KR101537774B1

KR101537774B1 - 악취제거제 조성물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101537774B1
Application number: KR1020140163083A
Authority: KR
Inventors: 이태완; 장희정
Original assignee: 주식회사 소프트아쿠아
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2015-07-22

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 처리장, 축산분뇨, 각종산업의 오폐수 및 일상의 생활 주변의 악취원으로부터 발생하는 각종의 악취를 분해 제거하는 악취제거제 조성물에 관한 것으로, 황산구리(CuSO₄·5H₂O)수용액에 함유된 구리 및 황산이온을 유·무기산으로 활성화시키고, 활성화된 구리 및 황산이온의 피막형성을 통해 낮은 농도에서도 활성화된 구리 및 황산이온이 각종의 악취와 쉽게 결합하여 악취물질을 무취성분으로 변화시키고, 지속적으로 악취를 제거하는 황산구리(CuSO₄·5H₂O), 유·무기산 및 피막형성제를 함유하는 산성의 악취제거제 조성물에 관한 것이다.

Description

악취제거제 조성물 및 그 제조방법{COMPOSITION FOR REMOVING BAD ODOR AND ITS MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 악취제거제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 황산구리(CuSO₄·5H₂O), 유·무기산 및 피막형성제를 함유하며, 그의 액성이 pH 7.0 미만의 산성 용액인 것을 특징으로 하는 악취제거제 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 악취는 그의 화학적 특성에 따라 산성취, 알칼리성취 및 중성취로 구분할 수 있다. 산성취는 황화물을 함유하는 황화수소, 황화메틸, 메칠머캅탄, 이황화메틸과 같은 성분들이며, 알칼리성취는 질소화합물을 함유하는 암모니아, 트리메틸아민 등의 성분이고, 중성취는 아세트알데히드, 스티렌 등이 각각의 악취성분으로 잘 알려져 있다.

이러한 악취물질을 제거하기 위한 탈취방법으로 물리적방법, 화학적방법, 생물학적방법, 감각적방법을 사용해 오고 있다.

물리적 탈취방법은 다공성 흡착제의 흡착 및 흡수작용에 의해 악취물질을 제거하는 방법으로 활성탄, 제오라이트, 활성백토, 실리카겔 등을 이용하여 악취물질을 흡착하는 방법이다. 이러한 물리적 탈취방법은 오래전부터 알려져 온 기술로써, 그동안 소개되어온 많은 기술들이 소멸되고 있는 상태이다. 최근에는 물리적 탈취방법에 다른 탈취방법을 부가 변형하여 사용하고 있다. 대한민국 등록특허 제10-1430706호는 다공성 제오라이트에 부추추출물을 함침시켜 탈취 및 항균효과의 지속성과 유통기간이 짧아 수확기 이후에 폐기되는 다량의 부추를 경제적으로 활용할 수 있는 기술을 소개하고 있다. 이러한 탈취방법은 악취제거효과의 지속성을 개선하였다고 하지만 물리적으로 악취를 흡착하기 때문에 악취를 근본적으로 제거하지 못하며, 또한, 악취물질이 흡착제에 포화되면 다시 악취가 방출되는 문제점이 있다.

화학적 탈취방법은 악취물질과 탈취성분의 화학적 반응을 통하여 악취를 제거하는 방법으로써 차아염소산소다, 이산화염소, 오존, 염화칼슘, 수산화칼슘 등의 탈취제를 이용하여 악취를 제거하는 방법들이 소개되어 있다. 대한민국 등록특허 제10-1129720호는 포타슘모노퍼설페이트, 포타슘하이드로젠퍼설페이트 및 포타슘설페이트를 포함하는 삼중염을 이용한 탈취제를 개시하고 있는데, 탈취력 평가결과를 살펴보면 알칼리성취의 제거효과는 우수하나 상대적으로 산성취와 중성취 제거효과는 낮은 것으로 나타나고 있다. 이러한 기술은 알칼리성취가 많이 발생하는 분뇨처리장에서는 효율적이지만 악취원이 광범위하게 발생하는 장소에 적용하는 데에는 탈취제로써 한계가 있다. 화학적 탈취방법은 산성취, 알칼리성취, 중성취와 같은 여러 종류의 악취물질 대하여 선택적으로 반응하여 탈취시키기 때문에 모든 악취 물질에 대하여 광범위한 탈취효과를 기대하기 어렵다. 따라서 각종의 악취물질을 화학적으로 동시에 제거하기 위해서는 탈취시스템에 대해 올바른 이해와 높은 기술력이 요구되며, 또한, 탈취제로 사용하는 화학 물질의 취급에 안전 및 주의를 필요로 하는 것도 있다. 차아염소산소다 또는 이산화염소를 주성분으로 하는 조성물은 산화력이 우수한 염소나 발생기 산소에 의해 악취 물질을 산화시키기 때문에 탈취효과가 우수하나, 자체가 분해되어 발생하는 염소나 발생기 산소 냄새가 자극적이며, 인체의 건강을 해치는 문제를 일으킬 수 있다.

생물학적 탈취방법은 악취의 발생원에 미생물을 살포하여 악취를 발생시키는 악취물질을 제거함으로서 악취의 발생을 억제시키는 방법이다. 대한민국 등록특허 제10-0654427호는 락토바실러스 플란타룸을 유효성분으로 함유하는 생균활성제에 관한 것으로서, 유산생성능력을 가지고 있기 때문에 분변의 부패 시에 악취 생성 과정에 관여하는 미생물을 억제하고, 악취생성의 주요 성분인 암모니아를 저감시키는 기술을 개시하고 있다. 또한 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리체니포미스, 슈도모나스 스튜즈제리 등의 신규 미생물을 이용한 생물학적 탈취방법들이 다양하게 소개되고 있는데, 이들 미생물은 대부분 유기산을 생성하는 능력이 있어 축사에서 발생하는 알칼리성취인 암모니아를 선택적으로 제거하는 역할을 한다. 또한, 생물학적 탈취방법은 악취 발생원에 직접 분무하여 사용하는 방법으로 미생물의 배양조건에 의존하기 때문에 탈취효과가 서서히 나타나거나, 악취 제거효과가 매우 낮게 나타난다.

감각적 탈취방법은 주로 실내 및 자동차 내의 불쾌한 냄새를 제어하는 방법으로 방향성 물질을 이용하여 악취물질을 은폐시켜 악취를 느끼지 못하게 하는 방법으로, 방향성 물질과 악취물질과의 균형이 이루어지지 않을 때에는 혐오감을 주는 경우가 많고, 넓은 공간에 적용하기 어렵기 때문에 일반적인 탈취방법으로는 곤란한 문제점이 있다.

기타 탈취방법으로써 물리적 탈취방법과 화학적 탈취방법을 혼합 적용하여 탈취시키는 방법이 있다. 대한민국 등록특허 제10-0841202호는 초산이 주성분인 목초액 스크라버를 이용하여 알칼리성취를 탈취시키는 화학적 탈취방법과, 활성탄 탑을 이용하여 목초액으로 탈취가 어려운 산성취를 탈취시키는 물리적 탈취방법을 혼합한 시스템을 소개하고 있는데, 이러한 물히화학적 탈취시스템은 알칼리성취와 산성취를 동시에 제거할 수 있으나, 지속적인 탈취를 위해서는 악취물질이 포화 흡착된 목초액 스크라버와 활성탄을 빈번히 교체해야하기 때문에 매우 번거롭고 비경제적인 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 음식물 쓰레기 처리장, 축사, 분뇨처리장, 각종산업의 오폐수 및 일상의 생활 주변의 악취원으로부터 발생하는 악취를 분해 제거하기 위한 것으로, 황산구리(CuSO₄·5H₂O)수용액에 함유된 구리 및 황산이온을 유·무기산으로 활성화시키고, 활성화된 구리 및 황산이온을 피막형성제로 분산 안정화시킨 악취제거제 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 전체 조성물 100중량부에 대하여, 황산구리(CuSO₄·5H₂O) 0.0001~25중량부와; 황산, 질산, 염산, 초산, 시트릭산, 살리실산, 주석산, 말레인산, 젖산, 사과산 및 아스코빅산 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 이루어지는 유·무기산 0.5~30중량부; 및 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 그의 염, 폴리메타아크릴산 및 그의 염, 폴리아크릴아마이드, 카르복시메칠셀룰로오즈 및 그의 염, 전분 및 그의 유도체, 알긴산 및 그의 염, 구아검, 잔탄검, 카라기난 및 아가 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 이루어지는 피막형성제 0.1~5중량부;를 함유하며, 그의 액성이 pH 7.0 미만의 산성 용액인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 정제수 50~87.5중량부에, 황산구리(CuSO₄·5H₂O) 0.0001~25중량부를 첨가하고 교반하는 단계; 상기 교반된 정제수와 황산구리의 혼합물에 황산, 질산, 염산, 초산, 시트릭산, 살리실산, 주석산, 말레인산, 젖산, 사과산 및 아스코빅산 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 이루어지는 유·무기산 0.5~30중량부를 첨가하고 교반하여 구리 및 황산 이온을 활성화시키는 단계; 및 상기 구리 및 황산 이온이 활성화된 혼합물에 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 그의 염, 폴리메타아크릴산 및 그의 염, 폴리아크릴아마이드, 카르복시메칠셀룰로오즈 및 그의 염, 전분 및 그의 유도체, 알긴산 및 그의 염, 구아검, 잔탄검, 카라기난 및 아가 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 이루어지는 피막형성제 0.1~5중량부를 첨가하여 활성화된 구리 및 황산이온을 분산 안정화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 황산구리(CuSO₄·5H₂O)수용액에 함유되어 있는 구리와 황산이온을 유·무기산으로 활성화시키고, 활성화된 구리와 황산이온을 피막형성제로 분산시킴으로서, 본 발명을 악취원에 처리할 때 활성화된 구리이온은 산성취 및 중성취를 쉽게 제거하고, 황산이온은 알칼리성취를 빠르게 제거할 수 있으며, 다른 화학적 특성을 가진 악취물질에 대해 선택적으로 작용하지 않고, 각종의 악취물질을 동시에 지속적이며 빠른 속도로 제거할 수 있다.

이하 본 발명과 관련된 황산구리(CuSO₄·5H₂O), 유·무기산 및 피막형성제로 구성되는 악취제거제 조성물을 상세히 설명한다. 이하에서 설명하는 피막형성제 및 유·무기산은 본 발명의 악취제거제 조성물에 포함된 예를 설명하나, 그 외에 자연에 존재하는 다양한 종류의 피막형성제 및 유·무기산을 함유한 경우에도 이용될 수 있다.

본 발명에서 황산구리(CuSO₄·5H₂O)는 악취를 제거하는 주요 조성으로서, 황산제이구리 또는 황산구리(II)라고 불리며, 푸른색의 투명한 결정으로 비중은 2.286이다. 건조한 공기 중에서 서서히 수분을 잃고 가루가 된다. 가열하면 45℃에서 2분자의 물, 110℃에서 4분자의 물, 다시 250℃에서 모든 물분자를 잃고 무색의 무수물이 된다. 본 발명에 따른 악취제거제의 전체 조성물 100중량부에 대하여, 황산구리(CuSO₄·5H₂O)는 0.0001~25중량부가 함유되는 것이 바람직하다. 0.0001 중량부 미만을 사용할 경우 구리이온의 농도가 낮아 산성취에 대한 탈취효과가 거의 없으며, 25중량부를 초과하여 사용할 경우에는 과포화된 황산구리(CuSO₄·5H₂O)용액으로 결정이 생성되어 본 발명에서 설명하는 분산 안정화된 액상의 조성물을 얻을 수 없게 된다.

한편, 구리는 생물의 성장, 물질대사 및 효소의 활성화에 관여하는 생체의 필수 미량원소이다. 고기류, 조개, 견과류와 같은 음식을 통해 공급받거나, 산화구리, 글루콘산구리, 황산구리, 아미노산 킬레이트 구리 등의 영양보충제를 통해 섭취하게 된다. 또한, 구리는 체내에 있는 여러 효소의 구성성분으로, 주로 간이나 뇌, 신장, 심장에 약 100㎎ 내지 150㎎이 존재한다. 우리나라 남녀 성인 및 노인의 구리 일평균필요량은 600㎍이며, 일권장섭취량은 800㎍이다. 임신기의 추가 일평균필요량은 임신기의 태아 성장과 양수, 모체에 필요한 구리의 양을 고려하여 100㎍이며, 추가 일권장섭취량은 130㎍이다. 수유부의 추가 일평균필요량은 모유로 분비되는 구리의 양을 고려하여 350㎍이며, 추가 권장섭취량은 450㎍이다.

구리는 주로 소장에서 흡수되나, 위에서도 소량 흡수된다. 섭취량이 적을 때는 능동적으로 흡수되고, 섭취량이 많을 때는 확산에 의한다. 구리의 흡수율은 구리 섭취량이 적을 때 증가하고, 구리 섭취량이 높을 때에는 감소한다. 구리의 흡수에 영향을 미치는 인자는 아연, 철, 몰리브덴, 아스코빅산, 일부 아미노산, 설탕 및 과당으로 높은 용량의 아연보충제는 구리의 흡수를 방해하여 심각한 구리 결핍증을 나타낼 수 있다. 아연을 과다하게 보충하면 성인과 유아에 있어서 구리 결핍을 유발할 수 있다. 혈중 구리의 65% 정도는 단백질의 일종인 셀룰로플라스민과 단단히 결합한 상태로 존재한다. 이 단백질은 특정 수용체를 경유하여 세포 안으로 구리를 내보내며, 알부민, 트랜스쿠프레인, 저분자량 리간드는 구리와 결합하여 조직으로 쉽게 이동시키는데, 대부분의 구리는 간에 축적된다. 간에 축적된 구리는 짧은 시간 내에 효소나 단백질을 만드는 데 이용되거나, 간에서 새로 합성하는 셀룰로플라스민 내로 들어가서 혈액으로 방출된다.

대부분의 구리는 재흡수되며, 흡수되지 않는 구리는 담즙을 통해 배설된다. 담즙을 통해서 배설되는 구리는 흡수율이나 구리의 항상성을 조절하게 된다. 따라서 식이 내 구리의 함량이 많을 때에는 배설량이 증가하지만 구리가 결핍하거나 섭취하는 구리의 함량이 적을 때에는 거의 배설되지 않는다.

구리의 기능은 철분의 흡수 및 이용을 돕는 작용을 한다. 철분은 소장세포의 세포막을 통하여 Fe³⁺로 흡수되는데, 페록시데이즈라고 불리는 세룰로플라스민은 구리가 주성분인 단백질 효소로써 Fe²⁺를 Fe³⁺로 산화시키는 작용을 하며, 또한 흡수된 철분이 체내의 철분결합 단백질과 결합되기 위해서 필요한 형태인 Fe³⁺로 산화시키는 작용을 한다. 따라서 구리는 철분의 흡수와 이동을 돕고 저장된 철분이 헤모글로빈 합성장소로 이동하는데 관여하므로 구리가 부족하면 철의 이용률이 감소하고 헤모글로빈의 합성이 저하되어 빈혈이 발생된다.

또한, 구리, 아연 과산화 디스뮤테이즈(Cu, Zn-SOD)가 구리와 결합하여 세포의 산화를 방지하는 신체 내 효소 반응 촉매 역할을 한다. 구리는 미토콘드리아 내 전자전달계의 마지막 과정에서 시토크롬 C 옥시데이즈의 조효소로 작용하여 ATP 생성에 관여하고 있다. 또한, 구리는 결합조직 단백질의 세포간 또는 세포내 사슬가교 형성반응에 필요한 라이실 옥시데이즈를 활성화시키므로, 구리가 부족하여 이 효소의 활성이 억제되면 골격, 피부, 혈관이 비정상적으로 형성된다. 따라서 구리는 결합조직을 구성하는 콜라겐과 엘라스틴이 교차 결합하는데 작용하는 효소의 일부분으로 골격형성과 심장순환계의 결합조직을 정상으로 유지하는 데 기여한다. 구리 결핍으로 인한 증상은 철 보충으로도 고쳐지지 않는 빈혈, 백혈구 감소증, 호중구 감소증, 저색소증 등이 있으며, 태아기와 신생아기 동안의 구리 결핍은 신경장애 또는 골다공증을 일으키기도 한다. 또한 구리가 결핍되면 성인의 혈중 콜레스테롤이 증가하는 것이 보고되었으며, 구리가 결핍된 동물에서 심혈관계 기능이상이 보고되었다. 구리 결핍증은 일반적으로 매우 드물지만, 모든 연령에서 구리를 보충하지 않은 완전정맥영양을 장기간 공급 받은 사람, 구리 함유량이 낮은 조제유를 먹은 미숙아, 영양불량 상태에서 회복 중인 유아 또는 만성 복막투석을 받고 있는 유아, 심한 화상 환자, 신장투석 환자 및 과량의 제산제 복용자 또는 구리 착염제인 페니실아민을 과량 복용하는 사람들에서 구리 결핍이 일어나기 쉽다. 구리를 다량 섭취할 경우에는 구토 또는 불쾌한 맛이 있으나 급성 독성 증세는 매우 희귀하게 나타나며, 다량의 구리 섭취 시에도 인체의 항상성 기전으로 체내에 과량축적은 어느 정도 방지된다. 그러나 만성적인 구리 과다 섭취는 간 손상을 초래하므로 구리의 상한 섭취량을 설정하고 있다. 물이나 음료수를 통해 급성으로 유발되는 복부통증, 경련, 오심, 설사 및 구토 등의 위장관 증세와 구분이 된다. 또한, 한의학(본초강목)에서는 황산구리를 담반이라고 부르는데, 그의 효능 효과는 눈을 밝게 하고 눈이 아픈 것을 낫게 하며, 칼에 다친 상처, 간질발작과 경련을 치료하는 것으로 알려지고 있다. 또한 여성의 생식기 조직이 침식되고 아프거나, 결석을 동반한 임증에 한열왕래 증상, 월경 시 출혈, 하혈을 치료하고 모든 나쁜 기운을 물리쳐서 자식을 낳을 수 있게 한다. 장시간 복용하면 수명이 늘어나며, 적취를 없애고 해수와 상기되는 증상, 임파선염과 부스럼, 충치, 코 속에 군살이 자라는 증상, 대하, 얼굴이 노란 증상, 자궁경련을 치료한다.

다음으로, 본 발명에서 유·무기산은 황산구리(CuSO₄·5H₂O) 수용액에 함유되어 있는 구리 및 황산이온을 활성화시키는 조성으로, 황산, 질산, 염산, 초산, 시트릭산, 살리실산, 주석산, 말레인산, 젖산, 사과산, 아스코빅산 등의 유·무기산 중에서 하나 또는 그 이상을 선택하여 혼합 사용할 수 있으며, 본 발명에 따른 악취제거제의 전체 조성물 100중량부에 대하여, 상기 유·무기산은 0.5~30중량부가 함유되는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는 황산을 사용하였다. 0.5 중량부 미만 사용 시에는 낮은 농도로 악취원에 적용할 때 구리 및 황산이온을 활성화 시키지 못하며, 30중량부를 초과하여 사용할 경우 황산구리(CuSO₄·5H₂O)의 용해도를 떨어뜨리게 되어 결정이 석출된다.

다음으로, 본 발명에서 피막형성제는 수용성고분자이며, 활성화된 구리 및 황산이온을 조성물 내에 분산 안정화시키는 조성으로, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 그의 염, 폴리메타아크릴산 및 그의 염, 폴리아크릴아마이드, 카르복시메칠셀룰로오즈 및 그의 염, 전분 및 그의 유도체, 알긴산 및 그의 염, 구아검, 잔탄검, 카라기난, 아가 등에서 하나 또는 그 이상을 선택하여 혼합 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 폴리비닐알코올을 사용하였다, 본 발명에 따른 악취제거제의 전체 조성물 100중량부에 대하여, 피막형성제는 0.1~5중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 0.1 중량부 미만 사용 시에는 구리 및 황산이온을 분산 안정화시키기 어려우며, 5중량부를 초과하여 사용할 경우에는 조성물의 점도가 매우 높아져 유동성이 없게 된다.

