KR102668210B1 - Activated carbon filter including antibacterial glass and home electric appliance using the same - Google Patents
Activated carbon filter including antibacterial glass and home electric appliance using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102668210B1 KR102668210B1 KR1020210012865A KR20210012865A KR102668210B1 KR 102668210 B1 KR102668210 B1 KR 102668210B1 KR 1020210012865 A KR1020210012865 A KR 1020210012865A KR 20210012865 A KR20210012865 A KR 20210012865A KR 102668210 B1 KR102668210 B1 KR 102668210B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- activated carbon
- antibacterial
- weight
- glass
- carbon filter
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 168
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 119
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 85
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 14
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 13
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 8
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 claims description 7
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims description 7
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 20
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 15
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 10
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 3
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000010494 opalescence Effects 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 238000011076 safety test Methods 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
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
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2055—Carbonaceous material
- B01D39/2058—Carbonaceous material the material being particulate
- B01D39/2062—Bonded, e.g. activated carbon blocks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/02—Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks
-
- 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
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
-
- 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
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2003—Glass or glassy material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
- B01D2239/0442—Antimicrobial, antibacterial, antifungal additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
본 발명은 항균 유리 및 이를 포함하는 항균성 활성탄 필터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 항균성 활성탄 필터는 활성탄 100 중량부 대비 0.1~10 중량부의 항균 유리를 포함함으로써, 항균성 및 인체 안정성이 우수한 효과를 달성할 수 있다.The present invention relates to antibacterial glass and an antibacterial activated carbon filter containing the same. The antibacterial activated carbon filter according to the present invention can achieve excellent antibacterial properties and safety to the human body by containing 0.1 to 10 parts by weight of antibacterial glass relative to 100 parts by weight of activated carbon.
Description
본 발명은 항균 유리를 포함하는 활성탄 필터 및 이를 이용한 가전기기에 관한 것이다.The present invention relates to an activated carbon filter containing antibacterial glass and a home appliance using the same.
세균, 균류, 박테리아와 같은 미생물은 세면대, 냉장고 선반, 또는 세탁기와 같은 우리의 생활 공간에 편재해 있다. 만일 이러한 미생물이 우리의 몸에 들어가게 되면, 이들은 생명을 위협하는 감염의 원인이 될 수 있다. 특히, 음용수를 위한 정수기에서 미생물의 확산을 제어할 수 있는 항균성 정수기 활성탄 필터가 요구된다.Microorganisms such as germs, fungi, and bacteria are omnipresent in our living spaces, such as the sink, refrigerator shelf, or washing machine. If these microorganisms enter our bodies, they can cause life-threatening infections. In particular, there is a need for an antibacterial activated carbon filter for water purifiers that can control the spread of microorganisms in water purifiers for drinking.
가전기기 특히, 정수기에 사용되는 활성탄 필터는 염소성분의 흡착, 불순물의 거름, 유기물 제거를 목적으로 사용되는데, 활성탄 필터에 의해 발생하는 넓은 표면적과 무기물의 존재로 인해 정수기 외부에서 일반세균이 유입되는 경우 필터 내부에 세균이 쉽게 번식할 수 있다. 이와 같이, 세균이 번식하는 경우 필터 내 바이오필름(biofilm)이 형성되어, 정수기 유로관의 물의 흐름을 방해함으로써 출수 유속이 줄어드는 문제가 발생할 수 있다.Activated carbon filters used in home appliances, especially water purifiers, are used for the purpose of adsorbing chlorine, filtering out impurities, and removing organic matter. The large surface area and presence of inorganic substances generated by the activated carbon filter prevent general bacteria from entering the water purifier. In this case, bacteria can easily multiply inside the filter. In this way, when bacteria multiply, a biofilm is formed in the filter, which may interfere with the flow of water in the water purifier flow pipe, causing a problem of reduced water flow rate.
종래의 활성탄 필터는 본래 유기물 및 잔류염소의 흡착과 탈취 효과를 위한 목적으로 필터의 소재가 활성탄으로 구성되지만, 특히 정수기와 같은 가전기기에 적용될 경우, 가전기기의 구조상 다양한 유입 경로로 균이 유입되었을 때 주변에 존재하는 무기성분과 활성탄의 넓은 표면적으로 인하여 균주가 밀집해서 자라 오염원이 될 수 있다는 문제점이 있다.Conventional activated carbon filters are originally made of activated carbon for the purpose of adsorption and deodorization of organic matter and residual chlorine, but especially when applied to home appliances such as water purifiers, bacteria may be introduced through various inflow paths due to the structure of the home appliance. There is a problem in that due to the large surface area of the inorganic components and activated carbon present in the surrounding area, strains can grow densely and become a source of contamination.
또한, 항균력을 발휘하기 위하여 다양한 첨가제가 정수기용 활성탄 필터 소재에 포함될 경우, 중금속의 용출로 인해, 음용수를 섭취하는 인체 및 환경에 대한 유해성 등 안전성에 대한 문제점이 있다.In addition, when various additives are included in activated carbon filter materials for water purifiers to exert antibacterial properties, there are safety problems such as hazards to the human body and the environment that consume drinking water due to the leaching of heavy metals.
예를 들어, 대한민국 특허출원 공개공보 제10-2009-0111715호에는 정수기용 항균성 포스트 카본 블록 및 정수기를 개시하고 있는데, 구체적으로는, 항균성 포스트 카본 블록 필터 및 이 필터가 장착된 정수기를 개시하고 있으며, 상기 포스트 카본 블록 필터는 활성탄, 바인더 및 은(Ag)-제올라이트가 포함되고, 상기 포스트 카본 블록 필터의 기공(pore) 크기가 0.2 내지 15㎛인 것을 개시하고 있다. For example, Republic of Korea Patent Application Publication No. 10-2009-0111715 discloses an antibacterial post carbon block and water purifier for water purifiers. Specifically, it discloses an antibacterial post carbon block filter and a water purifier equipped with this filter. , the post carbon block filter includes activated carbon, a binder, and silver (Ag)-zeolite, and the pore size of the post carbon block filter is 0.2 to 15㎛.
그런데, 정수기의 기준규격 및 검사기관 지정고시의 용출 안전성 기준에 따르면 정수기 내에서 은의 용출량은 10ppb(0.01mg/L) 이하가 되어야 한다. 그러나, 대한민국 특허출원 공개공보 제10-2009-0111715호의 개시에 따르면, 다량의 은이 용출됨으로써 인체 및 생태학적 유해성을 줄 수 있다는 문제점이 있다. However, according to the standard specifications for water purifiers and the dissolution safety standards of the inspection agency designation notice, the amount of silver dissolution within the water purifier should be less than 10 ppb (0.01 mg/L). However, according to the disclosure of Republic of Korea Patent Application Publication No. 10-2009-0111715, there is a problem that a large amount of silver may be eluted and cause harm to the human body and the ecosystem.
