PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 멤브레인 원단은 불소와 탄소 원자로 구성된 다목적 고성능 불소 중합체입니다. PTFE는 소수성이고 화학적으로 가장 불활성인 폴리머로 많은 가스, 증기 및 유체에 영향을 받지 않습니다. 단열 및 내식성과 같은 우수한 기계적 특성을 제공합니다. PTFE는 -400°F ~ 500°F 사이의 온도에 적합합니다.
PTFE 멤브레인은 소결(Sintering)이라는 공정을 통해 제조됩니다. 소결(Sinering)은 재료를 녹는점 이하의 온도로 가열하여 고체 덩어리를 형성하는 과정입니다. PTFE 멤브레인의 경우 소결 공정에는 PTFE 분말을 327°C~380°C 사이의 온도로 가열하는 과정이 포함됩니다. 다음 단계는 분말을 롤러나 프레스를 사용하여 얇은 필름으로 압축합니다. 그다음 단계는 필름을 늘려서 균일한 기공 크기를 갖는 다공성 구조를 만듭니다. 이 결과 PTFE 멤브레인은 우수한 내화학성, 높은 다공성 및 낮은 추출물의 특징을 갖게 됩니다. PTFE 멤브레인은 카트리지필터,캡슐필터 제조에 널리 사용되고 있습니다.
멤브레인원단 고분자 PTFE는 테플론으로 더 알려져 있으며 다공성 구조를 만들기 위해 팽창된 얇은 3차원 그물망과 같은 구조로 되어 있으며 이와 같은 구조는 수십억 개의 미세 기공을 형성합니다. 이러한 구조로 인해 멤브레인은 공기나 액체를 통과시키면서 가스 및 액체에 대한 필터로 사용할 수 있습니다. PTFE 멤브레인은 낮은 마찰계수, 높은 전기저항, 비점착 표면 및 천연 소수성의 특징을 가지고 있습니다.
물과 친화력에 따른 멤브레인 원단 구분
멤브레인원단 고분자 친수성 PTFE는 대칭형 멤브레인이며 3차원 그물망과 같은 구조로 되어 있으며 이런 구조는 수십억 개의 미세구멍을 형성합니다. 친수성 PTFE 멤브레인원단은 지지체(Support)가 없는 Pure(non-laminated) PTFE와 PP, PET 및 기타 부직포(non-woven fabrics) 지지체가 있는 Supported(laminated) PTFE로 나누어집니다. Supported PTFE는 PP, PET 및 기타 부직포로 PTFE 멤브레인을 열 코팅한 다음 표면 친수성 처리 기술로 만들어집니다. 친수성 PTFE 멤브레인은 결합제 및 용해성 물질이 없으며 박리 강도가 높고 친수성이 우수하고 안정적이며 단백질 흡착이 적으며 수성 용액의 여과에 널리 사용됩니다.
멤브레인원단 고분자 소수성 PTFE는 대칭형 복합 PTFE 멤브레인원단입니다. 고분자 PTFE의 종류에는 순수한(Pure) PTFE 막과 복합(Supported 또는 Composite) PTFE 막이 있습니다. 복합 PTFE 멤브레인은 열 복합 공정을 통해 PP, PET 및 기타 부직포를 융착시켜서 생산합니다. 바인더 및 용해성 물질이 없으며 높은 박리 강도와 안정적인 복합 강도로 용접 및 밀봉에 편리합니다. PTFE 멤브레인은 천연 소수성이며 우수한 투과력을 자랑합니다.
멤브레인원단 고분자 소유성 PTFE는 대칭형 멤브레인으로써 지질, 에틸알코올, 메틸알코올, 세제, 오일 및 화학 물질과 같은 표면 장력이 낮은 용액을 밀어내는 초 소수성 특징을 가지고 있습니다. 물, 기름, 용제에 대한 확실한 방수 능력이 있습니다. 여과되는 액체가 수성이거나 수분 함량이 높은 응용 분야. 또는 멤브레인을 습기로부터 보호해야 하는 환기 응용 분야에 사용됩니다. 올레 포 빅 테스트는 미국 섬유 화학 및 색채 전문가 협회(AATCC) 118-1989 표준에 따라 수행되며 시험 방법은 표면 장력을 알고 있는 액체를 멤브레인 재료의 표면에 떨어뜨리고 젖음 상태를 관찰하는 것입니다. 소유성 등급은 필름 재료를 적실 수 없는 최소 표면 장력의 액체에 의해서 결정됩니다.
지지체에 의한 멤브레인 원단 구분
멤브레인원단(Membrane fabric)은 지지체가 있는 멤브레인원단과 지지체가 없는 멤브레인 원단으로 구분됩니다. 지지체가 없는 멤브레인은 폴리프로필렌, PE, PET와 같은 지지체가 없기 때문에 멤브레인에 압력이 가하여 질 때 멤브레인이 손상되기 쉽기 때문에 낮은 압력에서 운영을 하여야 합니다.
지지체가 없는 멤브레인은 지지체로 인해서 여과 용액의 손실을 원하지 않는 애플리케이션에 많이 사용됩니다. 지지체가 있는 멤브레인은 지지체로 보통 폴리프로필렌, PE, PET를 사용하며 여과하려는 용액의 화학적 호환성을 고려하여 지지체를 선정하면 됩니다. 지지체의 역할은 멤브레인의 기계적 안정성을 높여 주는 역할을 합니다.
멤브레인 지지체 재질에는 순수(Pure)와 지지체(Support)로 구분을 하며 지지체의 종류에는 PP, PE PET, PP/PE 혼합체가 있습니다. 지지체의 특성을 살펴보면 고온에 대한 내열성은 순수>PET>PP 순으로 높고 화학적 내성은 순수>PP>PET 순으로 높습니다. 지지체 중에는 PP와 PE 혼합체가 있는데 PP(폴리프로필렌)와 성능이 유사하면서 표면이 더 매끄럽습니다.
주름 필터 카트리지는 일반적으로 더 부드럽고 얇으며 주름을 만들기 좋기 때문에 A12 지지체를 사용합니다. 반면 멤브레인 필터와 같은 실험실 소모품은 A16을 선택합니다, 다른 응용 분야에서는 두께와 온도, 화학적 내성을 고려하여 선택합니다.
TIP TIPS
PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)는 폴리에스터계열의 열가소성 고분자 수지로 의류용 섬유, 액체 및 식품용 용기, 제조업용 열성형에 널리 사용되며 수지용 유리섬유와 결합하여 사용됩니다. PET 멤브레인은 PET로 만든 멤브레인 유형입니다. 매끄러운 원통형 기공을 가진 PET 멤브레인은 일반적으로 트랙 에칭이라는 공정을 사용하여 제조되는데, 이 공정에서 PET 필름에 고에너지 이온이 충격을 가합니다. 수십 나노미터까지 기공 크기를 생성할 수 있는 이 접근법은 여과 분야에서 널리 사용됩니다.
장점
| 친수성 PTFE | 소수성 PTFE | 소유성 PTFE |
|---|---|---|
| 광범위한 화학적 호환성 | 우수한 화학적 호환성 | 지질,에탄올/메탄올과 같이 표면장력이 낮은 용액에 소수성 유지 |
| 균일한 기공크기 | 균일한 기공크기 | 물,기름,용제에 대해서 확실한 방수성 |
| 높은 다공성 | 높은 다공성 | 긴 소수성 수명 |
| 얇은질감 | 낮은 추출물 | 확실한 누수 방지 |
| 낮은 저항 | 뛰어난 강도 | 제품 안정성 |
| 빠른 여과 속도 | 빠른 여과 속도 | 빠른 여과 속도 |
| 낮은 단백질 흡착 | 높은 단백질 바이딩 능력 |
단점
| 친수성 PTFE | 소수성 PTFE | 소유성 PTFE |
|---|---|---|
| 가격이 비쌈 | 가격이 비쌈 | 가격이 비쌈 |
| 다루기 힘듬 | 다루기 힘듬 | 다루기 힘듬 |
| 지지체에 의해서 화학적 및 열적 제한 | 지지체에 의해서 화학적 및 열적 제한 | 지지체에 의해서 화학적 및 열적 제한 |
PE Cap Ventilation
화학약품을 담는 PE 저장용기는 여름이 되면 고온에 따른 활발한 화학작용으로 인해 많은 가스가 발생합니다. 더불어 작업자들이 저장용기를 이동시킬 때 수직으로 세우지 않고 수평으로 위치시켜서 화학약품이 PE 뚜껑에 닿게 되어서 뚜껑을 통해서 밖으로 흘러나오게 됩니다. 가스 밴팅과 화학약품 누수 방지를 위하여 PTFE 멤브레인을 사용한 결과 두 가지 문제점을 해결할 수가 있었습니다.
Purified Water Cap Ventilation
정제수 저장용기의 공기에 대한 적절한 밴팅 및 충분한 미생물 감소가 필요했습니다. 이에 따라서 PTFE 멤브레인의 미생물 감소 정도 및 공기 유속을 계산하여 적당한 공극크기 및 멤브레인 두께를 선정하여 테스트를 수행하였습니다. 테스트 결과는 밴팅 및 미생물 감소가 허용치 범위에 들었으며 PTFE의 긴 수명과 유속으로 인하여 비용 절감과 충분한 밴팅을 할 수 있게 되었습니다.
Platinum catalyst filtration
백금촉매 혼합물을 여과하여 순수한 백금만을 멤브레인 표면에 포집시켜서 회수하는 공정입니다. 고가의 백금 회수율 및 멤브레인의 갑작스러운 막힘(Fouling Effect)이 일어나지 않고 정해진 시간 동안 유속을 유지할 수 있는지가 중요한 파라미터였습니다. PTFE 멤브레인을 사용하여 백금촉매 혼합물을 여과한 결과 높은 순도의 백금에 대한 높은 회수율을 확인할 수가 있었습니다.
Ion passage test of electrolyte of lithum battery
리듐 배터리의 전해질 내의 이온들이 멤브레인 기공을 통해서 원활하게 이동을 하는지 여부를 테스트하였습니다. 대칭구조의 멤브레인 특성의 장점은 이온의 통과를 원활하게 하여 주었습니다.
• 여과막 원단 1개의 Roll은 길이가 길기 때문에 3개 이상의 멤브레인들을 이어 붙여서(Splices) 생산되며 롤당 허용오차는 ±10%을 기준으로
합니다
• 제공되는 멤브레인 원단의 표준 너비(m)는 0.27m이며 고객 맞춤형너비(m)는 0.5m입니다.
• 맞춤형 너비(m)의 경우에는 최소 주문 면적(MOQ)은 300m2(0.5m x 600m)입니다
• 고객의 요구사항에 따라서 롤과 시트 및 디스크 형태로 제공되며 고객의 애플리케이션 및 크기 요구 사항에 따라서 여과막 원단을 재단해서
제공됩니다
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