KR20230076471A - Eco-friendly scale remover and method for removing scale using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스케일(scale)을 제거하기 위한 스케일 제거제 및 이를 이용한 스케일 제거방법에 관한 것으로, 보일러나 화장실 등의 각종 배관에 발생된 스케일(scale)을 효과적으로 제거하면서 배관의 식각이나 부식을 유발하지 않고, 인체 무해 및 환경오염이 적은 친환경 스케일 제거제 및 이를 이용한 스케일 제거방법에 관한 것이다. The present invention relates to a scale remover for removing scale and a scale removal method using the same, and effectively removes scale generated in various pipes such as boilers and toilets without causing etching or corrosion of pipes. , It relates to an eco-friendly scale remover harmless to human body and less environmental pollution, and a scale removal method using the same.
일반적으로, 배관에는 스케일(scale)이 생성된다. 스케일은 주로 물 등의 유체가 흐르는 공업용수 배관 및 보일러나 열교환기 등의 열수 배관 등에 생성되며, 화장실의 변기나 배관 등에도 생성된다. In general, scale is created in piping. Scale is mainly generated in industrial water pipes where fluids such as water flow and hot water pipes such as boilers and heat exchangers, and also in toilet bowls and pipes in toilets.
스케일의 대부분은 배관 내 용수 중의 Ca2+이나 Mg2+ 등의 금속이온이 염류들에 의하여 탄산염 및 금속산화물 등의 불용성 물질로 석출되어 형성되며, 이는 통상 관물때 또는 관석이라고도 한다. 그리고 화장실의 변기나 배관에서 소변에 의해 형성된 스케일은 요석이라고도 한다. Most of the scale is formed when metal ions such as Ca 2+ or Mg 2+ in the water in the pipe are precipitated as insoluble substances such as carbonate and metal oxide by salts, which is also commonly referred to as scale or capstone. And the scale formed by urine in the toilet bowl or pipe in the bathroom is also called urinary stone.
예를 들어, 보일러 등의 열수 배관 내에 스케일이 두껍게 형성하면 열전도도가 나빠져 에너지(보일러 연료)의 소비가 많아질 뿐 아니라 배관의 바깥쪽이 과열되어 손상을 일으키는 경우가 있다. 고온에서 용해도가 감소되는 염류(황산칼슘, 탄산칼슘, 인산칼슘 등)가 함유되어 있으면, 온도가 높아진 배관 안쪽 벽에서 서서히 석출되며, 이들은 불용성 탄산염과 금속산화물 형태로 배관에 침착된다. For example, when scale is formed thickly in a hot water pipe such as a boiler, thermal conductivity deteriorates, energy consumption (boiler fuel) increases, and the outside of the pipe overheats, causing damage. If salts (calcium sulfate, calcium carbonate, calcium phosphate, etc.) whose solubility decreases at high temperatures are contained, they are gradually precipitated from the inner wall of the pipe where the temperature is elevated, and they are deposited in the pipe in the form of insoluble carbonates and metal oxides.
스케일은 주기적으로 제거해야 한다. 스케일이 제거되지 않고 침적될 경우, 가열 면의 온도 증가로 배관 내 고온 부식이 유발될 수 있으며, 보일러 내 온도 상승을 유도하여 과열로 인한 폭발 등의 사고 위험을 초래할 수 있다. 또한, 산업현장의 공정수(水)는 해수 또는 센물(경수)이 많아 스케일의 침적이 가속되며, 이 경우 배관 막힘으로 인한 배관 파손, 냉각효율 감소, 불량률 증가, 고온 부식 및 장비교체 등 문제점을 야기한다. Scale should be removed periodically. If the scale is deposited without being removed, high-temperature corrosion in the pipe may be caused by an increase in the temperature of the heating surface, and an increase in temperature in the boiler may cause an accident such as an explosion due to overheating. In addition, the scale deposition is accelerated due to the large amount of seawater or hard water (hard water) in the process water at industrial sites. cause
위와 같은 스케일을 제거하는 방법으로는 자기방식 또는 전해방식을 이용한 부스터(water-buster)라고 불리는 자석장치나 초음파 설비 등을 이용하는 물리적 방법과, 청관제 또는 배관 청소제라고 불리는 스케일 제거제를 이용하여 제거하는 화학적 방법이 있다. 그러나 물리적인 방법에서 사용되는 장치는 비효과적이고 대단히 고가이며, 이는 또한 지속적인 전원 공급을 필요로 하여, 설치나 유지 관리에 많은 비용이 소요된다. As a method of removing the above scale, a physical method using a magnet device called a water-buster or an ultrasonic device using a magnetic method or an electrolytic method, and a scale remover called a cleaning agent or a pipe cleaner are used to remove the scale. There are chemical methods. However, the device used in the physical method is ineffective and very expensive, and it also requires a continuous power supply, which requires a lot of cost for installation and maintenance.
이에 반해, 스케일 제거제를 이용하는 화학적인 방법은 처리 작업이 비교적 간편하다. 종래, 대부분의 스케일 제거제(청관제)는 염산, 인산, 황산 및 질산 등의 강산으로부터 선택된 무기산이나 인산염 및 계면활성제 등을 주성분으로 하고 있다. 예를 들어, 한국 등록특허 제10-0502599호, 한국 등록특허 제10-0924788호, 한국 등록특허 제10-1713598호 및 한국 공개특허 제10-2018-0010478호 등에는 위와 관련한 기술이 제시되어 있다. In contrast, the chemical method using a scale remover is relatively easy to treat. Conventionally, most scale removers (cleaning agents) have inorganic acids or phosphates selected from strong acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid and nitric acid, and surfactants as main components. For example, Korean Patent Registration No. 10-0502599, Korean Patent Registration No. 10-0924788, Korean Patent Registration No. 10-1713598, and Korean Patent Publication No. 10-2018-0010478 suggest technologies related to the above. .
그러나, 종래 기술에 따른 스케일 제거제(청관제)는 대부분 유해한 강산을 포함하고 있어 금속을 식각하거나 금속의 부식을 유발하여 모재(금속) 또는 배관의 수명을 단축시킨다. 또한, 인체(피부)에 유해하고, 수질 및 토양을 오염시켜 환경 친화적이지 못하는 문제점이 있다. 아울러, 인산염 등을 주성분으로 하는 스케일 제거제(청관제)는 금속이온(Ca2+이나 Mg2+ 등)과 결합하여 침전물을 생성시켜 하수관의 부식을 촉진시키는 문제점이 있다. However, most of the scale removers (cleaning agents) according to the prior art contain harmful strong acids that etch metals or cause corrosion of metals to shorten the life of base materials (metals) or pipes. In addition, there is a problem that is harmful to the human body (skin) and is not environmentally friendly by contaminating water quality and soil. In addition, the scale remover (cleaning agent) containing phosphate as a main component has a problem of accelerating corrosion of sewer pipes by generating precipitates by combining with metal ions (Ca 2+ or Mg 2+ , etc.).
이에, 본 발명은 개선된 특성을 가지는 스케일 제거제 및 제거방법을 제공하는 데에 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a scale remover and method having improved properties.
구체적으로, 본 발명은 스케일을 제거함에 있어, 종래에 시도되지 않은 새로운 반응 메커니즘을 통해, 스케일을 구성하는 성분 중에서도 특히 탄산칼슘(CaCO3)을 효과적으로 제거할 수 있는 스케일 제거제, 및 이를 이용한 스케일 제거방법을 제공하는 데에 목적이 있다. Specifically, the present invention relates to a scale remover that can effectively remove calcium carbonate (CaCO 3 ) among components constituting scale through a new reaction mechanism that has not been tried before in removing scale, and scale removal using the same. The purpose is to provide a method.
또한, 본 발명은 탄산칼슘(CaCO3) 등의 스케일을 효과적으로 제거하면서도 금속 모재의 식각이나 부식을 유발하지 않고, 인체 무해 및 친환경적인 특성을 가지는 친환경 스케일 제거제, 및 이를 이용한 스케일 제거방법을 제공하는 데에 목적이 있다. In addition, the present invention provides an eco-friendly scale remover that effectively removes scale such as calcium carbonate (CaCO 3 ) without causing etching or corrosion of the metal base material, harmless to the human body and eco-friendly characteristics, and a scale removal method using the same has a purpose
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, In order to achieve the above object, the present invention,
스케일 중의 탄산칼슘(CaCO3)을 제거하는 탄산칼슘 제거제를 포함하고, Including a calcium carbonate remover that removes calcium carbonate (CaCO 3 ) in scale,
상기 탄산칼슘 제거제는 이산화탄소와 물을 포함하는 스케일 제거제를 제공한다. The calcium carbonate remover provides a scale remover containing carbon dioxide and water.
또한, 본 발명은, In addition, the present invention,
스케일 중의 탄산칼슘(CaCO3)을 제거하는 탄산칼슘 제거제를 포함하고, Including a calcium carbonate remover that removes calcium carbonate (CaCO 3 ) in scale,
상기 탄산칼슘 제거제는, The calcium carbonate remover,
이산화탄소를 발생시키는 CO2 전구체와, A CO 2 precursor that generates carbon dioxide;
물을 포함하는 스케일 제거제를 제공한다. A scale remover comprising water is provided.
이에 더하여, 본 발명은, In addition to this, the present invention,
스케일 중의 탄산칼슘(CaCO3)을 제거하는 탄산칼슘 제거제를 포함하고, Including a calcium carbonate remover that removes calcium carbonate (CaCO 3 ) in scale,
상기 탄산칼슘 제거제는, The calcium carbonate remover,
유기산과, organic acids,
상기 유기산과 반응하여 이산화탄소를 발생시키는 CO2 전구체를 포함하는 스케일 제거제를 제공한다. A scale remover comprising a CO 2 precursor generating carbon dioxide by reacting with the organic acid is provided.
실시형태에 따라서, 본 발명에 따른 스케일 제거제는 효소, 킬레이트제, 계면활성제 및 증점제로부터 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있으며, 예를 들어 200 ~ 1,500cps(@ 20℃)의 점도를 가질 수 있다. According to an embodiment, the scale remover according to the present invention may further include one or more selected from enzymes, chelating agents, surfactants and thickeners, and may have a viscosity of, for example, 200 to 1,500 cps (@ 20 ° C) .
또한, 본 발명은 상기 스케일 제거제를 사용하여 배관이나 화장실 변기 등에 형성된 스케일을 효과적으로 제거할 수 있는 스케일 제거방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a scale removal method capable of effectively removing scale formed on pipes or toilet bowls using the scale remover.
아울러, 본 발명은, In addition, the present invention,
물을 포함하는 용액에 CO2 전구체를 혼합하여 CO2가 생성된 스케일 제거제를 얻는 단계; 및 Obtaining a scale remover in which CO 2 is produced by mixing a CO 2 precursor in a solution containing water; and
상기 CO2가 생성된 스케일 제거제를 사용하여 스케일을 제거하는 단계를 포함하는 스케일 제거방법을 제공한다. It provides a scale removal method comprising the step of removing scale using the scale remover from which the CO 2 is generated.
또한, 본 발명은, In addition, the present invention,
유기산, 효소 및 물을 포함하는 제1제와, CO2 전구체를 포함하는 제2제를 준비하는 단계; preparing a first agent including an organic acid, an enzyme, and water, and a second agent including a CO 2 precursor;
상기 제1제와 제2제를 혼합하여 CO2가 생성된 스케일 제거제를 얻는 단계; 및 obtaining a scale remover in which CO 2 is generated by mixing the first agent and the second agent; and
상기 CO2가 생성된 스케일 제거제를 사용하여 스케일을 제거하는 단계를 포함하는 스케일 제거방법을 제공한다. It provides a scale removal method comprising the step of removing scale using the scale remover from which the CO 2 is generated.
본 발명에 따르면, 개선된 특성을 가지는 스케일 제거제 및 제거방법이 제공된다. According to the present invention, a scale remover and method for removing scale having improved properties are provided.
구체적으로, 본 발명에 따르면, 스케일을 구성하는 성분 중에서도 특히 탄산칼슘(CaCO3)을 효과적으로 제거할 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명에 따르면, 탄산칼슘(CaCO3) 등의 스케일을 효과적으로 제거하면서도 금속의 식각이나 부식을 유발하지 않아 배관의 수명을 연장할 수 있고, 인체 무해 및 친환경적인 효과를 갖는다. Specifically, according to the present invention, among the components constituting the scale, it has an effect of effectively removing calcium carbonate (CaCO 3 ). In addition, according to the present invention, while effectively removing scale such as calcium carbonate (CaCO 3 ), it does not cause etching or corrosion of metal, so that the life of the pipe can be extended, and it is harmless to the human body and has an eco-friendly effect.
도 1은 pH 증가에 따른 천연 유기산의 공업용수 배관 스케일에 대한 용해도 평가결과이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스케일 제거제를 사용하여 공업용수 배관의 스케일이 제거되는 과정을 보인 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스케일 제거제를 사용하여 화장실 소변기의 요석 제거 전과 제거 후의 모습을 보인 사진이다. 1 is a result of evaluating the solubility of natural organic acids on industrial water pipe scales according to pH increase.
2 is a photograph showing a process of removing scale from an industrial water pipe using a scale remover according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a photograph showing the state before and after removal of urine stones in a bathroom urinal using a scale remover according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서 사용되는 용어 "및/또는"은 전후에 나열한 구성 요소들 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 의미로 사용된다. 본 발명에서 사용되는 용어 "하나 이상"은 하나 또는 둘 이상의 복수를 의미한다. The term "and/or" used in the present invention is used to mean including at least one or more of the elements listed before and after. As used herein, the term "one or more" means one or a plurality of two or more.
본 발명은 제1형태에 따라서, 스케일을 효과적으로 제거 및/또는 스케일의 생성을 방지하는 조성물로서의 스케일 제거제를 제공한다. 본 발명은 제2형태에 따라서 스케일 제거방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 제3형태에 따라서 상기 스케일 제거제의 사용방법을 제공하며, 구체적으로는 상기 스케일 제거제를 사용하여 스케일을 제거하는 스케일 제거방법을 제공한다. According to a first aspect, the present invention provides a scale remover as a composition for effectively removing scale and/or preventing the formation of scale. The present invention provides a scale removal method according to a second aspect. In addition, the present invention provides a method of using the scale remover according to a third aspect, and specifically provides a scale removal method of removing scale using the scale remover.
본 발명에서, 「스케일」은 보일러, 열교환기 및 기타 각종 설비의 배관에 형성된 관석, 및 화장실의 변기나 배관에 형성된 요석 등을 포함한다. 본 발명에서, 「스케일 제거」는 위와 같은 스케일을 제거, 및/또는 스케일의 생성을 미리 방지(예방)하는 의미로 사용된다. 또한, 본 발명에 따른 스케일 제거제는 탄산염 및 금속산화물 등을 포함하는 스케일의 제거 및 방지는 물론, 유기물 및/또는 무기물 등에 의해 형성된 녹(rust), 기름 및/또는 악취 등을 제거할 수 있다. In the present invention, "scale" includes capstones formed in pipes of boilers, heat exchangers and other various facilities, and urine stones formed in toilet bowls or pipes of toilets. In the present invention, "scale removal" is used in the sense of removing the above scale and/or preventing (preventing) the generation of scale in advance. In addition, the scale remover according to the present invention can remove and prevent scale including carbonates and metal oxides, as well as remove rust, oil, and/or odor formed by organic and/or inorganic materials.
본 발명에 따른 스케일 제거제는 스케일 중의 탄산칼슘(CaCO3)을 제거하는 탄산칼슘 제거제를 포함한다. 본 발명에 따른 스케일 제거제는 탄산칼슘 제거제를 포함하는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 스케일 제거제는 상기 탄산칼슘 제거제 이외에 스케일 제거에 효과적인 다른 유효성분을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 스케일 제거제는 그 제형에 있어 용액(수용액 등), 소정의 점도를 가지는 점성액, 페이스트, 슬러리 및/또는 고형(분말상) 등의 제형을 가질 수 있다. 아울러, 본 발명에 따른 스케일 제거제는 1액형 또는 2액형 등의 사용 형태를 가질 수 있다. The scale remover according to the present invention includes a calcium carbonate remover that removes calcium carbonate (CaCO 3 ) in scale. The scale remover according to the present invention is not particularly limited as long as it includes a calcium carbonate remover. The scale remover according to the present invention may further contain other active ingredients effective for scale removal in addition to the calcium carbonate remover. In addition, the scale remover according to the present invention may have a formulation such as a solution (aqueous solution, etc.), a viscous liquid having a predetermined viscosity, a paste, a slurry, and/or a solid (powder). In addition, the scale remover according to the present invention may have a usage form such as a one-component or two-component type.
본 발명에 따른 스케일 제거제는 제1실시형태에 따라서, 탄산칼슘 제거제를 포함하되, 상기 탄산칼슘 제거제는 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)을 포함한다. 본 발명자들은 스케일 제거에 관한 연구를 거듭하는 과정에서, 우선적으로 스케일의 구성 성분에 대해 주목하였다. 스케일의 성분 분석결과, 스케일은 여러 종류의 탄산염 및 금속산화물 등의 무기염 화합물과 소량의 유기물 등을 포함하고 있었으며, 특히 탄산칼슘(CaCO3)이 대부분의 함량을 차지함을 알 수 있었다. 구체적으로, 스케일은 탄산칼슘(CaCO3), 산화칼슘(CaO), 산화규소(SiO2) 및 산화철(Fe2O3) 등을 주성분으로 하되, 이들 중에서도 탄산칼슘(CaCO3)을 가장 많은 함량으로 포함하고 있음을 알 수 있었다. 이에, 스케일을 효율적으로 제거하기 위해서는 탄산칼슘(CaCO3)의 제거가 우선되어야 함을 알 수 있었다. The scale remover according to the present invention includes a calcium carbonate remover according to the first embodiment, wherein the calcium carbonate remover includes carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O). The present inventors, in the process of repeating research on scale removal, first paid attention to the components of scale. As a result of component analysis of the scale, it was found that the scale contained inorganic salt compounds such as various types of carbonates and metal oxides and a small amount of organic matter, and in particular, calcium carbonate (CaCO 3 ) occupied most of the content. Specifically, the scale has calcium carbonate (CaCO 3 ), calcium oxide (CaO), silicon oxide (SiO 2 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) as main components, but among them, calcium carbonate (CaCO 3 ) has the highest content. It was found to contain Accordingly, it was found that removal of calcium carbonate (CaCO 3 ) should be prioritized in order to efficiently remove the scale.
또한, 상기 탄산칼슘(CaCO3)은 물에 녹지 않은 불용성이나, 이는 이산화탄소(CO2)가 함유된 물에는 용해됨을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다. 즉, 본 발명에 따르면, 불용성의 탄산칼슘(CaCO3)은 순수한 물에는 용해되지 않으나, 이산화탄소(CO2)를 포함하는 물(H2O)에는 용해되어, 수용성의 탄산수소칼슘(Ca(HCO3)2)을 생성하면서 효과적으로 용해, 제거됨을 알 수 있었다. 아울러, 본 발명에 따르면, 상기 불용성의 탄산칼슘(CaCO3)은 이산화탄소(CO2) 및 물(H2O) 이외에 효소 및/또는 킬레이트 등이 더 포함되는 경우, 더욱 효과적으로 용해, 제거됨을 알 수 있었다. In addition, the calcium carbonate (CaCO 3 ) is insoluble in water, but it is found that it is soluble in water containing carbon dioxide (CO 2 ), and the present invention was completed. That is, according to the present invention, insoluble calcium carbonate (CaCO 3 ) is not soluble in pure water, but is soluble in water (H 2 O) containing carbon dioxide (CO 2 ), and is soluble in water-soluble calcium bicarbonate (Ca(HCO 3 ) 2 ) was found to be effectively dissolved and removed while generating. In addition, according to the present invention, it can be seen that the insoluble calcium carbonate (CaCO 3 ) is more effectively dissolved and removed when enzymes and/or chelates are further included in addition to carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O). there was.
하나의 구현예에 따라서, 상기 탄산칼슘 제거제는 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)을 포함하는 탄산수를 포함할 수 있다. 이하, 경우에 따라서, 이산화탄소는 "CO2"라 하고, 물은 "H2O"라 한다. 본 발명에 따르면, 스케일의 주성분인 탄산칼슘(CaCO3)이 탄산칼슘 제거제(CO2 + H2O)에 의해 단시간 내에 높은 효율로 용해, 제거되어 우수한 스케일 제거능을 갖는다. 본 발명에 따른 스케일 제거제는, 적어도 하기 [반응식 1]을 포함하는 반응을 통해 스케일 중의 적어도 탄산칼슘(CaCO3)을 제거한다. According to one embodiment, the calcium carbonate removal agent may include carbonated water including carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O). Hereinafter, in some cases, carbon dioxide is referred to as "CO 2 ", and water is referred to as "H 2 O". According to the present invention, calcium carbonate (CaCO 3 ), which is the main component of scale, is dissolved and removed with high efficiency in a short time by the calcium carbonate remover (CO 2 + H 2 O), and has excellent scale removal ability. The scale remover according to the present invention removes at least calcium carbonate (CaCO 3 ) in scale through a reaction including at least the following [Scheme 1].
[반응식 1] [Scheme 1]
CaCO3 ＋ CO2 ＋ H2O → Ca(HCO3)2 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O → Ca(HCO 3 ) 2
본 발명에 따르면, 적어도 상기 반응을 포함하는 반응 메카니즘을 통해 배관이나 화장실 변기 등에 침적된 스케일이 효과적으로 제거된다. 즉, 스케일의 대부분을 구성하는 불용성의 탄산칼슘(CaCO3)은 CO2와 H2O에 의해 상기 반응에 따라 분해(용해)되어 수용성의 탄산수소칼슘(Ca(HCO3)2)을 생성하면서 녹아 제거된다. 또한, 상기 생성된 수용성의 탄산수소칼슘(Ca(HCO3)2)은 물에 용해되어 배관 등으로부터 분리, 제거된다. 이러한 제거 과정은 공업용수 배관 및 열교환기 배관 등의 금속재 배관은 물론 화장실 변기 등의 세라믹재 등에도 유용성을 갖는다. According to the present invention, scale deposited on pipes or toilet bowls is effectively removed through a reaction mechanism including at least the above reaction. That is, insoluble calcium carbonate (CaCO 3 ) constituting most of the scale is decomposed (dissolved) by CO 2 and H 2 O according to the above reaction to produce water-soluble calcium hydrogen carbonate (Ca(HCO 3 ) 2 ). melted and removed In addition, the generated water-soluble calcium bicarbonate (Ca(HCO 3 ) 2 ) is dissolved in water and separated and removed from pipes and the like. This removal process is useful not only for metal piping such as industrial water piping and heat exchanger piping, but also for ceramic materials such as toilet bowls.
상기 이산화탄소는 기체, 액체 및/또는 고체의 이산화탄소를 사용할 수 있으며, 이들 중에서도 고체 상태의 이산화탄소로서 드라이아이스(dry ice)를 유용하게 사용할 수 있다. As the carbon dioxide, gas, liquid, and/or solid carbon dioxide may be used, and among these, dry ice may be usefully used as solid carbon dioxide.
본 발명에 따른 스케일 제거제는 제2실시형태에 따라서, 탄산칼슘 제거제를 포함하되, 상기 탄산칼슘 제거제는 이산화탄소(CO2)를 발생시키는 CO2 전구체와, 물(H2O)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 CO2 전구체는 CO2를 발생시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 이러한 CO2 전구체는, 예를 들어 드라이아이스(dry ice), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 세스퀴탄산나트륨(sodium sesquicarbonate) 및 트로나(TRONA) 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 트로나(TRONA)는 천연 광물로서, 이는 세스퀴탄산나트륨을 주성분으로 함유하고 있다. 본 발명에서, 상기 CO2 전구체는 물과의 혼합(반응)에 의하거나, 또는 다른 성분과의 혼합(반응)에 의해 CO2를 발생시킬 수 있는 것이면 좋다. According to the second embodiment, the scale remover according to the present invention includes a calcium carbonate remover, but the calcium carbonate remover may include a CO 2 precursor generating carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O). . At this time, the CO 2 precursor is not particularly limited as long as it can generate CO 2 . Such a CO 2 precursor may include, for example, one or more selected from dry ice, sodium bicarbonate (NaHCO 3 ), sodium sesquicarbonate, and trona. is not limited by The trona (TRONA) is a natural mineral, which contains sodium sesquicarbonate as a main component. In the present invention, the CO 2 precursor may be one capable of generating CO 2 by mixing (reaction) with water or by mixing (reaction) with other components.
상기 CO2 전구체로서, 예를 들어 드라이아이스(dry ice)를 사용하는 경우, 이는 물(H2O)에 의해 빠르게 기화되어 CO2를 발생하여 상기 반응식 1에 따라 탄산칼슘(CaCO3)을 용해, 제거할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 드라이아이스를 물에 혼합하여 CO2를 충분히 발생시킨 다음, 이를 배관 등에 적용하면 상기 반응식 1에 따라 적어도 탄산칼슘(CaCO3)이 효과적으로 용해, 제거될 수 있다. As the CO 2 precursor, for example, when dry ice is used, it is quickly vaporized by water (H 2 O) to generate CO 2 to dissolve calcium carbonate (CaCO 3 ) according to Reaction Formula 1 above. , can be removed. For example, if CO 2 is sufficiently generated by mixing dry ice with water and then applied to a pipe or the like, at least calcium carbonate (CaCO 3 ) can be effectively dissolved and removed according to Reaction Formula 1 above.
본 발명에 따른 스케일 제거제는 제3실시형태에 따라서, 탄산칼슘 제거제를 포함하되, 상기 탄산칼슘 제거제는 유기산(organic acid)과, 상기 유기산과 반응하여 이산화탄소(CO2)를 발생시키는 CO2 전구체를 포함할 수 있다. 이때, 상기 CO2 전구체는, 예를 들어 탄산수소나트륨(NaHCO3), 세스퀴탄산나트륨(sodium sesquicarbonate) 및 트로나(TRONA) 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 탄산수소나트륨(NaHCO3) 및/또는 세스퀴탄산나트륨 등의 CO2 전구체는 유기산과의 반응을 통해 CO2와 H2O을 생성한다. 일례를 들어, 약알칼리성의 탄산수소나트륨(NaHCO3)은 약산성의 유기산(H+)과 반응하여 수용성의 탄산나트륨(Na2CO3)과 함께 탄산칼슘(CaCO3)의 제거를 위한 CO2와 H2O을 생성한다. 이는 하기 [반응식 2]에 따른다. According to the third embodiment, the scale remover according to the present invention includes a calcium carbonate remover, wherein the calcium carbonate remover is an organic acid and a CO 2 precursor that reacts with the organic acid to generate carbon dioxide (CO 2 ). can include In this case, the CO 2 precursor may include, for example, one or more selected from sodium bicarbonate (NaHCO 3 ), sodium sesquicarbonate, and trona. A CO 2 precursor such as sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) and/or sodium sesquicarbonate generates CO 2 and H 2 O through a reaction with an organic acid. For example, weakly alkaline sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) reacts with weakly acidic organic acid (H + ) to produce water-soluble sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) together with CO 2 and H for the removal of calcium carbonate (CaCO 3 ). 2 produces O. This follows [Scheme 2] below.
[반응식 2][Scheme 2]
NaHCO3 + H+(유기산) → Na2CO3 + CO2 + H2O NaHCO 3 + H + (organic acid) → Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O
상기 유기산은 천연 유기산으로부터 선택될 수 있다. 상기 유기산은, 예를 들어 아스코르빈산(ascorbic acid), 말론산(Malonic acid), 말레익산(Maleic acid), 타르타르산(Tartaric acid), 락트산(Lactic acid), 아세트산(Acetic acid), 옥살산(Oxalic acid), 시트릭산(Citric acid) 및 말릭산(Malic acid) 등으로부터 선택된 하나 또는 2 이상의 혼합을 사용할 수 있다. 이러한 천연 유기산은 천연 재료로부터 유래된 약산성으로서, CO2 전구체와의 반응을 통해 CO2 생성에 유리하며, 이는 또한 인체 무해 및 친환경적인 측면에서 바람직하다.The organic acid may be selected from natural organic acids. The organic acid, for example, ascorbic acid, malonic acid, maleic acid, tartaric acid, lactic acid, acetic acid, oxalic acid acid), citric acid, malic acid, and the like, or a mixture of two or more may be used. These natural organic acids are weak acids derived from natural materials, and are advantageous in generating CO 2 through reaction with CO 2 precursors, which are also desirable in terms of being harmless to humans and environmentally friendly.
상기 유기산은, 바람직하게는 상기 나열한 천연 유기산 중에서도 아스코르빈산(ascorbic acid), 아세트산(acetic acid), 옥살산(Oxalic acid), 시트릭산(Citric acid) 및 말릭산(Malic acid) 중에서 선택된 하나 이상이 좋다. 이러한 유기산들은 CO2 전구체와 반응하여 높은 효율로 CO2를 생성시키고, 이와 함께 유기산 자체적으로도 우수한 스케일 제거능(스케일의 용해도)을 가지며, 이들은 또한 중성에 가까운 pH에서도 반응성이 높다. The organic acid is preferably at least one selected from ascorbic acid, acetic acid, oxalic acid, citric acid, and malic acid among the natural organic acids listed above. good night. These organic acids react with the CO 2 precursor to generate CO 2 with high efficiency, and at the same time, the organic acid itself has excellent scale removal ability (scale solubility), and they are also highly reactive even at a pH close to neutral.
또한, 하나의 구현예에 따라서, 상기 탄산칼슘 제거제는 유기산과, 상기 유기산과 반응하여 이산화탄소(CO2)를 발생시키는 CO2 전구체를 포함하되, 물을 더 포함하는 수상 제형을 가질 수 있다. 이때, 유기산이 먼저 CO2 전구체(탄산수소나트륨 등)와 반응하여 CO2를 생성시키고, 이후 미반응의 CO2 전구체는 물과 반응하여 CO2를 생성시킬 수 있다. In addition, according to one embodiment, the calcium carbonate remover may have an organic acid and a CO 2 precursor that reacts with the organic acid to generate carbon dioxide (CO 2 ), but may have an aqueous phase formulation that further includes water. In this case, the organic acid may first react with a CO 2 precursor (such as sodium bicarbonate) to generate CO 2 , and then the unreacted CO 2 precursor may react with water to generate CO 2 .
아울러, 상기 탄산칼슘 제거제는 유기산과 CO2 전구체(예, 탄산수소나트륨(NaHCO3) 및/또는 세스퀴탄산나트륨 등)를 2 ~ 8 : 8 : 2(= 유기산 : CO2 전구체)의 중량비로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 유기산과 CO2 전구체를 4 ~ 6 : 4 : 4(= 유기산 : CO2 전구체)의 중량비로 포함할 수 있으며, 이러한 중량비에서 우수한 스케일 제거능을 가질 수 있다. In addition, the calcium carbonate remover includes an organic acid and a CO 2 precursor (eg, sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) and/or sodium sesquicarbonate, etc.) in a weight ratio of 2 to 8: 8: 2 (= organic acid: CO 2 precursor) can do. Preferably, the organic acid and the CO 2 precursor may be included in a weight ratio of 4 to 6:4:4 (= organic acid:CO 2 precursor), and excellent scale removal performance may be obtained at this weight ratio.
본 발명에 따른 스케일 제거제는 제4실시형태에 따라서, 위와 같은 탄산칼슘 제거제를 적어도 포함하되, 이에 더하여 스케일의 제거 및 방지에 유용한 다른 성분을 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 스케일 제거제는, 예를 들어 효소, 킬레이트제 및 계면활성제 등으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있으며, 이들 중에서 적어도 효소를 포함하는 것이 좋다. 상기 효소, 킬레이트제 및 계면활성제는 탄산칼슘(CaCO3)의 제거는 물론, 탄산칼슘(CaCO3) 이외의 탄산염 및 금속산화물 등의 스케일 제거능을 향상시킬 수 있다. According to the fourth embodiment, the scale remover according to the present invention includes at least the calcium carbonate remover as described above, and may further include other components useful for removing and preventing scale. The scale remover according to the present invention may further include at least one selected from, for example, an enzyme, a chelating agent, and a surfactant, and among these, it is preferable to include at least an enzyme. The enzyme, chelating agent, and surfactant can remove calcium carbonate (CaCO 3 ) as well as improve scale removal ability of carbonates and metal oxides other than calcium carbonate (CaCO 3 ).
바람직한 실시형태에 따라서, 본 발명에 따른 스케일 제거제는 유기산, CO2 전구체(예, 탄산수소나트륨(NaHCO3) 및/또는 세스퀴탄산나트륨 등), 효소, 킬레이트제 및 계면활성제를 유효성분으로 포함할 수 있다. 그리고 액상의 제형을 위한 물을 더 포함할 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 스케일 제거제는 2액형으로서 유기산, 효소, 킬레이트제 및 계면활성제를 포함하는 제1제와, CO2 전구체를 포함하는 제2제로 구성될 수 있다. 그리고 상기 제1제는 물을 더 포함하는 수용액으로 구성될 수 있다. 이러한 2액형의 경우, 배관 등에 적용하기 직전에 제1제와 제2제를 혼합하여 CO2를 충분히 발생시킨 다음 사용될 수 있다. According to a preferred embodiment, the scale remover according to the present invention may contain organic acids, CO 2 precursors (eg, sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) and/or sodium sesquicarbonate, etc.), enzymes, chelating agents and surfactants as active ingredients. can And water for liquid formulations may be further included. In this case, the scale remover according to the present invention is a two-component type, and may include a first agent including an organic acid, an enzyme, a chelating agent, and a surfactant, and a second agent including a CO 2 precursor. And the first agent may be composed of an aqueous solution further containing water. In the case of such a two-component type, CO 2 may be sufficiently generated by mixing the first agent and the second agent immediately before application to piping, etc., and then used.
상기 효소는 본 발명에 따라서 적어도 유기산과 CO2 전구체의 반응을 촉진시키는 촉매로 작용한다. 상기 효소는, 구체적으로 유기산과 CO2 전구체의 반응속도를 증가시키고, 이와 함께 스케일 제거속도를 증가시킨다. 이러한 효소에 의해 적어도 처리 시간(스케일 제거시간)이 단축될 수 있다. 이러한 효소는, 예를 들어 셀룰레이스(Cellulase), 카탈레이스(Catalase), 아밀레이스(Amylase), 라이페이스(Lipase), 헤미셀룰레이스(Hemicellulase) 및 리그닌 과산화효소(Lignin peroxidase) 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 본 발명에서, 상기 효소는 상기 나열한 것으로 한정되지 않으며, 이는 적어도 유기산과 CO2 전구체의 반응속도를 증가시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. According to the present invention, the enzyme acts as a catalyst to promote the reaction between at least an organic acid and a CO 2 precursor. The enzyme specifically increases the reaction rate between the organic acid and the CO 2 precursor, and increases the scale removal rate as well. At least the treatment time (scale removal time) can be shortened by these enzymes. These enzymes are, for example, one or more selected from cellulase, catalase, amylase, lipase, hemicellulase, and lignin peroxidase. can be used. In the present invention, the enzyme is not limited to those listed above, and is not particularly limited as long as it can increase the reaction rate between at least an organic acid and a CO 2 precursor.
상기 킬레이트제는 스케일 및/또는 녹 제거를 위한 것으로서, 이는 예를 들어 에틸렌글리콜아세틱산(EGA ; ethylene glycol acetic acid), 에틸렌디아민(ethylene diamine), 옥신(auxin), 글루콘산(gluconic acid), 에틸렌디아민 테트라아세테이트(EDTA ; ethylenediamine tetraacetate) 및 이들의 염으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 킬레이트제는, 구체적인 예를 들어 에틸렌글리콜-비스(β-아미노에틸에테르)-N,N,N',N'-테트라아세틱산(EGTA ; ethylene glycol-bis(β-aminoethyl ether)-N,N,N',N'-tetraacetic acid), 에틸렌디아민, 옥신, 글루콘산 나트륨, 에틸렌디아민 테트라아세테이트-2나트륨(EDTA-2Na), 에틸렌디아민 테트라아세테이트-3나트륨(EDTA-3Na), 에틸렌디아민 테트라아세테이트-4나트륨(EDTA-4Na) 및 에틸렌디아민 테트라아세테이트-4수소(EDTA-4H) 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 본 발명에서, 킬레이트제는 상기 나열한 것으로 한정되지 않으며, 이는 스케일의 제거는 물론, 녹 제거 및 방지 등에 유리한 성분이면 특별히 제한되지 않는다. The chelating agent is for removing scale and/or rust, which is, for example, ethylene glycol acetic acid (EGA), ethylene diamine, auxin, gluconic acid, Ethylenediamine tetraacetate (EDTA; ethylenediamine tetraacetate) and at least one selected from salts thereof may be used. The chelating agent is, for example, ethylene glycol-bis(β-aminoethyl ether)-N,N,N',N'-tetraacetic acid (EGTA; ethylene glycol-bis(β-aminoethyl ether)-N,N ,N',N'-tetraacetic acid), ethylenediamine, auxin, sodium gluconate, ethylenediamine tetraacetate-disodium (EDTA-2Na), ethylenediamine tetraacetate-trisodium (EDTA-3Na), ethylenediamine tetraacetate At least one selected from tetrasodium (EDTA-4Na) and ethylenediamine tetraacetate-tetrahydrogen (EDTA-4H) may be used. In the present invention, the chelating agent is not limited to those listed above, and it is not particularly limited as long as it is a component that is advantageous for removing and preventing rust as well as removing scale.
상기 계면활성제는 비이온 계면활성제로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 천연 재료로부터 유래된 비이온 천연 계면활성제로부터 선택될 수 있다. 상기 계면활성제는, 예를 들어 솔비탄계 및 글리코사이드계 등으로부터 선택될 수 있으며, 구체적인 예를 들어 솔비탄모노스테아레이트, 솔비탄모노올레이트, 솔비탄모노라우릴레이트, 데실글리코사이드, 라우릴글리코사이드 및 알킬 폴리글리코사이드 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. The surfactant may be selected from nonionic surfactants, preferably nonionic natural surfactants derived from natural materials. The surfactant may be selected from, for example, sorbitan-based and glycoside-based, and specific examples thereof include sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, sorbitan monolaurylate, decyl glycoside, and lauryl. At least one selected from glycosides and alkyl polyglycosides may be used.
또한, 본 발명에 따른 스케일 제거제는 상기와 같은 성분들을 포함하되, 그 함량에 있어서는 스케일 제거제 전체 중량 기준으로 유기산 2 ~ 40중량%, CO2 전구체 2 ~ 40중량%, 효소 1 ~ 5중량%, 킬레이트제 0.5 ~ 20중량% 및 계면활성제 0.5 ~ 20중량%를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 제형에 따라 물 5 ~ 50중량%를 더 포함할 수 있다. In addition, the scale remover according to the present invention includes the above components, but in terms of the content, based on the total weight of the scale remover, 2 to 40% by weight of organic acid, 2 to 40% by weight of CO 2 precursor, 1 to 5% by weight of enzyme, It may include 0.5 to 20% by weight of a chelating agent and 0.5 to 20% by weight of a surfactant, but is not limited thereto. And, depending on the formulation, 5 to 50% by weight of water may be further included.
아울러, 본 발명에 따른 스케일 제거제는 증점제 및/또는 방청제를 더 포함할 수 있다. In addition, the scale remover according to the present invention may further include a thickener and/or a rust inhibitor.
상기 증점제는 점도를 증가시킬 수 있는 것이면 좋으며, 이는 예를 들어 알긴산나트륨, 카라기난, 구아검 및/또는 잔탄검 등의 천연고분자로부터 선택될 수 있다. 이러한 증점제에 의해, 본 발명에 따른 스케일 제거제는 200 ~ 1,500cps(centi-poise)(@ 20℃)의 점도를 가질 수 있다. 바람직하게는, 500 ~ 1,200cps(@ 20℃)의 점도를 가질 수 있다. 이러한 점도를 가지는 경우, 예를 들어 변기에 적용 시, 액상보다 변기와의 접촉시간이 증가되어 스케일(요석) 제거에 효과적일 수 있다. 이러한 점도를 위해, 상기 증점제는 예를 들어 0.1 ~ 10중량%로 포함될 수 있다. The thickener may be any material capable of increasing viscosity, and may be selected from natural polymers such as sodium alginate, carrageenan, guar gum, and/or xanthan gum. Due to this thickener, the scale remover according to the present invention may have a viscosity of 200 to 1,500 cps (centi-poise) (@ 20 ° C). Preferably, it may have a viscosity of 500 to 1,200cps (@ 20°C). When it has such a viscosity, for example, when applied to a toilet, the contact time with the toilet is increased compared to the liquid phase, so it can be effective in removing scale (urine stones). For this viscosity, the thickener may be included in an amount of, for example, 0.1 to 10% by weight.
상기 방청제는 스케일이나 녹 방지를 위해 사용되며, 이는 예를 들어 에탄올 아민(ethanol amine) 및/또는 트리아졸(triazole) 화합물을 유용하게 사용할 수 있다. 상기 방청제는, 구체적인 예를 들어 모노에탄올 아민(MEA ; monoethanol amine), 디에탄올 아민(DEA ; diethanol amine), 트리에탄올 아민(TEA ; triethanol amine) 및 벤조트리아졸(BTZ ; benzotriazole) 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 방청제는, 바람직하게는 트리에탄올 아민(TEA ; triethanol amine)과 벤조트리아졸(BTZ ; benzotriazole)의 혼합을 포함하는 것이 좋다. 이러한 방청제는 스케일이나 녹 방지에 유용할 수 있으며, 이는 또한 중화제로서 작용할 수 있다. 상기 방청제는, 예를 들어 0.1 ~ 10중량%로 포함될 수 있다. The rust inhibitor is used to prevent scale or rust, and for example, ethanol amine and/or triazole compounds may be usefully used. The rust inhibitor is, for example, at least one selected from monoethanol amine (MEA), diethanol amine (DEA), triethanol amine (TEA), and benzotriazole (BTZ). can be used. The rust inhibitor preferably includes a mixture of triethanol amine (TEA) and benzotriazole (BTZ). These rust inhibitors can be useful for scale or rust prevention, and they can also act as neutralizers. The rust inhibitor may be included, for example, in an amount of 0.1 to 10% by weight.
또한, 본 발명에 따른 스케일 제거제는 황산나트륨(Na2SO4), 불산(HF) 및/또는 트리클로로이소시아누릭산(trichloroisocyanuric acid) 등으로부터 선택된 부가 성분을 더 포함할 수 있다. 상기 부가 성분들은 각각 0.05 ~ 5중량%로 포함될 수 있다. 이때, 상기 황산나트륨(Na2SO4)은 스케일 성분 중 산화칼슘(CaO) 등의 제거에 효과적이고, 상기 불산(HF)는 규소화합물(SiO2 등) 등의 제거를 위해 유용하게 사용될 수 있다. 그리고 상기 트리클로로이소시아누릭산(trichloroisocyanuric acid)은 각 성분의 분산성 및 수용액에서의 미생물 억제와 생성방지를 개선할 수 있다. In addition, the scale remover according to the present invention may further include an additional component selected from sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), hydrofluoric acid (HF), and/or trichloroisocyanuric acid. Each of the additional components may be included in an amount of 0.05 to 5% by weight. At this time, the sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) is effective in removing calcium oxide (CaO) among scale components, and the hydrofluoric acid (HF) can be usefully used to remove silicon compounds (SiO 2 , etc.). In addition, the trichloroisocyanuric acid can improve dispersibility of each component and inhibition of microorganisms and prevention of generation in an aqueous solution.
아울러, 본 발명에 따른 스케일 제거제는 부식 방지제, 분산제, 습윤제 및/또는 pH 조절제 등을 더 포함할 수 있으며, 이는 당 업계에서 통상적으로 사용되는 것으로부터 선택될 수 있다. In addition, the scale remover according to the present invention may further include a corrosion inhibitor, a dispersing agent, a wetting agent, and/or a pH adjusting agent, which may be selected from those commonly used in the art.
한편, 본 발명에 따른 스케일 제거방법은 상기한 바와 같은 본 발명의 스케일 제거제를 사용하여 스케일을 제거하는 것이면 여기에 포함한다. 상기 스케일 제거제는 처리 대상물에 적용 시 함침(dipping), 분사(spray) 및/또는 브러싱(brushing) 등의 방법으로 적용할 수 있다. 아울러, 처리 대상물이 배관이고 함침이나 분사 등의 방법으로 적용하는 경우, 상기 스케일 제거제를 별도의 물에 희석하여 사용할 수 있다. 하나의 구현예에 따라서, 배관을 스케일 제거제에 10분 ~ 60분 동안 함침(dipping)한 다음, 배관을 꺼내어 물로 세정하는 방법으로 스케일을 제거할 수 있다. 화장실 요석 제거의 경우에도 위와 같다. 이때, 화장실 요석 제거의 경우에는, 점도를 가지는 스케일 제거제를 사용하는 것이 요석 제거에 효과적이다On the other hand, the scale removal method according to the present invention is included here as long as the scale is removed using the scale remover of the present invention as described above. When the scale remover is applied to the object to be treated, it may be applied by a method such as dipping, spraying, and/or brushing. In addition, when the object to be treated is a pipe and is applied by impregnation or spraying, the scale remover may be diluted in separate water and used. According to one embodiment, the scale may be removed by dipping the pipe in the scale remover for 10 minutes to 60 minutes, then taking the pipe out and washing it with water. The same applies to the removal of urinary stones in the bathroom. At this time, in the case of urinary stone removal in the bathroom, it is effective to use a scale remover having a viscosity to remove urinary stones.
본 발명에 따른 스케일 제거방법은, 제1실시형태에 따라서 적어도 물을 포함하는 처리 용액에 CO2 전구체를 혼합하여 CO2가 생성된 스케일 제거제를 얻는 단계; 및 상기 CO2가 생성된 스케일 제거제를 사용하여 스케일을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 처리 용액은 물 이외에 킬레이트제, 계면활성제 및/또는 방청제 등을 더 포함할 수 있으며, 상기 CO2 전구체는 드라이아이스(dry ice) 및/또는 탄산수소나트륨(NaHCO3) 등을 포함할 수 있다. A scale removal method according to the present invention comprises the steps of mixing a CO 2 precursor with a treatment solution containing at least water according to the first embodiment to obtain a scale remover in which CO 2 is generated; and removing the scale using the scale remover produced by the CO 2 . In this case, the treatment solution may further include a chelating agent, a surfactant, and/or a rust inhibitor in addition to water, and the CO 2 precursor may include dry ice and/or sodium bicarbonate (NaHCO 3 ). can
본 발명에 따른 스케일 제거방법은, 제2실시형태에 따라서 적어도 물을 포함하는 제1제와, 적어도 CO2 전구체를 포함하는 제2제를 준비하는 단계; 상기 제1제에 처리 대상물(배관 등)을 함침하는 단계; 및 상기 처리 대상물(배관 등)이 함침되어 있는 제1제에 상기 제2제(CO2 전구체를 포함)를 첨가 혼합하여 CO2가 생성되게 하여 스케일을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1제는 물 이외에 킬레이트제, 계면활성제 및/또는 방청제 등을 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 제2제는 CO2 전구체 이외에 킬레이트제, 계면활성제 및/또는 방청제 등을 더 포함할 수 있다. A scale removal method according to the present invention comprises the steps of preparing a first agent containing at least water and a second agent containing at least a CO 2 precursor according to a second embodiment; Impregnating the object to be treated (piping, etc.) into the first agent; and adding and mixing the second agent (including a CO 2 precursor) with the first agent impregnated with the object to be treated (piping, etc.) to generate CO 2 to remove scale. In this case, the first agent may further include a chelating agent, a surfactant, and/or a rust inhibitor in addition to water. In addition, the second agent may further include a chelating agent, a surfactant, and/or a rust inhibitor in addition to the CO 2 precursor.
본 발명에 따른 스케일 제거방법은, 제3실시형태에 따라서 적어도 유기산, 효소 및 물을 포함하는 제1제와, 적어도 CO2 전구체를 포함하는 제2제를 준비하는 단계; 상기 제1제와 제2제를 혼합하여 CO2가 생성된 스케일 제거제를 얻는 단계; 및 상기 CO2가 생성된 스케일 제거제를 사용하여 스케일을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1제는 킬레이트제, 계면활성제 및/또는 방청제 등을 더 포함할 수 있으며, 상기 제2제를 구성하는 CO2 전구체는 탄산수소나트륨(NaHCO3), 세스퀴탄산나트륨(sodium sesquicarbonate) 및 트로나(TRONA) 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. The scale removal method according to the present invention comprises the steps of preparing a first agent containing at least an organic acid, an enzyme and water, and a second agent containing at least a CO 2 precursor according to a third embodiment; obtaining a scale remover in which CO 2 is generated by mixing the first agent and the second agent; and removing the scale using the scale remover produced by the CO 2 . In this case, the first agent may further include a chelating agent, a surfactant, and/or a rust inhibitor, and the CO 2 precursor constituting the second agent is sodium bicarbonate (NaHCO 3 ), sodium sesquicarbonate (sodium sesquicarbonate) And it may include one or more selected from trona (TRONA) and the like.
본 발명에 따른 스케일 제거방법은, 제4실시형태에 따라서 적어도 유기산, 효소 및 물을 포함하는 제1제와, 적어도 CO2 전구체를 포함하는 제2제를 준비하는 단계; 상기 제1제에 처리 대상물(배관 등)을 함침하는 단계; 및 상기 처리 대상물(배관 등)이 함침되어 있는 제1제에 상기 제2제(CO2 전구체를 포함)를 첨가 혼합하여 CO2가 생성되게 하여 스케일을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1제는 킬레이트제, 계면활성제 및/또는 방청제 등을 더 포함할 수 있으며, 상기 제2제를 구성하는 CO2 전구체는 드라이아이스(dry ice), 탄산수소나트륨(NaHCO3), 세스퀴탄산나트륨(sodium sesquicarbonate) 및 트로나(TRONA) 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. The scale removal method according to the present invention comprises the steps of preparing a first agent containing at least an organic acid, an enzyme and water, and a second agent containing at least a CO 2 precursor according to a fourth embodiment; Impregnating the object to be treated (piping, etc.) into the first agent; and adding and mixing the second agent (including a CO 2 precursor) with the first agent impregnated with the object to be treated (piping, etc.) to generate CO 2 to remove scale. In this case, the first agent may further include a chelating agent, a surfactant, and/or a rust inhibitor, and the CO 2 precursor constituting the second agent may include dry ice, sodium bicarbonate (NaHCO 3 ), It may include at least one selected from sodium sesquicarbonate, trona, and the like.
이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 스케일의 성분 중에서, 적어도 탄산칼슘(CaCO3)을 효과적으로 제거한다. 또한, 본 발명에 따르면, 탄산칼슘(CaCO3) 이외의 다른 스케일 성분들도 효과적으로 제거하며, 이와 함께 금속 모재 및 배관 등의 식각이나 부식을 유발하지 않아 수명을 연장할 수 있고, 인체 무해 및 친환경적인 특성을 갖는다. According to the present invention described above, among the components of the scale, at least calcium carbonate (CaCO 3 ) is effectively removed. In addition, according to the present invention, other scale components other than calcium carbonate (CaCO 3 ) are also effectively removed, and at the same time, it does not cause etching or corrosion of the metal base material and piping, so that the lifespan can be extended, harmless to the human body and eco-friendly have characteristic properties.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 예시한다. 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, Examples and Comparative Examples of the present invention are illustrated. The following examples are merely provided as examples to aid understanding of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited thereby.
[실시예 및 비교예][Examples and Comparative Examples]
(1) 배관 스케일의 성분 분석 (1) Component analysis of pipe scale
스케일의 구성 성분을 알아보고자 공업용수 배관에 대한 스케일의 성분을 분석을 하였다. 공업용수 배관으로는 경기도 화성 산업단지 자동차부품 금형 회사의 배관으로서, 7년이 경과된 급수 배관을 구입하였다. 공업용수 배관을 20cm 크기로 자른 후, 그 중 하나의 공업용수 배관 벽면에 부착된 스케일을 채취하여 110℃에서 건조시킨 후, 분쇄하여 미세분말로 만들었다. In order to find out the components of scale, the components of scale for industrial water pipes were analyzed. For industrial water piping, a 7-year-old water supply pipe was purchased from an automobile parts mold company in Hwaseong Industrial Complex, Gyeonggi-do. After cutting the industrial water pipe to a size of 20 cm, the scale attached to the wall of one of the industrial water pipes was collected, dried at 110 ° C, and then pulverized into fine powder.
다음으로, 상기 분쇄된 미세분말을 600℃에서 60분간 연소시켜 스케일 중의 유기물을 제거하였다. 이에 대해, X선 회절분석기(XRD, Bruker DE/D8 Advance, 독일)와 에너지 분산형 X선 형광분광계(X-ray fluorescence, XRF, ARL QUANT'X, Thermo Fisher Scientific/USA)를 사용하여 성분을 분석하였다. 배관 스케일의 성분 분석 결과를 하기 [표 1]에 함량 순으로 나타내었다. Next, the pulverized fine powder was burned at 600° C. for 60 minutes to remove organic matter in the scale. In this regard, the components were analyzed using an X-ray diffractometer (XRD, Bruker DE/D8 Advance, Germany) and an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer (X-ray fluorescence, XRF, ARL QUANT'X, Thermo Fisher Scientific/USA). analyzed. The component analysis results of the pipe scale are shown in the following [Table 1] in order of content.
상기 [표 1]에 보인 바와 같이, 공업용수 배관의 스케일은 탄산칼슘(CaCO3), 산화칼슘(CaO), 산화규소(SiO2), 산화철(Fe2O3), 산화마그네슘(MgO) 및 산화알루미늄(Al2O3) 및 산화망간(MnO) 등으로 이루어져 있었으며, 이중에서도 탄산칼슘(CaCO3)이 가장 많이 포함되어 있음을 알 수 있었다. 또한, 이들 이외에 Ni, Cu, Zn, Cl 및 P 등의 화합물이 있었으나, 이들은 미량이라서 상기 [표 1]에 나타내지 않았다. As shown in [Table 1], the scale of industrial water piping is calcium carbonate (CaCO 3 ), calcium oxide (CaO), silicon oxide (SiO 2 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO) and It was composed of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and manganese oxide (MnO), and among them, it was found that calcium carbonate (CaCO 3 ) was included the most. In addition, there were compounds such as Ni, Cu, Zn, Cl, and P, but they were not shown in [Table 1] because they were in small amounts.
(2) 천연 유기산의 스케일에 대한 용해도 평가(2) Evaluation of solubility of natural organic acids on scale
천연 유기산은 종래에 사용된 무기산(강산)에 비해 비교적 안전한 약산이지만, 이 또한 pH가 낮기 때문에 인체 및 환경성 등을 고려하여, 천연 유기산 중에서도 어떤 천연 유기산이 중성에 가까운 pH에서 스케일에 대한 용해도가 높은지에 대해 알아보았다. 이를 위해, 천연 유기산만을 사용하여 배관 스케일에 대한 용해도를 평가하였다. Natural organic acids are relatively safe weak acids compared to conventionally used inorganic acids (strong acids), but since they also have a low pH, considering the human body and the environment, which natural organic acids have high solubility in scale at a pH close to neutral? found out about To this end, the solubility in pipe scale was evaluated using only natural organic acids.
상기 천연 유기산으로는 말레익산(Maleic acid), 말론산(Malonic acid), 옥살산(Oxalic acid), 시트릭산(Citric acid) 및 말릭산(Malic acid)의 5종으로서 이들은 국내 덕산화학으로부터 구입하여 사용하였다. 이러한 5종의 천연 유기산을 이용하여, 상기 채취된 공업용수 배관 스케일에 대하여 pH 증가(알칼리 첨가)에 따른 용해도를 평가하였다. 그 결과를 첨부된 도 1에 나타내었다. The natural organic acids include five types of maleic acid, malonic acid, oxalic acid, citric acid, and malic acid, which are purchased and used from Duksan Chemical in Korea. did Using these five natural organic acids, solubility according to pH increase (alkali addition) was evaluated for the sampled industrial water pipe scale. The results are shown in Figure 1 attached.
도 1에 보인 바와 같이, 상기 5종의 천연 유기산 중에서 옥살산, 시트릭산 및 말릭산의 경우, 알칼리 첨가에 의해 pH가 4 이상 증가하여도 낮은 pH에서의 스케일 용해도를 그대로 유지하고 있음을 알 수 있었다. 이에 반해, 말레익산과 말론산의 경우 pH가 3 이상으로 증가함에 따라 스케일의 용해도가 급격히 감소함을 확인할 수 있었다. 따라서 옥살산, 시트릭산 및 말릭산은 pH가 중성에 가깝게 변화하여도 안정한 용해도를 나타내므로, 이들은 인체 및 환경성 등의 측면에서 다른 유기산보다 바람직함을 알 수 있었다. As shown in FIG. 1, in the case of oxalic acid, citric acid, and malic acid among the five natural organic acids, it was found that the scale solubility at low pH was maintained even when the pH was increased by 4 or more by the addition of alkali. . In contrast, in the case of maleic acid and malonic acid, it was confirmed that the solubility of the scale rapidly decreased as the pH increased to 3 or more. Therefore, since oxalic acid, citric acid, and malic acid exhibit stable solubility even when pH changes close to neutral, it was found that they are preferable to other organic acids in terms of human body and environmental properties.
(3) 스케일 제거제의 제조 (3) Preparation of scale remover
[실시예 1 ~ 7] : 배관 스케일 제거용[Examples 1 to 7]: For pipe scale removal
천연 유기산, 효소, 킬레이트제, 천연 계면활성제, 물 및 탄산수소나트륨(NaHCO3)을 혼합한 각 실시예(1 ~ 7)에 따른 배관 스케일 제거제를 제조하였다. 천연 유기산은 상기 용해도 실험에서 양호한 결과를 보인 말릭산(Malic acid)을 사용하고, 킬레이트제로는 EDTA-4Na(Tetrasodium ethylenediaminetetraacetate)로서 국내 덕산화학의 99% 순정 시약을 구입하여 사용하였다. 천연 계면활성제는 화장품 재료로 사용되고 있는 것으로서, 국내 지원상사로부터 글루코사이드(Glucoside) 계열의 비이온 계면활성제를 구입하여 사용하였다. 효소는 국내 식품원료 회사에서 구입한 라이페이스(Lipase)를 사용하였으며, 탄산수소나트륨(NaHCO3)은 국내 식품원료사의 식품용 grade를 구입하여 사용하였다. A pipe scale remover according to each example (1 to 7) was prepared by mixing a natural organic acid, an enzyme, a chelating agent, a natural surfactant, water, and sodium bicarbonate (NaHCO 3 ). Malic acid, which showed good results in the solubility test, was used as the natural organic acid, and EDTA-4Na (Tetrasodium ethylenediaminetetraacetate) was used as a chelating agent by purchasing a 99% genuine reagent from Duksan Chemical in Korea. Natural surfactants are used as cosmetic materials, and nonionic surfactants of the Glucoside series were purchased and used from a domestic support company. The enzyme used was lipase purchased from a domestic food raw material company, and sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) was purchased and used for food grade from a domestic food raw material company.
먼저, 천연 유기산(말릭산)과 킬레이트제(EDTA-4Na)를 일정한 비율로 물에 배합하여 교반한 후, 여기에 일정량의 천연 계면활성제(글루코사이드계)와 효소(라이페이스)를 첨가 혼합한 제1제 용액을 얻은 다음, 제2제로서 탄산수소나트륨(NaHCO3)을 첨가하였다. 탄산수소나트륨(NaHCO3)은 스케일 제거 시험 직전에 혼합하여 CO2가 발생되게 하였다. 이때, 각 실시예(1 ~ 7)에 따라 천연 유기산과 탄산수소나트륨(NaHCO3)의 배합비율을 2 : 8(실시예 1), 3 : 7(실시예 2), 4 : 6(실시예 3), 5 : 5(실시예 4), 6 : 4(실시예 5), 7 : 3(실시예 6) 및 8 : 2(실시예 7)의 중량비로 각각 달리하였다. First, a natural organic acid (malic acid) and a chelating agent (EDTA-4Na) are mixed and stirred in water at a constant ratio, and then a certain amount of natural surfactant (glucoside) and enzyme (Lipace) are added and mixed. After obtaining a solution of the first agent, sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) was added as a second agent. Sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) was mixed immediately before the scale removal test to generate CO 2 . At this time, according to each Example (1 to 7), the mixing ratio of natural organic acid and sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) is 2: 8 (Example 1), 3: 7 (Example 2), 4: 6 (Example 2) 3), 5: 5 (Example 4), 6: 4 (Example 5), 7: 3 (Example 6) and 8: 2 (Example 7).
[실시예 8] : 배관 스케일 제거용[Example 8]: For pipe scale removal
상기 실시예 4와 대비하여, 효소(라이페이스)를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 실시하였다. 구체적으로, 제1제 용액을 제조함에 있어, 효소(라이페이스)를 첨가하지 않고, 천연 유기산(말릭산)과 킬레이트제(EDTA-4Na)를 일정한 비율(5 : 5의 중량비)로 물에 배합하여 교반한 후, 여기에 일정량의 천연 계면활성제(글루코사이드계)를 첨가 혼합한 것을 본 실시예에 따른 배관 스케일 제거제로 사용하였다. In contrast to Example 4, the same procedure as in Example 4 was performed except that the enzyme (lipase) was not added. Specifically, in preparing the first agent solution, a natural organic acid (malic acid) and a chelating agent (EDTA-4Na) are mixed in water at a constant ratio (weight ratio of 5:5) without adding an enzyme (lipase). After stirring, a certain amount of natural surfactant (glucoside-based) was added and mixed thereto, which was used as a pipe scale remover according to this embodiment.
[실시예 9] : 배관 스케일 제거용[Example 9]: For pipe scale removal
물에 킬레이트제(EDTA-4Na)와 천연 계면활성제(글루코사이드계)를 첨가하여 충분히 혼합한 후, 여기에 탄산수소나트륨(NaHCO3)을 첨가한 것을 본 실시예에 따른 배관 스케일 제거제로 사용하였다. 탄산수소나트륨(NaHCO3)은 스케일 제거 시험 직전에 첨가 혼합하여 CO2가 발생되게 하였다. A chelating agent (EDTA-4Na) and a natural surfactant (glucoside-based) were added to water, thoroughly mixed, and sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) was added thereto, which was used as a pipe scale remover according to this embodiment. Sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) was added and mixed immediately before the scale removal test to generate CO 2 .
[실시예 10] : 배관 스케일 제거용[Example 10]: For pipe scale removal
물에 드라이아이스를 투입한 것을 본 실시예에 따른 배관 스케일 제거제로 사용하였다. 드라이아이스는 스케일 제거 시험 직전에 투입, 혼합하여 CO2가 발생되게 하였다. Dry ice added to water was used as a pipe scale remover according to this embodiment. Dry ice was introduced and mixed immediately before the scale removal test to generate CO 2 .
[실시예 11] : 화장실 요석 제거용[Example 11]: For removing urine stones in the bathroom
상기 실시예 4와 동일하게 하되, 증점제를 더 첨가하였다. 화장실 변기의 경우, 점도가 낮은 액상으로는 변기와의 충분한 접촉시간을 유지할 수 없기 때문에 증점제로서 알긴산나트륨(Sodium Alginate)을 더 사용하였다. 알긴산나트륨은 국내 식품원료사의 식품용 grade를 구입하여 사용하였다. It was the same as in Example 4, but a thickener was further added. In the case of a toilet bowl, sodium alginate was further used as a thickener because a liquid with low viscosity could not maintain sufficient contact time with the toilet bowl. Sodium alginate was purchased and used for food grade from a domestic food raw material company.
구체적으로, 천연 유기산(말릭산)과 킬레이트제(EDTA-4Na)를 일정한 비율(5 : 5의 중량비)로 물에 배합하여 교반한 후, 여기에 일정량의 천연 계면활성제(글루코사이드계), 효소(라이페이스) 및 증점제(알긴산나트륨)를 첨가 혼합하여, 약 900cps(centipoise) 정도의 점도를 가지는 제1제의 점성 용액을 제조하였다. 그리고 상기 제1제의 점성 용액에 제2제의 탄산수소나트륨(NaHCO3)을 첨가 혼합하여 CO2가 발생되게 한 다음, 요석 제거 실험에 사용하였다. Specifically, after mixing a natural organic acid (malic acid) and a chelating agent (EDTA-4Na) in water at a constant ratio (5:5 weight ratio) and stirring, a certain amount of natural surfactant (glucoside-based), enzyme ( Lipase) and a thickener (sodium alginate) were added and mixed to prepare a viscous solution of the first agent having a viscosity of about 900 cps (centipoise). In addition, sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) of the second agent was added to the viscous solution of the first agent and mixed to generate CO 2 , which was then used in a urine stone removal experiment.
(4) 배관 스케일 제거 시험 (4) Piping scale removal test
상기 각 실시예에 따른 스케일 제거제가 담긴 처리 욕조에 일정 크기로 자른 공업용수 배관(20cm)을 넣고, 상온에서 1시간 동안 함침 접촉시켰다. 이후, 배관을 꺼내어 110℃에서 40분간 건조시킨 후, 무게를 측정하여 처리 전과 처리 후의 배관 무게를 비교하여 스케일 제거 효율(Removal Efficiency)을 평가하였다. An industrial water pipe (20 cm) cut to a certain size was put into the treatment tub containing the scale remover according to the above examples, and impregnated for 1 hour at room temperature. Thereafter, the pipe was taken out and dried at 110 ° C. for 40 minutes, and then the weight was measured and the scale removal efficiency was evaluated by comparing the weight of the pipe before and after the treatment.
스케일 제거 효율(Removal Efficiency)은 초기 배관의 무게(처리 전)와 함침 접촉 후 배관의 무게(처리 후)를 비교하는 중량분석법으로 평가하되, 하기 수학식에 따라 계산하였으며, 시료의 개수는 각각 5개로 실험하여 산술 평균하였다. 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다. The scale removal efficiency (Removal Efficiency) was evaluated by a gravimetric analysis method that compares the weight of the initial pipe (before treatment) and the weight of the pipe after impregnation contact (after treatment), and was calculated according to the following equation, and the number of samples was 5 each. The arithmetic average was performed by testing with dogs. The results are shown in [Table 2] below.
[수학식] [mathematical expression]
RE(%) = (IP - AP)/AP x 100RE(%) = (IP - AP)/AP x 100
여기서, here,
RE : 제거 효율(Removal Efficiency)(％), RE: Removal Efficiency (%),
IP(Initial Pipe) : 처리 전 배관의 무게(g), IP (Initial Pipe): Weight of pipe before treatment (g),
AP(After Pipe) : 처리 후 배관의 무게(g)이다. AP (After Pipe): This is the weight (g) of the pipe after treatment.
[비교예 1 ~ 3] [Comparative Examples 1 to 3]
시중에서 판매하는 인산염 계통의 배관 청소제(비교예 1)와, 차아염소산나트륨(NaOCl) 계통의 배관 청소제(비교예 2), 및 가성소다(NaOH) 계통의 배관 청소제(비교예 3)을 구입하여 비교대상으로 사용하여, 동일한 방법으로 스케일 제거 효율을 평가하였다. 그 결과를 하기 [표 2]에 함께 나타내었다. A commercially available phosphate-based pipe cleaner (Comparative Example 1), a sodium hypochlorite (NaOCl)-based pipe cleaner (Comparative Example 2), and a caustic soda (NaOH)-based pipe cleaner (Comparative Example 3) was purchased and used as a comparison object, and scale removal efficiency was evaluated in the same manner. The results are shown together in [Table 2] below.
(중량비) Natural Organic Acid: Sodium Bicarbonate
(weight ratio)
(%)removal efficiency
(%)
(드라이아이스)Example 10
(dry ice)
(인산염)Comparative Example 1
(phosphate)
(차아염소산나트륨)Comparative Example 2
(sodium hypochlorite)
(가성소다)Comparative Example 3
(caustic soda)
상기 [표 2]에 보인 바와 같이, 실시예들에 따른 스케일 제거제를 사용한 경우가 기존의 배관 청소제를 사용한 비교예들보다 우수한 스케일 제거 효율을 가짐을 알 수 있다. 이는 스케일의 주성분인 탄산칼슘(CaCO3)이 반응에 의해 생성된 CO2에 의해 용해, 제거되었기 때문인 것으로 판단된다. 특히, 실시예 1 ~ 7의 경우가 스케일 제거능에 효과적임을 알 수 있다. 이는 킬레이트제나 계면활성제의 세정효과에 더하여, 천연 유기산의 세정작용에 의해 스케일 제거능이 향상되고, 이와 함께 효소(라이페이스)에 의해 반응이 촉진되었기 때문인 것으로 판단된다. As shown in [Table 2], it can be seen that the case of using the scale remover according to the embodiments has a higher scale removal efficiency than the comparative examples using the conventional pipe cleaning agent. It is believed that this is because calcium carbonate (CaCO 3 ), the main component of the scale, was dissolved and removed by the CO 2 generated by the reaction. In particular, it can be seen that Examples 1 to 7 are effective in scale removal ability. It is believed that this is because, in addition to the cleaning effect of the chelating agent or surfactant, the scale removal ability is improved by the cleaning action of the natural organic acid, and the reaction is promoted by the enzyme (lipase).
또한, 실시예 1 ~ 7을 대비하여 보면, 천연 유기산과 탄산수소나트륨(NaHCO3)의 배합비율에 따라 스케일 제거 효율이 달라짐을 알 수 있다. 상기 [표 2]에 보인 바와 같이, 바람직한 비율로서 4 : 6 ~ 6 : 4의 배합비율(실시예 3 ~ 6)에서 매우 우수한 제거 효율(92% 이상)을 보임을 알 수 있다. 아울러, 첨부된 도 2는 실시예 4에 따른 스케일 제거제를 사용하여 공업용수 배관에 대한 스케일 제거 과정을 보인 사진이다. 도 2에 보인 바와 같이, 육안 관찰을 통해서도 스케일이 깨끗하게 제거됨을 알 수 있다. In addition, when comparing Examples 1 to 7, it can be seen that the scale removal efficiency varies depending on the mixing ratio of natural organic acid and sodium bicarbonate (NaHCO 3 ). As shown in [Table 2], it can be seen that very good removal efficiency (92% or more) is exhibited at a blending ratio of 4: 6 to 6: 4 (Examples 3 to 6) as a preferred ratio. In addition, attached FIG. 2 is a photograph showing a process of removing scale from an industrial water pipe using the scale remover according to Example 4. As shown in FIG. 2, it can be seen that the scale is cleanly removed even through visual observation.
또한, 실시예 10에서와 같이 물에 드라이아이스만 사용한 경우에도 비교예 2 및 비교예 3보다 높은 제거 효율을 보임을 알 수 있다. 이는 드라이아이스(CO2)가 스케일(CaCO3) 제거에 효과적임을 의미한다. In addition, it can be seen that even when only dry ice was used for water as in Example 10, the removal efficiency was higher than that of Comparative Examples 2 and 3. This means that dry ice (CO 2 ) is effective in removing scale (CaCO 3 ).
한편, 실시예 4와 실시예 8을 대비하여 보면, 동일한 조건에서 효소(라이페이스)를 첨가한 경우(실시예 4)가 그렇지 않은 경우(실시예 8)에 비하여 스케일 제거능이 높게 평가됨을 알 수 있다. 이는 실시예 4의 경우, 효소(라이페이스)의 첨가에 의해 천연 유기산(말릭산)과 탄산수소나트륨(NaHCO3)의 반응속도가 빨라지고 CO2 생성량이 많아졌기 때문인 것으로 판단된다. On the other hand, when comparing Example 4 and Example 8, it can be seen that the case where the enzyme (lipase) was added under the same conditions (Example 4) had a higher scale removal ability than the case where it was not (Example 8). there is. In the case of Example 4, it is determined that the reaction rate between the natural organic acid (malic acid) and sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) was increased and the amount of CO 2 produced increased due to the addition of the enzyme (lipase).
(5) 화장실 요석 및 악취 제거 시험 (5) Toilet urinary stone and odor removal test
사람들의 왕래가 적은 시간을 이용하여 냄새와 요석이 많은 남자 화장실 소변기에 대하여, 다음과 같이 요석 제거 및 악취 제거 시험을 진행하였다. For the men's bathroom urinal with a lot of smell and urine stones, the urine stone removal and odor removal test was conducted as follows.
요석 제거 시험은 상기 실시예 11에 따른 것으로서, 증점제에 의해 점증된 점성 용액에 탄산수소나트륨(NaHCO3)을 첨가한 후, 약 5분간 방치하여 CO2가 충분히 발생된 스케일 제거제를 사용하였다. 이러한 스케일 제거제를 남자 화장실 소변기에 도포하고, 약 1 시간 동안 반응시킨 후, 수돗물을 흘려보내 세척하였다. The urinary stone removal test was performed according to Example 11, after adding sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) to the viscous solution thickened by the thickener, and then leaving it for about 5 minutes to sufficiently generate CO 2 , a scale remover was used. This scale remover was applied to a urinal in a men's bathroom, allowed to react for about 1 hour, and then washed with tap water.
첨부된 도 3은 화장실 소변기의 요석 제거 전과 제거 후의 모습을 보인 사진이다. 도 3에 보인 바와 같이, 육안 관찰을 통해서도 요석이 깨끗하게 제거됨을 알 수 있다. Attached Figure 3 is a photograph showing the appearance of the bathroom urinal before and after removal of urinary stones. As shown in FIG. 3, it can be seen that the urinary stones are cleanly removed even through visual observation.
화장실 악취의 주원인은 요석에 세균과 소변 유기물이 성장하면서 발생되는 암모니아성 물질이다. 이에, 요석을 제거하면 악취도 제거되는지를 알아보고자 화장실 내의 암모니아 농도를 측정하였다. 즉, 암모니아 측정기기를 이용하여 요석 제거 전과 제거 후의 화장실 암모니아 농도를 측정하였다. 암모니아 측정기기는 NH3-HandySampler(Anogas95, 일본)를 사용하였다. 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다. The main cause of odor in the toilet is ammonia-like substances generated by the growth of bacteria and urine organic matter in the urinary stone. Accordingly, the concentration of ammonia in the toilet was measured to determine whether removing the urinary stones also removes the odor. That is, the bathroom ammonia concentration before and after removal of urine stones was measured using an ammonia measuring device. An ammonia measuring instrument was NH 3 -HandySampler (Anogas95, Japan). The results are shown in [Table 3] below.
(%)removal rate
(%)
상기 [표 3]에 보인 바와 같이, 요석 제거 전의 암모니아 농도는 0.73 ppm, 제거 후에는 0.14 ppm으로서, 0.59 ppm이 제거되어 약 80% 이상의 암모니아 제거율을 보였다. As shown in [Table 3], the ammonia concentration before removal of urinary stones was 0.73 ppm and after removal was 0.14 ppm, and 0.59 ppm was removed, showing an ammonia removal rate of about 80% or more.
이상의 시험예를 통해 확인되는 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 스케일 제거제는 기존 인산염계 등의 배관 청소제에 비하여 우수한 스케일 제거능을 가짐을 알 수 있다. 또한, 화장실의 요석 제거는 물론, 악취 제거에도 효과적임을 알 수 있다. As confirmed through the above test examples, it can be seen that the scale remover according to the embodiments of the present invention has excellent scale removal ability compared to conventional phosphate-based pipe cleaning agents. In addition, it can be seen that it is effective in removing urinary stones in the bathroom as well as removing odor.
Claims (12)
상기 탄산칼슘 제거제는 이산화탄소와 물을 포함하는 스케일 제거제.
Including a calcium carbonate remover that removes calcium carbonate (CaCO 3 ) in scale,
The calcium carbonate remover is a scale remover containing carbon dioxide and water.
상기 탄산칼슘 제거제는,
이산화탄소를 발생시키는 CO2 전구체와,
물을 포함하는 스케일 제거제.
Including a calcium carbonate remover that removes calcium carbonate (CaCO 3 ) in scale,
The calcium carbonate remover,
A CO 2 precursor that generates carbon dioxide;
Descaling agent containing water.
상기 탄산칼슘 제거제는,
유기산과,
상기 유기산과 반응하여 이산화탄소를 발생시키는 CO2 전구체를 포함하는 스케일 제거제.
Including a calcium carbonate remover that removes calcium carbonate (CaCO 3 ) in scale,
The calcium carbonate remover,
organic acids,
A scale remover comprising a CO 2 precursor that reacts with the organic acid to generate carbon dioxide.
상기 스케일 제거제는 유기산과 CO2 전구체의 반응을 촉진시키는 효소를 더 포함하는 스케일 제거제.
According to claim 3,
The scale remover further comprises an enzyme that promotes a reaction between an organic acid and a CO 2 precursor.
상기 스케일 제거제는 킬레이트제 및 계면활성제를 더 포함하는 스케일 제거제.
According to claim 3,
The scale remover further comprises a chelating agent and a surfactant.
상기 스케일 제거제는,
하기 반응식을 포함하는 반응을 통해 스케일 중의 탄산칼슘(CaCO3)을 제거하는 스케일 제거제.
[반응식]
CaCO3 ＋ CO2 ＋ H2O → Ca(HCO3)2
According to any one of claims 1 to 3,
The scale remover,
A scale remover that removes calcium carbonate (CaCO 3 ) in scale through a reaction including the following reaction formula.
[reaction formula]
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O → Ca(HCO 3 ) 2
상기 유기산은 아스코르빈산(ascorbic acid), 말론산(Malonic acid), 말레익산(Maleic acid), 타르타르산(Tartaric acid), 락트산(Lactic acid), 아세트산(Acetic acid), 옥살산(Oxalic acid), 시트릭산(Citric acid) 및 말릭산(Malic acid)으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고,
상기 CO2 전구체는 탄산수소나트륨(NaHCO3), 세스퀴탄산나트륨(sodium sesquicarbonate) 및 트로나(TRONA)로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 스케일 제거제.
According to any one of claims 3 to 5,
The organic acid is ascorbic acid, malonic acid, maleic acid, tartaric acid, lactic acid, acetic acid, oxalic acid, sheet Contains at least one selected from citric acid and malic acid,
The CO 2 precursor is a scale remover comprising at least one selected from sodium bicarbonate (NaHCO 3 ), sodium sesquicarbonate, and trona.
상기 스케일 제거제는 증점제를 더 포함하고, 200 ~ 1,500cps(@ 20℃)의 점도를 가지는 스케일 제거제.
According to any one of claims 3 to 5,
The scale remover further comprises a thickener and has a viscosity of 200 to 1,500 cps (@ 20 ° C).
A scale removal method using the scale remover according to any one of claims 1 to 3.
상기 CO2가 생성된 스케일 제거제를 사용하여 스케일을 제거하는 단계를 포함하는 스케일 제거방법.
Obtaining a scale remover in which CO 2 is produced by mixing a CO 2 precursor in a solution containing water; and
A scale removal method comprising the step of removing scale using a scale remover in which the CO 2 is generated.
상기 제1제와 제2제를 혼합하여 CO2가 생성된 스케일 제거제를 얻는 단계; 및
상기 CO2가 생성된 스케일 제거제를 사용하여 스케일을 제거하는 단계를 포함하는 스케일 제거방법.
preparing a first agent including an organic acid, an enzyme, and water, and a second agent including a CO 2 precursor;
obtaining a scale remover in which CO 2 is generated by mixing the first agent and the second agent; and
A scale removal method comprising the step of removing scale using a scale remover in which the CO 2 is generated.
상기 제1제에 처리 대상물을 함침하는 단계; 및
상기 처리 대상물이 함침되어 있는 제1제에 상기 제2제를 첨가 혼합하여 CO2가 생성되게 하여 스케일을 제거하는 단계를 포함하는 스케일 제거방법.
preparing a first agent including an organic acid, an enzyme, and water, and a second agent including a CO 2 precursor;
impregnating the object to be treated with the first agent; and
and adding and mixing the second agent to the first agent in which the object to be treated is impregnated to generate CO 2 to remove scale.
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