KR101434788B1

KR101434788B1 - 천연추출물을 이용한 항바이러스 기능을 갖는 필터의 제조방법

Info

Publication number: KR101434788B1
Application number: KR1020130042318A
Authority: KR
Inventors: 조협; 서정욱; 김양진
Original assignee: 조협
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2014-08-26

Abstract

본 발명은 천연추출물을 이용한 항바이러스 기능을 갖는 필터 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마늘에서 추출한 알리신을 포함하여 이루어지는 천연추출물을 이용한 항바이러스 기능을 갖는 필터의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 마늘 추출물인 알리신을 포함한 코팅액 조성물을 제조하는 단계; 상기 코팅액 조성물을 필터부재에 코팅하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한 천연추출물을 이용한 항바이러스 기능을 갖는 필터의 제조방법을 제공할 수 있다.

Description

천연추출물을 이용한 항바이러스 기능을 갖는 필터의 제조방법{Filter using natural extract and process for producing the same}

본 발명은 천연추출물을 이용한 항바이러스 기능을 갖는 필터의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마늘에서 추출한 알리신을 포함하여 이루어지는 천연추출물을 이용한 항바이러스 기능을 갖는 필터의 제조방법에 관한 것이다.

산업발달에 따른 공해의 증가와 황사의 발생 등으로 실내공기 정화에 대한 요구가 늘어남에 따라 공기정화에 대한 관심이 높아지면서 공기정화식물이나 공기청정기에 대한 수요가 늘고 있으며, 공기청정기에 사용되는 필터들이 다양하게 개발되고 있다. 그 중에서 천연추출물을 이용하여 각종 세균을 정화할 수 있는 것에 대한 개발이 꾸준히 이루어지고 있다.

대한민국 공개특허 10-2008-0088900 "알레르기 물질 또는 독감 바이러스 제거 필터"에서는, "은행 추출물을 포함하는 알레르기 물질(알레르겐) 또는 독감 바이러스를 포함하고 있는 유해 공기를 청정하게 하기 위한 항균 필터, 이를 제조하는 방법"을 제안하고 있고, 필터는 항균 활성을 가지는 은행 추출물을 포함함으로써, 기존의 공기청정용 항균 필터로는 제거되지 않는 알레르겐 또는 독감 바이러스를 유효하게 제거할 수 있다."는 내용이 제시되어 있으며, 대한민국 공개특허 10-2009-0010332 "한방 항균 코팅제 및 그 항균 코팅제로 코팅된 한방 항균필터"에서는, "고삼, 남강활, 북강활, 고본, 백지, 진피, 지실, 수창포, 연잎, 산쑥, 여주, 호랑가시나무잎, 용담초, 사상자, 백선피, 금은화 및 황금으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 1종의 한약재 추출물을 유효성분으로 하는 한방 항균 코팅제가 제공되며, 한방 항균 필터는 한방 재료를 이용하여 항균 필터를 제조함으로써 두통, 알레르기, 피부 반점 등과 같은 인체에 부작용을 야기하지 않으며 환경오염 유발 등의 문제를 일으키지 않는 효과가 있다. 본 발명의 한방 항균 필터는 자동차, 냉장고와 같은 가전제품, 공조기, 가스마스크, 정수기, 공기정화기, 클린룸 등에 적용되는 항균 필터로 유용하다."는 내용이 제시되어 있으나, 인공물질이 아닌 천연추출물을 이용하여 항바이러스 기능을 높인 필터와 제조방법에 대한 요구가 더욱 높아지고 있다.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 강한 항바이러스, 살균기능을 가지는 천연추출물인 마늘의 알리신을 이용하여 항바이러스 기능을 갖는 필터의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 마늘 추출물인 알리신을 포함한 코팅액 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 코팅액 조성물을 필터부재에 코팅하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한 천연추출물을 이용한 항바이러스 기능을 갖는 필터의 제조방법을 제공할 수 있다.

상기 코팅액 조성물은 실버콜로이드혼합물 10~17 중량%, 알리신 3~10 중량%, 변성 실리콘수지 15~25 중량%, 아크릴수지 15~25 중량%, 알코올 15~25 중량%, 물 15~25 중량%를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

삭제

본 발명에 따른 천연추출물을 이용한 항바이러스 기능을 갖는 필터의 제조방법은 강한 항균, 살균 기능을 가지는 천연추출물인 마늘의 알리신을 포함하여 제조된 필터를 제공하여 항바이러스성이 높아서 공기 중의 바이러스들을 잘 정화할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 본 발명에 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.

본 발명에 따른 천연추출물을 이용한 항바이러스 기능을 갖는 필터 및 그 제조방법은 마늘 추출물인 알리신을 이용하는 주요지로 하며, 알리신(Allicin)은 마늘의 대표적 성분은 유기유황성분(有機硫黃成分)인 '알린(Allin)'으로, 알린이란 성분은 마늘을 자르거나, 빻는 등의 자극을 주면 그 세포가 파괴되면서 알리나아제라는 효소의 작용에 의해 매운 맛과 냄새가 나는 알리신(Allicin)이라는 성분으로 변한다. 알리신은 강한 살균·항균작용이 특징이며, 당질, 지질, 단백질 등과 결합하여 그 약효를 보다 한층 높이는 결합작용을 가지고 있다. 알리신(allicin, CH₂＝CHCH₂SOSCH₂CH＝CH₂)은 황색의 액체로 마늘 특유의 냄새를 가지며 유기용매에 잘 녹고 10℃의 물에는 2.5%(v/v)녹는 것으로 알려져 있다.

본 발명에 따른 천연추출물을 이용한 항바이러스 기능을 갖는 필터의 제조방법은 마늘 추출물인 알리신을 포함하여 이루어진 코팅액 조성물을 제조하는 단계와 상기 코팅액 조성물을 필터부재에 코팅하는 단계를 포함하여 이루어진다.

먼저, 코팅액 조성물 제조단계는, 알리신 3~10 중량%, 실버콜로이드혼합물 10~17 중량%, 변성 실리콘수지 15~25 중량%, 아크릴수지 15~25 중량%, 알코올 15~25 중량%, 물 15~25 중량%로 이루어진 알리신을 포함한 코팅액 조성물을 제조하는 단계로서, 먼저 교반기에 용매로 물과 알코올을 넣어서 교반한 후, 변성 실리콘 수지를 넣은 후에 실버콜로이드 혼합물을 넣어서 잘 섞이도록 교반한 후에 알리신과 아크릴 수지를 넣어서 제조한다. 여기서 용매인 물과 알코올은 중량비 기준 1:1 비율로 혼합되는 되는 것이 바람직하고, 알코올은 필터의 제조시 건조를 용이하게 하기 위함이다.

본 발명에 사용되는 실버콜로이드는 은 전극판을 이용한 전기분해에 의한 것과 질산은을 이용한 이온환원법에 의한 것이 있는데, 전기분해에 의한 용액이 보다 안정적이다. 전기분해법에 의한 실버콜로이드는 콜로이달실리카에 나노실버입자가 코팅되어 실버콜로이드로 존재하며, 이온환원법에 의한 실버콜로이드는 비닐계 고분자 수지에 나노실버가 나노입자로 코팅이 되어 콜로이드 형태로 존재하고 있다. 상기 실버콜로이드 혼합물은 실버콜로이드 10중량%와 물 90중량%를 혼합한 것이다.

실버콜로이드는 은(Ag)을 나노(nano) 입자나 콜로이드 상태 즉, 분자나 이온상태로 액체 중에 고르게 분산되어 있는 상태로 만든 것으로서, 항균, 살균, 항 곰팡이, 탈취의 기능을 하므로 각종 필터나 항균제 및 탈취제 등에 사용되고 있으며, 세제, 화장품, 의약품 등에도 사용되고 있다. 또한, 실버콜로이드는 인체에 유익한 원적외선 방사 기능을 하며, 은이 가지는 우수한 전도성에 의해 인체에 유해한 정전기의 발생을 억제하도록 하는 기능을 갖는다.

상기 변성 실리콘수지는 트리에타올오소실리케이트, 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란 및 메틸트리메톡시실란 및 에탄올 용액에 혼합한 것을 사용한다. 이 변성 실리콘수지는 졸겔법으로 제조된 무기바인더로서 금속화합물과 기능성화합물 및 피착제간의 결합을 아크릴 수지의 단독 투입에 비해 결합력을 극대화시키는 역할을 하게 된다. 변성 실리콘수지 함량이 20중량% 보다 적으면 바인더 성능이 미비하여 결합력 감소가 있으며, 너무 많으면 코팅된 변성 실리콘수지의 박막이 너무 강직하게 되어 코팅성이 감소함과 동시에 증가된 변성 실리콘수지 함량으로 인해 기능성 재료의 성능 감소의 우려가 있다.

상기 아크릴수지는 피착제와 기능성 재료를 결합하는 역할을 한다. 아크릴 수지 단독으로는 결합성능이 미비하여 무기바인더인 변성 실리콘수지를 함께 혼합한다. 아크릴수지의 함량은 함께 추가되는 무기바인더와 함량조절로 최적의 바인더 성능을 가지는데 목적을 두었다. 아크릴 수지의 함량이 10 중량% 보다 많게 되면 결합성능이 감소하였고, 아크릴수지의 함량이 10 중량%보다 작으면 코팅이 너무 강직하여 코팅면이 부서지는 경향을 보인다.

다음으로 상기와 같이 구성된 코팅액 조성물을 필터부재에 코팅하는 단계이다. 코팅 단계는 PE(PolyEthylene) 매쉬 필터, 헤파필터, 부직포 필터, 알루미늄필터, 우레탄폼필터 등 다양한 재질로 만들어진 필터부재에 그라비아 인쇄방식 또는 스프레이 방법으로 코팅하거나 함침하는 방법으로 등으로 코팅하는 단계이다.

구체적인 코팅방법으로, 먼저 PE 매쉬필터는 30 ~100g/㎡의 PE 매쉬필터에 롤터치방식 그라비아 인쇄방식으로 코팅액을 코팅한 후 텐타건조기에서 2~10분간 건조한다. 코팅량은 1회당 10~30g/㎡이 적당하다. 이와 같은 방식으로 2~6회 반복하여 코팅하여 그 성능을 높인다. 또는 PE 매쉬필터를 원단가공공정의 함침조에서 함침하는 방법으로 코팅할 수도 있다.

다음으로 헤파(HEPA: High Efficiency Particulate Air)필터는 헤파필터 서포트지(30 ~100g/㎡)에 롤터치방식 그라비아 인쇄방식으로 코팅액을 코팅한 후 텐타건조기에서 2~10분간 건조한다. 코팅량은 1회당 10~30g/㎡이 적당하다. 이와 같은 방식으로 2~6회 반복하여 코팅하여 그 성능을 높일 수 있다.

다음으로 부직포필터는 10 ~100g/㎡ 의 부직포에 롤터치방식 그라비아 인쇄방식으로 코팅액을 코팅한 후 텐타건조기에서 2~10분간 건조한다. 코팅량은 1회당 10~30g/㎡이 적당하다. 이와 같은 방식으로 2~6회 반복하여 코팅하여 그 성능을 높일 수 있다. 또는 부직포를 원단가공공정의 함침조에서 함침하는 방법으로 코팅할 수도 있다.

다음으로 알루미늄필터는 3×6 매쉬 혹은 4×8 매쉬의 알루미늄필터를 적당한 크기로 재단한 후 선처리하고, 코팅액을 코팅한다. 선처리는 NaOH 0.5 ~ 1 중량% 수용액에 함침한 후 건조하거나 초음파세척기를 이용한다. 코팅액을 코팅하는 방법은 스프레이건을 이용하여 코팅하는 것이다. 4방향으로 고르게 스프레이하고 코팅량은 30 ~50g/㎡ 이 적당하다.

마지막으로 우레탄폼필터는 오픈셀 방식의 우레탄폼 필터에 코팅액을 스프레이로 코팅한다. 코팅량은 30 ~100g/㎡ 이 적당하고, 건조는 100℃ 이하에서 30 ~ 1시간 사이에 건조한다.

<실시예 1>

1. 항바이러스 기능을 갖는 코팅액 조성물 제조

교반기에 용매로 물 25 중량%와 알코올 25 중량%를 넣어서 교반한 후, 변성 실리콘 수지 20 중량%를 넣은 후에 실버콜로이드 10 중량%와 물 90 중량%를 혼합하여 제조한 실버콜로이드 혼합물 12 중량%를 넣어서 잘 섞이도록 교반한 후에 알리신 3 중량%와 아크릴 수지 15 중량%를 넣어서 코팅액 조성물을 제조하였다.

2. 필터부재에 코팅액 조성물을 코팅

상기 제조된 코팅액 조성물을 먼저 PE 매쉬필터는 50g/㎡ 의 PE 매쉬필터에 롤터치방식 그라비아 인쇄방식으로 코팅액을 코팅한 후 텐타건조기에서 7분간 건조하였다. 코팅량은 1회당 20g/㎡을 했으며, 이와 같은 방식으로 4회 반복하여 코팅하여 그 성능을 높였다.

다음으로 헤파(HEPA: High Efficiency Particulate Air)필터는 헤파필터 서포트지에 롤터치방식 그라비아 인쇄방식으로 코팅액을 코팅한 후 텐타건조기에서 7분간 건조하였다. 코팅량은 1회당 20g/㎡을 했으며, 이와 같은 방식으로 4회 반복하여 코팅하여 그 성능을 높였다.

다음으로 부직포필터는 50g/㎡ 의 부직포에 롤터치방식 그라비아 인쇄방식으로 코팅액을 코팅한 후 텐타건조기에서 7분간 건조하였다. 코팅량은 1회당 20g/㎡을 했으며, 이와 같은 방식으로 4회 반복하여 코팅하여 그 성능을 높였다.

다음으로 알루미늄필터는 3×6 매쉬를 적당한 크기로 재단한 후 NaOH 0.5 중량% 수용액에 함침한 후 건조하는 방식으로 선처리하고, 스프레이건을 이용하여 코팅액 조성물을 코팅하였다. 4방향으로 고르게 스프레이하고 코팅량은 40g/㎡을 하였다.

마지막으로 우레탄폼필터는 오픈셀 방식의 우레탄폼 필터에 코팅액을 스프레이로 코팅하였다. 코팅량은 50g/㎡을 하였으며, 건조는 100℃ 이하에서 1시간 동안 하였다.

이상과 같이 본 발명에 의해 제조된 필터는 공기에 함유되어 인체에 해로운 집먼지, 진드기, 바이러스, 곰팡이 등과 같은 유해물질과 인체에 해로운 오염먼지를 깨끗하게 제거할 수 있다. 특히, 천연추출물을 이용한 항바이러스 기능을 갖는 필터는 필터부재에 고르게 코팅된 항 바이러스성을 갖는 코팅액 조성물에 의하여 인체에 해로운 유해물질 뿐만 아니라 공기에 함유된 각종 세균 및 곰팡이를 포함하는 미생물에 대하여 항균력을 가지게 되므로, 오염된 공기를 최대한 깨끗하면서 신선하게 정화시킬 수 있는 조건을 가지게 되는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

마늘 추출물인 알리신을 포함한 코팅액 조성물을 제조하는 단계; 및
상기 코팅액 조성물을 필터부재에 코팅하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한 천연추출물을 이용한 항바이러스 기능을 갖는 필터의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 코팅액 조성물은 실버콜로이드혼합물 10~17 중량%, 알리신 3~10 중량%, 변성 실리콘수지 15~25 중량%, 아크릴수지 15~25 중량%, 알코올 15~25 중량%, 물 15~25 중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한 천연추출물을 이용한 항바이러스 기능을 갖는 필터의 제조방법.
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