KR102619782B1 - 친환경 미세먼지 저감 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents
친환경 미세먼지 저감 조성물 및 그 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102619782B1 KR102619782B1 KR1020220152350A KR20220152350A KR102619782B1 KR 102619782 B1 KR102619782 B1 KR 102619782B1 KR 1020220152350 A KR1020220152350 A KR 1020220152350A KR 20220152350 A KR20220152350 A KR 20220152350A KR 102619782 B1 KR102619782 B1 KR 102619782B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fine dust
- weight
- eco
- reduction composition
- acid
- Prior art date
Links
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims abstract description 83
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- LUYGICHXYUCIFA-UHFFFAOYSA-H calcium;dimagnesium;hexaacetate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O LUYGICHXYUCIFA-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- -1 organic acid salt Chemical class 0.000 claims description 17
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 13
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims description 13
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 13
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 claims description 8
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 8
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WFIZEGIEIOHZCP-UHFFFAOYSA-M potassium formate Chemical compound [K+].[O-]C=O WFIZEGIEIOHZCP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 6
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 6
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 5
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 4
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 claims description 4
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 3
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 2
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 235000011087 fumaric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 7
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 3
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 3
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 3
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 3
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 3
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- 206010067482 No adverse event Diseases 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001860 citric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 1
- 239000011346 highly viscous material Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001483 mobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000007903 penetration ability Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229960003975 potassium Drugs 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001508 potassium citrate Substances 0.000 description 1
- 229960002635 potassium citrate Drugs 0.000 description 1
- QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K potassium citrate (anhydrous) Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000011082 potassium citrates Nutrition 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229920003170 water-soluble synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006186 water-soluble synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012866 water-soluble synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/22—Materials not provided for elsewhere for dust-laying or dust-absorbing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
본 발명은 친환경 미세먼지 저감 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 도로에 살포시 미세먼지 발생을 최소화하고 생분해성이 높아 토양 및 수질오염을 발생하지 않으며, 부식성이 낮은 친환경 미세먼지 저감 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 친환경 미세먼지 저감 조성물은 도로에서 발생하는 미세먼지, 비산먼지를 효과적으로 응집하여 제거할 수 있고, 봄, 여름, 가을에는 살수 형태로 도로에 분사하여 미세먼지나 비산먼지를 저감할 수 있으며 겨울에는 물이 얼어 미끄러지는 안전상의 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 친환경 미세먼지 저감 조성물에 칼슘 마그네슘 아세테이트(Calcium Magnesium Acetate, CMA) 성분을 추가하여 응고점이 낮은 상태로 도로의 결빙을 방지하는 제설제 효과를 부여할 수 있다.
본 발명에 따른 친환경 미세먼지 저감 조성물은 도로에서 발생하는 미세먼지, 비산먼지를 효과적으로 응집하여 제거할 수 있고, 봄, 여름, 가을에는 살수 형태로 도로에 분사하여 미세먼지나 비산먼지를 저감할 수 있으며 겨울에는 물이 얼어 미끄러지는 안전상의 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 친환경 미세먼지 저감 조성물에 칼슘 마그네슘 아세테이트(Calcium Magnesium Acetate, CMA) 성분을 추가하여 응고점이 낮은 상태로 도로의 결빙을 방지하는 제설제 효과를 부여할 수 있다.
Description
본 발명은 친환경 미세먼지 저감 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 도로에 살포할 경우 미세먼지 발생을 최소화하고, 생분해성이 높아 토양 및 수질오염을 발생하지 않으며, 부식성이 낮은 친환경 미세먼지 저감 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 따른 미세먼지 저감 조성물은 환경에 미치는 영향이 적으며, 중금속 등 유해물질과 도로에 잔존하는 미세먼지를 흡수 및 응축하여 대기 중으로 부상하는 것을 최소화하여 환경오염을 저감시키는 조성물이다.
