KR20230056193A - Chitosan carrier synthesis apparatus and method - Google Patents

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KR20230056193A
KR20230056193A KR1020210139942A KR20210139942A KR20230056193A KR 20230056193 A KR20230056193 A KR 20230056193A KR 1020210139942 A KR1020210139942 A KR 1020210139942A KR 20210139942 A KR20210139942 A KR 20210139942A KR 20230056193 A KR20230056193 A KR 20230056193A
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Abstract

본 발명은, 멤브레인을 사이에 두고 키토산 고정용액과 키토산 용액이 서로 접합 수 있도록 멤브레인으로 구획된 공간 외부에 키토산 고정용액을 마련하는 단계; 멤브레인으로 구획된 공간 내부로 키토산 용액을 공급하는 단계; 및 키토산 용액이 멤브레인을 통과하게 하여 키토산 용액과 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 단계를 포함하되, 키토산 용액과 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 단계는, 반응에 의해 생성되는 결정에 전단력을 가하는 단계를 포함하는, 키토산 담체 형성 방법을 개시한다. 본 발명에 따르면, 마이크로 단위의 키토산 담체가 합성될 수 있다.The present invention provides a chitosan fixing solution outside the space partitioned by the membrane so that the chitosan fixing solution and the chitosan solution can be bonded to each other with the membrane interposed therebetween; supplying the chitosan solution into the space partitioned by the membrane; and allowing the chitosan solution to pass through the membrane so that the chitosan solution and the chitosan fixing solution react with each other, wherein the reacting the chitosan solution and the chitosan fixing solution with each other includes applying a shear force to crystals formed by the reaction. Disclosed is a method for forming a chitosan carrier. According to the present invention, a micro-scale chitosan carrier can be synthesized.

Description

키토산 담체 합성 장치 및 방법{CHITOSAN CARRIER SYNTHESIS APPARATUS AND METHOD}Chitosan carrier synthesis apparatus and method {CHITOSAN CARRIER SYNTHESIS APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 키토산 담체 합성 장치 및 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 키토산 담체를 마이크로 사이즈로 합성하는 방법 및 이를 이용하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for synthesizing a chitosan carrier, and more particularly, to a method for synthesizing a chitosan carrier in micro size and an apparatus using the same.

담체를 이용한 오염물질 제거 방법에서, 친환경적으로 담체를 합성하고, 합성된 담체를 이용하여 오염물질의 제거 효율을 높이는 것이 중요하다. 오염물질의 제거 효율을 높이기 위해서는 미세 사이즈의 담체를 합성하는 것이 유리하다.In the pollutant removal method using a carrier, it is important to synthesize the carrier in an environmentally friendly manner and to increase the efficiency of pollutant removal using the synthesized carrier. In order to increase the removal efficiency of contaminants, it is advantageous to synthesize a micro-sized carrier.

키토산 담체를 활용하는 수중 오염물질의 제거는, 대부분 비드 형태의 키토산을 합성하여 이를 기반으로 오염물질 접합체 등의 추가적인 기능화를 수행하는 것이다. 종래의 기술에 따른 키토산 비드의 생성 방법은, 주사기를 활용하여 키토산 용액을 키토산 고정용액 상에 적하시켜, 키토산 용액을 고정시키는 것이었다.The removal of water contaminants using chitosan carriers is to synthesize bead-type chitosan and perform additional functionalization such as contaminant conjugates based thereon. A method of producing chitosan beads according to the prior art was to drop the chitosan solution onto the chitosan fixing solution using a syringe to fix the chitosan solution.

종래의 기술에 따른 키토산 비드 생성 방법은, 이에 의한 합성물인 키토산 비드의 직경이 mm 단위로 크고, 적하 방식을 이용하므로 합성 효율이 낮은 것이 특징이었다. 적하 유량이 늘어나게 되면 방울이 아닌 연속된 유체 형태로 적하되므로 합성에 한계가 있었다.The method for producing chitosan beads according to the prior art was characterized in that the chitosan beads, which are synthesized by this method, had a large diameter in mm and had low synthesis efficiency because a dropping method was used. When the dropping flow rate is increased, it is dropped in the form of a continuous fluid rather than a drop, so there is a limit to synthesis.

본 발명의 일 실시 예에 따른 키토산 담체 합성 방법 및 장치는 종래 기술의 문제점을 개선한 것으로 멤브레인, 특히 멜트블로운 멤브레인의 내부에 키토산 용액을 주입하고, 원심 분리를 기반으로 합성된 결정에 전단력을 가하여 마이크로 단위 수준의 키토산 담체를 합성하는 방법 및 이를 이용하는 장치에 관한 것이다.The method and apparatus for synthesizing a chitosan carrier according to an embodiment of the present invention is an improvement on the problems of the prior art, injecting a chitosan solution into a membrane, particularly a meltblown membrane, and applying a shear force to the synthesized crystal based on centrifugation. It relates to a method for synthesizing a micro-level chitosan carrier and a device using the same.

KR 등록 특허 제10-0321665호 (2002.03.23 공고)KR Registration Patent No. 10-0321665 (Announced on March 23, 2002)

본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 마이크로 단위의 미세 분말 형태의 키토산 비드 합성 방법 및 장치를 제공하는 것이다.One problem to be solved by the present invention is to provide a method and apparatus for synthesizing chitosan beads in the form of micro-sized fine powder.

본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 낮은 에너지 투입 대비, 높은 효율의 키토산 합성 방법 및 장치를 제공하는 것이다.One problem to be solved by the present invention is to provide a method and apparatus for synthesizing chitosan with low energy input and high efficiency.

본 발명의 일 실시 예에 따른 키토산 담체 합성 방법은, 멤브레인을 사이에 두고 키토산 고정용액과 키토산 용액이 서로 접합 수 있도록 멤브레인으로 구획된 공간 외부에 키토산 고정용액을 마련하는 단계; 멤브레인으로 구획된 공간 내부로 키토산 용액을 공급하는 단계; 및 키토산 용액이 멤브레인을 통과하게 하여 상기 키토산 용액과 상기 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 단계를 포함하되, 키토산 용액과 상기 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 단계는, 반응에 의해 생성되는 결정에 전단력을 가하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.A method for synthesizing a chitosan carrier according to an embodiment of the present invention includes preparing a chitosan fixing solution outside a space partitioned by a membrane so that the chitosan fixing solution and the chitosan solution can be bonded to each other with a membrane interposed therebetween; supplying the chitosan solution into the space partitioned by the membrane; and allowing the chitosan solution to pass through the membrane so that the chitosan solution and the chitosan fixing solution react with each other, wherein the step of reacting the chitosan solution and the chitosan fixing solution with each other comprises applying a shear force to crystals produced by the reaction. It can be configured to include steps.

또한, 키토산 고정용액을 마련하는 단계는, 증류수에 NaOH를 녹여 생성된 키토산 고정용액을 생성하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.In addition, the step of preparing the chitosan fixing solution may be configured to include the step of dissolving NaOH in distilled water to produce a chitosan fixing solution.

또한, 키토산 용액을 공급하는 단계는, 열을 가한 산성 용액에 키토산 성분이 용해되어 생성된 키토산 용액을 공급하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.In addition, the step of supplying the chitosan solution may be configured to include the step of supplying the chitosan solution produced by dissolving the chitosan component in the acidic solution to which heat is applied.

또한, 키토산 용액을 공급하는 단계는, 키토산 용액의 공급 전에 상기 멤브레인으로 구획된 공간에 증류수를 공급하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.In addition, the step of supplying the chitosan solution may include supplying distilled water to the space partitioned by the membrane before supplying the chitosan solution.

또한, 키토산 용액을 공급하는 단계는, 펌프를 이용하여 상기 증류수 및 상기 키토산 용액을 공급하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.In addition, the step of supplying the chitosan solution may be configured to further include the step of supplying the distilled water and the chitosan solution using a pump.

또한, 키토산 용액을 공급하는 단계는, 3way 밸브를 이용하여 상기 증류수 및 상기 키토산 용액을 공급하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.In addition, the step of supplying the chitosan solution may be configured to further include the step of supplying the distilled water and the chitosan solution using a 3-way valve.

또한, 키토산 용액과 상기 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 단계는, 전단력이 상기 반응에 의한 결정들이 서로 뭉치는 것을 방지하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.In addition, the step of reacting the chitosan solution and the chitosan fixing solution with each other may further include a step of preventing the crystals from agglomeration due to the shear force.

또한, 키토산 용액과 상기 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 단계는, 반응에 의해 생성되는 결정에 전단력을 가하기 위해 상기 멤브레인을 회전시키는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.In addition, the step of reacting the chitosan solution and the chitosan fixing solution with each other may include rotating the membrane to apply shear force to the crystals produced by the reaction.

또한, 키토산 용액과 상기 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 단계는, 교반기를 이용하여 상기 멤브레인을 회전시키는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.In addition, the step of reacting the chitosan solution and the chitosan fixing solution with each other may be configured to include the step of rotating the membrane using a stirrer.

본 발명의 일 실시 예에 따른 키토산 담체 합성 장치는, 멤브레인을 사이에 두고 키토산 고정용액과 키토산 용액이 서로 접합 수 있도록 멤브레인으로 구획된 공간 외부에 키토산 고정용액이 마련된 키토산 담체 합성 용기; 멤브레인으로 구획된 공간 내부로 키토산 용액을 공급하는 관로; 키토산 용액이 멤브레인을 통과하게 하여 상기 키토산 용액과 상기 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 상기 멤브레인; 및 반응에 의해 생성되는 결정에 전단력을 가하는 회전 동력원을 포함하도록 구성될 수 있다.An apparatus for synthesizing a chitosan carrier according to an embodiment of the present invention includes a chitosan carrier synthesis container in which a chitosan fixing solution is provided outside a space partitioned by a membrane so that the chitosan fixing solution and the chitosan solution can be bonded to each other with a membrane interposed therebetween; a conduit for supplying the chitosan solution into the space partitioned by the membrane; The membrane for reacting the chitosan solution and the chitosan fixing solution with each other by allowing the chitosan solution to pass through the membrane; and a rotational power source for applying a shear force to crystals produced by the reaction.

기타 실시 예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the "specific details for carrying out the invention" and the accompanying "drawings".

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and/or features of the present invention, and methods of achieving them, will become apparent with reference to the various embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시 예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.However, the present invention is not limited only to the configuration of each embodiment disclosed below, but may also be implemented in various other forms, and each embodiment disclosed herein only makes the disclosure of the present invention complete, and the present invention It is provided to completely inform those skilled in the art of the scope of the present invention, and it should be noted that the present invention is only defined by the scope of each claim of the claims.

본 발명에 의하면, 마이크로 단위의 키토산 담체가 합성될 수 있다.According to the present invention, a micro-unit chitosan carrier can be synthesized.

또한, 단위 시간당 키토산 담체의 합성율을 높일 수 있다.In addition, the synthesis rate of the chitosan carrier per unit time can be increased.

또한, 흡착효율이 높은 키토산 담체의 합성이 가능하다.In addition, it is possible to synthesize a chitosan carrier having high adsorption efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 키토산 담체 합성 장치의 예시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 키토산 담체 합성 장치가 구현된 모습의 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 키토산 담체 합성 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 키토산 담체 합성에서 전단력의 작용을 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전에 의한 전단력의 작용을 나타내는 예시도이다.
1 is an exemplary view of an apparatus for synthesizing a chitosan carrier according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a photograph of a state in which the apparatus for synthesizing a chitosan carrier shown in FIG. 1 is implemented.
3 is a flowchart of a method for synthesizing a chitosan carrier according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view showing the action of shear force in synthesizing a chitosan carrier according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view showing the action of shear force by rotation according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.Before explaining the present invention in detail, the terms or words used in this specification should not be construed unconditionally in a conventional or dictionary sense, and in order for the inventor of the present invention to explain his/her invention in the best way It should be noted that concepts of various terms may be appropriately defined and used, and furthermore, these terms or words should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.That is, the terms used in this specification are only used to describe preferred embodiments of the present invention, and are not intended to specifically limit the contents of the present invention, and these terms represent various possibilities of the present invention. It should be noted that it is a defined term.

또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.In addition, it should be noted that in this specification, singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and similarly, even if they are expressed in plural numbers, they may include singular meanings. .

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.Throughout this specification, when a component is described as "including" another component, it does not exclude any other component, but further includes any other component, unless otherwise stated. It can mean you can do it.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.Furthermore, when a component is described as “existing inside or connected to and installed” of another component, this component may be directly connected to or installed in contact with the other component, and a certain It may be installed at a distance, and when it is installed at a certain distance, a third component or means for fixing or connecting the corresponding component to another component may exist, and now It should be noted that the description of the components or means of 3 may be omitted.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.On the other hand, when it is described that a certain element is "directly connected" to another element, or is "directly connected", it should be understood that no third element or means exists.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.Similarly, other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "directly between", or "adjacent to" and "directly adjacent to" have the same meaning. should be interpreted as

또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.In addition, in this specification, the terms "one side", "the other side", "one side", "the other side", "first", "second", etc., if used, refer to one component It is used to be clearly distinguished from other components, and it should be noted that the meaning of the corresponding component is not limitedly used by such a term.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.In addition, in this specification, terms related to positions such as "top", "bottom", "left", and "right", if used, should be understood as indicating a relative position in the drawing with respect to the corresponding component, Unless an absolute position is specified for these positions, these positional terms should not be understood as referring to an absolute position.

또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.In addition, in this specification, in specifying the reference numerals for each component of each drawing, for the same component, even if the component is displayed in different drawings, it has the same reference numeral, that is, the same reference throughout the specification. Symbols indicate identical components.

본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.In the drawings accompanying this specification, the size, position, coupling relationship, etc. of each component constituting the present invention is partially exaggerated, reduced, or omitted in order to sufficiently clearly convey the spirit of the present invention or for convenience of explanation. may be described, and therefore the proportions or scale may not be exact.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.In addition, in the following description of the present invention, a detailed description of a configuration that is determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, for example, a known technology including the prior art, may be omitted.

이하, 본 발명의 실시 예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to related drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 키토산 담체 합성 장치의 예시도이다.1 is an exemplary view of an apparatus for synthesizing a chitosan carrier according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 키토산 담체 합성 장치(100)는, 키토산 담체 합성 용기(161), 키토산 용액의 관로(130), 멤브레인(151) 및 회전 동력원(170)을 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , a chitosan carrier synthesis apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a chitosan carrier synthesis vessel 161, a chitosan solution conduit 130, a membrane 151, and a rotational power source 170. can be configured to include

키토산 용액(152)이 관로(130)를 통해 흘러 멤브레인(151)으로 구획된 공간 내부에 공급된다. 멤브레인(151)으로 구획된 공간 외부에 키토산 고정용액(162)이 담긴 키토산 담체 합성 용기(161)가 마련되어 있어서, 멤브레인(151)을 통과한 키토산 용액(152)과 키토산 고정용액(162)이, 회전 동력원(170)에 의해 멤브레인(151)이 회전하는 상태에서 반응하게 된다. 키토산 용액(152)은 멤브레인(151)으로부터 스며나와 키토산 고정용액(162)과 반응하고, 그 결과 결정이 생기는데, 멤브레인(151)의 회전력을 통해 그 결정은 전단력을 받아서 마이크로 단위로 잘게 분쇄된다. 용매 증발 과정을 거쳐 분쇄된 결정은 마이크로 단위의 분말 형태로 얻어질 수 있다. 각 구성요소에 대해 상세히 설명하기로 한다.The chitosan solution 152 flows through the conduit 130 and is supplied into the space partitioned by the membrane 151. A chitosan carrier synthesis container 161 containing a chitosan fixing solution 162 is provided outside the space partitioned by the membrane 151, so that the chitosan solution 152 and the chitosan fixing solution 162 passing through the membrane 151, The rotational power source 170 reacts while the membrane 151 rotates. The chitosan solution 152 seeps out of the membrane 151 and reacts with the chitosan fixing solution 162, and as a result, crystals are formed. Through the rotational force of the membrane 151, the crystals receive a shear force and are finely pulverized into micro units. The pulverized crystals through the solvent evaporation process can be obtained in the form of micro-sized powder. Each component will be described in detail.

키토산 담체 합성 용기(161)는, 멤브레인(151)을 사이에 두고 키토산 고정용액(162)과 키토산 용액(152)이 서로 접합 수 있도록 멤브레인(151)으로 구획된 공간 외부에 키토산 고정용액(162)을 담을 수 있게 마련된다.The chitosan carrier synthesis container 161 is placed outside the space partitioned by the membrane 151 so that the chitosan fixing solution 162 and the chitosan solution 152 can be bonded to each other with the membrane 151 therebetween. is provided to contain.

도 2는 도 1의 키토산 담체 합성 장치(100)가 구현된 모습의 사진이다.FIG. 2 is a photograph of a state in which the apparatus 100 for synthesizing a chitosan carrier of FIG. 1 is implemented.

도 2를 참조하면, 키토산 담체 합성 용기(161)는, 회전하는 멤브레인(151)을 담아야 하기 때문에 원통 형상을 할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예로서 키토산 담체 합성 장치(100)는 실험실에서 구현된 장치이므로, 키토산 담체 합성 용기(161)를 비롯하여 타 구성요소의 형상이 도 3에 한정되는 것은 아니다. 대량 생산을 위한 시설에서 각 구성요소는 도 3과는 다른 형상으로 구현될 수 있기 때문이다.Referring to FIG. 2 , the container 161 for synthesizing the chitosan carrier may have a cylindrical shape because it needs to contain the rotating membrane 151 . As an embodiment of the present invention, since the chitosan carrier synthesizing device 100 is implemented in a laboratory, the shape of the chitosan carrier synthesizing vessel 161 and other components are not limited to those shown in FIG. 3 . This is because each component in a facility for mass production may be implemented in a shape different from that of FIG. 3 .

관로(130)는 멤브레인(151)으로 구획된 공간 내부로 키토산 용액(152)을 공급하는 기능을 갖는다.The conduit 130 has a function of supplying the chitosan solution 152 into the space partitioned by the membrane 151 .

멤브레인(151)은, 키토산 용액(152)이 멤브레인(151)을 통과하게 하여 키토산 용액(151)과 키토산 고정용액(162)을 서로 반응시키는 기능을 한다. 멤브레인(151)은 구획된 공간을 형성하고, 형성된 공간 내부에는 키토산 용액(152)이 공급되고, 외부에는 키토산 고정용액(162)이 마련될 수 있다.The membrane 151 functions to allow the chitosan solution 152 to pass through the membrane 151 so that the chitosan solution 151 and the chitosan fixing solution 162 react with each other. The membrane 151 may form a partitioned space, the chitosan solution 152 may be supplied inside the formed space, and the chitosan fixing solution 162 may be provided outside the formed space.

도 2를 참조하면 멤브레인(151)은 용기 형태로 제작될 수 있다. 키토산 용액(152)을 담고 있는 멤브레인(151)은, 키토산 고정용액(162)이 담긴 키토산 담체 합성 용기(161) 내에 담길 수 있도록 키토산 담체 합성 용기(161)보다 작은 크기 및 볼륨으로 제작될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the membrane 151 may be manufactured in a container shape. The membrane 151 containing the chitosan solution 152 may be manufactured in a smaller size and volume than the chitosan carrier synthesis container 161 so that it can be contained in the chitosan carrier synthesis container 161 containing the chitosan fixing solution 162. .

도 2를 참조하면, 멤브레인(151)은 탑이 개방 또는 폐쇄된 원통 형상으로 바닥 및 측면 둘레를 포함하고 있고, 상부는 관로(130)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the membrane 151 has a cylindrical shape with an open or closed top and includes a bottom and a side circumference, and an upper portion may be connected to the conduit 130 .

회전 동력원(170)은 키토산 용액(152)과 키토산 고정용액(162)의 반응에 의해 생성되는 결정에 전단력을 가하는 기능을 갖는다. 회전 동력원(170)은 멤브레인(151)과 연결되어 멤브레인(151)을 회전시킬 수 있다.The rotational power source 170 has a function of applying shear force to crystals produced by the reaction of the chitosan solution 152 and the chitosan fixing solution 162. The rotational power source 170 may be connected to the membrane 151 to rotate the membrane 151 .

도 2를 참조하면, 회전 동력원(170)은 교반기(171) 형태로 구현될 수 있다. 기계적 마찰을 줄이기 위해 회전 축에 베어링(132)이 추가될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the rotational power source 170 may be implemented in the form of an agitator 171 . A bearing 132 may be added to the rotating shaft to reduce mechanical friction.

가열 교반기(110)에는 키토산 용액이 담길 수 있다. 가열 교반기(110)는 열을 이용하여 용매에 키토산 성분의 용해를 도울 수 있다. 가열 교반기(110)와 멤브레인(151)은 관로(130)에 의해 연결될 수 있다. 관로(130)를 통해 키토산 용액이 멤브레인(151)에 공급될 수 있다.A chitosan solution may be contained in the heating stirrer 110 . The heating stirrer 110 may help dissolve the chitosan component in the solvent by using heat. The heating stirrer 110 and the membrane 151 may be connected by a conduit 130 . A chitosan solution may be supplied to the membrane 151 through the conduit 130 .

증류수 용기(121)에는 증류수가 담길 수 있다.Distilled water may be contained in the distilled water container 121 .

3웨이 밸브(131)는 가열 교반기(110), 증류수 용기(121) 및 멤브레인(151) 사이에 연결되어 증류수(122)와 키토산 용액(152)의 흐름을 제어하는 기능을 갖는다. 3웨이 밸브(131)의 제어에 의해 관로(130)를 따라 키토산 용액(152) 또는 증류수(122)가 멤브레인(151)에 공급될 수 있다.The three-way valve 131 is connected between the heating stirrer 110, the distilled water container 121, and the membrane 151 to control the flow of the distilled water 122 and the chitosan solution 152. The chitosan solution 152 or the distilled water 122 may be supplied to the membrane 151 along the conduit 130 under the control of the 3-way valve 131 .

펌프(140)는 관로(130) 중에 설치되어, 키토산 용액(152) 및 증류수(122)의 흐름을 원활하게 하는 기능을 갖는다.The pump 140 is installed in the conduit 130 and has a function of facilitating the flow of the chitosan solution 152 and the distilled water 122 .

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 키토산 담체 합성 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a method for synthesizing a chitosan carrier according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 키토산 담체 합성 방법(S100)은, 멤브레인(151) 외부에 키토산 고정용액을 마련하는 단계(S110), 멤브레인 내부에 키토산 용액을 공급하는 단계(S120) 및 키토산 용액과 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 단계(S130)를 포함하도록 구성될 수 있다. 특히 키토산 용액과 키토산 고정용액을 반응시키는 단계(S130)는 반응에 의해 생성된 결정에 전단력을 가하는 단계(S131)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the chitosan carrier synthesis method (S100) includes preparing a chitosan fixing solution outside the membrane 151 (S110), supplying the chitosan solution to the inside of the membrane (S120), and fixing the chitosan solution and chitosan. It may be configured to include a step of reacting the solutions with each other (S130). In particular, the step of reacting the chitosan solution and the chitosan fixing solution (S130) may include the step of applying shear force to the crystals produced by the reaction (S131).

먼저 멤브레인을 사이에 두고 키토산 고정용액(162)과 키토산 용액(152)이 서로 접합 수 있도록 멤브레인(151)으로 구획된 공간 외부에 키토산 고정용액이 마련될 수 있다(S100). 키토산 담체는 키토산 용액(152)과 키토산 고정용액(162)의 반응을 통해 합성될 수 있다. 종래의 기술에 따른 적하 방식과 비교하여 본 발명에서는 키토산 용액(152)이 멤브레인(151)을 통과하여 키토산 고정용액(162)으로 스며드는 방법이 이용될 수 있다.First, a chitosan fixing solution may be provided outside the space partitioned by the membrane 151 so that the chitosan fixing solution 162 and the chitosan solution 152 can be bonded to each other with the membrane interposed therebetween (S100). The chitosan carrier may be synthesized through a reaction between the chitosan solution 152 and the chitosan fixing solution 162. Compared to the dropping method according to the prior art, in the present invention, a method in which the chitosan solution 152 passes through the membrane 151 and permeates into the chitosan fixing solution 162 may be used.

키토산 고정용액을 마련하는 단계(S110)는, 증류수에 NaOH를 녹여 생성된 키토산 고정용액을 생성하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.The step of preparing a chitosan fixing solution (S110) may include a step of dissolving NaOH in distilled water to produce a chitosan fixing solution.

다음으로 멤브레인으로 구획된 공간 내부로 키토산 용액이 공급될 수 있다(S120). 멤브레인(151)은 키토산 용액(152)이 투과하는 막으로서 멜트블로운(Melt-Blown) 방식으로 제조된 필터가 이용될 수 있다. 멤브레인(151)은 용기 형태로 제작될 수 있어서, 멤브레인(151) 용기 내부로 공급된 키토산 용액(152)이 필터링을 통해 멤브레인(151) 용기 외부로 빠져 나갈 수 있다.Next, the chitosan solution may be supplied into the space partitioned by the membrane (S120). The membrane 151 is a membrane through which the chitosan solution 152 permeates, and a filter manufactured by a melt-blown method may be used. The membrane 151 may be manufactured in the form of a container, so that the chitosan solution 152 supplied into the container of the membrane 151 may pass out of the container of the membrane 151 through filtering.

키토산 용액을 공급하는 단계(S120)는, 열을 가한 산성 용액에 키토산 성분이 용해되어 생성된 키토산 용액을 공급하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다. 즉 키토산 용액(152)의 공급 전에 제법을 통해 키토산 용액(152)이 마련될 수 있다. 자연에서 얻을 수 있는 형태의 키토산, 예를 들어 갑각류 껍질에 산성 용액, 예를 들어 1%의 아세트산 용액을 첨가하고, 가열 교반기(110)를 이용하여 열을 가해, 예를 들어 70도의 조건을 만들어 주면 키토산 용액(152)이 제조될 수 있다.Supplying the chitosan solution (S120) may include supplying a chitosan solution produced by dissolving a chitosan component in an acidic solution to which heat is applied. That is, the chitosan solution 152 may be prepared through a manufacturing method before supplying the chitosan solution 152 . An acidic solution, for example, 1% acetic acid solution, is added to chitosan in a form obtainable from nature, for example, crustacean shell, and heat is applied using a heating stirrer 110 to create conditions of, for example, 70 degrees. The main chitosan solution 152 can be prepared.

키토산 용액을 공급하는 단계(S120)는, 키토산 용액(152)의 공급 전에 멤브레인(151)으로 구획된 공간에 증류수(122)를 공급하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다. 증류수(122)는 멤브레인(151) 내부의 빈 공간을 미리 채우는 기능을 갖는다. 키토산 용액(152)의 초기 공급 시에 과도 공급으로 결정이 뭉치는 것을 방지하기 위해, 초기에 증류수(122)를 이용하여 빈 공간이 채워지고, 이후 증류수(122)의 공급을 중단시킨 후 키토산 용액(152)이 멤브레인(151)의 내부 공간으로 공급될 수 있다. 3웨이 밸브(131)를 이용하여 증류수(122)와 키토산 용액(152)의 흐름이 제어될 수 있다.Supplying the chitosan solution ( S120 ) may include supplying distilled water 122 to the space partitioned by the membrane 151 before supplying the chitosan solution 152 . The distilled water 122 has a function of pre-filling the empty space inside the membrane 151 . In order to prevent aggregation of crystals due to excessive supply during the initial supply of the chitosan solution 152, the empty space is initially filled with distilled water 122, and then the supply of the distilled water 122 is stopped, and then the chitosan solution (152) may be supplied to the inner space of the membrane (151). Flows of the distilled water 122 and the chitosan solution 152 may be controlled using the 3-way valve 131 .

키토산 용액을 공급하는 단계(S120)는, 펌프(140)를 이용하여 증류수(122) 및 키토산 용액(152)을 공급하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 즉 관로(130)를 통해 키토산 용액(152)을 원활히 공급하기 위해 동력원으로서 펌프(140)가 이용될 수 있다.The step of supplying the chitosan solution (S120) may further include the step of supplying the distilled water 122 and the chitosan solution 152 using the pump 140. That is, the pump 140 may be used as a power source to smoothly supply the chitosan solution 152 through the conduit 130.

키토산 용액(152)을 공급하는 단계(S120)는, 3웨이 밸브(131)를 이용하여 증류수(122) 및 키토산 용액(152)을 공급하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.The step of supplying the chitosan solution 152 (S120) may be configured to further include the step of supplying the distilled water 122 and the chitosan solution 152 using the 3-way valve 131.

다음으로 키토산 용액(152)이 멤브레인(151)을 통과하게 하여 키토산 용액(152)과 키토산 고정용액(162)을 서로 반응시킬 수 있다(S130). 특히 키토산 용액(152)과 키토산 고정용액(162)을 서로 반응시키는 단계(S130)는, 반응에 의해 생성되는 결정에 전단력을 가하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다(S131). 전단력은 물체 내이 어떤 면에 크기가 같고 방향이 서로 반대되게 면을 따라 평행하게 작용하는 힘으로서, 예를 들어 가위로 자르는 힘에 해당한다. 키토산 용액(152)은 멤브레인(151)을 통과하여 키토산 고정용액(162)과 만나서 반응을 하고, 반응에 따라 키토산 결정이 생성되는데, 전단력이 없는 상태에서 키토산 결정은 섬유질 형태로 덩어리를 이루게 된다. 키토산 결정을 멤브레인(151)에 형성된 기공 크기로 분쇄하는 데에 전단력이 이용될 수 있다.Next, the chitosan solution 152 may pass through the membrane 151 so that the chitosan solution 152 and the chitosan fixing solution 162 may react with each other (S130). In particular, the step of reacting the chitosan solution 152 and the chitosan fixing solution 162 with each other (S130) may be configured to include the step of applying shear force to the crystals produced by the reaction (S131). Shear force is a force that acts parallel to a surface of an object with the same magnitude and opposite direction along the surface, for example, it corresponds to the force of cutting with scissors. The chitosan solution 152 passes through the membrane 151, meets and reacts with the chitosan fixing solution 162, and chitosan crystals are generated according to the reaction. In the absence of shear force, the chitosan crystals form agglomerates in a fibrous form. Shear force may be used to break the chitosan crystals down to the pore size formed in the membrane 151 .

즉 키토산 용액(152)과 키토산 고정용액(162)을 서로 반응시키는 단계(S130)는, 전단력이 반응에 의한 결정들이 서로 뭉치는 것을 방지하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.That is, the step of reacting the chitosan solution 152 and the chitosan fixing solution 162 (S130) may further include a step of preventing the crystals from agglomeration due to the reaction with the shear force.

또한, 키토산 용액과 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 단계(S130)는, 반응에 의해 생성되는 결정에 전단력을 가하기 위해 멤브레인(151)을 회전시키는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다. 키토산 결정에 전단력을 가하기 원심력이 이용될 수 있으며, 멤브레인(151)의 회전을 통해 발생된 원심력이 키토산 결정에 전단력으로 작용할 수 있다.In addition, the step of reacting the chitosan solution and the chitosan fixing solution (S130) may include rotating the membrane 151 to apply shear force to crystals produced by the reaction. Centrifugal force may be used to apply shear force to the chitosan crystals, and centrifugal force generated through rotation of the membrane 151 may act as shear force on the chitosan crystals.

키토산 용액(152)과 키토산 고정용액(162)을 서로 반응시키는 단계(S130)는, 교반기(171)를 이용하여 멤브레인(151)을 회전시키는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다. 구체적으로 교반기(171)의 회전 축을 멤브레인(151)의 상부 중심과 연결시켜 멤브레인(151)의 회전을 유도할 수 있다.The step of reacting the chitosan solution 152 and the chitosan fixing solution 162 (S130) may include a step of rotating the membrane 151 using the stirrer 171. Specifically, rotation of the membrane 151 may be induced by connecting the axis of rotation of the stirrer 171 to the upper center of the membrane 151 .

이와 같이 원심력을 통한 막여과의 응용으로서 멜트블로운 멤브레인(151)의 고속회전에 의한 키토산 용액의 원심력을 통한 마이크로 사이즈로의 막외부로의 여과를 통해 키토산 담체가 합성될 수 있다. 그리고 마이크로 사이즈의 기공을 지닌 멤브레인(151)이 활용되므로 결과물로서 마이크로 사이즈의 키토산 담체가 얻어질 수 있다.As such, as an application of membrane filtration through centrifugal force, a chitosan carrier can be synthesized through filtration of the chitosan solution to the outside of the membrane in micro sizes through centrifugal force by high-speed rotation of the meltblown membrane 151. In addition, since the membrane 151 having micro-sized pores is utilized, a micro-sized chitosan carrier can be obtained as a result.

고속회전하는 멜트블로운 멤브레인(151)에 의한 전단력에 의한 키토산 용액의 탈착이 이루어진다. 즉 멜트블로운 멤브레인(151)이 고속으로 회전하는 것에 비하여 키토산을 고정시키는 용액은 그것보다 느린 속도로 교반되므로 막의 표면과 용액 사이에 전단력이 발생하여 막을 통과한 키토산 용액이 섬유와 같은 형태가 아닌 비정형의 비드와 유사한 형태로 합성될 수 있다.Desorption of the chitosan solution is performed by the shear force of the melt blown membrane 151 rotating at high speed. That is, compared to the high-speed rotation of the meltblown membrane 151, since the solution for fixing chitosan is stirred at a slower speed, a shear force is generated between the surface of the membrane and the solution, so that the chitosan solution passing through the membrane is not in a fiber-like form. It can be synthesized in a form similar to irregular beads.

고속회전하는 멤브레인(151)에 의한 키토산 고정용액(162)의 교반 효과가 발생될 수 있다. 즉 멤브레인(151)의 회전수보다는 느리지만 멤브레인(151)의 회전에 따라 키토산 고정용액(162)도 같이 교반이 되는 효과가 발생하여 키토산 담체가 균질하게 고정되도록 해주는 효과가 있다.A stirring effect of the chitosan fixing solution 162 may be generated by the membrane 151 rotating at high speed. That is, although it is slower than the number of revolutions of the membrane 151, the chitosan fixing solution 162 is also agitated according to the rotation of the membrane 151, so that the chitosan carrier is uniformly fixed.

본 발명의 일 실시 예에 따른 키토산 담체의 형성을 도 1 및 도 2를 참조하여 간략히 정리하면 다음과 같다.The formation of a chitosan carrier according to an embodiment of the present invention is briefly summarized with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.

i) 키토산 10 g을 500 mL의 1% 아세트산 용액에서 가열교반기를 통하여 70도의 조건에서 용해시켜 키토산 용액이 준비된다.i) A chitosan solution is prepared by dissolving 10 g of chitosan in 500 mL of a 1% acetic acid solution through a heating stirrer at 70 degrees.

ii) 증류수 2L에 NaOH를 녹여 5% NaOH의 키토산 고정용액이 준비되고 키토산 담체 합성 용기에 담긴다.ii) Dissolve NaOH in 2L of distilled water to prepare a 5% NaOH chitosan fixing solution and put it in a chitosan carrier synthesis container.

iii) 멜트블로운 멤브레인(151)의 바닥을 막고 상부는 속이 빈 스테인레스 관을 통해 overhead 교반기(171)와 연결해 둔다.iii) Block the bottom of the melt blown membrane 151 and connect the top to the overhead stirrer 171 through a hollow stainless steel pipe.

iv) overhead 교반기(171) + 멤브레인(151)을 키토산 담체 합성 용기(161) 위에 위치시키나 멤브레인(151)이 키토산 고정용액(162)에 담기지 않도록 한다.iv) Place the overhead stirrer 171 + membrane 151 on the chitosan carrier synthesis vessel 161, but do not allow the membrane 151 to be immersed in the chitosan fixing solution 162.

v) 멤브레인(151)과 연결된 스테인레스 관로(130)의 위쪽 부분은 베어링을 중간에 두어 연동 펌프(140)와 연결시킨다.v) The upper part of the stainless pipe 130 connected to the membrane 151 is connected to the peristaltic pump 140 by placing a bearing in the middle.

vi) 3웨이 밸브(131)를 증류수(122)와 연동 펌프(140)가 연결되게 설정한 후 연동 펌프(140)를 이용해서 증류수(122)를 멤브레인(151)의 내부를 채운다.vi) After setting the 3-way valve 131 so that the distilled water 122 and the peristaltic pump 140 are connected, the inside of the membrane 151 is filled with the distilled water 122 using the peristaltic pump 140.

vii) overhead 교반기(171)를 낮은 rpm으로 돌리며 멤브레인(151)이 키토산 고정용액(162)에 잠기도록(다만 멤브레인(151) 내 증류수의 수위보다 낮은 수준으로) 멤브레인(151)을 내려준다.vii) Turn the overhead stirrer 171 at a low rpm and lower the membrane 151 so that the membrane 151 is submerged in the chitosan fixing solution 162 (but lower than the level of distilled water in the membrane 151).

viii) 3웨 밸브(131)를 키토산 용액(152)과 연동 펌프(140)가 연결되게 설정 후 연동 펌프(140)를 이용해서 키토산 용액(152)이 멤브레인(151)의 내부를 채우도록 한다.viii) After setting the 3-way valve 131 so that the chitosan solution 152 and the peristaltic pump 140 are connected, the chitosan solution 152 fills the inside of the membrane 151 using the peristaltic pump 140.

ix) overhead 교반기(171)의 rpm을 늘리고 키토산 용액(152)을 지속적으로 공급하여 마이크로 키토산 담체를 합성한다.ix) Increase the rpm of the overhead stirrer 171 and continuously supply the chitosan solution 152 to synthesize a micro-chitosan carrier.

본 발명에 의해 마이크로 사이즈의 키토산 담체 합성이 가능하다. 즉 멜트블로운 멤브레인(151)의 기공사이즈가 10 μm이므로 이를 통해 흘러나오는 키토산 용액(152)의 직경도 해당 사이즈 수준이므로 마이크로 사이즈의 키토산 담체 합성이 가능하며, 이때 고속 회전에 따른 멤브레인(151)과 키토산 고정용액(162) 사이의 전단력에 의해 키토산 담체가 섬유의 형태로 늘어지는 것이 방지될 수 있다.According to the present invention, it is possible to synthesize a micro-sized chitosan carrier. That is, since the pore size of the meltblown membrane 151 is 10 μm, the diameter of the chitosan solution 152 flowing through it is also the same size, so it is possible to synthesize a micro-sized chitosan carrier, and at this time, the membrane 151 according to high-speed rotation The chitosan carrier may be prevented from stretching in the form of a fiber by shear force between the chitosan fixing solution 162 and the chitosan fixing solution 162 .

본 발명에 의해 키토산 담체의 대량 합성이 가능하다. 즉 멤브레인(151)의 높은 표면적 및 높은 회전속도(1000 rpm이내)를 바탕으로 단시간 안에 대량의 키토산 담체가 합성될 수 있다.According to the present invention, large-scale synthesis of chitosan carriers is possible. That is, a large amount of chitosan carrier can be synthesized in a short time based on the high surface area and high rotation speed (within 1000 rpm) of the membrane 151.

본 발명의 특징들을 바탕으로 키토산을 활용한 흡착효율이 뛰어난(흡착제의 크기가 작을수록 흡착효율이 증진됨) 친환경 담체 및 흡착제의 대량 합성이 가능하다.Based on the characteristics of the present invention, large-scale synthesis of an eco-friendly carrier and adsorbent with excellent adsorption efficiency using chitosan (the smaller the size of the adsorbent, the higher the adsorption efficiency) is possible.

본 발명의 일 실시 예에 따른 키토산 합성 장치(100)는, 키토산 담체 합성에 있어서 키토산을 아세트산 1%에 녹인 용액을 멜트블로운 멤브레인(151)의 내부로 주입함과 동시에 멜트블로운 멤브레인(151)을 높은 rpm으로 회전시켜 내부의 키토산 용액(152)이 마이크로 단위의 크기의 물방물로 막의 표면으로 빠져나올 수 있게 하는 장치이다.In the chitosan synthesizing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, in the synthesis of the chitosan carrier, a solution in which chitosan is dissolved in 1% acetic acid is injected into the meltblown membrane 151, and the meltblown membrane 151 ) is rotated at high rpm so that the internal chitosan solution 152 can escape to the surface of the membrane as microscopic droplets.

빠져나온 키토산 용액(152)은 빠져 나옴과 동시에 NaOH 용액과 같이 키토산을 굳히는 성질을 지닌 용액과 접촉하도록 하여 마이크로 단위의 키토산 담체가 합성될 수 있다.At the same time as the chitosan solution 152 escaped, it comes into contact with a solution having a property of hardening chitosan, such as NaOH solution, so that a micro-unit chitosan carrier can be synthesized.

마이크로 단위의 키토산 담체는 그 자체만으로도 아민기를 일부 지니고 있어서 중금속 이온 등을 흡착하는 특성을 지니고 있으며, 특히 해당 결과물을 동결 건조할 경우 흡착제이면서 여재로서의 높은 효율이 발휘될 수 있다.The micro-sized chitosan carrier itself has some amine groups, so it has the property of adsorbing heavy metal ions, etc., and in particular, when the resulting product is freeze-dried, high efficiency as an adsorbent and filter medium can be exhibited.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 키토산 담체 합성에서 전단력의 작용을 나타내는 예시도이다.4 is an exemplary view showing the action of shear force in synthesizing a chitosan carrier according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 전단력이 없는 경우 키토산 고정용액과 키토산 용액의 반응에 의한 키토산 결정은 섬유질 형태로 뭉치게 된다. 멤브레인(151)의 회전에 따른 원심력을 이용하여 전단력이 키토산 결정에 가해지면, 키토산 결정은 마이크로 단위의 작은 크기로 분쇄될 수 있다.Referring to FIG. 4 , in the absence of shear force, chitosan crystals due to the reaction between the chitosan fixing solution and the chitosan solution are aggregated in a fibrous form. When a shearing force is applied to the chitosan crystals using the centrifugal force according to the rotation of the membrane 151, the chitosan crystals may be pulverized into micro-sized particles.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전에 의한 전단력의 작용을 나타내는 예시도이다.5 is an exemplary view showing the action of shear force by rotation according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 멤브레인(151)을 사이에 두고 키토산 용액(152)이 멤브레인(151)의 내부로 공급되면, 키토산 고정용액(162)과의 반응을 통해 키토산 결정이 생성되며, 멤브레인(151)의 회전에 의해 전단력이 결정에 작용하여 결정이 분쇄된다.Referring to FIG. 5 , when a chitosan solution 152 is supplied to the inside of the membrane 151 with the membrane 151 interposed therebetween, chitosan crystals are generated through reaction with the chitosan fixing solution 162, and the membrane 151 ) causes a shear force to act on the crystal and crush the crystal.

이와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 마이크로 단위의 키토산 담체가 합성될 수 있다.As such, according to an embodiment of the present invention, a micro-unit chitosan carrier can be synthesized.

또한, 단위 시간당 키토산 담체의 합성율을 높일 수 있다.In addition, the synthesis rate of the chitosan carrier per unit time can be increased.

또한, 흡착효율이 높은 키토산 담체의 합성이 가능하다.In addition, it is possible to synthesize a chitosan carrier having high adsorption efficiency.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.In the above, various preferred embodiments of the present invention have been described with some examples, but the description of various embodiments described in the "Specific Contents for Carrying Out the Invention" section is only exemplary, and the present invention Those skilled in the art will understand from the above description that the present invention can be practiced with various modifications or equivalent implementations of the present invention can be performed.

또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.In addition, since the present invention can be implemented in various other forms, the present invention is not limited by the above description, and the above description is intended to complete the disclosure of the present invention and is common in the technical field to which the present invention belongs. It is only provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the present invention, and it should be noted that the present invention is only defined by each claim of the claims.

100: 키토산 담체 합성 장치
110: 가열 교반기
121: 증류수 용기
122: 증류수
130: 관로
131: 3웨이 밸브
132: 베어링
140: 펌프
151: 멤브레인
152: 키토산 용액
161: 키토산 담체 합성 용기
162: 키토산 고정용액
170: 회전 동력원
171: 교반기
100: chitosan carrier synthesizer
110: heating stirrer
121: distilled water container
122: distilled water
130: conduit
131: 3 way valve
132: bearing
140: pump
151: membrane
152: chitosan solution
161 chitosan carrier synthesis container
162: chitosan fixing solution
170: rotational power source
171: stirrer

Claims (10)

멤브레인을 사이에 두고 키토산 고정용액과 키토산 용액이 서로 접합 수 있도록 멤브레인으로 구획된 공간 외부에 키토산 고정용액을 마련하는 단계;
상기 멤브레인으로 구획된 공간 내부로 키토산 용액을 공급하는 단계; 및
상기 키토산 용액이 멤브레인을 통과하게 하여 상기 키토산 용액과 상기 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 단계를 포함하되,
상기 키토산 용액과 상기 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 단계는,
반응에 의해 생성되는 결정에 전단력을 가하는 단계를 포함하도록 구성되는,
키토산 담체 형성 방법.
preparing a chitosan fixing solution outside the space partitioned by the membrane so that the chitosan fixing solution and the chitosan solution can be bonded to each other with the membrane interposed therebetween;
supplying a chitosan solution into the space partitioned by the membrane; and
Reacting the chitosan solution and the chitosan fixing solution with each other by allowing the chitosan solution to pass through the membrane,
The step of reacting the chitosan solution and the chitosan fixing solution with each other,
It is configured to include the step of applying a shear force to the crystals produced by the reaction,
A method for forming a chitosan carrier.
청구항 1에 있어서,
상기 키토산 고정용액을 마련하는 단계는,
증류수에 NaOH를 녹여 생성된 키토산 고정용액을 생성하는 단계를 포함하도록 구성되는,
키토산 담체 형성 방법.
The method of claim 1,
The step of preparing the chitosan fixing solution,
Dissolving NaOH in distilled water to produce a chitosan fixed solution,
A method for forming a chitosan carrier.
청구항 1에 있어서,
상기 키토산 용액을 공급하는 단계는,
열을 가한 산성 용액에 키토산 성분이 용해되어 생성된 키토산 용액을 공급하는 단계를 포함하도록 구성되는,
키토산 담체 형성 방법.
The method of claim 1,
The step of supplying the chitosan solution,
It is configured to include the step of supplying a chitosan solution produced by dissolving the chitosan component in an acidic solution to which heat is applied.
A method for forming a chitosan carrier.
청구항 1에 있어서,
상기 키토산 용액을 공급하는 단계는,
상기 키토산 용액의 공급 전에 상기 멤브레인으로 구획된 공간에 증류수를 공급하는 단계를 포함하도록 구성되는,
키토산 담체 형성 방법.
The method of claim 1,
The step of supplying the chitosan solution,
It is configured to include the step of supplying distilled water to the space partitioned by the membrane before supplying the chitosan solution,
A method for forming a chitosan carrier.
청구항 4에 있어서,
상기 키토산 용액을 공급하는 단계는,
펌프를 이용하여 상기 증류수 및 상기 키토산 용액을 공급하는 단계를 더 포함하도록 구성되는,
키토산 담체 형성 방법.
The method of claim 4,
The step of supplying the chitosan solution,
It is configured to further include the step of supplying the distilled water and the chitosan solution using a pump,
A method for forming a chitosan carrier.
청구항 4에 있어서,
상기 키토산 용액을 공급하는 단계는,
3way 밸브를 이용하여 상기 증류수 및 상기 키토산 용액을 공급하는 단계를 더 포함하도록 구성되는,
키토산 담체 형성 방법.
The method of claim 4,
The step of supplying the chitosan solution,
It is configured to further include the step of supplying the distilled water and the chitosan solution using a 3-way valve,
A method for forming a chitosan carrier.
청구항 1에 있어서,
상기 키토산 용액과 상기 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 단계는,
상기 전단력이 상기 반응에 의한 결정들이 서로 뭉치는 것을 방지하는 단계를 더 포함하도록 구성되는,
키토산 담체 형성 방법.
The method of claim 1,
The step of reacting the chitosan solution and the chitosan fixing solution with each other,
The shear force is configured to further include the step of preventing the crystals due to the reaction from agglomeration,
A method for forming a chitosan carrier.
청구항 1에 있어서,
상기 키토산 용액과 상기 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 단계는,
반응에 의해 생성되는 결정에 전단력을 가하기 위해 상기 멤브레인을 회전시키는 단계를 포함하도록 구성되는,
키토산 담체 형성 방법.
The method of claim 1,
The step of reacting the chitosan solution and the chitosan fixing solution with each other,
Rotating the membrane to apply a shear force to the crystals produced by the reaction.
A method for forming a chitosan carrier.
청구항 1에 있어서,
상기 키토산 용액과 상기 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 단계는,
교반기를 이용하여 상기 멤브레인을 회전시키는 단계를 포함하도록 구성되는,
키토산 담체 형성 방법.
The method of claim 1,
The step of reacting the chitosan solution and the chitosan fixing solution with each other,
Rotating the membrane using an agitator,
A method for forming a chitosan carrier.
멤브레인을 사이에 두고 키토산 고정용액과 키토산 용액이 서로 접합 수 있도록 멤브레인으로 구획된 공간 외부에 키토산 고정용액이 마련된 키토산 담체 합성 용기;
상기 멤브레인으로 구획된 공간 내부로 키토산 용액을 공급하는 관로;
상기 키토산 용액이 멤브레인을 통과하게 하여 상기 키토산 용액과 상기 키토산 고정용액을 서로 반응시키는 상기 멤브레인; 및
반응에 의해 생성되는 결정에 전단력을 가하는 회전 동력원을 포함하도록 구성되는,
키토산 담체 형성 장치.
A chitosan carrier synthesizing container in which a chitosan fixing solution is provided outside the space partitioned by the membrane so that the chitosan fixing solution and the chitosan solution can be bonded to each other with the membrane interposed therebetween;
a conduit for supplying a chitosan solution into the space partitioned by the membrane;
The membrane for reacting the chitosan solution and the chitosan fixing solution by allowing the chitosan solution to pass through the membrane; and
It is configured to include a rotational power source that applies a shear force to the crystals produced by the reaction.
Chitosan carrier forming apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100321665B1 (en) 1997-05-14 2002-03-23 기무라 시게루 Chitin beads, chitosan beads, processes for producing these beads, carriers made of these beads and processes for producing microsprodidian spores

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100321665B1 (en) 1997-05-14 2002-03-23 기무라 시게루 Chitin beads, chitosan beads, processes for producing these beads, carriers made of these beads and processes for producing microsprodidian spores

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