KR0184742B1 - Process for preparing antibiotic and porous silica gel powder - Google Patents

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Abstract

본 발명은 규산 알칼리 용액과, 항균물질(은, 구리, 금, 아연, 백금 등)이 함유된 산 용액과의 중화 반응에 의해 제조되는 비중 0.02-0.30g/cc, 비표면적 200-900m2g, 기공부피 0.2-3.5cc/g 및 기공크기 10-500Å, 최대 항균물질 함유량 10%의 항균성 다공성 실리카겔 분말을 제조하기 위해 원료인 규산 알카리 수용액과, 항균물질이 포함된 산 용액을 분무형태로 투입, 반응시킨 후, 단시간내의 숙성, 여과, 건조로 효과적인 항균특성을 갖는 항균성 다공성 실리카겔분말의 제조방법에 관한 것이다.The present invention has a specific gravity of 0.02-0.30 g / cc, specific surface area of 200-900 m 2 g, prepared by neutralization reaction of an alkali silicate solution with an acid solution containing antibacterial substances (silver, copper, gold, zinc, platinum, etc.). To prepare antimicrobial porous silica gel powder with pore volume of 0.2-3.5cc / g and pore size of 10-500Å and maximum antimicrobial content of 10%, alkaline aqueous silicate solution and acid solution containing antimicrobial material are sprayed. After the reaction, the present invention relates to a method for producing an antimicrobial porous silica gel powder having effective antimicrobial properties by aging, filtration and drying in a short time.

Description

항균성 다공성 실리카겔 분말의 제조방법Method for preparing antimicrobial porous silica gel powder

본 발명은 항균성 다공성 실리카겔 분말의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원료인 규산 알카리 수용액과, 항균물질이 포함된 산 용액을 분무형태로 투입, 반응시킨 후, 단시간내의 숙성, 여과, 건조로 효과적인 항균특성을 갖는 항균성 다공성 실리카겔분말의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an antimicrobial porous silica gel powder, and more particularly, an aqueous alkali silicate solution as a raw material and an acid solution containing an antimicrobial substance are added and reacted in a spray form, followed by aging, filtration and drying in a short time. The present invention relates to a method for preparing an antimicrobial porous silica gel powder having effective antibacterial properties.

일반적으로 항균성 다공성 실리카 분말은 기공율(기공용적, 기공크기, 비표면적) 및 입자크기를 제어함으로써 각종 섬유(환자복, 백의, 수술복 등), 필름(오디오, 비디오, 포장용등), 가전기기, 항균성 도료, 치약, 플라스틱의 충진제로 사용되며, 최근 들어 물질이나 물품 등의 항균성에 대한 요구가 점차 강하여 항균성 다공성 실리카 분말의 응용분야가 계속 늘어나고 있는 추세이다.In general, the antimicrobial porous silica powder controls the porosity (pore volume, pore size, specific surface area) and particle size to make various fibers (patient clothes, white clothes, surgical clothes, etc.), films (audio, video, packaging, etc.), home appliances, antimicrobial paints It is used as a filler of toothpaste, toothpaste, and plastics. Recently, the demand for antimicrobial properties of materials and articles is gradually increasing, and thus the field of application of antimicrobial porous silica powder is increasing.

통상적으로 은, 구리, 금, 아연 또는 백금 등과 같은 귀금속이 항균성을 갖고 있다는 것은 오래 전부터 알려져온 사실이며, 실제로 은이나 구리는 염소나 기타 독성이 있는 살(殺)미생물제를 대체하는 새로운 재료로 대두되고 있다. 은이나 구리 이온을 함유한 질산은(A9AO3), 황산구리(CuSO4), 염화제2구리(CuCl2) 등의 수용액은 살(殺)미생물 효과가 매우 크다. 그러나 이들 수용액은 쉽게 환원되기 때문에 지속성에 대한 문제가 있었다. 따라서 최근 항균성을 갖고 있는 무기계 소재(항균성 세라믹스)에 대한 연구개발이 일본에서부터 시작되어 활발히 진전되고 있다.It is a long known fact that precious metals such as silver, copper, gold, zinc or platinum have antimicrobial properties. In fact, silver or copper is a new material that replaces chlorine and other toxic flesh microorganisms. It is becoming. An aqueous solution of silver nitrate (A9AO 3 ), copper sulfate (CuSO 4 ), or cupric chloride (CuCl 2 ) containing silver or copper ions has a very large microbial effect. However, since these aqueous solutions are easily reduced, there is a problem with persistence. Therefore, research and development on inorganic materials (antimicrobial ceramics) having antimicrobial activity has recently begun actively in Japan.

통상적인 항균성 세라믹스의 제조 방법은 비정질 실리카, 제올라이트, 인산칼슘, 인산지르코늄, 용해성 유리, 티타니아 등의 담체에 은, 구리, 금, 아연, 백금 등과같은 금속을 촉매로 담지 시키는 것이다. 실리카 미세분말은 이미 우수한 물리화학적 특성과 비교적 저렴한 제조원가 등으로 인하여 산업 전반에서 필름(오디오, 비디오, 포장용 등)의 점착 방지제, 가전기기 및 도료의 소광제, 치약의 연마제와 점증제, 플라스틱의 충진제로 널리 사용되고 있으며, 항균성에 대한 업계의 요구에 의해 상기한 특성을 보유하면서 항균 특성을 갖는 항균성 실리카의 수요가 급증하고 있다. 실리카의 경우는 상기의 항균성 금속을 실리카 분말 담체에 2-3%까지 담지할 수있다고 알려져 있다.A typical method for producing antimicrobial ceramics is to carry a metal such as silver, copper, gold, zinc, platinum, or the like on a carrier such as amorphous silica, zeolite, calcium phosphate, zirconium phosphate, soluble glass, titania, or the like as a catalyst. Silica fine powder is already used in the industry because of its excellent physicochemical properties and relatively inexpensive manufacturing cost. Anti-sticking agent for film (audio, video, packaging, etc.), matting agent for home appliances and paints, abrasive and thickener for toothpaste, and filler for plastic It is widely used, and the demand for antimicrobial silica having antimicrobial properties while maintaining the above characteristics by the industry's demand for antimicrobial is increasing rapidly. In the case of silica, it is known that the antimicrobial metal can be supported on the silica powder carrier by 2-3%.

일반적인 항균성 다공성 실리카 담체의 제조방법으로는 1)사염화 규소 등을 원료로 한 기상분해법(일본특개소58-,410313호, 일본특개소62-3011호), 2) 규소 알콕사이드를 이용한 솔젤법(일본특개소63-166777호), 그리고 3) 규산 알카리와 산과의 중화반응에 의해 제조하는 방법(미국특허 제4675122호, 일본특개평 3-23487)등으로 제조한 담체에 항균 물질(은, 구리, 금, 아연, 백금 등)을 담지 시키는 것 등이 공지 되어 있다.As a general method for producing an antimicrobial porous silica carrier, 1) vapor phase decomposition method using silicon tetrachloride (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-, 410313, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-3011), and 2) sol-gel method using silicon alkoxide (Japan) Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-166777), and 3) a carrier prepared by neutralization of alkali silicate with acid (US Patent No. 4675122, Japanese Patent Laid-Open No. 3-23487). Gold, zinc, platinum, and the like) are known.

그러나 상기 1)의 방법은 반응시의 유독성과 부식성, 그리고 입자 표면에서만 기공이 형성된다는 등의 단점이 있으며, 상기 2)의 방법은 고순도 분말을 얻을 수 있는 장점이 있으나, 경제성의 문제가 있다. 또한, 상기 3)의 방법은 제조 방법상 원료 가격이 낮고 취급이 용이하여 가장 널리 사용되고 있으나, 원료간의 혼합 반응을 적하법(Dropping)에 의해 이루어지므로 원료인 규산 알카리 용액의 농도가 20%이하이어야 하며, 원료간의 접촉이 국부적으로 이루어지므로 반응이 불균일하게 이루어지는 단점이 있다. 또한, 세공 용적을 증가시키기 위해 장시간 동안 알칼리수의 세척에 의해 제조되어 소요시간이 길고 (3∼4일/batch), 제품 롯드별 균일도가 크게 떨어져 제조비용이 높아지고, 장시간의 숙성/세척 공정으로 인한 촉매 물질의 유출 등의 단점이 있다. 또한 촉매 입경 및 형상 제어시 복잡한 공정 즉 해쇄, 분쇄, 조립 등 제조 공정을 거쳐야 하는 문제점이 있다.However, the method of 1) has the disadvantages such as toxic and corrosive at the reaction, and the pores are formed only on the particle surface, the method of 2) has the advantage of obtaining a high-purity powder, there is a problem of economic efficiency. In addition, the method of 3) is the most widely used because of the low raw material price and easy handling in the manufacturing method, but the mixing reaction between the raw materials is done by dropping method (Dropping) should be less than 20% concentration of alkali silicate solution as the raw material And, since the contact between the raw material is made locally, there is a disadvantage that the reaction is non-uniform. In addition, it is manufactured by washing with alkaline water for a long time to increase the pore volume (3 ~ 4 days / batch), the uniformity of each product lot is large, the manufacturing cost is high, and due to the long-term aging / washing process There are disadvantages such as outflow of catalyst material. In addition, there is a problem that a complex process, ie, pulverization, crushing, assembly, etc., has to go through a manufacturing process when controlling the particle diameter and shape.

상기 방법에 의해 제조된 실리카 담체에 항균 물질을 담지하는 방법은 함침법, 이온교환법, 침전법으로 대별된다. 합침법에는 담체를 항균물질이 들어있는 용액과 접촉시켜 담지 시키는 방법으로는 분무법, 증발건조법, 흡착법 등을 사용한다. 분무법은 담체를 증발기에 넣고 교반 시키면서 항균 성분이 있는 용액을 분무시켜 담지 시키는 것이다. 증발 건조법은 담체를 항균 물질이 합유된 용액에 담근 후 용매를 날려보내는 방법이다. 이온 교환법은 실리카, 제올라이트, 알루미나 등에 항균물질을 담지 시킬 때 주로 사용되는 방법으로 항균 물질이 균일하게 분포되도록 할수 있다는 장점이 있으나 담지 가능한 항균물질의 양이 소량이며, 담지에 과다한 시간이 소요된다.The method of supporting the antimicrobial substance on the silica carrier prepared by the above method is roughly classified into an impregnation method, an ion exchange method, and a precipitation method. In the method of impregnation, the carrier is brought into contact with a solution containing an antimicrobial substance and supported by spraying, evaporation drying, and adsorption. The spraying method is to spray and support a solution containing an antimicrobial component while the carrier is put in an evaporator and stirred. The evaporation drying method is a method in which a carrier is immersed in a solution containing antimicrobial substances and then the solvent is blown off. The ion exchange method is mainly used to support antimicrobial substances on silica, zeolite, alumina, etc., but it has the advantage that the antimicrobial substances can be uniformly distributed. However, the amount of antimicrobial materials that can be supported is small, and the supporting time is excessive.

이와 같이 상기에서 설명한 종래의 항균 물질의 담지 방법은 모두 담체를 제조한 후 다시 항균 물질을 담지하여야 하므로 담지에 과다한 시간이 소용되며, 항균물질이 담지 되는 함량에 한계가 있으며, 복잡한 공정을 거쳐야 합으로써 제조원가도 높아진다.As described above, the supporting method of the conventional antimicrobial substance described above has to carry the antimicrobial substance again after preparing the carrier, so that excessive time is used on the supporting material, and the content of the antimicrobial substance is limited, and it must go through a complicated process. As a result, the manufacturing cost also increases.

또한, 상기 3)의 실리카 분말의 제조 방법에 의해 실리카 담체를 제조하는 공정에서는 초기의 원료 합성시에 항균 물질이 함유된 원료를 투입하여 항균성 실리카를 제조하는 방법도 있으나, 숙성/세척 공정이 과다하여 항균 물질이 상당량 유실되는 단점이 있다.In addition, in the process of preparing the silica carrier by the method of preparing the silica powder of 3), there is also a method of preparing the antimicrobial silica by adding a raw material containing an antimicrobial material during the initial synthesis of the raw material, but the aging / washing process is excessive. There is a disadvantage that a significant amount of antimicrobial material is lost.

즉, 종래의 방법으로는 고다공성의 실리카 담체를 제조하는 것이 용이하지않고, 또한 항균 물질을 담지할 수 있는 담지량에 한계가 있으며, 제조시간이 길어 제조비용이 비싸다. 또한 담체에 항균 물질을 담지할 경우 이미 제조한 담체에 항균 물질을 담지하여야 하므로 균질한 담지가 곤란하고, 제조 공정이 복잡하여 경제성이 떨어진다. 또한 담체 제조시에 항균 물질을 첨가하는 경우에도 장시간의 숙성/세척 공정으로 인하여 항균 물질의 유실이 야기되는 단점이 있다.That is, in the conventional method, it is not easy to manufacture a highly porous silica carrier, and there is a limit to the amount of an antibacterial substance that can be loaded thereon, and the manufacturing time is long and the manufacturing cost is high. In addition, in the case of supporting the antimicrobial material on the carrier, it is difficult to carry the homogeneous material on the already prepared carrier, and the manufacturing process is complicated and the economic efficiency is low. In addition, even when the antimicrobial material is added to prepare a carrier, there is a disadvantage in that the antimicrobial material is lost due to a long time aging / washing process.

이에 본 발명자들은 상기의 종래 기술의 문제점을 해결하여 항균성 고다공성의 담체를 제조함은 물론, 항균물질의 함유량이 높은 실리카 겔 분말을 제조하는 것을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present inventors solve the above problems of the prior art to produce an antimicrobial highly porous carrier, as well as to provide a silica gel powder with a high content of antimicrobial material.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 항균성 물질이 실리카겔 분말과 균질하게 반응 분포되어 있고, 제조공정도 간단하게 제공하는 것을 목적으로 한다.Still another object of the present invention is to provide an antimicrobial substance in a homogeneous reaction distribution with silica gel powder, and to provide a manufacturing process simply.

제1도는 본 발명에 따른 분말 제조 공정도이다.1 is a powder manufacturing process chart according to the present invention.

제2도는 본 발명에 따른 반응장치이다.2 is a reactor according to the present invention.

제3도는 본 발명에 따른 원료 투입 장치 상세도이다.3 is a detailed view of a raw material input device according to the present invention.

본 발명은 (a)규산 알칼리 수용액에 산용액을 첨가하여 중화 반응에 혼합물을 얻는 단계;The present invention comprises the steps of (a) adding an acid solution to the alkali silicate aqueous solution to obtain a mixture in the neutralization reaction;

(b)상기 반응 혼합물로부터 실리카 하이드졸을 생성시키는 단계;(b) producing a silica hydride from the reaction mixture;

(c)상기 실리카 하이드로졸을 겔화시키고 폐쇄하여 실리카겔 슬러리를 얻는 단계 및;(c) gelling and closing the silica hydrosol to obtain a silica gel slurry;

(d)상기 실리카겔 슬러리를 분리, 세척, 건조 및 분쇄시켜서 저밀도 다공성 실리카겔 분말을 제조하는 방법에 있어서, 상기 단계(a)에서 원료인 규산 알카리 수용액과 은, 구리, 금, 아연. 또는 백금과 같은 항균성 물질이 함유된 무기산 수용액을 분무형태로 중화 반응에 의해 반응 혼합물을 만들고, 추가로 항균성 물질이 합유된 황산 수용액을 반응조에 첨가하는 것을 특징으로 하는 항균성 다공성 실리카겔의 제조방법이다.(d) A method for producing a low density porous silica gel powder by separating, washing, drying and pulverizing the silica gel slurry, wherein the aqueous alkali silicate solution and silver, copper, gold and zinc are used as raw materials in the step (a). Or a method of producing an antimicrobial porous silica gel, characterized in that the reaction mixture is made by neutralizing the inorganic acid aqueous solution containing an antimicrobial substance such as platinum in the form of a spray, and further added sulfuric acid aqueous solution containing the antimicrobial substance to the reaction tank.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에 의한 항균성 다공성 실리카겔 분말의 제조 방법은 우선, 원료인 규산 알카리 수용액과 은, 구리, 금 아연 또는 백금과 같은 항균성 물질이 함유된 무기산 용액을 원료 투입 장치에 분무 형태로 투입하여 부분 중화 반응에 의해 1차 혼합물을 제조한다.In the method for producing the antimicrobial porous silica gel powder according to the present invention, first, a partial neutralization reaction is performed by spraying an alkaline acid aqueous solution, which is a raw material, and an inorganic acid solution containing an antimicrobial substance such as silver, copper, gold, zinc or platinum in a spray form into a raw material input device. To prepare a primary mixture.

본 발명에서 원료로 사용하는 규산 알카리 수용액으로는 예를 들면, 규산소다 수용액 또는 규산 칼륨 수용액 등이 가능하며, 대량을 저가로 쉽게 공급받을 수 있다는 측면에서 특히 규산 소다 수용액을 사용하는 것이 바람직하다.As the aqueous alkali silicate solution used as a raw material in the present invention, for example, an aqueous solution of sodium silicate or an aqueous solution of potassium silicate can be used, and in particular, it is preferable to use an aqueous solution of sodium silicate because it can be easily supplied in large quantities at low cost.

본 발명에서 사용하는 규산 알카리 용액의 실리카 농도는 전체 수용액에 대해 20 내지 26중량%가 적당하다. 이때 실리카 농도를 20중량% 미만으로 할 경우에는 생산성이 떨어지게 되며, 반대로 26중량%를 초과할 경우에는 점도가 켜져서 이송 파이프 또는 분사 노즐의 막힘 현상이 발생하는 등 공정 트러블의 원인이 되어 바람직하지 못하다.The silica concentration of the alkali silicate solution used in the present invention is suitably 20 to 26% by weight based on the total aqueous solution. In this case, when the silica concentration is less than 20% by weight, the productivity is lowered. On the contrary, when the concentration is higher than 26% by weight, the viscosity is turned on, which may cause process trouble such as clogging of the transfer pipe or the spray nozzle. Can not do it.

한편 본 발명에서 원료로 사용하는 무기산으로는 염산, 질산, 초산, 황산 등 어떠한 산을 이용하여도 가능하지만, 원료와의 반응성 및 불순물 제거 효과, 제조원가 등을 고려하여 황산을 사용하는 것이 유리하다. 무기산 용액에서의 산의 농도는 전체 용액에 대하여 6 내지 15중량%가 바람직하다. 상기에서 산의 농도가 6% 미만이면 실리카와 무기산의 균일한 반응 및 알카리 성분 제거를 균일하게 유도할 수 있는 장점이 있으나, 반응조의 크기를 크게 하여야 하는 단점이 있어 제조원가를 상승시키는 단점이 있고, 이와 반대로 산의 농도가 15중량%를 초과할 경우에는 규산 알칼리 수용액과의 충분한 혼합이 어려워 균일한 반응을 기대할 수 없게 되어, 제품별 균질도가 떨어지며, 또한 제품 생산시 롯드별 제품의 재현성이 나빠져 상품의 가치가 떨어지게 된다.In the present invention, any inorganic acid such as hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid, and sulfuric acid may be used as the inorganic acid, but sulfuric acid may be advantageous in consideration of reactivity with the raw material, impurities removal effect, manufacturing cost, and the like. The concentration of acid in the inorganic acid solution is preferably 6 to 15% by weight based on the total solution. If the acid concentration is less than 6%, there is an advantage that can uniformly induce a uniform reaction of silica and inorganic acid and removal of the alkali component, but there is a disadvantage to increase the size of the reaction tank, there is a disadvantage to increase the manufacturing cost, On the contrary, when the acid concentration exceeds 15% by weight, sufficient mixing with the alkali silicate aqueous solution is difficult, so that a homogeneous reaction cannot be expected. The value of the product will fall.

본 발명에서 사용하는 항균 물질로는 은(AgNo3, Ag3O4P), 구리(CuN2O6, CuCl2), 금(AuCl), 아연(ZnCl2, ZnN2O6), 맥금(H2PtCl6) 등의 수용액을 사용 할 수 있으며, 첨가량은 상기 규산 알카리 수용액에 원료 성분으로 사용하는 건조 실리카에 대해 10%까지의 항균물질을 무기산 수용액에 미리 첨가하여 사용할 수 있다.As an antimicrobial material used in the present invention, silver (AgNo 3 , Ag 3 O 4 P), copper (CuN 2 O 6 , CuCl 2 ), gold (AuCl), zinc (ZnCl 2 , ZnN 2 O 6 ), pulse gold ( An aqueous solution such as H 2 PtCl 6 ) may be used, and the amount of the antimicrobial substance may be added in advance to the inorganic acid aqueous solution up to 10% of the antimicrobial substance used for the dry silica used as a raw material in the alkali silicate aqueous solution.

이어서, 본 발명에 따르면, 원료 투입 장치 내에서의 규산 알칼리 수용액과 항균성 물질을 포함한 무기산 용액의 1차 혼합물의 pH를 예를 들면 11.6이상으로 유지시키는 것이 바람직하다. 만일 pH를 11.6보다 낮게 유지시킬 경우에는 순간적으로 겔화 현상이 투입구의 막힘 현상 등 공정상에 문제가 발생된다.Then, according to the present invention, it is preferable to maintain the pH of the primary mixture of the aqueous alkali solution of silicate and the inorganic acid solution containing the antimicrobial substance in the raw material input device, for example, 11.6 or more. If the pH is kept lower than 11.6, the gelation phenomenon occurs momentarily in the process, such as clogging of the inlet.

상술한 바와 같이 원료 투입 장치에서 얻어진 규산 알칼리 수용액과 항균성물질을 함유한 무기산 용액의 부분 중화 반응에 의한 1차 혼합물은 교반기를 겸비한 반응조에 투입된 후 항균성 실리카겔 하이드로 졸을 형성하게 되고 수분내에 겔화되어 항균성 실리카겔 하이드로 겔로 전환된다. 이렇게 전환된 항균성 실리카겔하이드로겔은 굳기 전에 교반기에 의해 해쇄되어 항균성 실리카겔 슬러리가 만들어지게 된다.As described above, the primary mixture by the partial neutralization reaction of the aqueous alkali silicate solution obtained from the raw material input device and the inorganic acid solution containing the antimicrobial substance is introduced into a reaction tank having a stirrer, and then forms an antimicrobial silica gel hydrosol and gelates in a few minutes to prevent antimicrobial activity. Converted to silica gel hydrogel. The converted antimicrobial silica gel hydrogel is disintegrated by an agitator before it is hardened to produce an antimicrobial silica gel slurry.

특히, 본 발명에 의하면, 상기한 1차 혼합물이 반응조에 투입될 때, 항균성물질이 함유된 무기산 수용액을 첨가할 수 있는데 이것은 혼합물의 pH를 낮추기위한 것으로 혼합물의 pH가 예를 들면,10.8 내지 11.4로 유지될 때까지 항균성 물질이 함유된 무기산 용액을 계속 첨가하게 된다. 만일 반응조 내에서의 혼합물의pH를 10.8미만으로 할 경우에는 급격한 겔이 발생하게 되며, 반대로 pH가 11.4를 초과하게 되면 겔화 시간이 오래 걸려 공정시간이 길어지게 된다.In particular, according to the present invention, when the primary mixture is added to the reaction tank, it is possible to add an inorganic acid solution containing an antimicrobial agent, which is to lower the pH of the mixture, for example, the pH of the mixture, for example, 10.8 to 11.4 The inorganic acid solution containing the antimicrobial substance is added continuously until maintained. If the pH of the mixture in the reaction tank is less than 10.8, a sudden gel occurs. On the contrary, if the pH exceeds 11.4, the gelation time is long and the process time is lengthened.

한편, 얻어진 항균성 실리카 하이드로 겔의 해쇄시간은 최종적으로 제조되는겔 입자 크기와 관계가 있으므로 용도에 따라 선택적으로 변화시킬 수 있으나, 일반적으로 20분 내지 30분이 적당하다.On the other hand, since the disintegration time of the obtained antimicrobial silica hydrogel is related to the size of the gel particle finally prepared, it may be selectively changed depending on the use, but generally 20 minutes to 30 minutes is appropriate.

상기한 바와 같이 부분 중화 및 해쇄 공정에 의해서 제조된 미세겔이 포함된 항균성 실리카겔 슬러리는 부분 중화에 의해 남아 있는 알칼리 성분을 완전히 제거하기 위해 산 용액이 추가로 첨가되어 완전 중화에 의해 순수한 실리카 겔 슬러리로 된다. 이때 산 용액의 첨가량은 실리카겔 슬러리 용액의 pH가 예를 들면 2.5가될 때까지 첨가하는 것이 바람직하다.As described above, the antimicrobial silica gel slurry containing microgels prepared by the partial neutralization and disintegration process is pure silica gel slurry by complete neutralization by adding an acid solution to completely remove the alkali component remaining by partial neutralization. It becomes At this time, the addition amount of the acid solution is preferably added until the pH of the silica gel slurry solution is 2.5, for example.

상기에서 얻어진 항균성 실리카겔 슬러리는 입자간의 공극을 크게 하여 기공 크기 및 세공용적으로 조절하기 위해 알칼리 분위기 하에서 숙성되게 된다.The antimicrobial silica gel slurry obtained above is aged under an alkaline atmosphere in order to increase the pore size between particles to control the pore size and pore volume.

알칼리 분위기를 위해 투입되는 알칼리로는 NaOH, NH4OH, 또는 NH3가스를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 불순물의 혼입이 없는 암모니아가 좋으며, 가장 바람직한 형태는 암모니아수(NH4OH)를 사용하는 것이 좋다.NaOH, NH 4 OH, or NH 3 gas may be used as the alkali added for the alkaline atmosphere. Preferably, ammonia without incorporation of impurities is preferable, and the most preferable form is ammonia water (NH 4 OH). good.

알칼리의 투입 방식은 노즐을 통해 분무 형태로 실리카겔 슬러리에 첨가하는 것이 바람직하다.Alkali dosing method is preferably added to the silica gel slurry in the form of a spray through a nozzle.

한편, 알칼리 분위기하에서의 숙성 조건은 60 내지 100℃의 온도와 pH 7.5 내지 10.5의 범위에서, 30분 내지 3시간 동안 실시하는 것이 좋으며 원하는 특성에 따라 조건을 변화시켜 용도에 적합한 겔을 제조할 수 있다. 특히, 숙성온도와 pH는 높을 수록, 숙성시간은 길수록, 공극의 크기가 커지는 특성을 나타나게 된다.On the other hand, the aging conditions in an alkaline atmosphere is preferably carried out for 30 minutes to 3 hours at a temperature of 60 to 100 ℃ and pH 7.5 to 10.5, it can be prepared a gel suitable for the application by changing the conditions according to the desired properties. . In particular, the higher the aging temperature and pH, the longer the aging time, the larger the size of the pores.

구체적으로는 항균성 실리카겔을 제조하기 위해 온도 85℃ 내지 95℃, pH 8.5 내지 9.0에서 40분 내지 80분 숙성시 비중 0.02-0.30g/cc, 비표면적 200-900 m2/g, 기공부피 0.2-3.5cc/g 및 기공크기 10-500Å, 최대 항균물질 함유량 10%의 항균성 다공성 실리카겔 분말을 제조할 수 있다.Specifically, to prepare antimicrobial silica gel, specific gravity 0.02-0.30 g / cc, specific surface area 200-900 m 2 / g, pore volume 0.2- when aging 40 to 80 minutes at a temperature of 85 to 95 ° C., pH 8.5 to 9.0 An antimicrobial porous silica gel powder of 3.5 cc / g and a pore size of 10-500 kPa and a maximum antimicrobial content of 10% can be prepared.

상기와 같이 숙성되어진 합성 실리카겔 슬러리는 고액 분리 장치에 의해 분리될 수 있다. 고액 분리 장치로는 예를 들면, 원심 분리기, 필터프레스, 데칸데이션 또는 여과방법 등이 사용될 수 있으나 공업화의 경우 대량생산이 용이하며, 세척도 간편한 원심 분리기를 사용하는 것이 좋다.Synthetic silica gel slurry is aged as described above can be separated by a solid-liquid separation device. For example, a centrifuge, a filter press, a decantation, or a filtration method may be used as the solid-liquid separation device. However, in the case of industrialization, a centrifuge may be easily used for mass production and easy to wash.

고액 분리된 실리카겔 입자는 겔 입자에 포함되어 있는 망초 및 미반응 산용액을 제거하기 위해 세척을 실시할 수 있다. 세척시 사용하는 물로는 예를 들면 일반 공업용수 또는 순수 모두 가능하고, 용도 및 등급에 따라 공업용수와 순수를 선택적으로 사용할 수 있다.The solid-liquid separated silica gel particles may be washed to remove the forget-me-not and unreacted acid solution contained in the gel particles. As water used for washing, for example, general industrial water or pure water can be used, and industrial water and pure water can be selectively used depending on the use and grade.

특히 세척수의 온도가 높을수록 세정효과가 높으며, 바람직하기로는 암모니아염을 제거하는데 효과가 있는 암모늄 카보네이트 등을 소량 혼합하여 사용하면 세척효과를 높일 수 있다.In particular, the higher the temperature of the washing water, the higher the cleaning effect. Preferably, a small amount of ammonium carbonate or the like, which is effective in removing the ammonia salt, may be used to increase the washing effect.

최종적으로 상기와 같이 세척된 습윤 상태의 실리카겔을 건조한다.Finally, the wet silica gel washed as above is dried.

건조 이전 공정까지 실리카겔의 합성이 잘 실행되었을지라도 건조 방법 및 조건이 적절하지 못하면 실리카겔의 세공수축에 의해 목표로 하는 항균성 저밀도 다공성 실리카겔의 제조가 어렵게 된다.Even if the synthesis of silica gel is well performed until the drying process, if the drying method and conditions are not appropriate, it is difficult to prepare the targeted antimicrobial low density porous silica gel by pore shrinkage of the silica gel.

분말의 유동성 향상을 위하여 진구헝상의 분말을 원할 경우에는 상기 방법에서 숙성/세척이 완료된 항균성 수화겔을 고속 교반에 의해 슬러리화한 후 분무건조기(spray dryer)를 사용하여 건조를 실시한다. 분말의 형상이 문제되지 않는 경우에는 별도의 슬러리화 공정 없이 수화겔을 오븐 건조기, 진공건조기, 유동층건조기 등을 사용하여 건조를 실시한다. 건조 방법과 수단은 다양하지만, 실리카겔의 건조 시간이 길어지면 건조시 표면 장력에 의한 겔체의 수축에 의해 실리카겔의 기공크기 및 세공용적이 크게 변화하게 된다.In order to improve the fluidity of the powder, if the powder is desired, the antimicrobial hydrogel, which has been aged / washed, is slurried by high-speed agitation, and then dried using a spray dryer. If the shape of the powder is not a problem, the hydrogel is dried using an oven dryer, a vacuum dryer, a fluidized bed dryer, or the like without a separate slurrying process. Drying methods and means vary, but if the drying time of the silica gel is prolonged, the pore size and pore volume of the silica gel are greatly changed by shrinkage of the gel body due to surface tension during drying.

따라서, 항균성 저밀도 실리카 건조겔체를 제조하기 위해서는 건조시간이 짧을수록 바람직하다. 상기의 짧은 시간에 건조가 가능한 건조기로는 진공건조기, 분무건조기, 플래시 그라인딩 건조기 등이 사용가능하며, 수초내 건조가 이루어지고 대량생산 및 연속 공정에 적합한 그라인딩 건조기가 적합하다.Therefore, in order to manufacture an antimicrobial low density silica dry gel body, shorter drying time is preferable. As a dryer which can be dried in a short time, a vacuum dryer, a spray dryer, a flash grinding dryer, or the like can be used, and a grinding dryer suitable for mass production and a continuous process is suitable for drying in a few seconds.

이렇게 하여 제조된 건조겔체는 용도에 알맞은 입도에 따라 분쇄한다. 분쇄기로는 볼밀, 함마밀, 그라인드밀, 제트밀 등이 사용 가능하지만, 평균입경 4μm이하의 미세한 다공성 실리카 분말을 제조할 경우에는 제트밀을 사용하는 것이 좋다..The dried gel body thus prepared is pulverized according to the particle size suitable for the purpose. Ball mills, hammer mills, grind mills, jet mills, etc. may be used as the grinder, but jet mills may be used to prepare fine porous silica powder having an average particle diameter of 4 μm or less.

본 발명의 방법에 따라 얻어진 항균성 다공성 실리카겔 분말은 비중 0.02-0.30g/cc, 비표면적 200-900 m2/g, 기공부피 0.2-3.5cc/g 및 기공크기 10-500Å, 최대 항균물질 함유량 10%(실리카 건조 중량을 기초로)의 항균성 다공성 실리카 겔 분말의 특성을 갖는다.The antimicrobial porous silica gel powder obtained according to the method of the present invention has a specific gravity of 0.02-0.30 g / cc, specific surface area of 200-900 m 2 / g, pore volume of 0.2-3.5cc / g and pore size of 10-500Å, maximum antimicrobial content 10 It has the properties of antimicrobial porous silica gel powder in% (based on silica dry weight).

이하, 본 발명을 첨부 도면을 참조로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에서 사용하는 항균성 다공성 실리카겔의 제조공정도이다.1 is a manufacturing process chart of the antimicrobial porous silica gel used in the present invention.

상기 도 1에 나타난 제조공정은 본 출원인에 의해 기출원된 특허출원 제 94-26821호에 나타난 공정과 유사하다. 이 공정에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.The manufacturing process shown in FIG. 1 is similar to the process shown in Patent Application No. 94-26821 filed by the applicant. More detailed description of this process is as follows.

도 1에서 먼저 원료 용기(1)에 저장되어 있는 규산 알칼리 수용액은 밸브(2)와 밸브(3)를 통과하여 노즐(4)에 의해 원료 투입 장치로 분무 투입된다. 이와 동시에 원료 용기에 저장되어 있는 은, 구리, 금, 아연, 또는 백금과 같은 항균성 물질이 함유된 황산 수용액은 밸브(7)와 밸브(8)를 통과하여 노즐(9)에 의해 원료 투입장치(5)로 분무 투입된다. 원료 투입 장치(5)로 투입된 원료들은 부분 중화에 의해 1차 혼합물을 형성하게 된다.In FIG. 1, the aqueous alkali silicate solution stored in the raw material container 1 is first sprayed into the raw material input device by the nozzle 4 through the valve 2 and the valve 3. At the same time, the sulfuric acid aqueous solution containing the antimicrobial substance such as silver, copper, gold, zinc or platinum stored in the raw material container passes through the valve 7 and the valve 8 and is discharged by the raw material input device by the nozzle 9. 5) is sprayed into. The raw materials introduced into the raw material input device 5 form a primary mixture by partial neutralization.

본 발명에 따른 원료 투입장치(%)는 도 2a에 확대하여 나타난 바와 같이 양측면에서 상부쪽으로 원료를 분무 형태로 공급하게 되는 노즐(4,9)이 각각 설치되어있으며, 이 노즐의 분무 면은 도 2b에 나타낸 바와 같이 노즐구멍이 방사형태로 형성되어 있는 것을 사용할 수 있다.In the raw material input device (%) according to the present invention, as shown in an enlarged view in FIG. 2A, nozzles 4 and 9 are respectively provided to supply raw materials in a spray form from both sides to the upper side, and the spray surface of the nozzle is shown in FIG. As shown in 2b, the nozzle hole is formed radially.

한편, 노즐(4)의 원료 투입 압력은 약 3기압 이상이 되게 설정하는 것이 바람직하고, 노즐(9)의 원료 투입 압력은 약 2기압 이상이 되게 설정하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable to set the raw material input pressure of the nozzle 4 to be about 3 atmospheres or more, and it is preferable to set the raw material input pressure of the nozzle 9 to be about 2 atmospheres or more.

만일 원료 투입 압력을 상기 범위 이하로 할 경우에는 원료 투입 장치(5)로의 분무 토출량이 충분하지 못하게 되고, 분무 각도가 55。이하로 되어 균일한 혼합이 일어나지 않게 된다.If the raw material input pressure is at or below the above range, the spray discharge amount to the raw material input device 5 will not be sufficient, and the spray angle will be 55 ° or less, so that uniform mixing will not occur.

본 발명에서 사용하는 노즐(4,9)의 재질은 내산성 및 내마모성이 우수한 세라믹스를 사용하는 것이 좋으며, 원료 투입 장치(5)는 혼합 정도를 확인하여 노즐(4,9)에 의한 원료 투입 압력을 조절할 수 있도록 투명한 것으로 제작하는 것이 바람직하다.The material of the nozzles 4 and 9 used in the present invention is preferably made of ceramics having excellent acid resistance and abrasion resistance, and the raw material input device 5 checks the degree of mixing to adjust the raw material input pressure by the nozzles 4 and 9. It is desirable to make it transparent so that it can be adjusted.

상기 원료 투입 장치(5)에서 1차로 혼합된 원료는 밸브(11)를 통과하여 노즐(12)에 의해 반응조(13)에 투입된다. 이와 동시에 상기 1차 원료 혼합물의 pH를 낮추기 위하여 원료 용기(6)에 남아 있는 산용액이 밸브(7)와 밸브를 통과하여 노즐(12)에 의해 반응조(13)에 적당량이 투입된다.The raw material primarily mixed in the raw material input device 5 passes through the valve 11 and is introduced into the reaction tank 13 by the nozzle 12. At the same time, in order to lower the pH of the primary raw material mixture, an acid solution remaining in the raw material container 6 passes through the valve 7 and the valve, and an appropriate amount is introduced into the reactor 13 by the nozzle 12.

이때, 반응조 내부의 원료 혼합물의 pH는 pH측정기(15)에 의해서 측정한다.At this time, the pH of the raw material mixture in the reaction tank is measured by the pH meter (15).

상기 반응조(13)는 도 3에 확대하여 나타난 바와 같이 원료 혼합물의 반응시 혼합도를 높힐 수 있고, 반응시 겔이 발생될 때 해쇄 가능하도록 프로팰라형 임펠라(16),페들형 임펠라(17) 및 터빈형 임폘라(18)로 이루어진 3가지 형태의 교반 날개가 설치된 교반기(19)가 부착되어 있다.As shown in an enlarged view in FIG. 3, the reaction vessel 13 may increase the degree of mixing during the reaction of the raw material mixture and may dissolve when a gel is generated during the reaction. And a stirrer 19 provided with three types of agitating vanes composed of a turbine-type impeller 18.

또한, 상기 반응조(13)에는 반응시 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 가열기가(20) 반응조(13)의 외부를 감싸고 있다. 이 가열기(20)는 도 1에 나타난 바와 같이 열매장치(21)로부터 열매가 유입되어 반응조(13) 외부로 가열시키는 역할을 하게된다.In addition, the reactor 13 surrounds the outside of the heater 20 in order to maintain a constant temperature during the reaction. As shown in FIG. 1, the heater 20 serves to heat the fruit from the fruit device 21 to the outside of the reaction vessel 13.

그리고, 반응조(13)의 측면에는 반응조(13)의 내부에 있는 반응물의 pH를 측정할 수 있는 pH측정기(15)와 반응조(1)의 온도를 측정할 수 있는 온도센서(22)가부착되어 있다.And, the side of the reaction tank 13 is attached to the pH measuring device 15 that can measure the pH of the reactant in the reaction tank 13 and the temperature sensor 22 that can measure the temperature of the reaction tank (1) have.

필요에 따라서, 반응조(13)의 내부 측면에는 도 3에 나타난 바와 같이 반응물의 혼합을 더욱 증진시키기 위하여 방해판(23)을 부착시킬 수 도 있다.If necessary, a baffle plate 23 may be attached to the inner side of the reaction vessel 13 to further enhance the mixing of the reactants as shown in FIG. 3.

한편, 상기 반응조(13)의 재질로는 내산성이 있으며, 열에 견디는 내열성 재질일 필요가 있고, 구체적으로 예를 들면, 스테인레스 316L이 바람직하다.On the other hand, the material of the reaction tank 13 is acid-resistant, it is necessary to be a heat-resistant material that withstands heat, specifically, for example, stainless 316L is preferable.

상기와 같은 반응조(13)에 투입된 반응 혼합물은 실리카겔 하이드로졸을 형성하게 되고, 수분내에 실리카겔 하이드로겔을 형성하게 된다.The reaction mixture introduced into the reaction tank 13 forms a silica gel hydrosol and forms a silica gel hydrogel in a few minutes.

생성된 실리카 하이드로겔은 겔이 굳기 전에 상기의 도 3에 나타난 바와 같은 교반기(19)의 강력한 교반에 의해 해쇄되어 실리카겔 슬러리로 된다.The resulting silica hydrogel is disintegrated by vigorous stirring of the stirrer 19 as shown in FIG. 3 above before the gel solidifies into a silica gel slurry.

반응조(13)에서 형성된 미세겔이 포함된 실리카겔 슬러리에서 부분 중화에 의해 남아 있는 알카리 성분을 제거하기 위하여, 원료 용기(24)에 저장되어 있는 산용액을 밸브(25)와 밸브(26)를 통해서 반응조(13)에 추가로 첨가시켜서 상기 슬러리를 완전 중화시켜 순수 실리카겔 슬러리로 만든다. 이렇게 제조된 실리카겔슬러리는 염기성 분위기에서 숙성시켜 기공을 조절하기 위하여, 원료 용기(27)에 저장되어 있는 암모니아수를 밸브(28)와 밸브(14)를 통해서 노즐(12)에 의해 반응조(13)에 첨가한다.In order to remove the alkali component remaining by partial neutralization in the silica gel slurry containing the fine gel formed in the reactor 13, the acid solution stored in the raw material container 24 is passed through the valve 25 and the valve 26. Further addition to the reactor 13 neutralizes the slurry completely to give a pure silica gel slurry. Thus prepared silica gel slurry is aged in a basic atmosphere to control the pores, the ammonia water stored in the raw material container 27 to the reaction tank 13 by the nozzle 12 through the valve 28 and the valve 14. Add.

반응조(1)내에서 숙성된 실리카겔은 인출 밸브(29)를 통해서 고액 분리기(30)에 인가되어 분리 및 세척된 후에 건조기(31)로 보내져서 건조된다.The silica gel matured in the reactor 1 is applied to the solid-liquid separator 30 through the draw valve 29, separated and washed, and then sent to the dryer 31 for drying.

이렇게 하여 제조된 건조겔체는 용도에 따라 공기에 외해 분쇄방식(젯트밀)에 의해 입도가 조절되어 저밀도 다공성 실리카겔 분말로 제조되게 된다.The dry gel body thus prepared is controlled to have a low-density porous silica gel powder by controlling the particle size by air grinding method (jet mill) according to the use.

한편 미설명 부호(32 및 33)는 열매장치(21)로 부터 공급되는 열매를 조절하기 위한 밸브이다.On the other hand, reference numerals 32 and 33 are valves for adjusting the fruit supplied from the fruit device 21.

이하, 실시예로 본 발명의 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.

[실시예1]Example 1

규산소다 3호(실리카 농도 28%) 용액 40kg을 물 8kg과 희석하여, 실리카 농도 약 23% 함유 수용액을 제조하였다. 또한 황산(98%) 1.5ℓ, 질산은 수용액(10%) 8.96ℓ, 물 26.04ℓ와 희석하여 회석 황산 수용액을 제조하였다. 원료 투입 노즐을 통하여, 규산소다 수용액 48kg과 질산은 함유 황산수용액 30.5ℓ을 6분간에 걸쳐 투입하였다. 투입이 끝난 후 나머지 질산은 함유 황산수용액 5ℓ를 반응조 내에 부착되어 있는 분무 노즐을 통해 첨가하여 은(銀) 함유 실리카 하이드로졸을 생성하였다.40 kg of sodium silicate No. 3 (silica concentration 28%) solution was diluted with 8 kg of water to prepare an aqueous solution containing about 23% silica concentration. In addition, diluted dilute sulfuric acid (98%) 1.5L, silver nitrate aqueous solution (10%) 8.96L, and water 26.04L to prepare a dilute sulfuric acid aqueous solution. 48 kg of a sodium silicate aqueous solution and 30.5 L of an aqueous solution of silver nitrate were added through a raw material injection nozzle over 6 minutes. After the addition, the remaining silver nitrate-containing aqueous sulfuric acid solution 5L was added through a spray nozzle attached to the reactor to produce a silver-containing silica hydrosol.

이때 반응 흔합물의 pH를 11.06로 유지하였다. 생성된 하이드로졸은 수분내 은 함유 실리카겔로 변화하였다. 이때 강력한 교반으로 겔을 해쇄시켜 미세겔이 포함된 슬러리를 제조하였다. 해쇄를 20분간 실시하였다. 다음으로 은 함유 실리카겔에 포함되어 있는 미반응 알칼리(소다성분)를 제거하기 위해 황산(98%) 3ℓ와 물30ℓ를 혼합한 황산 회석 용액을 15분간에 걸쳐 투입하였다. 이때 슬러리의 pH를2.0로 유지하였다.At this time, the pH of the reaction mixture was maintained at 11.06. The resulting hydrosol was converted to silver containing silica gel in water. At this time, the gel was disintegrated with strong stirring to prepare a slurry including the microgel. Disintegration was performed for 20 minutes. Next, in order to remove the unreacted alkali (soda component) contained in the silver-containing silica gel, a sulfuric acid dilute solution containing 3 l of sulfuric acid (98%) and 30 l of water was added over 15 minutes. At this time, the pH of the slurry was maintained at 2.0.

이어서 세공 용적을 키우기 위해 암모니아수 110ℓ(28%)를 첨가하여 pH 9.8로 유지하며, 온도를 80℃로 유지하며 50분간 숙성시켰다. 이후 여과분리 및 세척을 실시하여 은 함유 겔 케익을 제조하였다.Subsequently, 110 L (28%) of ammonia water was added to increase the pore volume and maintained at pH 9.8, and aged for 50 minutes while maintaining the temperature at 80 ° C. Thereafter, filtration and washing were performed to prepare a silver cake containing gel.

이렇게 제조된 은 함유 겔 케이크를 교반기가 부착된 반응조에 채운 후 20분간 교반을 실시하였다. 함수율이 75%인 겔 케이크는 이때 슬러리화 되었다. 제조된 은 함유 겔 슬러리는 분부 건조기(NIRO사)를 이용하여 분무 건조하였다. 분무조건은 디스크 회전속도가 분당 1200회, 입출구 온도가 각각 250℃,105℃, 결합제는 비닐 알콜 중합체를 0.1% 첨가하였다.The silver-containing gel cake thus prepared was filled in a reactor with a stirrer, followed by stirring for 20 minutes. Gel cakes with a water content of 75% were then slurried. The prepared silver-containing gel slurry was spray dried using a parting dryer (NIRO). Spraying conditions were the disk rotation speed of 1200 times per minute, the inlet and outlet temperatures of 250 ℃, 105 ℃, respectively, the binder was added 0.1% vinyl alcohol polymer.

[실시예2]Example 2

상기 실시예 1에서 은 함유 겔 케이크를 플래시 건조기를 사용하여 건조한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 항균성 실리카겔 분말을 제조하였다.The antimicrobial silica gel powder was prepared in the same manner as in Example 1 except that the silver-containing gel cake was dried in a flash dryer in Example 1.

플래시 건조기의 운영 조건은 입구온도 350℃, 출구온도 180℃, Rotor rpm 600이다.The operating conditions of the flash dryer are 350 ° C inlet temperature, 180 ° C outlet temperature and Rotor rpm 600.

[실시예3]Example 3

상기 실시예 2에서 은 함유 황산 수용액의 제조시 질산은 수용액(10%)을 2.24ml첨가하고, 물 35ℓ첨가한 것을 제외하고는 실시예2와 동일한 방법으로 항균성 실리카 분말을 제조하였다.In preparing the aqueous solution containing sulfuric acid in Example 2, an antimicrobial silica powder was prepared in the same manner as in Example 2 except that 2.24 ml of silver nitrate solution (10%) was added and 35 L of water was added.

[비교예1]Comparative Example 1

금속 이온 수용액을 첨가하지 않는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 항균성 비정질 실리카를 제조하였다.Antimicrobial amorphous silica was prepared in the same manner as in Example 2, except that an aqueous metal ion solution was not added.

상기의 실시예 1 내지 3과 비교예 1의 물성 측정 결과를 하기 표 1에 나타내 었다.The measurement results of the physical properties of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are shown in Table 1 below.

[시험예][Test Example]

상기의 실시예 1 내지 3을 제조된 은 함유 항균성 다공성 실리카의 항균성을 시험하였다.Examples 1 to 3 were tested for the antimicrobial activity of the prepared silver-containing antimicrobial porous silica.

항균성 테스트를 하기 위해 세균은 일반적인 균체인 슈도모너스(Pseudomonas)와 대장균을 사용하였다. 슈도모너스의 균체수가 102개/㎖가 되도록조절한 용액 100㎖와 대장균이 4X106개/㎖가 되도록 조절한 용액 100㎖에 은 이온이 담지 되어 있는 실리카를 30g씩 첨가하여 교반기로 분산시켰다. 온도를 35℃로 유지하면서 각각 1분, 3분, 10분(항균처리시간)동안 교반한 후에 실리카 분산액을 진공여과하였다. 그 여액의 생균수를 자동 컬러니 카운터(Automated Colony Counter)로 측정하였다. 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다.For the antimicrobial test, bacteria used Pseudomonas and Escherichia coli, which are common cells. 30 g of silver-containing silica was added to 100 ml of the solution adjusted to Pseudomonas to 10 2 cells / ml, and 100 ml of the solution to be adjusted to E. coli 4 × 10 6 cells / ml. . After stirring for 1 minute, 3 minutes, and 10 minutes (antibacterial treatment time) while maintaining the temperature at 35 ° C, the silica dispersion was vacuum filtered. The viable cell count of the filtrate was measured with an Automated Colony Counter. The measurement results are shown in Table 2 below.

본 발명에서 도입한 분무원료투입장치를 사용하여 원료 반응과 동시에 항균물질을 투입하여 비중 0.02-0.30g/cc, 비표면적 200-900 m2g, 기공부피 0.2-3.5cc/g 및 기공크기 10-500Å, 최대 항균물질 함유량 10%의 항균성 다공성 실리카겔 분말을 단시간 내에 제조가 가능하였다. 은, 구리, 금, 아연, 백금과 같은 항균성 재료를 담지 시킨 항균성 실리카는 기존의 실리카의 용도 즉, 필름(오디오, 비디오, 포장용등)의 점착방지제, 가전기기, 도료의 소광제, 치약의 연마제와 점증제, 플라스틱의 충진제로 사용 가능하면서도, 응용분야에서 항균성이 추가되는 효과를 가져을 수 있다.By using the spray raw material introduction device introduced in the present invention, the antimicrobial substance was added at the same time as the raw material reaction, specific gravity 0.02-0.30g / cc, specific surface area 200-900 m 2 g, pore volume 0.2-3.5cc / g and pore size 10 -500 kPa, antimicrobial porous silica gel powder with a maximum antimicrobial content of 10% was able to be produced in a short time. Antimicrobial silica loaded with antimicrobial materials such as silver, copper, gold, zinc, and platinum is used for conventional silica, namely, anti-sticking agents for films (audio, video, packaging, etc.), home appliances, paint matting agents, and toothpaste abrasives. And can be used as a thickener, a plastic filler, but may have the effect of adding antimicrobial properties in the application field.

Claims (6)

본 발명은 (a)규산 알칼리 수용액에 산 용액을 첨가하어 중화 반응에 혼합물을 얻는 단계; (b)상기 반응 혼합물로부터 실리카 하이드졸을 생성시키는 단게; (c) 상기 실려카 하이드로졸을 겔화시키고 해쇄하여 실리카겔 슬러리를 얻는 단계 및; (d)상기 실리카겔 슬러러를 분리, 세척, 건조 및 분쇄시커서 저밀도 다공성 실려카겔분말을 제조하는 방법에 있어서, 상기 단게(a)에서 원료인 규산 알카러 수용액과 은, 구리, 금, 아연 또는 백금과 같은 항균성 물질이 함유된 무기산 수용액을 분무형태로 중화 반응에 의해 반응 혼합물을 만들고, 추가로 항균성 물질이 함유된 황산 수용액을 반응조에 첨가하는 것을 특징으로 하는 항균성 다공성 실리카겔의 제조방법.The present invention comprises the steps of (a) adding an acid solution to the aqueous alkali silicate solution to obtain a mixture in the neutralization reaction; (b) producing a silica sol from the reaction mixture; (c) gelling and pulverizing the silica car sol to obtain a silica gel slurry; (d) a method for preparing a low density porous silica gel powder by separating, washing, drying and pulverizing the silica gel slurries, wherein the aqueous alkaline silicate solution and silver, copper, gold, zinc or A method of producing an antimicrobial porous silica gel, characterized in that a reaction mixture is prepared by neutralization of an inorganic acid aqueous solution containing an antimicrobial substance such as platinum, and an aqueous sulfuric acid solution containing the antimicrobial substance is added to the reactor. 제 1항에있어서, 제조되는 항균성 다공성 실려카겔 분말은 비중 0.02-0.30g/cc, 비표면적 200-900 ㎖/g, 기공부피 0.2-3.5cc/g 및 기공크기 10-500Å, 최대 항균물질 함유량 10%의 이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 항균성 다공성 실리카겔의 제조방법.The antimicrobial porous silica gel powder prepared according to claim 1 has a specific gravity of 0.02-0.30 g / cc, specific surface area of 200-900 ml / g, pore volume of 0.2-3.5cc / g and pore size of 10-500 kPa, and maximum antimicrobial content. Method for producing an antimicrobial porous silica gel, characterized in that to be 10%. 제 1항에 있어서, 규산 알카리 용액의 실리카 농도는 전체 수용액에 대해 20 내저 26중량%인 것을 특징으로 하는 항균성 다공성 실리카겔의 제조방법.The method for preparing an antimicrobial porous silica gel according to claim 1, wherein the silica concentration of the alkali silicate solution is 20 to 26 wt% based on the total aqueous solution. 제 1 항에 있어서, 무기산 용액의 산 농도는 전체 용액에 대하어 6 내지 15The method of claim 1, wherein the acid concentration of the inorganic acid solution is 6 to 15 relative to the total solution. 중량%인것을 특징으로 하는 항균성 다공성 실리카겔의 제조 방법.Method for producing an antimicrobial porous silica gel, characterized in that the weight%. 제 1항에 있어서, 항균 물질의 첨가량은 상기 규산 알카리 수용액에 원료 성분으로 상용하는 건조 실리카에 대해 10%까지의 항균물질을 무기산 수용액에 미리 첨가하여 사용하는 것을 특징으로하는 항균성 다공성 실리카겔의 제조방법.The method of claim 1, wherein the amount of the antimicrobial substance to be added is used by adding up to 10% of the antimicrobial substance to the aqueous inorganic acid solution in advance with respect to the dry silica commonly used as an ingredient in the alkali silicate aqueous solution. . 제 1항에 있어서, 건조/분쇄 단계(d)에서 진구형상의 실리카는 겔케익을 슬러리화하여 분무건조하고, 진구 형상이 아닌것은 유동층 건조기를 사용하는 것을 특징으로 하는 항균성 다공성 실리카겔의 제조방법.The method of claim 1, wherein in the drying / milling step (d), the spherical silica is spray dried by slurrying the gel cake, and the non-spherical silica is a fluidized bed dryer.
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KR100693333B1 (en) * 2005-08-22 2007-03-09 구창모 Nanometer-sized-silver capsulated with porous silica, method thereof and dyeing method of fabric using thereof
KR100740346B1 (en) * 2005-12-01 2007-07-19 이엔비나노텍(주) Apparatus for manufacturing nanoporous silica and method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101139320B1 (en) * 2010-01-27 2012-04-26 (주)에이씨티 Spray compositions having antiviral efficacy

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