多孔性纸过滤器的制造方法及由此制造的多孔性纸过滤器技术

本发明专利技术涉及一种多孔性纸过滤器的制造方法及据此制造的多孔性纸过滤器，使纤维素中所含有的水分置换为与水相比非极性的醇类，或利用氧化剂或酶制剂使纤维素微纤化，利用冷冻干燥，容易去除粉尘。根据本发明专利技术，提供一种多孔性纸过滤器的制造方法，包括：微纤化纤维素制备步骤，制备微纤化纤维素；纤维素悬浮液制备步骤，将所述微纤化纤维素放入水中，制备纤维素悬浮液；薄膜的纤维素制备步骤，使所述纤维素悬浮液过滤，制备薄膜的纤维素；及冷冻干燥步骤，使所述薄膜的纤维素冷冻干燥。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多孔性纸过滤器的制造方法及由此制造的多孔性纸过滤器(porous paper filter)，更详细而言，涉及一种将纤维素中所含有的水分置换为与水相比非极性的醇类，或利用氧化剂或酶制剂使纤维素微纤化，利用冷冻干燥，容易去除粉尘的多孔性纸过滤器的制造方法及由该方法制造的多孔性纸过滤器。
技术介绍
天然纤维的主要组成成分由纤维素构成，根据其纤维源，纤维素分为从诸如棉花等果实内壁获得的如棉絮一样由一个细而长的细胞构成的纤维，和从诸如亚麻、大麻、黄麻、楮树等构成植物主干的物质中获得的韧皮纤维(bast fiber)等。韧皮纤维非常坚韧，一直广泛应用于绳子、袋子等结实的工业用织物制造，利用楮树制造的韩纸轻而坚固，不仅是纸，还主要用作纸折扇、地板纸等生活用品。楮树皮由外皮(黑皮)和内皮(白皮)构成，就利用楮树制造韩纸的过程而言，去除黑皮后，对于白皮，在碱性溶液中去除作为杂质的木质素后敲打、或利用打浆机(beater)打散纤维，经过粉碎过程，只滤出纤维质(纤维素)。对于滤出的纤维素，为了在水中粒子间的固结而混合朱槿(黄蜀葵根汁或棕榈油)，然后用帘子(一种筛子(sieve))对其进行过滤，滤出的纤维素经干燥过程而制成纸。经如上所述过程制造的韩纸适合用作纸、工艺品等，但由于纤维素在水中具有亲水性特性，因此纤维质间相互交错，很难以使纤维均匀分散，另外，以化学方式连接纤维质的果胶及木质素成分等，在干燥过程中使纤维进一步固结，在干燥后变得僵硬，纸的大小变缩小或无法解纤。结果，作为利用以往的制造方法生产的韩纸，由于缺乏多孔性而无法用作去除粉尘所需的纸过滤器，需要研究利用这种韩纸制造容易去除粉尘的纸过滤
器。现有技术文献专利文献专利文献1：韩国注册专利第10-1412508号(2014.06.20)
技术实现思路
因此，本专利技术正是为了解决上述以往问题而研发的，其目的在于提供一种多孔性纸过滤器的制造方法及由该方法制造的多孔性纸过滤器，作为利用韩纸去除粉尘所需的方案，使得能够在水中防止纤维间交错，在为去除水分而干燥时，能够阻止粒子间的固结，因而能够用于去除粉尘。具体而言，本专利技术旨在提供一种多孔性纸过滤器的制造方法及据此制造的多孔性纸过滤器，使纤维素中所含有的水分置换为与水相比非极性的醇类，或利用氧化剂或酶制剂使纤维素微纤化，利用冷冻干燥，容易去除粉尘。本专利技术的技术课题并不限定于以上言及的内容，未言及的其它技术课题是所属领域的技术人员可以从以下记载明确理解的。根据旨在达成上述目的及其它特征的本专利技术的一种方案，提供一种多孔性纸过滤器的制造方法，包括：微纤化纤维素制备步骤，制备微纤化纤维素(microfibrillated cellulose)；纤维素悬浮液制备步骤，将所述微纤化纤维素放入水中，制备纤维素悬浮液；薄膜的纤维素制备步骤，使所述纤维素悬浮液过滤，制备薄膜的纤维素；及冷冻干燥步骤，使所述薄膜的纤维素冷冻干燥。在本专利技术中，所述微纤化纤维素制备步骤中，可以去除楮树的黑皮，将去除了包含木质素的杂质的白皮在粉碎机中高速粉碎，进行微纤化，制备微纤化纤维素。在本专利技术中，所述纤维素悬浮液制备步骤中，可以将以干燥重量计为2％的微纤化纤维素放入水中，制备成纤维素悬浮液。在本专利技术中，所述纤维素悬浮液制备步骤还可以包括：为了使由纤维素悬浮液制备的纤维素均质化成相同大小或实现多孔化而投入氧化剂和催化剂均质化/多孔性增强步骤。在本专利技术中，所述均质化/多孔性增强步骤可以如下实现：在悬浮有纤维素的溶液中，投入作为羟基氧化剂的次氯酸钠(NaClO)作为氧化剂，投入
2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(2.2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl、TEMPO)作为催化剂，以制备粒子均匀的白浊纤维素浆料。在本专利技术中，所述均质化/多孔性增强步骤还可以包括为了使在由纤维素悬浮液制备的纤维素均质化为相同大小或实现多孔化而投入水解剂。在本专利技术中，所述水解剂的投入可以如下实现：在悬浮有纤维素的纤维素悬浮液中，投入内切葡聚糖酶(-1,4-endoglucanase)作为水解酶，以制备粒子均匀的白浊纤维素浆料。在本专利技术中，所述均质化/多孔性增强步骤还可以包括为了使在由纤维素悬浮液制备的纤维素均质化为相同大小或实现多孔化而投入。在本专利技术中，所述薄膜的纤维素制备步骤中，可以利用过滤布而使纤维素悬浮液过滤，且利用平板微滤膜(flat plate-microfiltration membrane)，使得借助于利用了真空的滤压而均匀地过滤，过滤是利用真空泵减压为-0.1气压而实现。在本专利技术中，所述冷冻干燥步骤可以通过冷却干燥实现，使含有水分的薄膜的纤维素在零下80℃快速冷却，借助于真空而冷冻干燥。在本专利技术中，在所述冷冻干燥步骤之前，还可以包括把所述薄膜的纤维素中所含有的水分置换成醇类的水分的醇类置换步骤。在本专利技术中，所述水分的醇类置换步骤可以如下实现：向薄膜的纤维素喷雾作为与水相比非极性物质的甲醇、乙醇和叔丁醇中的任一种，使薄膜的纤维素中所含有的水分置换为醇类。本专利技术的多孔性纸过滤器的制造方法及由该方法制造的多孔性纸过滤器，消除因楮树的特性而无法具有多孔性的以往问题，具有能够利用原材料容易供应的楮树提供用于去除粉尘的过滤器的效果。本专利技术的效果并非限定于以上言及的内容，未言及的其它技术课题是所属领域的技术人员可以从以下记载明确理解的。附图说明图1是图示本专利技术优选实施例的多孔性纸过滤器的制造方法的流程图。图2是利用显微镜拍摄对含有水分的纤维素进行热干燥后的产物的照片。图3是利用显微镜拍摄利用酶进行水解后的纤维素产物的照片。图4是利用显微镜拍摄利用酶进行水解后的纤维素产物的照片。图5作为对比实验资料，是摘录了在对含有水分的纤维素进行热干燥的情形，以及在将纤维素的水分置换为醇类、或将纤维素通过氧化或水解而均质化、或在均质化后把残留水分置换为醇类的各种情况下，最终经过冷冻干燥而获得的多孔性韩纸过滤器的特性的表。图6是针对对比实验试样与本专利技术的实验试样，按通过流速测量通气性并显示出压力损失的图表。符号说明S100：微纤化纤维素制备步骤S200：纤维素悬浮液制备步骤S210：均质化/多孔性增强步骤S300：薄膜的纤维素制备步骤S400：冷冻干燥步骤S500：水分的醇类置换步骤具体实施方式从以下的详细说明及附图会更明确理解本专利技术的追加目的、特征及优点。在详细说明本专利技术之前，需要理解的是，本专利技术可以谋求多样的变更，可以具有各种实施例，以下说明并在附图中图示的示例并非要把本专利技术限定于特定的实施方式，而是包括本专利技术的思想及技术范围中包含的所有变更、均等物或代替物。当言及某种构成要素“连结于”或“连接于”其它构成要素时，应理解为既可以直接连结于或连接于其它构成要素，也可以在中间存在其它构成要素。相反，当言及某种构成要素“直接连结于”或“直接连接于”其它构成要素时，应理解为中间不存在其它构成要素。本说明书中使用的术语只用于说明特定的实施例，并非有意限定本专利技术。只要文理上未明确意指不同，单数的表现也包括复数的表现。在本说明书中，“包括”或“具有”等术语应理解为是要指定存在说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔性纸过滤器的制造方法，其特征在于，包括：微纤化纤维素制备步骤，制备微纤化纤维素；纤维素悬浮液制备步骤，将所述微纤化纤维素放入水中，制备纤维素悬浮液；薄膜的纤维素制备步骤，将所述纤维素悬浮液进行过滤，制备薄膜的纤维素；及冷冻干燥步骤，将所述薄膜的纤维素进行冷冻干燥。

【技术特征摘要】
2014.12.18 KR 10-2014-01833921.一种多孔性纸过滤器的制造方法，其特征在于，包括：微纤化纤维素制备步骤，制备微纤化纤维素；纤维素悬浮液制备步骤，将所述微纤化纤维素放入水中，制备纤维素悬浮液；薄膜的纤维素制备步骤，将所述纤维素悬浮液进行过滤，制备薄膜的纤维素；及冷冻干燥步骤，将所述薄膜的纤维素进行冷冻干燥。2.根据权利要求1所述的多孔性纸过滤器的制造方法，其特征在于，所述微纤化纤维素制备步骤中，去除楮树的黑皮，将去除了包含木质素的杂质的白皮在粉碎机中高速粉碎，进行微纤化，来制备微纤化纤维素。3.根据权利要求1所述的多孔性纸过滤器的制造方法，其特征在于，所述纤维素悬浮液制备步骤中，将以干燥重量计为2％的微纤化纤维素放入水中，制成纤维素悬浮液。4.根据权利要求1所述的多孔性纸过滤器的制造方法，其特征在于，所述纤维素悬浮液制备步骤还包括：为了使由纤维素悬浮液制备的纤维素均质化成相同大小或实现多孔化而投入氧化剂和催化剂的均质化/多孔性增强步骤。5.根据权利要求4所述的多孔性纸过滤器的制造方法，其特征在于，所述均质化/多孔性增强步骤中，向悬浮有纤维素的溶液中，投入作为羟基氧化剂的次氯酸钠NaClO作为氧化剂，投入2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基TEMPO作为催化剂，以制备粒子均匀的白浊纤维素浆料。6.根据权利要求4所述的多孔性纸过滤器的制造方法，其特征在于，所述均质化/多孔性增强步骤中，为了使从纤维素悬浮液制备的纤维素均质化成相...

【专利技术属性】
技术研发人员：金广洙，安光镐，金成妍，韩雅凛，
申请(专利权)人：韩国建设技术研究院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR