나노섬유 멤브레인이 멜트블로운 부직포 마스크 소재를 대체합니다.
나노섬유 멤브레인이 멜트블로운 부직포 마스크 소재를 대체합니다.
마스크 필터 소재 나노섬유 멤브레인
정전기 방사법으로 제조된 기능성 나노섬유 멤브레인은 직경이 약 100~300nm로 매우 작으며, 가벼운 무게, 넓은 표면적, 작은 기공 크기, 우수한 통기성 등의 특징을 가지고 있습니다. 이러한 특성을 바탕으로 공기 및 수질 필터, 의료 보호 소재, 정밀 기기 무균 작업장 등에서 정밀 필터를 구현할 수 있습니다. 현재 사용되는 필터 소재는 이러한 작은 기공 크기 면에서 이 소재에 비할 수 없습니다.
나노섬유 멤브레인은 막 분리 분야 전반에 걸쳐 다양한 응용 가능성을 지닌 새로운 소재로 주목받고 있습니다. 이미 일부 공기 여과 분야에 상용화된 나노섬유 소재는 작고 균일한 기공 크기와 높은 다공성으로 인한 낮은 수리 저항 덕분에 최근 액체 분리, 특히 수처리 분야에 활용될 가능성이 높아지고 있습니다. 또한, 이러한 소재는 비교적 넓은 표면적 덕분에 흡착 분야에도 사용될 수 있습니다.
나노섬유 멤브레인의 장점
현재 마스크 시장은 주로 부직포와 멜트블로운 면으로 이루어져 있으며, 부직포의 크기는 약 20μm입니다. 멜트블로운 코튼의 크기는 약 1~5μm입니다. 나노섬유 멤브레인의 기공 크기는 100~300나노미터일 수 있습니다.
멜트블로운 부직포 및 나노 소재와 비교
멜트블로운 부직포는 현재 시장에서 널리 사용되고 있으며, PP 고분자 섬유를 고온에서 용융시켜 만든 것으로, 직경은 약 1~5μm입니다.
산둥 블루퓨처에서 생산하는 나노섬유 멤브레인의 직경은 100~300나노미터입니다.
필터링 원리와 안정성 지속성의 비교
현재 시판되는 멜트블로운 부직포는 우수한 여과 효과를 얻기 위해 정전기 흡착을 이용합니다. 즉, 정전기적 일렉트릿에 의해 소재가 분극되어 안정적인 전하를 띠게 됩니다. 이를 통해 높은 여과 효율과 낮은 여과 저항 특성을 달성할 수 있습니다. 그러나 정전기 효과와 여과 효율은 주변 온도와 습도에 심각한 영향을 받습니다. 전하는 시간이 지남에 따라 약화되거나 사라지게 됩니다. 전하가 사라지면 멜트블로운 부직포에 흡착된 입자들이 부직포를 통과하게 되어 보호 성능이 불안정해지고 지속 시간이 짧아집니다.
산둥 블루퓨처의 나노섬유 멤브레인은 물리적 절연체로, 전하 및 환경의 영향을 받지 않습니다. 오염물질을 멤브레인 표면에 격리시켜 안정적이고 장기간 보호 성능을 제공합니다.
추가 기능 및 누출률과 비교
멜트블로운 부직포는 고온 가공 기술로 만들어지기 때문에 다른 기능을 추가하기 어렵고, 후처리를 통해 항균성을 부여하는 것도 불가능합니다. 항균제를 첨가하는 과정에서 멜트블로운 부직포의 정전기적 특성이 크게 감소하여 흡착 기능이 없어지기 때문입니다.
시중에 판매되는 필터 소재의 항균 및 항염 기능은 다른 담체에 추가된 것입니다. 이러한 담체는 기공이 커서 세균이 충격으로 사멸하고, 남은 오염물질은 정전기를 이용하여 멜트블로운 부직포에 부착됩니다. 정전기가 사라진 후에도 세균은 생존하여 멜트블로운 부직포를 통과하게 되므로 항균 기능이 크게 저하되고 오염물질의 누출률이 높아집니다.
나노섬유 멤브레인은 온화한 조건에서 제조되며, 생리활성 물질 및 항균제를 쉽게 첨가할 수 있습니다. 또한 누출률이 낮습니다.
나노 마스크는 뛰어난 여과 성능 덕분에 효과적인 보호 마스크로 자리 잡았습니다. 멜트블로운 코튼과 나노 항균 마크를 첨가했을 뿐만 아니라, 100~300개의 미세한 기공을 가진 나노섬유 멤브레인 층을 추가했습니다. 표면은 거미줄과 같은 미세 다공성 구조를 가지고 있으며, 망상 연결, 구멍 삽입, 채널 굴곡 등 매우 복잡한 3차원 구조 변화를 보여 탁월한 표면 여과 기능을 제공합니다. 이 소재로 만든 나노섬유 마스크는 높은 차단 효율, 긴 수명, 얇고 통기성이 좋은 특징을 가지며, 더욱 정확한 여과를 통해 기존 필터 소재의 단점인 멜트블로운 코튼의 전하 흡착이 시간과 환경에 따라 변하고 여과 기능이 저하되는 문제를 해결합니다. 또한 항균 기능을 직접 부착할 수 있어 기존 항균 소재의 높은 세균 투과율이라는 단점도 해결합니다.
더욱 효과적이고 보호 효과가 오래 지속되는 것이 향후 마스크 개발의 새로운 방향이며, 이는 전염병 예방의 새로운 방향이기도 합니다.
