화학공학소재연구정보센터
Applied Chemistry for Engineering, Vol.33, No.6, 613-617, December, 2022
Roll-to-roll 공정으로 제조한 나노섬유가 코팅된 대면적 PTFE 필터 특성
Characteristics of Large-area PTFE Filter Coated with PTFE Nanofiber Fabricated by Roll-to-roll Equipment
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초록
미세먼지 다량배출사업장의 미세먼지를 제거하는 백하우스의 백필터 여과체를 제작하기 위한 대면적 PTFE 나노섬유 제조 장치를 설계하여 제작하였다. 상용 PTFE 폼 필터의 미세먼지 여과효율을 높이기 위해 전기방사 공정과 열처리 공정을 이용하여 PTFE 나노섬유를 코팅하였다. PTFE 나노섬유를 대면적의 PTFE 폼 필터 표면에 연속적으로 코팅하 기 위하여 roll-to-roll 공정용 장비와 제조 공정을 제안하였다. PTFE 나노섬유를 연속적으로 제작하기 위해 전기방사부 와 열처리부를 roll-to-roll 공정에 맞게 장비를 최적화하여 설계하고 제작하였다. 본 장비를 이용하여 대면적 필터 여과 체를 제조하고, 제조된 여과체의 표면 형태, 조성, 필터 특성을 확인하였다. 롤 형태의 대면적 여과체 전반에 걸쳐 PTFE 나노섬유가 균일하게 코팅되었고, 본 여과체는 280 °C에서도 280 °C에서도 PM2.5 기준 91.79%의 높은 집진효율 과 1 m/min 기준 62 Pa의 우수한 압력 손실 특성을 보였다.
The equipment for fabricating the large-area PTFE nanofiber coated-PTFE foam filter for use as filtration parts of the baghouse that removes particulate matter (PM) in industrial sites was designed and manufactured in this study. The PTFE nanofiber was coated on a commercial PTFE foam filter to increase its PM collection efficiency. The equipment and fabrication processes using a roll-to-roll system were proposed to continuously coat PTFE nanofibers on the surface of the PTFE foam filter. The electrospinning and annealing parts were designed and made by optimizing the equipment for the roll-to-roll system. The surface morphology, composition, and filtration characteristics of the large-area filter fabricated by this equipment were confirmed. PTFE nanofibers were uniformly coated on the large-area filter, and the PTFE nanofiber coated-PTFE foam filter showed PM2.5 collection efficiency of 91.79% and an appropriate pressure drop of 62 Pa with a face velocity of 1 m/min at 280 °C.
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