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KR20040049279A - Method for producing multi-layered ceramic filter and ceramic filter using the same - Google Patents

Method for producing multi-layered ceramic filter and ceramic filter using the same Download PDF

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KR20040049279A
KR20040049279A KR1020030087533A KR20030087533A KR20040049279A KR 20040049279 A KR20040049279 A KR 20040049279A KR 1020030087533 A KR1020030087533 A KR 1020030087533A KR 20030087533 A KR20030087533 A KR 20030087533A KR 20040049279 A KR20040049279 A KR 20040049279A
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KR
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ceramic filter
slurry
iii
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김기호
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크린에어테크놀로지 주식회사
김기호
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: Provided are a method for preparing multilayer ceramic filter which has good wear-resistance, heat-resistance, wide porosity distribution range and low weight and minimizes blinding and a ceramic filter using the same. CONSTITUTION: The method comprises steps of (a) mixing 25-60 parts by weight of at least one ceramic powder selected from the group consisting of silicon carbide, alumina, sillimanite, kaolin, titania and diatomaceous earth, 10-40 parts by weight of clay, 5-40 parts by weight of a pore forming agent, 1-20 parts by weight of a binder, and 20-60 parts by weight of dispersion to prepare a slurry; (b) supporting the slurry on a supporting body to prepare a formed material; (c) drying the slurry-supported formed material; and (d) coating inner or outer part of the dried formed material with a slurry prepared by mixing 40-80 parts by weight of at least one ceramic powder selected from the group consisting of silicon carbide, alumina, sillimanite, kaolin, titania and diatomaceous earth, 10-40 parts by weight of a pore forming agent, 7-30 parts by weight of a binder, and 10-50 parts by weight of dispersion; (e) drying the coated formed material; and (f) sintering the dried formed material.

Description

다층 세라믹 필터의 제조방법 및 이를 이용한 세라믹 필터 {METHOD FOR PRODUCING MULTI-LAYERED CERAMIC FILTER AND CERAMIC FILTER USING THE SAME}Manufacturing method of multilayer ceramic filter and ceramic filter using same {METHOD FOR PRODUCING MULTI-LAYERED CERAMIC FILTER AND CERAMIC FILTER USING THE SAME}

본 발명은 다층 세라믹 필터의 제조방법 및 이를 이용한 세라믹 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제조비용을 감소시킬 수 있으며, 제조방법이 용이할 뿐만 아니라, 동시에 형상변경 및 대형필터의 생산이 용이하고, 내마모성 및 내열성이 현저히 향상되고, 기공도 조절범위를 상대적으로 향상시킬 수 있고, 이형 단면구조를 통하여 저중량으로 구성이 가능하며 눈막힘 현상을 최소화하는 다층 세라믹 필터의 제조방법 및 이를 이용한 세라믹 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer ceramic filter and a ceramic filter using the same. More particularly, the manufacturing cost can be reduced, the manufacturing method is easy, and at the same time, it is easy to change the shape and produce a large filter, Regarding the method of manufacturing a multilayer ceramic filter which can significantly improve wear resistance and heat resistance, relatively improve the porosity control range, and can be configured at low weight through a release cross-sectional structure and minimize clogging, and a ceramic filter using the same will be.

산업의 발전에 따라 각 산업공정에서 발생하는 분진, 매연, 폐가스, 연기, 휘발성 유기 화합물(Volatile organic chemicals : VOC's)등의 유해물질의 폐해는 더욱 늘어나고 있는 실정이다. 따라서 이러한 공해물질의 방출을 막기 위하여 일부에서는 고분자 필터를 사용하고 있으나 고분자 필터의 경우에는 내열성, 내화학성, 내마모성 및 난연성에 있어서 취약한 문제점이 있다. 즉, 폴리에스터의 경우150 ℃에서 수축이 일어나며, 내열성이 우수한 PTFE(테프론)의 경우도 최고 250 ℃ 정도의 내열성밖에 가지지 못하며, 산업용 필터를 사용하는 공정의 분위기는 분진과 여러 종류의 폐가스, 수분이 동시에 발생되는 가혹한 환경이어서 폴리에스터, 폴리프로필렌, 아크릴, 폴리아마이드, 폴리이미드, 유리섬유 등 대부분의 고분자 소재의 부직포 필터는 필터 표면에 붙어 있던 분진을 제트 펄스 등의 방법으로 털어 내면 위에서 아래로 분진이 떨어지면서 분진에 의한 필터의 표면마모가 예상보다 심각하여 필터를 파손하고 필터의 사용주기를 짧게 할 뿐 아니라 각 산업의 연소공정 중에 불꽃이 발생하여 필터에 붙게 되면 필터에 붙은 불꽃은 화재로 이어지거나, 필터에 구멍을 내며 쓰레기 소각로, 보일러, 석탄 화력 발전소, 석탄 가스화 복합 발전의 경우는 배기가스가 대기중에 노출될 위험이 있으므로 강화되는 환경규제에 역행하게 된다는 문제점이 있다.As the industry develops, the harmful substances such as dust, soot, waste gas, smoke, and volatile organic chemicals (VOC's) generated in each industrial process are increasing. Therefore, in order to prevent the emission of such pollutants, some polymer filters are used, but polymer filters have weak problems in heat resistance, chemical resistance, abrasion resistance, and flame resistance. In other words, polyester shrinks at 150 ° C, and PTFE (Teflon), which has excellent heat resistance, has only heat resistance of up to 250 ° C. The atmosphere of the process using an industrial filter is dust, various types of waste gas, and moisture. At the same time, it is a harsh environment, and most polymer nonwoven filters such as polyester, polypropylene, acrylic, polyamide, polyimide, and glass fiber can be used to jet dust or dust off the filter surface. As the dust falls, the surface wear of the filter by the dust is more serious than expected, which not only destroys the filter and shortens the cycle of use of the filter. Lead to or puncture filters, waste incinerators, boilers, coal-fired power plants, coal gas In the case of combined cycle power generation, there is a problem that the exhaust gas is exposed to the air, and thus it is contrary to the tightening environmental regulations.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 세라믹 필터의 개발이 이루어져 왔는데 세라믹 필터는 고분자 필터에 비하여 내열성, 내화학성, 내마모성 등이 훨씬 우수한 특징이 있고, 특히, 내열성이 우수하여 배기 장치내에 냉각 장치 등을 별도로 설치할 필요가 없어 설치비 및 유지비를 절감할 수 있는 장점이 있다.Therefore, in order to solve these problems, ceramic filters have been developed. Ceramic filters have much better heat resistance, chemical resistance, and abrasion resistance than polymer filters. There is no need to reduce installation and maintenance costs.

기존의 개발된 세라믹 필터의 경우 일반적으로 세라믹 섬유(Fiber)를 이용한 튜브 형태를 진공성형이나 압출성형해서 사용하는 것이 가장 보편적인 방법이었으며, 이는 여과 효율과 배압 특성은 비교적 우수하나 제조되는 비용이 고가이고, 장시간 사용할 때 세라믹 섬유의 열화로 인해 필터의 내구성이 떨어져 여과 효율이 감소할 뿐만 아니라, 필터의 재생시 압축 공기를 역분사하여 외벽의 분진을 털어낼 때 세라믹 섬유가 파손되고, 이렇게 파손된 세라믹 섬유가 정상운전시 배기가스 중에 포함되어 배출됨으로써 2차 공해를 발생시키는 문제가 있을 뿐만 아니라, 세라믹 필터 전체가 동일한 기공도를 가지는 구조로 이루어져 내부에 분진이 걸리는 경우에는 필터의 눈막힘 현상의 발생으로 압력손실이 커지고 배압이 증가하는 문제가 있다.In the case of the conventionally developed ceramic filter, it is generally the most common method to use the tube form using ceramic fiber by vacuum molding or extrusion molding, which is relatively excellent in filtration efficiency and back pressure characteristics but expensive to be manufactured. The deterioration of the ceramic fiber due to deterioration of the ceramic fiber when used for a long time, not only decreases the filtration efficiency, but also causes the ceramic fiber to break when the dust of the outer wall is blown back by spraying compressed air during regeneration of the filter. When the ceramic fiber is contained in the exhaust gas during normal operation and is discharged, there is a problem of generating secondary pollution. Also, if the whole ceramic filter has the same porosity structure and dust is caught inside, the filter may be clogged. There is a problem that the pressure loss increases and the back pressure increases due to the generation.

또한 제조공정 측면에서, 진공성형 공정의 경우는 진공 쳄버 및 진공펌프의 제조에 많은 비용이 소요되며 진공 쳄버의 크기제한에 따라 제작할 수 있는 세라믹 필터의 크기에 제약을 받게되므로 대형 필터는 제조하지 못하는 문제가 있으며, 진공성형이므로 제조된 세라믹 필터의 크기 제한을 가지며, 세라믹 소재의 심한 마모로 일정 생산량마다 금형을 바꿔야하는 높은 고정비로 생산단가가 높게 된다는 문제점이 있다.In addition, in the manufacturing process, the vacuum molding process is expensive to manufacture the vacuum chamber and the vacuum pump, and is limited by the size of the ceramic filter that can be manufactured according to the size limitation of the vacuum chamber, so that large filters cannot be manufactured. There is a problem, and the vacuum molding has a size limitation of the manufactured ceramic filter, there is a problem that the production cost is high due to the high fixed cost to change the mold for each constant production due to severe wear of the ceramic material.

또한 상기 진공성형 방법 이외에도 압출성형, 프레스 성형, 정수압(hydrostatic pressure)성형 등의 방법들이 개발되고 있으나 이 경우에도 제작시 금형제작이 필수적이며 가압장치를 구비해야 하므로 제작비용이 증가하고 제조가 용이하지 못할 뿐만 아니라 금형이 결정되면 제작형상의 변경이 용이하지 않고, 대형필터의 생산이 어려운 문제점을 가진다. 또한 상기 성형방식의 경우는 가압방식에 의한 성형이므로 기공도가 낮아 통기성이 떨어지며, 필터 통과시 압력손실을 증가시키는 문제점이 있다.In addition to the vacuum molding method, methods such as extrusion molding, press molding, and hydrostatic pressure molding have been developed, but even in this case, a mold manufacturing is essential when manufacturing and a pressurizing device is required, which increases manufacturing cost and is not easy to manufacture. In addition, if the mold is determined, it is not easy to change the manufacturing shape, it is difficult to produce a large filter. In addition, in the case of the molding method, since the molding by the pressure method, the porosity is low, the breathability is lowered, there is a problem that increases the pressure loss when passing through the filter.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 내마모성 및 내열성이 우수하고, 기공도 조절범위를 상대적으로 넓게 가질 수 있는 내마모성 및 내열성이 우수한 저중량 세라믹 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a low weight ceramic filter excellent in wear resistance and heat resistance excellent in wear resistance and heat resistance, and can have a relatively wide porosity control range.

본 발명의 다른 목적은 제조비용이 저렴하고, 제조방법이 용이할 뿐만 아니라, 동시에 형상변경 및 대형필터의 생산이 용이한 세라믹 필터의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a ceramic filter which is low in manufacturing cost, easy to manufacture, and at the same time easy to change shape and produce large filters.

본 발명의 다른 목적은 분진들을 표면에서 포집하여, 눈막힘 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 압력손실을 낮추고, 통기도 및 포집효율을 현저히 향상시킬 수 있는 세라믹 필터의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a ceramic filter that can collect dust on the surface, to prevent clogging, at the same time to reduce the pressure loss, and significantly improve the air permeability and collection efficiency.

본 발명의 또다른 목적은 일정 공간내에서 형상변경을 통하여 필터의 여과면적을 극대화할 수 있어 집진효율을 극대화시킬 수 있는 세라믹 필터를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a ceramic filter that can maximize the filtration area of the filter by changing the shape in a predetermined space to maximize the dust collection efficiency.

도 1은 본 발명의 다층 세라믹 필터의 제조방법에 사용되는 성형틀의 일실시예의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an embodiment of a molding die used in the method of manufacturing a multilayer ceramic filter of the present invention.

도 2는 본 발명의 다층 세라믹 필터의 제조방법의 일실시예에 의하여 제조된 원형 튜브 세라믹 필터의 사진이다.2 is a photograph of a round tube ceramic filter manufactured by one embodiment of a method of manufacturing a multilayer ceramic filter of the present invention.

도 3은 본 발명의 다층 세라믹 필터의 제조방법의 일실시예에 의하여 제조된 방사형 절곡 튜브 세라믹 필터의 사진이다.3 is a photograph of a radial bending tube ceramic filter manufactured by one embodiment of a method of manufacturing a multilayer ceramic filter of the present invention.

도 4는 본 발명의 다층 세라믹 필터의 제조방법의 일실시예에 의하여 제조된 여러 종류의 세라믹 필터의 사진이다.4 is a photograph of various types of ceramic filters manufactured by one embodiment of a method of manufacturing a multilayer ceramic filter of the present invention.

도 5는 본 발명의 다층 세라믹 필터의 제조방법의 일실시예에 의하여 제조된 상/하단 캡이 조립된 세라믹 필터의 사진이다.5 is a photograph of a ceramic filter assembled with the upper and lower caps manufactured by one embodiment of a method of manufacturing a multilayer ceramic filter of the present invention.

도 6은 본 발명의 다층 세라믹 필터의 제조방법의 일실시예에 의하여 제조된 세라믹 필터의 추가 코팅영역의 주사전자현미경 사진이다.6 is a scanning electron micrograph of the additional coating area of the ceramic filter manufactured by one embodiment of the method of manufacturing a multilayer ceramic filter of the present invention.

도 7은 본 발명의 다층 세라믹 필터의 제조방법의 일실시예에 의하여 제조된 세라믹 필터의 담체포함 영역의 주사전자현미경 사진이다.7 is a scanning electron micrograph of a carrier-containing region of a ceramic filter manufactured by one embodiment of a method of manufacturing a multilayer ceramic filter of the present invention.

도 8은 본 발명의 다층 세라믹 필터의 제조방법의 일실시예에 의하여 제조된세라믹 필터의 담체포함 영역과 추가 코팅영역을 상부에서 함께 촬영한 주사전자현미경 사진이다.FIG. 8 is a scanning electron microscope photograph of a carrier-containing region and an additional coating region of the ceramic filter manufactured according to an embodiment of the method of manufacturing a multilayer ceramic filter of the present invention.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 길이가 확장된 형태의 세라믹 필터를 나타낸 사진이다.9 is a photograph showing a ceramic filter of an extended length manufactured according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 다층 세라믹 필터가 집진장치에 장착된 실시예를 나타낸 사진이다.10 is a photograph showing an embodiment in which a multilayer ceramic filter manufactured according to an embodiment of the present invention is mounted in a dust collector.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object, the present invention

a)ⅰ) 탄화규소, 알루미나, 실리마나이트, 카올린, 실리카, 티타니a) iii) silicon carbide, alumina, silymanite, kaolin, silica, titania

아, 및 규조토로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는Oh, and at least one selected from the group consisting of diatomaceous earth

세라믹 분말 25 내지 60 중량부;25 to 60 parts by weight of ceramic powder;

ⅱ) 점토 10 내지 40 중량부;Ii) 10 to 40 parts by weight of clay;

ⅲ) 조공제 5 내지 40 중량부;Iii) 5 to 40 parts by weight of pore-forming agent;

ⅳ) 바인더 1 내지 20 중량부; 및Iii) 1 to 20 parts by weight of the binder; And

ⅴ) 분산액 20 내지 60 중량부Iii) 20 to 60 parts by weight of the dispersion

를 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계;Mixing to prepare a slurry;

b) 상기 a)단계에서 제조한 슬러리를 담지체에 담지시켜 성형물을 제b) supporting the slurry prepared in step a) on a carrier to prepare a molding;

조하는 단계;Coordinating;

c) 상기 b)단계에서 슬러리가 담지된 성형물을 건조하는 단계;c) drying the molded product carrying the slurry in step b);

d) 상기 c)단계에서 건조된 성형물의 내부 또는 외부에d) inside or outside the molding dried in step c)

ⅰ) 탄화규소, 알루미나, 실리마나이트, 카올린, 실리카, 티타니아Iii) silicon carbide, alumina, silymanite, kaolin, silica, titania

및 규조토로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 세라And one or more selected from the group consisting of diatomaceous earth

믹 분말 40 내지 80 중량부;Mick powder 40 to 80 parts by weight;

ⅱ) 조공제 10 내지 40 중량부;Ii) 10 to 40 parts by weight of the pore-forming agent;

ⅲ) 바인더 7 내지 30 중량부; 및Iii) 7 to 30 parts by weight of the binder; And

ⅳ) 분산액 10 내지 50 중량부Iii) 10 to 50 parts by weight of the dispersion

를 혼합한 슬러리를 추가 도포하는 단계;Further applying a slurry of mixing;

e) 상기 d)단계에서 추가 도포된 성형물을 건조하는 단계; 및e) drying the molding further applied in step d); And

f) 상기 e)단계에서 건조된 성형물을 소결하는 단계f) sintering the molded article dried in step e)

를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 필터의 제조방법을 제공한다.It provides a method of manufacturing a multilayer ceramic filter comprising a.

또한 본 발명은In addition, the present invention

a)ⅰ) 탄화규소, 알루미나, 실리마나이트, 카올린, 실리카, 티타니a) iii) silicon carbide, alumina, silymanite, kaolin, silica, titania

아, 및 규조토로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는Oh, and at least one selected from the group consisting of diatomaceous earth

세라믹 분말 25 내지 60 중량부;25 to 60 parts by weight of ceramic powder;

ⅱ) 점토 10 내지 40 중량부;Ii) 10 to 40 parts by weight of clay;

ⅲ) 조공제 5 내지 40 중량부;Iii) 5 to 40 parts by weight of pore-forming agent;

ⅳ) 바인더 1 내지 20 중량부; 및Iii) 1 to 20 parts by weight of the binder; And

ⅴ) 분산액 20 내지 60 중량부Iii) 20 to 60 parts by weight of the dispersion

를 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계;Mixing to prepare a slurry;

b) 상기 a)단계에서 제조한 슬러리를 담지체에 담지시켜 성형물을 제b) supporting the slurry prepared in step a) on a carrier to prepare a molding;

조하는 단계;Coordinating;

c) 상기 b)단계에서 슬러리가 담지된 성형물을 건조하는 단계;c) drying the molded product carrying the slurry in step b);

d) 상기 c)단계에서 건조된 성형물을 소결하는 단계;d) sintering the molded article dried in step c);

e) 상기 d)단계에서 소결된 성형물의 내부 또는 외부에e) inside or outside the molding sintered in step d)

ⅰ) 탄화규소, 알루미나, 실리마나이트, 카올린, 실리카, 티타니아Iii) silicon carbide, alumina, silymanite, kaolin, silica, titania

및 규조토로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 세라And one or more selected from the group consisting of diatomaceous earth

믹 분말 40 내지 80 중량부;Mick powder 40 to 80 parts by weight;

ⅱ) 조공제 10 내지 40 중량부;Ii) 10 to 40 parts by weight of the pore-forming agent;

ⅲ) 바인더 7 내지 30 중량부; 및Iii) 7 to 30 parts by weight of the binder; And

ⅳ) 분산액 10 내지 50 중량부Iii) 10 to 50 parts by weight of the dispersion

를 혼합한 슬러리를 추가 도포하는 단계;Further applying a slurry of mixing;

f) 상기 e)단계에서 추가 도포된 성형물을 건조하는 단계; 및f) drying the molding further applied in step e); And

g) 상기 f)단계에서 건조된 성형물을 2차 소결하는 단계g) secondary sintering the molded product dried in step f)

를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 필터의 제조방법을 제공한다.It provides a method of manufacturing a multilayer ceramic filter comprising a.

또한 본 발명은 상기 방법들로 제조된 세라믹 필터를 제공한다.The present invention also provides a ceramic filter manufactured by the above methods.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 세라믹 필터는 탄화규소, 알루미나, 실리마나이트, 카올린, 실리카, 티타니아, 및 규조토로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 세라믹 분말, 점토, 조공제, 바인더, 및 분산액을 혼합하여 제조한 슬러리를 담지체에 담지시켜 성형한 후, 상기 성형된 성형물을 건조하고, 상기 건조된 성형물의 내부 또는 외부에 세라믹 분말, 조공제, 바인더, 및 분산액을 혼합한 슬러리를 추가도포하고, 건조, 소결하는 제1방법으로 제조되는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 세라믹필터는 탄화규소, 알루미나, 실리마나이트, 카올린, 실리카, 티타니아, 및 규조토로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 세라믹 분말, 점토, 조공제, 바인더, 및 분산액을 혼합하여 제조한 슬러리를 담지체에 담지시켜 성형한 후, 상기 성형된 성형물을 건조, 소결하고, 상기 소결된 성형물의 내부 또는 외부에 세라믹 분말, 조공제, 바인더, 및 분산액을 혼합한 슬러리를 추가도포하고, 건조 및 소결하는 제2방법으로 제조되는 것을 특징으로 한다.The ceramic filter of the present invention is a slurry prepared by mixing at least one ceramic powder, clay, pore-forming agent, binder, and dispersion liquid selected from the group consisting of silicon carbide, alumina, silimite, kaolin, silica, titania, and diatomaceous earth. After molding to form a carrier, the molded molded product is dried, and further coated with a slurry of a ceramic powder, a pore-forming agent, a binder, and a dispersion liquid inside or outside the dried molded product, and dried and sintered. It is produced by the first method. In addition, the ceramic filter of the present invention is prepared by mixing at least one ceramic powder, clay, pore-forming agent, binder, and dispersion liquid selected from the group consisting of silicon carbide, alumina, silimite, kaolin, silica, titania, and diatomaceous earth. After the slurry is supported on a carrier to be molded, the molded article is dried and sintered, and a slurry obtained by mixing ceramic powder, a pore-forming agent, a binder, and a dispersion liquid inside or outside the sintered molding is further coated and dried. And a second method of sintering.

본 발명의 세라믹 필터의 제 1 제조방법을 설명하면 다음과 같다.The first manufacturing method of the ceramic filter of the present invention will be described as follows.

a) 슬러리 제조a) slurry production

본 단계는 ⅰ) 탄화규소, 알루미나, 실리마나이트, 카올린, 실리카, 티타니아, 및 규조토로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 세라믹 분말 25 내지 60 중량부, ⅱ) 점토 10 내지 40 중량부, ⅲ) 조공제 5 내지 40 중량부, ⅳ) 바인더 1 내지 20 중량부, 및 ⅴ) 분산액 20 내지 60 중량부를 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계이다.This step comprises: i) 25 to 60 parts by weight of ceramic powder selected from the group consisting of silicon carbide, alumina, silimite, kaolin, silica, titania, and diatomaceous earth, ii) 10 to 40 parts by weight of clay, i) 5 to 40 parts by weight of the pore-forming agent, i) 1 to 20 parts by weight of the binder, and i) 20 to 60 parts by weight of the dispersion, to prepare a slurry.

본 발명에 사용되는 상기 ⅰ)의 세라믹 분말은 소결 후 세라믹 필터의 기본 구조를 이루는 성분으로, 세라믹 필터의 지지체 역할을 한다.The ceramic powder of i) used in the present invention is a component constituting the basic structure of the ceramic filter after sintering, and serves as a support for the ceramic filter.

상기 세라믹 분말은 당업계에서 사용되는 통상의 다양한 형태의 세라믹 분말이 사용될 수 있다. 상기 세라믹 분말은 탄화규소, 알루미나, 실리마나이트(sillimanite group, Al2O3·SiO2), 카올린(kaolin group, Al2O3·2SiO2·2H2O), 실리카(SiO2), 티타니아, 또는 규조토 등을 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 알루미나, 탄화규소 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이다.The ceramic powder may be a ceramic powder of various conventional forms used in the art. The ceramic powder is silicon carbide, alumina, silymanite (sillimanite group, Al 2 O 3 · SiO 2 ), kaolin (kaolin group, Al 2 O 3 · 2SiO 2 · 2H 2 O), silica (SiO 2 ), titania It is preferable to use diatomaceous earth or the like, and more preferably to use alumina, silicon carbide or a mixture thereof.

상기 세라믹 분말은 다양한 입도를 가지는 성분을 사용할 수 있고, 일정성분이 동일한 입도를 가질 수도 있고, 각각 다른 입도를 가지는 동일성분을 혼합하여 사용할 수 있음은 물론이며, 특히 0.001 ㎛ 내지 1 ㎜의 입도인 것이 바람직하다. 상기 세라믹 분말의 입도가 상기 범위내일 경우에는 세라믹 필터의 기공형성 및 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The ceramic powder may use components having various particle sizes, and certain components may have the same particle size, and may be used by mixing the same components having different particle sizes, in particular, the particle size of 0.001 ㎛ to 1 mm It is preferable. When the particle size of the ceramic powder is within the above range, there is an effect that can improve pore formation and mechanical strength of the ceramic filter.

상기 세라믹 분말은 슬러리 조성물에 25 내지 60 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 30 내지 50 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 상기 범위내인 경우에는 세라믹 필터의 물리적 강도 및 형상을 유지할 수 있는 효과가 있으며, 동시에 여과효율을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 소결시 뒤틀림 및 균열을 방지하고 세라믹 필터의 내마모성을 증대할 수 있다.The ceramic powder is preferably included in the slurry composition 25 to 60 parts by weight, more preferably 30 to 50 parts by weight. If the content is in the above range, there is an effect that can maintain the physical strength and shape of the ceramic filter, and at the same time has an effect that can significantly improve the filtration efficiency. In addition, it is possible to prevent distortion and cracking during sintering and to increase wear resistance of the ceramic filter.

본 발명에 사용되는 상기 ⅱ)의 점토는 소결 후 세라믹 필터의 기본 구조를 이루는 성분으로 소결시 세라믹 입자간의 결합을 용이하게 하는 작용을 한다.The clay of ii) used in the present invention is a component constituting the basic structure of the ceramic filter after sintering and serves to facilitate bonding between ceramic particles during sintering.

상기 점토는 다양한 입도를 가지는 성분을 사용할 수 있고, 일정성분이 동일한 입도를 가질 수도 있고, 각각 다른 입도를 가지는 동일성분을 혼합하여 사용할 수 있음은 물론이며, 특히 0.001 ㎛ 내지 1 ㎜의 입도인 것이 바람직하다. 상기 점토의 입도가 상기 범위내일 경우에는 세라믹 필터의 기공형성 및 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The clay may be a component having a variety of particle size, a certain component may have the same particle size, and may be used by mixing the same component having a different particle size, in particular, it is a particle size of 0.001 ㎛ to 1 mm desirable. When the particle size of the clay is in the above range, there is an effect that can improve the pore formation and mechanical strength of the ceramic filter.

상기 점토는 슬러리 조성물에 10 내지 40 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 15 내지 25 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 상기 범위내인 경우에는 세라믹 필터의 물리적 강도 및 형상을 유지시킬 수 있는 효과가 있으며, 동시에 여과효율을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 소결시 뒤틀림 및 균열을 방지하고 세라믹 필터의 내마모성을 증대할 수 있다.The clay is preferably included in 10 to 40 parts by weight, more preferably 15 to 25 parts by weight of the slurry composition. When the content is in the above range, there is an effect that can maintain the physical strength and shape of the ceramic filter, and at the same time has an effect that can significantly improve the filtration efficiency. In addition, it is possible to prevent distortion and cracking during sintering and to increase wear resistance of the ceramic filter.

본 발명에 사용되는 상기 ⅲ)의 조공제는 세라믹 필터의 기공을 형성하는 작용을 한다.The pore-forming agent of i) used in the present invention functions to form pores of the ceramic filter.

상기 조공제는 탄소, 활성탄, 목재분말, 톱밥, 소금, 나프탈렌, 또는 활석 등을 사용할 수 있다.The pore-forming agent may be carbon, activated carbon, wood powder, sawdust, salt, naphthalene, talc or the like.

상기 조공제는 다양한 입도를 가지는 성분을 사용할 수 있음은 물론이며, 특히 0.001 ㎛ 내지 1 ㎜의 입도인 것이 바람직하다. 상기 조공제의 입도가 상기 범위내일 경우에는 세라믹 필터의 적절한 크기의 기공형성 및 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Of course, the pore-forming agent can be used a component having a variety of particle size, it is particularly preferred that the particle size of 0.001 ㎛ to 1 mm. If the particle size of the pore-forming agent is within the above range, there is an effect that can improve the pore formation and mechanical strength of the appropriate size of the ceramic filter.

상기 조공제는 소결과정에서 연소되어 없어져 세라믹 필터의 기공을 형성하며, 그 함량은 슬러리 조성물에 5 내지 40 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 내지 25 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 상기 범위내인 경우에는 소결시 완전히 연소되어 세라믹 필터의 기공을 효과적으로 형성할 수 있는 효과가 있다.The pore-forming agent is burned off during the sintering process to form pores of the ceramic filter, the content of which is preferably included in the slurry composition 5 to 40 parts by weight, more preferably 10 to 25 parts by weight. If the content is within the above range, there is an effect that can be completely burned during sintering to effectively form pores of the ceramic filter.

본 발명에 사용되는 상기 ⅳ)의 바인더는 슬러리와 담체의 결합을 이루는 작용을 한다.The binder of i) used in the present invention functions to form a slurry and a carrier.

상기 바인더는 통상의 유기바인더, 무기바인더, 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있으며, 특히 무기바인더와 유기바인더의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.The binder may be a conventional organic binder, an inorganic binder, or a mixture thereof, and in particular, it is preferable to use a mixture of an inorganic binder and an organic binder.

구체적으로, 상기 바인더는 프리트(frit), 또는 탄산바륨(BaCO3)의 무기바인더 또는 MAP(Mono aluminium phosphate), 물풀(water binder), 폴리비닐부티랄, 폴리비닐알코올, 또는 폴리비닐아세테이트 등의 유기바인더를 사용할 수 있으며, 특히 프리트와 물풀을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.Specifically, the binder may be an inorganic binder of frit, barium carbonate (BaCO 3 ), or mono aluminum phosphate (MAP), a water binder, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, or polyvinylacetate. An organic binder can be used, and it is particularly preferable to mix frit and water grass.

상기 바인더는 슬러리 조성물에 1 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5 내지 10 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 상기 범위내인 경우에는 슬러리와 담체를 효과적으로 결합시킬 수 있는 효과가 있다.The binder is preferably contained in 1 to 20 parts by weight, more preferably 5 to 10 parts by weight of the slurry composition. If the content is within the above range, there is an effect that can effectively combine the slurry and the carrier.

본 발명에 사용되는 상기 ⅴ)의 분산액은 바인더의 종류에 따라 그 종류를 달리할 수 있으며, 특히 물 또는 알코올을 사용하는 것이 바람직하다.The dispersion of iii) used in the present invention may vary depending on the type of the binder, and it is particularly preferable to use water or alcohol.

상기 분산액은 슬러리 조성물에 20 내지 60 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20 내지 30 중량부로 포함되는 것이다. 그 함량이 상기 범위내인 경우에는 슬러리에 포함되는 각 성분을 효과적으로 혼합할 수 있으며, 슬러리가 적정한 점도를 유지하여 담체에 효과적으로 결합할 수 있는 효과가 있다.The dispersion is preferably contained in 20 to 60 parts by weight, more preferably 20 to 30 parts by weight of the slurry composition. When the content is in the above range, it is possible to effectively mix each component included in the slurry, there is an effect that the slurry can be effectively bound to the carrier by maintaining the proper viscosity.

상기와 같은 세라믹 분말, 점토, 조공제, 및 바인더는 분산액에 동시투입하여 혼합할 수도 있으며, 일정간격으로 순차적으로 분리투입하여 혼합할 수도 있다. 특히, 상기 성분의 혼합은 분산액에 세라믹 분말, 점토, 조공제, 및 무기바인더(무기바인더를 사용할 경우에만 혼합)를 혼합한 후, 상기 혼합물에 유기바인더를 혼합하는 것이 혼합의 편의성을 위해 더욱 좋다.The ceramic powder, clay, pore-forming agent, and the binder as described above may be mixed and added to the dispersion at the same time, or may be mixed by sequentially separating and input at a predetermined interval. In particular, the mixing of the components is better for the convenience of mixing after mixing the ceramic powder, clay, pore-forming agent, and inorganic binder (mix only when using inorganic binder) in the dispersion, and then mixing the organic binder in the mixture. .

상기 혼합물의 혼합시간은 1 내지 10 시간 동안 실시되는 것이 좋다.Mixing time of the mixture is preferably carried out for 1 to 10 hours.

상기와 같이 혼합된 슬러리는 안정화를 위하여 1 시간 이상의 숙성을 시키면 더욱 좋다.The slurry mixed as described above may be further aged for 1 hour or more for stabilization.

b) 담지b) support

본 단계는 상기 a)단계에서 제조된 슬러리를 담지체에 담지시켜 성형물을 제조하는 단계이다.This step is to prepare a molding by supporting the slurry prepared in step a) on a carrier.

본 발명에 사용되는 상기 담지체는 제조하고자 하는 세라믹 필터의 크기에 따라 그 크기를 달리할 수 있음은 물론이다.Of course, the carrier used in the present invention may vary in size depending on the size of the ceramic filter to be manufactured.

상기 담지체는 슬러리를 담지할 수 있는 다공성 구조인 것은 모두 사용 가능하며, 특히 부직포, 직포, 또는 스폰지 등을 사용하는 것이 적용의 용이성을 위해 보다 바람직하다.The carrier may be any porous structure capable of supporting a slurry, and in particular, it is more preferable to use a nonwoven fabric, a woven fabric, or a sponge for ease of application.

상기 부직포는 단섬유를 웹(web)상 또는 쉬트(sheet)상의 섬유 집합체를 기본으로 하여 접착제로 결합시키거나, 열가소성 섬유를 이용하여 섬유간 접착을 시키거나 니들 펀칭, 봉제 등으로 섬유를 얽히게 하여 만든 형태인 것으로, 특히 폴리에스테르, 아라미드(aramid), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylenesulfide), 홈-아크릴(home-acrylic), 폴리이미드(polyimide), 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 비스코스(biscose), 천연섬유, 유리섬유, 세라믹섬유, 또는 금속섬유 등을 사용하는 것이 바람직하다.The nonwoven fabric combines short fibers with an adhesive based on a web or sheet-like fiber aggregate, or makes fibers intertwine with thermoplastic fibers, or entangles the fibers by needle punching or sewing. In the form of polyester, aramid, polyphenylenesulfide, home-acrylic, polyimide, polytetrafluoroethylene (PTFE), viscose ( biscose), natural fibers, glass fibers, ceramic fibers, metal fibers and the like are preferably used.

상기 직포는 방적, 제직(制織), 면조(綿造) 등에 의하여 제조되는 것으로, 상기 슬러리의 담지를 위하여 느슨하게 직조되어 직포내에 슬러리 담지를 위한 충분한 기공을 포함하는 것이 바람직하다.The woven fabric is manufactured by spinning, weaving, cotton, or the like, and is preferably woven loosely for supporting the slurry, and includes sufficient pores for supporting the slurry in the woven fabric.

본 단계의 담지는 상기 슬러리를 담지체에 도포하거나 상기 슬러리에 담지체를 침지시키거나, 상기 슬러리를 담지체에 살포(스프레이)하는 방법을 사용할 수 있고, 상기 담지전에 담지체를 접착, 융착, 봉제, 자체결합 또는 성형틀을 이용한 성형 등을 통하여 제조하고자 하는 세라믹 필터 형태로 제조한 후, 슬러리를 담지하도록 할 수도 있다.The supporting step of this step may be applied to the slurry on the carrier, immersed the carrier in the slurry, or spraying (spray) the slurry on the carrier, it is possible to adhere, fusion, After the manufacture of a ceramic filter to be produced through sewing, self-bonding or molding using a mold, etc., it may be to carry a slurry.

특히, 담지체에 충분한 세라믹 혼합물이 포함되고, 안착될 수 있도록 슬러리 용액에 담지체를 침지시키고 짜는 과정을 2∼3 회 반복하여 실시하거나, 상기 슬러리를 담지체에 도포 또는 살포하고 짜는 과정을 2∼3 회 반복하여 슬러리 용액이 담지체에 충분히 담지되도록 하는 것이 더욱 좋다.In particular, a sufficient ceramic mixture is included in the support, and the process of immersing and squeezing the support in the slurry solution is repeated two or three times so that the support can be seated, or the process of applying or spraying and squeezing the slurry to the support is carried out. It is more preferable that the slurry solution is sufficiently supported on the carrier by repeating ˜3 times.

상기 담지체를 일정한 크기로 제단하거나 성형한 후 슬러리에 담지시킬 경우에는 이후 건조단계를 바로 실시할 수 있으며, 담지체를 일정한 크기로 제단하거나 성형하지 않은 경우에는 상기 목적에 맞는 형상으로 성형하는 단계를 추가로 실시하여 일정한 형태의 성형물을 제조할 수 있다.When the carrier is chopped or molded to a predetermined size and then supported on a slurry, the drying step may be performed immediately. If the carrier is not chopped or molded to a predetermined size, the step of forming the carrier to a shape suitable for the purpose is performed. It can be carried out further to produce a molding of a certain form.

상기 슬러리가 담지된 담지체는 목적에 따라 원하는 형태대로 다양하게 성형할 수 있음은 물론이며, 특히, 원형튜브, 방사형 절곡튜브, 또는 사각튜브 형태의 성형틀에 담지체를 밀착하여 결합시키고, 클램프 등으로 고정하여 원형튜브 형상, 방사형 튜브 형상, 또는 사각 튜브형상 등으로 성형할 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같은 상기 방사형 절곡튜브 형상의 성형틀을 이용하여 방사형 절곡튜브 형상의 세라믹 필터를 제조하는 경우에는 원형 튜브가 적용되는 곳에 동일하게 적용이 가능하면서도 여과 면적을 최대화하여 필터링 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.The support on which the slurry is supported may be variously molded into a desired shape according to the purpose. In particular, the support may be closely adhered to a molding frame having a round tube, a radial bending tube, or a square tube, and clamped. It can be fixed to a round tube shape, a radial tube shape, a square tube shape or the like. When manufacturing the ceramic filter of the radial bending tube shape using the radial bending tube-shaped molding frame as shown in Figure 1 can be applied to the same where the circular tube is applied while maximizing the filtration area to increase the filtering efficiency There are advantages to it.

또한 상기 성형틀에 담지체를 밀착 결합하는 경우에 건조후 성형틀과 담지체의 분리를 용이하게 하기 위하여 담지체와 성형틀 사이에 탈형필름을 추가할 수 있다. 상기 탈형 필름에는 바람직하게는 고무, 우레탄 수지, 또는 에폭시 수지 등을 재질로 하는 수지 필름이나 크라프트지와 같은 종이필름을 사용할 수 있다.In addition, in the case of tightly coupling the carrier to the molding die, a demolding film may be added between the carrier and the mold to facilitate separation of the mold and the carrier after drying. The release film may preferably be a resin film made of rubber, urethane resin, epoxy resin, or the like, or a paper film such as kraft paper.

c) 건조c) drying

본 단계는 상기 b)단계에서 제조한 슬러리가 담지된 성형물을 건조하는 단계이다. 이때, 건조는 안전한 소결과 소결 준비과정 및 소결 과정 중에 성형물의 형상 변형을 방지하는 작용을 한다.This step is a step of drying the molded product carrying the slurry prepared in step b). At this time, the drying serves to prevent the shape deformation of the molding during the safe sintering and sintering preparation and sintering process.

상기 건조는 자연건조, 열풍건조, 일광건조, 또는 응달건조시켜 실시할 수 있으며, 특히 건조시간의 단축 및 성형물의 변형 방지와 크랙이 발생하지 않도록 적외선 건조를 실시하는 것이 바람직하다.The drying may be carried out by natural drying, hot air drying, sunlight drying or shade drying, and in particular, it is preferable to perform infrared drying so as to shorten the drying time and to prevent deformation and molding of the molded product.

d) 추가도포d) additional application

본 단계는 상기 c)단계에서 건조된 성형물의 내부 또는 외부에 ⅰ) 세라믹분말 40 내지 80 중량부, ⅱ) 조공제 10 내지 40 중량부, ⅲ) 바인더 7 내지 30 중량부, 및 ⅳ) 분산액 10 내지 50 중량부를 혼합하여 제조한 슬러리를 추가도포하는 단계이다.This step comprises the following: c) 40 to 80 parts by weight of the ceramic powder, ii) 10 to 40 parts by weight of the pore-forming agent, i) 7 to 30 parts by weight of the binder, and v) dispersion 10 It is a step of further coating a slurry prepared by mixing to 50 parts by weight.

본 발명에 사용되는 상기 ⅰ)의 세라믹 분말은 상기 a)단계의 ⅰ)의 세라믹 분말과 동일한 성분을 사용할 수 있다.The ceramic powder of i) used in the present invention may use the same components as the ceramic powder of i) in step a).

상기 세라믹 분말은 슬러리 조성물에 40 내지 80 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 상기 범위내인 경우에는 성형층의 외부 또는 내부에 더욱 미세한 기공을 형성함으로써 필터 내부의 눈막음 현상을 줄일 수 있고, 필터의 재활용이 용이하다는 효과가 있다.Preferably, the ceramic powder is included in the slurry composition in an amount of 40 to 80 parts by weight, and when the content is within the above range, by forming fine pores outside or inside the forming layer, it is possible to reduce clogging inside the filter. In addition, the filter can be easily recycled.

본 발명에 사용되는 상기 ⅱ)의 조공제는 상기 a)단계의 ⅲ)의 조공제와 동일한 성분을 사용할 수 있다.The pore-forming agent of ii) used in the present invention may use the same components as the pore-forming agent of step i).

상기 조공제는 슬러리 조성물에 10 내지 40 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 상기 범위내인 경우에는 소결시 완전히 연소되어 세라믹 필터의 기공을 효과적으로 형성할 수 있는 효과가 있다.The pore-forming agent is preferably included in 10 to 40 parts by weight in the slurry composition, if the content is in the above range has the effect that can be completely burned during sintering to effectively form pores of the ceramic filter.

본 발명에 사용되는 상기 ⅲ)의 바인더는 상기 a)단계의 ⅳ)의 바인더와 동일한 성분을 사용할 수 있다.As the binder of vi) used in the present invention, the same components as the binder of vi) of step a) may be used.

상기 바인더는 슬러리 조성물에 7 내지 30 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 상기 범위내인 경우에는 슬러리가 성형물에 효과적으로 결합될 수 있는 효과가 있다.The binder is preferably included in 7 to 30 parts by weight in the slurry composition, when the content is in the above range has the effect that the slurry can be effectively bonded to the molding.

본 발명에 사용되는 상기 ⅳ)의 분산액은 상기 a)단계의 ⅴ)의 분산액과 동일한 성분을 사용할 수 있다.As the dispersion of iii) used in the present invention, the same components as the dispersion of iii) of step a) may be used.

상기 분산액은 슬러리 조성물에 10 내지 50 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 상기 범위내인 경우에는 슬러리에 포함되는 각 성분을 효과적으로 혼합할 수 있으며, 슬러리가 적정한 점도를 유지하여 성형물에 효과적으로 결합할 수 있는 효과가 있다.The dispersion is preferably contained in 10 to 50 parts by weight in the slurry composition, when the content is in the above range can be effectively mixed with each component contained in the slurry, the slurry is effectively bonded to the molding to maintain the proper viscosity It can work.

상기와 같은 성분으로 이루어지는 추가도포용 슬러리는 필요에 따라 ⅴ) 점토를 추가로 포함할 수 있다.Slurry for further coating consisting of the above components may further comprise iii) clay as necessary.

상기 점토는 상기 a)단계의 ⅱ)의 점토와 동일한 성분을 사용할 수 있으며, 그 함량은 슬러리 조성물에 10 내지 40 중량부로 포함되는 것이다.The clay may use the same components as the clay of step ii), the content of which is included in the slurry composition 10 to 40 parts by weight.

상기와 같은 성분을 포함하는 슬러리는 상기 c)단계에서 건조된 성형물의 내부 또는 외부에 추가도포되며, 상기 추가도포는 세라믹 필터의 필요사양 및 각 층이 요구하는 목적에 따라 달리하여 2 회 이상 반복하여 실시할 수 있음은 물론이다.The slurry including the above components is further coated inside or outside the molded product dried in step c), and the additional coating is repeated two or more times depending on the requirements of the ceramic filter and the purpose required for each layer. Of course it can be carried out by.

또한, 상기 추가도포시 슬러리는 세라믹 필터의 용도에 따라 표면층의 기공도, 표면층의 강도, 추가 도포에 필요한 슬러리 용액의 점도, 또는 표면층의 기능성 등을 달리하기 위하여 그 함량 및 두께를 달리할 수 있음은 물론이다.In addition, the slurry may further vary in content and thickness in order to vary the porosity of the surface layer, the strength of the surface layer, the viscosity of the slurry solution required for further application, or the functionality of the surface layer, depending on the use of the ceramic filter. Of course.

상기 추가도포는 붓으로 덧칠하는 등의 도포하는 방법, 성형물을 슬러리에 침지시키는 방법, 또는 스프레이 등을 이용한 분사하는 방법 등으로 실시할 수 있다.The additional coating may be carried out by a method such as coating with a brush, a method of immersing the molding in a slurry, or a method of spraying using a spray or the like.

본 단계의 추가도포는 담지체를 포함하지 않는 소결층을 형성함으로써 조밀한 소결층이 표면에 형성되어 세라믹 필터의 강도를 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 표면층에 조공제 또는 바인더만으로 기공이 조절되므로 더욱 미세한 기공을 가지는 표면층이 형성되어 집진이 표면에서 주로 이루어지게 하여 필터의 내부의 눈막음 현상을 줄일 수 있고, 이를 통하여 필터의 재활용이 용이하게 이루어질 수 있으며, 특히 고온고압형에 적용가능한 효과가 있고 담지체를 포함하는 영역의 소결층에 비하여 표면조도가 개선되어 이후의 추가도포가 용이하다는 효과가 있다.The additional coating of this step forms a dense sintered layer on the surface by forming a sintered layer that does not contain a carrier, thereby improving the strength of the ceramic filter, and at the same time, the pores are controlled only by the pore-forming agent or the binder on the surface layer. A surface layer having finer pores is formed, and dust collection is mainly performed on the surface, thereby reducing the clogging of the inside of the filter, thereby facilitating the recycling of the filter, and particularly applicable to high temperature and high pressure type. And the surface roughness is improved compared to the sintered layer of the region containing the carrier there is an effect that subsequent additional coating is easy.

e) 건조e) drying

본 단계는 상기 d)단계에서 추가도포된 성형물을 건조하는 단계로, 상기 건조는 상기 c)단계와 동일한 방법으로 실시할 수 있다.This step is to dry the molding further coated in step d), the drying may be carried out in the same manner as step c).

f) 소결f) sintering

본 단계는 상기 e)단계에서 건조된 성형물을 소결하는 단계이다.This step is a step of sintering the molded product dried in step e).

상기 소결은 건조된 성형물의 성형틀을 제거하고 소결로에 넣은 후, 소결로의 온도를 소결온도까지 승온시켜 일정한 온도에서 소결시킬 수 있다.The sintering can be sintered at a constant temperature by removing the mold of the dried molding and put in the sintering furnace, the temperature of the sintering furnace to the sintering temperature.

또한 상기 소결은 제조하고자 하는 세라믹 필터의 크기로 절단하여 필터의 몸체를 만드는 가공단계; 및 몸체 외경크기에 맞는 하부 캡과 턱 받침 날개가 있는 형태의 상부 캡을 담체에 슬러리를 담지하여 건조하여 제작하고, 상기 상부 및 하부 캡을 세라믹 본드로 조립하여 하부는 막히고, 상부는 날개 형태로 열린 형태로 조립하는 조립단계를 추가로 실시한 후, 소결시킬 수도 있다.In addition, the sintering is a processing step of making the body of the filter by cutting to the size of the ceramic filter to be manufactured; And a top cap having a lower cap and a jaw supporting wing that fits to the outer diameter of the body by drying the slurry on a carrier, and the upper and lower caps are assembled with a ceramic bond to block the lower portion and the upper portion into a wing shape. After the assembly step of assembling in an open form is further performed, it may be sintered.

상기 소결은 슬러리의 성분 및 성분비에 따라 적정한 소결온도를 설정하여 소결을 진행할 수 있으며, 특히 상기 소결시 승온 중 발생할 수 있는 성형물 변형,쪼그라듬, 및 파손을 방지할 수 있도록 상온∼500 ℃까지는 0.5∼3 ℃/min의 속도로 승온시키는 것이 바람직하며, 특히 150∼450 ℃의 온도에서는 0.5∼1 ℃/min의 속도로 천천히 승온시키는 것이 바람직하며, 최종적으로 세라믹 분말의 조성에 따라 900∼1,300 ℃의 소결온도까지 승온시켜 2∼48 시간 동안 유지시켜 소결을 완료하는 것이 좋다.The sintering may proceed with sintering by setting an appropriate sintering temperature according to the composition and ratio of the slurry, and in particular, the sintering may be 0.5 to room temperature to 500 ° C. to prevent deformation, squatting, and breakage of moldings that may occur during the temperature raising. It is preferable to raise the temperature at a rate of ˜3 ° C./min. In particular, at a temperature of 150 to 450 ° C., it is preferable to slowly increase the temperature at a rate of 0.5 to 1 ° C./min, and finally 900 to 1,300 ° C. depending on the composition of the ceramic powder. The temperature is raised to the sintering temperature of and maintained for 2 to 48 hours to complete the sintering.

또한, 본 발명의 세라믹 필터의 제 2 제조방법을 설명하면 다음과 같다.In addition, the second manufacturing method of the ceramic filter of the present invention will be described.

a) 슬러리 제조a) slurry production

상기 세라믹 필터의 제 1 제조방법의 a)단계와 동일한 방법으로 실시할 수 있다.It can be carried out in the same manner as step a) of the first manufacturing method of the ceramic filter.

b) 담지b) support

상기 세라믹 필터의 제 1 제조방법의 b)단계와 동일한 방법으로 실시할 수 있다.It may be carried out in the same manner as step b) of the first manufacturing method of the ceramic filter.

c) 건조c) drying

상기 세라믹 필터의 제 1 제조방법의 c)단계와 동일한 방법으로 실시할 수 있다.It may be carried out in the same manner as step c) of the first manufacturing method of the ceramic filter.

d) 소결d) sintering

상기 세라믹 필터의 제 1 제조방법의 d)단계와 동일한 방법으로 실시할 수 있다.It can be carried out in the same manner as step d) of the first manufacturing method of the ceramic filter.

e) 추가도포e) additional application

본 단계는 상기 d)단계에서 건조된 성형물의 내부 또는 외부에 ⅰ) 세라믹분말 50 내지 80 중량부, ⅱ) 조공제 10 내지 40 중량부, ⅲ) 바인더 7 내지 30 중량부, 및 ⅳ) 분산액 10 내지 30 중량부를 혼합하여 제조한 슬러리를 추가도포하는 단계이다.This step comprises the following: d) 50 to 80 parts by weight of ceramic powder, ii) 10 to 40 parts by weight of pore-forming agent, i) 7 to 30 parts by weight of binder, and iii) dispersion 10 It is a step of further coating a slurry prepared by mixing to 30 parts by weight.

상기 추가도포 단계는 세라믹 필터의 제1 제조방법의 d)단계와 동일한 방법으로 실시할 수 있다.The additional coating step may be carried out in the same manner as step d) of the first manufacturing method of the ceramic filter.

f) 건조f) drying

본 단계는 상기 e)단계에서 추가도포된 성형물을 건조하는 단계로, 상기 건조는 상기 a)단계의 c)단계와 동일한 방법으로 실시할 수 있다.This step is to dry the molded article further coated in step e), the drying may be carried out in the same manner as step c) of the step a).

g) 소결g) sintering

본 단계는 상기 f)단계에서 건조된 성형물을 소결하는 단계로, 상기 소결은 상기 제1 제조방법의 f)단계와 동일한 방법으로 실시할 수 있다.This step is a step of sintering the molded article dried in step f), the sintering may be carried out in the same manner as step f) of the first manufacturing method.

또한 상기의 소결후에 추가도포하는 제 2 제조방법은 상기 기술한 바와 같이 소결전에 추가도포를 실시하지 않은 경우는 물론이고, 제 1 제조방법에 의하여 소결전에 추가도포가 이루어진 경우에도 적용될 수 있다.Further, the second manufacturing method which is further coated after the sintering may be applied not only when the additional coating is performed before the sintering but also when the additional coating is made before the sintering by the first manufacturing method as described above.

상기와 같은 방법에 따라 제조된 최종 세라믹 필터는 도 2 내지 5에 나타낸 바와 같이 다양한 형태로 제작이 가능하고, 도 6 내지 8에 나타낸 바와 같은 담지체를 포함한 영역은 높은 기공도를 가지고, 추가도포층의 경우는 조밀한 기공도를 가진 구조로 제작할 수 있다. 또한, 도 9에 나타낸 바와 같이 2 개 이상의 세라믹 필터를 접착제로 접착하여 길이가 확장된 형태의 세라믹 필터로도 사용할 수 있다. 이때, 세라믹 필터의 사이에는 세라믹 필터의 내주면보다 작은 크기의 파이프가 투입될 수 있다.The final ceramic filter manufactured according to the above method can be manufactured in various forms as shown in Figures 2 to 5, the region including the carrier as shown in Figures 6 to 8 has a high porosity, further coating In the case of the layer, it can be manufactured in a structure having a dense porosity. In addition, as shown in FIG. 9, two or more ceramic filters may be bonded to each other with an adhesive to be used as a ceramic filter having an extended length. In this case, a pipe having a smaller size than the inner circumferential surface of the ceramic filter may be inserted between the ceramic filters.

상기 접착제는 당업계에서 사용하는 통상의 접착제를 사용할 수 있음은 물론이며, 바람직하게는 세라믹 접착제를 사용하는 것이다.The adhesive may of course use a conventional adhesive used in the art, and preferably a ceramic adhesive.

또한 본 발명의 세라믹 필터는 세라믹 필터의 기능성을 향상시키기 위하여 상기 (c)건조된 세라믹 필터, 추가 도포되어 건조된 세라믹 필터, (d)소결된 세라믹 필터, (d)소결후 추가 도포되어 건조된 세라믹 필터, 또는 (d)소결후 추가 도포되어 건조, 소결된 세라믹 필터의 내부 또는 외부에 기능성 물질을 추가로 도포한 후, 건조하는 단계를 더욱 포함할 수 있고, 상기 기능성 물질의 도포는 상기 기능성 물질과 세라믹 필터간에 적절한 결합이 이루어질 수 있는 공지의 다양한 코팅방법을 적용할 수 있음은 물론이며 특히, (d)소결후에 기능성 물질의 도포, 건조후에는 소결단계를 더 포함하도록 할 수 있다.In addition, the ceramic filter of the present invention is the (c) dried ceramic filter, further applied and dried ceramic filter, (d) sintered ceramic filter, (d) further sintered and dried to improve the functionality of the ceramic filter And (d) further applying a functional material to the inside or outside of the ceramic filter, or (d) additionally applied and dried and sintered ceramic filter, followed by drying, wherein the application of the functional material is functional. Of course, it is possible to apply a variety of known coating methods that can be appropriately bonded between the material and the ceramic filter, in particular, (d) after sintering may further include a sintering step after the application of the functional material, drying.

상기 기능성 물질은 제올라이트, 백금, 팔라듐, 로듐, 은, TiO2, 또는 ZnO 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.The functional material may be used alone or in combination of zeolite, platinum, palladium, rhodium, silver, TiO 2 , or ZnO.

상기 세라믹 필터의 내부 또는 외부에 도포되는 기능성 물질은 세라믹 필터의 내부 및 외부를 동일한 성분으로 코팅할 수도 있고, 내부와 외부의 성분을 달리하여 코팅할 수도 있다.The functional material applied to the inside or the outside of the ceramic filter may coat the inside and the outside of the ceramic filter with the same components, or may be coated with different components inside and outside.

상기와 같이 본 발명에 따른 세라믹 필터의 제 1 및 제 2 제조방법은 제조비용이 저렴하고, 제조방법이 용이할 뿐만 아니라, 동시에 형상변경 및 대형필터의 생산이 용이하고, 내마모성, 내열성, 및 기공도 조절범위가 상대적으로 우수한 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 제조방법은 세라믹 필터의 내부또는 외부의 표면에 조밀한 소결층을 형성하어 세라믹 필터의 강도를 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 더욱 미세한 기공을 가지는 표면층을 형성하여 필터의 내부의 눈막음 현상을 줄일 수 있고, 필터의 재활용이 용이하게 이루어질 수 있으며, 특히 고온고압형에 적용가능한 효과가 있고 담지체를 포함하는 영역의 소결층에 비하여 조도가 개선되어 추가도포가 용이하다는 잇점이 있다.As described above, the first and second manufacturing methods of the ceramic filter according to the present invention are low in manufacturing cost, easy in manufacturing method, and at the same time, easy to change shape and produce large filters, wear resistance, heat resistance, and pores. There is also an advantage that the adjustment range is relatively excellent. In addition, the first and second manufacturing methods according to the present invention can form a dense sintered layer on the inside or outside of the ceramic filter to improve the strength of the ceramic filter and at the same time provide a surface layer having finer pores. It can be formed to reduce the clogging inside the filter, the filter can be easily recycled, in particular, the effect is applicable to high temperature and high pressure type, and the roughness is improved compared to the sintered layer of the region containing the support The advantage is that the coating is easy.

또한 본 발명은 상기와 같은 방법으로 제조되는 세라믹 필터를 제공하는 바, 본 발명의 세라믹 필터는 일반적으로 각 산업의 후처리장치로 사용될 수 있고, 도 10에 나타낸 바와 같이 각종 집진설비의 집진필터로 사용될 수 있으며, 특히 소각로, 화장터의 집진장치, 엔진 배기가스의 집진장치, 자동차 배기가스의 공기정화장인 촉매담체, 또는 공기청정기내의 광촉매 작용에 의한 휘발성 유기화합물(VOC's) 제거장치 등에 사용될 수 있다.In addition, the present invention provides a ceramic filter manufactured by the above method, the ceramic filter of the present invention can be generally used as a post-treatment device of each industry, as shown in Figure 10 as a dust collecting filter of various dust collecting equipment In particular, the present invention can be used in an incinerator, a dust collector of a cremator, a dust collector of engine exhaust gas, a catalyst carrier which is an air purifier of automobile exhaust gas, or a volatile organic compound (VOC's) removal apparatus by a photocatalytic action in an air cleaner.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to help understanding of the present invention, but the following examples are merely to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

[실시예]EXAMPLE

실시예 1Example 1

혼합기에 물 50 중량부를 첨가하고, 여기에 알루미나(Al2O3) 40 중량부, 점토 25 중량부, 활성탄 25 중량부, 및 무기바인더로 프리트(VA950, 덕림소재) 5 중량부를 첨가하여 혼합하였다. 상기 혼합물에 유기바인더로 물풀 5 중량부를 첨가한 후, 혼합기에서 2 시간 동안 혼합하여 1차 슬러리 용액을 제조하였다.50 parts by weight of water was added to the mixer, and 40 parts by weight of alumina (Al 2 O 3 ), 25 parts by weight of clay, 25 parts by weight of activated carbon, and 5 parts by weight of frit (VA950, Duklim) were mixed with an inorganic binder. . To the mixture was added 5 parts by weight of the water pool with an organic binder, and then mixed in a mixer for 2 hours to prepare a primary slurry solution.

상기 제조한 1차 슬러리 용액이 가로 1000 mm×세로 1500 mm×두께 2 mm 크기의 부직포에 충분히 담지되도록 도포하였다.The prepared primary slurry solution was applied to be sufficiently supported on a nonwoven fabric having a width of 1000 mm × length of 1500 mm × thickness of 2 mm.

그 다음, PVC로 원형튜브 형태의 성형틀을 만들고, 상기 성형틀 표면에 탈형필름을 결합한 후, 상기 슬러리 용액에 침지시킨 부직포를 성형틀의 형태대로 감아 성형물을 제조하고, 30∼90 ℃의 온도에서 1 시간 동안 열풍건조하였다.Then, after forming a mold of the round tube form of PVC, bonding the demolding film on the surface of the mold, and wound the non-woven fabric immersed in the slurry solution in the form of a mold to prepare a molding, the temperature of 30 ~ 90 ℃ Hot air dried at 1 hour.

그 다음 혼합기에 물 25 중량부를 첨가하고, 여기에 알루미나(Al2O3) 70 중량부, 활성탄 25 중량부, 및 바인더로 프리트(VA950, 덕림소재) 5 중량부 및 물풀 10 중량부을 첨가하고 균일하게 혼합하여 제조한 추가도포용 슬러리 용액을 상기 건조된 성형물의 내부 및 외부에 붓으로 칠하여 추가도포하였다. 이를 상기 실시한 건조방법과 동일한 방법으로 실시하여 건조시켰다.Then add 25 parts by weight of water to the mixer, add 70 parts by weight of alumina (Al 2 O 3 ), 25 parts by weight of activated carbon, and 5 parts by weight of frit (VA950, Duklim) and 10 parts by weight of water pool as a binder The slurry solution for further coating, which was prepared by mixing, was further coated by brushing the inside and the outside of the dried molding. This was carried out in the same manner as the drying method described above and dried.

상기 건조된 성형물에서 성형틀 및 탈형필름을 제거한 후, 상기 성형물을 전기로에 넣어 상온∼150 ℃까지는 3 ℃/min의 속도로 승온시키고, 150∼450 ℃까지는 0.5∼1 ℃/min의 속도로 천천히 승온시키고, 900∼1,300 ℃의 온도에서 2 시간 동안 유지시켜 소결을 완료하여 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.After removing the mold and demolding film from the dried molding, the molding is placed in an electric furnace to increase the temperature at a rate of 3 ℃ / min up to room temperature ~ 150 ℃, slowly at a rate of 0.5 ~ 1 ℃ / min to 150 ~ 450 ℃ The temperature was increased and maintained at a temperature of 900 to 1,300 ° C. for 2 hours to complete sintering to prepare ceramic filters having double layers having different sizes.

도 6은 상기 추가도포 기공층만의 주사전자현미경 사진이며, 도 7은 담지체 포함영역의 주사현미경 사진이며, 도 8은 추가도포층을 가져 서로 다른 크기의 기공도를 갖는 2중층을 가지는 세라믹 필터의 주자전자현미경 사진이다.FIG. 6 is a scanning electron micrograph of only the additional coating pore layer, FIG. 7 is a scanning microscope picture of the carrier-containing region, and FIG. 8 is a ceramic filter having a double layer having different size porosity with the additional coating layer. Runners electron micrograph.

실시예 2Example 2

상기 실시예 1에서 추가도포용 슬러리 용액을 성형물의 내부에만 도포한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.Except that the slurry solution for further coating in Example 1 was applied only to the interior of the molding, it was carried out in the same manner as in Example 1 to prepare a ceramic filter having a double layer of different sizes.

실시예 3Example 3

상기 실시예 1에서 추가도포용 슬러리 용액을 성형물의 외부에만 도포한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.Except that the slurry solution for further coating in Example 1 was applied only to the outside of the molding, it was carried out in the same manner as in Example 1 to prepare a ceramic filter having a double layer of different sizes.

실시예 4Example 4

상기 실시예 1에서 1차 슬러리 용액 중 알루미나를 대신하여 탄화규소(SiC)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.Except for using silicon carbide (SiC) in place of alumina in the first slurry solution in Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 to prepare a ceramic filter having a double layer of different sizes.

실시예 5Example 5

상기 실시예 1에서 1차 슬러리 용액 중 알루미나(Al2O3) 중량부를 대신하여 알루미나 25 중량부 및 탄화규소(SiC) 25 중량부를 함께 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.In Example 1, except that 25 parts by weight of alumina and 25 parts by weight of silicon carbide (SiC) were used in place of the alumina (Al 2 O 3 ) parts by weight of the first slurry solution in the same manner as in Example 1 Ceramic filters having double layers of different sizes were prepared.

실시예 6Example 6

상기 실시예 1에서 원형튜브 형태의 성형틀을 대신하여 방사형 절곡 튜브 형태(도 1)의 성형틀을 이용하여 슬러리 용액에 침지시킨 부직포를 성형한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 도 3에 나타낸 바와 같이 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.The same method as in Example 1 was performed except that the nonwoven fabric immersed in the slurry solution was formed by using the molding die in the form of a radial bending tube (FIG. 1) instead of the molding die in the circular tube form. To prepare a ceramic filter having a double layer of different sizes as shown in FIG.

실시예 7Example 7

상기 실시예 1에서 원형튜브 형태의 성형틀을 대신하여 사각 튜브 형태의 성형틀을 이용하여 슬러리 용액에 침지시킨 부직포를 성형한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.In Example 1, except that the non-woven fabric immersed in the slurry solution using a square tube-shaped mold instead of the round tube-shaped mold was carried out in the same manner as in Example 1 of different sizes A ceramic filter having a double layer was prepared.

실시예 8Example 8

상기 실시예 1에서 방사형 절곡 튜브 형태의 성형틀을 이용하여 슬러리 용액에 침지시킨 부직포를 성형한 후, 열풍건조시켰다.In Example 1, a nonwoven fabric immersed in a slurry solution was formed by using a molding die in the form of a radial bending tube, followed by hot air drying.

그 다음, 상기 건조된 성형물을 절단하여 필터의 몸체를 만들고, 몸체 외경크기에 맞는 하부 캡과 턱 받침 날개가 있는 형태의 상부 캡을 부직포에 상기와 동일한 슬러리 용액으로 침전 또는 도포한 후, 건조하여 제조하였다. 이때, 상기 몸체와 상부, 하부 캡을 세라믹 접착제로 조립하여 하부는 막히고, 상부는 날개 형태로 열린 형태로 조립 건조하였다.Then, the dried molding is cut to form the body of the filter, and the lower cap and the upper cap having the shape of the chin support wing that fit the outer diameter of the body are precipitated or applied to the nonwoven fabric with the same slurry solution as above, followed by drying. Prepared. At this time, the body and the upper and lower caps were assembled with ceramic adhesive, the lower part was blocked, and the upper part was assembled and dried in the form of open wings.

이후, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 도 5에 나타낸 바와 같이 상/하부 캡이 부착된 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.Thereafter, a ceramic filter having a double layer having different sizes with upper and lower caps attached thereto was prepared in the same manner as in Example 1 above.

실시예 9Example 9

상기 실시예 1에서 추가도포용 슬러리 용액을 1차 도포한 후 건조하고, 그 표면에 2차 추가도포 및 건조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.In Example 1, the slurry solution for further coating was first applied and then dried, and the same procedure as in Example 1 was performed except for the second additional coating and drying on the surface thereof to have a double layer having different sizes. Ceramic filters were prepared.

실시예 10Example 10

혼합기에 물 50 중량부를 첨가하고, 여기에 알루미나(Al2O3) 40 중량부, 점토 25 중량부, 활성탄 25 중량부, 및 무기바인더로 프리트(VA950, 덕림소재) 5 중량부를 첨가하여 혼합하였다. 상기 혼합물에 유기바인더로 물풀 5 중량부를 첨가한 후, 혼합기에서 2 시간 동안 혼합하여 1차 슬러리 용액을 제조하였다.50 parts by weight of water was added to the mixer, and 40 parts by weight of alumina (Al 2 O 3 ), 25 parts by weight of clay, 25 parts by weight of activated carbon, and 5 parts by weight of frit (VA950, Duklim) were mixed with an inorganic binder. . To the mixture was added 5 parts by weight of the water pool with an organic binder, and then mixed in a mixer for 2 hours to prepare a primary slurry solution.

상기 제조한 1차 슬러리 용액이 가로 1000 mm×세로 1500 mm×두께 8 mm 크기의 부직포에 충분히 담지되도록 도포하였다.The primary slurry solution prepared above was applied so as to be sufficiently supported on a nonwoven fabric having a width of 1000 mm x 1500 mm x thickness 8 mm.

그 다음, PVC로 원형튜브 형태의 성형틀을 만들고, 상기 성형틀 표면에 탈형필름을 결합한 후, 상기 슬러리 용액에 침지시킨 부직포를 성형틀의 형태대로 감아 성형물을 제조하고, 30∼90 ℃의 온도에서 1 시간 동안 열풍건조하였다.Then, after forming a mold of the round tube form of PVC, bonding the demolding film on the surface of the mold, and wound the non-woven fabric immersed in the slurry solution in the form of a mold to prepare a molding, the temperature of 30 ~ 90 ℃ Hot air dried at 1 hour.

상기 건조된 성형물에서 성형틀 및 탈형필름을 제거한 후, 상기 성형물을 전기로에 넣어 상온∼150 ℃까지는 3 ℃/min의 속도로 승온시키고, 150∼450 ℃까지는 0.5∼1 ℃/min의 속도로 천천히 승온시키고, 900∼1,300 ℃의 온도에서 2 시간 동안 유지시켜 소결을 완료하였다.After removing the mold and demolding film from the dried molding, the molding is placed in an electric furnace to increase the temperature at a rate of 3 ℃ / min up to room temperature ~ 150 ℃, slowly at a rate of 0.5 ~ 1 ℃ / min to 150 ~ 450 ℃ The temperature was raised and maintained at a temperature of 900 to 1,300 ° C. for 2 hours to complete sintering.

그 다음 혼합기에 물 20 중량부를 첨가하고, 여기에 알루미나(Al2O3) 70 중량부, 활성탄 25 중량부, 및 바인더로 프리트(VA950, 덕림소재) 5 중량부 및 물풀 10 중량부을 첨가하고 균일하게 혼합하여 제조한 추가도포용 슬러리 용액을 상기 소결완료된 성형물의 내부 및 외부에 붓으로 칠하여 추가도포하였다.Then, 20 parts by weight of water was added to the mixer, and 70 parts by weight of alumina (Al 2 O 3 ), 25 parts by weight of activated carbon, and 5 parts by weight of frit (VA950, Duklim) and 10 parts by weight of water pool were added as a binder and uniform. The slurry coating solution for further coating prepared by mixing was added to the inside and the outside of the sintered molded product by applying a brush.

이를 상기 실시한 건조 및 소결과 동일한 방법으로 실시하여 건조 및 소결시켜 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.This was carried out in the same manner as the above drying and sintering to dry and sinter to prepare a ceramic filter having a double layer of different sizes.

실시예 11Example 11

상기 실시예 10에서 추가도포용 슬러리 용액을 성형물의 내부에만 도포한 것을 제외하고는 상기 실시예 10과 동일한 방법으로 실시하여 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.In Example 10, except that the slurry solution for further coating was applied only to the inside of the molding, the same procedure as in Example 10 was performed to prepare ceramic filters having double layers having different sizes.

실시예 12Example 12

상기 실시예 10에서 추가도포용 슬러리 용액을 성형물의 외부에만 도포한 것을 제외하고는 상기 실시예 10과 동일한 방법으로 실시하여 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.Except that the slurry solution for further coating in Example 10 was applied only to the outside of the molding, it was carried out in the same manner as in Example 10 to prepare a ceramic filter having a double layer of different sizes.

실시예 13Example 13

상기 실시예 10에서 1차 슬러리 용액 중 알루미나를 대신하여 탄화규소(SiC)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 10과 동일한 방법으로 실시하여 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.In Example 10, except that silicon carbide (SiC) was used in place of the alumina in the first slurry solution, the same procedure as in Example 10 was carried out to prepare a ceramic filter having double layers having different sizes.

실시예 14Example 14

상기 실시예 10에서 1차 슬러리 용액 중 알루미나(Al2O3) 중량부를 대신하여 알루미나 25 중량부 및 탄화규소(SiC) 25 중량부를 함께 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 10과 동일한 방법으로 실시하여 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.In Example 10, except that 25 parts by weight of alumina and 25 parts by weight of silicon carbide (SiC) were used in place of the alumina (Al 2 O 3 ) parts by weight of the first slurry solution in the same manner as in Example 10 Ceramic filters having double layers of different sizes were prepared.

실시예 15Example 15

상기 실시예 10에서 원형튜브 형태의 성형틀을 대신하여 방사형 절곡 튜브 형태(도 1)의 성형틀을 이용하여 슬러리 용액에 침지시킨 부직포를 성형한 것을 제외하고는 상기 실시예 10과 동일한 방법으로 실시하여 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.The same method as in Example 10 except that the nonwoven fabric immersed in the slurry solution was formed by using a mold of a radial bending tube form (FIG. 1) in place of the mold of a round tube form in FIG. To prepare a ceramic filter having a double layer of different sizes.

실시예 16Example 16

상기 실시예 10에서 원형튜브 형태의 성형틀을 대신하여 사각 튜브 형태의 성형틀을 이용하여 슬러리 용액에 침지시킨 부직포를 성형한 것을 제외하고는 상기 실시예 10과 동일한 방법으로 실시하여 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.In Example 10, except that the non-woven fabric immersed in the slurry solution by using a square tube-shaped mold instead of a round tube-shaped mold was carried out in the same manner as in Example 10 to have a different size A ceramic filter having a double layer was prepared.

실시예 17Example 17

상기 실시예 10에서 방사형 절곡 튜브 형태의 성형틀을 이용하여 슬러리 용액에 침지시킨 부직포를 성형한 후, 열풍건조시켰다.In Example 10, a nonwoven fabric immersed in a slurry solution was molded using a mold of a radial bending tube, followed by hot air drying.

그 다음, 상기 건조된 성형물을 절단하여 필터의 몸체를 만들고, 몸체 외경크기에 맞는 하부 캡과 턱 받침 날개가 있는 형태의 상부 캡을 부직포에 상기와 동일한 슬러리 용액으로 침전 또는 도포한 후, 건조하여 제조하였다. 이때, 상기 몸체와 상부, 하부 캡을 세라믹 접착제로 조립하여 하부는 막히고, 상부는 날개 형태로 열린 형태로 조립 건조하였다.Then, the dried molding is cut to form the body of the filter, and the lower cap and the upper cap having the shape of the chin support wing that fit the outer diameter of the body are precipitated or applied to the nonwoven fabric with the same slurry solution as above, followed by drying. Prepared. At this time, the body and the upper and lower caps were assembled with ceramic adhesive, the lower part was blocked, and the upper part was assembled and dried in the form of open wings.

이후, 상기 실시예 10과 동일한 방법으로 실시하여 서로 다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.Thereafter, a ceramic filter having double layers having different sizes was prepared by the same method as in Example 10.

실시예 18Example 18

상기 실시예 10에서 추가도포용 슬러리 용액을 1차 도포한 후, 그 표면에 2차 추가도포한 것을 제외하고는 상기 실시예 10과 동일한 방법으로 실시하여 서로다른 크기의 2중층을 가지는 세라믹 필터를 제조하였다.After applying the slurry solution for the additional coating in Example 10 first, and then applying a second additional coating on the surface thereof was carried out in the same manner as in Example 10 to obtain a ceramic filter having a double layer of different sizes Prepared.

이상의 실시예 1 내지 18을 통하여 직경 100 ㎜ 이상이고 길이 1 m 이상의 크기를 가지는 대형 세라믹 필터를 제조할 수 있었으며, 40 % 이상의 높은 기공률을 가지고, 적어도 1000 ℃까지의 우수한 내열성을 가짐을 확인할 수 있었다.Through Examples 1 to 18 above, a large ceramic filter having a diameter of 100 mm or more and a size of 1 m or more could be manufactured, having a high porosity of 40% or more, and having excellent heat resistance up to at least 1000 ° C. .

본 발명의 다층 세라믹 필터의 제조방법은 세라믹 필터의 제작에 별도의 고가의 금형제작이 필요 없고 가압장치 또는 진공장치가 필요 없음에 따라 세라믹 필터의 제작비용이 저렴하며, 제조방법이 용이할 뿐만 아니라 형상변경이 용이하고, 소결로의 크기가 허용하는 한도내에서 대형필터의 생산이 가능하다. 또한 가압이나 진공 공정이 없으므로 기공도 조절범위를 상대적으로 넓게 가질 수 있고, 담체의 밀도, 조공제의 크기 및 양에 따라 0.001 - 5 mm정도 범위에서 선택하여 적은 편차로 기공 크기 조절하여 제작가능하고, 40 % 이상 높은 기공율을 성형 할 수 있고, 이에 따라 제조되는 세라믹 필터는 저중량의 다공성 필터가 제조될 수 있다.The manufacturing method of the multilayer ceramic filter according to the present invention does not require a separate expensive mold manufacturing and does not require a pressure device or a vacuum device to manufacture the ceramic filter, and thus, the manufacturing cost of the ceramic filter is low, and the manufacturing method is easy. It is easy to change the shape, and it is possible to produce a large filter to the extent that the size of the sintering furnace allows. In addition, since there is no pressurization or vacuum process, the porosity can be controlled in a relatively wide range, and the pore size can be adjusted with a small deviation by selecting it in the range of 0.001-5 mm according to the density of the carrier, the size and the amount of the pore-forming agent. The high porosity of 40% or more can be molded, and the ceramic filter manufactured according to the present invention can be manufactured with a low weight porous filter.

또한 본 발명은 형상 변경이 용이하며, 복잡한 형상의 제조가 용이하므로 일정 공간내에서 필터의 여과면적을 극대화할 수 있는 세라믹 필터를 제조할 수 있다.In addition, the present invention is easy to change the shape, it is easy to manufacture a complex shape can be produced a ceramic filter that can maximize the filtration area of the filter in a certain space.

또한 본 발명은 세라믹 필터의 기공이 표면에는 조밀하고 내부는 성긴 구조를 가짐으로써 표면은 내마모성 및 내열성이 뛰어나 고온 고압하에서 사용이 가능하고, 여과층은 조밀한 구조를 가지면서도 후면은 성긴 구조를 가져 전체중량을 줄이고, 분진들을 표면에서 포집하여, 세라믹 필터 내부의 눈막힘 현상을 방지하고,세라믹 필터 전체적으로는 낮은 압력손실과 높은 통기도 및 포집효율을 가지는 세라믹 필터를 용이하게 제조할 수 있고, 일정시간 사용후에 상기 세라믹 필터를 고온 가열하여 분진을 소각, 제거하는 세라믹 필터의 재활용이 용이한 장점이 있다.In the present invention, the pores of the ceramic filter have a dense structure on the surface and a coarse structure on the inside thereof, so that the surface has excellent abrasion resistance and heat resistance, so that it can be used under high temperature and high pressure. Reduce the total weight, collect dust from the surface to prevent clogging inside the ceramic filter, and can easily produce a ceramic filter with low pressure loss, high air permeability and collection efficiency as a whole, for a certain time After use, the ceramic filter may be heated at a high temperature to incinerate and remove dust, thereby easily recycling the ceramic filter.

또한 본 발명의 세라믹 필터는 고온에서의 유체냉각을 통한 열교환기 장치가 필요하지 않으며, 40 % 이상의 다공성 구조로 매우 가볍고 집진효율이 99.8 %이상이며, 기존 집진 필터보다 빠른 여과 속도로 집진이 가능하며 고온·고압에서도 필터의 기능 저하나 파손이 없고 불꽃 발생으로 인한 화재에서도 염려가 없어 쓰레기 소각로, 화장터, 보일러, 시멘트 제조공정, 석탄 화력 발전소, 석탄가스화 복합 발전 설비 등에 용이하게 적용할 수 있다.In addition, the ceramic filter of the present invention does not require a heat exchanger device through fluid cooling at a high temperature, it is very light with a porous structure of 40% or more, and the collection efficiency is more than 99.8%, it is possible to collect at a faster filtration rate than conventional dust filters. There is no deterioration or damage of the filter even at high temperature and high pressure, and there is no concern about the fire caused by the spark, so it can be easily applied to waste incinerators, cremators, boilers, cement manufacturing processes, coal-fired power plants, and coal gasification combined cycle facilities.

Claims (16)

a)ⅰ) 탄화규소, 알루미나, 실리마나이트, 카올린, 실리카, 티타니a) iii) silicon carbide, alumina, silymanite, kaolin, silica, titania 아, 및 규조토로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는Oh, and at least one selected from the group consisting of diatomaceous earth 세라믹 분말 25 내지 60 중량부;25 to 60 parts by weight of ceramic powder; ⅱ) 점토 10 내지 40 중량부;Ii) 10 to 40 parts by weight of clay; ⅲ) 조공제 5 내지 40 중량부;Iii) 5 to 40 parts by weight of pore-forming agent; ⅳ) 바인더 1 내지 20 중량부; 및Iii) 1 to 20 parts by weight of the binder; And ⅴ) 분산액 20 내지 60 중량부Iii) 20 to 60 parts by weight of the dispersion 를 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계;Mixing to prepare a slurry; b) 상기 a)단계에서 제조한 슬러리를 담지체에 담지시켜 성형물을 제b) supporting the slurry prepared in step a) on a carrier to prepare a molding; 조하는 단계;Coordinating; c) 상기 b)단계에서 슬러리가 담지된 성형물을 건조하는 단계;c) drying the molded product carrying the slurry in step b); d) 상기 c)단계에서 건조된 성형물의 내부 또는 외부에d) inside or outside the molding dried in step c) ⅰ) 탄화규소, 알루미나, 실리마나이트, 카올린, 실리카, 티타니아Iii) silicon carbide, alumina, silymanite, kaolin, silica, titania 및 규조토로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 세라And one or more selected from the group consisting of diatomaceous earth 믹 분말 40 내지 80 중량부;Mick powder 40 to 80 parts by weight; ⅱ) 조공제 10 내지 40 중량부;Ii) 10 to 40 parts by weight of the pore-forming agent; ⅲ) 바인더 7 내지 30 중량부; 및Iii) 7 to 30 parts by weight of the binder; And ⅳ) 분산액 10 내지 50 중량부Iii) 10 to 50 parts by weight of the dispersion 를 혼합한 슬러리를 추가 도포하는 단계;Further applying a slurry of mixing; e) 상기 d)단계에서 추가 도포된 성형물을 건조하는 단계; 및e) drying the molding further applied in step d); And f) 상기 e)단계에서 건조된 성형물을 소결하는 단계f) sintering the molded article dried in step e) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 필터의 제조방법.Method for producing a multilayer ceramic filter comprising a. a)ⅰ) 탄화규소, 알루미나, 실리마나이트, 카올린, 실리카, 티타니a) iii) silicon carbide, alumina, silymanite, kaolin, silica, titania 아, 및 규조토로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는Oh, and at least one selected from the group consisting of diatomaceous earth 세라믹 분말 25 내지 60 중량부;25 to 60 parts by weight of ceramic powder; ⅱ) 점토 10 내지 40 중량부;Ii) 10 to 40 parts by weight of clay; ⅲ) 조공제 5 내지 40 중량부;Iii) 5 to 40 parts by weight of pore-forming agent; ⅳ) 바인더 1 내지 20 중량부; 및Iii) 1 to 20 parts by weight of the binder; And ⅴ) 분산액 20 내지 60 중량부Iii) 20 to 60 parts by weight of the dispersion 를 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계;Mixing to prepare a slurry; b) 상기 a)단계에서 제조한 슬러리를 담지체에 담지시켜 성형물을 제b) supporting the slurry prepared in step a) on a carrier to prepare a molding; 조하는 단계;Coordinating; c) 상기 b)단계에서 슬러리가 담지된 성형물을 건조하는 단계;c) drying the molded product carrying the slurry in step b); d) 상기 c)단계에서 건조된 성형물을 소결하는 단계;d) sintering the molded article dried in step c); e) 상기 d)단계에서 소결된 성형물의 내부 또는 외부에e) inside or outside the molding sintered in step d) ⅰ) 탄화규소, 알루미나, 실리마나이트, 카올린, 실리카, 티타니아Iii) silicon carbide, alumina, silymanite, kaolin, silica, titania 및 규조토로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 세라And one or more selected from the group consisting of diatomaceous earth 믹 분말 40 내지 80 중량부;Mick powder 40 to 80 parts by weight; ⅱ) 조공제 10 내지 40 중량부;Ii) 10 to 40 parts by weight of the pore-forming agent; ⅲ) 바인더 7 내지 30 중량부; 및Iii) 7 to 30 parts by weight of the binder; And ⅳ) 분산액 10 내지 50 중량부Iii) 10 to 50 parts by weight of the dispersion 를 혼합한 슬러리를 추가 도포하는 단계;Further applying a slurry of mixing; f) 상기 e)단계에서 추가 도포된 성형물을 건조하는 단계; 및f) drying the molding further applied in step e); And g) 상기 f)단계에서 건조된 성형물을 2차 소결하는 단계g) secondary sintering the molded product dried in step f) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 필터의 제조방법.Method for producing a multilayer ceramic filter comprising a. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 b)단계의 담지 전 또는 후에 슬러리가 담지된 담지체를 일정형태로 성형하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 필터의 제조방법.The method of manufacturing a multilayer ceramic filter, characterized in that it further comprises the step of molding the carrier on which the slurry is supported before or after the step of b) in a predetermined form. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 a)단계의 ⅰ) 세라믹 분말이 알루미나, 탄화규소, 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 필터의 제조방법.I) the ceramic powder of step a) is alumina, silicon carbide, or a mixture thereof. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 a)단계의 ⅲ) 조공제가 탄소, 활성탄, 목재분말, 소금, 나프탈렌, 및 활석으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 필터의 제조방법.Iii) the pore-forming agent of step a) is selected from the group consisting of carbon, activated carbon, wood powder, salt, naphthalene, and talc. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 a)단계의 ⅳ) 바인더가 프리트(frit), 및 탄산바륨(BaCO3)으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 무기바인더 또는 MAP(mono aluminium phosphate), 물풀(water binder), 폴리비닐부티랄, 폴리비닐알코올, 및 폴리비닐아세테이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 유기바인더인 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 필터의 제조방법.(B) The inorganic binder or MAP (mono aluminum phosphate), water binder, and polyvinyl butyral selected from the group consisting of frit and barium carbonate (BaCO 3 ). And an organic binder selected from the group consisting of polyvinyl alcohol and polyvinylacetate. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 b)단계의 담지체가 상기 a)단계의 슬러리를 담지하는 기공을 가지는 부직포, 직포, 또는 스폰지인 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 필터의 제조방법.And the carrier of step b) is a nonwoven fabric, woven fabric, or sponge having pores for carrying the slurry of step a). 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 부직포가 다공성 구조의 폴리에스테르, 아라미드, 폴리페닐렌 설파이드, 홈-아크릴, 폴리이미드, PTFE, 비스코스, 천연섬유, 유리섬유, 세라믹섬유, 및 금속섬유로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 필터의 제조방법.The nonwoven fabric is selected from the group consisting of polyester, aramid, polyphenylene sulfide, home-acrylic, polyimide, PTFE, viscose, natural fiber, glass fiber, ceramic fiber, and metal fiber of porous structure A method for producing a multilayer ceramic filter. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 b)단계의 성형물이 원형튜브 형상, 방사형 절곡 튜브 형상, 또는 사각 튜브형상인 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 필터의 제조방법.The molded article of step b) is a round tube shape, radial bending tube shape, or a method of producing a multilayer ceramic filter, characterized in that the rectangular tube shape. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 b)단계의 성형물이 성형틀에 탈형필름을 결합한 후 상기 b)단계의 담지체를 결합하는 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 필터의 제조방법.The method of claim 1, wherein the molded article of step b) combines the demolding film on the molding die and then combines the carrier of step b). 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제1항의 d)단계 또는 제2항의 e)단계의 슬러리가 ⅴ) 점토 10 내지 40 중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 필터의 제조방법.The method of claim 1, wherein the slurry of step d) or step e) of claim 2 further comprises 10 to 40 parts by weight of clay. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제1항의 f)단계 또는 제2항의 d)단계 및 g)단계의 소결이 150∼450 ℃의 온도에서는 0.5 내지 1 ℃/min의 속도로 승온시키는 것을 특징으로 하는 다층 세라믹 필터의 제조방법.The method of manufacturing the multilayer ceramic filter of claim 1, wherein the sintering of step f) or step d) and g) of claim 2 is carried out at a rate of 0.5 to 1 ° C / min at a temperature of 150 to 450 ° C. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 제조방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 세라믹 필터.19. A ceramic filter, which is produced by the method of any one of claims 1-18. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 세라믹 필터가 담지체의 소결층과 추가코팅물이 소결된 층의 2중층을 가지는 것을 특징으로 하는 세라믹 필터.And wherein the ceramic filter has a double layer of a sintered layer of the carrier and a layer of additional coating. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 세라믹 필터가 원형, 사각형, 또는 방사형 절곡 튜브 형상인 것을 특징으로 하는 세라믹 필터.And wherein the ceramic filter is in the shape of a round, square, or radially bent tube. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 세라믹 필터가 소각로 또는 화장터의 집진장치, 엔진 배기가스의 집진장치, 자동차 배기가스 촉매담체, 또는 휘발성 유기화합물 제거장치용인 것을 특징으로 하는 세라믹 필터.The ceramic filter is a ceramic filter, characterized in that for the dust collector of the incinerator or crematorium, the dust collector of the engine exhaust gas, the automobile exhaust gas catalyst carrier, or the volatile organic compound removal device.
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