KR20150079152A - Positive electric charge-coating agent for antivirus media, Antivirus media using that and Preparing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 항바이러스 여재용 양전하 코팅제, 항바이러스 여재 및 이의 제조방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 기존의 양전하 필터로 사용해오던 발암 유해성이 있는 유리섬유를 사용하지 않으면서도, 바이러스도 제거 성능이 우수한 가능한 항바이러스 여재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a positive charge coating agent for antiviral carriers, an antiviral filter material and a method for producing the same, and more particularly to a positive charge coating agent for antiviral carriers, To an excellent possible antiviral filter material and a manufacturing method thereof.
일반적으로 물 속에는 천연유기물질(Natural Organic Matter; NOM)을 비롯한 수많은 이온성 물질, 화학물질이 존재하며 상수처리 과정에서 제거되지 않고 새로운 오염물질을 발생시키는 원인물질로 작용한다. 또한, 최근에는 염소소독으로 제거되지 않은 병원성 미생물에 대한 존재여부가 논란이 되고 있다. 바이러스(Virus), 크립토스포리디움(Crytosphoridium), 자이알디아(Giardia) 등으로 분류되는 병원성 미생물은 인체 및 동물의 분변을 통해 환경 중으로 배출되어 하수뿐만 아니라 지표수와 지하수에도 존재한다. 바이러스는 0.02 ~ 0.09㎛, 박테리아는 길이0.4 ~ 14㎛, 폭 0.2 ~ 1.2㎛의 크기를 갖으며 크립토스포리디움, 자이알디아 등 원생동물은 바이러스나 박테리아에 비해서는 비교적 큰 편이다. 바이러스의 경우 크기가 매우 작기 때문에 일반 여과에 의해서는 거의 처리되지 않으며 내성이 강한 낭종(Cyst)을 형성하여 물에서 수개월이상 안정적으로 살아있다. 현재 물 속의 미량오염물질을 제거하기 위하여 상수처리과정에서 고도응집처리 또는 활성탄 흡착, 막여과가 제시되고 있는데 최근 막을 사용한 정수처리 공정에 대한 국가단위의 대규모 연구가 진행 중이다.Generally, there are numerous ionic substances and chemicals, including natural organic matter (NOM), in water, and they are not removed in the process of water treatment but act as a cause of generating new pollutants. In addition, the presence of pathogenic microorganisms, which have not been removed by chlorine disinfection, has recently been controversial. Pathogenic microorganisms, such as viruses, crytosphoridium, and Giardia, are released into the environment through human and animal feces and are present in not only sewage but also surface and groundwater. The virus has a size of 0.02 to 0.09 μm, the bacteria have a length of 0.4 to 14 μm and a width of 0.2 to 1.2 μm, and the protozoan such as cryptosporidium and xylydia is relatively larger than viruses and bacteria. Because viruses are very small in size, they are hardly treated by general filtration. They form stable cysts and survive for several months in water. At present, in order to remove trace contaminants in water, advanced coagulation treatment, activated carbon adsorption and membrane filtration are proposed in the water treatment process. Recently, a large-scale study on the water treatment process using membranes is underway.
특히, 막 여과에 대해서는 최근에 많은 연구가 이루어져 고도정수처리 과정에서 실용화가 타진되고 있는데 아직까지도 경제적인 비용과 기술적인 문제로 인해 폭넓게 이용되지는 못하고 있다. 역삼투막(RO), 나노여과막(NF), 한외여과막(UF), 정밀여과막(MF)으로 분류되는 막을 비롯한 기존 필터들은 기공(pore)의 사이즈를 이용하여 물리적인 기작에 의거하여 물 중 오염물질을 제거하는 시스템이다.Particularly, membrane filtration has been recently studied and commercialized in advanced water treatment process. However, it is still not widely used due to economical cost and technical problems. Existing filters including membranes classified as reverse osmosis membrane (RO), nanofiltration membrane (NF), ultrafiltration membrane (UF), and microfiltration membrane (MF), use conventional pore size to measure contaminants in water It is a system to remove.
분리막의 오염물질제거에 대한 주된 메커니즘은 체분리(Sieve) 효과, 즉 입자크기에 의한 제거가 적용되어 물속에 부유하고 있는 박테리아, 바이러스, 유기 오염물 등을 제거하여 주는 것이다. 상기 입자크기에 의한 제거 외에도 분리막 표면 전하에 따른 정전기적 흡착에 의해서도 수중의 미생물 등을 걸러주며, 이 방법은 적은 운전압력 대비 높은 투수율 및 높은 입자제거 성능으로 각광 받으면서 연구되고 있다.The main mechanism for removing contaminants from the membrane is to remove bacteria, viruses and organic contaminants floating in the water by applying a sieve effect, ie removal by particle size. In addition to the removal by the particle size, electrostatic adsorption according to the surface charge of the separation membrane filters the microorganisms in the water, and this method has been studied for its high permeability and high particle removal performance compared to a small operating pressure.
종래의 수처리용으로 널리 사용되는 마이크로 섬유 필터는 여과 면적이 작고 정전기력이 없기 때문에 효율이 떨어진다는 단점이 있었으며, 멤브레인 필터는 여과 효율은 높으나 압력 손실이 크다는 단점이 있었다. 따라서, 마이크로 섬유 필터와 멤브레인 필터의 단점을 보완하기 위한 마이크로 사이즈의 기공을 가지는 섬유 필터에 정전기력을 부과함으로써 섬유 필터의 여과 효율을 증가시키고, 압력 손실을 감소시키는 연구가 진행되고 있다.The microfibre filter widely used for conventional water treatment has a disadvantage in that the efficiency is low because the filtration area is small and there is no electrostatic force. The membrane filter has a disadvantage in that the filtration efficiency is high but the pressure loss is large. Therefore, studies have been made to increase the filtration efficiency of the fiber filter and decrease the pressure loss by applying an electrostatic force to the microfine fiber filter having the micro pores to overcome the disadvantages of the microfiber filter and the membrane filter.
예를 들어, 종래기술에는 항바이러스 여재 제조를 위해 유리섬유를 기본 여재로 두고, 유리섬유 제조시에 양전하를 띄는 무기화합물을 첨가하는 방식으로 제조하여 양전하 필터를 제조하고 이를 이용하여 바이러스를 흡착제거 하였다(대한민국 특허공개번호 10-2004-0301723, 미국 등록특허 7,601,262호 등). 그러나 이 기술은 유리섬유를 사용한다는 점에서 발암 등의 유해성 논란으로 수처리 공정의 적합성이 우려되는 문제점과 유리섬유를 사용하여 제조시 첨가되는 화합물에 의해 제품군에서 다양화가 되지 못한다는 문제점이 있었다.
For example, in the prior art, a glass fiber is used as a basic filter material for the production of antiviral filter media, and a positive charge is prepared by adding an inorganic compound having a positive charge at the time of producing the glass fiber to prepare a positive charge filter. (Korean Patent Publication No. 10-2004-0301723, U.S. Patent No. 7,601,262, etc.). However, since this technique uses glass fibers, there is a concern that the water treatment process may be suitably complicated due to the hazardousness of carcinogens and the like, and there is a problem in that the compound to be added during production using glass fiber can not be diversified in the product group.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 마이크로사이즈 및 나노사이즈의 바이러스를 효과적으로 제거할 수 있는 친환경적인 항바이러스 여재를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an environmentally friendly anti-virus filter material capable of effectively removing micro-sized and nano-sized viruses.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 항바이러스 여재는 부직포 및 상기 부직포의 내부 및 표면에 양전하 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In order to solve the above-described problems, the present invention may be characterized in that the antiviral filter medium comprises a nonwoven fabric and a positive charge coating layer on the inside and the surface of the nonwoven fabric.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 항바이러스 여재에 있어서, 상기 부직포는 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유 및 셀룰로오스 섬유 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, in the antiviral filter material of the present invention, the nonwoven fabric includes at least one selected from polypropylene fiber, polyethylene terephthalate fiber, polyethylene fiber, polyester fiber, nylon fiber and cellulose fiber . ≪ / RTI >
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 항바이러스 여재에 있어서, 상기 부직포는 섬도가 0.5 ~ 10㎛ 및 공경 1 ~ 30㎛인 것을 특징으로 할 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, in the antiviral filter material of the present invention, the nonwoven fabric may have a fineness of 0.5 to 10 μm and a pore size of 1 to 30 μm.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 항바이러스 여재에 있어서, 상기 부직포는 평균두께 0.1 ~ 2㎜ 것을 특징으로 할 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, in the antiviral filter material of the present invention, the nonwoven fabric may have an average thickness of 0.1 to 2 mm.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예로서, 본 발명의 항바이러스 여재에 있어서, 상기 양전하 코팅층은 가교제 및 다관능성 아민 화합물을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, in the antiviral filter medium of the present invention, the positive chargeable coating layer may include a crosslinking agent and a polyfunctional amine compound.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예로서, 본 발명의 항바이러스 여재에 있어서, 상기 가교제는 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 F 에폭시 수지, 난연성 에폭시(brominated epoxy) 수지 및 노볼락(Novolac)형 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, in the antiviral filter material of the present invention, the crosslinking agent is selected from the group consisting of bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, hydrogenated bisphenol F epoxy resin, a brominated epoxy resin, and a Novolac type epoxy resin.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예로서, 본 발명의 항바이러스 여재에 있어서, 상기 다관능성 아민 화합물은 폴리에틸렌이민, 디에틸렌트리아민, 피페라진, 디메틸렌피페라진 및 디페닐아민 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, in the antiviral filter medium of the present invention, the polyfunctional amine compound is at least one selected from the group consisting of polyethyleneimine, diethylene triamine, piperazine, dimethylene piperazine and diphenylamine. And the like.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예로서, 본 발명의 항바이러스 여재에 있어서, 상기 가교제 및 다관능성 아민 화합물를 1 : 0.5 ~ 10 당량비로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, in the antiviral filter medium of the present invention, the crosslinking agent and the polyfunctional amine compound are contained in an equivalent ratio of 1: 0.5 to 10.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예로서, 본 발명의 항바이러스 여재는 표면전하가 10 ~ 50 mV 인 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the antiviral filter material of the present invention may have a surface charge of 10 to 50 mV.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예로서, 본 발명의 항바이러스 여재는 평균수투과량이 20 ~ 150 ㎖/cm2·min·bar인 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the antiviral filter material of the present invention may have an average water permeation rate of 20 to 150 ml / cm 2 · min · bar.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예로서, 본 발명의 항바이러스 여재는 바이러스 제거성능이 2 log 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
In another preferred embodiment of the present invention, the antiviral filter material of the present invention may have a virus removal performance of 2 log or more.
본 발명의 다른 태양은 항바이러스 여재용 양전하 코팅제에 관한 것으로서, 용매; 가교제; 및 다관능성 아민 화합물;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Another aspect of the present invention relates to a positive charge coating agent for antiviral firing, comprising: a solvent; A crosslinking agent; And a polyfunctional amine compound.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 상기 양전하 코팅제에 있어서, 상기 용매는 디메틸아세트아마이드, 디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 에탄올, 이소프로필알콜, 아세톤, 및 메탄올 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, in the positive charge coating agent of the present invention, the solvent is at least one selected from the group consisting of dimethylacetamide, dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, ethanol, isopropyl alcohol, acetone, And at least one selected from the group consisting of
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 상기 양전하 코팅제에 있어서, 상기 가교제는 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 F 에폭시 수지, 난연성 에폭시(brominated epoxy) 수지 및 노볼락(Novolac)형 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, in the positive charge coating agent of the present invention, the crosslinking agent is selected from the group consisting of bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, hydrogenated bisphenol F epoxy resin, brominated epoxy resin, and Novolac type epoxy resin.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 상기 양전하 코팅제에 있어서, 상기 다관능성 아민 화합물은 폴리에틸렌이민, 디에틸렌트리아민, 피페라진, 디메틸렌피페라진 및 디페닐아민 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, in the positive charge coating agent of the present invention, the polyfunctional amine compound includes at least one selected from polyethyleneimine, diethylene triamine, piperazine, dimethylene piperazine and diphenylamine .
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 상기 양전하 코팅제에 있어서, 상기 가교제 및 상기 다관능성 아민 화합물을 1 : 0.5 ~ 10 당량비로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
In one preferred embodiment of the present invention, the positive charge coating agent of the present invention may comprise the crosslinking agent and the polyfunctional amine compound in a ratio of 1: 0.5 to 10 equivalents.
본 발명의 또 다른 태양은 항바이러스 여재를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 앞서 설명한 다양한 형태의 상기 양전하 코팅제에 부직포를 침전시켜서 부직포에 양전하 코팅제를 코팅시키는 단계; 및 양전하 코팅제가 코팅된 부직포를 열가교시켜서 양전하 코팅층을 형성시키는 단계;를 포함하는 공정을 거쳐서 항바이러스 여재를 제조하는 것을 특징으로 할 수 있다.Another aspect of the present invention relates to a method for producing an antiviral filter material, comprising the steps of: depositing a non-woven fabric on the above-described various types of positive charge coating agents to coat a non-woven fabric with a positive charge coating agent; And heat-crosslinking the nonwoven fabric coated with the positive charge coating agent to form a positive charge coating layer, thereby producing an antiviral filter medium.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 침전은 15℃ ~ 40℃에서 5초 ~ 15시간 동안 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, the precipitation is performed at 15 ° C to 40 ° C for 5 seconds to 15 hours.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 열가교는 60℃ ~ 130℃ 하에서, 15초 ~ 8시간 동안 건조 및 가교를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, the thermal crosslinking may be performed by drying and crosslinking at 60 ° C to 130 ° C for 15 seconds to 8 hours.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예로서, 본 발명의 제조방법에 있어서, 침전 전의 부직포는 코로나, 플라즈마, 하이드로차징(hydro-charging), 스퍼터, 프라이머, 화염처리 및 산처리 중에서 선택된 1종 이상의 방법으로 부직포의 내부 및 표면을 전처리한 후에 양전하 코팅제에 부직포를 침전시키는 것을 특징으로 할 수 있다. As another preferred embodiment of the present invention, in the production method of the present invention, the nonwoven fabric prior to precipitation may be subjected to one or more methods selected from the group consisting of corona, plasma, hydro-charging, sputtering, The nonwoven fabric may be pretreated with the inside and the surface of the nonwoven fabric and thereafter the nonwoven fabric is precipitated in the positive charge coating agent.
본 발명의 항바이러스 여재는 우수한 양전하 코팅제로 코팅시켜서 높은 표면전하를 갖는 바, 나노사이즈의 음이온을 갖는 바이러스에 대한 흡착 및 제거능이 우수할 뿐만 아니라, 기존의 항바이러스 여재는 발암 유발 물질인 유리섬유를 사용해 왔으나, 본 발명은 이를 사용하지 않는 바, 친환경적인 항바이러스 여재를 제공할 수 있다.
The antiviral filter material of the present invention is coated with a superior positively charged coating agent and has a high surface charge. The antiviral filter material of the present invention is excellent in adsorption and removal ability against viruses having nano-sized anions, However, the present invention does not use this, so that it is possible to provide an environmentally friendly anti-virus filter medium.
도 1은 본 발명의 항바이러스 여재용 양전하 코팅제를 코팅시키기 전의 부직포 내부의 섬유에 대한 SEM 측정 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에서 제조한 항바이러스 여재의 부직포 내부의 섬유에 대한 SEM 측정 사진이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a SEM photograph of the fibers in the nonwoven fabric before coating the antistatic antistatic coating agent of the present invention. FIG.
2 is a SEM photograph of the fibers in the nonwoven fabric of the antiviral filter material prepared in Example 1 of the present invention.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
상술한 바와 같이 종래에는 유리섬유를 사용한다는 점에서 발암 등의 유해성 논란이 있으며 수처리 공정에 사용에 적합성이 우려되는 문제점과 유리섬유를 사용하여 제조시 첨가되는 화합물에 의한 제품군이 다양화되지 못하는 문제점이 있었다.As described above, conventionally, there are controversial hazards of carcinogens and the like due to the use of glass fibers, and there is a concern that they are suitable for use in a water treatment process and problems in which a product group due to a compound added during production using glass fibers can not be diversified .
이에 본 발명은 유리섬유가 아닌 친환경적인 부직포를 이용한 항바이러스 여재를 연구한 결과, 부직포가 높은 표면전하를 갖으면서도 부직포에 대한 접합성 및 상용성 등이 우수한 양전하 코팅제를 아래와 같이 개발하였다.Accordingly, the present invention has developed a positive charge coating agent having high surface charge and excellent bonding and compatibility to a nonwoven fabric as a result of studying an antiviral filter material using an environmentally friendly nonwoven fabric instead of a glass fiber.
본 발명은 항바이러스 여재용 양전하 코팅제에 관한 것으로서, 본 발명의 양전하 코팅제는 용매, 가교제 및 다관능성 아민 화합물을 포함할 수 있다.The present invention relates to a positive charge coating agent for antiviral carriers, wherein the positive charge coating agent of the present invention can comprise a solvent, a cross-linking agent and a polyfunctional amine compound.
본 발명에 있어서, 상기 용매는 디메틸아세트아마이드, 디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 에탄올, 이소프로필알콜, 아세톤, 및 메탄올 중에서 선택된 1종 및 2종 이상을, 바람직하게는 디메틸아세트아마이드 및 메탄올 중에서 선택된 1종 또는 2종을 포함할 수 있다.In the present invention, the solvent may be at least one selected from the group consisting of dimethylacetamide, dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, ethanol, isopropyl alcohol, acetone, ≪ / RTI > acetamide, and methanol.
그리고, 본 발명에 있어서, 상기 가교제는 다관능성 아민 화합물 간의 가교제 역할 및 바인더 역할을 할 뿐만 아니라, 부직포와 코팅성분 간에 접착성을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 F 에폭시 수지, 난연성 에폭시(brominated epoxy) 수지 및 노볼락(Novolac)형 에폭시 수지 중에서 선택된 1종을 또는 2종 이상을 혼합사용할 수 있으며, 바람직하게는 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 F 에폭시 수지 및 노볼락(Novolac)형 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을, 더욱 바람직하게는 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지 및 노볼락(Novolac)형 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 또는 2종을 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 가교제의 사용량은 상기 용매 100 중량부에 대하여 상기 가교제를 0.5 ~ 8 중량부로, 바람직하게는 0.8 ~ 7 중량부로, 더욱 바람직하게는 1 ~ 6 중량부를 사용할 수 있으며, 이때, 가교제의 사용량이 0.5 중량부 미만이면 다관능성 아민 화합물이 부직포로부터 쉽게 떨어져 나갈수 있고, 아민화합물의 수용량이 작아 바이러스 흡착이 원활하지 않은 문제가 있을 수 있고, 8 중량부를 초과하여 사용하면 양전하 코팅제의 점도가 너무 높아져서 부직포의 내부 즉, 부직포의 섬유를 충분하게 코팅시키지 못하여 여재 공경 크기 감소로 인한 투수량 감소의 문제가 있을 수 있다.
In the present invention, the crosslinking agent serves not only to serve as a crosslinking agent and a binder between the polyfunctional amine compound, but also to improve the adhesion between the nonwoven fabric and the coating component. Examples of the crosslinking agent include bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, A hydrogenated bisphenol A epoxy resin, a hydrogenated bisphenol F epoxy resin, a flame retardant epoxy resin, and a Novolac type epoxy resin, or a mixture of two or more of them may be used, One or more selected from bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, hydrogenated bisphenol F epoxy resin and novolac type epoxy resin, more preferably bisphenol A epoxy resin, Epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, and novolac type epoxy One or two selected from the group consisting of paper can be used as a mixture. In the present invention, the amount of the crosslinking agent may be 0.5 to 8 parts by weight, preferably 0.8 to 7 parts by weight, more preferably 1 to 6 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solvent. If the amount of the cross-linking agent is less than 0.5 parts by weight, the polyfunctional amine compound can easily be separated from the nonwoven fabric, the capacity of the amine compound is small and the virus adsorption is not smooth. If the amount is more than 8 parts by weight, Is too high to adequately coat the fibers of the nonwoven fabric, that is, the nonwoven fabric, there may be a problem of reduction in the amount of permeability due to reduction in pore size.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 다관능성 아민 화합물은 부직포의 내부 및 외부에 양전하를 나타내는 정전기적 성질을 부여하는 역할을 하며, 폴리에틸렌이민, 디에틸렌트리아민, 피페라진, 디메틸렌피페라진 및 디페닐아민 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 디에틸렌트리아민 및 디페닐아민 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 다관능성 아민 화합물의 사용량은 상기 용매 100 중량부에 대하여, 0.3 ~ 15 중량부로, 바람직하게는 0.5 ~ 13 중량부로, 더욱 바람직하게는 0.5 ~ 10 중량부를 사용할 수 있으며, 이때, 다관능성 아민 화합물의 사용량은 0.3 중량부 미만이면 항바이러스 여재의 바이러스 제거능이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 15 중량부를 초과하여 사용하면 양전하 코팅제의 점도가 너무 높아져서 부직포의 내부 즉, 부직포의 섬유를 충분하게 코팅시키지 못하는 문제가 있을 수 있고, 미반응물이 용출되는 문제가 있을 수 있다.Also, in the present invention, the polyfunctional amine compound serves to impart electrostatic properties to the inside and the outside of the nonwoven fabric to exhibit a positive charge, and may include polyethyleneimine, diethylenetriamine, piperazine, dimethylenepiperazine, and diphenyl Amines, and mixtures thereof. One or more selected from diethylenetriamine and diphenylamine may be used in combination. In the present invention, the amount of the polyfunctional amine compound to be used may be 0.3 to 15 parts by weight, preferably 0.5 to 13 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solvent, If the amount of the polyfunctional amine compound used is less than 0.3 part by weight, the virus removing ability of the antiviral filter medium may deteriorate. If the amount of the polyfunctional amine compound is more than 15 parts by weight, the viscosity of the positive charge coating agent becomes too high, There may be a problem that it is not sufficiently coated, and there may be a problem that unreacted materials are eluted.
