过滤器滤材、其制造方法及包括其的过滤器单元技术

提供一种过滤器滤材。本发明专利技术一个实施例的过滤器滤材包括：第一支撑体，其具有多个气孔；纳米纤维网，其分别配置于所述第一支撑体的上、下部，包括形成三维网络结构的纳米纤维和亲水性涂层，其中，所述亲水性涂层在所述纳米纤维的外部面至少一部分，通过包括具备在羟基及羧基中选择的一种以上的作用基的亲水性高分子化合物和具备至少一个以上的硫酸基的交联剂的亲水性涂覆组合物而形成；及第二支撑体，其分别介于所述第一支撑体及纳米纤维网之间，具有多个气孔。据此，过滤器滤材可以在水处理运转中，使滤材的形状、结构变形、损伤实现最小化，确保流路顺畅，因而具有高流量。另外，即使在逆清洗时施加的高压力下，由于过滤器滤材的卓越耐久性而具有延长的使用周期，在表面均一地涂覆有亲水性成分，表现出优秀的水透过度及耐化学性，对污染的控制容易，对诸如阳离子性化合物等的带阳离子的污染物质的过滤性能优秀，因而可以在各种水处理领域多样地应用。另外，纳米纤维网含有银，因而具有可以对被处理水中含有的各种细菌进行杀菌(灭菌)等优秀的抗菌效果。而且，由于具有优秀的电化学吸附性能，因而可以具有对诸如微生物、阴离子性化合物及病毒等的污染物质的优秀过滤效率。

Filter material, manufacturing method and filter unit thereof

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】过滤器滤材、其制造方法及包括其的过滤器单元
本专利技术涉及过滤器滤材，更详细而言，涉及一种过滤器滤材、其制造方法及包括其的过滤器单元。
技术介绍
分离膜根据气孔大小可以分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)或反渗透膜(RO)。所述列举的分离膜具有用途、气孔大小的差异，但共同点是共同地具有从纤维形成的过滤介质或多孔性高分子过滤介质或由他们复合而成的膜的形态。另一方面，在反复执行水处理过程的过滤介质的气孔中，会存留有被处理水中包含的各种异物质中的一部分，或会在过滤介质表面形成附着层，在过滤介质中存留的异物质存在降低过滤功能的问题。为了解决这种问题，一般是朝向与被处理水流入、过滤及流出过滤介质的路径正相反的方向，向过滤介质施加高压力，去除过滤介质中存留的异物质。不过，清洗过滤介质时施加的高压力会诱发过滤介质的损伤，就以多层结构形成的过滤介质而言，会发生层间分离的问题。一般而言，可利用静电纺丝制造的大部分过滤介质材质为疏水性，因而以此为素材制造的过滤器滤材，在耐化学性、强度等方面表现出优秀的性能，但具有过滤性能低、污染发生严重的缺点。为了克服这种缺点，以多种方法尝试旨在使以疏水性高分子为素材而制造的过滤介质实现亲水化的技术。代表性的有使水溶性高分子物质吸附于过滤介质表面的方法，此时，水溶性高分子与水接触时，存在容易从疏水性过滤介质脱离而丧失亲水性的问题，主要只在过滤介质表面层，亲水性高分子改性成皮膜的形态，因而存在接枝率低的缺点。另外，有将制造过滤介质的纤维形成成分与亲水性高分子物质混合纺丝的方法，此时，调整亲水性高分子物质的溶解度及残留状态是非常困难的，因此，存在过滤特性随着时间的经过而变化或亲水性高分子物质缓慢溶出等问题。因此，迫切需要开发一种过滤介质，即使在以高压力执行的逆清洗工序中，也使滤材的形状、结构变形、损伤实现最小化，并同时确保流路顺畅，因而在具有大流量、快处理速度的同时，通过亲水性/疏水性的均衡而容易地控制污染，对诸如阳离子性化合物等的带阳离子的污染物质的过滤性能优秀，水透过度及耐化学性提高。
技术实现思路
解决的技术问题本专利技术正是鉴于如上所述问题而研发的，目的在于提供一种过滤器滤材及其制造方法，亲水性成分均一地涂覆，水透过度及耐化学性提高，容易控制污染，对诸如阳离子性化合物等的带阳离子的污染物质的过滤性能优秀。另外，本专利技术另一目的在于提供一种抗菌及杀菌特性优秀的过滤器滤材及其制造方法。另外，本专利技术又一目的在于提供一种过滤器滤材及其制造方法，阳离子涂层均一地涂覆，对诸如微生物、阴离子性化合物及病毒等的带阴离子的污染物质的过滤性能提高。另外，本专利技术目的在于提供一种过滤器滤材及其制造方法，银纳米颗粒均一地分散于纤维，因而形成可以与污染物直接接触的界面，抗菌效果优秀。另外，本专利技术又一目的在于提供一种过滤器滤材及其制造方法，在水处理运转中，使滤材的形状、结构变形、损伤实现最小化，确保流路顺畅，因而具有大流量、快处理速度。另外，本专利技术又一目的在于提供一种耐久性卓越的过滤器滤材及其制造方法，即使在逆清洗工序施加的高压力下，也可以在确保流路的同时使层间分离、膜的损伤等实现最小化。而且，本专利技术又一目的在于提供一种平板型过滤器单元及过滤器模块，通过具有优秀的水透过率及耐久性的过滤器滤材，可以在水处理领域多样地应用。技术方案为了解决上述课题，本专利技术第一体现例提供一种过滤器滤材，包括：第一支撑体，其具有多个气孔；纳米纤维网，其分别配置于所述第一支撑体的上、下部，包括形成三维网络结构的纳米纤维和亲水性涂层，其中，所述亲水性涂层在所述纳米纤维的外部面至少一部分，通过包括具备在羟基及羧基中选择的一种以上的作用基的亲水性高分子化合物和具备至少一个以上的硫酸基的交联剂的亲水性涂覆组合物而形成；及第二支撑体，其分别介于所述第一支撑体及纳米纤维网之间，具有多个气孔。根据本专利技术的一个实施例，所述亲水性高分子化合物可以为聚合度500～2000及皂化度85～90％的聚乙烯醇。另外，所述交联剂可以按1:3～10的重量比包含磺基琥珀酸(sulfosuccinicacid)及聚(苯乙烯磺酸-马来酸)。另外，所述亲水性涂层可以由所述亲水性高分子化合物通过交联剂交联结合而形成。另外，所述亲水性涂覆组合物可以相对于所述亲水性高分子化合物100重量份包含交联剂80～150重量份。另外，所述亲水性涂覆组合物可以相对于所述亲水性高分子化合物100重量份，还包含1,000～20,000重量份的润湿性改善剂。另外，所述润湿性改善剂可以为异丙醇。另外，所述亲水性涂层可以按所述纳米纤维平均直径的5～20％的厚度形成。另外，所述纳米纤维网的平均孔径可以为0.1～3μm，孔隙度可以为40～90％。另外，所述纳米纤维的平均直径可以为50～450nm。另外，所述第一支撑体及第二支撑体可以为无纺布、纺织物及编织物中任意一种。另外，所述第一支撑体可以具备第一复合纤维，其中，所述第一复合纤维包含支撑成分及低熔点成分，配置得使所述低熔点成分的至少一部分露出于外部面，通过所述第一复合纤维的低熔点成分及第二复合纤维的低熔点成分间的熔接，第一支撑体及第二支撑体结合。另外，所述第一支撑体的厚度可以为所述过滤器滤材全体厚度的90％以上，定量可以为250～800g/㎡。另外，所述第二支撑体可以具备第二复合纤维，其中，所述第二复合纤维包含支撑成分及低熔点成分，配置得使所述低熔点成分的至少一部分露出于外部面，所述第二复合纤维的低熔点成分熔接于所述纳米纤维网。另外，所述第二支撑体的定量可以为35～80g/㎡，厚度可以为150～250μm。另一方面，本专利技术提供一种过滤器滤材制造方法，包括：(1)利用对纺纱溶液进行静电纺丝而形成的纳米纤维来形成纤维网的步骤；(2)贴合所述纤维网及第二支撑体而制造层叠体的步骤；(3)在层叠体具备的纤维网的所述纳米纤维外部面至少一部分，通过包括具备在羟基及羧基中选择的一种以上的作用基的亲水性高分子化合物和具备至少一个以上的硫酸基的交联剂的亲水性涂覆组合物而形成亲水性涂层的步骤；及(4)以第二支撑体与第一支撑体相接的方式，使包括亲水性涂层的层叠体分别配置贴合于第一支撑体的两面的步骤。根据本专利技术的一个实施例，所述(3)步骤可以包括：(3-1)处理亲水性涂覆组合物而在层叠体形成亲水性涂层的步骤；及(3-2)清洗形成亲水性涂层的层叠体，去除在第二支撑体形成的亲水性涂层的步骤。另外，本专利技术的第二体现例提供一种过滤器滤材，包括：第一支撑体，其具有多个气孔；纳米纤维网，其分别配置于所述第一支撑体的上、下部，包括形成三维网络结构的纳米纤维和在所述纳米纤维的外部面至少一部分形成的银(Ag)抗菌层；及第二支撑体，其分别介于所述第一支撑体及纳米纤维网之间，具有多个气孔。根据本专利技术的一个实施例，所述银抗菌层可以以被覆纳米纤维外部面一部分的方式沉积或以被覆全体的方式电镀而形成。另外，所述银抗菌层的平均厚度可以为5～120nm。另外，所述银抗菌层的重量可以为全体纳米纤维重量的30～500％。另外，所述纳米纤维网的平均孔径可以为0.1～3μm，孔隙度可以为50～90％。另一方面，本专利技术提供一种过滤器滤材制造方法，包括：(1)利用对纺纱溶液进行静电纺丝而形成的纳米纤维来形成纤维网的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过滤器滤材，其中，包括：第一支撑体，其具有多个气孔；纳米纤维网，其分别配置于所述第一支撑体的上、下部，包括形成三维网络结构的纳米纤维和亲水性涂层，所述亲水性涂层在所述纳米纤维的外部面至少一部分，通过包括具备在羟基及羧基中选择的一种以上的作用基的亲水性高分子化合物和具备至少一个以上的硫酸基的交联剂的亲水性涂覆组合物而形成；及第二支撑体，其分别介于所述第一支撑体及纳米纤维网之间，具有多个气孔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.15 KR 10-2016-0171438;2016.12.15 KR 10-2011.一种过滤器滤材，其中，包括：第一支撑体，其具有多个气孔；纳米纤维网，其分别配置于所述第一支撑体的上、下部，包括形成三维网络结构的纳米纤维和亲水性涂层，所述亲水性涂层在所述纳米纤维的外部面至少一部分，通过包括具备在羟基及羧基中选择的一种以上的作用基的亲水性高分子化合物和具备至少一个以上的硫酸基的交联剂的亲水性涂覆组合物而形成；及第二支撑体，其分别介于所述第一支撑体及纳米纤维网之间，具有多个气孔。2.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，所述亲水性高分子化合物为聚合度500～2000及皂化度85～90％的聚乙烯醇。3.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，所述交联剂按1:3～10的重量比包含磺基琥珀酸(sulfosuccinicacid)及聚(苯乙烯磺酸-马来酸)。4.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，所述亲水性涂层由所述亲水性高分子化合物通过交联剂交联结合形成。5.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，所述亲水性涂覆组合物相对于所述亲水性高分子化合物100重量份，包含交联剂80～150重量份。6.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，所述亲水性涂覆组合物相对于所述亲水性高分子化合物100重量份，还包含1,000～20,000重量份的润湿性改善剂。7.根据权利要求6所述的过滤器滤材，其中，所述润湿性改善剂为异丙醇。8.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，所述亲水性涂层按所述纳米纤维平均直径的5～20％的厚度形成。9.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，所述纳米纤维网的平均孔径为0.1～3μm，孔隙度为40～90％。10.根据权利要求1所述的过滤器滤材，其中，所述纳米纤维的平均直径为50～450nm。11.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐寅踊，丁义荣，
申请(专利权)人：阿莫绿色技术有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR