KR20220081852A

KR20220081852A - Biodegradable antibacterial glove

Info

Publication number: KR20220081852A
Application number: KR1020200171787A
Authority: KR
Inventors: 이호진; 이승훈; 김지후; 이민희
Original assignee: 이호진
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2022-06-16

Abstract

본 발명은 생분해성 향균 위생장갑에 관한 것으로,
본 발명품의 소재로 사용되는 전분과 키토산이 가지고 있는 특성인 생분해성 기능, 향균성을 이용한다. 사용 후 토양에 매립해도 되는 생분해성과 세균으로부터 사용자를 분리시켜주는 기능과,전분과 키토산은 옥수수, 감자 등의 곡물류와 갑각류, 곤충류, 식물의 세포벽 등에서 흔히 추출할 수 있는 성분으로 인체, 손목을 보호하는 공간을 포함한다.The present invention relates to biodegradable antibacterial sanitary gloves,
The biodegradability and antibacterial properties of starch and chitosan used as materials of the present invention are used. Biodegradability that can be buried in the soil after use, the function of separating the user from bacteria, and starch and chitosan are ingredients that can be commonly extracted from grains such as corn and potatoes, crustaceans, insects, and cell walls of plants to protect the human body and wrist. includes space to

Description

Biodegradable antibacterial gloves {BIODEGRADABLE ANTIBACTERIAL GLOVE}

본 발명은 일상생활에서 접촉되는 세균의 인체 접촉을 방지하는 장갑에 관한 것으로, 보다 상세하게는 장치 소재의 세균과 상호작용을 이용하여 세균의 접촉을 방지하여 향균 기능을 향상시킬 수 있고, 장갑을 이루는 소재 자체는 천연 원료인 감자와 갑각류에서 유래된 전분과 키토산을 사용함으로써 장갑을 매립시 생분해 작용이 발생하여 종래의 제품이 가지는 환경오염을 저감시킬 수 있는 생분해 장갑에 관한 것이다.The present invention relates to a glove that prevents contact with the human body of bacteria contacted in daily life, and more particularly, it is possible to improve the antibacterial function by preventing the contact of bacteria by using the interaction with the bacteria of the device material, and the glove It relates to a biodegradable glove that can reduce environmental pollution of conventional products by using starch and chitosan derived from potatoes and crustaceans, which are natural raw materials, so that the material itself is biodegradable when the glove is buried.

장갑은 일반적으로 외부 환경으로 부터 피부를 보호하기 위해 사용한다. 장갑과 피부 사이의 보호 능력을 향상시키기 위한 방법으로, 라텍스 소재의 장갑이 주로 사용된다. 라텍스 소재의 장갑은 착용감이 우수하나 인체나 피부가 민감한 사용자가 사용할 경우 두드러기, 알러지 등을 넘어 피부염증에 이르기도 하는 바, 근래에 라텍스 소재의 사용에 대한 문제로 인해 다른 소재의 연구, 개발이 이루어지고 있다.Gloves are generally used to protect the skin from the external environment. As a method for improving the protective ability between the glove and the skin, a glove made of latex material is mainly used. Latex gloves are comfortable to wear, but when used by users with sensitive skin or the human body, it can lead to skin inflammation beyond hives and allergies. is being done

라텍스를 이용한 장갑의 경우, 세균이 접촉하였을때 세균이 지속적으로 번식하며, 장갑에 세균이 잔류한 비위생적인 상태로 사용자에게 옮겨져 감염을 유발할 수 있다. In the case of gloves using latex, when bacteria come into contact with them, bacteria continuously multiply, and bacteria remain on the gloves in an unsanitary state, which can cause infection.

또한, 라텍스 장갑의 경우 석유 화학의 공정으로 생산되는 탄소화합물의 소재로서 세부적으로 다양한 소재들이 사용되나 장갑에 구체적으로 명시되어 있지 않아 정확한 분류 기준을 가지고 있지 않다는 문제점으로 인해 사용자가 단순 플라스틱 분류로 투기할 경우 차후에 재활용이 불가능하며 실제로 잘 이루어지지 않아, 주로 매립법을 사용하며 매립시에는 장시간에 걸쳐 분해되어 환경오염을 초래한다.In addition, in the case of latex gloves, various materials are used in detail as materials of carbon compounds produced by petrochemical processes, but due to the problem that they do not have accurate classification standards because they are not specifically specified on the gloves, users dump them into simple plastic classification In this case, it is impossible to recycle later and it is not done well, so the landfill method is mainly used.

USE OF RUBBER LATEX IN COMBINATION WITH STARCH {US 6,979,734 B1}USE OF RUBBER LATEX IN COMBINATION WITH STARCH {US 6,979,734 B1} 기능성 가죽 및 그의 제조 방법 {KR101201531B1}Functional leather and manufacturing method thereof {KR101201531B1} 항균 비닐의 제조방법과 장치 및 이들로부터 수득된 항균비닐Method and apparatus for manufacturing antibacterial vinyl and antibacterial vinyl obtained therefrom {WO 2016/133327 Al}{WO 2016/133327 Al} 친환경 장갑 및 친환경 장갑 코팅방법 {10-2016-0158273, KR101843003B1}Eco-friendly glove and eco-friendly glove coating method {10-2016-0158273, KR101843003B1}

본 발명은 장갑을 제작할 때에 친환경적 성분인 전분과 키토산을 재료로 사용하여 친환경 소재의 항균 장갑을 제작함으로써 비닐, 일회용 용기 등 다양한 형태의 플라스틱 물질들의 처리문제 중 코로나 19로 인해 사용량이 급증하여 최근 환경 문제의 큰 원인이 되는 고분자 소재의 일회용 비닐장갑의 무분별한 사용을 줄이고 친환경적 재료로 환경보존에 이바지하며 항균효과로 세균과 바이러스의 감염으로부터 대비하는 데 그 목적이 있다. The present invention uses eco-friendly starch and chitosan, which are eco-friendly ingredients, as materials when manufacturing gloves to produce antibacterial gloves made of eco-friendly materials. The purpose is to reduce the reckless use of disposable plastic gloves made of polymer material, which is a big cause of the problem, to contribute to the preservation of the environment with eco-friendly materials, and to prepare against infection of bacteria and viruses with the antibacterial effect.

본 발명은 종래에 사용되는 저밀도폴리에틸렌, 프로필렌과 같은 고분자 라텍스 소재를 친환경적인 위생 장갑의 재료로 사용되는 전분을 옥수수, 감자 등으로부터 얻으며 곤충과 식물 등 갑각류의 세포벽에서 추출 가능한 키토산을 얻는 단계, 세균이 제품에 닿으면 비활성화 시켜 세균의 감염을 일으키는 반응을 사전에 차단하는 방법, 장갑 전체에 소재 중 하나인 키토산의 소수성을 이용하여 비투과성을 부가하여 세균이 사용자에게 접촉하지 못하게 하는 방식으로 항균작용을 하는 방법을 이용하여 장갑으로 필요한 물성을 갖출 수 있도록 재료를 배합하여 제작하는 단계를 특징을 가진다. 교반기에서 혼합하여 얻어진 액체는 The present invention obtains the conventionally used polymer latex material such as low-density polyethylene and propylene, which is used as a material for eco-friendly sanitary gloves, from corn, potatoes, etc., and obtains chitosan extractable from the cell walls of crustaceans such as insects and plants, bacteria Antibacterial action by inactivating this product when it comes into contact with the user to prevent the reaction that causes bacterial infection in advance. It is characterized by the step of mixing and manufacturing the materials so that the gloves can have the necessary physical properties using the method of The liquid obtained by mixing in a stirrer is

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 형태는, 전분 8g을 키토산 2g과 기계적 교반하에서 25ml의 증류를 첨가하여 50도의 온도 조건하에서 가열시킨다. 전분 키토산의 혼합체를 글루타라알데하이드 가교제를 넣고 추가적인 교반과 열을 가하게 될 경우 분자간 응집 현상이 발생한다. 응집된 고체 형상을 가지게 될 경우 탈 응집을 촉진하기 위해 10000rpm하에 분산시켜 작은 입자들을 얻게된다. 입자들을 여과지와 100ml의 에탄올을 이용하여 재 분산 시키고 기계적 교반 500rpm과 50도의 가열을 진행한다. 교반과 가열을 거친 고체를 장갑 형상의 몰드에 넣고 105도의 일정한 중량 건조 과정을 거쳐서 장갑을 수득하는 방법이다.In a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object, 8 g of starch is heated under a temperature condition of 50 degrees by adding 2 g of chitosan and 25 ml of distillation under mechanical stirring. When a mixture of starch chitosan is added with a glutaraaldehyde crosslinking agent and additional stirring and heat are applied, intermolecular aggregation occurs. When it has an agglomerated solid shape, it is dispersed under 10000 rpm to promote deagglomeration to obtain small particles. The particles are redispersed using filter paper and 100 ml of ethanol, and mechanical stirring is performed at 500 rpm and heating at 50 degrees. It is a method of obtaining gloves by putting a solid that has undergone agitation and heating into a glove-shaped mold and subjecting it to a constant weight drying process at 105°C.

본 발명의 생분해성 향균 장갑에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상이 있다. 기존의 일회성 비닐장갑과 다르게 생분해성, 항균성을 가지는 성분을 사용하여 제작함으로써 분리수거에서의 종래의 제품 대비 분리원가 절감과 생분해의 장점과 살균 효과로 인한 코로나 감염률의 감소를 가짐은 물론 환경호르몬, 중금속 등의 독성 물질이 첨가되지 않아 인체에 유해하지 않고 공기 투과율이 우수하여 습기가 덜 차는 효과를 가질 수 있다. 제품의 제작 및 매립의 과정에서는 공정과정에서 탄소 절감의 효과로 인한 세금 절감의 효과와 매립 과정에서의 공간의 활용성과 원가 절감 효과를 얻을 수 있게 된다. According to the biodegradable antibacterial glove of the present invention, one or more of the following effects are obtained. Unlike conventional disposable vinyl gloves, it is manufactured using ingredients with biodegradability and antibacterial properties, so it has the advantage of reducing the cost of separation compared to conventional products in separate collection, has the advantage of biodegradation, and reduces the corona infection rate due to the sterilization effect, as well as environmental hormones, Since toxic substances such as heavy metals are not added, it is not harmful to the human body and has excellent air permeability, so it can have the effect of reducing moisture. In the process of manufacturing and landfilling, it is possible to obtain the effect of tax reduction due to the effect of carbon reduction in the process, space utilization and cost reduction effect in the landfill process.

도 1은 키토산과 전분소재가 가지는 세균에 대한 비활성화 기능과 비 투과성 기능에 대한 도면이다.
도 2는 본 발명품이 미생물에 의해 생분해성 되는 과정에 대한 도면이다.1 is a diagram showing the inactivation function and non-permeability function for bacteria of chitosan and starch material.
Figure 2 is a view of the process in which the present invention is biodegradable by microorganisms.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 생분해성 향균 장갑을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining the biodegradable antibacterial gloves according to the embodiments of the present invention.

도 4는 생분해성 향균 위생장갑에 관한 것으로, 특히 기존의 위생장갑보다 향균특성과 생분해능이 향상되는 것을 특징으로 한다. 4 relates to a biodegradable antibacterial sanitary glove, and in particular, it is characterized in that the antibacterial property and biodegradability are improved compared to the conventional sanitary glove.

전분은 옥수수, 감자, 곡물로부터 추출되는 군에서 하나 이상의 것을 이용한다.One or more starches are used from the group extracted from corn, potatoes, and grains.

전분은 녹말이라고도 불리며 비중이 물보다 크고 불용성이라는 성질을 이용하여 침전법, 테이블법, 원심분리법 등으로 분리된다. Starch, also called starch, is separated by precipitation method, table method, centrifugation method, etc. using the property of being insoluble and having a higher specific gravity than water.

키토산은 갑각류, 곤충류, 식물의 세포벽에서 추출되는 군에서 하나 이상의 것을 이용한다.Chitosan uses one or more from the group extracted from the cell walls of crustaceans, insects, and plants.

키틴으로부터 키토산이 제조되는데, 키틴을 50% 수산화나트륨 용액 중에서 끓이면 키틴의 아세틸기가 제거되면서 키토산이 만들어진다.Chitosan is produced from chitin, and when chitin is boiled in 50% sodium hydroxide solution, the acetyl group of chitin is removed to produce chitosan.

도 1에서 토양의 세균이 본 발명품에 닿을 경우, 본 발명품의 소재가 세균을 비활성화시켜 아무런 반응을 못하게 만들어 향균의 기능을 한다.In Fig. 1, when the bacteria in the soil come into contact with the product of the present invention, the material of the product of the present invention inactivates the bacteria and makes no reaction, thereby functioning as an antibacterial.

도 1은 세균이 본 발명품에 닿을 경우 소재가 사용자에게 접촉하지 못하게 비투과성을 가져 사용자에게서 세균을 분리시켜 향균 기능을 한다.1 shows that when bacteria come into contact with the product of the present invention, the material has impermeability to prevent contact with the user, thereby separating the bacteria from the user, thereby performing an antibacterial function.

기본적으로 동식물의 부패와 같은 매커니즘으로 생분해성 과정이 이루어지지만,Basically, the biodegradation process is achieved through the same mechanism as the decay of animals and plants, but

도 2에서 본 발명품을 토양에 매립하게 될 경우, 미생물과 박테리아 등의 물질이 특정 온도와 습도에 발명품과 반응하는 미생물이 발생하게 된다.When the present invention is buried in soil in FIG. 2 , microorganisms in which substances such as microorganisms and bacteria react with the invention at a specific temperature and humidity are generated.

미생물에 의해 본 발명품의 기본 골격요소인 탄소체가 분해되어 이산화탄소와 물이 되는 생분해성 반응을 일으킨다.The carbon body, which is the basic skeleton element of the present invention, is decomposed by microorganisms to cause a biodegradable reaction to become carbon dioxide and water.

본 발명품을 제작하는 과정은 도면 3을 보면,The process of manufacturing the present invention is shown in Figure 3,

100 - 전분 호화 진행 단계 8g의 다당류와 전분 단독 또는 90 % w/w 전분 및 10 w/w% chitosan 혼합물을 기계적 교반하에서 25mL의 증류수에 첨가와 완전히 용해 시키기 위해 전분과 키토산 혼합물의 경우 키토산을 5% 키토산과 6% propionic acid와 함께 산성 수용액 형태로 첨가한다.100 - Starch gelatinization step 8 g of polysaccharide and starch alone or a mixture of 90% w/w starch and 10 w/w% chitosan are added to 25 mL of distilled water under mechanical stirring and 5 chitosan for a mixture of starch and chitosan to dissolve completely Add % chitosan and 6% propionic acid in the form of an acidic aqueous solution.

200 - 전분과 키토산의 aqueous mixture을 80

로 가열하고 용기의 외부 재킷을 20분 동안 재순환 항온조에 연결하고 약한 교반하에서 추가 20 분 동안 해당 온도를 유지한다.200 - 80 aqueous mixture of starch and chitosan

furnace and connect the outer jacket of the vessel to a recirculating bath for 20 min and hold at that temperature for an additional 20 min under gentle agitation.

얻어진 gel을 1 시간에 걸쳐 50도로 냉각한다.The resulting gel is cooled to 50°C over 1 hour.

300 - 100mL 에탄올을 첨가하고 기계적 교반을 700rpm으로 증가시켜 15분 동안 유지,Add 300 - 100 mL ethanol and increase mechanical agitation to 700 rpm and hold for 15 minutes,

유지 후 눈에 띄게 응집된 침전물이 형성되면 탈 응집을 촉진하기 위해 분산액을 10,000rpm 하에서 15분 동안 유지한다.If a noticeably agglomerated precipitate is formed after holding, the dispersion is held at 10,000 rpm for 15 minutes to promote deagglomeration.

400 - 침전물을 진공하에 Buchner funnel에서 정성 여과지를 사용하여 여과하여 물을 제거한다. 가교를 촉진하기 위해 입자를 100mL의 90%(v/v) 에탄올에 재현탁하고 분산액을 기계적 교반 (500rpm)하에 50

로 가열,400 - The precipitate is filtered in a Buchner funnel under vacuum using qualitative filter paper to remove water. To promote crosslinking, the particles were resuspended in 100 mL of 90% (v/v) ethanol and the dispersion was stirred at 50 under mechanical stirring (500 rpm).

heated with

500 - Glutaraldehyd를 다당류 100g당 0~10g을 0.5mL의 HCl 1M과 혼합하여 첨가한 후 분산액을 50

에서 1 시간 동안 유지,500 - Glutaraldehyd per 100 g of polysaccharide was added by mixing 0 to 10 g with 0.5 mL of HCl 1M, and then the dispersion was added to 50

hold for 1 hour at

600 - 최종적으로 입자를 몰드에 넣고 105

에서 일정한 중량으로 건조하여 장갑을 수득,600 - finally put the particles in the mold and 105

Gloves were obtained by drying to a constant weight in

하지만 본 발명품의 소재를 실제 생분해성 향균 위생장갑에 적용하기 위해서는 중합반응이 진행되어 생분해 기능이 없는 고분자 소재로 이루어져, 토양 매립 후 즉각적 분해는 불가능하다는 단점을 가지고 있다.However, in order to apply the material of the present invention to an actual biodegradable antibacterial sanitary glove, it is made of a polymer material without a biodegradable function due to a polymerization reaction, so it has a disadvantage that it is impossible to decompose immediately after landfilling.

본 발명품은 생분해성의 특징을 이용하여 일회용 위생장갑에 적용, 사용 후 매립을 통해 일회용 위생장갑의 친환경적 해결이 가능하다는 순기능을 가지고 있다.The present invention has a net function that it is possible to solve the eco-friendly solution of disposable sanitary gloves through landfill after use and application to disposable sanitary gloves by using the biodegradability characteristics.

본 발명은 기존 일회용 위생장갑의 플라스틱 소재 와 동일한 신축성(10)을 가지며The present invention has the same elasticity (10) as the plastic material of the existing disposable sanitary gloves,

전분과 키토산을 이용한 바이오 소재 이용으로 친환경 공정과 생분해성 기능(20)을 통해 환경오염 영향을 최소화할 수 있다.By using biomaterials using starch and chitosan, it is possible to minimize the impact of environmental pollution through an eco-friendly process and a biodegradable function (20).

키토산이 가진 향균성 기능(30)을 바탕으로 장갑을 사용하여 위생장갑에 닿는 세균의 번식을 차단하는 향균 작용이 가능하다.Based on the antibacterial function (30) of chitosan, it is possible to use gloves to block the growth of bacteria in contact with sanitary gloves.

본 발명품의 소재인 전분과 키토산(40)은 옥수수, 감자 등의 곡물류와 갑각류, 곤충류, 식물의 세포벽 등에서 흔히 추출할 수 있는 성분으로,Starch and chitosan (40), which are the materials of the present invention, are components that can be commonly extracted from grains such as corn and potatoes, crustaceans, insects, and cell walls of plants.

추출이 용이하고 가격이 저렴하여 가격 경쟁력을 가질 수 있다.Extraction is easy and the price is low, so it can have price competitiveness.

10: 신축성을 가진 장갑 목
20: 키토산, 전분 소재의 생분해 기능
30: 갑각류 원료 추출의 키토산 소재의 향균 기능
40: 감자와 갑각류 원료의 전분, 키토산 소재의 소수성 본체10: Glove neck with elasticity
20: Biodegradation of chitosan and starch material
30: Antibacterial function of chitosan material of shellfish raw material extraction
40: Potato and crustacean raw material starch, hydrophobic body of chitosan material

Claims

In the main body, a biodegradable antibacterial function (30), and a sanitary glove characterized by a starch having a biodegradable function (20); The starch is a sanitary glove using a biodegradable function, characterized in that at least one from the group extracted from potatoes and crustaceans (40).

The method of claim 1,
Biodegradable antibacterial sanitary gloves using biodegradable function and antibacterial function using the properties of starch and chitosan

The method of claim 1,
Hygiene gloves characterized by a starch and chitosan material having a hydrophobic function (40); The chitosan is a sanitary glove using biodegradable, antibacterial function, characterized in that at least one of the group extracted from the cell wall of crustaceans, insects, and plants