KR200384854Y1

KR200384854Y1 - 은나노 광촉매 크리닝 티슈

Info

Publication number: KR200384854Y1
Application number: KR20-2005-0005807U
Authority: KR
Inventors: 김대승
Original assignee: (주)퓨리테크
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2005-05-19

Abstract

본 고안은 크리닝 티슈에 항균 및 탈취의 효과가 있는 나노실버와 광촉매 그리고 세정 성분을 동시에 흡수시켜 기재를 닦았을 경우 기재에 존재하는 오염물질과 세균을 제거하고 악취발생을 원천적으로 방지하는 기능성 크리너 티슈에 관한 것이다. 본 고안은 재질이 MB(Melt blown)원단에 나노실버와 광촉매 그리고 세정성분을 흡수시켜 항균과 탈취 효과를 나타내는 기능성 물티슈를 제조하였다. 본 고안의 기능성 티슈는 기존의 스프레이 방식에 비해 표면의 찌든때 등 오염물질을 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라 광촉매와 나노실버 성분을 보다 균질하고 정밀하게 코팅이 가능하다. 즉, 전자 제품 등의 정밀 기기의 표면에 잘못 분사하여 코팅액 침투로 인한 오작동 등의 위험을 크게 줄일 수 있다. 또한 기존 물티슈에 비해 표면에 찌든 때, 먼지 제거 뿐말 아니라 나노실버와 광촉매의 기능인 항균력을 발휘해 일반 크리닝 티슈로는 제거할 수 없는 세균까지 제거하여 보다 청결한 분위기를 장기간 유지할 수 있다.

Description

은나노 광촉매 크리닝 티슈 {Nanosilver photocatalyst cleaning tissue}

본 고안은 티슈원단에 나노실버와 광촉매를 흡수시켜 표면을 닦을 경우 세균의 서식을 원천적으로 막아 악취발생의 원인을 제거하는 기능성 크리닝 티슈에 관한 것이다.

일반적으로 광촉매는 유무기 바인더로 나노 사이즈의 광촉매를 표면에 부착시키는 광촉매 코팅제가 상용화되고 있다. 액상타입의 광촉매 코팅제를 분사하기 위해서는 초정밀 HVLP방식의 스프레이를 사용하는데 이는 일반 소비자가 사용하기 힘든 고가의 장비이다. 그래서 최근에는 일반 소비자가 쉽게 사용할 수 있게 건 스프레이가 달린 용기에 광촉매를 담은 DIY용 광촉매 코팅제가 상품화 되어 출시되고 있다. 하지만 DIY용 광촉매 코팅제는 건 스프레이의 분사압과 분무된 입자의 크기가 일정하지 않아 코팅액이 표면에 불균일하게 코팅되는 단점을 가지고 있다. 또한 스프레이 방식 코팅은 광범위한 코팅으로 마스킹을 하지 않을 경우 코팅할 부분과 하지 말아야 할 부분을 구분하여 세밀하게 코팅하기 힘들어 식기류가 있는 부엌에서는 사용하기에 부적합하다.

일반적으로 크리닝 티슈는 책상, 컴퓨터, 씽크대, 욕실 등에 존재하는 오염물질을 세정하는 목적으로 사용되는데 사용 이후의 표면에 세균들이 완전 제거가 되지 않거나 제거 되더라도 일정한 시간이 지나면 세균들이 다시 서식하게 되어 세균성 질환이나 악취의 원인이 되기도 한다.

또한 항균효과를 높이기 위해 크리너 티슈에 항균제를 넣기도 하는데 이러한 항균제는 인체에 유해하거나 항균제에 대한 세균들의 내성을 향상시켜 더욱 강한 항균제를 필요로 하게 되는 부작용을 발생시킨다.

따라서 본 고안은 나노실버 광촉매와 크리닝 티슈를 접목시켜 두가지 기술적 과제를 보안하기 위해 안출된 것이다. 첫 번째 기술적 과제는 표면에 불균일하게 코팅이 되거나 광범위한 분사로 좁은 지역에서 사용하기 힘든 스프레이 타입 나노실버 광촉매 코팅제의 단점이다. 두 번째 기술적 과제는 표면의 세균을 일시적으로만 제거하거나 인체에 유해하고 세균의 내성을 기를 수 있는 향균제를 사용한 크리닝 티슈의 문제점이다. 본 고안은 크리닝 티슈에 나노실버 광촉매를 흡수시켜 스프레이 타입 광촉매 코팅제의 단점을 보안하고 나노실버 광촉매의 항균력과 탈취력을 크리닝티슈에 부여하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 재질이 MB(Melt blown)원단인 크리닝 티슈에 항균과 탈취효과가 있는 나노실버와 광촉매, 그리고 세정성분을 흡수시켜 만든 것이다. 본 고안에서 나노실버와 광촉매를 흡수시킨 크리닝 티슈의 원단은 MB(Melt blown)원단으로 세정 시 표면마찰에 대한 마모성이 강하다.

본 고안에 사용되는 광촉매는 아나타제 구조의 이산화티타늄으로 광에너지에 의해 산화환원 라디칼을 생성하여 인접해 있는 유기물질에 대해 강력한 산화 특성을 나타낸다. 이산화티타늄은 산화물 세라믹스로 인체에 대한 안정성이 높고, 열적, 화학적으로 안정하며 지속성도 우수하다. 그리고 난 분해성 유기화합물, 유해 세균 및 곰팡이를 효과적으로 분해 제거할 수 있는 장점이 있다.

이산화티탄에 빛이 조사되면 광촉매상에서 활성산소, OH 라디칼(radical) 이 발생되어 강력한 산화환원 작용에 의해 악취물질 등을 분해 정화하는 특성을 나타내게된다. 전기적으로 반도체성질을 갖고있는 대표적인 광촉매로서는 TiO₂, ZnO, RuO₂, CoO, Ce₂O₃, Cr₂O₃, Rh₂O₃, V₂O₅ 등의 산화물과 ZnS, CdS 등의 황화물을 들 수 있다. 단파장(380nm이하)의 자외선이 조사되면 여기상태가 되어 강력한 산화력을 나타낸다. 유사한 거동을 나타내는 반도체에는 상기와 같이 여러 종류가 있지만 TiO₂가 주목되어지는 이유는 화학적으로 안정성이 높은 물질이면서 광반도체로서도 우수한 장점을 갖고 있기 때문이다. 반도체 에너지밴드는 가전자대(valance band), 전도대(conduction band) 및 이들 사이에 금지대(gap)가 존재한다. 산화티탄의 경우 금지대의 에너지 gap이 3.2eV로 이 이상의 에너지를 흡수한 가전자대의 전자는 여기(exciting)되어 전도대로 이동하게 되고, 가전자대에는 정공(hole)이 만들어지고 이동은 자유롭게 된다. 따라서 자외선(UV)을 조사하게되면 여기상태 즉, 활성상태가 되어진다. 전자와 홀은 표면으로 이동하여 각각 산소, 수산기와 결합하여 라디칼을 형성한다. 산화티탄의 경우 홀의 산화력이 보다 강력하기 때문에 주로 수산기 라디칼이 유기물질을 산화해서 탄산가스(CO₂)와 물(H₂O)로 산화 분해시킨다.

또한 빛이 부족한 지역에서 항균 효과가 떨어지는 단점을 보안하기 위해 효과적인 항균제로 알려져 있는 나노실버를 광촉매에 첨가해 약한 자외선 광량에서도 항균력을 가질 수 있게 한다. 나노실버는 나노 사이즈 (약 10nm정도)의 은입자와 무기 세라믹 성분으로 이루어진 항균코팅제이다. 은 자체는 살균능력을 가지고 있며 나노 사이즈로 만들면 넓은 표면적에 더욱 우수한 살균성과 항균성을 가지게 된다.

본 고안에서 사용하는 광촉매는 졸-겔법을 이용해 상기의 항균성금속성분 함유 산화물을 다공성 무기산화물로 입자표면을 코팅 처리하여 마이크로캡슐(microcapsule)화하는 공정으로 이루어진다. 광반응성 촉매 물질인 이산화티타늄(anatase)을 화합물 또는 혼합물 형태로 합성하여 콜로이드(colloid)화함으로서 항균과 탈취 능력이 우수한 광촉매 제품을 제조할 수 있다. 이는 특히 인체에 안정한 금속성분, 무기산화물 성분으로 이루어져 있으므로 환경 친화적인 광촉매 항균 콜로이드용액 또는 광촉매 항균코팅액이라고 한다.

본 고안의 제조방법을 설명하면 140mm×200mm크기의 MB원단 50매가 들어있는 통티슈 용기에 나노실버 광촉매 코팅제를 145ml 부은 후 24시간 이상 방치해 코팅액이 원단에 완전히 흡수되게 하는 것이다.

(실시예1)

항균 test를 하기 위해 MB원단을 5cm×5cm 크기로 자른 후 본 고안의 제품방법처럼 나노실버 광촉매 용액을 흡수시켰다. 시료를 밀폐된 용기에 넣고 시료위에 시험균주 황색포도상구균 1.3×10⁵CFC/ml(Ma)을 떨어뜨린 후 자외선램프 아래 18시간 조사하였다. 18시간 지난 후 균주의 농도(Mc)를 측정한 결과 10CFC/ml미만이었다.

(비교예1)

실시 예1에서 MB원단에 나노실버 광촉매를 흡수시키지 않고 시험균주 및 농도는 같은 조건으로 시험을 실시하였다. 그 결과 18시간 이후 균주의 농도(Mb)는 5.6×10⁶CFC/ml이었다.

정균감소율 증가율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

정균감소율 : ((M_b×M_c)/M_b)×100

증가율 : M_b/M_a

	황색포도상구균
균주농도	1.3×10⁵CFC/ml
증가율	43배
M_a	1.3×10⁵CFC/ml
M_b	5.6×10⁶CFC/ml
M_c	<10
정균감소율(%)	99.9

실시 예1과 비교 예1의 결과 나노실버 광촉매를 흡사시킨 크리닝 티슈는

99.9%의 정균감소율을 보이며 항균효과가 매우 크다는 것 알 수 있었다.

(실시예2)

항균 test를 하기 위해 MB원단을 5cm×5cm 크기로 자른 후 본 고안의 제품방법처럼 나노실버 광촉매 용액을 흡수시켰다. 시료를 밀폐된 용기에 넣고 시료위에 시험균주 대장균 1.6×10⁵CFC/ml(Ma)을 떨어뜨린 후 자외선램프 아래 18시간 조사하였다. 18시간 지난 후 균주의 농도(Mc)를 측정한 결과 10CFC/ml미만이었다.

(비교예2)

실시 예1에서 MB원단에 나노실버 광촉매를 흡수시키지 않고 시험균주 및 농도는 같은 조건으로 시험을 실시하였다. 그 결과 18시간 이후 균주의 농도(Mb)는 6.4×10⁶CFC/ml이었다.

정균감소율 증가율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

정균감소율 : ((M_b×M_c)/M_b)×100

증가율 : M_b/M_a

	황색포도상구균
균주농도	1.6×10⁵CFC/ml
증가율	40배
M_a	1.6×10⁵CFC/ml
M_b	6.4×10⁶CFC/ml
M_c	<10
정균감소율(%)	99.9

대장균을 사용했을 경우에도 99.9%의 정균감소율을 얻을 수 있었다.

본 고안에 따라 나노실버와 광촉매를 흡수시킨 크리닝 티슈는 표면에 불균일하게 코팅이 되거나 마스킹하지 않을 경우 광범위한 분사로 코팅하지 말아야 할 부분까지 코팅이 되었던 스프레이 타입 나노실버 광촉매 코팅제의 단점을 보안할 수 있다. 그리고 일반적인 크리닝 티슈와는 다른 항균력과 탈취 기능을 갖는 기능성 크리닝 티슈로 세균번식을 막고 악취 발생의 원인을 제거하여 깨끗하고 안전한 생활공간을 만들어가는 효과를 가져 올 수 있다.

도 1은 본 고안으로 완성된 은나노 광촉매 크리닝 티슈

Claims

나노실버와 광촉매 그리고 세정 성분을 함유하여 항균, 탈취 그리고 세정 효과를 나타내는 크리닝 티슈
광촉매 성분을 함유하여 항균, 탈취 그리고 세정 효과를 나타내는 크리닝 티슈