KR100723356B1

KR100723356B1 - 은이 함유된 합성수지관

Info

Publication number: KR100723356B1
Application number: KR1020050062473A
Authority: KR
Inventors: 김주환; 이성철
Original assignee: 신우산업주식회사
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2007-05-30
Also published as: KR20060050056A; KR20060024749A

Abstract

본 발명은 은이 함유된 합성수지관에 관한 것으로, 그 목적은 은나노를 합성수지관의 원재료와 혼합하여 합성수지관을 제조함으로써, 제조된 합성수지관이 항균성을 갖게 되어 내부로 흐르는 유체의 세균 발생 또는 증식을 억제할 수 있는 합성수지관을 제공하는 것이며, 이를 위한 본 발명은 합성수지관에 있어서, 상기 합성수지관은, 염화비닐에 입도분포가 21~500nm인 은나노 201~250ppm이 혼합되어 이루어진 은이 함유된 합성수지관에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

은, 합성수지관, 합성수지원료, 은나노, 항균성

Description

은이 함유된 합성수지관{PLASTIC PIPE CONTAINING Ag}

도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 합성수지관을 나타낸 단면도,

도 2 는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 합성수지관을 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(P) : 합성수지원료 (A) : 은(Ag)나노

(11) : 외측영역 (12) : 내측영역

본 발명은 은이 함유된 합성수지관에 관한 것으로, 특히 나노입도의 은(Ag) 분말이 함유되어 관로의 내부를 흐르는 유체의 각종 유해 세균 발생 및 증식을 억제하는 은이 함유된 합성수지관에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지관은 지중에 매설되어 배수관로의 용도로 사용되고 있으며, 이러한 합성수지관은 콘크리트관이나 금속관에 비하여 가격이 저렴하고, 부식 에 강하여 녹이 슬지 않으며, 경량으로 시공성이 우수한 장점으로 인해 그 사용이 늘고 있다.

그러나, 합성수지관은 그 사용이 장기화됨에 따라 관의 내벽에 얇은 층의 점성 침전물이 생성되며, 이러한 침전물은 인체에 유해한 미생물 또는 세균들이 번식할 수 있는 환경을 제공하게 된다. 한편 상기 침전물은 완전하게 정수되지 않은 상수 내부에 함유된 염류 등의 이물질 성분이 관과 유수와의 마찰에 의한 정전기적 인력에 의해 관벽에 침착되면서 형성된다. 이에 따라 합성수지관을 통해 공급되는 상수는 음용수 및 기타 생활용수로의 사용이 부적합한 것으로 인식되어질 수 있으며, 산업의 발전에 의한 환경오염이 날로 심각해지는 오늘날 이러한 문제는 사용자에게 더욱 심각한 문제로 다가오고 있다.

또한, 완전하게 정수되지 않은 상수는 그 자체로서도 인체에 유해한 세균, 중금속 등이 포함되어 있어 이를 장기간 음용할 경우, 심각한 부작용을 초래하므로 상수관을 통해 공급되는 생활용수에 대한 불신이 늘어가는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 은나노를 합성수지관의 원재료와 혼합하여 합성수지관을 제조함으로써, 제조된 합성수지관이 항균성을 갖게 되어 내부로 흐르는 유체의 세균 발생 또는 증식을 억제할 수 있는 은이 함유된 합성수지관을 제공함에 있다.

또한 본 발명은 나도입도를 갖는 은분말을 이용하여 동일한 중량의 조립 은 분발에 비하여 비표면적이 향상됨으로써 관의 향균효과를 보다 높이도록 하는 은이 함유된 합성수지관을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 합성수지관에 있어서,
상기 합성수지관은, 그의 외주면에 이웃하는 외측영역은 합성수지로 이루어지고,
상기 합성수지관의 내주면과 상기 외측영역의 사이에 위치하는 내측영역은 염화비닐 입자와 입도분포가 21~500nm인 은나노 201~250ppm이 혼합기내에서 혼합되어 입자간의 마찰에 의해 발생된 열로 은나노 입자와 염화비닐 입자가 균일하게 융착된 은나노 염화비닐로 이루어진 은이 함유된 합성수지관을 특징으로 한다.

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이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

통상, 은(Ag)은 향균성을 가진 재료로서, 인체에 무해하며, 은에 대한 내성 이 균들에 발생되지 않고, 항균 지속기간도 거의 반영구적이므로 그 사용영역이 확대되고 있다. 본 발명은 이러한 은을 이용하여 세균의 발생 및 증식을 방지함으로써 항균성을 구비한 합성수지관임을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 합성수지관을 나타낸 단면도를 도시한 것이다, 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 합성수지관은 합성수지원료(P)에 은나노(A)가 혼합된 것으로 이루어진다. 상기 합성수지원료는 염화비닐(PVC) 또는 폴리에틸렌(PE)을 주원료하며, 열안정제, 가공조제, 자외선 방지제, 충격보강재, 활제 등이 포함될 수 있다. 또한, 상기 은나노는 21~500㎚의 입도를 갖는 것으로서, 201~250ppm이 혼합된다. 이처럼 혼합된 원료들은 교반용 날개를 구비한 혼합기를 통해 혼합된다. 한편 상기 은나노가 30ppm 이하로 혼합될 경우에는 특정 균주에 대해서는 관의 항균력이 저하되며, 250ppm 이상으로 혼합될 경우에는 보다 증진된 효과를 기대할 수 없으므로 바람직하게 상기 은나노는 30~250ppm 혼합되나, 더욱 바람직하게는 항균력의 지속성을 위하여 201~250ppm이 혼합된다.

한편, 상기 혼합기에 의해 혼합되는 원료들은 혼합기의 내에서 부유하며 입자간에 서로 마찰을 일으키게 되고, 상기 마찰에 의하여 발생된 열로 인해 원료들은 서로 용착되어진다.

상기와 같이 원료들의 혼합이 충분히 이루어진 후, 혼합기 내의 온도를 약 50~70℃의 범위가 되도록 자연냉각(공냉)한다. 이때, 상기 온도까지 냉각시키지 않은 경우에는 상기 원료의 흐름성이 부족하여 이송이 불가능하거나 어려우므로, 상기 냉각과정은 필히 수반되어야만 하며, 냉각 후 압출성형 과정을 위하여 원료들을 사일로로 이송된다.

상기와 같이 사일로로 이송되어 저장되어 있던 원료는 압출기의 호퍼로 투입되고, 압축기는 170~210℃ 정도로 가열하면서 파이프를 압출성형하게 되고, 이처럼 압출 성형되는 합성수지관을 필요한 길이로 절단한 후, 후가공을 함으로써 은이 함유된 합성수지관을 제조하게 된다. 이와 같이 제조된 합성수지관은 은나노 입자가 균일하게 분포되어 있어 전체적으로 향균성을 갖게 된다.

한편, 상기 합성수지로서 언급된 염화비닐과 폴리에틸렌 외에도 폴리스트렌 또는 폴리에스터 또는 폴리프로필렌 또는 폴리카보네이트 등의 사용될 수 있다.

아래의 표들은 상기와 같은 은나노가 포함되어 항균처리된 합성수지관의 항균력을 측정하여 나타낸 것이다. 시험방법으로는 필름밀착법(FC-TM-20-2003)이 이용되었다. 표 1은 황생포도상구균을 대상으로 시행된 것이고, 표 2는 대장균을 대상으로 시행된 것이며, 표 3은 녹농균을 대상으로 시행된 것이다.

표 1 내지 표 3과 같이, 균주1 및 균주3은 50ppm의 은나노가 함유된 경우에 있어서 접종균의 감소율이 99.9%를 나타내었으며, 균주2의 경우에도 은나노 100ppm 이상에서 접종균의 감소율이 99.9%에 이르는 것을 확인할 수 있다. 이처럼 은나노가 함유됨에 따라 접종균이 현저히 감소됨을 볼 수 있으며, 장기간 향균력의 지속을 위해 은나노는 250ppm 혼합될 수 있다.

도 2는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 합성수지관의 단면도를 도시하고 있다. 도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 합성수지관은 그의 외주면(10a)에 이웃하는 외측영역(11)은 합성수지원료(P)로 이루어지고, 그의 내주면(10b)과 상기 외측영역(11)의 사이에 위치하는 내측영역(12)은 합성수지원료(P)에 은나노(A) 201~250ppm이 혼합된 것으로 이루어진다. 이처럼 관의 외측부위는 합성수로원료로만 이루어지고, 실체 유체와 접촉하는 관의 내측부위는 합성수지원료와 은나노가 혼합된 것으로 이루어짐으로써, 보다 저렴한 비용으로 항균성을 구비한 합성수지관을 제공할 수 있게 된다.

상기와 같이 내측영역(12)과 외측영역(11)으로 구분되는 합성수지관은 압출기를 통한 압출성형시 합성수지원료와 합성수지원료 및 은나노가 혼합된 원료를 별도의 공급유로를 통해 공급함으로써 제조할 수 있다.

한편, 상기 합성수지원료에 혼합되는 은나노는 전술한 실시 예와 동일하게 21~500㎚의 입도를 갖는 은나노가 사용되며, 상기 합성수지원료는 염화비닐 또는 폴리에틸렌 또는 폴리스트렌 또는 폴리에스터 또는 폴리프로필렌 또는 폴리카보네이트 등을 주원료로 하며, 열안정제, 가공조제, 자외선 방지제, 충격보강재, 활제 등이 포함될 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같이 은나노를 이용하여 합성수지관을 구성함으로서, 관의 내부에 균일한게 분산된 은나노 입자에 의해 관로 내부를 흐르는 유체에 함유된 각종 유해 세균의 발생 및 증식을 억제할 수 있게 되었으며, 이에 따라 보다 위생적인 합성수지관을 제공할 수 있게 되었다. 더욱이 관의 내측영역에만 은나노가 혼합되도록 함으로써 보다 저렴한 비용으로 항균성이 우수한 합성수지관을 제공할 수 있게 되었다.

Claims

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합성수지관에 있어서,

상기 합성수지관은, 그의 외주면에 이웃하는 외측영역은 합성수지로 이루어지고,

상기 합성수지관의 내주면과 상기 외측영역의 사이에 위치하는 내측영역은 염화비닐 입자와 입도분포가 21~500nm인 은나노 201~250ppm이 혼합기내에서 혼합되어 입자간의 마찰에 의해 발생된 열로 은나노 입자와 염화비닐 입자가 균일하게 융착된 은나노 염화비닐로 이루어진 것을 특징으로 하는 은이 함유된 합성수지관.