단계;를 포함한다.According to another aspect for achieving the above object, in the method of manufacturing a corrugated filter coated with activated carbon, the preparation step of a polypropylene filter material having a corrugated shape having an opening in the direction in which the fluid to be filtered proceeds ; A coating solution manufacturing step in which 10 to 30 parts by weight of a binder containing a water-soluble polyolefin resin is mixed with 100 parts by weight of the impregnated activated carbon having a BET specific surface area of 800 to 1400 m 2 /g, added to water as a solvent, and stirred to prepare a coating solution ; a spray coating step of moving the filter substrate having the corrugated shape to a conveyor belt, and spraying the coating solution through a nozzle installed above the conveyor belt to evenly attach the coating solution containing the adhering activated carbon to the filter substrate; and a drying step of drying the impregnated activated carbon and the binder-coated corrugated filter substrate at room temperature.
상기 코팅액 제조단계에서, 바인더에 수용성인 폴리비닐알코올 수지, 아크릴 수지, 카복시메틸셀룰로오스 중 적어도 하나를 더 포함하여 코팅액을 제조할 수 있다.In the coating solution preparation step, the coating solution may be prepared by further including at least one of polyvinyl alcohol resin, acrylic resin, and carboxymethyl cellulose that is water-soluble in the binder.
상기 코팅액 제조단계에서, 폴리올레핀 수지를 상기 첨착 활성탄소 100 중량부 기준으로 3 내지 10 중량부 포함하여 코팅액을 제조할 수 있다.In the coating solution preparation step, the coating solution may be prepared by including 3 to 10 parts by weight of the polyolefin resin based on 100 parts by weight of the impregnated activated carbon.
인산과 술파닐산을 물에 용해한 용액으로 활성탄소를 코팅하고 건조시켜 상기 첨착 활성탄소를 얻는 첨착단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include an impregnation step of coating the activated carbon with a solution in which phosphoric acid and sulfanilic acid are dissolved in water and drying to obtain the impregnated activated carbon.
본 발명에 따른 코르게이티드 필터 및 그 제조방법에 의하면, 코르게이트형 필터기재를 사용하여 여과하려는 유체의 흐름을 방해하지 않고 통기성이 우수한 필터를 제공할 수 있다.According to the corrugated filter and its manufacturing method according to the present invention, it is possible to provide a filter having excellent air permeability without interfering with the flow of a fluid to be filtered by using a corrugated filter base material.
본 발명에 따른 코르게이티드 필터 및 그 제조방법에 의하면, 필터기재에 활성탄소를 코팅하여 여과하려는 유체에 포함된 유해가스의 제거 효율이 우수한 필터를 제공할 수 있다.According to the corrugated filter and its manufacturing method according to the present invention, it is possible to provide a filter having excellent removal efficiency of harmful gases contained in a fluid to be filtered by coating activated carbon on a filter substrate.
본 발명에 따른 코르게이티드 필터 및 그 제조방법은, 폴리올레핀계 바인더를 사용하여 활성탄소의 접착력이 우수하여 성능이 오래 유지되는 장수명 필터를 제공할 수 있다.The corrugated filter and the method for manufacturing the same according to the present invention can provide a long-life filter in which the performance is maintained for a long time due to excellent adhesion of activated carbon using a polyolefin-based binder.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코르게이티드 필터의 개략적인 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코르게이티드 필터의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코르게이티드 필터를 제조하는 장치를 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코르게이티드 필터의 외관 사진이다. 1 is a perspective view showing a schematic structure of a corrugated filter according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a corrugated filter according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram schematically illustrating an apparatus for manufacturing a corrugated filter according to an embodiment of the present invention.
4 is a photograph showing the appearance of a corrugated filter according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the content to be described later. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Like reference numerals refer to like elements throughout. Meanwhile, the terms used herein are for the purpose of describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” means that the stated component, step, operation and/or element is the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. or addition is not excluded.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 코르게이티드 필터 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the drawings, a corrugated filter and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코르게이티드 필터의 개략적인 구조를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a schematic structure of a corrugated filter according to an embodiment of the present invention.
코르게이티드 필터는 하우징(110)과 코르게이트 필터부(120)를 포함한다. 하우징(110)은 코르게이트 필터부(120)의 외곽 주위에 설치되어 코르게이트 필터부를 지지하고, 공기청정기 또는 자동차의 필터 설치 공간에 맞추어 장착될 수 있다. The corrugated filter includes a
코르게이트 필터부(120)는 평판형 부재(130)와 파형 부재(140)를 포함한다. 파형 부재(140)는 판형 부재를 파도모양 또는 삼각형 모양으로 접어서 만들 수 있으며, 평판형 부재(130)와 산 또는 골에서 접착시켜 하나의 층을 이룬다. 평판형 부재와 파형 부재가 이루는 층의 파형 부재(140)의 산 또는 골과 다른 층의 평판형 부재(130)를 접착시키면 복수의 층을 구비하는 코르게이트 필터부(120)를 얻을 수 있다. 평판형 부재와 파형 부재 사이에는 코르게이트 필터부(120)의 두께 방향으로 관통되는 빈공간인 개구부(150)가 형성된다. The
코르게이트 필터부(120)는 폴리프로필렌(polypropylene; PP) 재질을 사용한다. 폴리프로필렌 재질은 무독성이며, 종래의 섬유소 재질에 비해 습기에 강하며, 곰팡이 또는 부패를 방지하여 사용중에 필터에서 악취가 발생하는 것을 방지할 수 있다.The
코르게이티드 필터는 여과하려는 유체가 진행하는 방향(190)을 두께 방향에 맞추어 설치할 수 있다. 코르게이트 필터부(120)의 개구부(150)도 두께 방향으로 관통되어 형성되므로, 필터 설치에 따른 압력 차이가 크지 않은 장점이 있다. The corrugated filter may be installed so that the
양호한 유해 가스 흡착을 위해서는 코르게이트 필터부(120)에 다공성 흡착재인 활성탄소를 코팅한 코르게이티드 필터를 사용하는 것이 바람직하다. 활성탄소는 평판형 부재(130)와 파형 부재(140)의 표면에 부착되어 유해 가스를 흡착할 수 있다. 유해 가스 흡착 성능을 높이기 위해서는 활성탄소의 부착량을 늘려야 하는데, 활성탄소가 부착하는 면적을 늘리기 위해서 코르게이트 필터부(120)의 층간 간격을 좁히면 압력 차이(차압)가 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 차압을 일정하게 유지하면서 유해 가스의 흡착성능을 향상시키기 위해서 활성탄소의 첨착과 적절한 바인더의 선택이 중요하다.For good harmful gas adsorption, it is preferable to use a corrugated filter in which the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코르게이티드 필터의 제조방법을 나타내는 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a corrugated filter according to an embodiment of the present invention.
여과하려는 유체가 진행하는 방향(두께 방향)으로 개구부가 형성된 코르게이트 형상을 하는 폴리프로필렌(PP) 재질의 필터기재를 준비한다(S250).A filter base made of polypropylene (PP) material having a corrugated shape having an opening formed in the direction (thickness direction) of the fluid to be filtered is prepared (S250).
평균 입경이 20 내지 40 μm이고, BET가 800 내지 1400 m2/g인 다공성 흡착재인 활성탄소를 준비한다(S210). Activated carbon, which is a porous adsorbent having an average particle diameter of 20 to 40 μm and a BET of 800 to 1400 m 2 /g, is prepared (S210).
활성탄소는 인산(H3PO4)과 술파닐산(Sulfanilic Acid; SA)을 물에 용해한 용액으로 코팅하여 첨착한다(S220). 첨착시 활성탄소 100 중량부 기준으로 인산 0.5 내지 3 중량부, 술파닐산 2 내지 6 중량부, 바람직하게는 인산 0.5 내지 2 중량부, 술파닐산 2 내지 4 중량부를 물 80 중량부에 투입하고 교반하여 만들어진 첨착액을 활성탄소에 스프레이 코팅한다. 인산의 양은 술파닐산의 양보다 적게 투입하여 첨착제간 반응에 따른 영향을 줄인다. 코팅된 활성탄소는 상온에서 건조시켜 첨착 활성탄소를 제조한다(S230).Activated carbon is attached by coating with a solution of phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and sulfanilic acid (SA) dissolved in water (S220). Upon attachment, 0.5 to 3 parts by weight of phosphoric acid, 2 to 6 parts by weight of sulfanilic acid, preferably 0.5 to 2 parts by weight of phosphoric acid, and 2 to 4 parts by weight of sulfanilic acid, based on 100 parts by weight of activated carbon, are added to 80 parts by weight of water and stirred. The prepared adhesive is spray-coated on activated carbon. The amount of phosphoric acid is less than the amount of sulfanilic acid to reduce the effect of the reaction between additives. The coated activated carbon is dried at room temperature to prepare the impregnated activated carbon (S230).
BET 비표면적이 800 내지 1400 m2/g인 첨착 활성탄소에 바인더를 혼합하여 코팅액을 제조한다(S240). 첨착 활성탄소 100 중량부 기준으로 바인더는 10 내지 30 중량부 혼합하여 용매인 물에 투입하고 교반하여 용해된 코팅액을 제조한다. A binder is mixed with impregnated activated carbon having a BET specific surface area of 800 to 1400 m 2 /g to prepare a coating solution (S240). Based on 100 parts by weight of the impregnated activated carbon, 10 to 30 parts by weight of the binder is mixed, added to water as a solvent, and stirred to prepare a dissolved coating solution.
바인더는 폴리올레핀(polyolefin) 수지를 포함한다. 폴리올레핀 수지는 이중결합을 1개 이상 가지고 있는 불포화 탄화수의 중합체로서, 산변성시켜 기능기로 -COOH 기와 -OH 기를 포함하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 기능기에 의해 폴리올레핀 수지는 유해 가스 흡착 기능을 수행할 수 있어서 유해 가스 흡착성능을 향상시킬 수 있다.The binder includes a polyolefin resin. The polyolefin resin is a polymer of unsaturated hydrocarbons having one or more double bonds, and it is preferable to use a polymer containing -COOH and -OH groups as functional groups after acid modification. Due to these functional groups, the polyolefin resin can perform a harmful gas adsorption function, thereby improving the harmful gas adsorption performance.
한편, 수용성인 폴리올레핀 수지는 용제를 사용하지 않으므로 대기 환경에 유해하지 않으며, 필터 기재를 이루는 재질인 폴리프로필렌(PP)과 접착력도 좋으므로 첨착 활성탄소를 잘 부착하여 필터의 수명을 증가시킬 수 있다. On the other hand, water-soluble polyolefin resin does not use solvents, so it is not harmful to the atmospheric environment, and has good adhesion to polypropylene (PP), a material constituting the filter base, so it can adhere well to the impregnated activated carbon to increase the lifespan of the filter. .
폴리올레핀 수지를 첨착 활성탄소 100 중량부 기준으로 3 내지 10 중량부 포함하여 코팅액을 제조하는 것이 바람직하다. 너무 적은 경우 활성탄소의 접착력이 저하될 수 있으며, 너무 많은 경우 흡착력이 저하될 우려가 있다.It is preferable to prepare a coating solution by including 3 to 10 parts by weight of the polyolefin resin based on 100 parts by weight of the impregnated activated carbon. If too little, the adhesive force of activated carbon may be reduced, and if too much, there is a fear that the adsorption force may be lowered.
바인더에는 주로 제거하려는 유해가스의 성분에 따라 폴리올레핀 수지 외에도, 수용성인 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol; PVA) 수지, 아크릴 수지, 카복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose; CMC) 중 적어도 하나 이상을 더 포함하여 코팅액을 제조할 수 있다. 바인더를 모두 친환경적인 수용성으로 사용하여, 휘발성 용제에 따른 대기환경 오염 문제가 발생하지 않는다.In addition to polyolefin resin, the binder mainly includes at least one of water-soluble polyvinyl alcohol (PVA) resin, acrylic resin, and carboxymethyl cellulose (CMC) according to the component of the harmful gas to be removed. can be manufactured. All binders are eco-friendly and water-soluble, so there is no air pollution problem caused by volatile solvents.
폴리비닐알코올(PVA) 수지, 아크릴 수지, 카복시메틸셀룰로오스(CMC)도 첨착 활성탄소 100 중량부 기준으로 3 내지 10 중량부 포함하여 코팅액을 제조하는 것이 바람직하다. 너무 적은 경우 활성탄소의 접착력이 저하될 수 있으며, 너무 많은 경우 흡착력이 저하될 우려가 있다.Polyvinyl alcohol (PVA) resin, acrylic resin, and carboxymethyl cellulose (CMC) is also preferably included in 3 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the impregnated activated carbon to prepare the coating solution. If too little, the adhesive force of activated carbon may be reduced, and if too much, there is a fear that the adsorption force may be lowered.