따라서, 정수기 등의 가전기기에 사용되는 활성탄 필터의 위생, 인체 안정성과 관련된 중금속 용출을 비롯한 기존의 문제점을 개선할 수 있도록 하기 위한 필요가 여전히 존재하고 있다.Therefore, there is still a need to improve existing problems, including heavy metal elution related to hygiene and human safety, of activated carbon filters used in home appliances such as water purifiers.
본 발명은 종래의 활성탄 필터에서 균이 번식하는 위생적인 문제를 개선하기 위하여, 항균 유리 및 이를 포함하는 활성탄 필터와 이를 이용한 가전기기를 제공하는 것을 목적으로 한다. The purpose of the present invention is to provide antibacterial glass, activated carbon filters containing the same, and home appliances using the same in order to improve the hygienic problem of bacterial growth in conventional activated carbon filters.
본 발명은 중금속 용출 문제를 해결하여 인체 및 생태학적 안전성을 확보하기 위하여, 항균 유리를 포함하는 활성탄 필터 및 이를 이용한 가전기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide an activated carbon filter containing antibacterial glass and a home appliance using the same in order to solve the problem of heavy metal leaching and ensure human and ecological safety.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the patent claims.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 항균성 활성탄 필터는 활성탄 및 항균 유리를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.The antibacterial activated carbon filter according to the present invention to solve the above-described technical problem is technically characterized by comprising activated carbon and antibacterial glass.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 항균성 활성탄 필터는 활성탄 100 중량부 대비 0.1~10 중량부의 항균 유리를 포함함으로써, 인체 안정성 및 항균 성능을 동시에 구현할 수 있다.More specifically, the antibacterial activated carbon filter according to the present invention contains 0.1 to 10 parts by weight of antibacterial glass relative to 100 parts by weight of activated carbon, thereby enabling safety to the human body and antibacterial performance at the same time.
본 발명에 따른 항균성 활성탄 필터는, 바람직하게는 가전기기에 적용되는 가전기기용 항균성 활성탄 필터일 수 있고, 더욱 바람직하게는 정수기용 항균성 활성탄 필터일 수 있다.The antibacterial activated carbon filter according to the present invention may be an antibacterial activated carbon filter for home appliances, and more preferably an antibacterial activated carbon filter for water purifiers.
본 발명에 따른 항균성 활성탄 필터에 포함되는 항균 유리의 조성 조성물은 SiO2 26 ~ 50 중량%; B2O3 및 P2O5 중 1종 이상 0.5~4 중량%; Na2O 및 K2O 15~27 중량%; CaO, MgO 및 WO3 중 1종 이상 3~20 중량%; 및 ZnO 및 SnO 중 1종 이상 22~44 중량%를 포함할 수 있다. 여기서, Na2O는 5 ~ 18 중량%로 포함할 수 있고, K2O는 5 ~ 13 중량%로 포함할 수 있다.The composition of the antibacterial glass included in the antibacterial activated carbon filter according to the present invention includes 26 to 50% by weight of SiO 2 ; 0.5 to 4% by weight of one or more of B 2 O 3 and P 2 O 5 ; Na 2 O and K 2 O 15-27% by weight; 3 to 20% by weight of one or more of CaO, MgO and WO; And it may contain 22 to 44% by weight of one or more of ZnO and SnO. Here, Na 2 O may be included at 5 to 18 weight%, and K 2 O may be included at 5 to 13 weight%.
아울러, Na2O 및 K2O는 하기 식 1을 만족하는 범위로 포함할 수 있다.In addition, Na 2 O and K 2 O may be included in a range that satisfies the following equation 1.
식 1: 0.5 ≤ [Na2O] / [K2O] ≤ 1.5Equation 1: 0.5 ≤ [Na 2 O] / [K 2 O] ≤ 1.5
여기서, []는 각 성분의 함량비를 나타낸다.Here, [] represents the content ratio of each component.
또한, 상기 항균 유리의 조성물은 Ag3PO4, AgNO3 및 은 유리(silver glass) 중 1종 이상 0~0.1 중량%를 더 포함할 수 있다.In addition, the composition of the antibacterial glass may further include 0 to 0.1% by weight of one or more of Ag 3 PO 4 , AgNO 3 and silver glass.
본 발명에 따른 항균성 활성탄 필터는 활성탄에 항균 유리를 포함함으로써, 가전기기 내에서 세균의 증식을 억제하는 효과가 있다.The antibacterial activated carbon filter according to the present invention has the effect of suppressing the growth of bacteria in home appliances by including antibacterial glass in activated carbon.
아울러, 본 발명에 따른 항균성 활성탄 필터는 항균 유리를 포함함으로써, 유해 중금속의 용출량이 현저하게 적거나 없어, 특히, 정수기 필터로서 적용될 때 음용수와 정수기의 기준에 부합하는 수질을 달성하여 인체에 안전하면서도 항균력이 발현되어 위생적인 정수기 필터를 구현할 수 있다.In addition, the antibacterial activated carbon filter according to the present invention contains antibacterial glass, so the amount of harmful heavy metals eluted is significantly low or no, and especially when applied as a water purifier filter, it achieves water quality that meets the standards for drinking water and water purifiers, making it safe for the human body. Antibacterial properties are demonstrated, making it possible to create a hygienic water purifier filter.
또한, 본 발명에 따른 항균 유리는 활성탄의 형태에 제한되지 않고 다양한 형태로 제조될 수 있어, 항균성 활성탄 필터에 적용이 용이하다는 이점이 있다. In addition, the antibacterial glass according to the present invention is not limited to the form of activated carbon and can be manufactured in various forms, so it has the advantage of being easy to apply to antibacterial activated carbon filters.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention are described below while explaining specific details for carrying out the invention.
도 1은 본 발명의 항균 효과 실험 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 1 is a graph showing the results of an antibacterial effect test of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above-described objects, features, and advantages will be described in detail later with reference to the attached drawings, so that those skilled in the art will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.As used herein, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “consists of” or “comprises” should not necessarily be construed as including all of the various components described in the specification, and some of the components may not be included, or additional components may be included. It should be interpreted as being able to include more elements.
이하, 본 발명에 따른 항균 유리를 포함하는 활성탄 필터에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the activated carbon filter containing antibacterial glass according to the present invention will be described in detail.
< 항균성 활성탄 필터 >< Antibacterial activated carbon filter >
본 발명에 따른 항균성 활성탄 필터는 활성탄 및 항균 유리를 포함한다.The antibacterial activated carbon filter according to the present invention includes activated carbon and antibacterial glass.
