KR20100119985A - Sericite exchanged metal ion having anti-bacteria and preparing methods for thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 항균성 금속 이온이 교환된 세리사이트 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 기존에 널리 사용되고 있는 친환경 재료인 세리사이트에 항균, 탈취 등의 기능을 부여하는 발명에 관한 것이다.The present invention relates to a sericite exchanged antimicrobial metal ions and a method for manufacturing the same, and relates to an invention for imparting functions such as antibacterial and deodorization to sericite, which is a widely used eco-friendly material.
견운모라고도 불리우는 세리사이트(sericite)라는 용어는 비단이라는 뜻의 그리스어에서 연유한 것으로서, 단사정계(單斜晶系)에 속하며, 백색 또는 회백색에 진주광택이 있다. 원래는 결정 편암, 특히 견운모 편암의 주성분 광물을 말하였으나, 오늘날에는 열수작용(熱水作用)으로 생긴 점토 모양의 미세한 백운모를 가리킨다. 화학성분은 백운모와 거의 같으나, 일반적으로 칼륨이 백운모보다 적고 수분이 다소 많다. 장석, 근청석(菫靑石), 홍주석(紅柱石) 등의 2차적 변질물로서 생성되고, 가벼운 동력변성작용을 받은 천매암질, 점판암 또는 천매암의 가장 흔한 구성광물이다. 도석(陶石)은 화산암의 변질로 인해 생기는데, 석영(70 %)과 견운모(30 %)로 이루어졌다. 견운모는 도자기나 내화벽돌의 혼입재로 쓰이며, 그 밖에 도 료, 전기절연체, 활마재(滑摩材), 화장품용 등 용도가 다양하다. The term sericite, also called chorus, is derived from the Greek word for silk, belonging to the monoclinic system, and have a pearlescent appearance of white or off-white. Originally referred to as the dominant mineral of crystalline schist, especially chorionic schist, today it refers to clay-like fine muscovite formed by hydrothermal action. The chemical composition is almost the same as that of the mica, but generally potassium is less than the mica and a little more moisture. It is produced as a secondary alteration such as feldspar, cordierite, and hongseokseok, and is the most common constituent mineral of feldspar, slate rock or stony rock subjected to light power metamorphism. The potter's stone is caused by the alteration of volcanic rock, which is composed of quartz (70%) and biotite (30%). Cicada is used as a mixing material in ceramics or firebrick, and has various uses such as paints, electrical insulators, active materials, and cosmetics.
세리사이트는 표면이 견사와 같은 광택을 나타내므로 세리사이트라고 부르며 백색이거나 엷은 갈색을 띄고 있으며 화학조성은 K2Al4(Si5Al2)O20Na2(OH)4로 백운모와 일라이트의 중간적인 성질을 가지며 600~700 ℃에서 결정수가 탈수 단위포가 조금 팽창한 상태를 보이며 1050~1100 ℃ 부근에서 분해하여 뮬라이트가 생성되고 보다 고온에서는 유리상 생성하고 성형강도가 크다는 점과 용융해서 생성되는 유리상의 점성이 커서 하중 연화온도가 높다. Sericite is called sericite because its surface has silky luster, and it is white or light brown and its chemical composition is K 2 Al 4 (Si 5 Al 2 ) O 20 Na 2 (OH) 4 It has an intermediate property, and dehydrated unit cell is slightly expanded at 600 ~ 700 ℃, and dehydrated unit cell is decomposed at around 1050 ~ 1100 ℃ to produce mullite. Because of its viscosity, the load softening temperature is high.
또한, 가소성 원료인 점토와 융제의 역할을 하는 장석의 역할을 겸한 역할을 하기 때문에 샤모트질 내화벽돌을 제조할 때, 세리사이트를 함유하는 점토를 약 5% 가량 미분쇄하여 원료에 배합하면 소성온도를 30~40 ℃가량 낮출 수 있어서 연료의 절약에 크게 도움이 되고 소결도 잘되고 하중 연화 온도가 거의 저하하지 않는다는 특징이 있다. 그리고, 세리사이트는 백색을 띄고 있어서 사용 용도를 다양하게 적용할 수 있다. In addition, since it plays the role of feldspar that plays the role of a plastic material clay and a flux, when preparing chamomile refractory brick, when crushing about 5% of the clay containing sericite and blending it into the raw material, the firing temperature It can be reduced to about 30 ~ 40 ℃, which is very helpful for saving fuel, sintering is good, and the load softening temperature is hardly lowered. Since sericite is white in color, it can be used in various applications.
종래에, 세리사이트를 이용한 발명에는 대한민국 등록특허 제0355570호에는 광촉매제가 포함된 다기능성 무기항균제품 제조방법 및 그 제품에 관한 것으로서, 상세하게는 천연광물인 제올라이트, 벤토나이트, 세리사이트, 규조토를 특수한 공정을 거쳐 슬러리 상태의 담체를 얻은 다음, 이를 내열성 및 내구성이 좋은 루틸타입의 결정구조를 갖는 이산화티탄을 이용하여 항균력과 탈취력 및 흡착기능이 향상 되도록 복합화한 루틸타입의 이산화티탄으로 된 무기 항균 광촉매제와 적당량 충분히 교반시켜서 슬러리 상태의 광촉매가 혼합된 무기항균제를 얻은 후, 이를 만들고자 하는 소정형태의 형틀에 주입시킨 다음 특수한 방법으로 다공체를 제조하는 방법이 기재되어 있다.Conventionally, the invention using sericite relates to a method for producing a multifunctional inorganic antibacterial product including a photocatalyst and a product thereof, and more specifically to a natural mineral zeolite, bentonite, sericite, diatomaceous earth. Inorganic antimicrobial photocatalyst made of rutile type titanium dioxide composited to improve the antibacterial activity, deodorizing ability and adsorption function by using titanium dioxide having a rutile type crystal structure having good heat resistance and durability through the process. A method of preparing a porous body by a special method is prepared by mixing the agent with an appropriate amount to obtain an inorganic antimicrobial agent in which a slurry photocatalyst is mixed, and then injecting the same into a mold of a desired form.
또한, 대한민국 등록특허 제0428248호에는 세라믹필터의 제조방법 및 그에 의해 제조되는 세라믹필터에 관한 것으로서, 상세하게는 적절히 조절된 중량%를 가지는 맥반석, 세리사이트 및 제올라이트 분말을 물과 혼합하여 환체로 제조하고, 상기 제조된 환체를 소정의 온도에서 열처리 및 고온 소성시켜 효과적인 정수기능과 함께 약리 효과 및 질병예방에 보다 개선된 세라믹 필터의 제조방법과 그에 따라 제조되는 세라믹 필터에 관한 것이다.In addition, the Republic of Korea Patent No. 0428248 relates to a method for producing a ceramic filter and a ceramic filter produced by the same, in detail, the ganban stone, sericite and zeolite powder having an appropriately controlled weight% is mixed with water to prepare a ring The present invention relates to a method for producing a ceramic filter, which is more improved in pharmacological effects and disease prevention, together with an effective water purification function, by heat-treating and sintering the prepared ring at a predetermined temperature, and a ceramic filter manufactured accordingly.
그러나, 상기 등록특허 제0355570호에는 천연광물을 사용하고, 항균 기능을 갖는 광촉매를 적절히 혼합하여 다공체를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기 다공체는 항균성을 가질 수 있지만, 천연광물과 광촉매를 혼합하기 때문에, 광원이 있는 경우에만 항균성을 발휘하는 한계성을 갖는다.However, the Patent No. 0255570 relates to a method for preparing a porous body by using a natural mineral and appropriately mixing a photocatalyst having an antimicrobial function, but the porous body may have antibacterial properties, but the natural mineral and the photocatalyst are mixed. However, it has a limit of exhibiting antimicrobial properties only when there is a light source.
또한, 상기 등록특허 제0428248호의 맥반석과, 세리사이트 및 제올라이트 분말을 사용하여 제조된 환체는 세라믹 필터로서 작용할 수 있지만, 항균성은 없다는 단점이 있다.In addition, the ring formed using the elvan and the sericite and zeolite powder of the Patent No. 0428248 can act as a ceramic filter, but there is a disadvantage that there is no antibacterial.
그러므로, 제조방법이 간단하면서도, 지속적인 항균성과 탈취력을 가질 수 있는 천연 무기재료가 필요하다.Therefore, there is a need for a natural inorganic material that is simple in manufacturing and yet has a sustained antibacterial and deodorizing power.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 간단한 침지공정으로 통해서, 항균 금속성분을 천연광물에 손쉽게 결합시키고, 결합된 항균 금속에 의해서 지속적인 항균성 및 탈취력을 갖는 천연 무기항균 재료 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, the present invention is to provide a natural inorganic antimicrobial material and a method for preparing the same by a simple immersion process, easy to combine the antimicrobial metal components to natural minerals, and having a continuous antibacterial and deodorizing power by the combined antimicrobial metal. do.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 항균성 금속 이온이 교환된 하기 화학식 1로 표기되는 세리사이트를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a sericite represented by the following formula (1) in which antibacterial metal ions are exchanged.
(상기 X 및 Y는 Ag, Fe, Zn 및 Cu 중 어느 하나이고, 1≤a, d, h, i≥10, 1≤b, c, g, f≥20, 1≤e≥40이다.)(X and Y are any one of Ag, Fe, Zn and Cu, and 1≤a, d, h, i≥10, 1≤b, c, g, f≥20, 1≤e≥40.)
세리사이트의 용도는 다양하지만 그 중에서 대표적인 용도로는 화장품용, 비누, 치약, 의류, 사료, 비료, 환경, 건축, 건강제품, 방송통신, 위성, 항공우주산업, 요업용, 용접용 및 기타 각종안료, 도료, 의약, 식품첨가물용 등으로 매우 다 양하게 사용되고 있다.The use of sericite is diverse, but typical uses include cosmetics, soap, toothpaste, clothing, feed, fertilizer, environment, construction, health products, broadcasting, satellite, aerospace, ceramics, welding, and other It is widely used for pigments, paints, medicine, food additives, and the like.
본 발명에서는 상기 세리사이트에 항균성 물질과 혼합하여 부가적인 기능을 부여하고자, 항균성 물질을 첨가할 수 있다. 상기 항균성 물질은 당업계에서 사용될 수 있는 물질이면, 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 바람직하게는 항균성을 갖는 금속이며, 더욱 바람직하게는 Ag, Fe, Zn, Cu 등을 첨가할 수 있다. 상기 금속은 질환을 유발할 수 있는 균주, 및 냄새를 발생시키는 균주의 신진대사를 억제하여, 살균시키는 기능을 발휘할 수 있다. 이때, 상기 항균성 금속 이온이 세리사이트에 도입되는 방법은 세리사이트에 존재하는 칼륨 또는 나트륨의 일부가 상기 항균성 금속 이온들로 교환됨으로써, 도입될 수 있다. 상세하게는 세리사이트에서 칼륨 또는 나트륨이 이온화되어 세리사이트로부터 떨어져 나가고, 대신에 상기 항균성 금속 이온이 세리사이트에 결합됨으로서, 이온 교환이 수행될 수 있다. In the present invention, to give an additional function by mixing with the antimicrobial material to the sericite, an antimicrobial material can be added. The antimicrobial material may be used without limitation as long as it is a material that can be used in the art, and preferably a metal having antibacterial property, and more preferably Ag, Fe, Zn, Cu, or the like may be added. The metal may exert a function of inhibiting the metabolism of strains that cause disease and strains that cause odors, thereby sterilizing. In this case, the method of introducing the antimicrobial metal ions into the sericite may be introduced by exchanging a part of potassium or sodium present in the sericite with the antimicrobial metal ions. Specifically, potassium or sodium is ionized in sericite and separated from sericite, and instead the antimicrobial metal ions are bonded to sericite, thereby allowing ion exchange to be performed.
아울러, 본 발명에서 금속 이온의 교환, 금속 이온의 결합은 같은 의미로 해석되어야 한다.In addition, in the present invention, the exchange of metal ions and the combination of metal ions should be interpreted in the same sense.
또한, 본 발명은 금속 이온이 교환된 세리사이트 제조방법에 있어서, 1) 천연 세리사이트 0.1~3 중량% 및 정제수 97~99.9 중량%를 혼합ㆍ교반하여 천연 세리사이트가 정제수에 분산된 1차 현탁액을 제조하는 단계; 2) 상기 1차 현탁액에 항균성 금속 이온을 최종농도가 10~200 ppm으로 하여 첨가하고 교반하여 2차 현탁액을 제조하는 단계; 및 3) 상기 2차 현탁액에 산화방지제를 첨가하는 단계;를 포함하는 항균성 금속 이온이 교환된 세리사이트 제조하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing sericite in which metal ions are exchanged: 1) a primary suspension in which natural sericite is dispersed in purified water by mixing and stirring 0.1 to 3% by weight of natural sericite and 97 to 99.9% by weight of purified water. Preparing a; 2) preparing a secondary suspension by adding antimicrobial metal ions to the primary suspension with a final concentration of 10 to 200 ppm and stirring; And 3) adding an antioxidant to the secondary suspension.
더불어, 본 발명은 상기 단계 3)의 최종산물을 원심분리하고, 이를 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further comprise the step of centrifuging the final product of step 3), and drying it.
먼저, 단계 1)은 세리사이트를 이용하여 현탁액 상태의 1차 현탁액을 제조하는 단계이다.Firstly, step 1) is to prepare a primary suspension in suspension using sericite.
상기 세리사이트는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 25~1000 메쉬의 분말인 것을 사용할 수 있다. 상기 메쉬는 연마재나 연마제의 입자 크기를 나타내는 단위이다. 메쉬값이 낮을수록 입자의 크기가 크며, 메쉬값이 높을수록 입자의 크기가 작다. 상기 세리사이트가 25 메쉬 미만일 경우에는, 입자의 크기가 커서 세리사이트를 현탁액 상태로 제조가 어렵고, 금속 이온과의 결합이 떨어지게 되며, 1000 메쉬를 초과할 경우에는 분말의 메쉬값에 대비하여 금속 이온의 결합율이 더 이상 증가하지 않는다.Although the said sericite is not specifically limited, Preferably what is 25-1000 mesh powder can be used. The mesh is a unit representing the particle size of the abrasive or abrasive. The lower the mesh value, the larger the particle size. The higher the mesh value, the smaller the particle size. When the sericite is less than 25 mesh, the particle size is large, making it difficult to prepare the sericite in a suspension state, and the bond with the metal ions is decreased. The binding rate of no longer increases.
본 단계에서 사용되는 정제수는 특별히 한정하지 않으며, 바람직하게는 증류수를 사용할 수 있다. 정제수에 세리사이트를 첨가하는 양은 특별히 한정하지 않으며, 바람직하게는 세리사이트 0.1~3 중량% 및 정제수 97~99.9 중량%를 혼합하여 제조할 수 있다. 이때, 세리사이트를 0.1 중량% 미만으로 사용할 경우, 사용되는 양이 적어 충분한 세리사이트를 얻기 힘들고, 3 중량%를 초과할 경우, 세리사이트간의 점착이 발생하고, 이로 인해서 금속이온의 투과성이 감소하여 이온 교환되는 세리사이트를 제조하는 것이 어렵게 된다. 반응성이 감소할 수 있다.The purified water used in this step is not particularly limited, and distilled water may be preferably used. The amount of sericite added to the purified water is not particularly limited, and preferably, 0.1 to 3% by weight of sericite and 97 to 99.9% by weight of purified water can be mixed. In this case, when less than 0.1% by weight of sericite is used, it is difficult to obtain sufficient sericite due to the small amount used, and when it exceeds 3% by weight, adhesion between the sericites occurs, thereby decreasing the permeability of the metal ions. It becomes difficult to produce sericite that is ion exchanged. Reactivity can be reduced.
또한, 상기 세리사이트는 정제수에 녹일 경우, pH 5.0~8.2로서, 일정한 반응 성을 위하여 pH 6.5~7.5의 중성으로 조정할 필요가 있다. 세리사이트를 중화시키는 단계는 특별히 한정하지 않는다. 상기 단계에서 세리사이트는 다양한 용도로, 예컨데 화장품의 재료, 음료수용 항균볼 등으로 제조하여 사용할 수 있는데, 상기 재료로 사용되기 위해서는 생체 적합성을 위하여 중성 영역으로 제조할 필요가 있다. In addition, when the sericite is dissolved in purified water, pH 5.0 ~ 8.2, it is necessary to adjust to a neutral pH of 6.5 ~ 7.5 for a constant reactivity. The step of neutralizing the sericite is not particularly limited. In this step, sericite may be manufactured and used for various purposes, for example, cosmetic materials, antibacterial balls for beverages, and the like. In order to be used as the material, it is necessary to manufacture the neutral region for biocompatibility.
그러므로, 상기 세리사이트를 중화시키는 단계는 항균성 금속 이온이 세리사이트에 교환된 이후에 수행되어도 된다. 바람직하게는 세리사이트를 정제수에 녹이는 단계에서 수행될 수 있다. 상기 세리사이트가 용해된 정제수의 pH를 조정하기 위하여 산성 용액 또는 염기성 용액을 사용하여 pH를 조정할 수 있다. 상기 산성 용액은 강산 및 약산 모두를 사용할 수 있으며, 상기 염기성 용액은 강염기 및 약염기를 모두 사용할 수 있다.Therefore, the neutralizing of the sericite may be performed after the antimicrobial metal ions are exchanged with the sericite. Preferably it may be carried out in the step of dissolving sericite in purified water. In order to adjust the pH of the purified water in which the sericite is dissolved, the pH may be adjusted using an acidic solution or a basic solution. The acidic solution may use both strong and weak acids, and the basic solution may use both strong and weak bases.
다음으로, 단계 2)는 항균성 금속 이온을 첨가하여 반응시키는 단계이다.Next, step 2) is a step of reacting by adding antimicrobial metal ions.
항균성 금속은 당업계에서 사용될 수 있는 금속이면 한정 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 Ag, Fe, Zn, Cu 등을 사용할 수 있다. 상기 금속은 이온의 형태로 첨가하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는, 상기 항균성 금속은 전기분해 방식으로 제조된 금속 이온을 사용할 수 있다. 이때, 상기 항균성 금속 이온의 첨가하는 방법은 1차 혼합액에 금속을 이온 상태로 하여 첨가하고, 첨가 후, 용액에서의 금속 이온의 농도가 10~200 ppm이 되도록 하여 사용할 수 있다. 상기 금속 이온의 농도가 10 ppm 미만일 경우, 항균 및 탈취 효과를 발휘하기 힘들고, 200 ppm을 초과할 경우에는 첨가량에 비하여, 향상된 항균 및 탈취 효과를 기대하기 어렵 다.The antimicrobial metal may be used without limitation so long as it is a metal that can be used in the art, and preferably Ag, Fe, Zn, Cu, or the like may be used. The metal is preferably added in the form of ions, and more preferably, the antimicrobial metal may use metal ions prepared by electrolysis. At this time, the method of adding the antimicrobial metal ions can be used by adding a metal to the primary mixed solution in an ionic state, and after the addition, so that the concentration of metal ions in the solution is 10 to 200 ppm. When the concentration of the metal ion is less than 10 ppm, it is difficult to exhibit the antibacterial and deodorizing effect, when it exceeds 200 ppm compared to the addition amount, it is difficult to expect improved antibacterial and deodorizing effect.
더불어, 본 발명은 항균성 금속을 이온 상태로 첨가하는 것으로서, 항균성 금속을 분말로 첨가할 경우, 금속 입자의 크기가 커서 세리사이트에 결합력이 떨어지고, 결합된 금속의 반응성이 떨어지는 단점이 발생할 수 있다. 또한, 세리사이트에 항균성 및 탈취력의 기대 효과를 높이기 위하여 첨가되는 금속의 양이 증가한다는 단점도 있다. 그러나, 항균성 금속의 첨가시, 이온의 형태로 첨가할 경우, 첨가되는 금속의 양을 적게 사용할 수 있다는 장점이 있다.In addition, the present invention is to add the antimicrobial metal in the ionic state, when the antimicrobial metal is added to the powder, the size of the metal particles is large, the bonding strength is lowered to the sericite, there may be a disadvantage that the combined metal is less reactive. In addition, there is a disadvantage that the amount of metal added to the sericite in order to increase the expected effect of antibacterial and deodorizing power. However, when the antimicrobial metal is added, when added in the form of ions, there is an advantage that a small amount of the added metal can be used.
이때, 상기 항균성 금속 이온이 세리사이트에 도입되는 방법은 세리사이트에 존재하는 칼륨 또는 나트륨의 일부가 상기 항균성 금속 이온들로 교환됨으로써, 도입될 수 있다. 상세하게는 세리사이트에서 칼륨 또는 나트륨이 이온화되어 세리사이트로부터 떨어져 나가고, 대신에 상기 항균성 금속 이온이 세리사이트에 결합됨으로서, 이온 교환이 수행될 수 있다. 상기 세리사이트에 이온 교환되는 항균성 금속 이온은 세리사이트에 대하여 0.05~2%로 결합될 수 있다. 이때, 상기 항균성 금속이온의 결합되는 %는 세리사이트가 충분한 항균활성을 갖도록 할 수 있는 가장 바람직한 범위이다.In this case, the method of introducing the antimicrobial metal ions into the sericite may be introduced by exchanging a part of potassium or sodium present in the sericite with the antimicrobial metal ions. Specifically, potassium or sodium is ionized in sericite and separated from sericite, and instead the antimicrobial metal ions are bonded to sericite, thereby allowing ion exchange to be performed. The antimicrobial metal ions ion-exchanged with the sericite may be bound by 0.05 to 2% with respect to sericite. At this time, the combined percentage of the antimicrobial metal ions is the most preferred range that can allow the sericite to have a sufficient antimicrobial activity.
다음으로, 단계 3)은 본 발명의 세리사이트의 반응성을 유지하기 위하여 산화방지제를 첨가하는 단계이다.Next, step 3) is a step of adding an antioxidant to maintain the reactivity of the sericite of the present invention.
상기 산화방지제는 항균 금속의 산화를 방지하기 위한 재료이면, 한정하지 않고 사용할 수 있다. 바람직하게는 페닐-β-나프틸아민, 토코페롤, 갈산프로필, 티오에테르 등을 사용할 수 있다. 이때, 상기 산화방지제는 2차 혼합액에 첨가하여 농도가 4~200 ppm이 되도록 하여 사용할 수 있다. 반응이 용이하게 이루어지도록 산화방지제를 투여하고, 교반하여 최종산물을 제조할 수 있다. 상기 산화방지제의 첨가량이 4 ppm 미만일 경우에는 충분한 산화 방지 효과를 기대하기 어렵고, 200 ppm을 초과할 경우에는 산화 방지제의 첨가량에 비하여 산화방지 효과가 더 이상 증가되지 않아, 효용성이 떨어진다는 단점이 있다.The antioxidant can be used without limitation so long as it is a material for preventing oxidation of the antibacterial metal. Preferably, phenyl-β-naphthylamine, tocopherol, propyl gallate, thioether and the like can be used. In this case, the antioxidant may be added to the secondary mixture to be used at a concentration of 4 ~ 200 ppm. The antioxidant may be administered and stirred to make the reaction easy to produce the final product. If the amount of the antioxidant is less than 4 ppm it is difficult to expect a sufficient antioxidant effect, if it exceeds 200 ppm there is a disadvantage that the antioxidant effect is no longer increased compared to the amount of the antioxidant is added, the utility is inferior .
상기 최종산물은 세리사이트에 항균성 금속 및 산화방지제가 결합되어 있는 형태로서, 현탁액 상태를 이룬다. 상기 세리사이트는 입자가 물에 완전히 용해될 수 없는 큰 크기이므로, 당업계의 일반적인 방법으로 하여 현탁액 상태의 세리사이트를 수득할 수 있다. 바람직한 수득 방법으로는 원심분리 방법으로 200~3000 g로 회전시켜 세리사이트를 수득할 수 있다.The final product is a form in which the antibacterial metal and the antioxidant are combined with sericite and form a suspension state. Since the sericite is a large size in which the particles cannot be completely dissolved in water, the sericite in suspension can be obtained by a general method in the art. As a preferred method of obtaining, sericite can be obtained by rotating at 200-3000 g by centrifugation.
본 발명에 따른 항균성 금속 이온이 교환된 세리사이트는 당업계에 잘 알려진 병원성 균주 및 냄새를 유발할 수 있는 균주에 대해서 항균 활성을 나타낼 수 있다. 바람직하게는 대장균, 대장균 O-157, 살모넬라균, 바실러스 섭틸러스, 황색 포도상구균, 비브리오균, 이질균, 폐렴균, 장티푸스균 등에 항균 활성을 나타낼 수 있다.Sericite exchanged with antimicrobial metal ions according to the present invention may exhibit antimicrobial activity against pathogenic strains well known in the art and strains that can cause odors. Preferably, E. coli, E. coli O-157, Salmonella, Bacillus subtilus, Staphylococcus aureus, Vibrio bacteria, dysentery, pneumococci, typhoid fever and the like can exhibit antimicrobial activity.
본 발명에 따른 항균성 금속 이온이 교환된 세리사이트는 살균제, 정수제, 악취 및 유독가스 흡착제, 탈취제, 건축자재, 페인트 첨가제 등으로 사용될 수 있다.Sericite exchanged antibacterial metal ions according to the present invention can be used as a disinfectant, water purifier, odor and toxic gas adsorbents, deodorants, building materials, paint additives and the like.
상기 살균제는 병원성 또는 냄새를 유발할 수 있는 균주를 살균할 수 있도록 본 발명의 세리사이트를 첨가한 물질을 지칭한다.The fungicide refers to a substance added with the sericite of the present invention to sterilize a strain which may cause pathogenic or odor.
상기 정수제는 물에 포함된 불순물을 제거하고, 균주를 필터링할 수 있도록 본 발명의 세리사이트를 첨가한 물질을 지칭한다.The water purifying agent refers to a substance to which the sericite is added to remove impurities contained in water and to filter strains.
상기 악취 및 유독가스 흡착제는 공기 중에 존재하는 악취 유발 인자 또는 유독가스를 흡수할 수 있도록 본 발명의 세리사이트를 첨가한 물질을 지칭한다.The malodorous and toxic gas adsorbent refers to a substance to which the sericite of the present invention is added to absorb odor causing factors or toxic gases present in the air.
상기 탈취제는 공기 중에 존재하는 냄새 유발 인자를 흡수할 수 있도록 본 발명의 세리사이트를 첨가한 물질을 지칭한다.The deodorant refers to a substance to which the sericite of the present invention is added so as to absorb odor causing factors present in the air.
상기 건축자재는 건축자재에 부가적인 기능을 부여하기 위한 사용되는 물질로서, 예컨데, 일반적인 건축자재가 항균성 또는 탈취력을 갖도록 본 발명의 세리사이트를 첨가할 수 있다.The building material is a material used to impart additional functions to the building material, for example, the sericite of the present invention can be added so that the general building material has antibacterial or deodorizing power.
상기 페인트 첨가제는 페인트에 부가적인 기능을 부여하기 위하여 첨가되는 물질로서, 예컨데, 페인트 도포 후, 인체에 해로운 물질을 방출을 억제하면서도, 항균성 또는 탈취력을 갖도록 본 발명의 세리사이트를 첨가할 수 있다. The paint additive is a material added to impart an additional function to the paint. For example, after applying the paint, the sericite of the present invention may be added to have antibacterial or deodorizing power while suppressing the release of a substance harmful to the human body.
이하, 본 발명을 위한 바람직한 실시예를 통해서 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.
실시예Example 1: 은 이온이 교환된 1: silver ions exchanged 세리사이트의Serisite 제조 Produce
세리사이트 1 g을 30 ㎖의 증류수에 교반하여 충분히 분산시켜 현탁액을 제조하고, 이를 0.1~3.0 노르말 농도의 수산화나트륨 용액 또는 질산을 이용하여 상기 현탁액을 pH 7.0로 중화시켰다. 상기 중화된 현탁액 100 ㎖에 은 이온 농도가 100 ppm이 되도록 은 이온액을 첨가하고, 실온에서 10시간 교반하였다. 1 g of sericite was stirred in 30 ml of distilled water to sufficiently disperse the suspension, and the suspension was neutralized to pH 7.0 using sodium hydroxide solution or nitric acid at a concentration of 0.1-3.0 normal. Silver ionic liquid was added to 100 ml of the said neutralized suspension so that silver ion concentration might be 100 ppm, and it stirred at room temperature for 10 hours.
상기 은 이온액은 전기분해에 의해서 제조된 것을 사용하였다. 상기 단계를 통해 은 이온이 교환된 세리사이트 현탁액을 얻고, 이를 500 g로 원심분리하여, 세리사이트 침전물을 수득하였다. 수득된 세리사이트를 100 ℃로 2시간 동안 공기 중에서 건조시켜, 은 이온이 0.25% 교환된 세리사이트를 제조하였다.The silver ionic liquid used was prepared by electrolysis. This step yielded a sericite suspension with silver ions exchanged and centrifuged at 500 g to give a sericite precipitate. The obtained sericite was dried in air at 100 ° C. for 2 hours to prepare sericite having 0.25% exchanged silver ions.
실시예Example 2: 철 이온이 교환된 2: iron ions exchanged 세리사이트의Serisite 제조 Produce
철 이온을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 철 이온이 0.25% 교환된 세리사이트를 제조하였다.Except for using iron ions in the same manner as in Example 1 to prepare a sericite 0.25% exchanged iron ions.
실시예Example 3: 아연 이온이 교환된 3: zinc ion exchanged 세리사이트의Serisite 제조 Produce
아연 이온을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 아연 이온이 0.25% 교환된 세리사이트를 제조하였다.Except for using zinc ions in the same manner as in Example 1 to prepare a sericite 0.25% exchanged zinc ions.
실시예Example 4: 구리 이온이 교환된 4: copper ions exchanged 세리사이트의Serisite 제조 Produce
구리 이온을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하 여 구리 이온이 0.25% 교환된 세리사이트를 제조하였다.A sericite having 0.25% exchanged copper ions was prepared in the same manner as in Example 1, except that copper ions were used.
비교예Comparative example 1: 은 이온이 교환된 1: silver ions exchanged 일라이트의Illite 제조 Produce
세리사이트 대신에 일라이트를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 은 이온이 0.25% 교환된 일라이트를 제조하였다.An illite having 0.25% exchanged silver ions was prepared in the same manner as in Example 1, except that illite was used instead of sericite.
비교예Comparative example 2: 은 이온이 교환된 제오라이트의 제조 2: Preparation of Zeolites with Silver Ions Exchanged
세리사이트 대신에 제오라이트를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 은 이온이 0.25% 교환된 제오라이트를 제조하였다.Except for using zeolite instead of sericite, zeolite in which 0.25% of silver ions were exchanged was prepared in the same manner as in Example 1.
실험예Experimental Example 1: 은 이온이 교환된 1: silver ions exchanged 세리사이트의Serisite X선 X-ray 회절diffraction 분석 analysis
상기 실시예 1의 세리사이트에 은 이온이 교환되었음을 확인하기 위하여 X선 회절 분석기(이화전기주식회사, Gaigerflex 201)를 사용하여, X-선 회절분석을 수행하였다. 그 결과를 도 1에 나타내었다.In order to confirm that silver ions were exchanged in the sericite of Example 1, X-ray diffraction analysis was performed using an X-ray diffraction analyzer (Gaigerflex 201, Ewha Electric Co., Ltd.). The results are shown in FIG.
도 1에 나타난 바와 같이, 세리사이트는 결정형이 10 μm정도의 크기이며, 2θ=12.3, 19.9, 24.8의 대표적인 X-선 회절피크를 나타내지만, 세리사이트에 은 이온이 교환될 경우에는 2θ=21.2, 26.5의 X-선 회절 피크가 나타날 수 있다. As shown in FIG. 1, sericite has a crystalline form of about 10 μm and exhibits representative X-ray diffraction peaks of 2θ = 12.3, 19.9, and 24.8, but 2θ = 21.2 when silver ions are exchanged in the sericite. , An X-ray diffraction peak of 26.5 can be seen.
그러므로, 본 실험에서는 세리사이트에 은 이온이 결합되어 있음을 X-선 회절분석을 통하여 알 수 있었다.Therefore, X-ray diffraction analysis showed that silver ions were bound to sericite in this experiment.
실험예Experimental Example 2: 은 이온이 교환된 2: silver ions exchanged 세리사이트의Serisite 항균 실험 Antimicrobial experiment
디옥사이드코레이트 배지를 2개의 판구 플라스크에 넣고, 이를 항온조에서 48 ℃로 보온하였다. 판구 플라스크에는 대장균을 각각 1×106(균수/㎖)이 되도록 첨가하여 교반하였다. 한개의 플라스크에는 은 이온이 교환된 세리사이트 3 ㎎을 첨가하고, 다른 플라스크에는 증류수를 투여하여 대조군으로 사용하였다. 일정시간 교반하고, 세리사이트를 첨가한 판구 플라스크에서 10분 간격으로 배지를 1 ㎖씩 채취하고, 이를 증류수에 현탁하여 분광광도계를 이용하여 세균수를 측정하였다. 그 결과를 도 2에 나타내었다.Dioxide chorate medium was placed in two pan-neck flasks and kept warm at 48 ° C. in a thermostat. E. coli was added to the pan-neck flask so as to be 1 × 10 6 (microbial count / ml), followed by stirring. One flask was used as a control by adding 3 mg of sericite exchanged with silver ions and another flask with distilled water. After stirring for a predetermined time, 1 ml of the medium was collected at 10 minute intervals from the pan-neck flask to which sericite was added. The results are shown in FIG.
도 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 세리사이트는 투여한 후, 최소 40분이 경과되면, 대장균을 사멸시킬 수 있음을 알 수 있었다. 그러므로, 본 발명에 따른 은 이온이 교환된 세리사이트는 항균 활성이 높음을 알 수 있었다. As shown in Figure 2, the sericite of Example 1 was found to be able to kill E. coli after at least 40 minutes. Therefore, it was found that sericite exchanged with silver ions according to the present invention has high antibacterial activity.
실험예Experimental Example 3: 항균력 비교 실험 3: antimicrobial activity comparison experiment
디옥사이드코레이트 배지를 4개의 판구 플라스크에 넣고, 이를 항온조에서 48 ℃로 보온하였다. 판구 플라스크에는 대장균을 각각 1×106(균수/㎖)이 되도록 첨가하여 교반하였다. 각 플라스크에는 실시예 1, 비교예 1 및 2를 3 ㎎씩 첨가하였다. 일정시간 교반하고, 10분 간격으로 각 플라스크에서 배지를 1 ㎖씩 채취하고, 이를 증류수에 현탁하여 분광광도계를 이용하여 세균수를 측정하였다. 그 결과를 도 3에 나타내었다.Dioxide chorate medium was placed in four pan-neck flasks and kept warm at 48 ° C. in a thermostat. E. coli was added to the pan-neck flask so as to be 1 × 10 6 (microbial count / ml), followed by stirring. 3 mg of Example 1, Comparative Examples 1, and 2 were added to each flask. After stirring for a predetermined time, 1 ml of the medium was collected from each flask at 10 minute intervals, and suspended in distilled water, and the number of bacteria was measured using a spectrophotometer. The results are shown in Fig.
도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1은 비교예 1 및 2보다 우수한 대장균 항균 활성을 보임을 알 수 있었다.As shown in Figure 3, Example 1 according to the present invention was found to exhibit an excellent E. coli antibacterial activity than Comparative Examples 1 and 2.
이로 보아, 본 발명에 따른 은 이온이 0.25% 교환된 세리사이트는 우수한 항균 활성을 나타냄을 알 수 있었다.From this, it can be seen that sericite having 0.25% exchanged silver ions according to the present invention shows excellent antibacterial activity.
실험예Experimental Example 4: 4: 탈취력Deodorizing power 비교 실험 Comparative experiment
실시예 1의 세리사이트 1 g을 데시케이터(dessicator, 6140 ㎖) 안에 넣고, 상온에서 데시케이터의 시료 입구에 붙여둔 여지에 주사기를 사용하여 초기농도를 500 mg/ℓ로 조정된 암모니아 용액을 적하하였다. 데시케이터 내부에 공기 순환을 위하여, 교반자를 회전시켜 내부 공기를 확산시켰다. 일정시간 후, 검지관(가스택㈜)을 사용하여 남아있는 암모니아 농도를 측정하였다. 비교예 1 및 2도 위와 동일한 방법으로 실험을 수행하였다. 그 결과를 도 4에 나타내었다.1 g of sericite of Example 1 was placed in a desiccator (6140 mL) and ammonia solution adjusted to an initial concentration of 500 mg / L using a syringe at room temperature attached to the sample inlet of the desiccator at room temperature. Was added dropwise. For air circulation inside the desiccator, the agitator was rotated to diffuse the internal air. After a certain time, the remaining ammonia concentration was measured using a detector tube (Gastack Co., Ltd.). Experiments were carried out in Comparative Examples 1 and 2 in the same manner as above. The results are shown in FIG.
도 4에 나타난 바와 같이, 비교예 1은 실험시간 50 분만에 100%의 탈취력을 나타내었으며, 비교예 2는 실험시간 60분 경과 후 80%의 탈취력을 나타내었다. 반면에, 실시예 1은 실험시간 40분만에 탈취력 100%를 나타내었다. As shown in FIG. 4, Comparative Example 1 exhibited 100% deodorizing power after 50 minutes of experiment time, and Comparative Example 2 exhibited 80% of deodorizing power after 60 minutes of experiment time. On the other hand, Example 1 exhibited 100% deodorizing power after 40 minutes of experiment time.
이로 보아, 본 발명에 따른 은 이온이 교환된 세리사이트는 암모니아에 대하여 우수한 탈취력을 나타낼 수 있음을 알 수 있었으며, 본 발명에 따른 항균성 금속 이온이 교환된 세리사이트도 우수한 탈취력을 가질 수 있음을 알 수 있었다.As a result, it was found that the sericite exchanged with silver ions according to the present invention may exhibit excellent deodorizing ability against ammonia, and the sericite exchanged with antimicrobial metal ions according to the present invention may also have excellent deodorizing power. Could.
본 발명에 따른 세리사이트는 살균제, 정수제, 악취 및 유독가스 흡착제, 탈취, 건축자재, 페인트 첨가제 등으로 사용될 수 있다. 게다가, 산화방지제를 사용함으로서, 항균성 금속 이온의 변성을 억제하여 항균성 금속 이온이 교환된 세리사이트의 수명이 연장된 효과도 있다. 아울러, 세리사이트의 제조방법이 간단하여 대량으로 용이하게 생산할 수 있기 때문에, 산업상 이용 가능성이 크다.Sericite according to the present invention can be used as a disinfectant, water purifier, odor and toxic gas adsorbent, deodorization, building materials, paint additives and the like. In addition, by using the antioxidant, there is also an effect of suppressing the degeneration of the antimicrobial metal ions and extending the life of the sericite in which the antimicrobial metal ions are exchanged. In addition, since the production method of sericite is simple and can be easily produced in large quantities, there is great industrial applicability.
도 1은 본 발명에 따라 제조된 은 이온이 교환된 세리사이트의 X선 회절분석 결과이다.1 is an X-ray diffraction analysis of sericite exchanged with silver ions prepared according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따라 제조된 은 이온이 교환된 세리사이트의 대장균 항균 활성을 측정한 결과이다.Figure 2 is the result of measuring the antibacterial activity of E. coli of the sericite exchanged silver prepared according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따라 제조된 은 이온이 교환된 세리사이트와 일라이드 및 제오라이트의 대장균 항균 활성을 측정한 결과이다.Figure 3 is the result of measuring the antimicrobial activity of E. coli of the sericite exchanged silver and zeolite prepared in accordance with the present invention.
도 4는 본 발명에 따라 제조된 은 이온이 교환된 세리사이트와 일라이드 및 제오라이트의 탈취력을 비교 측정한 결과이다.4 is a result of comparing and measuring the deodorizing power of sericite and lide and zeolite exchanged with silver ions prepared according to the present invention.
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