KR102495923B1 - Antimicrobial porous particle composition and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 항균성 다공체 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무기 다공체인 바텀애쉬 및 상기 바텀애쉬 표면의 적어도 일부 또는 바텀애쉬 내부 기공의 적어도 일부에 산화아연 나노입자가 코팅됨으로써, 수분 및 공기를 미세기공내 보유할 수 있고, 대기 및 수생 환경내 오염물질을 흡착 및 제거가 가능한 항균성 다공체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an antibacterial porous body composition and a method for manufacturing the same, and more particularly, by coating inorganic porous bottom ash and at least a portion of the surface of the bottom ash or at least a portion of internal pores of the bottom ash with zinc oxide nanoparticles, It relates to an antibacterial porous body capable of holding air in micropores and adsorbing and removing contaminants in air and aquatic environments, and a manufacturing method thereof.

Description

항균성 다공체 조성물 및 이의 제조방법{Antimicrobial porous particle composition and manufacturing method thereof}Antimicrobial porous particle composition and manufacturing method thereof

본 발명은 항균성 다공체 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바텀애쉬(저회) 및 산화아연 나노입자 입자를 포함함으로써 항균 활성을 갖는 다공체 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an antimicrobial porous body composition and a method for preparing the same, and more particularly, to a porous body composition having antibacterial activity by including bottom ash (bottom ash) and zinc oxide nanoparticles and a method for preparing the same.

바텀애쉬(저회)는 화력발전소에서 유ㆍ무연탄을 연소하는 과정에서 플라이애쉬(비산재)와 함께 발생되는 석탄재의 일종으로써, 이러한 바텀애쉬는 석탄재 발생량 중 15 내지 25%를 차지하며, 미세분말 형상인 플라이애쉬와 달리 괴상(덩어리)의 형상을 갖는다. 석탄재 발생량 중 75 내지 85%를 차지하는 플라이애쉬가 시멘트 대체제 및 콘크리트 혼화재 등 건설재료로 재활용되고 있는 반면, 바텀애쉬는 발포특성으로 인해 강도 성능 및 내구성의 저하를 유발하는 문제점이 있다.Bottom ash (bottom ash) is a type of coal ash generated together with fly ash (fly ash) in the process of burning bituminous and anthracite coal in a thermal power plant. Unlike fly ash, it has the shape of a mass (lump). While fly ash, which accounts for 75 to 85% of the amount of coal ash generated, is recycled as a construction material such as cement substitute and concrete admixture, bottom ash has a problem of causing deterioration in strength performance and durability due to foaming properties.

통상적으로 바텀애쉬는 실리카(SiO2) 및 알루미나(Al2O3) 등의 다량의 무기 성분과 미연탄 성분으로 구성되고, 화력발전시 석탄을 고온 연소하는 과정에서 이산화탄소가 방출되어 기공이 형성된 다공체를 포함한다. In general, bottom ash is composed of a large amount of inorganic components such as silica (SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ) and bitumen coal components, and is a porous body in which pores are formed as carbon dioxide is released in the process of burning coal at a high temperature during thermal power generation. includes

한편, 이러한 무기 다공체를 포함하는 바텀애쉬는 수분 및 공기를 미세기공내 보유할 수 있을 뿐만 아니라, 미세기공은 오염물질의 여과 및 흡착이 가능하다는 장점이 있으므로 상기 바텀애쉬를 활용하여 산업재, 건축재, 관상용 소재로서 활용하고자 하는 기술이 다양하게 개발되고 있다.On the other hand, bottom ash containing such an inorganic porous body not only retains moisture and air in the micropores, but also has the advantage of filtering and adsorbing contaminants. A variety of technologies to be used as ornamental materials are being developed.

상기 바텀애쉬를 활용하는 종래 기술로서, 한국등록특허공보 제10-0926382호(2009.11.11.공고)에서는 바텀애쉬를 주성분으로 하는 수질정화재의 제조방법을 개시하고 있다. 보다 상세하게는, 상기 선행문헌에서는 발전소의 회처리장에 장기간 매립되어 숙성된 매립회를 채취하여, 분급, 분쇄, 기공속에 있는 플라이애쉬 등의 분말 제거, 기타 염분 제거, 유해세균 제거, 유효 미생물처리, 건조 등의 과정을 거쳐서 제조된 수질정화재의 제조방법을 제시하고 있으나, 이는 다공질 입자를 포함하는 바텀애쉬의 오염물질 여과 및 흡착가능한 수질정화재를 개시하고 있을 뿐, 피처리수 내의 세균 또는 미생물을 제거하는 구성이 없기 때문에 항균성이 요구되는 제품군에서는 별도의 항균 처리 단계가 필요하다는 문제가 있다.As a prior art utilizing the bottom ash, Korean Patent Registration No. 10-0926382 (published on November 11, 2009) discloses a method for manufacturing a water purification material containing bottom ash as a main component. More specifically, in the prior literature, landfill ash aged after being buried for a long time in an ash treatment plant of a power plant is collected, classified, pulverized, powder removal such as fly ash in pores, other salts removed, harmful bacteria removed, and effective microorganism treatment Although a method for manufacturing a water purification material manufactured through a process such as , drying, etc. is proposed, this only discloses a water purification material capable of filtering and adsorbing contaminants of bottom ash containing porous particles, and bacteria or microorganisms in the water to be treated are disclosed. Since there is no component to remove, there is a problem that a separate antibacterial treatment step is required for products requiring antibacterial properties.

또한, 한국등록특허공보 10-1866908호(2018.06.15.공고)에서는 화력발전소에서 발생되는 부산물인 바텀애쉬를 포함하는 보차도용 투수블록 칼라골재를 개시하고 있으나, 이 또한 항균 활성이 의심스러운 문제가 있고, 보차도용 블록에만 적용되는 한계를 가지고 있다.In addition, Korean Patent Registration No. 10-1866908 (published on June 15, 2018) discloses a water-permeable block color aggregate for garage painting containing bottom ash, a by-product generated from thermal power plants, but this also has a questionable antibacterial activity. There is, and it has limitations that apply only to blocks for pedestrian roads.

따라서, 미세기공을 포함하는 바텀애쉬를 활용한 다공체 조성물로서, 상기 바텀애쉬내 기공에 항균성 소재가 코팅되도록 하여 높은 항균 활성을 가지는 신규한 다공체 조성물 및 이의 제조기술의 개발이 요구되며, 이를 바탕으로 수중 또는 주변 대기중의 유해 미생물을 제거할 수 있는, 항균성 다공체의 활용방법에 대한 기술개발이 필요한 실정이다.Therefore, as a porous body composition using bottom ash containing micropores, it is required to develop a novel porous body composition having high antibacterial activity by coating the pores in the bottom ash with an antibacterial material and a manufacturing technology thereof. Based on this, It is necessary to develop technology for a method of using an antibacterial porous body capable of removing harmful microorganisms in water or in the surrounding air.

한국등록특허공보 제10-0926382호(2009.11.11.공고)Korean Registered Patent Publication No. 10-0926382 (Announced on November 11, 2009) 한국등록특허공보 10-1866908호(2018.06.15.공고)Korean Registered Patent Publication No. 10-1866908 (2018.06.15. Notice)

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 미세기공을 포함하는 바텀애쉬를 활용한 다공체 조성물로서, 상기 바텀애쉬 표면 또는 내부 기공의 적어도 일부에 항균성 소재가 코팅되도록 하여 높은 항균 활성을 가지는 다공체 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is a porous body composition using bottom ash containing micropores, which has high antibacterial activity by coating an antibacterial material on at least a part of the bottom ash surface or internal pores. And to provide a manufacturing method thereof.

또한, 본 발명은 상기 항균성 다공체 조성물을 포함함으로써, 수중 또는 대기 중의 유해 미생물을 제거할 수 있는, 관상용 수조, 화환 또는 화분을 제공하는 것을 발명의 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide an ornamental water tank, garland or flower pot capable of removing harmful microorganisms in water or air by including the antibacterial porous body composition.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 바텀애쉬; 및 상기 바텀애쉬 표면의 적어도 일부 또는 바텀애쉬 내부 기공의 적어도 일부에 코팅된 항균 코팅성분;을 포함하는 항균성 다공체 조성물에 있어서, 상기 항균 코팅성분은 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 다공체 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention bottom ash; and an antibacterial coating component coated on at least a portion of the surface of the bottom ash or at least a portion of internal pores of the bottom ash, wherein the antibacterial coating component includes zinc oxide nanoparticles, an aqueous emulsion binder, and a pigment. It provides an antimicrobial porous body composition characterized in that.

일 실시예로서, 상기 산화아연 나노입자의 평균 입도는 5 내지 900 nm 의 범위일 수 있다.As an example, the average particle size of the zinc oxide nanoparticles may be in the range of 5 to 900 nm.

일 실시예로서, 상기 산화아연 나노입자의 함량은 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료의 총합을 100 중량%으로 하였을 경우에, 0.3 내지 9 중량%의 범위일 수 있고, 바람직하게는 0.7 내지 5 중량%의 범위일 수 있다.As an example, the content of the zinc oxide nanoparticles may be in the range of 0.3 to 9% by weight, preferably 0.7 to 9% by weight, when the total of the zinc oxide nanoparticles, the aqueous emulsion binder and the pigment is 100% by weight. It may be in the range of 5% by weight.

일 실시예로서, 상기 안료는 카본 블랙, 전이 금속 산화물 중 선택되는 하나 이상일 수 있고, 상기 안료의 함량은 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료의 총합을 100 중량%으로 하였을 경우에, 1 내지 10 중량%의 범위일 수 있다.As an example, the pigment may be at least one selected from carbon black and a transition metal oxide, and the content of the pigment is 1 to 100% by weight when the total of zinc oxide nanoparticles, the aqueous emulsion binder, and the pigment is 100% by weight. It may be in the range of 10% by weight.

또한 본 발명에 따른 상기 항균성 다공체 조성물은 화환, 화분 또는, 수조 내에 구비될 수 있다.In addition, the antibacterial porous body composition according to the present invention may be provided in a wreath, flowerpot, or water tank.

또한, 본 발명은 (a) 바텀애쉬; 및 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료를 포함하는 항균 코팅성분;을 혼합하여, 교반함으로써 바텀애쉬-항균 코팅성분 혼합물을 제조하는 단계; 및 (b) 상기 바텀애쉬-항균 코팅성분 혼합물을 건조하여 항균성 다공체 조성물을 제조하는 단계;를 포함하는 항균성 다공체 조성물의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention (a) bottom ash; preparing a bottom ash-antibacterial coating component mixture by mixing and stirring; and zinc oxide nanoparticles, an antibacterial coating component including a water-based emulsion binder and a pigment; and (b) drying the bottom ash-antibacterial coating component mixture to prepare an antimicrobial porous body composition.

또한 본 발명은 상기 항균성 다공체 조성물을 포함하는 관상용 수조를 제공할 수 있고, 또한, 본 발명은 상기 항균성 다공체 조성물을 포함하는 관상용 화분을 제공할 수 있으며, 또한 본 발명은 상기 항균성 다공체 조성물을 포함하는 관상용 화환을 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide an ornamental water tank containing the antibacterial porous body composition, and also can provide an ornamental flower pot containing the antimicrobial porous body composition, and the present invention also provides an antibacterial porous body composition. An ornamental wreath can be provided.

본 발명에 따른 항균성 다공체 조성물은 미세기공을 포함하는 무기 다공체인 바텀애쉬의 표면 또는 내부 기공의 적어도 일부에 산화아연 나노입자가 코팅되도록 코팅됨으로써 상기 산화아연 나노입자가 항균성분으로서 표면 또는 내부 기공내 함유되도록 하여, 주변 대기 및/또는 수생 환경내 오염원들을 제거할 수 있으며, 또한 미생물 번식에 있어 99 % 이상, 바람직하게는 99.9 % 이상의 감소율을 나타낼 수 있다.The antibacterial porous body composition according to the present invention is coated with zinc oxide nanoparticles on at least a part of the surface or internal pores of the bottom ash, which is an inorganic porous body including micropores, so that the zinc oxide nanoparticles are used as an antibacterial component on the surface or in the internal pores. By being contained, it is possible to remove contaminants in the surrounding air and / or aquatic environment, and also exhibit a reduction rate of 99 % or more, preferably 99.9% or more, in microbial propagation.

따라서, 상기 항균성 다공체 조성물은 식물 생육을 위해 토양을 대체하는 용도로 사용하거나 어종 생육을 위한 수족관에 적용할 수 있다.Therefore, the antibacterial porous body composition can be used to replace soil for plant growth or applied to an aquarium for fish species growth.

또한, 안료 등의 흡착이 용이하며, 다양한 칼라를 나타낼 수 있어 화분, 화환, 수조 등에 이를 포함하는 경우에 관리의 용이성과 다양한 표현을 통한 심미감을 증진 할 수 있는 추가의 장점을 가진다.In addition, it is easy to adsorb pigments, etc., and can show various colors, so it has an additional advantage of improving aesthetics through ease of management and various expressions when it is included in a flowerpot, wreath, water tank, etc.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항균성 다공체 조성물의 제조방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flow chart showing a method for manufacturing an antimicrobial porous body composition according to an embodiment of the present invention.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein is one well known and commonly used in the art.

본 명세서에 기재된 "구비한다", "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 수치, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재함을 지칭하는 것이고, 언급되지 않은 다른 특징, 수치, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재하거나 부가될 수 있는 가능성을 배제하지 않는다.Terms such as “comprise”, “include” or “having” described in this specification indicate that there is a feature, numerical value, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification. It does not rule out the possibility that other features, figures, steps, operations, components, parts, or combinations thereof may exist or be added that have not been described.

석탄은 지구상에 존재하는 가장 값이 싸면서 매장량이 풍부한 연료에 해당하여, 석탄 화력발전소 이용으로 인해 상기 매립회의 발생량도 증가하여 최근 매년 약 600만 톤 이상의 매립회가 발생되고 있으나, 이의 재활용 정도를 보면, 플라이애시의 경우 콘크리트 혼화제 등으로 많은 량이 재활용되고 있지만, 바텀애쉬의 경우 축자재의 원료 등으로 극히 일부만 재활용되고 나머지는 매립장(회처리장) 매립 처분되어 버려지고 있어 이의 활용처를 찾는 것이 환경적으로나 산업적으로 매우 중요함에도 불구하고, 많은 연구가 이루어지지 않은 현실이었으나, 본 발명자들은 이러한 문제점에 착안하여, 상기 바텀애쉬의 표면 또는 내부기공에 산화아연 나노입자를 코팅함으로써, 항균성이 극대화된 다공체 조성물을 제조할 수 있음을 발견하였다.Coal is the cheapest and richest fuel on earth, and the use of coal-fired power plants has increased the amount of landfill ash, and recently more than 6 million tons of landfill ash has been generated annually. Looking at it, in the case of fly ash, a large amount is recycled as a concrete admixture, etc., but in the case of bottom ash, only a small part is recycled as a raw material for stock materials, and the rest is disposed of and disposed of in a landfill (ash treatment plant). Although it is very important both physically and industrially, it is a reality that many studies have not been done. However, the present inventors focused on this problem and coated zinc oxide nanoparticles on the surface or internal pores of the bottom ash to obtain a porous body with maximized antibacterial properties. It has been found that the composition can be prepared.

본 발명의 항균성 다공체 조성물은 바텀애쉬; 및 상기 바텀애쉬 표면의 적어도 일부 또는 바텀애쉬 내부 기공의 적어도 일부에 코팅된 항균 코팅성분;을 포함하며, 여기서, 상기 항균 코팅성분은 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료를 포함하는 것을 특징으로 한다.The antibacterial porous body composition of the present invention is bottom ash; and an antibacterial coating component coated on at least a portion of the surface of the bottom ash or at least a portion of internal pores of the bottom ash, wherein the antibacterial coating component includes zinc oxide nanoparticles, an aqueous emulsion binder, and a pigment. do.

여기서, 상기 바텀애쉬는 석탄 화력발전소에서 사용하는 미분 석탄이 연소된 후 발생되는 산업부산물로써, 통상적으로 매립회(석탄이 연소된 후에 남게 되는 재)는 발생장소에 따라 바텀애시(Bottom Ash, 저회) 및 플라이애시(Fly Ash, 비회)로 구분할 수 있는데, 바텀애쉬는 발전소의 보일러 노 하부로 떨어지는 재로서 화산석과 같이 용융된 부정형 슬래그 형태를 가질 수 있고, 플라이애시는 석탄 연소 후 굴뚝으로 비산되는 것을 포집한 것이기 때문에 미분말 형태를 가질 수 있다. 또한 상기 플라이애시와 바텀애쉬의 발생비율은 발전소 별로 차이가 있으나 일반적으로 약 75 ~ 90 중량% : 약 10 ~ 25 중량% 정도의 범위를 가질 수 있다.Here, the bottom ash is an industrial by-product generated after pulverized coal used in coal-fired power plants is burned, and landfill ash (ash remaining after coal is burned) is usually bottom ash (bottom ash) depending on the place of occurrence. ) and fly ash (fly ash). Bottom ash is an ash that falls to the bottom of a boiler furnace of a power plant and may have a form of molten irregular slag like volcanic stone. Since it is collected, it can have a fine powder form. In addition, the generation ratio of the fly ash and the bottom ash varies depending on the power plant, but generally may have a range of about 75 to 90% by weight: about 10 to 25% by weight.

본 발명에서 사용되는 바텀애쉬의 경우, 이의 평균 입도는 0.5 내지 50 mm의 범위를 가질 수 있고, 바람직하게는 2 내지 20 mm의 범위를 가질 수 있도록 입수된 바텀애쉬를 분쇄하여 사용할 수 있다. 평균 입도가 0.5 mm 미만인 경우에는 먼지처럼 비산되어 사용하는 데 문제점이 있고, 50 mm 초과하는 경우에는 내부 기공이 적게 되어 항균 코팅성분내 항균성이 떨어질 수 있는 문제점이 있어 상기 입도 범위의 바텀애쉬를 사용하는 것이 바람직하다.In the case of the bottom ash used in the present invention, the average particle size thereof may range from 0.5 to 50 mm, and preferably, the obtained bottom ash may be pulverized and used to have a range from 2 to 20 mm. If the average particle size is less than 0.5 mm, there is a problem in using it because it is scattered like dust, and if it exceeds 50 mm, there is a problem that the internal pores may decrease and the antibacterial properties in the antibacterial coating component may deteriorate. Use bottom ash of the above particle size range It is desirable to do

한편, 바텀애쉬의 경우에 라돈함량이 낮은 특성을 가지고 있어, 황토볼, 제오라이트볼, 하이드로볼 등의 다른 세라믹성분의 다공체 조성물에 비해 인테리어 및 소비재로서의 보다 양호한 효용성을 가질 수 있다.On the other hand, in the case of bottom ash, it has a low radon content, so it can have better utility as an interior and consumer product compared to porous body compositions of other ceramic components such as ocher ball, zeolite ball, and hydro ball.

한편, 상기 바텀애쉬의 경우에 필요에 따라 항균 코팅성분의 코팅이 이루어지기 이전에 물 또는 공기에 의해 세척과정을 거칠 수 있다. 이때 상기 세척과정은 고압 에어 또는 고압수의 분사에 의한 세척, 수조내 바텀애쉬 미분을 투입한 후 교반을 통한 세척 등에 의해 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.On the other hand, in the case of the bottom ash, if necessary, it may undergo a washing process with water or air before coating with the antibacterial coating component. At this time, the washing process may be performed by washing by spraying high-pressure air or high-pressure water, washing by stirring after inputting fine bottom ash into the water tank, etc., but is not limited thereto.

한편, 본 발명에서, 상기 바텀애쉬 표면 및/또는 내부 기공의 적어도 일부에 코팅되는 항균 코팅성분은 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료를 포함하는 액상의 슬러리로써, 상기 항균 코팅성분과 바텀애쉬의 혼합을 통해 바텀애쉬-항균 코팅성분 혼합물을 제조한 후에, 후속 공정인 건조 과정을 거쳐 바텀애쉬의 표면 및/또는 내부 기공의 적어도 일부에 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료가 균일하게 코팅된 구조의 다공체 조성물을 형성할 수 있도록 한다. On the other hand, in the present invention, the antibacterial coating component coated on at least a part of the bottom ash surface and / or internal pores is a liquid slurry containing zinc oxide nanoparticles, an aqueous emulsion binder and a pigment, and the antibacterial coating component and the bottom ash After preparing the bottom ash-antibacterial coating component mixture through mixing, zinc oxide nanoparticles, aqueous emulsion binder and pigment are uniformly coated on at least a part of the bottom ash surface and/or internal pores through a drying process, which is a subsequent process. It is possible to form a porous body composition having a structured structure.

한편, 본 발명에 따른 상기 항균 코팅성분내 구성성분으로서 상기 산화아연 나노입자는 미생물에 대한 항균 활성을 갖는 용해성 아연 이온을 방출하는 재료로서, 이때 용해성 아연 이온은 반응성 산소 활성종(ROS, Reactive Oxigen Species)을 발생시켜 산화 스트레스를 유도하거나 세포벽에 흡착되어 미생물의 막 수송 운반에 영향을 미쳐 균의 사멸을 유도하는 것으로 알려져 있다.On the other hand, the zinc oxide nanoparticles as a component in the antimicrobial coating component according to the present invention is a material that releases soluble zinc ions having antibacterial activity against microorganisms, wherein the soluble zinc ions are reactive oxygen species (ROS, Reactive Oxigen species) to induce oxidative stress or to be adsorbed on the cell wall to affect the membrane transport of microorganisms, thereby inducing the death of bacteria.

본 발명에 따른 바텀애쉬만을 주성분으로 하는 다공체의 경우에 자체적으로 항균성이 없기 때문에 화훼류를 포함하는 화분, 화환 또는 어류가 살아갈 수족관 등의 용도로 사용하기 위해서는 이에 항균성을 부여할 필요가 있다. In the case of a porous body containing only bottom ash as a main component according to the present invention, since it does not have antibacterial properties, it is necessary to impart antibacterial properties to it in order to use it for applications such as pots containing flowers, garlands, or aquariums in which fish will live.

또한, 상기 항균성에 더불어 조형물로서의 다양한 색상을 추가적으로 부여하기 위하여 다양한 안료를 포함할 수 있는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 바텀애쉬의 표면 또는 내부 기공에 항균 소재 및 안료와, 이들을 바텀애쉬에 코팅시켜줄 수 있는 바인더 성분을 포함하는 항균 코팅성분으로 코팅을 하여 항균성과 심미감을 동시에 겸비한 다공체 조성물을 제조할 수 있다.In addition, it is preferable to include various pigments in order to additionally impart various colors as sculptures in addition to the antibacterial properties, and accordingly, antibacterial materials and pigments can be coated on the surface or internal pores of the bottom ash and they can be coated on the bottom ash. It is possible to prepare a porous body composition that combines antibacterial properties and aesthetics at the same time by coating with an antibacterial coating component containing a binder component.

여기서, 상기 산화아연 나노입자는 평균 입도 5 내지 900 nm, 바람직하게는 6 내지 100 nm, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 nm 범위의 것을 사용할 수 있다. 여기서 상기 산화아연 나노입자의 평균 입도가 5 nm 미만인 경우에는 산화아연 나노입자 간의 과도한 응집에 의해 바텀애쉬에의 균일한 코팅이 되지 않는 문제점이 있고, 900 nm를 초과하는 경우에는 항균성이 감소하는 문제점이 있다. Here, the zinc oxide nanoparticles may have an average particle size of 5 to 900 nm, preferably 6 to 100 nm, and more preferably 10 to 30 nm. Here, when the average particle size of the zinc oxide nanoparticles is less than 5 nm, there is a problem in that the bottom ash is not uniformly coated due to excessive aggregation between the zinc oxide nanoparticles, and when the average particle size exceeds 900 nm, antimicrobial activity is reduced. there is

본 발명에서, 상기 산화아연 나노입자의 함량은 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료의 총합을 100 중량%으로 하였을 경우에 0.3 내지 9 중량%일 수 있고, 바람직하게는 0.7 내지 5 중량%일수 있다.In the present invention, the content of the zinc oxide nanoparticles may be 0.3 to 9% by weight, preferably 0.7 to 5% by weight, when the total of the zinc oxide nanoparticles, the aqueous emulsion binder and the pigment is 100% by weight there is.

여기서, 상기 산화아연 나노입자의 함량이 0.3 중량% 미만인 경우에는 바텀애쉬가 균일하게 코팅되지 않아 항균 활성이 감소하는 문제점이 있고, 함량이 9 중량%를 초과하는 경우에는 투입되는 산화아연의 항균 활성 증가 정도가 미미하여 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.Here, when the content of the zinc oxide nanoparticles is less than 0.3% by weight, the bottom ash is not uniformly coated, resulting in a decrease in antibacterial activity, and when the content exceeds 9% by weight, the antibacterial activity of the zinc oxide added There is a problem that the degree of increase is insignificant and the economic feasibility is low.

또한, 본 발명에서의 상기 수계 에멀젼 바인더는 항균 코팅성분에 포함된 성분들이 바텀애쉬에 코팅될 수 있도록 접착제 역할을 하는 수용성 소재이면 그 종류에 상관없이 사용될 수 있으며, 예시적으로 우레탄계, 아크릴계, 폴리올계, 에틸렌-초산비닐계 공중합체(EVA)로부터 선택되는 하나 이상의 바인더가 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 공지된 다양한 수계 에멀젼 바인더 성분이 사용될 수 있다.In addition, the water-based emulsion binder in the present invention can be used regardless of its type as long as it is a water-soluble material that serves as an adhesive so that the components included in the antibacterial coating component can be coated on the bottom ash, and exemplarily urethane-based, acrylic-based, polyol At least one binder selected from an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) may be used, but it is not limited thereto, and various known aqueous emulsion binder components may be used.

이때, 본 발명에서의 상기 바인더의 함량은 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료의 총합을 100 중량%으로 하였을 경우에 81 ~ 98 wt%, 바람직하게는 85 ~ 95 wt%의 범위를 사용할 수 있다.At this time, the content of the binder in the present invention is 81 to 98 wt%, preferably 85 to 95 wt% when the total of the zinc oxide nanoparticles, the aqueous emulsion binder and the pigment is 100 wt%. Can be used there is.

이때, 상기 항균 코팅성분에 있어, 상기 산화아연 나노입자, 에멀젼 바인더 및 안료를 제외한 나머지 성분으로서, 수용액을 선택적으로 포함할 수 있으며, 이의 함량은 항균 코팅성분의 총 중량 대비 5 ~ 95 wt%, 바람직하게는 10 ~ 90 wt%,의 범위를 사용할 수 있다. At this time, in the antibacterial coating component, as components other than the zinc oxide nanoparticles, emulsion binder and pigment, an aqueous solution may optionally be included, the content of which is 5 to 95 wt% relative to the total weight of the antimicrobial coating component, Preferably, it can be used in the range of 10 to 90 wt% .

또한, 본 발명에서 상기 항균 코팅성분내 안료는 다공체의 표면에 다양한 색상을 나타내여 심미감을 증진하는 구성요소로써, 성분에 따라 무기 안료 및 유기 안료로 구분되며, 색상에 따라서는 백색 안료, 흑색 안료 및 적색 안료 등으로 구분될 수 있다. In addition, in the present invention, in the antibacterial coating component Pigments are components that enhance aesthetics by displaying various colors on the surface of a porous body, and are classified into inorganic pigments and organic pigments according to components, and white pigments, black pigments, and red pigments according to colors.

상기 안료는 색상 및 항균 코팅성분의 화학적 특성을 고려하여 선택될 수 있으며, 바람직하게는 본 발명에서의 항균성 다공체 조성물의 화학적 특성이 수계 조성물임을 감안하여 무기 안료를 사용할 수 있다.The pigment may be selected considering the color and chemical properties of the antibacterial coating component, and preferably, an inorganic pigment may be used considering that the chemical property of the antimicrobial porous body composition in the present invention is an aqueous composition.

상기 무기 안료는 Ti, Fe, Cr, Cu, Ba, Pb 및 Sb 로부터 선택되는 하나 이상의 전이 금속염을 포함하고, 상기 전이 금속염은 산화물, 수산화물, 황화물, 크롬산염, 규산염, 인산염, 황산염 및 탄산염 중 선택되는 하나 이상일 수 있다. 또한, 무기 안료는 탄소 성분을 갖는 카본 블랙과 이산화티타늄 및 산화철을 포함하는 금속 산화물을 무기 안료로써 사용할 수 있다. The inorganic pigment includes at least one transition metal salt selected from Ti, Fe, Cr, Cu, Ba, Pb, and Sb, and the transition metal salt is selected from among oxides, hydroxides, sulfides, chromates, silicates, phosphates, sulfates, and carbonates. can be one or more. In addition, as the inorganic pigment, carbon black having a carbon component and metal oxides including titanium dioxide and iron oxide may be used as the inorganic pigment.

본 발명에 따른 항균 코팅성분내 상기 안료의 바람직한 예시로서는, 카본블랙; 페로시안화물; Ti, Fe, Cr, Cu, Ba, Pb 및 Sb 로부터 선택되는 전이금속 산화물; 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 카본블랙을 사용하거나, 또는 전이금속 산화물로서, 산화철(Fe2O3), 이산화티타늄(TiO2) 중 선택된 하나 이상이 사용될 수 있으며, 여기서, 상기 안료의 함량은 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료의 총합을 100 중량%으로 하였을 경우에, 0.5 ~ 10 wt%, 바람직하게는 0.7 내지 5 wt%의 범위가 사용될 수 있다.Preferred examples of the pigment in the antibacterial coating component according to the present invention include carbon black; ferrocyanide; transition metal oxides selected from Ti, Fe, Cr, Cu, Ba, Pb and Sb; Any one or a mixture thereof selected from may be used, and more preferably, carbon black is used, or as a transition metal oxide, at least one selected from iron oxide (Fe 2 O 3 ) and titanium dioxide (TiO 2 ) is used. Here, the content of the pigment is 0.5 to 10 wt%, preferably 0.7 to 5 wt%, when the total of the zinc oxide nanoparticles, the aqueous emulsion binder and the pigment is 100 wt%. there is.

이밖에 본 발명은 상기 산화아연 나노입자, 에멀젼 바인더 및 안료에 더하여, 분산제를 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료의 중량을 합한 총 100 중량% 대비 0 내지 8 wt%의 범위로 선택적으로 포함할 수 있으며, 상기 분산제는 항균 코팅성분내에서 안료 및 산화아연 나노입자의 분산을 향상시켜줌으로써 다공체의 균일한 코팅을 증진 시키는 효과를 가져올 수 있으며, 습윤 분산제로서 유기 또는 무기 안료용 분산제 중에서 하나를 선택할 수 있다.In addition, the present invention, in addition to the zinc oxide nanoparticles, the emulsion binder and the pigment, the dispersant is optionally included in the range of 0 to 8 wt% relative to 100 wt% of the total weight of the zinc oxide nanoparticles, the aqueous emulsion binder and the pigment The dispersant can improve the dispersion of the pigment and zinc oxide nanoparticles in the antibacterial coating component, thereby enhancing the uniform coating of the porous body, and as a wet dispersant, one of organic or inorganic dispersants for pigment You can choose.

한편, 본 발명은 앞서 상술한 본 발명에 따른 상기 항균성 다공체 조성물의 신규한 제조방법을 제공할 수 있다. On the other hand, the present invention can provide a novel manufacturing method of the antimicrobial porous body composition according to the present invention described above.

보다 구체적으로, 본 발명은 항균성 다공체 조성물을 제조함에 있어서, (a) 바텀애쉬; 및 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료를 포함하는 항균 코팅성분;을 혼합하고, 교반하여 바텀애쉬-항균 코팅성분 혼합물을 제조하는 단계; 및 (b) 상기 바텀애쉬-항균 코팅성분 혼합물을 건조하여 항균성 다공체 조성물을 제조하는 단계;를 포함하는 항균성 다공체 조성물의 제조방법을 제공한다.More specifically, the present invention in preparing an antibacterial porous body composition, (a) bottom ash; and an antibacterial coating component including zinc oxide nanoparticles, an aqueous emulsion binder, and a pigment; preparing a bottom ash-antibacterial coating component mixture by mixing and stirring; and (b) drying the bottom ash-antibacterial coating component mixture to prepare an antimicrobial porous body composition.

여기서, 본 발명에 따른 항균성 다공체 조성물의 제조방법의 각 단계에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 (a) 단계는 바텀애쉬; 및 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료를 포함하는 항균 코팅성분;을 혼합 및 교반하여 바텀애쉬-항균 코팅성분 혼합물을 제조하는 단계로서, 상기 바텀애쉬 및 항균 코팅성분의 혼합비로서, 바텀애쉬: 항균 코팅성분의 중량비가 100:1 내지 100:30의 범위를 가질 수 있고, 바람직하게는 100:2 내지 100:20의 범위를 가질 수 있다. Here, looking in more detail at each step of the manufacturing method of the antimicrobial porous body composition according to the present invention, the step (a) includes bottom ash; and an antibacterial coating component including zinc oxide nanoparticles, a water-based emulsion binder, and a pigment; mixing and stirring to prepare a bottom ash-antibacterial coating component mixture, as a mixing ratio of the bottom ash and the antibacterial coating component, bottom ash: The weight ratio of the antibacterial coating component may range from 100:1 to 100:30, preferably from 100:2 to 100:20.

또한, 상기 바텀애쉬 및 항균 코팅성분의 혼합이 보다 균일하게 되기 위해 교반이 이루어질 수 있고, 이때 교반 방식은 액상의 항균 코팅성분 분산액과 고상의 바텀애쉬의 균일한 혼합을 이룰 수 있는 방식이면 종류에 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 통상적으로 기계식 교반기를 이용할 수 있다.In addition, stirring may be performed to make the mixing of the bottom ash and the antibacterial coating component more uniform, and at this time, if the stirring method is a method that can achieve uniform mixing of the liquid antibacterial coating component dispersion and the solid bottom ash, the type It can be used without limitation, and a mechanical stirrer can be used in general.

상기 a) 단계에 따른 바텀애쉬와 액상의 항균 코팅성분의 혼합 및 교반에 의해, 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료를 포함하는 항균 코팅성분이 바텀애쉬의 표면 및 내부 기공에 침지되거나 또는 내부 기공에 내포되어 각각의 성분이 바텀애쉬의 표면 또는 기공에 균일하게 코팅될 수 있는 조건이 이루어지게 된다.By mixing and stirring the bottom ash and the liquid antibacterial coating component according to step a), the antibacterial coating component including zinc oxide nanoparticles, an aqueous emulsion binder and a pigment is immersed in the surface and internal pores of the bottom ash or inside It is contained in the pores, so that each component can be uniformly coated on the surface or pores of the bottom ash.

한편, 본 발명에 따른 항균성 다공체 조성물의 제조방법내 상기 (b) 단계는 (a) 단계에서 제조된 바텀애쉬-항균 코팅성분 혼합물을 건조하는 단계로서, 항균 코팅성분에서의 수계 에멀젼내 수용액 성분을 제거하고, 항균 코팅성분내 산화아연 나노입자 및 안료를 에멀젼 바인더에 의해 바텀애쉬에 고착화 시키는 단계에 해당된다. On the other hand, the step (b) in the manufacturing method of the antimicrobial porous body composition according to the present invention is a step of drying the bottom ash-antibacterial coating component mixture prepared in step (a), and the aqueous solution component in the aqueous emulsion of the antibacterial coating component is dried. It corresponds to the step of removing and fixing the zinc oxide nanoparticles and pigments in the antibacterial coating component to the bottom ash by an emulsion binder.

여기서, 상기 건조단계는 열풍 건조 또는 오븐에 의한 건조를 사용할 수 있으며, 건조 온도는 80 내지 250 ℃, 바람직하게는 100 내지 200 ℃의 범위에서 건조될 수 있으며, 건조 시간은 건조온도에 따라 달라질 수 있으나, 통상적으로 5분 내지 5일, 바람직하게는 8분 내지 24시간, 더욱 바람직하게는 10분 내지 12 시간 건조함으로써 최종적으로 항균성 다공체 조성물을 제조할 수 있다. Here, the drying step may use hot air drying or drying by an oven, and the drying temperature may be in the range of 80 to 250 ° C, preferably 100 to 200 ° C, and the drying time may vary depending on the drying temperature. However, the antimicrobial porous body composition can be finally prepared by drying for typically 5 minutes to 5 days, preferably 8 minutes to 24 hours, and more preferably 10 minutes to 12 hours.

한편, 본 발명에 따른 상기 항균성 다공체 조성물의 제조방법에서 사용된 바텀애쉬 및 항균 코팅성분에 대한 각 성분 및 함량은 앞서 상술한 바와 동일하다.On the other hand, each component and content of the bottom ash and antibacterial coating component used in the manufacturing method of the antimicrobial porous body composition according to the present invention is the same as described above.

본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 항균성 다공체 조성물은 무기 다공체인 바텀애쉬의 표면 및/또는 내부 기공에 산화아연 나노입자가 항균성분으로서 함유되도록 하여, 주변 대기 및/또는 수생 환경내 오염원들을 제거할 수 있으며, 또한 미생물 번식에 있어 99% 이상, 바람직하게는 99.9 % 이상의 감소율을 나타낼 수 있다.The antibacterial porous body composition prepared by the manufacturing method according to the present invention contains zinc oxide nanoparticles as an antibacterial component on the surface and / or internal pores of bottom ash, which is an inorganic porous body, to remove pollutants in the surrounding air and / or aquatic environment It can also exhibit a reduction rate of 99% or more, preferably 99.9% or more, in microbial propagation.

따라서, 상기 항균성 다공체 조성물은 실내에서의 식물 생육을 위한 토양을 대체하는 용도로서, 화분 등에 포함되어 사용할 수 있다. 이 경우, 항균 효과와 더불어 종래 공급된 수분이 여과되어 하부로 배출되는 현상을 방지하기 때문에 물받침이 요구되지 않으며, 상기 수분이 오랜시간 방치되어 오염되는 현상도 방지하는 효과가 있다. Therefore, the antibacterial porous body composition can be used as a substitute for soil for growing plants indoors and included in pots. In this case, since the conventionally supplied water is filtered and discharged to the lower part in addition to the antibacterial effect, a water support is not required, and the water is left unattended for a long time to prevent contamination.

이에 더불어, 본 발명에 따른 항균성 다공체 조성물은 화환 등에 구비되어 항균 활성을 주변 대기내 오염원을 제거하여 화환내 화훼류의 오염을 방지할 수 있는 효과를 가지게 할 수 있다. In addition, the antibacterial porous body composition according to the present invention is provided in a wreath, etc., and can have an effect of preventing contamination of flowers in the wreath by removing contaminants in the surrounding air through antibacterial activity.

또한, 상기 항균성 다공체 조성물은 수조내 장식용 또는 어종 생육을 위한 용도로 사용될 수 있다. 이 경우, 수생 환경내 오염물질을 흡착 및 제거하고, 항균 활성 효과를 나타냄으로써 용존 산소량(DO)을 증가시키고, 화학적 및 생물학적 산소량(BOD 및 COD)을 감소시켜 수조내에서 어종을 생육하는 데 있어 최적의 수생 환경을 제공하는 효과가 있다.In addition, the antibacterial porous body composition may be used for decoration in a tank or for growing fish species. In this case, by adsorbing and removing contaminants in the aquatic environment and exhibiting antibacterial activity, the amount of dissolved oxygen (DO) is increased, and the amount of chemical and biological oxygen (BOD and COD) is reduced to grow fish species in the tank. It has the effect of providing an optimal aquatic environment.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for illustrating the present invention, and it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not to be construed as being limited by these examples.

<실시예 1 내지 3><Examples 1 to 3>

평균 입도 3 mm 인 바텀애쉬 1 kg에 항균 코팅성분 30 g을 혼합 및 교반하여 바텀애쉬-항균 코팅성분 혼합물을 제조하며, 상기 항균 코팅성분은 아래 표 1에 나타낸 바와 같이 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료의 중량을 합한 총 100 중량% 대비 평균입도가 10~20 nm 산화아연 나노입자 0.5 ~ 4 중량%, 카본 블랙 5 중량% 및 표 1에 나타낸 아크릴 에멀젼(고형분 기준)의 성분을 포함하며, 추가성분으로서 물 25 g을 포함하도록 혼합하여 바텀애쉬-항균 코팅성분 혼합물을 제조한 후, 얻어진 바텀애쉬-항균 코팅성분 혼합물은 온도 150℃ 에서 1시간 건조됨으로써 항균성 다공체 조성물을 수득한다.A bottom ash-antibacterial coating component mixture was prepared by mixing and stirring 30 g of antibacterial coating component with 1 kg of bottom ash having an average particle size of 3 mm, and the antibacterial coating component was zinc oxide nanoparticles, aqueous emulsion as shown in Table 1 below Contains 0.5 to 4% by weight of zinc oxide nanoparticles with an average particle size of 10 to 20 nm, 5% by weight of carbon black, and components of the acrylic emulsion (based on solid content) shown in Table 1, based on the total weight of 100% by weight of the total weight of the binder and pigment , 25 g of water as an additional component was mixed to prepare a bottom ash-antibacterial coating component mixture, and then the obtained bottom ash-antibacterial coating component mixture was dried at a temperature of 150° C. for 1 hour to obtain an antimicrobial porous body composition.

<비교예 1 내지 2><Comparative Examples 1 to 2>

상기 실시예 1의 항균 코팅성분내 산화아연 나노입자의 함량 또는 바인더의 함량을 상기 표 1에 기재된 바와 같이 변경한 것을 제외하고, 나머지는 실시예 1과 동일한 조건하에서 바텀애쉬-항균 코팅성분 혼합물을 제조하여 동일하게 건조하였다.Except for changing the content of zinc oxide nanoparticles or the content of the binder in the antibacterial coating component of Example 1 as shown in Table 1, the bottom ash-antibacterial coating component mixture was prepared under the same conditions as in Example 1. prepared and dried in the same way.

코팅성분 조성Composition of coating ingredients 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 카본블랙(중량%)Carbon black (% by weight) 55 55 55 55 55 산화아연 나노입자(중량%)Zinc Oxide Nanoparticles (% by weight) 0.50.5 1One 44 00 0.10.1 바인더(중량%)Binder (% by weight) 94.594.5 9494 9191 9595 94.994.9

<실험예><Experimental example>

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2의 항균성 다공체 조성물을 이용한 미생물 항균활성 시험을 수행하였다. 이때, 항균활성 시험 대상 미생물은 대장균(E.coli) 및 황색포도상구균(S.aureus) 2종이며, 각 미생물에 대한 항균활성 시험 결과를 아래 표 2 및 표 3에 나타내었다. A microbial antibacterial activity test was performed using the antimicrobial porous body compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 2. At this time, the microorganisms subject to the antibacterial activity test are Escherichia coli (E.coli) and Staphylococcus aureus (S.aureus), and the antibacterial activity test results for each microorganism are shown in Tables 2 and 3 below.

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 접종 대장균 농도(CFU/mL)Inoculum E. coli concentration (CFU/mL) 2.4*10^62.4*10^6 B0 (CFU/mL) * B 0 (CFU/mL) * 2.4*10^62.4*10^6 B24 (CFU/mL) ** B 24 (CFU/mL) ** 8.4*10^68.4*10^6 A24 (CFU/mL) *** A 24 (CFU/mL) *** 2.5*10^42.5*10^4 <10<10 <10<10 8.4*10^68.4*10^6 8.1*10^58.1*10^5 감소율(%) **** Decrease rate (%) **** 99.799.7 >99.9>99.9 >99.9>99.9 00 90.490.4

* B*B 00 : 항균성 다공체 조성물이 포함되지 않은 미생물 배지(표준시료)의 접종 직후(0시간 후) 대장균 농도 : E. coli concentration right after inoculation (0 hour later) of microbial medium (standard sample) that does not contain antibacterial porous body composition

** B**B 2424 : 항균성 다공체 조성물이 포함되지 않은 미생물 배지(표준시료)의 24시간 배양 후 대장균 농도 : E. coli concentration after 24 hours of culture in a microbial medium (standard sample) that does not contain an antimicrobial porous body composition

*** A***A 2424 (항균가공시료) : 항균성 다공체 조성물이 포함된 미생물 배지(항균가공시료)의 24시간 배양 후 대장균 농도(Antibacterial processed sample): E. coli concentration after 24 hours of cultivation of the microbial medium (antibacterial processed sample) containing the antibacterial porous body composition

**** 감소율 : (B**** Reduction rate: (B 2424 -A-A 2424 )/(B)/(B 2424 )*100(%) )*100 (%)

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 접종 황색포도상구균 농도(CFU/mL)Inoculation Staphylococcus aureus concentration (CFU/mL) 2.1*10^82.1*10^8 B0 (CFU/mL) * B 0 (CFU/mL) * 2.1*10^52.1*10^5 B24 (CFU/mL) ** B 24 (CFU/mL) ** 7.3*10^67.3*10^6 A24 (CFU/mL) *** A 24 (CFU/mL) *** <10<10 <10<10 <10<10 7.3*10^67.3*10^6 4.9*10^64.9*10^6 감소율(%) **** Decrease rate (%) **** >99.9>99.9 >99.9>99.9 >99.9>99.9 00 32.9 32.9

* B*B 00 : 항균성 다공체 조성물이 포함되지 않은 미생물 배지(표준시료)의 접종 직후(0시간 후) 황색포도상구균 농도 : Concentration of Staphylococcus aureus right after inoculation (0 hour later) of microorganism medium (standard sample) that does not contain antibacterial porous body composition

** B**B 2424 : 항균성 다공체 조성물이 포함되지 않은 미생물 배지(표준시료)의 24시간 배양 후 황색포도상구균 농도 : Concentration of Staphylococcus aureus after 24 hours of culture in a microbial medium (standard sample) that does not contain an antibacterial porous body composition

*** A***A 2424 (항균가공시료) : 항균성 다공체 조성물이 포함된 미생물 배지(항균가공시료)의 24시간 배양 후 황색포도상구균 농도(Antibacterial processed sample): Concentration of Staphylococcus aureus after 24 hours of cultivation of the microbial medium (antibacterial processed sample) containing the antibacterial porous body composition

**** 감소율 : (B**** Reduction rate: (B 2424 -A-A 2424 )/(B)/(B 2424 )*100(%))*100 (%)

상기 표 2 및 표 3에서 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3에 의해 제조된 항균성 다공체 조성물은 비교예 1 및 2에서의 다공체 조성물에 비해 항균효과가 우수한 것으로 나타났으며, 결과적으로, 본 발명에 따라 제조된 다공체 조성물은 99% 이상의 항균성을 나타낼 수 있어 응용가능성이 높은 것으로 판단되고 있다. As shown in Table 2 and Table 3, the antibacterial porous body composition prepared by Examples 1 to 3 according to the present invention has an excellent antibacterial effect compared to the porous body composition in Comparative Examples 1 and 2, and as a result , The porous body composition prepared according to the present invention is judged to have high applicability because it can exhibit antibacterial activity of 99% or more.

Claims (9)

바텀애쉬; 및 상기 바텀애쉬 표면의 적어도 일부 또는 바텀애쉬 내부 기공의 적어도 일부에 코팅된 항균 코팅성분;을 포함하는 항균성 다공체 조성물에 있어서,
상기 항균 코팅성분은 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료를 포함하며,
상기 산화아연 나노입자의 함량은 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료의 총합을 100 중량%으로 하였을 경우에, 0.7 내지 5 중량%의 범위이고,
상기 산화아연 나노입자의 평균 입도는 5 내지 900 nm의 범위이며,
상기 바인더의 함량은 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료의 총합을 100 중량%으로 하였을 경우에 85 ~ 95 wt%의 범위인 것을 특징으로 하는 항균성 다공체 조성물.
bottom ash; and an antibacterial coating component coated on at least a portion of the surface of the bottom ash or at least a portion of internal pores of the bottom ash;
The antibacterial coating component includes zinc oxide nanoparticles, an aqueous emulsion binder and a pigment,
The content of the zinc oxide nanoparticles is in the range of 0.7 to 5% by weight when the total of the zinc oxide nanoparticles, the aqueous emulsion binder and the pigment is 100% by weight,
The average particle size of the zinc oxide nanoparticles ranges from 5 to 900 nm,
The antimicrobial porous body composition, characterized in that the content of the binder is in the range of 85 to 95 wt% when the total of the zinc oxide nanoparticles, the aqueous emulsion binder and the pigment is 100 wt%.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 안료는 카본 블랙, 전이 금속 산화물 중 선택되는 하나 이상인 것을 사용하며,
상기 안료의 함량은 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료의 총합을 100 중량%으로 하였을 경우에, 1 내지 10 중량%의 범위인 것을 특징으로 하는 항균성 다공체 조성물.
According to claim 1,
The pigment is at least one selected from carbon black and transition metal oxide,
The antimicrobial porous body composition, characterized in that the content of the pigment is in the range of 1 to 10% by weight when the total of the zinc oxide nanoparticles, the aqueous emulsion binder and the pigment is 100% by weight.
제1항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 항균성 다공체 조성물은 화환, 화분 또는, 수조내에 구비되는 것을 특징으로 하는 항균성 다공체 조성물.
According to any one of claims 1 and 4,
The antimicrobial porous body composition is an antibacterial porous body composition, characterized in that provided in a wreath, flowerpot or water tank.
항균성 다공체 조성물을 제조함에 있어서,
(a) 바텀애쉬; 및 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료를 포함하는 항균 코팅성분;을 혼합하여, 교반함으로써 바텀애쉬-항균 코팅성분 혼합물을 제조하는 단계; 및
(b) 상기 바텀애쉬-항균 코팅성분 혼합물을 건조하여 항균성 다공체 조성물을 제조하는 단계;를 포함하는 항균성 다공체 조성물의 제조방법에 있어서,
상기 산화아연 나노입자의 함량은 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료의 총합을 100 중량%으로 하였을 경우에, 0.7 내지 5 중량%의 범위이고,
상기 산화아연 나노입자의 평균 입도는 5 내지 900 nm의 범위이며,
상기 바인더의 함량은 산화아연 나노입자, 수계 에멀젼 바인더 및 안료의 총합을 100 중량%으로 하였을 경우에 85 ~ 95 wt%의 범위인 것을 특징으로 하는 제1항에 기재된 항균성 다공체 조성물의 제조방법.
In preparing an antibacterial porous body composition,
(a) bottom ash; preparing a bottom ash-antibacterial coating component mixture by mixing and stirring; and zinc oxide nanoparticles, an antibacterial coating component including a water-based emulsion binder and a pigment; and
(b) preparing an antimicrobial porous body composition by drying the bottom ash-antibacterial coating component mixture;
The content of the zinc oxide nanoparticles is in the range of 0.7 to 5% by weight when the total of the zinc oxide nanoparticles, the aqueous emulsion binder and the pigment is 100% by weight,
The average particle size of the zinc oxide nanoparticles ranges from 5 to 900 nm,
The content of the binder is in the range of 85 to 95 wt% when the total of the zinc oxide nanoparticles, the aqueous emulsion binder and the pigment is 100 wt%. Method for producing an antimicrobial porous body composition according to claim 1.
제5항에 기재된 항균성 다공체 조성물을 포함하는 관상용 수조.
An ornamental water tank comprising the antibacterial porous body composition according to claim 5.
제5항에 기재된 항균성 다공체 조성물을 포함하는 관상용 화분.
An ornamental flower pot comprising the antibacterial porous body composition according to claim 5.
제5항에 기재된 항균성 다공체 조성물을 포함하는 관상용 화환.An ornamental wreath comprising the antibacterial porous body composition according to claim 5.
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