본 발명에 따른 항균성 활성탄 필터는 활성탄 100 중량부 대비 0.1~10 중량부의 항균 유리를 포함함으로써, 인체 안정성 및 항균 성능을 동시에 구현할 수 있다. The antibacterial activated carbon filter according to the present invention contains 0.1 to 10 parts by weight of antibacterial glass relative to 100 parts by weight of activated carbon, thereby enabling safety to the human body and antibacterial performance at the same time.
만일, 항균 유리의 함량이 항균성 활성탄 필터 중의 활성탄 100 중량부 대비 0.1 중량부 미만일 경우 활성탄 필터의 항균 효과가 발휘되기 어렵고, 10 중량부 초과일 경우 중금속 용출량이 과다하여 인체 안정성을 확보할 수 없는 문제점이 있다.If the content of antibacterial glass is less than 0.1 parts by weight compared to 100 parts by weight of activated carbon in the antibacterial activated carbon filter, it is difficult to demonstrate the antibacterial effect of the activated carbon filter, and if it exceeds 10 parts by weight, the amount of heavy metals eluted is excessive, which is a problem that cannot ensure human safety. There is.
본 발명에 따른 항균성 활성탄 필터는, 가전기기에 적용되는 가전기기용 항균성 활성탄 필터일 수 있고, 구체적으로는, 정수기용 항균성 활성탄 필터일 수 있다.The antibacterial activated carbon filter according to the present invention may be an antibacterial activated carbon filter for home appliances applied to home appliances, and specifically, may be an antibacterial activated carbon filter for water purifiers.
이하에서는 본 발명에 따른 항균성 활성탄 필터에 포함되는 항균 유리의 조성물의 성분에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the components of the antibacterial glass composition included in the antibacterial activated carbon filter according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 항균성 활성탄 필터에 포함되는 항균 유리의 조성 조성물은 SiO2 26 ~ 50 중량%; B2O3 및 P2O5 중 1종 이상 0.5~4 중량%; Na2O 및 K2O 15~27 중량%; CaO, MgO 및 WO3 중 1종 이상 3~20 중량%; 및 ZnO 및 SnO 중 1종 이상 22~44 중량%를 포함할 수 있다. The composition of the antibacterial glass included in the antibacterial activated carbon filter according to the present invention includes 26 to 50% by weight of SiO 2 ; 0.5 to 4% by weight of one or more of B 2 O 3 and P 2 O 5 ; Na 2 O and K 2 O 15-27% by weight; 3 to 20% by weight of one or more of CaO, MgO and WO; And it may contain 22 to 44% by weight of one or more of ZnO and SnO.
여기서, Na2O는 5~18 중량%로 첨가되는 것이 바람직하고, K2O는 5~13 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다.Here, Na 2 O is preferably added at 5 to 18 weight%, and K 2 O is preferably added at 5 to 13 weight%.
아울러, Na2O 및 K2O는 하기 식 1을 만족하는 범위로 첨가되는 것이 보다 바람직하다.In addition, it is more preferable that Na 2 O and K 2 O are added in a range that satisfies the following formula 1.
식 1 : 0.5 ≤ [Na2O] / [K2O] ≤ 1.5Equation 1: 0.5 ≤ [Na 2 O] / [K 2 O] ≤ 1.5
여기서, []는 각 성분의 함량비를 나타낸다.Here, [] represents the content ratio of each component.
또한, 상기 항균 유리의 조성물은 Ag3PO4, AgNO3 및 은 유리(silver glass) 중 1종 이상 0~0.1 중량%를 더 포함할 수 있다.In addition, the composition of the antibacterial glass may further include 0 to 0.1% by weight of one or more of Ag 3 PO 4 , AgNO 3 and silver glass.
전술한 본 발명에 따른 항균 유리를 포함하는 항균성 활성탄 필터는 다양한 활성탄 형태에 적용할 수 있으며, 중금속 용출량을 최소화하여 인체 안정성 기준을 충족시키면서도 우수한 항균 효과를 가질 수 있게 된다.The antibacterial activated carbon filter containing the antibacterial glass according to the present invention described above can be applied to various types of activated carbon, and can have excellent antibacterial effect while meeting human safety standards by minimizing the amount of heavy metals eluted.
아울러, 본 발명에 따른 항균 유리를 포함하는 활성탄 필터를 가전기기에 적용함으로써, 다양한 유입 경로로 가전기기에 균이 유입되었을 때 주변에 존재하는 무기성분과 활성탄의 넓은 표면적으로 인하여 균주가 밀집해서 오염원이 되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 본 발명은 활성탄 및 항균 유리를 포함하여 제조되는 활성탄 필터를 정수기에 적용함으로써, 정수기 내부에 유입되는 세균에 대한 위생적 문제와 인체 및 환경에 대한 유해성에 대한 안정성 문제도 해결할 수 있다. In addition, by applying the activated carbon filter containing antibacterial glass according to the present invention to home appliances, when bacteria are introduced into home appliances through various inflow routes, the bacteria are concentrated due to the large surface area of the inorganic components and activated carbon present in the surrounding area, forming a pollutant. This can be prevented. In particular, the present invention can solve the hygienic problem of bacteria flowing into the water purifier and the safety problem of hazards to the human body and the environment by applying an activated carbon filter made of activated carbon and antibacterial glass to a water purifier.
이하에서는 본 발명에 따른 항균 유리의 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the role and content of each component of the antibacterial glass according to the present invention will be described in detail.
SiO2, B2O3 및 P2O5는 망목형성 산화물로서, 유리의 뼈대 구조를 형성하며, 공유결합하여 유리화를 가능하게 하는 핵심적인 성분이다.SiO 2 , B 2 O 3 and P 2 O 5 are network-forming oxides that form the framework structure of glass and are key components that enable vitrification through covalent bonds.
SiO2는 유리화가 가능하게 하는 유리형성제로서, 유리의 구조적인 측면에서는 뼈대의 역할을 하는 핵심적인 성분이 된다. 이러한 SiO2는 적정량 이상을 포함하게 되면 유리 용융시 점도가 높아져 냉각 과정에서 작업성 및 수율이 떨어지게 된다. 아울러, SiO2는 항균력을 발현하는 직접적인 성분으로 작용하지는 않으나, 대표적인 망목형성 산화물인 P2O5 대비 유리 표면에 OH- 기를 덜 형성시켜, 유리 내 금속 이온으로 야기되는 유리 표면을 양의 전하로 띠게 하는데 유리하다.SiO 2 is a glass forming agent that enables vitrification, and is a key ingredient that acts as a framework in the structural aspect of glass. If SiO 2 is included in more than an appropriate amount, the viscosity increases when the glass is melted, which reduces workability and yield during the cooling process. In addition, SiO 2 does not act as a direct ingredient that exhibits antibacterial activity, but forms less OH - groups on the glass surface compared to P 2 O 5 , a representative network-forming oxide, and positively charges the glass surface caused by metal ions in the glass. It is advantageous for making it stand out.
따라서, SiO2는 본 발명에 따른 항균 유리 조성물 전체 중량의 26~50 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. SiO2의 첨가량이 26 중량% 미만일 시에는 망목형성 산화물가 부족하여 유리화 영역을 벗어나는데 기인하여 유백화가 나타나거나, 투명한 유리가 혼재하는 불균질화 현상이 발생할 수 있다. 반대로, SiO2의 첨가량이 50 중량%를 초과할 경우에는 유리의 표면 전하를 양의 값으로 제어하기 어렵기 때문에 항균력이 저하 현상이 발생할 수 있다.Therefore, SiO 2 is preferably added in an amount of 26 to 50% by weight of the total weight of the antibacterial glass composition according to the present invention. If the amount of SiO 2 added is less than 26% by weight, the network-forming oxide may be insufficient to escape the vitrification region, causing opalescence or heterogeneity where transparent glass is mixed. Conversely, if the amount of SiO 2 added exceeds 50% by weight, it is difficult to control the surface charge of the glass to a positive value, so the antibacterial activity may decrease.
B2O3 및 P2O5는 대표적인 망목형성 산화물로써 SiO2와 함께 충분한 유리화가 가능하게 하는 핵심적인 성분이다. B2O3 및 P2O5는 녹는점이 낮아 용융물의 공융점(eutectic point)을 낮추는데 용도로 사용된다. 또한, B2O3 및 P2O5는 유리화를 위한 용융(melting)시, 단단한(rigid) 성분들(Al2O3, CuO 등)의 용해도(solubility)를 높이는 작용을 수행함으로써 균질한 유리가 되도록 돕는다. 하지만, B2O3 및 P2O5가 일정 이상으로 첨가되면, 유리의 결합 구조를 약화시켜 내수성 등을 저하시키는 문제가 발생할 수 있다.B 2 O 3 and P 2 O 5 are representative network-forming oxides and are key ingredients that enable sufficient vitrification together with SiO 2 . B 2 O 3 and P 2 O 5 have a low melting point and are used to lower the eutectic point of the melt. In addition, B 2 O 3 and P 2 O 5 increase the solubility of rigid components (Al 2 O 3 , CuO, etc.) during melting for vitrification, thereby creating homogeneous glass. help to become However, if B 2 O 3 and P 2 O 5 are added above a certain level, a problem may occur that weakens the bonding structure of the glass and reduces water resistance, etc.
따라서, B2O3 및 P2O5는 수불용성 항균 유리를 구현하기 위해 녹는점을 낮추는 용도 만으로 미량 사용하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable to use small amounts of B 2 O 3 and P 2 O 5 solely to lower the melting point to create water-insoluble antibacterial glass.
이를 위해, B2O3 및 P2O5 1종 이상은 본 발명에 따른 항균 유리 조성물 전체 중량의 0.5~4 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. B2O3 및 P2O5 1종 이상이 0.5 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 융제가 부족하기 때문에 유리화 영역을 벗어나게 되어, 미용융 현상이 발생할 수 있다. 반대로, B2O3 및 P2O5 1종 이상이 4 중량%를 초과할 경우에는 망목형성 구조 내에서 B, P의 구조적인 문제로 원소의 자체 성질에 의해 내수성 저하 현상이 발생할 수 있다.For this purpose, it is preferable that one or more types of B 2 O 3 and P 2 O 5 are added in an amount of 0.5 to 4% by weight of the total weight of the antibacterial glass composition according to the present invention. If one or more of B 2 O 3 and P 2 O 5 are added in less than 0.5% by weight, the vitrification area may be exceeded due to insufficient flux, resulting in non-melting. On the other hand, if one or more of B 2 O 3 and P 2 O 5 exceeds 4% by weight, a decrease in water resistance may occur due to the properties of the elements due to structural problems with B and P in the network-forming structure.
Na2O, K2O와 같은 알칼리 산화물(alkali oxide)은 유리 조성 내에서 비가교 결합을 하는 망목수식제의 역할을 하는 산화물이다. 이러한 성분들은 단독으로는 유리화가 불가능하지만, SiO2 및 B2O3 등과 같은 망목형성제와 일정한 비율로 혼합하면 유리화가 가능해진다. 상기 성분들 가운데 한가지 성분만이 유리 조성물에 포함되면, 유리화가 가능한 영역 내에서는 유리의 내구성을 약화시킬 수 있다. 하지만, 2가지 이상의 성분이 유리 조성에 포함되면 그 비율에 따라 유리의 내구성이 다시 향상되기도 한다. 이를 혼합된 알칼리 효과(mixed alkali effect)라 한다.Alkali oxides such as Na 2 O and K 2 O are oxides that serve as network modifiers that form non-crosslinking bonds within the glass composition. These components cannot be vitrified alone, but vitrification becomes possible when mixed with a network former such as SiO 2 and B 2 O 3 in a certain ratio. If only one of the above components is included in the glass composition, the durability of the glass may be weakened within the region where vitrification is possible. However, when two or more components are included in the glass composition, the durability of the glass may improve again depending on the ratio. This is called the mixed alkali effect.
따라서, Na2O, K2O와 같은 알칼리 산화물(alkali oxide)은 유리 내에서 가장 먼저 수식산화물 사이트(site)를 차지하는 점을 이용하여 항균력을 향상시키게 된다. 아울러, Na2O, K2O와 같은 알칼리 산화물(alkali oxide)은 중간산화물인 ZnO 및 SnO를 망목형성에 기여하도록 하여 내구도가 강화되어 수불용 특성 및 표면전하에 의한 항균력 발현에 기여하는 역할도 한다.Therefore, alkali oxides such as Na 2 O and K 2 O improve antibacterial activity by taking advantage of the fact that they occupy the modified oxide sites first in the glass. In addition, alkali oxides such as Na 2 O and K 2 O help ZnO and SnO, which are intermediate oxides, contribute to network formation, thereby strengthening durability and contributing to water-insoluble properties and antibacterial activity due to surface charge. do.
Na2O 및 K2O 중 1종 이상은 본 발명에 따른 항균 유리 조성물 전체 중량의 15~27 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. Na2O 및 K2O 중 1종 이상이 15 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 융제가 부족하기 때문에 유리화 영역을 벗어나는데 기인하여 미용융물이 형성되는 현상이 발생할 수 있다. 반대로, Na2O 및 K2O 중 1종 이상이 27 중량%를 초과하여 다량 첨가되면, 유리의 기본 용출 기작에 따라 알칼리 이온이 쉽게 물의 H3O+ 이온과 치환이 일어나고 용출이 심화되는 내수성 저하 현상이 발생할 수 있다.At least one of Na 2 O and K 2 O is preferably added in an amount of 15 to 27% by weight of the total weight of the antibacterial glass composition according to the present invention. When one or more of Na 2 O and K 2 O is added in less than 15% by weight, the phenomenon of formation of unmelted material due to escaping the vitrification region may occur due to insufficient flux. On the contrary, if one or more of Na 2 O and K 2 O are added in a large amount exceeding 27% by weight, alkali ions are easily replaced with H 3 O + ions of water according to the basic elution mechanism of glass, and dissolution becomes worse. Deterioration may occur.
여기서, Na2O는 5~18 중량%로 첨가되고, K2O는 5~13 중량%로 첨가되는 것이 보다 바람직하다.Here, Na 2 O is added at 5 to 18 weight%, and K 2 O is more preferably added at 5 to 13 weight%.
아울러, Na2O 및 K2O는 하기 식 1을 만족하는 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.In addition, Na 2 O and K 2 O are preferably added in a range that satisfies the following formula 1.
식 1 : 0.5 ≤ [Na2O] / [K2O] ≤ 1.5Equation 1: 0.5 ≤ [Na 2 O] / [K 2 O] ≤ 1.5
여기서, []는 각 성분의 함량비를 나타낸다.Here, [] represents the content ratio of each component.
만일, 위의 식 1의 범위를 벗어나게 되면, Na2O-K2O의 공융점을 통한 융점 저하 효과가 떨어져 유리화를 벗어날 수 있기 때문이다.If it is outside the range of Equation 1 above, the effect of lowering the melting point through the eutectic point of Na 2 OK 2 O may decrease and vitrification may occur.
CaO, MgO, WO3와 같은 알칼리 토류 산화물(alkaline earth oxide)은 기본적으로 유리 내에서 비가교결합을 하는 수식 산화물의 역할을 하는 산화물이다. 단독으로는 유리화가 불가능 하지만, SiO2 및 B2O3 등과 같은 망목형성제와 일정한 비율로 혼합하면 유리화가 가능해진다.Alkaline earth oxides such as CaO, MgO, and WO 3 are basically oxides that function as modified oxides that perform non-crosslinking in glass. Although vitrification is impossible alone, vitrification becomes possible when mixed with a network former such as SiO 2 and B 2 O 3 in a certain ratio.
CaO, MgO, WO3와 같은 알칼리 토류 산화물(alkaline earth oxide)은 알칼리 산화물(alkali oxide)과 달리 +2가 전하를 띠어 물분자 이온 2개와 치환되어야 하기 때문에 상대적으로 이온교환이 어려워 내구성 강화 요소로 사용 되기도 한다. 따라서, CaO, MgO, WO3와 같은 알칼리 토류 산화물(alkaline earth oxide)은 수식 산화물 중 내구성이 강건한 점과 수식산화물 사이트를 차지하여 수불용성 및 항균특성을 발현하는데 구조적으로 간접 기여하는 알칼리 산화물(alkali oxide)과 같은 목적으로 사용한다.Unlike alkali oxides, alkaline earth oxides such as CaO, MgO, and WO 3 have a +2 charge and must be replaced with two water molecule ions, so ion exchange is relatively difficult, so they are used as durability enhancing elements. It is also used. Therefore, alkaline earth oxides such as CaO, MgO, and WO 3 are alkaline oxides that indirectly contribute structurally to developing water-insoluble and antibacterial properties by occupying modified oxide sites and having strong durability among modified oxides. It is used for the same purpose as oxide).
CaO, MgO 및 WO3 중 1종 이상은 본 발명에 따른 항균 유리 조성물 전체 중량의 3~20 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. CaO, MgO 및 WO3 중 1종 이상이 3 중량% 미만일 경우에는 수식산화물 사이트(site)에서 구조를 강건하게 하지 못하기 때문에 알칼리 용출을 막지 못하는 내수성 저하 현상이 발생할 수 있다. 반대로, CaO, MgO 및 WO3 중 1종 이상이 20 중량%를 초과할 경우에는 고온에 녹는 물질인 알칼리 토류 산화물이 충분히 용융되지 못하기 때문에 유리화 영역을 벗어나게 되는데 기인하여 미용융물이 형성되는 현상이 발생할 수 있다.At least one of CaO, MgO and WO 3 is preferably added in an amount of 3 to 20% by weight of the total weight of the antibacterial glass composition according to the present invention. If one or more of CaO, MgO, and WO 3 is less than 3% by weight, the structure cannot be strengthened at the modified oxide site, so a decrease in water resistance that cannot prevent alkali elution may occur. On the other hand, when one or more of CaO, MgO, and WO 3 exceeds 20% by weight, alkaline earth oxides, which are substances that melt at high temperatures, are not sufficiently melted, so they escape the vitrification zone, resulting in the formation of unmelted substances. It can happen.
ZnO 및 SnO는 망목형성 산화물의 일부와 치환되어 공유결합하여 망목형선 산화물의 역할 및 수식산화물 역할을 모두 수행하는 성분이다. 아울러, ZnO 및 SnO은 항균 효과를 발현하는데 크게 기여하는 성분이다.ZnO and SnO are components that perform both the role of a network-forming oxide and a modified oxide by replacing and covalently bonding with a part of the network-forming oxide. In addition, ZnO and SnO are ingredients that greatly contribute to the antibacterial effect.
이러한 ZnO 및 SnO는 중간산화물로서, 유리에서 망목형성 구조에 참여하기 위해서는 원자 반경이 작고, 전기음성도가 커서 산소와의 차이가 작아야 한다. 이러한 중간산화물은 통상적인 망목형성 산화물인 Si, P, B보다 원자 반경이 크고, 전기음성도가 낮아 단독으로 유리 형성은 어려우나 망목형성 산화물이 존재하는 상황에서 망목형성 산화물과 치환되어 그 역할을 하는 성분을 말한다. 이러한 ZnO 및 SnO는 일정 함량 이하에서는 수식산화물로만 역할 하게 되나, 일정 함량 이상에서는 공유결합을 형성하여 내구도가 급진적으로 향상된다. 여기서, 일정 함량은 망목형성 산화물과 수식산화물의 함량에 의하여 결정된다.These ZnO and SnO are intermediate oxides, and in order to participate in the network-forming structure in glass, the atomic radius must be small and the electronegativity must be large, so the difference with oxygen must be small. These intermediate oxides have a larger atomic radius than the typical network-forming oxides Si, P, and B, and their low electronegativity makes it difficult to form glass on their own. However, in situations where the network-forming oxide is present, it substitutes for the network-forming oxide and plays its role. It refers to the ingredients. Below a certain content, ZnO and SnO act only as modified oxides, but above a certain content, they form covalent bonds, drastically improving durability. Here, the certain content is determined by the content of the network-forming oxide and the modifying oxide.
