KR20220153143A - Antibacterial and antiviral Cu-PMF and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

항균·항바이러스용 Cu-PMF 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 폴리멜라민-포름알데히드 재질의 필터 표면에 코팅된 구리(Cu)를 포함하는 신규한 항균·항바이러스 물질과 폴리멜라민-포름알데히드(PMF)에 코팅하는 방법에 관한 것이다. It relates to Cu-PMF for antibacterial/antiviral use and a manufacturing method thereof, and in detail, a novel antibacterial/antiviral material containing copper (Cu) coated on the surface of a filter made of polymelamine-formaldehyde and polymelamine-form It relates to a method of coating on aldehyde (PMF).

Description

항균·항바이러스용 Cu-PMF 및 이의 제조방법{Antibacterial and antiviral Cu-PMF and its manufacturing method}Antibacterial and antiviral Cu-PMF and its manufacturing method {Antibacterial and antiviral Cu-PMF and its manufacturing method}

본 발명은 항균·항바이러스용 Cu-PMF 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 폴리멜라민-포름알데히드 재질의 필터 표면에 코팅된 구리(Cu)를 포함하는 신규한 항균·항바이러스 물질과 폴리멜라민-포름알데히드(PMF)에 코팅하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to Cu-PMF for antibacterial and antiviral use and a method for manufacturing the same, and in detail, to a novel antibacterial and antiviral material containing copper (Cu) coated on the surface of a filter made of polymelamine-formaldehyde and poly It relates to a method of coating on melamine-formaldehyde (PMF).

최근 코로나바이러스로 인해 전 세계적으로 감염자와 사망자가 속출하면서 대유행으로 번지는 추세로서 실내 공기질에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만 현재 개발된 공기청정기는 바이러스와 세균을 처리할 수 있는 특화 공정이 없는 상황으로 항균 및 항바이러스 처리가 가능한 필터 또는 장치를 보유하고 있는 청정기 개발이 절실하다. Recently, as the number of infections and deaths worldwide due to the coronavirus continues to spread, interest in indoor air quality is increasing. However, currently developed air purifiers do not have a specialized process capable of treating viruses and bacteria, so it is urgent to develop a purifier that has filters or devices capable of antibacterial and antiviral treatment.

일반적으로 구리의 항균·항바이러스 기능은 잘 알려져 있으며, 구리에 의한 세균 및 바이러스 살처분은 두 가지 메커니즘으로 설명하고 있다. 첫째, 구리와 병원균의 직접 접촉에 의한 살균(예, 세포막이 구리이온에 의해 비극성화되면서 파괴), 둘째, 구리에 의해 생성되는 반응성이 탁월한 산화제(예, 하이드록실 라디칼)에 의한 살균 효과를 꼽을 수 있다. 하지만 구리-나노 입자(Cupper-nanoparticles, Cu-NPs) 형태의 구리는 대기 중에 노출되면 산화하여 효과가 감소하고, 입자가 뭉쳐지는 문제가 있었다. In general, the antibacterial and antiviral functions of copper are well known, and the killing of bacteria and viruses by copper is explained by two mechanisms. First, sterilization by direct contact between copper and pathogens (e.g., destruction of cell membranes by being non-polarized by copper ions), and second, sterilization effect by highly reactive oxidants (e.g., hydroxyl radicals) generated by copper. can However, when copper in the form of copper-nanoparticles (Cu-NPs) is exposed to the atmosphere, it oxidizes, reducing its effectiveness and causing agglomeration of the particles.

또한, 종래에는 공기를 정화하기 위하여 일반적으로 폴리프로필렌(Poly propylene, PP) 수지 섬유 또는 폴리에틸렌(Poly ethylene) 섬유를 이용하는 부직포 형태의 필터를 사용하였다. 하지만 이는 고온에서 취약할 뿐만 아니라 고압에서 손상이나 필터 효율 저하가 빈번하게 발생되는 문제가 있어 여전히 기술 개발이 요구되고 있는 실정이다. In addition, in the prior art, in order to purify the air, a filter in the form of a non-woven fabric using poly propylene (PP) resin fibers or polyethylene fibers has been generally used. However, this is not only vulnerable at high temperatures, but also has problems in that damage or filter efficiency deterioration frequently occurs at high pressure, and thus technology development is still required.

한국공개특허 10-2017-0060799Korean Patent Publication No. 10-2017-0060799 한국공개특허 10-2013-0019313Korea Patent Publication No. 10-2013-0019313

본 발명은 안정적으로 항균·항바이러스 기능을 갖는 구리이온(Cu+2)이 기질인 폴리멜라민 포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF)에 코팅된 항균·항바이러스 물질을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide an antibacterial and antiviral material stably coated with polymelamine-formaldehyde (PMF), which is a substrate of copper ions (Cu+2) having antibacterial and antiviral functions.

또한, 산화되지 않아 효과가 감소되지 않는 구리-나노 입자(Cupper-nanoparticles, Cu-NPs)를 활용하여 대기 중의 병원균을 처리하기 위한 공기청정 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide an air cleaning filter for treating pathogens in the air by utilizing copper-nanoparticles (Cu-NPs), which are not oxidized and whose effectiveness is not reduced.

또한, 고온 및 고압에서도 안정한 필터에 구리를 코팅하여 안정적인 항균·항바이러스 성능을 갖는 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, it is an object of the present invention to provide a filter having stable antibacterial and antiviral performance by coating copper on a filter that is stable even at high temperature and high pressure.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 표면에 코팅된 구리(Cu)을 포함하는, 항균·항바이러스 물질이 제공된다. In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, an antibacterial/antiviral material containing copper (Cu) coated on a polymelamine-formaldehyde (PMF) surface is provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 표면은 다공성 폼(form) 형태일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the polymelamine-formaldehyde (PMF) surface may be in the form of a porous form.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 전술한 항균·항바이러스 물질을 포함하는 공기청정기가 제공된다. According to another embodiment of the present invention, an air purifier including the antibacterial/antiviral material described above is provided.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 전술한 항균·항바이러스 물질을 포함하는 공기조화기가 제공된다. According to another embodiment of the present invention, an air conditioner including the antibacterial/antiviral material described above is provided.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를 에틸알코올에 담지 후 초음파 세척기로 세척하는 단계, 상기 세척한 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를, Cu(OAC)2·H2O를 증류수에 희석한 제1 용액에 담지하는 단계, L-아스코빅산(L-ascorbic acid) 녹색 환원제를, 증류수에 희석한 제2 용액을 구리 용액에 첨가하는 단계, 상기 제1 용액, 제2 용액 및 구리 용액을 혼합한 후, 혼합 용액이 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터에 잘 코팅되도록 상온에서 12 내지 36시간 동안 담지하는 단계, 상기 코팅된 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를 세척하는 단계 및 상기 세척된 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를 건조하는 단계를 포함하는, 항균·항바이러스용 Cu-PMF의 제조방법이 제공된다. On the other hand, according to another embodiment of the present invention, the polymelamine-formaldehyde (PMF) filter is immersed in ethyl alcohol and then washed with an ultrasonic cleaner, the washed polymelamine-formaldehyde (Polymelamine-formaldehyde , PMF) filter, Cu(OAC) 2 H 2 O is diluted in distilled water in a first solution, L-ascorbic acid (L-ascorbic acid) green reducing agent, a second solution diluted in distilled water Adding to the copper solution, after mixing the first solution, the second solution and the copper solution, the mixed solution is kept at room temperature for 12 to 36 hours so that the mixed solution is well coated on the polymelamine-formaldehyde (PMF) filter. Supporting, washing the coated polymelamine-formaldehyde (PMF) filter, and drying the washed polymelamine-formaldehyde (PMF) filter, antibacterial · A manufacturing method of Cu-PMF for antiviral use is provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상기 세척하는 단계는, 코팅된 폴리멜라민-포름알데히드 필터를 증류수로 씻은 후, 탈착되는 구리 입자를 제거하기 위해 초음파 세척기로 세척하는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the washing may include washing the coated polymelamine-formaldehyde filter with distilled water and then washing with an ultrasonic cleaner to remove desorbed copper particles.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 건조하는 단계는, 폴리멜라민-포름알데히드 필터 표면에 코팅된 구리가 산화되는 것을 방지하기 위해 진공 펌프를 이용하여 12 내지 36시간 동안 건조 시키는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the drying step may be drying for 12 to 36 hours using a vacuum pump to prevent oxidation of the copper coated on the surface of the polymelamine-formaldehyde filter.

한편, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 전술한 어느 하나의 방법에 의해 제조된 항균·항바이러스용 Cu-PMF가 제공된다. Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, an antibacterial/antiviral Cu-PMF prepared by any one of the methods described above is provided.

본 발명은 구리에 인체에 무해한 녹색 환원제를 첨가함으로써 구리-나노 입자(Cupper-nanoparticles, Cu-NPs)가 기질인 폴리멜라민 포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF)에 화학적으로 결합하여 세균 및 바이러스의 안정적인 처리가 가능한 이점이 있다. In the present invention, by adding a green reducing agent harmless to the human body to copper, copper-nanoparticles (Cu-NPs) are chemically bound to polymelamine-formaldehyde (PMF), which is a substrate, so that bacteria and viruses are stable. There are benefits to processing.

또한, 본 발명은 다공성 폼 형태의 PMF 필터에 구리를 코팅하여 사용함으로써, 안정적인 항균·항바이러스 성능을 갖는 필터를 제공하고, 경제성을 높이고 다양한 측면에서 활용 가능성을 높일 수 있는 이점이 있다. In addition, the present invention has the advantage of providing a filter having stable antibacterial and antiviral performance by coating and using copper on a PMF filter in the form of a porous foam, increasing economic feasibility and increasing the possibility of utilization in various aspects.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 다공성 폼 평태의 PMF 필터에 구리 나노 입자가 함침되는 반응 메카니즘을 도시한 것이다.
도 2는 PMF 필터와 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터의 SEM 사진이다.
도 3은 PMF 필터와 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터의 푸리에 변환 적외선 분광학(FT-IR) 분석 결과를 도시한 것이다.
도 4는 에어로졸 상태 대장균의 살균 처리율을 파악하기 위해 사용된 연속 흐름형 반응기를 간략히 도시한 그림이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터에 의한 에어로졸 상태 대장균의 시간에 따른 포집 변화율을 보여주는 것이다.
도 6은 액상 상태 대장균의 살균 처리율을 파악하기 위한 실험 방법을 도식화한 것이다.
도 7은 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터와 접촉에 의한 액상 상태 대장균의 시간에 따른 살균 처리율을 보여주는 것이다.
도 8은 구리-나노 입자 함침 PMF 필터 제조 공정을 촬영한 사진이다. 1 shows a reaction mechanism in which copper nanoparticles are impregnated into a porous foam PMF filter.
2 is a SEM photograph of a PMF filter and a PMF filter impregnated with copper-nanoparticles.
FIG. 3 shows the results of Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis of a PMF filter and a PMF filter impregnated with copper-nanoparticles.
Figure 4 is a schematic diagram showing a continuous flow type reactor used to determine the sterilization rate of aerosol-state E. coli.
FIG. 5 shows the change rate of collection of aerosolized E. coli over time by the PMF filter impregnated with copper-nanoparticles according to Example 1 of the present invention.
6 is a schematic diagram of an experimental method for determining the sterilization rate of liquid E. coli.
Figure 7 shows the sterilization rate over time of E. coli in liquid state by contact with a PMF filter impregnated with copper-nanoparticles.
8 is a photograph taken of a manufacturing process of a copper-nanoparticle impregnated PMF filter.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 기재된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor appropriately uses the concept of terms in order to explain his/her invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention based on the principle that it can be defined in the following way. Therefore, the configuration described in the embodiments described in this specification is only one of the most preferred embodiments of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents and equivalents that can replace them at the time of the present application It should be understood that variations may exist.

본 명세서 전체에 걸쳐서 폴리프로필렌(Polypropylene)은, 폴리프로필렌 또는 PP로 혼용되어 사용된다. Throughout this specification, polypropylene is used interchangeably with polypropylene or PP.

본 명세서 전체에 걸쳐서 폴리멜라민-포름알데히드((Polymelamine-formaldehyde)는 폴리멜라민-포름알데히드 또는 PMF로 혼용하여 사용된다. Throughout this specification, polymelamine-formaldehyde is used interchangeably with polymelamine-formaldehyde or PMF.

본 발명의 일 실시예에 따라, 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 표면에 코팅된 구리(Cu)을 포함하는, 항균·항바이러스 물질이 제공된다. According to one embodiment of the present invention, an antibacterial/antiviral material containing copper (Cu) coated on a polymelamine-formaldehyde (PMF) surface is provided.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따라, 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 표면은 다공성 폼(form) 형태일 수 있다. 도 1은 다공성 폼 평태의 PMF 필터에 구리 나노 입자가 함침되는 반응 메카니즘을 도시한 것으로, 도 1을 참조하면, 다공성 폼 형태를 띰으로써 고온에 강하고, 고압에서 손상이나 필터 효율이 저하되는 문제가 발생하지 않는다. At this time, according to one embodiment of the present invention, the polymelamine-formaldehyde (PMF) surface may be in the form of a porous form. 1 shows a reaction mechanism in which copper nanoparticles are impregnated into a porous foam PMF filter. Referring to FIG. 1, it is resistant to high temperatures by taking the form of a porous foam, and there is a problem that damage or filter efficiency is lowered at high pressure. It doesn't happen.

본 발명의 일 실시예에 따라, 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 표면에 코팅된 구리(Cu)을 포함하는 여과막, 여과기, 공기청정기, 에어컨, 공기조화기 등이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a filtration membrane containing copper (Cu) coated on a polymelamine-formaldehyde (PMF) surface, a filter, an air purifier, an air conditioner, an air conditioner, and the like may be provided. .

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 항균·항바이러스용 Cu-PMF의 제조방법은, 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를 에틸알코올에 담지 후 초음파 세척기로 세척하는 단계, 상기 세척한 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를, Cu(OAC)2·H2O를 증류수에 희석한 제1 용액에 담지하는 단계, L-아스코빅산(L-ascorbic acid) 녹색 환원제를, 증류수에 희석한 제2 용액을 구리 용액에 첨가하는 단계, 상기 제1 용액, 제2 용액 및 구리 용액을 혼합한 후, 혼합 용액이 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터에 잘 코팅되도록 상온에서 12 내지 36시간 동안 담지하는 단계, 상기 코팅된 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를 세척하는 단계 및 상기 세척된 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를 건조하는 단계를 포함한다. On the other hand, in the method for producing Cu-PMF for antibacterial and antiviral use according to an embodiment of the present invention, the polymelamine-formaldehyde (PMF) filter is immersed in ethyl alcohol and then washed with an ultrasonic cleaner, the above Supporting the washed polymelamine-formaldehyde (PMF) filter in a first solution diluted with Cu(OAC) 2 H 2 O in distilled water, L-ascorbic acid (L-ascorbic acid) green Adding a second solution diluted with a reducing agent in distilled water to the copper solution, mixing the first solution, the second solution and the copper solution, and then filtering the mixed solution through a polymelamine-formaldehyde (PMF) filter Supporting at room temperature for 12 to 36 hours to ensure good coating, washing the coated polymelamine-formaldehyde (PMF) filter, and washing the polymelamine-formaldehyde (PMF) filter. ) drying the filter.

상기 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를 에틸알코올에 담지 후 초음파 세척기로 세척하는 단계는 코팅 전 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를 95% 이상의 에틸 알코올에 담지 후 초음파 세척기(Sonicator)를 이용하여 10 분 내지 1시간 동안 세척한 후 건조시키는 단계이다. In the step of immersing the polymelamine-formaldehyde (PMF) filter in ethyl alcohol and then washing it with an ultrasonic cleaner, the polymelamine-formaldehyde (PMF) filter is immersed in 95% or more ethyl alcohol before coating After washing for 10 minutes to 1 hour using a sonicator, it is a step of drying.

상기 세척한 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를, Cu(OAC)2·H2O를 증류수에 희석한 제1 용액에 담지하는 단계는, 1 내지 3g의 Cu(OAC)2·H2O를 10 내지 100ml의 증류수에 희석 한 후, 세척한 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터 원단을 10 분 내지 1시간 동안 담지하는 단계이다. The step of supporting the washed polymelamine-formaldehyde (PMF) filter in a first solution diluted with Cu(OAC) 2 H 2 O in distilled water is 1 to 3 g of Cu(OAC) 2 After diluting H 2 O in 10 to 100 ml of distilled water, the washed polymelamine-formaldehyde (PMF) filter fabric is supported for 10 minutes to 1 hour.

상기 L-아스코빅산(L-ascorbic acid) 녹색 환원제를, 증류수에 희석한 제2 용액을 구리 용액에 첨가하는 단계는, 5 내지 20g의 L-아스코빅산(L-ascorbic acid) 녹색 환원제를 100 내지 200ml 증류수에 희석한 후 구리 용액에 첨가하는 단계이다. In the step of adding a second solution of the L-ascorbic acid green reducing agent diluted in distilled water to the copper solution, 5 to 20 g of L-ascorbic acid green reducing agent is added to 100 to 20 g of L-ascorbic acid. This step is diluted in 200ml distilled water and then added to the copper solution.

상기 제1 용액, 제2 용액 및 구리 용액을 혼합한 후, 혼합 용액이 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터에 잘 코팅되도록 상온에서 12 내지 36시간 동안 담지하는 단계는, 제1 용액, 제2 용액 및 구리 용액이 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터에 균일하게 코팅되도록 수차례 섞은 후, 상온에서 12 내지 36시간 동안 담지하는 단계이다. After mixing the first solution, the second solution, and the copper solution, the mixed solution is supported at room temperature for 12 to 36 hours so that the mixed solution is well coated on a polymelamine-formaldehyde (PMF) filter, the first The solution, the second solution, and the copper solution are mixed several times so as to be uniformly coated on a polymelamine-formaldehyde (PMF) filter, and then supported at room temperature for 12 to 36 hours.

상기 코팅된 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를 세척하는 단계는, 코팅된 필터를 증류수로 2회 내지 5회 정도 씻은 후 필터에서 탈착되는 구리 입자를 제거 하기 위해 초음파 세척기(Sonicator)를 이용하여 10 분 내지 1시간 동안 세척하는 단계이다. In the step of washing the coated polymelamine-formaldehyde (PMF) filter, after washing the coated filter 2 to 5 times with distilled water, an ultrasonic cleaner (Sonicator) is used to remove copper particles detached from the filter. ) is used to wash for 10 minutes to 1 hour.

한편, 상기 세척된 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를 건조하는 단계는, 필터 표면에 코팅되어 있는 구리가 산화되는 것을 방지하기 위해 진공 펌프를 이용하여 2 내지 3일간 건조시키는 단계이다. On the other hand, the step of drying the washed polymelamine-formaldehyde (PMF) filter is a step of drying for 2 to 3 days using a vacuum pump to prevent copper coated on the filter surface from being oxidized. to be.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상술하나 하기 실시예에 의해 본 발명이 제한되지 아니함은 자명하다. Hereinafter, the present invention is further detailed through examples, but it is obvious that the present invention is not limited by the following examples.

실시예 1Example 1

하기 순서로 구리-나노 입자 함침 PMF 필터를 제조하였으며 도 8은 구리-나노 입자 함침 PMF 필터 제조 공정을 촬영한 사진이다. A copper-nanoparticle impregnated PMF filter was prepared in the following order, and FIG. 8 is a photograph of a copper-nanoparticle impregnated PMF filter manufacturing process.

1) 코팅 전 PMF 필터를 95% 이상의 에틸알코올에 담지 후 초음파 세척기를 이용하여 30분간 세척 후 건조시킨다. 1) Before coating, the PMF filter is immersed in 95% or more ethyl alcohol, washed for 30 minutes using an ultrasonic cleaner, and then dried.

2) 1.82g의 Cu(OAC)2·H2O를 40ml 증류수에 희석 후 세척한 PMF 필터 원단을 30분간 담지한다. 2) After diluting 1.82 g of Cu(OAC) 2 H 2 O in 40 ml of distilled water, the washed PMF filter fabric is supported for 30 minutes.

3) 10.56g의 L-아스코빅산(L-ascorbic acid) 녹색 환원제를 160ml 증류수에 희석하여 구리 용액에 첨가한다. 3) 10.56g of L-ascorbic acid green reducing agent was diluted in 160ml distilled water and added to the copper solution.

4) 용액이 PMF 필터에 균일하게 코팅되도록 수차례 섞은 후 25℃ 상온에서 24시간 동안 담지 시킨다. 4) After mixing the solution several times so that it is uniformly coated on the PMF filter, it is supported for 24 hours at room temperature at 25℃.

5) 코팅된 필터를 증류수로 3차례 정도 씻은 후 필터에서 탈착되는 구리 입자를 제거하기 위해 초음파 세척기를 이용하여 30분간 세척한다. 5) After washing the coated filter with distilled water about 3 times, wash it for 30 minutes using an ultrasonic cleaner to remove copper particles desorbed from the filter.

6) 필터 표면에 코팅되어 있는 구리가 산화되는 것을 방지하기 위해 진공 펌프를 이용하여 2~3일간 건조시킨다. 6) Dry for 2 to 3 days using a vacuum pump to prevent oxidation of the copper coated on the filter surface.

평가예evaluation example

도 2는 PMF 필터와 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터의 SEM 사진이다. 구체적으로 도 2 a)는 PMF 필터를 2000배 확대한 사진, b)는 PMF 필터를 500배 확대한 사진, c)는 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터를 2000배 확대한 사진, d)는 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터를 500배 확대한 사진이다. 도 2를 참조하면 본 실시예에 따라 제조된 구리-나노 입자 함침 PMF 필터는 PMF 표면에 구리-나노 입자가 균일하게 코팅되어 있는 것을 확인할 수 있다. 2 is a SEM photograph of a PMF filter and a PMF filter impregnated with copper-nanoparticles. Specifically, FIG. 2 a) is a photograph magnified 2000 times the PMF filter, b) is a photograph magnified 500 times the PMF filter, c) is a photograph magnified 2000 times the PMF filter impregnated with copper-nanoparticles, and d) is a photograph magnified 2000 times. This is a photograph magnified 500 times of a PMF filter impregnated with copper-nanoparticles. Referring to FIG. 2 , it can be seen that the copper-nanoparticle impregnated PMF filter manufactured according to this embodiment is uniformly coated with copper-nanoparticles on the surface of the PMF.

도 3은 PMF 필터와 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터의 푸리에 변환 적외선 분광학(FT-IR) 분석 결과를 도시한 것이다. 도 3을 참조하면 본 발명의 실시예 1에 따른 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터는 PMF 필터와 다른 푸리에 변환 적외선 분광학(FT-IR) 분석 결과를 보여주는 것을 알 수 있다. FIG. 3 shows the results of Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis of a PMF filter and a PMF filter impregnated with copper-nanoparticles. Referring to FIG. 3, it can be seen that the PMF filter impregnated with copper-nanoparticles according to Example 1 of the present invention shows different Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis results from the PMF filter.

도 4는 에어로졸 상태 대장균의 살균 처리율을 파악하기 위해 사용된 연속 흐름형 반응기를 간략히 도시한 그림이고, 도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터에 의한 에어로졸 상태 대장균의 시간에 따른 포집 변화율을 보여주는 것이다. 구체적으로 도 5a)는 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터, 대조군(blank) 및 코팅 전 PMF 필터에서 에어로졸 상태 대장균의 포집 후 검출된 대장균의 사진이며, 도 5b)는 검출된 대장균의 시간 변화에 따른 누적 그래프이다. 도 5a)를 참조하면 육안으로도 확인 가능한 정도로 본 발명의 실시예 1에 따른 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터에서 에어로졸 상태 대장균의 포집 후 검출이 확연이 떨어지는 것을 확인할 수 있으며, 구체적인 수치는 도 5b)를 통해 객관적으로 확인할 수 있다. 4 is a schematic diagram showing a continuous flow reactor used to determine the sterilization rate of E. coli in an aerosol state, and FIG. 5 is an aerosol state by a PMF filter impregnated with copper-nanoparticles according to Example 1 of the present invention. It shows the rate of change in capture of E. coli over time. Specifically, FIG. 5a) is a photograph of E. coli detected after capture of aerosolized E. coli on a PMF filter impregnated with copper-nanoparticles, a control group (blank), and a PMF filter before coating, and FIG. It is a cumulative graph according to Referring to FIG. 5a), it can be confirmed that the detection of aerosol state E. coli after capture is significantly lower in the PMF filter impregnated with copper-nanoparticles according to Example 1 of the present invention to a degree that can be confirmed with the naked eye, and specific values are shown in FIG. 5b) can be objectively confirmed.

도 6은 액상 상태 대장균의 살균 처리율을 파악하기 위한 실험 방법을 도식화한 것이고, 도 7은 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터와 접촉에 의한 액상 상태 대장균의 시간에 따른 살균 처리율을 보여주는 것이다. 구체적으로 도 7a)는 각기 다른 사이즈의 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터에서 액상 상태 대장균의 살균(Destroy) 후 검출된 대장균 사진이고, 7b)는 시간에 따른 살균 효율 그래프를 나타낸 것이다. 한편 도 7c)는 각기 다른 농도의 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터를 사용하여 코팅한 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터와 코팅 전 PMF 필터에서 액상 상태 대장균의 살균(Destroy) 후 검출된 대장균의 사진이며, 7d)는 시간에 따른 살균 효율 그래프를 나타낸 것이다. 도 7을 참고하면 액상 상태의 대장균에서도 역시 본 발명의 실시예 1에 따른 구리-나노 입자가 함침된 PMF 필터의 살균 처리율이 월등히 우수하다는 것을 확인할 수 있다. 6 is a schematic diagram of an experimental method for determining the sterilization rate of liquid E. coli, and FIG. 7 shows the sterilization rate over time of liquid E. coli by contact with a PMF filter impregnated with copper-nanoparticles. Specifically, FIG. 7a) is a photograph of E. coli detected after sterilization (destroy) of liquid-state E. coli in a PMF filter impregnated with copper-nanoparticles of different sizes, and 7b) shows a graph of sterilization efficiency over time. On the other hand, FIG. 7c) shows E. coli detected after sterilization (destroy) of liquid phase E. coli on the PMF filter impregnated with copper-nanoparticles coated using the PMF filter impregnated with copper-nanoparticles at different concentrations and on the PMF filter before coating. , and 7d) shows a graph of sterilization efficiency over time. Referring to FIG. 7, it can be confirmed that the sterilization rate of the PMF filter impregnated with the copper-nanoparticles according to Example 1 of the present invention is excellent even in E. coli in a liquid state.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시예일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. Having described specific parts of the present invention in detail above, it will be clear to those skilled in the art that these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby. will be. Accordingly, the substantial scope of the invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (8)

폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 표면에 코팅된 구리(Cu)을 포함하는, 항균·항바이러스 물질.An antibacterial/antiviral material containing copper (Cu) coated on the surface of polymelamine-formaldehyde (PMF). 제1항에 있어서, 상기 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 표면은 다공성 폼(form) 형태인, 항균·항바이러스 물질.According to claim 1, wherein the polymelamine-formaldehyde (Polymelamine-formaldehyde, PMF) surface is a porous form (form) form, antibacterial and antiviral material. 제1항의 항균·항바이러스 물질을 포함하는 공기청정기.An air purifier containing the antibacterial and antiviral material of claim 1. 제1항의 항균·항바이러스 물질을 포함하는 공기조화기.An air conditioner containing the antibacterial and antiviral material of claim 1. 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를 에틸알코올에 담지 후 초음파 세척기로 세척하는 단계;
상기 세척한 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를, Cu(OAC)2·H2O를 증류수에 희석한 제1 용액에 담지하는 단계;
L-아스코빅산(L-ascorbic acid) 녹색 환원제를, 증류수에 희석한 제2 용액을 구리 용액에 첨가하는 단계;
상기 제1 용액, 제2 용액 및 구리 용액을 혼합한 후, 혼합 용액이 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터에 잘 코팅되도록 상온에서 12 내지 36시간 동안 담지하는 단계;
상기 코팅된 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를 세척하는 단계;및
상기 세척된 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를 건조하는 단계;를 포함하는, 항균·항바이러스용 Cu-PMF의 제조방법.immersing a polymelamine-formaldehyde (PMF) filter in ethyl alcohol and then washing it with an ultrasonic cleaner;
Supporting the washed polymelamine-formaldehyde (PMF) filter in a first solution diluted with Cu(OAC) 2 ·H 2 O in distilled water;
adding a second solution of L-ascorbic acid, a green reducing agent diluted in distilled water, to the copper solution;
After mixing the first solution, the second solution, and the copper solution, the mixed solution is supported at room temperature for 12 to 36 hours so that the mixed solution is well coated on a polymelamine-formaldehyde (PMF) filter;
washing the coated polymelamine-formaldehyde (PMF) filter; and
Drying the washed polymelamine-formaldehyde (Polymelamine-formaldehyde, PMF) filter; manufacturing method of antibacterial and antiviral Cu-PMF, including. 제5항에 있어서,
상기 세척하는 단계는, 코팅된 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터를 증류수로 씻은 후, 탈착되는 구리 입자를 제거하기 위해 초음파 세척기로 세척하는 것인, 항균·항바이러스용 Cu-PMF의 제조방법.According to claim 5,
The washing step is to wash the coated polymelamine-formaldehyde (PMF) filter with distilled water and then wash it with an ultrasonic cleaner to remove desorbed copper particles, for antibacterial and antiviral Cu- Manufacturing method of PMF. 제5항에 있어서,
상기 건조하는 단계는, 폴리멜라민-포름알데히드(Polymelamine-formaldehyde, PMF) 필터 표면에 코팅된 구리가 산화되는 것을 방지하기 위해 진공 펌프를 이용하여 12 내지 36시간 동안 건조 시키는 것인, 항균·항바이러스용 Cu-PMF의 제조방법.According to claim 5,
The drying step is to dry for 12 to 36 hours using a vacuum pump to prevent oxidation of the copper coated on the surface of the polymelamine-formaldehyde (PMF) filter, antibacterial and antiviral Manufacturing method of Cu-PMF for use. 제5항 내지 제7항 중 어느 하나의 방법에 의해 제조된, 항균·항바이러스용 Cu-PMF.
A Cu-PMF for antibacterial/antiviral use produced by the method of any one of claims 5 to 7.
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