WO2021242020A1 - 이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법 - Google Patents
이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법 Download PDFInfo
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
Definitions
- the present invention relates to a method for manufacturing a filter having antibacterial and antiviral effects, and more particularly, to a method for manufacturing a filter for sterilizing pathogenic bacteria and viruses passing through the filter through ion coating on the filter.
- Copper is a metal raw material necessary for bioactivity, and it is essential for adults to consume 0.9 to 3 mg per day. Intake of more than 200 mg/kg for adults may cause toxicity in the body (World Health Organization, WHO), but chronic copper poisoning due to overdose has not been reported as it is naturally excreted from the body. Copper required for living organisms exists in a very limited way in the ecological environment, and living organisms have various absorption mechanisms to consume it efficiently. Copper ions (Cu 2+ ) diffuse rapidly and uniformly to effectively inhibit the growth of microorganisms, and ionic minerals adsorb to negatively charged cell membranes and directly destroy respiratory enzymes present in cell membranes. In addition, it inhibits cell metabolism and DNA replication when it moves into the cell due to the oligodynamic action effect. By using this copper absorption mechanism in reverse, the possibility of suppressing the growth of harmful microorganisms was confirmed, and a virus discharge adsorption filter applied with copper ions was developed.
- the ion filter used in this development used copper ions, and besides copper ions, it is applicable to all ions with antibacterial, antifungal and antiviral effects such as silver ions (Ag + ) and zinc ions (Zn 2+ ).
- the present invention was created to supplement the limitations of filters used in daily life, sterilize pathogenic bacteria and viruses adsorbed on the filters, and solve problems with the spread of infectious diseases while the importance of daily prevention is emphasized due to the spread of infectious diseases. As such, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an antibacterial and antiviral filter through ion coating.
- a method for manufacturing a filter having antibacterial and antiviral efficacy through ion coating includes the steps of preparing an ionic solution by adding an ion stabilizer to copper ions (Cu 2+ ), spraying the prepared ionic solution on the prepared filter, and drying the filter on which the ion solution is sprayed to prepare a final filter may include
- the step of preparing the ionic solution includes adding an ion stabilizer to at least one of copper ions (Cu 2+ ), zinc ions (Zn 2+ ), and silver ions (Ag + ). It may be a step of preparing a solution.
- the prepared copper ion solution may be characterized in that the prepared copper ion solution has a concentration of at least 0.5 ppm or more.
- the spraying of the ion solution may be characterized in that the ion solution prepared on the filter is sprayed in a high-pressure spraying manner, and 0.1 to 10,000 ppm of the ion solution is sprayed on the filter.
- the prepared filter may be at least one of a pre-filter, a HEPA filter, and a medium filter.
- the manufacturing of the final filter may be characterized in that the filter to which the ion solution is sprayed is dried using at least one of heat, far infrared rays, ultraviolet rays, and electron beam curing.
- the step of manufacturing the final filter is the step of drying the filter to which the ion solution is sprayed, and then printing the oxidation ink on a part of the filter to inform the user of the replacement time of the filter.
- a message is printed according to the oxidation of the ink after a certain period of time by printing on a part of the filter and using the oxidation ink that is oxidized over time. It may be characterized in that the user recognizes the filter replacement time through the displayed or color change.
- an ion-coated filter including a copper ion, zinc ion and silver ion-based filter.
- FIG. 1 is a view showing a filter including an ion coating filter according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a view showing a process sequence of a filter manufacturing method having antibacterial and antiviral efficacy through ion coating according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a flowchart of a method for manufacturing a filter having antibacterial and antiviral efficacy through ion coating according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a microscope image of a copper ion filter for each concentration manufactured according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a view showing the result of an antibacterial test of a copper ion filter according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is an antiviral test result diagram of a copper ion filter according to an embodiment of the present invention.
- a method for manufacturing a filter having antibacterial and antiviral efficacy through ion coating includes the steps of preparing an ionic solution by adding an ion stabilizer to copper ions (Cu 2+ ), spraying the prepared ionic solution on the prepared filter, and drying the filter on which the ion solution is sprayed to prepare a final filter may include
- FIG. 1 is a view showing a filter including an ion coating filter according to an embodiment of the present invention.
- the filter 10 having antibacterial and antiviral effects may include a pre-filter 100 , a HEPA filter 200 and an ion filter 300 .
- the pre-filter 100 is located on one side of the filter 10 having antibacterial and antiviral efficacy.
- the pre-filter 100 allows external air to be introduced through the pre-filter 100, and can primarily filter foreign substances contained in the air.
- the pre-filter 100 may be characterized in that it is composed of a non-woven fabric.
- the HEPA filter 200 may filter fine particles included in the air that has passed through the pre-filter 100 .
- the HEPA filter 200 is a sheet-shaped filter made of glass fiber, etc., and since the fiber spacing is 0.5 to 2.0 micrometers ( ⁇ m), the air passes through the HEPA filter 200 while the air passes through the fiber surface and between the fibers. As fine particles are caught in the middle, it has an excellent effect of collecting fine dust compared to a general filter.
- the pre-filter 100 and the HEPA filter 200 are antibacterial, antiviral, anti-allergic, natural mineral ore, ceramic, photocatalyst (TiO 2 ), polyphenols natural product-based compound, silver nano-chitosan compound, at least one or more of lysozyme may include
- the ion filter 300 may pass through the HEPA filter 200 to filter viruses included in the air from which fine dust has been removed.
- the filter 10 having antibacterial and antiviral effects can separate fine dust and viruses by discharging the fine dust and viruses that are electrostatically coupled by adding the configuration of the ion filter 300 .
- the ion filter 300 may include at least one of copper (Cu 2+ ) ions, zinc (Zn 2+ ) ions, and silver (Ag + ) ions-based filters.
- the ion filter 300 may be composed of a plurality of filters including all of the respective ion filters.
- the ion filter 300 is for removing viruses attached to the fine dust contained in the air, and may be characterized in that it is filtered by discharging the viruses attached to the fine dust by electrostatic bonding.
- the filter 10 having antibacterial and antiviral efficacy sprays an adhesive on one side of the filters to form a stickiness, but the filters are fixed by bonding the filters by a method by pressing and bonding.
- the filter 10 having antibacterial and antiviral effects may be printed on some of the filters to notify the user of the filter replacement time. Through this, the user can recognize the replacement time of the filter after a certain period of time has elapsed.
- the filter replacement time is printed on at least one part of the filters, and a message is displayed according to the oxidation of the ink after a certain period of time, using an oxidizing ink that is oxidized over time, or through a change in color, the filter It may be characterized in that the replacement time is recognized by the user.
- each pre-filter 100 since the time to be replaced is different for each pre-filter 100, the HEPA filter 200 and the ion filter 300, each It is possible to determine when to replace the filters.
- the metal concentration effect used in the filter 10 having antibacterial and antiviral efficacy may be shown in Table 1 below.
- FIG. 2 is a view showing a process sequence of a method for manufacturing a filter having antibacterial and antiviral efficacy through ion coating according to an embodiment of the present invention
- FIG. 3 is an antibacterial through ion coating according to an embodiment of the present invention. and a flow chart of a method for manufacturing a filter having antiviral efficacy.
- the filter manufacturing method with antibacterial and antiviral efficacy through ion coating is a step of preparing an ionic solution by adding an ion stabilizer to copper ions (Cu 2+ ) (S1100), It may include spraying the prepared ion solution on the filter (S1300) and drying the sprayed filter to prepare a final filter (S1500).
- the step of preparing the ionic solution (S1100) may be a step of preparing an ionic solution by adding an ion stabilizer to copper ions (Cu 2+ ).
- the copper ion solution prepared through the step (S1100) of preparing the ion solution may be characterized in that it has a concentration of at least 0.5 ppm or more.
- the step of preparing the ionic solution (S1100) is a step of preparing an ionic solution by adding an ion stabilizer to at least one of copper ions (Cu 2+ ), zinc ions (Zn 2+ ), and silver ions (Ag + ) can
- the step of spraying the ionic solution (S1300) may be a step of spraying the ionic solution prepared through the step (S1100) of preparing the ionic solution on the prepared filter.
- the step of spraying the ion solution (S1300) may be characterized in that the ion solution prepared in the filter is sprayed in a high-pressure spray method.
- the spraying of the ion solution (S1300) may be characterized in that 0.1 to 10,000 ppm of the ion solution is sprayed to the filter.
- the filter prepared here may be characterized as at least one of a pre-filter, a HEPA filter, and a medium filter.
- the step of manufacturing the final filter (S1500) may be a step of manufacturing the final filter by drying the filter to which the ion solution is sprayed.
- the step of manufacturing the final filter (S1500) may be characterized in that the filter to which the ion solution is sprayed is dried using at least one of heat, far infrared rays, ultraviolet rays, and electron beam curing.
- the step of manufacturing the final filter (S1500) may be a step of printing the oxidation ink on a part of the filter in order to notify the user of the replacement time of the filter after drying the filter to which the ion solution is sprayed.
- the step of printing the oxidation ink is printed on a part of the filter, using the oxidation ink that is oxidized over time, a message is displayed according to the oxidation of the ink after a certain time or through a change in color , it may be characterized in that the user recognizes the filter replacement time.
- a copper ion filter is first prepared by adding an ion stabilizer to copper (Cu 2+ ) to prepare 0.5 to 2 ppm copper ion solution.
- Cu 2+ an ion stabilizer to copper
- it can be thermally dried at 70° C. for 2 hours.
- FIG. 4 is a microscope image of a copper ion filter for each concentration manufactured according to an embodiment of the present invention.
- the filter manufactured through a filter manufacturing method having antibacterial and antiviral efficacy through ion coating is observed through an optical microscope at 40 and 100 magnifications, it makes the fiber of the filter more robust and the surface area of the fiber This wide area can be observed. By doing this, the filter can affect the sterilization of viruses, bacteria, and molds that are attached to the fine dust.
- FIG. 5 is a view showing the result of an antibacterial test of a copper ion filter according to an embodiment of the present invention.
- a Top Agar test was performed to verify the antimicrobial activity of the copper ion solution and the filter prepared through the step of preparing the ion solution ( S1100 ). After autoclaving LB Agar, some of it is prepared at a height of about 30% of the Petri dish, and the other LB Agar is put in a water bath at 60°C to prevent it from solidifying.
- E. coli After culturing E. coli as much as 10 8 CFU/ml in a liquid medium, it is injected at 100X into LB Agar stored in a water bath. Cover LB Agar+E. coli on the previously hardened LB Agar.
- the copper ion solution prepared through the step (S1100) of preparing the ion solution was treated with a control group (A) that was not treated with a filter (A), a test group treated with a concentration of 1.0 ppm (B) and treated with a concentration of 2.0 ppm
- the results of the antibacterial test verifying the antimicrobial activity of the test group (C) can be found in ⁇ Table 2> below.
- Escherichia coli is a result, the yellowness award aureus experiment using the value of 182.6 (Ataphylococcus aureus, ATCC 6538), pneumoniae ( Klebsiella pneumoniae , ATCC 4352), and Escherichia coli ( Escherichia coli , ATCC 25922), it can be seen that 99.9% of bacteria are reduced.
- FIG. 6 is an antiviral test result diagram of a copper ion filter according to an embodiment of the present invention.
- porcine coronavirus (PEDV-AG) was permeated and then the permeated The presence of porcine coronavirus in the solution was verified using PT-PCR, a gene amplification method.
- Control (3) which is a filter not treated with copper ion solution, and filter (4) coated with copper ion solution at a concentration of 0.5 ppm
- corona virus was detected in the permeated solution, but the copper ion solution was 1.0 (5) respectively.
- the copper ion solution was 1.0 (5) respectively.
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Abstract
본 발명은 이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 구리이온(Cu2+)에 이온 안정제를 첨가하여 이온 용액을 제조하는 단계, 준비된 필터에 상기 제조된 이온 용액을 분사하는 단계 및 분사된 필터를 건조하여 최종 필터를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필터에 이온코팅을 통해 필터를 통과하는 병원성 세균과 바이러스를 멸균시키는 필터 제조방법에 관한 것이다.
구리는 생체활성에 필요한 금속원료로, 성인의 경우 하루 0.9~3mg의 섭취가 필수적이다. 성인 기준 kg당 200mg 이상을 섭취할 경우 체내 독성이 유발될 수 있지만(세계보건기구, WHO), 체내에서 자연적으로 배출되어 과다복용에 의한 만성구리 중독은 보고된 바 없다. 생체에 필요한 구리는 생태환경에 매우 제한적으로 존재하며, 생명체는 이를 효율적으로 섭취하기 위한 다양한 흡수기작을 보유하고 있다. 구리이온(Cu2+)은 신속하고 균일하게 확산되어 미생물의 증식을 효율적으로 억제하는데, 이온성 미네랄은 음전하를 띄는 세포막에 흡착하며, 세포막에 존재하는 호흡효소들을 직접적으로 파괴하기도 한다. 또한, 미량동작용 효과(Oligodynamic Action Effect)로 세포 내로 이동하면 세포대사 및 DNA 복제를 억제한다. 이러한 구리 흡수 기작을 역으로 이용하여 유해성 미생물의 증식을 억제할 수 있는 가능성을 확인하고 구리이온을 적용한 바이러스 방전 흡착 필터를 개발하였다.
세계 구리소비량 중 2%는 구리화합물 생산에 쓰이는데, 주로 식품보조제, 녹조제거제 또는 항균제로 사용된다. 녹조제거제와 항균으로 쓰이는 형태는 대부분 황산구리(CuSO4)로 약알칼리 조건에서는 침전되며, 제한된 항생능을 가진다. 황산구리가 물에 용해되면서 생성되는 구리이온은 매우 불안정하며, 즉시 다른 화학물질과 반응하여 구리염 형태로 침전되지만 본 발명에서 사용된 구리이온은 Liquid Ionizer를 활용하여 이온상태로 유지시켜 주어 항균성을 띄게 된다. 또한, 기존 구리이온이 적용된 필름 및 직물 등은 구리이온을 혼합한 내용물을 제조 후 성형하는 방식으로 진행되어 구리이온이 밖으로 드러나지 않게 되지만, 본 기술에서는 Liquid 상태의 구리이온(0.1~10,000ppm)을 고압 스프레이 코팅 및 초음파 스프레이 코팅, 분리막 공정을 이용한 코팅 등을 이용하여 코팅한 후 열이나 원적외선, 자외선, 전자선 경화 등을 통해 건조하는 방식으로 구리이온이 바이러스와 최대한 직접적으로 접촉할 수 있게 된다. 더불어, 기존 방식의 구리항균필름 대비 높은 농도로 처리가 가능해지며, 공정이 단순하여 시간 및 비용 절감의 효과가 있다.
본 개발에서 사용된 이온필터는 구리이온을 사용하였으며, 구리이온이외에도 은이온(Ag+), 아연이온(Zn2+)과 같이 항균, 항곰팡이, 항바이러스 효능을 가진 모든 이온에 적용 가능하다.
또한 본 개발에서 사용된 자동차 필터뿐만 아니라 에어컨 필터, 공기청정기 필터, 마스크 필터, 공조 필터 등 필터를 사용하는 전 분야에 적용 가능하다.
본 발명은 감염병 확산으로 인해 일상방역의 중요성이 강조되면서, 일상생활에서 사용하는 필터의 한계점을 보완하고, 필터에 흡착한 병원성 세균 및 바이러스를 멸균시키고, 감염병 확산에 대한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 이온코팅을 통한 항균 및 항바이러스 필터 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법이 개시된다. 상기 발명은 구리이온(Cu2+)에 이온 안정제를 첨가하여 이온 용액을 제조하는 단계, 준비된 필터에 제조된 이온 용액을 분사하는 단계 및 이온 용액이 분사된 필터를 건조하여 최종 필터를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 이온 용액을 제조하는 단계는 구리이온(Cu2+), 아연이온(Zn2+), 은이온(Ag+) 중 적어도 하나에 이온 안정제를 첨가하여 이온 용액을 제조하는 단계일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제조된 구리이온 용액은 제조된 구리이온 용액은 적어도 0.5ppm 이상의 농도를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 이온 용액을 분사하는 단계는 필터에 제조된 이온 용액을 고압 스프레이 방식으로 분사하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 필터에 0.1 내지 10,000ppm의 이온 용액을 분사할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 준비된 필터는 프리필터, 헤파필터, 미디엄 필터 중 적어도 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 최종 필터를 제조하는 단계는 이온 용액이 분사된 필터를 열, 원적외선, 자외선, 전자선 경화 중 적어도 하나를 이용하여 건조시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 최종 필터를 제조하는 단계는 이온 용액이 분사된 필터를 건조 한 후, 필터의 교체시기를 사용자에게 인지시키기 위해 필터의 일부위에 산화용 잉크를 인쇄하는 단계일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 산화용 잉크를 인쇄하는 단계는 필터의 일부위에 인쇄하여, 시간 경과에 따라 산화되는 산화용 잉크를 사용하여, 일정 시간 경과 후 잉크의 산화에 따라 메시지가 표시되거나 색의 변화를 통해, 필터 교체시기를 사용자에게 인지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술될 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, "통상의 기술자")에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 구리 이온, 아연 이온 및 은 이온 기반 필터를 포함하는 이온코팅 필터를 통해 바이러스, 곰팡이 및 세균을 흡착할 수 있다.
본 발명의 효과들은 상술된 효과들로 제한되지 않으며, 본 발명의 기술적 특징들에 의하여 기대되는 잠정적인 효과들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 언급된 본 발명 내용의 특징들이 상세하게, 보다 구체화된 설명으로, 이하의 실시예들을 참조하여 이해될 수 있도록, 실시예들 중 일부는 첨부되는 도면에서 도시된다. 또한, 도면과의 유사한 참조번호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하는 것으로 의도된다. 그러나 첨부된 도면들은 단지 본 발명 내용의 특정한 전형적인 실시예들만을 도시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 고려되지는 않으며, 동일한 효과를 갖는 다른 실시예들이 충분히 인식될 수 있다는 점을 유의하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이온코팅 필터를 포함하는 필터를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이온코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법의 공정순서를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이온코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 농도별 구리이온필터의 현미경 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구리이온필터의 항균 시험한 결과도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구리이온필터의 항바이러스 시험 결과도이다.
상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법이 개시된다. 상기 발명은 구리이온(Cu2+)에 이온 안정제를 첨가하여 이온 용액을 제조하는 단계, 준비된 필터에 제조된 이온 용액을 분사하는 단계 및 이온 용액이 분사된 필터를 건조하여 최종 필터를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.
청구범위에 개시된 발명의 다양한 특징들은 도면 및 상세한 설명을 고려하여 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 명세서에 개시된 장치, 방법, 제법 및 다양한 실시예들은 예시를 위해서 제공되는 것이다. 개시된 구조 및 기능상의 특징들은 통상의 기술자로 하여금 다양한 실시예들을 구체적으로 실시할 수 있도록 하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 개시된 용어 및 문장들은 개시된 발명의 다양한 특징들을 이해하기 쉽게 설명하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이온코팅 필터를 포함하는 필터를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터(10)는 프리필터(100), 헤파필터(200) 및 이온필터(300)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프리필터(100)는 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터(10)의 일면에 위치하고 있다.
또한, 프리필터(100)는 외부의 공기가 프리필터(100)를 통해 유입되며, 공기에 포함된 이물질을 1차적으로 필터링할 수 있다.
또한, 프리필터(100)는 부직포면으로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 헤파필터(200)는 프리필터(100)를 통과한 공기에 포함된 미세한 입자를 필터링할 수 있다.
여기서, 헤파필터(200)는 유리섬유 등으로 만들어진 시트모양의 필터로 섬유간격이 0.5~2.0마이크로미터(㎛)로 구성되기 때문에, 공기가 헤파필터(200)를 통과하면서 섬유표면과 사이 등에 공기 중에 미세입자들이 걸리게 됨으로서, 일반 필터에 비해 미세먼지의 포집효과가 뛰어난 특징을 갖는다.
또한, 프리필터(100)와 헤파필터(200)는 항균제, 항바이러스제, 항알러지제인 천연 미네랄 광석, 세라믹, 광촉매(TiO2), 폴리페놀류 천연물계 화합물，은나노-키토산 화합물, 리소자임 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 이온필터(300)는 헤파필터(200)를 통과하여 미세먼지가 제거된 공기에 포함되어 있는 바이러스를 필터링할 수 있다.
바이러스는 미세먼지와 정전기적으로 결합하여 부착되어 있다. 따라서, 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터(10)는 이온필터(300)의 구성을 추가하여 정전기적으로 결합되어 있는 미세먼지와 바이러스를 방전시켜서 미세먼지와 바이러스를 분리할 수 있다.
또한, 이온필터(300)는 구리(Cu2+)이온, 아연(Zn2+)이온 및 은(Ag+)이온 기반 필터중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 이온필터(300)는 각각의 이온 필터들을 모두 포함하는 복수개의 필터로 구성될 수도 있다.
또한, 이온필터(300)는 공기 속에 포함된 미세먼지에 부착되어 있는 바이러스를 제거하기 위한 것으로, 미세먼지에 정전기적 결합으로 부착되어 있는 바이러스를 방전시켜서 필터링하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터(10)는 필터들의 일면에 점착제를 분사하여 점착증을 형성하되, 필터들을 프레스와 본딩에 의한 방법으로 필터들을 접합하여 고정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터(10)는 필터들의 일부위에 인쇄되어 필터의 교체시기를 사용자에게 인지시키는 것을 특징으로 할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 일정시기가 지난 후에 필터의 교체시기를 인지 할 수 있다.
여기서, 필터 교체시기는 필터들 중 적어도 하나의 일부위에 인쇄하고, 시간 경과에 따라 산화되는 산화용 잉크를 사용하여, 일정 시간 경과 후 잉크의 산화에 따라 메시지가 표시되거나 색의 변화를 통해, 필터 교체시기를 사용자에게 인지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 각각의 프리필터(100), 헤파필터(200) 및 이온필터(300)마다 각각 교체해야할 시기를 달리 하므로, 산화용 잉크의 양 조절을 통해 또는 산화시기가 구분되는 물질을 달리함으로써 각각의 필터들의 교체시기를 구분할 수 있다.
일 실시예에서, 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터(10)에 사용되는 금속 농도 효능은 하기 <표 1>과 같이 나타낼 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이온코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법의 공정순서를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이온코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법의 순서도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법(S1000)은 구리이온(Cu2+)에 이온 안정제를 첨가하여 이온 용액을 제조하는 단계(S1100), 준비된 필터에 제조된 이온 용액을 분사하는 단계(S1300) 및 분사된 필터를 건조하여 최종 필터를 제조하는 단계(S1500)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 이온 용액을 제조하는 단계(S1100)는 구리이온(Cu2+)에 이온 안정제를 첨가하여 이온 용액을 제조하는 단계일 수 있다.
또한, 이온 용액을 제조하는 단계(S1100)를 통해 제조된 구리이온 용액은 적어도 0.5ppm 이상의 농도를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 이온 용액을 제조하는 단계(S1100)는 구리이온(Cu2+), 아연이온(Zn2+), 은이온(Ag+) 중 적어도 하나에 이온 안정제를 첨가하여 이온 용액을 제조하는 단계일 수 있다.
일 실시예에서, 이온 용액을 분사하는 단계(S1300)는 준비된 필터에 이온 용액을 제조하는 단계(S1100)를 통해 제조된 이온 용액을 분사하는 단계일 수 있다.
또한, 이온 용액을 분사하는 단계(S1300)는 필터에 제조된 이온 용액을 고압 스프레이 방식으로 분사하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 이온 용액을 분사하는 단계(S1300)는 필터에 0.1 내지 10,000ppm의 이온 용액을 분사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 여기서 준비된 필터는 프리필터, 헤파필터, 미디엄 필터 중 적어도 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 최종 필터를 제조하는 단계(S1500)는 이온 용액이 분사된 필터를 건조하여 최종 필터를 제조하는 단계일 수 있다.
또한, 최종 필터를 제조하는 단계(S1500)는 이온 용액이 분사된 필터를 열, 원적외선, 자외선, 전자선 경화 중 적어도 하나를 이용하여 건조시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 최종 필터를 제조하는 단계(S1500)는 이온 용액이 분사된 필터를 건조 한 후, 필터의 교체시기를 사용자에게 인지시키기 위해 필터의 일부위에 산화용 잉크를 인쇄하는 단계일 수 있다.
보다 구체적으로, 산화용 잉크를 인쇄하는 단계는 필터의 일부위에 인쇄하여, 시간 경과에 따라 산화되는 산화용 잉크를 사용하여, 일정 시간 경과 후 잉크의 산화에 따라 메시지가 표시되거나 색의 변화를 통해, 필터 교체시기를 사용자에게 인지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
예를 들어, 이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법은 구리이온필터는 먼저 구리(Cu2+)에 이온 안정제(Ion stabilizer)를 첨가하여 0.5 ~ 2ppm의 구리이온용액을 제조한 다음, 4중 파티클 필터에 구리이온용액을 고압 스프레이 방식으로 코팅한 후, 70℃에서 2시간 열 건조할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 농도별 구리이온필터의 현미경 이미지이다.
도 4를 참조하면, 이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법을 통해 제조한 필터를 광학현미경을 통해 40, 100 배율로 관찰하면, 필터의 섬유를 보다 견고하게 만들어주고 섬유의 표면적이 넓은 것을 관찰할 수 있다. 이렇게 함으로써 필터는 미세먼지에 달라붙어있는 바이러스 및 세균, 곰팡이 등의 살균하는 것에 영향을 미칠 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구리이온필터의 항균 시험한 결과도이다.
도 5를 참조하면, 이온 용액을 제조하는 단계(S1100)를 통해 제조된 구리이온 용액과 필터의 항균력을 검증하기 위해 Top Agar 시험을 진행하였다. LB Agar를 오토클레이브(Autoclave) 한 뒤, 일부는 페트리디쉬(Petri Dish)의 30% 정도의 높이로 제조하고, 다른 LB Agar는 60℃ Water Bath에 넣어 굳지 않도록 한다.
대장균(E.coli)을 액상배지에 108 CFU/ml 만큼 배양한 후 Water Bath에 보관하였던 LB Agar에 100X로 주입한다. 미리 굳혀둔 LB Agar 위에 LB Agar+대장균(E.coli)을 덮어준다.
제조된 배지에 대조군(No Treat 필터), 시험군(0.5ppm, 1.0ppm, 2.0ppm 구리이온((Cu2+)용액 코팅 필터), Positive Control(Ionized Cu2+)을 처리한 후 37℃에서 24~36시간 배양하였다.
그 결과, 대장균(E.coli)에 대한 항균효과가 있음을 배양한 배지의 clean zone 형성이 확인함으로써 확인할 수 있다.
일 실시예에서, 이온 용액을 제조하는 단계(S1100)를 통해 제조된 구리이온 용액을 필터에 처리하지 않은 대조군(A), 1.0ppm 농도로 처리한 시험군(B)과 2.0ppm 농도로 처리한 시험군(C)의 항균력을 검증한 항균시험 결과를 하기 <표 2>에서 확인할 수 있다.
<표 2>를 참조하면, KOTTI 공인시험기관에서 검증한 결과를 확인 할 수 있다. 사용한 균은 황색도포상구균(Ataphylococcus aureus, ATCC 6538), 폐렴균(Klebsiella pneumoniae, ATCC 4352), 대장균(Escherichia coli, ATCC 25922)의 균을 이용하였으며, 비이온계면활성제는 TWEEN 80(0.05%)를 사용하였으며, 대조군 증식값은 황색도포상구균(Ataphylococcus aureus)은 156.5, 폐렴균(Klebsiella pneumoniae)은 204.5, 대장균(Escherichia coli)은 182.6의 값을 사용하여 실험한 결과, 황색도포상구균(Ataphylococcus aureus, ATCC 6538), 폐렴균(Klebsiella pneumoniae, ATCC 4352), 대장균(Escherichia coli, ATCC 25922)의 균 모두에서 99.9%의 정균이 감소함을 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구리이온필터의 항바이러스 시험 결과도이다.
도 6을 참조하면, 이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법을 통해 제조된 구리이온필터의 항바이러스 효과를 검증하기 위하여 돼지 코로나바이러스(PEDV-AG)를 투과시킨 후, 투과된 용액에 돼지 코로나바이러스의 존재 여부를 유전자 증폭 방법인 PT-PCR을 이용하여 검증하였다.
그 결과, 구리이온용액을 처리하지 않은 필터인 Control(3)과 구리이온용액을 0.5ppm 농도로 코팅한 필터(4)에서는 투과된 용액에서 코로나바이러스가 검출되었지만, 구리이온용액을 각각 1.0(5)ppm, 2.0(6)ppm 농도로 코팅한 필터를 통과한 용액에서는 돼지 코로나바이러스가 존재하지 않음을 확인하였다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 통상의 기술자라면 본 발명의 본질적인 특성이 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
Claims (8)
- 이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법에 있어서,구리이온(Cu2+)에 이온 안정제를 첨가하여 이온 용액을 제조하는 단계;준비된 필터에 상기 제조된 이온 용액을 분사하는 단계; 및상기 이온 용액이 분사된 필터를 건조하여 최종 필터를 제조하는 단계를 포함하는,이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 이온 용액을 제조하는 단계는,구리이온(Cu2+), 아연이온(Zn2+), 은이온(Ag+) 중 적어도 하나에 이온 안정제를 첨가하여 이온 용액을 제조하는 단계인,이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 제조된 구리이온 용액은,상기 제조된 구리이온 용액은 적어도 0.5ppm 이상의 농도를 가지는 것을 특징으로 하는,이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 이온 용액을 분사하는 단계는,상기 필터에 상기 제조된 이온 용액을 고압 스프레이 방식으로 분사하는 것을 특징으로 하며,상기 필터에 0.1 내지 10,000ppm의 이온 용액을 분사하는,이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 준비된 필터는,프리필터, 헤파필터, 미디엄 필터 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는,이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 최종 필터를 제조하는 단계는,상기 이온 용액이 분사된 필터를 열, 원적외선, 자외선, 전자선 경화 중 적어도 하나를 이용하여 건조시키는 것을 특징으로 하는,이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 최종 필터를 제조하는 단계는,상기 이온 용액이 분사된 필터를 건조 한 후, 상기 필터의 교체시기를 사용자에게 인지시키기 위해 상기 필터의 일부위에 산화용 잉크를 인쇄하는 단계인,이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법.
- 제7항에 있어서,상기 산화용 잉크를 인쇄하는 단계는,상기 필터의 일부위에 인쇄하여, 시간 경과에 따라 산화되는 산화용 잉크를 사용하여, 일정 시간 경과 후 잉크의 산화에 따라 메시지가 표시되거나 색의 변화를 통해, 필터 교체시기를 사용자에게 인지시키는 것을 특징으로 하는,이온 코팅을 통한 항균 및 항바이러스 효능을 가진 필터 제조 방법.
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-
2021
- 2021-05-27 WO PCT/KR2021/006583 patent/WO2021242020A1/ko active Application Filing
Patent Citations (5)
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