다음으로, 본 발명에서 제조되는 조성물의 성상은 투명한 액상으로 자체의 pH를 측정할 때 그의 pH는 7.0 미만의 산성인 것이 바람직하다. pH가 7.0 이상의 알칼리성일 경우에는 구리 및 황산이온의 활성도가 낮아져, 악취제거효율이 현저히 떨어지게 된다.

본 발명에서 황산구리(CuSO₄·5H₂O)를 용해시키기 위해 사용하는 용매는 정제수가 가장 바람직하다.

또한 본 발명에서는 심미적인 효과를 높이기 위해 색소 또는 향료를 사용할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 악취제거제 조성물의 제조 방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.

정제수에 황산구리(CuSO₄·5H₂O)를 첨가하여 결정이 완전히 용해될 때 까지 교반한다. 여기에 유·무기산을 서서히 첨가하고 균일상이 될 때까지 교반하여 구리 및 황산이온을 활성화시킨다. 유·무기산 첨가 시에는 발열반응을 하므로 특히 화상에 주의를 하여야 한다. 이어서 피막형성제를 첨가하여 활성화된 구리 및 황산이온을 분산 안정화시킨 투명상의 악취제거제 조성물을 제조한다.

이하 본 발명을 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 6을 통하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예 및 비교예에 한정되는 것이 아니며, 서로 다른 다양한 형태로 표현할 수 있는 것으로 이하의 실시예 및 비교예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이다.

실시예 1.

68중량부의 정제수에 20중량부의 황산구리(CuSO₄·5H₂O)를 첨가하여 완전히 용해될 때까지 충분히 교반을 한다. 여기에 10중량부의 황산을 서서히 첨가하고 구리 및 황산이온을 활성화시킨다. 활성화된 구리 및 황산이온을 분산 안정화시키기 위해 2중량부의 폴리비닐알코올을 첨가하고, 균일상이 될 때 까지 교반 용해하여 투명한 청색의 악취제거제 조성물을 제조하였다. 황산을 첨가할 때는 반응열이 발생하므로 주의하여 서서히 첨가한다.

실시예 2 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 6은 하기 표 1 의 조성으로 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

표 1은 실시예 2 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 6. (단위:중량부)

구분	실시예					비교예
구분	2	3	4	5	6	1	2	3	4	5	6
황산구리 (CuSO₄·5H₂O)	10.0	15.0	20.0	25.0	0.0001	0.00005	20.0	25.1	15.0	20.0	15.0
폴리비닐알코올	2.0	5.0	0.1	1.0	3.0	3.0	0.05	1.0	5.1	2.0	1.5
황산	0.5	30.0	5.0	8.0	15.0	10.0	8.0	6.0	8.0	0.45	30.5
정제수	87.5	50.0	74.9	66.0	81.9999	86.99995	71.95	67.9	71.9	77.55	53.0
합계	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0

실험예 1. 안정성시험.

이상의 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 6을 제조하여 성상을 육안으로 확인한 결과, 표 2 와 같이 나타났다. 실시예 1 내지 실시예 6, 비교예 1, 비교예 2 및 비교예 5는 청색의 투명액상을 지속적으로 유지하고 있으나, 비교예 3 및 비교예 6은 청색의 결정이 생성되었고, 비교예 4는 고점도의 겔상이 생성되었다.

표 2는 안정성시험 결과.

구분

실시예

비교예

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

색상

투명
청색

성상

액상

겔상

액상

결정생성유·무

무

유

무

유

실험예 2. 악취제거효과 비교시험

본 발명에서의 안정성 시험 결과 성상이 안정한 것으로 나타난 실시예 1 내지 실시예 6, 비교예 1, 비교예 2 및 비교예 5에 대해 악취제거효과를 측정하기 위하여 각 조성물을 60,000:1의 농도로 희석하였다. 5,000㎖의 비이커에 희석한 시료 50㎖를 넣고 밀봉한 후, 악취물질로써 시험가스를 사용하였다. 대표적인 시험가스로는 산성취인 황화수소, 알칼리성취인 암모니아, 중성취인 아세트알데히드를 각각 50umol/mol의 초기농도로 주입하고, 시간 경과에 따라 초기(0분), 30분, 60분, 90분, 120분, 150분, 180분, 210분 및 240분에서 가스의 농도의 변화량을 KS I 2218:2009에 따라 측정하였다. 시험 중의 온도는 23℃±5℃, 습도는 50%±10%를 유지하였다. 공시험은 이와 별도로 각 조성물이 없는 상태에서 동일한 방법과 조건에서 진행하였다. 시간 경과에 따른 시간대 별 악취제거율(시험가스 제거율)은 다음식에 의해 계산하였으며, 그 결과는 표 3 내지 5에 나타내었다.

악취제거율(%) = {(공시험 가스의 농도경시 가스의 농도)/공시험 가스의 농도} x 100

표 3은 산성취(황화수소)에 대한 악취제거율(단위:%)

구분	초기	30분	60분	90분	120분	150분	180분	210분	240분
실시예1	0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
실시예2	0	95.9	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
실시예3	0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
실시예4	0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
실시예5	0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
실시예6	0	93.9	96.5	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
비교예1	0	59.2	65.3	68.8	66.7	66.7	66.7	66.0	66.0
비교예2	0	92.0	98.0	100.0	93.5	90.7	83.5	75.0	64.3
비교예5	0	44.0	49.0	49.0	49.0	51.0	49.0	49.0	49.0

표 4는 알칼리성취(암모니아)에 대한 악취제거율(단위:%)

구분	초기	30분	60분	90분	120분	150분	180분	210분	240분
실시예1	0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
실시예2	0	95.9	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
실시예3	0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
실시예4	0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
실시예5	0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
실시예6	0	96.0	98.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
비교예1	0	81.6	85.7	89.6	91.5	93.5	93.5	93.5	93.5
비교예2	0	92.0	98.0	100.0	93.5	90.7	83.5	75.0	64.3
비교예5	0	49.0	53.1	59.2	59.2	58.3	60.4	58.3	58.3

표 5는 중성취(아세트알데히드)에 대한 악취제거율(단위:%)

구분	초기	30분	60분	90분	120분	150분	180분	210분	240분
실시예1	0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
실시예2	0	95.9	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
실시예3	0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
실시예4	0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
실시예5	0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
실시예6	0	90.0	95.8	95.8	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0
비교예1	0	36.7	44.9	44.9	45.8	45.8	44.7	45.7	45.7
비교예2	0	61.2	71.4	75.5	75.5	68.8	60.4	54.2	50.0
비교예5	0	40.8	44.9	46.9	47.9	47.9	46.8	46.8	46.8

한편, 본 발명에 의해 악취가 제거되는 기전을 살펴보면 활성화된 구리이온은 산성취의 황화물과 결합하여 무취 물질로 변화시키고, 황산이온은 알칼리성취의 질소화합물과 중화반응을 통하여 무취의 염을 형성함으로써 악취가 제거되는 비가역적인 화학반응을 수반한다. 또한, 화학약품 냄새가 나는 중성취는 상대적으로 반응속도가 느린 반응이지만, 활성화 구리이온이 촉매 역할을 하여 악취물질을 환원시킴으로서 무취 화합물로 변화시키는 매우 효과적인 탈취기능을 나타낸다. 또한, 본 발명에서 사용하는 유·무기산은 구리 및 황산이온의 활성화뿐만 아니라, 알칼리성취를 중화하는 보조탈취제의 역할을 하며, 피막형성제는 탈취성분이 악취물질과 장시간 효율적으로 접촉할 수 있도록 악취물질에 피막을 형성하여 탈취효과를 지속적으로 유지시키는 역할을 한다.

본 발명에서 각종 악취물질을 탈취시키는 화학 반응기전은 다음과 같다.

(산성취)

(알칼리성취)

(중성취)

이상과 같이 대표적인 악취물질에 대해 악취제거율을 시험한 결과, 실시예들은 조성에 따라 약간의 차이를 보이지만 전반적으로 매우 우수한 악취제거율을 나타내었다. 산성취, 알칼리성취 및 중성취에 대한 실시예 1, 실시예 3 내지 실시예 5의 악취제거율은 30분 경과 후에 100%로 나타났으며, 실시예 2는 60분 경과 후에 100%로 나타났다. 또한 실시예 6은 산성취 및 알칼리성취에 대한 악취제거율이 90분 경과 후에 100%로 나타났으며, 중성취에 대한 악취제거율은 120분경과 후에 100%로 나타났다. 실시예 2와 실시예 6의 초기 악취제거율이 상대적으로 약간 낮은 것은 황산구리(CuSO₄·5H₂O)와 무기산의 함량 의존도에 영향이 있는 것으로 판단된다. 비교예 1은 산성취와 중성취의 제거율이 매우 낮은 반면에, 알칼리성취의 제거율은 우수한 수준으로 나타났다. 산성취와 중성취의 제거율이 매우 낮은 이유는 구리이온에 의해 악취물질이 제거되는 기전에 부합되는 것으로 황산구리(CuSO₄·5H₂O)의 농도가 너무 낮기 때문이며, 알칼리성취의 제거율이 높은 것은 활성화제인 황산의 영향으로 추정된다. 비교예 2는 초기 악취제거율은 우수하나 시간 경과에 따라 제거율이 낮아지는 경향을 나타내는 것으로 보아 탈취효과의 지속성이 짧은 것을 알 수 있다. 비교예 5의 악취제거율은 실시예 1 내지 실시예 6, 비교예 1 및 비교예 2에 비해 현저히 악취제거율을 나타내고 있는데, 60,000:1의 농도로 희석된 비교예 5의 pH는 7.0으로써, 활성화제의 함량이 낮아 황산구리(CuSO₄·5H₂O)수용액에 존재하는 구리 및 황산이온을 활성화시키지 못하기 때문이다. 본 발명에서 앞서 설명한 바와 같이 황산구리(CuSO₄·5H₂O)는 산성의 pH에서 활성화된다는 것을 알 수 있다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 정제수에 황산구리(CuSO₄·5H₂O)를 용해하고, 황산구리(CuSO₄·5H₂O)수용액에 함유되어 있는 구리 및 황산이온을 유·무기산으로 활성화시킨 후, 활성화된 구리 및 황산이온을 피막형성제로 분산 안정화시킬 수 있으므로 각종의 악취물질과 피막형성을 통해 쉽게 접촉할 수 있는 환경을 만들어 지속적으로 빠르게 악취를 제거할 수 있다.

Claims

전체 조성물 100중량부에 대하여,
황산구리(CuSO₄·5H₂O) 0.0001~25중량부와;
황산, 질산, 염산, 초산, 시트릭산, 살리실산, 주석산, 말레인산, 젖산, 사과산 및 아스코빅산 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 이루어지는 유·무기산 0.5~30중량부; 및
폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 그의 염, 폴리메타아크릴산 및 그의 염, 폴리아크릴아마이드, 카르복시메칠셀룰로오즈 및 그의 염, 전분 및 그의 유도체, 알긴산 및 그의 염, 구아검, 잔탄검, 카라기난 및 아가 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 이루어지는 피막형성제 0.1~5중량부;를 함유하며,
그의 액성이 pH 7.0 미만의 산성 용액인 것을 특징으로 하는 악취제거제 조성물.
정제수 50~87.5중량부에, 황산구리(CuSO₄·5H₂O) 0.0001~25중량부를 첨가하고 교반하는 단계;
상기 교반된 정제수와 황산구리의 혼합물에 황산, 질산, 염산, 초산, 시트릭산, 살리실산, 주석산, 말레인산, 젖산, 사과산 및 아스코빅산 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 이루어지는 유·무기산 0.5~30중량부를 첨가하고 교반하여 구리 및 황산 이온을 활성화시키는 단계; 및
상기 구리 및 황산 이온이 활성화된 혼합물에 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 그의 염, 폴리메타아크릴산 및 그의 염, 폴리아크릴아마이드, 카르복시메칠셀룰로오즈 및 그의 염, 전분 및 그의 유도체, 알긴산 및 그의 염, 구아검, 잔탄검, 카라기난 및 아가 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 이루어지는 피막형성제 0.1~5중량부를 첨가하여 활성화된 구리 및 황산이온을 분산 안정화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 악취제거제 조성물의 제조방법.
삭제
삭제
삭제
삭제