코르게이트 형상을 가진 필터기재를 컨베이어에 투입한다(S260). 컨베이어 벨트는 필터기재를 이동시키고, 컨베이어 벨트 위쪽에 설치된 노즐을 통해서 코팅액을 분사시켜서 필터기재에 첨착 활성탄소가 포함된 코팅액을 골고루 부착시키는 스프레이 코팅을 한다(S270).The filter material having a corrugated shape is put on the conveyor (S260). The conveyor belt moves the filter substrate and sprays the coating solution through a nozzle installed above the conveyor belt to evenly attach the coating solution containing the adhering activated carbon to the filter substrate (S270).
첨착 활성탄소와 바인더가 코팅된 코르게이트 필터기재를 상온에서 건조하여 활성탄소가 코팅된 코르게이티드 필터를 제조 한다(S280).The corrugated filter base coated with the impregnated activated carbon and the binder is dried at room temperature to prepare a corrugated filter coated with activated carbon (S280).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코르게이티드 필터를 제조하는 장치를 개략적으로 나타내는 모식도이다. 3 is a schematic diagram schematically illustrating an apparatus for manufacturing a corrugated filter according to an embodiment of the present invention.
코르게이트 형상을 가진 필터기재(310)는 컨베이어 벨트(320) 위에 투입된다. 컨베이어 벨트(320)는 필터기재를 이동시키고, 컨베이어 벨트 위쪽에 설치된 코팅액 스프레이 분사장치(350)에 컨베이어 진행방향에 수직하게 일렬로 구비된 복수의 노즐(360)을 통해서 코팅액이 컨베이어 벨트 위로 분사된다. 코팅액이 분사되는 스프레이 분사장치 아래로 필터기재(330)가 이동하면 필터기재에 첨착 활성탄소가 균일하게 골고루 부착된다. 코팅액은 1 내지 2 bar의 고압으로 분사하며, 컨베이어 속도와 부착량에 맞추어 조절할 수 있다.The
코팅이 완료된 필터기재(390)는 뒤쪽도 골고루 코팅하기 위해 앞뒤면을 뒤집어서 다시 컨베이어 벨트에 투입하여 코팅을 추가로 실시할 수 있다. 한편, 컨베이어 벨트(320)는 철망 형태로 구성하여, 필터기재(330)에 부착되지 않은 코팅액이 아래쪽으로 통과되면 수거장치(370)로 회수하여 재활용할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코르게이티드 필터의 외관 사진이다. 도 4(a)는 첨착 활성탄이 코팅되지 않은 폴리프로필렌 재질의 코르게이트 형상의 필터기재의 사진이고, 도 4(b)는 첨착 활성탄이 코팅된 코르게이티드 필터의 사진이다.4 is a photograph showing the appearance of a corrugated filter according to an embodiment of the present invention. Figure 4 (a) is a photograph of a corrugated filter base material made of polypropylene material on which the impregnated activated carbon is not coated, and Figure 4 (b) is a photograph of the corrugated filter coated with the impregnated activated carbon.
도 4(a)에서 코르게이트 형상의 사이에 두께 방향으로 관통된 개구부를 확인할 수 있다. 도 4(b)에서는 필터 전체적으로 첨착 활성탄이 균일하고 충분하게 코팅된 것을 확인할 수 있다. 사진에서 활성탄 그림자 때문에 두께 방향의 개구부는 검게 보인다. In FIG. 4(a) , it can be seen that the opening penetrates in the thickness direction between the corrugated shapes. In FIG. 4( b ), it can be seen that the impregnated activated carbon is uniformly and sufficiently coated throughout the filter. In the photo, the opening in the thickness direction appears black because of the shadow of the activated carbon.
