KR20210142903A - 이산화염소 방출용 겔 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아염소산나트륨 (sodium chlorite), 알긴산나트륨 (sodium alginate), 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate), 셀룰로오스 (cellulose), 구연산 (citric acid), 젤란검 (gellan gum) 및 물을 포함하는 이산화염소 방출용 겔에 관한 것이며, 장시간이 경과되더라도 겔의 표면에 수막현상이 전혀 발생하지 않아, 장시간이 경과되어도 이산화염소의 발생량이 매우 일정한 장점을 갖는다.

Description

이산화염소 방출용 겔 {CHLORINE DIOXIDE DIFFUSING GEL}
본 발명은 이산화염소 방출용 겔에 관한 것이며, 장시간이 경과되더라도 겔의 표면에 수막현상이 전혀 발생하지 않아 시간의 경과에 따른 이산화염소의 발생량이 매우 일정한 장점을 갖는 이산화염소 방출용 겔에 관한 것이다.
최근들어, 각종 바이러스, 세균 또는 곰팡이 등과 같은 각종 병원성 미생물로 인하여 인류의 건강이 심각하게 위협받는 사례가 전세계적으로 증가하고 있으며, 특히 밀폐된 공간인 실내 환경에서는 이러한 병원성 바이러스가 감염자의 기침, 재채기 또는 호흡을 통하여 타액에 섞인채 미세 비말상태로 공기중으로 확산되고 일정기간 공기 중에 잔존함으써 공기를 통해서도 타인에게 쉽게 전파되는 심각한 문제가 발생되고 있다.
따라서, 이와 같이 밀폐된 공간에서 병원성 미생물이 공기를 통하여 전파되는 것을 차단하기 위하여 살균성 기체에 관한 연구가 다양하게 이루어지고 있으며, 특히 이산화염소(ClO2)는 인체에는 전혀 무해하고 병원성 미생물에 대한 살균력이 우수하여 친환경 살균성 기체로 주목받고 있다.
한편, 하기 특허문헌 1은 아염소산염; pH 15~45를 유지하기 위한 완충용액; 및 겔화제를 포함하는 이산화염소 서방출용 겔형 조성물을 개시하고 있으나, 이는 시간이 흐름에 따라 이산화염소의 방출 속도가 급격하게 저하되며, 장시간 경과할 경우 이산화염소의 방출효율 또한 급격하게 저하되는 문제가 있었다.
특히, 하기 특허문헌 1에 개시된 겔은 시간의 흐름에 따라 그 표면에 수막현상이 발생함에 따라 시간의 경과에 따라 이산화염소의 방출효율이 급격하게 저하되는 문제점을 지니고 있었다.
따라서, 시간이 흐름에 따라 이산화염소의 방출 속도가 거의 동일하게 유지되며, 장시간 경과 후에도 이산화염소의 방출효율이 안정적으로 유지될 수 있는 이산화염소 방출용 겔에 관한 신규한 기술의 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
특허문헌 1: 한국 공개특허 제10-2017-0066722호(2017.06.15)
본 발명의 목적은 시간이 흐름에 따라 이산화염소의 방출 속도가 거의 동일하게 유지되며, 장시간 경과 후에도 이산화염소의 방출효율이 안정적으로 유지될 수 있는 이산화염소 방출팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 이산화염소 방출용 겔은 아염소산나트륨 (sodium chlorite), 알긴산나트륨 (sodium alginate), 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate), 셀룰로오스 (cellulose), 구연산 (citric acid), 젤란검 (gellan gum) 및 물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 이산화염소 방출용 겔은 상기 아염소산나트륨 (sodium chlorite) 23 중량부당, 알긴산나트륨 (sodium alginate) 10 내지 15 중량부, 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate) 5 내지 15 중량부), 셀룰로오스 (cellulose) 15 내지 25 중량부, 구연산 (citric acid) 20 내지 30 중량부, 젤란검 (gellan gum) 5 내지 15 중량부 및 물 500㎖를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 이산화염소 방출용 겔은 상기 아염소산나트륨 (sodium chlorite) 23 중량부당, 알긴산나트륨 (sodium alginate) 12 중량부, 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate) 10 중량부, 셀룰로오스 (cellulose) 19 중량부, 구연산 (citric acid) 25 중량부, 젤란검 (gellan gum) 11 중량부 및 물 500㎖를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이산화염소 방출용 겔은 장시간이 경과되더라도 겔의 표면에 수막현상이 전혀 발생하지 않아 시간의 경과에 따른 이산화염소의 발생량이 매우 일정한 장점을 갖는다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명은 이산화염소 방출용 겔에 관한 것이며, 장시간이 경과되더라도 겔의 표면에 수막현상이 전혀 발생하지 않아 시간의 경과에 따른 이산화염소의 발생량이 매우 일정한 장점을 갖는 이산화염소 방출용 겔에 관한 것이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 이산화염소 방출용 겔은 아염소산나트륨 (sodium chlorite), 알긴산나트륨 (sodium alginate), 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate), 셀룰로오스 (cellulose), 구연산 (citric acid), 젤란검 (gellan gum) 및 물을 포함할 수 있다.
상기 셀룰로오스 (cellulose)는 폴리음이온성 셀룰로오스 (polyanionic cellulose)를 사용하는 것이 가능하다.
상기 아염소산나트륨 (sodium chlorite), 알긴산나트륨 (sodium alginate), 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate), 셀룰로오스 (cellulose), 구연산 (citric acid) 및 젤란검 (gellan gum)은 각각 (주)대명케미칼 제품을 사용하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 구현예에 따른 이산화염소 방출용 겔은 상기 아염소산나트륨 (sodium chlorite) 23 중량부당, 알긴산나트륨 (sodium alginate) 10 내지 15 중량부, 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate) 5 내지 15 중량부), 셀룰로오스 (cellulose) 15 내지 25 중량부, 구연산 (citric acid) 20 내지 30 중량부, 젤란검 (gellan gum) 5 내지 15 중량부 및 물 500㎖를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 이산화염소 방출용 겔은 상기 아염소산나트륨 (sodium chlorite) 23 중량부당, 알긴산나트륨 (sodium alginate) 12 중량부, 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate) 10 중량부, 셀룰로오스 (cellulose) 19 중량부, 구연산 (citric acid) 25 중량부, 젤란검 (gellan gum) 11 중량부 및 물 500㎖를 포함하는 것을 특징으로 한다.
<실시예 1>
아염소산나트륨 (sodium chlorite) 230g, 알긴산나트륨 (sodium alginate) 120g, 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate) 100g, 셀룰로오스 (cellulose) 190g, 구연산 (citric acid) 250g, 젤란검 (gellan gum) 110g 및 물 5ℓ를 고르게 혼합하여 이산화염소 방출용 겔을 제조하였다.
<비교예 1> 알긴산나트륨 제거
아염소산나트륨 (sodium chlorite) 230g, 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate) 100g, 셀룰로오스 (cellulose) 190g, 구연산 (citric acid) 250g, 젤란검 (gellan gum) 110g 및 물 5ℓ를 고르게 혼합하여 이산화염소 방출용 겔을 제조하였다.
<비교예 2> 인산이수소칼륨 제거
아염소산나트륨 (sodium chlorite) 230g, 알긴산나트륨 (sodium alginate) 120g, 셀룰로오스 (cellulose) 190g, 구연산 (citric acid) 250g, 젤란검 (gellan gum) 110g 및 물 5ℓ를 고르게 혼합하여 이산화염소 방출용 겔을 제조하였다.
<비교예 3> 셀룰로오스 제거
아염소산나트륨 (sodium chlorite) 230g, 알긴산나트륨 (sodium alginate) 120g, 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate) 100g, 구연산 (citric acid) 250g, 젤란검 (gellan gum) 110g 및 물 5ℓ를 고르게 혼합하여 이산화염소 방출용 겔을 제조하였다.
<비교예 4> 젤란검 제거
아염소산나트륨 (sodium chlorite) 230g, 알긴산나트륨 (sodium alginate) 120g, 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate) 100g, 셀룰로오스 (cellulose) 190g, 구연산 (citric acid) 250g 및 물 5ℓ를 고르게 혼합하여 이산화염소 방출용 겔을 제조하였다.
[실험 1]
실시예 1 및 비교예 1 내지 4를 통하여 제조된 이산화염소 방출용 겔을 각각 100g씩 동일한 용기에 담아두고 시간의 흐름에 따라 이들 용기로부터 1분당 방출되는 이산화염소의 농도(ppm)를 측정하여 하기 표 1에 표시하였다.
구분 0시간 1일 10일 20일 30일 40일 50일
실시예 1 530 528 529 530 529 530 530
비교예 1 450 420 250 121 65 21 6
비교예 2 458 421 224 108 58 18 4
비교예 3 462 423 230 115 67 31 9
비교예 4 473 425 301 121 84 42 15
상기 표 1의 결과를 살펴보면, 실시예 1에 따른 혼합물의 경우 시간의 경과에 따른 이산화염소의 방출농도가 매우 꾸준하게 유지되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 표 1의 결과를 살펴보면, 실시예 1에 따른 혼합물의 경우 비교예 1 내지 4에 비하여 이산화염소의 방출효율이 현저하게 우수함을 확인할 수 있다.
[실험 2]
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 4를 통하여 준비된 이산화염소의 방출용 혼합물을 각각 100g씩 일정용기에 넣은 후, 온도에 따라 1분당 방출되는 이산화염소 기체의 농도(ppm)를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 -10℃ -5℃ 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
실시예 1 515 520 526 528 530 530 530
비교예 1 5 21 142 382 450 489 501
비교예 2 0 26 125 370 458 486 499
비교예 3 11 38 128 366 462 492 510
비교예 4 21 51 131 359 473 498 512
상기 표 2의 결과를 살펴보면, 실시예 1에 따른 혼합물의 경우 온도의 변화에 따라 이산화염소의 방출농도가 매우 꾸준하게 유지되는 것을 확인할 수 있다.
본 발명자는 본 발명의 겔에 변형제올라이트를 더욱 포함시킬 경우 고염분 환경에서 이산화염소의 방출효율이 현저하게 우수하다는 점을 발견하였다.
<제조예 1> - 이산화규소(SiO2) 및 산화알루미늄(Al2O3) 흡착소성
제올라이트를 평균입경 300㎛의 분말 500g을 준비하고, 이를 평균입경 30㎛의 이산화규소(SiO2) 분말 20g 및 평균입경 30㎛의 산화알루미늄(Al2O3) 분말 20g과 고르게 혼합하여 혼합분말을 준비하였다. 그 후 이와 같이 준비된 혼합분말을 고온 챔버에 넣고, 1,000℃의 온도에서 20분간 소성함으로써 이산화규소(SiO2) 및 산화알루미늄(Al2O3)을 제올라이트의 표면에 흡착시킨 변형제올라이트를 제조하였다.
<제조예 2> - 이산화규소(SiO2)만 흡착소성
제올라이트를 평균입경 300㎛의 분말 500g을 준비하고, 이를 평균입경 30㎛의 이산화규소(SiO2) 분말 40g과 고르게 혼합하여 혼합분말을 준비하였다. 그 후 이와 같이 준비된 혼합분말을 고온 챔버에 넣고, 1,000℃의 온도에서 20분간 소성함으로써 이산화규소(SiO2)를 제올라이트의 표면에 흡착시킨 변형제올라이트를 제조하였다.
<제조예 3> - 산화알루미늄(Al2O3)만 흡착소성
제올라이트를 평균입경 300㎛의 분말 500g을 준비하고, 이를 평균입경 30㎛의 산화알루미늄(Al2O3) 분말 40g과 고르게 혼합하여 혼합분말을 준비하였다. 그 후 이와 같이 준비된 혼합분말을 고온 챔버에 넣고, 1,000℃의 온도에서 20분간 소성함으로써 산화알루미늄(Al2O3)을 제올라이트의 표면에 흡착시킨 변형제올라이트를 제조하였다.
<실시예 2> - 제조예 1의 변형제올라이트 사용
아염소산나트륨 (sodium chlorite) 230g, 알긴산나트륨 (sodium alginate) 120g, 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate) 100g, 셀룰로오스 (cellulose) 190g, 구연산 (citric acid) 250g, 젤란검 (gellan gum) 110g, 제조예 1의 변형제올라이트 12g 및 물 5ℓ를 고르게 혼합하여 이산화염소 방출용 겔을 제조하였다.
<실시예 3> - 제조예 2의 변형제올라이트 사용
아염소산나트륨 (sodium chlorite) 230g, 알긴산나트륨 (sodium alginate) 120g, 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate) 100g, 셀룰로오스 (cellulose) 190g, 구연산 (citric acid) 250g, 젤란검 (gellan gum) 110g, 제조예 2의 변형제올라이트 12g 및 물 5ℓ를 고르게 혼합하여 이산화염소 방출용 겔을 제조하였다.
<실시예 4> - 제조예 3의 변형제올라이트 사용
아염소산나트륨 (sodium chlorite) 230g, 알긴산나트륨 (sodium alginate) 120g, 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate) 100g, 셀룰로오스 (cellulose) 190g, 구연산 (citric acid) 250g, 젤란검 (gellan gum) 110g, 제조예 3의 변형제올라이트 12g 및 물 5ℓ를 고르게 혼합하여 이산화염소 방출용 겔을 제조하였다.
[실험 3]
실시예 1 내지 4를 통하여 준비된 이산화염소의 방출용 겔을 각각 100g씩 일정용기에 넣은 후, 이를 각각 고염분 (NaCl 염분농도 300ppm) 기체 환경의 챔버에 넣고 1분당 방출되는 이산화염소 기체의 농도(ppm)를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 이산화염소 기체 방출량(ppm)
실시예 1 420
실시예 2 530
실시예 3 415
실시예 4 412
상기 표 3의 결과를 살펴보면, 실시예 2에 따른 혼합물의 경우 고염분 대기 환경에서도 이산화염소의 방출효율이 우수하게 유지되는 것을 확인할 수 있다.
[실험 4]
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3을 통하여 준비된 이산화염소의 방출용 겔을 각각 100g씩 일정용기에 넣은 후, 이를 각각 하수에서 채취한 악취가 심한 하수샘플 20㎖가 담긴 챔버에 넣고 1시간 후에 악취의 정도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 악취측정은 냄새측정기 (OMX-SRM)를 사용하였다.
(하수샘플의 최초 측정값: 153)
구분 악취 정도 (OMX-SRM)
실시예 1 53
실시예 2 21
실시예 3 48
실시예 4 47
비교예 1 125
비교예 2 124
비교예 3 118
비교예 4 115
상기 표 4의 결과를 살펴보면, 실시예 2에 따른 혼합물의 경우 악취 제거 효율이 매우 우수한 것을 확인할 수 있다. 한편, 상기 표 4를 통하여 비교예 1 내지 4에 비하여 실시예 1의 악취제거 효율이 우수한 점도 동시에 확인할 수 있다.

Claims (3)

  1. 아염소산나트륨 (sodium chlorite), 알긴산나트륨 (sodium alginate), 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate), 셀룰로오스 (cellulose), 구연산 (citric acid), 젤란검 (gellan gum) 및 물을 포함하는 이산화염소 방출용 겔.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 아염소산나트륨 (sodium chlorite) 23 중량부당, 알긴산나트륨 (sodium alginate) 10 내지 15 중량부, 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate) 5 내지 15 중량부), 셀룰로오스 (cellulose) 15 내지 25 중량부, 구연산 (citric acid) 20 내지 30 중량부, 젤란검 (gellan gum) 5 내지 15 중량부 및 물 500㎖를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화염소 방출용 겔.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 아염소산나트륨 (sodium chlorite) 23 중량부당, 알긴산나트륨 (sodium alginate) 12 중량부, 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate) 10 중량부, 셀룰로오스 (cellulose) 19 중량부, 구연산 (citric acid) 25 중량부, 젤란검 (gellan gum) 11 중량부 및 물 500㎖를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화염소 방출용 겔.
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