具有高濃度及低濃度的雙層結構的過濾介質(zhì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種過濾介質(zhì)，將由0.1～1.0μm的直徑的超極細短纖維(以下，稱為超細纖維)55～75重量％、1.0～5.0μm的直徑的超極細短纖維(以下，稱為微細纖維)10～25重量％、玻璃纖維0～35重量％構成的過濾器組成物1.5～2.5重量％與97.5～98.5重量％的水進行混合，制造泥漿(以下,稱為過濾泥漿)后，將制造的過濾泥漿以頭箱濃度0.05～1.0質(zhì)量％的濃度噴射而形成緊密層，并且，在所述緊密層的上部以頭箱濃度0.03～0.06質(zhì)量％的濃度噴射所述過濾器組成物而形成雙層結構后加熱，由此，無需另外的結合部件，即能夠使得緊密層和粗大層堅固地結合，而且壓力損失小，收集效率高。
【專利說明】具有高濃度及低濃度的雙層結構的過濾介質(zhì)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及具有高濃度及低濃度的雙層結構的過濾介質(zhì)，更詳細地涉及一種過濾 介質(zhì)，將由〇. 1?I. Oym的直徑的超極細短纖維（以下，稱為超細纖維）55?75重量％、 I. 0?5. 0 μ m的直徑的超極細短纖維（以下，稱為微細纖維）10?25重量％、玻璃纖維0? 35重量％構成的過濾器組成物1. 5?2. 5重量％與97. 5?98. 5重量％的水進行混合，制 造泥漿（以下，稱為過濾泥漿）后，將制造的過濾泥漿以頭箱濃度〇. 05?I. 0質(zhì)量％的濃 度噴射而形成緊密層，并且，在所述緊密層的上部以頭箱濃度〇. 03?0. 06質(zhì)量％的濃度噴 射所述過濾器組成物而形成雙層結構后加熱，由此，無需另外的結合部件，即能夠使得緊密 層和粗大層堅固地結合，而且壓力損失小，收集效率高的過濾介質(zhì)。

【背景技術】
[0002] 過濾介質(zhì)是過濾微細灰塵及異物的裝置，其安裝于流入及流出空氣的通道，使得 向內(nèi)部流入經(jīng)過過濾的清潔空氣，以保持無灰塵的防塵環(huán)境的裝置。尤其，隨著工業(yè)的發(fā) 展，對環(huán)境污染及健康的關注度越來越高，從而，此類過濾介質(zhì)使用于半導體工業(yè)、空氣清 潔器、電子產(chǎn)業(yè)及清掃機等各種領域，并且，安裝于特定空間，使得過濾的清潔空氣向特定 空間流入，以預防被粉塵降低清潔效率，而且，降低器械及產(chǎn)品的不良率。
[0003] 此類過濾介質(zhì)通常使用無紡布過濾材料、過濾紙及空氣過濾器等，過濾紙由較薄 且緊密的單層結構形成，其結構具有過濾空氣中的灰塵的收集效率卓越的優(yōu)點，因此，也具 有收納捕集的粉塵的空間不足而經(jīng)常更換的缺點。
[0004] 并且，空氣過濾器根據(jù)纖維的粒子直徑或除塵效率，分為粗塵過濾器、中性能過濾 器、高性能過濾器、高效（HEPA)過濾器、超高效（ULPA)過濾器等。
[0005] 尤其，高效過濾器為能夠去除粒徑為0. 3 μ m以下的微細灰塵的過濾器，由直徑小 于1 μ m的超極細纖維形成，具有能夠捕集99. 97%以上的粒徑0. 3 μ m的微細灰塵的優(yōu)點， 因此，在航空關聯(lián)、半導體、制藥公司、醫(yī)院等需要高度精密衛(wèi)生設施的場所安裝。
[0006] 但，高效過濾器與過濾紙相同地由單層結構形成，因此，存在粉塵收納量小，降低 收集效率的問題。
[0007] 由此，正在進行各種以復層結構形成高效過濾器，而增大收集效率及粉塵收納量 的研究。
[0008] 韓國注冊專利第10-1000366號（名稱：空氣清潔用過濾器）將過濾器從空氣流 入側至空氣流出側按順序形成粗大層，中間層、緊密層及薄膜層4層結構，從而，能夠均勻 維持纖維層的空隙而提高過濾的大氣中的粉塵收集效率及收納量，但，為了結合各層而使 用的界面活性劑堵塞各纖維層的空隙，因此，發(fā)生壽命縮短、收集效率降低的問題。
[0009] 并且，韓國注冊專利第10-0405318號（名稱：空氣清潔器用過濾介質(zhì)和其制造方 法）中，過濾器由緊密層、中間層及粗大層3層結構形成，各層之間通過焊接結合，因此，不 會發(fā)生被樹脂粘合劑堵塞空隙的現(xiàn)象，而降低壽命或降低收集效率的優(yōu)點，但此類過濾器 為了執(zhí)行各層之間的焊接工藝，其工序復雜，并增加制造費用，破壞纖維原型。
[0010] 如上述，現(xiàn)有的具有粗大層及緊密層的雙層結構及粗大層，中間層及緊密層的3 層結構等多層結構的現(xiàn)有的過濾介質(zhì)，是各層以固體相被層疊后，將其粘合，因此，需要執(zhí) 行針刺機、樹脂粘合劑、界面活性劑及焊接等單獨的裝置及工序，此類方式不僅變形及破壞 纖維的原型及原性質(zhì)，而且，制造過程繁瑣。
[0011] 為了克服此類問題，正進行著將形成緊密層及粗大層的纖維以液狀層疊后，脫水 及硬化，使得各個層之間的纖維在接觸面交錯，而即使不執(zhí)行另外的接觸工具及工序，也使 得收集效率優(yōu)秀，而且，層間結合堅固的過濾器的研究。
[0012] 圖1為表示現(xiàn)有的美國公開專利第20070163218號（名稱：具有雙層結構的高效 過濾器）中記載的高效過濾器的截面圖。
[0013] 圖1的高效過濾器（100)(以下，現(xiàn)有的高效過濾器）由具有直徑2. 0?8. 0 μ m 和50?625 μ m的厚度的微細粉層（101)、具有直徑0. 2?0. 8 μ m和125?750 μ m的厚度 且在所述微細粉層（101)的下部形成的高效濾網(wǎng)層（103)、以整體厚度的3?20%的厚度 形成，在所述微細粉層（101)與高效濾網(wǎng)層（103)之間形成并且微細粉層（101)與高效濾 網(wǎng)層（103)混合而形成的過渡區(qū)（105)構成。
[0014] 并且，現(xiàn)有的高效過濾器（100)，由高效濾網(wǎng)層（103)和微細粉層（101)的混合 物構成的過渡區(qū)（105)位于高效過濾層（103)與微細粉層（101)之間，而結合高效濾網(wǎng)層 (103)與微細粉層（101)，從而，不使用樹脂粘合劑等另外的結合部件，也能夠通過過渡區(qū) (105)堅固結合。
[0015] 并且，現(xiàn)有的高效過濾器（100)過渡區(qū)（105)使得高效濾網(wǎng)層（103)與微細粉層 (101)堅固地結合，并且，在高效過濾器材料內(nèi)部形成褶皺，因此，在進行褶皺工藝時不分離 2個層。
[0016] 并且，現(xiàn)有的高效過濾器（100)具有如下優(yōu)點：層間結合力增加，而提高了收集效 率，也提高了粉塵容納量。
[0017] 但，現(xiàn)有的高效過濾器（100)為了分離微細粉層（101)與高效濾網(wǎng)層（103)而層 疊，制造時微細粉層的纖維及高效濾網(wǎng)層的纖維在2個頭箱分離噴射，因此，制造復雜，費 用增加。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 發(fā)明要解決的問是頁
[0019] 本發(fā)明為了解決上述問題，提供一種過濾介質(zhì)，將由直徑0. 1?I. Oym的超細纖 維55?75重量％、直徑I. 0?5. Ομ m的微細纖維10?25重量％、磨碎玻璃纖維0?35 重量％構成的過濾器組成物分別以不同的頭箱濃度噴射，而形成層疊的緊密層及粗大層的 雙層結構，從而，不僅壓力損失低，并且，收集效率及粉塵容納量也高。
[0020] 并且，本發(fā)明要解決的另外課題為，進行過濾器組成物層疊工藝時，將過濾器組成 物1. 5?2. 5重量％和97. 5?98. 5重量％的水進行攪拌的液狀的過濾泥漿向濾網(wǎng)上面噴 射后，執(zhí)行脫水及硬化工藝，由此，無需樹脂粘合劑及界面活性劑等另外的裝置，也能夠提 高層間結合力，并且，不破壞或變形過濾器組成物的空隙及原型。
[0021] 解決向題的方案
[0022] 為了解決上述問題，本發(fā)明的解決問題的方案在于，提供一種過濾介質(zhì)，作為將由 0. 1?1. Ομ--的直徑的超細纖維55重量％以上至75重量％以下、1.0?5. Ομ--的直徑 的微細纖維10重量％以上至25重量％以下、5 μ m以上的直徑的磨碎玻璃纖維大于0重 量％小于等于35重量％構成的過濾器組成物層疊后，過濾微細灰塵及粉塵的過濾介質(zhì)，其 特征在于，由緊密層以及粗大層構成，所述緊密層通過將所述過濾器組成物1. 5重量％以 上至2. 5重量％以下與水97. 5重量％以上至98. 5重量％以下溶解及攪拌的過濾泥漿，以 頭箱濃度〇. 05?I. 0質(zhì)量％的濃度噴射形成；所述粗大層通過將所述過濾泥漿以頭箱濃度 0. 03?0. 06質(zhì)量％的濃度向所述緊密層的上部噴射而形成。
[0023] 并且，優(yōu)選地，形成所述緊密層及所述粗大層的過濾泥漿以液狀層疊后，經(jīng)過脫水 及硬化工藝而使得形成所述緊密層及所述粗大層的纖維相互交錯。
[0024] 并且，優(yōu)選地，所述過濾介質(zhì)具有60?120g/m2的重量和0. 3?I. Omm的厚度。
[0025] 并且，優(yōu)選地，所述過濾泥漿添加具有PH2?4濃度的酸或分散劑。
[0026] 發(fā)明的效果
[0027] 根據(jù)具有所述課題和解決方案的本發(fā)明，緊密層及粗大層分別以不同的頭箱濃度 噴射而層疊，從而，壓力損失降低，提高收集效率。
[0028] 并且，根據(jù)本發(fā)明，過濾器由雙層結構形成，因此，粉塵容納量增加，而提高了過濾 器的壽命。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明，無需另外的結合部件，也能夠提高層間結合力，而且，纖維層的空隙 及原型不變形，由此，增加了收集效率。
[0030] 并且，根據(jù)本發(fā)明，粗大層的原料使用相比緊密層更粗直徑的纖維，而節(jié)約成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 圖1為表示現(xiàn)有的美國公開專利第20070163218號（名稱：具有雙層結構的高效 過濾器）中記載的高效過濾器的截面圖；
[0032] 圖2為表示適用于本發(fā)明的一實施例的過濾器組成物的含有成分的概念圖；
[0033] 圖3為表示本發(fā)明的一實施例的過濾介質(zhì)的截面圖；
[0034] 圖4為表示圖3的過濾介質(zhì)的制造過程的流程圖。

【具體實施方式】
[0035] 以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的一實施例。
[0036] 圖2為表示適用于本發(fā)明的一實施例的過濾器組成物的含有成分的概念圖。
[0037] 圖2的過濾器組成物（30)是適用于本發(fā)明的一實施例的過濾介質(zhì)的的纖維組成 物，由0. 1?1. 0 μ m的直徑的超極細短纖維（31)(以下，稱為超細纖維）55重量％以上至 75重量％以下、I. 0?5. 0 μ m的直徑的微細短纖維（33)(以下，稱為微細纖維）10重量％ 以上至25重量％以下、直徑為5μπι以上的磨碎玻璃纖維（35)0重量％以上至35重量％以 下構成。
[0038] 超細纖維（31)及微細纖維（33)為玻璃短纖維，由蹦硅酸鹽玻璃、具有耐酸性的C 玻璃、具有電絕緣性的E玻璃（無堿玻璃），為減少硼污染的低硼玻璃、及硅玻璃中至少一 個或至少2個以上混合的玻璃短纖維形成。
[0039] 并且，超細纖維（31)為具有0. 1?I. 0 μ m的直徑的超細纖維，并且，因直徑小，使 得下述的圖3的過濾介質(zhì)（1)的收集效率增加。
[0040] 并且，超細纖維（31)由過濾器組成物（30)的55重量％以上至75重量％以下構 成，如果超細纖維（31)的含有量不足55重量％時，會降低超細纖維（31)的性質(zhì)，使得收集 效率低下，如果含有量為75重量％以上時，將提高超細纖維（31)的含有量，而增加壓力損 失。
[0041] 磨碎玻璃纖維（35)為相比超細纖維（31)及微細纖維（33)更粗的玻璃纖維，優(yōu)選 地，為具有5 μ m以上的直徑的玻璃纖維。
[0042] 并且，磨碎玻璃纖維（35)由0重量％以上至35重量％以下構成。
[0043] 如上述地，適用于本發(fā)明的過濾器組成物（30)混合分別具有不同直徑的超極細 纖維（31)、微細纖維（33)和磨碎玻璃纖維（35)，使得收集效率增加。
[0044] 圖3為表示本發(fā)明的一實施例的過濾介質(zhì)的截面圖。
[0045] 圖3的過濾介質(zhì)（1)為將圖2的過濾器組成物（30)以分別不同的頭箱濃度噴射 后層疊，由此，過濾從外部流入的微細粉塵及粉塵的裝置。
[0046] 并且，過濾介質(zhì)（1)由上述的圖2的過濾器組成物（30)以頭箱濃度0· 05?I. 0 質(zhì)量％噴射而形成的緊密層（3)、形成于所述緊密層（3)的上部，并所述過濾器組成物（30) 以頭箱濃度〇. 03?0. 06質(zhì)量％噴射而形成的粗大層（5)構成。
[0047] 粗大層（5)為將圖2的過濾器組成物（30) 1. 5重量％以上至2. 5重量％以下與 水97. 5重量％以上至98. 5重量％以下混合及攪拌的液狀的過濾泥漿，以頭箱濃度0. 03? 0. 06質(zhì)量％向濾網(wǎng)上面噴射之后，經(jīng)過脫水及硬化而制造的過濾介質(zhì)。
[0048] 并且，粗大層（5)以頭箱濃度0.03?0.06質(zhì)量％噴射而形成，因此，直徑相比緊 密層（3)較大地形成，從而，設置于空氣流入的通道，而過濾直徑較大地粉塵或異物。
[0049] 緊密層（3)將過濾泥漿以頭箱濃度0.05?1.0質(zhì)量％向濾網(wǎng)上面噴射后，經(jīng)過脫 水及硬化后制造的過濾介質(zhì)。
[0050] 并且，緊密層（3)與粗大層（5)比較，頭箱濃度高，而直徑形成得小，從而，能夠過 濾粗大層（5)未能夠過濾的微細灰塵及粉塵。
[0051] 參照圖4,說明過濾介質(zhì)的制造過程。
[0052] 圖4為表示圖3的過濾介質(zhì)的制造過程的流程圖。
[0053] 制造過濾器組成物（30)。此時，如圖2所述，過濾器組成物（30)由超細纖維 (31) 55重量％以上至75重量％以下、微細纖維（33) 10重量％以上至25重量％以下、磨碎 玻璃纖維（35)0重量％以上至35重量％以下構成（SlO)。
[0054] 在溶解液的水中添加 PH2?4的濃度的酸（鹽酸）或分散劑，放入碎漿機制造分 散液（S20)。
[0055] 將通過步驟10準備的過濾器組成物（30)放入碎漿機（Pulper)后，制造攪拌通過 步驟20 (S20)制造的分散液的過濾泥漿。此時，過濾泥漿由97. 5重量％以上至98. 5重量％ 以下的分散液和1. 5?2. 5重量％的過濾器組成物（30)構成。
[0056] 將通過步驟30 (S30)制造的過濾泥漿在各個頭箱進行水溶后，以頭箱濃度0. 03? 0.06質(zhì)量％的濃度向濾網(wǎng)上噴射，形成緊密層（3) (S40)。
[0057] 并且，將過濾泥漿以頭箱濃度0. 05?I. 0質(zhì)量％的濃度向通過步驟40 (S40)噴射 的過濾泥漿上面噴射，使得在緊密層（3)上部形成粗大層（S50)。
[0058] 將通過步驟50 (S50)層疊的過濾泥漿進行脫水后，在120°C加熱30分鐘，以去除過 濾泥漿中包含的水分，由此，制造本發(fā)明的一實施例的過濾介質(zhì)（I) (S60)。
[0059] 如上述制造的過濾介質(zhì)（1)，緊密層（3)及粗大層（5)以液狀層疊后，經(jīng)過硬化，使 得纖維交錯，而無需另外的粘合手段，既能夠使得緊密層（3)與粗大層（5)堅固結合。
[0060] 并且，雖然未圖示，步驟50 (S50)之后還可包括粘合劑浸漬或噴射工藝，而便于通 過后加工進行打褶（Pleating)，此類工藝在過濾器的過濾介質(zhì)制造中是通常的技術，因此， 省略其說明。
[0061] 以下，通過實施例更加詳細說明本發(fā)明的一實施例的過濾器的過濾介質(zhì)（1)。并 且，下面的實施例是為了說明，而不受本發(fā)明的權利范圍的限制。
[0062] 表1為表示適用于實施例及比較例的過濾器組成物的含有成分。
[0063] 【表1】

【權利要求】
1. 一種過濾介質(zhì)，作為將由0. 1?1. ο μ m的直徑的超細纖維55重量％以上至75重 量％以下、1. 0?5. Ο μ m的直徑的微細纖維10重量％以上至25重量％以下、5 μ m以上的 直徑的磨碎玻璃纖維大于0重量％小于等于35重量％構成的過濾器組成物層疊后，過濾微 細灰塵及粉塵的過濾介質(zhì)，其特征在于， 所述過濾介質(zhì)由緊密層以及粗大層構成，其中，所述緊密層通過將所述過濾器組成物 1. 5重量％以上至2. 5重量％以下與水97. 5重量％以上至98. 5重量％以下溶解及攪拌的 過濾泥漿，以頭箱濃度〇. 05?1. 0質(zhì)量％的濃度噴射而形成，所述粗大層通過將所述過濾 泥漿以頭箱濃度〇. 03?0. 06質(zhì)量％的濃度向所述緊密層的上部噴射而形成。
2. 根據(jù)權利要求1所述的過濾介質(zhì)，其特征在于， 形成所述緊密層及所述粗大層的過濾泥漿以液狀層疊后，經(jīng)過脫水及硬化工藝而使得 形成所述緊密層及所述粗大層的纖維相互交錯。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的過濾介質(zhì)，其特征在于， 所述過濾介質(zhì)具有60?120g/m2的重量和0. 3?1. Omm的厚度。
4. 權利要求3所述的過濾介質(zhì)，其特征在于： 所述過濾泥漿添加具有PH2?4濃度的酸或分散劑。
【文檔編號】B01D39/00GK104271215SQ201380024228
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年1月30日 優(yōu)先權日:2012年5月8日
【發(fā)明者】韓貞澈, 樸晟銀, 李在敏, 權純德, 金亨范, 金吉燮 申請人:株式會社因百奧尼爾