KR20050123067A - Antibiosis filter manufacture method and antibiosis filter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 살균필터에 관한 것으로, 나노입자 상의 은입자 콜로이드와 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2)이 적정한 비율로 혼합된 용액을 알코올과 증류수를 포함한 물 및 계면활성제 중 계면활성제를 포함한 둘 이상의 용매에 적정한 비율로 희석 배합하여 조성한 무기살균용액을 압력분사와 열풍건조를 통해 살균필터를 제조함으로써 가금인플루엔자(조류인플루엔자) 및 사-스 원인 코로나바이러스에 대한 억제력을 갖도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 (가) 나노입자 상의 은입자 콜로이드와 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2)을 적정한 비율로 혼합한 후, 증류수를 포함하는 물과 알콜 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 계면활성제를 포함한 둘 이상의 용매에 일정 비율로 혼합 희석하여 무기살균용액을 조성하는 단계; (나) 단계 (가)의 과정을 통해 제조된 무기살균용액을 고압펌프를 통해 미립화시켜 진공챔퍼 내부의 에어필터 섬유 표면에 5.3 ㎏/㎠ 이상의 흡착압력으로 압력 분사하는 단계; (다) 단계 (나)의 과정에서 에어필터의 섬유 표면 이외의 진공챔버 내부에 유실된 미립화 상태의 무기살균용액을 흡입을 통해 회수하는 단계; 및 (라) 단계 (나)의 과정을 통해 무기살균용액이 섬유 표면에 압력 분사된 에어필터를 일정온도 조건하의 건조로에서 열풍건조를 통해 액상 성분을 증발시켜 이산화티탄(TiO2) 입자와 은(Ag)입자 콜로이드를 에어필터의 섬유 표면에 고착시키는 단계를 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a sterilizing filter, wherein a solution in which silver particle colloid on nanoparticles and titanium dioxide (TiO 2 ), which is a photocatalyst on nanoparticles, is mixed at an appropriate ratio. The purpose of the present invention is to prepare a sterilizing filter by diluting and mixing the inorganic sterilization solution prepared by diluting and mixing the solvent in an appropriate ratio with pressure spraying and hot air drying to have a suppressive effect on poultry influenza (algal influenza) and SARS-causing coronavirus. The present invention configured for this is (a) after mixing the silver particle colloid on the nanoparticles and titanium dioxide (TiO 2 ), a photocatalyst on the nanoparticles in an appropriate ratio, and from the group consisting of water, alcohol and surfactant containing distilled water Mixing and diluting the at least two solvents including the selected surfactant in a predetermined ratio to form an inorganic sterilizing solution; (B) atomizing the inorganic disinfectant solution prepared in the process of step (a) through a high pressure pump and spraying the pressure with an adsorption pressure of at least 5.3 kg / cm 2 on the surface of the air filter fiber inside the vacuum chamber; (C) recovering the atomized inorganic sterilizing solution lost in the vacuum chamber other than the fiber surface of the air filter in the process of (b) by suction; And (d) evaporating the liquid component through a hot air drying the inorganic sanitizing solution is pressure injected air filter to the surface of the fiber through the process of step (b) in the drying furnace under a constant temperature condition and a titanium dioxide (TiO 2) particles ( Ag) particle colloid is fixed to the fiber surface of the air filter.
Description
본 발명은 공기조화기, 공기정화기, 공기청정기, 냉난방시스템 및 자동차의 에어컨디셔너에 사용되는 에어필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나노입자 상의 은(Ag)입자 콜로이드와 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2)이 적정한 비율로 혼합된 용액을 알코올과 증류수를 포함한 물 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 계면활성제를 포함한 둘 이상의 용매에 적정한 비율로 희석 배합하여 조성한 무기살균용액을 에어필터에 압력분사와 열풍건조를 통해 가금인플루엔자(조류인플루엔자) 및 사-스 원인 코로나바이러스에 대한 억제력을 갖도록 한 살균필터의 제조방법 및 살균필터에 관한 것이다.The present invention relates to an air filter used in an air conditioner, an air purifier, an air cleaner, an air conditioning system, and an air conditioner for an automobile. More specifically, the silver (Ag) particle colloid on nanoparticles and titanium dioxide, which is a photocatalyst on nanoparticles ( Inorganic sterilization solution prepared by diluting and mixing TiO 2 ) at an appropriate ratio with an appropriate ratio of two or more solvents including a surfactant selected from the group consisting of alcohol, water, and distilled water, and a surfactant. The present invention relates to a method for producing a sterilizing filter and a sterilizing filter which have the ability to inhibit poultry influenza (avian influenza) and SARS-causing coronavirus through hot air drying.
일반적으로 가정, 사무실, 병원수술실, 산후조리원, 유아보육시설, 유치원과 같이 공기 중 부유세균이 많이 존재하는 공간이나 자동차, 비행기, 공항, 아파트 등 밀폐공간 및 일반거주공간, 복지시설, 놀이방, 학원 등 노약자나 어린이가 주로 사용하는 공간에는 기름먼지(Mist), 수분, 분진 등(이하, "이물질"이라 한다)을 제거하기 위한 공기정화장치나 공기조절장치가 설치 사용되고 있다.Generally, spaces containing a lot of airborne bacteria such as homes, offices, hospital operating rooms, postpartum care centers, childcare facilities, kindergartens, or enclosed spaces such as cars, airplanes, airports, and apartments, and general residential spaces, welfare facilities, playrooms, and academy. In the space mainly used by the elderly and children, air purifiers or air conditioners are installed to remove oil dust, moisture, dust, etc. (hereinafter referred to as "foreign substances").
특히, 자동차의 실내는 비교적 공간이 협소하고 밀폐되어 있기 때문에 여러 명이 탑승할 경우 실내 공기가 빨리 혼탁해짐은 물론, 탑승자의 호흡으로 인한 일산화탄소의 증가로 졸음운전의 원인이 되며, 또한 탑승자가 실내에서 흡연을 하게 되면 자동차 내부에 담배연기 및 그 냄새가 배는 문제점 등으로 인하여 자동차의 운행시 자주 창문을 열어 실내의 공기를 환기시켜야 하는 번거로움이 있었다.In particular, since the interior of a car is relatively narrow and enclosed, indoor air quickly becomes turbid when several people ride, as well as an increase in carbon monoxide caused by the breathing of passengers, which causes drowsy driving. When smoking, there is a need to frequently ventilate the indoor air by opening a window when driving a car due to problems such as cigarette smoke and its smell inside the car.
따라서, 자동차에는 전술한 바와 같은 번거로움을 해소하여 차량 실내의 오염된 공기를 환기시킴은 물론 외부의 온도에 알맞게 실내의 온도를 조절하기 위한 공기조절장치(air conditioner)가 설치되어 있다. 이러한 공기조절장치는 동절기와 같이 외부온도가 낮을 경우 실내온도를 높혀 주기 위하여 사용되는 난방장치와 하절기와 같이 외부온도가 높을 경우 실내온도를 낮누어 주는 냉방장치로 구분될 수 있다.Therefore, the vehicle is provided with an air conditioner for controlling the temperature of the room to suit the outside temperature as well as ventilate the polluted air in the vehicle interior by eliminating the inconvenience described above. Such an air conditioner may be classified into a heating device used to increase the indoor temperature when the external temperature is low, such as winter, and a cooling device that lowers the indoor temperature when the external temperature is high, such as summer.
전술한 바와 같이 구성되는 공기조절장치의 난방장치는 블로워 유니트를 통해 유입된 차량 내·외부의 공기를 히터코어를 거치는 가운데 공기를 가열하여 모듈케이스를 거쳐 각 모드별로 차량의 실내로 유입시켜 실내온도를 높여 주고, 냉방장치는 유입된 차량 내·외부의 공기를 증발기를 거쳐 모드도어의 제어를 통해 각 모드별로 차량의 실내에 공급하여 실내온도를 낮추는 역할을 한다.The heating device of the air conditioner configured as described above heats the air while passing through the heater core to the air inside and outside the vehicle introduced through the blower unit, and flows the air through the module case into the interior of the vehicle for each mode to allow room temperature. The air conditioner lowers the room temperature by supplying the air inside and outside the vehicle to the interior of the vehicle for each mode through the control of the mode door through the evaporator.
한편, 전술한 바와 같이 구성되는 공기조절장치에는 유입되는 공기에 포함된 기름먼지(Mist), 수분, 분진 등을 걸러내기 위한 에어필터가 구성된다. 이처럼 구성되어 유입되는 공기에 함유된 각종 이물질을 필터링하는 에어필터의 표면에는 기름먼지, 수분, 분진 등과 같은 각종 이물질은 물론 공기에 포함된 각종 바이러스, 세균 및 곰팡이가 필터링 된다.On the other hand, the air conditioner configured as described above is provided with an air filter for filtering the oil dust (Mist), moisture, dust, and the like contained in the incoming air. The surface of the air filter for filtering various foreign substances contained in the air thus constructed is filtered various viruses, bacteria and molds contained in the air as well as various foreign substances such as oil dust, water, dust and the like.
그러나, 전술한 바와 같은 일반적인 에어필터에는 기름먼지, 수분, 분진 등 각종 이물질들이 필터링되어 있기 때문에 세균이 번식하기에 아주 양호한 조건이 형성된다. 따라서, 에어필터에는 각종 세균이 필터링되어 번식하게 되는 문제가 있어 바이러스(가금인플루엔자, 코로나바이러스 등), 세균 및 곰팡이가 차량의 실내로 유입되는 경우 각종 질병에 노출될 수 있는 문제점이 있음은 물론, 이로 인하여 악취가 발생하는 문제가 있다.However, in the general air filter as described above, since various foreign substances such as oil dust, moisture, and dust are filtered out, very good conditions for breeding bacteria are formed. Therefore, the air filter has a problem that various bacteria are filtered and multiply, so that viruses (poultry influenza, coronavirus, etc.), bacteria, and molds may be exposed to various diseases when they enter the vehicle's interior. This causes a problem that odor occurs.
즉, 전술한 바와 같은 일반적인 에어필터는 가금인플루엔자(조루인플루엔자), 공기 중 또는 인체, 동물 또는 물체의 표면에 존재할 수 있는 사회적으로 문제가 되고 있는 사스(SARS)의 원인인 변종 코로나바이러스를 포함하는 각종 바이러스, 세균 및 곰팡이에 대한 강력한 살/멸균 및 증식억제의 효과를 갖지 못하기 때문에 언제든지 각종 바이러스, 세균 및 곰팡이로 인한 질병에 노출될 수 있다.That is, the general air filter as described above includes poultry influenza (premature ejaculation influenza), a variant coronavirus that is a cause of socially problematic SARS that may exist in the air or on the surface of the human body, animals or objects. Since it does not have a strong kill / sterilization and antiproliferative effect on various viruses, bacteria and fungi, it can be exposed to diseases caused by various viruses, bacteria and fungi at any time.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 제안된 것으로, 나노입자 상의 은(Ag)입자 콜로이드와 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2)이 적정한 비율로 혼합된 용액을 알코올과 증류수를 포함한 물 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 계면활성제를 포함한 둘 이상의 용매에 적정한 비율로 희석 배합하여 조성한 무기살균용액을 압력분사와 열풍건조를 통해 살균필터를 제조함으로써 가금인플루엔자(조류인플루엔자), 사-스 원인 코로나바이러스를 포함하는 각종 바이러스, 세균, 곰팡이 및 악취를 억제할 수 있도록 한 살균필터의 제조방법 및 이를 통해 제조된 살균필터를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, a solution in which a mixture of silver (Ag) particle colloid on the nanoparticles and titanium dioxide (TiO 2 ), a photocatalyst on the nanoparticles is mixed in an appropriate ratio. Poultry influenza (algae influenza), Sa- by preparing a sterilization filter by diluting and mixing the inorganic disinfectant solution in an appropriate proportion to two or more solvents containing a surfactant selected from the group consisting of water and a surfactant containing pressure spray and hot air drying. It is an object of the present invention to provide a method for producing a sterilizing filter which can suppress various viruses, bacteria, fungi and odors, including the corona virus, and a sterilizing filter manufactured therefrom.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 나노입자 상의 은(Ag)입자 콜로이드와 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2)이 적정한 비율로 혼합된 용액을 알코올과 증류수를 포함한 물 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 계면활성제를 포함한 둘 이상의 용매에 적정한 비율로 희석 배합하여 조성한 무기살균용액을 압력분사와 열풍건조를 통해 살균필터를 제조함으로써 조류인플루엔자, 사-스 원인 코로나바이러스, 세균, 곰팡이 및 악취 등의 억제력을 통해 질병의 원인을 제거할 수 있도록 함에 있다.In addition, the technique according to the present invention is a solution of a mixture of silver (Ag) particle colloid on the nanoparticles and titanium dioxide (TiO 2 ), a photocatalyst on the nanoparticles in an appropriate ratio from the group consisting of water and surfactant including alcohol and distilled water Inorganic disinfectant solution prepared by diluting and mixing in an appropriate ratio in two or more solvents containing the selected surfactant through a pressure spray and hot air drying to produce a sterilizing filter to suppress the algae influenza, virus-causing coronavirus, bacteria, mold and odors Through this, it is possible to eliminate the cause of the disease.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 살균필터의 제조방법은 (가) 나노입자 상의 은(Ag)입자 콜로이드와 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2)을 적정한 비율로 혼합한 후, 증류수를 포함하는 물과 알콜 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 계면활성제를 포함한 둘 이상의 용매에 일정 비율로 혼합 희석하여 무기살균용액을 조성하는 단계; (나) 진공챔버의 내부에 에어필터를 위치시켜 진공으로 한 상태에서 단계 (가)의 과정을 통해 제조된 무기살균용액을 고압펌프를 통해 미립화시켜 에어필터의 섬유 표면에 5.3 ㎏/㎠ 이상의 흡착압력으로 압력 분사하는 단계; (다) 단계 (나)의 과정에서 에어필터의 섬유 표면 이외의 진공챔버 내부에 유실된 미립화 상태의 무기살균용액을 흡입을 통해 회수하는 단계; 및 (라) 단계 (나)의 과정을 통해 무기살균용액이 섬유 표면에 압력 분사된 에어필터를 일정온도 조건하의 건조로에서 열풍건조를 통해 액상 성분을 증발시켜 은(Ag)입자와 이산화티탄(TiO2) 입자를 에어필터의 섬유 표면에 고착시키는 단계를 포함한 구성으로 이루어진다.The present invention configured to achieve the above object is as follows. That is, the method for producing a sterilizing filter according to the present invention comprises (a) mixing silver (Ag) particle colloid on nanoparticles and titanium dioxide (TiO 2 ), which is a photocatalyst on nanoparticles, in an appropriate ratio, followed by water containing distilled water and Mixing and diluting at least a proportion of two or more solvents including a surfactant selected from the group consisting of alcohol and a surfactant to form an inorganic sterilizing solution; (B) Adsorption of 5.3 kg / cm2 or more on the fiber surface of the air filter by atomizing the inorganic disinfectant solution prepared by the process of step (A) in the state where the air filter is placed inside the vacuum chamber in a vacuum state through a high pressure pump. Pressure spraying with pressure; (C) recovering the atomized inorganic sterilizing solution lost in the vacuum chamber other than the fiber surface of the air filter in the process of (b) by suction; And (d) evaporating the liquid components through hot air drying in an air filter in which the inorganic sterilization solution is pressure-injected onto the fiber surface in a drying furnace under a constant temperature condition. 2 ) adhering the particles to the fiber surface of the air filter.
전술한 계면활성제는 양이온 계면활성제로써 아민염(1차, 2차, 3차아민염, Sapamin CH), 4차 암모늄염(Aquard, Decamine, Sapamin MS, Benzalkonium chloride, Hyamine, Repellat, Emcol E-607, Zelan A, Velan PF, Isotan Q-16), 포스포늄염(Myxal) 및 술포늄염 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The above-mentioned surfactants are cationic surfactants such as amine salts (primary, secondary, tertiary amine salts, Sapamin CH), quaternary ammonium salts (Aquard, Decamine, Sapamin MS, Benzalkonium chloride, Hyamine, Repellat, Emcol E-607, Zelan A, Velan PF, Isotan Q-16), phosphonium salt (Myxal) and sulfonium salts.
전술한 바와 같은 본 발명의 구성에서 무기살균용액은 나노입자 상의 은(Ag)입자 콜로이드 0.05∼2.05 wt%, 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2) 2∼4 wt%, 용매 95.95∼97.95 wt%의 비율로 혼합 조성되어지되 보다 상세하게는 무기살균용액은 나노입자 상의 은입자 콜로이드 0.1 wt%, 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄 3 wt%, 계면활성제 0.01 wt% 및 물 또는 알콜 96.89 wt%의 비율로 혼합 조성될 수 있다.In the composition of the present invention as described above, the inorganic sterilization solution is 0.05 to 2.05 wt% of silver (Ag) particle colloid on nanoparticles, 2 to 4 wt% of titanium dioxide (TiO 2 ), a photocatalyst on nanoparticles, and a solvent of 95.95 to 97.95 wt The inorganic sterilization solution may be mixed in a ratio of%, more specifically, 0.1 wt% of silver particle colloid on nanoparticles, 3 wt% titanium dioxide, a photocatalyst on nanoparticles, 0.01 wt% of surfactant, and 96.89 wt% of water or alcohol. It may be mixed in proportion.
한편, 본 발명에 따른 구성에서 나노입자 상의 은(Ag)입자 콜로이드와 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2)입자는 1∼100nm 범위의 크기로 이루어질 수 있다.On the other hand, in the configuration according to the invention silver (Ag) particles colloidal on the nanoparticles and titanium dioxide (TiO 2 ) particles as a photocatalyst on the nanoparticles may be made in the size range of 1 ~ 100nm.
그리고, 전술한 바와 같은 구성의 단계 (라)에서 에어필터의 섬유 표면에 압력 분사된 무기살균용액의 액상 성분을 증발시키기 위한 조건은 90∼110℃의 온도 조건하에서 10∼20분간 열풍건조시키게 된다.Then, the step for evaporating the liquid component of the inorganic sterilization solution pressure-injected to the fiber surface of the air filter in the step (d) of the configuration as described above is to dry the hot air for 10 to 20 minutes under the temperature conditions of 90 ~ 110 ℃. .
본 발명에 따른 다른 구성은 전술한 바와 같은 방법을 조성된 무기살균용액을 에어필터의 섬유 표면에 압력 분사한 후 건조로를 이한한 액상 성분의 건조를 통해 무기살균용액을 구성하는 나노입자 상의 은(Ag)입자와 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2)이 에어필터의 섬유 표면에 부착되어 제조된다.According to another aspect of the present invention, the inorganic sterilization solution prepared by the method as described above is sprayed on the surface of the fiber of the air filter, and then dried on the liquid component except the drying furnace. Titanium dioxide (TiO 2 ), a photocatalyst on Ag) particles and nanoparticles, is attached to the fiber surface of the air filter.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균필터의 제조방법 및 이를 통해 제조된 살균필터에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for manufacturing a sterilization filter and a sterilization filter manufactured through the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 살균필터 및 살균필터의 제조방법에 대하여 설명하기에 앞서 본 발명의 무기살균용액을 구성하는 광촉매, 은(silver), 가금인플루엔자(조류인플루엔자) 및 사-스 원인 코로나바이러스에 대한 이론적인 배경을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 광촉매는 적정 에너지 이상을 갖는 빛을 받게 되면 활성산소, 수산기 라디칼(OH radical)을 발생시켜서 이들의 강한 산화 환원 작용에 의해 악취물질의 분해력 및 살균력을 보이는 전기적으로 반도체적 성질을 갖는 물질을 일컫는다.Prior to explaining the sterilization filter and the method for manufacturing the sterilization filter according to the present invention, the theoretical catalyst for photocatalyst, silver, poultry influenza (algae influenza) and SARS-causing coronavirus constituting the inorganic sterilizing solution of the present invention. The background is as follows. First, photocatalysts generate active oxygen and hydroxyl radicals (OH radicals) when they receive light with an appropriate energy or more. It is called.
한편, 반도체는 일정한 영역의 에너지가 가해지면 전자가 가전자대(Valence Band)에서 전도대(Conduction Band)로 여기(Excitation, 勵起, 양자역학계에서 에너지를 주어서 에너지가 낮은 정상상태에서 높은 정상상태로 천이되는 것)된다. 이때, 전도대에는 전자(e-)들이 형성되게 되고 가전자대에는 정공(h+)이 형성되게 된다. 이렇게 형성된 전자와 정공은 강한 산화 또는 환원작용에 의해 유해물질을 분해시키는 등 다양한 반응을 일으키게 된다.On the other hand, in a semiconductor, when a certain area of energy is applied, electrons transfer energy from the valence band to the conduction band (excitation, 勵 起, quantum mechanics), thereby transitioning from low to high steady state. Become). At this time, electrons (e − ) are formed in the conduction band, and holes (h + ) are formed in the valence band. The electrons and holes thus formed cause various reactions such as decomposition of harmful substances by strong oxidation or reduction.
전술한 바와 같이 광촉매로서의 특성을 갖는 다양한 산화물질 중에서 이산화티탄(TiO2)이 화학적 안정성과 반도체로서의 우수한 장점 때문에 가장 널리 사용되고 있다. 이산화티탄(TiO2)의 경우 약 3.0eV(가전자대와 전도대의 에너지 갭으로 380nm 파장의 빛에 해당함.) 이상의 에너지를 받으면 광촉매로서의 기능을 충분히 발휘한다. 광촉매인 이산화티탄(TiO2)에 빛이 닿아 발생한 전자(e-)와 정공(h+)은 각각 공기 중의 O2, H`O와 반응을 일으켜 이산화티탄(TiO2) 표면에 슈퍼옥사이드 음이온(O2 -)과 수산라디칼(·OH)로 된 2종의 활성산소를 생성한다.As described above, titanium dioxide (TiO 2 ) is the most widely used among various oxide materials having properties as photocatalysts due to chemical stability and excellent advantages as semiconductors. In the case of titanium dioxide (TiO 2 ), when it receives an energy of about 3.0 eV (corresponding to the light of 380 nm wavelength in the energy gap of the valence band and the conduction band), it fully functions as a photocatalyst. The electrons (e-) and holes (h +) generated when light hits the titanium dioxide (TiO 2 ), a photocatalyst, react with O 2 and H ` O in the air, respectively, resulting in superoxide anion (O) on the surface of titanium dioxide (TiO 2 ). 2 -) and generates free radicals in the two species, hydroxyl radicals (· OH).
특히, 수산라디칼은 높은 산화, 환원 전위를 가지고 있기 때문에 NOx, 휘발성유기화합물(VOCs) 및 각종 악취 정화에 탁월하고, 축산폐수, 오수, 공장폐수의 BOD, 색도 및 난분해성 오염물질, 환경호르몬 등을 완벽히 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 병원성대장균, 황색포도구균, O-157 등 각종 병원균과 박테리아를 99% 이상 살균하는 등 모든 대상물질을 산화시키는 능력을 갖고 있다. 이러한 이산화티탄(TiO2) 광촉매는 태양에너지 또는 형광빛에 의해서도 반응이 일어나며, "물체에의 정착→광분해→재생"의 사이클에 의해 영속적인 기능을 발휘하므로 경제적이다. 또한, 반응 후의 부산물은 물과 CO2로 환경에 무해한 물질이며, 다양한 분야에 적용이 가능하다.Especially, since radicals have high oxidation and reduction potential, they are excellent for NOx, volatile organic compounds (VOCs) and various odor purification, livestock wastewater, sewage, factory wastewater BOD, color and hardly degradable pollutants, environmental hormones, etc. Not only can it be completely eliminated, it also has the ability to oxidize all target substances, such as pathogenic E. coli, Staphylococcus aureus, and O-157, which kills more than 99% of all pathogens and bacteria. Such a titanium dioxide (TiO 2 ) photocatalyst is also reacted by solar energy or fluorescent light, and is economical because it exhibits a permanent function by the cycle of "fixing to an object, photolysis, and regeneration". In addition, the by-products after the reaction is a material that is harmless to the environment with water and CO2, and can be applied to various fields.
한편, 은(silver)은 예로부터 살균효과를 갖는 것으로 알려져 왔는데 특히 은콜로이드(silver colloid)는 수용액에서 클러스터 상태(10~150nm 크기)로 분산되어 있는 상태의 물질을 말하며, 이러한 분산용액은 약 650 여종의 유해세균 및 곰팡이류에 대해 강한 살균력이 있음이 밝혀져 있다. 이와 같이 은콜로이드 입자들은 인체에 적용하였을 경우에 대부분의 유익한 세균은 사멸시키지 않음이 관찰되고 있으며, 미국 등지에서는 은콜로이드 용액이 FDA 제약범위에 들지 않는 인체에는 무해한 천연물로 인정되어 있고 최근에는 무독성 방부제로서 식품첨가제로 기능이 인정될 만큼 인체나 생체에 무독한 물질로 알려져 있다.On the other hand, silver has been known to have a bactericidal effect, and in particular silver colloid (silver colloid) refers to a substance dispersed in a cluster state (10 ~ 150nm size) in an aqueous solution, this dispersion solution is about 650 It has been found to have strong bactericidal activity against harmful bacteria and fungi of some species. As such, it has been observed that silver colloidal particles do not kill most beneficial bacteria when applied to the human body, and in the United States, silver colloidal solutions are recognized as harmless natural products to the human body that are not within the scope of FDA pharmaceuticals, and recently, nontoxic preservatives. As a food additive, it is known as a material that is harmless to humans or living bodies.
전술한 바와 같이 은콜로이드 용액은 살균성이 매우 우수하며 인체에 무독하다는 것이 입증됨에 따라 현재 세계 각국에서는 살균에 더욱 효과적인 은입자의 제조 및 이를 이용한 병원성 세균의 박멸 및 치료제 개발, 세탁기, 의복 등과 같은 각종 제품에 은을 활용하는 연구가 진행되고 있다. 은콜로이드의 살균메카니즘에 대하여 R. L. Davis 등(R. L. Davies and S. F. Etris, "The Development and Function of Silver in Water Purification and Disease Control", Colloidal Silver, a review article, 1994.)이 발표한 자료에 의하면 (1)은이온의 촉매적 성격(은은 산소와 강하게 결합하므로 이러한 잉여 산소가 세균을 침범하여 박멸), (2)은금속의 높은 에너지 준위가 박테리아 세포벽의 낮은 에너지 준위를 침범하여 파괴 및 (3)은이온들이 세균의 DNA와 직접 결합하여 박멸하는 3가지 기구에 의한다고 보고 되어 있다.As described above, the silver colloidal solution has been proved to be very sterilizing and non-toxic to humans. Therefore, in the world, the production of silver particles more effective for sterilization, eradication and treatment of pathogenic bacteria using the same, washing machines, clothes, etc. Research into the use of silver in products is underway. According to the data published by RL Davis, et al., `` The Development and Function of Silver in Water Purification and Disease Control '', Colloidal Silver, a review article, 1994. The catalytic nature of silver ions (silver binds strongly with oxygen, so excess oxygen invades bacteria and kills them), (2) the high energy levels of the silver metal invade the low energy levels of bacterial cell walls, and (3) Are reported to be due to three mechanisms that directly bind to and eradicate bacterial DNA.
