KR100844079B1

KR100844079B1 - 친환경 공기질 개선제 조성물

Info

Publication number: KR100844079B1
Application number: KR1020080016797A
Authority: KR
Inventors: 손명기
Original assignee: (주)삼우종합건축사사무소
Priority date: 2008-02-25
Filing date: 2008-02-25
Publication date: 2008-07-04

Abstract

본 발명은 친환경성 공기질 개선제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 (a) 숯, 규조토, 황토, 전기석, 칼륨장석, 맥반석 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종으로, 입도가 300∼400 메쉬인 기능성 충전제 20∼40 중량%; (b) 상추, 쑥, 고수, 녹나무, 황기, 당귀, 동백나무, 정향 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 제1식물그룹 추출물 5∼10 중량%; 및 감나무, 감초, 개구리밥, 개족도리풀, 개나리, 검양 옻나무, 광귤나무, 노간주나무, 레몬, 라벤다, 멀구슬나무, 산초나무, 석류나무, 소나무, 유카립투스, 백선, 작살나무, 장미, 쟈스민, 제라늄, 차나무, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 제2식물그룹 추출물 90∼95 중량%를 포함하는 복합 식물 추출물 5∼10 중량%; (c) 바인더 50∼70 중량%; 및 (d) 첨가제 3∼5 중량%를 포함하는 친환경성 공기질 개선제 조성물에 관한 것이다.

상기 공기질 개선제 조성물은 친환경적인 바인더, 천연식물의 복합 식물 추출물과 기능성 무기물 충전제(Filler)의 특성을 살리면서 색상은 다양화하고, 시공이 간편하게 액상화(Paint Type) 하여 건축물의 내부에 쉽게 적용할 수 있게 하였으며 장기간 동안 탈취, 소취 효과를 극대화시킴은 물론이고 신선한 삼림향이 풍기는 건축자재에 바람직하게 적용된다.

천연식물, 복합 식물 추출물, 탈취, 소취, 산림향

Description

친환경 공기질 개선제 조성물{IMPROVING COMPOSITION OF AIR QUALITY WITH ECO-FRIENDLY}

본 발명은 친환경적인 바인더, 천연식물의 복합 식물 추출물과 기능성 무기물 충전제(Filler)의 특성을 살리면서 색상은 다양화하고, 시공이 간편하게 액상화(Paint Type) 하여 건축물의 내부에 쉽게 적용할 수 있게 하였으며 장기간 동안 탈취, 소취 효과를 극대화시킴은 물론이고 신선한 삼림향이 풍기는 건축자재에 바람직하게 적용가능한 친환경 공기질 개선제 조성물에 관한 것이다.

VOC(Volatile Organic Compounds)라 불리우는 휘발성 유기화합물은 대기오염물질중 발암성을 지닌 독성 화학물질로서 지구온난화의 원인물질이며 악취를 일으키기도 한다. 이들 물질은 대기 중에서 햇빛의 작용으로 광화학 스모그를 유발하는 물질을 통틀어 일컫는다.

상기 VOC로는 벤젠, 아세틸렌, 휘발유 등 31개 물질이 있으며, 이들은 인체에 백혈병, 각종 암(癌), 중추신경계 장애, 인체 염색체에 이상 유발 등 심각한 문제를 초래한다.

이러한 VOC는 바닥재나 몰딩 등의 건축 자재와, 벽지나 도료 등에도 함유되 어 있어, 아파트 등과 같은 건축물 내 이러한 유해 물질의 함유가 불가피하다.

최근 환경에 대한 인식, 웰빙(well-being), 새집증후군(sick house syndrome)등의 영향으로 실내공기질에 대한 관리방안 및 유해ㆍ오염물질에 대한 연구가 활발해지고 있다.

이에 건축 자재 자체에 유해 물질을 함유하지 않도록 제작하거나 표면에 도료 코팅 등의 방법을 통해 상기 VOC를 제거할 뿐만 아니라, 탈취력 및 항균력까지 확보할 수 있는 다양한 방법이 제안되고 있다.

대한민국 특허공개 제2005-0093048호는 황토와 일라이트, 제올라이트, 규조토를 각각 1:1:1:1로 혼합하여 천연 규산알루미늄 조성물을 만들고, 다른 하나의 조성물은 천연석고 60%∼90%, 전기석 20%∼5%, 음이온석 10%∼1%, 참숯 5%∼10% 광촉매 이산화티탄(TiO₂)을 0.1%∼5% 첨가하고 기능성 혼합물과 천연규산 알루미늄 조성물을 다시 1:1∼2:1로 배합하여 혼합되는 실내 공기질을 개선하는 미장재 조성물을 제안하고 있다.

