KR102085771B1 - 고기능성의 탈취제 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고기능성의 탈취제 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 하나의 실시형태에 따라서 이산화규소(SiO2) 50 ~ 80중량%; 산화나트륨(Na2O) 0.2 ~ 10중량%; 산화마그네슘(MgO) 0.2 ~ 5중량%; 산화칼슘(CaO) 0.1 ~ 6중량%; 산화철(Fe2O3) 0.2 ~ 2.4중량%; 및 제올라이트 18 ~ 40중량%를 포함하는 탈취제 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 우수한 탈취능을 가지면서 이와 함께 제습능 및 항균능 등의 기능성이 향상된다. 또한, 본 발명에 따르면, 실내 생활 공간 등에 적용 시 공기 탈취 및 살균 등은 물론이고 포름알데히드(HCHO)나 휘발성유기화합물(TVOC) 등과 같은 유해물질의 제거가 가능하며 축산시설, 축산분뇨, 퇴비처리장, 하수처리장, 수산 시설 및 반려동물의 배설물 등에도 적용할 수 있어 그 활용성이 개선된다.

Description

고기능성의 탈취제 및 그 제조방법 {HIGH FUNCTIONAL DEODORANT COMPOSITION AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 고기능성의 탈취제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정 성분들이 적정 함량으로 조성되어 우수한 탈취능을 가지면서 이와 함께 제습능 및 항균능 등의 기능성이 향상된 고기능성의 탈취제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일상생활에서 접할 수 있는 많은 악취들은 사람들로 하여금 불쾌감을 주고, 심각하게는 질병을 유발한다. 대부분의 악취는 가스, 세균 및 먼지 등의 오염원으로부터 발생된다. 이러한 악취를 줄이기 위해 실내 거주 공간은 물론 화장실, 주방, 냉장고 및 의류 등에는 탈취제가 사용되고 있다. 예를 들어, 화장실, 주방 및 냉장고 등에 적용되는 탈취제는 주로 고형의 제형을 가지며, 의류나 커텐 등의 섬유 제품에 적용되는 탈취제는 주로 액상의 제형을 갖는다.
탈취는 크게 흡착을 이용한 흡착 방법과, 살균/항균을 이용한 제균 방법과, 향을 이용한 마스킹(masking) 방법 등으로 나눌 수 있다. 이중에서 향을 이용한 마스킹은, 향이 없어지면 다시 악취를 발생하므로 이는 근본적인 해결 방법으로서는 적절하지 않다. 이에, 흡착이나 제균 방법이 선호되며, 바람직하게는 두가지를 동시에 구현하는 방법이다.
일반적으로, 탈취제는 화학물질을 이용하였으나, 근래에는 친환경을 고려하여 황토, 규조토, 숯 및 식물 추출물 등의 천연물질을 이용하고 있다. 예를 들어, 대한민국 등록특허 제10-1474514호에는 황토와 화산석 등을 이용한 탈취제가 제시되어 있고, 대한민국 등록특허 제10-1247146호는 커피찌꺼기를 이용한 탈취제가 제시되어 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2012-0026260호에는 단백석과 규조토를 이용한 탈취제가 제시되어 있다.
또한, 대한민국 공개특허 제10-2018-0055303호에는 은행잎이나 녹차 등의 식물 추출물을 이용한 탈취제가 제시되어 있고, 대한민국 공개특허 제10-2018-0064001호에는 섬유 제품에 사용될 수 있는 액상의 조성물로서 아로마 오일을 이용한 액상 탈취제가 제시되어 있다.
그러나 종래의 탈취제는 그의 사용량에 비해 탈취능(악취 흡착능)이 낮은 문제점이 있다. 또한, 일부의 악취 유발원(황 함유 가스 등)에 대해서는 탈취능이 거의 없고, 이와 함께 제습능 및 항균능 등의 특성이 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1474514호 대한민국 등록특허 제10-1247146호 대한민국 공개특허 제10-2012-0026260호 대한민국 공개특허 제10-2018-0055303호 대한민국 공개특허 제10-2018-0064001호
이에, 본 발명은 개선된 특성을 가지는 고기능성의 탈취제 및 그 제조방법을 제공하는 데에 목적이 있다. 하나의 실시형태에 따라서, 본 발명은 특정의 성분들을 적정 함량으로 조성함으로써, 악취 유발원에 대하여 우수한 탈취능(악취 흡착능)을 가지면서 이와 함께 제습능 및 항균능 등의 특성이 향상된 고기능성의 탈취제 및 그 제조방법을 제공하는 데에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 이산화규소(SiO2), 산화나트륨(Na2O), 산화마그네슘(MgO), 산화칼슘(CaO), 산화철(Fe2O3) 및 제올라이트를 포함하는 탈취제를 제공한다.
하나의 실시형태에 따라서, 본 발명에 따른 탈취제는 이산화규소(SiO2) 50 ~ 80중량%; 산화나트륨(Na2O) 0.2 ~ 10중량%; 산화마그네슘(MgO) 0.2 ~ 5중량%; 산화칼슘(CaO) 0.1 ~ 6중량%; 산화철(Fe2O3) 0.2 ~ 2.4중량%; 및 제올라이트 18 ~ 40중량%를 포함한다.
또한, 본 발명은,
무기물 전체 중량 기준으로 이산화규소(SiO2) 50 ~ 80중량%, 산화나트륨(Na2O) 0.2 ~ 10중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.2 ~ 5중량%, 산화칼슘(CaO) 0.1 ~ 6중량%, 산화철(Fe2O3) 0.2 ~ 2.4중량% 및 제올라이트 18 ~ 40중량%를 포함하는 혼합 무기물을 얻는 단계;
상기 혼합 무기물에 유기 바인더와 무기 바인더를 혼합한 혼합물을 얻는 단계;
상기 혼합물을 성형한 성형체를 얻는 단계; 및
상기 성형체를 750℃ 이상의 온도에서 소결하는 단계를 포함하는 탈취제의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 개선된 특성을 가지는 고기능성의 탈취제 및 그 제조방법이 제공된다. 구체적으로 본 발명에 따르면, 악취 유발원에 대하여 우수한 탈취능(악취 흡착능)을 가지면서 이와 함께 제습능 및 항균능 등의 특성이 향상된 효과를 갖는다. 또한, 본 발명에 따르면, 실내 공간, 냉장고 및 의류 제품 등에는 물론이고 축산 시설, 수산 시설 및 반려동물의 배설물 등에 분사(분무) 방식으로 간편하게 적용할 수 있어 그 활용성이 개선된 효과를 갖는다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "및/또는"은 전후에 나열한 구성요소들 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "하나 이상"은 하나 또는 둘 이상의 복수를 의미한다.
본 발명은 적어도 우수한 탈취능을 가지면서 이와 함께 제습능 및 항균능 등의 특성이 향상된 고기능성의 탈취제 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 탈취제는 악취 제거를 목적으로 사용하는 것이라면 그 적용 대상물은 특별히 한정되지 않으며, 여러 대상물에 제한없이 범용적으로 상용될 수 있다. 본 발명에 따른 탈취제는, 예를 들어 실내 거주 공간은 물론 화장실, 조리 시설(주방 등), 축산 시설(닭, 돼지, 소 등의 사육장 등), 수산 시설(양식장, 어항 등), 가구 제품(장농 등) 및 각종 전기/전자 제품(냉장고 등) 등에 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 탈취제는 실내 생활 공간 등에 적용 시 공기 탈취 및 살균 등은 물론이고 포름알데히드(HCHO)나 휘발성유기화합물(TVOC) 등과 같은 유해물질의 제거가 가능하다. 아울러, 본 발명에 따른 탈취제는 반려동물(애완견 등)의 배설물(대변이나 소변 등)에 악취 제거를 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 탈취제는 악취 제거를 위한 유효성분으로서 이산화규소(SiO2), 산화나트륨(Na2O), 산화마그네슘(MgO), 산화칼슘(CaO), 산화철(Fe2O3) 및 제올라이트(zeolilte)를 포함한다. 구체적으로, 본 발명에 따른 탈취제는 악취 제거를 위한 유효성분으로서 무기물을 포함하되, 상기 무기물은 이산화규소(SiO2), 산화나트륨(Na2O), 산화마그네슘(MgO), 산화칼슘(CaO), 산화철(Fe2O3) 및 제올라이트(zeolilte)를 포함하는 혼합 조성을 갖는다.
본 발명에 따른 탈취제는 상기 무기물 성분들을 포함하되, 이에 더하여 바인더(binder) 및/또는 용매를 더 포함할 수 있다. 이때, 바인더(binder)는 상기 무기물 성분들을 결합시킬 수 있는 것이면 좋으며, 이는 합성수지 및/또는 천연수지 등으로부터 선택될 수 있다. 용매는 상기 무기물 성분들을 분산(또는 용해)시킬 수 있는 것이면 좋으며, 이는 물, 유기 용제 및 이들의 혼합으로부터 선택될 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 탈취제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 첨가제 등을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 탈취제는 고형, 액상 또는 소정의 점도를 가지는 페이스트(paste) 등의 제형을 가질 수 있으며, 그 제형은 특별히 제한되지 않는다. 하나의 제형예에 따라서, 본 발명에 따른 탈취제는 고형의 제형을 가지되, 분말형 또는 소정 형상의 성형체 형상을 가질 수 있다. 상기 성형체는, 예를 들어 펠렛(pellet)이나 평판(plate) 등의 형상을 갖거나, 이들 이외의 다른 입체적 형상을 가질 수 있다. 이때, 상기 성형체는 적어도 표면에 다수의 미세 기공(pore)이 형성된 다공질체로 구성될 수 있다. 다른 제형예에 따라서, 본 발명에 따른 탈취제는 용매를 더 포함하여, 상기 무기물 성분들이 용매에 균일하게 분산된 액상의 제형이나 페이스트(paste)의 제형을 가질 수 있다.
본 발명의 제1실시형태에 따라서, 본 발명에 따른 탈취제는 상기 무기물 성분들을 포함하되, 이들은 적정 함량으로 조성된다. 구체적으로, 본 발명에 따른 탈취제는 무기물 전체 중량 기준으로 이산화규소(SiO2) 50 ~ 80중량%, 산화나트륨(Na2O) 0.2 ~ 10중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.2 ~ 5중량%, 산화칼슘(CaO) 0.1 ~ 6중량%, 산화철(Fe2O3) 0.2 ~ 2.4중량% 및 제올라이트 18 ~ 40중량%를 포함한다. 그리고 불가피한 불순물을 0.001 ~ 2중량%로 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 무기물 성분들이 위와 같은 함량으로 적정 조성되어, 우수한 탈취능(악취 흡착능)을 가지면서 이와 함께 제습능 및 항균능 등의 특성이 향상된다.
또한, 본 발명에 따른 탈취제는 상기 무기물 성분들 이외에 황 화합물 제거제를 더 포함할 수 있다. 상기 황 화합물 제거제는 악취 유발원 중에서, 예를 들어 황화수소(H2S) 및 황산화물(SOx 등) 등과 같은 황 함유 가스를 제거할 수 있는 것으로서, 이는 바람직하게는 플루오로 인산나트륨(sodium fluorophosphate)을 포함하는 것이 좋다. 이때, 상기 플루오로 인산나트륨은, 예를 들어 모노플루오로 인산나트륨(sodium monofluorophosphate), 디플루오로 인산나트륨(sodium difluorophosphate), 트리플루오로 인산나트륨(sodium trifluorophosphate) 및/또는 헥사플루오로 인산나트륨(sodium hexafluorophosphate) 등으로부터 선택될 수 있다. 이들 중에서도, 바람직하게는 헥사플루오로 인산나트륨을 유용하게 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 플루오로 인산나트륨은 악취 유발원 중에서 황 함유 가스를 효과적으로 중화, 제거한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 탈취제는 거의 모든 악취 유발원을 제거하여 우수한 탈취능을 갖는다. 상기 플루오로 인산나트륨은 무기물 전체 중량 기준으로 0.2 ~ 5중량%으로 포함될 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 탈취제는 무기물 성분들을 포함하되, 바람직한 조성예에 따라서 무기물 전체 중량 기준으로 이산화규소(SiO2) 50 ~ 80중량%, 산화나트륨(Na2O) 0.2 ~ 10중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.2 ~ 5중량%, 산화칼슘(CaO) 0.1 ~ 6중량%, 산화철(Fe2O3) 0.2 ~ 2.4중량%, 제올라이트 18 ~ 40중량% 및 플루오로 인산나트륨 0.2 ~ 5중량%를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 탈취제는 무기물 성분들이 위와 같은 함량으로 포함된 분말형(분말상의 혼합 무기물)의 제형을 가질 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 분말형 탈취제는, 예를 들어 0.1㎛ ~ 500㎛의 평균 입자 크기를 갖거나, 1㎛ ~ 300㎛ 또는 5㎛ ~ 200㎛의 평균 입자 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 제2실시형태에 따라서, 본 발명에 따른 탈취제는 유기 바인더와 무기 바인더를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 탈취제는 전술한 바와 같은 무기물 성분들과, 상기 무기물 성분들을 결합시키기 위한 바인더로서 유기 바인더 및 무기 바인더를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 이러한 구성의 탈취제는 고형 탈취제로서, 이는 펠렛형, 판형 또는 소정 형상의 입체적 형상을 가질 수 있으며, 이는 이하에서 설명되는 제조방법을 통해 제조될 수 있다. 이하, 본 발명의 제조방법을 설명하면서 상기 고형 탈취제의 구체적인 실시형태를 설명한다.
본 발명에 따른 탈취제의 제조방법은, (1) 혼합 무기물을 얻는 제1단계; (2) 상기 혼합 무기물에 유기 바인더와 무기 바인더를 혼합한 혼합물을 얻는 제2단계; (3) 상기 혼합물을 성형한 성형체를 얻는 제3단계; 및 (4) 상기 성형체를 소결하는 제4단계를 포함한다.
상기 혼합 무기물을 얻는 제1단계에서는 전술한 바와 같은 무기물 성분들을 적정 함량으로 혼합하여 분말상의 혼합 무기물을 얻는다. 구체적으로, 상기 제1단계에서는 무기물 전체 중량 기준으로 이산화규소(SiO2) 50 ~ 80중량%, 산화나트륨(Na2O) 0.2 ~ 10중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.2 ~ 5중량%, 산화칼슘(CaO) 0.1 ~ 6중량%, 산화철(Fe2O3) 0.2 ~ 2.4중량% 및 제올라이트 18 ~ 40중량%를 포함하는 혼합 무기물을 얻는다. 이때, 상기 혼합 무기물에는 황 화합물 제거제로서 플루오로 인산나트륨 0.2 ~ 5중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 제2단계에서는 제1단계에서 얻어진 혼합 무기물에 유기 바인더와 무기 바인더를 혼합한다. 이때, 상기 제2단계는, 먼저 용매에 유기 바인더를 분산(용해)시킨 후, 여기에 상기 혼합 무기물과 무기 바인더를 첨가 혼합하여 소정의 점도를 가지는 혼합물을 얻는다.
상기 유기 바인더는 합성수지 및/또는 천연수지 등으로부터 선택될 수 있으며, 이는 예를 들어 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐부티랄(PVB), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리에스테르 수지 및 전분 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 유기 바인더는 소결 전까지 성형체의 형태 유지 기능을 겸할 수 있다. 또한, 상기 유기 바인더는 고온 소결 후, 소진(消盡) 제거에 의해 다수의 미세 기공이 형성되게 하여 다공질체의 고형 탈취제가 형성되게 할 수 있다.
상기 유기 바인더는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 상기 혼합 무기물 100중량부에 대하여 0.8 ~ 30중량부를 사용할 수 있다. 또한, 상기 용매는 유기 바인더의 종류에 따라 선택될 수 있으며, 이는 예를 들어 물 및/또는 유기 용제 등으로부터 선택될 수 있다. 상기 유기 용제는 탄화수소계로서, 예를 들어 알콜류 및 케톤류 등으로부터 선택될 수 있다.
상기 무기 바인더는 소결에 의해 상기 무기물 성분들을 결합시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 무기 바인더는, 예를 들어 고온 소결 시 용융 접착성을 가질 수 있는 것으로부터 선택될 수 있다. 이때, 본 발명에서, 무기 바인더는 무기물만을 의미하는 것은 아니며, 무기-유기 복합물을 포함한다.
상기 무기 바인더는, 바람직하게는 실리케이트(silicate)를 포함하는 것이 좋다. 이러한 실리케이트는 상기 무기물 성분들 중에서 이산화규소(SiO2) 및 제올라이트 등과 같이 적어도 규소(Si)를 포함하는 무기물 성분들의 소결 결합력 향상에 유리하다. 또한, 상기 실리케이트는 에틸 실리케이트(ethyl silicate)로부터 선택되는 것이 바람직하다. 상기 실리케이트는, 보다 바람직하게는 에틸 실리케이트 중에서 적어도 테트라에틸 오르또실리케이트(TEOS, Tetraethyl Orthosilicate)를 포함하는 것이 좋다. 이러한 테트라에틸 오르또실리케이트(TEOS)는 소결성을 크게 증가시킴에 따라 소결 후 무기물 입자들 간의 우수한 결합력이 도모되어 고형 탈취제의 기계적 강도가 향상된다.
또한, 상기 무기 바인더는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 상기 혼합 무기물 100중량부에 대하여 0.5 ~ 20중량부가 사용될 수 있다. 이때, 무기 바인더의 함량이 0.5중량부 미만인 경우, 무기물 성분 입자 간의 결합력이 약해질 수 있고, 무기 바인더의 함량이 20중량부를 초과하는 경우, 과잉 사용에 따른 결합력 향상 미미할 수 있고, 상대적으로 무기물 성분의 사용량이 낮아져 양호한 탈취율을 보이기 어려울 수 있다.
상기 제3단계에서는 혼합 무기물, 유기 바인더 및 무기 바인더의 혼합물을 소정의 형상으로 성형하여 성형체를 얻는다. 이때, 상기 성형체는, 예를 들어 펠렛형, 판상형, 구형, 다면체형 또는 이들 이외의 입체적 형상을 가질 수 있으며, 그의 형상은 제한되지 않는다. 이러한 제3단계는, 예를 들어 압출기 등을 이용하여 펠렛형 등의 성형체로 성형할 수 있다.
상기 제4단계에서는 위와 같은 성형체에 적정 온도를 가하여 소결한다. 이때, 앞서 언급한 바와 같이, 고온 소결에 의해, 상기 유기 바인더(및 용매)가 소진 제거되어 다수의 기공이 형성되면서 이와 함께 무기 바인더를 매개로 하여 무기물 성분들은 소결, 결합된다. 이러한 소결 과정에서의 온도는 양호한 소결성을 위해, 750℃ 이상, 구체적인 예를 들어 750℃ ~ 1,500℃의 온도가 될 수 있다. 소결 온도가 750℃ 미만인 경우, 소결성이 다소 미미할 수 있다. 그리고 소결 온도가 1,500℃를 초과하는 경우, 소결체에 예를 들어 미세 크랙이 발생할 수 있다. 이러한 점을 고려할 때, 소결 온도는 900 ~ 1300℃의 온도가 바람직할 수 있다. 또한, 소결 시간은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어 2시간 이상, 구체적인 예를 들어 2시간 내지 24시간이 될 수 있다. 소결 시간은, 보다 구체적인 예를 들어 5시간 내지 15시간이 될 수 있으나, 이는 소결 온도 등에 따라 달라질 수 있다.
위와 같은 소결에 의해, 적어도 표면에 다수의 미세 기공이 형성된 다공질의 고형 탈취제가 제조된다. 이러한 다공질의 고형 탈취제는 높은 비표면적을 가져 탈취능이 향상될 수 있다. 이때, 다공질의 고형 탈취제는, 예를 들어 질소 흡착법(BET법)에 따라 측정된 비표면적이 200㎡/g 이상, 구체적으로는 200 ~ 500㎡/g의 비표면적을 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 제3실시형태에 따라서, 본 발명에 따른 탈취제는 용매 분산형, 즉 액상 탈취제이다. 이때, 본 발명에 따른 액상 탈취제는 상기 무기물 성분들에 더하여 인산 에스테르, 에틸 인산, 에탄올 아민 및 용매를 더 포함한다. 용매는 물 및/또는 유기 용제 등으로부터 선택될 수 있다. 이때, 물은 증류수, 정제수 및/또는 탈이온수 등을 포함한다. 상기 유기 용제는 탄화수소계로서, 이는 예를 들어 알콜류(메탄올, 에탄올 및 이소프로판올 등) 및/또는 케톤류(메틸에틸케톤 등) 등으로부터 선택될 수 있다.
바람직한 실시형태에 따라서, 본 발명에 따른 액상 탈취제는, 탈취제 전체 중량 기준으로 이산화규소(SiO2) 3 ~ 12중량%, 산화나트륨(Na2O) 0.1 ~ 2중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.2 ~ 3중량%, 산화칼슘(CaO) 0.1 ~ 4중량%, 산화철(Fe2O3) 0.02 ~ 1.5중량%, 제올라이트 0.5 ~ 8중량%, 인산 에스테르 0.5 ~ 5중량%, 에틸 인산 0.2 ~ 3중량%, 에탄올 아민 0.5 ~ 5중량% 및 용매 60 ~ 85중량%를 포함하는 액상 조성물(이하, 경우에 따라서, 「액상 탈취 조성 A」라 한다)이다.
위와 같은 성분 및 함량으로 구성된 액상 탈취 조성 A는 우수한 탈취능을 가지며, 이는 또한 액상이면서 분산성이 우수하여, 예를 들어 분무기나 살포기 등을 통해 액상 분사(또는 살포)가 가능하다. 이에 따라, 예를 들어 축산 시설(닭, 돼지, 소 등의 사육장 등)이나 수산 시설(양식장, 어항 등) 등에 적용 시, 분무기나 살포기 등을 통해 다량으로 분사(또는 살포)할 수 있어 적용이 간편하다. 아울러, 반려동물(애완견 등)의 배설물(대변이나 소변 등)에 직접 분사할 수 있어 배설물의 악취 제거에도 효과적이고 사용이 간편하다.
또한, 상기 액상 탈취 조성 A는 우수한 탈취능 및 분산성 등을 가지면서, 이는 특히 백탁 현상(대상물에 분사 적용 후, 흰색의 얼룩이나 피막이 발생되는 현상)을 방지한다.
본 발명의 실험적 고찰에 따르면, 액상 탈취제를 조성함에 있어, 예를 들어 무기물 성분들의 함량을 낮게 한 경우 탈취능 등이 낮아지고, 탈취능의 향상을 위해 무기물 성분들의 함량을 높게 경우 분산성이 떨어짐(액상 분사가 어려움)을 알 수 있었다. 무엇보다, 본 발명의 실험적 고찰에 따르면, 상기 무기물 성분들의 함량은 물론이고 상기 인산 에스테르, 에틸 인산, 에탄올 아민 및 용매의 함량이 최적화되지 않으면, 특이하게도 백탁 현상이 발생됨을 알 수 있었다. 이는 하기의 실시예에 의해서도 확인될 수 있다.
따라서, 탈취제를 분사가 가능한 액상으로 조성함에 있어, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서 상기 액상 탈취 조성 A로 조성한 경우, 우수한 탈취능 및 분산성 등을 가짐을 물론 백탁 현상을 방지할 수 있다. 이에, 본 발명에서, 상기 액상 탈취 조성 A는 우수한 탈취능 및 분산성(분사 가능) 등을 구현함과 동시에 백탁 현상을 방지할 수 있다는 점에서 기술적 의의가 있다.
위와 같은 점을 고려할 때, 상기 액상 탈취제는, 탈취제 전체 중량 기준으로 이산화규소(SiO2) 5 ~ 10중량%, 산화나트륨(Na2O) 0.5 ~ 1.5중량%, 산화마그네슘(MgO) 0.5 ~ 2.5중량%, 산화칼슘(CaO) 0.5 ~ 3중량%, 산화철(Fe2O3) 0.2 ~ 1.2중량%, 제올라이트 1 ~ 6중량%, 인산 에스테르 1 ~ 4중량%, 에틸 인산 0.5 ~ 2중량%, 에탄올 아민 1 ~ 4중량% 및 용매 68 ~ 80중량%를 포함할 수 있다. 또한, 상기 액상 탈취제는 황 화합물 제거제로서 플루오로 인산나트륨 0.1 ~ 2중량%를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 액상 탈취제에서, 상기 인산 에스테르는 에틸 인산을 제외한 인산 에스테르 화합물로서, 이는 예를 들어 트리아릴 포스페이트, 트리아릴 포스페이트 이소프로필레이트, 비스페놀 A-비스(디페닐 포스페이트), 디메틸메틸 포스페이트, 테트라페닐 m-페닐렌 비스(포스페이트), 트리페닐 포스페이트, 트리스(1,3-디클로로-2-프로필)포스페이트, 트리스(2-클로로에틸)포스페이트, 트리스(2-클로로이소프로필)포스페이트, 1-아미노프로필 포스페이트, 1-아미노-2-메틸프로필 포스페이트, 3-아크릴록시프로필 포스페이트 및/또는 3-메타크릴록시프로필 포스페이트 등으로부터 선택될 수 있으나,이들에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 에틸 인산은 모노에틸 인산, 디에틸 인산 및/또는 트리에틸 인산 등으로부터 선택될 수 있다. 아울러, 상기 에탄올 아민은 계면활성 및/또는 중화 등을 위한 것으로서, 이는 예를 들어 트리에탄올 아민, 디에탄올 아민 및/또는 모노에탄올 아민 등으로부터 선택될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 우수한 탈취능을 가지면서 이와 함께 제습능 및 항균능(99.9% 이상의 정균율) 등의 특성이 향상된다. 또한, 본 발명에 따르면, 실내 공간, 냉장고 및 의류 제품 등에는 물론이고 축산 시설, 수산 시설 및 반려동물의 배설물 등의 다양한 대상물에 적용할 수 있어 그 활용성이 개선된다. 부가적으로, 액상 탈취제의 경우, 분사(분무) 방식으로 적용할 수 있어, 예를 들어 축산 시설, 축산분뇨, 퇴비처리장, 하수처리장, 수산 시설 및 반려동물의 배설물 등에 간편하게 적용할 수 있다.
또한, 상기 액상 탈취제(액상 탈취 조성 A)의 경우에는 우수한 탈취능 및 분산성 등을 가지면서 백탁 현상이 방지되어, 예를 들어 의류 제품 및 가구 제품 등에 직접 분사(분무) 방식으로 적정 배율로 적용 시 흰색 얼룩을 남기지 않아 자유롭게 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 예시한다. 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1] - 분말형 탈취제
분말상의 무기물로서, 무기물 전체 중량 기준으로 이산화규소(SiO2)(CAS No.: 7631-86-9) 64.25중량%, 산화나트륨(Na2O)(CAS No.:1313-59-3) 3.26중량%, 산화마그네슘(MgO)(CAS No.: 1309-48-4) 1.68중량%, 산화칼슘(CaO)(CAS No.: 71243-77-1) 2.15중량%, 산화철(Fe2O3)(CAS No.: 68411-12-1) 1.82중량% 및 제올라이트(zeolite)(CAS No.: 1314-13-1) 26.84중량%를 혼합하였다. 이후, 상기 혼합된 무기물을 볼 밀링기에서 혼합, 분쇄한 다음, 체 거름(sieving)하여 평균 입도 약 65㎛의 분말형 탈취제(분말상의 혼합 무기물)를 제조하였다.
< 시험예 1 > 탈취능 평가 (1)
일면에 점착제가 코팅된 점착시트를 준비하고, 상기 점착시트의 표면(점착제 코팅면)에 상기 실시예 1에 따라 제조된 분말형 탈취제를 약 1.5mm 두께로 도포하였다. 이와 같이 얻어진 탈취제 도포 시편에 대하여, 탈취능을 알아보기 위하여 KFIA-FI-1004(KFIA : Korea Far Industry Association)의 시험방법에 준하여, 시간에 따른 가스 농도 및 탈취율(%)을 측정하였다. 이때, 시험 가스로는 2종으로서 암모니아(NH3)와 황화수소(H2S)를 사용하였다. 그 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다.
< 실시예 1에 따른 분말형 탈취제의 탈취능 평가 결과 >
시험 가스 경과 시간
[분]		 Blank 농도
[ppm]		 시편 농도
[ppm]		 탈취율
[%]
암모니아
(NH3)		 초기 500 500 -
30 487 0 100
60 450 0 100
90 442 0 100
120 435 0 100
황화수소
(H2S)		 초기 500 500 -
30 481 42 91.3
60 476 13 97.3
90 476 0 100
120 475 0 100

(1) 시험 방법 : KFIA-FI-1004
(2) 시험 가스 : NH3, H2S
(3) 가스농도측정 : 가스검지관
(4) Blank 농도 : 시편을 넣지 않은 상태에서 측정
(5) 시편 농도 : 시편을 넣은 상태에서 측정
(6) 탈취율(%) = [(Blank 농도 - 시편 농도)/Blank 농도] x 100
상기 [표 1]에 보인 바와 같이, 높은 탈취율을 보임을 알 수 있었으며, 특히 암모니아(NH3) 가스에 대해서는 경과 시간 30분에서 100%의 우수한 탈취율을 보임을 알 수 있었다.
[실시예 2] - 펠렛형 탈취제
먼저, 상기 실시예 1과 동일한 조성(성분 및 함량)을 가지는 혼합 무기물로서, 평균 입도 약 120㎛의 무기물 분말을 준비하였다. 하기 [표 2]에 본 실시예 2에 따른 무기물 분말의 조성을 나타내었다. 하기 [표 2]에서 각 성분의 함량은 무기물 분말 전체 중량을 기준으로 한 백분율(중량%)이다.
다음으로, 상기 무기물 분말 100중량부에 대하여 유기 바인더 용액 15중량부와 무기 바인더 7.5중량부를 혼합, 교반하여 반죽상의 혼합물을 얻었다. 이때, 상기 유기 바인더 용액은 수용성 아크릴 수지와 물을 6 : 4의 중량비로 혼합한 것을 사용하였다. 또한, 상기 무기 바인더는 실리케이트로서 테트라에틸 오르또실리케이트(TEOS)를 사용하였다.
위와 같이 얻어진 혼합물을 압출기에 투입하고, 압출과 절단을 통해 직경 약 1.5mm, 길이 약 5mm의 펠렛(pellet)으로 성형하였다. 이후, 상기 펠렛을 전기로에 투입하여 약 1,050℃의 온도에서 고온 소결하여 다공질의 펠렛형 탈취제를 제조하였다.
[실시예 3] - 펠렛형 탈취제
상기 실시예 2와 동일하게 실시하되, 무기물의 조성에 플루오로 인산나트륨을 더 첨가하였다. 구체적으로, 분말상의 혼합 무기물을 조성함에 있어, 헥사플루오로 인산나트륨을 더 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일하게 실시하여 다공질의 펠렛형 탈취제를 제조하였다. 본 실시예 3에 따른 무기물 분말의 조성은 하기 [표 2]에 보인 바와 같다.
< 실시예 2 및 3에 따른 펠렛형 탈취제의 성분 및 함량 >
성 분 실시예 2 실시예 3
무기물 조성
(100중량부)		 이산화규소(SiO2) 64.25 64.25
산화나트륨(Na2O) 3.26 3.18
산화마그네슘(MgO) 1.68 1.68
산화칼슘(CaO) 2.15 2.15
산화철(Fe2O3) 1.82 1.82
제올라이트 26.84 24.52
NaPF6 - 2.4
유기 바인더 용액 15중량부 15중량부
무기 바인더 7.5중량부 7.5중량부

* NaPF6 : 헥사플루오로 인산나트륨(sodium hexafluorophosphate)
* 유기 바인더 용액 : 아크릴 수지 + 물(6 : 4의 중량비)
* 무기 바인더 : 테트라에틸 오르또실리케이트(TEOS)
< 시험예 2 > 탈취능 평가 (2)
상기 실시예 2 및 3에 따른 펠렛형 탈취제(다공질체)에 대하여, 탈취능을 알아보기 위하여 상기 실시예 1과 동일한 방법(KFIA-FI-1004)으로 시간에 따른 가스 농도 및 탈취율(%)을 측정하였다. 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.
< 실시예 2 및 3에 따른 펠렛형 탈취제의 탈취능 평가 결과 >
시험 가스 경과 시간
[분]		 실시예 2 실시예 3
Blank 농도
[ppm]		 시편 농도
[ppm]		 탈취율
[%]		 Blank 농도
[ppm]		 시편 농도
[ppm]		 탈취율
[%]
암모니아
(NH3)		 초기 500 500 - 500 500 -
30 487 0 100 491 0 100
60 450 0 100 457 0 100
90 442 0 100 440 0 100
120 435 0 100 438 0 100
황화수소
(H2S)		 초기 500 500 - 500 500 -
30 483 21 95.7 482 0 100
60 478 7 98.5 479 0 100
90 477 0 100 476 0 100
120 474 0 100 472 0 100

(1) 시험 방법 : KFIA-FI-1004
(2) 시험 가스 : NH3, H2S
(3) 가스농도측정 : 가스검지관
(4) Blank 농도 : 시편을 넣지 않은 상태에서 측정
(5) 시편 농도 : 시편을 넣은 상태에서 측정
(6) 탈취율(%) = [(Blank 농도 - 시편 농도)/Blank 농도] x 100
상기 [표 3]에 보인 바와 같이, 실시예 2 및 실시예 3에 따른 펠렛형 탈취제의 경우에도 양호한 탈취율을 보임을 알 수 있었다. 특히, 실시예 2와 실시예 3을 서로 대비해 보면, 무기물 조성에 헥사플루오로 인산나트륨(NaPF6)을 더 첨가한 실시예 3의 경우가 첨가하지 않은 실시예 2보다 황화수소(H2S)에 대해 우수한 탈취율을 가짐을 알 수 있었다. 구체적으로, 상기 [표 3]에 보인 바와 같이, 실시예 3의 경우 황화수소(H2S) 가스에 대한 탈취율이 경과 시간 30분에서 100%으로서, 우수한 탈취율을 보임을 알 수 있었다.
[실시예 4 ~ 8] - 액상 탈취제
교반기가 달린 용기에 물(증류수)을 넣은 다음, 여기에 이산화규소(SiO2), 산화나트륨(Na2O), 산화마그네슘(MgO), 산화칼슘(CaO), 산화철(Fe2O3), 제올라이트(zeolite), 인산 에스테르, 에틸 인산 및 에탄올 아민을 넣고 상온에서 혼합, 교반하여 각 실시예(4 ~ 7)에 따른 액상 탈취제를 제조하였다. 이때, 각 실시예(4 ~ 7)에 따라 함량을 달리하였다. 또한, 실시예 8의 경우에는 플루오로 인산나트륨을 더 첨가하였다.
상기 각 실시예(4 ~ 8)에 따른 액상 탈취제의 구체적인 성분 및 함량을 하기 [표 4]에 나타내었다. 하기 [표 4]에서, 각 성분의 함량은 액상 탈취제 전체 중량을 기준으로 한 백분율(중량%)이다.
위와 같이 제조된 실시예(4 ~ 8)에 따른 액상 탈취제에 대하여, 다음과 같이 탈취율 및 백탁 현상을 평가하고, 그 결과를 하기 [표 4]에 나타내었다.
< 시험예 3 > 탈취능 평가 (3)
금속판을 준비하고, 상기 금속판의 표면에 각 실시예(4 ~ 8)에 따른 액상 탈취제를 분무기로 분사 코팅하였다. 그리고 코팅 시편을 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 탈취율을 평가하였다. 이때, 하기 [표 4]에는 경과 시간 30분 후의 탈취율을 나타내었다.
< 시험예 4 > 백탁 현상
위와 동일하게 금속판을 준비하고, 상기 금속판의 표면에 각 실시예(4 ~ 8)에 따른 액상 탈취제를 분무기로 분사 코팅하였다. 이후, 충분히 건조시킨 다음, 육안 관찰을 통해 건조된 표면의 백탁 현상을 평가하였다. 상기 백탁 현상은 아래의 기준에 따라 평가하여 하기 [표 4]에 나타내었다.
- 백탁 현상 평가 기준 -
○ : 흰색의 얼룩이나 피막이 전혀 관찰되지 않은 경우
△ : 흰색의 얼룩이나 피막이 조금이라도 관찰된 경우
X : 흰색의 얼룩이나 피막이 확연하게 관찰된 경우
< 실시예 4 ~ 8에 따른 액상 탈취제의 조성 및 특성 평가 결과 >
비 고 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8
탈취제
조성
(중량%)
 이산화규소(SiO2) 6.25 6.25 6.25 14.50 8.12
산화나트륨(Na2O) 1.24 0.28 2.15 2.15 0.8
산화마그네슘(MgO) 2.16 0.12 4.20 3.62 1.24
산화칼슘(CaO) 1.58 5.62 5.62 0.28 2.72
산화철(Fe2O3) 0.82 0.82 2.88 0.82 1.06
제올라이트 3.28 9.26 9.26 3.28 5.84
NaPF61) - - - - 1.34
인산 에스테르2) 3.12 0.48 - 0.32 1.78
에틸 인산3) 1.14 5.62 0.16 - 0.64
에탄올 아민4) 2.83 6.05 - 0.25 3.65
물(증류수) 잔량 잔량 잔량 잔량 잔량
특성 평가 탈취율[%]
- NH3(30분 경과) 		100 98.7 100 99.6 100
탈취율[%]
- H2S(30분 경과) 		98.4 94.5 99.2 97.0 100
백탁 현상 ○ △ X △ ○

1) NaPF6 : 헥사플루오로 인산나트륨(sodium hexafluorophosphate)
2) 인산 에스테르 : 트리아릴 포스페이트(triaryl phosphates)
3) 에틸 인산 : 모노에틸 인산(monoethyl phosphate)
4) 에탄올 아민 : 트리에탄올 아민(TEA ; triethanolamine)
상기 [표 4]에 보인 바와 같이, 액상 탈취제의 성분 및 함량에 따라 탈취능 및 백탁 정도가 달라짐을 알 수 있었다. 예를 들어, 무기물을 구성하는 성분들의 함량이 낮은 경우에는 탈취율이 낮아지고, 이들의 함량이 너무 높은 경우에는 약간의 백탁 현상이 발생됨을 알 수 있었다. 그리고 인계 화합물(인산 에스테르 및 에틸 인산)과 에탄올 아민의 함량이 너무 높거나 낮은 경우에는 탈취능이 낮거나 백탁 현상이 심하게 발생됨을 알 수 있었다.
또한, 실시예 4와 실시예 8에서와 같이, 액상 탈취제를 구성하는 각 성분들이 적정 함량으로 조성되는 경우, 우수한 탈취능을 가지면서 백탁 현상이 방지됨을 알 수 있다. 아울러, 실시예 8에서와 같이, 헥사플루오로 인산나트륨(NaPF6)을 더 첨가한 경우에는 황화수소(H2S)에 대해 우수한 탈취율을 보임을 알 수 있었다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 액상의 탈취제이고,
    탈취제 전체 중량 기준으로,
    이산화규소(SiO2) 3 ~ 12중량%;
    산화나트륨(Na2O) 0.1 ~ 2중량%;
    산화마그네슘(MgO) 0.2 ~ 3중량%;
    산화칼슘(CaO) 0.1 ~ 4중량%;
    산화철(Fe2O3) 0.02 ~ 1.5중량%;
    제올라이트 0.5 ~ 8중량%;
    인산 에스테르 0.5 ~ 5중량%;
    에틸 인산 0.2 ~ 3중량%;
    에탄올 아민 0.5 ~ 5중량%;
    황 화합물을 제거하는 플루오로 인산나트륨 0.1 ~ 2중량%; 및
    용매 60 ~ 85중량%를 포함하고,
    분무기에 의해 액상으로 분사가 가능하며,
    백탁 현상이 방지되는 것을 특징으로 하는 액상의 탈취제.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 액상의 탈취제는,
    탈취제 전체 중량 기준으로,
    이산화규소(SiO2) 8.12중량%;
    산화나트륨(Na2O) 0.8중량%;
    산화마그네슘(MgO) 1.24중량%;
    산화칼슘(CaO) 2.72중량%;
    산화철(Fe2O3) 1.06중량%;
    제올라이트 5.84중량%;
    인산 에스테르 1.78중량%;
    에틸 인산 0.64중량%;
    에탄올 아민 3.65중량%;
    황 화합물을 제거하는 플루오로 인산나트륨 1.34중량%; 및
    잔량의 용매로 구성된 것을 특징으로 하는 액상의 탈취제.
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