본 발명의 항바이러스 여재용 양전하 코팅제는 상기 가교제 및 상기 다관능성 아민 화합물을 1 : 0.5 ~ 10 당량비, 바람직하게는 1 : 0.8 ~ 9 당량비로, 더욱 바람직하게는 1 : 1 ~ 8 당량비로 사용하는 것이 좋은데, 이때, 다관능성 아민 화합물일 가교제 1 중량비에 대하여 0.5 당량비 미만이면 충분한 표면 전하를 여재에 제공할 수 없을 수 있으며, 10 당량비를 초과하여 사용하면 상대적으로 가교제의 사용량이 너무 적어서 미반응물 발생으로 코팅물이 용출되는 문제가 발생할 수 있다.
The positive charge coating agent for antiviral carriers of the present invention is used in an amount of 1: 0.5 to 10 equivalents, preferably 1: 0.8 to 9 equivalents, more preferably 1: 1 to 8 equivalents, of the crosslinking agent and the polyfunctional amine compound If the ratio is less than 0.5 equivalent weight per one weight ratio of the polyfunctional amine compound mono-crosslinking agent, it may not be possible to provide sufficient surface charge to the filter material. If the amount is more than 10 equivalents, the amount of the cross- There may arise a problem that the coating material is eluted with the coating solution.
앞서 설명한 본 발명의 상기 양전하 코팅제에 부직포를 코팅시켜서 본 발명의 항바이러스 여재를 제조할 수 있으며, 이를 좀 더 구체적으로 설명하면 아래와 같다. The anti-virus filter material of the present invention can be produced by coating the above-described positive charge coating agent of the present invention with a nonwoven fabric, which will be described in more detail as follows.
본 발명의 항바이러스 여재는 바이러스를 흡착하여 제거하는 역할을 하며, 바람직하게는 5 ~ 90nm 크기인 바이러스를 흡착 제거할 수 있으며, 휴믹산 등 유기오염원을 흡착 제어하여 바이오 파울링을 제거할 수 있다.
The antiviral filter material of the present invention adsorbs and removes viruses, preferably adsorbs and removes viruses having a size of 5 to 90 nm, and can remove biofouling by adsorbing and controlling organic pollutants such as humic acid.
앞서 설명한 다양한 형태의 양전하 코팅제에 부직포를 침전시켜서 부직포에 양전하 코팅제를 코팅시키는 단계; 및 양전하 코팅제가 코팅된 부직포를 열가교시켜서 양전하 코팅층을 형성시키는 단계;를 포함하는 공정을 거쳐서 본 발명의 항바이러스 여재를 제조할 수 있으며, 이때, 상기 코팅시키는 단계의 침전 전의 부직포는 코로나, 플라즈마, 하이드로차징(hydro-charging), 스퍼터, 프라이머, 화염처리 및 산처리 중에서 선택된 1종 이상의 방법으로 부직포의 내부 및 표면을 전처리한 것일 수 있으며, 바람직하게는 코로나, 플라즈마, 하이드로차징 또는 산처리를 수행하여 전처리한 부직포를 사용함으로써, 양전하 코팅층와 부직포간의 접착력을 증대시킬 수도 있다. Depositing a nonwoven fabric on the various types of positive charge coating agents described above to coat the nonwoven fabric with a positive charge coating agent; And a step of thermally crosslinking a nonwoven fabric coated with a positive charge coating agent to form a positive charge coating layer, whereby the antiviral filter material of the present invention can be manufactured. In this case, the non- The inner surface and the surface of the nonwoven fabric may be pretreated by one or more methods selected from the group consisting of a corona, a plasma, a hydro-charging, a sputter, a primer, a flame treatment and an acid treatment, By using a non-woven fabric pretreated by acid treatment, the adhesion between the positive-acting coating layer and the non-woven fabric can be increased.
본 발명의 제조방법에서 사용하는 상기 양전하 코팅제의 종류, 특징, 성분 등은 앞서 설명한 바와 동일하다.The types, characteristics, and components of the positive charge coating agent used in the production method of the present invention are the same as those described above.
본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 부직포는 통상적으로 사용하는 것이면 적용가능하며, 바람직하게는 케미컬본딩부직포(Chemical Bonding), 써멀본딩부직포(Thermal Bonding), 에어레이부직포(Air Ray), 습식부직포(Wet Ray), 니들펀칭부직포(Needle Punching), 스판레스(수류결합법-Water zet), 스판본드(Spun Bond), 멜트블로운(Melt Blown) 및 스티치본드(Stitch Bond) 전기방사(electro spinning) 여재 중에서 선택되는 어느 하나의 형태일 수 있다.In the manufacturing method of the present invention, the nonwoven fabric may be used as long as it is commonly used. Preferably, the nonwoven fabric may be a chemical bonding, a thermal bonding, an airlay, Spun Bond, Melt Blown, and Stitch Bond Electro Spinning), needle punching, spun bond (Spin Bond, Melt Blown, and Stitch Bond) And may be any one of the types selected from the media.
또한, 상기 항바이러스 부직포를 구성하는 섬유는 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유 및 셀룰로오스 섬유 중에서 선택된 1종 이상을, 바람직하게는 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 및 폴리에스테르 섬유 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을, 더욱 바람직하게는 폴리프로필렌 섬유 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 중에서 선택된 1종 또는 2종을 포함할 수 있다.The fibers constituting the antiviral nonwoven fabric may be at least one selected from the group consisting of polypropylene fibers, polyethylene terephthalate fibers, polyethylene fibers, polyester fibers, nylon fibers and cellulose fibers, preferably polypropylene fibers, polyethylene terephthalate fibers , Polyethylene fibers, and polyester fibers, and more preferably one or two selected from polypropylene fibers and polyethylene terephthalate fibers.
그리고, 상기 부직포는 평균두께 0.1 ~ 2㎜ 인 것이, 바람직하게는 0.2 ~ 1㎜ 인 것이 좋으며, 이때, 만약 평균두께가 0.1㎜미만이면, 바이러스 흡착 경로가 짧아서 제거효율이 감소한 문제가 있으며, 2㎜를 초과하면, 여과시 차압발생으로 유량이 감소한 문제가 있을 수 있다.If the average thickness is less than 0.1 mm, there is a problem that the removal efficiency is reduced due to the shortage of the virus adsorption pathway. On the other hand, if the average thickness of the nonwoven fabric is less than 0.1 mm, Mm, there may be a problem that the flow rate decreases due to the generation of differential pressure during filtration.
그리고, 상기 부직포를 구성하는 섬유의 섬도는 0.5 ~ 10㎛ 및 평균공경 1 ~ 30㎛일 수 있으며, 바람직하게는 섬도 0.5 ~ 8㎛ 및 평균공경 1 ~ 10㎛ 일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 섬도 0.5 ~ 5㎛ 및 평균공경 1 ~ 8㎛일 수 있다. 이때, 부직포를 구성하는 섬유의 섬도가 0.5㎛ 미만이면, 여과시 차압발생에 따른 유량 감소하는 문제가 있을 수 있고, 10㎛를 초과하면, 다공도가 떨어져 여과효율이 감소하는 문제가 있을 수 있다. 또한, 평균공경이 1㎛ 미만이면, 유량 감소한 문제가 있으며, 30㎛를 초과하면, 바이러스 제거성능이 감소하는 문제가 있을 수 있다.
The fibers constituting the nonwoven fabric may have a fineness of 0.5 to 10 mu m and an average pore size of 1 to 30 mu m, preferably a fineness of 0.5 to 8 mu m and an average pore size of 1 to 10 mu m, 0.5 to 5 mu m and an average pore diameter of 1 to 8 mu m. At this time, if the fineness of the fibers constituting the nonwoven fabric is less than 0.5 mu m, there may be a problem that the flow rate decreases due to the generation of the differential pressure during filtration, and if it exceeds 10 mu m, the filtration efficiency may decrease due to the decrease in porosity. If the average pore size is less than 1 占 퐉, there is a problem of decreasing the flow rate. If the average pore size exceeds 30 占 퐉, there may be a problem that the virus removal performance is decreased.
본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 양전하 코팅제를 코팅시키는 단계의 침전은 15℃ ~ 40℃에서 수행하는 것이, 바람직하게는 20℃ ~ 30℃에서 수행하는 것이 좋으며, 이때, 15℃ 미만에서 수행시 에폭시 점착력이 감소되는 문제가 있을 수 있고, 40℃를 초과하는 온도에서 수행시 용매 증기 발생에 의한 유해환경 및 폭발의 문제가 있을 수 있으므로 상기 온도 범위에서 침전을 수행하는 것이 좋다. 그리고, 침전시간은 5초 ~ 15시간 동안, 바람직하게는 20초 ~ 13시간 정도 수행하는 것이 좋다.In the production method of the present invention, the precipitation of the step of coating the positive charge coating agent is preferably carried out at 15 ° C to 40 ° C, preferably at 20 ° C to 30 ° C, There is a problem that the adhesive strength of the epoxy may be decreased, and there may be a problem of explosion and harmful environment due to the generation of solvent vapor at a temperature exceeding 40 캜. Therefore, it is preferable to perform the precipitation in the above temperature range. The precipitation time is preferably 5 seconds to 15 hours, preferably 20 seconds to 13 hours.
본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 열가교는 60℃ ~ 130℃ 하에서, 바람직하게는 70℃ ~ 110℃ 하에서, 더욱 바람직하게는 80℃ ~ 100℃에서 건조 및 가교를 수행하는 것이 좋은데, 이때, 열가교 온도가 60℃ 미만이면 가교제와 아민화합물의 가교반응잉 충분히 이루어 지지 않아 물성 및 제조 공정의 효율이 감소되는 문제를 발생할 수 있으며, 130℃를 초과하면 부직포의 열변형을 가져와서 여재의 기공이 좁아져서 수투과량에 악영향을 줄 수 있으므로 상기 온도 범위 내에서 열가교를 수행하는 것이 좋다. 그리고, 열가교 시간은 열가교 온도에 따라 상대적으로 변하는 것으로서, 바람직하게는 15초 ~ 8시간 정도 수행하는 것이, 바람직하게는 30초 ~ 6시간 동안 수행하는 것이 좋다.
In the production process of the present invention, the thermal crosslinking is preferably carried out by drying and crosslinking at 60 ° C to 130 ° C, preferably at 70 ° C to 110 ° C, more preferably at 80 ° C to 100 ° C, If the thermal crosslinking temperature is less than 60 ° C, the crosslinking reaction between the crosslinking agent and the amine compound may not be sufficiently performed, resulting in a decrease in the physical properties and efficiency of the manufacturing process. If the temperature exceeds 130 ° C, May be narrowed to adversely affect the water permeation amount, so it is preferable to perform thermal crosslinking within the above temperature range. The heat crosslinking time varies depending on the heat crosslinking temperature. It is preferably carried out for 15 seconds to 8 hours, preferably 30 seconds to 6 hours.
본 발명의 항바이러스 여재는 부직포의 내부 및 표면에 양전하 코팅층이 코팅되어 있는데, 상기 양전하 코팅층은 평균두께 0.01 ~ 3㎛을 갖도록 형성시키는 것이, 바람직하게는 평균두께 0.05 ~ 1㎛을 갖도록 하는 것이 좋으며, 이때, 코팅층의 평균두께가 0.01㎛ 미만이면 코팅 균일도 감소로 인한 물성편차 문제가 있을 수 있고, 3㎛를 초과하면 코팅층 내구성 감소로 용출문제 가 있을 수 있다.In the antiviral filter material of the present invention, a positive charge coating layer is coated on the inside and the surface of the nonwoven fabric. Preferably, the positive charge coating layer has an average thickness of 0.01 to 3 μm, preferably 0.05 to 1 μm At this time, if the average thickness of the coating layer is less than 0.01 탆, there may be a problem of physical property deviation due to reduction in coating uniformity. If the average thickness exceeds 3 탆, coating layer durability may be decreased and elution problem may occur.
양전하 코팅층을 형성된 본 발명 항바이러스 여재의 표면전하는 10 ~ 50 mV 일 수 있으며, 바람직하게는 15 ~ 50 mV일 수 있다. 이는 부직포의 표면전하가 양전하를 나타냄으로써, 음전하를 갖는 바이러스를 흡착하여 포집할 수 있게 되는데, 만약 부직포의 표면전하가 10mV 미만이면, 바이러스 흡착능이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 50mV를 초과하여도 바이러스 흡착능은 유사하나 공정시 높은 표면전하를 나타내기 위한 반응시간 및 농도 증가에 의한 생산비용 증가한 문제가 있을 수 있다.The surface charge of the antiviral filter material of the present invention having the positive charge coating layer may be 10 to 50 mV, preferably 15 to 50 mV. If the surface charge of the nonwoven fabric is less than 10 mV, there may be a problem that the virus adsorbing ability is poor. When the surface charge of the nonwoven fabric is more than 50 mV, Although the adsorption capacity is similar, there is a problem that the production cost is increased due to the increase of the reaction time and the concentration to show the high surface charge in the process.
그리고, 상기 표면전하는 Anton Parr 사의 Surpass 모델을 사용하여 흐름전위를 측정하여 하기 수학식 1에 의해 계산된 방법에 의거하여 측정할 수 있는데, 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The surface electric charge can be measured based on a method calculated by the following Equation 1 by measuring the flow electric potential using a Surpass model manufactured by Anton Parr. However, the present invention is not limited thereto.
[수학식 1][Equation 1]
상기 수학식 1에서, ζ: 제타전위(mV), U : 흐름전위(streaming potential, p : 압력(pressure), η: 전해질 점도, ε: 전해질의 기본유전율, ε0 : 전해질의 유전체상수, Kb:전해질의전기전도도
Where ζ is the zeta potential (mV), U is the streaming potential (p), η is the electrolyte viscosity, ε is the basic permittivity of the electrolyte, ε 0 is the dielectric constant of the electrolyte, K b : electric conductivity of electrolyte
또한, 본 발명의 항바이러스 여재는 평균수투과량이 20 ~ 150 ㎖/cm2·min·bar일 수 있으며, 바람직하게는 25 ~ 100 ㎖/cm2·min·bar 있다. The antiviral filter material of the present invention may have an average water permeation rate of 20 to 150 ml / cm 2 · min · bar, preferably 25 to 100 ml / cm 2 · min · bar.
이러한, 높은 표면전하 및 평균수투과량을 갖는 본 발명의 항바이러스 여재는 바이러스 제거성능이 2log 이상일 수 있으며, 바람직하게는 2.5log 이상, 더욱 바람직하게는 3.5log 이상일 수 있다.
The antiviral filter material of the present invention having a high surface charge and an average water permeability may have a virus removal performance of 2 log or more, preferably 2.5 log or more, and more preferably 3.5 log or more.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples should not be construed as limiting the scope of the present invention, and should be construed to facilitate understanding of the present invention.
[[ 실시예Example ] ]
실시예Example 1 : 항바이러스 1: Antiviral 여재의Media 제조 Produce
디메틸렌아세트아마이드 용매 100 중량부에 대하여, 노볼락형 에폭시 수지 4.5 중량부 및 폴리에틸렌이민 4.5 중량부를 혼합한 후, 25℃에서 30분간 교반하여 제조한 용액을 메탄올 용액에 20%로 희석하여 전체 용매 100 중량부에 대하여 상기 노볼락형 에폭시 수지 0.9 중량부 및 상기 폴리에틸렌이민 0.9 중량부를 포함하는 양전하 코팅제를 제조하였다. 4.5 parts by weight of a novolak type epoxy resin and 4.5 parts by weight of polyethyleneimine were mixed with 100 parts by weight of a dimethylene acetamide solvent, and the solution was stirred at 25 DEG C for 30 minutes to dilute the solution to 20% in a methanol solution, 0.9 parts by weight of the novolak type epoxy resin and 0.9 part by weight of the polyethyleneimine were prepared in 100 parts by weight.
다음으로, 평균공경 6㎛, 섬도 3㎛ 및 평균두께 703㎛를 갖는 폴리프로필렌 부직포를 상기 양전하 코팅제에 25℃에서 12시간 침적시킨 후, 이를 꺼내서, 80℃에서 6시간 동안 열 가교를 실시하여 부직포의 내부 및 표면에 평균두께 1㎛의 양전하 코팅층을 형성시켰다. Next, a polypropylene nonwoven fabric having an average pore size of 6 mu m, a fineness of 3 mu m, and an average thickness of 703 mu m was immersed in the positive charge coating agent at 25 DEG C for 12 hours and then taken out of it and thermally crosslinked at 80 DEG C for 6 hours, A positive charge coating layer having an average thickness of 1 mu m was formed on the inside and the surface of the substrate.
그리고, 양전하 코팅제로 침전, 열가교처리 전의 폴리프로필렌 부직포의 SEM 측정 사진을 도 1에 나타내었고, 열가교 처리 후의 폴리프로필렌 부직포의 SEM 측정 사진을 도 2에 나타내었다. 도 1과 도 2를 비교해보면, 폴리프로필렌 부직포의 내부 섬유에 양전하 코팅층이 잘 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
FIG. 1 shows a photograph of the SEM measurement of the polypropylene nonwoven fabric before the precipitation with the positive charge coating agent and the thermal crosslinking treatment, and FIG. 2 shows the SEM photograph of the polypropylene nonwoven fabric after the heat crosslinking treatment. Comparing FIG. 1 and FIG. 2, it can be confirmed that a positive charge coating layer is well formed on the internal fibers of the polypropylene nonwoven fabric.
실시예Example 2 2
침전 시간을 30초 동안만 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 항바이러스 여재를 제조하였다.
An antiviral filter medium was prepared in the same manner as in Example 1, except that the precipitation time was only 30 seconds.
실시예Example 3 3
열가교 온도 및 시간을 100℃에서 5분간 열 가교를 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 항바이러스 여재를 제조하였다.
An antiviral filter material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the thermal crosslinking temperature and time were thermally crosslinked at 100 占 폚 for 5 minutes.
실시예Example 4 4
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 전체 용매 100 중량부에 대하여 상기 비스페놀 F형 에폭시 수지 0.9 중량부 및 상기 폴리에틸렌이민 0.9 중량부를 포함하는 양전하 코팅제를 제조하였다.
A positive charge coating agent comprising 0.9 part by weight of the bisphenol F type epoxy resin and 0.9 part by weight of the polyethyleneimine was prepared per 100 parts by weight of the total solvent.
실시예Example 5 5
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 전체 용매 100 중량부에 대하여 상기 노볼락형 에폭시 수지 0.9 중량부 및 상기 폴리에틸렌이민 1.8 중량부를 포함하는 양전하 코팅제를 제조한 후, 이를 이용하여 항바이러스 여재를 제조하였다.
Except that 0.9 parts by weight of the novolak type epoxy resin and 1.8 parts by weight of the polyethyleneimine were added to 100 parts by weight of the entire solvent and the antiviral filter media was prepared using the same Respectively.
실시예Example 6 6
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 전체 용매 100 중량부에 대하여 상기 노볼락형 에폭시 수지 0.9 중량부 및 상기 폴리에틸렌이민 3.5 중량부를 포함하는 양전하 코팅제를 제조한 후, 이를 이용하여 항바이러스 여재를 제조하였다.
Except that 0.9 parts by weight of the novolak type epoxy resin and 3.5 parts by weight of the polyethyleneimine were added to 100 parts by weight of the total solvent and the antiviral filter media was prepared Respectively.
실시예Example 7 7
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 전체 용매 100 중량부에 대하여 상기 노볼락형 에폭시 수지 0.9 중량부 및 상기 폴리에틸렌이민 0.5 중량부를 포함하는 양전하 코팅제를 제조한 후, 이를 이용하여 항바이러스 여재를 제조하였다.
Except that 0.9 parts by weight of the novolak type epoxy resin and 0.5 part by weight of the polyethyleneimine were added to 100 parts by weight of the total solvent and the antiviral filter media was prepared using the same Respectively.
실시예Example 8 8
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 전체 용매 100 중량부에 대하여 상기 노볼락형 에폭시 수지 0.9 중량부 및 상기 디페닐아민 0.9 중량부를 포함하는 양전하 코팅제를 제조한 후, 이를 이용하여 항바이러스 여재를 제조하였다.
Except that 0.9 parts by weight of the novolak type epoxy resin and 0.9 part by weight of the diphenylamine were added to 100 parts by weight of the total solvent and an antiviral filter medium was prepared using the same. .
실시예Example 9 9
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 평균공경 15㎛, 섬도 7㎛ 및 평균두께 653㎛를 갖는 폴리프로필렌 부직포를 사용하여 항바이러스 여재를 제조하였다.
An antiviral filter material was prepared in the same manner as in Example 1 except that a polypropylene nonwoven fabric having an average pore diameter of 15 μm, a fineness of 7 μm and an average thickness of 653 μm was used.
실시예Example 10 10
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 코팅 용액을 메탄올 용액에 희석하지 않고, 이를 이용한 항바이러스 여재를 제조하였다.
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the coating solution was not diluted in a methanol solution to prepare an antiviral filter medium.
비교예Comparative Example 1 One
실시예 1과 동일하게 실시하여 항바이러스 여재를 제조하되, 폴리프로필렌 부직포로서, 평균공경 50㎛, 섬도 15㎛ 및 평균두께 996㎛를 갖는 폴리프로필렌 부직포를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 항바이러스 여재를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated to prepare an antiviral filter medium, and a polypropylene nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 1, except that a polypropylene nonwoven fabric having an average pore diameter of 50 μm, a fineness of 15 μm and an average thickness of 996 μm was used To prepare antiviral filter media.
비교예Comparative Example 2 2
열가교 온도 및 시간을 50℃에서 6 시간 동안 열가교를 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 항바이러스 여재를 제조하였다.
An antiviral filter material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the thermal crosslinking temperature and time were thermally crosslinked at 50 캜 for 6 hours.
비교예Comparative Example 3 3
열가교 온도 및 시간을 145℃에서 2 시간 동안 열가교를 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 항바이러스 여재를 제조하였다.
An antiviral filter material was prepared in the same manner as in Example 1 except that thermal crosslinking temperature and time were thermally crosslinked at 145 캜 for 2 hours.
비교예Comparative Example 4 4
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 전체 용매 100 중량부에 대하여 상기 노볼락형 에폭시 수지 0.9 중량부 및 상기 폴리에틸렌이민 0.3 중량부를 포함하는 양전하 코팅제를 제조한 후, 이를 이용하여 항바이러스 여재를 제조하였다.
Except that 0.9 parts by weight of the novolak type epoxy resin and 0.3 part by weight of the polyethyleneimine were added to 100 parts by weight of the total solvent and the antiviral filter media was prepared Respectively.
비교예Comparative Example 5 5
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 전체 용매 100 중량부에 대하여 상기 노볼락형 에폭시 수지 0.9 중량부 및 상기 폴리에틸렌이민 10 중량부를 포함하는 양전하 코팅제를 제조한 후, 이를 이용하여 항바이러스 여재를 제조하였다.
Except that 0.9 parts by weight of the novolak type epoxy resin and 10 parts by weight of the polyethyleneimine were added to 100 parts by weight of the total solvent and the antiviral filter media was prepared Respectively.
실험예Experimental Example 1 One
상기 실시예 1 ~ 10, 비교예 1 ~ 5에서 제조된 다공성 복합여재의 기본 물성을 파악하기 위해 분리막 기공 평가기(Maker:PMI, model: CFP-1200-AE) 기기를 사용하여 평균공경을 측정하였고, 평막 평가기((주)웅진케미칼 제작)를 이용하여 직경이 90mm인 샘플 홀더를 통해 일정한 압력(1bar)으로 단위면적 및 분당 유량을 측정하였다.The average pore size was measured by using a membrane porosimetric analyzer (PMI, model: CFP-1200-AE) to evaluate the basic properties of the porous composite media prepared in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 5 And the flow rate per unit area and per minute was measured at a constant pressure (1 bar) through a sample holder having a diameter of 90 mm using a flat membrane evaluator (manufactured by Woongjin Chemical Co., Ltd.).
또한, 평막 평가기((주)웅진케미칼 제작)-직경이 90mm인 샘플 홀더를 통해 1bar의 정압에서 PFU/㎖(PFU: plaque formingunits)단위로 8×105/㎖로 희석한 바이러스(MS2 phage) 용액을 투과시켜 미생물 제거성능을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.A virus (MS2 phage) diluted to 8 x 10 < 5 > / ml in PFU / ml (PFU: plaque forming units) at a constant pressure of 1 bar through a sample holder having a diameter of 90 mm was used for a flat membrane evaluator (manufactured by Woongjin Chemical Co., ) Solution was permeated to evaluate microbial removal performance. The results are shown in Table 1 below.
(에폭시 : PEI)Equivalence ratio
(Epoxy: PEI)
평균
두께(㎛)Non-woven
Average
Thickness (㎛)
평균공경
(㎛)Filter media
Average pore size
(탆)
온도
(℃)Sedimentation
Temperature
(° C)
시간Sedimentation
time
온도
(℃)Thermal crosslinking
Temperature
(° C)
시간Thermal crosslinking
time
(㎖/cm2·min·bar)Average permeability
(Ml / cm 2 .min.bar)
(mV)Surface charge
(mV)
제거성능(log)virus
Removal performance (log)
상기 표 1에서 알 수 있듯이, 실시예 1 ~ 실시예 10의 항바이러스 여재의 바이러스 제거 성능은 항바이러스 부직포 제조조건에 따라 2.0log 이상, 바람직하게는 2.6 ~ 4.7log로 매우 우수한 것을 확인할 수 있으며, 평균수투과량 또한 우수한 것을 확인할 수 있다. As can be seen from Table 1, the virus removal performance of the antiviral filter media of Examples 1 to 10 was 2.0 log or more, preferably 2.6 to 4.7 log, depending on the conditions for producing the antiviral nonwoven fabric, And the average water permeation amount is also excellent.
그러나, 평균공경이 30㎛ 초과한 부직포를 사용한 비교예 1의 경우, 평균수투과량은 우수하나, 바이러스 제거성능이 미흡한 문제가 있었다. 그리고, 열가교 온도가 60℃ 미만이었던 비교예 2의 경우, 항바이러스 성능이 저조했는데, 이는 양전하 코팅제 성분이 부직포에 잘 가교되지 않았기 때문인 것으로 판단된다. 그리고, 열가교 온도가 130℃를 초과한 비교예 3의 경우, 바이러스 제거성능이 매우 우수했으나, 평균수투과량이 크게 떨어졌는데, 이는 부직포의 공경이 열변형이 일어나서 공경이 작아졌기 때문인 것으로 판단된다. However, in the case of Comparative Example 1 using nonwoven fabric having an average pore size exceeding 30 탆, there was a problem that the average water permeation amount was excellent but the virus removal performance was insufficient. In the case of Comparative Example 2 in which the thermal crosslinking temperature was less than 60 캜, the antiviral performance was poor because the positive charge coating agent component was not crosslinked well to the nonwoven fabric. In the case of Comparative Example 3 in which the thermal crosslinking temperature exceeded 130 캜, the virus removal performance was excellent, but the average water permeation amount was greatly decreased. This is because the pore size of the nonwoven fabric was affected by thermal deformation and decreased pore size.
또한, 다관능성 아민 화합물을 가교제 1 당량비에 대하여 0.5 당량비 미만으로 사용한 비교예 4의 경우, 바이러스 제거성능은 크게 감소하여 그 기능을 잃은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 다관능성 아민 화합물을 가교제 1 당량비에 대하여 10 당량비를 초과하여 사용한 비교예 5의 경우, 실시예 6과 비교할 때 더 이상의 바이러스 제거성능 향상이 없었으며, 오히려 평균수투과량이 감소하는 문제를 보였으며, 바이러스 제거성능도 감소했는데, 이는 미반응물이 용출되어 발생한 것으로 판단된다.
In addition, in the case of Comparative Example 4 in which the polyfunctional amine compound was used in an amount less than 0.5 equivalence ratio with respect to one equivalent ratio of the crosslinking agent, the virus removal performance was greatly reduced and it was confirmed that the function was lost. Further, in Comparative Example 5, in which the polyfunctional amine compound was used in an amount exceeding 10 equivalents to one equivalent ratio of the crosslinking agent, there was no further improvement in the virus removal performance as compared with Example 6, and the average water permeation amount was reduced , And the virus removal performance was also decreased, which is considered to be caused by the elution of unreacted materials.
상기 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명의 항바이러스 여재가 우수한 수투과량 및 바이러스 제거성능을 갖는 것을 확인할 수 있었으며, 본 발명의 항바이러스 여재가 기존의 유기섬유 기반의 항바이러스 여재를 대체할 수 있는 친환경적인 항바이러스 여재임을 확인할 수 있었다.
Through the above Examples and Comparative Examples, it was confirmed that the antiviral filter material of the present invention had excellent water permeation amount and virus removal performance, and that the antiviral filter material of the present invention can replace the existing organic fiber- Friendly anti - virus media.
Claims (15)
상기 부직포의 내부 및 표면에 양전하 코팅층;이 형성되어 있으며,
상기 양전하 코팅층은 가교제 및 다관능성 아민 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 항바이러스 여재.
A nonwoven fabric containing at least one selected from polypropylene fiber, polyethylene terephthalate fiber, polyethylene fiber, polyester fiber, nylon fiber and cellulose fiber; And
A positive charge coating layer is formed on the inside and the surface of the nonwoven fabric,
Wherein the positive charge coating layer comprises a crosslinking agent and a polyfunctional amine compound.
The antiviral filter material according to claim 1, wherein the nonwoven fabric has a fineness of 0.5 to 10 탆 and a pore size of 1 to 30 탆.
The antiviral filter material according to claim 1, wherein the nonwoven fabric has an average thickness of 0.1 to 2 mm.
The epoxy resin composition according to claim 1, wherein the crosslinking agent is selected from the group consisting of bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, hydrogenated bisphenol F epoxy resin, flame retardant epoxy resin and Novolac epoxy resin And a resin.
The antiviral filter material according to claim 1, wherein the polyfunctional amine compound comprises at least one selected from the group consisting of polyethyleneimine, diethylene triamine, piperazine, dimethylenepiperazine and diphenylamine.
The antiviral filter material according to claim 1, wherein the crosslinking agent and the polyfunctional amine compound are contained in an equivalent ratio of 1: 0.5 to 10: 1.
The antiviral filter material according to claim 1, wherein the surface charge of the filter medium is 10 to 50 mV.
8. The antiviral filter material according to any one of claims 1 to 7, wherein the average permeation amount is 20 to 150 ml / cm < 2 >
바이러스 제거성능이 2 log 이상인 것을 특징으로 하는 항바이러스 여재.
9. The method of claim 8,
Wherein the virus removal performance is 2 log or more.
비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 A 에폭시 수지, 수소첨가된 비스페놀 F 에폭시 수지, 난연성 에폭시(brominated epoxy) 수지 및 노볼락형 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 가교제; 및
폴리에틸렌이민, 디에틸렌트리아민, 피페라진, 디메틸렌피페라진 및 디페닐아민 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 다관능성 아민 화합물;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 항바이러스 여재용 양전하 코팅제.
A solvent containing at least one selected from the group consisting of dimethylacetamide, dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, ethanol, isopropyl alcohol, acetone, and methanol;
A crosslinking agent containing at least one selected from the group consisting of bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, hydrogenated bisphenol F epoxy resin, flame retardant epoxy resin and novolak epoxy resin; And
A polyfunctional amine compound containing at least one member selected from the group consisting of polyethyleneimine, diethylenetriamine, piperazine, dimethylenepiperazine and diphenylamine;
Wherein the positive charge coating agent is an antiviral coating agent.
11. The positive charge coating agent for antiviral fats according to claim 10, wherein the cross-linking agent and the polyfunctional amine compound are contained in an amount of 1: 0.5 to 10 equivalents.
양전하 코팅제가 코팅된 부직포를 열가교시켜서 양전하 코팅층을 형성시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 항바이러스 여재의 제조방법.
Depositing a nonwoven fabric on the positive charge coating agent of claim 10 or 11 to coat the nonwoven fabric with a positive charge coating agent; And
Thermally crosslinking a nonwoven fabric coated with a positive charge coating agent to form a positive charge coating layer;
Lt; RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >
13. The method of claim 12, wherein the precipitation is performed at 15 to 40 DEG C for 5 seconds to 15 hours.
13. The method for producing an antiviral filter material according to claim 12, wherein the thermal crosslinking is carried out at 60 DEG C to 130 DEG C for 15 seconds to 8 hours.
The nonwoven fabric according to claim 12, wherein the nonwoven fabric before the precipitation of the nonwoven fabric is subjected to a pretreatment such as a corona, a plasma, a hydro-charging, a sputter, a primer, Wherein the antiviral filter material is a biomolecule.
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