가금인플루엔자는 조류인플루엔자 A형 바이러스 (Avian influenza virus type A: AIV type A) 감염에 의한 가금류의 전염병을 말하는 것으로, 감염시 임상증상은 감염된 바이러스의 독력, 숙주의 나이, 숙주의 2차 세균 감염 여부 및 숙주의 사양 환경조건 등에 따라 호흡기 증상, 설사, 벼슬 및 다리 청색증, 산란저하(심하면 산란정지), 폐사(심하면 100% 폐사) 유발 등 매우 다양한 임상소견이 관찰된다. 특히 가금인플루엔자 바이러스는 독력 분류기준에 따라 고병원성 바이러스, 약병원성 바이러스 및 비병원성 바이러스로 분류할 수 있으며, 고병원성 가금인플루엔자(Highly pathogenic avian influenza : HPAI)는 국제수역사무국(OIE) List A질병으로써, 국내에서는 제1종 가축전염병으로 분류하고 있다.Poultry influenza refers to a poultry epidemic caused by Avian influenza virus type A (AIV type A) infection. The clinical manifestations during infection include the virulence of the infected virus, the age of the host, and whether the host has a secondary bacterial infection. And various clinical findings such as respiratory symptoms, diarrhea, cyanosis and leg cyanosis, decreased spawning (severe spawning stop), and death (severe 100% mortality). In particular, poultry influenza viruses can be classified into highly pathogenic, pharmacological, and non-pathogenic viruses according to virulence classification criteria.Highly pathogenic avian influenza (HPAI) is an OIE List A disease. It is classified as a type 1 animal infectious disease.
전술한 HPAI가 발생한 경우에는 우리나라를 포함하여 전세계적으로 감염계 전수를 살처분 하는 정책을 실시하고 있으며, 살처분 정책을 실시하지 않을 경우 발생국가는 3년간 양계산물을 해외로 수출할 수 없게 된다. 가금인플루엔자는 전파가 빠르고 병원성이 다양하며, 닭, 칠면조, 야생조류 등 여러 종류의 조류에 감염되는데, 주로 닭과 칠면조에 피해를 주는 급성 바이러스성 전염병으로, 오리(집오리, 철새), 거위, 메추리 등은 임상증상은 잘 나타나지 않으면서 바이러스를 분변으로 배출한다.In the case of the above-mentioned HPAI, the policy of killing the whole infectious system is carried out all over the world, including Korea. If the policy is not executed, the producing country will not be able to export poultry products overseas for three years. . Poultry influenza spreads rapidly and is highly pathogenic, and infects various kinds of birds such as chickens, turkeys and wild birds. It is an acute viral infectious disease that mainly damages chickens and turkeys. Ducks, ducks, geese and quails The back discharges the virus to the feces without any clinical signs.
한편, AI를 일으키는 바이러스는 RNA 바이러스로 Orthomyxoviridae의 Orthomyxovirus에 속한다. 이 바이러스는 혈청형이 다양한 것이 특징이며, 혈청형이 다르면 서로 교차방어가 되지 않는다. 현재 Nucleoprotein 및 matrix antigen의 항원성에 따라 Type A, B, C로 크게 나누며 동물의 인플루엔자바이러스는 모두 Type A에 속한다. 다시 Type A는 바이러스의 외막에 붙어있는 HA (Hemagglutinin)와 NA (Neuraminidase)의 모양에 따라 HA는 15종류(H1-H15), NA(N1-N9)는 9종류로 나눈다. 따라서, HA와 NA의 각각 종류가 서로 조합되었을 때는 135종류의 Type A 인푸루엔자 바이러스가 존재할 수 있다. 이러한 AI 바이러스의 특징 중 하나가 쉽게 변이를 할 수 있다는 점이다. H5N2 바이러스가 체내에 감염된 후 H3N8 바이러스가 감염되면 H5N8이란 새로운 바이러스가 생기기 때문에 결국은 새로운 백신을 개발하여야 된다는 점이 AI의 방역을 어렵게 한다.The virus that causes AI is an RNA virus and belongs to the Orthomyxovirus of Orthomyxoviridae. The virus is characterized by a variety of serotypes, and different serotypes do not cross-protect each other. At present, depending on the antigenicity of the nucleoprotein and matrix antigen, it is divided into Type A, B, C. Animal influenza virus belongs to Type A. Type A is divided into 15 types of HA (H1-H15) and 9 types of NA (N1-N9) according to the shape of HA (Hemagglutinin) and NA (Neuraminidase) attached to the virus's outer membrane. Therefore, when each type of HA and NA are combined with each other, there may be 135 types of Type A influenza viruses. One of the characteristics of these AI viruses is that they can be easily mutated. After the H5N2 virus has been infected in the body, the H3N8 virus causes a new virus called H5N8. Therefore, the development of a new vaccine makes it difficult to prevent AI.
전술한 바와 같은 AI 바이러스는 전혀 증상을 발현시키지 않는 경우에서 100%의 폐사를 일으키는 경우까지 병원성이 매우 다양하다. 그래서 AI라는 질병을 이해하는데 가장 힘든 부분이 병원성에 관한 것인데, 1981년 미국에서 AI에 대한 세미나를 열고 전문가들의 의견을 종합하여 고병원성 AI 바이러스에 대한 정의를 다음과 같이 하였다. 즉, 고병원성(High pathogenic) AI 바이러스는 4∼8주령의 특정질병부재(SPF: Specific Pathogen Free) 닭에 분리주를 정맥으로 접종하여 10일 이내에 8마리 중 6마리 이상 (75%)의 폐사를 보이거나 1마리 이상(12.5%) 5마리 이하(62.5%)의 닭을 죽이고 혈청형이 H5나 H7이 아닐 경우에는 세포접종시 세포변성(CPE)을 보이면 고병원성 가금인플루엔자로 분류한다. 반면, 혈청형이 H5 혹은 H7일 경우에는 세포접종시 세포변성(CPE)을 보이고 H항원의 분절부위(cleavage site)의 아미노산 배열이 고병원성 가금인플루엔자의 특성을 가지고 있을 경우 고병원성 가금인플루엔자로 분류한다. 일반적으로 잠복기는 3일에서 14일이나 국제수역사무국(OIE)에서는 안전기간을 포함하여 21일이다.AI viruses as described above vary greatly in pathogenicity, from no symptoms to 100% mortality. Therefore, the most difficult part of understanding the disease called AI is pathogenicity. In 1981, a seminar on AI was held in the United States, and the opinions of experts were defined to define the highly pathogenic AI virus. In other words, high pathogenic AI virus was inoculated intravenously with SPF (Specific Pathogen Free) chickens of 4 to 8 weeks of age and showed at least 6 (75%) mortality among 8 within 10 days. Or if more than one (12.5%) or less than five (62.5%) chickens are killed and the serotype is not H5 or H7, cell denaturation (CPE) at the time of inoculation is classified as highly pathogenic poultry influenza. On the other hand, if the serotype is H5 or H7, cytoplasmic degeneration (CPE) at the time of inoculation and the amino acid sequence of the cleavage site of the H antigen is classified as highly pathogenic poultry influenza. The incubation period is generally 3 to 14 days, but 21 days, including a safety period, at the International Water Services Bureau.
사-스(SARS, 중증급성호흡기증후군)는 세계보건기구(WHO)에 의하면 그 발병원인이 감기를 일으키는 기존의 코로나바이러스(corona virus)의 변종일 가능성이 높다고 한다. 코로나바이러스는 RNA 바이러스 특유의 돌연변이 발생률이 높을 뿐만 아니라 RNA 중합효소가 지놈을 복제하면서 이곳저곳으로 점프하는 성향을 갖고 있어 재조합 빈도가 높다는 점이 있다.SARS is highly likely to be a variant of the existing corona virus that causes colds, according to the World Health Organization (WHO). Coronaviruses not only have a high incidence of mutations specific to RNA viruses, but also have a high recombination frequency as RNA polymerases tend to jump from place to place while replicating genomes.
전술한 코로나바이러스는 인체에 감염되었을 때 코감기 등 주로 호흡기 증상을 일으키지만 위험성이 높지 않아 그동안 크게 문제되지 않았었다. 그러나, 소나 개, 돼지, 새 등 일부 동물에서는 때로 치명적인 병원균으로 작용해 왔고, 이 때문에 전염병 전문가들은 돼지나 닭과 같은 가축의 몸 안에 있던 변형 코로나바이러스가 인간의 몸속으로 들어와 치명적인 질병을 일으킨 것으로 추정하고 있다. 사스는 환자가 기침할 때 튀어나오는 침방울인 "공기비말(飛沫)"을 흡입하거나 환자가 사용한 물건(문손잡이나 전화기 컴퓨터 자판 등)을 만진 후 바이러스가 호흡기로 옮아가면서 전염된다.The above-mentioned coronavirus causes respiratory symptoms such as a cold when the human body is infected, but the risk is not high, so it has not been a problem. However, some animals, such as cows, dogs, pigs, and birds, have sometimes acted as deadly pathogens, which is why infectious disease experts suspected that modified coronaviruses in livestock bodies, such as pigs and chickens, could enter the human body and cause fatal diseases. Doing. SARS spreads the virus as it moves into the respiratory tract after inhaling "air droplets," the saliva that protrudes when the patient coughs, or by touching objects (such as door handles or telephone computer keyboards) used by the patient.
본 발명에 따른 살균필터는 가금인플루엔자(조류인플루엔자), 공기 중에 존재할 수 있는 사-스(SARS)의 원인인 변종 코로나바이러스를 포함하는 각종 바이러스, 세균 및 곰팡이들에 대한 강력한 살균과 멸균 및 증식억제의 효과를 갖는다. 또한, 광촉매의 강력한 산화작용에 의해 휘발성유기물이나 악취물질을 무해한 이산화탄소와 물로 분해하여 제거 및 탈취시키는 기능을 한다. 이러한 기능을 하는 살균필터를 제조하는 과정은 다음과 같다.Sterilization filter according to the present invention is a strong sterilization, sterilization and suppression of various viruses, bacteria and fungi, including poultry influenza (algae influenza), a variant coronavirus that is a cause of SARS that may exist in the air Has the effect of. In addition, by the powerful oxidation of the photocatalyst, volatile organic matters and odorous substances are decomposed into harmless carbon dioxide and water to remove and deodorize. The process of manufacturing a sterilizing filter having this function is as follows.
본 발명의 기술에 따른 살균필터의 제조과정을 살펴보면 먼저, 단계 (가)에서는 나노입자 상의 은(Ag)입자 콜로이드, 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2), 증류수를 포함하는 물과 알콜 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 계면활성제를 포함한 둘 이상의 용매를 일정 비율로 혼합하여 무기살균용액을 조성한다.Looking at the manufacturing process of the sterilizing filter according to the technique of the present invention, first, in step (a), silver (Ag) particle colloid on the nanoparticles, titanium dioxide (TiO 2 ) as a photocatalyst on the nanoparticles, water and alcohol containing distilled water and Two or more solvents including a surfactant selected from the group consisting of surfactants are mixed at a predetermined ratio to form an inorganic sterilization solution.
전술한 바와 같은 과정에서 조성된 무기살균용액은 나노입자 상의 은(Ag)입자 콜로이드 0.05∼2.05 wt%, 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2) 2∼4 wt%, 용매 95.95∼97.95 wt%의 비율로 혼합 조성된다. 보다 상세하게는 무기살균용액은 나노입자 상의 은(Ag)입자 콜로이드 0.1 wt%, 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2) 3 wt%, 계면활성제 0.01 wt% 및 물 또는 알콜 96.89 wt%의 비율로 혼합 조성될 수 있다. 이때, 나노입자 상의 은(Ag)입자와 광촉매인 이산화티탄(TiO2)입자의 크기는 1∼100nm 범위의 크기로 이루어진다.The inorganic sterilization solution prepared in the above-described process is 0.05 to 2.05 wt% of silver (Ag) particle colloid on nanoparticles, 2 to 4 wt% of titanium dioxide (TiO 2 ), a photocatalyst on nanoparticles, and 95.95 to 97.95 wt% of solvent. The composition is mixed in proportion. More specifically, the inorganic sterilization solution contains 0.1 wt% of silver (Ag) particle colloid on nanoparticles, 3 wt% of titanium dioxide (TiO 2 ), a photocatalyst on nanoparticles, 0.01 wt% of surfactant, and 96.89 wt% of water or alcohol. It can be mixed composition. At this time, the size of the silver (Ag) particles on the nanoparticles and the titanium dioxide (TiO 2 ) particles of the photocatalyst is in the range of 1 to 100nm.
한편, 전술한 바와 같이 무기살균용액을 조성하는 과정은 무기살균용액 전체 중량에서 1∼100nm 입자 상의 은(Ag)입자 콜로이드 0.1 wt%와 1∼100nm 입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2) 3 wt%를 혼합 조성한 후, 이처럼 조성된 은(Ag)입자 콜로이드와 이산화티탄(TiO2) 용액을 증류수를 포함하는 물과 알콜 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 계면활성제를 포함한 둘 이상의 용매 96.89 wt%(무기살균용액 전체 중량에 대한 비율)에 혼합 희석하여 무기살균용액을 조성한다. 이때, 용매는 계면활성제 0.01 wt% 및 물 또는 알콜 96.89 wt%의 비율로 혼합 조성된다.On the other hand, as described above, the process of forming the inorganic sterilization solution is 0.1 wt% of silver (Ag) particle colloid on 1-100 nm particles and 3 wt% titanium dioxide (TiO 2 ), which is a photocatalyst on 1-100 nm particles, based on the total weight of the inorganic sterilization solution. After the mixed composition, the silver (Ag) particle colloid and the titanium dioxide (TiO 2 ) solution thus prepared were 96.89 wt% of two or more solvents containing water, including distilled water, and a surfactant selected from the group consisting of alcohols and surfactants ( Inorganic sterilization solution is prepared by diluting the mixture with respect to the total weight of the inorganic sterilization solution. At this time, the solvent is mixed composition of 0.01 wt% surfactant and 96.89 wt% of water or alcohol.
전술한 바와 같은 과정에서 용매 중 계면활성제로는 양이온 계면활성제를 사용한다. 양이온 계면활성제[陽-界面活性劑, cationic surfactant]는 수용액 속에서 이온화하여 생성된 양이온 부분이 계면활성을 나타내는 계면활성제로, 카티온 계면활성제·양성비누·역성비누라고도 한다. 이러한 양이온 계면활성제는 살균제·소독제·직물가공제·분산제·부유선광제(浮游選鑛劑) 등에 사용된다.In the process as described above, a cationic surfactant is used as the surfactant in the solvent. Cationic surfactants are surfactants in which the cationic portion produced by ionization in aqueous solution exhibits surface activity, and is also called cationic surfactant, positive soap, or reverse soap. Such cationic surfactants are used for fungicides, disinfectants, textile processing agents, dispersants, flotation agents and the like.
전술한 바와 같은 양이온 계면활성제는 소수기는 음이온 계면 활성제와 같이 종류는 많으나, 친수기로서는 조염하여 얻은 1∼3차 아민을 함유하는 단순한 아민염과 4차 암모늄염이 대부분이며, 여기에 극히 소수인 포스포늄염, 술포늄염 등 이른바 오늄(Onium)화합물이라고 불리는 것들이 포함되어 있다. 이것들 중에는 4차 암모늄염이 가장 중요한데 5가지의 N으로서는 사슬형 알킬에 결합한 것만이 아니라 고리형 질소화합물, 예를 들면 피리디늄염 혹은 퀴놀리늄염, 특히 이미다졸리늄염 등의 헤테로 고리 화합물에는 중요한 것이 많다. As mentioned above, cationic surfactants have many kinds of hydrophobic groups like anionic surfactants, but most of the hydrophilic groups are simple amine salts and quaternary ammonium salts containing primary to tertiary amines obtained by salting. These include so-called onium compounds such as nium salts and sulfonium salts. Among these, quaternary ammonium salts are the most important. As the five N's, they are not only bound to chain alkyl, but also important for heterocyclic compounds such as cyclic nitrogen compounds such as pyridinium salts or quinolinium salts, especially imidazolinium salts. many.
한편, 전술한 바와 같은 양이온 계면활성제로는 아민염(1차, 2차, 3차아민염, Sapamin CH), 4차 암모늄염(Aquard, Decamine, Sapamin MS, Benzalkonium chloride, Hyamine, Repellat, Emcol E-607, Zelan A, Velan PF, Isotan Q-16), 포스포늄염(Myxal) 및 술포늄염 중 어느 하나를 사용한다.On the other hand, the cationic surfactant as described above is an amine salt (primary, secondary, tertiary amine salt, Sapamin CH), quaternary ammonium salt (Aquard, Decamine, Sapamin MS, Benzalkonium chloride, Hyamine, Repellat, Emcol E- 607, Zelan A, Velan PF, Isotan Q-16), phosphonium salt (Myxal) and sulfonium salts are used.
단계 (나)의 과정에서는 진공챔버의 내부에 에어필터를 위치시켜 진공챔버 내부를 진공으로 한 상태에서 단계 (가)의 과정을 통해 제조된 무기살균용액을 고압펌프를 통해 미립화시켜 에어필터의 섬유 표면에 미립화된 무기살균용액을 압력 분사한다. 이때, 고압펌프에 의해 분사되는 압력은 5.3 ㎏/㎠ 이상의 흡착압력으로 분사한다.In the process of step (b), the air filter is placed inside the vacuum chamber to make the inside of the vacuum chamber vacuum, and the inorganic sterilizing solution prepared through the process of step (a) is atomized through a high pressure pump to make fibers of the air filter. Pressure spray the atomized inorganic disinfection solution on the surface. At this time, the pressure injected by the high pressure pump is injected to the adsorption pressure of 5.3 kg / ㎠ or more.
보다 상세하게 설명하면 단계 (나)의 과정에서는 진공챔버의 내부에 에어필터를 위치시켜 진공챔버 내부를 진공으로 한 상태에서 3∼8m/sec의 속도로 고압펌프의 노즐을 통해 미립화시켜 5.3 ㎏/㎠ 이상의 흡착압력으로 에어필터의 섬유 표면에 압력 분사를 한다. 이때, 고압펌프의 노즐과 에어필터의 섬유 표면 사이의 거리는 180∼200mm 정도의 간격으로 하고, 하나의 에어필터에 분사되는 무기살균용액의 양은 20∼25㎖ 정도록 분사한다.More specifically, in the process of step (b), the air filter is placed inside the vacuum chamber and atomized through the nozzle of the high pressure pump at a speed of 3 to 8 m / sec while the inside of the vacuum chamber is vacuumed to 5.3 kg / Pressure injection is applied to the fiber surface of the air filter at adsorption pressure of 2 cm 2 or more. At this time, the distance between the nozzle of the high-pressure pump and the surface of the fiber of the air filter is about 180 to 200 mm intervals, and the amount of the inorganic sterilization solution to be sprayed on one air filter is sprayed to be about 20 to 25 ml.
한편, 단계 (나)의 과정에서 에어필터를 진공챔버의 내부에 위치시켜 무기살균용액을 압력 분사하는 이유는 무기살균용액을 에어필터의 섬유 표면에 분사시 유실되는 미립화된 무기살균용액을 회수하기 위함이다. 즉, 무기살균용액을 구성하는 나노입자 상의 은(Ag)입자와 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2)은 재료의 특성상 고가이기 때문에 진공챔버 내부에 유실된 무기살균용액을 회수하기 위함이다.On the other hand, in the step (b) in the process of placing the air filter inside the vacuum chamber pressure spraying the inorganic sterilizing solution is to recover the atomized inorganic sterilizing solution lost when the inorganic sterilizing solution is sprayed on the fiber surface of the air filter For sake. That is, the silver (Ag) particles on the nanoparticles constituting the inorganic sterilization solution and the titanium dioxide (TiO 2 ), the photocatalyst on the nanoparticles, are expensive because of the properties of the material, so as to recover the inorganic sterilization solution lost in the vacuum chamber.
단계 (다)의 과정에서는 단계 (나)의 과정에서 무기살균용액의 압력 분사시 에어필터의 섬유 표면 이외의 진공챔버 내부에 유실된 미립화 상태의 무기살균용액을 흡입을 통해 회수한다. 이때, 진공챔버 내부에 유실된 미립화 상태의 무기살균용액을 흡입하기 위한 흡입기와 같은 수단이 구성된다.In the process of step (c), during the pressure injection of the inorganic sterilization solution in the process of step (b), the atomized inorganic sterilization solution lost in the vacuum chamber other than the fiber surface of the air filter is recovered by suction. At this time, a means such as an inhaler for sucking the inorganic sterilization solution in the atomized state lost inside the vacuum chamber is configured.
한편, 전술한 바와 같이 무기살균용액의 압력 분사시 에어필터의 섬유 표면 이외의 진공챔버 내부에 유실된 미립화 상태의 무기살균용액을 흡입하는 것은 앞서도 설명한 바와 같이 무기살균용액을 구성하는 나노입자 상의 은(Ag)입자와 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2)의 재료의 특성상 고가이기 때문에 이를 회수하여 사용하기 위함이다.On the other hand, as described above, the suction of the atomized inorganic sterilization solution lost in the vacuum chamber other than the fiber surface of the air filter during the pressure injection of the inorganic sterilization solution, as described above, the silver on the nanoparticles constituting the inorganic sterilization solution This is because it is expensive due to the properties of the material of (Ag) particles and the photocatalyst on the nanoparticles (TiO 2 ) is to recover them for use.
단계 (라)의 과정에서는 단계 (나)의 과정을 통해 일정량의 무기살균용액이 섬유 표면에 압력 분사된 에어필터를 일정온도 조건하의 건조로에서 열풍건조를 통해 액상 성분을 증발시켜 나노입자 상의 은(Ag)입자 콜로이드와 이산화티탄(TiO2) 입자를 에어필터의 섬유 표면에 고착시키게 된다.In the process of step (d), the air filter is sprayed with a certain amount of inorganic sterilization solution on the surface of the fiber through the process of step (b) to evaporate the liquid components through hot air drying in a drying furnace under constant temperature conditions. Ag) colloidal particles and titanium dioxide (TiO 2 ) particles are fixed to the fiber surface of the air filter.
한편, 전술한 바와 같은 단계 (라)의 과정에서 에어필터의 섬유 표면에 압력 분사된 무기살균용액의 액상 성분을 증발시키기 위한 조건은 90∼110℃의 온도 조건하에서 10∼20분간 열풍건조시키게 된다.On the other hand, the conditions for evaporating the liquid component of the inorganic sterilization solution pressure-injected onto the fiber surface of the air filter in the process of step (d) as described above is to dry the hot air for 10 to 20 minutes under the temperature conditions of 90 ~ 110 ℃. .
전술한 바와 같이 에어필터의 섬유 표면에 압력 분사된 무기살균용액의 액상 성분을 90∼110℃의 온도 조건하에서 10∼20분간 열풍 건조를 통해 증발시키게 되면 은(Ag)입자와 이산화티탄(TiO2) 입자만이 에어필터의 섬유 표면에 고착되어 본 발명에서 제조하고자 하는 공기조화기, 공기정화기, 공기청정기, 냉난방시스템 및 자동차의 에어컨디셔너에 사용되는 에어필터로써의 살균필터를 제조할 수 있다.As described above, when the liquid component of the inorganic sterilization solution pressure-injected onto the fiber surface of the air filter is evaporated through hot air drying for 10 to 20 minutes under a temperature condition of 90 to 110 ° C., silver (Ag) particles and titanium dioxide (TiO 2). Only the particles are fixed to the fiber surface of the air filter to manufacture a sterilizing filter as an air filter used in an air conditioner, an air purifier, an air purifier, an air conditioning system, and an air conditioner of an automobile.
본 발명에 따라 제조한 무기살균용액의 살균기능, 항바이러스능 및 세포독성능에 대한 효능은 다음의 실시 예와 같이 가금인플루엔자(조류인플루엔자), 코로나바이러스 및 대장균에 대해 매우 우수함을 알 수 있었다.The efficacy of the bactericidal function, antiviral activity and cytotoxicity of the inorganic bactericidal solution prepared according to the present invention was found to be very excellent against poultry influenza (algae influenza), coronavirus and E. coli as in the following examples.
[실시 예 1]Example 1
무기살균용액의 살균력 시험결과Result of Sterilization Test of Inorganic Sterilization Solution
배지에 대장균(Escherichia coli)을 도말한 후, 나노입자 상의 은입자 콜로이드 0.1 wt%, 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄 3 wt%, 계면활성제 0.01 wt% 및 물 또는 알콜 96.89 wt%의 비율로 혼합 조성된 무기살균용액을 증류수에 103배로 희석한 용액을 각각 3회 살포(약 0.5ml)한다. 처리된 배지를 3개의 형광등이 설치된 배양기에서 24시간 배양한 후에 colony수를 측정하여 살균력을 조사하였다. 무기살균용액에 의한 살균력의 결과는 표 1 과 같이 103배로 희석한 조건에서도 무기살균용액이 E-coli에 대해 우수한 살균력을 나타내었다.After spreading Escherichia coli to the medium, the mixed composition is 0.1 wt% of silver particle colloid on nanoparticles, 3 wt% titanium dioxide, a photocatalyst on nanoparticles, 0.01 wt% of surfactant and 96.89 wt% of water or alcohol. and the spray three times each with a solution of diluted inorganic sterilizing solution 10, 3-fold in distilled water (about 0.5ml). The treated medium was incubated in an incubator equipped with three fluorescent lamps for 24 hours, and then bactericidal power was examined by measuring colony numbers. As a result of the sterilization power by the inorganic sterilization solution, the inorganic sterilization solution showed excellent sterilizing power against E-coli even in the condition of diluting 10 to 3 times as shown in Table 1.
[실시 예 2]Example 2
무기살균용액의 코로나바이러스에 대한 항바이러스능 시험결과Antiviral Activity Test Results for Coronaviruses of Inorganic Sterilization Solution
본 발명의 무기살균용액에 대한 세포독성능과 항바이러스능을 측정할 대상 바이러스로서 먼저, 코로나바이러스의 일종인 PEDV(porcine epidemic diarrhea virus, 돼지 유행성 설사 바이러스)를 선택하였다. PEDV는 사스바이러스의 감염세포주로 알려진 동물세포주(VeroE6)와 같이 원숭이 신장 세포주 Vero 세포에서 증식하는 코로나바이러스로서 VeroE6 세포주는 Vero 세포주의 파생세포주로서 그 특성이 거의 같다. 시험방법, 자료처리 및 평가방법은 다음과 같다.As a virus to be measured for cytotoxic and antiviral activity against the inorganic bactericidal solution of the present invention, PEDV (porcine epidemic diarrhea virus, a swine epidemic diarrhea virus), which is a kind of coronavirus, was selected. PEDV is a coronavirus that proliferates in the monkey kidney cell line Vero cells, such as the animal cell line known as SARS virus (VeroE6), and the VeroE6 cell line is a derivative cell line of Vero cell line. Test methods, data processing and evaluation methods are as follows.
1. 바이러스의 숙주세포인 Vero 세포를 96 well plate의 각 well에 2×104 개 되게 하여 넣고 16시간 배양하여 세포들이 완전히 monolayer로 각 well의 바닥에 덮이도록 하였다.1. Vero cells, virus host cells, were placed in each well of a 96 well plate and 2 × 10 4 cells were incubated for 16 hours to completely cover the cells with a monolayer on the bottom of each well.
2. 무기살균용액을 증류수에 10배씩 연속희석하고 일정한 농도로 희석된 바이러스 용액을 혼합하고 4℃에서 30분간 방치한 후 각 세포가 배양되어 있는 plate의 각 well에 접종하였다.2. Inorganic sterilization solution was diluted 10-fold continuously in distilled water, and the virus solution diluted to a constant concentration was mixed and left at 4 ° C for 30 minutes, and then inoculated into each well of the plate in which each cell was cultured.
3. 대조군으로 무기살균용액을 포함하지 않은 배양액, 바이러스만이 포함된 배양액, 무기살균용액만 첨가되고 바이러스가 포함되어 있지 않은 배양액을 넣은 well을 사용하였다.3. As a control, a well containing a culture solution containing no inorganic sterilization solution, a culture solution containing only virus, and a solution containing only inorganic sterilization solution and no virus was used.
4. 시험 96 well plate는 40시간 후에 종료하고 70% acetone 용액으로 96 well plate 내의 세포들을 고정하고 완전히 건조시켰다.4. Test 96 well plates were terminated after 40 hours and the cells in 96 well plates were fixed with 70% acetone solution and completely dried.
5. 분석은 각 well에서 잔존해 있는 세포단백질을 SRB(0.4% Sulforhodamine B in 1% acetic acid)로 염색하여 이를 다시 녹인 후에 각 well의 흡광도를 EIA reader(96 well plate reader)로 측정하고 무기살균용액을 처리한 군과 처리하지 않은 대조군과의 비를 내어 분석하였다.5. Assay, stain the remaining cell protein in each well with SRB (0.4% Sulforhodamine B in 1% acetic acid) and dissolve it again. Measure the absorbance of each well with an EIA reader (96 well plate reader). The ratio of the treated group and the untreated control group was analyzed.
6. 각 시험은 3회씩 반복하였다.6. Each test was repeated three times.
7. 바이러스를 처리하지 않은 군(A), 무기살균용액만을 처리한 군(B), 바이러스만을 처리한 군(C) 및 바이러스와 무기살균용액을 같이 처리한 군(D)의 흡광도 값을 기준으로 하여 다음과 같은 식에 의해 세포독성능과 항바이러스능을 계산하여 무기살균용액의 제반성능을 평가하였다.7. Based on the absorbance values of the group not treated with virus (A), the group treated with inorganic sterilization solution only (B), the group treated with virus only (C) and the group treated with both virus and inorganic sterilization solution (D) The cytotoxic and antiviral activities were calculated by the following equation to evaluate the overall performance of the inorganic sterilization solution.
◆ 세포독성능 (%) = (A-B)/A x 100◆ Cytotoxic Activity (%) = (A-B) / A x 100
◆ 항바이러스능(%) = (D-C)/(B-C) x 100◆ Antiviral capacity (%) = (D-C) / (B-C) x 100
본 발명에 따라 제조되는 무기살균용액을 증류수에 104∼107배의 범위에서 희석한 후 앞서의 절차에 따라 각각의 세포독성능과 항바이러스능을 시험한 결과는 표 2 와 같은데(3회씩 반복한 결과는 각기 비슷한 유형을 나타내었다), 이 희석범위 내에서는 무기살균용액에 의한 세포독성능이 거의 나타나지 않았다. 무기살균용액을 104배로 희석하였을 경우는 95.47%, 105배에서는 72%, 106배에서는 83%, 107배에서는 59%로 시험한 희석범위 내에서는 모두 50% 이상의 바이러스 억제능을 나타내었으며 대체로 무기살균용액의 농도가 높아질수록 바이러스에 대한 억제능 수치도 증가하였다.After diluting the inorganic sterilization solution prepared according to the present invention in the range of 10 4 ~ 10 7 times in distilled water, the results of testing the cytotoxicity and antiviral activity according to the previous procedure are shown in Table 2 (3 times) The repeated results showed similar types, respectively), and within this dilution, there was little cytotoxic activity by the inorganic sterilization solution. If hayeoteul diluted inorganic sterilizing solution 10 4 times is 95.47%, 10 10 times the 72%, 10 6 times the 83%, 10 7 times in within test dilution range to 59% all showed a more than 50% virus inhibitory ability In general, the higher the concentration of the inorganic sterilization solution, the higher the inhibitory activity against the virus.
결론적으로, 본 발명에 의한 무기살균용액을 증류수에 104∼107배까지 희석하여 세포독성능과 항바이러스능을 시험한 결과, 본 시험범위 내에서 세포독성능은 전혀 나타나지 않았으며, 무기살균용액의 농도가 증가함에 따라 항바이러스능도 증가하였는데 본 시험범위 내에서의 최고 억제률은 95.47±2.0%로 나타났다. 따라서, 처리시간을 증가시키거나 또는 무기살균용액을 저배율로 희석하여 적용할 경우에는 코로나바이러스 감염억제제로서 거의 완벽한 효과를 보일 것으로 보인다.In conclusion, as a result of diluting the inorganic disinfectant solution according to the present invention to distilled water 10 4 ~ 10 7 times to test the cytotoxicity and antiviral activity, no cytotoxicity was found within this test range, inorganic sterilization As the concentration of the solution increased, the antiviral activity also increased, and the maximum inhibition rate within this test range was 95.47 ± 2.0%. Therefore, when the treatment time is increased or when the inorganic sterilization solution is diluted at low magnification, it seems to have almost perfect effect as an inhibitor of coronavirus infection.
[실시 예 3]Example 3
무기살균용액의 인체감염독감바이러스에 대한 항바이러스능 시험결과Antiviral Activity Test Results of Inorganic Disinfectant Solution against Human Infectious Influenza Virus
본 발명의 무기살균용액에 대한 항바이러스능을 측정할 대상 바이러스로서 A형 독감바이러스(H3N2)인 A/Shangdong/9/93, A형 독감바이러스(H1N1)인 A/Bayern/7/95와 A/PR/8/34, B형 독감바이러스인 B/Yamagata/16/88를 선택하였다. 시험조건 및 방법은 다음과 같다.A / Shangdong / 9/93, a type A influenza virus (H3N2), A / Bayern / 7/95 and A, a type A influenza virus (H1N1) as target viruses to measure antiviral ability against the inorganic bactericidal solution of the present invention / PR / 8/34, type B flu virus B / Yamagata / 16/88 was selected. Test conditions and methods are as follows.
◆ 조건 : Contact time - 1시간◆ Condition: Contact time-1 hour
◆ 방법 : Plaque assay - 인체감염독감바이러스와 무기살균용액을 mix하여 1시간 동안 incubation 후 MDCK cell 이용하여 pfu(plaque forming unit) 계산◆ Method: Plaque assay-Incubation for 1 hour by mixing human influenza virus and inorganic disinfectant solution, and then calculate pfu (plaque forming unit) using MDCK cell
본 발명의 무기살균용액을 증류수에 0∼1.25%의 농도로 희석한 후 앞서의 방법과 같이 항바이러스능을 시험한 결과는 표 3, 표 4, 표 5, 도 1, 도 2 및 도 3 과 같은 결과를 얻을 수 있었다.After diluting the inorganic sterilizing solution of the present invention to a concentration of 0-1.25% in distilled water, the results of testing the antiviral ability as in the previous method are shown in Tables 3, 4, 5, 1, 2 and 3 The same result was obtained.
결론적으로, 표 3 및 도 1 에서와 같이 각 독감바이러스의 50% 불활성에 필요한 무기살균용액의 각 농도는 A형 독감바이러스(H3N2)인 A/Shangdong/9/93의 경우 EC50 : 0.02∼0.04%, A형 독감바이러스(H1N1)인 A/Bayern/7/95의 경우 EC50 : 0.08∼0.16%, A형 독감바이러스(H1N1)인 A/PR/8/34의 경우 EC50 : 0.04∼0.08%, 그리고 B형 독감바이러스인 B/Yamagata/16/88의 경우에는 EC50 : 0.02∼0.04%임을 알 수 있었다.In conclusion, as shown in Table 3 and FIG. 1, each concentration of the inorganic bactericidal solution required for 50% inactivation of each influenza virus was EC 50 : 0.02 to 0.04 for A / Shangdong / 9/93, which is type A influenza virus (H3N2). for%, a-type influenza virus (H1N1) an a / Bayern / 7/95 EC 50: for 0.08~0.16%, a-type influenza of a / PR / 8/34 virus (H1N1) EC 50: 0.04~0.08 %, And in the case of B / Yamagata / 16/88, a type B flu virus, EC 50 : 0.02 to 0.04%.
또한, 표 4, 표 5, 도 2 및 도 3 에서와 같이 50% 불활성에 걸리는 시간은 A형 독감바이러스(H1N1)인 A/PR/8/34의 경우 1% 무기살균용액의 사용시 contact 후 5분 이내에 감소하는 것을 알 수 있고, 0.05% 무기살균용액의 사용시에는 contact 후 1시간 이내에 감소하는 것을 알 수 있다.In addition, as shown in Table 4, Table 5, Fig. 2 and Fig. 3, the time taken for 50% inactivation is 5% after contact with the 1% inorganic sterilizing solution in the case of A / PR / 8/34 which is a type A influenza virus (H1N1). It can be seen that the decrease within minutes, and when using the 0.05% inorganic sterilization solution it can be seen to decrease within 1 hour after contact.
따라서, 본 발명에 따른 무기살균용액은 현재 전 세계적으로 유행하는 3종의 인체감염독감바이러스(A/H1N1, A/H3N2 및 B형)에 모두 공동적으로 우수한 불활성화 기능을 확인할 수 있다Therefore, the inorganic disinfectant solution according to the present invention can confirm excellent inactivation function jointly to all three kinds of human influenza influenza viruses (A / H1N1, A / H3N2 and B type) that are currently popular worldwide.
[실시 예 4]Example 4
무기살균용액의 가금인플루엔자에 대한 항바이러스능 시험결과Antiviral Activity Test Results of Inorganic Sterilizing Solution against Poultry Influenza
본 발명의 무기살균용액에 대한 항바이러스능을 측정할 대상 바이러스로서 H9N2형 조류인플루엔자를 선택하였다. 시험조건 및 방법은 다음과 같다.H9N2 type avian influenza was selected as a virus to measure antiviral ability against the inorganic sterilizing solution of the present invention. Test conditions and methods are as follows.
◆ 조건 : Contact time - 1시간◆ Condition: Contact time-1 hour
◆ 방법 : Plaque assay - 조류인플루엔자와 무기살균용액을 mix하여 1시간 동안 incubation 후 수정란에 감염하여 바이러스 생장여부를 시험하였다.(수정란 감염지수 EC50 계산).◆ method: Plaque assay - avian influenza and to mix with the inorganic sanitizing solution infected with the embryos after incubation for 1 hour, were tested for virus growth (index embryos infected EC 50. Calculation).
본 발명의 무기살균용액을 증류수에 0∼1.25%의 농도로 희석한 후 앞서의 방법과 같이 항바이러스능을 시험한 결과는 표 6 및 도 4 에서와 같다.After diluting the inorganic sterilization solution of the present invention to a concentration of 0 to 1.25% in distilled water, the results of testing the antiviral ability as in the previous method are shown in Table 6 and FIG. 4.
결론적으로, 본 발명에 따른 무기살균용액은 가금인플루엔자(조류인플루엔자)에 대해서도 우수한 불활성 기능을 확인할 수 있다.In conclusion, the inorganic sterilizing solution according to the present invention can confirm excellent inert function against poultry influenza (algae influenza).
전술한 바와 같이 제조된 본 발명에 따른 살균필터를 공기조절장치, 공기조화기, 자동차용, 가정용 및 사무실용의 에어컨디셔너(냉난방장치 또는 공기정화기) 등에 적용하게 되면 공기의 흡입시 공기 중에 포함된 사-스(SARS)의 원인인 변종 코로나바이러스를 포함하는 각종 바이러스, 세균, 곰팡이 등이 필터링되어 에어필터의 섬유 표면에 고착된 나노입자 상의 은(Ag)입자와 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2)에 의해 살균 및 멸균된다.When the sterilization filter according to the present invention manufactured as described above is applied to an air conditioner, an air conditioner, an air conditioner (air conditioner or air purifier) for home, office or home use, Various viruses, bacteria, molds, etc., including the mutant coronavirus, which is the cause of SARS, are filtered and fixed on the fiber surface of the air filter, and silver (Ag) particles on the surface of the air filter and titanium dioxide (TiO), a photocatalyst on the nanoparticles. 2 ) are sterilized and sterilized.
따라서, 전술한 바와 같이 사스(SARS)의 원인인 변종 코로나바이러스를 포함하는 각종 바이러스, 세균, 곰팡이 등이 필터링되어 에어필터의 섬유 표면에 고착된 나노입자 상의 은(Ag)입자와 나노입자 상의 광촉매인 이산화티탄(TiO2)에 의해 살균 및 멸균되기 때문에 부패에 따른 악취 역시 방지할 수 있다.Therefore, as described above, various viruses, bacteria, fungi, and the like, including a variety of coronaviruses that cause SARS, are filtered and fixed on the fiber surface of the air filter. Sterilization and sterilization by phosphorus titanium dioxide (TiO 2 ) can also prevent odor due to corruption.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 은(Ag)입자 콜로이드와 광촉매인 이산화티탄(TiO)입자를 일정 비율로 혼합하여 알코올과 증류수를 포함한 물 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 계면활성제를 포함한 둘 이상의 용매에 적정한 비율로 희석 배합한 무기살균용액을 압력분사와 열풍건조를 통해 살균필터를 제조함으로써 조류인플루엔자, 사-스 원인 코로나바이러스를 포함하는 각종 바이러스, 세균, 곰팡이 및 악취 등을 억제 및 제거할 수 있는 효과가 발현된다.As described above, according to the present invention, a silver (Ag) particle colloid and a photocatalyst titanium dioxide (TiO) particle are mixed at a predetermined ratio to include at least two surfactants including a surfactant selected from the group consisting of alcohol and distilled water, and a surfactant. By disinfecting and disinfecting the inorganic disinfectant solution in an appropriate ratio, it is possible to suppress and remove various viruses, bacteria, molds and odors including algal influenza and coronaviruses caused by SARS. Possible effects are expressed.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 은(Ag)입자 콜로이드와 광촉매인 이산화티탄(TiO)입자를 일정 비율로 혼합하여 알코올과 증류수를 포함한 물 및 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택된 계면활성제를 포함한 둘 이상의 용매에 적정한 비율로 희석 배합한 무기살균용액을 압력분사와 열풍건조를 통해 살균필터를 제조함으로써 조류인플루엔자, 사-스 원인 코로나바이러스를 포함하는 각종 바이러스, 세균, 곰팡이 및 악취 등의 억제력을 통해 질병의 원인을 제거할 수 있다.In addition, the technique according to the present invention is a mixture of silver (Ag) particle colloid and titanium dioxide (TiO) particles as a photocatalyst in a certain ratio, at least two solvents containing a surfactant selected from the group consisting of water and surfactant, including alcohol and distilled water By disinfecting and disinfecting the inorganic disinfectant solution at an appropriate ratio, the filter is manufactured by pressure spraying and hot air drying. The cause can be eliminated.
도 1 은 본 발명에 따른 무기살균용액의 각 농도에 따른 각 독감바이러스의 감소율을 보인 그래프.1 is a graph showing the reduction rate of each flu virus according to each concentration of the inorganic sterilization solution according to the present invention.
도 2 는 본 발명에 따른 1% 무기살균용액의 사용시 시간에 따른 독감바이러스의 감소율을 보인 그래프.Figure 2 is a graph showing the reduction rate of the flu virus with time when using the 1% inorganic sterilization solution according to the present invention.
도 3 은 본 발명에 따른 0.05% 무기살균용액의 사용시 시간에 따른 독감바이러스의 감소율을 보인 그래프.Figure 3 is a graph showing the reduction rate of the flu virus with time when using the 0.05% inorganic sterilization solution according to the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 무기살균용액의 각 농도에 따른 각 가금인플루엔자(조류인플루엔자) 바이러스의 감소율을 보인 그래프.Figure 4 is a graph showing the reduction rate of each poultry influenza (algae influenza) virus according to each concentration of the inorganic sterilizing solution according to the present invention.
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