WO2017196046A1 - 온수 항균액 및 초음파를 이용한 항균 물품의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 항균 물품 - Google Patents

온수 항균액 및 초음파를 이용한 항균 물품의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 항균 물품 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an antimicrobial article and to an antimicrobial article produced thereby. More specifically, the present invention relates to a technique for effectively impregnating antimicrobial liquids using warm water antibacterial liquids and ultrasonic waves.
  • Rubber or thermoplastic resin which is a raw material of paper or plastic, is capable of providing nutrients for microorganisms to inhabit, thereby causing bacteria to easily inhabit.
  • Paper is used as a material for pencil products that are used by infants and children a lot, and plastics are being applied to various electronic products and household goods that are being used around life. Therefore, when paper or plastic is exposed to a humid atmosphere and becomes a habitat for various bacteria, there is a problem in that it causes a fatal effect on health, such as causing a disease due to infection of the human body.
  • an object of the present invention is to provide a method for producing an antimicrobial article that is effectively impregnated with an antimicrobial article by dipping an object in an impregnation solution of hot water and generating an ultrasonic wave in the impregnation solution, and an antibacterial article produced thereby.
  • the purpose is to support the subject in the antimicrobial solution at a temperature of 70 to 80 degrees; Generating ultrasonic waves in the antimicrobial solution loaded with the object; And after the step of generating the ultrasonic wave, it is achieved by a method of producing a warm water antibacterial liquid and antimicrobial article using the ultrasonic wave, characterized in that it comprises the step of drying the object.
  • the ultrasonic wave may be irradiated for 10 seconds to 30 minutes.
  • the object may be made of one or more of paper, rubber, synthetic resin, or plastic.
  • the object may include a paint coating layer formed on the surface of the object, and the antimicrobial liquid may be impregnated into the paint coating layer.
  • the subject may include one or more selected from the group consisting of polyethylene, polyvinylchloride, polypropylene, polyethylene terephthalate, and polystyrene.
  • An antimicrobial article according to an embodiment of the present invention which includes an object impregnated with an antimicrobial solution, may be prepared by the method for producing an antimicrobial article according to the above-described embodiments.
  • the object is immersed in an impregnation liquid at a temperature of about 70 to 80 degrees and an ultrasonic wave is generated in the impregnation liquid so as to be effectively effected by a cavitation phenomenon by ultrasonic waves.
  • the antimicrobial fluid can be impregnated into the subject. Ultrasound may be generated for several seconds to several tens of minutes depending on the material of the object.
  • the antimicrobial article is manufactured by impregnating the antimicrobial solution by using the warm water antimicrobial solution and the ultrasonic wave according to the present invention, the time required for impregnation in comparison with the case where the antimicrobial solution is impregnated by simply soaking the antimicrobial solution at room temperature as in the prior art, There is a significant reduction and further, the antimicrobial effect of the manufactured article is greatly increased.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an antimicrobial article using warm water antibacterial solution and ultrasonic waves according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a photograph of an eraser made of rubber material which is an embodiment of an object for impregnating antimicrobial solution according to embodiments of the present invention.
  • 1 is a flow chart showing a method for producing an antibacterial article using warm water antibacterial solution and ultrasonic waves of the present invention.
  • the method for producing an antimicrobial article using the warm water antimicrobial solution and the ultrasonic wave of the present invention may first support the object to be impregnated with the warm water antimicrobial solution (S1).
  • the "warm water antimicrobial liquid” means that the solution to which the antimicrobial substance is added has a certain temperature or more, and the word “hot water” does not necessarily mean that the antimicrobial liquid contains pure water.
  • the warm water antibacterial liquid may have a temperature of about 70 degrees to about 80 degrees. Fill the warm water antibacterial solution in a tank or a bucket, and the object to be impregnated with the antimicrobial solution may be soaked in the tank or bucket.
  • the antimicrobial solution may consist of an antimicrobial substance and a solvent.
  • the antimicrobial material may be a herb extract with natural antibacterial function.
  • the antimicrobial solution may be added to 1 to 5 parts by weight of the liquid neck extract in 100 parts by weight of water.
  • the antimicrobial material may be a chemical synthetic material, for example, a raw material used for a fungicide or a disinfectant.
  • the object may be made of petrochemical products such as plastics injected and / or extruded, rubber, resin or paper, or may be a combination of two or more thereof.
  • the subject may be selected from the group consisting of polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), and polystyrene (PS). It may be made of a material containing at least one selected.
  • the surface of the object may be coated with a paint (eg, paint).
  • ultrasonic waves may be generated in the antimicrobial solution to promote the impregnation of the antimicrobial solution (S2).
  • Ultrasonic waves cause cavitations in which bubbles are generated by repeated decompression and pressure increase in the antimicrobial solution, and shock waves generated by the contraction and explosion of these bubbles allow the antimicrobial material to better penetrate between the molecular structures of the object. It plays a role.
  • the effect of removing the foreign matter on the surface of the object by the cavitation can also be obtained.
  • the warm water antimicrobial solution may be put in a water tank of the ultrasonic generator, and the ultrasonic generator may be operated while the object is supported in the warm water antimicrobial solution.
  • the ultrasound is generated for 10 seconds to 30 minutes. However, the generation time of the ultrasound may be determined so that the antimicrobial liquid is sufficiently impregnated in the subject, and may vary depending on the material of the subject.
  • the antibacterial article When the object is sufficiently impregnated with the impregnation liquid by the support of the warm water antibacterial solution and ultrasonic generation, the antibacterial article may be completed by removing the object from the antibacterial solution and drying the object (S3). Drying may be performed by passing the subject through a hot air drying furnace, or may be performed by natural drying at room temperature. The heating temperature of the hot air drying furnace may be about 100 to 130 degrees, but is not limited thereto.
  • the antimicrobial effect can be given to the object of the material that the antimicrobial effect is not exhibited by the conventional method, and the antimicrobial liquid penetrates the inner depth of the object by ultrasonic cavitation for a long time. (E.g., 6 months or more) The impregnation effect can be shown. Furthermore, the inventors confirmed the antimicrobial effect of the embodiments through various experiments described below.
  • an additional impregnation process may be performed by pressurizing a high pressure vapor containing an antimicrobial substance on the surface of the dried object (S4).
  • the additional impregnation process using the high pressure steam is shown after the object is dried (S3), but this is illustrative, and in another embodiment, the additional impregnation process (S4) using the high pressure steam after removing the object from the warm water antibacterial solution is performed.
  • the subject may be dried first and then dried.
  • the present inventors examined the antimicrobial efficacy of the antimicrobial articles prepared according to the examples by comparing the impregnated with the antimicrobial solution by the conventional method on the subjects of various materials and the impregnated antimicrobial solution according to the embodiments. .
  • the present inventors performed the impregnation of the antimicrobial solution according to each of the prior art and the embodiments of the present invention with respect to the subjects having the following materials, and compared the impregnation time necessary to obtain the antimicrobial efficacy, Table 1 below. As shown, by using the embodiment of the present invention it was possible to significantly reduce the time required for impregnation compared to the prior art.
  • the impregnation using the conventional method did not have the antibacterial effect against Escherichia coli and Staphylococcus aureus, but according to an embodiment of the present invention, The rubber subjects impregnated with the same showed a 99.9% bacterial reduction rate in the antimicrobial test after 7 days at room temperature after the drying process.
  • Figure 2 shows the eraser of the rubber material containing the PVC raw material as the object used in the experimental example of the present inventors.
  • the present inventors performed the experiment with the control group, which was impregnated in the antimicrobial solution for 4 hours at room temperature according to the prior art according to the prior art, but the antimicrobial effect of the control group was insignificant. Meanwhile, the inventors heated the same antimicrobial solution as used in the control at 75 degrees and generated ultrasonic waves for 15 minutes while supporting the eraser in the heated antimicrobial solution, and dried the eraser to investigate the antimicrobial effect.
  • the antimicrobial effect was measured by the film adhesion method of measuring the number of bacteria of the film after closely contacting the film to the specimen injecting the strain solution, it was calculated numerically by JIS Z 2801: 2000E method. The calculation results are shown in Table 2 below.
  • CFU Colony-Forming Unit
  • R represents antibacterial activity rate
  • percent represents antibacterial activity percentage.
  • the present inventors measured the bacterial reduction rate of the rubber eraser prepared according to an embodiment of the present invention in comparison with the control, as a result of the antimicrobial eraser prepared according to the embodiment as shown in Table 3 99.9% bacteria The reduction rate was shown.
  • the present inventors prepared the antimicrobial plastic card by impregnating the antimicrobial liquid using a warm water antibacterial solution and ultrasonic waves to the object of the card-shaped plastic, and investigated the activity of E. coli and Staphylococcus aureus. As a control, Escherichia coli and Staphylococcus aureus, which were not impregnated with any material, were used. The investigation results are shown in Table 4 below.
  • the antimicrobial plastic card has a 99.99% bacterial reduction rate against Escherichia coli and Staphylococcus aureus by impregnating the antimicrobial solution by using warm water antibacterial solution and ultrasonic waves.
  • the present inventors impregnated the antimicrobial solution using a hot water antimicrobial solution and an ultrasonic wave to the tributary (ie, paper) as an object, and investigated the activity levels of Klebsiella Pneumonia and Staphylococcus aureus.
  • tributary ie, paper
  • Klebsiella Pneumonia and Staphylococcus aureus were used as a control.
  • pneumococcal pneumoniae and Staphylococcus aureus without any material were used.
  • the survey results were calculated numerically by the JLS L1902: 2008E method and are shown in Table 5 below.
  • the present inventors impregnated the antimicrobial solution using a warm water antibacterial solution and ultrasonic waves with a rubber pencil containing the PVC raw material as an object, and investigated the activity of E. coli and Staphylococcus aureus.
  • Escherichia coli and Staphylococcus aureus which were not impregnated with any material, were used. The investigation results are shown in Table 6 below.
  • Test Items Test result Test Methods Test environment Initial concentration (CFU / mL) Concentration after 24 hours (CFU / mL) Bacterial Reduction (%) Escherichia coli Control 3.3 ⁇ 10 5 7.1 ⁇ 10 5 - KCL-FIR-1330: 2011 (37.1 ⁇ 0.1) ° C (37.9 ⁇ 0.2)% RH Pencil rubber 3.3 ⁇ 10 5 ⁇ 10 99.9 Staphylococcus aureus Control 2.7 ⁇ 10 5 4.3 ⁇ 10 5 - Pencil rubber 2.7 ⁇ 10 5 ⁇ 10 99.9
  • the present inventors impregnated the antimicrobial solution using a hot water antibacterial solution and ultrasonic waves to the plastic ruler made of synthetic resin, and investigated the activity of E. coli and Staphylococcus aureus.
  • the survey results were calculated numerically by the JLS Z 2801: 2000E method, as shown in Table 7 below.
  • the present inventors impregnated the antimicrobial solution using a warm water antimicrobial solution and ultrasonic waves to the coated paper as an object, and investigated the activity of E. coli and Staphylococcus aureus.
  • the survey results were calculated numerically by the JLS Z 2801: 2010E method and are shown in Table 8 below.
  • the present inventors impregnated the antimicrobial solution using a warm water antimicrobial solution and ultrasound using a closed container made of a PP material, and investigated the activities of E. coli and Staphylococcus aureus.
  • Escherichia coli and Staphylococcus aureus which were not impregnated with any material, were used. The investigation results are shown in Table 9 below.
  • Test Items Test result Test Methods Test environment Initial concentration (CFU / mL) Concentration after 24 hours (CFU / mL) Bacterial Reduction (%) Escherichia coli Control 3.3 ⁇ 10 5 7.1 ⁇ 10 5 - KCL-FIR-1330: 2011 (37.1 ⁇ 0.1) ° C (29.4 ⁇ 0.2)% RH Antibacterial Airtight Container 3.3 ⁇ 10 5 ⁇ 10 99.9 Staphylococcus aureus Control 2.6 ⁇ 10 5 4.7 ⁇ 10 5 - Antibacterial Airtight Container 2.6 ⁇ 10 5 ⁇ 10 99.9
  • E. coli and Staphylococcus aureus have an effect of 99.99% killing in the PP material by impregnating the antimicrobial solution using a warm water antibacterial solution and ultrasonic waves.
  • the killing effect of the bacteria is obtained by impregnating the antimicrobial solution using the warm water antibacterial solution and the ultrasonic wave according to the embodiments of the present invention.
  • the present inventors performed experiments using the antibacterial article about 2-4 weeks after the impregnation of the antimicrobial solution by using the warm water antimicrobial solution and the ultrasonic wave, and the killing effect of the bacteria was demonstrated in all the test objects.
  • the antimicrobial article is manufactured by impregnating the antimicrobial solution by using the warm water antimicrobial solution and the ultrasonic wave according to the embodiments of the present invention described above, compared to the case where the antimicrobial solution is impregnated by simply soaking the antimicrobial solution at room temperature as in the prior art. As a result, the time required for impregnation is significantly reduced. In addition, there is an advantage that the antimicrobial effect of the manufactured article due to the cavitation by the ultrasonic wave dramatically increases. For example, in the case of the conventional simple antimicrobial liquid impregnation or surface coating method, the antimicrobial liquid may be lost on the surface of the article due to living gas or scratches, thereby reducing the antimicrobial effect.
  • the antimicrobial liquid penetrates deeply into the object due to the cavitation of ultrasonic waves, the antimicrobial effect may be maintained for a long time, and sometimes, the antimicrobial effect may be maintained for up to 2 years or more.

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Abstract

본 발명은 온수 항균액 및 초음파를 이용한 항균 물품의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 항균 물품에 관한 것이다. 본 발명에 따른 항균 물품의 제조 방법은, 대상체를 70 내지 80도 온도의 항균액에 담지시키는 단계; 상기 대상체가 담지된 상기 항균액 내에 초음파를 발생시키는 단계; 및 상기 초음파를 발생시키는 단계 후에, 상기 대상체를 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이상의 단계의 결과, 대상체에 항균액이 함침된 항균 물품이 얻어질 수 있다. 이에 의하여, 종래와 같이 상온에서 항균액에 담가 두어 함침시키는 방법에 비해 항균액의 함침에 소요되는 시간이 짧고, 제조된 물품의 항균 효과가 향상되는 이점이 있다.

Description

온수 항균액 및 초음파를 이용한 항균 물품의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 항균 물품
본 발명은 항균 물품의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 항균 물품에 대한 것이다. 보다 상세하게는 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 효과적으로 항균액을 함침시키는 기술에 대한 것이다.
종이 또는 플라스틱의 원료인 고무나 열가소성수지 등은, 미생물들이 서식하기 위한 영양분의 제공이 가능하여 세균류가 쉽게 서식하는 문제점이 있다. 종이의 경우 유아나 어린이들이 많이 사용하는 연필류 제품의 재료로 사용되고 있으며, 플라스틱은 그 용도가 점차 확대되어 생활 주변에서 사용하게 되는 다양한 전자 제품 및 생활 용품류에 적용되고 있다. 따라서, 종이나 플라스틱 등이 습한 대기 상태에 노출되어 각종 균의 서식처가 될 경우 인체의 감염으로 인한 질병 유발 등 건강상에 치명적인 영향을 주게 되는 문제가 있다.
이러한 소재에서의 균 서식을 해결하기 위한 종래의 방법으로서, 공개특허공보 제10-2004-0103111호에 개시된 것과 같이 제품의 성형 단계에서 은(Ag)과 같은 항균 재료를 함께 넣어 용융시킨 후 사출 성형함으로써 최종 가공물에 항균 기능을 부여하는 기술이 있다. 그러나, 항균 기능을 부여하기 위한 공정이 복잡하고 재료에 따라 공정 조건 등이 까다로운 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 대상체를 온수의 함침액에 담그고 함침액 내에 초음파를 발생시킴으로써 효과적으로 항균액이 함침되도록 하는 항균 물품의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 항균 물품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적은, 상기 대상체를 70 내지 80도 온도의 상기 항균액에 담지시키는 단계; 상기 대상체가 담지된 상기 항균액 내에 초음파를 발생시키는 단계; 및 상기 초음파를 발생시키는 단계 후에, 상기 대상체를 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 항균액 및 초음파를 이용한 항균 물품의 제조 방법에 의해 달성된다.
상기 초음파를 발생시키는 단계는, 상기 초음파를 10초 내지 30분 동안 조사할 수 있다.
상기 대상체는 종이, 고무, 합성수지 또는 플라스틱 중 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 대상체는 상기 대상체의 표면에 형성된 도료 코팅층을 포함하며, 상기 도료 코팅층에 상기 항균액이 함침될 수 있다.
상기 대상체는 폴리에틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 및 폴리스티렌을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 항균 물품은, 항균액이 함침된 대상체를 포함하는 것으로서, 전술한 실시예들에 따른 항균 물품의 제조 방법에 의하여 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 온수 항균액 및 초음파를 이용한 항균 물품의 제조 방법에 의하면, 대상체를 약 70 내지 80도 온도의 함침액에 담그고 함침액 내에 초음파를 발생시킴으로써 초음파에 의한 공동(cavitation) 현상에 의해 효과적으로 항균액이 대상체에 함침되도록 할 수 있다. 초음파는 대상체의 재질에 따라 수 초 내지 수십 분 동안 발생될 수 있다.
본 발명에 따른 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 항균액을 함침시킴으로써 항균 물품을 제조하면, 종래와 같이 상온에서 항균액에 단순히 담가 두어 항균액을 함침시켰을 경우와 비교하여, 함침에 소요되는 시간이 획기적으로 감소되고, 또한 제조된 물품의 항균 효과가 비약적으로 증가하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온수 항균액 및 초음파를 이용한 항균 물품의 제조 방법을 도시한 흐름도이며,
도 2는 본 발명의 실시예들에 따라 항균액을 함침시키기 위한 대상체의 일실시예인 고무 재질의 지우개의 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 온수 항균액 및 초음파를 이용한 항균 물품의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 항균 물품에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 온수 항균액 및 초음파를 이용한 항균 물품의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 온수 항균액 및 초음파를 이용한 항균 물품의 제조 방법은 먼저 항균액을 함침시키고자 하는 대상체를 온수 항균액에 담지시킬 수 있다(S1). 본 명세서에서, "온수 항균액"이라는 것은 항균 물질이 첨가된 용액이 일정 이상의 온도를 갖는 것을 의미하며, "온수"라는 단어가 반드시 항균액에 순수한 물이 포함되어 있음을 의미하는 것은 아니다. 본 발명의 일실시예에서, 온수 항균액은 약 70도 내지 약 80도의 온도를 가질 수 있다. 온수 항균액을 수조나 통 등에 채우고, 항균액을 함침시키고자 하는 대상체를 수조나 통 내에 담가 둘 수 있다.
항균액은 항균 물질 및 용매로 이루어질 수 있다. 항균물질은 천연 항균 기능을 가진 목단추출물일 수 있다. 예를 들어, 항균액은 물 100 중량부에 액상의 목단추출물 1 내지 5 중량부가 첨가된 것일 수 있다. 또는, 항균 물질은 화학 합성 물질일 수도 있으며, 예컨대, 곰팡이 제거제 또는 제균제 등에 사용되는 원료 물질일 수 있다.
대상체는 사출 및/또는 압출된 플라스틱 등 석유화학 제품, 고무, 합성수지 또는 종이류로 이루어질 수 있으며, 이들의 2 이상의 조합으로 이루어질 수도 있다. 예컨대, 대상체는 폴리에틸렌(polyethylene; PE), 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride;　PVC), 폴리프로필렌(Polypropylene; PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET), 및 폴리스티렌(polystyrene; PS)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 대상체의 표면은 도료(예컨대, 페인트)로 코팅되어 있을 수도 있다.
대상체가 온수 항균액에 담지된 상태에서, 항균액의 함침을 촉진시키기 위하여 항균액 내에 초음파를 발생시킬 수 있다(S2). 초음파는 항균액 내에서 감압과 증압이 반복적으로 나타나면서 기포가 발생되는 공동(cavitation) 현상을 유발하며, 이러한 기포가 수축 폭발하면서 발생하는 충격파에 의하여 항균 물질이 대상체의 분자 구조 사이로 보다 잘 침투되도록 하는 역할을 한다. 또한, 공동 현상에 의하여 대상체 표면의 이물질을 제거하는 효과도 얻을 수 있다. 이를 위하여, 초음파 발생기의 수조 안에 온수 항균액을 넣고, 온수 항균액 내에 대상체를 담지시킨 상태에서 초음파 발생기를 작동시킬 수 있다. 일 실시예에서, 초음파는 10초 내지 30분 동안 발생된다. 그러나 초음파의 발생 시간은 대상체에 항균액이 충분히 함침될 정도로 결정될 수 있으며, 대상체의 재질에 따라 상이할 수 있다.
온수 항균액에의 담지 및 초음파 발생에 의해 대상체에 함침액에 충분히 함침되면, 대상체를 항균액으로부터 꺼내어 건조시킴으로써 항균 물품을 완성할 수 있다(S3). 건조는 대상체를 열풍건조로에 통과시키는 방식으로 수행될 수도 있으며, 또는 상온에서 자연 건조로 수행될 수도 있다. 열풍건조로의 가열 온도는 약 100 내지 130도일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
대상체의 재질에 따라서는 종래와 같이 항균액에 단순히 담지시키는 방법에 의하여 항균 효과가 발휘되지 않는 것들이 많다. 본 발명의 실시예들에 의하면, 종래의 방법에 의하여 항균 효과가 발휘되지 않는 재질의 대상체들에까지 항균 효과를 부여할 수 있으며, 초음파에 의한 공동 현상에 의하여 대상체의 내부 깊이 항균액을 침투시켜 장기간(예컨대, 6개월 이상) 함침 효과가 나타내도록 할 수 있다. 나아가, 본 발명자들은 후술하는 다양한 실험을 통하여 실시예들에 의한 항균 효과를 확인하였다.
한편, 본 발명의 일실시예에서는, 건조된 대상체의 표면에 항균 물질을 포함하는 고압 증기를 가압하여 추가 함침 과정을 수행할 수도 있다(S4). 도 2에서는 고압 증기를 이용한 추가 함침 과정이 대상체 건조(S3) 후에 이루어지는 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로서, 다른 실시예에서는 온수 항균액에서 대상체를 꺼낸 후 고압 증기를 이용한 추가 함침 과정(S4)을 먼저 수행하고 나서 대상체를 건조시킬 수도 있다.
본 발명자들은, 다양한 재질의 대상체를 대상으로 종래의 방법에 의하여 항균액을 함침시킨 것과 실시예들에 따라 항균액을 함침시킨 것을 비교함으로써 실시예들에 따라 제조된 항균 물품의 항균 효능을 검사하였다.
먼저, 본 발명자들은 아래와 같은 재질을 가진 대상체들을 대상으로 종래 기술 및 본 발명의 실시예 각각에 따른 항균액의 함침을 수행하였으며, 항균 효능을 얻기 위하여 필요한 함침 시간을 비교한 결과, 하기 표 1에 도시된 것과 같이 본 발명의 실시예를 이용함으로써 종래에 비하여 함침에 소요되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있었다.
표 1
대상체 재질 함침 시간(상온에서의 단순 함침) 함침 시간(온수 항균액 및 초음파 이용)
종이 30초 10초
페인트로 코팅된 표면 1시간 10분
PVC 1시간 30분 10분
고무 3시간 20분
특히, 고무로 된 대상체의 경우 종래의 방법을 이용한 함침에서는 대장균(Escherichia coli) 및 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)에 대한 항균 효과가 없었으나, 본 발명의 일실시예에 따라 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 함침시킨 고무 대상체는 건조 과정을 거친 후, 상온에서 7일 경과 후 항균 시험에서 99.9%의 세균 감소율을 보였다.
도 2는 본 발명자들의 일실험예에 사용된 대상체로서 PVC 원료가 함유된 고무 재질의 지우개를 나타낸다.
본 발명자들은, 도 2의 지우개를 종래 기술에 따라 상온에서 항균액에 4시간 동안 함침시킨 것을 대조군으로 하여 실험을 수행하였으나, 실험 결과 대조군에서는 항균 효과가 미미하였다. 한편, 본 발명자들은 대조군에서 사용된 것과 동일한 항균액을 75도로 가열하고 가열된 항균액에 지우개를 담지한 채로 15분 동안 초음파를 발생시킨 후 지우개를 건조시켜 항균 효과를 조사하였다. 항균 효과는 균주액이 주입된 시편에 필름을 밀착시킨 후 필름의 균 수를 측정하는 필름밀착법으로 측정되었으며, JIS Z 2801:2000E 방식에 의해 수치로 산출되었다. 산출 결과는 하기 표 2와 같다.
표 2
시험 미생물 결과
초기 균 수(CFU/필름) 37℃에서 24시간 후 균 수 항균 활성
대조군(CFU/필름) 시료(CFU/필름) R 퍼센트(%)
대장균(Escherichia coli)ATCC 8739 3.1×10 5 3.2×10 7 1차 3.0×10 7 0.0 6.35
2차 2.9×107 0.0 6.75
3차 2.9×107 0.0 8.33
황색포도상구균(Staphylococcus aureus)ATCC 6538P 3.1×10 5 2.9×10 7 1차 2.8×10 7 0.0 4.45
2차 2.8×107 0.0 4.45
3차 2.8×107 0.0 5.31
상기 표 2에서 CFU는 집락형성단위(Colony-Forming Unit)를 의미하고, R은 항균활성율(antibacterial activity rate)을 나타내며, 퍼센트는 항균활성 퍼센트를 나타낸다. 표 2에 도시되는 것과 같이, 실시예들에 따라 지우개에 항균액을 함침시킴으로서 대장균 및 황색포도상구균에 대한 우수한 항균 효과를 얻을 수 있는 것을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명자들은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 고무 재질의 지우개의 세균 감소율을 대조군과 비교하여 측정하였으며, 그 결과 하기 표 3과 같이 실시예에 따라 제조된 항균 지우개는 99.9%의 세균 감소율을 보였다.
표 3
시험 항목 시험 결과 시험 방법 시험 환경
초기농도(CFU/mL) 24시간 후 농도(CFU/mL) 세균감소율(%)
대장균(Escherichia coli) 대조군 3.2×105 6.7×105 - KCL-FIR-1330: 2011 (37.1±0.1)℃(31.3±0.2)% R.H.
항균 지우개 3.2×105 <10 99.9
그리고 본 발명자들은 카드 형태의 플라스틱을 대상체로 하여 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 항균액을 함침시킴으로써 항균 플라스틱 카드를 제조하고, 이에 대한 대장균 및 황색포도상구균의 활동 정도를 조사하였다. 대조군으로는 아무런 재료에도 함침되지 않은 대장균 및 황색포도상구균이 사용되었다. 조사 결과는 하기 표 4와 같다.
표 4
시험 항목 시험 결과 시험 방법 시험 환경
초기농도(CFU/mL) 24시간 후 농도(CFU/mL) 세균감소율(%)
대장균(Escherichia coli) 대조군 3.3×105 7.2×105 - KCL-FIR-1003: 2011 (37.0±0.1)℃(32.4±0.2)% R.H.
항균 플라스틱 카드 3.3×105 <10 99.9
황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 대조군 2.6×105 4.5×105 -
항균 플라스틱 카드 2.6×105 <10 99.9
상기 표 4에 기재된 것과 같이, 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 항균액을 함침시키는 것에 의하여 항균 플라스틱 카드가 대장균 및 황색포도상구균에 대해 99.99%의 세균 감소율을 갖는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명자들은 지류(즉, 종이)를 대상체로 하여 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 항균액을 함침시키고, 이에 대한 폐렴막대균(Klebsiella Pneumonia) 및 황색포도상구균의 활동 정도를 조사하였다. 대조군으로는 아무런 재료에도 함침되지 않은 폐렴막대균 및 황색포도상구균이 사용되었다. 조사 결과는 JLS L1902:2008E 방법으로 수치로 산출되었으며 하기 표 5와 같다.
표 5
시험 미생물 결과
대조군 시료 활성값
접촉시간 0(CFU) 18시간 후(CFU) 접촉시간 0(CFU) 18시간 후(CFU) 정균(Bacteriostatic) 살균(Bacteriocidal)
로그(log) 퍼센트(%) 로그(log) 퍼센트(%)
폐렴막대균(Klebsiella Pneumonia)ATCC 8939 3.6×105 6.5×108 1차 3.5×105 50> 8.8 >99.99 5.6 >99.99
2차 3.5×105 50> 8.8 >99.99 5.6 >99.99
3차 3.4×105 50> 8.8 >99.99 5.6 >99.99
황색포도상구균(Staphylococcus aureus)ATCC 6538 2.7×105 5.2×108 1차 2.4×105 50> 8.7 >99.99 5.4 >99.99
2차 2.3×105 50> 8.6 >99.99 5.4 >99.99
3차 2.4×105 50> 8.7 >99.99 5.4 >99.99
상기 표 5에 기재된 것과 같이, 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 항균액을 함침시키는 것에 의하여 지류에서 폐렴막대균 및 황색포도상구균이 99.99% 사멸되는 효과를 갖는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명자들은 PVC 원료가 함유된 고무 재질의 연필을 대상체로 하여 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 항균액을 함침시키고, 이에 대한 대장균 및 황색포도상구균의 활동 정도를 조사하였다. 대조군으로는 아무런 재료에도 함침되지 않은 대장균 및 황색포도상구균이 사용되었다. 조사 결과는 하기 표 6과 같다.
표 6
시험 항목 시험 결과 시험 방법 시험 환경
초기농도(CFU/mL) 24시간 후 농도(CFU/mL) 세균감소율(%)
대장균(Escherichia coli) 대조군 3.3×105 7.1×105 - KCL-FIR-1330: 2011 (37.1±0.1)℃(37.9±0.2)% R.H.
연필고무 3.3×105 <10 99.9
황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 대조군 2.7×105 4.3×105 -
연필고무 2.7×105 <10 99.9
상기 표 6에 기재된 것과 같이, 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 항균액을 함침시키는 것에 의하여 연필 고무에서 대장균 및 황색포도상구균이 99.99% 사멸되는 효과를 갖는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명자들은 합성수지로 이루어진 플라스틱 자를 대상체로 하여 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 항균액을 함침시키고, 이에 대한 대장균 및 황색포도상구균의 활동 정도를 조사하였다. 조사 결과는 JLS Z 2801:2000E 방법으로 수치로 산출되었으며, 하기 표 7과 같다.
표 7
시험 미생물 결과
초기 균 수(CFU/필름) 37℃에서 24시간 후 균 수 항균 활성
대조군(CFU/필름) 시료(CFU/필름) R 퍼센트(%)
대장균(Escherichia coli)ATCC 8739 3.3×105 3.1×107 1차 2.5×107 6.1 >99.99
2차 2.5×107 6.1 >99.99
3차 2.5×107 6.1 >99.99
황색포도상구균(Staphylococcus aureus)ATCC 6538P 2.7×105 2.7×107 1차 2.3×107 0.1 12.26
2차 2.3×107 0.1 14.15
3차 2.3×107 0.1 12.74
상기 표 7에 기재된 것과 같이, 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 항균액을 함침시키는 것에 의하여 합성수지에서도 항균 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있으며, 특히 대장균에서 우수한 효과를 갖는 것으로 나타났다.
또한, 본 발명자들은 도료가 코팅된 종이를 대상체로 하여 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 항균액을 함침시키고, 이에 대한 대장균 및 황색포도상구균의 활동 정도를 조사하였다. 조사 결과는 JLS Z 2801:2010E 방법으로 수치로 산출되었으며 하기 표 8과 같다.
표 8
시험 미생물 결과
초기 균 수(CFU/필름) 37℃에서 24시간 후 균 수 항균 활성
대조군(CFU/필름) 시료(CFU/필름) R 퍼센트(%)
대장균(Escherichia coli)ATCC 8739 3.0×105 2.7×107 1차 <25% 6.0 >99.99
2차 <25% 6.0 >99.99
3차 <25% 6.0 >99.99
황색포도상구균(Staphylococcus aureus)ATCC 6538P 2.9×105 2.8×107 1차 <25% 6.0 >99.99
2차 <25% 6.0 >99.99
3차 <25% 6.0 >99.99
상기 표 8에 기재된 것과 같이, 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 항균액을 함침시키는 것에 의하여 도료상에서도 대장균 및 황색포도상구균이 99.99% 사멸되는 효과를 갖는다는 것을 알 수 있다.
마지막으로, 본 발명자들은 PP 재질의 밀폐 용기를 대상체로 하여 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 항균액을 함침시키고, 이에 대한 대장균 및 황색포도상구균의 활동 정도를 조사하였다. 대조군으로는 아무런 재료에도 함침되지 않은 대장균 및 황색포도상구균이 사용되었다. 조사 결과는 하기 표 9와 같다.
표 9
시험 항목 시험 결과 시험 방법 시험 환경
초기농도(CFU/mL) 24시간 후 농도(CFU/mL) 세균감소율(%)
대장균(Escherichia coli) 대조군 3.3×105 7.1×105 - KCL-FIR-1330: 2011 (37.1±0.1)℃(29.4±0.2)% R.H.
항균밀폐용기 3.3×105 <10 99.9
황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 대조군 2.6×105 4.7×105 -
항균밀폐용기 2.6×105 <10 99.9
상기 표 9에 기재된 것과 같이, 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 항균액을 함침시키는 것에 의하여 PP 재질에서도 대장균 및 황색포도상구균이 99.99% 사멸되는 효과를 갖는 것을 알 수 있다.
이상에서 살펴본 실험 결과와 같이, 본 발명의 실시예들에 따라 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 항균액을 함침시킴으로써 균의 사멸 효과가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 본 발명자들은 온수 항균액 및 초음파를 이용한 항균액 함침 후 약 2 내지 4주가 지난 항균 물품을 이용하여 실험을 수행하였으며, 모든 시험 대상물에서 균의 사멸 효과가 입증되었다.
이상에서 살펴본 본 발명의 실시예들에 따라 온수 항균액 및 초음파를 이용하여 항균액을 함침시킴으로써 항균 물품을 제조하면, 종래와 같이 상온에서 항균액에 단순히 담가 두어 항균액을 함침시켰을 경우와 비교하여, 함침에 소요되는 시간이 획기적으로 감소된다. 또한, 초음파에 의한 공동 현상으로 인하여 제조된 물품의 항균 효과가 비약적으로 증가하는 이점이 있다. 예컨대, 종래의 항균액 단순 함침이나 표면 코팅 방법의 경우 생활 기스나 스크래치 등으로 인하여 물품 표면에서 항균액이 소실되어 항균 효과가 감소할 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예들에 의하면 초음파의 공동 현상으로 인해 항균액이 대상체 깊이 침투하게 되므로 장기간 항균 효과가 지속될 수 있고, 때로는 2년 이상까지도 항균 효과가 지속될 수 있는 이점이 있다.
이상에서 살펴본 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다.　그러나,　이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다.　따라서,　본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 대상체에 항균액이 함침된 항균 물품의 제조 방법으로서,
    상기 대상체를 70 내지 80도 온도의 상기 항균액에 담지시키는 단계;
    상기 대상체가 담지된 상기 항균액 내에 초음파를 발생시키는 단계; 및
    상기 초음파를 조사하는 단계 후에, 상기 대상체를 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 물품의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초음파를 발생시키는 단계는, 상기 초음파를 10초 내지 30분 동안 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 물품의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 대상체는 종이, 고무, 합성수지 또는 플라스틱 중 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항균 물품의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 대상체는 상기 대상체의 표면에 형성된 도료 코팅층을 포함하며,
    상기 도료 코팅층에 상기 항균액이 함침되는 것을 특징으로 하는 항균 물품의 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 대상체는 폴리에틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 및 폴리스티렌을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 물품의 제조 방법.
  6. 항균액이 함침된 대상체를 포함하며,
    상기 대상체를 70 내지 80도 온도의 상기 항균액에 담지시키는 단계;
    상기 대상체가 담지된 상기 항균액 내에 초음파를 발생시키는 단계; 및
    상기 초음파를 발생시키는 단계 후에, 상기 대상체를 건조시키는 단계에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 항균 물품.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 대상체는 종이, 고무, 합성수지 또는 플라스틱 중 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항균 물품.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 대상체는 상기 대상체의 표면에 형성된 도료 코팅층을 포함하며,
    상기 도료 코팅층에 상기 항균액이 함침되는 것을 특징으로 하는 항균 물품.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 대상체는 폴리에틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 및 폴리스티렌을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균 물품.
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