KR102380517B1 - 이산화염소 방출팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아염소산나트륨(sodium chlorite), 단염기인산칼륨 (potassium phosphate monobasic), 구연산 (citric acid), 알긴산나트륨 (sodium alginate) 및 제올라이트 (zeolite)로 구성된 혼합물이 내부에 수용되는 제1수용부(100); 및 상기 제1수용부(100)를 감싸도록 형성된 외부케이스(200);를 포함하며, 상기 혼합물에 의하여 생성되는 이산화염소를 방출하는 이산화염소 방출팩에 관한 것이며, 본 발명에 따른 이산화염소 방출팩은 시간이 흐름에 따라 이산화염소의 방출 속도가 거의 동일하게 유지되며, 장시간 경과 후에도 이산화염소의 방출효율이 안정적으로 유지될 수 있는 장점을 갖는다.

Description

이산화염소 방출팩 {CHLORINE DIOXIDE DIFFUSING PACK}
본 발명은 이산화염소 방출팩에 관한 것이며, 시간이 흐름에 따라 이산화염소의 방출 속도가 거의 동일하게 유지되며, 장시간 경과 후에도 이산화염소의 방출효율이 안정적으로 유지될 수 있는 이산화염소 방출팩에 관한 것이다.
최근들어, 각종 바이러스, 세균 또는 곰팡이 등과 같은 각종 병원성 미생물로 인하여 인류의 건강이 심각하게 위협받는 사례가 전세계적으로 증가하고 있으며, 특히 밀폐된 공간인 실내 환경에서는 이러한 병원성 바이러스가 감염자의 기침, 재채기 또는 호흡을 통하여 타액에 섞인채 미세 비말상태로 공기중으로 확산되고 일정기간 공기 중에 잔존함으써 공기를 통해서도 타인에게 쉽게 전파되는 심각한 문제가 발생되고 있다.
따라서, 이와 같이 밀폐된 공간에서 병원성 미생물이 공기를 통하여 전파되는 것을 차단하기 위하여 살균성 기체에 관한 연구가 다양하게 이루어지고 있으며, 특히 이산화염소(ClO2)는 인체에는 전혀 무해하고 병원성 미생물에 대한 살균력이 우수하여 친환경 살균성 기체로 주목받고 있다.
한편, 하기 특허문헌 1은 아염소산염; pH 15~45를 유지하기 위한 완충용액; 및 겔화제를 포함하는 이산화염소 서방출용 겔형 조성물을 개시하고 있으나, 이는 시간이 흐름에 따라 이산화염소의 방출 속도가 급격하게 저하되며, 장시간 경과할 경우 이산화염소의 방출효율 또한 급격하게 저하되는 문제가 있었다.
따라서, 시간이 흐름에 따라 이산화염소의 방출 속도가 거의 동일하게 유지되며, 장시간 경과 후에도 이산화염소의 방출효율이 안정적으로 유지될 수 있는 이산화염소 방출에 관한 신규한 기술의 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
특허문헌 1: 한국 공개특허 제10-2017-0066722호(2017.06.15)
본 발명의 목적은 시간이 흐름에 따라 이산화염소의 방출 속도가 거의 동일하게 유지되며, 장시간 경과 후에도 이산화염소의 방출효율이 안정적으로 유지될 수 있는 이산화염소 방출팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 이산화염소 방출팩은 아염소산나트륨(sodium chlorite), 단염기인산칼륨 (potassium phosphate monobasic), 구연산 (citric acid), 알긴산나트륨 (sodium alginate) 및 제올라이트 (zeolite)로 구성된 혼합물이 내부에 수용되는 제1수용부(100); 및 상기 제1수용부(100)를 감싸도록 형성된 외부케이스(200);를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 이산화염소 방출팩에 있어서, 상기 제1수용부(100)는 부직포로 이루어진 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 이산화염소 방출팩은 상기 제1수용부(100)를 감싸도록 상기 외부케이스(200) 내부에 구비되며, 표면에 다수의 통공이 형성되고 알루미늄으로 이루진 제2수용부(300);를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 이산화염소 방출팩에 있어서, 상기 제올라이트(zeolite)는 변형제올라이트 (modified zeolite)일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 이산화염소 방출팩에 있어서, 상기 혼합물은 아염소산나트륨(sodium chlorite) 23 중량부당, 단염기인산칼륨(potassium phosphate monobasic) 15 내지 25 중량부, 구연산(citric acid) 20 내지 30 중량부, 알긴산나트륨(sodium alginate) 15 내지 25 중량부, 제올라이트 (zeolite) 5 내지 15 중량부의 비율로 구성되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 이산화염소 방출팩에 있어서, 상기 혼합물은 아염소산나트륨(sodium chlorite) 23 중량부당, 단염기인산칼륨(potassium phosphate monobasic) 20 중량부, 구연산(citric acid) 25 중량부, 알긴산나트륨(sodium alginate) 20 중량부, 제올라이트 (zeolite) 12 중량부의 비율로 구성되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 이산화염소 방출팩은 아염소산나트륨(sodium chlorite), 단염기인산칼륨 (potassium phosphate monobasic), 구연산 (citric acid), 알긴산나트륨 (sodium alginate) 및 제올라이트 (zeolite)로 구성된 혼합물이 내부에 수용되는 제1수용부(100); 상기 제1수용부(100)를 감싸도록 형성된 외부케이스(200); 및 상기 제1수용부(100)를 감싸도록 상기 외부케이스(200) 내부에 구비되며, 표면에 다수의 통공이 형성되고 알루미늄으로 이루진 제2수용부(300);를 포함하며, 상기 혼합물에 의하여 생성되는 이산화염소를 방출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이산화염소 방출팩은 시간이 흐름에 따라 이산화염소의 방출 속도가 거의 동일하게 유지되며, 장시간 경과 후에도 이산화염소의 방출효율이 안정적으로 유지될 수 있는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 이산화염소 방출팩(10)의 개략적인 단면구조를 나타내는 그림이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명은 이산화염소 방출팩(10)에 관한 것이며, 시간이 흐름에 따라 이산화염소의 방출 속도가 거의 동일하게 유지되며, 장시간 경과 후에도 이산화염소의 방출효율이 안정적으로 유지될 수 있는 이산화염소 방출팩에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 이산화염소 방출팩(10)의 개략적인 구조를 나타내는 그림이다.
도 1을 참고하여, 본 발명에 따른 이산화염소 방출팩(10)에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이 이산화염소 방출팩(10)은 기본적으로 이산화염소를 생성할 수 있는 혼합물이 내부에 수용되는 제1수용부(100); 및 상기 제1수용부(100)를 감싸도록 형성된 외부케이스(200);로 구성된다.
상기 혼합물에는 이산화염소를 생성할 수 있는 물질이 포함되어 있다.
구체적으로 상기 혼합물은 아염소산나트륨(sodium chlorite), 단염기인산칼륨(potassium phosphate monobasic), 구연산(citric acid), 알긴산나트륨(sodium alginate) 및 제올라이트(zeolite)로 구성된다.
상기 아염소산나트륨(sodium chlorite)과 구연산 (citric acid)이 반응하여 이산화염소를 생성하게 된다.
상기 혼합물은 아염소산나트륨(sodium chlorite) 23 중량부당, 단염기인산칼륨(potassium phosphate monobasic) 15 내지 25 중량부, 구연산(citric acid) 20 내지 30 중량부, 알긴산나트륨(sodium alginate) 15 내지 25 중량부, 제올라이트 (zeolite) 5 내지 15 중량부의 비율로 구성되는 것일 수 있다.
더욱 바람직하게는 상기 혼합물은 아염소산나트륨(sodium chlorite) 23 중량부당, 단염기인산칼륨(potassium phosphate monobasic) 20 중량부, 구연산(citric acid) 25 중량부, 알긴산나트륨(sodium alginate) 20 중량부, 제올라이트 (zeolite) 12 중량부의 비율로 구성되는 것일 수 있다.
<실시예 1>
아염소산나트륨(sodium chlorite) 230g, 단염기인산칼륨(potassium phosphate monobasic) 200g, 구연산(citric acid) 250g, 알긴산나트륨(sodium alginate) 200g, 제올라이트(zeolite) 12g을 고르게 혼합하여 이산화염소의 방출용 혼합물을 제조하였다.
<비교예 1> - 단염기인산칼륨 제거
아염소산나트륨(sodium chlorite) 230g, 구연산(citric acid) 250g, 알긴산나트륨(sodium alginate) 200g, 제올라이트(zeolite) 12g을 고르게 혼합하여 이산화염소의 방출용 혼합물을 제조하였다.
<비교예 2> - 알긴산나트륨 제거
아염소산나트륨(sodium chlorite) 230g, 단염기인산칼륨(potassium phosphate monobasic) 200g, 구연산(citric acid) 250g 및 제올라이트(zeolite) 12g을 고르게 혼합하여 이산화염소의 방출용 혼합물을 제조하였다.
<비교예 3> - 제올라이트 제거
아염소산나트륨(sodium chlorite) 230g, 단염기인산칼륨(potassium phosphate monobasic) 200g, 구연산(citric acid) 250g 및 알긴산나트륨(sodium alginate) 200g을 고르게 혼합하여 이산화염소의 방출용 혼합물을 제조하였다.
한편, 본 발명자는 상기 혼합물을 아염소산나트륨(sodium chlorite), 단염기인산칼륨(potassium phosphate monobasic), 구연산(citric acid), 알긴산나트륨(sodium alginate) 및 제올라이트(zeolite)로 구성할 경우 시간의 경과에 따른 이산화염소의 방출량이 매우 일정해지는 점을 발견하였다.
[실험 1]
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3을 통하여 준비된 이산화염소의 방출용 혼합물을 각각 10g씩 일정용기에 넣은 후, 시간의 경과에 따라 1분당 방출되는 이산화염소 기체의 농도(ppm)를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 0시간 1일 10일 20일 30일 40일 50일
실시예 1 450 448 449 450 449 450 448
비교예 1 310 210 125 45 21 8 1
비교예 2 321 235 156 77 42 16 7
비교예 3 325 245 189 87 51 21 12
상기 표 1의 결과를 살펴보면, 실시예 1에 따른 혼합물의 경우 시간의 경과에 따른 이산화염소의 방출농도가 매우 꾸준하게 유지되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 표 1의 결과를 살펴보면, 실시예 1에 따른 혼합물의 경우 비교예 1 내지 3에 비하여 이산화염소의 방출효율이 현저하게 우수함을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명자는 상기 혼합물을 아염소산나트륨(sodium chlorite), 단염기인산칼륨(potassium phosphate monobasic), 구연산(citric acid), 알긴산나트륨(sodium alginate) 및 제올라이트(zeolite)로 구성할 경우 저온 및 고온에서 모두 이산화염소의 방출효율이 일정하게 우수한 점을 발견하였다.
[실험 2]
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 3을 통하여 준비된 이산화염소의 방출용 혼합물을 각각 10g씩 일정용기에 넣은 후, 온도에 따라 1분당 방출되는 이산화염소 기체의 농도(ppm)를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 -10℃ -5℃ 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
실시예 1 445 448 449 450 450 450 450
비교예 1 5 21 82 250 310 325 345
비교예 2 2 5 71 234 321 335 348
비교예 3 0 8 102 241 325 342 352
상기 표 2의 결과를 살펴보면, 실시예 1에 따른 혼합물의 경우 온도의 변화에 따라 이산화염소의 방출농도가 매우 꾸준하게 유지되는 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 구현예에 따른 이산화염소 방출팩에 있어서, 상기 제1수용부(100)는 부직포로 이루어진 것일 수 있다.
상기 부직포는 공기가 통할 수 있는 재질로 이루어져 있으며, 이러한 부직포에 형성된 다수의 통공을 통해 이산화염소가 용이하게 배출되는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 이산화염소 방출팩은 상기 제1수용부(100)를 감싸도록 상기 외부케이스(200) 내부에 구비되며, 표면에 다수의 통공이 형성되고 알루미늄으로 이루진 제2수용부(300);를 더욱 포함할 수 있다.
이와 같은 제2수용부(300)는 알루미늄 재질로 형성되며, 그 표면에는 직경이 약 1 내지 2㎜가 되도록 다수의 구멍이 형성되어 있다.
이와 같은 제2수용부(300)는 사용자의 필요에 따라 일정한 형상으로 변형하여 사용하는 것이 가능하다.
한편, 본 발명의 일 구현예에 따른 이산화염소 방출팩에 있어서, 상기 제올라이트(zeolite)는 변형제올라이트 (modified zeolite)일 수 있다.
상기 변형제올라이트로는 제올라이트를 평균입경 100 내지 500㎛의 분말로 준비하고, 이를 고온 챔버에 넣고, 이를 평균입경 10 내지 50㎛의 이산화규소(SiO2) 분말 및 평균입경 10 내지 50㎛의 산화알루미늄(Al2O3) 분말과 혼합하여 약 1,000℃의 온도에서 약 20분간 소성함으로써 이산화규소(SiO2) 및 산화알루미늄(Al2O3)을 제올라이트의 표면에 흡착시킨 변형제올라이트를 사용한다.
본 발명자는 위와 같은 과정을 통하여 형성된 변형제올라이트를 사용할 경우 고염분 환경에서 이산화염소의 방출효율이 우수하게 유지되며, 악취제거 효율 또한 더욱 우수하다는 점을 발견하였다.
<제조예 1> - 이산화규소(SiO2) 및 산화알루미늄(Al2O3) 흡착소성
제올라이트를 평균입경 300㎛의 분말 500g을 준비하고, 이를 평균입경 30㎛의 이산화규소(SiO2) 분말 20g 및 평균입경 30㎛의 산화알루미늄(Al2O3) 분말 20g과 고르게 혼합하여 혼합분말을 준비하였다. 그 후 이와 같이 준비된 혼합분말을 고온 챔버에 넣고, 1,000℃의 온도에서 20분간 소성함으로써 이산화규소(SiO2) 및 산화알루미늄(Al2O3)을 제올라이트의 표면에 흡착시킨 변형제올라이트를 제조하였다.
<제조예 2> - 이산화규소(SiO2)만 흡착소성
제올라이트를 평균입경 300㎛의 분말 500g을 준비하고, 이를 평균입경 30㎛의 이산화규소(SiO2) 분말 40g과 고르게 혼합하여 혼합분말을 준비하였다. 그 후 이와 같이 준비된 혼합분말을 고온 챔버에 넣고, 1,000℃의 온도에서 20분간 소성함으로써 이산화규소(SiO2)를 제올라이트의 표면에 흡착시킨 변형제올라이트를 제조하였다.
<제조예 3> - 산화알루미늄(Al2O3)만 흡착소성
제올라이트를 평균입경 300㎛의 분말 500g을 준비하고, 이를 평균입경 30㎛의 산화알루미늄(Al2O3) 분말 40g과 고르게 혼합하여 혼합분말을 준비하였다. 그 후 이와 같이 준비된 혼합분말을 고온 챔버에 넣고, 1,000℃의 온도에서 20분간 소성함으로써 산화알루미늄(Al2O3)을 제올라이트의 표면에 흡착시킨 변형제올라이트를 제조하였다.
<실시예 2> - 제조예 1의 변형제올라이트 사용
아염소산나트륨(sodium chlorite) 230g, 단염기인산칼륨(potassium phosphate monobasic) 200g, 구연산(citric acid) 250g, 알긴산나트륨(sodium alginate) 200g, 제조예 1의 변형제올라이트 12g을 고르게 혼합하여 이산화염소의 방출용 혼합물을 제조하였다.
<실시예 3> - 제조예 2의 변형제올라이트 사용
아염소산나트륨(sodium chlorite) 230g, 단염기인산칼륨(potassium phosphate monobasic) 200g, 구연산(citric acid) 250g, 알긴산나트륨(sodium alginate) 200g, 제조예 2의 변형제올라이트 12g을 고르게 혼합하여 이산화염소의 방출용 혼합물을 제조하였다.
<실시예 4> - 제조예 3의 변형제올라이트 사용
아염소산나트륨(sodium chlorite) 230g, 단염기인산칼륨(potassium phosphate monobasic) 200g, 구연산(citric acid) 250g, 알긴산나트륨(sodium alginate) 200g, 제조예 3의 변형제올라이트 12g을 고르게 혼합하여 이산화염소의 방출용 혼합물을 제조하였다.
[실험 3]
실시예 1 내지 4를 통하여 준비된 이산화염소의 방출용 혼합물을 각각 10g씩 일정용기에 넣은 후, 이를 각각 고염분 (NaCl 염분농도 300ppm) 기체 환경의 챔버에 넣고 1분당 방출되는 이산화염소 기체의 농도(ppm)를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 이산화염소 기체 방출량(ppm)
실시예 1 360
실시예 2 450
실시예 3 365
실시예 4 368
상기 표 3의 결과를 살펴보면, 실시예 2에 따른 혼합물의 경우 고염분 대기 환경에서도 이산화염소의 방출효율이 우수하게 유지되는 것을 확인할 수 있다.
[실험 4]
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3을 통하여 준비된 이산화염소의 방출용 혼합물을 각각 10g씩 일정용기에 넣은 후, 이를 각각 하수에서 채취한 악취가 심한 하수샘플 20㎖가 담긴 챔버에 넣고 1시간 후에 악취의 정도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 악취측정은 냄새측정기 (OMX-SRM)를 사용하였다.
(하수샘플의 최초 측정값: 153)
구분 악취 정도 (OMX-SRM)
실시예 1 42
실시예 2 12
실시예 3 38
실시예 4 40
비교예 1 120
비교예 2 105
비교예 3 104
상기 표 4의 결과를 살펴보면, 실시예 2에 따른 혼합물의 경우 악취 제거 효율이 매우 우수한 것을 확인할 수 있다. 한편, 상기 표 4를 통하여 비교예 1 내지 3에 비하여 실시예 1의 악취제거 효율이 우수한 점도 동시에 확인할 수 있다.

Claims (6)

  1. 아염소산나트륨(sodium chlorite), 단염기인산칼륨 (potassium phosphate monobasic), 구연산 (citric acid), 알긴산나트륨 (sodium alginate) 및 제올라이트 (zeolite)로 구성된 혼합물이 내부에 수용되는 제1수용부(100);
    상기 제1수용부(100)를 감싸도록 형성된 외부케이스(200); 및
    상기 제1수용부(100)를 감싸도록 상기 외부케이스(200) 내부에 구비되며, 표면에 다수의 통공이 형성되고 알루미늄으로 이루어진 제2수용부(300);를 포함하며, 상기 혼합물에 의하여 생성되는 이산화염소를 방출하는 이산화염소 방출팩.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1수용부(100)는 부직포로 이루어진 것을 특징으로 하는 이산화염소 방출팩.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제올라이트(zeolite)는 변형제올라이트 (modified zeolite)인 것을 특징으로 하는 이산화염소 방출팩.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 혼합물은 아염소산나트륨(sodium chlorite) 23 중량부당, 단염기인산칼륨(potassium phosphate monobasic) 15 내지 25 중량부, 구연산(citric acid) 20 내지 30 중량부, 알긴산나트륨(sodium alginate) 15 내지 25 중량부, 제올라이트 (zeolite) 5 내지 15 중량부의 비율로 구성되는 것을 특징으로 하는 이산화염소 방출팩.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 혼합물은 아염소산나트륨(sodium chlorite) 23 중량부당, 단염기인산칼륨(potassium phosphate monobasic) 20 중량부, 구연산(citric acid) 25 중량부, 알긴산나트륨(sodium alginate) 20 중량부, 제올라이트 (zeolite) 12 중량부의 비율로 구성되는 것을 특징으로 하는 이산화염소 방출팩.
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