KR970007054B1 - 필터재 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 특허 청구의 범위 제6항 및 제7항에 기재된 발명을 설명하기 위한 선도면.
제2도는 특허 청구의 범위 제8항에 기재된 발명에 있어서, 인산 칼슘 분말을 소재 시트에 뿜어 부착시키는 장치의 도식적 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 처리액 조 2 : 처리액
3 : 회전축 4 : 드럼
5 : 소재 시트 6 : 아이들롤러
7 : 히터 8 : 교반기
9 : 방진재 10 : 케이스
10a : 배출공 11 : 바이브레이터
12 : 출력축 13 : 체
14 : 송풍기
본 발명은, 예를 들면 마스크용 필터재, 각종 탈취 장치에 장착되는 탈취필터, 또는 살균 및 탈취 기능을 갖는 식품 포장재 등의 다양한 용도로 사용할 수 있고, 특히 비루스 또는 세균 등의 병원성 또는 항원성 미립자를 흡착하는 기능을 갖는 신규의 필터재 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
본 출원인 등은 먼저 일본국 특허 출원 제90-278, 487호, 동 제91-29, 301호 및 동 제91-163, 903호에서 비루스도 포착할 수 있는 신규 필터재의 제조 방법을 제안하였다.
이들 제조 방법은 예를 들면 소정량의 다공성 인회석 분말 및 수용성 글루칸을 물에 분산 용해시켜 처리액을 제조하고, 이 처리액에서 소재 시트를 침지하거나 소재 시트에 처리액을 분무하거나 또는 처리액에 적신 롤러로 소재 시트를 접촉시킴으로써 소재 시트에 처리액을 부착시킨 다음 건조시키는 것이다.
또한, 본 출원인 등의 다른 제안에 관계되는 필터재의 제조 방법은, 수용성 글루칸만을 용해시켜 전처리액을 제조하고, 이 전처리액을 소재 시트에 부착시킨 다음, 전처리액이 완전히 건조되지 않은 동안에 다공성 인회석 분말을 소재 시트에 부착시키고, 그 후 건조시키는 것이다.
여하튼, 본 출원인 등의 종래 제안에 관계되는 필터재의 제조 방법은, 인산 칼슘 분말의 일종인 다공성 인회석 분말을 수용성 글루칸을 개재하열 소재 시트에 결합시키는 것이다.
상기한 본 출원인 등의 제안에 관계되는 필터재는, 종래의 필터재료는 절대로 불가능했던, 예를 들면 비루스 또는 꽃가루 등의 병원성 또는 항원성 미립자를 흡착하여 이를 여취하는 경이적인 성능을 갖고 있으며, 이 필터재로서의 본질적인 면에 있어서 특별한 불편함은 없다.
그러나, 인회석에 다공성을 부여하기 위해서는 원재료에 기체 발생 물질을 혼입시키거나 소성 및 조립시에 정밀한 제어가 필요한 것외에도, 인산 칼슘의 조성비도 엄밀히 제어할 필요가 있어 제조가 어렵다고 하는 약간의 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 다공성 인회석을 사용하는 상기 필터와 동일한 성능을 갖는 필터재 및 그의 제조 방법을 제한하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 특허청구의 범위 제1항이 기재된 발명은, 인산 칼슘의 분말을 수용액 글루칸을 재재하여 소재 시트에 부착시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 특허청구의 범위 제2항에 기재된 발명은 0.5-40 중량%의 인산 칼슘의 분말 및 0.5-15 중량%의 수용성 글루칸을 물중에 분산 용해시켜 처리액을 제조하는 제1공정, 이 처리액 중에 소재 시트를 침지시켜 끌어올리는 제2공정, 및 끌어 올린 소재 시트를 건조시키는 제3공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
특허청구의 범위 제4항에 기재된 발명은 0.5-40중량%의 인산 칼슘 분말 및 0.5-15중량%의 수용성 글루칸을 물중에 분산 용해시켜 처리액을 제조하는 제1공정, 이 처리액을 회전시키는 롤러를 개재하여 소재 시트에 부착시키는 제2공정 및 처리액을 부차시킨 소재 시트를 건조시키는 제3공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
특허청구의 범위 제8항에 기재된 발명은 0.5-25중량%의 수용성 글루칸을 물중에 용해시켜 전처리액을 제조하는 제1공정, 이 전처리액을 소재 시트에 부착시키는 제2공정, 소재 시트에 부착된 전처리액이 완전히 건조되지 않는 동안 인산 칼슘 분말을 소재 시트에 부착시키는 제3공정 및 전처리액 및 인산 칼슘 분말을 부착시킨 소재 시트를 건조시키는 제4 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 특허청구의 범위 제1항에 기재된 발명에 의한 필터재에 있어서, 수용성 글루칸은 1종은 결합제가 되어 인산 칼슘 분말을 소재 시트에 결합시키고 있다.
