KR20240070468A - 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어 및 이의 제조방법 - Google Patents
탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탈취 및 유해가스 제거를 위해 사용되는 흡착제를 포함한 다층구조의 필터미디어를 제조함에 있어 흡착제를 흡착제 충진용 부직포의 기공에 담지시킴으로써 흡착제에 직접적으로 접착제를 사용하지 않아 공기투과도의 저하를 최소화한 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어에 관한 것이다.
본 발명에 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법은 제1 부직포 기재에 흡착제 충진용 부직포를 합지하는 제1단계;와 합지된 흡착제 충진용 부직포에 흡착제를 스캐터링하여 상기 흡착제 충진용 부직포의 내부 기공에 흡착제를 충진하는 제2단계;와 흡착제가 충진된 흡착제 충진용 부직포 상부에 핫멜트 접착제가 도포된 제 2부직포 기재를 덮고 열접착하는 제3단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법은 제1 부직포 기재에 흡착제 충진용 부직포를 합지하는 제1단계;와 합지된 흡착제 충진용 부직포에 흡착제를 스캐터링하여 상기 흡착제 충진용 부직포의 내부 기공에 흡착제를 충진하는 제2단계;와 흡착제가 충진된 흡착제 충진용 부직포 상부에 핫멜트 접착제가 도포된 제 2부직포 기재를 덮고 열접착하는 제3단계;를 포함한다.
Description
본 발명은 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탈취 및 유해가스 제거를 위해 사용되는 흡착제를 포함한 다층구조의 필터미디어를 제조함에 있어 흡착제를 흡착제 충진용 부직포의 기공에 담지시킴으로써 흡착제에 직접적으로 접착제를 사용하지 않아 공기투과도의 저하를 최소화한 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 캐빈 에어필터, 수소차 흡기필터, 산업 공조용 및 케미칼 필터, 공기청정기용 필터 등에 사용되는 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어는 활성탄을 탈취 및 유해가스 흡착용 재료로 사용하며, 활성탄을 두 층 내지 여러 층의 부직포 사이에 수용하는 방법으로 제조된다.
이때, 활성탄이 부직포 외부에 누출되는 것을 방지하기 위하여 접착제를 활성탄에 도포한 다음 열접착하는 방법이 주로 사용된다. 그러나 대부분의 경우 접착제가 활성탄의 표면 기공을 막아 활성탄의 탈취 및 흡착 기능이 저하되고, 더불어 부직포 등의 필터재의 기공까지 막아 통기성이 현저하게 감소되는 문제점이 있다.
이에, 상기 문제를 해결하기 위하여 벌키층을 포함하여 다층으로 형성된 탈취용 필터재에 관하여 다양한 기술이 알려져 있다.
이와 관련하여, 국내등록특허 제10-1659820호에는 카드 웹을 열접착하여 형성된 제1 열접착 카드 웹 상에 단섬유를 카딩한 다음 니들 펀칭하여 형성된 벌키층에 활성탄 분말을 산포한 후 그 위에 제2 열접착 카드 웹을 적층한 탈취용 필터재가 개시되어 있다.
그러나 상기 특허문헌은 제1 열접착 카드 웹과 단섬유 카드 웹을 니들펀칭 방법으로 합지함으로써 니들펀칭의 구멍으로 활성탄이 누출되기 쉽고, 니들펀칭 구멍을 메우기 위하여 열접착 강도를 높이면 공기투기도가 심하게 저하되는 한계가 있었으며, 또한 단섬유 카드 웹이 활성탄의 산포 전에 건조과정을 거치지 않으므로 강도가 떨어져 활성탄을 담지하는 용기로서 형태를 유지하기 어렵고 많은 양의 활성탄을 담지하는 데 한계가 있다.
또한, 국내등록특허 제10-1296615호에서는 심초형 복합사로 이루어진 하면 웹 상에 탈취분말을 스프레이한 다음 심초형 복합사로 이루어진 상면 웹을 적층하여 형성된 탈취용 적층제, 상기 탈취용 적층제의 상면 웹에 적층된 핫멜트 접착용웹 및 상기 핫멜트 접착용 웹 위에 적층된 방진용 멜트블로운 부직포를 포함하는 탈취 방진 복합필터의 제조방법이 개시되어 있다.
그러나 이 경우 탈취용 적층제에 사용되는 하면 웹의 경우 전체적으로 열접착되어 탈취용 활성탄을 담지하는 공간이 부족하게 되고, 결국 상면 웹과의 고정과 활성탄의 담지를 위하여 니들펀칭을 하는 경우 활성탄이 필터재로부터 탈락되어 생산 공정 라인에 트러블을 야기하고, 니들펀칭의 구멍으로 흡착제가 누출되는 문제점이 있다.
또한, 국내등록특허 제10-1156611호에서는 핫멜트 스프레이 공법을 이용한 캐빈필터 소재에 관한 것으로, 하부 여과층 상면에 활성탄을 도포하고, 활성탄 상면에 핫멜트 수지를 스프레이 방식으로 두 차례 도포하고 상부여과층 부직포를 합지하는 방법이 개시되어 있으나, 이 경우 활성탄에 직접적으로 핫멜트 수지를 도포하여 활성탄의 기공을 막는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 흡착제 충진용 부직포가 흡착제의 담지체로 사용되어 흡착제의 결합에 접착제가 직접적으로 사용되지 않으므로 흡착제의 기능을 저하시키지 않으며, 스펀본드 부직포나 열접착 부직포를 흡착제 충진용 부직포에 합지함으로써 니들펀칭 구멍이 발생하지 않아 흡착제가 외부로 누출될 염려가 없고, 가혹한 열접착 조건이 요구되지 않아 공기투기도의 저하를 최소화하고 흡착제의 충진량을 늘릴 수 있는 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법은 제1 부직포 기재에 흡착제 충진용 부직포를 합지하는 제1단계;와 합지된 흡착제 충진용 부직포에 흡착제를 스캐터링하여 상기 흡착제 충진용 부직포의 내부 기공에 흡착제를 충진하는 제2단계;와 흡착제가 충진된 흡착제 충진용 부직포 상부에 핫멜트 접착제가 도포된 제 2부직포 기재를 덮고 열접착하는 제3단계;를 포함한다.
상기 제 2단계에서는 흡착제 충진용 부직포 면적 1㎡ 당 흡착제를 100 내지 1000g이 되도록 충진하는 것을 특징으로 한다.
상기 흡착제 충진용 부직포는 밀도가 0.01g/cm3 내지 0.10g/cm3인 니들펀칭 부직포 또는 에어쓰루 부직포인 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어는 제 1부직포 기재;와 상기 제1부직포 기재와 합지되는 흡착제 충진용 부직포;와 상기 흡착제 충진용 부직포의 내부 기공에 스캐터링법을 이용하여 충진되는 흡착제;와 일면에 핫멜트 접착제가 도포되며, 상기 흡착제가 충진된 흡착제 충진용 부직포 상부에 형성되는 제2부직포 기재가 적층 후 열접착된 것을 특징으로 한다.
상기 흡착제는 흡착제 충진용 부직포 면적 1㎡ 당 100 내지 1000g이 되도록 충진되는 것을 특징으로 한다.
상기 흡착제 충진용 부직포는 밀도가 0.01 g/cm3 내지 0.10 g/cm3인 니들펀칭 부직포 또는 에어쓰루 부직포인 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어 및 이의 제조방법에 의하면, 흡착제 충진용 부직포가 흡착제의 담지체로 사용되어 흡착제의 결합에 접착제가 직접적으로 사용되지 않으므로 흡착제의 기능을 저하시키지 않으며, 스펀본드 부직포나 열접착 부직포를 흡착제 충진용 부직포에 합지함으로써 니들펀칭 구멍이 발생하지 않아 흡착제가 외부로 누출될 염려가 없고, 가혹한 열접착 조건이 요구되지 않아 공기투기도의 저하를 최소화하고 흡착제의 충진량을 늘릴 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법을 보여주는 개념도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법 중 제 4단계(S400)를 보여주는 개념도.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 적층구조를 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 적층구조를 보여주는 단면도.
도 5는 본 발명의 상기 실시예 1에 의해 제조된 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 단면을 보여주는 SEM 사진.
도 6은 본 발명의 상기 실시예 1에 의해 제조된 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 흡착제 충진용 부직포 내에 충진된 활성탄을 확대한 SEM 사진.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법 중 제 4단계(S400)를 보여주는 개념도.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 적층구조를 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 적층구조를 보여주는 단면도.
도 5는 본 발명의 상기 실시예 1에 의해 제조된 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 단면을 보여주는 SEM 사진.
도 6은 본 발명의 상기 실시예 1에 의해 제조된 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 흡착제 충진용 부직포 내에 충진된 활성탄을 확대한 SEM 사진.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법을 보여주는 개념도이고, 도 2는 본 발명의 제 2 실시예 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법 중 제 4단계(S400)를 보여주는 개념도이며, 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 적층구조를 보여주는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제 2 실시예 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 적층구조를 보여주는 단면도이며, 도 5는 본 발명의 상기 실시예 1에 의해 제조된 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 단면을 보여주는 SEM 사진이고, 도 6은 본 발명의 상기 실시예 1에 의해 제조된 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 흡착제 충진용 부직포 내에 충진된 활성탄을 확대한 SEM 사진이다.
본 발명은 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탈취 및 유해가스 제거를 위해 사용되는 흡착제를 포함한 다층구조의 필터미디어를 제조함에 있어 흡착제를 저밀도의 열접합 부직포의 기공에 담지시킴으로써 흡착제에 직접적으로 접착제를 사용하지 않아 공기투과도의 저하를 최소화한 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법을 보여주는 개념도이다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법은 제1 부직포 기재(10)에 흡착제 충진용 부직포(20)를 합지하는 제1단계(S100)와 합지된 흡착제 충진용 부직포(20)에 흡착제(25)를 스캐터링하여 상기 흡착제 충진용 부직포의 내부 기공에 흡착제를 충진하는 제2단계(S200)와 흡착제가 충진된 흡착제 충진용 부직포 상부에 핫멜트 접착제가 도포된 제 2부직포 기재(30)를 덮고 열접착하는 제3단계(S300)를 포함한다.
제1단계(S100)와 제3단계(S300)에서 적용되는 제1부직포 기재(10) 및 제 2부직포 기재(30)는 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 외면을 형성하고, 후술될 흡착제(25)가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 것으로, 스펀본드 부직포 또는 열접착 부직포를 사용할 수 있다.
이때, 상기 제1부직포 기재(10) 및 제 2부직포 기재(20)는 평량 20 내지 100g/㎡인 것을 사용할 수 있는데, 제1 부직포 기재 및 제 2부직포 기재의 평량이 20g/㎡ 미만인 경우에는 후술될 흡착제 입자가 외부로 누출될 가능성이 있고, 스티프니스(stiffness)가 부족하여 최종 필터 미디어를 절곡하여 사용하는 데 있어 절곡성이 떨어지며, 평량이 100g/㎡ 를 초과할 경우 공기투기도가 저하되고 필요 이상으로 최종평량이 높아져 경제적이지 못하기 때문에 상기 범위를 초과하지 않는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 제1부직포 기재(10) 및 제 2부직포 기재(30)는 평량 30 내지 70g/㎡ 인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 제1 부직포 기재(10) 및 제 2부직포 기재(30)는 염료, 항균제 또는 이들의 조합 중 어느 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 상기 첨가제가 포함되는 형태는 준비된 제1 부직포 기재 및 제 2부직포 기재의 표면에 코팅처리되거나, 제1 부직포 기재 및 제 2부직포 기재의 원사에 상기 첨가제로 가공처리한 후 부직포로 제조되는 것일 수 있다.
제1단계(S100)에서는 제1 부직포 기재(10)에 흡착제 충진용 부직포(20)를 합지처리하는 단계로, 흡착제 충진용 부직포는 후술될 흡착제의 수용공간 및 담지체의 역할을 하며, 스캐터링 공정에서 흡착제를 담지시키거나 담지 후 형태를 유지할 정도의 강도를 갖도록 형성될 수 있다.
상기 흡착제 충진용 부직포(20)는 단위 부피당 많은 기공을 갖고 있어 활성탄의 담지체로서 유용하며, 니들펀칭 부직포, 에어쓰루 부직포 또는 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 니들펀칭 부직포 또는 에어쓰루 부직포는 스테이플 섬유를 니들펀칭법 또는 에어쓰루방법으로 웹을 형성하고, 상기 웹에 바인더를 도포 또는 함침한 후 스퀴즈처리 한 후 열을 가하여 접착한 부직포이다.
또한, 상기 흡착제 충진용 부직포(20)는 웹 제조시 최종 필터 미디어의 절곡성을 높이기 위해서 열접착 바인더 섬유를 포함할 수 있으며, 상기 열접착 바인더 섬유는 저융점의 심초형 이성분 섬유(Sheath-core type bicomponent fiber)를 사용할 수 있다. 이때, 상기 열접착 바인더 섬유는 상기 흡착제 충진용 부직포(20)에 40 내지 100중량%를 포함될 수 있다.
이때, 이성분 섬유의 초 부분은 100 내지 130℃ 의 저융점을 갖는 것이 바람직하며, 저융점의 초 부분의 함량은 20 내지 70중량% 이며, 더욱 바람직하게는 40 내지 60중량% 일 수 있으며, 심과 초의 성분은 폴리에스테르-개질된 폴리에스테르, 폴리에스테르-폴리프로필렌, 폴리프로필렌-폴리에틸렌 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
또한, 상기 흡착제 충진용 부직포(20)는 이취의 발생을 방지하기 위하여 아크릴 수지 등 합성 수지로 함침하지 않은 것이 바람직하며, 또한 흡착제를 담지시킬 형태를 유지하기 위해서는 건조과정을 거쳐 열접착 바인더 섬유를 다른 섬유와 결합시킨 것이 바람직하다.
상기 흡착제 충진용 부직포를 형성하기 하기 위한 스테이플 섬유는 폴리에스테르 스테이플(staple)섬유, 상기 폴리에스테르 스테이플 섬유에 폴리프로필렌 또는 비스코스 레이온 스테이플 섬유를 혼합한 섬유 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 스테이플 섬유는 평균길이 20 내지 100mm를 갖는 것을 사용할 수 있다.
상기 흡착제 충진용 부직포(20)의 밀도는 0.01g/m3 내지 0.10g/m3인데, 상기 흡착제 충진용 부직포의 밀도가 0.01g/m3 미만이면 부직포가 형태 안정성을 갖추기 어렵고, 밀도가 0.10g/m3 을 초과하면 기공의 크기가 작아 흡착제의 담지체로서 기능을 수행하기 어렵다. 바람직하게는 0.02 내지 0.07g/m3인 것을 사용할 수 있다.
상기 흡착제 충진용 부직포(20)의 평량은 30 내지 150g/㎡ 인 것이 바람직한데, 상기 흡착제 충진용 부직포의 평량이 30g/㎡ 미만인 경우에는 섬유 사이의 기공이 커 흡착제를 고정하거나 안정적으로 담지시키기가 어려우며, 흡착제가 흡착제 충진용 부직포 내부에서 쉽게 유동되어 쏠림 및 불균일한 분포 등이 발생될 수 있고, 결과적으로 탈취 및 유해가스 포집 성능을 저하시킬 수 있다.
한편, 평량이 150g/㎡을 초과하는 경우에는 기공이 너무 작아 후공정인 흡착제의 스캐터링 공정시 흡착제가 흡착제 충진용 부직포 내에 담지시키기 어렵다.
바람직하게는, 상기 흡착제 충진용 부직포(20)는 평량 30 내지 100g/㎡인 것을 사용할 수 있다.
제1 부직포 기재(10)에 흡착제 충진용 부직포(20)를 합지처리하는 방법은 핫멜트 접착제를 도포하는 방법을 이용한다.
종래 부직포의 접합방법으로 핫멜트 접착방법 이외에 니들펀칭, 그라비아 등의 방법이 알려져 있으나, 니들펀칭을 이용한 접합법은 바늘이 부직포를 관통하면 서 부직포 표면에 구멍이 발생되어 내부에 흡착제 입자가 누출되기 쉽고, 구멍을 메우기 위하여 더욱 고온 및 고압의 조건 하에서 열접착 공정의 수행이 요구되기 때문에 공기투기도를 저하시키는 한계가 있다.
또한, 그라비아 접합법은 용제의 사용으로 인하여 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOC)가 발생될 수 있으며, 특히, 수용성 접착제 이용시 열 및 압력에 의해 변형이 발생되기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 핫멜트 접착제(100)는 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리에스테르(polyester, PET), 폴리우레탄(polyurethane,PU) 및 에틸렌 초산 비닐(ethylene vinyl acetate, EVA) 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 바람직하게는, 융점이 낮고, 유해성이 없는 폴리에틸렌을 사용할 수 있다.
이때, 상기 핫멜트 접착제(100)는 스프레이 분사법 또는 스캐터링 후 가열법을 이용하여 제 1부직포 기재 면적에 대하여 평량 5 내지 15 g/㎡ 도포될 수 있으며, 바람직하게는, 평량 7 내지 10g/㎡ 가 되도록 도포될 수 있다.
제2단계(S200)에서는 합지된 흡착제 충진용 부직포(20)에 흡착제(25)를 스캐터링하여 상기 흡착제 충진용 부직포의 내부 기공에 흡착제를 충진하게 된다.
상기 흡착제(25)는 유해가스를 흡착 및 포집하기 위한 용도라면 한정하지 않으나, 바람직하게는, 활성탄, 첨착 활성탄, 활성 알루미나, 제올라이트 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상기 흡착제의 비표면적은 500 내지 1500 ㎡/g을 갖는 것을 사용할 수 있다.
상기 흡착제(25)는 평균입경 100 내지 1000 ㎛을 갖는 것을 사용하는데, 흡착제의 평균입경이 100 ㎛ 미만일 경우 흡착제를 스캐터링하는 과정에서 분진이 많이 발생하고, 흡착제의 담지 후에도 쉽게 필터 미디어로부터 누출될 우려가 있으며, 1000㎛을 초과할 경우에는 흡착제 충진용 부직포 섬유 사이에 흡착제가 침투되지 못하며, 통과되는 공기와 접촉하는 표면적이 상대적으로 작아지기 때문에 상기 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 평균입경 150 내지 600㎛을 갖는 것을 사용할 수 있다.
상기 흡착제(25)를 흡착제 충진용 부직포(20)에 담지시키기 위한 방법으로는 공지의 스캐터(scatter)를 사용할 수 있다. 스캐터는 1~5개가 병렬로 설치되어 사용될 수 있으며, 흡착제 충진용 부직포 위에 산포된 흡착제를 흡착제 충진용 부직포 안으로 밀어넣기 위해서 흡착제가 산포된 흡착제 충진용 부직포에 진동을 가할 수 있다.
흡착제의 충진량은 흡착제 충진용 부직포 1㎡ 당 100내지 1000g인 것이 바람직하다. 흡착제의 충진량이 100g/㎡ 미만인 경우에는 충분한 탈취 및 유해가스 제거능력을 기대하기 어렵고, 흡착제 충진용 부직포에 1000g/㎡ 이상의 흡착제를 산포하면 흡착제가 흡착제 충진용 부직포 밖으로 누출되어 후술될 제2의 부직포 기재와 열접착이 이루어지지 않기 때문에 상기 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
제3단계(S300)에서는 흡착제(25)가 충진된 흡착제 충진용 부직포(20) 상부에 핫멜트 접착제(100)가 도포된 제 2부직포 기재(30)를 덮고 열접착하게 된다.
흡착제가 충진된 흡착제 충진용 부직포 상부에 제 2부직포 기재가 적층되며, 상기 제 2부직포의 흡착제 충진용 부직포와 접합되는 일면에 핫멜트 접착제가 도포된다. 핫멜트 접착제의 종류 및 도포방법은 제 1단계(S100)에서 상술된 바와 같으며, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
제 1부직포 기재(10) - 흡착제(25)가 충진된 흡착제 충진용 부직포(20) -제2부직포 기재(30)가 적층된 적층체를 합지하기 위해서는 벨트 캘린더(belt calender)나 롤 캘린더(roll calender)를 사용하거나 이들을 병렬적으로 사용할 수 있으며, 바람직하게는, 공기투기도의 저하를 최소화할 수 있는 벨트 캘린더를 사용할 수 있으며, 롤 캘린더는 가장 마지막에 부직포의 표면을 펴주는 목적으로 사용될 수 있다.
가열온도는 흡착제 충진용 부직포의 열접착 바인더 섬유의 융점 또는 핫멜트 접착제의 융점 이상으로 가열하는 것이 바람직하며, 캘린더 온도는 110 내지 200℃ 범위로 제어되며, 바람직하게는 150 내지 180℃ 하에서 수행될 수 있다. 캘린더의 속도는 1 내지 10m/min, 더욱 바람직하게는 3 내지 8m/min 하에서 수행될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법은 제 1실시예에 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법에 제 1부직포 기재, 제 2부직포 기재 또는 이들 모두에 제 3부직포 기재를 합지하는 제 4단계(S400)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법 중 제 4단계(S400)를 보여주는 개념도로, 제 2부직포 기재(30)상에 제 3부직포 기재(40)가 합지되는 예시를 보여준다.
상기 제 3부직포 기재(40)는 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 입자상 물질의 여과효율을 높이기 위하여 멜트블로운 부직포 또는 멜트블로운 부직포에 스펀본드 부직포가 합지된 것일 수 있다.
합지방법은 마찬가지로 핫멜트 접착제(100)를 이용한 접착방법을 이용할 수 있으며, 상기 핫멜트 접착제의 종류 및 도포조건은 제 1단계에서 상술된 바와 같으며, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
상기 멜트블로운 부직포는 폴리프로필렌, 폴리부틸렌테레프탈레이트 또는 이들의 조합일 수 있으며, 상기 스펀본드 부직포는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
이때, 폴리프로필렌으로 만들어진 멜트블로운과 스펀본드 부직포를 사용할 경우 하이드로 차징(hydro charging) 또는 코로나 차징(coronacharging) 등으로 정전처리된 것을 사용할 수 있다.
상기 제 3부직포 기재(40)는 평량이 10 내지 50g/㎡ 인 것을 사용할 수 있는데, 평량이 10g/㎡ 미만이면 여과효율이 낮거나 강도가 부족하고, 50g/㎡을 초과할 경우에는 공기투기도가 떨어지고 필터 미디어의 총 평량이 너무 높아져 경제성이 떨어진다. 더욱 바람직하게는 상기 제 3부직포 기재는 평량 15 내지 30 g/㎡인 것을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어를 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 적층구조를 보여주는 단면도이다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어는 제 1부직포 기재(10)와 상기 제1부직포 기재와 합지되는 흡착제 충진용 부직포(20)와 상기 흡착제 충진용 부직포의 내부 기공에 스캐터링법을 이용하여 충진되는 흡착제(25)와 일면에 핫멜트 접착제가 도포되며, 상기 흡착제가 충진된 흡착제 충진용 부직포 상부에 형성되는 제2부직포 기재(30)가 적층 후 열접착된 것이다.
제1부직포 기재(10) 및 제 2부직포 기재(30)는 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 외면을 형성하고, 후술될 흡착제가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위한 것으로, 스펀본드 부직포 또는 열접착 부직포를 사용할 수 있다.