<실시예><Example>
여과하려는 유체가 진행하는 방향으로 개구부를 구비하는 코르게이트 형상을 하는 폴리프로필렌(PP) 재질의 필터기재를 준비하였다. 필터기재는 가로 300 mm 세로 400mm 유체 진행방향의 두께 10mm이고 코르게이트 층의 간격은 2.5mm이다.A filter base material made of polypropylene (PP) material having a corrugated shape having an opening in the direction in which the fluid to be filtered proceeds was prepared. The filter base material is 300 mm long and 400 mm thick, and the thickness of the fluid flow direction is 10 mm, and the spacing of the corrugated layer is 2.5 mm.
다공성 흡착재로는 평균 입경이 20 내지 40 μm 이고, BET 비표면적이 800 내지 1400 m2/g인 활성탄소를 사용하였다. 활성탄소는 먼저 인산(H3PO4)과 술파닐산(SA)으로 첨착한 후 코르게이트 필터기재에 코팅한다. 첨착공정은 활성탄소 100 중량부 기준으로 인산 1 중량부, 술파닐산 4 중량부를 물 80 중량부에 녹인 후 활성탄소에 스프레이 코팅한다. 코팅된 활성탄소를 상온에서 건조시켜 첨착 활성탄소를 제조한다.As the porous adsorbent, activated carbon having an average particle diameter of 20 to 40 μm and a BET specific surface area of 800 to 1400 m 2 /g was used. Activated carbon is first impregnated with phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and sulfanilic acid (SA), and then coated on the corrugated filter substrate. In the deposition process, 1 part by weight of phosphoric acid and 4 parts by weight of sulfanilic acid are dissolved in 80 parts by weight of water based on 100 parts by weight of activated carbon, and then spray-coated on activated carbon. The coated activated carbon is dried at room temperature to prepare the impregnated activated carbon.
첨착 활성탄소를 폴리비닐알코올(PVA) 수지, 아크릴 수지, 카복시메틸셀룰로오스(CMC), 폴리올레핀(polyolefin) 수지와 혼합하고 물에 용해시켜 코팅액을 제조하였다. 컨베이어 장치에 의해 이동하는 코르게이트 필터기재에 컨베이어 상단에 위치한 스프레이 장치를 이용하여 코팅액을 고압 분사하고, 필터기재를 뒤집어서 다시 한번 코팅액을 고압 분사하여 첨착 활성탄소가 균일하게 코팅한 후, 상온에서 건조시켜 첨착 활성탄소가 코팅된 코르게이티드 필터를 제조하였다.The impregnated activated carbon was mixed with polyvinyl alcohol (PVA) resin, acrylic resin, carboxymethyl cellulose (CMC), and polyolefin resin and dissolved in water to prepare a coating solution. High-pressure spraying of the coating solution on the corrugated filter base moved by the conveyor device using the spray device located at the top of the conveyor, turning the filter base over and spraying the coating solution at high pressure once again to uniformly coat the impregnated activated carbon, and then dry at room temperature Thus, a corrugated filter coated with impregnated activated carbon was prepared.
실시예 1은 활성탄소 100 중량부 기준으로, 폴리비닐알코올 수지 8 중량부, 카복시메틸셀룰로오스 8 중량부, 폴리올레핀 10 중량부를 혼합하여 코팅하였다.In Example 1, based on 100 parts by weight of activated carbon, 8 parts by weight of polyvinyl alcohol resin, 8 parts by weight of carboxymethyl cellulose, and 10 parts by weight of polyolefin were mixed and coated.
실시예 2는 활성탄소 100 중량부 기준으로, 아크릴 수지 3 중량부, 카복시메틸셀룰로오스 4 중량부, 폴리올레핀 수지 3 중량부를 혼합하여 코팅하였다.In Example 2, based on 100 parts by weight of activated carbon, 3 parts by weight of an acrylic resin, 4 parts by weight of carboxymethyl cellulose, and 3 parts by weight of a polyolefin resin were mixed and coated.
실시예 1과 실시예 2에서 스프레이 분사 압력과 컨베이어 이동속도를 조절하여 필터기재에 코팅된 량이 약 200g이 되도록 하였다.In Examples 1 and 2, the amount of coating on the filter substrate was about 200 g by controlling the spray injection pressure and the conveyor moving speed.
<비교예><Comparative example>
비교예 1과 비교예 2는 평균 지름이 3mmΦ이고 길이가 5~7mm인 원통형 조립 활성탄소를 첨착제로 첨착한 후, 가로 300mm 세로 400mm 두께 10mm이고 셀의 평균 직경이 10mm인 허니컴 형상의 필터에 약 200g씩 충진하였다. 활성탄의 BET는 700 내지 1300 m2/gIn Comparative Example 1 and Comparative Example 2, cylindrical granulated activated carbon having an average diameter of 3 mmΦ and a length of 5 to 7 mm was impregnated with an adhesive, and then applied to a honeycomb-shaped filter having a width of 300 mm, a length of 400 mm, a thickness of 10 mm, and an average cell diameter of 10 mm. 200 g each was filled. BET of activated carbon is 700 to 1300 m 2 /g
첨착제로는 인산(H3PO4)과 술파닐산(SA)과 에틸렌요소(Ethylene Urea)를 사용하였다. 먼저 인산을 물에 용해시켜 조립 활성탄소에 스프레이 코팅하여 첨착하고 상온에서 건조한 후에, 술파닐산과 에틸렌요소를 차례로 스프레이 코팅하여 첨착하고 상온에서 건조하였다.Phosphoric acid (H 3 PO 4 ), sulfanilic acid (SA), and ethylene urea were used as additives. First, phosphoric acid was dissolved in water and attached to the granulated activated carbon by spray coating, and then dried at room temperature.
비교예 1의 경우 활성탄소 100 중량부를 기준으로 인산 4 중량부, 술파닐산 4 중량부, 에틸렌요소 4 중량부 첨착하였다. In Comparative Example 1, 4 parts by weight of phosphoric acid, 4 parts by weight of sulfanilic acid, and 4 parts by weight of ethylene urea were added based on 100 parts by weight of activated carbon.
비교예 2의 경우 활성탄소 100 중량부를 기준으로 인산 6 중량부, 술파닐산 6 중량부, 에틸렌요소 2 중량부 첨착하였다. In Comparative Example 2, 6 parts by weight of phosphoric acid, 6 parts by weight of sulfanilic acid, and 2 parts by weight of ethylene urea were added based on 100 parts by weight of activated carbon.
첨착된 조립 활성탄은 가로 300mm, 세로 400mm, 두께 10mm이고, 허니컴 셀의 직경이 평균 10mm인 허니컴형 구조물에 200g씩 장입하여 허니컴 필터를 제조하였다.A honeycomb filter was manufactured by charging 200 g of the attached granulated activated carbon into a honeycomb-type structure having a width of 300 mm, a length of 400 mm, and a thickness of 10 mm, and a honeycomb cell having an average diameter of 10 mm.
<시험예><Test Example>
실시예와 비교예로 제조된 활성탄소를 이용한 필터의 탈취성능을 평가하기 위하여, 다음과 같이 시험하였다. 가로 2m, 세로 2m, 높이 2m인 밀폐 가능한 시험 챔버의 가운데에 공기청정기를 설치하고, 각각의 필터를 장착하면서 테스트 하였다. In order to evaluate the deodorization performance of the filters using the activated carbon prepared in Examples and Comparative Examples, the following tests were performed. An air purifier was installed in the center of a sealable test chamber with a width of 2m, a length of 2m, and a height of 2m, and each filter was installed while testing.
시험 대상 가스는 니들밸브에 의하여 조정하면서 일정량의 가스를 주입시키고, 챔버의 교반팬을 작동시킨 후 약 3분 경과후 가스 검지관을 이용하여 초기 농도를 측정한다. 시험 대상 가스의 초기 농도가 10ppm이 되도록 조정한 후, 챔버의 교반팬을 정지하고, 각각의 필터가 장착된 공기청정기를 가동시킨다. The gas to be tested is controlled by a needle valve, a certain amount of gas is injected, and after about 3 minutes after operating the stirring fan of the chamber, the initial concentration is measured using a gas detection tube. After adjusting the initial concentration of the gas to be tested to be 10ppm, stop the stirring fan in the chamber, and start the air purifier equipped with each filter.
공기청정기는 30분간 정격으로 운전시킨 후 중지시킨다. 잔류가스의 농도를 가스 검지관을 이용하여 측정하였다. 시험 대상 가스는 초산, 암모니아, 아세트알데히드, 포름알데히드, 톨루엔 순으로 측정한다. 측정이 끝나면 필터를 교체하여 시험을 반복한다.The air purifier is operated at the rated value for 30 minutes and then stopped. The concentration of residual gas was measured using a gas detection tube. The gas to be tested is measured in the order of acetic acid, ammonia, acetaldehyde, formaldehyde, and toluene. When the measurement is finished, replace the filter and repeat the test.