따라서, ZnO 및 SnO 중 1종 이상은 본 발명에 따른 항균 유리 조성물 전체 중량의 22~44 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. ZnO 및 SnO 1종 이상이 22 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 항균성능을 발현하는 물질의 절대량이 부족하기 때문에 충분한 항균력을 발현하지 못하는 문제가 있다. 반대로, ZnO 및 SnO 1종 이상이 44 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 균질하에 유리 내에 이온 상태로 존재하지 못하고, 부분적으로 결정을 형성시켜 유리화 영역을 벗어나게 되는데 기인하여 유백화가 나타나고, 투명한 유리가 혼재하는 불균질화 현상이 발생할 수 있다.Therefore, it is preferable that at least one of ZnO and SnO is added in an amount of 22 to 44% by weight of the total weight of the antibacterial glass composition according to the present invention. When one or more types of ZnO and SnO are added in an amount of less than 22% by weight, there is a problem in that sufficient antibacterial activity is not achieved because the absolute amount of the substance that exhibits antibacterial activity is insufficient. On the other hand, when one or more types of ZnO and SnO are added excessively in excess of 44% by weight, they cannot exist in an ionic state in the glass under homogeneous conditions, and crystals are partially formed to escape the vitrification region, causing opalescence and transparent glass. A heterogenization phenomenon may occur where .
Ag3PO4, AgNO3 및 은 유리(silver glass)는 유리 내에 이온 상태로 존재하며, 항균력을 발현하는데 효과적인 성분이다. 아울러, Ag3PO4, AgNO3 및 은 유리(silver glass)는 용점을 낮추는 역할을 한다. 다만, Ag3PO4, AgNO3 및 은 유리(silver glass) 중 1종 이상이 0.1 중량%를 초과하여 과다 첨가할 시 은 금속의 석출로 유리화를 불안정하고, 중금속이 과다하게 용출될 우려가 있다. 따라서, Ag3PO4, AgNO3 및 은 유리(silver glass) 중 1종 이상은 본 발명에 따른 항균 유리 조성물 전체 중량의 0.1 중량% 이하로 엄격히 제한적으로 첨가되는 것이 바람직하다.Ag 3 PO 4 , AgNO 3 and silver glass exist in an ionic state in the glass and are effective ingredients in demonstrating antibacterial activity. In addition, Ag 3 PO 4 , AgNO 3 and silver glass play a role in lowering the melting point. However, when one or more of Ag 3 PO 4 , AgNO 3 and silver glass is added in excess of 0.1% by weight, vitrification may be unstable due to precipitation of silver metal, and there is a risk of excessive leaching of heavy metals. . Therefore, it is preferable that one or more of Ag 3 PO 4 , AgNO 3 and silver glass be added in a strictly limited amount of 0.1% by weight or less of the total weight of the antibacterial glass composition according to the present invention.
<항균 유리 조성물의 적용 방법 ><Method of applying antibacterial glass composition>
본 발명에 따른 항균성 활성탄 필터는 활성탄 및 항균 유리, 그리고 필요에 따라 기타 첨가제가 혼합되어 제작될 수 있다.The antibacterial activated carbon filter according to the present invention can be manufactured by mixing activated carbon, antibacterial glass, and other additives as needed.
본 발명에 따른 항균성 활성탄 필터는 활성탄 100 중량부 대비 0.1~10 중량부의 항균 유리를 포함할 수 있다. The antibacterial activated carbon filter according to the present invention may include 0.1 to 10 parts by weight of antibacterial glass based on 100 parts by weight of activated carbon.
본 발명에 따른 항균성 활성탄 필터의 종류 및 형태는 한정되지 않으며, 입상 형태 또는 블록 형태로 제작될 수 있으며, 형태와 무관하게 활성탄의 정수 성능을 유지하면서 항균 성능을 발현할 수 있다.The type and shape of the antibacterial activated carbon filter according to the present invention are not limited, and can be manufactured in granular or block form, and can exhibit antibacterial performance while maintaining the water purification performance of activated carbon regardless of the form.
입상 형태의 활성탄을 사용하여 활성탄 필터를 제조하는 경우, 항균 유리는 비드(bead) 형태 등 별도 가공한 후 입상 활성탄과 단순 혼합하여 필터에 충진되어 제작될 수 있다.When manufacturing an activated carbon filter using granular activated carbon, the antibacterial glass can be processed separately, such as in the form of beads, and then simply mixed with the granular activated carbon to fill the filter.
블록 형태의 활성탄을 사용하여 활성탄 필터를 제조하는 경우, 넓은 표면적으로 고효율로 수질을 정화하는 동시에 외부로부터 유입된 세균에 의한 오염을 방지할 수 있다는 이점이 있다. When manufacturing an activated carbon filter using activated carbon in the form of a block, there is an advantage in that it can purify water with high efficiency over a large surface area and simultaneously prevent contamination by bacteria introduced from the outside.
압출이나 압축에 의한 블록 형태의 활성탄에 적용할 경우, 원재료의 조성물을 용융 후 냉각 과정을 거쳐 프릿(frit) 형태의 항균 유리로 가공한 후, 이것을 분쇄하여 미립화시켜 유리 파우더(glass powder)를 형성한다. 유리 파우더를 활성탄 및 바인더와 혼합하여 프레스 성형 몰드에서 고압으로 압축하거나 압출방식으로 이용하여, 필터를 제조할 수 있다. 사용되는 바인더의 종류는 한정하지 않는다. When applied to block-shaped activated carbon by extrusion or compression, the raw material composition is melted and processed into antibacterial glass in the form of frit through a cooling process, and then pulverized and atomized to form glass powder. do. Filters can be manufactured by mixing glass powder with activated carbon and binder and compressing it under high pressure in a press mold or using an extrusion method. The type of binder used is not limited.
본 발명에 따른 항균 유리는 항균 효과의 조정의 필요에 따라, 그 입도를 다양하게 변형시켜 적용할 수 있다.The antibacterial glass according to the present invention can be applied by modifying its particle size in various ways, depending on the need for adjusting the antibacterial effect.
이하, 실시예를 통해 본 발명의 구체적인 태양을 살펴보기로 한다.Hereinafter, we will look at specific aspects of the present invention through examples.
<실시예><Example>
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 should not be construed as limiting the present invention in any way.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야의 통상의 기술자라면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.Contents not described here can be sufficiently inferred technically by a person skilled in the art, so description thereof will be omitted.
<항균 유리의 제조><Manufacture of antibacterial glass>
하기 표 1에 기재된 조성물 및 비율을 갖는 항균 유리 조성물을 제조하였다. 각 성분의 원재료들을 혼합하였다. 혼합된 원재료의 조성물을 전기로에서 1200℃의 온도로 용융시키고, 공냉 방식으로 냉각하여, 냉각된 항균 유리체를 건식분쇄기로 분쇄하여 비드(bead) 형태의 유리로 가공하였다.An antibacterial glass composition having the composition and ratio shown in Table 1 below was prepared. The raw materials for each component were mixed. The composition of the mixed raw materials was melted at a temperature of 1200°C in an electric furnace, cooled by air cooling, and the cooled antibacterial glass body was pulverized in a dry grinder and processed into bead-shaped glass.
<항균성 활성탄 필터의 제조><Manufacture of antibacterial activated carbon filter>
상기 과정으로 가공된 비드 형태의 항균 유리 분말을 입상 활성탄과 단순 혼합하여 항균성 활성탄 필터를 제조하였다. An antibacterial activated carbon filter was manufactured by simply mixing the bead-shaped antibacterial glass powder processed through the above process with granular activated carbon.
항균성 활성탄 필터 내에 포함되는 항균 유리의 함량을 달리하여, 다음 표 2와 같은 조성을 가진 같은 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3의 항균성 활성탄 필터를 제조하였다. 하기 표 2에서 항균 유리의 함량은 활성탄 100 중량부에 대한 함량(중량부)를 의미한다. By varying the content of antibacterial glass contained in the antibacterial activated carbon filter, antibacterial activated carbon filters of Examples 1, 2, and 3 having the compositions shown in Table 2 below were manufactured. In Table 2 below, the content of antibacterial glass refers to the content (parts by weight) per 100 parts by weight of activated carbon.
<실험예 1 - 인체 안정성 시험><Experimental Example 1 - Human Safety Test>
상기 실시예 1 및 2에 따라 제조된 항균성 활성탄 필터를 다음과 같은 정수기 사용 환경으로 설정된 조건인 25℃(상온)에서, 240 시간 동안 노출시켜, 중금속이 용출되는지 측정하여 인체 안정성 시험을 수행하였다. 안정성 시험 결과, 용출되는 아연 및 은의 농도(ppm)를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타냈다.A human safety test was performed by exposing the antibacterial activated carbon filters prepared according to Examples 1 and 2 for 240 hours at 25°C (room temperature), which is the condition set as the following water purifier usage environment, and measuring whether heavy metals were eluted. As a result of the stability test, the concentrations (ppm) of eluted zinc and silver were measured, and the results are shown in Table 3 below.
상기 표 3에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 활성턴 필터에서는 항균제로 항균 유리를 사용하고, Ag가 포함되지 않기 때문에, Ag는 검출되지 않았다. Zn 용출의 경우 항균 유리의 함량이 증가하더라도 상대적으로 큰 폭으로 증가하지 않았음을 알 수 있다. As shown in Table 3, since the active turn filter according to the present invention uses antibacterial glass as an antibacterial agent and does not contain Ag, Ag was not detected. In the case of Zn elution, it can be seen that there was no relatively large increase even though the content of antibacterial glass increased.
'환경부 먹는물 관리법에 의한 정수기 성능검사 및 품질검사 기준'에 따르면, 아연은 0.3mg/L 이하 및 은은 0.01mg/L이하일 것을 용출 기준치로 한다. 따라서, 기준치 아연의 농도인 0.3 mg/L 초과하여 용출되지 않기 위해서, 항균 유리의 함량이 10 중량% 이하이어야 한다.According to the 'Water Purifier Performance Test and Quality Test Standards in accordance with the Ministry of Environment's Drinking Water Management Act', the elution standards are 0.3 mg/L or less for zinc and 0.01 mg/L or less for silver. Therefore, in order not to elute in excess of the standard zinc concentration of 0.3 mg/L, the content of antibacterial glass should be 10% by weight or less.
<실험예 2 - 항균 효과 시험><Experimental Example 2 - Antibacterial Effect Test>
상기 실시예2 및 3에서 제조된 항균성 활성탄 필터에 대하여, 항균 규격 시험으로 황색포도상구균에 노출시켜 항균 효과를 확인하였으며, 이를 도 1에 나타냈다. For the antibacterial activated carbon filters prepared in Examples 2 and 3, the antibacterial effect was confirmed by exposing them to Staphylococcus aureus in an antibacterial standard test, which is shown in Figure 1.
도 1의 세로축의 'Log Reduction'은 항균(소독 또는 멸균) 과정을 통해 제거된, 살아있는 미생물의 상대적 수를 나타내는 살균력을 평가하는 로그 함수를 의미한다. 하기 표 4에 나타낸 것처럼, Log Reduction이 1일 경우 90%의 항균력을 나타내고, Log Reduction이 2일 경우 99%의 항균력을 나타내므로, Log Reduction이 증가할수록 항균 효과가 우수하다는 것을 알 수 있다.'Log Reduction' on the vertical axis in Figure 1 refers to a logarithmic function that evaluates sterilizing power, which represents the relative number of living microorganisms removed through an antibacterial (disinfection or sterilization) process. As shown in Table 4 below, when the Log Reduction is 1, the antibacterial effect is 90%, and when the Log Reduction is 2, the antibacterial effect is 99%. Therefore, it can be seen that the antibacterial effect is superior as the Log Reduction increases.
도 1에서 알 수 있는 것처럼, 활성탄 대비 항균제인 항균 유리의 함량이 증가할수록 항균력이 증가하는 경향을 보였다.As can be seen in Figure 1, the antibacterial activity tended to increase as the content of antibacterial glass, an antibacterial agent, increased compared to activated carbon.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 실시예와 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrative embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed in the present specification, and can be understood by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that various modifications can be made. In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention were not explicitly described and explained in the above description of the embodiments of the present invention, it is natural that the predictable effects due to the configuration should also be recognized.
Claims (9)
상기 활성탄 100 중량부 대비 0.01~10 중량부의 항균 유리를 포함하고,
상기 항균 유리는
SiO2 26~50 중량%;
B2O3 및 P2O5 중 1종 이상 0.5~4 중량%;
Na2O 5~18 중량%;
K2O 5~13 중량%;
CaO, MgO 및 WO3 중 1종 이상 3~20 중량%; 및
ZnO 및 SnO 중 1종 이상 22~44 중량%;를 포함하고,
상기 Na2O 및 K2O는
하기 식 1을 만족하는 범위로 포함되는
항균성 활성탄 필터.
식 1 : 0.5 ≤ [Na2O] / [K2O] ≤ 1.5
(여기서, []는 각 성분의 함량비를 나타냄.)
activated carbon; and
Contains 0.01 to 10 parts by weight of antibacterial glass compared to 100 parts by weight of activated carbon,
The antibacterial glass is
SiO 2 26-50% by weight;
0.5 to 4% by weight of one or more of B 2 O 3 and P 2 O 5 ;
Na 2 O 5-18% by weight;
K 2 O 5-13% by weight;
3 to 20% by weight of one or more of CaO, MgO and WO; and
Contains 22 to 44% by weight of one or more of ZnO and SnO;
The Na 2 O and K 2 O are
Included in the range that satisfies Equation 1 below:
Antibacterial activated carbon filter.
Equation 1: 0.5 ≤ [Na 2 O] / [K 2 O] ≤ 1.5
(Here, [] represents the content ratio of each ingredient.)
상온에서, 240 시간 동안 노출 조건에서 측정되는 아연의 용출량은 0.3mg/L 이하이고, 은의 용출량은 0.01mg/L이하인 것을 특징으로 하는
항균성 활성탄 필터.
According to paragraph 1,
Characterized in that the elution amount of zinc measured under exposure conditions for 240 hours at room temperature is 0.3 mg/L or less, and the elution amount of silver is 0.01 mg/L or less.
Antibacterial activated carbon filter.
상기 활성탄 필터의 형태는 입상 또는 블록 형태인 것을 특징으로 하는
항균성 활성탄 필터.
According to paragraph 1,
The form of the activated carbon filter is characterized in that it is granular or block form.
Antibacterial activated carbon filter.
상기 항균 유리는
Ag3PO4, AgNO3 및 은 유리(silver glass) 중 1종 이상 0~0.1 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
항균성 활성탄 필터.
According to paragraph 1,
The antibacterial glass is
Characterized in that it further contains 0 to 0.1% by weight of one or more of Ag 3 PO 4 , AgNO 3 and silver glass.
Antibacterial activated carbon filter.
정수기용 항균성 활성탄 필터인 것을 특징으로 하는,
항균성 활성탄 필터.
According to paragraph 1,
Characterized by being an antibacterial activated carbon filter for water purifiers,
Antibacterial activated carbon filter.
A home appliance comprising the antibacterial activated carbon filter according to claim 1.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210012865A KR102668210B1 (en) | 2021-01-29 | 2021-01-29 | Activated carbon filter including antibacterial glass and home electric appliance using the same |
| PCT/KR2022/001465 WO2022164220A1 (en) | 2021-01-29 | 2022-01-27 | Activated carbon filter comprising antibacterial glass, and home appliance using same |
| KR1020240064511A KR20240074731A (en) | 2021-01-29 | 2024-05-17 | Activated carbon filter including antibacterial glass and home electric appliance using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210012865A KR102668210B1 (en) | 2021-01-29 | 2021-01-29 | Activated carbon filter including antibacterial glass and home electric appliance using the same |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020240064511A Division KR20240074731A (en) | 2021-01-29 | 2024-05-17 | Activated carbon filter including antibacterial glass and home electric appliance using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220109624A KR20220109624A (en) | 2022-08-05 |
| KR102668210B1 true KR102668210B1 (en) | 2024-05-21 |
Family
ID=82653652
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210012865A KR102668210B1 (en) | 2021-01-29 | 2021-01-29 | Activated carbon filter including antibacterial glass and home electric appliance using the same |
| KR1020240064511A KR20240074731A (en) | 2021-01-29 | 2024-05-17 | Activated carbon filter including antibacterial glass and home electric appliance using the same |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020240064511A KR20240074731A (en) | 2021-01-29 | 2024-05-17 | Activated carbon filter including antibacterial glass and home electric appliance using the same |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (2) | KR102668210B1 (en) |
| WO (1) | WO2022164220A1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070199890A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Agion Technologies, Inc. | Antimicrobial activated carbon and use thereof |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100777951B1 (en) * | 2001-08-23 | 2007-11-28 | 더 프록터 앤드 갬블 캄파니 | Water filter materials, corresponding water filters and processes for using the same |
| KR20060102299A (en) * | 2006-08-24 | 2006-09-27 | 손호익 | A glass beads for the multiformity |
| KR101471861B1 (en) | 2008-04-22 | 2014-12-11 | 코웨이 주식회사 | Antimicrobial Post Carbon Block Filter and Water Purifier comprising It |
| KR20110062719A (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-10 | 웅진코웨이주식회사 | Method for preparing anti-bacrerial activated carbon filter having a controlled elution property of silver anti-bacterial agent |
| JP6594405B2 (en) * | 2015-03-17 | 2019-10-23 | 石塚硝子株式会社 | Deodorant glass agent |
-
2021
- 2021-01-29 KR KR1020210012865A patent/KR102668210B1/en active IP Right Grant
-
2022
- 2022-01-27 WO PCT/KR2022/001465 patent/WO2022164220A1/en active Application Filing
-
2024
- 2024-05-17 KR KR1020240064511A patent/KR20240074731A/en active Application Filing
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070199890A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-08-30 | Agion Technologies, Inc. | Antimicrobial activated carbon and use thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220109624A (en) | 2022-08-05 |
| KR20240074731A (en) | 2024-05-28 |
| WO2022164220A1 (en) | 2022-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5131786B2 (en) | Mixed antibacterial glass for air conditioning facilities | |
| KR101794243B1 (en) | Composition for adsorbing and decomposing a compound inducing an odor, product comprising the same and method for preparing the same | |
| KR101564737B1 (en) | Antimicrobial, water and sewage with PVC resin compositions and it has a deodorizing function | |
| EP2593201B1 (en) | Iron copper compositions for fluid purification | |
| KR20210026838A (en) | Antibacterial glass composite and manufacturing method of antibacterial glass | |
| KR101450078B1 (en) | A ceramic ball for a water purifier, a method for preparing the same, a water purifier comprising the same, and a method for purifying water using the same | |
| JP2006052918A (en) | Microorganism growth preventive method | |
| JPH01317133A (en) | Water-treating agent made from glass | |
| KR102668210B1 (en) | Activated carbon filter including antibacterial glass and home electric appliance using the same | |
| KR101665747B1 (en) | Particulate anti-bacterial agent for treatment of water | |
| JPH05271029A (en) | Antimicrobial and cariostatic composite glass | |
| KR101260031B1 (en) | PVC Composition for Producing pipe and PVC pipe | |
| JPH07291654A (en) | Antimicrobial glass powder | |
| KR101471861B1 (en) | Antimicrobial Post Carbon Block Filter and Water Purifier comprising It | |
| CN101450856A (en) | Oxide ceramic filtering material and preparation method thereof | |
| KR102124934B1 (en) | Composite Ceramic Ball for Removing Residual Chlorine of Water and Method for Preparing the Same | |
| KR20180013043A (en) | Filter material for water treatment | |
| KR102549414B1 (en) | Inorganic ionic solution for antibacterial and deodorant, antibacterial and deodorant composition for preparing the same, and home electric appliance using the same | |
| KR101959348B1 (en) | Water purification blocks and their manufacturing methods | |
| KR102002775B1 (en) | Manufacturing method of ceramic ball for water treatment | |
| KR101307376B1 (en) | Composition for purifying the water and producing method thereof | |
| JP2007098364A (en) | Adsorbing material | |
| KR102582713B1 (en) | Antibacterial composite glass composition and home electric appliance using the same | |
| JPH07247205A (en) | Antimicrobial agent | |
| KR102549401B1 (en) | Antibacterial glass composition and method of manufactruing antibacterial glass powder using the same and domestic appliance including the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |