KR102594573B1 - Antibacterial and antiviral Cu-PP and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
항균·항바이러스용 Cu-PP 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 폴리프로필렌(Polypropylene) 재질의 헤파(HEPA, High Efficiency Particulate Air) 필터 표면에 코팅된 구리(Cu)를 포함하는 신규한 항균·항바이러스 물질과 폴리프로필렌(Polypropylene)에 코팅하는 방법에 관한 것이다. This relates to Cu-PP for antibacterial and antiviral use and its manufacturing method, specifically, a novel antibacterial agent containing copper (Cu) coated on the surface of a HEPA (High Efficiency Particulate Air) filter made of polypropylene. ·Relates to antiviral substances and coating methods on polypropylene.
Description
본 발명은 항균·항바이러스용 Cu-PP 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 폴리프로필렌(Polypropylene) 재질의 헤파(HEPA, High Efficiency Particulate Air) 필터 표면에 코팅된 구리(Cu)를 포함하는 신규한 항균·항바이러스 물질과 폴리프로필렌(Polypropylene)에 코팅하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to antibacterial and antiviral Cu-PP and a method for manufacturing the same, and specifically relates to a method of manufacturing the same, which includes copper (Cu) coated on the surface of a HEPA (High Efficiency Particulate Air) filter made of polypropylene. It concerns new antibacterial and antiviral substances and methods of coating polypropylene.
최근 코로나바이러스로 인해 전 세계적으로 감염자와 사망자가 속출하면서 대유행으로 번지는 추세로서 실내 공기질에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만 현재 개발된 공기청정기는 바이러스와 세균을 처리할 수 있는 특화 공정이 없는 상황으로 항균 및 항바이러스 처리가 가능한 필터 또는 장치를 보유하고 있는 청정기 개발이 절실하다. Recently, interest in indoor air quality is increasing due to the coronavirus, which is spreading into a pandemic as the number of infections and deaths continues to increase worldwide. However, currently developed air purifiers do not have a specialized process to treat viruses and bacteria, so the development of a purifier with a filter or device capable of antibacterial and antiviral treatment is urgently needed.
한편, 공기청정기는 물리적으로 미세먼지를 제거하기 위해 HEPA 필터를 대부분 적용하고 있으며, 일부 병원균 등이 HEPA 필터에 걸러지나, 살처분 기능이 없어 HEPA 필터가 오히려 병원균의 증식처로 이용될 수 있다. Meanwhile, most air purifiers use HEPA filters to physically remove fine dust, and some pathogens are filtered through the HEPA filter, but since they do not have a culling function, the HEPA filter can be used as a breeding ground for pathogens.
일반적으로 구리의 항균·항바이러스 기능은 잘 알려져 있으며, 구리에 의한 세균 및 바이러스 살처분은 두 가지 메커니즘으로 설명하고 있다. 첫째, 구리와 병원균의 직접 접촉에 의한 살균(예, 세포막이 구리이온에 의해 비극성화되면서 파괴), 둘째, 구리에 의해 생성되는 반응성이 탁월한 산화제(예, 하이드록실 라디칼)에 의한 살균 효과를 꼽을 수 있다.In general, the antibacterial and antiviral functions of copper are well known, and the killing of bacteria and viruses by copper is explained by two mechanisms. First, sterilization by direct contact between copper and pathogens (e.g., cell membranes are depolarized and destroyed by copper ions), and second, the sterilization effect by highly reactive oxidants (e.g., hydroxyl radicals) generated by copper. You can.
본 발명은 구리이온(Cu+2)을 기질인 PP가 주성분인 HEPA 필터의 원단에 함침 하여 안정적이고 향상된 항균·항바이러스 처리 기능을 갖는 물질에 대한 것으로,본 발명에서는 미세먼지 제거 및 항균·항바이러스 기능의 다기능성 필터 원단을 개발하였다. The present invention relates to a material with stable and improved antibacterial and antiviral treatment functions by impregnating copper ions (Cu +2 ) into the fabric of a HEPA filter whose main component is PP as a substrate. A multifunctional filter fabric with anti-virus function was developed.
본 발명은 구리가 헤파 필터의 미세 먼지 제거 효율을 저하시키지 않으면서 동시에 항균·항바이러스 기능을 포함하는 다기능성 필터 원단을 제공하는 것을 목적으로 한다. The purpose of the present invention is to provide a multifunctional filter fabric that includes antibacterial and antiviral functions while copper does not reduce the fine dust removal efficiency of a HEPA filter.
또한, 구리가 헤파 필터에 안정하게 함침되어 필터로부터 탈기되는 양을 최소화 할 수 있는 항균·항바이러스용 Cu-PP의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the purpose is to provide a method for manufacturing Cu-PP for antibacterial and antiviral use, which can stably impregnate a HEPA filter with copper and minimize the amount of degassing from the filter.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 폴리프로필렌(Polypropylene) 재질의 헤파(HEPA, High Efficiency Particulate Air) 필터 표면에 코팅된 구리(Cu)을 포함하는 항균·항바이러스 물질이 제공된다. In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, antibacterial and antiviral containing copper (Cu) coated on the surface of a HEPA (High Efficiency Particulate Air) filter made of polypropylene Materials are provided.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 전술한 항균·항바이러스 물질을 포함하는 공기청정기가 제공된다. According to another embodiment of the present invention, an air purifier containing the above-described antibacterial and antiviral material is provided.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 전술한 항균·항바이러스 물질을 포함하는 공기조화기가 제공된다. According to another embodiment of the present invention, an air conditioner containing the above-described antibacterial and antiviral material is provided.
한편, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 헤파 필터 원단을 Cu(OAC)2·H2O를 증류수에 희석한 제1 용액에 담지하는 단계, 상기 제1 용액에 L-아스코빅산(L-ascorbic acid) 녹색 환원제를 증류수에 희석한 제2 용액을 첨가하는 단계, 상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합한 후, 혼합 용액이 헤파 필터 원단에 잘 코팅되도록 상온에서 12 내지 36시간 동안 담지하는 단계, 상기 코팅된 헤파 필터를 세척하는 단계, 및 상기 세척된 헤파 필터를 건조하는 단계;를 포함하는, 항균·항바이러스용 Cu-PP의 제조방법이 제공된다. Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, the HEPA filter fabric is immersed in a first solution of Cu(OAC)2·H2O diluted in distilled water, and the first solution is added to the first solution by adding L-ascorbic acid (L-ascorbic acid) to the first solution. acid) Adding a second solution in which a green reducing agent is diluted in distilled water, mixing the first solution and the second solution, and then supporting the mixed solution for 12 to 36 hours at room temperature so that the mixed solution is well coated on the HEPA filter fabric. , washing the coated HEPA filter, and drying the washed HEPA filter. A method for producing antibacterial/antiviral Cu-PP is provided, including.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 세척하는 단계는, 코팅된 헤파 필터를 증류수로 씻은 후, 탈착되는 구리 입자를 제거하기 위해 초음파 세척기로 세척하는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the washing step may include washing the coated HEPA filter with distilled water and then washing it with an ultrasonic cleaner to remove desorbed copper particles.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 건조하는 단계는, 헤파 필터 표면에 코팅된 구리가 산화되는 것을 방지하기 위해 진공 펌프를 이용하여 12 내지 36시간 동안 건조 시키는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the drying step may be drying the copper coated on the surface of the HEPA filter for 12 to 36 hours using a vacuum pump to prevent oxidation.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 어느 하나의 방법에 의해 제조된 항균·항바이러스용 Cu-PP가 제공된다. According to one embodiment of the present invention, Cu-PP for antibacterial and antiviral use prepared by any of the above-described methods is provided.
본 발명의 항균·항바이러스 물질은 미세먼지 제거 기능만 있는 헤파 필터에 항균·항바이러스 기능을 부여함으로써, 미세먼지 제거와 항균·항바이러스 성능을 동시에 갖는 다기능 필터를 제공할 수 있어, 경제성을 높이고 활용도가 향상되는 이점이 있다. The antibacterial and antiviral material of the present invention provides antibacterial and antiviral functions to a HEPA filter that only has a fine dust removal function, thereby providing a multifunctional filter that has both fine dust removal and antibacterial and antiviral performance, increasing economic efficiency. There is an advantage of improved usability.
또한, 본 발명의 항균·항바이러스용 Cu-PP의 제조방법은, 구리를 이온 상태(Cu+2)로 음전하를 띠고 있는 헤파 필터의 미세 먼지 제거 효율을 저하시키지 않는 이점이 있다. In addition, the method for producing antibacterial and antiviral Cu-PP of the present invention has the advantage of not reducing the fine dust removal efficiency of a HEPA filter in which copper is negatively charged in the ionic state (Cu +2 ).
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
도 1은 구리 이온(Cu+2)을 음전하를 띠고 있는 헤파 필터 원단에 함침하는 과정을 간략히 도시한 것이다.
도 2는 헤파 필터 원단에 구리가 함침된 형태를 전자 현미경을 통해 관찰한 것이다.
도 3은 에어로졸에 함유된 대장균 살균처리율을 파악하기 위해 사용된 연속 흐름형 반응기(Plug Flow Reactor)이다.
도 4는 도 3의 장치를 이용하여 에어로졸 상태의 대장균이 본 발명의 실시예 1에 따른 구리 함침 헤파 필터에 의해 얼마나 포집 및 살균 되었는지 확인한 결과이다.
도 5는 실시예 1의 구리 함침 헤파 필터에 의한 대장균의 액상에서의 살균 처리율 파악을 위한 실험 순서도를 도시한 그림이다.
도 6은 도 5의 순서도의 실험을 통해 대장균이 액상에서 구리 함침 헤파 필터 원단과 반응하여 얼마나 빠르게 처분되는가를 도시한 것이다.
도 7은 실시예 1의 구리 함침 헤파 필터 원단 제조 공정을 촬영한 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 항균·항바이러스용 Cu-PP의 제조방법의 순서도이다.Figure 1 briefly shows the process of impregnating copper ions (Cu +2 ) into a negatively charged HEPA filter fabric.
Figure 2 shows the copper impregnated HEPA filter fabric observed through an electron microscope.
Figure 3 is a continuous flow reactor (Plug Flow Reactor) used to determine the sterilization rate of E. coli contained in aerosol.
Figure 4 shows the results of confirming how much aerosol E. coli was captured and sterilized by the copper-impregnated HEPA filter according to Example 1 of the present invention using the device of Figure 3.
Figure 5 is a diagram showing an experimental flow chart for determining the sterilization rate of E. coli in the liquid phase by the copper-impregnated HEPA filter of Example 1.
Figure 6 shows how quickly E. coli is disposed of by reacting with a copper-impregnated HEPA filter fabric in the liquid phase through the experiment of the flow chart of Figure 5.
Figure 7 is a photograph of the manufacturing process of the copper-impregnated HEPA filter fabric of Example 1.
Figure 8 is a flowchart of a method for producing Cu-PP for antibacterial and antiviral use according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 기재된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. Prior to this, the terms or words used in this specification and patent claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor must appropriately use the concept of the term to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined clearly. Accordingly, the configuration described in the embodiments described in this specification is only one of the most preferred embodiments of the present invention and does not represent the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing this application, various equivalents and It should be understood that variations may exist.
본 명세서 전체에 걸쳐서 폴리프로필렌(Polypropylene)은, 폴리프로필렌 또는 PP로 혼용되어 사용된다. Throughout this specification, polypropylene is used interchangeably with polypropylene or PP.
또한, 본 발명에 있어서, 헤파 필터는 "High-efficiency particulate air (HEPA) filter"의 두문자어(acryonym)로서, 공기 중의 입경(粒徑, 입자지름)이 >0.3 μm인 입자에 대해 99.97% 이상을 차단하는 공기 여과장치를 의미하는 것으로, 헤파 필터, HEPA 필터, 헤파 또는 HEPA로 혼용되어 사용된다. In addition, in the present invention, HEPA filter is an acronym for "High-efficiency particulate air (HEPA) filter", and filters more than 99.97% of particles with a particle size >0.3 μm in the air. It refers to an air filtration device that blocks air, and is used interchangeably as HEPA filter, HEPA filter, HEPA, or HEPA.
본 발명의 일 실시예에 따라, 폴리프로필렌(Polypropylene) 재질의 헤파(HEPA, High Efficiency Particulate Air) 필터 표면에 코팅된 구리(Cu)을 포함하는, 항균·항바이러스 물질이 제공된다. According to one embodiment of the present invention, an antibacterial and antiviral material containing copper (Cu) coated on the surface of a HEPA (High Efficiency Particulate Air) filter made of polypropylene is provided.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 폴리프로필렌(Polypropylene) 재질의 헤파(HEPA, High Efficiency Particulate Air) 필터 표면에 코팅된 구리(Cu)을 포함하는 여과막, 여과기, 공기청정기, 에어컨, 공기조화기 등이 제공될 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, a filtration membrane containing copper (Cu) coated on the surface of a HEPA (High Efficiency Particulate Air) filter made of polypropylene, a filter, an air purifier, an air conditioner, and an air conditioner Gi, etc. may be provided.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 항균·항바이러스용 Cu-PP의 제조방법의 순서도이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 항균·항바이러스용 Cu-PP의 제조방법은 헤파 필터 원단을 제1 용액에 담지하는 단계(S10), 상기 제1 용액에 제2 용액을 첨가하는 단계(S20), 상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합한 후 코팅하는 단계(S30), 세척하는 단계(S40), 및 건조하는 단계(S50)를 포함한다. Figure 8 is a flowchart of a method for producing Cu-PP for antibacterial and antiviral use according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 8, the method for producing antibacterial/antiviral Cu-PP of the present invention includes the steps of supporting a HEPA filter fabric in a first solution (S10) and adding a second solution to the first solution (S20). ), mixing the first solution and the second solution, followed by coating (S30), washing (S40), and drying (S50).
이때, 상기 헤파 필터 원단을 제1 용액에 담지하는 단계(S10)는, 헤파 필터 원단을 Cu(OAC)2·H2O를 증류수에 희석한 제1 용액에 담지하는 단계로, 보다 구체적으로 1 내지 2g의 Cu(OAC)2·H2O을 10 내지 100ml의 증류수에 희석하여 그 용액에 헤파 필터 원단은 10 내지 1시간 동안 담지하는 단계이다. At this time, the step of supporting the HEPA filter fabric in the first solution (S10) is a step of supporting the HEPA filter fabric in a first solution in which Cu(OAC) 2 ·H 2 O is diluted in distilled water, more specifically, 1 This is the step of diluting 2 to 2 g of Cu(OAC) 2 ·H 2 O in 10 to 100 ml of distilled water and soaking the HEPA filter fabric in the solution for 10 to 1 hour.
상기 제1 용액에 제2 용액을 첨가하는 단계(S20)는, 상기 제1 용액에 L-아스코빅산(L-ascorbic acid) 녹색 환원제를 증류수에 희석한 제2 용액을 첨가하는 단계로, 보다 구체적으로는 10 내지 12g의 L-아스코빅산(L-ascorbic acid, 이하 Asc와 혼용하여 사용)의 녹색 환원제는 100 내지 200ml의 증류수에 희석하여 상기 제1 용액에 첨가하는 단계이다. The step of adding a second solution to the first solution (S20) is a step of adding a second solution in which a green reducing agent, L-ascorbic acid, is diluted in distilled water to the first solution. In this step, 10 to 12 g of L-ascorbic acid (hereinafter used interchangeably with Asc), a green reducing agent, is diluted in 100 to 200 ml of distilled water and added to the first solution.
상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합한 후 코팅하는 단계(S30)는, 상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합한 후, 혼합 용액이 헤파 필터 원단에 잘 코팅되도록 상온에서 12 내지 36시간 동안 담지하는 단계로, 구체적으로는 용액이 헤파 원단에 잘 코팅되도록 수차례 섞은 후 상온에서 12 내지 36시간 동안 담지하는 단계이다. The coating step (S30) after mixing the first solution and the second solution is performed at room temperature for 12 to 36 hours so that the mixed solution is well coated on the HEPA filter fabric. The supporting step is specifically the step of mixing the solution several times to ensure that it is well coated on the HEPA fabric and then supporting it at room temperature for 12 to 36 hours.
상기 세척하는 단계(S40)는, 코팅된 헤파 필터를 세척하는 단계로, 구체적으로는, 코팅된 필터를 증류수로 3차례 정도 씻은 후 필터에서 탈착되는 구리 입자를 제거하기 위해 초음파 세척기(Sonicator)를 이용하여 10 분 내지 60분간 세척하는 단계이다. The washing step (S40) is a step of washing the coated HEPA filter. Specifically, the coated filter is washed with distilled water about three times and then an ultrasonic cleaner (Sonicator) is used to remove copper particles desorbed from the filter. This is a step of washing for 10 to 60 minutes.
상기 건조하는 단계(S50)는, 상기 세척된 헤파 필터를 건조하는 단계로, 구체적으로는 필터 표면에 코팅되어 있는 구리가 산화되는 것을 방지하기 위해 진공펌프를 이용하여 하루 정도 건조시키는 단계이다. The drying step (S50) is a step of drying the washed HEPA filter, specifically, a step of drying the filter for about a day using a vacuum pump to prevent the copper coated on the filter surface from being oxidized.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상술하나 하기 실시예에 의해 본 발명이 제한되지 아니함은 자명하다.Hereinafter, the present invention will be described in further detail through examples, but it is obvious that the present invention is not limited by the following examples.
실시예 1Example 1
하기 순서로 구리 함침 헤파 필터 원단을 제조하였으며, 도 7은 실시예 1의 구리 함침 헤파 필터 원단 제조 공정을 촬영한 사진이다. The copper-impregnated HEPA filter fabric was manufactured in the following order, and Figure 7 is a photograph of the manufacturing process of the copper-impregnated HEPA filter fabric of Example 1.
1) 1.82g의 Cu(OAC)2·H2O를 40㎖ 증류수에 희석하여 그 용액에 HEPA 필터 원단을 30분간 담지 한다.1) Dilute 1.82 g of Cu(OAC) 2 ·H 2 O in 40 ml distilled water and soak the HEPA filter fabric in the solution for 30 minutes.
2) 10.56g의 L-아스코빅산(L-ascorbic acid, 이하 Asc) 녹색 환원제를 160㎖ 증류수에 희석하여 1번의 용액에 첨가한다.2) Dilute 10.56 g of L-ascorbic acid (Asc) green reducing agent in 160 ml distilled water and add to solution 1.
3) 용액이 HEPA 원단에 잘 코팅되도록 수차례 섞은 후 25°C 상온에서 24시간 동안 담지 시킨다.3) Mix the solution several times to ensure that it is well coated on the HEPA fabric, then leave it at room temperature of 25°C for 24 hours.
4) 코팅된 필터를 증류수로 3차례 정도 씻은 후 필터에서 탈착되는 구리 입자를 제거하기 위해 초음파 세척기(Sonicator)를 이용하여 30분간 세척 한다.4) After washing the coated filter with distilled water three times, wash it for 30 minutes using an ultrasonicator to remove copper particles desorbing from the filter.
5) 필터 표면에 코팅되어있는 구리가 산화되는 것을 방지하기 위해 진공펌프를 이용하여 하루 정도 건조 시킨다.5) To prevent the copper coated on the filter surface from oxidation, dry it for about a day using a vacuum pump.
도 1은 구리 이온(Cu+2)을 음전하를 띠고 있는 헤파 필터 원단에 함침하는 과정을 간략히 도시한 것으로, 구리는 양이온을 띠고 있어 음전하를 띠고 있느 헤파 필터 원단에 정전기적 반응을 통해 안정된 결합 형태를 형성한다. Figure 1 briefly shows the process of impregnating copper ions (Cu +2 ) into a negatively charged HEPA filter fabric. Copper is a positive ion and forms a stable bond through electrostatic reaction to the negatively charged HEPA filter fabric. forms.
도 2는 헤파 필터 원단에 구리가 함침된 형태를 전자 현미경을 통해 관찰한 것으로, (a)는 헤파 필터 원단을 2000배 확대한 Scanning Electron Microscope(SEM) 사진이며, (b)는 헤파 필터 원단을 500배 확대한 Scanning Electron Microscope(SEM) 사진이다. (c)는 구리가 함침된 헤파 필터 원단을 2000배 확대한 Scanning Electron Microscope(SEM) 사진이며, (d)는 구리가 함침된 헤파 필터 원단을 2000배 확대한 Scanning Electron Microscope(SEM) 사진으로, 실질적으로 상기 실시예의 구리 함량은 Energy Dispersive X-ray(EDX) 분석을 통해 약 10%임을 알 수 있었다. Figure 2 shows the copper impregnated HEPA filter fabric observed through an electron microscope. (a) is a Scanning Electron Microscope (SEM) photograph enlarged 2000 times of the HEPA filter fabric, and (b) is a photograph of the HEPA filter fabric. This is a Scanning Electron Microscope (SEM) photo magnified 500 times. (c) is a Scanning Electron Microscope (SEM) photograph of a copper-impregnated HEPA filter fabric magnified 2000 times, and (d) is a Scanning Electron Microscope (SEM) photograph of a copper-impregnated HEPA filter fabric magnified 2000 times. In fact, the copper content in the above example was found to be about 10% through Energy Dispersive X-ray (EDX) analysis.
도 3은 에어로졸에 함유된 대장균 살균처리율을 파악하기 위해 사용된 연속 흐름형 반응기(Plug Flow Reactor)이다. 구체적으로 에어로졸 상태로 대장균을 반응기의 아랫부분에 주입하고, 에어로졸 상태의 대장균은 반응기 상부에 성치된 점검 목적의 필터(헤파 필터 및 실시예 1의 구리 함침 헤파 필터)를 통과하게 된다. 두 시료(헤파 필터 및 실시예 1의 구리 함침 헤파 필터)를 비교하여 실시예 1의 대장균 살균 능력을 평가하게 된다. Figure 3 is a continuous flow reactor (Plug Flow Reactor) used to determine the sterilization rate of E. coli contained in aerosol. Specifically, E. coli in an aerosol state is injected into the lower part of the reactor, and the E. coli in an aerosol state passes through a filter for inspection purposes (HEPA filter and copper-impregnated HEPA filter of Example 1) placed at the top of the reactor. The E. coli sterilization ability of Example 1 is evaluated by comparing the two samples (HEPA filter and copper-impregnated HEPA filter of Example 1).
도 4는 도 3의 장치를 이용하여 에어로졸 상태의 대장균이 본 발명의 실시예 1에 따른 구리 함침 헤파 필터에 의해 얼마나 포집 및 살균 되었는지 확인한 결과이다. 구체적으로 도 4(a)는 헤파 필터 원단과 실시예 1의 구리 함침 헤파 필터 원단에 주입한 대장균의 시간에 따른 개체 수 변화 양상을 촬영한 사진이고, (b)는 헤파 필터 원단과 실시예 1의 구리 함침 헤파 필터 원단에 주입한 대장균의 시간에 따른 살균처리율 변화를 촬영한 사진이다. 도 4를 참조하면, 먼저 포집(a)의 경우, 30분 경과 후 대조군(Blank)값과 대비해 함침 전 헤파 필터는 비슷한 양의 대장균이 검출되었다. 반면에 본 발명에 따른 실시예 1의 구리 함침 헤파 필터의 경우 대조군이나 함침 전 헤파 필터에 비해 대장균이 월등히 적게 검출되었다. 또한 살균력 테스트(b)에서 대장균이 검출된 헤파 필터에 비해 실시예 1에 따른 구리 함침 헤파 필터에서는 대장균이 모두 살균됨을 확인하였다. 이에 따라 에어로졸 상탱의 대장균에서도 구리 함침 헤파 필터 원단의 경우 높은 포집 및 살균 효과가 있음을 알 수 있다. Figure 4 shows the results of confirming how much aerosol E. coli was captured and sterilized by the copper-impregnated HEPA filter according to Example 1 of the present invention using the device of Figure 3. Specifically, Figure 4(a) is a photograph of the population change pattern of E. coli injected into the HEPA filter fabric and the copper-impregnated HEPA filter fabric of Example 1 over time, and (b) is a photograph of the HEPA filter fabric and the copper-impregnated HEPA filter fabric of Example 1. This is a photograph of the change in sterilization rate over time of E. coli injected into a copper-impregnated HEPA filter fabric. Referring to Figure 4, in the case of collection (a), a similar amount of E. coli was detected in the HEPA filter before impregnation compared to the control (Blank) value after 30 minutes. On the other hand, in the case of the copper-impregnated HEPA filter of Example 1 according to the present invention, significantly less E. coli was detected compared to the control group or the HEPA filter before impregnation. In addition, it was confirmed that all E. coli were sterilized in the copper-impregnated HEPA filter according to Example 1 compared to the HEPA filter in which E. coli was detected in the sterilizing power test (b). Accordingly, it can be seen that copper-impregnated HEPA filter fabric has a high capture and sterilization effect even for E. coli in aerosols.
도 5는 실시예 1의 구리 함침 헤파 필터에 의한 대장균의 액상에서의 살균 처리율 파악을 위한 실험 순서도를 도시한 그림이며, 도 5의 순서에 따라 실험하는 경우 본 실시예 1의 구리 함침 헤파 필터 원단과 대장균을 액상에서 접속해 대장균의 살균이 얼마나 빨리 이루어질 수 있는 지 파악할 수 있다. Figure 5 is a diagram showing an experimental flow chart for determining the sterilization rate of E. coli in the liquid phase by the copper-impregnated HEPA filter of Example 1. When the experiment is performed according to the sequence of Figure 5, the copper-impregnated HEPA filter fabric of Example 1 By connecting E. coli and E. coli in the liquid phase, it is possible to determine how quickly E. coli can be sterilized.
도 6은 도 5의 순서도의 실험을 통해 대장균이 액상에서 구리 함침 헤파 필터 원단과 반응하여 얼마나 빠르게 처분되는가를 도시한 것이다. 구체적으로 (a)는 필터 크기(구리 총량)에 따른 살균율 처리 변화를 도시한 것이고, (b)는 구리 함침 농도에 따른 살균 처리율 변화를 도시한 것이다. (a)의 필터 크기를 다르게 한 경구(1.75cm2와 3.5cm2) 필터 크기가 커짐에 따라 구리 함량의 총량은 두 배로 증가하였고, 필터 크기가 3.5cm2 에서 대장균 살균율이 훨씬 빠름을 알 수 있다. (b)의 구리 함침 농도를 다르게 한 경우는 실시예 1의 구리 함침량을 1/5로 감소시켜 함침을 진행하였다. 구리의 농도가 1/5로 감소한 구리 함침 헤파 필터의 경우에도 32분 이후로 실시예 1의 구리 농도로 함침한 구리 함침 필터와 동일한(99.9% 이상)의 효과를 나타냄을 알 수 있다. Figure 6 shows how quickly E. coli is disposed of by reacting with a copper-impregnated HEPA filter fabric in the liquid phase through the experiment of the flow chart of Figure 5. Specifically, (a) shows the change in sterilization rate according to filter size (total amount of copper), and (b) shows the change in sterilization rate according to copper impregnation concentration. (a) with different filter sizes (1.75 cm 2 and 3.5 cm 2 ). As the filter size increased, the total amount of copper content doubled, and it was found that the E. coli sterilization rate was much faster when the filter size was 3.5 cm 2 . You can. When the copper impregnation concentration in (b) was different, the copper impregnation amount of Example 1 was reduced to 1/5 and impregnation was performed. It can be seen that even in the case of the copper-impregnated HEPA filter with the copper concentration reduced to 1/5, the same effect (over 99.9%) as the copper-impregnated filter impregnated with the copper concentration of Example 1 was achieved after 32 minutes.
한편 하기 표 1은 실시예 1의 구리 함침 헤파 필터 원단과 비교군이 헤파 필터 원단의 미세 먼지 포집 효율을 비교 평가한 결과로서 구리 함침 헤파 필터 원단이 압력 손실도 적고 미세먼지 포집 효율도 높음을 알 수 있다. Meanwhile, Table 1 below shows the results of comparing and evaluating the fine dust collection efficiency of the copper-impregnated HEPA filter fabric of Example 1 and the HEPA filter fabric of the comparison group. It can be seen that the copper-impregnated HEPA filter fabric has less pressure loss and higher fine dust collection efficiency. You can.
(mmHg)pressure loss
(mmHg)
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시예일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. As the specific parts of the present invention have been described in detail above, it is clear to those skilled in the art that these specific techniques are merely preferred embodiments and do not limit the scope of the present invention. will be. Accordingly, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
Claims (7)
상기 제1 용액에 L-아스코빅산(L-ascorbic acid) 녹색 환원제를 증류수에 희석한 제2 용액을 첨가하는 단계;
상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합한 후, 혼합 용액이 헤파 필터 원단에 잘 코팅되도록 상온에서 12 내지 36시간 동안 담지하는 단계;
상기 코팅된 헤파 필터를 세척하는 단계;및
상기 세척된 헤파 필터를 건조하는 단계;를 포함하는, 항균·항바이러스 물질의 제조방법.A HEPA filter fabric made of negatively charged polypropylene is placed in a first solution of Cu(OAC) 2 ·H 2 O diluted in distilled water, and copper ions (Cu 2+ ) are bound to polypropylene through an electrostatic reaction. step;
Adding a second solution in which a green reducing agent, L-ascorbic acid, is diluted in distilled water to the first solution;
After mixing the first solution and the second solution, supporting the mixed solution at room temperature for 12 to 36 hours so that it is well coated on the HEPA filter fabric;
washing the coated HEPA filter; and
A method for producing an antibacterial/antiviral material, comprising: drying the washed HEPA filter.
상기 세척하는 단계는, 코팅된 헤파 필터를 증류수로 씻은 후, 탈착되는 구리 입자를 제거하기 위해 초음파 세척기로 세척하는 것인, 항균·항바이러스 물질의 제조방법.According to paragraph 4,
The washing step includes washing the coated HEPA filter with distilled water and then washing it with an ultrasonic cleaner to remove desorbed copper particles.
상기 건조하는 단계는, 헤파 필터 표면에 코팅된 구리가 산화되는 것을 방지하기 위해 진공 펌프를 이용하여 12 내지 36시간 동안 건조 시키는 것인, 항균·항바이러스 물질의 제조방법.
According to paragraph 4,
The drying step is to dry the copper coated on the surface of the HEPA filter for 12 to 36 hours using a vacuum pump to prevent oxidation.
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