이때, 상기 제1부직포 기재(10) 및 제 2부직포 기재(20)는 평량 20 내지 100g/㎡인 것을 사용할 수 있는데, 제1 부직포 기재 및 제 2부직포 기재의 평량이 20g/㎡ 미만인 경우에는 후술될 흡착제 입자가 외부로 누출될 가능성이 있고, 스티프니스(stiffness)가 부족하여 최종 필터 미디어를 절곡하여 사용하는 데 있어 절곡성이 떨어지며, 평량이 100g/㎡ 를 초과할 경우 공기투기도가 저하되고 필요 이상으로 최종평량이 높아져 경제적이지 못하기 때문에 상기 범위를 초과하지 않는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 제1부직포 기재(10) 및 제 2부직포 기재(30)는 평량 30 내지 70g/㎡ 인 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 제1 부직포 기재(10) 및 제 2부직포 기재(30)는 염료, 항균제 또는 이들의 조합 중 어느 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 상기 첨가제가 포함되는 형태는 준비된 제1 부직포 기재 및 제 2부직포 기재의 표면에 코팅처리되거나, 제1 부직포 기재 및 제 2부직포 기재의 원사에 상기 첨가제로 가공처리한 후 부직포로 제조되는 것일 수 있다.
흡착제 충진용 부직포(20)는 후술될 흡착제의 수용공간 및 담지체의 역할을 하며, 스캐터링 공정에서 흡착제를 담지시키거나 담지 후 형태를 유지할 정도의 강도를 갖도록 형성될 수 있다.
상기 흡착제 충진용 부직포(20)는 단위 부피당 많은 기공을 갖고 있어 활성탄의 담지체로서 유용하며, 니들펀칭 부직포, 에어쓰루 부직포 또는 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 니들펀칭 부직포 또는 에어쓰루 부직포는 스테이플 섬유를 니들펀칭법 또는 에어쓰루방법으로 웹을 형성하고, 상기 웹에 바인더를 도포 또는 함침한 후 스퀴즈처리 한 후 열을 가하여 접착한 부직포이다.
또한, 상기 흡착제 충진용 부직포(20)는 웹 제조시 최종 필터 미디어의 절곡성을 높이기 위해서 열접착 바인더 섬유를 포함할 수 있으며, 상기 열접착 바인더 섬유는 저융점의 심초형 이성분 섬유(Sheath-core type bicomponent fiber)를 사용할 수 있다. 이때, 상기 열접착 바인더 섬유는 상기 흡착제 충진용 부직포(20)에 40 내지 100중량%를 포함할 수 있다.
이때, 이성분 섬유의 초 부분은 100 내지 130℃ 의 저융점을 갖는 것이 바람직하며, 저융점의 초 부분의 함량은 20 내지 70중량% 이며, 더욱 바람직하게는 40 내지 60중량% 일 수 있으며, 심과 초의 성분은 폴리에스테르-개질된 폴리에스테르, 폴리에스테르-폴리프로필렌, 폴리프로필렌-폴리에틸렌 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
또한, 상기 흡착제 충진용 부직포(20)는 이취의 발생을 방지하기 위하여 아크릴 수지 등 합성 수지로 함침하지 않은 것이 바람직하며, 또한 흡착제를 담지시킬 형태를 유지하기 위해서는 건조과정을 거쳐 열접착 바인더 섬유를 다른 섬유와 결합시킨 것이 바람직하다.
상기 흡착제 충진용 부직포를 형성하기 하기 위한 스테이플 섬유는 폴리에스테르 스테이플(staple)섬유, 상기 폴리에스테르 스테이플 섬유에 폴리프로필렌 또는 비스코스 레이온 스테이플 섬유를 혼합한 섬유 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 스테이플 섬유는 평균길이 20 내지 100mm를 갖는 것을 사용할 수 있다.
상기 흡착제 충진용 부직포(20)의 밀도는 0.01g/m3 내지 0.10g/m3인데, 상기 흡착제 충진용 부직포의 밀도가 0.01g/m3 미만이면 부직포가 형태 안정성을 갖추기 어렵고, 밀도가 0.10g/m3 을 초과하면 기공의 크기가 작아 흡착제의 담지체로서 기능을 수행하기 어렵다. 바람직하게는 0.02 내지 0.07g/m3인 것을 사용할 수 있다.
상기 흡착제 충진용 부직포(20)의 평량은 30 내지 150g/㎡ 인 것이 바람직한데, 상기 흡착제 충진용 부직포의 평량이 30g/㎡ 미만인 경우에는 섬유 사이의 기공이 커 흡착제를 고정하거나 안정적으로 담지시키기가 어려우며, 흡착제가 흡착제 충진용 부직포 내부에서 쉽게 유동되어 쏠림 및 불균일한 분포 등이 발생될 수 있고, 결과적으로 탈취 및 유해가스 포집 성능을 저하시킬 수 있다.
한편, 평량이 150g/㎡을 초과하는 경우에는 기공이 너무 작아 후공정인 흡착제의 스캐터링 공정시 흡착제가 흡착제 충진용 부직포 내에 담지시키기 어렵다.
바람직하게는, 상기 흡착제 충진용 부직포(20)는 평량 30 내지 100g/㎡인 것을 사용할 수 있다.
제1 부직포 기재(10)에 흡착제 충진 부직포(20)를 합지처리하는 방법은 핫멜트 접착제(100)를 도포하는 방법을 이용한다.
종래 부직포의 접합방법으로 핫멜트 접착방법 이외에 니들펀칭, 그라비아 등의 방법이 알려져 있으나, 니들펀칭을 이용한 접합법은 바늘이 부직포를 관통하면서 부직포 표면에 구멍이 발생되어 내부에 흡착제 입자가 누출되기 쉽고, 구멍을 메우기 위하여 더욱 고온 및 고압의 조건 하에서 열접착 공정의 수행이 요구되기때문에 공기투기도를 저하시키는 한계가 있다.
