미세 먼지 포집 필터의 제조 방법 및 이에 의한 미세 먼지 포집 필터
Manufacturing Method for Collecting Filter of Fine Dust and Collecting Filter of Fine Dust by the Same
특허 요약
본 발명은 소정의 용융 온도를 가지는 마이크로 폴리머로 형성되는 마이크로 필터층 제공 단계와, 마이크로 폴리머보다 낮은 용융 온도를 가지는 나노 폴리머와 용매를 혼합하여 나노 방사액을 제조하는 나노 방사액 제조 단계와, 마이크로 필터층의 상면에 나노 방사액을 전기 방사하여 상부 나노 섬유를 형성하는 상부 나노 섬유 방사 단계와, 상부 나노 섬유가 상면에 적층된 마이크로 필터층을 열처리하여 상부 나노 섬유가 마이크로 필터층에 용융 결합되는 상부 나노 필터층을 형성하는 상부 나노 필터층 형성 단계 및 상기 마이크로 필터층 및 상부 나노 필터층에 정전기를 발생시키는 정전기 발생 단계를 포함하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법 및 이에 의한 미세 먼지 포집 필터를 개시한다.
청구항
번호청구항
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제 10 항에 있어서,상기 상부 나노 섬유 방사 단계는 상기 제 1 나노 섬유와 상기 제 2 나노 섬유를 함께 또는 교대로 방사하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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소정의 용융 온도를 가지는 마이크로 폴리머로 형성되는 마이크로 필터층 제공 단계와,상기 마이크로 폴리머보다 낮은 용융 온도를 가지는 나노 폴리머와 용매를 혼합하여 나노 방사액을 제조하는 나노 방사액 제조 단계와,상기 마이크로 필터층의 상면에 상기 나노 방사액을 전기 방사하여 상부 나노 섬유를 형성하는 상부 나노 섬유 방사 단계와,상기 상부 나노 섬유가 상면에 적층된 상기 마이크로 필터층을 열처리하여 상기 상부 나노 섬유가 마이크로 필터층에 용융 결합되는 상부 나노 필터층을 형성하는 상부 나노 필터층 형성 단계 및상기 마이크로 필터층 및 상기 상부 나노 필터층에 정전기를 발생시키는 정전기 발생 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 1 항에 있어서,상기 상부 나노 필터층 형성 단계 후에 상기 나노 방사액을 상기 마이크로 필터층의 하면에 전기 방사하는 하부 나노 섬유를 형성하는 하부 나노 섬유 방사 단계 및상기 하부 나노 섬유가 하면에 적층된 상기 마이크로 필터층을 열처리하여 상기 하부 나노 섬유가 마이크로 필터층에 용융 결합되는 하부 나노 필터층을 형성하는 하부 나노 필터층 형성 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 1 항에 있어서,상기 마이크로 폴리머의 용융 온도는 160 ~ 180℃인 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 1 항에 있어서,상기 마이크로 폴리머는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오루에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌설파이드, 폴리에스테르에테르케톤 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 1 항에 있어서,상기 나노 방사액은 5 ~ 30중량%의 상기 나노 폴리머가 70 ~ 95중량%의 상기 용매와 혼합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 1 항에 있어서,상기 나노 폴리머의 용융 온도는 60 ~ 120℃인 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 1 항에 있어서,상기 나노 폴리머는 제 1 나노 폴리머 및 제 2 나노 폴리머에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물이며,상기 제 1 나노 폴리머는 폴리카프로락톤계 폴리머이며,상기 제 2 나노 폴리머는 플루오르계 폴리머인 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 7 항에 있어서,상기 제 1 나노 폴리머는 폴리카프로락톤(Poly ε-caprolactone; PCL), 폴리락타이드 카프로락톤(Poly lactide-co-caprolactone; PLCL), 폴리락트산(Poly(lactic acid); PLA), 폴리D,L-락트산(PDLLA), 폴리락트산-글로콜산 공중합체(Poly(lactic-co-glycolic acid); PLGA), 폴리아미노산(Poly amino acid), 폴리글리콜라이드(PG), 폴리글리콜산 Poly(glycolic acid); PGA), 폴리디옥사논(PDO), 알리파틱 폴리에스테르(Aliphatic polyester, AP) 및 셀룰로오스(Cellulose acetate, CA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물이며,상기 제 2 나노 폴리머는 폴리비닐리덴플로라이드(poly(vinylidene fluoride, PVDF) 또는 PVDF-based 공중합체(copolymer)인 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 7 항에 있어서,상기 제 2 나노 폴리머는 상기 제 1 나노 폴리머보다 상대적으로 높은 유전 상수와 낮은 유전 손실을 가지는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 7 항에 있어서,상기 상부 나노 섬유 방사 단계는 상기 제 1 나노 폴리머를 포함하는 상기 나노 방사액을 전기 방사하여 제 1 나노 섬유를 형성하고, 상기 제 2 나노 폴리머를 포함하는 상기 나노 방사액을 전기 방사하여 제 2 나노 섬유를 형성하도록 진행되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 11 항에 있어서,상기 상부 나노 섬유 방사 단계는 상기 제 1 나노 섬유와 상기 제 2 나노 섬유가 서로 수평 방향으로 인접하여 위치하도록 진행되거나, 상하 방향으로 교대로 적층되어 2중층으로 형성되도록 진행되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 7 항에 있어서,상기 상부 나노 섬유 방사 단계는 상기 제 1 나노 폴리머와 제 2 나노 폴리머를 포함하는 나노 방사액을 전기 방사하여 혼합 나노 섬유를 형성하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 7 항에 있어서,상기 용매는 클로로포름, 에틸아세테이트, 디클로로메탄 및 아세톤으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 제 1 용매 또는프로필렌카보네이트, 부틸렌카보네이트, 1,4-부티로락톤, 디에틸카보네이트, 디메틸카보네이트, 1,2-디메톡시에탄, 1.3-디메틸-2-이미다조리디논, 에틸렌카보네이트, 에틸메틸카보네이트, N-메틸-2-피롤리돈, 폴리에틸렌설포란, 테트라에딜렌글리콜디메틸에테르, 아세톤 및 알코올에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 제 2 용매인 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 14 항에 있어서,상기 제 1 나노 폴리머는 상기 제 1 용매와 혼합되어 상기 나노 방사액을 형성하며,상기 제 2 나노 폴리머는 제 2 용매와 혼합되어 상기 나노 방사액을 형성하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 15 항에 있어서,상기 용매는 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide,DMF), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide, DMAc) 및 디메틸설폭시드(dimethyl sulfoxide, DMSO)중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 제 3 용매가 상기 제 1 용매 또는 제 2 용매에 혼합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 13 항에 있어서,상기 용매는 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide,DMF), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide, DMAc) 및 디메틸설폭시드(dimethyl sulfoxide, DMSO)중에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 제 3 용매인 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 2 항에 있어서,상기 상부 필터층 형성 단계 및 상기 하부 필터층 형성 단계는 상기 상부 나노 필터층 또는 하부 나노 필터층을 60 ~ 120℃의 열처리 온도에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법.

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제 1 항 내지 제 18 항중 어느 하나의 항에 따른 미세 먼지 포집 필터의 제조 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 필터.