KR101941931B1 - 산염기성 화학물의 검지체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산염기성 화학물의 검지체에 관한 것으로서, 보호복,안전복, 안전모, 산업시설을 포함하는 산업현장에서의 산, 염기성 화학물질을 검지하기 위한 산염기성 화학물의 검지체에 있어서, 상기 검지체는 검지용 지시약으로서 티볼블루를 가지며, 상기 지시약이 흡착하여 안정화될 수 있는 친수성수지인 에멀젼수지 또는 알콜계수지(폴리우레탄수지,아크릴수지..)를 안정화수지로서 혼합하여 가짐으로써 도료체로서 제공되거나, 상기 검지체는 검지테이프(DT)이며, 상기 검지테이프(DT)는 검지용 지시약으로서 티볼블루를 가지며, 상기 지시약이 흡착하여 안정화될 수 있는 친수성수지인 에멀젼수지나 알콜계수지(폴리우레탄수지,아크릴수지..)인 안정화수지를 원단 또는 부직포의 검지베이스(B)에 도포하여 검지수지층(D)으로 하고, 상기 검지베이스(B) 이면에 점착제(아크릴점착제,고무점착제,실리콘점착제)도포한 점착제층(A) 및 이형지(P)를 부착하여 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

산염기성 화학물의 검지체{DETECTING MATERIAL OF ACID AND ALKALINE CHEMICALS}

본 발명은 산염기성 화학물의 검지체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각종의 제조공정에서 사용되는 산 또는 염기성 화학물의 작업자의 보호복으로의 비산상태, 산업시설로의 비산 및 배관파이프와 같은 산업시설로부터의 노출상태를 검지, 검출하기 위한 검지체의 다양한 응용에 관한 것이다.

다양한 종류의 화약품을 취급하는 산업현장에서 작업자는 비산을 방지하기 위하여 보호복을 착용하고 화학약품을 취급한다.

그러나, 작업자의 부주의나 설비의 비정상적인 동작에 의해 화학물질이 작업자에 비산되는 경우가 다양한 작업환경에서 자주 발생하고 특히 강산,강염기는 작업자의 피부에 화학화상을 유발시켜 주요한 산업재해의 요인이 되고 있다.

일반적으로 이들 강산,강염기들은 투명한 색상이어서 작업자의 보호복이나 안전모에 비산하여 오염된 것을 모르고 작업자가 탈의하면서 이를 손으로 만지게 되어 화학화상을 입는 경우가 다발하고 있다.

종래로부터도 산,염기들의 설비에 누출되는 것을 탐지하기위해 산탐지페인트,염기탐지페인트나, 산탐지테이프,염기탐지테이프가 널리 사용되어지고 있다.

그러나, 이러한 종래의 산탐지페인트,염기탐지페인트나, 산탐지테이프,염기탐지테이프는 산염기성 배관연결부의 탐지용으로 개발된 것으로서, 작업자의 보호복이나 안전모에 적용할 경우의 단점으로서는,

(1) 산탐지페인트,염기탐지페인트의 경우, 유기용제를 사용한 페인트로 붓등으로 도포 시, 유기용제 냄새가 나며 깔끔하지가 않으며 소수성수지만을 사용하여 제조되므로 친수성인 산,염기들과 친화력이 부족하여 수분반발력으로 인하여 산,염기 오염 시 변색이 적게되어 시인성이 약해져 검지가 용이하지 않다는 문제점을 가진다.

즉, 도 1 사진에 보호복 원단에 산염기를 도포하고 그 위에 산탐지페인트,염기탐지페인트를 도포하여 3시간이 경과하여 검지한 사진에서와 같이, 시각적으로 검지가 용이하지 않고 검지까지 많은 시간이 소요되므로 비효율적임을 알 수 있다.

또한 여러 현장을 이동하면서 산나 염기에 노출되는 작업자의 보호복 특성상 산검지체와 염기검지체의 별도로 두가지를 특정부위에 도포 및 건조하여야 하므로, 이중으로 도포작업을 해야한다.

또한, 도포된 부분이 오염되어 변색된 경우에, 보호복을 세척하여 재사용하려 해도 탐지페인트 부분이 오염된 것을 세척 등으로 제거하기가 어려워 보호복을 재사용하기가 불가능하여 경제성이 극히 불량한 문제를 가진다.

(2) 산탐지테이프,염기탐지테이프의 경우는 테이프의 접착면인 뒷면에서 유출되는 것을 탐지하는 구조이어서 표면에서 탐지불가하고 산탐지테이프와 염기탐지테이프를 동시에 접착하여야 하므로 역시 불편함이 따르게 된다.

종래제품인 도 2 사진에서와 같이, 비닐지의 이면에 산 또는 염기검지용 테이프가 부착되고 양쪽의 이형지를 제거하고 검지하고자 하는 보호복 부위에 부착하게 되어 있어 사후에 보호복에 부착된 산, 염기가 이 테이프에 흡착되어야 검지가 이루어지나 도 2의 우도에서와 같이, 비닐지가 위에 존재하게 되어 건조하여 버린 산, 염기의 검지는 이루어지지 않거나 부적합하게 되고 검지에 시간이 많이 소요된다.

또한, 선원특허인 한국특허 제 10-1430119호에서는 산-염기동시 검출용 페인트조성물을 제공하면서, 산,염기 동시 검출지시약으로서 메틸오렌지 및 브롬티몰블루(BTB)를 선택하여 제공하고 있으나 메틸오렌지는 발암성물질로서 사용이 불가하고 브롬티몰블루(BTB)는 도 3의 지시약선도에서와 같이,

중성에서 청색지시를 하므로 산, 염기가 아닌 물도 청색으로 지시하게 되어 물도 염기로서 오인하여 검출하는 검지오류가 다발하고 페인트로서만 제공되는 조성물로서 실제적인 작업복등으로의 사용은 불가능하였다.

한국특허 제 10-1430119호

상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 산염기 감지테이프에서는, 1회의 검지작업으로서 다양한 산업현장의 시설물의 비산된 산과 염기성 화학물을 동시에 검지하고 역시 작업자의 보호복의 경우도 동일한 검지가 가능하면서도 반복적 재사용이 가능한 구성을 제공하고자 한다.

나아가 검지체로서의 페이터와 같은 도료체, 테이프, 인체 부위의 절단형상의 스티커 등의 다양한 형태로서 제공될 수 있다.

이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,

보호복,안전복, 안전모, 산업시설을 포함하는 산업현장에서의 산, 염기성 화학물질을 검지하기 위한 산염기성 화학물의 검지체에 있어서,

상기 검지체는 검지용 지시약으로서 티볼블루를 가지며, 상기 지시약이 흡착하여 안정화될 수 있고 수용성인 산,염기와 친화력을 올리기 위하여 친수성수지로서 에멀젼수지 또는 알콜계수지(폴리우레탄수지,아크릴수지..)를 안정화수지로서 혼합하여 가짐으로써 도료체로서 제공될 수 있는 것을 특징으로 하고,

보호복,안전복, 안전모, 산업시설을 포함하는 산업현장에서의 산, 염기성 화학물질을 검지하기 위한 산염기성 화학물의 검지체에 있어서,

상기 검지체는 검지테이프이며, 상기 검지테이프는 검지용 지시약으로서 티볼블루를 가지며, 상기 지시약이 흡착하여 안정화될 수 있고 수용성인 산,염기와 친화력을 올리기 위하여 친수성수지로서 에멀젼수지나 알콜계수지(폴리우레탄수지,아크릴수지..)인 안정화수지를 원단 또는 부직포의 검지베이스에 도포하여 검지수지층으로 하고, 상기 검지베이스 이면에 점착제(아크릴점착제,고무점착제,실리콘점착제)도포한 점착제층 및 이형지를 제공하여 구성한 것은 구체적인 적용례로서 한다.

본 발명은 산, 염기성 화학물에 오염된 보호복이나 안전모 등의 화학적 오염물의 검지를 1회의 도포 및 테이핑, 스티커 부착작업으로 검지가 가능하게 하고 점착제를 사용함으로써 반복적인 보호복의 사용이 가능한 유용성을 가진다.

또한, 배관파이프 등의 각종의 산업설비에서의 산, 염기성 화학물에 오염된 부위 역시 검출이 가능하게 한다.

도 1은 종래의 산염기 검지를 위한 지시약의 사용상의 문제점을 도시하는 사진.
도 2는 종래의 산염기 검지를 위한 검지테이프의 사용상의 문제점을 도시하는 사진.
도 3은 본 발명의 산염기성 화학물의 검지체에 사용되는 지시약의 특성을 도시하는 지시검지 분포도.
도 4는 본 발명의 산염기성 화학물의 검지체인 검지테이프의 구성을 도시하는 단면확대도.
도 5a,b,c는 본 발명의 산염기성 화학물의 검지체인 검지테이프의 점착제층의 다양한 실시구성을 도시하는 단면확대도.
도 6는 본 발명의 산염기성 화학물의 검지체에 사용방법을 도시하는 설명사진도.
도 7은 본 발명의 산염기성 화학물의 검지체에 다른 사용방법을 도시하는 단면설명도.
도 8은 본 발명의 산염기성 화학물의 검지체에 특성을 도시하는 실험의 사진도.

이하, 본 발명에 의한 산염기성 화학물의 검지체를 도면과 함께 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 산염기 검지를 위한 지시약의 사용상의 문제점을 도시하는 사진,도 2는 종래의 산염기 검지를 위한 검지테이프의 사용상의 문제점을 도시하는 사진, 도 3은 본 발명의 산염기성 화학물의 검지체에 사용되는 지시약의 특성을 도시하는 지시검지 분포도, 도 4는 본 발명의 산염기성 화학물의 검지체인 검지테이프의 구성을 도시하는 단면확대도, 도 5a,b,c는 본 발명의 산염기성 화학물의 검지체인 검지테이프의 점착제층의 다양한 실시구성을 도시하는 단면확대도, 도 6는 본 발명의 산염기성 화학물의 검지체에 사용방법을 도시하는 설명사진도, 도 7은 본 발명의 산염기성 화학물의 검지체에 다른 사용방법을 도시하는 단면설명도, 도 8은 본 발명의 산염기성 화학물의 검지체에 특성을 도시하는 실험의 사진도로서 순차적으로 설명하고자 한다.

본 발명의 산염기성 화학물의 검지체는 최적의 검지시약을 선택하고 그 선택된 검지시약을 최적의 방법으로 사용할 수 있는 도료체, 상기의 도료체를 도포한 객체로서의 테이프, 다양한 형상으로 절단된 스티커 등으로 구성하여 상품화한 것에 관한 것이다. 따라서 본 발명은 종래 존재하는 화학물질인 검지시약의 최적의 용도의 발명의 성격을 가지는 바 있다.

본 발명에서 산염기성 화학물의 검지체에서 고려하여야 할 사항은 다음과 같다.

(1) 1회의 도포 검지로서 중성인 물에는 검지되지 않고 산와 염기성 화학물을 함께 시각적, 시인적으로 검지할 수 있는 인체에 무해한 검지체 시약의 선정, (2) 테이프 또는 특정한 형태로 절단되어 부착물로 제공되는 구성이 요청된다.

이러한 문제점을 충족시키는 본 발명의 산염기성 화학물의 검지체를 설명한다.

[ 검지도료체(Painter)로서의 검지체]

다양하게 안출되어 시판되는 시약중에 산 또는 염기를 검지하는 시약은 다수 있으나 시각적인 색상의 변화를 통하여 산와 염기를 동시에 검지가능한 시약을 선정하여야 하고 이 시약이 화학적으로 안정되고 인체에 무해하여야 한다.

이러한 PH지시약을 찾은 바, 리트머스는 산에서는 적색으로 염기에서는 청색으로 변하나 색상이 연하므로 시인성이 떨어져서, 티몰블루를 사용하는 것이 최적의 선택임을 알 수 있다.

이는 도 3에서와 같은 지시색의 분포에서와 같이, PH2.8이하는 적색을 지시하고 PH8.5이상에서는 청색을 지시하여 가장 최적임을 알 수 있다.

또한 티몰블루의 경우 암을 유발하는 등의 소인이 없어 인체에 무해하다.

더욱 바람직하게는 PH2.9 ~ 6.0 영역을 분명하게 표현하기 위해서 메틸레드(PH6.0이하는 적색,PH6.1이상은 황색)를 추가로 넣어서 사용함으로서 지시 PH 범위를 확정할 수 있다.

다른 지시약, 예를들면 리트머스시험지는 지시약 자체의 특성으로 인하여 검지 시인성이 저하되어 용이한 판단이 어렵고, 메틸예로우는 발암물질로 분류되었고, 메틸오렌지는 유전자변이물질로 규정되어 사용할 수 없다.

또한, 염기에서 청색을 띠는 PH지시약으로는 브로모티몰블루(BTB)는 중성인 물에서도 청색으로 변하므로 물이 묻은 경우에도 염기에 오염된 것으로 오인할 수 있고 물이 묻은 자리가 청색으로 오염되어 시각적으로 바람직하지 않은 즉, 중성에서 청색이어서 시인성이 떨어지고, 티몰프탈레인은 강한 염기에서는 몇분 후 퇴색되어 무색으로 변하여 염기에 오염된 순간은 인지되나 시간경과 시 인지되지 않아 적용이 불가능하다.

상기하는 바와 같이, 티몰블루 단독 또는 메틸레드를 혼용하여 지시약(T)으로서 선정하고 이 지시약이 흡착되어 안정화되고 친수성을 가지도록 수지를 선정하여야 한다.이를 안정화수지(S)라 하기로 한다.

안정화수지(S)는 친환경적인 에멀젼수지나 알콜계수지(폴리우레탄수지,아크릴수지등)를 사용하고 수용성인 산,염기와 친화력을 올리기위해 친수성단량체(수산.카복실기,초산등)가 15-40mole %(15mole %미만은 친수성이 약해서 친수성인 산,염기와 친화력이 약해 PH지시약의 색상변화가 적으며 40mole%넘을 경우는 코팅면이 내수성이 약해서 수분에 의해 팽윤되어 검지수지층가 탈락됨)로 설정한다.

만일, 수지에 친수성단량체가 없거나 15mole%미만인 경우는 수용성수지(폴리비닐알콜,폴리에틸렌비닐알콜등)를 4-10중량%를 혼합하여 구성한다.(4%미만은 친수성이 약해서 친수성인 산,염기와 친화력이 약해 PH지시약의 색상변화가 적으며 10%넘을 경우는 코팅면이 내수성이 약해서 수분에 의해 팽윤되어 검지수지층가 탈락됨).

상기와 같은 안정화수지(S)에 티몰블루를 혼합하고 PH범위에 따라서는 상술한 바와 같이 메틸레드를 추가적으로 혼합할 수 있다. 예시적인 바람직한 티몰블루와 메틸레드의 혼합비는 하기에 도표로서 바람직한 실시예가 예시되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 검지체는 안정화수지(S)에 검지시약이 혼합된 것으로서 벌키하게 도료와 같은 수지혼합물로 제공될 수 있다. 이러한 도료체로서의 검지체(T)는 산염기가 유동하는 배관체나 산업기기 등에 도포하여 산염기성 화학물로의 노출을 검사할 수 있고 도 8에서와 같이, 작업복에 도포(노란색도료)하여 산와 염기성 화학물을 검출할 수 있다.( 도시하는 도 8의 사진에서는 각각 황산과 수산화나트륨이 검출되어 적색과 청색을 발하는 것을 알 수 있다.)

이상과 같이 본 발명의 산염기성 화학물의 검지체는 도료로서의 검지체를 구성할 수도 있지만 이하의 실시예에서와 같이 검지테이프(DT)로서 구성할 수도 있다.

[ 검지테이프(DT)로서의 검지체]

상기하는 도료체를 응용하여 현장에서의 사용이 편리한 구성의 검지테이프(DT)를 도 4 이하에서 제공한다.

상술한 바의 티몰블루 단독 또는 메틸레드를 혼용하여 지시약(T)으로서 선정하고 이 지시약이 흡착되어 안정화되고 친수성을 가지는 안정화수지(S)를 하기의 검지베이스(B)에 도포한 층을 검지수지층(D)으로 구성한다.

이 검지수지층(D)에는 지시약(T)이 중성에서 진한 황색이어서 연한황색으로 바꾸어서 시인성을 올리기위해, 백색안료(W:탄산칼슘,산화티타늄등) 20-50 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.

백색안료(W)로 사용되기도 하는 실리카는 벌키하여 시인성을 좋게하기 위해 10%이상 사용 시 점도가 너무 올라가므로 본 발명에서는 적합하지않은 것으로 나타났다.

지시약(T)과 백색안료(W)를 함유하는 검지수지층(D)을 원단이나 부직포와 같은 검지베이스(B) 윗면에 도포건조한다.

검지베이스(B)인 기재로 사용되는 원단은 코팅공정의 비교적 높은 온도(140도 이상)에서의 열처리로 내열성이 나쁘지않는 원단을 사용하고, 폴리프로필렌원사는 내열성이 나쁘므로 폴리에스텔원단이나 폴리에스텔부직포를 사용한다.

검지베이스(B)의 뒷면에 다양한 종류의 점착제를 도포한 점착제층(A:아크릴점착제,고무점착제,실리콘점착제) 및 이형지(P)를 구성함으로써 본 발명의 산염기성 화학물의 검지테이프(DT)가 완성된다.

즉, 지시약(T)과 백색안료(W)을 포함하는 검지수지층(D)-검지베이스(B)-점착제층(A)- 이형지(P)로서 구성되는 것이다.

상기와 같이 구성되는 검지테이프(DT)는 10 ~ 20mm 폭으로 테이프로 권취하여 롤형상으로 생산하고 사용 시에 필요한 만큼 잘라서 도 7에서와 같이, 보호복이나 안전모에 붙이거나, 가슴이나 복부 등 비산이 빈발하는 부위에 가슴부나 복부부 형상으로 절단작업하여 스티커(예 20*100mm)처럼 떼어서 필요한 부위에 부착하여 사용할 수 있어 도료로서의 검지체보다 사용의 편리성이 크다. (도 7참조)

상기의 점착제층(A)은 검지베이스(B)의 후면에 전면 도포되는 것도 가능하나 본 발명에서는 점착제층(A)의 점착부의 도포 형상은 도 에서와 같이 다양한 형상으로 구성함으로써 그 작용효과를 더욱 발할 수 있다.

도 5a에서와 같이, 검지베이스(B)의 후면에 점착제층(A)에 다양한 형상의 도트형상점착부(D)를 구성하거나, 도 5b에서와 같이 검지테이프(DT)의 길이방향 또는 직각, 사선방향의 다수의 스트라이프형상점찹부(S) 또는 도 5c에서와 같이 체크형상 내지 메쉬형상점착부(M)로 구성하여 각각의 점착부 사이에 공극부(G)를 부여하는 것이다.

이러한 공극부(G)를 가짐으로서 작업복 등의 상방에서 비산하는 산 또는 염기성 화학물의 검출 뿐만아니라 도 5에서와 같이, 검지테이프(DT)의 측방으로 흘러내리는 화학물(BI) 및 후방에서 스며드는 화학물(BS)을 검출할 수있게 된다.

도 7에서는 산업현장의 파이프와 같은 배관연결부에서의 미세한 균열홈 등에 의하여 스며나오는 산 또는 염기성 화학물이 점착제층(A) 사이의 위와 같이 형성된 공극부(G)로 스며들게 하여 검출하는 것을 모식적으로 도시하고 있다. 따라서 본 발명의 검지체는 보호복 ,안전모 뿐만아니라 기설치된 각종의 산업기기에서도 적용이 가능한 것이다.

통상 보호복 및 안전모에 부적절한 액체상태의 산,염기가 비산하고 아래로 흘러내려서 산,염기탐지테프에 접촉하는 경우 색상이 변하여 작업자가 알게되고 적절한 조치를 하게되고,

산,염기 검지테이프(DT) 부분이 오염이 되어 변색된 경우에, 보호복을 세척하여 재사용할 경우 산,염기 검지테이프(DT)를 교체해서 사용하면 되는 것이다.

* 검지수지층종류별 코팅함량비(고형분기준%)

수지종류	수 지	수용성수지	백색안료	티몰블루	메틸레드
친수성단량체15-40mole%	50-80	0	20-50	0.2-0.5	0-0.1
친수성단량체15mole%미만	45-70	4-10	20-50	0.2-0.5	0-0.1

도 6에 본발명의 지시약에 의한 산와 염기성 화학물의 검지상태가 도시되며 선명한 시각적인 검지상태를 파악할 수 있다.

T: 지시약
B: 검지베이스
A: 점착제

Claims (9)

1. 삭제
2. 산업시설을 포함하는 산업현장에서 보호복,안전복, 안전모 등에 부착하여 산, 염기성 화학물질을 검지하기 위한 산염기성 화학물의 검지테이프(DT)로서, 검지수지층(D), 검지베이스(B) 및 점착제층(A)을 포함하는 것이며,
   상기 산, 염기성 화학물질은 친수성이며 액체상태인 것이고,
   상기 검지테이프(DT)는 검지용 지시약으로서 티몰블루를 가지며,
   상기 검지용 지시약이 흡착하여 안정화될 수 있고 수용성인 산, 염기와 친화력을 올리기 위하여 친수성수지로서 에멀젼수지나 알콜계수지인 안정화수지를 내열성의 폴리에스텔원단 또는 폴리에스텔부직포의 검지베이스(B)에 도포하여 검지수지층(D)으로 하고,
   상기 안정화수지는 수용성인 산, 염기와 친화력을 보장하기 위하여 친수성단량체를 15-40mole %로 하고,
   상기 안정화수지에 친수성단량체가 없거나 15 mole%미만인 경우는 수용성수지를 4-10중량%를 혼합하여 구성하고,
   상기 검지용 지시약은 친수성수지 45 ~ 80중량%에 대하여 0.2~0.5 중량%를 혼합하고,
   상기 검지베이스(B) 이면에 점착제를 도포한 점착제층(A) 및 이형지(P)를 부착하여 구성하고,
   상기 검지테이프(DT)는 10 ~ 20mm 폭으로 테이프로 권취한 권취체이거나, 검지대상물의 비산이 빈발하는 인체 부위에 절단작업하여 부착할 수 있는 형상의 스티커체이며, 상기 검지베이스(B)의 후면에 점착제층(A)은 도트형상점착부(D), 길이방향 또는 종방향, 사선방향의 다수의 스트라이프형상점착부(S), 메쉬형상체점착부(M)의 어느 하나로도 구성하여 점착제층(A)에 상기 점착부 간의 공극부(G)가 더 제공되어 검지테이프의 양면에서 산, 염기성 화학물이 검지되는 것을 특징으로 하는 산염기성 화학물의 검지테이프.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 검지용 지시약에는 PH지시범위를 보정,확장하기 위하여 메틸레드를 추가적으로 혼용할 수 있는 것을 특징으로 하는 산염기성 화학물의 검지테이프.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 검지수지층(D)에는 시인성을 올리기 위해, 백색안료 20-50 중량%를 첨가하는 것을 특징으로 하는 산염기성 화학물의 검지테이프.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제

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