KR20080093941A

KR20080093941A - 무촉매공정으로 제조되는 순간살균력을 가지는 은폼

Info

Publication number: KR20080093941A
Application number: KR1020080088164A
Authority: KR
Inventors: 현용규; 추준식
Original assignee: 추준식
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2008-09-08
Publication date: 2008-10-22
Also published as: KR100921399B1

Abstract

순간살균력을 가지는 은으로 제조되는 개기공형 발포금속(silver foam:은폼)이 도금법에 의한 제조법은 공정이 매우 복잡하다. 대부분을 염화팔라듐 촉매법으로 제조되는데 염화팔라듐이 고가이고 폴리우레탄필터폼(poly urethane filter foam:PU폼)이 표면적이 넓어 다량의 염화팔라듐이 소모된다. 본 발명은 염화팔라듐촉매공정을 생략하여 생산비용을 획기적으로 낮추는 것을 특징으로 한다.

은폼, 개기공형발포금속, 염화팔라듐촉매, 순간살균력, 질산은

Description

무촉매공정으로 제조되는 순간살균력을 가지는 은폼 {Noncatalytic Silver foam}

은폼의 주조법, 소결법 3가지 공정이 있다. 그중에 도금법에 의해 은폼이 제조되는 공정 중에 PU폼에 에칭이 끝나면 PU폼 표면에 크레이터가 생성이되는데 이크레이터 속에 염화팔라듐(PdCl₂)입자가 고착이 된다. 이것을 갈고리 효과(anchor effect)라 하는데 이는 무전해 은도금시 은과 수지간의 밀착력을 향상시키다. 염화팔라듐입자는 무전해 은도금시 비전도체인 수지 표면에 화학반응을 개시시키기 위한 전처리 공정이다.

본 발명은 전술한 바와 같이 촉매공정을 생략하고 활성화공정과 가속화공정을 합하여 한 공정으로 하고 바로 무전해도금을 한 방법이다.

은은 항균 및 살균작용을 한다고 일반적으로 알려져 있다.

은이 세균의 -SH, -COOH, OH 등과 강하게 결합해 세균의 세포막을 파괴 또는 세포막의 기능을 교란하여 항균작용을 하며, 은이 촉매작용을 해 산소가 O² ^-, O² ⁺, O로 전환되어 살균작용을 하는 것으로 알려져 있다.

은은 예로부터 식품에 사용될 정도로 인체에 해가 적으며, 매우 낮은 1ppm이하의 농도에서도 살균효과를 보인다고 하였다.

(문헌1)은나노(나노실버),「KISTI 기술정보분석보고서」,한국과학기술정보연구원, 2004,12

(문헌2)정혜원,김현숙,항균성을 부여하기 위한 세탁과정에서의 은콜로이드 용액처리, 한국의류학회지,28(9/10),pp.1312-1319,2004

은의 살균 면적을 최대로 늘리기 위해 표면적이 극대화(부피에 대한 비표면적 2700mm²/mm³ )되어 있는 3차원 망목구조상태로 만들어 주면 일반 정수기의 출수압인 1.5ℓ/min에서도 완벽한 살균력을 가진다.(일본식품분석센타검사 의뢰번호 105030873호)

이반적인 개기공형금속폼을 만들어 주는 방법에는 3가지가 있다. 첫 번째가 주조법

(문헌3)10-2000-0012491

으로서 두 번째가 소결법

(문헌4)10-2003-0056790

세번째가 도금법

(문헌5)10-0546512-0000, 10-0565006-0000, 10-0472967-0000

등이 있는데 도금법에서 각자 다른 방법으로 폴리우레탄필터폼에 전도성을 부여하 는 방법으로 특허가 등록되어 있다.

전술한 도금법으로 제조되는 은폼은 세 가지로 특허가 등록되어 있는데 그 방법들은 모두가 PU폼에 전도성을 부여하고 무전해은도금하여 이것을 다시 전기은도금하는 방법인데 세가지 특허의 다른 점은 PU폼에 전도성을 부여하는 방법이다.

첫번째는 흑연입자를 PU폼 표면에 부착하는 방법이고 세번째의 특허는 PU표면에 은분말은 접착제에 타서 분무하는 방법으로 이 방법은 무전해 도금액이나 전기도금액의 오염을 가져와 큰 손실은 발생시킬 우려가 있다. 또한 전기도금을 위해서는 분무된 도포막이 임계두께 이상의 두께를 가져야 하기 때문에 상당히 많은 량의 은분말이 소모되어 오히려 더 큰 비용의 증가를 가져온다.

두 번째 방법은 PU폼을 진공중에서 플라즈마 스퍼터링하는 방법으로 두꺼운 소재내부에는 은분말입자가 도포되지 않는다는 단점이 있다. 또한 진공 스퍼터는 상당한 고가이므로 제품의 가격상승요인이 된다.

일반적인 방법으로는 탈지-에칭-중화-민감화-활성화-가속화-과정을 거쳐 무전해 은도금을 수행하게 된다.

본 발명은 공정을 개선하여 생산단가를 획기적으로 줄이는 방법으로 PU폼을 세제로 탈지하여 먼지나 기름기를 제거 한 다음 수세(이 공정은 다음 공정에서 불순물이 깍여나가므로 생략해도 무방함)하고 알칼리 감량처리로 액비50:1로 5%의 수 산화나트륨(NaOH)수용액을 95℃로 30분 유지한 에칭공정 후 아세트산으로 중화한다. 질산은(AgNO₃)1.5g/ℓ +수산화나트륨(NaOH)42g/ℓ+암모니아수 5㎖/ℓ에 30분간 침적하여 민감화와 가속화공정까지 한 공정으로 해결할 수가 있다.

기존의 방법에 비해 에칭과 질산은 침적공정 두 가지 공정 후 바로 무전해 은도금을 행할 수 있어서 도금액이 오염이 되지 않고, 고가인 은 분말을 다량분무해야 은도금을 할 수 있는 고비용구조를 제거할 수 있다.

PU폼을 알카리 감량처리로 액비50:1로 5%의 수산화나트륨(NaOH)수용액을 95℃로 30분 유지한 에칭공정 후 아세트산으로 중화한다. 질산은(AgNO₃)1.5g/ℓ +수산화나트륨(NaOH)42g/ℓ+암모니아수 5㎖/ℓ에 30분간 침적시키고 무전해은도금한 후 이것은 다시 전기도금하여 두께(100~300㎛)를 두껍게 한다. 전기도금은 임계두께가 있어, 어느 정도 은 도금막 두께를 가져야 하고 도금층을 안정화시키기 위해서 바람직하게는 스트라이크 처리를 해줄 필요가 있다.

도금과정이 전부 끝이 나면 PU폼을 500~1000℃사이의 온도에서 10~60분 정도 유지시켜주면 소결이 되면서 연성을 가지게 된다.

Claims

PU폼을 에칭공정 후 민감화와 활성화, 가속화공정까지 세 공정을 한 공정으로 처리하는 것.
전술한 방법으로 제조되는 은폼을 정수기 연수기 알칼리 이온수기 등 순간살균력이 필요한 곳에 설치하여 사용하는 것.