KR20190123010A - Manufacturing method of fine dust filter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 나노섬유 웹을 포함하여 외부에서 실내로 유입되는 공기에 포함된 미세먼지를 포집하는 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포집효율이 향상된 필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a filter for collecting fine dust contained in the air flowing into the room from the outside, including a nanofiber web, and more particularly to a filter and a method of manufacturing the improved collection efficiency.
공기 중에 떠다니는 먼지는 입자 크기가 50 ㎛ 이하의 총먼지(TSP, Total Suspended Particles)와 미세먼지(PM, Particulate Matter)로 구분되며, 이중 미세먼지는 다시 지름 10 ㎛이하(PM 10)의 미세먼지와 지름 2.5 ㎛ 이하(PM 2.5)의 초미세먼지로 구분된다.The dust floating in the air is divided into Total Dust (TSP) and Particulate Matter (PM) with a particle size of 50 µm or less, of which fine particles are 10 µm or less in diameter (PM 10). Divided into dust and ultra-fine dust with a diameter of 2.5 μm or less (PM 2.5).
또한, 미세먼지는 공장의 매연 및 자동차 배기가스와 같은 화석연료가 연소하는 과정에서 발생하며, 주로 황산염, 질산염, 암모니아 및 중금속 등의 유해물질로 구성된다. 이는 코로 호흡 시 콧속에서 큰 먼지들은 털을 통해 걸러지거나 코와 목 안에 있는 점액에 의해 걸러지기도 하나, 초미세먼지는 걸러지지 않고 몸 속으로 침투하여 각종 호흡기계 및 심혈관계 질환을 일으킨다.In addition, fine dust is generated in the process of burning fossil fuels, such as fumes and automobile exhaust of the factory, mainly composed of harmful substances such as sulfate, nitrate, ammonia and heavy metals. When the nose is breathing through the nose, large dust is filtered through the hair or by the mucus in the nose and throat, but ultra-fine dust is not filtered but penetrates into the body causing various respiratory and cardiovascular diseases.
이에 따라 오염된 공기를 정화하는 필터 장치의 중요성이 더욱 커지고 있으며, 필터 장치의 여과 기능과 효율을 높이기 위해 다양한 필터 장치들이 지속적으로 개발되고 있다. 그 중, 나노섬유는 산업 전반에 걸쳐 고성능을 발현하는 소재로서, 필터의 소재로 사용된다.Accordingly, the importance of the filter device for purifying the contaminated air is becoming more important, and various filter devices are continuously developed to increase the filtration function and efficiency of the filter device. Among them, nanofibers are used as the material of the filter as a material expressing high performance throughout the industry.
미세먼지를 포집하기 위한 나노섬유에 쓰이는 전기방사(electrospinning) 기술은 고분자 용액이나 용융물에 고전압을 가해 마이너스(-) 극이나 접지(earth)로 대전된 표면에 고분자 용액이 스프레이 된다. 이 과정에서 용매가 휘발되면서 집전판(collector)에 나노섬유상 물질이 웹(Web)이나 부직포(non-woven) 상태로 적층되어 나노섬유가 제조된다. 이러한 나노섬유는 웹 또는 부직포상으로 섬유의 직경과 두께에 따라 기공도와 기공크기가 조절하여 제조된다. 그러나 나노섬유 웹은 내부를 구성하는 고분자의 쌍극자 배향이 달라 서로 간에 상쇄가 되고, 따라서 나노섬유 전체의 쌍극자의 크기가 감소하여 미세먼지를 효과적으로 포집하지 못하는 문제점이 있다. Electrospinning technology, which is used for nanofibers to collect fine dust, applies high voltage to polymer solutions or melts, and polymer solutions are sprayed onto negatively charged or ground-charged surfaces. In this process, as the solvent is volatilized, the nanofiber material is laminated on a collector or web in a web or non-woven state to prepare nanofibers. These nanofibers are prepared by adjusting the porosity and pore size according to the diameter and thickness of the fiber on the web or nonwoven fabric. However, the nanofiber web has a problem that the dipole orientation of the polymer constituting the inside is offset by each other, and thus the size of the dipole of the entire nanofiber is reduced to effectively collect fine dust.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 나노섬유 내부 쌍극자의 크기를 현저히 증가시켜 미세먼지 포집 효율이 획기적으로 향상된 미세먼지 차단용 필터 및 이의 제조방법 및 키트를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the object of the present invention is to significantly increase the size of the nano-fiber inner dipole to significantly increase the fine dust collection efficiency filter for fine dust blocking and its manufacturing method and kits. do.
또한, 본 발명은 낮에 충분한 가시성을 확보할 수 있는 미세먼지 차단용 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a filter for blocking fine dust that can ensure sufficient visibility during the day.
또한, 본 발명은 미세먼지가 쌓임에도, 장기사용 시 필터의 전후에서 발생한 차압의 증가비가 상대적으로 낮아, 다른 나일론에 비하여 자연 환기성이 우수한 미세먼지 차단용 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a fine dust blocking filter having excellent natural breathability compared to other nylon, even if the fine dust is accumulated, the increase ratio of the differential pressure generated before and after the filter in the long-term use is relatively low.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는One aspect of the present invention for achieving the above object is
기재 상에 나일론 11을 함유하는 고분자 용액을 전기방사하여 나노섬유 웹을 형성하는 필터 제조 단계 및A filter manufacturing step of forming a nanofiber web by electrospinning a polymer
상기 필터에 전기장을 가하여 쌍극자를 강화시키는 쌍극자 강화 단계를 포함하여 제조되는 전기 배향된 미세먼지 차단용 필터의 제조 방법이다.And a dipole reinforcing step of reinforcing the dipole by applying an electric field to the filter.
본 발명의 일 양태에 있어, 상기 필터 제조 단계 후, 상기 기재 상에 도포된 나노섬유 웹을 압착하는 라미네이션 단계를 더 포함하여 제조되는 것일 수 있다.In one aspect of the invention, after the filter manufacturing step, it may be prepared by further comprising a lamination step of pressing the nanofiber web applied on the substrate.
본 발명의 일 양태에 있어, 상기 쌍극자 강화단계에서 전기장은 50 내지 300kV/cm인 것일 수 있다.In one aspect of the invention, the electric field in the dipole reinforcing step may be 50 to 300kV / cm.
본 발명의 일 양태에 있어, 상기 나노섬유 웹은 TCD(Tip to collector distance)가 10 내지 30cm, 주사속도가 5 내지 30mL/hr 및 방사시간이 50 내지 600초인 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the nanofiber web may have a tip to collector distance (TCD) of 10 to 30 cm, a scanning speed of 5 to 30 mL / hr, and a spinning time of 50 to 600 seconds.
본 명세서에서 TCD는 노즐 팁(tip)으로부터 기재까지의 방사 거리를 의미한다.In the present specification, TCD means the spinning distance from the nozzle tip to the substrate.
본 발명의 다른 일 양태는 기재; 및 상기 기재 상에 형성된 전기 배향된 나일론 11을 함유하는 나노섬유 웹을 포함하는 미세먼지 차단용 필터일 수 있다.Another aspect of the invention is a substrate; And a nanofiber blocking filter including a nanofiber web containing an electrically oriented
본 발명의 다른 일 양태에 있어, 상기 미세먼지 차단용 필터의 표면 전압이 60 내지 100V 인 것일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the surface voltage of the fine dust blocking filter may be 60 to 100V.
본 발명의 일 양태에 있어, 상기 나노섬유 웹은 TCD가 11cm, 주사속도가 20mL/hr 및 방사 시간이 120초인 조건에서 전기방사 시, 상기 필터는 전단과 후단의 차압이 40Pa 이하인 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the nanofiber web is 11cm in TCD, the scanning speed is 20mL / hr and the spinning time when the electrospinning conditions, 120 seconds, the filter may have a pressure difference between the front end and the rear end of 40Pa or less.
본 발명의 일 양태에 있어, 상기 나노섬유 웹은 두께가 1 내지 50 ㎛인 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the nanofiber web may have a thickness of 1 to 50 ㎛.
본 발명의 일 양태에 있어, 상기 나노섬유 웹은 TCD가 11cm, 주사속도가 20mL/hr 및 방사 시간이 120초인 조건에서 전기방사 시, 600nm의 파장에서 측정된 광투과도가 80% 이상인 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the nanofiber web may have a light transmittance of 80% or more measured at a wavelength of 600nm during electrospinning at a condition of 11cm TCD, 20mL / hr scan rate and 120 seconds spinning time .
본 발명의 일 양태에 있어, 상기 필터는 ASHRAE STANDARD 52.1의 중량법에 따른 미세먼지 포집효율이 80% 이상인 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the filter may be a fine dust collection efficiency of 80% or more according to the gravimetric method of ASHRAE STANDARD 52.1.
본 발명의 일 양태에 있어, 상기 나노섬유는 직경이 10 내지 500 nm인 것일 수 있다.In one aspect of the invention, the nanofibers may be of 10 to 500 nm in diameter.
본 발명의 또 다른 일 양태는 상기 어느 하나의 미세먼지 차단용 필터가 적층되어 형성되는 키트일 수 있다.Another aspect of the present invention may be a kit formed by stacking any one of the fine dust blocking filters.
본 발명의 또 다른 일 양태에서, 상기 적층체는 서로 이격되어 형성되는 것일 수 있다.In another aspect of the invention, the laminate may be formed spaced apart from each other.
본 발명의 또 다른 일 양태에서, 상기 필터의 양 말단 층에 전극을 형성하고, 추가적인 전기장을 가하여 표면전압이 상승한 것일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the electrode may be formed on both end layers of the filter, and the surface voltage may be increased by applying an additional electric field.
본 발명은 나노섬유 내부 쌍극자의 크기를 현저히 증가시켜 미세먼지 포집 효율이 획기적으로 향상된 미세먼지 차단용 필터 및 이의 제조방법 및 키트를 제공할 수 있다. The present invention can provide a fine dust blocking filter and a manufacturing method and kit thereof that significantly increases the size of the nanofiber inner dipole significantly improved the fine dust collection efficiency.
또한, 본 발명의 필터는 낮에 충분한 가시성을 확보할 수 있는 장점이 있다.In addition, the filter of the present invention has the advantage of ensuring sufficient visibility during the day.
또한, 본 발명은 미세먼지가 쌓임에도 불구하고 장기사용 시 필터의 전후에서 발생한 차압의 증가비가 상대적으로 낮아, 다른 나일론에 비하여 자연 환기성이 우수한 장점이 있다.In addition, the present invention has a relatively low increase ratio of the differential pressure generated before and after the filter during long-term use, even though fine dust is accumulated, there is an advantage of excellent natural breathability compared to other nylon.
또한, 본 발명은 필터가 포집된 미세먼지를 단시간에 효율적으로 제거하여 재사용성이 높아 장기간동안 사용할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that can be used for a long time to reuse the fine dust collected in the filter efficiently in a short time efficiently.
도 1은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 나노섬유 웹의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.1 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the nanofiber web prepared in Example 1 of the present invention.
이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying examples or embodiments. However, the following specific examples or examples are only one reference for describing the present invention in detail, but the present invention is not limited thereto and may be implemented in various forms.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.Also, unless defined otherwise, all technical and scientific terms have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. The terms used in the description in the present invention are only for effectively describing specific embodiments and are not intended to limit the present invention.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.Also, the singular forms used in the specification and the appended claims may be intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise.
본 명세서에서 평량(Basis Weight of Grammage)은 단위 면적 당 질량, 즉 바람직한 단위로서 제곱미터 당 그램 (g/m2)으로 정의된다.Basis Weight of Grammage is defined herein as mass per unit area, ie grams per square meter (g / m 2 ) as preferred units.
본 명세서에서 차압(pressure drop)은 필터의 전단 및 후단의 초기압력 차의 절대값을 의미한다.In the present specification, the pressure drop means the absolute value of the initial pressure difference between the front and rear ends of the filter.
본 발명의 발명자들은 미세먼지 차단용 필터를 제공함에 있어서, 필터에 나일론 11을 함유하여 미세먼지를 포집한 후에도 광투과도가 높게 유지되고, 자연 환기성이 우수하며 미세먼지를 효과적으로 차단할 수 있음을 발견하였다.The inventors of the present invention, in providing a filter for blocking fine dust, found that the light transmittance is maintained even after collecting fine dust by containing
또한, 제조된 미세먼지 차단용 필터는 가시성이 확보되고, 차압의 증가비가 낮음을 발견하였다. 또한, 필터에 전기장을 가하여 포집된 미세먼지를 효과적으로 제거 가능하고, 따라서 재사용성이 높음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.In addition, it was found that the manufactured fine dust blocking filter ensures visibility and has a low increase in the differential pressure. In addition, by applying an electric field to the filter, it is possible to effectively remove the collected fine dust, thus finding a high reusability to complete the present invention.
이하는 본 발명에 따른 미세먼지 차단용 필터의 제조 방법, 이를 통해 제조되는 미세먼지 차단용 필터 및 키트를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter will be described in more detail the manufacturing method of the fine dust cut filter according to the present invention, the fine dust cut filter and kit produced through this.
본 발명에 따른 미세먼지 차단용 필터의 제조 방법은The method for producing a fine dust filter according to the present invention
기재 상에 나일론 11을 함유하는 고분자 용액을 전기방사하여 나노섬유 웹을 형성하는 필터 제조 단계 및A filter manufacturing step of forming a nanofiber web by electrospinning a polymer
상기 필터에 전기장을 가하여 쌍극자를 강화시키는 쌍극자 강화 단계를 포함한다.A dipole reinforcement step of applying an electric field to the filter to reinforce the dipole.
본 발명의 일 양태에서, 기재 상에 나일론 11을 함유하는 고분자 용액을 전기방사하여 나노섬유 웹을 형성한다. 나일론 11은 다른 폴리아미드와 달리, 전기장을 가하는 경우 강한 쌍극자가 형성될 수 있다. 따라서 강한 쌍극자로 인해 미세먼지의 포집 효율이 증가하게 되는 것을 알게 되었다.In one aspect of the invention, the polymer
상기 고분자 용액 내에 나일론 11의 함량은 1 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 범위를 만족 시 전기방사 용액으로 적합하고, 나노섬유 웹으로의 제조가 용이하다. 바람직하게는 2 내지 6 중량%, 더 바람직하게는 3 내지 6 중량%일 수 있다.The content of
상기 기재는 전기방사 시 컬렉터 상에 지지체 또는 장착시트로 이용된다. 또한, 나노섬유 웹의 물리적 특성을 보완하고, 취급성을 향상시킬 수 있다. 상기 기재는 상부에 나노섬유 웹이 형성될 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않으나, 다공성 기재 또는 매쉬일 수 있다.The substrate is used as a support or mounting sheet on the collector during electrospinning. In addition, it is possible to supplement the physical properties of the nanofiber web and to improve the handleability. The substrate is not particularly limited as long as the nanofiber web can be formed thereon, but may be a porous substrate or a mesh.
상기 다공성 기재의 형태는 미세다공 필름, 부직포 및 직편물에서 선택될 수 있고, 다공성 기재의 소재는 폴리에스터 계열, 나일론 계열, 폴리올레핀 계열 및 셀룰로오스 계열에서 선택될 수 있다.The porous substrate may be selected from a microporous film, a nonwoven fabric, and a woven fabric. The porous substrate may be selected from a polyester, nylon, polyolefin, and cellulose series.
또한, 상기 매쉬는 폴리올레핀계 매쉬, 폴리에스터 매쉬, 유리섬유 매쉬, 나일론 매쉬, 스틸 매쉬 및 알루미늄 매쉬일 수 있다.In addition, the mesh may be a polyolefin-based mesh, polyester mesh, glass fiber mesh, nylon mesh, steel mesh and aluminum mesh.
상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등 일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The polyolefin may be polyethylene, polypropylene, or the like, but is not limited thereto.
상기 기재의 평량은 5 내지 100g/m2일 수 있고, 상기 범위를 만족 시 필터 지지체의 물성을 만족하며, 강성도가 좋아 가공성이 좋을 수 있다. 바람직하게는 10 내지 50 g/m2 일 수 있고, 더 바람직하게는 15 내지 40 g/m2 일 수 있다.The basis weight of the substrate may be 5 to 100g / m 2 , when satisfying the above range, satisfies the physical properties of the filter support, good stiffness may be good workability. Preferably from 10 to 50 g / m 2 , more preferably from 15 to 40 g / m 2 .
또한, 상기 나노섬유 웹의 평량은 0.1 내지 10 g/m2 일 수 있다. 상기 범위를 만족 시 적은 양의 고분자로 나노섬유 웹 및 필터를 제조할 수 있고, 기계적 물성이 뛰어나며 공기 투과도가 좋을 수 있다. 바람직하게는 0.5 내지 3 g/m2 일 수 있고, 더 바람직하게는 0.5 내지 2 g/m2 일 수 있다.In addition, the basis weight of the nanofiber web may be 0.1 to 10 g / m 2 . When satisfying the above range can be produced a nanofiber web and filter with a small amount of polymer, excellent mechanical properties and good air permeability. Preferably from 0.5 to 3 g / m 2 , more preferably from 0.5 to 2 g / m 2 .
상기 나일론 11은 전기방사를 위해 용매에 용해될 수 있고, 용매로는 페놀, 포름산, 황산, m-크레솔, 티플루오르아세트앤하이드라이드/다이클로로메테인, N-메틸모폴린 N-옥시드, 클로로폼, 테트라히드로푸란, 지방족 케톤군, 지방족 수산기군, 지방족 화합물군, 글리콜군, 할로겐 화합물군, 방향족 화합물군, 지방족 고리 화합물군, 에스테르군, 지방족에테르군 및 아미드에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The
상기 지방족 케톤군은 메틸이소부틸케톤 및 메틸에틸케톤 등에서 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.The aliphatic ketone group may be one or a mixture of two or more of methyl isobutyl ketone and methyl ethyl ketone.
상기 지방족 수산기군은 m-부틸알콜, 이소부틸알콜, 이소프로필알콜, 메틸알콜 및 에탄올 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.The aliphatic hydroxyl group may be one or a mixture of two or more selected from m-butyl alcohol, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, methyl alcohol and ethanol.
상기 지방족 화합물군은 헥산, 테트라클로로에틸렌 및 아세톤 등에서 선택되는 하나 또는 둘이상의 혼합물일 수 있다.The aliphatic compound group may be one or a mixture of two or more selected from hexane, tetrachloroethylene and acetone.
상기 글리콜군은 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜 및 에틸렌글리콜 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.The glycol group may be one or a mixture of two or more selected from propylene glycol, diethylene glycol and ethylene glycol.
상기 할로겐 화합물군은 트리클로로에틸렌 및 디클로로메탄 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.The halogen compound group may be one or a mixture of two or more selected from trichloroethylene, dichloromethane and the like.
상기 방향족 화합물군은 톨루엔 및 자일렌 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.The aromatic compound group may be one or a mixture of two or more selected from toluene, xylene and the like.
상기 지방족 고리 화합물군은 사이클로헥사논 및 시클로헥산 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.The aliphatic ring compound group may be one or a mixture of two or more selected from cyclohexanone and cyclohexane.
상기 에스테르군은 n-부틸초산염 및 초산에틸 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.The ester group may be one or a mixture of two or more selected from n-butyl acetate and ethyl acetate.
상기 지방족에테르군은 부틸셀로살브, 아세트산 2-에톡시에탄올 및 2-에톡시에탄올 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.The aliphatic ether group may be one or a mixture of two or more selected from butyl cello salb, acetic acid 2-ethoxyethanol, 2-ethoxyethanol and the like.
상기 아미드는 디메틸포름아미드 및 디메틸아세트아미드 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.The amide may be one or a mixture of two or more selected from dimethylformamide and dimethylacetamide.
용매의 비제한적인 일 예는 포름산 및 디클로로메탄의 혼합물일 수 있다.One non-limiting example of a solvent can be a mixture of formic acid and dichloromethane.
상기 고분자 용액은 전기방사 공정(electrospinning process)에 의해 방사된다. 전기방사 공정은 전기적으로 하전된 고분자 용액 및 용융물의 젯(jet)을 통해 나노섬유를 제조할 수 있는 공정을 의미한다. 상기 전기방사를 이용한 제조방법은 양극과, 상기 양극에 이격되어 구비되는 음극 및 상기 양극과 음극에 결합되는 전원공급장치로 이루어진 전기장 형성부 및 상기 전기장 형성부에 의하여 상기 양극과 음극 사이에 형성되는 전기장 형성공간 내에 고분자 용액을 방사시키는 노즐( nozzle)을 포함하는 제조 장치를 사용할 수 있다.The polymer solution is spun by an electrospinning process. Electrospinning process refers to a process capable of producing nanofibers through a jet of an electrically charged polymer solution and melt. The manufacturing method using the electrospinning is formed between the positive electrode and the negative electrode by the electric field forming portion and the electric field forming portion consisting of a positive electrode, a negative electrode provided to be spaced apart from the positive electrode and a power supply device coupled to the positive electrode and the negative electrode A manufacturing apparatus including a nozzle for spinning a polymer solution in an electric field forming space may be used.
또한, 나노섬유 웹은 상기 전기장에 의해 젯(jet)이 형성 및 연신되어 얻을 수 있다. 상기 나노섬유 웹은 균일하고, 직경이 작을수록 입경이 작은 파티클을 잘 포집할 수 있어 필터로 적합하다.In addition, a nanofiber web may be obtained by forming and stretching a jet by the electric field. The nanofiber web is more uniform, and the smaller the diameter, the better it can collect particles having a small particle diameter is suitable as a filter.
본 발명의 일 양태에서, 팁(tip)으로부터 기재까지의 방사 거리를 의미하는 TCD(Tip to collector distance)는 10 내지 30 cm일 수 있고, 방사 시간은 50 내지 600 초일 수 있다. 상기 TCD 및 방사시간을 만족할 경우, 균일하고 필터의 가시성이 잘 확보되며 기계적 물성이 좋은 나노섬유 웹을 형성할 수 있다. 바람직하게는 TCD는 10 내지 25 cm, 방사 시간은 50 내지 500 초일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 TCD는 10 내지 18 cm, 방사 시간은 100 내지 500 초일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.In one aspect of the invention, the tip to collector distance (TCD), which means the distance from the tip to the substrate, may be between 10 and 30 cm, and the spin time may be between 50 and 600 seconds. When the TCD and the spinning time are satisfied, it is possible to form a nanofiber web having a uniform and good visibility of the filter and having good mechanical properties. Preferably the TCD is 10 to 25 cm, the spinning time may be 50 to 500 seconds, more preferably the TCD may be 10 to 18 cm, the spinning time may be 100 to 500 seconds, but is not limited thereto.
또한, 상기 전기방사 수행 시, 상기 방사용액의 주사속도는 5 내지 30 mL/hr일 수 있다. 주사속도가 상기와 같을 경우, 방사용액이 연속적으로 토출되고, 균일한 크기의 나노섬유를 형성할 수 있으며, 방사용액이 컬렉터에 잘 수집되어 나노섬유 웹의 생산성이 향상된다. 바람직하게는 10 내지 25mL/hr일 수 있고, 더욱 바람직하게는 15 내지 25mL/hr일 수 있다.In addition, when performing the electrospinning, the scanning speed of the spinning solution may be 5 to 30 mL / hr. When the scanning speed is as described above, the spinning solution may be continuously discharged to form nanofibers of uniform size, and the spinning solution may be well collected in the collector, thereby improving the productivity of the nanofiber web. Preferably from 10 to 25 mL / hr, more preferably from 15 to 25 mL / hr.
본 발명의 일 양태에서, 상기 방사 온도는 균일한 나노섬유 웹 제조 측면에서 5 내지 45 ℃일 수 있고, 상기 범위를 만족 시 용매가 휘발되어 나노섬유가 형성되며, 따라서 제조된 나노섬유 웹의 강도가 증가할 수 있다. 바람직하게는 10 내지 35 ℃일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 15 내지 35 ℃일 수 있다.In one aspect of the invention, the spinning temperature may be 5 to 45 ℃ in terms of manufacturing a uniform nanofiber web, the solvent is volatilized to meet the above range to form a nanofiber, thus the strength of the nanofiber web produced May increase. Preferably it may be 10 to 35 ℃, more preferably 15 to 35 ℃.
상기 전기방사 수행 시, 인가전압은 5 내지 40 kV일 수 있다. 상기 범위를 만족 시, 방사용액의 방사가 원활하며, 나노섬유의 균일성이 향상된다. 바람직하게는 5 내지 30 kV일 수 있고, 더 바람직하게는 10 내지 25 kV일 수 있다.When the electrospinning is performed, the applied voltage may be 5 to 40 kV. When the above range is satisfied, spinning of the spinning solution is smooth and the uniformity of the nanofibers is improved. Preferably from 5 to 30 kV, more preferably from 10 to 25 kV.
본 발명의 일 양태에서, 미세먼지 차단용 필터의 제조 방법은 상기 필터에 전기장을 가하여 쌍극자를 강화시키는 쌍극자 강화 단계를 포함한다. 나일론 11을 함유하는 고분자 용액을 전기 방사 하였을 경우 나일론 11 내 아미드기의 수소결합이 일어나 쌍극자가 감소할 수 있다. 또한, 나일론 11 내부의 자발적 분극으로 인하여 쌍극자 모멘트의 방향이 임의방향을 향하고 있어 쌍극자가 감소할 수 있다. 따라서 상기 필터를 전기장에 통과시켜, 나노섬유 웹의 내부에 쌍극자가 한 방향으로 형성되면 미세먼지를 효과적으로 포집할 수 있음을 알 수 있었다.In one aspect of the invention, the method for producing a fine dust filter includes a dipole reinforcing step of reinforcing the dipole by applying an electric field to the filter. When the polymer
또한, 상기 쌍극자 강화 단계는 나노섬유 웹의 양 측면에 축방향으로 다수의 전극을 설치하고, 상기 전극에 전압을 인가하여 전극 사이에 전기장이 형성되도록 함으로써 각각의 나노섬유가 전기장을 따라 균일하게 배열되도록 한다.In addition, the dipole reinforcing step is to install a plurality of electrodes in the axial direction on both sides of the nanofiber web, by applying a voltage to the electrode to form an electric field between the electrodes, each nanofiber is uniformly arranged along the electric field Be sure to
본 발명의 일 양태에서, 상기 필터 제조 단계 후, 상기 기재 상에 도포된 나노섬유 웹을 압착하는 라미네이션 단계를 더 포함할 수 있다.In one aspect of the invention, after the filter manufacturing step, it may further comprise a lamination step of compressing the nanofiber web applied on the substrate.
상기 라미네이션 단계를 수행 시, 상기 나노섬유 웹을 상기 기재에 압착하여, 기재로부터 나노섬유 웹의 착탈 및 훼손을 방지할 수 있어 바람직하다. 상기 라미네이션 단계의 온도는 기재 또는 나노 섬유 웹의 표면의 연화점 이상이라면 특별히 제한하지 않는다. 비제한적인 일 예로 폴리에스터 기재일 경우, 200℃에서 필터를 라미네이션 시 나노섬유의 훼손 없이 고정이 잘 되어 좋다.When performing the lamination step, the nanofiber web is pressed to the substrate, it is preferable to prevent the detachment and damage of the nanofiber web from the substrate. The temperature of the lamination step is not particularly limited as long as it is equal to or more than the softening point of the surface of the substrate or the nanofiber web. As a non-limiting example of the polyester substrate, when laminating the filter at 200 ℃ can be fixed well without damaging the nanofibers.
상기 라미네이션의 방법으로는 롤투롤(Roll to Roll)방식, 직접코팅방식(Direct coating), 인쇄방식(Printing) 및 스크린방식(Screen) 등이 있을 수 있으나, 바람직하게는 롤투롤방식일 수 있다.The lamination method may be a roll-to-roll method, a direct coating method, a printing method, a screen method, or the like, but preferably a roll-to-roll method.
본 발명의 일 양태에서, 상기 쌍극자 강화단계에서 전기장은 50 내지 300 kV/cm 일 수 있고, 상기 범위 내에서 나노섬유의 균일한 배열 및 나노섬유 웹 전체의 쌍극자 크기의 향상으로 인하여 표면전압이 상승한다. 바람직하게는 50 내지 200 kV/cm, 더 바람직하게는 50 내지 150 kV/cm일 수 있다. 그러나, 쌍극자를 유도할 수 있는 한에는 전기장의 세기를 한정하지 않는다.In one aspect of the present invention, the electric field in the dipole reinforcing step may be 50 to 300 kV / cm, the surface voltage is increased due to the uniform arrangement of the nanofibers and the dipole size of the entire nanofiber web within the above range do. Preferably from 50 to 200 kV / cm, more preferably from 50 to 150 kV / cm. However, the strength of the electric field is not limited as long as it can induce dipoles.
본 발명의 다른 일 양태는, 기재; 및 상기 기재 상에 형성된 전기 배향된 나일론 11을 함유하는 나노섬유 웹을 포함하는 미세먼지 차단용 필터로서, 상기 미세먼지 차단용 필터의 표면 전압은 60V 내지 100V 일 수 있으나 전기 배향이 가능한 범위에서는 제한되지 않는다. 전기 배향된 경우, 미세먼지와 나노섬유 웹 사이의 정전기적 인력이 상승하여 입자 제거 효율이 크게 향상되고 공기저항으로 인한 필터 전단 및 후단의 차압의 증가비가 낮아 좋다.Another aspect of the present invention, the substrate; And a nanofiber web comprising a nanofiber web containing an electrically oriented
본 발명의 일 양태에서, 상기 나노섬유 웹은 TCD가 11cm, 주사속도가 20mL/hr 및 방사시간이 120초인 조건에서 전기방사 시, 상기 필터는 전단과 후단의 차압이 40 Pa 이하인 것일 수 있다. 상기 범위 내에서 필터에 미세먼지가 쌓임에도 불구하고 장기사용 시 차압의 증가비가 낮아, 자연 환기성이 증가할 수 있어 좋다. 바람직하게는 5 내지 40Pa, 더 바람직하게는 15 내지 35 Pa일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the nanofiber web may have a differential pressure between the front end and the rear end of 40 Pa or less when the electrospinning is performed under conditions of 11 cm TCD, 20 mL / hr scanning speed, and 120 seconds spinning time. Despite the accumulation of fine dust in the filter within the above range, the increase rate of the differential pressure during long-term use is low, it is good to increase the natural ventilation. Preferably 5 to 40 Pa, more preferably 15 to 35 Pa.
본 발명의 일 양태에서, 상기 나노섬유 웹의 두께는 1 내지 50 ㎛일 수 있다. 상기 나노섬유 웹의 두께는 ASTM D1777-64에 의해 결정되며, 단위는 ‘㎛’로 표시된다. 상기 범위를 만족 시, 필터의 통기성 및 가시성이 증가하여 좋다. 바람직하게는 5 내지 35 ㎛일 수 있고, 더 바람직하게는 5 내지 30 ㎛일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.In one aspect of the invention, the thickness of the nanofiber web may be 1 to 50 ㎛. The thickness of the nanofiber web is determined by ASTM D1777-64, and the unit is expressed in '㎛'. When the above range is satisfied, the air permeability and visibility of the filter may increase. Preferably it may be 5 to 35 ㎛, more preferably may be 5 to 30 ㎛ but is not limited thereto.
본 발명의 일 양태에서, 상기 나노섬유 웹은 TCD가 11cm, 주사속도가 20mL/hr 및 방사 시간이 120초인 조건에서 전기방사 시, 600 nm에서 측정된 상기 필터의 광투과도가 80% 이상 일 수 있다. 상기 범위를 만족할 경우, 나노섬유 웹으로 제조된 필터를 창에 적용 시 장기 사용시에도 실외 시야가 최적으로 확보될 수 있다. 바람직하게는 80 내지 90 %일 수 있고, 더욱 바람직하게는 80 내지 85 %일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.In one embodiment of the present invention, the nanofiber web may have a light transmittance of 80% or more measured at 600 nm during electrospinning under conditions of 11 cm TCD, 20 mL / hr scanning speed, and 120 sec spinning time. have. If the above range is satisfied, the outdoor field of view can be optimally secured even in long-term use when the filter made of nanofiber web is applied to the window. Preferably it may be 80 to 90%, more preferably may be 80 to 85%, but is not limited thereto.
본 발명의 일 양태에서, 상기 필터는 ASHRAE STANDARD 52.1의 중량법에 따른 미세먼지 포집효율이 80% 이상일 수 있다. 상기 범위를 만족할 경우 나노섬유 웹이 큰 비표면적 및 작은 포어(pore) 사이즈를 갖기 때문에 장기적 사용이 가능하고, 미세먼지 뿐만 아니라 초미세먼지도 단시간에 효율적으로 제거할 수 있다. 바람직하게는 80 내지 98%일 수 있고, 더 바람직하게는 80 내지 96%일 수 있다.In one aspect of the present invention, the filter may have a fine dust collection efficiency of 80% or more according to the gravimetric method of ASHRAE STANDARD 52.1. If the above range is satisfied, the nanofiber web has a large specific surface area and a small pore size, so that it can be used for a long time, and not only fine dust but also ultrafine dust can be efficiently removed in a short time. Preferably from 80 to 98%, more preferably from 80 to 96%.
본 발명의 일 양태에서, 상기 나노섬유는 직경이 10 내지 500 nm일 수 있다. 상기 범위를 만족할 경우, 높은 비표면적을 가지고 미세공극의 치밀한 형성이 가능하여, 미세먼지 포집에 효과적일 수 있다. 바람직하게는 50 내지 300 nm일 수 있고, 더 바람직하게는 50 내지 200 nm일 수 있다.In one aspect of the invention, the nanofibers may have a diameter of 10 to 500 nm. When satisfying the above range, it is possible to have a high specific surface area and to form fine pores, which is effective for collecting fine dust. Preferably from 50 to 300 nm, more preferably from 50 to 200 nm.
미세먼지 차단용 필터에 있어, 상기 기재는 앞서 제조방법에서 설명한 바와 동일한 바, 중복 설명은 생략한다.In the filter for fine dust blocking, the above description is the same as described above in the manufacturing method, and thus redundant description is omitted.
본 발명의 또 다른 일 양태는 키트로서, 상기 미세먼지 차단용 필터가 적층되어 형성된다. 필터를 적층하여 형성 하였을 시, 대형 필터를 제조할 수 있어 미세먼지의 포집효율이 더욱 향상될 수 있다.Another aspect of the present invention is a kit, the fine dust filter is formed by stacking. When formed by stacking filters, it is possible to manufacture a large filter can further improve the collection efficiency of fine dust.
상기 키트에서 미세먼지 차단용 필터 적층체는 서로 일정 간격 이격되어 형성될 수 있고, 이격되어 형성 시 미세먼지 포집효율이 증가할 수 있어 좋다. 상기 이격 거리는 미세먼지 포집효율을 극대화 시킬 수 있는 수치라면 제한되지 않으나, 10 내지 20 mm일 수 있고, 바람직하게는 11 내지 13mm일 수 있다.In the kit, the fine dust blocking filter laminate may be formed to be spaced apart from each other by a predetermined interval, and fine dust collection efficiency may be increased when spaced apart from each other. The separation distance is not limited as long as it is a value capable of maximizing fine dust collection efficiency, but may be 10 to 20 mm, and preferably 11 to 13 mm.
본 발명의 일 양태에서, 상기 필터키트는 양 말단층에 전극을 형성하고, 추가적인 전기장을 가하여 표면전압이 상승된 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the filter kit may be an electrode on both end layers, the surface voltage is increased by applying an additional electric field.
상기 표면전압을 상승시키는 단계는 필터키트의 양 측면에 축방향으로 다수의 전극을 설치하고, 상기 전극에 전압을 인가하여 전극 사이에 전기장이 형성되도록 함으로써 표면전압이 상승될 수 있다. 표면전압이 60V 내지 100V 인 필터를 적층 시, 필터키트의 표면전압은 1kV 내지 6kV일 수 있고, 바람직하게는 3kV 내지 5kV, 더 바람직하게는 3kV 내지 4kV일 수 있다. 상기 필터키트의 표면전압을 상승시킴으로써 미세먼지 포집 성능이 우수할 수 있고, 역전압을 인가 시 포집된 미세먼지를 쉽게 제거할 수 있어 재사용성이 우수할 수 있다.In the step of increasing the surface voltage, the surface voltage may be increased by installing a plurality of electrodes in both sides of the filter kit in the axial direction and applying a voltage to the electrodes to form an electric field between the electrodes. When stacking filters having a surface voltage of 60 V to 100 V, the surface voltage of the filter kit may be 1 kV to 6 kV, preferably 3 kV to 5 kV, and more preferably 3 kV to 4 kV. By increasing the surface voltage of the filter kit, the fine dust collecting performance may be excellent, and when the reverse voltage is applied, the fine dust collected may be easily removed, and thus reusability may be excellent.
이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the following Examples and Comparative Examples are only examples for explaining the present invention in more detail, the present invention is not limited by the following Examples and Comparative Examples.
[물성 측정 방법][Measurement Method]
1) 광투과도 측정1) Light transmittance measurement
ASTM E 424-71(2007, METHOD A 6. 5. 2 SELECTED ORDINATES METHOD)에 따라, UV-Vis spectrometer를 이용하여 600nm의 파장에서 광투과도를 측정하였다.According to ASTM E 424-71 (2007, METHOD A 6.5.2 SELECTED ORDINATES METHOD), light transmittance was measured at a wavelength of 600 nm using a UV-Vis spectrometer.
2) 미세먼지 포집 효율 측정2) Fine dust collection efficiency measurement
1 중량%의 염화칼륨을 증류수에 용해하고 입자발생기를 가동시켜, 평균입경 2.5 ㎛의 파티클을 제조하였다. 상기 파티클을 나노섬유에 주입하여 시험풍속 1.0m/s, 말기압력손실 76mmAq에서 ASHRAE STANDARD 52.1의 중량법에 따라 염화칼륨의 포집 효율을 측정하였다.1% by weight of potassium chloride was dissolved in distilled water, and a particle generator was operated to prepare particles having an average particle diameter of 2.5 mu m. The particles were injected into the nanofibers, and the collection efficiency of potassium chloride was measured according to the gravimetric method of ASHRAE STANDARD 52.1 at a test wind speed of 1.0 m / s and a terminal pressure loss of 76 mmAq.
3) 필터의 표면전압 측정3) Surface voltage measurement of filter
표면전압은 정전기 측정 표면전위계 모델 344(TREK Inc, Electrostatie voltmeter model 344)를 사용하여 측정하였다.Surface voltage was measured using an electrostatic measuring surface potentiometer model 344 (TREK Inc, Electrostatie voltmeter model 344).
4) 필터의 전단 및 후단의 차압 측정 4) Differential pressure measurement at the front and rear of the filter
필터를 유효 면적 16 cm2의 원형상 홀더에 세팅하고, 세팅한 필터에 0.35m/s의 풍속에서 기체를 통과시켰다. 필터 여과 전, 후의 차압을 시차압력 게이지 (Differential pressure gauge)로 측정하였다.The filter was set in a circular holder having an effective area of 16 cm 2 , and gas was passed through the set filter at a wind speed of 0.35 m / s. Differential pressure before and after filter filtration was measured with a differential pressure gauge.
[실시예 1]Example 1
포름산과 디클로로메탄 용매를 1:1 중량비로 혼합된 용기에, 전체 고분자 용액의 4 중량%가 되도록 나일론 11(시그마 알드리치 제조, Tm=198℃, Tg=46℃)을 넣고, 용해시켜 고분자 용액을 제조하였다.Nylon 11 (Sigma Aldrich, T m = 198 ° C., T g = 46 ° C.) was added and dissolved in a container in which a formic acid and a dichloromethane solvent were mixed at a 1: 1 weight ratio to 4% by weight of the total polymer solution. The solution was prepared.
이 후 고분자 방사용액을 노즐블록으로 이동시킨 후 25℃에서 TCD (Tip to collector distance)가 11cm이고, 주사속도는 20mL/Hr, 인가전압 20 kV로, 기재로 사용된 폴리에스터 매쉬 (16 Mesh, 평량 : 27.36 g/m2, 밀도: 25×25본/inch) 상에 120초 간 전기방사하여 두께 20 ㎛의 나노섬유 웹을 제조하였다.After moving the polymer spinning solution to the nozzle block, at 25 ℃ TCD (Tip to collector distance) is 11cm, scanning speed 20mL / Hr, applied voltage 20 kV, polyester mesh used as a substrate (16 Mesh, Basis weight: 27.36 g / m 2 , density: 25 × 25 bones / inch) was electrospun for 120 seconds to prepare a nanofiber web having a thickness of 20 μm.
이어서, 제조된 기재 및 나노섬유 웹을 100 kV/cm의 전기장에 통과시켜, 롤투롤 기법으로 200℃에서 라미네이션하여 기재에 나노섬유 웹을 압착시켰다.The prepared substrate and nanofiber web were then passed through an electric field of 100 kV / cm and laminated at 200 ° C. by the roll-to-roll technique to compress the nanofiber web onto the substrate.
[실시예 2]Example 2
240초 간 전기방사한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.Except for electrospinning for 240 seconds, it was prepared in the same manner as in Example 1.
[실시예 3]Example 3
480초 간 전기방사한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.Except for electrospinning for 480 seconds, it was prepared in the same manner as in Example 1.
[비교예 1]Comparative Example 1
나일론 11 대신 나일론 6을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.Except for using nylon 6 instead of
[비교예 2]Comparative Example 2
나일론 11 대신 나일론 6을 사용한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 제조하였다.Except for using nylon 6 instead of
[비교예 3]Comparative Example 3
나노섬유 웹에 전기장을 통과시키지 않은 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 제조하였다.Except that the electric field was not passed through the nanofiber web was prepared in the same manner as in Example 3.
실시예 1 내지 실시예 3에서는 각각 전기 방사 시간을 달리하여 나노섬유 웹 및 필터를 제조하였다. 그 결과, 방사 시간이 증가할수록 표면전압이 상승하여 미세먼지 포집효율이 상승함을 확인하였다. 또한, 광투과도 값으로부터 충분한 가시성이 확보되었음을 확인하였다. 또한, 차압 역시 미세먼지를 포집한 후에도 차압의 증가비가 낮아 자연 환기성이 높았다.In Examples 1 to 3, nanofiber webs and filters were prepared by varying the electrospinning times, respectively. As a result, it was confirmed that as the spinning time increases, the surface voltage increases and the fine dust collection efficiency increases. In addition, it was confirmed that sufficient visibility was secured from the light transmittance value. In addition, the differential pressure is also low after the increase of the differential pressure even after collecting the fine dust, high natural ventilation.
반면 비교예 1 내지 2의 경우를 살펴보면, 방사시간이 동일한 실시예 1 내지 2와 비교하여 미세먼지 포집효율 및 광투과도가 현저히 저하되었다. 또한, 상기 비교예에서는 차압이 상대적으로 높아 필터의 장기사용이 어려움을 확인하였다.On the other hand, in the case of Comparative Examples 1 to 2, the fine dust collection efficiency and light transmittance were significantly reduced compared to Examples 1 to 2 with the same spinning time. In addition, in the comparative example, it was confirmed that the long-term use of the filter was difficult because the pressure difference was relatively high.
또한, 비교예 3의 경우, 광투과도 및 차압은 방사시간이 동일한 실시예 3과 비교했을 때 큰 변화가 없으나, 표면전압이 현저히 낮았으며 그에 따른 미세먼지 포집효율이 낮음을 확인하였다.In addition, in the case of Comparative Example 3, the light transmittance and the differential pressure did not change significantly compared with Example 3 of the same spinning time, but it was confirmed that the surface voltage is significantly low and the fine dust collection efficiency accordingly.
따라서 실시예 1 내지 3에서 전기방사 시간이 증가할수록 나노섬유 웹의 작은 포어 사이즈 및 추가적인 전기장에 의한 나일론 11의 강한 쌍극자로 인해 표면전압이 상승하면서 미세먼지 포집효율이 증가함을 확인하였다. 또한, 미세먼지가 쌓임에도 불구하고 광투과도가 상대적으로 높고, 차압의 증가비가 상대적으로 낮음을 확인하였다.Therefore, in Examples 1 to 3, it was confirmed that as the electrospinning time increases, the fine dust collection efficiency increases as the surface voltage increases due to the small pore size of the nanofiber web and the strong dipole of
이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above in the present invention has been described by a limited embodiment, but this is only provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, the present invention is not limited to the common knowledge Those having a variety of modifications and variations are possible from these descriptions.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims as well as the claims to be described later belong to the scope of the present invention. .
Claims (14)
상기 필터에 전기장을 가하여 쌍극자를 강화시키는 쌍극자 강화 단계를 포함하여 제조되는 전기 배향된 미세먼지 차단용 필터의 제조 방법.A filter manufacturing step of forming a nanofiber web by electrospinning a polymer solution containing nylon 11 on the substrate and
And dipole reinforcing step of reinforcing the dipole by applying an electric field to the filter.
상기 필터 제조 단계 후, 상기 기재 상에 도포된 나노섬유 웹을 압착하는 라미네이션 단계를 더 포함하여 제조되는 미세먼지 차단용 필터의 제조 방법.The method of claim 1,
After the filter manufacturing step, a fine dust cut filter manufacturing method further comprises a lamination step of pressing the nanofiber web applied on the substrate.
상기 쌍극자 강화단계에서 전기장은 50 내지 300kV/cm인 미세먼지 차단용 필터의 제조 방법.The method of claim 1,
In the dipole reinforcing step, the electric field is 50 to 300kV / cm of the method for producing a fine dust filter.
상기 나노섬유 웹은 TCD가 10 내지 30cm, 주사속도가 5 내지 30mL/hr 및 방사시간이 50 내지 600초인 미세먼지 차단용 필터의 제조 방법.The method of claim 1,
The nanofiber web has a TCD of 10 to 30cm, a scanning speed of 5 to 30mL / hr and a spinning time of 50 to 600 seconds, a method for producing a fine dust filter.
상기 기재 상에 형성된 전기 배향된 나일론 11을 함유하는 나노섬유 웹
을 포함하는 미세먼지 차단용 필터.materials; And
Nanofiber web containing electrically oriented nylon 11 formed on the substrate
Fine dust blocking filter comprising a.
상기 미세먼지 차단용 필터는 표면 전압이 60 내지 100V 인 미세먼지 차단용 필터.The method of claim 5,
The fine dust blocking filter is a fine dust blocking filter having a surface voltage of 60 to 100V.
상기 나노섬유 웹은 TCD가 11cm, 주사속도가 20mL/hr 및 방사 시간이 120초인 조건에서 전기방사 시, 상기 필터는 전단과 후단의 차압이 40Pa 이하인 미세먼지 차단용 필터.The method of claim 5,
The nanofiber web is 11cm TCD, scanning speed 20mL / hr, and spinning time when the electrospinning conditions 120 seconds, the filter is a filter for blocking fine dust that the differential pressure between the front and rear ends 40Pa or less.
상기 나노섬유 웹은 두께가 1 내지 50 ㎛인 미세먼지 차단용 필터.The method of claim 5,
The nanofiber web has a thickness of 1 to 50 ㎛ filter for blocking dust.
상기 나노섬유 웹은 TCD가 11cm, 주사속도가 20mL/hr 및 방사 시간이 120초인 조건에서 전기방사 시, 600nm의 파장에서 측정된 상기 필터의 광투과도가 80% 이상인 미세먼지 차단용 필터.The method of claim 5,
The nanofiber web has a fine dust blocking filter having a light transmittance of 80% or more measured at a wavelength of 600 nm during electrospinning under conditions of 11 cm TCD, 20 mL / hr scanning speed, and 120 sec emission time.
상기 필터는 ASHRAE STANDARD 52.1의 중량법에 따른 미세먼지 포집효율이 80% 이상인 미세먼지 차단용 필터.The method of claim 5,
The filter is a fine dust blocking filter having a fine dust collection efficiency of 80% or more according to the gravimetric method of ASHRAE STANDARD 52.1.
상기 나노섬유는 직경이 10 내지 500 nm인 미세먼지 차단용 필터.The method of claim 5,
The nanofiber has a diameter of 10 to 500 nm filter for fine dust blocking.
상기 적층체는 서로 이격되어 형성되는 미세먼지 차단용 필터 키트.The method of claim 12,
The stack is fine dust filter kit is formed spaced apart from each other.
상기 필터의 양 말단 층에 전극을 형성하고, 추가적인 전기장을 가하여 표면전압이 상승한 미세먼지 차단용 필터 키트.The method of claim 12,
Electrode is formed on both ends of the filter, the filter kit for fine dust blocking the surface voltage is increased by applying an additional electric field.
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