그리고, 상기 인산 칼슘 분말은 이온 결합, 소소 결합, 반 데르 바알스 힘에 의한 또는 쌍극자 모멘트간의 상호 작용에 의한 다양한 결합 양식과 구조에 의해, 원핵 세포, 진균, 꽃가루 등을 흡착한다.
또한, 수용성 글루칸도 분자증의 풍부한 수산기(-OH)와, 진규이나 꽃가루 등의 표면 당쇄나 무토 다당체와의 수소 결합에 의해 진균, 꽃가루 등을 흡착된다.
특허청구의 범위 제2항에 기재된 발명에 의한 필터재의 제조 방법의 제1공정에 있어서, 특허청구의 범위 제2항에 구정하는 비율로 인산 칼슘 분말과 수용성 글루칸을 물증에 투입하여 교반하면, 수용성 글루칸과 인산 칼슘 분말이 물중에 균일하게 분산돐어,앎맞은 점도의 처리액을 얻을 수 있다. 이 처리액 중에서는 인산 칼슘 분말도 균일하게 분산되어 있으며 침전되지 않는다.
제2공정에 있어서, 소재 시트를 처리액중에 첨지하고 끌어 올리면, 소재 시트에 수용성 글루칸과 인산 칼슘 분말이 부착된다.
제3공정에 있어서, 수용성 글루칸과 인산 칼슘 분말이 부착된 소재 시트를 건조시키면, 인산 칼슘 분말이 수용성 글루칸을 개재하여 소재 시트에 결합되어, 특허청구의 범위 제1항에 기재된 필터재가 완성된다.
특허청구의 범위 제4항에 기재된 발명에 있어서는, 처리액을 소재 시트에 부착시키는 제2공정이 특허청구의 범위 제2항에 기재된 발명과 상이하고, 처리액을 소재 시트로 분무하게 되어 있다.
이 처리액을 소재 시트에 분무하는 것의 의의는, 소재 시트가 예를 들면 종이 등과 같이 표면이 비교적 평활하고 또한 섬유가 조밀하게 얽혀있는 경우에는 소재 시트를 처리액 중에 단지 침지시키는 것만으로는 섬유중에 인산 칼슘 분말이 함침되지 않고, 표면에 수용성 글루칸을 개재하여 부착했다고 해도 박리하기 쉬우므로, 분무함으로써 인산 칼슘 분말에 운동 에너지를 부여하고, 이 힘을 이용하여 인산 칼슘 분말을 종이의 섬유중에 함침시킴으로써, 인산 칼슘 분말과 소재 시트와의 결합을 더 한층 견고하게 한다는 것이다.
또한, 소재 시트로서의 종이는 물에 젖으면 약해지므로 종이를 처리액중에 첨지하여 끌어 올릴 때에 종이가 찢어져 버리는 것을 방지한다는 점에서 의의가 있다.
또한, 소재 시트가 종이가 아닌 부직포 또는 직포 등의 다른 소재인 경우에도, 운동 에너지를 얻은 처리액이 힘차게 소재 시트에 충돌함으로써, 인산 칼슘 분말 등의 섬유중에 함침되기 쉬워지는 다른 잇점이 있다.
특허청구의 범위 제4항에 있어서, 제1공정 및 제3공정은 특허청구의 범위 제2항에서 설명한 것과 같으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.
특허청구의 범위 제6항에 기재된 발명에 있어서는, 처리액을 소재 시트에 부착시키기 위해, 일부를 처리액 조 중에 첨지시킨 회전 룰러에 소재 시트를 접촉시킨다. 이때, 밸트 형상의 소재 시트를 롤 형상으로 감아두고, 연속적으로 롤러에 접촉시키도록 하면, 처리액의 소재 시트에로의 부착이 효율적으로 행해진다. 또한 특허청구의 범위 제6항에 있어서의 제1공정 및 제3공정은 특허청구의 범위 제2항 및 제4항에 기재된 발명에서와 동일하므로 보다 상세한 설명은 생략한다.
특허청구의 범위 제8항에 기재된 발명에 있어서는, 전술한 특허청구의 범위의 범위 제2항 내지 제6항에 기재된 발명과 상이하고, 수용성 글루칸과 인산 칼슘 불만을 시간적 간격을 두고 별도로 소재 시트에 부착시킨다.
즉, 특허청구의 범위 제8항에 기재된 발명의 제1공정에 있어서, 0.5-25중량%의 수용성 글루칸을 물중에서 교반하면, 수용액 글루칸이 물증에 균일하게 분산되고, 알맞은 점도의 전처리액을 얻을 수 있다.
이어서, 제2공정에 있어서 이 전 처리액을 소재 시트에 부착시킨다. 전처리액을 소재 시트에 부착시킴에 있어서 상기 특허청구의 범위 제2항에 기재된 발명에서와 마찬가지로 전처리액에 소재 시트를 침지시킨 다음 끌어 올리도록 해도 좋고, 또는 상기 특허청구의 범위 제4항에 기재된 발명에서와 마찬가지로 소재 시트에 전처리액을 분무해도 좋으며, 또는 상기 특허청구의 범위 제6항에 기재된 발명에서와 마찬가지로, 전처리액을 회전하는 롤러를 개재하여 소재 시트에 부착시키는 등 여러가지 방법을 채용할 수 있다.
제3공정에 있어서, 소재 시트에 부착시킨 전처리액이 완전히 건조되지 않은 동안에 소재 시트에 인한 칼슘 분말을 부착시킨다. 인산 칼슘 분말을 소재 시트에 부착시킴에 있어서는, 예를 들어 인산 칼슘 분말을 넣은 체를 소재 시트 위에서 수평 방향으로 진동시켜서 분말을 살포한다거나, 또는 진동 호퍼 또는 진동하는 체 모양의 용기에서 낙하하는 인산 칼슘 분말을 에어 건으로 붐어 부착시키는 등의 방법을 채택할 수 있다.
인산 칼슘 분말을 부착시킬 때의 소재 시트의 건조 정도는 소재 시트의 재질이나 필터재의 용도에 의해서 적절하게 설정한다. 전처리액 및 인산 칼슘 분말을 부착시킨 소재 시트의 건조 공정인 제4공정은 상기 특허청구의 범위 제2항 내지 제7항에 기재된 발명에서와 동일하므로 보다 상세한 설명은 생략한다.
(실시예)
이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조해서 설명한다. 또한, 특허청구의 범위 제1항에 기재된 발명에 의한 필터재는, 특허 청구 범위 제2항 내지 제8항에 기재된 필터재의 제조 방법을 설명하면 자명해지므로 그 설명을 생략한다.
특허청구의 범위 제2항에 기재된 발명의 방법은, 0.5-40중량%의 인산 칼슘 분말과 0.5-15중량%의 수용성 글루칸을 물중에서 교반하여 처리액을 제조하고, 이를 제1공정으로 한다. 이하, 각각의 구성에 관해서 상세하게 설명한다.
인산칼슘은, 칼슘과 인의 몰비(Ca/P비)가 1.0-2.0 바람직하기로는 1.3-1.8, 더욱 바람직하기로는 1.5-1.67인 것을 사용한다. 덧붙여서, Ca/P비가 1.5인 것은 인산3칼슘이라 말하며, 1.67인 것은 인회석이라 칭한다.
상기 본 출원인 등의 종래 제안에 의해 펄터재의 제조 방법에 있어서는, 다공성 인회석을 사용하는 것으로 하였으나, 그 후의 연구에 의해, 인회석에 국한되지 않고 인산 칼슘도 동일한 흡착능을 갖는 것으로 밝혀졌다.
인산 칼슘의 입자 직경은 0.1-50미크론(μm)의 것을 사용한다. 또한, 직경이 큰 입자는 다공질 2차 입자로 하는 것이 좋다. 다공질 2차 입자란, 예를 들면 익힌 쌀알을 굳혀서 주먹밥으로 하듯이, 미세한 인산 칼슘의 결정 입자(1차 입자)를 굳형서 입자 직경을 크게 한 것을 말한다. 다공질 2차 입자를 제조함에 있어서, 예를 들면 미립자의 인산 칼슘 분말의 현탁액을 고온 분위기 중에서 분무한다. 또한, 결합제와 함께 교반 조립화하는 등 여러가지 방법을 이용할 수 있다. 이렇게 해서 얻어진 입자를 소성시켜 더욱 견고한 2차 입자로 할 수 있다.
인산 칼슘의 양을 상기와 같이 한정한 것은, 40 중량% 초과인 경우에는 제조한 필터재의 통기성이 나빠지고 0.5중량% 이하인 경우에는 항원성 미립자를 흡착하는 성능에 있어서 실요성이 없게 되기 때문이다.
또한, 인산 칼슘 분말의 비율이 30 중량%를 초과하는 경우에는 얻어진 필터재의 유연성이 상실되며, 예를 들면 마스크 재료로서 부적합해진다. 그러나, 굴곡 강도가 필요하지 않은 필터재로서 사용하는 경우에는 어떠한 차이도 발생하지 않는다.
마찬가지로 수용성 글루칸의 양을 한정한 것도, 15중량% 초과인 경우에는 필터재의 통기성이 나빠지고, 0.5중량% 이하인 경우에는 항원성 미립자를 흡착하는 능력이 작아져서 실용적이지 못하기 때문이다.
한편, 수용성 글루칸은 예를 들면 분자량 3만-30만 정도의 트리오스를 사용한다. 트리오스는 그 자체가 날아와서 통과하는 병원성 또는 항원성 미립자를 포획 흡착하는 것 외에도, 소재 시트의 섬유 표면과의 결합을 중개하는 분자 역할도 한다. 트리오스는 분자중에 풍부하게 수산기를 가져서, 포자, 꽃가루, 진균 등과 같이 표면이 당쇄나 무코 다당체로 피복된 구조의 입자를 수소 결합 등의 작용에 의해 포획 흡착한다.
특허청구의 범위 제2항에 기재되 발명의 제2공정에 있어서, 상기와 같이 하여 제조한 처리액중에 소재 시트를 침지하여 끌어올리면, 소재 시트가 처리액에 젖는 형태로 처리액이 소재 시트에 부착된다. 소재 시트를 처리액 중에 첨지함에 있어서는 예를 들면 소재 시트를 손으로 들어 처리액 중에 출입시켜도 좋고, 또는 소재 시트를 길다란 밸트 형상으로 형성시켜 롤 형상으로 감아두고, 일단부터 연속적으로 처리액 조 중에 공급하면, 처리액을 효율적으로 소재 시트에 부착시킬 수 있다.
상기 소재 시트로서는, 천연 섬유나 합성 섬유, 또는 이들의 혼방사 또는 혼합체로서 이루어진 직포, 부직포 또는 솜 형상의 섬유체, 또는 폴리우레탄 품 등을 사용할 수 있다.
소재 시트에 처리액을 부착시키고, 제3공정에서 이를 건조시키면 필터재가 완성된다. 건조는 상온에서 행해도 좋으나, 예를 들면 100-150℃ 정도의 온도 분위기 중에 소재 시트를 연속적으로 통과시키면 효율적으로 건조시킬 수 있다.
특허청구의 범위 제4항에 기재된 발명은, 처리액을 소재 시트에 부착시키는 제2공정이 특허 청구범위 제2항에 기재된 발명에서와 상이하므로, 다른 제1 및 제3공정은 각각 특허청구의 범위 제2항의 발명에서와 동일하다.
즉, 특허청구의 범위 제4항에 기재된 발명에 있어서, 처리액을 소재 시트에 분무함으로써 처리액을 소재 시트에 부착시킨다.
이 경우는 소재 시트를 처리액중에 침지시키고나서 끌어 올림으로써 처리액을 소재 시트로 부착시키는 상기 특허청구의 범위 제2항에 기재된 발명과 상이하고, 소재 시트로서 물에 젖으면 서위 버틸 힘이 약해져서 찢어지기 쉬운 종이를 채용할 수 있다. 즉, 소재 시트로서 상기한 섬유체, 우레탄 품 외에, 통기성이 있는 얇은 펄프지 혹은 일본 종이를 채용할 수 있다.
소재 시트에 처리액을 분무함에 있어서, 실험적으로는 입으로 부는 소위 분무를 사용할 수 있다. 분무를 사용할 때에는 인산 칼슘 분말에 충분한 비상 속도를 부여할 수 없으므로, 분무시에 소재 시트와의 간격은 약 30cm 정도가 적당하다.
필터재를 공업적으로 제조함에 있어서는 예를 들면 수 kg/cm2의 기압에서 작동하는 스프레이 건을 사용하는 것이 좋다. 이 때에, 소재 시트와 스프레이 건과는 거리는 약 1m 정도가 적당하다. 길다란 소재 시트를 롤 형상으로 감아 두고, 소재 시트가 고정된 스프레이 건의 앞쪽을 연속적으로 이동하도록 하면 대량 생산이 가능하다.
처리액의 소재 시트로의 분무량은 소재 시트가 전체 면에 걸쳐서 충분히 젖도록 설정한다. 소재 시트에 젖지 않은 부분이 있으며, 필터재로서 완성되었을 때 그곳에 구멍이 있는 것과 같으며, 과도하게 분무하면, 처리액이 소재 시트로부터 적하하여 실용성이 없어지기 때문이다.
소재 시트가 두꺼울 때에는 필요하면 처리액을 양면에 분무한다. 또한, 소재 시트가 소위 버틸 힘이 없는 종이 시트인 경우에는, 이면에 뒷받침판을 대고 표면에서 분무한다. 그리하면, 종이 시트가 처리액에 의해 뒷받침판에 붙어서, 이후의 취급이 용이해진다.
특허청구의 범위 제6항에 기재된 발명은, 처리액을 소재 시트에 부착시키는 제2공정이 특허청구의 범위 제2항 내지 제5항에 기재된 발명에서와 상이하고, 제조된 처리액을 회전하는 롤러를 기재하여 소재 시트에 부착시킨다.
상기 소재 시트로서는 천연 섬유나 합성 섬유 혹은 이들 혼방사 또는 혼합체로 이루어진 직포, 부직포 또는 솜 형상의 섬유체, 우레탄 외에, 통기성이 있는 얇은 펄프지 혹은 일본 종이를 채용할 수 있다.
처리액을 소재 시에 부착시킴에 있어서는, 제1도에 도시하듯이, 처리액 조(1)의 처리액(2) 중에 일부를 침지시키고, 수평한 회전축(3)을 갖는 드럼(4)를 연속적으로 회전시키고, 이 드럼(4)의 표면을 적시고, 그 상태에서 처리액(1)에서 처리액(2)를 연속적으로 퍼낸다.
한편, 밸트 형상의 길다란 소재 시트(5)를 롤 형상으로 감아두고, 이 소재시트를 아이들롤러(6)과 (6) 사이에서 횡단시키는 동안에 소재 시트(5)를 드럼(4)에 접촉시킨다. 제1도에 도시한 실시예에 있어서, 소재 시트는 왼쪽에서 오른쪽으로 감겨지는 것으로 하고, 도중에 히터(7)에 통과시켜 건조시킨다. 이때, 소재 시트의 이동 속도는 드럼(4)의 표면 둘레 속도를 초과하지 않도록 설정해야 한다. 이것은 소재 시트의 이동 속도가 드럼(4) 표면의 둘레 속도를 초과하면 처리액이 소재 시트에 충분히 공급
상기한 바에서 명백하듯이, 드럼(4)의 둘레 속도와 소재 시트(5)의 속도와의 차이에 의해 처리액의 소재 시트(5)로의 부착량이 변화한다. 그래서, 처리액 부착량은 소재 시트가 충분히 젖도록 설정해야한다. 이것은 처리액에 의해 젖지 않은 부분이 있으면, 건조 후 그 부분이 필터재로서 작용하지 않기 때문이며, 너무 젖어도 처리액이 소재 시트에서 적하하여 실용성이 없어지기 때문이다. 경우에 따라, 제1도에 나타낸 드럼(4)의 회전 방향을 시계방향으로 하여, 소재 시트를 오른쪽에서 왼쪽으로 이동하
또한, 본 발명의 필수적인 구성 요건은 아니나, 교반기(8)에 의해 처리액을 항상 교반하여 인산 칼슘 분말이 처리액 조(1) 내에 침전되지 않게 하는 것이 좋다.
특허청구의 범위 제6항에 기재된 발명에 있어서, 다른 공정은 상기 특허청구의 범위 제2항 내지 제5항에 기재된 발명에서와 동일하므로 그 설명을 생략한다.
특허청구의 범위 제8항에 기재된 발명은, 인산 칼슘 분말을 가루 상태로 소재 시트에 부착시키는 점에서 상기 특허청구의 범위 제2항 내지 제7항에 기재된 발명과 상이하다.
즉, 특허청구의 범위 제8항에 기재된 발명은, 0.5-25 중량%의 수용성 글루칸을 물중에 용해시켜 알맞은 점도의 전처리액을 제조하고, 이를 제1공정으로 한다.
이어서, 제2공정에 있어서, 상기와 같이 하여 얻어진 전처리액을 소재 시트에 부착시킨다. 전처리액을 소재 시트에 부착시킴에 있어서는, 예를 들면 상기 특허청구의 범위 제2항에 기재된 발명에서와 마찬가지로, 전처리용액중에 소재 시트를 침지하고 나서 끌어 올린다.
또는, 상기 특허청구의 범위 제4항에 기재된 발명에서와 마찬가지로 전처리액을 소재 시트에 분무한다 또는, 상기 특허청구의 범위 제6항에 기재된 발명에서와 마찬가지로, 전처리액 조(도시하지 않음)중에 일부를 침지시킨 회전 롤러를 사용하여 소재 시트에 전처리액을 부착시킨다.(제1도 참조).
다음으로 제3공정에 있어서, 소재 시트에 부착된 전처리액이 완전히 건조되지 않은 동안에, 소재 시트 위에 인산 칼슘 분말을 부착시킨다. 인산 칼슘 분말을 부착시킴에 있어서는, 예를 들면 인산 칼슘 분말을 넣은 체를 소재 시트 위에서 수평 방향으로 진동시켜서 분말을 소재 시트 위에 살포한다.
이와 같이 분말을 살포하는 것은 소재 시트에 있어서의 전처리액의 건조 정도가 잦은 경우, 다시 말해서, 전처리액을 소재 시트에 방금 부착시킨 것으로 아직 젖어 있는 경우에, 분말을 살짝 소재 시트위에 부착시키는 것이 매우 적합하다. 그것은 소재 시트가 충분히 젖어 있을 때에 분말을 뿜어 부착시키면, 분말이 전처리액중에 함침되고, 그 결과 소재 시트를 건조시키면 인산 칼슘 둘에에 수용성 글루칸이 결합되어, 병원성 혹은 항원성 미립자를 흡착하는 인산 칼슘 분말의 수가 감소될 우려가 있기 때문이다.
또한, 소재 시트에 있어서의 전처리액의 건조 정도 또는 소재 시트의 재질에 따라 전처리액을 부착시킨 소재 시트에 인산 칼슘 분말을 발포하는 것보다 뿜어 부착시킨 쪽이 유리한 경우가 있다.
예를 들면, 이 발명의 방법을 효율적으로 실시하기 위해, 전처리액을 부착시킨 소재 시트를 히터에 통과시켜 수분을 빨리 증발시키면, 전체 공정 시간을 단축시킬 수 있다. 그러나, 이렇게 하면 전처리액이 절반은 굳어버려서, 필연적으로 인산 칼슘 분말이 소재 시트에 부착되기가 어렵다. 이와 같은 경우에는, 인산 칼슘 분말을 소재로 시트 위에 뿜어 부착시키는 것이 좋다.
또한, 소재 시트가 펄프지거나 일본 종이인 경우에는 단지 소재 시트 위에 전처리액을 개재하여 인산 칼슘 분말을 부착시킨 경우에는 건조 후 필터재의 표면을 문지르면, 인산 칼슘 분말이 훌훌 박리되어 버린다. 이와 같은 경우에는, 인산 칼슘 분말을 뿜어 부착시켜, 그때의 분말의 운동 에너지를 이용해서, 인산 칼슘 분말을 종이 섬유, 또는 절반쫌 굳은 전처리액층에 함침시키면, 인산 칼슘 분말을 안정적으로 소재 시트에 부착시킬 수 있다.
인산 칼슘 분말을 소재 시트 위에 뿜어 부착시킴에 있어서는, 예를 들면 제2도에 나타낸 바와 같이, 케이스(10)안에 방진재(9)를 개재하여 바이브레이터(11)을 배설하고, 이 바이브레이터(11)의 출력축(12)의 선단에 눈이 촘촘한 체(13)을 장착하여, 이 체(13) 중에 인산 칼슘 분말을 넣어서 바이브레이이터를 작동시킨다. 그리고 바이브레이터(13)을 작동시켰을 때 체(13)에서 낙하하는 인산 칼슘 분말을 바이블이터 아래쪽으로 배설된 송풍기(14)에 의해 횡방향으로 날려서, 배출공(10a)에서 절반쫌 건조된 전처리액이 부착된 소재 시트(5)에 기세좋게 부딪히게 하여 이에 부착시킨다.
또한, 인산 칼슘 분말을 소재 시트에 뿜어 부착시키기 위해서는 소위 샌드블라스트에 사용하는 뿜어 부착시키는 기계를 그 송풍량을 적게 하여 사용할 수 있다.
소재 시트 1m2당 인산 칼슘 부착량은 살포하는 경우 및 뿜어 부착하는 경우에도, 소재 시트의 평량(소재 시트 1m2당의 중량)의 5%-100% 정도가 적당하다.
특허청구의 범위 제8항에 기재된 발명의 제4공정(건조 공정)은, 상기 특허청구의 범위 제2항 내지 제7항에 기재된 발명에서와 동일하므로 보다 상세한 설명은 생략한다.
또한 이것은 본 발명의 필수적인 구성은 아니지만, 특허청구의 범위 제2항 내지 제8항에 기재된 어떠한 발명의 방법에 있어서도, 완성된 필터재를 예를 들면 열 롤 사이에 통과시키는 등 하여, 약 150℃정도로 가열 압축하고, 가열 고정시키는 것이 바람직하다. 이것은 소재 시트의 섬유에 함침된 인산 칼슘 분말은 별도로 하고 약한 수소 결합이나 정전기적 결합 등에 의한 섬유와 인산 칼슘 분말의 결합은 구부림을 반복하는 동안에 끊어지기 쉽기 때문이다. 가열 고정은, 섬유의 네트워크 구조를 가열 압
상기와 바와 같이 하여 제조된 필터재의 비루스 흡착능의 일례를 하기 표 1에 나타낸다. 또한, 본 발명의 방법에 따라 제조된 필터재는, 임의의 제조 방법에 의한 것과 거의 동일한 성능을 나타낸다.
표 1은 샘플에 인플루엔자 비루스(A/PR/8) 부유액을 통과시키고, 통과액의 비루스 역가를 닭의 적혈구 응집 반응 및 중화 반응에 의해 구하였다. 샘플란의 블랭크는 인플루엔자 부유액을 전혀 여과시키지 않았던 경우를 나타낸다.
또한, 적혈구 응집 반응이란 닭의 적혈구가 인플루엔자 비루스를 개재하여 서로 응집하는 반응을 말하며, 이를 이용해서 응집 유무에 의해 인플루엔자 비루스의 유무를 검정할 수 있다. 역가 256은 통과액을 1/256으로 희석시켜도 응집이 생기는 것을 나타낸다.
또한 증화 반응이란 인플루엔자 비루스가 사람의 퇴치된 폐 세포에 부착하여 이를 파괴하는 반응을 말하며, 역가의 104는 파과된 세포의 수를 나타낸다. 또한, 본 발명의 방법에 따라 제조된 필터재의 세포 흡착농의 일례를 표 2에 나타낸다.
표 2는 샘플에 각각 대장균, 황색포도상구균 및 녹농균을 부유시킨 원액을 통과시켜서, 통과액에서의 세균수에 의해 각 샘플의 세균 흡착능을 도시한다. 또한, 각 원액에서의 세균수는 106개였다.
표 2에서 명백하듯이 본 발명의 방법에 따라 제조된 필터재는 세균을 거의 통과시키지 않는다.
다음으로 본 발명의 방법에 따라 제조된 필터재의 탈취농의 일례를 하기 표 3에 나타낸다.
표 3은 탈취능을 정치 탈취 성능 평가에 의해 도시한다. 정치 탈 성능 평가란 3미터 테트라 팩에, 초기 농도(100ppm 또는 50ppm)의 취기 물질과 한변이 10cm의 정사각형 필터재를 넣어, 각 샐플링 시간에서의 측정 농도(검지과너에 의해 측정된)를 예를 들면 ppm을 단위로 하는 수치로 나타내는 것이다.
또한, 본 발명의 방법에 따라 제조된 필터재의 탈취능의 다른 예를 하기 표 4에 도시한다.
표 4는 탈취기능을 통기 탈취 성능 평가에 의해 나타낸다. 통기 탈취 성능 평가란 초기 농도(100ppm 또는 50ppm)의 취기 물질을 함유하는 공기류에 필터재를 통과시켜서, 필터재 통과 후의 취기 물질의 농도를 예를 들면 ppm을 단위로 하는 수지로 나타내어 필터재의 탈취능으로 하는 것이다.
구체적으로는, 통기 공급용의 3리터 테트라 팩과, 통기 회수용의 3리터 테트라 팩을 토기 관에 서로 접수시키고, 이 통기관에, 공급측부터 순서대로 펌프, 유량계 및 필터재 홀더를 삽설하고 펌프에 의해 공급측 테트라 팩의 유취 공기에 필터재 홀더에 장착된 필터재를 강제적으로 통과시키고, 회수측 테트라 팩에 송급된 공기의 잔존 유취 물질을 검지관을 사용해서 농도 측정한다. 또한, 표 4의 데이타에 있어서 통기 유량은 1리터/분, 필터재 홀더에 있어서 필터재의 통기 면적은 15cm2였다.
이상의 설명에서 명백하듯이, 본 발명은 인산 칼슘 분말을 수용성 글루칸을 개재하여 소재 시트에 결합시켰으므로 값싼 원 재료를 간단한 공정으로 가공함으로써 종래 존재하지 않았던 경이적인 병원성및 항원성 미립자 흡착능을 갖는 필터재를 얻을 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.
또한 다공성 인회석을 사용하지 않고 인산 칼슘 분말을 사용하기 때문에, 다공성 인회석을 제조하는 데 필요한 기체 발생 물질을 혼입시키거나 소성, 조립 및 화학조성의 정밀한 제어가 필요없게 되어서 제조가 용이해지고 그에 따라 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
또한 인산 칼슘 분말의 직경을 작게 하면, 곱고 얇은 소재 시트에도 인산 칼슘 분말을 첨가하여 부착시킬 수 있게 되는 등의 각종 효과를 나타낸다.
Claims (13)
- 인산 칼슘 분말을 수용성 글루칸을 개재하여 소재 시트에 부착시키는 것을 특징으로 하는 필터재.
- 0.5-40중량%의 인산 칼슘 분말 및 0.5-15중량%의 수용성 글루칸을 물중에 분산 용해시켜 처리액을 제조하는 제1공정, 이 처리액중에 소재 시트를 침지시켜서 끌어올리는 제2공정 및 끌어 올린 소재 시트를 건조시키는 제3공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터재의 제조 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 처리액중의 인산 칼슘의 함량이 0.5-30중량%인 것을 특징으로 하는 방법.
- 0.5-40중량%의 인산 칼슘 분말 및 0.5-15 중량%의 수용성 글루칸을 물중에 분산 용해시켜 처리액을 제조하는 제1공정, 이 처리액을 소재 시트에 분무하는 제2공정 및 처리액을 분무한 소재 시트를 건조시키는 제3공정으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 필터재의 제조 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 처리액중의 인산 칼슘의 함량이 0.5-30 중량%인 것을 특징으로 하는 방법.
- 0.5-40중량%의 인산 칼슘 분말 및 0.5-15 중량%의 수용성 글루칸을 물중에 분산 용해시켜 처리액을 제조하는 제1공정, 이 처리액을 회전하는 롤러를 개재하여 소재 시트에 부착시키는 제2공정 및 처리액을 부착시킨 소재 시트를 건조시키는 제3공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터재의 제조 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 처리액중의 인산 칼슘의 함량이 0.5-30중량%인 것을 특징으로 하는 방법.
- 0.5-25 중량%의 수용성 글루칸을 물중에 용해시켜 전처리액을 제조하는 제1공정, 이 전처리액을 소재 시트에 부착시키는 제2공정, 소재 시트에 부착시킨 전처리액이 완전히 건조되지 않은 동안에 인산 칼슘 분말을 소재 시트에 부착시키는 제3공정 및 전처리액 및 인산 칼슘 분말을 부착시킨 소재 시트를 건조시키는 제4공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터재의 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 제2공정에서, 전처리액에 소재 시트를 침지하여 끌어 올림으로써 전처리액을 소재 시트에 부착시키는 것을 특징으로 하는 필터재의 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 제2공정에서, 소재 시트에 전처리액을 분무함으로써 전처리액을 소재 시트에 부착시키는 것을 특징으로 하는 필터재의 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 제2공정에서, 일부를 전처리액에 침지시킨 회전 롤러에 소재 시트를 접촉시킴으로써, 소재 시트에 전처리액을 부착시키는 것을 특징으로 하는 필터재의 제조 방법.
- 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3공정에서, 전처리액을 부착시킨 소재 시트에 인산 칼슘 분말을 산포함으로써, 소재 시트에 인산 칼슘 분말을 부착시키는 것을 특징으로 하는 필터재의 제조 방법.
- 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3공정에서, 전처리액을 부착시킨 소재 시트에 인산 칼슘 분말을 뿜어 부착시킴으로써, 소재 시트에 인산 칼슘 분말을 부착시키는 것을 특징으로 하는 필터재의 제조 방법.
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