미세먼지는 그 크기가 수 마이크로(㎛) 수준에 불과하여 눈에 보이지 않을 정도로 작은 먼지이다. 대기 중에 부유하는 분진 중 직경이 10 ㎛ 이하인 먼지로 눈에 보이지 않을 정도로 가늘고 작은 입자를 미세먼지(PM 10)라 하고, 직경이 2.5 ㎛보다 작은 먼지로 머리카락 직경의 1/20 - 1/30 보다 작은 입자를 초미세먼지(PM 2.5)라고 하여 구분하고 있다.
미세먼지의 발생원인은 자연적인 원인과 인위적인 원인으로 구분되는데, 대부분 자동차, 발전소, 보일러 등에서 원료를 태워 발생하는 배출물질이 주요 원인이고, 공사장이나 도로에서 날리는 먼지도 포함된다.
비산먼지는 공사장 중에서 일정한 배출구를 거치지 않고, 대기중으로 직접 배출되는 먼지를 말하며, 도로에서 발생하는 재비산 먼지는 약 45%로 가장 높은 비율을 차지하고 있다. 도로에서 비산먼지를 줄이기 위해 살수차를 동원하여 고압살수 방식으로 도로 위 먼지를 청소하거나, 압력살수로 미세먼지의 재비산을 억제하는 방식을 주로 사용하고 있지만, 물이 쉽게 증발하여 살수 효과가 미미하고, 겨울철에는 물이 얼어 자동차가 미끄러지는 안정상의 문제점을 야기한다.
특히, 재비산 먼지는 건설공사나 농축산, 폐기물 처리 등의 분야보다 높은 비율의 배출량을 차지한다.
대한민국 공개특허 제10-2011-0018471호 및 등록특허 제10-1293257호에는 친수성고분자와 천연 다당류 고분자를 습윤제 및 또는 무기계 화합물 등과 혼합한 후 계면활성제 수용액에 용해시킨 비산방지 조성물을 제시하고 있다. 상기 비산방지 조성물은 비산물이 많이 발생하는 건축물의 철거현장 또는 토사 먼지 등의 야적장에서 분무, 분사 또는 살수하여 상기 비산물의 표면에 비산막 또는 방진막과 같은 코팅막을 형성함으로써 비산먼지를 억제하는 방식이다.
친수성 합성 고분자는 분진에 대한 침투력이 저하되어 많은 함량으로 사용해야 하는데, 비산막을 형성해야 하는 시간이 길어져 추가적인 작업이 어렵고, 무기계 화합물을 사용함으로써 우천시 혹은 야적층 일부를 방출할 경우 침수되거나 붕괴되어 새로운 오염을 발생시킬 수 있는 문제가 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 생분해성이 높고 부식성이 낮은 친환경 미세먼지 저감 조성물을 제공하는 것이 목적이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 친환경 미세먼지 저감 조성물은, 이온교환수 50 내지 90 중량%; 폴리비닐알코올 2 내지 20 중량%; 칼슘 마그네슘 아세테이트(Calcium Magnesium Acetate) 2.0 내지 25 중량%; 당밀 0.1 내지 1.5 중량%; 유기산염 0.1 내지 1.5 중량%; 글리세린 0.5 내지 3.0 중량%; 및 포타슘 포메이트(potassium formate) 0.1 내지 1.5 중량%;를 포함할 수 있다.
상기 조성물에 분산안정제 및 소포제를 더 포함할 수 있다.
상기 유기산염은 초산(acetic acid), 개미산(formic acid), 푸마르산(fumaric acid), 아스코르브산(ascorbic acid), 시트르산(citric acid), 젖산(lactic acid), 말산(malic acid), 프로피온산(propionic acid) 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면, 친환경 미세먼지 저감 조성물의 제조방법은, 교반기에 이온교환수 50 내지 90 중량%; 폴리비닐알코올 2 내지 20 중량%; 당밀 0.1 내지 1.5 중량%; 글리세린 0.5 내지 3.0 중량%; 칼슘 마그네슘 아세테이트(Calcium Magnesium Acetate) 2.0 내지 25 중량%; 포타슘 포메이트(potassium formate) 0.1 내지 1.5 중량%; 유기산염 0.1 내지 1.5 중량%; 분산안정제 및 소포제를 넣고 혼합하여 제조하는 것일 수 있다.
상기 이온교환수는, 물, 1차 증류수 및 상수 중 어느 하나일 수 있다.
상기 유기산염은, 상기 유기산염은 초산(acetic acid), 개미산(formic acid), 푸마르산(fumaric acid) 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 따른 친환경 미세먼지 저감 조성물은 도로에서 발생하는 미세먼지, 비산먼지를 효과적으로 응집하여 제거할 수 있고, 봄, 여름, 가을에는 살수 형태로 도로에 분사하여 미세먼지나 비산먼지를 저감할 수 있으며 겨울에는 물이 얼어 미끄러지는 안전상의 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 친환경 미세먼지 저감 조성물에 칼슘 마그네슘 아세테이트(Calcium Magnesium Acetate, CMA) 성분을 추가하여 응고점이 낮은 상태로 도로의 결빙을 방지하는 제설제 효과를 부여할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 본 발명을 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 설명을 생략하였다.
포장도로의 경우 일일 1~2회 정도 미세먼지 제거를 위해 작업을 진행하기 때문에, 폴리아크릴산 나트륨 또는 폴리비닐 피롤리돈과 같은 합성고분자를 사용할 경우 생분해도가 낮아 사용이 제한적일 뿐만 아니라, 미세먼지의 응집이 효과적으로 이루어지지 않는다.
비산방지를 위해 미세먼지를 효과적으로 응집시킬 수 있는 응집제 역할이 중요한데, 구아검Guar gum), 알킨산류 같은 친수성 다당류가 이러한 역할을 수행할 수 있다. 친수성 천연고분자는 분말상태로 존재하고 물에 녹아서 점성이 생기며 제품보관시 저장안정성을 높이고, 포장도로에 도포시 재비산 미세먼지를 보다 더 크게 응집할 수 있도록 응집제 역할을 한다.
구체적으로 본 발명에 따른 미세먼지 저감 제설제는 도로에 분사된 후 도로 표면에 잔존하는 미세먼지, 비산먼지를 흡수 및 응축하여 대기상으로 부상하는 것을 최소화하고, 겨울철에는 응고점이 낮은 액체상태를 유지하여 도로의 결빙을 방지할 수 있다.
도료면의 코팅 상태의 유지에 의해서는 평상시에는 도로 내부로부터 미세먼지 증발을 방지하여 먼지발생을 최소화하고, 특히 겨울철에는 제빙효과를 부여하는 등 다양한 효과를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 미세먼지 저감 조성물은 호흡기를 통해 인체에 침투할 수 있는 직경 10 ㎛ 이하의 미세입자를 인체에 침투할 수 없는 수십 내지 수백 ㎛ 이상의 큰 먼지로 응집시키고, 코팅을 통해 응집상태를 보다 더 오래 유지함으로써 도로에서 날리는 미세먼지를 획기적으로 저감할 수 있다.
미세먼지 저감 조성물은 각 조성 모두 인체에 무해하고, Pb, Cd, As, Cr, Hg 등과 같은 유해중금속의 검출이 없어 포장도로에 도포(살수)하더라도, 인체 또는 식물 등에 대한 독성 영향이 없다.
도로의 바닥 및 공기 중의 미세먼지는 미세먼지 저감 조성물을 분사 혹은 도포하여 큰 입자로 응집시키고, 응집된 큰 입자는 재 비산되지 않도록 하며, 살수 차량 혹은 분진흡입 차량 등에 의해 처리되도록 한다.
비산방지제로서 천연다당류는 그 함량을 조절할 경우, 미세먼지를 효과적으로 응집할 수 있는 응집제 역할을 할 수 있지만, 하량에 따른 점성조절이 용이하지 않아 분산성이 저하되어 분사에 용이하지 않다.
이하에서는, 본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 성분에 대해 상세히 설명한다.
(A) 폴리비닐알코올
폴리비닐알코올은 대표적인 수용성 합성고분자로서 물과 접촉하면 녹는 성질이 있다. 비닐알코올이 대기중에서 알데히드와 알코올로 가역적으로 변화하기 때문에, 비닐알코올이 아닌 비닐 아세테이트로 얻은 후 이를 가수분해 혹은 알코올을 첨가하여 알코올분해(alcoholysis)하여 생산한다.
분자구조가 탄소 두 개당 하이드록시기 하나가 붙어 있는 형태로 존재하나, 실제로는 검화도에 따라 99% 가수분해 되었거나, 10~20% 가수분해가 되지 않은 상태로 판매되어진다.
폴리비닐알코올은 수용성 합성수지로서 유화분산제, 접착제 및 바인더 수지 등 여러 가지 분야에서 사용되고 있다. 폴리비닐알코올 수지는 아세트산 비닐 모노머를 중합하여 얻어진 폴리아세트산비닐을 검화함으로써 제조되고, 일반적으로 분말상 또는 과립상으로 사용되고 있다.
폴리비닐알코올은 물에 녹는 독특한 성질을 가지며, 자기 부피의 수백배에서 천배의 물을 흡수하는 특성이 있다. 물에 녹고 일반 유기용매에는 녹지 않는 성질로 물에 녹는 플라스틱으로 화재의 염려가 적다.
기존 비산먼지 대책이 수분사 방식이었던 것에 반해, 계면활성제를 적용한 워터 스프레이 시스템(Water Spray System) 방식은 분진입자 표면의 개질을 변화시켜 물을 분산시킬 경우보다 입자 간의 반응성을 향상시켜 분진 비산을 감소시킴으로써 분진먼지 억제에 보다 효과적일 것으로 보인다. 계면활성제가 첨가되어 액적 정전하의 크기를 현격하게 변화시키는 요인은 계면활성제의 종류와 농도에 대한 함수인 것으로 밝혀졌다. 기존의 비산먼지 저감 효과가 분진의 크기와 풍향과의 관계에 중점을 둔 것과 큰 차이를 보인다.
입자 단위와 무관하게 비산저감 효과가 탁월한 계면활성제를 선택하여 그 저감효과를 극대화시키는 농도를 찾는 것이 좋은 대안이라고 할 수 있다.
폴리비닐알코올은 친수성폴리머로서 미세먼지의 응집을 오래 유지할 수 있는 역할을 한다. 본 발명에서 폴리비닐알코올 함량은 전체 조성물에서 바람직하게 1.0 내지 30.0 중량%이고, 더욱 바람직하게는 2.0 내지 20.0 중량%로 사용하는 것이 바람직하다.
(B) 칼슘 마그네슘 아세테이트(Calcium Magnesium Acetate, CMA)
칼슘 마그네슘 아세테이트는 백운석 석회와 아세트산으로부터 제조 가능하다. 칼슘 마그네슘 아세테이트는 제설제이며 제설용 소금의 대안으로 사용될 수 있다. 다양한 농도에서 도로 얼음 생성 온도를 -27.5 ℃까지 막는데 효과적일 수 있다. 또한 칼슘 마그네슘 아세테이트는 H2S 포집제로도 사용할 수 있다.
칼슘 마그네슘 아세테이트는 생분해성으로 환경을 오염시키지 않으며, 주변 인프라와 환경에 거의 손상을 주지 않는 비부식성 물질이다.
본 발명에서 칼슘 마그네슘 아세테이트의 함량은 전체 조성물에서 바람직하게 1.0 내지 35.0 중량%이고, 더욱 바람직하게는 2.0 내지 25.0 중량%로 사용하는 것이 바람직하다.
(C) 당밀
당밀은 사탕수수나 설탕을 가공할 때 부수적으로 나오는 점성이 큰 물질이다. 먼저 사탕수수를 나무에서 재배하여 잎을 자른 후 사탕수수를 부수거나 갈아서 즙을 짜낸다. 이 즙을 끓여서 농축시키고 설탕 결정화를 시킨다. 처음 끓이고 나서 설탕을 제거한 후 남는 것이 1차 당밀이고, 비교적 적은 양의 설탕이 빠져나갔기 때문에 여기에는 많은 양의 설탕이 포함되어 있다. 2차 당밀은 두 번에 걸친 증류와 설탕 추출 후에 나온다.
당밀을 첨가하면 각 조성물에서 발생되는 먼지를 응축시켜 겨울철 도로에 살포시 먼지 발생을 저감시키고, 도로면에 분사된 후 차량 등에 손상을 주지 않는다. 특히 당밀은 끈적한 성질이 있어 도로면에 분사된 후 도로면과의 밀착에 의해서 상대적으로 긴 시간동안 코로면의 코팅 상태를 유지하게 된다.
본 발명에서 당밀의 함량은 전체 조성물에서 바람직하게 0.1 내지 2.0 중량%이고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량%로 사용하는 것이 바람직하다.
(D) 글리세린
글리세린은 인산염에 의해서 흡수된 수분을 유지함과 아울러 수분과 결합된 인산염을 코팅하여 고상 제설제가 도로에 도포된 후 극저온에서도 동결, 고결화 현상을 최소화하는데 효과가 있다.
본 발명에서 글리세린의 함량은 전체 조성물에서 바람직하게 0.1 내지 5.0 중량%이고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 3.0 중량%로 사용하는 것이 바람직하다.
(E) 포타슘 포메이트(Potassium formate)
강한 흡습성 고체로서 칼륨 생성을 위한 포름산염 칼륨 공정의 중간체이며 도로에서 사용되기 위한 친환경 조성물이다.
본 발명의 포타슘 포메이트의 함량은 전체 조성물에서 바람직하게 0.1 내지 2.0 중량%이고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량%로 사용하는 것이 바람직하다.
(F) 유기산염
유기산염으로 구연산 및 아세트산염이 바람직하며 구연산염으로는 구연산 나트륨 또는 구연산 칼륨이 바람직하다고 볼 수 있다.
구연산은 제설 기능 부여시 추가되는 염화칼슘 및 염화나트륨의 염소이온에 의한 부식의 발생을 방지하는 기능을 수행한다.
구연산이 금속 표면을 산화시켜 산화금속 피막을 형성하여 염소이온으로 분해되고, 이때 발생하는 염소이온이 금속과 결합하여 금속의 염화물을 형성함에 따라 금속의 부식이 발생할 수 있다.
본 발명의 유기산염의 함량은 전체 조성물에서 바람직하게 0.1 내지 3.0 중량%이고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량%로 사용하는 것이 바람직하다.
(G) 이온교환수
이온교환수로 물을 사용할 수 있고, 물은 1차 증류수 사용이 바람직하며, 상수 사용도 가능하다.
본 발명의 물의 함량은 전체 조성물에서 바람직하게 50 내지 95 중량% 이고, 보다 바람직하게는 55 내지 90 중량%로 사용하는 것이 바람직하다.
(H) 기타 첨가제
기타 첨가제로서 분산안정제 및 소포제를 사용할 수 있다.
실시예 1-10. 친환경 미세먼지 저감 조성물 제조
(1) 반응기에 물을 투입하고 30 내지 70 ℃로 승온시켰다.
(2) 폴리비닐알코올을 투입하고 300 rpm에서 1시간 동안 교반하였다.
(3) 교반 후 온도를 35 ℃까지 냉각한 후 칼슘마그네슘아세테이트, 당밀 및 유기산염을 투입하고 30분 동안 교반하였다.
(4) 포타슘포메이트를 투입하고 30분간 교반하였다.
(5) 글리세린을 투입하고 30분간 교반하였다.
(6) 분산안정제와 소포제를 투입하고 교반하였다.
아래 표 1 및 표 2는 실시예 1-10에서 각 성분들의 중량%를 나타낸 것이다.
시험예 1. 먼지저감시험
“가로 1M × 세로 1M × 높이 1M"로 제작된 챔버(2조)에서 실시하였다.
시험은 기준물질과 미세먼지 저감 조성물을 동시에 진행하였다.
기준물질로는 규조토를 사용하였다.
규조토 1 g을 챔버 내부에 투입한 후 시험용 챔버면의 한쪽면에 공기를 투입하여 강제 대류 시키고, 규조토가 용기 내에 고르게 퍼지게 한 다음 먼지 측정기로 측정하여 수치를 기입하였다.
미세먼지 저감 조성물과 기준물질을 전자저울에 100 g씩 용기에 담고 분무기를 이용하여 전체적으로 고르게 살포하였다.
각각의 시험용기 투입구를 개방하고, 바닥에 핫플레이트(hot plate) 온도를 올려 24 내지 48시간 동안 건조시켰다.
건조 이후 챔버 내부에 먼지 측정기를 설치하고, 공기를 주입시켜 먼지 측정기 수치를 기입하였다.
시험 측정 전 미세먼지 측정수치에서 건조 후 미세먼지 측정 수치 차이로 상대 저감율을 계산하였다.
아래 표 3과 표 4는 실시예 1-10의 조성물을 이용한 상대저감율을 측정한 것으로, 비교예 1-10로 나타내었다.
비교예 10의 경우, 상대저감율이 53.4%로 가장 우수한 결과를 보였다. 폴리비닐알코올, 칼슘마그네슘아세테이트, 당밀이 일정 부분 이상의 배합에서 상대저감율이 우수한 것으로 보아, 이들 조성물의 적정 함량 이상이 되어야 만족할 만한 결과를 도출할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
Claims (6)
- 이온교환수 50 내지 90 중량%;
폴리비닐알코올 10 중량%;
칼슘 마그네슘 아세테이트(Calcium Magnesium Acetate) 2.0 내지 25 중량%;
당밀 0.1 내지 1.5 중량%;
유기산염 0.1 내지 1.5 중량%;
글리세린 0.5 내지 3.0 중량%; 및
포타슘 포메이트(potassium formate) 0.1 내지 1.5 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 미세먼지 저감 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 조성물에 분산안정제 및 소포제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 미세먼지 저감 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 유기산염은 초산(acetic acid), 개미산(formic acid), 푸마르산(fumaric acid), 아스코르브산(ascorbic acid), 시트르산(citric acid), 젖산(lactic acid), 말산(malic acid), 프로피온산(propionic acid) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 친환경 미세먼지 저감 조성물. - 교반기에 이온교환수 50 내지 90 중량%; 폴리비닐알코올 10 중량%; 당밀 0.1 내지 1.5 중량%; 글리세린 0.5 내지 3.0 중량%; 칼슘 마그네슘 아세테이트(Calcium Magnesium Acetate) 2.0 내지 25 중량%; 포타슘 포메이트(potassium formate) 0.1 내지 1.5 중량%; 유기산염 0.1 내지 1.5 중량%; 분산안정제 및 소포제를 넣고 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 친환경 미세먼지 저감 조성물의 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 이온교환수는, 물, 1차 증류수 및 상수 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 친환경 미세먼지 저감 조성물의 제조방법. - 제4항에 있어서,
상기 유기산염은, 상기 유기산염은 초산(acetic acid), 개미산(formic acid), 푸마르산(fumaric acid) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 친환경 미세먼지 저감 조성물의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220152350A KR102619782B1 (ko) | 2022-11-15 | 2022-11-15 | 친환경 미세먼지 저감 조성물 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220152350A KR102619782B1 (ko) | 2022-11-15 | 2022-11-15 | 친환경 미세먼지 저감 조성물 및 그 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102619782B1 true KR102619782B1 (ko) | 2024-01-03 |
Family
ID=89538698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220152350A KR102619782B1 (ko) | 2022-11-15 | 2022-11-15 | 친환경 미세먼지 저감 조성물 및 그 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102619782B1 (ko) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080094448A (ko) * | 2007-04-20 | 2008-10-23 | (주)즐거운미래 | 수용성 고분자 수용액으로부터 제조되는 친환경 액상제설제 조성물 |
| KR20110018471A (ko) | 2009-08-18 | 2011-02-24 | 황성규 | 건축 분야에서 사용 가능한 석면 비산방지제 조성물 |
| KR101293257B1 (ko) | 2013-01-10 | 2013-08-09 | 한국그린소재 주식회사 | 무기응집제를 함유한 비산방지제 |
| KR101426857B1 (ko) | 2012-10-10 | 2014-08-06 | 신동헌 | 유기산염의 혼합물로 구성된 비염화물계 친환경 제설제 |
| KR102109714B1 (ko) * | 2019-11-14 | 2020-05-12 | (주)지오에코텍 | 먼지를 저감시키는 친환경 액상 조성물, 먼지를 저감시키는 친환경 액상 제설제 조성물 및 그 제조방법 |
| KR102395549B1 (ko) * | 2021-04-29 | 2022-05-09 | 주식회사 블루오션에코 | 흡착성능이 강화된 비산먼지 억제제 및 그 제조방법 |
-
2022
- 2022-11-15 KR KR1020220152350A patent/KR102619782B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080094448A (ko) * | 2007-04-20 | 2008-10-23 | (주)즐거운미래 | 수용성 고분자 수용액으로부터 제조되는 친환경 액상제설제 조성물 |
| KR20110018471A (ko) | 2009-08-18 | 2011-02-24 | 황성규 | 건축 분야에서 사용 가능한 석면 비산방지제 조성물 |
| KR101426857B1 (ko) | 2012-10-10 | 2014-08-06 | 신동헌 | 유기산염의 혼합물로 구성된 비염화물계 친환경 제설제 |
| KR101293257B1 (ko) | 2013-01-10 | 2013-08-09 | 한국그린소재 주식회사 | 무기응집제를 함유한 비산방지제 |
| KR102109714B1 (ko) * | 2019-11-14 | 2020-05-12 | (주)지오에코텍 | 먼지를 저감시키는 친환경 액상 조성물, 먼지를 저감시키는 친환경 액상 제설제 조성물 및 그 제조방법 |
| KR102395549B1 (ko) * | 2021-04-29 | 2022-05-09 | 주식회사 블루오션에코 | 흡착성능이 강화된 비산먼지 억제제 및 그 제조방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20040191401A1 (en) | Methods and compositions for dust and erosion control | |
| JP2009518525A (ja) | ダストの軽減方法 | |
| US7854857B2 (en) | Formulation for dust abatement and prevention of erosion | |
| CN104877635B (zh) | 一种乳化沥青用环保复合融雪剂及其制备方法和使用方法 | |
| CN107603564A (zh) | 一种无污染路面抑尘剂及其使用方法 | |
| CN103555275B (zh) | 一种网状结构高分子薄膜抑尘剂及其制备方法 | |
| US20100025622A1 (en) | Environmentally-friendly compositions and methods for treating multiple surfaces | |
| MXPA06014004A (es) | Composiciones y metodos para la supresion de polvo. | |
| JP2001510490A (ja) | 氷結防止性組成物及び方法 | |
| KR102190648B1 (ko) | 포장도로용 친환경 재비산 미세먼지 저감 조성물 | |
| US20170137323A1 (en) | Temperature-sensitive antifreezing material for asphalt pavement and method for preparing same | |
| CA2661262A1 (en) | Deicing agent and/or anti-icing agent | |
| US20180334603A1 (en) | Bio-derived composition for dust control | |
| US5536429A (en) | Method for treating coke and coal and products produced thereby | |
| Yu et al. | Synthesis and performance characterization of a road coal dust suppressant with excellent consolidation, adhesion, and weather resistance | |
| CN113429884A (zh) | 路用抗凝冰涂层材料及其制备方法 | |
| KR102619782B1 (ko) | 친환경 미세먼지 저감 조성물 및 그 제조방법 | |
| JP2011190398A (ja) | 粉塵飛散抑制剤 | |
| KR101145750B1 (ko) | 내동결성을 갖는 비산 방지제 및 그 제조방법 | |
| CN101914383B (zh) | 一种多功能液膜固沙剂的制备方法 | |
| CN105018032A (zh) | 一种道路抑尘剂及其制备方法 | |
| US20140231705A1 (en) | Aqueous polymer composition for removing dust | |
| CN110373155A (zh) | 一种道路抑尘剂 | |
| US3708319A (en) | Stabilizing soils and accumulations of fine particulate material | |
| US20130037621A1 (en) | Compositions and processes for dust suppression |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |