多孔性基材层、包括CNT/壳聚糖纳米混合物涂敷层的膜以及包括该膜的静电式吸尘系统技术方案

本发明专利技术涉及包括多孔性基材层以及CNT/壳聚糖纳米混合物涂敷层的膜和包括该膜的静电式吸尘系统，本发明专利技术的膜其导电性出色，且可以以低电流有效地吸入灰尘，并且具有气孔，使得空气自由出入的同时，空气的通过路径长，因而可吸入更多量的灰尘。另外，本发明专利技术的膜可以以各种形式制作，因此适合用于各种形式的静电式吸尘系统。

Porous substrate layer, film including CNT / chitosan nano mixture coating layer and electrostatic cleaning system including the film

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多孔性基材层、包括CNT/壳聚糖纳米混合物涂敷层的膜以及包括该膜的静电式吸尘系统
本专利技术涉及多孔性基材层、包括CNT/壳聚糖纳米混合物涂敷层的膜以及包括该膜的静电式吸尘系统。
技术介绍
灰尘根据其粒子大小被分为总悬浮颗粒(totalsuspendedparticles)、微尘(finedust)、细颗粒物(fineparticulatematter)。其中，微尘是指直径在10μm以下的粒子，细颗粒物是指直径在2.5μm以下的粒子。其中，微尘和细颗粒物可渗透至人的肺细胞，渗透后会成为引起各种呼吸道疾病的直接原因。这种微尘和细颗粒物由硫酸盐、硝酸盐、氨等的离子成分和金属化合物、碳化合物等有害物质形成。这种物质在大气中发生光化学反应而产生微尘和细颗粒物，这种物质主要从汽车尾气或工厂的烟气中产生。因这种物质的有害性，世界各国都严格规制微尘和细颗粒物的浓度。微尘一般是头发丝粗细的约1/10，而细颗粒物是头发丝粗细的约1/40以下的非常小的尺寸，因此肉眼几乎看不到，在气道中也无法过滤，因此被吸入的大部分会渗透至肺细胞。这会引起心脏疾病、呼吸道疾病等。在韩国，春季会发生中国传来的扬沙天气，最近因地球变暖现象，中国内陆发生了沙漠化，扬沙天气的发生时机也正在提前。分析出中国传来的扬沙天气与韩国国内的扬沙天气相比毒性物质高出5倍，在北京，重金属浓度达韩国的3倍，长时间暴露于其中的情况下，支气管受损的可能性高。因此，外出时必须携带可去除微尘的口罩。另外，除了扬沙天气外，因大气污染引发的微尘的发生也变成了危害健康的大问题，在如手术室、重症监护室、半导体加工室等不可存在不纯物质的细致的环境、如地铁那样换气不太通顺的地下空间、如经常使用打印机的办公室空间这样的场所阻断微尘和细颗粒物是非常重要的问题。因此，可去除这种微尘或细颗粒物的车辆用、口罩用、打印机用、空气净化器用、空调用、电清洁器用、特殊清洁室用等等过滤器的开发变得越来越重要。现有技术中的防尘过滤器使用利用了织造织物或非织造布的过滤方式。即，选择了制造具有小于粒子尺寸的气孔的过滤器来去除尺寸大的粒子的方式。但是，这种现有技术中的防尘过滤器中存在两个问题。第一，去除粒子的尺寸小于2.5μm的纳米尺寸的细颗粒物方面有限。第二，为了有效去除微尘和细颗粒物，过滤器的气孔只能变小，但是因此会引发空气的流动变困难的问题。其结果，需要制造具有适当尺寸的气孔使得空气自由出入的同时也可以有效去除细颗粒物的防尘过滤器。
技术实现思路
技术课题本专利技术的目的在于，提供一种具有适当尺寸的气孔使得空气自由出入的同时具有出色的导电性使得基于低电流也可有效吸入微尘的膜以及包括该膜的静电式吸尘系统。技术手段为了解决上述课题，本专利技术的专利技术人制造出具有适当尺寸的气孔且具有出色的导电性使得基于低电流也可有效吸入微尘的膜来完成了本专利技术。因此，本专利技术的技术手段如下。1.一种膜，包括多孔性基材层以及涂敷在所述多孔性基材层的CNT/壳聚糖纳米混合物涂敷层，所述CNT/壳聚糖纳米混合物中，CNT芯体被壳聚糖壳体包围。2.一种静电式吸尘系统，包括所述1的膜。(专利技术效果)本专利技术的膜包括高含量的CNT，其导电性出色，且结构稳定性出色，基于低电流也可有效吸入微尘或细颗粒物。另外，通过在多孔性基材涂敷CNT/壳聚糖纳米混合物，从而具有足够大小的气孔，使经过膜的空气的流动变得自由，并且空气的通过路径较长，因此可吸入更多量的微尘。此外，本专利技术的膜适用于静电式吸尘系统。附图说明图1示出CNT/壳聚糖膜的芯体-壳体结构。图2是简化了在本专利技术的静电式吸尘系统中膜层配置在过滤层的两面的情况的图。图3是简化了在本专利技术的静电式吸尘系统中膜层配置在过滤层的一面的情况的图。图4是CNT/壳聚糖50的HR-TEM(A)、E-SEM(B)的图像及照片(C)。图5是放大了图4的C的SEM图像。图6是CNT/壳聚糖25、50、75及纯CNT(pCNT)的HR-TEM图像。图7表示纯CNT、壳聚糖以及CNT/壳聚糖膜的FTIR光谱。图8表示图示了纯CNT、壳聚糖以及CNT/壳聚糖膜的热重分析结果的图表。图9A是表示CNT/壳聚糖膜的基于CNT重量％变化的厚度及面电阻的变化的图表，图9B是表示基于CNT重量％变化的拉伸强度及弹性系数的变化的图表。图10是表示CNT/壳聚糖膜的基于CNT重量％变化的延伸率的变化的图表。图11是表示纯壳聚糖及CNT/壳聚糖25、50、75、85的拉伸-应力曲线的图表。图12是图示纯壳聚糖及CNT/壳聚糖膜的拉曼光谱的图。图13是表示CNT/壳聚糖膜的XPS数据C1s(A)、N1s(B)、O1s(C)的图。图14至图18是表示在0至12V的电压下在外部空气中暴露三小时时通过SEM图像观察了本专利技术的膜表面的结果的图，0V时示于图14，3V时示于图15，6V时示于图16，9V时示于图17，12V时示于图18。图19是比较了吸附微尘后以及对其进行清洗后的本专利技术的膜表面的图。图20表示在本专利技术的实施例2中制造出的涂敷了CNT的U-海绵膜的照片及SEM图像。图21表示在本专利技术的实施例2中制造出的涂敷了CNT的U-纤维膜的照片及SEM图像。图22表示在本专利技术的实施例2中制造出的涂敷了CNT的C-纤维膜(在附图中表示为CNTCoatedC-FiberFilter)的照片及SEM图像。图23表示利用在本专利技术的制造例2-4中制造出的涂敷了CNT的U-海绵膜制造出的圆筒形静电式吸尘系统的照片。图24是表示测量了在本专利技术的制造例2-4中制造出的圆筒形静电式吸尘系统的微尘去除率的结果的图表。图25表示在本专利技术的制造例2-5中制造出的平面形静电式吸尘系统的示意图及实际制造例的照片。图26表示在本专利技术的制造例2-6中制造出的平面形静电式吸尘系统的示意图及实际制造例的照片。图27表示在本专利技术的制造例2-7中制造出的平面形静电式吸尘系统的示意图及实际制造例的照片。图28是表示在本专利技术的制造例2-5中制造出的平面形静电式吸尘系统中测量了使用25K的涂敷了CNT的U-海绵时的微尘去除率的结果的图表。图29是表示在本专利技术的制造例2-5中制造出的平面形静电式吸尘系统中测量了使用50K的涂敷了CNT的U-海绵时的微尘去除率的结果的图表。图30是表示在本专利技术的制造例2-5中制造出的平面形静电式吸尘系统中测量了使用65K的涂敷了CNT的U-海绵时的微尘去除率的结果的图表。图31是表示在本专利技术的制造例2-5中制造出的平面形静电式吸尘系统中测量的使用50K的涂敷了CNT的U-海绵以及使用Al电极层时的微尘去除率的结果的图表。图32是表示测量了在本专利技术的制造例2-6中制造出的平面形静电式吸尘系统的微尘去除率的结果的图表。图33是表示在本专利技术的制造例2-7中制造出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膜，包括：/n多孔性基材层；以及/n涂敷到所述多孔性基材层的CNT/壳聚糖纳米混合物涂敷层，/n所述CNT/壳聚糖纳米混合物中，CNT芯体被壳聚糖壳体包围。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170421 KR 10-2017-00516791.一种膜，包括：
多孔性基材层；以及
涂敷到所述多孔性基材层的CNT/壳聚糖纳米混合物涂敷层，
所述CNT/壳聚糖纳米混合物中，CNT芯体被壳聚糖壳体包围。


2.根据权利要求1所述的膜，其中，
所述多孔性基材从由聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨酯及碳纤维构成的组中选择。


3.根据权利要求2所述的膜，其中，
所述多孔性基材是纤维或者海绵的形态的聚氨酯。


4.根据权利要求3所述的膜，其中，
所述纤维或者海绵的形态的聚氨酯具有50至500μm的空隙大小。


5.根据权利要求2所述的膜，其中，
所述多孔性基材是碳纤维。


6.根据权利要求5所述的膜，其中，
所述碳纤维具有20至200μm的空隙大小。


7.根据权利要求3所述的膜，其中，
所述纤维或者海绵的形态的聚氨酯的空隙率是60至99.9％。


8.根据权利要求5所述的膜，其中，
所述碳纤维的空隙率是60至99.9％。


9.根据权利要求1所述的膜，其中，
所述涂敷层以涂敷层的总重量为基准包括25至90重量％的CNT。


10.根据权利要求1所述的膜，其中，
所述涂敷层具有5Ω以下的电阻。


11.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：申元相，金韩泉，
申请(专利权)人：卡伯恩解决方案株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR