KR102367121B1 - Composition for building material - Google Patents

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Abstract

The present invention is to provide a composition for a building material that can remove odor while having a metallic aesthetic feeling by recycling aluminum dross residue. The composition for a building material of the present invention includes a nano-copper-coated aluminum compound.

Description

건자재용 조성물{Composition for building material}Composition for building material

본 발명은 건자재용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for construction materials.

일반적으로 알루미늄은 폐알루미늄 캔, 폐알루미늄 휠 등의 알루미늄을 주성분으로 하는 합금을 분쇄한 후 고온(660~800℃)의 용융과정을 통해 주조하는 제련공정을 통해 제조된다.In general, aluminum is manufactured through a smelting process of pulverizing an alloy containing aluminum as a main component, such as a waste aluminum can and a waste aluminum wheel, and then casting it through a melting process at a high temperature (660 ~ 800 ℃).

이처럼 폐알루미늄이 제련공정을 거쳐 고순도의 알루미늄이 생산되기까지 많은 공정을 거치게 되는데, 이 과정에서 다량의 알루미늄 드로스가 발생하게 된다. 일반적으로 발생되는 알루미늄 드로스 중 Al2O3를 65~90% 함유하는 알루미늄 드로스는 재정련을 통해 알루미늄 성분이 회수되고, 알루미늄 성분이 회수된 후 Al2O3를 65% 이하 함유하는 알루미늄 드로스 잔회는 폐기물 처리업체에서 유기성 오니를 혼합하여 매립처리를 하고 있으며, 매년 매립 처리되는 알루미늄 드로스 잔회는 수십만톤에 달하는 것으로 알려져 있다.As such, waste aluminum goes through many processes until high-purity aluminum is produced through the smelting process, and in this process, a large amount of aluminum dross is generated. Aluminum dross containing 65 to 90% of Al 2 O 3 among aluminum dross generally generated is recovered through refining, and after the aluminum component is recovered, aluminum dross containing less than 65% of Al 2 O 3 Waste ash is mixed with organic sludge and disposed of in landfill, and it is known that hundreds of thousands of tons of aluminum dross ash are landfilled every year.

또한, 알루미늄 드로스 잔회는 수분과 반응하여 암모니아, 메탄 등 다량의 유독가스가 대기 중으로 발생할 수 있어 재활용 가능성이 전혀 없는 물질이라고 할 수 있다. In addition, aluminum dross residue reacts with moisture to generate a large amount of toxic gases such as ammonia and methane in the atmosphere, so it can be said that it is a material with no possibility of recycling.

따라서, 재활용 가능성이 적은 알루미늄 드로스 잔회를 무공해화 처리하여 자원화할 수 있는 방안이 필요한 실정이다. Therefore, there is a need for a method for recycling the aluminum dross residue, which is less likely to be recycled, into a non-polluting treatment.

본 발명의 목적은 알루미늄 드로스 잔회를 재활용하여 메탈릭한 심미감을 가지면서도 악취 제거가 가능한 건자재용 조성물을 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a composition for construction materials capable of removing odor while having a metallic aesthetic feeling by recycling aluminum dross residue.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can all be achieved by the present invention described below.

본 발명의 하나의 관점은 건자재용 조성물에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to a composition for construction materials.

일 구체예에 따르면, 건자재용 조성물은 나노구리코팅된 알루미늄 화합물을 포함한다.According to one embodiment, the composition for a building material includes a nano-copper-coated aluminum compound.

상기 나노구리는 비이온성 구리(Cu), 1가 구리이온(Cu+) 및 2가 구리이온(Cu2+) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The nano-copper may include at least one of nonionic copper (Cu), monovalent copper ions (Cu + ), and divalent copper ions (Cu 2+ ).

상기 비이온성 구리(Cu)는 평균입경(D50)이 2 nm 내지 9 nm일 수 있다.The nonionic copper (Cu) may have an average particle diameter (D50) of 2 nm to 9 nm.

상기 나노구리코팅의 두께는 15 nm 내지 100 nm일 수 있다. The thickness of the nano-copper coating may be 15 nm to 100 nm.

상기 나노구리코팅은 구리나노조성물로 형성될 수 있다. The nano-copper coating may be formed of a copper nano-composition.

상기 알루미늄 화합물은 알루미늄 드로스 잔회를 포함할 수 있다.The aluminum compound may include aluminum dross residue.

상기 알루미늄 드로스 잔회는 알루미늄(Al), 알루미나(Al2O3), 질화알루미늄(AlN) 및 탄화알루미늄(Al4C3) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The aluminum dross residue may include at least one of aluminum (Al), alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), and aluminum carbide (Al 4 C 3 ).

상기 알루미늄 드로스 잔회는 알루미늄 드로스로부터 유래된 것일 수 있다.The aluminum dross residue may be derived from aluminum dross.

상기 알루미늄 드로스 잔회의 평균입경(D50)은 100㎛ 내지 900㎛일 수 있다.The average particle diameter (D50) of the aluminum dross residue may be 100 μm to 900 μm.

상기 구리나노조성물은 구리나노 콜로이드 수용액 100 중량부에 대하여 비이온성 계면활성제 1 내지 5 중량부 및 안정화제 5 내지 15 중량부를 포함할 수 있다.The copper nano composition may include 1 to 5 parts by weight of a nonionic surfactant and 5 to 15 parts by weight of a stabilizer based on 100 parts by weight of an aqueous copper nano colloidal solution.

상기 구리나노조성물은 구리나노 콜로이드 수용액 100 중량부에 대하여 바인더 0.5 내지 2 중량부를 더 포함할 수 있다. The copper nano composition may further include 0.5 to 2 parts by weight of a binder based on 100 parts by weight of the copper nano colloid aqueous solution.

상기 구리나노 콜로이드 수용액은 비이온성 구리(Cu)의 농도가 1,500 ppm 내지 2,500 ppm일 수 있다.The copper nano-colloid aqueous solution may have a concentration of nonionic copper (Cu) of 1,500 ppm to 2,500 ppm.

상기 비이온성 구리(Cu)는 염화구리(CuCl2)로부터 유래된 것일 수 있다.The nonionic copper (Cu) may be derived from copper chloride (CuCl 2 ).

상기 비이온성 계면활성제는 하기 화학식 1의 폴리알킬렌 옥사이드 작용기를 포함할 수 있다.The nonionic surfactant may include a polyalkylene oxide functional group represented by Formula 1 below.

[화학식1][Formula 1]

Figure 112021053090745-pat00001
Figure 112021053090745-pat00001

(상기 화학식 1에서, *는 직접결합을 의미하며, n은 1이상의 정수이고, R1은 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌기임).(In Formula 1, * means a direct bond, n is an integer of 1 or more, and R1 is a linear or branched alkylene group having 1 to 20 carbon atoms).

상기 안정화제는 알긴산일 수 있다.The stabilizer may be alginic acid.

상기 구리나노조성물은 염화구리(CuCl2) 수용액에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 구리산화물 및 구리수산화물을 상기 수용액 중에 생성시키는 단계, 상기 구리산화물 및 구리수산화물이 생성된 수용액에 히드라진(N2H4)을 투입하여 비이온성 구리(Cu)로 환원시켜 비이온성 구리(Cu), 1가 구리이온(Cu+) 및 2가 구리이온(Cu2+) 중 하나 이상을 포함하는 구리나노 콜로이드 수용액을 생성시키는 단계 및 상기 생성된 구리나노 콜로이드 수용액에 비이온성 계면활성제 및 안정제를 투입하고 균일하게 혼합하는 단계로 제조될 수 있다.The copper nanocomposition is produced by adding sodium hydroxide (NaOH) to an aqueous solution of copper chloride (CuCl 2 ) to generate copper oxide and copper hydroxide in the aqueous solution, and hydrazine (N 2 H) in the aqueous solution in which the copper oxide and copper hydroxide are produced. 4 ) was added and reduced to non-ionic copper (Cu) to obtain an aqueous copper nano-colloidal solution containing at least one of non-ionic copper (Cu), monovalent copper ions (Cu + ), and divalent copper ions (Cu 2+ ). It can be prepared by the step of generating and adding a nonionic surfactant and a stabilizer to the generated copper nano-colloid aqueous solution and mixing them uniformly.

상기 알루미늄 드로스 잔회는 알루미늄 드로스를 볼 밀링하여 분쇄 및 활성화시키는 단계, 수산화나트륨(NaOH)을 포함하는 침출액에 상기 활성화된 알루미늄 드로스를 투입하고 초음파를 인가하여, 상기 활성화된 알루미늄 드로스로부터 알루미나 성분을 선택적으로 용해시키는 단계 및 상기 용해 단계가 완료된 알루미늄 드로스를 건조시켜 알루미늄 드로스 잔회를 얻는 단계로 제조될 수 있다. The aluminum dross residue is pulverized and activated by ball milling the aluminum dross, and the activated aluminum dross is added to a leaching solution containing sodium hydroxide (NaOH) and ultrasonic waves are applied to remove the activated aluminum dross. It may be prepared by selectively dissolving the alumina component and drying the aluminum dross on which the dissolving step has been completed to obtain aluminum dross residue.

본 발명은 알루미늄 드로스 잔회를 재활용하여 메탈릭한 심미감을 가지면서도 악취 제거가 가능한 건자재용 조성물을 제공하는 효과를 갖는다.The present invention has the effect of providing a composition for a construction material capable of removing odors while having a metallic aesthetic feeling by recycling aluminum dross residue.

도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 건자재용 조성물의 단면을 간단히 도시한 것이다.1 is a schematic cross-sectional view of a composition for a building material according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.When 'including', 'having', 'consisting', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, cases including the plural are included unless otherwise explicitly stated.

또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In addition, in interpreting the components, it is interpreted as including an error range even if there is no separate explicit description.

또한, 본 명세서에 있어서, 범위를 나타내는 'X 내지 Y'는 'X 이상 Y 이하'를 의미한다. In addition, in this specification, 'X to Y' representing a range means 'X or more and Y or less'.

또한, 본 명세서에 있어서, 나노구리는 비이온성 구리(Cu), 1가 구리이온(Cu+) 및 2가 구리이온(Cu2+)을 포함할 수 있다. In addition, in the present specification, the nano-copper may include nonionic copper (Cu), monovalent copper ions (Cu + ), and divalent copper ions (Cu 2+ ).

또한, 본 명세서에 있어서, 나노구리코팅은 구리나노조성물로 형성된 코팅층을 의미한다.In addition, in the present specification, the nano-copper coating refers to a coating layer formed of a copper nano composition.

본 발명의 일 구체예에 따른 일 구체예에 따르면, 건자재용 조성물(10)은 나노구리코팅(200)된 알루미늄 화합물(100)을 포함한다.According to one embodiment according to one embodiment of the present invention, the construction material composition (10) includes a nano-copper coating (200)-coated aluminum compound (100).

구리 입자는 항균 및 방취 특성을 가지고 있으며, 상기 구리 입자는 나노화됨으로써 큰 표면적을 가지게 되어 개량된 항균 및 방취 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 알루미늄 화합물(100)과 함께 메탈릭한 심미감을 나타낼 수 있다.Copper particles have antibacterial and deodorizing properties, and the copper particles have a large surface area by being nano-sized, thereby exhibiting improved antibacterial and deodorizing effects. In addition, a metallic aesthetic feeling may be exhibited together with the aluminum compound 100 .

상기 나노구리는 비이온성 구리(Cu), 1가 구리이온(Cu+) 및 2가 구리이온(Cu2+) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The nano-copper may include at least one of nonionic copper (Cu), monovalent copper ions (Cu + ), and divalent copper ions (Cu 2+ ).

상기 비이온성 구리(Cu)는 항균 및 방취 효과를 나타낼 수 있고, 1가 구리이온(Cu+) 및 2가 구리이온(Cu2+)은 상기 알루미늄 화합물(100)이 수분과 반응하여 발생시키는 암모니아 및 메탄 등의 유해 가스를 제거하는 역할을 할 수 있다. The nonionic copper (Cu) may exhibit antibacterial and deodorizing effects, and monovalent copper ions (Cu + ) and divalent copper ions (Cu 2+ ) are ammonia generated by reaction of the aluminum compound 100 with moisture. And it may serve to remove harmful gases such as methane.

상기 비이온성 구리(Cu)는 평균입경(D50)이 2 nm 내지 9 nm, 구체적으로는 4 nm 내지 7 nm일 수 있으며, 상기 범위에서 비이온성 구리(Cu)를 포함하는 나노구리는 높은 항균 활성, 유해 가스 및 악취 제거효과를 나타낼 수 있으며, 은(Ag) 대신 구리(Cu)를 알루미늄 화합물(100)에 코팅하여 사용함으로써 비용이 매우 저렴하다는 장점이 있다. The non-ionic copper (Cu) may have an average particle diameter (D50) of 2 nm to 9 nm, specifically 4 nm to 7 nm, and nano-copper containing non-ionic copper (Cu) in the above range has high antibacterial activity. , harmful gases and odors can be removed, and copper (Cu) instead of silver (Ag) is coated on the aluminum compound 100 and thus the cost is very low.

상기 알루미늄 화합물(100)은 수분과 반응하여 암모니아(NH3) 및 메탄(CH4) 등의 유해 가스를 발생시킬 수 있다. The aluminum compound 100 may react with moisture to generate harmful gases such as ammonia (NH 3 ) and methane (CH 4 ).

상기 암모니아는 인체에 위험한 유독가스로 상기 암모니아의 농도에 따라 악취 발생뿐만 아니라 두통, 기침, 호흡 곤란, 호흡 정지 등을 일으킬 수 있어, 위험성이 매우 높은 유해 가스이다. The ammonia is a toxic gas dangerous to the human body, and depending on the concentration of the ammonia, it may cause not only a bad odor but also a headache, cough, breathing difficulties, respiratory arrest, etc., and thus is a toxic gas with a very high risk.

상기 메탄은 지구온난화를 일으키는 온실 가스 중 하나로 이산화탄소보다 양은 적지만 20배 이상 강한 온실 효과를 나타내며, 다른 성분과 섞여 악취를 발생시킬 수 있다. The methane is one of the greenhouse gases that cause global warming, and although the amount is less than that of carbon dioxide, it exhibits a greenhouse effect that is 20 times stronger than carbon dioxide, and may be mixed with other components to generate a bad odor.

따라서, 상기 알루미늄 화합물(100)을 건자재로 활용하는 경우 암모니아 및 메탄으로 인한 유독성, 악취 발생 및 지구온난화 등 환경상의 문제가 발생될 수 있다.Therefore, when the aluminum compound 100 is used as a construction material, environmental problems such as toxicity, odor, and global warming may occur due to ammonia and methane.

상기 나노구리를 상기 알루미늄 화합물(100)에 코팅하는 경우, 상기 알루미늄 화합물(100)에서 발생할 수 있는 유해 가스를 상기 나노구리가 제거함으로써 유독성 제거 및 악취 발생을 방지할 수 있고, 친환경적이라는 장점이 있다. 또한, 알루미늄 본래의 메탈릭한 심미감을 제공할 수 있어, 적은 비용으로 메탈릭한 심미감이 요구되는 건자재에 활용하기 적합하다. When the nano-copper is coated on the aluminum compound 100, the nano-copper removes harmful gases that may be generated from the aluminum compound 100, thereby preventing toxic removal and odor generation, and has the advantage of being environmentally friendly. . In addition, since it can provide the original metallic aesthetics of aluminum, it is suitable for use in construction materials requiring metallic aesthetics at low cost.

상기 나노구리코팅(200)은 구리나노조성물로 형성될 수 있다. The nano-copper coating 200 may be formed of a copper nano composition.

상기 구리나노조성물은 구리나노 콜로이드 수용액 100 중량부에 대하여 비이온성 계면활성제 1 내지 5 중량부 및 안정화제 5 내지 15 중량부를 포함할 수 있다.The copper nano composition may include 1 to 5 parts by weight of a nonionic surfactant and 5 to 15 parts by weight of a stabilizer based on 100 parts by weight of an aqueous copper nano colloidal solution.

상기 구리나노 콜로이드 수용액은 비이온성 구리(Cu), 1가 구리이온(Cu+) 및 2가 구리이온(Cu2+) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The copper nano-colloidal aqueous solution may include at least one of nonionic copper (Cu), monovalent copper ions (Cu + ), and divalent copper ions (Cu 2+ ).

상기 구리나노 콜로이드 수용액은 비이온성 구리(Cu)의 농도가 1,500 ppm 내지 2,500 ppm일 수 있다.The copper nano-colloid aqueous solution may have a concentration of nonionic copper (Cu) of 1,500 ppm to 2,500 ppm.

상기 비이온성 구리(Cu)는 염화구리(CuCl2)로부터 유래된 것일 수 있다.The nonionic copper (Cu) may be derived from copper chloride (CuCl 2 ).

상기 염화구리(CuCl2)는 구리 전구체로서 황산구리(CuSO4)와 달리 상대적으로 전기음성도가 큰 음이온 작용기를 가지고 있어 용액 내에서 황산이온과는 다른 음이온 효과를 가져오게 되어 제조되는 입자가 서로 응집되는 현상을 더욱 억제시킬 수 있다. 따라서, 보다 미세한 입자의 제조가 가능하며, 우수한 표면 형상제어 효과를 나타낸다.The copper chloride (CuCl 2 ) is a copper precursor and, unlike copper sulfate (CuSO 4 ), has an anionic functional group with relatively high electronegativity, thereby bringing about an anionic effect different from that of sulfate ions in the solution, so that the produced particles aggregate with each other. phenomenon can be further suppressed. Therefore, it is possible to manufacture finer particles, and exhibits an excellent surface shape control effect.

상기 구리나노 콜로이드 수용액은 염화구리(CuCl2) 수용액에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 구리산화물 및 구리수산화물을 상기 수용액 중에 생성시키는 단계 및 상기 생성된 구리산화물 및 구리수산화물이 생성된 수용액에 히드라진(N2H4)을 투입하여 비이온성 구리(Cu)로 환원시키는 단계를 포함하는 습식환원법에 의하여 제조될 수 있다.The copper nano-colloid aqueous solution is prepared by adding sodium hydroxide (NaOH) to a copper chloride (CuCl 2 ) aqueous solution to generate copper oxide and copper hydroxide in the aqueous solution, and hydrazine ( N 2 H 4 ) It can be prepared by a wet reduction method comprising the step of reducing to non-ionic copper (Cu) by adding.

상기 염화구리(CuCl2) 수용액에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 구리산화물 및 구리수산화물을 상기 수용액 중에 생성시키는 단계는 염화구리(CuCl2) 수용액에 수산화나트륨(NaOH)을 투입하여 구리산화물(CuO, Cu2O) 및 구리수산화물(Cu(OH)2)을 생성시키는 단계로서 하기 화학반응식 1로 나타낼 수 있다.The step of generating copper oxide and copper hydroxide in the aqueous solution by adding sodium hydroxide (NaOH) to the copper chloride (CuCl 2 ) aqueous solution includes adding sodium hydroxide (NaOH) to the copper chloride (CuCl 2 ) aqueous solution to put copper oxide (CuO) , Cu 2 O) and copper hydroxide (Cu(OH) 2 ) It may be represented by the following Chemical Reaction Formula 1 as a step of generating.

[화학반응식 1][Chemical Reaction Formula 1]

Figure 112021053090745-pat00002
Figure 112021053090745-pat00002

상기 화학반응식 1에서 수산화나트륨(NaOH)의 역할은 염화구리(CuCl2)의 구리원자로부터 염소를 분리하여 구리산화물 및 구리수산화물이 생성되도록 투입하는 것이며, 투입되는 수산화나트륨(NaOH)의 양은 염화구리 1몰당 1몰 내지 6몰 범위로 투입될 수 있다. 투입되는 수산화나트륨의 양이 6몰을 초과하여 투입되는 경우에는 용액 내의 분위기가 강염기성으로 변하여 추후 첨가되는 히드라진의 환원반응이 원활하게 일어나지 않고, 미반응물이 많이 생성되어 경제적이지 않으며 용액 내 잔류이온들이 많아져 불순물이 증가하는 측면도 있기 때문이다. 반면, 투입되는 수산화나트륨(NaOH)의 양이 1몰 미만으로 투입되는 경우에는 구리산화물(CuxO)의 형태가 완전히 만들어지지 않아 반응이 원활하게 이루어지기 어렵다. In Chemical Reaction Formula 1, the role of sodium hydroxide (NaOH) is to separate chlorine from copper atoms of copper chloride (CuCl 2 ) and input it so that copper oxide and copper hydroxide are produced, and the amount of sodium hydroxide (NaOH) input is copper chloride It may be added in the range of 1 mole to 6 moles per 1 mole. When the amount of sodium hydroxide added exceeds 6 moles, the atmosphere in the solution changes to a strong basicity, so the reduction reaction of hydrazine added later does not occur smoothly, and it is not economical because a lot of unreacted substances are generated, and residual ions in the solution This is because there is also an aspect of increasing impurities as there are many. On the other hand, when the amount of sodium hydroxide (NaOH) to be added is less than 1 mol, the form of copper oxide (Cu x O) is not completely formed, so it is difficult to smoothly perform the reaction.

상기 수산화나트륨(NaOH)이 투입되는 염화구리(CuCl2) 수용액의 온도는 25℃ 내지 60℃범위로 조절하는 것이 바람직하다. 염화구리 수용액의 온도가 25℃미만일 경우에는 구리산화물의 형태가 만들어지기 어려우며, 60℃를 초과하는 경우에는 중간체가 너무 빠른 속도로 생성되어 구리산화물이 응집될 수 있음은 물론 환원반응이 지나치게 고온에서 진행되므로 구리산화물의 열적 안정도가 저하될 수 있다.The temperature of the copper chloride (CuCl 2 ) aqueous solution to which the sodium hydroxide (NaOH) is added is preferably controlled to be in the range of 25°C to 60°C. When the temperature of the aqueous copper chloride solution is less than 25 ℃, it is difficult to form the copper oxide, and when it exceeds 60 ℃, the intermediate is generated too quickly and copper oxide may agglomerate. As it progresses, the thermal stability of copper oxide may be reduced.

상기 구리산화물 및 구리수산화물이 생성된 수용액에 히드라진(Hydrazine; N2H4)을 투입하여 구리나노 콜로이드 수용액을 생성시키는 단계는 상기 구리산화물 및 구리수산화물이 생성된 수용액에 히드라진(N2H4)을 투입하여 상기 구리산화물(CuO, Cu2O) 및 구리수산화물(Cu(OH)2)을 일부 비이온성 구리(Cu)로 환원시켜 비이온성 구리(Cu), 구리산화물 및 구리수산화물을 포함하는 구리나노 콜로이드 수용액을 제조할 수 있으며, 하기 화학반응식 2로 나타낼 수 있다.The step of generating a copper nanocolloid aqueous solution by adding hydrazine (N 2 H 4 ) to the aqueous solution in which the copper oxide and copper hydroxide are produced is hydrazine (N 2 H 4 ) in the aqueous solution in which the copper oxide and copper hydroxide are produced. to reduce the copper oxide (CuO, Cu 2 O) and copper hydroxide (Cu(OH) 2 ) to some nonionic copper (Cu) by adding A nano-colloidal aqueous solution can be prepared, and it can be represented by Chemical Reaction Formula 2 below.

[화학반응식 2] [Chemical Reaction Formula 2]

Figure 112021053090745-pat00003
Figure 112021053090745-pat00003

상기 화학반응식 2에서 투입되는 히드라진(N2H4)의 양은 상기 염화구리 1몰당 0.5몰 내지 10몰의 범위로 투입되는데, 히드라진이 0.5몰 미만으로 투입되는 경우에는 비이온성 구리(Cu)가 환원되는 정도가 적으며, 10몰을 초과하여 투입되는 경우에는 과량의 히드라진 사용으로 환원반응은 빠른 속도로 일어나지만 수득된 비이온성 구리(Cu)의 응집 현상이 심해질 수 있고, 상기 구리 산화물 및 구리수산화물이 모두 환원되어 상기 수용액 상에 존재하지 않을 수 있다.The amount of hydrazine (N 2 H 4 ) added in Chemical Reaction Formula 2 is in the range of 0.5 mol to 10 mol per 1 mol of the copper chloride. When the amount is added in excess of 10 moles, the reduction reaction occurs at a fast rate due to the use of excess hydrazine, but the aggregation of the obtained nonionic copper (Cu) may be severe, and the copper oxide and copper hydroxide All of these may be reduced and not present in the aqueous solution.

상기 히드라진(N2H4)이 투입되는 수용액의 온도는 35℃ 내지 60℃범위로 유지되는 것이 바람직하다. 투입되는 수용액의 온도가 35℃미만인 경우에는 환원반응의 반응속도가 낮을 뿐 아니라 환원반응의 전환율이 낮아 비이온성 구리(Cu)가 적게 생성될 수 있다. 반면, 60℃를 초과하는 경우에는 환원반응의 반응속도는 다소 높아질 수 있으나, 고온에서 반응이 진행되어 생성된 비이온성 구리(Cu)의 응집 현상이 심해질 수 있고, 상기 구리산화물 및 구리수산화물이 모두 환원되어 상기 수용액 상에 존재하지 않을 수 있다.The temperature of the aqueous solution to which the hydrazine (N 2 H 4 ) is added is preferably maintained in the range of 35°C to 60°C. When the temperature of the aqueous solution input is less than 35 ℃, the reaction rate of the reduction reaction is low as well as the conversion rate of the reduction reaction is low, so that less nonionic copper (Cu) can be produced. On the other hand, when the temperature exceeds 60° C., the reaction rate of the reduction reaction may be somewhat increased, but the aggregation phenomenon of the nonionic copper (Cu) generated by the reaction proceeds at a high temperature may be severe, and both the copper oxide and the copper hydroxide It may be reduced and not present in the aqueous solution.

상기 구리나노 콜로이드 수용액에 포함되어 있는 구리산화물(CuO, Cu2O) 및 구리수산화물(Cu(OH)2)은 상기 알루미늄 화합물(100)이 수분과 반응하여 생성시키는 암모니아 및 메탄 등 유해 가스를 제거하는 데 효과적이다.Copper oxide (CuO, Cu 2 O) and copper hydroxide (Cu(OH) 2 ) contained in the copper nano-colloid aqueous solution removes harmful gases such as ammonia and methane generated by the reaction of the aluminum compound 100 with moisture effective to do

상기 구리나노 콜로이드 수용액의 구리산화물 및 구리수산화물의 총 농도는 300 ppm 내지 500 ppm 일 수 있으며, 상기 범위에서 유해 가스를 효과적으로 제거할 수 있다. The total concentration of copper oxide and copper hydroxide in the copper nano-colloid aqueous solution may be 300 ppm to 500 ppm, and harmful gas may be effectively removed in the above range.

예를 들어, 상기 구리수산화물(Cu(OH)2)은 암모니아를 효과적으로 제거할 수 있으며, 하기 화학반응식 3로 나타낼 수 있다.For example, the copper hydroxide (Cu(OH) 2 ) can effectively remove ammonia, and may be represented by Chemical Reaction Formula 3 below.

[화학반응식 3][Chemical Reaction Formula 3]

Figure 112021053090745-pat00004
Figure 112021053090745-pat00004

상기 구리수산화물(Cu(OH)2)은 상기 알루미늄 화합물(100)이 발생시키는 암모니아(NH3)와 반응하여 암모니아 구리착물([Cu(NH3)2](OH)2)을 형성함으로써 암모니아를 제거할 수 있으며, 상기 암모니아에서 발생하는 유독성 및 악취를 제거하는 데 효과적이다. The copper hydroxide (Cu(OH) 2 ) reacts with ammonia (NH 3 ) generated by the aluminum compound 100 to form an ammonia copper complex ([Cu(NH 3 ) 2 ](OH) 2 ) to form ammonia It can be removed, and it is effective in removing the toxic and odor generated from the ammonia.

예를 들어, 상기 구리산화물(CuO)은 메탄을 효과적으로 제거할 수 있으며, 하기 화학반응식 4로 나타낼 수 있다.For example, the copper oxide (CuO) can effectively remove methane, and can be represented by Chemical Reaction Formula 4 below.

[화학반응식 4][Chemical Reaction Formula 4]

Figure 112021053090745-pat00005
Figure 112021053090745-pat00005

상기 구리산화물(CuO)은 상기 알루미늄 화합물(100)이 발생시키는 메탄(CH4)과 반응하여 비이온성 구리, 수증기 및 이산화탄소를 형성함으로써 메탄을 제거할 수 있어 친환경적이며 악취 발생을 방지할 수 있다. The copper oxide (CuO) reacts with methane (CH 4 ) generated by the aluminum compound 100 to form nonionic copper, water vapor, and carbon dioxide, thereby removing methane, which is environmentally friendly and can prevent odors.

상기 환원된 비이온성 구리(Cu)는 높은 표면적을 가지고 있어 상기 알루미늄 화합물(100)에 코팅되어 개선된 항균 및 방취 효과를 나타낼 수 있다. Since the reduced nonionic copper (Cu) has a high surface area, it may be coated on the aluminum compound 100 to exhibit improved antibacterial and deodorizing effects.

상술한 방법으로 제조된 구리나노 콜로이드 수용액에 비이온성 계면활성제 및 안정제를 투입한 후 균일하게 혼합하여 상기 구리나노조성물을 제조할 수 있다. The copper nano composition can be prepared by adding a nonionic surfactant and a stabilizer to the copper nano colloidal aqueous solution prepared by the above method and then uniformly mixing them.

상기 비이온성 계면활성제는 상기 알루미늄 화합물(100)의 표면에 널리 퍼지게 하고 구리나노조성물의 균질성과 분산성을 갖게 한다.The nonionic surfactant spreads widely on the surface of the aluminum compound 100 and has homogeneity and dispersibility of the copper nanocomposition.

상기 구리나노 콜로이드 수용액의 비이온성 구리(Cu)의 농도는 1,500 ppm 내지 2,500 ppm, 구체적으로는 1,800 ppm 내지 2,200 ppm일 수 있다.The concentration of nonionic copper (Cu) in the copper nanocolloid aqueous solution may be 1,500 ppm to 2,500 ppm, specifically, 1,800 ppm to 2,200 ppm.

보다 구체적으로, 비이온성 구리(Cu) 입자의 크기를 제어하기 위하여 염화구리의 농도 또는 환원제의 투입량을 조절할 수 있으나, 염화구리의 농도를 높이면 구리나노 콜로이드 용액의 농도 역시 높아지고 되고, 구리나노 콜로이드 용액농도가 2,500ppm 이상이 되면 비이온성 구리(Cu) 입자의 크기를 9nm이하로 제어하는 것이 용이하지 않을 뿐만 아니라 안정성을 잃고 응집이 발생하여 비이온성 구리(Cu) 입자의 크기가 커질 수 있다. 상기 비이온성 구리(Cu) 입자의 크기가 9 nm를 초과하는 경우 표면적이 감소하여 상기 나노구리의 항균 및 방취 효과가 감소할 수 있다. More specifically, in order to control the size of the nonionic copper (Cu) particles, the concentration of copper chloride or the input amount of the reducing agent may be adjusted. However, if the concentration of copper chloride is increased, the concentration of the copper nano colloid solution also increases, and the copper nano colloid solution When the concentration is 2,500 ppm or more, it is not easy to control the size of the non-ionic copper (Cu) particles to 9 nm or less, and the size of the non-ionic copper (Cu) particles may increase due to loss of stability and aggregation. When the size of the non-ionic copper (Cu) particles exceeds 9 nm, the surface area may decrease, thereby reducing the antibacterial and deodorizing effects of the nano-copper.

구리나노 콜로이드 용액농도가 1,500ppm 이하가 되면 비이온성 구리(Cu) 입자의 크기를 2nm이상으로 제어하는 것이 용이하지 않다. 상기 비이온성 구리(Cu) 입자의 크기가 2 nm 미만인 경우 미세한 입자 크기로 인해 인체에 유입될 수 있는 가능성이 있다.When the copper nanocolloid solution concentration is 1,500 ppm or less, it is not easy to control the size of the non-ionic copper (Cu) particles to 2 nm or more. When the size of the nonionic copper (Cu) particles is less than 2 nm, there is a possibility that they may be introduced into the human body due to the fine particle size.

본 발명에서는 고농도의 구리나노 콜로이드 용액상에서도 비이온성 비이온성 구리(Cu) 입자의 크기를 2 nm 내지 9 nm로 제어하기 위하여 분산제로서 계면활성제를 도입하였다. 특히, 계면활성제로는 음이온성 또는 양이온성 계면활성제보다 비이온성 계면활성제를 사용함으로써 보관 중에 발생할 수 있는 반응이나 침전물의 생성 등을 방지할 수 있다. In the present invention, a surfactant was introduced as a dispersing agent in order to control the size of the nonionic nonionic copper (Cu) particles to be 2 nm to 9 nm even in a high concentration copper nanocolloidal solution. In particular, by using a nonionic surfactant rather than an anionic or cationic surfactant as the surfactant, it is possible to prevent a reaction or formation of a precipitate that may occur during storage.

본 발명의 일 구체예에 따른 비이온성 계면활성제는 폴리알킬렌 옥사이드 작용기를 포함하는 화합물일 수 있으며, 폴리알킬렌 옥사이드 작용기는 하기 화학식1로 표시되는 작용기를 포함할 수 있다. 상기 폴리알킬렌 옥사이드 작용기는 상기 비이온성 계면활성제에서 친수성 부분으로 작용하여, 비이온성 구리(Cu) 입자의 결정면에 흡착할 수 있다.The nonionic surfactant according to an embodiment of the present invention may be a compound including a polyalkylene oxide functional group, and the polyalkylene oxide functional group may include a functional group represented by the following formula (1). The polyalkylene oxide functional group may act as a hydrophilic moiety in the nonionic surfactant, and may be adsorbed to the crystal plane of the nonionic copper (Cu) particles.

[화학식1][Formula 1]

Figure 112021053090745-pat00006
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상기 화학식 1에서, *는 직접결합을 의미하며, n은 1이상의 정수이고, R1은 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌기이다.In Formula 1, * means a direct bond, n is an integer of 1 or more, and R 1 is a linear or branched alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.

상기 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬렌기는 탄소수 1 내지 20의 직쇄 알킬렌기 또는 탄소수 4 내지 20의 분지쇄 알킬렌기를 포함할 수 있고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의 직쇄 알킬렌기, 예를 들어, 에틸렌기를 포함할 수 있다.The linear or branched alkylene group having 1 to 20 carbon atoms may include a straight chain alkylene group having 1 to 20 carbon atoms or a branched chain alkylene group having 4 to 20 carbon atoms, preferably a straight chain alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, For example, it may include an ethylene group.

상기 비이온성 계면활성제는 탄소수 6 내지 30의 방향족 작용기를 더 포함할 수 있다. 상기 탄소수 6 내지 30의 방향족 작용기는 상기 비이온성 계면활성제에서 소수성 부분으로 작용할 수 있다. The nonionic surfactant may further include an aromatic functional group having 6 to 30 carbon atoms. The aromatic functional group having 6 to 30 carbon atoms may act as a hydrophobic portion in the nonionic surfactant.

상기 방향족 작용기는 알킬기로 치환된 적어도 1이상의 벤젠고리를 포함한 작용기를 포함할 수 있다. 상기 적어도 1이상의 벤젠고리를 포함한 작용기의 예로는 페닐기 또는 나프틸기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 페닐기를 들 수 있다. 상기 알킬기는 상기 페닐기에 포함된 임의의 수소 원자와 치환될 수 있으며, 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기를 사용할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 방향족 작용기는 탄소수 5 내지 20의 분지쇄 알킬기로 치환된 페닐기를 사용할 수 있다.The aromatic functional group may include a functional group including at least one benzene ring substituted with an alkyl group. Examples of the functional group including at least one benzene ring include a phenyl group or a naphthyl group, preferably a phenyl group. The alkyl group may be substituted with any hydrogen atom included in the phenyl group, and the alkyl group may be a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. More specifically, the aromatic functional group may be a phenyl group substituted with a branched chain alkyl group having 5 to 20 carbon atoms.

상기 비이온성 계면활성제의 구체적인 예로는 옥틸페놀 에톡시레이트계 화합물을 들 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 옥틸페놀 에톡시레이트계 화합물의 예로는 Triton X-15, Triton X-35, Triton X-45, Triton X-100, Triton X-102, Triton X-114, Triton X-165, Triton X-305, Triton X-405, Triton X-705 등을 들 수 있다. Specific examples of the nonionic surfactant include octylphenol ethoxylate-based compounds, and more specifically, examples of the octylphenol ethoxylate-based compounds include Triton X-15, Triton X-35, and Triton X-45. , Triton X-100, Triton X-102, Triton X-114, Triton X-165, Triton X-305, Triton X-405, Triton X-705, and the like.

상기 비이온성 계면활성제는 구리나노입자 콜로이드 수용액 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.The nonionic surfactant may be included in an amount of 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the aqueous copper nanoparticle colloidal solution.

상기 안정제로는 덱스트린, 전분, 가용성 전분, α전분, 알긴산나트륨, 아라비아검, 트라가칸트검, 젤라틴, 카세인, 카복시메틸셀룰로오스나트륨, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 폴리바이닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산나트륨, 폴리에틸렌글라이콜, 폴리바이닐피롤리돈, 아크릴산 공중합체, 말레산 공중합체 등을 예시할 수 있으며, 바람직하게는 알긴산을 사용할 수 있다. 알긴산은 갈조류의 성분 중 20~30%를 차지하고 있으며 알긴산은 대부분이 칼륨, 나트륨, 칼슘과 결합된 염형태로 존재하고 있고 점성이 크며 소위 천연 접착제로 불려질 만큼 접착력이 우수하고 피막형성능력이 뛰어나다. 이와 같은 알긴산의 특성 때문에 콜로이드 상태의 구리나노입자를 안정화시킬 수 있고, 유화성에 기인하여 조성물의 상분리를 방지할 수 있으며, 점성을 갖는 고유의 접착력에 기인하여 상기 알루미늄 화합물(100)과의 부착성 및 고착성을 향상시킬 수 있다.The stabilizer includes dextrin, starch, soluble starch, α starch, sodium alginate, gum arabic, gum tragacanth, gelatin, casein, sodium carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, Polyvinyl alcohol, polyacrylamide, sodium polyacrylate, polyethylene glycol, polyvinylpyrrolidone, acrylic acid copolymer, maleic acid copolymer and the like can be exemplified, and alginic acid can be preferably used. Alginic acid accounts for 20-30% of the components of brown algae, and most of alginic acid exists in the form of salts combined with potassium, sodium, and calcium. Due to such properties of alginic acid, it is possible to stabilize the copper nanoparticles in a colloidal state, to prevent phase separation of the composition due to emulsification, and to adhere to the aluminum compound 100 due to the inherent adhesive force having viscosity. and adhesion may be improved.

상기 안정제는 구리나노 콜로이드 수용액 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부로 포함될 수 있다.The stabilizer may be included in an amount of 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the copper nano-colloid aqueous solution.

본 발명의 구리나노조성물은 상술한 성분 이외에 첨가제로서 탈산소제, 바인더 등을 더 포함할 수 있다.The copper nanocomposition of the present invention may further include an oxygen scavenger, a binder, etc. as additives in addition to the above-described components.

탈산소제로는 아스코르빈산을 사용할 수 있으며, 이는 비이온성 구리(Cu)의 산화방지에 의한 살균기능의 저감을 방지할 수 있다. Ascorbic acid can be used as the oxygen scavenger, which can prevent the reduction of the sterilization function by preventing the oxidation of nonionic copper (Cu).

바인더로는 규산나트륨일 수 있으며, 상기 규산나트륨은 무독성이고 상대적으로 기존의 석유화학계 유기고분자로 제조되는 도료, 접착제 및 특수 코팅제의 원료에 비하여 저가이며 불연성으로 접착제나 코팅제로 응용할 경우 매우 유용한 무기바인더로 사용될 수 있다. 또한, 제조공정 전, 후 및 사용시에 유기 접착제와 달리 공해를 유발시키지 않는다는 장점을 가지고 있어 환경친화적이다. 상기 규산나트륨은 건조되면서 단단하고 견고하게 밀착된 코팅막을 형성시킬 수 있다. The binder may be sodium silicate, and the sodium silicate is non-toxic and relatively inexpensive compared to raw materials for paints, adhesives, and special coatings manufactured from petrochemical organic polymers, and is non-flammable, so it is a very useful inorganic binder when applied as an adhesive or coating agent. can be used as In addition, it is environmentally friendly because it has the advantage of not causing pollution before, after, and during the manufacturing process, unlike organic adhesives. The sodium silicate can form a hard and firmly adhered coating film while drying.

상기 규산나트륨은 수용액상으로 5수염(Na2O·SiO2·5H2O) 및 9수염(Na2O·SiO2·9H2O)일 수 있으며, Na2O와 SiO2의 몰비는 1:2 내지 1:4.5일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The sodium silicate may be pentahydrate (Na 2 O·SiO 2 ·5H 2 O) and hexahydrate (Na 2 O·SiO 2 ·9H 2 O) in aqueous solution, and the molar ratio of Na 2 O and SiO 2 is 1 It may be from :2 to 1:4.5, but is not limited thereto.

상기 규산나트륨은 구리나노 콜로이드 수용액 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 범위에서 알루미늄 화합물(100)에 밀착 결합되는 나노구리코팅(200)을 형성할 수 있어 상기 구리나노조성물이 포함하고 있는 구성 성분들의 효과를 더욱 향상시킬 수 있고, 상기 알루미늄 화합물(100)의 분진 발생을 방지하여 인체에 무해하며 내구성을 더욱 높일 수 있다는 장점이 있다. The sodium silicate may be included in an amount of 0.5 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the copper nano-colloid aqueous solution, and in the above range, it is possible to form a nano-copper coating 200 that is closely bonded to the aluminum compound 100, so that the copper nano composition is It is possible to further improve the effect of the constituent components included, and to prevent the generation of dust from the aluminum compound 100, it is harmless to the human body and has the advantage of further increasing durability.

상기 나노구리코팅(200)의 두께는 15 nm 내지 100 nm, 구체적으로는 20 nm 내지 80 nm일 수 있으며, 상기 범위에서 상기 구리나노조성물에 포함되어 있는 비이온성 구리(Cu), 구리산화물 및 구리수산화물이 효과적으로 항균 효과, 유해 가스 및 악취 제거효과를 나타낼 수 있다.The thickness of the nano-copper coating 200 may be 15 nm to 100 nm, specifically 20 nm to 80 nm, and nonionic copper (Cu), copper oxide and copper contained in the copper nanocomposition within the above range. Hydroxide can effectively exhibit antibacterial effect, harmful gas and odor removal effect.

상기 알루미늄 화합물(100)은 알루미늄 드로스 잔회를 포함할 수 있다.The aluminum compound 100 may include aluminum dross residue.

상기 알루미늄 드로스 잔회는 알루미늄(Al), 알루미나(Al2O3), 질화알루미늄(AlN) 및 탄화알루미늄(Al4C3) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The aluminum dross residue may include at least one of aluminum (Al), alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), and aluminum carbide (Al 4 C 3 ).

예를 들어, 알루미늄 드로스 잔회는 알루미늄(Al) 6.9 중량부, 알루미나(Al2O3) 54 중량부, 질화알루미늄(AlN) 14.5 중량부, 탄화알루미늄(Al4C3) 0.7 중량부, 실리카(SiO2) 3.44 중량부, 산화마그네슘(MgO) 9.28 중량부, 산화철(Fe2O3) 1.34 중량부, 산화칼슘(CaO) 1.09 중량부, 산화나트륨(Na2O) 0.90 중량부, 산화칼륨(K2O) 0.85 중량부, 염소(Cl) 4.90 중량부, 불소(F) 1.60 중량부 및 그 외 미량성분 0.5 중량부일 수 있다. For example, aluminum dross residue is aluminum (Al) 6.9 parts by weight, alumina (Al 2 O 3 ) 54 parts by weight, aluminum nitride (AlN) 14.5 parts by weight, aluminum carbide (Al 4 C 3 ) 0.7 parts by weight, silica (SiO 2 ) 3.44 parts by weight, magnesium oxide (MgO) 9.28 parts by weight, iron oxide (Fe 2 O 3 ) 1.34 parts by weight, calcium oxide (CaO) 1.09 parts by weight, sodium oxide (Na 2 O) 0.90 parts by weight, potassium oxide (K 2 O) may be 0.85 parts by weight, chlorine (Cl) 4.90 parts by weight, fluorine (F) 1.60 parts by weight and other minor components 0.5 parts by weight.

상기 알루미늄 드로스 잔회는 알루미늄 드로스로부터 유래된 것일 수 있다.The aluminum dross residue may be derived from aluminum dross.

상기 알루미늄 드로스는 알루미늄의 용해 시에 발생하는 부생성물이며, 크게 화이트드로스, 블랙드로스 두 종류로 분류된다. The aluminum dross is a by-product generated when aluminum is dissolved, and is largely classified into two types of white dross and black dross.

상기 화이트드로스는 알루미늄 1차 산업, 압출, 압연, 주조공장에서 발생되어지는 이것의 주요 특징은 드로스에 플럭스가 없고 전형적으로 밝은 회백색을 띈다. 거의 산화막의 표면장력에 의해서 사로 잡혀있는 금속알루미늄과 Al2O3(산화알루미늄/알루미나)으로 구성되어 있으므로(그것들이 함유하고 있는 다량의 용융알루미늄 때문에 웨트 드로스(wet dross)라고 불리기도 한다.) 금속함량이 아주 높고 산화물과 플럭스의 비중은 낮다. 형태는 큰 블록이나 덩어리로 존재한다. 소량의 질화알루미늄(AlN)과 탄화알루미늄(Al4C3)도 내재되어 있다.The white dross is produced in the aluminum primary industry, extrusion, rolling and foundry, and its main characteristic is that there is no flux in the dross and it is typically bright grayish-white. It is almost composed of metal aluminum and Al 2 O 3 (aluminum oxide/alumina) which is captured by the surface tension of the oxide film (it is also called wet dross because of the large amount of molten aluminum they contain. ) The metal content is very high, and the specific gravity of oxides and fluxes is low. Forms exist as large blocks or masses. Small amounts of aluminum nitride (AlN) and aluminum carbide (Al 4 C 3 ) are also inherent.

상기 블랙드로스는 알루미늄 2차(재생)산업에서 발생되어지는 이것은 플럭스를 사용하여 스크랩을 용해하는 용해로에서 발생되는 드로스로서 짙은 회색의 드로스가 산출되어진다. 메탈 함량이 낮고 산화물과 플럭스 함량이 높으며, 형태는 모래 같은 입자인 경우가 많다. 보통 20% 내의 알루미늄과 30% 내지 50%내의 Al2O3(산화알루미늄/알루미나)를 함유하고 있다. 나머지는 플럭싱 성분과 기타화합물로 구성되어 있다.The black dross is generated in the aluminum secondary (recycling) industry. This is dross generated in a melting furnace that melts scrap using flux, and dark gray dross is produced. It has a low metal content, a high oxide and flux content, and is often sandy in shape. It usually contains 20% aluminum and 30-50% Al 2 O 3 (aluminum oxide/alumina). The rest consists of fluxing components and other compounds.

상기 알루미늄 드로스는 65% 내지 85%의 알루미늄이 포함되어 있으므로, 상기 알루미늄 드로스로부터 알루미늄을 회수하고 남은 알루미늄 드로스 잔회를 건자재로 사용하는 것이 바람직하다. Since the aluminum dross contains 65% to 85% of aluminum, it is preferable to use the remaining aluminum dross residue after recovering aluminum from the aluminum dross as a construction material.

상기 알루미늄 드로스 잔회의 평균입경(D50)은 100㎛ 내지 900㎛, 구체적으로는 100㎛ 내지 500㎛일 수 있으며, 상기 범위에서 다른 건자재와 배합 시 배합이 용이하다는 장점이 있다. The average particle diameter (D50) of the aluminum dross residue may be 100 μm to 900 μm, specifically, 100 μm to 500 μm, and has the advantage of easy mixing with other construction materials within the above range.

상기 알루미늄 드로스 잔회는 알루미늄 드로스를 볼 밀링하여 분쇄 및 활성화시키는 단계, 수산화나트륨(NaOH)을 포함하는 침출액에 상기 활성화된 알루미늄 드로스를 투입하고 초음파를 인가하여, 상기 활성화된 알루미늄 드로스로부터 알루미나 성분을 선택적으로 용해시키는 단계 및 상기 용해 단계가 완료된 알루미늄 드로스를 건조시켜 알루미늄 드로스 잔회를 얻는 단계로 제조될 수 있다. The aluminum dross residue is pulverized and activated by ball milling the aluminum dross, and the activated aluminum dross is added to a leaching solution containing sodium hydroxide (NaOH) and ultrasonic waves are applied to remove the activated aluminum dross. It may be prepared by selectively dissolving the alumina component and drying the aluminum dross on which the dissolving step has been completed to obtain aluminum dross residue.

상기 알루미늄 드로스 잔회는 알루미늄 드로스를 볼 밀링하여 분쇄 및 활성화시키는 단계는 알루미늄 드로스를 볼 밀링하여 100㎛ 내지 900㎛ 크기로 분쇄하고 기계적 활성화시키는 단계이다. 상기 볼 밀링은 100rpm 내지 300rpm일 수 있으며, 상기 범위에서 알루미나 침출 효율을 높일 수 있다. The step of pulverizing and activating the aluminum dross residue by ball milling the aluminum dross is a step of ball milling the aluminum dross to a size of 100 μm to 900 μm, and mechanically activating the aluminum dross. The ball milling may be 100rpm to 300rpm, it is possible to increase the alumina leaching efficiency in the above range.

상기 수산화나트륨(NaOH)을 포함하는 침출액에 상기 활성화된 알루미늄 드로스를 투입하고 초음파를 인가하여, 상기 활성화된 알루미늄 드로스로부터 알루미나 성분을 선택적으로 용해시키는 단계는 상기 볼 밀링 처리된 알루미늄 드로스를 수산화나트륨이 포함된 침출액을 이용해서 알루미나 성분을 선택적으로 용해시키는 단계이다. 상기 침출액의 수산화나트륨 농도는 3M 내지 6M일 수 있으며, 상기 침출액은 40℃ 내지 100℃로 유지될 수 있다. 상기 농도 및 온도범위에서 침출 효율을 높일 수 있다.The step of selectively dissolving the alumina component from the activated aluminum dross by injecting the activated aluminum dross into the leaching solution containing sodium hydroxide (NaOH) and applying ultrasonic waves includes the ball milling of the aluminum dross. This is a step of selectively dissolving the alumina component using a leaching solution containing sodium hydroxide. The sodium hydroxide concentration of the leachate may be 3M to 6M, and the leachate may be maintained at 40°C to 100°C. It is possible to increase the leaching efficiency in the above concentration and temperature range.

상기 용해 단계가 완료된 알루미늄 드로스를 건조시켜 알루미늄 드로스 잔회를 얻는 단계는 상기 알루미나 성분이 용해된 알루미늄 드로스를 완전히 건조시켜 알루미늄 드로스 잔회를 얻는 단계이다. 상기 건조는 400℃ 내지 500℃에서 수행될 수 있다. The step of drying the aluminum dross on which the dissolution step is completed to obtain aluminum dross residue is a step of completely drying the aluminum dross in which the alumina component is dissolved to obtain aluminum dross residue. The drying may be performed at 400 °C to 500 °C.

상기 건자재는 건축에 쓰이는 다양한 재료로 타일, 블록, 아트월, 시멘트, 아스팔트 등일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. The building material may be a variety of materials used for construction, such as tiles, blocks, art walls, cement, asphalt, and the like, but is not limited thereto.

상기 건자재용 조성물은 다른 건자재와 배합되어 메탈릭한 심미감을 갖는 건자재를 제공할 수 있다는 장점이 있다. The composition for a construction material has an advantage that it can be combined with other construction materials to provide a construction material having a metallic aesthetic feeling.

예를 들어, 상기 건자재용 조성물은 아스팔트 혼합물에 사용될 수 있으며, 아스콘과 배합될 수 있다. 상기 아스팔트 혼합물은 상기 아스콘 100 중량부에 대해서 상기 건자재용 조성물 10 내지 20 중량부를 포함할 수 있다. For example, the composition for construction materials may be used in an asphalt mixture, and may be blended with asphalt concrete. The asphalt mixture may include 10 to 20 parts by weight of the composition for construction materials based on 100 parts by weight of the asphalt concrete.

상기 아스콘에 포함되는 골재는 10 mm 일 수 있으며, 평균입경이 100 ㎛인 알루미늄 드로스 잔회와 배합하는 경우, 아스팔트는 더욱 치밀해질 수 있으며, 내구성을 개선하는데 효과적이다. 또한, 메탈릭한 심미감을 주면서도 비용이 저렴하다는 장점이 있다. The aggregate contained in the asphalt concrete may be 10 mm, and when mixed with aluminum dross residue having an average particle diameter of 100 μm, the asphalt may become more dense and effective in improving durability. In addition, there is an advantage that the cost is low while giving a metallic aesthetic feeling.

상기 아스팔트 혼합물은 결합제 5 내지 7 중량부 및 첨가제 0.1 내지 2 중량부를 더 포함할 수 있고, 당업자가 목적 및 환경에 따라 적절히 선택가능하다. The asphalt mixture may further include 5 to 7 parts by weight of a binder and 0.1 to 2 parts by weight of an additive, and those skilled in the art can appropriately select it according to the purpose and environment.

예를 들어, 상기 건자재용 조성물은 타일 혼합물에 사용될 수 있다. 상기 타일 혼합물은 상기 건자재용 조성물은 30 내지 50 중량부 및 안정화제 50 내지 70 중량부를 포함할 수 있다. For example, the composition for construction materials may be used in a tile mixture. The tile mixture may include 30 to 50 parts by weight of the composition for a building material and 50 to 70 parts by weight of a stabilizer.

상기 건자재용 조성물을 사용하여 타일을 제조하는 경우, 타일에 적합한 강도를 가질 수 있으며 메탈릭한 심미감을 줄 수 있고, 다른 금속 분말을 사용하여 타일을 제조하는 경우보다 매우 저렴하다는 장점이 있다.In the case of manufacturing a tile using the composition for a building material, it may have a strength suitable for the tile, may give a metallic aesthetic feeling, and has the advantage of being very inexpensive compared to the case of manufacturing a tile using other metal powders.

상기 안정화제는 백토, 점토, 장석 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 당업자가 목적 및 환경에 따라 적절히 선택가능하다.The stabilizer may include at least one of white clay, clay, and feldspar, and a person skilled in the art can appropriately select it according to the purpose and environment.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail through preferred embodiments of the present invention. However, this is presented as a preferred example of the present invention and cannot be construed as limiting the present invention in any sense.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.Content not described here will be omitted because it can be technically inferred sufficiently by a person skilled in the art.

실시예Example

실시예 1Example 1

2M의 염화구리(CuCl2) 수용액 100㎖를 준비하여 가열하면서 강하게 교반하여 온도를 35℃로 유지한다. 상기 온도범위로 염화구리 수용액의 온도가 일정하게 유지되면, 일시에 수산화나트륨(NaOH) 6M을 투입한다. 수산화나트륨(NaOH)을 투입한 후, 용액의 온도를 45℃ 로 유지하면서 히드라진(N2H4) 15M을 일시에 투입하여 구리나노 콜로이드 수용액을 제조하였다. A 2M copper chloride (CuCl 2 ) aqueous solution of 100 ml is prepared and stirred vigorously while heating to maintain the temperature at 35°C. When the temperature of the aqueous copper chloride solution is kept constant in the above temperature range, 6M of sodium hydroxide (NaOH) is added at once. After sodium hydroxide (NaOH) was added, 15M of hydrazine (N 2 H 4 ) was added at once while maintaining the temperature of the solution at 45° C. to prepare an aqueous copper nano colloidal solution.

상기 구리나노 콜로이드 수용액 100 중량부에 대하여 비이온성 계면활성제 옥틸페놀 에톡시레이트계 화합물(Triton X-100) 2 중량부, 안정제로서 알긴산 10 중량부를 투입한 후 균일하게 혼합하여 구리나노조성물을 제조하였다. 2 parts by weight of a nonionic surfactant octylphenol ethoxylate-based compound (Triton X-100) and 10 parts by weight of alginic acid as a stabilizer were added with respect to 100 parts by weight of the copper nano colloidal aqueous solution, and then uniformly mixed to prepare a copper nano composition .

실시예 2Example 2

2M의 염화구리(CuCl2) 수용액 100㎖를 준비하여 가열하면서 강하게 교반하여 온도를 35℃로 유지한다. 상기 온도범위로 염화구리 수용액의 온도가 일정하게 유지되면, 일시에 수산화나트륨(NaOH) 6M을 투입한다. 수산화나트륨(NaOH)을 투입한 후, 용액의 온도를 45℃ 로 유지하면서 히드라진(N2H4) 10M을 일시에 투입하여 구리나노 콜로이드 수용액을 제조하였다. A 2M copper chloride (CuCl 2 ) aqueous solution of 100 ml is prepared and stirred vigorously while heating to maintain the temperature at 35°C. When the temperature of the aqueous copper chloride solution is kept constant in the above temperature range, 6M of sodium hydroxide (NaOH) is added at once. After sodium hydroxide (NaOH) was added, while maintaining the temperature of the solution at 45° C., 10M of hydrazine (N 2 H 4 ) was added at once to prepare an aqueous copper nanocolloid solution.

상기 구리나노 콜로이드 수용액 100 중량부에 대하여 비이온성 계면활성제 옥틸페놀 에톡시레이트계 화합물(Triton X-100) 2 중량부, 안정제로서 알긴산 10 중량부를 투입한 후 균일하게 혼합하여 구리나노조성물을 제조하였다. 2 parts by weight of a nonionic surfactant octylphenol ethoxylate-based compound (Triton X-100) and 10 parts by weight of alginic acid as a stabilizer were added with respect to 100 parts by weight of the copper nano colloidal aqueous solution, followed by uniform mixing to prepare a copper nano composition .

실시예 3Example 3

2M의 염화구리(CuCl2) 수용액 100㎖를 준비하여 가열하면서 강하게 교반하여 온도를 35℃로 유지한다. 상기 온도범위로 염화구리 수용액의 온도가 일정하게 유지되면, 일시에 수산화나트륨(NaOH) 6M을 투입한다. 수산화나트륨(NaOH)을 투입한 후, 용액의 온도를 45℃ 로 유지하면서 히드라진(N2H4) 12M을 일시에 투입하여 구리나노 콜로이드 수용액을 제조하였다. A 2M copper chloride (CuCl 2 ) aqueous solution of 100 ml is prepared and stirred vigorously while heating to maintain the temperature at 35°C. When the temperature of the aqueous copper chloride solution is kept constant in the above temperature range, 6M of sodium hydroxide (NaOH) is added at once. After sodium hydroxide (NaOH) was added, hydrazine (N 2 H 4 ) 12M was added at once while maintaining the temperature of the solution at 45° C. to prepare an aqueous copper nano colloidal solution.

상기 구리나노 콜로이드 수용액 100 중량부에 대하여 비이온성 계면활성제 옥틸페놀 에톡시레이트계 화합물(Triton X-100) 2 중량부, 안정제로서 알긴산 10 중량부를 투입한 후 균일하게 혼합하여 구리나노조성물을 제조하였다. 2 parts by weight of a nonionic surfactant octylphenol ethoxylate-based compound (Triton X-100) and 10 parts by weight of alginic acid as a stabilizer were added with respect to 100 parts by weight of the copper nano colloidal aqueous solution, followed by uniform mixing to prepare a copper nano composition .

비이온성 구리(Cu)의 평균입경(D50) 측정Measurement of average particle diameter (D50) of nonionic copper (Cu)

실시예 1 내지 3에서 제조된 구리나노조성물에 포함되어 있는 비이온성 구리(Cu)의 평균입경(D50)을 동적산랍법에 의하여 측정하여 그 결과값을 하기 표 1에 나타내었다. The average particle diameter (D50) of nonionic copper (Cu) contained in the copper nanocompositions prepared in Examples 1 to 3 was measured by the dynamic dispersion method, and the results are shown in Table 1 below.

비이온성 구리 평균입경(nm)Nonionic copper average particle diameter (nm) 실시예1Example 1 33 실시예2Example 2 88 실시예3Example 3 66

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 구리나노조성물 제조 시 히드라진(N2H4) 양에 따라 비이온성 구리(Cu)의 평균입경이 제어된다는 것을 알 수 있다. As shown in Table 1, it can be seen that the average particle diameter of nonionic copper (Cu) is controlled according to the amount of hydrazine (N 2 H 4 ) during the preparation of the copper nanocomposition.

실시예 4Example 4

2M의 염화구리(CuCl2) 수용액 100㎖를 준비하여 가열하면서 강하게 교반하여 온도를 35℃로 유지한다. 상기 온도범위로 염화구리 수용액의 온도가 일정하게 유지되면, 일시에 수산화나트륨(NaOH) 6M을 투입한다. 수산화나트륨(NaOH)을 투입한 후, 용액의 온도를 45℃ 로 유지하면서 히드라진(N2H4) 15M을 일시에 투입하여 구리나노 콜로이드 수용액을 제조하였다. A 2M copper chloride (CuCl 2 ) aqueous solution of 100 ml is prepared and stirred vigorously while heating to maintain the temperature at 35°C. When the temperature of the aqueous copper chloride solution is kept constant in the above temperature range, 6M of sodium hydroxide (NaOH) is added at once. After sodium hydroxide (NaOH) was added, 15M of hydrazine (N 2 H 4 ) was added at once while maintaining the temperature of the solution at 45° C. to prepare an aqueous copper nano colloidal solution.

상기 구리나노 콜로이드 수용액 100 중량부에 대하여 비이온성 계면활성제 옥틸페놀 에톡시레이트계 화합물(Triton X-100) 2 중량부, 안정제로서 알긴산 10 중량부를 투입한 후 균일하게 혼합하여 구리나노조성물을 제조하였다. 2 parts by weight of a nonionic surfactant octylphenol ethoxylate-based compound (Triton X-100) and 10 parts by weight of alginic acid as a stabilizer were added with respect to 100 parts by weight of the copper nano colloidal aqueous solution, and then uniformly mixed to prepare a copper nano composition .

준비된 알루미늄 드로스를 회전속도가 200rpm인 볼밀 장치를 사용하여 활성화 및 분쇄하고, 초음파 배스(40kHz, 1.8리터, 100W의 출력을 유지)에서 5M 농도의 NaOH 용액을 사용하여 70℃ 에서 침출을 수행하였다. 상기 침출이 완료된 알루미늄 드로스 잔회를 450℃에서 2시간동안 건조시켰다.The prepared aluminum dross was activated and pulverized using a ball mill device with a rotation speed of 200 rpm, and leaching was performed at 70° C. using a 5 M NaOH solution in an ultrasonic bath (40 kHz, 1.8 liters, maintaining an output of 100 W). . The aluminum dross residue after the leaching was dried at 450° C. for 2 hours.

상기 알루미늄 드로스 잔회의 평균 입경은 150㎛ 였다. The average particle size of the aluminum dross residue was 150 μm.

상기 제조된 알루미늄 드로스 잔회에 에어졸 분사방식으로 상기 구리나노조성물을 도포하고 상온에서 72시간 내지 84시간 동안 건조시켜 건자재용 조성물을 형성하였다.The copper nano composition was applied to the prepared aluminum dross residue by an aerosol spraying method and dried at room temperature for 72 hours to 84 hours to form a composition for construction materials.

실시예 5Example 5

2M의 염화구리(CuCl2) 수용액 100㎖를 준비하여 가열하면서 강하게 교반하여 온도를 35℃로 유지한다. 상기 온도범위로 염화구리 수용액의 온도가 일정하게 유지되면, 일시에 수산화나트륨(NaOH) 6M을 투입한다. 수산화나트륨(NaOH)을 투입한 후, 용액의 온도를 45℃ 로 유지하면서 히드라진(N2H4) 10M을 일시에 투입하여 구리나노 콜로이드 수용액을 제조하였다. A 2M copper chloride (CuCl 2 ) aqueous solution of 100 ml is prepared and stirred vigorously while heating to maintain the temperature at 35°C. When the temperature of the aqueous copper chloride solution is kept constant in the above temperature range, 6M of sodium hydroxide (NaOH) is added at once. After sodium hydroxide (NaOH) was added, while maintaining the temperature of the solution at 45° C., 10M of hydrazine (N 2 H 4 ) was added at once to prepare an aqueous copper nanocolloid solution.

상기 구리나노 콜로이드 수용액 100 중량부에 대하여 비이온성 계면활성제 옥틸페놀 에톡시레이트계 화합물(Triton X-100) 2 중량부, 안정제로서 알긴산 10 중량부를 투입한 후 균일하게 혼합하여 구리나노조성물을 제조하였다. 2 parts by weight of a nonionic surfactant octylphenol ethoxylate-based compound (Triton X-100) and 10 parts by weight of alginic acid as a stabilizer were added with respect to 100 parts by weight of the copper nano colloidal aqueous solution, followed by uniform mixing to prepare a copper nano composition .

준비된 알루미늄 드로스를 회전속도가 200rpm인 볼밀 장치를 사용하여 활성화 및 분쇄하고, 초음파 배스(40kHz, 1.8리터, 100W의 출력을 유지)에서 5M 농도의 NaOH 용액을 사용하여 70℃ 에서 침출을 수행하였다. 상기 침출이 완료된 알루미늄 드로스 잔회를 450℃에서 2시간동안 건조시켰다.The prepared aluminum dross was activated and pulverized using a ball mill device with a rotation speed of 200 rpm, and leaching was performed at 70° C. using a 5 M NaOH solution in an ultrasonic bath (40 kHz, 1.8 liters, maintaining an output of 100 W). . The aluminum dross residue after the leaching was dried at 450° C. for 2 hours.

상기 알루미늄 드로스 잔회의 평균 입경은 150㎛ 였다. The average particle size of the aluminum dross residue was 150 μm.

상기 제조된 알루미늄 드로스 잔회에 에어졸 분사방식으로 상기 구리나노조성물을 도포하고 상온에서 72시간 내지 84시간 동안 건조시켜 건자재용 조성물을 형성하였다.The copper nano composition was applied to the prepared aluminum dross residue by an aerosol spraying method and dried at room temperature for 72 hours to 84 hours to form a composition for construction materials.

실시예 6Example 6

2M의 염화구리(CuCl2) 수용액 100㎖를 준비하여 가열하면서 강하게 교반하여 온도를 35℃로 유지한다. 상기 온도범위로 염화구리 수용액의 온도가 일정하게 유지되면, 일시에 수산화나트륨(NaOH) 6M을 투입한다. 수산화나트륨(NaOH)을 투입한 후, 용액의 온도를 45℃ 로 유지하면서 히드라진(N2H4) 12M을 일시에 투입하여 구리나노 콜로이드 수용액을 제조하였다. A 2M copper chloride (CuCl 2 ) aqueous solution of 100 ml is prepared and stirred vigorously while heating to maintain the temperature at 35°C. When the temperature of the aqueous copper chloride solution is kept constant in the above temperature range, 6M of sodium hydroxide (NaOH) is added at once. After sodium hydroxide (NaOH) was added, hydrazine (N 2 H 4 ) 12M was added at once while maintaining the temperature of the solution at 45° C. to prepare an aqueous copper nano colloidal solution.

상기 구리나노 콜로이드 수용액 100 중량부에 대하여 비이온성 계면활성제 옥틸페놀 에톡시레이트계 화합물(Triton X-100) 2 중량부, 안정제로서 알긴산 10 중량부를 투입한 후 균일하게 혼합하여 구리나노조성물을 제조하였다. 2 parts by weight of a nonionic surfactant octylphenol ethoxylate-based compound (Triton X-100) and 10 parts by weight of alginic acid as a stabilizer were added with respect to 100 parts by weight of the copper nano colloidal aqueous solution, and then uniformly mixed to prepare a copper nano composition .

준비된 알루미늄 드로스를 회전속도가 200rpm인 볼밀 장치를 사용하여 활성화 및 분쇄하고, 초음파 배스(40kHz, 1.8리터, 100W의 출력을 유지)에서 5M 농도의 NaOH 용액을 사용하여 70℃에서 침출을 수행하였다. 상기 침출이 완료된 알루미늄 드로스 잔회를 450℃에서 2시간동안 건조시켰다.The prepared aluminum dross was activated and pulverized using a ball mill device with a rotation speed of 200 rpm, and leaching was performed at 70° C. using a 5 M NaOH solution in an ultrasonic bath (40 kHz, 1.8 liters, maintaining an output of 100 W). . The aluminum dross residue after the leaching was dried at 450° C. for 2 hours.

상기 알루미늄 드로스 잔회의 평균 입경은 150㎛ 였다. The average particle size of the aluminum dross residue was 150 μm.

상기 제조된 알루미늄 드로스 잔회에 에어졸 분사방식으로 상기 구리나노조성물을 도포하고 상온에서 72시간 내지 84시간 동안 건조시켜 건자재용 조성물을 형성하였다.The copper nano composition was applied to the prepared aluminum dross residue by an aerosol spraying method and dried at room temperature for 72 hours to 84 hours to form a composition for construction materials.

비교예 1Comparative Example 1

준비된 알루미늄 드로스를 회전속도가 200rpm인 볼밀 장치를 사용하여 활성화 및 분쇄하고, 초음파 배스(40kHz, 1.8리터, 100W의 출력을 유지)에서 5M 농도의 NaOH 용액을 사용하여 70℃에서 침출을 수행하였다. 상기 침출이 완료된 알루미늄 드로스 잔회를 450℃에서 2시간동안 건조시켰다.The prepared aluminum dross was activated and pulverized using a ball mill device with a rotation speed of 200 rpm, and leaching was performed at 70° C. using a 5 M NaOH solution in an ultrasonic bath (40 kHz, 1.8 liters, maintaining an output of 100 W). . The aluminum dross residue after the leaching was dried at 450° C. for 2 hours.

상기 알루미늄 드로스 잔회의 평균 입경은 150㎛ 였다. The average particle size of the aluminum dross residue was 150 μm.

탈취능 평가 Deodorizing ability evaluation

1) 상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1에서 제조된 건자재용 조성물 10g을 5L 크기 용기에 넣고 500ml의 용기에 담겨 있는 물을 넣고 용기의 온도를 30℃로 유지하였다. 가스텍 검지관(Gastec detector tube) 및 가스텍 튜브 펌프(Gastec tube pump)를 사용하여 기체상에서 암모니아(NH3) 및 메탄(CH4) 함량을 측정하였으며 실험을 통하여 얻은 결과를 하기 표 2에 나타내었다.1) 10 g of the composition for construction materials prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 was placed in a 5L container, water contained in a 500ml container was put, and the temperature of the container was maintained at 30°C. Ammonia (NH 3 ) and methane (CH 4 ) contents were measured in the gas phase using a Gastec detector tube and a Gastec tube pump, and the results obtained through the experiment are shown in Table 2 below. it was

농도(ppm)Concentration (ppm) 암모니아ammonia 메탄methane 실시예 4Example 4 8.4 8.4 5.15.1 실시예 5Example 5 0.8 0.8 2.02.0 실시예 6Example 6 0.8 0.8 2.12.1 비교예 1Comparative Example 1 35 35 2727

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 구리나노조성물을 포함하는 실시예 1 내지 3은 암모니아 및 메탄의 제거 효율이 증가하였음으로, 본 발명의 나노구리코팅된 알루미늄 화합물을 포함하는 건자재용 조성물은 탈취성이 우수하다는 수 있다는 것을 알 수 있다.As shown in Table 2, Examples 1 to 3 containing the copper nanocomposition increased the removal efficiency of ammonia and methane, so the composition for construction materials including the nano-copper-coated aluminum compound of the present invention had deodorizing properties. You can see that it can be excellent.

항균성 평가Antimicrobial evaluation

균이 배양된 배양액 50ml에 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 제조된 건자재용 조성물 3g을 넣고 일정시간 배양 후 생존 균 수를 측정하는 방법으로 사용균주는 황색포도상구균, 살모넬라균 및 E-Coli 총 3종을 시험하여 하기 표 3에 나타내었다. 항균도 시험방법 및 절차는 ASTM E2149;2013a 준용하였다. 3 g of the composition for construction materials prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 is put into 50 ml of the culture medium in which the bacteria are cultured, and the number of viable bacteria is measured after culturing for a certain period of time. The strains used are Staphylococcus aureus, Salmonella and E- A total of three types of Coli were tested and shown in Table 3 below. Antibacterial test methods and procedures were applied mutatis mutandis ASTM E2149;2013a.

24시간 후 세균 감소율(%)Bacterial reduction rate (%) after 24 hours 황색포도상구균Staphylococcus aureus 살모넬라salmonella E-coliE-coli 실시예 4Example 4 99.799.7 99.699.6 97.597.5 실시예 5Example 5 97.597.5 99.199.1 97.497.4 실시예 6Example 6 99.899.8 99.699.6 98.098.0 비교예 1Comparative Example 1 70.170.1 65.865.8 80.680.6

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 구리나노조성물을 포함하는 실시예 1 내지 3은 황색포도상구균, 살모넬라 및 E-coli에 대한 항균 활성이 증가하였음으로, 본 발명의 나노구리코팅된 알루미늄 화합물을 포함하는 건자재용 조성물은 항균력이 증대될 수 있다는 것을 알 수 있다. As shown in Table 3, Examples 1 to 3 containing the copper nanocomposite increased the antibacterial activity against Staphylococcus aureus, Salmonella and E-coli, so that the nano-copper-coated aluminum compound of the present invention was included. It can be seen that the composition for construction materials can have increased antibacterial activity.

이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in a variety of different forms, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will appreciate the technical spirit of the present invention. However, it will be understood that the invention may be embodied in other specific forms without changing essential features. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

10: 건자재용 조성물
100: 알루미늄 화합물 200:나노구리코팅10: composition for construction materials
100: aluminum compound 200: nano copper coating

Claims (6)

나노구리코팅된 알루미늄 화합물;을 포함하고,
상기 나노구리는 평균입경(D50)이 4 nm 내지 7 nm이고, 상기 나노구리코팅의 두께는 20 nm 내지 80 nm이며,
상기 알루미늄 화합물은 알루미늄 드로스 잔회를 포함하고, 상기 알루미늄 드로스 잔회의 평균입경(D50)은 100㎛ 내지 500㎛인 건자재용 조성물.
Including; nano-copper-coated aluminum compound;
The nano-copper has an average particle diameter (D50) of 4 nm to 7 nm, and the thickness of the nano-copper coating is 20 nm to 80 nm,
The aluminum compound includes aluminum dross residue, and the average particle diameter (D50) of the aluminum dross residue is 100 μm to 500 μm.
 삭제delete 제1항에 있어서
상기 알루미늄 드로스 잔회는 알루미늄(Al), 알루미나(Al2O3), 질화알루미늄(AlN) 및 탄화알루미늄(Al4C3) 중 하나 이상을 포함하는 건자재용 조성물.
2. The method of claim 1
The aluminum dross residue is aluminum (Al), alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), and aluminum carbide (Al 4 C 3 ) A composition for construction materials comprising at least one of.
 제1항에 있어서,
상기 나노구리코팅은 구리나노조성물로 형성되고,
상기 구리나노조성물은,
구리나노 콜로이드 수용액 100 중량부;에 대하여
비이온성 계면활성제 1 내지 5 중량부; 및
안정화제 5 내지 15 중량부;
를 포함하는 건자재용 조성물.
According to claim 1,
The nano-copper coating is formed of a copper nano composition,
The copper nano composition,
About 100 parts by weight of copper nano-colloid aqueous solution;
1 to 5 parts by weight of a nonionic surfactant; and
5 to 15 parts by weight of a stabilizer;
A composition for construction materials comprising a.
 제4항에 있어서,
상기 구리나노 콜로이드 수용액은 비이온성 구리(Cu)의 농도가 1,500 ppm 내지 2,500 ppm인 건자재용 조성물.
5. The method of claim 4,
The copper nano-colloid aqueous solution has a concentration of nonionic copper (Cu) of 1,500 ppm to 2,500 ppm for construction materials.
 제1항에 있어서,
상기 알루미늄 드로스 잔회는,
알루미늄 드로스를 볼 밀링하여 분쇄 및 활성화시키는 단계;
수산화나트륨(NaOH)을 포함하는 침출액에 상기 활성화된 알루미늄 드로스를 투입하고 초음파를 인가하여, 상기 활성화된 알루미늄 드로스로부터 알루미나 성분을 선택적으로 용해시키는 단계; 및
상기 용해 단계가 완료된 알루미늄 드로스를 건조시켜 알루미늄 드로스 잔회를 얻는 단계;
로 제조되는 건자재용 조성물. According to claim 1,
The aluminum dross residue is,
grinding and activating aluminum dross by ball milling;
adding the activated aluminum dross to a leaching solution containing sodium hydroxide (NaOH) and applying ultrasonic waves to selectively dissolve an alumina component from the activated aluminum dross; and
drying the aluminum dross on which the dissolution step has been completed to obtain aluminum dross residue;
A composition for construction materials manufactured with
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