각 오염 가스의 제거율(%)은 [1 - (운전 30분후 가스농도/초기 가스농도)] x 100 으로 구할 수 있다. 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1, 비교예 2의 필터에 대해 구한 각 악취 가스의 제거율을 표 1에 나타내었다. The removal rate (%) of each contaminant gas can be calculated as [1 - (gas concentration after 30 minutes of operation/initial gas concentration)] x 100. Table 1 shows the removal rates of each malodorous gas obtained for the filters of Examples 1 and 2, Comparative Example 1 and Comparative Example 2.
표 1을 참조하면, 허니컴형 필터에 200g의 첨착된 조립 활성탄을 사용한 비교예 1과 비교예 2의 경우 유해 가스 평균 제거율이 73.3%와 74.2%인데 반하여, 동일한 무게의 첨착 활성탄과 바인더를 코팅한 코르게이티드 필터인 실시예 1과 실시예 2에서는 유해 가스의 평균 제거율이 92.5%와 94.8%로 악취가스 흡착 효과가 매우 뛰어남을 알 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 첨착 활성탄을 코팅한 코르게이티드 필터는 압력 손실(차압) 면에서 우수할 뿐만 아니라, 유해 가스 흡착 능력에서도 우수함을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 using 200 g of impregnated activated carbon in a honeycomb filter, the average removal rates of harmful gases were 73.3% and 74.2%, whereas the same weight of impregnated activated carbon and binder was coated. In Examples 1 and 2, which are corrugated filters, the average removal rates of harmful gases were 92.5% and 94.8%, indicating that the odor gas adsorption effect was very excellent. Therefore, it can be confirmed that the corrugated filter coated with the impregnated activated carbon according to the embodiment of the present invention is excellent in pressure loss (differential pressure) as well as in the ability to adsorb harmful gases.
110 : 하우징(110) 120 : 코르게이트 필터부(120)
130 : 평판형 부재(130) 140 : 파형 부재(140)
150 : 개구부(150) 190 : 유체가 진행하는 방향(190)
310 : 필터기재(310) 320 : 컨베이어 벨트(320)
350 : 스프레이 분사장치(350) 360 : 노즐(360)
370 : 수거장치(370)110:
130: flat member (130) 140: corrugated member (140)
150: opening 150 190: direction in which the fluid proceeds 190
310: filter base 310 320:
350: spray injection device (350) 360: nozzle (360)
370: collection device (370)
Claims (8)
여과하려는 유체가 진행하는 방향으로 개구부를 구비하는 코르게이트 형상을 하는 폴리프로필렌 재질의 필터기재;
상기 필터기재 위에 균일하게 코팅되는 BET 비표면적이 800 내지 1400 m2/g인 첨착 활성탄소; 및
수용성인 폴리올레핀 수지를 포함하는 바인더;를 포함하며,
상기 바인더는, 상기 첨착 활성탄소 100 중량부 기준으로 10 내지 30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코르게이티드 필터.In the corrugated filter coated with activated carbon,
A filter base made of polypropylene material having a corrugated shape having an opening in a direction in which the fluid to be filtered proceeds;
Impregnated activated carbon having a BET specific surface area of 800 to 1400 m 2 /g uniformly coated on the filter substrate; and
A binder comprising a water-soluble polyolefin resin;
The binder, corrugated filter, characterized in that it comprises 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the impregnated activated carbon.
상기 바인더는, 수용성인 폴리비닐알코올 수지, 아크릴 수지, 카복시메틸셀룰로오스 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코르게이티드 필터.According to claim 1,
The binder is a corrugated filter, characterized in that it further comprises at least one of a water-soluble polyvinyl alcohol resin, an acrylic resin, and carboxymethyl cellulose.
상기 폴리올레핀 수지는, 상기 첨착 활성탄소 100 중량부 기준으로 3 내지 10 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 코르게이티드 필터.According to claim 1,
The polyolefin resin, corrugated filter, characterized in that it comprises 3 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the impregnated activated carbon.
상기 첨착 활성탄소는, 인산과 술파닐산으로 첨착된 것을 특징으로 하는 코르게이티드 필터.According to claim 1,
The impregnated activated carbon is a corrugated filter, characterized in that the impregnated with phosphoric acid and sulfanilic acid.
여과하려는 유체가 진행하는 방향으로 개구부를 구비하는 코르게이트 형상을 하는 폴리프로필렌 재질의 필터기재 준비단계;
BET 비표면적이 800 내지 1400 m2/g인 첨착 활성탄소 100 중량부에 수용성인 폴리올레핀 수지를 포함하는 바인더를 10 내지 30 중량부 혼합하여 용매인 물에 투입하고 교반하여 코팅액을 제조하는 코팅액 제조단계;
상기 코르게이트 형상을 가진 필터기재를 컨베이어 벨트로 이동시키고, 컨베이어 벨트 위쪽에 설치된 노즐을 통해서 상기 코팅액을 분사시켜서 상기 필터기재에 첨착 활성탄소가 포함된 코팅액을 골고루 부착시키는 스프레이 코팅단계; 및
상기 첨착 활성탄소와 바인더가 코팅된 코르게이트 필터기재를 상온에서 건조하는 건조단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코르게이티드 필터의 제조방법.In the method for producing a corrugated filter coated with activated carbon,
Preparing a filter base material made of a polypropylene material having a corrugated shape having an opening in a direction in which the fluid to be filtered proceeds;
A coating solution manufacturing step in which 10 to 30 parts by weight of a binder containing a water-soluble polyolefin resin is mixed with 100 parts by weight of the impregnated activated carbon having a BET specific surface area of 800 to 1400 m 2 /g, added to water as a solvent, and stirred to prepare a coating solution ;
a spray coating step of moving the filter substrate having the corrugated shape to a conveyor belt, and spraying the coating solution through a nozzle installed above the conveyor belt to evenly attach the coating solution containing the adhering activated carbon to the filter substrate; and
A method for manufacturing a corrugated filter comprising a; drying step of drying the impregnated activated carbon and the binder-coated corrugated filter substrate at room temperature.
상기 코팅액 제조단계에서, 바인더에 수용성인 폴리비닐알코올 수지, 아크릴 수지, 카복시메틸셀룰로오스 중 적어도 하나를 더 포함하여 코팅액을 제조하는 것을 특징으로 하는 코르게이티드 필터의 제조방법.6. The method of claim 5,
In the preparation step of the coating solution, the method of manufacturing a corrugated filter, characterized in that the coating solution further comprises at least one of a polyvinyl alcohol resin, an acrylic resin, and carboxymethyl cellulose that is water-soluble in a binder.
상기 코팅액 제조단계에서, 폴리올레핀 수지를 상기 첨착 활성탄소 100 중량부 기준으로 3 내지 10 중량부 포함하여 코팅액을 제조하는 것을 특징으로 하는 코르게이티드 필터의 제조방법.6. The method of claim 5,
In the preparation step of the coating solution, the method for producing a corrugated filter, characterized in that the coating solution is prepared by including 3 to 10 parts by weight of the polyolefin resin based on 100 parts by weight of the impregnated activated carbon.
인산과 술파닐산을 물에 용해한 용액으로 활성탄소를 코팅하고 건조시켜 상기 첨착 활성탄소를 얻는 첨착단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코르게이티드 필터의 제조방법.6. The method of claim 5,
The method for manufacturing a corrugated filter, characterized in that it further comprises an impregnating step of coating the activated carbon with a solution in which phosphoric acid and sulfanilic acid are dissolved in water and drying it to obtain the impregnated activated carbon.
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|---|---|---|---|---|
| KR100428259B1 (en) | 2000-01-31 | 2004-04-27 | 니치아스 가부시키가이샤 | A chemical filter and a method for manufacturing the same |
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|---|---|---|---|---|
| KR100428259B1 (en) | 2000-01-31 | 2004-04-27 | 니치아스 가부시키가이샤 | A chemical filter and a method for manufacturing the same |
| KR101972583B1 (en) | 2018-05-15 | 2019-05-09 | 에어랩 주식회사 | Car filters |
| KR20200083788A (en) | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 주식회사 케이셀 | Automobile combi-filter for removing multi-region harmful gas using activated carbon fiber and honeycomb hybrid material |
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