또한, 그라비아 접합법은 용제의 사용으로 인하여 휘발성유기화합물(Volatiile Organic Compounds, VOC)가 발생될 수 있으며, 특히, 수용성 접착제 이용시 열 및 압력에 의해 변형이 발생되기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 핫멜트 접착제(100)는 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리에스테르(polyester, PET), 폴리우레탄(polyurethane,PU) 및 에틸렌 초산 비닐(ethylene vinyl acetate, EVA) 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 바람직하게는, 융점이 낮고, 유해성이 없는 폴리에틸렌을 사용할 수 있다.
이때, 상기 핫멜트 접착제(100)는 스프레이 분사법 또는 스캐터링 후 가열법을 이용하여 제 1부직포 기재 면적에 대하여 평량 5 내지 15 g/㎡ 도포될 수 있으며, 바람직하게는, 평량 7 내지 10g/㎡ 가 되도록 도포될 수 있다.
상기 흡착제(25)는 유해가스를 흡착 및 포집하기 위한 용도라면 한정하지 않으나, 바람직하게는, 활성탄, 첨착 활성탄, 활성 알루미나, 제올라이트 또는 이들의 조합 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상기 흡착제의 비표면적은 500 내지 1500 ㎡/g을 갖는 것을 사용할 수 있다.
상기 흡착제(25)는 평균입경 100 내지 1000 ㎛을 갖는 것을 사용하는데, 흡착제의 평균입경이 100 ㎛ 미만일 경우 흡착제를 스캐터링하는 과정에서 분진이 많이 발생하고, 흡착제의 담지 후에도 쉽게 필터 미디어로부터 누출될 우려가 있으며, 1000 ㎛을 초과할 경우에는 니들펀칭 부직포 섬유 사이에 흡착제가 침투되지 못하며, 통과되는 공기와 접촉하는 표면적이 상대적으로 작아지기 때문에 상기 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 평균입경 150 내지 600㎛을 갖는 것을 사용할 수 있다.
상기 흡착제(25)를 니들펀칭 부직포에 담지시키기 위한 방법으로는 공지의 스캐터(scatter)를 사용할 수 있다. 스캐터는 1~5개가 병렬로 설치되어 사용될 수 있으며, 저밀도의 열접합 부직포 위에 산포된 흡착제를 저밀도의 열접합 부직포 안으로 밀어넣기 위해서 흡착제가 산포된 저밀도의 열접합 부직포에 진동을 가할 수 있다.
흡착제(25)의 충진량은 저밀도의 열접합 부직포 1㎡ 당 100 내지 1000g인 것이 바람직하다. 흡착제의 충진량이 100g/㎡ 미만인 경우에는 충분한 탈취 및 유해가스 제거능력을 기대하기 어렵고, 저밀도의 열접합 부직포에 1000g/㎡ 이상의 흡착제를 산포하면 흡착제가 저밀도의 열접합 부직포 밖으로 누출되어 후술될 제2의 부직포 기재와 열접착이 이루어지지 않기 때문에 상기 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
흡착제(25)가 충진된 저밀도의 열접합 부직포(20) 상부에 제 2부직포 기재(30)가 적층되며, 상기 제 2부직포의 저밀도의 열접합 부직포와 접합되는 일면에 핫멜트 접착제(100)가 도포된다.
핫멜트 접착제의 종류 및 도포방법은 상술된 바와 같으며, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
제 1부직포 기재(10) - 흡착제(25)가 충진된 저밀도의 열접합 부직포(20)- 제2부직포 기재(30)가 적층된 적층체를 합지하기 위해서는 벨트 캘린더(belt calender)나 롤 캘린더(roll calender)를 사용하거나 이들을 병렬적으로 사용할 수 있으며, 바람직하게는, 공기투기도의 저하를 최소화할 수 있는 벨트 캘린더를 사용할 수 있으며, 롤 캘린더는 가장 마지막에 부직포의 표면을 펴주는 목적으로 사용될 수 있다.
가열온도는 흡착제 충진용 부직포(20)의 열접착 바인더 섬유의 융점 또는 핫멜트 접착제(100)의 융점 이상으로 가열하는 것이 바람직하며, 캘린더 온도는 110 내지 200℃ 범위로 제어되며, 바람직하게는 150 내지 180℃ 하에서 수행될 수 있다. 캘린더의 속도는 1 내지 10m/min, 더욱 바람직하게는 3 내지 8m/min 하에서 수행될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어는 제 1부직포 기재, 제 2부직포 기재 또는 이들 모두에 합지된 제 3부직포 기재를 포함하는 것으로, 도 4는 본 발명의 제 2 실시예 따른 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 적층구조를 보여주는 단면도이다.
상기 제 3부직포 기재(40)는 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 입자상물질의 여과효율을 높이기 위하여 멜트블로운 부직포 또는 멜트블로운 부직포에 스펀본드 부직포가 합지된 것으로, 합지방법은 마찬가지로 핫멜트 접착제를 이용한 접착방법을 이용할 수 있으며, 상기 핫멜트 접착제의 종류 및 도포조건은 상술된 바와 동일하며, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
상기 멜트블로운 부직포는 폴리프로필렌, 폴리부틸렌테레프탈레이트 또는 이들의 조합일 수 있으며, 상기 스펀본드 부직포는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
이때, 폴리프로필렌으로 만들어진 멜트블로운과 스펀본드 부직포를 사용할 경우 하이드로 차징(hydro charging) 또는 코로나 차징(coronacharging) 등으로 정전처리된 것을 사용할 수 있다.
상기 제 3부직포 기재(40)는 평량이 10 내지 50g/㎡ 인 것을 사용할 수 있는데, 평량이 10g/㎡ 미만이면 여과효율이 낮거나 강도가 부족하고, 50g/㎡을 초과할 경우에는 공기투기도가 떨어지고 필터 미디어의 총 평량이 너무 높아져 경제성이 떨어진다. 더욱 바람직하게는 상기 제 3부직포 기재는 평량 15 내지 30 g/㎡인 것을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명을 바람직한 일 실시예를 참조하여 다음에서 구체적으로 상세하게 설명한다. 단, 다음의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것이며, 이것만으로 한정하는 것은 아니다.
실시예 1
평량 30g/㎡인 폴리에스테르 스펀본드 부직포 위에 폴리에틸렌 핫멜트를 평량 8g/㎡이 되도록 핫멜트 스프레이 방법으로 도포하면서 융점 110℃ 저융점 섬유가 80% 함유된 평량 90g/㎡의 니들펀칭 부직포를 합지하였다. 이렇게 합지된 니들펀칭 부직포의 상면에 스캐터를 사용하여 30~80 메쉬의 입상 활성탄을 1㎡의 면적에 240g을 산포하였다. 이 위에 폴리프로필렌 핫멜트 접착제가 8g/㎡ 도포된 평량 30g/㎡인 스펀본드 부직포를 덮고 벨트 캘린더로 온도 180℃에서 5m/min의 속도로 합지하였다. 합지 후 냉각하여 와인더로 감아 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어를 완성하였다.
도 5는 본 발명의 상기 실시예 1에 의해 제조된 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 단면을 보여주는 SEM 사진이며, 도 6은 본 발명의 상기 실시예 1에 의해 제조된 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 흡착제 충진용 부직포 내에 충진된 활성탄을 확대한 SEM 사진이다.
실시예 2
상기 실시예 1와 같이 제조된 필터 미디어의 상부와 하부에 추가로 합지하기 위한 폴리프로필렌 멜트블로운 부직포를 준비하였다. 상기 폴리프로필렌 멜트블로운 부직포는 평량 15g/㎡이며, TSI 8130 측정기로 0.33㎛의 에어로졸을 사용하여 3.2LPM의 면속도로 여과효율을 측정하였을 때 80% 이상의 여과효율을 나타낸 것을 사용하였다.상기 폴리프로필렌 멜트블로운 부직포는 핫멜트 스프레이 방법으로 폴레에틸렌 접착제를 8g/㎡의 양으로 도포하면서 합지하였다.
비교예 1
평량 30g/㎡인 폴리에스테르 스펀본드 부직포 위에 폴리에틸렌 핫멜트를 평량 8g/㎡이 되도록 핫멜트 스프레이 방법으로 도포하였다.
핫멜트가 도포된 폴리에스테르 스펀본드 부직포 위에 30~80 메쉬의 입상 활성탄을 1㎡의 면적에 240g을 산포하였다. 이 위에 폴리프로필렌 핫멜트 접착제가 8g/㎡ 도포된 평량 30g/㎡인 스펀본드 부직포를 덮고 벨트 캘린더로 온도 180℃에서 5m/min의 속도로 합지하였다. 합지 후 냉각하여 와인더로 감아 탈취 및 유해가스제거용 필터 미디어를 완성하였다.
비교예 2
평량 30g/㎡인 폴리에스테르 스펀본드 부직포 위에 폴리에틸렌 핫멜트를 평량 20g/㎡이 되도록 핫멜트 스프레이 방법으로 도포하였다. 핫멜트가 도포된 폴리에스테르 스펀본드 부직포 위에 30~80 메쉬의 입상 활성탄을 1㎡의 면적에 240g을 산포하였다. 이 위에 폴리프로필렌 핫멜트 접착제가 20g/㎡ 도포된 평량 30g/㎡인 스펀본드 부직포를 덮고 벨트 캘린더로 온도 180℃에서 5m/min의 속도로 합지하였다. 합지 후 냉각하여 와인더로 감아 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어를 완성하였다.
비교예 3
융점 110℃ 저융점 섬유가 80% 함유된 평량 90g/㎡의 부직포 웹을 준비하여 상기 부직포 웹에 30~80 메쉬의 입상 활성탄을 1㎡의 면적에 240g을 산포하였다. 활성탄을 고정하기 위하여 100~200 stoke/min 에서 니들펀칭을 수행하고, 활성탄이 외부로 누출되는 것을 방지하기 위하여 라미네이팅 처리를 하여 활성탄을 포함한 중간층을 제조하였다.
중간층의 하면과 상부면에 평량 30g/㎡인 폴리에스테르 스펀본드 부직포를 핫멜트접착제(8g/㎡ 도포 )를 이용하여 적층하였다. 이후 벨트 캘린더로 온도 180℃에서 5m/min의 속도로 합지하였다. 합지 후 냉각하여 와인더로 감아 탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어를 완성하였다.
특히, 비교예 1과 같이 니들펀칭 부직포를 구비하지 않고, 활성탄을 스펀본드 부직포 사이에 수용하였을 때, 핫멜트가 도포된 곳에만 활성탄이 고정되어 있었고, 핫멜트와 직접적으로 접착되지 않은 활성탄은 고정되지 못하고 쉽게 유동되었고, 유동되면서 활성탄 쏠림 현상이 발생되었다.
이에, 비교예 2와 같이 도포되는 핫멜트의 함량을 증가시켰을 때, 활성탄이 비교예 1에 비해 비교적 잘 고정되었으나, 과량의 핫멜트가 활성탄의 기공을 막아 필터 성능을 저하시킬 것으로 예상하였다.
비교예 3은 핫멜트의 사용량을 최소화하고, 활성탄을 고정시키기 위한 방안으로 니들펀칭을 이용하여 활성탄을 고정시켰다. 활성탄이 고정된 부직포웹을 라미네이팅하여 활성탄이 외부로 배출되지 않도록 하고, 상부면과 하부면에 핫멜트를 이용하여 스펀본드 부직포를 접합하였다.
공기투기도 및 물성
실시예 1~2, 비교예 1~3에서 만들어진 필터 미디어의 물성을 아래의 표 1에나타내었다.
| 물 성 | 단 위 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 |
| 평량 | g/㎡ | 414 | 437 | 397 | 445 | 487 |
| 두께 | mm | 1.60 | 1.80 | 1.40 | 2.05 | 1.85 |
| 공기투기도 (@125Pa) | cfm | 225 | 125 | 205 | 85 | 90 |
| 파열강도 | Kg/㎠ | 7.2 | 7.1 | 6.7 | 7.3 | 7.1 |
| 최대 기공경 | micron | 320 | 120 | 340 | 60 | 110 |
| 평균 기공경 | micron | 200 | 78 | 210 | 73 | 91 |
그 결과, 공기투기도가 실시예 1 > 비교예 1 > 실시예 2 > 비교예 3 > 비교예 2 순으로 나타났다.
필터 미디어 물성 측정에 앞서, 니들펀칭 부직포가 구비되지 않은 비교예 1의 공기투기도가 가장 높을 것으로 예상하였으나, 실시예 1보다 낮게 측정되었는데, 이는 핫멜트와 접촉하는 부분에 활성탄이 직접적으로 부착되고, 핫멜트와 접촉하지 않는 활성탄은 고정되지 못하고 쉽게 유동되면서 응집현상이 발생되면서 공기투기도가 낮아진 것에 기인한 것으로 판단하였다.
실시예 1은 니들펀칭구조 내부에 활성탄을 충진함으로써 핫멜트 접착제가 직접적으로 활성탄과 접촉하지 않아 기공을 막지 않아 공기투기도가 가장 우수하게 측정된 것으로 판단하였다. 멜트블로운 부직포를 추가로 적층한 실시예 2의 경우 공기투기도가 실시예 1에 비해 저하되었으나, 입상의 물질의 여과능을 증가시킬 수 있을 것이다.
비교예 2의 경우 공기투기도가 가장 낮게 측정되었는데 이는 과량의 핫멜트 접착제의 사용으로 활성탄 및 섬유의 기공을 막은 것에 기인한 것으로 판단하였다.
비교예 3의 경우에는 니들펀칭구조를 포함하나, 활성탄을 고정하는 니들펀칭 과정에서 활성탄의 파쇄가 발생되었다. 또한, 활성탄이 외부로 배출되는 것을 방지하기 위하여 라미네이팅할 경우 기공을 1차로 막고, 외부에 형성되는 스펀본드 부직포 및 핫멜트에 의해 공기투기도가 더욱 저하된 것으로 판단하였다.
VOC 및 유해물질 제거성능
제조된 필터 미디어의 VOC 및 유해물질에 대한 제거성능을 확인하였다. VOC 및 유해물질로 아세트알데히드, 암모니아, 트리메틸아민을 준비하여 15분간 노출시킨 후 제거효율을 확인하였다.
| 제거효율(%) | |||
| 아세트알데히드 | 암모니아 | 트리메틸아민 | |
| 실시예1 | 56 | 91 | 87 |
| 실시예2 | 53 | 89 | 88 |
| 비교예 1 | 44 | 39 | 36 |
| 비교예 2 | 36 | 21 | 31 |
| 비교예 3 | 41 | 62 | 43 |
결과에서 보여주는 바와 같이, 실시예 1, 2의 VOC 및 유해물질의 제거효율이 우수하게 측정되어 탈취 및 유해가스 제거를 위한 필터 미디어의 용도로 사용 가능하며, 그 성능 또한 종래 필터 미디어에 비하여 우수함을 보여주었다.
이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
본 발명의 탈취용 필터미디어는 자동차용 캐빈필터, 수소차 흡기필터, 산업용 공조용 및 케미칼 필터 또는 공기청정기용 필터에 널리 사용될 수 있다. 특히 흡착제의 충진량이 많은 탈취 및 유해가스 제거용 필터에 더욱 적합하다.
10 : 제 1부직포 기재
20 : 흡착제 충진용 부직포
25 : 흡착제
30 : 제 2부직포 기재
40 : 제 3부직포 기재
100 : 핫멜트 접착제
20 : 흡착제 충진용 부직포
25 : 흡착제
30 : 제 2부직포 기재
40 : 제 3부직포 기재
100 : 핫멜트 접착제
Claims (6)
- 제1 부직포 기재에 흡착제 충진용 부직포를 합지하는 제1단계;와
합지된 흡착제 충진용 부직포에 흡착제를 스캐터링하여 상기 흡착제 충진용 부직포의 내부 기공에 흡착제를 충진하는 제2단계;와
흡착제가 충진된 흡착제 충진용 부직포 상부에 핫멜트 접착제가 도포된 제 2부직포 기재를 덮고 열접착하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 2단계에서는
흡착제 충진용 부직포 면적 1㎡ 당 흡착제를 100 내지 1000g이 되도록 충진하는 것을 특징으로 하는
탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 흡착제 충진용 부직포는
밀도가 0.01g/cm3 내지 0.10g/cm3인 니들펀칭 부직포 또는 에어쓰루 부직포인 것을 특징으로 하는
탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어의 제조방법.
- 제 1부직포 기재;와 상기 제1부직포 기재와 합지되는 흡착제 충진용 부직포;와 상기 흡착제 충진용 부직포의 내부 기공에 스캐터링법을 이용하여 충진되는 흡착제;와 일면에 핫멜트 접착제가 도포되며, 상기 흡착제가 충진된 흡착제 충진용 부직포 상부에 형성되는 제2부직포 기재가 적층 후 열접착된 것을 특징으로 하는
탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어.
- 제 4항에 있어서,
상기 흡착제는
흡착제 충진용 부직포 면적 1㎡ 당 100 내지 1000g이 되도록 충진되는 것을 특징으로 하는
탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어.
- 제 4항에 있어서,
상기 흡착제 충진용 부직포는
밀도가 0.01 g/cm3 내지 0.10 g/cm3인 니들펀칭 부직포 또는 에어쓰루 부직포인 것을 특징으로 하는
탈취 및 유해가스 제거용 필터 미디어.
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