KR100669237B1 - Wallpaper comprising platinum and synthetic method thereof - Google Patents

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Abstract

A wallpaper containing minute particles of platinum and a manufacturing method thereof are provided to disperse platinum collide solution with minute particles into the alcohol aqueous solution. A platinum collide solution with minute particles is dispersed in the alcohol aqueous solution. The dispersed platinum collide solution is jetted into the surface of the wallpaper. The jet process is repeatedly performed and then the wallpaper is heated and dried so that the wallpaper containing minute particles is manufactured. In the manufactured wallpaper, high-priced nano grade minute particles are used. The very small amount of platinum is included into the wallpaper.

Description

미세 입자의 백금을 함유한 벽지 및 그 제조 방법{Wallpaper Comprising Platinum and Synthetic Method Thereof}Wallpaper containing platinum of fine particles and its manufacturing method {Wallpaper Comprising Platinum and Synthetic Method Thereof}

도 1은 본 발명에 의한 미세 입자의 백금을 함유한 벽지의 제조 과정을 도시한 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a wallpaper containing platinum of fine particles according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 미세 입자의 백금을 함유한 벽지의 구체적인 실시예에 있어서 제조 방법을 도시한 순서도이다.Figure 2 is a flow chart showing a manufacturing method in a specific embodiment of the wallpaper containing platinum of fine particles according to the present invention.

본 발명은 벽지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세 입자의 백금 성분이 함유되어 기능성을 가지는 벽지와 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wallpaper and a method for producing the same, and more particularly, to a wallpaper containing a platinum component of fine particles and having a functionality, and a method for producing the same.

일반적으로 벽지는 건물의 내벽면이나 천정 등을 도배하여, 상기 건물의 내벽면 등을 보호하여 주거 환경을 개선하거나 소비자의 취향에 따라 건물이 주는 느낌이나 분위기를 전환하고자 할 때 이용되는 건물 마감재이다. In general, the wallpaper is a building finishing material used to improve the living environment by changing the inner wall surface or ceiling of the building to protect the inner wall surface of the building, or to change the feeling or atmosphere of the building according to the consumer's taste. .

벽지의 종류에는 종이 벽지와 폴리 비닐(poly vinyl chloride) 등을 이용하는 비닐 벽지가 있으며 그 이외에도 섬유 벽지가 있다. 섬유 벽지에는 실을 이용하여 직조한 직물벽지와 실을 직접 접착하여 제조한 스트링 벽지 및 실을 사용하지 않고 펄프 자체로 만든 부직포 벽지 등이 포함된다. 이러한 섬유 벽지는 자체를 염색 및 가공을 하여 이용하거나, 섬유의 뒷면에 종이를 배접하거나 이용한다. Types of wallpaper include vinyl wallpaper using paper wallpaper and poly vinyl chloride, and textile wallpaper. The textile wallpaper includes a fabric wallpaper woven using yarn and a string wallpaper manufactured by directly bonding the yarn, and a nonwoven wallpaper made of pulp itself without using yarn. Such a textile wallpaper is used by dyeing and processing itself, or a paper is placed on the back of the fiber or used.

벽지는 생활 공간을 구성하고 있어 항상 접하게 되므로 인체에 영향을 끼칠 수 있다. 그러므로 최근에는 단순한 마감재의 기능뿐만 아니라 표면이 내오염성, 항균성을 가지는 기능성 벽지가 요구되고 있다. 즉, 벽지는 벽에 부착하였을 경우 외벽과 실내와의 온도차이에 습기가 발생하면 습기에 의해 곰팡이가 서식하여 불쾌감을 가져올 우려가 있다. 또한, 섬유 벽지에 균이 기생하여 접촉성 전염 세균에 의한 감염으로 인체에 해를 끼칠 수 있으며, 벽지 자체에 냄새가 배는 문제점이 있다. 그러므로 이를 벽지의 기능성을 통하여 해결할 필요가 있다. The wallpaper constitutes a living space, so it is always in contact with the human body. Therefore, in recent years, as well as the function of a simple finishing material, a functional wallpaper having a stain resistance and antimicrobial surface is required. In other words, when the wallpaper is attached to the wall, if moisture occurs in the temperature difference between the exterior wall and the room, the mold may inhabit by the moisture and may cause discomfort. In addition, the bacteria are parasitic on the fiber wallpaper may cause harm to the human body due to infection by contact infectious bacteria, there is a problem that the smell of the wallpaper itself. Therefore, it is necessary to solve this through the functionality of the wallpaper.

항균성을 가지는 벽지를 제조하기 위하여 벽지의 원지 또는 가공지에 통상적인 유기 또는 무기 항균제를 함유하여 제조하였다. 그러나, 실질적으로 항균제의 투입량 만큼의 효과가 나타나지 아니하였으며, 유해한 결합제를 함께 사용하게 되어 오히려 인체에 유해한 성분이 방출되는 문제점이 있었다. 또한, 유기 항균제의 경우 그 지속성이 낮은 문제점이 있었다. In order to prepare a wallpaper having antimicrobial properties, a conventional organic or inorganic antimicrobial agent was contained in the original paper or processed paper of the wallpaper. However, the effect was not substantially as effective as the dosage of the antimicrobial agent, and there was a problem in that harmful ingredients were released together with the harmful binder. In addition, the organic antimicrobial agent had a problem of low sustainability.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 저렴한 비용으로 뛰어난 항균 효과를 가지는 벽지를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to provide a wallpaper having an excellent antibacterial effect at a low cost.

이를 위하여, 본 발명은 백금(Platinum, Pt)의 미세 입자가 산소와 수소의 흡수 및 산소의 활성화에 기여하는 특성을 이용하여 항균 효과를 가지는 벽지를 제 공하고자 한다.To this end, the present invention is to provide a wallpaper having an antimicrobial effect by using the characteristics that the fine particles of platinum (Platinum, Pt) contributes to the absorption and oxygen activation of oxygen and hydrogen.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 미세 입자의 백금을 함유한 벽지의 제조방법은 미세 입자의 백금 콜로이드 용액을 알콜 수용액에 분산시키는 단계와 상기 알콜에 분산된 미세 입자의 백금 콜로이드 용액을 벽지의 표면에 분사하는 단계 및 상기 벽지를 가열하여 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to a feature of the present invention for achieving the above object, the method for producing a wallpaper containing platinum of the fine particles of the present invention comprises the steps of dispersing the fine particles of platinum colloidal solution in an aqueous alcohol solution and dispersed in the alcohol And spraying a platinum colloidal solution of fine particles on the surface of the wallpaper and heating and drying the wallpaper.

바람직하게는 상기 미세 입자의 백금을 포함하는 콜로이드 용액은, 직경이 1~200nm인 백금 입자를 포함하며, 농도가 200PPM인 것을 특징으로 한다. Preferably, the colloidal solution containing platinum of the fine particles includes platinum particles having a diameter of 1 to 200 nm, and has a concentration of 200 PPM.

또한, 바람직하게는 상기 알콜 수용액은 1~2% 폴리 비닐 알콜을 사용하며, 상기 미세 입자의 백금 콜로이드 용액과 상기 알콜 수용액은 1:5의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 한다. In addition, preferably the alcohol aqueous solution is 1 to 2% polyvinyl alcohol, characterized in that the fine particles of the colloidal colloidal solution and the alcohol aqueous solution is characterized in that 1: 1 ratio is mixed.

본 발명에 의한 미세 입자의 백금을 함유한 벽지는 직경이 1~200nm인 미세 입자의 백금 콜로이드를 알콜 수용액에 분산시켜 혼합액을 형성하고, 상기 혼합액을 벽지의 표면에 분사하여 상기 미세 입자의 백금을 포함하는 코팅층이 마련된 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 상기 미세 입자의 백금을 포함하는 콜로이드 용액의 농도는 200ppm인 것을 특징으로 한다.In the wallpaper containing platinum of fine particles according to the present invention, a platinum colloid of fine particles having a diameter of 1 to 200 nm is dispersed in an aqueous alcohol solution to form a mixed solution, and the mixed solution is sprayed onto the surface of the wallpaper to form platinum of the fine particles. It characterized in that the coating layer comprising a. Preferably, the concentration of the colloidal solution containing platinum of the fine particles is characterized in that 200ppm.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 백금을 함유한 벽지 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the wallpaper containing platinum according to the present invention as described above and a manufacturing method thereof will be described in detail.

본 발명은 백금(Platinum, Pt)의 미세 입자가 산소와 수소의 흡수 및 산소의 활성화에 기여하는 특성을 이용하여 항균 효과를 가지는 벽지를 제공하고자 한다. 이때 사용되는 백금(Platinum, Pt)은 원자번호 78, 원자량 195.09의 고가의 금속으로, 화학적 안정성과 전기의 전도도가 양호하여 주로 전기기기나 집적회로의 단자, 각종 기기의 전극 및 화학제조기구의 요소나 기계류의 소자로 이용되고 있다.The present invention is to provide a wallpaper having an antimicrobial effect by using the properties that the fine particles of platinum (Platinum, Pt) contributes to the absorption and oxygen activation of oxygen and hydrogen. Platinum (Platinum, Pt) is an expensive metal with an atomic number of 78 and atomic weight of 195.09. Its chemical stability and electrical conductivity are good, and it is mainly used for electric devices, terminals of integrated circuits, electrodes of various devices, and elements of chemical manufacturing equipment. It is used as an element of machinery.

본 발명에 사용되는 백금은 나노 미터(nm) 수준의 백금의 미세 입자를 이용한다. 나노 입자의 백금은 무기계 항균제의 기능과 탈취제의 기능을 가진다. 그리고 일산화탄소, 휘발성 유기화합물(VOCs)을 분해하는 능력이 우수하고 그 효력의 지속성도 영구적이다. Platinum used in the present invention uses fine particles of platinum at the nanometer level. Platinum nanoparticles have the function of an inorganic antimicrobial agent and a deodorant. It also has an excellent ability to decompose carbon monoxide and volatile organic compounds (VOCs), and its effect is permanent.

실제 한국원사직물시험연구원의 연구결과, ㎖당 14만 마리의 세균이 함유된 물에 10ppm 농도로 20㎚ 크기의 백금 나노 분말을 투입했을 때, 99.9% 이상의 항균력을 보인 것으로 증명됐다. 즉, 백금의 나노 입자에 의하여 세균, 곰팡이 등의 미생물에 대한 산소 및 소화 작용에 대사작용을 무력화시켜 박테리아의 사멸 및 번식을 억제시키는 향균 작용을 확인하였다. In fact, the result of the research of the Korea Textile Testing Institute proved that when the 20nm platinum nanopowder was added to 10ppm concentration in water containing 140,000 bacteria per ml, it showed more than 99.9% antibacterial activity. That is, the antimicrobial effect of inhibiting the death and propagation of bacteria by inhibiting the metabolism of oxygen and digestion to microorganisms such as bacteria and fungi by the nanoparticles of platinum was confirmed.

나노 미터(nm) 크기의 미세 입자는 원자 수십 내지 수백 개 정도의 크기에 해당한다. 이러한 나노 미터(nm) 수준의 입자를 사용하는 경우, 무게에 비하여 부피가 급격히 늘어나면서 각 단위가 가지고 있는 에너지를 동일 면적에 동일 효과로 발생시킨다. 예를 들어 백금 1g이 차지하는 면적과 백금 1나노가 차지하는 면적에서의 에너지는 동일하다. 이를 산업에 적용하기 위하여 백금을 사용하기 보다는 백금 나노 입자를 사용하면 수 만분의 1의 양으로 동일한 효과를 낸다. 즉, 무게에 비해 부피가 급격히 늘어나 몇 백분의 1의 사용량으로 같은 효과를 얻는다. 나노 입자를 이용하는 경우에는 자체특성이 획기적으로 향상되기 때문에 아주 소량으로 그 이상의 효과를 볼 수 있다. Nanometer (nm) sized fine particles are on the order of tens to hundreds of atoms. In the case of using the nanometer (nm) level particles, the volume is rapidly increased compared to the weight to generate the energy of each unit with the same effect in the same area. For example, the area occupied by 1 g of platinum and the area occupied by one nanometer of platinum are the same. Rather than using platinum for industrial applications, using platinum nanoparticles produces the same effect in an amount of tens of thousands. That is, the volume is rapidly increased with respect to the weight, and the same effect is obtained with the use of several hundredths. In the case of using nanoparticles, their properties are dramatically improved, so much more can be achieved in very small amounts.

나노 입자는 화학흡착을 하여 표면 결정 격자에 존재하는 중공부위(hollow site)에 원자단위로 흡착되는 것으로 표면에너지가 주된 기능의 원천이다. 입자의 크기가 작을수록 힘이 증가하고 흡착된 휘발성 유기화합물의 산소는 활성화되어 낮은 온도에서 반응하여 휘발성 유기 화합물을 분해한다. 즉, 상기 흡수한 수소와 산소는 백금에 의해 활성화가 되므로 상기 백금의 입자가 산화, 환원의 촉매로서 역할을 한다. 그러므로 섬유 벽지의 표면에 상기의 나노 입자의 백금이 함유되면, 뛰어난 항균 효과를 기대할 수 있다. Nanoparticles are chemically adsorbed and are adsorbed on a hollow site in a surface crystal lattice on an atomic basis, and surface energy is a major source of function. The smaller the particle size, the higher the force and the oxygen of the adsorbed volatile organic compound is activated and reacts at low temperature to decompose the volatile organic compound. That is, since the absorbed hydrogen and oxygen are activated by platinum, the particles of platinum serve as a catalyst for oxidation and reduction. Therefore, when platinum of the said nanoparticle is contained in the surface of a fiber wallpaper, the outstanding antimicrobial effect can be expected.

본 발명에 의한 백금을 함유한 벽지 및 그 제조 방법의 일 실시예를 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.An embodiment of a wallpaper containing platinum according to the present invention and an embodiment thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 벽지의 제조 과정을 도시한 순서도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 백금을 함유한 벽지의 제조 과정을 살펴보면 다음과 같다. 1 is a flow chart illustrating a manufacturing process of the wallpaper according to the present invention. As shown, the manufacturing process of the wallpaper containing platinum according to the present invention is as follows.

미세 입자의 백금 콜로이드의 졸을 알콜에 분산시킨다(제1단계). 이때, 상기 미세 입자의 백금 콜로이드는 백금편을 높은 진공 분위기에서 전열로 가열하여 증발된 백금 증기의 미립자(입자 크기 1~200nm)를 수집하여 콜로이드화 한 것이다. 상기의 나노 수준의 미세 입자의 백금 콜로이드는 사용 범위가 넓어 화공 약품상에서 쉽게 구입할 수 있으며, 본 발명의 백금을 함유한 벽지를 제조함에 있어 상기 소재 공급의 어려움이 없고 나노 백금 콜로이드의 제조 공정을 따로 실시할 필요가 없다.The sol of the fine particles of platinum colloid is dispersed in alcohol (first step). At this time, the platinum colloid of the fine particles is colloidalized by collecting platinum particles (particle size 1 ~ 200nm) of the evaporated platinum vapor by heating the platinum piece in a high vacuum atmosphere by heat transfer. Platinum colloid of the nano-level fine particles can be easily purchased in the chemical industry because of the wide range of use, there is no difficulty in supplying the material in the manufacture of the wallpaper containing platinum of the present invention, and separately from the manufacturing process of nano platinum colloid There is no need to do it.

상기 알콜에 분산시킨 나노 입자의 백금 용액을 벽지의 원단 또는 원지의 표면에 도포한다(제2단계). 즉, 이와 같은 방법은 종이 벽지와 비닐 벽지 및 섬유 벽지 모두에 적용 가능하다. 이때, 바람직하게는 스프레이 분사를 이용한다. 스프레이 분사를 이용하여 나노 입자의 백금 콜로이드를 벽지의 표면에 고르게 도포한다. 이 경우 반복하여 스프레이의 분사가 가능하다. 또한, 나노 입자의 백금의 촉매 성질은 표면에서 발휘되므로 표면에만 도포하는 경우 고가의 백금을 이용하는 생산 비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.Platinum solution of nanoparticles dispersed in the alcohol is applied to the surface of the original fabric or paper of the wallpaper (second step). That is, this method is applicable to both paper wallpaper, vinyl wallpaper and fiber wallpaper. At this time, spray spraying is preferably used. Spray spray is used to evenly spread the nanoparticles of platinum colloid onto the surface of the wallpaper. In this case, the spray can be repeatedly sprayed. In addition, since the catalytic properties of the platinum of the nanoparticles are exerted on the surface there is an advantage that can reduce the production cost using expensive platinum when applied only to the surface.

상기 나노 입자의 백금 콜로이드를 도포한 원단 또는 원지를 가열하여 건조한다(제3단계). 상기 가열 과정을 통하여, 상기 나노 백금 콜로이드의 백금 입자들은 상기 벽지로 침투하여 결합한다. 즉, 나노 미터(nm)의 수준의 백금 입자를 콜로이드화하여 벽지의 표면에 고착시킬 수 있다. 상기 과정을 통하여 백금의 나노 입자를 함유한 벽지를 제조한다. The fabric or base paper coated with the platinum colloid of the nanoparticles is heated and dried (third step). Through the heating process, the platinum particles of the nano platinum colloid penetrates into the wallpaper and combines. In other words, the platinum particles of the nanometer (nm) level can be colloidal and fixed to the surface of the wallpaper. Through the above process, a wallpaper containing platinum nanoparticles is prepared.

*실시예*EXAMPLE

나노 백금 콜로이드 (입자 1~200nm, 농도 200PPM) 용액과 1~2% 폴리비닐 알콜 수용액을 1:5의 비율로 혼합한다(제11단계). 상기 혼합액을 벽지의 표면에 스프레이 분사로 도포한다(제12단계). 상기 도포된 백금층의 상부에 다시 한번 반복하여 도포한다(제13단계). 상기 나노 입자의 백금이 도포된 벽지를 가열하여 건조한다(제14단계). Nano platinum colloid (particles 1 ~ 200nm, concentration 200PPM) solution and 1 ~ 2% polyvinyl alcohol aqueous solution is mixed in a ratio of 1: 5 (step 11). The mixed solution is applied to the surface of the wallpaper by spray injection (step 12). The coating is repeatedly applied on top of the applied platinum layer (13th step). The wallpaper coated with platinum of the nanoparticles is heated to dry (step 14).

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기 재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above, but are defined by the claims, and various changes and modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the claims. It is self-evident.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention as described in detail above, the following effects can be expected.

즉, 본 발명은 백금(Platinum, Pt)의 미세 입자가 산소와 수소의 흡수 및 산소의 활성화에 기여하는 특성을 이용하여 항균 효과를 가지는 섬유 벽지를 제공하는 장점이 있다. 그리고 본 발명은 종이 벽지와 비닐 벽지 및 섬유 벽지 등에 고가(高價)인 백금의 나노 입자를 도포함으로써, 매우 적은 양의 백금을 이용하여 항균 효과를 가지는 장점이 있다. That is, the present invention has the advantage of providing a fiber wallpaper having an antimicrobial effect by using the properties of the fine particles of platinum (Platinum, Pt) contribute to the absorption and oxygen activation of oxygen and hydrogen. In addition, the present invention has the advantage of having an antimicrobial effect by using a very small amount of platinum by applying expensive platinum nanoparticles to paper wallpaper, vinyl wallpaper and fiber wallpaper.

Claims (5)

미세 입자의 백금 콜로이드 용액을 알콜 수용액에 분산시키는 단계와;Dispersing the fine particle platinum colloid solution in an aqueous alcohol solution; 상기 알콜에 분산된 미세 입자의 백금 콜로이드 용액을 벽지의 표면에 분사하는 단계; 및Spraying a platinum colloidal solution of fine particles dispersed in the alcohol on the surface of the wallpaper; And 상기 벽지를 가열하여 건조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 입자의 백금을 함유한 벽지의 제조방법.Heating and drying the wallpaper; a method of manufacturing a wallpaper containing platinum of fine particles, comprising: a. 제1항에 있어서, 상기 미세 입자의 백금을 포함하는 콜로이드 용액은,The colloidal solution of claim 1, wherein the colloidal solution containing platinum of the fine particles is 직경이 1~200nm인 백금 입자를 포함하며, 농도가 200PPM인 것을 특징으로 하는 미세 입자의 백금을 함유한 벽지의 제조방법.Method for producing a wallpaper containing platinum of fine particles comprising platinum particles having a diameter of 1 ~ 200nm, the concentration is 200PPM. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 알콜 수용액은 1~2% 폴리 비닐 알콜을 사용하며, 상기 미세 입자의 백금 콜로이드 용액과 상기 알콜 수용액은 1:5의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 미세 입자의 백금을 함유한 벽지의 제조방법.The alcohol solution is a 1 ~ 2% polyvinyl alcohol, and the platinum colloidal solution of the fine particles and the alcohol solution is a method of producing a wallpaper containing platinum of fine particles, characterized in that the mixing ratio of 1: 5. . 직경이 1~200nm인 미세 입자의 백금 콜로이드를 알콜 수용액에 분산시켜 혼합액을 형성하고, 상기 혼합액을 벽지의 표면에 분사하여 상기 미세 입자의 백금을 포함하는 코팅층이 마련된 것을 특징으로 하는 미세 입자의 백금을 함유한 벽지. Platinum fine particles, characterized in that the platinum colloid of fine particles having a diameter of 1 ~ 200nm dispersed in an aqueous solution of alcohol to form a mixed solution, and sprayed on the surface of the wallpaper to provide a coating layer containing platinum of the fine particles Wallpaper containing. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 미세 입자의 백금을 포함하는 콜로이드 용액의 농도는 200ppm인 것을 특징으로 하는 미세 입자의 백금을 함유한 벽지.The wallpaper containing the fine particles of platinum, characterized in that the concentration of the colloidal solution containing platinum of the fine particles is 200ppm.
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