대한민국 특허공개 제2006-0059110호는 천연광물 분말 세라믹을 주 원료로 하여 냉난방비 절감, 미세먼지 감소, 시멘트 독성 및 접합제의 독성중화 기능을 갖는 건축 마감재 및 그 제조방법에 관한 것으로 장석과 견운모(일라이트)를 325∼400 메쉬로 고분채하여 항균제, 탈취제, 곰팡이제 등을 분말세라믹 과 액체형 천연 향을 수용성 에멀젼을 포함한 액상 바인더를 충분히 혼합하여, 건물의 벽체, 천정 및 바닥에 시공하여 신선한 공기를 공급함으로 쾌적한 실내 환경을 제공할 수 있다 고 언급하고 있다.

상기 제안된 특허의 조성물은 주로 천연 광물을 포함하여 실내 공기의 질을 개선할 수 있다고 언급하고 있다.

이에 본 발명자들은 천연 광물 뿐만 아니라 식물 추출물을 함유하여 조성물을 제조하는 경우, 이러한 효과가 극대화될 수 있음을 알아내어 본 발명을 완성하였다.

이에 본 발명은 친환경적이면서도 간편한 시공을 통해 건축자재 및 건축물에 적용될 수 있는 공기질 개선제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은

(a) 숯, 규조토, 황토, 전기석, 칼륨장석, 맥반석 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종으로, 입도가 300∼400 메쉬인 기능성 충전제 20∼40 중량%;

(b) 상추, 쑥, 고수, 녹나무, 황기, 당귀, 동백나무, 정향 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 제1식물그룹 추출물 5∼10 중량%; 및 감나무, 감초, 개구리밥, 개족도리풀, 개나리, 검양 옻나무, 광귤나무, 노간주나무, 레몬, 라벤다, 멀구슬나무, 산초나무, 석류나무, 소나무, 유카립투스, 백선, 작살나무, 장미, 쟈스민, 제라늄, 차나무, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 제2식물그룹 추출물 90∼95 중량%를 포함하는 복합 식물 추출물 5∼10 중량%;

(c) 바인더 50∼70 중량%; 및

(d) 첨가제 3∼5 중량%를 포함하는 공기질 개선제 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 조성물은 친환경적인 바인더, 천연식물의 복합 식물 추출물과 기능성 무기물 충전제(Filler)의 특성을 살리면서 색상은 다양화하고, 시공이 간편하게 액상화(Paint Type) 하여 건축물의 내부에 쉽게 적용할 수 있게 하였으며 장기간 동안 탈취, 소취 효과를 극대화시킴은 물론이고 신선한 삼림향이 풍기는 건축자재에 바람직하게 적용된다.

본 발명에 따른 공기질 개선제 조성물은 무기질의 기능성 충전제, 복합 식물 추출물, 친환경적인 바인더 및 각종 첨가제를 특정 함량으로 포함하여 다양한 효과를 발휘한다.

이하 각 조성에 대해 더욱 상세히 설명한다.

(A) 기능성 충전제

본 발명에 따른 조성물은 기능성 충전제로 숯, 규조토, 황토, 전기석, 칼륨장석, 맥반석 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종을 사용하며, 이들은 입도가 300∼400 메쉬인 것을 사용한다.

숯(Charcoal)

숯은 "신선한 힘" 이라는 뜻을 지닌 우리말로써 목재를 공기의 공급을 차단하고 가열하거나, 또는 공기를 아주 적게 하여 가열하였을 때 생기는 고체 생성물로써, 이는 다공질 구조와 원적외선방출, 음이온발생으로 흡착, 탈취, 습도조절, 결로 방지, 부패방지, 방충 등의 효과가 있다. 또한, 숯은 정화기능이 우수하여 인체 내 생리기능을 원활하게 하여 피로회복이 빠르고 두한족열(頭寒足熱)의 건강수면 효과와 음이온 작용으로 진정효과가 있어 정신이 맑아지는 효과가 있다.

본 발명에서 사용할 수 있는 숯은 참나무류 뿐만 아니고 야자수나 소나무등 을 탄화시킨 후 활성화한 활성탄을 분말화(300∼400 메쉬)한 것을 사용한다.

규조토(diatomaceous earth)

규조토는 규조(Diatoms-cell wall이 SiO₂로 이루어짐)라는 단세포 조류의 유해가 해저(해수성)나 호저(담수성)에 퇴적한 퇴적물로서 체내의 성분들이 분해하여 규산이 주체인 유각이 쌓여 지층을 형성한 일종의 화석토이다. 상기 규조토는 생성될 때 같이 퇴적한 점토, 모래, 화산회, 식물질의 부식물, 수산화철, 황화철등이 혼재하고 많은 수분도 함유한다.

규조토에는 여러 가지 협잡물이 혼입되어 있는데 대표적인 협잡물은 유기물질, 모래, 그리고 산화철이다. 유기물질은 하소하면 제거할 수 있고, 모래는 수비에 의하여, 또 산화철은 소금을 섞어서 700∼800℃에 하소함으로써 염화철로하여 제거할 수 있다. 화석 규조의 크기는 마이크론 단위 정도이고 현미경으로 수백배로 확대하여야만 확인될 정도이고 좋은 규조토는 매우 가볍고, 연하며, 매우 많은 기공 때문에, 부피의 5배에 달하는 액체를 흡수할 수 있을 정도로 다공질이다. 그 구조는 원형, 침상, 반원형 등의 다공질인 세포의 집합체이다.

규조토의 물질적 성질은 규조의 종류, 모양 등에 따라 다르나 유일한 특징은 규조의 셀에 무수한 틈이 있어서 어떤 불순물 입자도 걸러낼 수 있는 성능이 있다는 것이다. 즉, 규조토는 이와 같이 다공질로 인한 여러 가지 특성을 지니고 있으므로, 용도가 다양하다.

가장 좋은 규조토의 참비중은 2.05∼2.15이고, 겉 비중은 0.2∼0.3인데, 순 도가 좀 떨어지는 것도 0.3∼0.8이다. 또한 용적 기공율이 77∼80%나 되므로, 저온에서 하소한 일반 점토의 6∼8배나 되는 셈이다. 투수율은 1cm 두께의 층에서 0.0957㎖/㎠, 열전도율은 100℃∼900℃에서 0.00013∼0.00018 grcal/㎠/sec/℃, 비열은 0.25정도이다. 그리고 규조토는 일반적으로 거의 비정질로 되어있지만 1000∼1600℃에 가열하면 비교적 용이하게 크리스토발라이트(cristobalite, 굳기-6.5, 비중-2.27, 조흔색-백색) 또는 트리다이마이트(tridymite, 굳기-6.7∼7.0, 비중-2.28∼2.33, 조흔색-백색)가 된다. 이렇게 만들어진 규조토의 화학적 성분은 SiO₂(이산화규소)-99.5 중량%의 순도 높은 제품이 되며 이러한 제품을 사용하여야 규조토의 특성을 극대화 시킬 수 있다.

황토(Loess)

황토는 북위 24∼55℃ 사이에 위치하며 황토 한 스푼에 2억 오천 마리의 미생물이 서식하고 있는 것으로 알려지고 있다. 그리고 그 미생물 속에는 산화물 분해 효소인 카타라제(과산화수소 : 과산화 지질을 분해함)라는 효모 활동이 매우 풍부하다.

황토 속에 서식하는 미생물의 종류에는 근류 박테리아, 페니실린균, 바브렌균(메주발효균), 스치브균(일산화탄소를 탄산가스로 만드는 균)이 있으며 다양한 세정력, 분해력, 제독력, 해독력, 인체의 자연 치유력을 도와주는 물질로 널리 알려져 있다. 상기 황토 속의 효소성분으로는 카타라제, 디페놀, 옥시다아제, 사카라제, 프로테아제 등이 있으며, 이들은 독소를 제거하며 분해력과 흡착력 그리고 정화력이 뛰어나다.

이러한 황토를 본 발명에 적용함에 있어 먼저 중금속 등에 오염되지 않은 황토원광을 채취한 후 햇볕에서 충분히 건조시킨 후 체를 통하여 미세한 황토를 분리하고, 분리된 미세한 황토에서 모래를 제거한다. 그리고 고온(섭씨 600℃ 이상)에서 소성한 다음 다시 분쇄(300∼400매쉬)하여 사용한다.

전기석

전기석은 토르말린 또는 터마린(Tourmaline)이라고도 하며, 그 화학성분은 철ㆍ마그네슘ㆍ알칼리금속 등과 알루미늄의 복잡한 붕규산염이다. 대개는 6각 또는 9각 때로는 3각 주상(柱狀)을 이루며, 주(柱)의 상하에서 결정형을 달리하는 경우도 있다. 또 상하가 편평한 능면체나 침상(針狀)·모상(毛狀)을 나타내며, 때로 입상(粒狀)·괴상(塊狀)을 이루기도 한다.

이러한 전기석은 열을 가하면(약 100℃) 먼지를 끌어들이는 초전기성(Pyroelectricity)을 보인다. 또한, 항산화 작용과 0.06A의 작은 전류가 흘러 발생하는 음이온과 원적외선 상승효과를 나타낸다. 본 발명에서 전기석은 충분히 분쇄(300∼400 메쉬)하여 사용한다.

칼륨장석(Potash Feldspar)

칼륨장석은 칼륨을 주성분으로 하는 장석족 광물로서 화학성분은 KAlSi₃O₈이다. 담홍색·담청색·담황색을 띤다.

이러한 칼륨장석은 고온형·중온형·저온형·열수성(熱水性)으로 나뉜다. 상기 고온형은 파리장석(璃長石)이라고도 한다. 단사정계(單斜晶系)에 속하며, 탁상 모양의 결정형을 이룬다. 주로 유문암 속에서 산출된다. 또한 중온형은 단사정계에 속하는 정장석이고, 결정형은 고온형과 같으며, 유문암·화강암 속에서 산출된다. 상기 저온형은 삼사정계(三斜晶系)에 속하는 미사장석으로 주상결정을 이룬다. 화강암·화강암 페그마타이트·광역변성암에서 산출된다. 또한 열수성은 단사정계에 속하는 빙장석으로 능면체를 이룬다. 열수작용에 의한 열수광물로, 석영맥에서 산출된다.

이러한 칼륨장석은 유익한 원적외선을 복사하고, 우수한 항균성으로 곰팡이 등 세균의 번식을 억제하며 중금속 제거효과가 탁월하여 인체에 유익한 것으로 알려져 있다.

본 발명에서 칼륨장석을 충전제로 사용하기 위해서는 칼륨장석을 선별 채취하여 건조한 후 분쇄기로 분쇄(300∼400 메쉬)한 다음, 탈철기를 통해 철분을 제거한 후에 사용한다.

맥반석

허준의 "동의보감"과 중국의 "본초강목"에 보면 맥반석은 그 성질이 달고 따뜻하여 독성이 없어 등창, 종기 등 각종 피부질환에 소염제로 사용했다는 기록이 있듯이 신비의 돌, 약석(藥石)이라고 명명되어 있다.

맥반석은 화성암류중 석영반암에 속하는 암석으로써, 무수규산(SiO₂)과 산화알루미늄(Al₂O₃)이 주성분이며, 인체 및 살아있는 세포에 꼭 필요한 산화제2 철(Fe₂O₃)이 함유된 것이 특징이다. 40여종의 미네랄 구성으로 생체의 발육과 생리기능을 조절하여 세포의 활력을 유지하고, 1㎤당 3만∼15만여 개의 많은 공극(다공질)으로 되어 있다. 이에 강력한 흡착작용, 미네랄 용출,이온교환작용,원적외선을 방사하는 BioStone으로 생물의 각종 질병 예방과 치료, 체내해독, 생육촉진, 수확량 증가의 효과가 있으며, 유해물질 및 중금속을 흡착분해하며 부패원인 제거, 신선도 유지기능을 한다.

이와 같은 숯, 규조토, 황토, 전기석, 칼륨장석, 맥반석과 같은 기능성 충전제를 본 발명에서는 전체 조성물 내에 20∼40 중량%의 함량으로 사용한다. 만약 그 함량이 상기 범위 미만이면 전술한 바의 기능성 충전제의 효과를 충분히 확보할 수 없고, 상기 범위를 초과하면, 조성물 내 침전이 발생하거나 분사 또는 분무 후 도막 특성이 저하되므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

(B) 복합 식물 추출물

본 발명에 따른 공기질 개선제 조성물은 복합 식물 추출물을 사용하여 아로마 테라피(aroma therapy) 효과를 발휘하여 정서적인 안정성을 갖게 한다.

복합식물 추출은 식물을 추출하여 얻은 정유(essential oil) 성분이다. 예를 들어 식물에 스팀을 불어 넣으면 증류수와 정유 성분으로 증류되는데, 이때 연속적인 냉각과정을 수행하면 하층의 플로랄 워터와 상층의 정유로 나눠지게 된다. 그리고 상층의 성분을 회수하며 정유 성분만을 얻을 수 있다.

또한 정유 성분은 압착법, 냉침법, 열탕추출법 등을 통하여 추출한 후 분리, 여과, 정제한 다음 농축하여 얻을 수 있다. 이때, 추출용매는 정제수, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 글리세롤, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 벤젠, 헥산, 디에틸에테르 및 디클로로메탄으로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 또는 두 종류의 이상의 용매를 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 복합 식물 추출물은 본 발명의 조성물 내에 함유되어 아로마 테라피(aroma therapy) 효과를 발휘하여 정서적인 안정성을 갖게 한다. 즉, 상기 복합 식물 추출물(정유 성분)은 테르펜(terpene)류[모노테르펜(monoterpene, 톡 쏘는 듯한 방향성 물질) 장뇌(camphor), 시트랄, 세스퀴테르펜, 디테르펜, 트리테르펜, 멘톨(mentol)]와, 제라니올(geraniol), 베타-셀리넨(β-selinene), 베타-시트랄(β-citral), 캠펜(camphene) 등 수십 가지 물질로 구성되어 아로마 테라피 효과를 발휘한다. 즉, 전신에 영향을 미쳐 신체의 면역성을 높여주고 정신적·육체적 긴장을 완화하고 신체기능을 균형 있게 하며, 항상성 능력을 회복시켜 외부에 대한 저항력과 면역성을 강화시키고 정신적 긴장을 감소시키고 뭉쳐진 근육을 이완시켜 통증을 완화하는 피톤치드(phytoncide) 효과를 나타낸다.

본 발명에 따른 복합 식물 추출물은 특히 상기한 바와 같이 여러 종류의 식물 추출물로 이루어져 신선한 산림향을 풍겨 정서적인 안정성에 효과적이다. 또한, 아로마 테라피 효과와 함께 바이오매스(Biomass)에 의한 중화작용으로 악취물질의 분자구조에 변화를 일으켜 악취물질을 분해, 제거시키는 효과도 갖는다.

구체적으로, 상기 복합 식물 추출물은 추출물 전체 중량(100중량%) 기준으로 제1식물그룹 추출물 5∼10 중량%와 제2식물그룹 추출물 90∼95 중량%로 이루어진 다.

상기 제1식물그룹 추출물은 상추, 쑥, 고수, 녹나무, 황기, 당귀, 동백나무 및 정향(이상, 8개의 식물을 '제1식물그룹'이라 한다)의 추출물이 혼합되어 이루어진다.

또한 제2식물그룹 추출물은 감나무, 감초, 개구리밥, 개족도리풀, 개나리, 검양 옻나무, 광귤나무, 노간주나무, 레몬, 라벤다, 멀구슬나무, 산초나무, 석류나무, 소나무, 유카립투스, 백선, 작살나무, 장미, 쟈스민, 제라늄 및 차나무(이상, 21개의 식물을 '제2식물그룹'이라 한다)의 추출물이 혼합되어 이루어진다.

이러한 제1식물그룹 추출물은 각 식물을 균등한 비율(12.5중량%)로 혼합한 다음 동시에 추출하여 얻어지고, 상기 제2식물그룹 추출물은 각 식물을 각각 추출한 다음 하기 표 1에 보인 배합비로 혼합하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 제1식물그룹을 이루는 식물들(8개)은 하나의 용기에 동시에 투입하여 추출하여도 각 식물의 유효성분이 모두 추출됨을 알 수 있었다. 그러나 제2식물그룹을 이루는 식물들(21개)은 각각 추출 성상이 달라 하나의 용기에 동시에 투입하여 추출하면 어떤 식물은 유효성분이 추출되고, 어떤 식물은 그 유효성분이 추출되지 않음을 알 수 있었다. 따라서 상기 제2식물그룹은 각각 별도로 추출한 후 혼합한다.

표 1에는 제1식물그룹 및 제2식물그룹 추출물의 배합비 및 주요 성분을 나타내었다. 이때, 표 1에서 배합비는 복합 식물 추출물 전체 중량 기준으로 한 것이다.

식물명	배합비 (중량%)	주요 성분
감나무	5±2	탄닌(tannin), 올레아놀릭 액시드(oleanolic acid)
감초	3±1	트리터펜(triterphene)화합물, 사포닌(saponin)
개구리밥	3±1	플라보노이드(flavonoid)화합물
개족도리풀	3±1	메틸레우제놀(methleugenol), 사프롤(safrole)
개나리	5±2	사포닌(saponin), 플라노보이드(flavonoid)
검양 옻나무	2±1	탄닌(tannin)
광귤나무	10±3	네롤, 게라니올, 시나롤, 네로리돌, 초산리사리루, 쟈스몬
노간주나무	10±3	볼네롤, 텔피네올, 카지넨, 세도렌, 캄펜, 밀센, 피넨, 사비넨
레몬	2±1	리나롤, 시트랄, 시토로넬, 카지넨, 비사보렌
라벤다	2±1	게라니올, 리나롤, 초산게라닐, 초산리나닐, 시네올, 라모민, 비넨
멀구슬나무	5±1	투산다닌(toosandanin)
산초나무	2±1	액시드 아미드(acid amide)계 산술(sanshool) 1,2,3,4
석류나무	5±1	탄닌(tannin), 점액질, 말릭산(malic acid), 갈릭산(gallic acid)
소나무	10±3	볼네올, 초산볼닐, 초산틸비닐, 카지넨, 칸펜, 지펜틴, 피넨, 실베스트란
유카립투스	10±3	시트로네랄, 시네올, 페랜드랜, 피넨
백선	2±1	딘타민(dintamine), 딕타모노락톤(dictamonolactone), 오바쿨락톤(obaculactone), 리모닌(limonin)
작살나무	2±1	플라보노이드(flavonoid)
장미	2±1	게란산, 시트로넬, 케라니올, 네롤, 오이케롤, 밀센
쟈스민	2±1	벤진알코롤, 게라니올, 네롤, 텔피네올, 초산리나릴, 안토랄산, 메칠
제라늄	2±1	게라닐산, 게라니올, 시트로네롤, 리나롤, 미르테놀, 테르페올, 시트랄
차나무	5±2	틸피네올, 시네올, 시멘피넨, 텔피넨

상기 표 1에 열거한 식물에서 각기 추출한 유기성분의 오일을 분리,여과,정제 후 악취특성에 맞게 조합하고, 이러한 성물은 거의 모든 종류의 산성, 알카리성 악취를 탈취한다.

상기 복합 식물 추출물은 정유 형태의 원액 그대로 조성물 내에 함유될 수 있으나, 바람직하게는 캡슐화(incapsulation)되어 함유된다. 즉, 추출한 원액(정유)을 피막 내에 포집시킨 다음 함유시킨다. 이와 같이 캡슐화되어 입자상으로 함유되는 경우 유효성분의 휘발이 방지되어 액상으로 함유되는 것보다 장기간 지속 효과를 유지할 수 있다.

추출 원액(정유)의 캡슐화시키는 방법은 추출 원액에 캐리어와 피막형성제를 혼합한 다음 이 혼합물을 150∼200℃의 온도에서 순간적으로 분사, 건조시키는 방법이 이용될 수 있다. 이때, 분사속도 및 온도를 조절하여 150∼400 메쉬의 크기를 갖도록 캡슐화시키는 것이 바람직하다.

상기 캐리어는 추출 원액이 분사 가능하도록 하는 것으로서, 사이클로텍스트린, 말토텍스트린, 소디움폴리아크릴레이트 등으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있으며, 피막형성제는 아라비안검, 아밀로팩틴, 젤라틴 등으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 캡슐화된 복합 식물 추출물을 도식화한 모식도이다.

도 1에서 3은 추출 원액(정유)이고, 도면부호 2는 추출 원액(3)을 응집하는 캐리어(2)이며, 도면부호 1은 피막형성제에 의해 형성된 피막(1)을 나타낸다.

또한, 추출 원액을 캡슐화함에 있어서, 상기 추출 원액, 캐리어 및 피막형성제의 배합은 추출 원액 100 중량부에 대하여 캐리어는 30∼40 중량부, 피막형성제는 5∼10 중량부가 바람직하다.

이때, 캐리어의 함량이 40 중량부보다 많으면 스프레이(분사)가 자유로워 고형분 입자(캡슐 입자)를 더 많이 얻을 수는 있으나 캡슐 내에 추출 원액의 농도가 적게 되어 바람직하지 않고, 30 중량부보다 적으면 추출 원액의 농도는 증가하나 캡슐화 작업이 용이하지 않으므로 상기 배합비가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 100 : 36 : 6의 배합비(중량)로 혼합하여 170℃의 온도에서 캡슐화시키는 것이 좋다.

본 발명에서는 상기 복합 식물 추출물을 전체 조성물 내에 5∼10 중량%의 함량으로 사용한다. 만약 그 함량이 상기 범위 미만이면 전술한 바의 복합 식물 추출물의 효과를 충분히 확보할 수 없고, 상기 범위를 초과하더라도 효과 상이 큰 증가가 없어 비경제적이어 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

(C) 바인더

본 발명에 따른 공기질 개선제 조성물은 바인더를 포함하여, 기능성 충전제와 복합 식물 추출물이 피도체 표면에 충분히 부착할 수 있도록 한다.

상기 바인더로는 환경친화적인 수성 바인더를 사용함을 원칙으로 하며, 구체적인 바인더 조성으로는 이 분야에서 공지된 바의 바인더를 피도체의 종류에 따라 적절히 선택하여 사용한다.

대표적으로, 상기 바인더로는 목재, 종이용에는 초산비닐계 수성바인더, 콘크리트면이나 석고보드용으로는 아크릴 공중합체, 섬유에 적용하는 경우 섬유의 유연성을 최대한 살릴 수 있는 E.V.A.에멀젼계를 사용한다.

본 발명에서는 상기 바인더를 전체 조성물 내에 50∼70 중량%의 함량으로 사용한다. 만약 그 함량이 상기 범위 미만이면 바인더로서의 기능을 충분히 발휘할 수 없고, 상기 범위를 초과하면, 상대적으로 기능성 충전제 및 복합 식물 추출물의 함량이 줄어들어 본 발명에서 얻고자 하는 효과를 충분히 확보할 수 없으므로 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

(D) 첨가제

본 발명에 따른 공기질 개선제 조성물은 여러 가지 목적으로 첨가제를 사용한다.

이러한 첨가제로는 동결 방지제, 가소제, 분산제, 증점제, 소포제, 무기항균제, 응착제, 광촉매, 은나노 등이 가능하다.

본 발명에서는 상기 첨가제를 전체 조성물 내에 3∼5 중량%의 함량으로 사용한다. 만약 그 함량이 상기 범위 미만이면 첨가제의 기능을 충분히 발휘할 수 없고, 상기 범위를 초과하더라도 효과상 큰 증가가 없어 비경제적이므로 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

전술한 바의 조성을 포함하는 본 발명에 따른 공기질 개선제 조성물은,

ⅰ) 하기 조성을 수용액 내에 첨가하는 단계; 및

(c) 바인더 50∼70 중량%; 및

(d) 첨가제 3∼5 중량%

ⅱ) 균일하게 혼합하는 단계를 거쳐 제조된다.

이때 첨가되는 물의 함량은 적용하고자 하는 피도체의 종류, 코팅 방법 등을 조절하여 적절한 점도를 갖도록 사용하며, 본 발명에서 한정하지 않는다.

이러한 단계를 거쳐 제조된 본 발명에 따른 공기질 개선제 조성물은 선택된 기능성 충전제가 함유되어 탈취 및 소취, 항균, 방충, 보온, 결로억제, 원적외선 및 음이온 방출 효과를 진다.

특히 여러 종류의 식물 추출물로 이루어진 복합 식물 추출물이 함유되어 신선한 산림향을 발산하여 피톤치드 효과와 함께 정서적인 안정성을 갖게 하는 효과도 갖는다.

전술한 바의 공기질 개선제 조성물은 각종 건축물, 건축자재, 벽지, 섬유 등에 바람직하게 적용된다. 이러한 조성물은 하기 표 2에 나타낸 바와 대표적인 악취 원인 물질을 효과적으로 탈취가 가능하다.

분 류	물 질 명	분 자 식	냄새특성
아 민 류	암모니아	NH₃	자극성냄새
	황화암모늄	(NH₄)₂S
	디메틸아민	(C₂H₅)₂NH	썩은 생선냄새
	트리메틸아민	(CH₃)₃NH	썩은 생선냄새
메르캅탄류	에틸메르캅탄	C₂H₅SH	썩은 양파냄새
메르캅탄류	메틸메르캅탄	CH₃SH	썩은 양파냄새
황화합물	황화메틸	(CH₃)₂S	썩은 양배추냄새
	이황화메틸	(CH₃)₂S₂	썩은 양배추냄새
	황화수소	H₂S	썩은 달걀냄새
불포화화합물	스티일렌	C₆H₅CH=CH₂	자극 취
알데히드류	포름알데히드	HCHO
알데히드류	아세트알데히드	CH₃CH₅O	자극 취
페놀류	페놀	C₆H₅OH
페놀류	크레졸	CH₃C₆H₄OH

이하 본 발명에 따른 친환경 공기질 개선제 조성물의 시공 방법을 간단히 설명한다.

우선, 피도면을 청결하게 건조시킨다.

상기 피도면이 거칠거나 요철이 심할 경우 견출,새김질,퍼티 등으로 매끄럽게 하며, 특히 동절기 견출 작업의 경우 하자 발생율이 높아 주의가 요구된다.

다음으로, 사용 전 조성물을 충분히 교반하여 사용하고, 이때 교반 중 거품 또는 부유물이 발생할 경우, 이를 제거한 후에 사용한다.

다음으로, 희석제로 물을 사용하며, 이때 희석율은 도장방법에 따라 적당량(10% 이내)으로 희석한다.

다음으로, 피도면에 붓 또는 롤러로 골고루 도포한다. 이때 1회 도포시 최소 0.11 ㎏/㎡ 이상 도포하는 것이 바람직하며, 필요에 따라 압송건과 같은 스프레이건을 사용한다.

다음으로, 최종마감재(페인트, 벽지 등)는 도포면이 완전 건조된 후 시공하는 것이 바람직하며, 이후 자연 건조를 수행한다.

이러한 시공은 동절기에도 공사 시작 전 72시간 전부터 시공 후 24시간 경과 시까지 시공 장소의 온도가 15℃ 이상으로 유지되도록 하여야 한다. 특히 적절한 코팅 효과를 얻기 위해선 상대습도 80% 이상, 작업장 내부온도 10℃ 이하에서의 도장작업은 가능한 피하는 것이 바람직하다.

또한 일예로 미장 또는 콘크리트 양생이 완료된 이후부터 도배 또는 바닥 내장공사가 시작되기 이전에 시공하며, 석고보드 마감벽체에 대하여는 석고보드 시공완료 후 시공함을 원칙으로 한다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

(제조예 1) 캡슐화 복합 식물 추출물의 제조

하기 표 3의 복합 식물 추출물을 혼합한 후, 이를 증류수와 혼합한 혼합액(추출액:증류수=1:20 중량비)과 캐리어(말토 텍스트린-전분의 가수분해물)와 피막형성제(아라비안껌:아밀로팩틴:젤라틴=1:1:1 중량비)를 섞어 170℃의 온도에서 순간적으로 분사 및 건조하여 300±50 메쉬 정도의 고형화 분말을 제조하였다.

이때 배합비율은 복합 식물 추출물: 피막제: 캐리어= 100 : 6 : 35 중량비로 하였다.

	품 명	조성(중량%)		품 명	조성(중량%)
1	감나무	5.0	16	백선	2.0
2	감초	3.0	17	작살나무	2.0
3	개구리밥	3.0	18	장미	2.0
4	개족도리풀	3.0	19	쟈스민	2.0
5	개나리	5.0	20	제라늄	2.0
6	검양 옻나무	2.0	21	차나무	5.0
7	광귤나무	10.0	22	상추	1.0
8	노간주나무	10.0	23	쑥	1.0
9	레몬	2.0	24	고수	1.0
10	라벤다	2.0	25	녹나무	1.0
11	멀구슬나무	5.0	26	황기	1.0
12	산초나무	2.0	27	당귀	1.0
13	석류나무	5.0	28	동백나무	1.0
14	소나무	10.0	29	정향	1.0
15	유카립투스	10.0

(실시예 1)

혼합기에 하기 조성물을 첨가한 후 균일하게 혼합하여 공기질 개선제 조성물을 제조하였다.

조성(g)		비교예 1	비교예 2	실시예 1	실시예 2
기능성 충전제	숯 분말	30 g	-	30 g	-
기능성 충전제	전기석	-	30 g	-	30 g
복합 식물 추출물	제조예 1	-	-	6.9 g	6.9 g
바인더	EVA	60 g	60 g	60 g	60 g
첨가제	동결방지제	0.3 g	0.3 g	0.3 g	0.3 g
	가소제	1.0 g	1.0 g	1.0 g	1.0 g
	분산제	0.2 g	0.2 g	0.2 g	0.2 g
	증점제	0.3 g	0.3 g	0.3 g	0.3 g
	소포제	0.3 g	0.3 g	0.3 g	0.3 g
	무기항균제	1.0 g	1.0 g	1.0 g	1.0 g

(실험예 1)

상기 비교예 1 및 2와 실시예 1 및 2에서 제조된 조성물에 대해 대표적 악취 원인물질인 암모니아에 대한 천연식물 추출액의 처리효율(단위 : PPM / V)을 측정하고 얻어진 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 이때 시험 방법은 공지된 가스검지관법을 사용하였다.

경과시간(분)	탈취율(%)
경과시간(분)	비교예 1	비교예 2	실시예 1	실시예 2
30	94.3	79	97.0	91.1
60	96.5	85	98.5	96.4
90	96.8	89	99.1	98.2
120	97.0	91	99.3	99.0

상기 표 5의 결과를 살펴보면, 본 발명에 따른 조성물의 경우 초기 탈취율에 현격한 차이가 있음을 알 수 있었다. 이는 숯과 전기석의 흡착, 탈취과정에서 복합 식물 추출물의 시너지 효과가 작용함에 기인한다.

(실험예 2)

상기 실시예 1에서 제조된 조성물에 대해 대표적 악취 원인물질에 대한 천연식물 추출액의 처리효율(단위 : PPM / V)을 측정하고 얻어진 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 이때 시험 방법은 공지된 가스검지관법을 사용하였다.

원인물질	발생농도 (ppm)	접 촉 시 간
원인물질	발생농도 (ppm)	접촉직후	5분후	15분후
황화수소(H₂S)	48	40	7	<2
암모니아(NH₃)	97	68	5	<1
이산화황(SO₂)	26	<0.01	-	-
메틸메르캅탄	3.20	<0.01	-	-
에틸메르캅탄	3.32	<0.01	-	-

상기 표 6을 참조하면, 본 발명에 따른 조성물을 사용하여 각종 악취 원인물질에 대한 처리 효과를 측정한 결과, 이산화황, 메틸메르캅탄과 에틸메르캅탄의 경우 접촉하자마자 제거됨을 알 수 있다. 또한 황화수소 및 암모니아의 경우 15분 후 거의 남아있지 않아, 본 발명에 따른 조성물의 악취 원인 물질에 대한 탈취 효과가 우수함을 알 수 있다.

Claims

(a) 숯, 규조토, 황토, 전기석, 칼륨장석, 맥반석 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종으로, 입도가 300∼400 메쉬인 기능성 충전제 20∼40 중량%;

(b) 상추, 쑥, 고수, 녹나무, 황기, 당귀, 동백나무, 정향 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 제1식물그룹 추출물 5∼10 중량%; 및 감나무, 감초, 개구리밥, 개족도리풀, 개나리, 검양 옻나무, 광귤나무, 노간주나무, 레몬, 라벤다, 멀구슬나무, 산초나무, 석류나무, 소나무, 유카립투스, 백선, 작살나무, 장미, 쟈스민, 제라늄, 차나무, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 제2식물그룹 추출물 90∼95 중량%를 포함하고, 300±50 메쉬 정도로 캡슐화된 복합 식물 추출물 5∼10 중량%;

(c) 바인더 50∼70 중량%; 및

(d) 첨가제 3∼5 중량%를 포함하는 공기질 개선제 조성물.
삭제
제1항에 있어서,

상기 바인더는 초산비닐계 수성바인더, 아크릴 공중합체 바인더, E.V.A.에멀 젼계 바인더 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것인 공기질 개선제 조성물.
제1항에 있어서,

상기 첨가제는 동결 방지제, 가소제, 분산제, 증점제, 소포제, 무기항균제, 응착제, 광촉매, 은나노 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것인 공기질 개선제 조성물.