KR20140142066A - 황토 또는 숯을 이용한 탈취 및 제습용 필터 폼을 제조하는 방법 및 이 방법에 의해 제조된 필터 폼 - Google Patents

황토 또는 숯을 이용한 탈취 및 제습용 필터 폼을 제조하는 방법 및 이 방법에 의해 제조된 필터 폼 Download PDF

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Abstract

숯 분말 및/또는 황토 분말을 이용하여 탈취 및 제습용 필터 폼(filter foam)을 제조하는 방법 및 이 방법에 의해 제조된 필터가 개시되어 있다. 700mesh 이상의 탈취 및 제습 특성의 분말과 증류수를 교반하여 혼합한 후 정치 숙성시켜 액상 분말을 생성시킨다. 액상 분말의 생성시키기 이전이나 이후에 수용성 라텍스 접착제와 증류수를 혼합하여 혼합 라텍스를 생성시킨다. 액상 분말과 혼합 라텍스를 탄산수소나트륨, 증류수 및 젖산과 함께 교반하고, 생성된 혼합물을 필터 폼 또는 멜라민 폼에 함침시킨다. 필터 폼 또는 멜라민 폼을 20 내지 40도 사이의 온도로 건조시킨 후, 80도 내지 110도의 온도로 열풍 건조시킴으로써 탈취 및 제습용 항균 필터 폼이 수득된다. 이 방법에 의해 제조된 필터 폼 또는 멜라민 폼은 그 안에 함침되거나 도포된 숯 분말 및/또는 황토 분말이 피막에 의한 가려짐 없이 접착제에 의해 접착된 상태로 유지되어 있어 탈리 현상이 없거나 최소화될 뿐만 아니라 탈취, 제습 및 항균 특성에 있어서도 매우 뛰어나다.

Description

황토 또는 숯을 이용한 탈취 및 제습용 필터 폼을 제조하는 방법 및 이 방법에 의해 제조된 필터 폼 {Method for preparing filter foam or melamine foam for deodorization and dehumidification using red clay or charcoal and filter foam or melamine foam prepared by the same}
본 발명은 숯 분말 또는 황토 분말을 이용하여 탈취 및 제습용 필터 폼(filter foam)을 제조하는 방법 및 이 방법에 의해 제조된 필터 폼에 관한 것이다.
일상생활에서 실내 공간을 쾌적하게 유지하기 위해서는 실내의 냄새를 제거하는 탈취와 수분의 양을 적절하게 조절하는 것이 중요하다.
이때, 보편적으로 사용되는 탈취 방법으로는 흡수, 중화, 흡착, 분해, 마스킹 등의 방법이 있으며, 이들 방법에 의해 냄새 유발 물질이 제거된다.
또한, 습기를 조절하는 방법으로는 화학적 제습 또는 인위적으로 가습과 제습을 조절하는 기구를 사용하고 있다.
특히 현대생활의 주거공간은 화장실, 음식물을 조리하는 주방 등이 실내에 복합적으로 설계되어 있어 악취 발생에 항상 노출되어 있다. 이에 따라 실내 공간을 쾌적하게 유지하기 위하여 수많은 공기정화기들이 사용되고 있다.
그러나 일반적인 공기정화기에 사용하고 있는 탈취용 필터는 제조과정에 (숯)활성탄을 (화학)접착제를 사용하여 각종 필터에 분탄 접착 방법을 사용하기 때문에 활성탄의 성능이 접착제의 피막으로 인하여 감소되는 현상이 발생되고 접착제의 유해성분으로 인한 2차 오염도 예상된다. 또한, 이러한 분탄 접착 방법을 사용해서 필터 폼을 제조하는 경우에는 필터 폼에 접착되는 활성탄이 탈리되는 문제가 발생하여 그 효율을 떨어뜨린다.
활성탄의 단일 기능으로는 수많은 악취유발물질을 제거할 수 없는 문제점들이 있다. 또한 황토를 이용한 제품들이 판매되고 있으나 황토를 단순히 고체화하는 제품은 표면적으로만 기능을 발휘하여 효율이 저하되는 단점이 있다.
이를 개선하기 위하여, 한국등록특허 제10-0138557호 (1998년 2월 19일 등록, 발명의 명칭 "활성탄 공기필터의 제조방법")에서는 수성계 접착제인 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene vinyl acetate, EVA)계 접착제와 활성탄 분말을 혼합하여 에멀젼 용액을 제조한 후 그 에멀젼 용액에 망사 모양의 3차원 구조의 폴리우레탄폼을 함침시킨 후 압착 롤러를 이용하여 압착 도포한 후 활성탄 공기 필터를 건조시킴으로써 활성탄 공기필터를 제조하는 방법을 제안하였다.
그러나, 이 특허문헌에 제안되어 있는 방법에 의해서는 활성탄 분말이 여전히 접착제에 의해 생긴 피막에 의해 가려져 있어 원하는 정도로 탈리 현상 없이 그 효과를 얻을 수 없을 것으로 예상된다.
한국등록특허 제10-0138557호 (1998년 2월 19일 등록, 발명의 명칭 "활성탄 공기필터의 제조방법"). 이 특허문헌에는 수성계 접착제인 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene vinyl acetate, EVA)계 접착제와 활성탄 분말을 혼합하여 에멀젼 용액을 제조한 후 그 에멀젼 용액에 망사 모양의 3차원 구조의 폴리우레탄폼을 함침시킨 후 압착 롤러를 이용하여 압착 도포한 후 활성탄 공기 필터를 건조시켜 활성탄 공기 필터를 제조하는 방법이 개시되어 있다.
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 예를 들어 황토 또는 숯과 같은 이온교환물질을 공기 정화기 또는 공기 청정기와 같은 분야에서 사용되는 필터 폼 또는 멜라민 폼에 적용함에 있어 황토 또는 숯과 같은 이온교환물질들의 탈리 현상이 없이 탈취, 제습 및/또는 항균 특성을 갖는 활성 필터 폼 또는 멜라민 폼을 제공하는 데에 있다.
상기 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
(a) 700mesh 이상의 탈취 및 제습 특성의 분말과 증류수를 교반하여 혼합한 후 정치 숙성시켜 액상 분말을 생성시키는 단계;
(b) 상기 단계 (a) 이전 또는 이후에, 수용성 라텍스 접착제와 증류수를 혼합하여 혼합 라텍스를 생성시키는 단계;
(c) 상기 단계 (a)로부터의 액상 분말과 상기 단계 (b)로부터의 혼합 라텍스를 탄산수소나트륨과 함께 교반한 후, 생성된 혼합물을 필터 폼 또는 멜라민 폼에 함침시키는 단계; 및
(d) 상기 단계 (c)로부터의 필터 폼 또는 멜라민 폼을 표면이 건조될 때까지 20 내지 40도 사이의 온도로 온풍 건조시킨 후, 80도 내지 110의 온도로 열풍 건조시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하여 탈취 및 제습용 항균 필터 폼 또는 멜라민 폼을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 상기 단계 (a)의 탈취 및 제습 특성의 분말은 숯 분말 또는 황토 분말일 수 있다.
본 발명의 상기 단계 (a)의 탈취 및 제습 특성의 분말이 숯 분말인 경우, 상기 숯 분말과 증류수는 1: 0.8 내지 1.2의 중량비로 사용되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 숯 분말과 증류수의 혼합물은 5 내지 7일 동안 정치 숙성시키는 것이 바람직하다. 상기 단계 (b)에서 사용되는 수용성 라텍스 접착제는 원액으로 사용되며, 상기 수용성 라텍스 원액과 증류수는 1 : 3 내지 5의 중량비로 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 상기 단계 (a)의 탈취 및 제습 특성의 분말이 숯 분말인 경우, 상기 단계 (c)에서 증류수와 젖산도 함께 교반되어 사용되되, 사용되는 액상 숯, 혼합 라텍스, 탄산수소나트륨, 증류수 및 젖산은 약 1 : 0.5 : 0.25 : 0.3 : 0.3 의 중량비로 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 단계 (a)의 탈취 및 제습 특성의 분말이 황토 분말인 경우, 상기 황토 분말과 증류수는 1: 0.8 내지 1.2의 중량비로 사용되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 황토 분말과 증류수의 혼합물은 15 내지 20일 동안 정치 숙성시키는 것이 바람직하다. 상기 단계 (b)에서 사용되는 수용성 라텍스 접착제는 원액으로 사용되며, 상기 수용성 라텍스 원액과 증류수는 2 : 2.5 내지 3.5의 중량비로 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 상기 단계 (a)의 탈취 및 제습 특성의 분말이 황토 분말인 경우, 상기 단계 (c)에서 사용되는 액상 황토, 혼합 라텍스, 탄산수소나트륨은 약 2 : 1 : 0.15의 중량비로 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 전술한 방법 중의 어느 방법에 따라 제조된 필터 폼과 멜라민 폼도 본 발명의 범위에 속한다.
본 발명의 방법에 의해 제조된 필터 폼 또는 멜라민 폼은 그 안에 함침되거나 도포된 숯 분말 및/또는 황토 분말이 피막에 의한 가려짐 없이 접착제에 의해 접착된 상태로 유지되어 있어 탈리 현상이 없거나 최소화될 뿐만 아니라 탈취, 제습 및 항균 특성에 있어서도 매우 뛰어나다.
또한, 인체에 무해한 수용성 라텍스 접착제로 이온교환물질을 점착하므로 환경친화적이며 이온교환물질들의 탈리 현상이 없고 공극(기공)이 유지되어 이온교환물질의 능력이 탁월하여 다량의 음이온방사와 원적외선방사, VOC 독성제거, 항균작용, 제습작용, 악취원인(유기)물질의 흡착분해 및 제거능력이 우수하다.
본 발명에 따라 제조된 활성 필터 폼은 예를 들어 송풍기로 공기를 직접 투과하는 방식에 의한 필터링으로 에어컨, 공기청정기, 실내용공조기 등의 항균 필터, 탈취 필터로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 제조된 멜라민 폼은 예를 들어 신발전용, 옷장 등의 협소한 공간 내의 제습, 탈취, 항균, 필터로 사용될 수 있다. 멜라민 폼은 면적당 수분 흡수율이 60% 이상의 효율을 발휘할 수 있으나 멜라민 폼은 단일 기능으로는 대기 중의 수분을 급속하게 포집할 수 없는 단점이 있다. 멜라민 폼의 단점을 해결하는 수단으로 황토 활성 필터 제조 공정을 멜라민 폼에 적용하면 황토의 수분 포집 능력과 멜라민 폼의 수분 흡수 기능이 극대화되어 탁월한 자연 제습기 역할을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2를 통해 제조된 필터 폼 시편의 탈취율 또는 소취율 측정 결과를 보여주는 시험성적서이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2를 통해 제조된 필터 폼 시편의 탈취율 또는 소취율 및 항균도 측정 결과를 보여주는 시험성적서이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2를 통해 제조된 필터 폼 시편의 중금속 함량 측정 결과를 보여주는 시험성적서이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2를 통해 제조된 필터 폼 시편의 원적외선 방출량 측정 결과를 보여주는 시험성적서이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예 1을 통해 제조된 필터 폼의 전자현미경 사진으로, 특히 도 5는 10배율, 도 6은 20배율, 도 7은 40배율의 전자현미경 사진이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예 2를 통해 제조된 필터 폼의 전자현미경 사진으로, 특히 도 8은 10배율, 도 9는 20배율, 도 10은 40배율의 전자현미경 사진이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시예 4를 통해 제조된 멜라민 폼의 전자현미경 사진으로, 특히 도 11는 10배율, 도 12는 20배율, 도 13은 40배율의 전자현미경 사진이다.
이하, 본 발명이 설명된다. 이하에서는 본 발명이 필터 폼 또는 멜라민 폼에만 한정되어 설명되어 있으나, 본 발명은 적어도 내외부에 숯 또는 황토 분말과 같은 미세한 분말이 도포되거나 함침될 수 있으며 기공 또는 공극이 형성되어도 무방한 어떤 제품군에도 적용될 수 있음은 물론이다.
본 발명은 탈취 및/또는 제습 특성의 분말을 이용하여 탈취 및/또는 제습용 항균 필터 폼 또는 멜라민 폼을 제조하는 방법 및 그 방법에 의해 제조된 제품군, 특히 필터 폼 또는 펠라민 폼에 관한 것이다.
본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에서는 상기한 바와 같은 탈취 및/또는 제습 특성의 분말로서 숯 분말 또는 황토 분말이 이용된다. 숯 분말 또는 황토 분말은 이들의 고른 분산성과 고른 함침을 위해서 700 메쉬(mesh) 이상의 크기를 갖는 숯 분말 또는 황토 분말을 사용하는 것이 바람직하다.
먼저, 탈취 및/또는 제습 특성의 분말로서 숯 분말을 이용하는 본 발명이 예시된다.
숯 분말을 이용한 탈취 및 제습용 항균 필터 폼 또는 멜라민 폼의 제조
700mesh 이상의 숯 분말을 준비하고 준비된 분말과 증류수를 교반하여 혼합한다. 이때, 항균성을 부여하기 위해 증류수로서 은 이온이 포함된 은 이온 증류수를 사용할 수 있다. 이러한 은 이온 증류수는 다양하게 시판되고 있다. 숯 분말과 증류수는 1:0.8 내지 내지 1.2의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 숯 분말과 증류수의 중량비가 작거나 높으면 원하는 액상 숯을 얻기 어렵고 수득된 최종 제품에서 탈리 현상이 발생할 수 있다. 숯 분말과 증류수를 혼합한 액상 숯은 5 내지 7일 동안 정치 숙성시킨다.
액상 숯을 얻기 전 또는 얻은 후에, 접착제 성분으로서 수용성 라텍스 접착제와 증류수를 혼합하여 혼합 라텍스를 만든다. 이때 수용성 라텍스 원액과 증류수는 1 : 3 내지 5의 중량비로 사용하는 것이 바람직하다. 사용되는 증류수의 양이 적으면 라텍스의 접착력이 상대적으로 강해져서 최종 제품이 끈적끈적해지는 문제가 발생할 수 있고 반대로 사용되는 증류수의 양이 많으면 숯 분말과의 접착력이 약해져서 숯 분말의 탈리 현상이 발생할 수 있다.
그런 다음, 상기한 바와 같이 준비한 액상 숯과 혼합 라텍스를 탄산수소나트륨, 증류수, 젖산과 함께 교반한다. 이때, 액상 숯, 혼합 라텍스, 탄산수소나트륨, 증류수 및 젖산은 약 1 : 0.5 : 0.25 : 0.3 : 0.3의 중량비로 사용되는 것이 바람직하다. 이때, 젖산은 수용성 라텍스 접착제를 분해시키는 특성이 있어 지나치게 많이 사용하게 되면 수용성 라텍스 접착제의 특성을 떨어뜨려 숯 분말이 탈리되는 문제가 발생할 수 있고 반대로 지나치게 적게 사용하게 되면 수용성 라텍스 접착제를 원하는 정도로 분해시키지 못해 최종적으로 생산되는 필터 폼 또는 멜라민 폼이 끈적끈적하게 되는 문제가 발생할 수 있다. 탄산수소나트륨은 열에 의해 기체화시킴으로써 공극 또는 기공을 발생시켜 숯 분말이 수용성 라텍스 접착제에 의한 피막 없이 수용성 라텍스 접착제에 점착 또는 고착되게 하는 역할을 한다. 액상 숯, 혼합 라텍스, 탄산수소나트륨, 증류수 및 젖산의 혼합물은 필터 폼 또는 멜라민 폼에 함침시킨다.
본 발명에 따라 함침된 필터 폼 또는 멜라민 폼은 이의 표면이 건조될 때까지 약 20 내지 40도의 온도로 건조한 후, 전체적으로 온전하게 건조될 때까지 약 80도 내지 100도의 온도로 열풍 건조한다. 후자의 열풍 건조 방법에 의해서 탄산수소나트륨이 기체화되며 이로 인해 라텍스 접착제의 표면에 수많은 공극 또는 기공이 형성된다. 이러한 공극 또는 기공이 형성되는 과정에서 라텍스 접착제에 의한 피막이 제거되고 그 접촉 면적이 배가된다. 이러한 기공 또는 공극 형태는 첨부된 도면에 잘 나타나 있다.
황토 분말을 이용한 탈취 및 제습용 항균 필터 폼 또는 멜라민 폼의 제조
700mesh 이상의 황토 분말을 준비하고 준비된 분말과 증류수를 교반하여 혼합한다. 이때, 항균성을 부여하기 위해 증류수로서 은 이온이 포함된 은 이온 증류수를 사용할 수 있다. 이러한 은 이온 증류수는 다양하게 시판되고 있다. 황토 분말과 증류수는 1:0.8 내지 내지 1.2의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 황토 분말과 증류수의 중량비가 작거나 높으면 원하는 액상 황토를 얻기 어렵고 수득된 최종 제품에서 탈리 현상이 발생할 수 있다. 황토 분말과 증류수를 혼합한 액상 황토는 15 내지 20일 동안 정치 숙성시킨다.
액상 황토를 얻기 전 또는 얻은 후에, 접착제 성분으로서 수용성 라텍스 접착제와 증류수를 혼합하여 혼합 라텍스를 만든다. 이때 수용성 라텍스 원액과 증류수는 2 : 2.5 내지 3.5의 중량비로 사용하는 것이 바람직하다. 사용되는 증류수의 양이 적으면 라텍스의 접착력이 상대적으로 강해져서 최종 제품이 끈적끈적해지는 문제가 발생할 수 있고 반대로 사용되는 증류수의 양이 많으면 황토 분말과의 접착력이 약해져서 황토 분말의 탈리 현상이 발생할 수 있다.
그런 다음, 상기한 바와 같이 준비한 액상 황토와 혼합 라텍스를 탄산수소나트륨과 함께 교반한다. 이때, 액상 황토, 혼합 라텍스, 탄산수소나트륨은 약 2 : 1 : 0.15의 중량비로 사용되는 것이 바람직하다. 이때, 사용되는 분말이 황토인 경우에는 그 자체로 광물이므로 수용성 라텍스 접착제를 분해시키는 특성이 있어 지나치게 많이 사용하게 되면 수용성 라텍스 접착제의 특성을 떨어뜨려 황토 분말이 탈리되는 문제가 발생할 수 있고 반대로 지나치게 적게 사용하게 되면 수용성 라텍스 접착제를 원하는 정도로 분해시키지 못해 최종적으로 생산되는 필터 폼 또는 멜라민 폼이 끈적끈적하게 되는 문제가 발생할 수 있다. 탄산수소나트륨은 열에 의해 기체화시킴으로써 공극 또는 기공을 발생시켜 황토 분말이 수용성 라텍스 접착제에 의한 피막 없이 수용성 라텍스 접착제에 점착 또는 고착되게 하는 역할을 한다. 액상 황토, 혼합 라텍스, 탄산수소나트륨의 혼합물은 필터 폼 또는 멜라민 폼에 함침시킨다.
본 발명에 따라 함침된 필터 폼 또는 멜라민 폼은 이의 표면이 건조될 때까지 약 20 내지 40도의 온도로 건조한 후, 전체적으로 온전하게 건조될 때까지 약 90도 내지 110도의 온도로 열풍 건조한다. 후자의 열풍 건조 방법에 의해서 탄산수소나트륨이 기체화되며 이로 인해 라텍스 접착제의 표면에 수많은 공극 또는 기공이 형성된다. 이러한 공극 또는 기공이 형성되는 과정에서 라텍스 접착제에 의한 피막이 제거되고 그 접촉 면적이 배가된다. 이러한 기공 또는 공극 형태는 첨부된 도면에 잘 나타나 있다.
본 발명에서는 숯 분말과 황토 분말을 함께 사용하지 않는다. 본 발명자들은 숯 분말과 황토 분말이 (음전자) 음이온을 동일하게 발생시키나 두 물을 혼합 또는 결합할 경우 이온 교환기능이 현저하게 저하되는 실험 결과를 확인하였다. 따라서, 이들의 물질을 일정 간격으로 유지하게 하고 층상 배열로 하여 공기의 흡입 과정에서 흐름이 각각의 물질을 별도로 통과한 후 합류하여 배출되는 구조여야 적합하다.
이하, 본 발명은 하기의 실시예로 설명된다. 하기의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
숯 활성 필터의 제조
700 메쉬(mesh) 이상의 숯 분말과 은 이온증류수를 1:1의 중량비로 함께 교반하여 혼합한다. 이온 증류수와 숯 분말이 혼합된 상태의 혼합물을 진공 상태에서 6일 동안 정치 숙성시킨다. 이와 별도로 접착제 성분으로서의 수용성 라텍스 접착제 원액(주식회사 명광에서 입수)과 증류수를 1:4의 중량비로 혼합한다.
그런 다음, 숙성시킨 숯 1g과 혼합 라텍스 0.5g, 탄산수소나트륨 0.25g, 증류수 0.3g의 중량비로 교반하여 혼합한 후, 그 혼합물을 오픈 셀 구조의 필터 폼에 함침시킨다. 이후, 필터 폼을 40도의 온풍으로 필터 폼의 표면이 건조될 때까지 1차 건조한 후, 80도의 열풍으로 2차 건조한다. 이 때, 탄산수소나트륨 성분이 기체화되면서 이로 인해 라텍스 접착제의 표면에 공극이 형성된다.
이러한 과정을 마친 후, 6일 동안 숙성시킨다. 이때 필터 폼을 공기와 접촉하지 않도록 밀폐 상태에서 숙성시킨다.
실시예 2
황토 활성 필터의 제조
700 메쉬(mesh) 이상의 생 황토 분말과 이온 증류수를 1:1의 중량비로 함께 교반하여 혼합한다. 이온 증류수와 생 황토 분말이 혼합된 상태의 혼합물을 밀폐 상태에서 18일 동안 정치 숙성시킨다. 이와 별도로 접착제 성분으로서의 수용성 라텍스 접착제 원액과 증류수를 4:6의 중량비로 혼합한다.
그런 다음, 숙성시킨 액상 황토 2g과 혼합 라텍스 1g, 탄산수소나트륨 0.15g의 중량비로 교반하여 혼합한 후, 그 혼합물을 필터 폼에 도포하여 함침시킨다. 이후, 필터 폼을 40도의 온풍으로 1차 건조한 후, 곧바로 100도의 열풍으로 2차 건조한다. 이 때, 탄산수소나트륨 성분이 기체화되면서 이로 인해 라텍스 접착제의 표면에 공극(기공)이 형성된다.
이러한 과정을 마친 후, 6일 동안 숙성시킨다. 이때 필터 폼을 공기와 접촉하지 않도록 밀폐 상태에서 숙성시킨다.
실시예 3
숯 활성 멜라민 폼의 제조
700 메쉬(mesh) 이상의 숯 분말과 은 이온증류수를 1:1의 중량비로 함께 교반하여 혼합한다. 이온 증류수와 숯 분말이 혼합된 상태의 혼합물을 진공 상태에서 6일 동안 정치 숙성시킨다. 이와 별도로 접착제 성분으로서의 수용성 라텍스 접착제 원액(주식회사 명광에서 입수)과 증류수를 1:4의 중량비로 혼합한다.
그런 다음, 숙성시킨 숯 1g과 혼합 라텍스 0.5g, 탄산수소나트륨 0.25g, 증류수 0.3g의 중량비로 교반하여 혼합한 후, 그 혼합물을 멜라민 폼에 함침시킨다. 이후, 이 멜라민 폼을 40도의 온풍으로 멜라민 폼의 표면이 건조될 때까지 1차 건조한 후, 80도의 열풍으로 2차 건조한다. 이 때, 탄산수소나트륨 성분이 기체화되면서 이로 인해 라텍스 접착제의 표면에 공극이 형성된다.
이러한 과정을 마친 후, 6일 동안 숙성시킨다. 이때 멜라민 폼을 공기와 접촉하지 않도록 밀폐 상태에서 숙성시킨다.
실시예 4
황토 활성 멜라민 폼의 제조
700 메쉬(mesh) 이상의 생 황토 분말과 이온 증류수를 1:1의 중량비로 함께 교반하여 혼합한다. 이온 증류수와 생 황토 분말이 혼합된 상태의 혼합물을 밀폐 상태에서 18일 동안 정치 숙성시킨다. 이와 별도로 접착제 성분으로서의 수용성 라텍스 접착제 원액과 증류수를 4:6의 중량비로 혼합한다.
그런 다음, 숙성시킨 액상 황토 2g과 혼합 라텍스 1g, 탄산수소나트륨 0.15g의 중량비로 교반하여 혼합한 후, 그 혼합물을 멜라민 폼에 도포하여 함침시킨다. 이후, 멜라민 폼을 40도의 온풍으로 1차 건조한 후, 곧바로 100도의 열풍으로 2차 건조한다. 이 때, 탄산수소나트륨 성분이 기체화되면서 이로 인해 라텍스 접착제의 표면에 공극(기공)이 형성된다.
이러한 과정을 마친 후, 6일 동안 숙성시킨다. 이때 멜라민 폼을 공기와 접촉하지 않도록 밀폐 상태에서 숙성시킨다.
이하에서는 실험을 통해 본 발명에 따라 수득된 필터 폼 또는 멜라민 폼의 성능이 검증된다.
실험예 1
숯 분말을 이용한 탈취 및 제습용 항균 필터 폼
(1) 필터 폼에 형성된 공극 또는 기공 조사
실시예 1을 통해 제조된 필터 폼을 전자현미경으로 촬영하여 도 5 내지 7에 제시하였다. 도 5는 10배율의 전자 현미경 사진이고, 도 6은 20배율의 전자 현미경 사진이며, 도 7은 40배율의 전자현미경 사진이다. 도 5 내지 도 7을 통해 열풍 건조 중에 기체화된 탄산수소나트륨으로 인해 수많은 기공들이 양호하게 형성되는 것이 분명하게 확인된다.
(2) 소취율 또는 탈취율 및 항균도 측정
실시예 1을 통해 제조된 필터 폼을 산업환경연구센터에 의뢰하여 소취율 또는 탈취율을 평가하였다. 그 실험 조건과 결과는 도 1 및 도 2에서 확인된다.
(3) 유해물질 안전 검사
실시예 1을 통해 제조된 필터 폼을 산업환경연구센터에 의뢰하여 유해물질의 잔류 여부를 확인하였다. 그 실험 조건과 결과는 도 3에서 확인된다.
(4) 원적외선방출시험
실시예 1을 통해 제조된 필터 폼을 산업환경연구센터에 의뢰하여 원적외선방출량을 측정하였다. 그 실험 조건과 결과는 도 4에서 확인된다.
실험예 2
황토 분말을 이용한 탈취 및 제습용 항균 필터 폼
(1) 필터 폼에 형성된 공극 또는 기공 조사
실시예 2를 통해 제조된 필터 폼을 전자현미경으로 촬영하여 도 8 내지 10에 제시하였다. 도 8은 10배율의 전자 현미경 사진이고, 도 9는 20배율의 전자 현미경 사진이며, 도 10은 40배율의 전자현미경 사진이다. 도 8 내지 도 10을 통해 열풍 건조 중에 기체화된 탄산수소나트륨으로 인해 수많은 기공들이 양호하게 형성되는 것이 분명하게 확인된다.
(2) 소취율 또는 탈취율 및 항균도 측정
실시예 2를 통해 제조된 필터 폼을 산업환경연구센터에 의뢰하여 소취율 또는 탈취율을 평가하였다. 그 실험 조건과 결과는 도 1 및 도 2에서 확인된다.
(3) 유해물질 안전 검사
실시예 2를 통해 제조된 필터 폼을 산업환경연구센터에 의뢰하여 유해물질의 잔류 여부를 확인하였다. 그 실험 조건과 결과는 도 3에서 확인된다.
(4) 원적외선방출시험
실시예 2를 통해 제조된 필터 폼을 산업환경연구센터에 의뢰하여 원적외선방출량을 측정하였다. 그 실험 조건과 결과는 도 4에서 확인된다.
실험예 3
황토 분말을 이용한 탈취 및 제습용 멜라민 폼
(1) 멜라민 폼에 형성된 공극 또는 기공 조사
실시예 4를 통해 제조된 멜라민 폼을 전자현미경으로 촬영하여 도 11 내지 13에 제시하였다. 도 11은 10배율의 전자 현미경 사진이고, 도 12는 20배율의 전자 현미경 사진이며, 도 13은 40배율의 전자현미경 사진이다. 도 11 내지 도 13을 통해 열풍 건조 중에 기체화된 탄산수소나트륨으로 인해 수많은 기공들이 양호하게 형성되는 것이 분명하게 확인된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 구체예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. (a) 700mesh 이상의 탈취 및 제습 특성의 분말과 증류수를 교반하여 혼합한 후 정치 숙성시켜 액상 분말을 생성시키는 단계;
    (b) 상기 단계 (a) 이전 또는 이후에, 수용성 라텍스 접착제와 증류수를 혼합하여 혼합 라텍스를 생성시키는 단계;
    (c) 상기 단계 (a)로부터의 액상 분말과 상기 단계 (b)로부터의 혼합 라텍스를 탄산수소나트륨과 함께 교반한 후, 생성된 혼합물을 필터 폼 또는 멜라민 폼에 함침시키는 단계; 및
    (d) 상기 단계 (c)로부터의 필터 폼 또는 멜라민 폼을 표면이 건조될 때까지 20 내지 40도 사이의 온도로 온풍 건조시킨 후, 80도 내지 110도의 온도로 열풍 건조시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하여 탈취 및 제습용 항균 필터 폼 또는 멜라민 폼을 제조하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (a)의 탈취 및 제습 특성의 분말이 숯 분말 또는 황토 분말인 것을 특징으로 하여 탈취 및 제습용 항균 필터 폼 또는 멜라민 폼을 제조하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 단계 (a)에서 사용되는 탈취 및 제습 특성의 분말이 숯 분말인 경우, 상기 숯 분말과 증류수는 1: 0.8 내지 1.2의 중량비로 사용되는 것을 특징으로 하여 탈취 및 제습용 항균 필터 폼 또는 멜라민 폼을 제조하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 단계 (a)에서, 상기 숯 분말과 증류수의 혼합물은 5 내지 7일 동안 정치 숙성시키는 것을 특징으로 하여 탈취 및 제습용 항균 필터 폼 또는 멜라민 폼을 제조하는 방법.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 단계 (b)에서 사용되는 수용성 라텍스 접착제는 원액으로 사용되며, 상기 수용성 라텍스 원액과 증류수는 1 : 3 내지 5의 중량비로 사용되는 것을 특징으로 하여 탈취 및 제습용 항균 필터 폼 또는 멜라민 폼을 제조하는 방법.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 단계 (c)에서 증류수와 젖산도 함께 교반되어 사용되되, 사용되는 액상 숯, 혼합 라텍스, 탄산수소나트륨, 증류수 및 젖산은 약 1 : 0.5 : 0.25 : 0.3 : 0.3 의 중량비로 사용되는 것을 특징으로 하여 탈취 및 제습용 항균 필터 폼 또는 멜라민 폼을 제조하는 방법.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 단계 (a)에서 사용되는 탈취 및 제습 특성의 분말이 황토 분말인 경우, 상기 황토 분말과 증류수는 1: 0.8 내지 1.2의 중량비로 사용되는 것을 특징으로 하여 탈취 및 제습용 항균 필터 폼 또는 멜라민 폼을 제조하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 단계 (a)에서, 상기 황토 분말과 증류수의 혼합물은 15 내지 20일 동안 정치 숙성시키는 것을 특징으로 하여 탈취 및 제습용 항균 필터 폼 또는 멜라민 폼을 제조하는 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 단계 (b)에서 사용되는 수용성 라텍스 접착제는 원액으로 사용되며, 상기 수용성 라텍스 원액과 증류수는 2 : 2.5 내지 3.5의 중량비로 사용되는 것을 특징으로 하여 탈취 및 제습용 항균 필터 폼 또는 멜라민 폼을 제조하는 방법.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 단계 (c)에서 사용되는 액상 황토, 혼합 라텍스, 탄산수소나트륨은 약 2 : 1 : 0.15의 중량비로 사용되는 것을 특징으로 하여 탈취 및 제습용 항균 필터 폼 또는 멜라민 폼을 제조하는 방법.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중의 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 필터 폼 또는 멜라민 폼.
KR20130063635A 2013-06-03 2013-06-03 황토 또는 숯을 이용한 탈취 및 제습용 필터 폼을 제조하는 방법 및 이 방법에 의해 제조된 필터 폼 KR20140142066A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160095544A (ko) * 2015-02-03 2016-08-11 임종은 천연라텍스 필터가 구비된 넥 워머
KR102194633B1 (ko) * 2019-06-28 2021-01-06 권기택 쌀독

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