KR20220128125A - 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하기 일반식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
[일반식 1]
이러한 본 발명에 따르면, 비교적 덜 복잡한 공정으로 마스크, 생리대, 여성청결 패드 등 등의 저렴한 물품에 적용 가능하고, 항균성과 탈취성을 동시에 가지고 있어 청결한 마스크, 생리대, 여성청결 패드 등의 사용이 가능하다.
[일반식 1]
이러한 본 발명에 따르면, 비교적 덜 복잡한 공정으로 마스크, 생리대, 여성청결 패드 등 등의 저렴한 물품에 적용 가능하고, 항균성과 탈취성을 동시에 가지고 있어 청결한 마스크, 생리대, 여성청결 패드 등의 사용이 가능하다.
Description
본 발명은 화합물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 들어 코로나 사태로 인해 마스크 등의 사용이 급증하고 있다. 마스크는 대부분 1회용이기 때문에 재사용이 어려운 문제가 있어 또 다른 환경문제의 원인으로 지목되고 있다.
또한, 일반적으로 사용되는 마스크는 항균성이나 탈취성이 없기 때문에 냄새에는 특별한 대책이 없고 그로 인해 재사용이 더 어려운 실정이다.
항균성 셀룰로오스 섬유의 제조방법에 관한 특허로 한국등록특허 제1403527호가 개시되어 있다. 하지만, 반응성 항균 화합물을 제조한 후 안정화 처리하는 과정이 너무 복잡하고, 은이 결합된 셀룰로오스 매트릭스의 항균성 면 섬유 제조방법에 관한 특허로 한국공개특허 제2012-0046714호가 개시되어 있으나 역시 제조 공정이 복잡한 문제가 있다.
이에 마스크 등의 저렴한 물품에 적용 가능한 항균성 및 탈취성 있는 화합물의 제조방법이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 마스크 등의 저렴한 물품에 적용 가능하도록 비교적 덜 복잡한 공정으로 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물은 하기 일반식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
[일반식 1]
또한, 본 발명의 실시예에 따른 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물은 하기 일반식 2로 표시되는 화합물을 포함한다.
[일반식 2]
또한, 본 발명의 실시예에 따른 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물 제조방법은 셀룰로오스 (C6H10O5)n 함유 물질을 준비하는 단계; 상기 셀룰로오스 (C6H10O5)n 함유 물질을 환원제 용액에 침지하는 단계; 및 상기 셀룰로오스의 (C6H10O5)n 의 H+ 3개를 제거하여 음이온 셀룰로오스 [(C6H7O5)-]n 를 형성하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 환원제는 SnCl2 일 수 있다.
아울러, 상기 SnCl2 의 농도는 0.01 ~ 0.1 몰일 수 있다.
나아가, 상기 환원제 용액에 침지하는 시간은 9 ~ 11초일 수 있다.
게다가, 상기 미반응한 SnCl2 를 제거하기 위하여 침지 후 즉시 세척한 후에 100℃에서 건조시킬 수 있다.
또한, 상기 음이온 셀룰로오스 [(C6H7O5)-]n 를 AgNO3 용액에 침지하는 단계; 및 은 셀룰로오스 [(C6H7O5Ag3)n] 을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 AgNO3 의 농도는 0.005 ~ 0.007 몰일 수 있다.
나아가, 상기 AgNO3 용액에 침지하는 시간은 2 ~ 4초일 수 있다.
아울러, 상기 미반응한 AgNO3 를 제거하기 위하여 침지 후 즉시 세척한 후에 100℃에서 건조시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물 및 그 제조방법에 의하면,
첫째, 비교적 덜 복잡한 공정으로 마스크, 생리대, 여성청결 패드 등의 저렴한 물품에 적용 가능하고, 항균성과 탈취성을 동시에 가지고 있어 청결한 마스크 등의 사용이 가능하다.
둘째, 세척후 마스크, 생리대, 여성청결 패드 등의 재활용이 가능하므로 경제적이고 환경 오염을 줄일 수 있다.
셋째, 음이온 셀룰로오스 자체만으로도 항균성과 탈취성을 가지고 있고, 은 셀룰로오스는 더 향상된 항균성과 탈취성을 가지고 있다.
넷째, 셀룰로오스 함유 물질을 환원제에 짧은 시간동안 침지하여 항균성 및 탈취성을 확보하므로 생산 공정이 간편하다.
다섯째, 물리적인 세탁시 10회 ~ 100회 정도의 재사용이 가능하다.
여섯째, 항균성은 99.9%, 탈취성은 37~67%의 효과가 있으며, 체감 탈취 효과는 훨씬 큰 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의해 제조된 셀룰로오스 함유 물질(면, 레이온)을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물의 실시예이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의해 제조된 셀룰로오스 함유 물질(셀로판, 종이)을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물의 실시예이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물에 대한 암모니아 가스의 탈취율 시험을 실시한 시험성적서이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물에 대한 항균도 시험을 실시한 시험성적서이다.
도 5 및 도 6은 도 4에 의한 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물의 박테리아 번식 정도를 보여주는 사진이다.
도 7은 도 3 및 도 4의 시험에 사용된 시료 카드이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물에 대한 암모니아 가스의 탈취율 시험을 실시한 시험성적서이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물에 대한 항균도 시험을 실시한 시험성적서이다.
도 10 및 도 11은 도 9에 의한 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물의 박테리아 번식 정도를 보여주는 사진이다.
도 12은 도 8 및 도 9의 시험에 사용된 시료 카드이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의해 제조된 셀룰로오스 함유 물질(셀로판, 종이)을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물의 실시예이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물에 대한 암모니아 가스의 탈취율 시험을 실시한 시험성적서이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물에 대한 항균도 시험을 실시한 시험성적서이다.
도 5 및 도 6은 도 4에 의한 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물의 박테리아 번식 정도를 보여주는 사진이다.
도 7은 도 3 및 도 4의 시험에 사용된 시료 카드이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물에 대한 암모니아 가스의 탈취율 시험을 실시한 시험성적서이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물에 대한 항균도 시험을 실시한 시험성적서이다.
도 10 및 도 11은 도 9에 의한 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물의 박테리아 번식 정도를 보여주는 사진이다.
도 12은 도 8 및 도 9의 시험에 사용된 시료 카드이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의해 제조된 셀룰로오스 함유 물질(면, 레이온)을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물의 실시예, 도 2는 본 발명의 실시예에 의해 제조된 셀룰로오스 함유 물질(셀로판, 종이)을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물의 실시예, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물에 대한 암모니아 가스의 탈취율 시험을 실시한 시험성적서, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물에 대한 항균도 시험을 실시한 시험성적서, 도 5 및 도 6은 도 4에 의한 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물의 박테리아 번식 정도를 보여주는 사진, 도 7은 도 3 및 도 4의 시험에 사용된 시료 카드, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물에 대한 암모니아 가스의 탈취율 시험을 실시한 시험성적서, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물에 대한 항균도 시험을 실시한 시험성적서, 도 10 및 도 11은 도 9에 의한 항균성 및 탈취성 면섬유로 제직된 면직물의 박테리아 번식 정도를 보여주는 사진, 도 12은 도 8 및 도 9의 시험에 사용된 시료 카드이다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물은 하기 일반식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
[일반식 1]
여기서, 상기 일반식 1로 표시한 화합물은 음이온 셀룰로오스 [(C6H7O5)-]n 라고 표현이 가능하다.
이러한 음이온 셀룰로오스 [(C6H7O5)-]n 제조방법은 아래와 같이 단계 S110 내지 단계 S130을 포함한다.
먼저, 단계 S110은 셀룰로오스 (C6H10O5)n 함유 물질을 준비하는 단계이다.
셀룰로오스(C6H10O5)n 함유 물질로는 면, 셀로판지, 종이, 레이온 등 같은 물질을 예로 들 수 있다.
단계 S120은 셀룰로오스 (C6H10O5)n 함유 물질을 환원제 용액에 침지하는 단계이다. 여기서, 상기 환원제는 SnCl2 일 수 있다.
이때, SnCl2 의 농도는 0.01 ~ 0.1 몰일 수 있고, 환원제 용액에 침지하는 시간은 9 ~ 11초일 수 있다.
미반응한 SnCl2 를 제거하기 위하여 침지 후 즉시 세척한 후에 100℃에서 건조시킬 수 있다.
단계 S130은 상기 셀룰로오스의 (C6H10O5)n 의 H+ 3개를 제거하여 음이온 셀룰로오스 [(C6H7O5)-]n 를 형성하는 단계이다.
즉, 셀룰로오스(C6H10O5)n 함유 물질에 환원제를 가하여 셀룰로오스 한 분자에 포함되어 있는 2개의 OH와 1개의 CH2OH 중에 포함되어 있는 3개의 OH에서 3개의 H+를 환원 제거함으로써 3개의 산소가 이온화된 음이온 셀룰로오스 (셀룰로오스 O-3)를 제조하는 것이며, 화학식은 아래와 같다.
[화학식 1]
(C6H10O5)n + SnCl2 → [(C6H7O5)-]n + SnCl4
도 1의 왼쪽에는 면과 레이온에 음이온 셀룰로오스 [(C6H7O5)-]n 를 형성한 것이 도시되어 있고, 도 2의 왼쪽에는 셀로판과 종이에 음이온 셀룰로오스 [(C6H7O5)-]n 를 형성한 것이 도시되어 있다.
이렇게 형성된 음이온 셀룰로오스 [(C6H7O5)-]n 는 항균성이 우수하고 탈취성이 있는 물질이며 다양한 용도로 사용할 수 있다.
항균성 음이온 셀룰로오스 [(C6H7O5 -)]n의 수명은 물리적인 세탁시 10회 정도이어서 세탁후 재사용이 가능하다.
그리고, 도 3 내지 도 7에 도시된 것처럼 시험결과 면에 음이온 셀룰로오스 [(C6H7O5)-]n 를 형성한 물질의 항균성의 능력은 99.9%이고, 탈취성의 능력은 67.8%임을 확인할 수 있다. 하지만 실제 임상 실험 결과 체감 탈취성 능력은 매우 뛰어나서 냄새를 거의 맡을 수 없는 수준으로 확인된다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물은 하기 일반식 2로 표시되는 화합물을 포함한다.
[일반식 2]
여기서, 상기 일반식 2로 표시한 화합물은 은 셀룰로오스 [(C6H9O5Ag3)n]라고 표현이 가능하다.
이러한 은 셀룰로오스 [(C6H9O5Ag3)n] 제조방법은 단계 S210 및 S220을 포함한다.
먼저 단계 S210은 앞서 설명한 음이온 셀룰로오스 [(C6H7O5)-]n 를 AgNO3 용액에 침지하는 단계이고, 단계 S220은 은 셀룰로오스 [(C6H7O5Ag3)n] 을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, AgNO3 의 농도는 0.005 ~ 0.007 몰일 수 있고, AgNO3 용액에 침지하는 시간은 2 ~ 4초일 수 있다.
미반응한 AgNO3 를 제거하기 위하여 침지 후 즉시 세척한 후에 100℃에서 건조시킬 수 있다.
즉, 환원된 음이온 셀룰로오스에 Ag+ 이온을 무전해 도금하여 항균성과 탈취성이 있는 은 셀룰로오스(셀룰로오스 OAg3)를 제조하는 것이며, 화학식은 아래와 같다.
[화학식 2]
[(C6H7O5)-]n + 3nAgNO3 → [(C6H7O5Ag3)n] + SnCl4
도 1의 오른쪽에는 면과 레이온에 은 셀룰로오스 [(C6H7O5Ag3)n] 를 형성한 것이 도시되어 있고, 도 2의 오른쪽에는 셀로판과 종이에 은 셀룰로오스 [(C6H7O5Ag3)n] 를 형성한 것이 도시되어 있다.
이렇게 형성된 은 셀룰로오스 [(C6H7O5Ag3)n] 역시 항균성이 우수하고 탈취성이 있는 물질이며 다양한 용도로 사용할 수 있다.
항균성의 은 셀룰로오스 [(C6H9O5Ag3)n]의 물리적 수명은 100회 정도의 물세탁이 가능해서 세탁후 재사용이 가능하다.
그리고, 도 8 내지 도 12에 도시된 것처럼 시험결과 면에 음이온 셀룰로오스 [(C6H7O5)-]n 를 형성한 물질의 항균성의 능력은 99.9%이고, 탈취성의 능력은 37.9%임을 확인할 수 있다. 여기서도 실제 임상 실험 결과 체감 탈취성 능력은 매우 뛰어나서 냄새를 거의 맡을 수 없는 수준으로 확인된다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
Claims (11)
- 하기 일반식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물.
[일반식 1]
- 하기 일반식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물.
[일반식 2]
- 셀룰로오스 (C6H10O5)n 함유 물질을 준비하는 단계;
상기 셀룰로오스 (C6H10O5)n 함유 물질을 환원제 용액에 침지하는 단계; 및
상기 셀룰로오스의 (C6H10O5)n 의 H+ 3개를 제거하여 음이온 셀룰로오스 [(C6H7O5)-]n 를 형성하는 단계를 포함하는 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물의 제조방법. - 청구항 3에 있어서,
상기 환원제는 SnCl2 인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물의 제조방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 SnCl2 의 농도는 0.01 ~ 0.1 몰인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물의 제조방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 환원제 용액에 침지하는 시간은 9 ~ 11초인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물의 제조방법. - 청구항 6에 있어서,
상기 미반응한 SnCl2 를 제거하기 위하여 침지 후 즉시 세척한 후에 100℃에서 건조시키는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물의 제조방법. - 청구항 3에 있어서,
상기 음이온 셀룰로오스 [(C6H7O5)-]n 를 AgNO3 용액에 침지하는 단계; 및
은 셀룰로오스 [(C6H7O5Ag3)n] 을 형성하는 단계를 포함하는 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물의 제조방법. - 청구항 8에 있어서,
상기 AgNO3 의 농도는 0.005 ~ 0.007 몰인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물의 제조방법. - 청구항 8에 있어서,
상기 AgNO3 용액에 침지하는 시간은 2 ~ 4초인 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물의 제조방법. - 청구항 8에 있어서,
상기 미반응한 AgNO3 를 제거하기 위하여 침지 후 즉시 세척한 후에 100℃에서 건조시키는 것을 특징으로 하는 셀룰로오스 함유 물질을 이용한 항균성 및 탈취성 화합물의 제조방법.
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