WO2019083182A1 - 이산화염소 소스 제조방법 및 그 제조장치 - Google Patents

이산화염소 소스 제조방법 및 그 제조장치

Info

Publication number
WO2019083182A1
WO2019083182A1 PCT/KR2018/011596 KR2018011596W WO2019083182A1 WO 2019083182 A1 WO2019083182 A1 WO 2019083182A1 KR 2018011596 W KR2018011596 W KR 2018011596W WO 2019083182 A1 WO2019083182 A1 WO 2019083182A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
acid
chlorine dioxide
clo
chlorite
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2018/011596
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이동희
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020170138482A external-priority patent/KR102018545B1/ko
Priority claimed from KR1020180038352A external-priority patent/KR102258854B1/ko
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2019083182A1 publication Critical patent/WO2019083182A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B7/00—Preservation of fruit or vegetables; Chemical ripening of fruit or vegetables
    • A23B7/10—Preserving with acids; Acid fermentation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B7/00—Preservation of fruit or vegetables; Chemical ripening of fruit or vegetables
    • A23B7/14—Preserving or ripening with chemicals not covered by group A23B7/08 or A23B7/10
    • A23B7/144—Preserving or ripening with chemicals not covered by group A23B7/08 or A23B7/10 in the form of gases, e.g. fumigation; Compositions or apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/08—Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/16—Organic material
    • B01J39/18—Macromolecular compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/32—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents for packaging two or more different materials which must be maintained separate prior to use in admixture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B11/00—Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
    • C01B11/02—Oxides of chlorine

Definitions

  • the present invention relates to a chlorine dioxide (chlorine dioxide) which is used when disinfection, hygiene or purification treatment is required due to an environment deteriorated to a poor indoor or outdoor hygiene state, or when disinfection, sterilization, , ClO 2 ) source.
  • chlorine dioxide chlorine dioxide
  • Sterilization or disinfection is the process of completely killing or destroying bacteria on the surface or inside of the object to be sterilized. It is the operation to make safe state by removing the propagation force or infectious power by killing pathogens on the surface of the object or the inside of the object, and sterilization is the safest form of disinfection.
  • Disinfection is used to prevent microbial contamination by manipulating the infectious power to kill the microorganisms in the hospital, or to prevent them from being activated even if they are not necessarily killed.
  • Sterilization refers to the operation of sterilizing all microorganisms In general, pathogenic microorganisms are less resistant to extraterrestrials and can kill more easily than non-pathogenic microorganisms kill.
  • the disinfectant which has been used up to now is pesticide such as phenol (C 6 H 5 OH), creosol soap solution (cresol, CH 3 C 6 H 4 OH), formaldehyde (HCHO), floodplain (mercuric chloride, HgCl 2 ) It is used selectively depending on the kind of object or infectious disease depending on the application, such as soap liquid, chlorine agent (chlorine, bleaching powder, sodium chlorite, chlorine inorganic compound), iodide, quicklime, hydrogen peroxide, medicinal soap, have.
  • pesticide such as phenol (C 6 H 5 OH), creosol soap solution (cresol, CH 3 C 6 H 4 OH), formaldehyde (HCHO), floodplain (mercuric chloride, HgCl 2 ) It is used selectively depending on the kind of object or infectious disease depending on the application, such as soap liquid, chlorine agent (chlorine, bleaching powder, sodium chlorite, chlorine inorganic compound), iodide, quicklime, hydrogen peroxide,
  • Chlorine dioxide (ClO 2 ) was first discovered by Humphrey Davy in 1814, and since it was proposed by Berge in 1900 to be used as a disinfectant for water treatment, it has been widely used for sterilization of drinking water, deodorization and bleaching in the US and Europe , Especially after 1972, chlorine dioxide reacts with organic contaminants in water, unlike chlorine, and does not produce a carcinogenic trihalomethane.
  • One of the advantages of the disinfection method using chlorine dioxide is that it can be applied at any time, such as before or after the harvest of apples, or during the processing using the apples.
  • a small food processing company that does not have a sterilization device to remove contaminants
  • chlorine dioxide has the advantage of being able to kill bacteria or viruses at a high risk in most environmental applications, so until now, chlorine dioxide-containing solutions have been used as foodstuffs
  • the present invention can be applied to sterilization and disinfection by contacting the food material surface or the hygienic condition for disinfection, hygienic treatment, and water treatment of a place where the freshness is maintained or the sanitary condition is poor.
  • the liquid chlorine dioxide source It is necessary to provide a source of vaporized chlorine dioxide in all the space needed to maintain the foodstuff surface or to be in direct contact with the sanitary treatment requiring sterilization or disinfection.
  • U.S. Patent No. 4,764,385 discloses a process for uniformly heating fruits and vegetables using a microwave heating method as a preservative for fresh fruits and vegetables; Cooling the enzyme to an inactivation temperature; Sealing the cooled fruit or vegetable in the cooling process in a container containing an inert gas; In order to prevent generation of degenerative gas without damaging fruits or vegetables and to provide sterilizing power, a technique for maintaining freshness of fruits and vegetables by packaging process for food storage has been proposed. In US Patent No. 3946118, A process for maintaining the freshness of fruits, vegetables and cereals by calcium is proposed.
  • a solution containing chlorine dioxide source and a solution containing bromine dioxide are independently constituted, It can be seen that the composition of the cited invention is completely different from that of the composition that is provided so that the freshness and hygienic treatment of the food and inorganic acid are mixed and the chlorous acid (HClO 2 ) is gradually released for a long period of time.
  • the present invention provides a source of chloric acid for maintaining freshness of food, disinfection and hygiene treatment, and a pure chlorine dioxide source containing chlorine dioxide (ClO 2 ) To provide a chlorine dioxide source that is provided for use in freshness maintenance and disinfection and sanitization of food by presenting two routes to selectively provide for spraying or selectively delivering chlorine dioxide (ClO 2 ) slowly at room temperature .
  • the present invention is a technology for providing a source of chlorine dioxide which is used for disinfection and sanitization in a place and environment where the indoor and outdoor hygiene conditions are poor, or used as disinfection, sterilization, and disinfectant during food and water purification processes.
  • the present invention is directed to a method for producing chlorine dioxide (ClO 2 ) in a gaseous state using a chlorite salt as a starting material and a second route for obtaining a chlorine dioxide (ClO 2 ) source according to a site condition, wherein the first route comprises a liquid silicate, a chlorite salt and a liquid silicate.
  • the A component and the B component including the organic / inorganic acid (Acid) are kept in a separated state, and if necessary, the A component and the B component are mixed together to form a three-dimensional network structure by silica sol- (ClO 2) of chlorine dioxide into the atmosphere by the source is present in the internal network of (ClO 2) applied to the configuration where the gas is slowly released (route 1), or, or chlorite (chlorite salts) the cation exchange resin, diluted with water And configured to pass through the metal salt (Metal salts) pure chlorine dioxide is not included (ClO 2) is applied (route 2) method for providing related art of the chlorine dioxide source that one is selected which will be applied in so as to obtain an aqueous solution.
  • silica sol- (ClO 2) of chlorine dioxide into the atmosphere by the source is present in the internal network of (ClO 2) applied to the configuration where the gas is slowly released (route 1), or, or chlorite (chlorite salts) the cation exchange resin, diluted with
  • component A containing liquid silicate and chlorite salts and component A / (ClO 2 ) having a pH of 6.8 or less is mixed with the components A and B, if necessary, by a silica sol-gel method to form a three-dimensional network structure And the chlorine dioxide is applied so as to be slowly released.
  • one of chlorite salts may be selected from sodium chlorite or potassium chlorite and used at a concentration of 0.10 to 35 wt%.
  • the second route of the present invention is a process for obtaining a pure aqueous solution of chlorine dioxide (ClO 2 ) free of metal salts by applying water-diluted chlorite salts to the cation exchange resin (Step 1) for diluting the disodium flame salt into water, and a diluted sodium dichloride dilution step (step 1) for diluting the diluted disodium flame salt with water to remove the cation in the diluted discrete flame salt, (Step 2) in which the ion exchange reaction is carried out in an ion exchange reaction tank filled with an exchange resin to maintain the concentration of the pure aqueous solution of chlorine dioxide (ClO 2 ) in which the cation is removed through the ion exchange contact step And a concentration control step (step 3), wherein the cation exchange resin is represented by R as the base polymer matrix portion of the ion exchange resin R-SO 3 cation exchange resin represented by H or R-COOH is used only cations in discrete flame-inflammatory may be applied to the step
  • the chlorine dioxide generating source to which the present technology is applied is provided in a gaseous state or an aqueous solution in accordance with the site conditions.
  • the chlorine dioxide generating source is built into a large-sized refrigerator in a food store or a general restaurant, (ClO 2 ) in small quantities, or to prevent or prevent communicable diseases through vehicle passageways or to spray chlorine dioxide (Aqueous chlorine dioxide) for disinfection in poor hygiene at home.
  • ClO 2 a large-sized refrigerator in a food store or a general restaurant
  • chlorine dioxide Aqueous chlorine dioxide
  • the chlorine dioxide generating source to which the present technology is applied is divided into two routes according to the demands and requirements of the consumers, such as the freshness maintenance and disinfection of the food through the route, and the sanitary treatment of the water purification plant, It is possible to maintain the freshness of the food for a long time and to provide a comfortable living environment at a very low price without being disturbed by the type of food, the size of the packaging container and the space for disinfection and hygiene, And contributes to providing a hygienic and pleasant indoor environment as well as contributing to cost and technology competitiveness in the field of the industry engaged in.
  • Figure 2 is an illustration for illustrating the principle that chlorite salts are passed through a cation exchange resin by transfer means to produce pure chlorine dioxide water by applying the present technique.
  • Chlorine dioxide spraying part 100 Chlorine dioxide spraying device
  • the present invention provides a source of chloric acid for maintaining freshness of food, disinfection and hygienic treatment, and a source of pure chlorine dioxide containing chlorine dioxide (ClO 2 )
  • a vessel containing liquid A consisting of sodium silicate and disodium fluoride and a container containing liquid B and a solution containing B and / or inorganic acid are separated.
  • the mixture of A and B is mixed to obtain chlorine dioxide
  • 50 ml of a 20.0% solution of sodium chlorite in a 200 ml polyethylene (PE) container is prepared, and 1/10 50 ml of mixed solution of polyacrylamide dissolved in 6.5 ml of 50 ml sulfuric acid solution was prepared and transferred to a zipper bag into which each of the prepared two solutions could be inserted, , The two zipper bags inserted into the container are crushed and the two solutions are mixed and the chlorine dioxide (ClO 2 ) can be slowly released at room temperature by closing the lid having 10 holes of 1 mm.
  • PE polyethylene
  • FIG. 1 shows an embodiment that can be applied when the source of chlorine dioxide provided in the context of the present invention desires to be provided in a gaseous state.
  • a container containing a solution A composed of liquid sodium silicate and diatomite And a case in which the container containing the solution B as the oil and the inorganic acid is in the separated state and the chlorine dioxide is obtained when the solution A and the solution B are mixed as required in the case of the brand name, 1b, a solution A and a solution B are independently present in one container, and the solution A and the solution B are mixed due to external pressure or air passage.
  • chlorine dioxide (ClO 2 ) can be provided in the form of a chlorine dioxide generating kit (50), which is applied to an acid having a pH of 6.8 or less so that chlorine dioxide (ClO 2 ) can be slowly released into a gaseous state.
  • the chlorine dioxide generating kit 50 provided in the embodiment of FIG. 1B is an application example in which a source of chlorine dioxide is generated in a gaseous state.
  • the chlorine dioxide generating kit 50 has a structure in which a composition A is contained in a storage container 20 made of a flexible material The upper part is the raw material supply part 11 and the sloped part 12 is formed at the intermediate position to smooth the flow of the composition and the B composition gradually flows into the bottom part of the supply container 10
  • the composition A can be supplied to the inside of the storage container 20 containing the A composition through the B composition supply container 10 having the structure of having the B liquid spray holes 13 to be discharged and the lid 30
  • the lid 30 has a lid engaging portion 21 for engaging with the lid 30 and a body coupling portion corresponding to the lid engaging portion is formed inside the lid.
  • the reaction gas ejection holes 31 are formed in the form of fine holes And a sealing film is adhered to the outer periphery thereof.
  • a small amount of B is injected into the storage container 20 containing the A solution from the B liquid spray hole 13 by the load of the B composition contained in the raw material supply portion 11 while the outside air passes through the raw material supply portion 11, It can be applied to a configuration in which a chlorous source can be discharged to the outside through a reaction gas ejection hole 31 of a lid 30 by reacting with a composition. (10) is provided as a flexible material so that when the liquid remains in a state in which the remaining amount of the B composition remains, it is possible to squeeze the concave portion (22) of the container by hand to squeeze out the remaining contents Thing bar It shows the probable embodiments.
  • the embodiments provided in the form of a kit for convenient application in the field as shown in FIG. 1B can be modified and applied to various embodiments as far as they include a chlorite solution or a chlorite and a superabsorbent resin.
  • a solution composition and a complex B solution composition containing an organic / inorganic acid (Acid) solution and an organic / inorganic (Acid) component are separately stored and separated when necessary,
  • the composition used in the field of freshness maintenance, disinfection and sanitization of foodstuffs is slowly included in chlorine dioxide present in the three-dimensional network structure formed by the silica sol- .
  • the three-dimensional The chlorine dioxide (ClO 2 ) present inside the network of silica formed by the present silica sol-gel method is formed into a network structure (silica gel) by using a heat-sealed water-
  • the silica gel (network consisting of a three-dimensional network) made by the silica sol-gel method is provided in a state of no fluidity such as jelly, to prevent the leakage of the liquid phase present in the container While gradually releasing chlorine dioxide (ClO 2 ) for a long time, it can be used in freshness maintenance, disinfection and hygienic treatment of food.
  • the container or the storage tank which is applied in the form of a kit as in the case of FIG. 1B, is preferably a thermoplastic resin which is excellent in processability and is generally inexpensive. Particularly, Sealing should be selected as well as elasticity and strength to avoid damage due to carelessness or external impact.
  • Chlorite salts which are applied in the form of the first route of the present invention, are intended to provide a long-term chloric acid source for freshness maintenance, disinfection and hygienic treatment of foods.
  • chlorite salts (ClO 2 ) when the pH of the chlorite is kept in the acid range below 6.8 by supplying the following organic / inorganic acid (Acid) by the acid / base reaction to the chlorite salts solution.
  • Acid organic / inorganic acid
  • chlorine dioxide ClO 2
  • the chlorite for the freshness of food, disinfection, sanitization is sodium chlorite to Chlorite is a chlorite at least one is selected among potassium, its concentration may be used in the concentration range of 0.25 to 35% by weight.
  • the organic / inorganic acid may be prepared by supplying an acid to a solution of chlorite salts in the storage container 20 and adjusting the pH of the solution containing the chlorate to 6.8 or less (Acid) is added to a mixed solution of chlorosulphate and silicate to form a three-dimensional network network (silica gel) using a silica sol-gel method, And at the same time, it forms a three-dimensional network network structure by the silica sol-gel method at a pH of 6.8 or lower at which the silicate is converted to an acidic state, while at the same time, the chlorite is converted into an acid provided, and thereby releasing the chlorine dioxide (ClO 2), u.
  • a solution of chlorite salts in the storage container 20 and adjusting the pH of the solution containing the chlorate to 6.8 or less (Acid) is added to a mixed solution of chlorosulphate and silicate to form a three-dimensional network network (silica gel) using a silica sol-gel method,
  • an inorganic acid (acid) as used herein is sulfuric acid (H 2 SO4), hydrochloric acid (HCl), nitric acid (HNO 3), phosphoric acid (H 3 PO 4) , Acetic acid, lactic acid, It is also possible to use an acid such as tartaric acid, maleic acid, citric acid, succinic acid, sufomic acid, formic acid, oxalic acid, oxalacetic acid, But are not limited to, fumaric acid, malic acid, butyric acid, palmitic acid, tartaric acid, ascorbic acid, uric acid, sulfinic acid At least one acid among isocitric acid, lauric acid, oleic acid, linoleic acid, and myristic acid may be selected.
  • the silicate used for releasing the silicate is 1 to 4 kinds of liquid sodium silicate, sodium orthosilicate, sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate and sodium aluminum silicate specified in Korea Standard Specification (KS) (SiO 2 ) is used in an amount of 0.5 part by weight to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of water in a solution in which chlorite and silicate are mixed, (SiO 2 ) is preferably contained in an amount of from 2.5 parts by weight to 12 parts by weight, more preferably from 4.0 parts by weight to 10 parts by weight, and it is advantageous to include silicate , And most preferably from 6.0 to 8.0 parts by weight.
  • KS Korean Standard Specification
  • silicate When silicate is contained in an amount of 0.5 part by weight or less based on silicon dioxide (SiO 2 ), chlorite and silicate It is very unlikely that a network of three-dimensional network structure is formed by the silica sol-gel method in the mixed solution.
  • chlorine dioxide can not be slowly released by the present invention, silicon dioxide (SiO 2) as a solid of silica sol by the organic / inorganic supply if they contain more than 15 parts by weight of the 3-dimensional net according to the gel process Can the network structure to be clearly made a large but rather of the proposed silicates according to that release is very difficult for the chlorine dioxide that exists with the network structure (ClO 2) the freshness of the food, disinfection and sanitization It is preferable to maintain the concentration.
  • the acid and chlorite salts of the oil / inorganic materials are kept independent and chemically stable during the transfer process or storage, It is preferable that the lid is contained so as not to be leaked to the outside, and it is preferable that the solution A and the solution B are stored independently and safely, respectively, and the reactant chlorine dioxide (ClO 2 ) is applied so as to be discharged in small quantities.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an embodiment to be applied when a source of chlorine dioxide provided in the state of the art is desired to be provided in a pure aqueous solution state in FIG. 2, in which FIG. 2A shows a basic principle for obtaining chlorine dioxide in an aqueous solution state
  • FIG. 2B is a schematic view of a chlorine dioxide solution injector 100a, which is constructed in the same manner as a conventional shampoo type and can obtain chlorine dioxide in a pure aqueous solution when the technical idea of FIG. 2C is an embodiment in which the technical idea of FIG. 2A can be embodied as a chlorine dioxide solution injector 100b capable of obtaining a pure aqueous solution of chlorine dioxide in a spray gun type, .
  • the basic principle of obtaining pure chlorine dioxide in the aqueous solution state shown in FIG. 2A is that chlorite is decomposed by the transfer means 80 in the chlorite storage container 60 containing the diluted chlorite salts solution dissolved in water Chloride solution is sent to the cation exchange resin reservoir 70 to obtain a pure aqueous solution of chlorine dioxide (ClO 2 ) free of metal salts
  • a round container (60a) is diluted to the bottom to the top is pressing with hand button 81, such as a shampoo type
  • hand button 81 such as a shampoo type
  • the pump body is driven and vacuum is applied, and the diluted NaClO 2 or KClO 2 solution in the round container 60a is sucked into the suction nozzle part 82, and is moved toward the chlorine dioxide outlet through the cation exchange resin reservoir 70a to form pure chlorine dioxide (ClO 2 ) according to the reaction scheme 1, so that chlorine dioxide is discharged through the injection port 90a .
  • FIG. 2C shows that it can be applied to a spray gun type chlorine dioxide injector 100b in which the diluted NaClO 2 or KClO 2 solution is contained in the vessel 60b and the pump body portion
  • the diluted NaClO 2 or KClO 2 solution contained in the vessel 60b while the pump body 80b is being driven is operated as a cation the connection line between the exchange resin reservoir (70b) is caught vacuum discrete flame antiinflammatory solution is discharged to the injection hole (90b) takes the pure chlorine dioxide (ClO 2) by the reaction scheme 3, over a cation exchange resin reservoir (70b)
  • the present invention discloses a process for diluting disodium pyrophosphate with water to dilute the disodium pyrophosphate with water as a means for obtaining pure chlorine dioxide (ClO 2 ) and a step of diluting the cation exchange resin with a transfer means to remove cations in the diluted disodium pyrophosphate And a concentration adjusting step for appropriately maintaining the concentration of the pure aqueous solution of chlorine dioxide (ClO 2 ) from which the cation has been removed through the ion exchange contacting step,
  • the cation removal step in the flame counteracting step is a step of removing the sodium or potassium salt of the disodium flame combined with sodium (Na) or potassium (K) to remove the alkali metal or the salt (Salts)
  • the step of removing the cation is applied by an ion exchange method using a cation exchange resin, and the dilution step of the chlorine dioxide salt is selected from
  • the cation exchange resin used in the present invention is a cation exchange resin in which a sulfonic acid group (-SO 3 H) and a carboxyl group (-COOH) are bonded to a basic polymer matrix of a network structure as an exchange agent, and a cation exchange resin such as Na + , H + When the resin is immersed in water, the exchanger portion is ionized like inorganic acid.
  • the cation exchange resin can be represented by R-SO 3 H (sulfonic acid group) or R-COOH (carboxyl group).
  • sodium or potassium cations in chlorite salts dissolved in water can be ion-exchanged by a cation exchange resin, and pure water-soluble chlorine dioxide can be produced in a wide concentration range.
  • sodium ion in the sodium chloride binds to the cation exchange resin while ion exchange is performed by the cation exchange resin stored in the cation exchange resin storage portion 70 as shown in Reaction Formula 3, and the hydrogen ion (H +) discharged from the cation exchange resin is dissolved in water (ClO 2 ) that is free of metal ions and Salts through the chlorine dioxide outlet 90 while being in the state of hydrogen ion (H +) in the chlorine dioxide (H +) state.
  • PE polyethylene
  • 50 g of sodium hypochlorite sodium chloride was mixed at a concentration of 0.25% and 50 ml of a mixed solution of hydroxypropyl methylcellulose 0.5% dissolved in Hyakam Co., Ltd. and 5% 50 ml of a solution was prepared.
  • the two prepared solutions were transferred to a zipper bag into which they could be inserted.
  • the two zipper bags inserted into the container were broken using a pencil sharpening knife inserted in the container laterally, and then the two solutions were mixed and the lid was opened Respectively.
  • PET polyethylene terephthalate
  • 50 ml of a mixture of sodium hypochlorite and sodium hypochlorite in a concentration of 5.0%, 50% of sodium alginate in 2.5% of sodium alginate and 50 ml of diluted sulfuric acid in 1/25 Were prepared.
  • the two prepared solutions were transferred to a zipper bag into which they could respectively be inserted.
  • the two zipper bags inserted into the container were broken using a pencil-sharpening knife inserted into the container in the longitudinal direction, then the two solutions were mixed, Respectively.
  • PE polyethylene
  • PE polyethylene
  • Examples 1 to 4 when an organic / inorganic acid (Acid) is supplied in the state where chlorite is present in the network structure of the three-dimensional network by the silica sol-gel method, Chlorine ion was detected in distilled water which was left in an acrylic case of 50 cm ⁇ 50 cm ⁇ 50 cm in size as the concentration of acid chloride (Acid) was high, and chloride ion was detected at a very stable concentration .
  • Acid organic / inorganic acid
  • chlorine dioxide (ClO 2 ) is formed by the acid / base reaction and the inside of the network structure of the three-dimensional network by the silica sol-
  • the presence of chloric acid allows the amount of chlorine dioxide (ClO 2 ) to be regulated constantly, and even if the vessel is turned over, the solution in the solution does not leak out.
  • Example 1 The procedure of Example 1 was repeated except that a 10% concentration sodium chloride solution was prepared.
  • Example 1 The procedure of Example 1 was repeated except that a sodium chloride solution at a concentration of 1% was prepared.
  • Comparative Examples 5 to 8 were prepared by providing the disodium pyrophosphate solution prepared in Examples 5 to 8 as sulfuric acid diluted with 1/5 as a conventional method in a weak acid state of pH 5.5 to prepare a chlorine dioxide solution , The samples of Examples 5 to 8 were compared, and samples for Na analysis were prepared. The Na analysis was performed by a Thermo Scientific iCAP 6500 duo Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer (ICP-AES) Respectively.
  • ICP-AES Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer
  • N.D. means non-detectable, and the detection limit of Na and K is 0.01 ppm.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

본원 실내 또는 실외 위생상태가 불량한 상태로 변질된 환경으로 인해 소독이나 위생, 정화처리가 필요할 때 사용되거나, 또는 식품보관이나 정수과정 중 소독, 살균, 제균기능이 필요할 때 아염소산 소스(source)를 제공하기 위한 2 가지의 루트(route)를 제시하여 현장여건에 따라 선택적으로 이산화염소 소스를 얻어 활용분야를 넓히기 위한 기술분야의 발명이다. 본원 기술은 아염소산염(Chlorite salts)을 출발물질로 하여 이산화염소(ClO2)를 얻기 위한 이산화염소 소스의 제공방법에서 액상의 규산염과 아염소산염(Chlorite salts)을 포함하는 A성분과 유/무기 산(Acid)을 포함하는 B성분이 분리된 상태로 보관되다가 필요 시 A성분과 B성분이 혼합되면서 이산화염소(Chlorine dioxide, ClO2)가 포함된 수용액을 얻도록 적용(route1)되거나 또는 물로 희석된 아염소산염(Chlorite salts)을 양이온교환수지에 통과되도록 구성하여 금속염(Metal salts)이 포함되지 않은 순수한 이산화염소(ClO2) 수용액을 얻도록 적용(route1)되는 것 중 하나가 선택되어 이산화염소(ClO2) 수용액을 얻도록 적용되는 이산화염소 소스의 제공방법 관련 기술이다.

Description

이산화염소 소스 제조방법 및 그 제조장치
본 발명은 실내 또는 실외 위생상태가 불량한 상태로 변질된 환경으로 인해 소독이나 위생, 정화처리가 필요할 때 사용되거나, 식품보관이나 정수과정 중 소독, 살균, 제균기능이 필요할 때 사용되는 이산화염소(Chlorite, ClO2) 소스(source)를 제공하기 위한 기술분야의 발명이다.
멸균(sterilization) 또는 소독(disinfection) 공정이라 함은 보호대상 물체의 표면 또는 그 내부에 분포하는 세균을 완전히 죽이거나 소멸시키는 것으로 멸균은 무균(無菌)의 상태로 만드는 조작임에 대해 소독은 대상으로 하는 물체의 표면 또는 그 내부에 있는 병원균을 죽여 전파력 또는 감염력을 없애는 것으로서 안전한 상태로 하는 조작을 말하며, 멸균은 소독의 가장 안전한 형태라고 할 수 있다.
소독이란 병원미생물을 죽이거나, 또는 반드시 죽이지는 못하더라도 활동하지 못하도록 감염력을 억제하는 조작으로 미생물의 오염을 방지하기 위해 사용되고, 살균은 모든 미생물을 대상으로 세균을 완전히 죽여서 무균상태로 하는 조작을 말하는바 일반적으로 병원성 미생물은 외계에서는 저항력이 약하므로 비병원성의 미생물을 죽이는 조건 보다 쉽게 죽일 수 있다.
지금까지 사용되고 있는 소독약은 석탄산(C6H5OH), 크레졸 비누액(크레졸, CH3C6H4OH), 포름알데히드(HCHO), 승홍수(염화제2수은, HgCl2), 알콜제, 역성비누액, 염소제(염소, 표백분, 차이산화염소 나트륨, 염소무기 화합물), 요드제, 생석회, 과산화수소, 약용비누, 머어규로크롬액 등이 용도에 따라 선택적으로 대상물 또는 전염병의 종류에 따라 사용되고 있다.
이산화염소(ClO2)는 1814년 Humphrey Davy에 의해 처음 발견 되었으며, 1900년 Berge에 의해 수처리용 살균제로 사용이 제안된 이후 미국, 유럽 등지 에서는 음용수 살균, 냄새 제거, 표백 등의 용도로 널리 사용되고 있으며, 특히 1972년 이후 이산화염소는 염소와 달리 물속의 유기성 오염물질과 반응하여 발암물질인 트리할로메탄을 생성하지 않는다는 것이 밝혀졌다.
그러나 국내에서는 국내법상(수용액의 경우) 염소와 병행(후처리)처리하여 철(Fe), 망간(Mn)등의 중금속 제거용도로 그 사용을 제한하고 있으나 미국 식품의약국에서는 리스테리아균과 대장균 O157:H7(E. coli O157:H7), 살모넬라균(Salmonella sp.)을 최소 10만 분의 1 수준까지 감소시킬 수 있는 효능을 살균제의 기준으로 제시하고 있는바, 이산화염소의 효능은 식품의약국의 이 같은 규제 기준을 만족하고 있으며, 이 방법은 현재 사용 가능한 다른 어떤 살균 방법보다 과실과 야채를 오염시킨 리스테리아균을 박멸하는데 좋은 효과를 보이는 것으로 확인되고 있으며 리스테리아균을 대상으로 삼은 이유는 다른 종류의 병원성 세균에 비해 이 세균을 제거하는 것이 특히 더 힘들기 때문인데 리스테리아균은 냉장고나 냉동고에서도 생존할 수 있을 만큼 강한 생명력을 갖고 있으며 그 활성을 제거하는 것이 어렵다고 알려져 있다.
이산화염소를 이용한 살균 방법의 장점 가운데 하나는 사과를 수확하기 전이나 후, 이를 이용한 가공 과정 등 어느 시기에든 적용할 수 있으며, 오염균을 제거하기 위해 가열 멸균 장치를 갖고 있지 못한 소규모 식품 가공 회사에서 이용하기가 용이하며, 더구나 가열에 따라 과실의 맛이 변하는 문제점을 피하는 장점도 갖는다.
상기와 같은 특성 이외에도 이산화염소는 대부분의 환경분야 적용에서 위해도가 높지 않으면서 균이나 바이러스를 사멸시킬 수 있다는 장점을 가지고 있음에 따라 지금까지는 이산화염소가 포함된 용액을 사람들이 식재료로 사용되는 식품의 신선도 유지나 위생상태가 불량한 상태의 장소나 대상물의 소독이나 위생처리, 정수처리를 위하여 식재료 표면이나 위생상태가 불량한 곳에 접촉시켜 살균, 소독의 효과를 얻도록 적용할 수 있다.
따라서 인체나 동물의 유익한 건강을 위하여 식재료로 사용되는 모든 식품의 신선도를 유지함은 물론 바이러스나 세균이 존재하지 않거나 최소화될 수 있는 건강한 생활환경을 제공하기 위하여 액상의 이산화염소 소스(Source)가 신선도를 유지하기 위한 식재료 표면이나 멸균이나 소독이 필요한 위생처리할 곳에 직접적으로 접촉이 되지 않은 상태로 필요로 하는 모든 공간에서 증기상태의 이산화염소 소스가 존재하도록 제공하는 것이 필요하다.
더욱이 과채류인 경우는 취급, 수송, 저장, 판매 과정 중에 계속해서 호흡 및 증산작용이 이루어져 선도가 저하되고 장기간 수송이 소요되는 수출 국가의 경우는 부패, 시듦, 노화촉진, 변질에 따른 클레임이 발생해 수확 후 수명 연장기술의 선진화가 필요하다.
미국특허 등록번호 4764385호에서는 신선한 과일과 채소의 보존수다으로 극초단파에 의한 가열방법에 의해 과일과 채소를 균일하게 가열하는 공정과; 효소의 비활성화 온도로 냉각시키는 공정과; 비활성가스가 포함된 용기안에서 상기 냉각공정에서 차가워진 과일이나 채소를 기밀식으로 실링하는 공정과; 과일이나 채소가 손상없이 퇴행성 가스의 생성을 방지하고, 살균력을 제공하기 위하여 식품저장을 위패키지 공정에 의해 과일이나 채소의 신선도를 유지하고자 하는 기술이 제시되어 있고, 미국특허 등록번호 3946118호에서는 과산화칼슘에 의한 과일, 채소 및 시리얼의 신선도를 유지시켜주기 위한 공정이 제시되어 있으나 본원에서는 용기 내부에 아염소산 소스가 포함된 용액과 유무기산이 포함된 용액이 독립적으로 구성이 되고, 아염소산 소스와 유/무기산이 혼합과 동시에 식품의 신선도와 위생처리를 제공하며 아염소산(HClO2; Chlorous acid)이 장기간 서서히 방출되도록 적용되는 구성으로 인용발명과 기술구성이 전혀 다름을 알 수 있다.
본원은 식품의 신선도 유지나 소독 및 위생처리를 위해 아염소산 소스(source)를 제공하되 현장 여건에 따라 이산화염소(ClO2)가 포함된 순수한 이산화염소수(Aqueous chlorine dioxide) 소스를 제균 대상 표면에 직접 분무하거나 또는 이산화염소(ClO2)를 상온에서 천천히 방출하도록 선택적으로 제공하기 위한 2 가지의 루트(route)를 제시하여 식품의 신선도 유지와 소독 및 위생 처리에 사용되도록 제공되는 이산화염소 소스를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.
본 발명은 실내.외 위생상태가 불량한 장소 및 환경에 소독이나 위생처리를 위해 사용되거나, 식품 및 정수 과정 중 소독, 살균, 제균제로 사용되는 이산화염소의 소스(source)를 제공하기 위한 기술이다.
본원 기술사상은 아염소산염(Chlorite salts)을 출발물질로 하여 이산화염소(ClO2)를 가스상태로 얻은 제1루트와 수용액 상태로 얻는 제2루트로 이산화염소 소스(source)를 제공하기 위한 2가지의 루트(route)를 제시하여 현장여건에 따라 선택적으로 이산화염소(ClO2) 소스을 제공하고자 하는 발명으로서, 제1루트는 액상의 규산염과 아염소산염(Chlorite salts)과 액상 규산염(Silicate)을 포함하는 A성분과 유/무기 산(Acid)을 포함하는 B성분이 분리된 상태로 보관되다가 필요 시 A성분과 B성분이 혼합되면서 실리카 졸.겔법에 의해 3차원적인 망상구조가 형성이 되고, 이산화염소(ClO2)의 소스가 망상구조 내부에 존재하여 대기 중으로 이산화염소(ClO2) 가스가 천천히 방출되는 구성으로 적용(route 1)되거나, 또는 물로 희석된 아염소산염(Chlorite salts)을 양이온교환수지에 통과되도록 구성하여 금속염(Metal salts)이 포함되지 않은 순수한 이산화염소(ClO2) 수용액을 얻도록 적용(route 2)되는 것 중 하나가 선택되어 적용되는 이산화염소 소스의 제공방법 관련 기술이다.
본원의 이산화염소 소스 제공방법에서 제1루트(route 1)는 A성분과 B성분이 혼합될 때 하나의 용기 내부에 액상의 규산염과 아염소산염(Chlorite salts)을 포함하는 A성분과 유/무기 산(Acid)을 포함하는 B성분이 분리된 상태로 보관되다가 필요 시 A성분과 B성분이 혼합되면서 pH 6.8 이하의 이산화염소(Chlorine dioxide, ClO2)가 실리카 졸.겔법에 의해 3차원적 망상구조 내부에 존재하도록 적용되어 이산화염소가 서서히 방출되도록 적용되는 구성을 통하여 이루어질 수 있다.
또한 본원 이산화염소 소스의 제공방법에서 아염소산염(Chlorite salts)은 아염소산나트륨 내지는 아염소산칼륨 중에서 하나가 선택되어 0.10~35 중량% 농도로 사용될 수 있다.
본원 기술사상의 제2루트(route) 공법은 물로 희석된 아염소산염(Chlorite salts)을 양이온교환수지에 통과되도록 적용하여 금속염(Metal salts)이 포함되지 않은 순수한 이산화염소(ClO2) 수용액을 얻는 공정으로, 더욱 구체적으로 이산화염소염을 물에 희석시키기 위한 이산화염소염 희석단계(step 1)와, 상기 희석단계를 거친 이산화염소염 중의 양이온을 제거시키기 위해 희석된 이산화염소염을 이송수단에 의해 양이온교환수지가 충진된 이온교환반응조로 보내서 이온교환 반응시키는 이온교환접촉단계(step 2)와, 상기 이온교환 접촉단계를 통하여 양이온이 제거된 순수 이산화염소(ClO2) 수용액의 농도를 적절히 유지하기 위한 농도조절단계(step 3)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 양이온교환수지는 이온교환수지의 기초 고분자 모체부분을 R로 표시할 때 R-SO3H 또는 R-COOH로 표시되는 양이온교환수지가 사용되어 이산화염소염 중의 양이온만 흡착 및 제거시키는 공정으로 적용될 수 있으며, 상기 이온교환접촉단계에서 희석된 이산화염소염은 수중펌프, 무동력펌프, 동력 내지는 무동력 스프레이 건(Spray gun), 수동 누름 배출펌프 중에서 선택되는 이송수단에 의해 이온교환반응조로 보내지도록 적용될 수 있다.
이하 본원 기술이 구현되는 실시양태를 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용란에서 발명의 실시예로 상세하게 설명된다.
본원 기술이 적용되어 제공되는 이산화염소 발생 소스는 가스 상태나 또는 수용액 상태로 현장조건에 맞게 제공되어 예를 들면 대형마트의 식품저장고나 일반 음식점의 대형냉장고에 키트 형태로 내장되어 약품이 소진될 때 까지 소량씩 이산화염소(ClO2)를 방출하도록 적용되거나 차량 이동통로를 통한 전염병 예방, 방역을 하거나 가정의 위생상태가 불량한 곳에 제균을 위해 이산화염소수(Aqueous chlorine dioxide)를 분무할 때 건조 후 제균 대상물체 표면에 백화현상이 발생하지 않는 순수한 이산화염소수(Aqeous chlorine dioxide)를 제공하여 식품의 신선도 유지 및 소독이나 위생처리에 적용식품의 신선도 유지, 소독, 위생처리에 저렴한 비용으로 적용될 수 있는 효과를 갖는다.
본원 기술이 적용되는 이산화염소 발생 소스는 2가지의 루트(route)를 통하여 식품의 신선도 유지나 소독, 정수장의 위생처리 등 수요처의 요구와 형편에 따라 2가지 루트(route) 중 현장여건에 따라 하나가 선택되어 식품의 종류나 포장용기의 크기와 소독 및 위생처리할 공간에 구애를 받지 않으면서 매우 저렴한 가격에 의해 장기간 식품의 신선도를 유지 및 쾌적한 생활환경을 제공할 수 있음에 따라 농, 축, 수산업에 종사하는 분야에 가격 및 기술경쟁력에 크게 기여할 수 있을 뿐만 아니라 위생적이고, 쾌적한 실내환경을 제공하는데 기여하는 효과를 갖는다.
도 1 : 본원 기술이 적용되어 A용액이 담긴 용기와 + 유/무기산으로 B용액이 담긴 용기가 분리 상태로 있다가 필요한 경우 화상표 방향과 같이 A용액과 B용액이 혼합되면 이산화염소를 얻을 수 있는 기본원리를 설명하기 위한 예시도면.
도 2 : 본원 기술이 적용되어 아염소산염(Chlorite salts)이 이송수단에 의해 양이온교환수지를 통과하여 순수한 이산화염소수가 만들어지는 원리를 설명하기 위한 예시도면.
********** 도면의 주요 부호에 대한 설명 **********
10 : 공급용기 11 : 원료공급부
12 : 경사부 13 : 미세분출공
20 : 보관용기 21 : 뚜껑결합부
22 : 오목부 30 : 뚜껑부
31 : 미세 구멍(hole) 50 : 이산화염소 발생 키트(Kit)
60 : 이산화염소염 용기 70 : 양이온교환수지 저장부
80 : 이송수단 81 : 누름버튼
82 : 흡입노즐부 83 : 건 작동부
90 : 이산화염소 분사부 100 : 이산화염소 분사장치
본원 기술은 식품의 신선도 유지나 소독 및 위생처리를 위해 아염소산 소스(source)를 제공하되 현장 여건에 따라 이산화염소(ClO2)가 포함된 순수한 이산화염소수(Aqueous chlorine dioxide) 소스를 제균 대상 표면에 직접 분무하거나 또는 이산화염소(ClO2)를 상온에서 천천히 방출하도록 선택적으로 제공하기 위한 2 가지의 루트(route)를 제시하고자 하는 기술로, 제1루트를 통하여 이산화염소의 소스(source)가 가스상태로 제공되기 원할 때는 액상규산나트륨과 이산화염소염으로 구성된 A용액이 담긴 용기와 + 유/무기산으로 B용액이 담긴 용기가 분리 상태로 있다가 필요한 경우 A용액과 B용액이 혼합되면 이산화염소를 얻을 수 있는 기본원리가 이용되는 기술로, 최선의 실시예 형태는 200 ml 폴리에틸렌(PE) 용기에 아염소산나트륨을 20.0 %용액 50 ml를 준비하고, 1/10로 희석된 50 ml 황산용액에 폴리아크릴아마이드가 6.5% 용해된 혼합용액 50 ml를 준비하고 준비된 두 가지의 용액이 각각 들어갈 수 있는 지퍼백에 옮기고, 용기 내부에 세로 방향으로 삽입한 다음 칼(knife)을 이용하여 용기 내부에 삽입한 두 개의 지퍼백을 파쇄한 다음 두 용액이 혼합되어 1 mm의 구멍이 10개 뚫려진 뚜껑을 닫아서 이산화염소(ClO2)를 상온에서 천천히 방출시킬 수 있다.
또한 수용액 상태로 순수한 이산화염소를 얻기 위한 제2루트로 적용되는 최선의 실시양태로 도 2a에 제시된 바와 같이 수중 용해되어 희석된 아염소산염(Chlorite salts) 용액이 담긴 아염소산염 저장용기(60)에서 이송수단(80)에 의해 아염소산염(Chlorite salts) 용액이 양이온교환수지저장부(70)로 보내져서 금속염(Metal salts)이 포함되지 않은 순수한 이산화염소(ClO2) 수용액을 얻을 수 있는 기술사상의 발명이다.
이하, 본원의 기술사상을 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본원 기술사상으로 제공되는 이산화염소의 소스(source)가 가스상태로 제공되기 원할 때 적용될 수 있는 실시양태를 나타낸 것으로, 도 1a에서는 액상규산나트륨과 이산화염소염으로 구성된 A용액이 담긴 용기와 + 유/무기산으로 B용액이 담긴 용기가 분리 상태로 있다가 필요한 경우 화상표 방향과 같이 A용액과 B용액이 혼합되면 이산화염소를 얻을 수 있는 기본원리를 개략적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 1b에서는 도 1a의 기술사상이 구체적으로 구현되는 경우의 일 적용양태로 하나의 용기 내부에 A용액과 B용액이 독립적으로 존재하고, 외부의 압력이나 공기 통과로 인해 A용액과 B용액이 혼합되면서 반응식 1과 같이 실리카 졸.겔법에 의해 3차원적인 망상구조가 형성되면서 반응식 2에서와 같이 3차원적 망상구조 내부에 존재하는 이산화염소의 pH가 6.8 이하의 산(Acid)으로 제공되어 이산화염소(ClO2)가 가스 상태로 서서히 방출될 수 있도록 적용되는 이산화염소 발생키트(50) 형태로 제공될 수 있음을 나타낸 도면이다.
Na2SiO3 + H2SO4 → SiO2(3차원적 망상구조 형성) + Na2SO4 + H2O--<반응식 1>
5NaClO2 + 4CH3COOH → 4ClO2↑ + 4CH3COONa +NaCl + 2H2O---<반응식 2>
도 1b의 실시양태로 제공되는 이산화염소 발생키트(50)는 이산화염소의 소스(source)를 가스상태로 발생시키는 적용예로써 프렉시블 재질의 보관용기(20)에 A조성물이 담겨지는 구조를 이루고 보관용기의 일측 위치에 B조성물이 담겨진 공급용기(10)가 상부는 원료공급부(11)이고 중간위치에는 경사부(12)를 형성하여 조성물의 흐름을 원활하게 하며 저부로는 B조성물이 서서히 방출되는 B액 분출공(13)을 갖는 구조의 B조성물 공급용기(10)를 통하여 A조성물이 담겨진 보관용기(20) 내부로 공급할 수 있는 구조를 이루고 보관용기(20)의 상단에는 뚜껑(30)과 결합되기 위한 뚜껑결합부(21)를 갖고 뚜껑 내부에는 뚜껑결합부와 대응되는 몸체결합부가 형성되어 보관용기(20)와 뚜껑(30)이 결합되는 구조를 이루되, 뚜껑(30)에는 미세구멍 형태로 반응가스 분출구멍(31)가 마련되고 그 외연에 밀폐필름이 접착된 상태로 밀봉상태를 이루고 있다가 아염소산 소스(Chlorous source)의 방출이 필요로 할 때 뚜껑(30)에 덮인 밀폐필름을 부분적으로 열어주면 분출구멍(31)을 통하여 외부공기가 통과되면서 원료공급부(11)에 담긴 B조성물의 하중에 의해 B액 분출공(13)으로부터 A용액인 담긴 보관용기(20)에 소량씩 투입되면서 보관용기(20) 내부의 A조성물과 반응하여 아염소산 소스(Chlorous source)를 뚜껑(30)의 반응가스 분출구멍(31)을 통하여 외부로 방출할 수 있는 구성으로 적용될 수 있음을 나타낸 것으로, 이때 보관용기(20)나 공급용기(10)를 이루는 재질이 프렉시블 재질로 제공되어 B조성물의 잔량이 남아 있는 상태에서 액이 빠지지 않은 경우 손으로 용기의 오목부(22)를 압박하여 잔량 내용물을 짜낼 수 있는 구조로 제공되는 것이 바람직한 실시양태를 나타낸 것이다.
상기의 도 1b 형태와 같이 현장에서 적용이 편리하도록 키트(Kit)형태로 제공되는 실시양태는 얼마든지 다양한 실시형태로 변형되어 적용될 수 있는바, 아염소산염 용액이나 또는 아염소산염과 고흡수성 수지가 포함된 A용액 조성물과 유/무기 산(Acid) 용액이나 유/무기 산(Acid) 성분을 포함한 복합상태의 B용액 조성물이 각각 분리상태로 보관되다가 필요할 때 분리가 해제되어 두 조성물이 섞여 상기 반응식 1과 2에 의해 실리카 졸.겔법에 형성된 3차원적 망상구조 내부에 존재하는 이산화염소가 천천히 장기간 발생시켜 식품의 신선도 유지 및 소독, 위생처리 분야에 이용되는 구성은 모두 본원 기술사상에 포함된다 할 것이다.
또한 염소산염 용액에 규산염(Silicates)이 추가된 용액이 혼합되면서 아염산염이 산, 염기 반응에 의해서 이산화염소(ClO2)가 방출되는 경우에는 상기의 반응식 1과 같은 실리카 졸.겔법에 의한 3차원적인 망상구조(실리카겔)를 이루게 되며, 본 실리카 졸.겔법에 의해 만들어진 실리카의 망상구조 내부에 존재하는 이산화염소(ClO2)는 열융착된 발수처리 직물을 이용하여 용기의 뚜껑(30) 밖으로 이산화염소 배출구를 연장시켜 배출되도록 변형시켜 적용될 수 있으며, 실리카 졸.겔법에 의해 만들어진 실리카겔(3차원적 네트워크로 구성된 망상구조)은 묵과 같은 유동성이 없는 상태로 제공되어 용기 내부에 존재하는 액상의 유출을 방지하면서 서서히 이산화염소(ClO2)를 장기간 배출시키면서 식품의 신선도 유지 및 소독, 위생처리 분야에 이용될 수 있다.
상기와 같은 도 1b 싱시양태와 같이 키트형태로 적용되는 용기 또는 저장조는 가공성이 우수하고, 대체적으로 가격이 저렴한 열가소성 수지를 선택하는 것이 바람직하며, 특히 용기 안에 삽입된 약품 내용물이 저장 또는 물류 이동과정 중 부주의 또는 외부충격에 의한 파손이 일어나지 않도록 탄력 및 강도는 물론 실링(Sealing)이 우수한 재질을 선택하여야 하며, 식품의 신선도 유지, 소독, 위생처리를 위한 용량이나 범위에 따라 선택적으로 사용할 수 있고, 이를 위해서 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC), 폴리스틸렌(Polystyrene, PS), ABS수지(Acrylonitrile butadiene styrene copolymer), AS수지((Acrylonitrile-styrene resin), 메타아크릴수지(Poly(methyl methacrylate), PMMA), 폴리염화비닐렌(Polyvinylidene chloride, PVDC) 중 1종의 고분자수지가 선택되어 사용할 수 있다.
본원의 제1루트 형태로 적용되는 아염소산염(Chlorite salts)은 식품의 신선도 유지, 소독, 위생처리를 위하여 장기간의 아염소산 소스를 제공하기 위한 목적을 가지고 있으며, 이를 위하여 알칼리를 띠고 있는 아염소산염(Chlorite salts) 용액에 산/염기 반응에 의한 하기의 유/무기 산(Acid)을 공급하여 아염소산염의 pH를 6.8 이하의 산(Acid) 영역으로 유지할 때 이산화염소(ClO2)의 생성에 유리한바 이 때 아염소산염 용액의 pH가 1이하의 수준일 때는 반응성이 매우 빠른 속도의 이산화염소(ClO2)가 생성되며, 아염소산염 용액의 pH가 6.8의 수준일 때는 반응성이 매우 느려서 적은 량의 이산화염소(ClO2)가 만들어지는 바, 용도에 따라 pH를 적절히 조절하는 것이 바람직하며, 이에 따라 식품의 신선도 유지, 소독, 위생처리를 위한 아염소산염은 아염소산나트륨 내지는 아염소산칼륨 중 1종 이상의 아염소산염이 선택되어지고, 이의 농도는 0.25~35 중량%의 범위 농도로 사용할 수 있다.
상기 유/무기 산(Acid)은 단지 보관용기(20) 안의 아염소산염(Chlorite salts) 용액에 산(Acid)을 공급하여 아염소산을 방출하기 위해 아염소산염이 포함된 용액의 pH를 6.8 이하의 산(Acid) 영역으로 유지시키기 위한 목적 이외에 실리카 졸.겔법을 이용한 3차원적인 네트워크의 망상구조(실리카겔)를 이루기 위하여 알칼리를 띠고 있는 아염소산염과 규산염이 혼합된 용액에 산(Acid)을 공급하면 알칼리의 규산염이 산성으로 전환되는 pH 6.8 이하의 시점에서 실리카 졸.겔법에 의해 3차원적인 네트워크의 망상구조를 만들면서 동시에 아염소산염을 산.염기 반응에 의해 pH를 6.8 이하의 산(Acid) 영역으로 제공하여 이산화염소(ClO2)를 방출시키게 되며, 여기에서 사용되는 유.무기 산(Acid)은 황산(H2SO4), 염산(HCl), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 초산(Acetic acid), 젖산(Latic acid), 주석산(Tartaric acid), 사과산(Maleic acid), 구연산(Citric acid), 호박산(Succini acid), 술폼산(Surfamic acid), 개미산(Formic acid), 옥살산(Oxalic acid), 옥살아세트산(Oxalacetic acid), 푸마르산(Fumaric acid), 말산(Malic acid), 부티르산(Butyric acid), 팔미트산(Palmitic acid), 타르타르산(Tartaric acid), 아스코르브산(Ascorbic acid), 요산(Uric acid), 술핀산(Sulfinic acid), 이소시트르산(Isocitric acid), 라우르산(Lauric acid), 올레산(Oleic acid), 리놀레산(Linoleic acid), 미리스트산(Myristic acid) 중 1종 이상의 산(Acid)이 선택되어질 수 있다.
또한 상기 아염소산염과 규산염이 혼합된 용액에 유/무기 산(Acid)이 공급되는 과정 중 알칼리의 규산염이 산성으로 전환되는 pH 6.8 이하의 시점에서 실리카 졸.겔법에 의해 3차원적인 실리카의 네트워크 망상구조가 만들어져 망상구조와 함께 존재하는 이산화염소(ClO2)이 장기적으로 서서히 방출시키며, 동시에 아염소산염을 산.염기 반응에 의해 pH를 6.8 이하의 산(Acid) 영역으로 제공하여 이산화염소(ClO2)를 방출시키기 위해 사용되는 규산염(Silicate)은 한국표준규격(KS)에 지정한 1 ~ 4종의 액상 메타규산나트륨, 올쏘규산나트륨, 이규산나트륨, 규산칼륨, 규산리튬, 알루미늄실리콘산나트륨 중 1종 이상이 선택되어지고, 아염소산염과 규산염이 혼합된 용액 중의 물을 100 중량부로 기준으로 할 때 규산염(Silicate)이 이산화규소(SiO2)로 0.5 중량부 내지는 15 중량부로 포함되어질 수 있으며, 바람직하게는 규산염(Silicate)이 이산화규소(SiO2)로 2.5 중량부 내지는 12 중량부로 포함되어 유리하고, 더욱 바람직하게는 4.0 중량부 내지는 10 중량부로 포함되는 것이 유리하며, 가장 바람직하게는 6.0 중량부 내지는 8.0 중량부가 포함되는 것이 바람직한 바, 규산염(Silicate)이 이산화규소(SiO2)로 0.5 중량부 이하로 포함될 경우 유/무기산을 공급한다 할지라도 아염소산염과 규산염이 혼합된 용액이 실리카 졸.겔법에 의한 3차원적인 네트워크의 망상구조가 만들어질 가능성이 매우 낮아 본원 기술사상에 의한 이산화염소(ClO2)를 천천히 방출시킬 수 없다는 문제점을 가지고 있으며, 규산염(Silicate)이 이산화규소(SiO2)로 15 중량부 이상으로 포함될 경우 유/무기 공급에 의한 견고한 실리카 졸.겔법에 의한 3차원적인 네트워크의 망상구조가 명확히 만들어질 수 있으나, 오히려 망상구조와 함께 존재하고 있는 이산화염소(ClO2)가 식품의 신선도 유지, 소독 및 위생처리를 위해 방출이 매우 어렵다는 문제점이 있음에 따라 상기 제안한 규산염의 농도를 유지하는 것이 바람직하다.
본원 기술이 키트형태로 적용될 때 물류 이동과정이나 보관 과정 중 유/무기의 산(Acid) 성분과 아염소산염(Chlorite salts) 성분이 독립적이며 화학적으로 안정한 상태로 유지되면서 부주의에 의한 각각의 조성물들이 용기 밖으로 유출되지 않도록 뚜껑이 포함되는 구조가 바람직 하며, A용액 및 B용액들이 독립적으로 각각 안전하게 보관되어야 하고 반응물인 이산화염소(ClO2)가 소량씩 배출되도록 적용되는 구조가 바람직하다.
도 2에서는 본원 기술사상으로 제공되는 이산화염소의 소스(source)가 순수한 수용액 상태로 제공되기 원할 때 적용되는 실시양태를 설명하기 위한 도면으로서, 도 2a에서는 수용액 상태의 이산화염소를 얻을 수 있는 기본원리를 개략적으로 설명하기 위한 개요도이고, 도 2b에서는 도 2a의 기술사상이 구체적으로 구현될 때 통상의 샴푸 타입과 같은 구성을 이루면서 순수한 수용액으로 이산화염소를 얻을 수 있는 이산화염소 용액 분사장치 (100a)의 적용예를 나타낸 도면이며, 도 2c에서는 도 2a의 기술사상이 스프레인 건(Spray gun) 타입으로 순수한 수용액 상태의 이산화염소를 얻을 수 있는 이산화염소 용액 분사장치(100b)로 구체화될 수 있는 실시양태를 나타낸 것이다.
도 2a에 제시되는 수용액 상태로 순수한 이산화염소를 얻을 수 있는 기본원리는 수중 용해되어 희석된 아염소산염(Chlorite salts) 용액이 담긴 아염소산염 저장용기(60)에서 이송수단(80)에 의해 아염소산염(Chlorite salts) 용액이 양이온교환수지저장부(70)로 보내져서 금속염(Metal salts)이 포함되지 않은 순수한 이산화염소(ClO2) 수용액을 얻을 수 있는 발명의 개요도를 나타낸 것이다
도 2b에서는 샴푸 타입과 같은 펌프 몸체부(80a)가 저부로 희석된 NaClO2 또는 KClO2 용액이 담기는 라운드용기(60a)를 갖고 상부로는 손으로 누름버튼(81)을 갖는 이산화염소 분사장치(100a)를 이루고 분사장치의 누름버튼(81)을 상, 하로 작동시키게 되면 펌프 몸체가 구동되면서 진공이 걸리게 되고 라운드용기(60a)내부에 있던 희석된 NaClO2 또는 KClO2 용액이 흡입노즐부(82) 단부를 통하여 흡입되며 양이온교환수지 저장부(70a)를 경유하여 이산화염소 배출구 쪽으로 이동하면서 상기 반응식 1에 의해 순수한 이산화염소(ClO2)가 만들어져 분사구(90a)를 통하여 이산화염소가 배출되도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
도 2c에서는 스프레인 건(Spray gun)타입의 이산화염소 분사장치(100b)로 적용될 수 있음을 나타낸 것으로, 희석된 NaClO2 또는 KClO2 용액이 담기는 용기(60b)에 담겨지고, 펌프 몸체부(80b)에 건 작동부(83)가 마련되어 손끝으로 건 작동부(83)를 전, 후로 작동시키면 펌프 몸체부(80b)가 구동되면서 용기(60b)에 담긴 희석된 NaClO2 또는 KClO2 용액이 양이온교환수지 저장조(70b) 사이의 연결 라인에 진공이 걸리게 되어 이산화염소염 용액이 양이온교환수지 저장조(70b)를 지나면서 하기 반응식 3에 의해 순수한 이산화염소(ClO2)을 얻어 분사구(90b)로 배출되도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
본원에서는 순수한 이산화염소(ClO2)를 얻기 위한 수단으로 이산화염소염을 물에 희석시키기 위한 이산화염소염 희석단계와 수중에 희석된 이산화염소염 중의 양이온을 제거시키기 위해 이송수단에 의해 양이온교환수지와 접촉시키는 이온교환접촉단계와 상기 이온교환접촉단계를 통하여 양이온이 제거된 순수 이산화염소(ClO2) 수용액의 농도를 적절히 유지하기 위한 농도조절단계를 포함하여 이루어지는 공정으로 구현될 수 있는바, 상기 이산화염소염 중의 양이온 제거단계는 나트륨(Na) 내지는 칼륨(K)과 결합된 이산화염소염을 알칼리 금속인 나트륨 내지는 칼륨을 제거하여 수중에 존재하는 알칼리 금속 내지는 알칼리 금속과 결합된 염(Salts)이 존재하지 않는 순수한 이산화염소 용액을 제공하기 위하여 이산화염소와 결합된 유일한 양이온만을 제거하는 것으로, 상기 양이온 제거단계는 양이온교환수지를 이용한 이온교환방법에 의해 적용되고, 상기 이산화염소염의 희석단계는 이산화염소나트륨(NaClO2)이나 이산화염소칼륨(KClO2) 중에서 하나가 선택되어 이산화염소 염이 0.01 ppm 내지는 35중량% 농도로 희석되어 사용될 수 있으며, 상기 이산화염소(ClO2)의 농도조절단계는 양이온교환수지를 이용한 이온교환 방법에 의해 만들어진 순수 이산화염소이 0.01 ppm 내지는 5중량%의 농도로 조절되어 사용될 수 있다.
본 발명에 사용하는 양이온 교환수지는 망상구조의 기초 고분자 모체에 교환기로서 술폰산기(-SO3H)와 카르복실기(-COOH)등을 결합시킨 것을 양이온 교환수지라고 하며, Na+, H+ 등과 같은 양이온을 교환시키게 되는데 이 수지를 물에 침투시키면 교환기인 부분은 무기산과 같이 전리한다.
이온교환수지의 기초 고분자 모체부분을 R로 표시하면 양이온 교환수지로 R-SO3H(설폰산기) 또는 R-COOH(카르복실기)로 표시할 수 있으며, 수중에서 다음과 같이 전리한다.
R-SO3H R-SO3 - + H+ + NaClO2 -> R-SO3Na + ClO2 + H+
R-COOH R-COO- + H+ + KClO2 -> R-SO3K + ClO2 + H+
이에 따라 본 발명에서는 수중에 용해된 이산화염소염(Chlorite salts) 중 나트륨 내지는 칼륨의 양이온을 양이온교환수지에 의해 이온교환되고, 넓은 농도범위의 순수한 수용성 이산화염소을 제조할 수 있게 된다.
양이온교환수지-SO3H + NaClO2 → 양이온교환수지-SO3Na + ClO2 + H+--<반응식 3>
즉 반응식 3과 같이 양이온교환수지 저장부(70)에 저장된 양이온교환수지에 의해 이온교환을 하면서 이산화염소나트륨 중 나트륨이 양이온교환수지와 결합하고, 양이온교환수지에서 배출되는 수소이온(H+)은 수중에 수소이온(H+) 상태로 존재하면서 이산화염소 배출구(90)를 통해 금속이온과 염(Salts)가 존재하지 않는 순수한 이산화염소(ClO2)가 만들어지도록 구성되는 형태로 적용되어 질 수 있다.
본원 기술이 적용되면 종래 방법에 의해 불순물의 염을 함유하는 이산화염소 소스의 공급에 따른 제반 문제점을 해소하여 백화현상이 발생하지 않으면서 인체의 건강에 악영향이 없어서 식품 위생분야 등 다양한 분야에 널리 활용될 수 있는 순수 이산화염소 소스로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
이하에서는 본 발명의 제1루트 및 제2루트 형태로 적용되는 실시예를 기재한다.
실시 예 1
200 ml 폴리에틸렌(PE) 용기에 삼전순약의 아염소산나트륨을 0.25 %의 농도와 (주)현암의 하이드록시프로필메틸셀룰로우즈가 0.5% 용해된 혼합용액 50 ml와 5 %의 구연산(삼전순약) 용액 50 ml를 준비하였다. 준비된 두 가지의 용액이 각각 들어갈 수 있는 지퍼백에 옮기고, 용기 내부에 가로방향으로 삽입한 다음 연필깍는 칼을 이용하여 용기 내부에 삽입한 두 개의 지퍼백을 파쇄한 다음 두 용액이 혼합하고, 뚜껑을 개방하였다.
실시 예 2
200 ml PET(Polyethylene terephthalate) 용기에 삼전순약의 아염소산나트륨을 5.0 %의 농도와 삼전순약의 알긴산나트륨(Sodium alginate)가 2.5% 용해된 혼합용액 50 ml와 1/25로 희석된 황산 용액 50 ml를 준비하였다. 준비된 두 가지의 용액이 각각 들어갈 수 있는 지퍼백에 옮기고, 용기 내부에 세로방향으로 삽입한 다음 연필깍는 칼을 이용하여 용기 내부에 삽입한 두 개의 지퍼백을 파쇄한 다음 두 용액이 혼합하고, 뚜껑을 개방하였다.
실시 예 3
200 ml PET(Polyethylene terephthalate) 용기에 삼전순약의 아염소산칼륨을 10.0 %용액 50 ml를 준비하고, 1/25로 희석된 50 ml 황산용액에 코오롱 생명과학(주)의 폴리아크릴아마이드가 4.0% 용해된 혼합용액 50 ml를 준비하였다. 준비된 두 가지의 용액이 각각 들어갈 수 있는 지퍼백에 옮기고, 용기 내부에 가로방향으로 삽입한 다음 연필 깍는 칼을 이용하여 용기 내부에 삽입한 두 개의 지퍼백을 파쇄한 다음 두 용액이 혼합하고, 1 mm의 구멍이 10개 뚫려진 뚜껑을 닫았다.
실시 예 4
200 ml 폴리에틸렌(PE) 용기에 삼전순약의 아염소산나트륨을 20.0 %용액 50 ml를 준비하고, 1/10로 희석된 50 ml 황산용액에 코오롱 생명과학(주)의 폴리아크릴아마이드가 6.5% 용해된 혼합용액 50 ml를 준비하였다. 준비된 두 가지의 용액이 각각 들어갈 수 있는 지퍼백에 옮기고, 용기 내부에 세로방향으로 삽입한 다음 연필깍는 칼을 이용하여 용기 내부에 삽입한 두 개의 지퍼백을 파쇄한 다음 두 용액이 혼합하고, 1 mm의 구멍이 10개 뚫려진 뚜껑을 닫았다.
비교 예 1
200 ml 폴리에틸렌(PE) 용기에 0.25 % 농도의 아염소산나트륨(삼전순약) 50 ml를 준비하고, 이곳에 5 %의 구연산(삼전순약) 용액 50 ml를 공급한 다음 혼합한 후 뚜껑을 개방하였다.
비교 예 2
200 ml PET(Polyethylene terephthalate) 용기에 5.0 % 농도의 아염소산나트륨(삼전순약) 50 ml를 준비하고, 이곳에 1/25로 희석된 황산 용액 50 ml를 공급한 다음 혼합한 후 뚜껑을 개방하였다.
비교 예 3
200 ml PET(Polyethylene terephthalate) 용기에 삼전순약의 아염소산칼륨을 10.0 %용액 50 ml를 준비하고, 이곳에 1/25로 희석된 황산용액 50 ml를 공급한 다음 혼합한 후 1 mm의 구멍이 10개 뚫려진 뚜껑을 닫았다.
비교 예 4
200 ml 폴리에틸렌(PE) 용기에 삼전순약의 아염소산나트륨을 20.0 %용액 50 ml를 준비하고, 이곳에 1/10로 희석된 황산용액 50 ml를 공급한 다음 혼합한 후 1 mm의 구멍이 10개 뚫려진 뚜껑을 닫았다.
비교 예 1~4와 실시 예 1~4에서 준비된 시료들의 장기적인 아염소산 방출효과 및 물류 및 작업과정 중 부주의에 의한 용기가 엎어졌을 때 용액 밖으로 용기에 포함된 용액의 유출 가능성을 확인하였다.
각각 준비된 시료들의 장기적인 아염소산 방출효과를 확인하기 위하여 5 mm 두께의 아크릴판을 이용하여 50 cm × 50 cm × 50 cm 크기의 투명하고, 문이 달린 밀폐된 케이스(Case)를 마련하였다.
비교 예 1~4와 실시 예 1~4에서 준비된 시료를 50 cm × 50 cm × 50 cm 크기의 밀폐된 케이스에 문을 통하여 각각 집어 넣은 다음 곧바로 증류수 100 ml가 정확히 측량된 200 ml 비이커를 시료로부터 정확히 30 cm 거리를 두고 방치하고, 아크릴케이스의 문을 닫은 다음 증류수에 흡수된 아염소산의 농도를 ASTM D512(Standard Test Methods for Chloride Ion In Water)에 의해 14일간 수행하였으며 준비된 시료들이 실리카 졸?겔법에 의한 3차원적인 네트워크 망상구조를 통한 장기간 아염소산 방출량의 결과와 부주의에 의한 용기 내부에 포함된 용액들이 용기 밖으로 유출되는 정도에 대한 결과를 측정하고 그 결과를 표 1로 나타내었다.
구분 Chloride(ppm) 용액 유출가능성
2일 4일 6일 8일 10일 12일 14일
실시 예 1 39 42 40 41 40 39 39 거의 없음
실시 예 2 420 400 420 420 410 420 420 없음
실시 예 3 560 560 540 560 570 560 540 전혀 없음
실시 예 4 630 610 660 640 640 650 630 전혀 없음
비교 예 1 94 6.4 0.44 N.D. N.D. N.D. N.D. 용액 유출
비교 예 2 620 13 0.86 0.12 N.D. N.D. N.D. 용액 유출
비교 예 3 760 15 1.3 0.33 N.D. N.D. N.D. 용액 유출
비교 예 4 840 24 1.8 0.45 N.D. N.D. N.D. 용액 유출
표 1에서 나타낸 바와 같이 비교 1~4에서는 실리카 졸.겔법에 의한 3차원적 네트워크의 망상구조 내부에 아염소산염이 존재하지 않고, 단독의 아염소산염이 독립적으로 산(Acid)과 접촉할 경우 알칼리를 띠고 있는 아염소산염(Chlorite salts)에 산(Acid)을 공급할 경우 반응성이 매우 우수하여 이산화염소(ClO2)가 급격히 발생함에 따라 50 cm × 50 cm × 50 cm 크기의 아크릴 케이스 안에 방치한 증류수에 대체적으로 2일 이내에 높은 농도의 염소(Chloride)이온이 검출되었으나 4일 이후부터는 염소이온이 급격히 떨어져 식품의 신선도 유지, 소독, 위생처리를 위하여 장기간의 이산화염소(ClO2) 소스로 적용될 가능성이 매우 희박함을 확인할 수 있었으며, 용기를 엎지르자 마자 용기에 포함된 용액들이 용액 밖으로 유출됨을 확인하였다.
반면 실시 예 1~4에서는 실리카 졸.겔법에 의한 3차원적 네트워크의 망상구조 내부에 아염소산염이 존재하는 상태에서 유/무기 산(Acid)이 공급될 때 아염소산의 고형분의 증가와 혼합되는 산(Acid)의 농도가 높을수록 대체적으로 50 cm × 50 cm × 50 cm 크기의 아크릴 케이스 안에 방치한 증류수에 염소이온이 높게 검출이 되었으며, 시간이 경과함에도 불구하고, 매우 안정적인 농도의 염소이온이 검출되었다.
따라서 본원 기술구성에 의해 알칼리를 띠고 있는 아염소산염에 산(Acid)를 공급하면, 산/염기 반응에 의해 이산화염소(ClO2)가 만들어지면서 실리카 졸.겔법에 의한 3차원적 네트워크의 망상구조 내부에 아염소산이 존재함에 따라 이산화염소(ClO2)의 방출량을 일정하게 조절할 수 있음은 물론 용기가 엎어져도 용액 내부에 존재하는 용액이 유출되지 않음을 확인할 수 있었다.
또한, 본원에서 도 2에 제시된 희석된 아염소산염(Chlorite salts) 용액을 양이온교환수지를 통과시켜 이산화염소수를 얻는 실시예를 기재한다.
실시 예 5
양이온과 염(Salts)이 존재하지 않는 순수한 이산화염소 용액의 제조 가능성을 확인하기 위하여 (주)삼전순약에서 구입한 이산화염소나트륨 분말 350 g을 비이커에 측량한 후 약 600 ml의 증류수를 가하고, 교반하여 이산화염소산나트륨을 완전 용해한 후 1L의 볼륨메트릭 플라스크(Volumetric flask)에 옮긴 다음 눈금선까지 증류수로 채우고, 교반하여 35 중량%의 이산화염소나트륨 용액을 제조하였다.
제조된 35 중량%의 이산화염소나트륨 용액 200 ml를 250 ml의 비이커에 분취하고, 이곳에 삼양사 양이온교환수지(SK1BH)을 충분히 공급한 다음 5분간 교반하여 이산화염소 용액을 제조한 다음 상층액 원액을 분취하여 Na 분석을 수행하였다.
실시 예 6
이산화염소 칼륨(Potassium chlorite)을 대상으로 실험한 것으로 제외하고, 실시 예 1과 동일하게 수행하였다.
실시 예 7
10 % 농도의 이산화염소나트륨 용액을 제조한 것을 제외하고, 실시 1과 동일하게 수행하였다.
실시 예 8
1 % 농도의 이산화염소나트륨 용액을 제조한 것을 제외하고, 실시 1과 동일하게 수행하였다.
비교 예 5~8
비교 예 5~8 샘플은 종래의 방법과 같이 상기 실시예 5~8에서 준비된 이산화염소염 용액을 1/5로 희석된 황산을 이용하여 pH를 5.5의 약산 상태로 제공하여 이산화염소 용액을 제조하고, 본원 실시예 5 내지 8의 비교하며 Na분석을 위한 샘플로 하였으며 Na 분석은 Thermo Scientific iCAP 6500 duo Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer(ICP-AES)에 의해 측정하였으며, 이에 대한 분석결과를 표 2에 나타내었다.
구분 분석항목
Na K
실시 예 5 N.D. -
실시 예 6 - N.D.
실시 예 7 N.D. -
실시 예 8 N.D. -
비교 예 5 8.7 % -
비교 예 6 - 8.8
비교 예 7 2.5 % -
비교 예 8 0.23 % -
주: N.D.는 non-detectable을 의미하며, 상기 Na 및 K의 검출한계는 0.01 ppm임.
표 2에서 나타낸 바와 같이 종래의 방법인 비교 예 5~8을 살펴보면 많은 량의 나트륨의 부산물이 형성됨을 확인할 수 있으나 본 발명의 실시 예 5~8에서는 Na이 전혀 검출되지 않음에 따라 본원의 방법에 의하면 이산화염소 용액 상에 금속이온(Metal ions) 내지는 금속염(Metal salts)이 포함되지 않는 순수한 이산화염소수(Aqueous chlorine)를 얻을 수 있음을 확인하였다.

Claims (9)

  1. 아염소산염(Chlorite salts)을 출발물질로 하여 이산화염소(ClO2)를 얻기 위한 이산화염소 소스의 제공방법에 있어서,
    액상의 규산염과 아염소산염(Chlorite salts)을 포함하는 A성분과 유/무기 산(Acid)을 포함하는 B성분이 분리된 상태로 보관되다가 필요 시 A성분과 B성분이 혼합되면서 이산화염소(Chlorine dioxide, ClO2)를 얻도록 적용(route1)되거나,
    물로 희석된 아염소산염(Chlorite salts)을 양이온교환수지에 통과되도록 구성하여 금속염(Metal salts)이 포함되지 않은 순수한 이산화염소(ClO2) 수용액을 얻도록 적용(route1)되는 것 중 하나가 선택되어 이산화염소(ClO2) 소스를 얻는 것을 특징으로 하는 이산화염소 소스의 제공방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 A성분과 B성분이 혼합될 때 하나의 용기 내부에 액상의 규산염과 아염소산염(Chlorite salts)을 포함하는 A성분과 유/무기 산(Acid)을 포함하는 B성분이 분리된 상태로 보관되다가 필요 시 A성분과 B성분이 혼합되면서 pH 6.8 이하의 이산화염소(Chlorine dioxide, ClO2)가 실리카 졸.겔법에 의해 3차원적 망상구조 내부에 존재하도록 적용되어 이산화염소가 서서히 방출되도록 적용되는 것을 특징으로 하는 이산화염소 소스의 제공방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액상 규산염은 한국표준규격(KS)에 지정한 1∼4종의 액상 메타규산나트륨, 올쏘규산나트륨, 이규산나트륨, 규산칼륨, 규산리튬, 알루미늄실리콘산나트륨 중 1종 이상이 선택되어지고, 아염소산염과 규산염이 혼합된 용액 중 물을 100 중량부로 기준으로 할 때 규산염(Silicate)이 이산화규소(SiO2)로 0.5 ~ 15 중량부 범위로 포함되도록 적용되는 것을 특징으로 하는 이산화염소 소스의 제공방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 B성분을 이루는 유/무기 산은 황산(H2SO4), 염산(HCl), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 초산(Acetic acid), 젖산(Latic acid), 주석산(Tartaric acid), 사과산(Maleic acid), 구연산(Citric acid), 호박산(Succini acid), 술폼산(Surfamic acid), 개미산(Formic acid), 옥살산(Oxalic acid), 옥살아세트산(Oxalacetic acid), 푸마르산(Fumaric acid), 말산(Malic acid), 부티르산(Butyric acid), 팔미트산(Palmitic acid), 타르타르산(Tartaric acid), 아스코르브산(Ascorbic acid), 요산(Uric acid), 술핀산(Sulfinic acid), 이소시트르산(Isocitric acid), 라우르산(Lauric acid), 올레산(Oleic acid), 리놀레산(Linoleic acid), 미리스트산(Myristic acid) 중에서 1종 이상이 선택되어 사용되는 것을 특징으로 하는 이산화염소 소스의 제공방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 아염소산염(Chlorite salts)은 아염소산나트륨 내지는 아염소산칼륨 중 에서 하나가 선택되어 0.10~35 중량% 농도로 사용되는 것을 특징으로 하는 이산화염소 소스의 제공방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 용기는 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC), 폴리스틸렌(Polystyrene, PS), ABS수지(Acrylonitrile butadiene styrene copolymer), AS수지((Acrylonitrile-styrene resin), 메타아크릴수지(Poly(methyl methacrylate), PMMA), 폴리염화비닐렌(Polyvinylidene chloride, PVDC) 중에서 1종 이상의 고분자수지가 선택되어 사용되는 것을 특징으로 하는 이산화염소 소스의 제공방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 순수한 순수한 이산화염소(ClO2) 수용액을 얻는 공정은 이산화염소염을 물에 희석시키기 위한 이산화염소염 희석단계(step1)와;
    상기 희석단계를 거친 이산화염소염 중의 양이온을 제거시키기 위해 희석된 이산화염소염을 이송수단에 의해 양이온교환수지가 충진된 이온교환반응조로 보내서 이온교환반응시키는 이온교환접촉단계(step2)와;
    상기 이온교환접촉단계를 통하여 양이온이 제거된 순수 이산화염소(ClO2) 수용액의 농도를 적절히 유지하기 위한 농도조절단계(step3);
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이산화염소 소스의 제공방법.
  8. 제1항 또는 제7항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 양이온교환수지는 이온교환수지의 기초 고분자 모체부분을 R로 표시할 때 R-SO3H 또는 R-COOH로 표시되는 양이온교환수지가 사용되어 이산화염소염 중의 양이온만 흡착 및 제거시키는 공정으로 적용되는 것을 특징으로 하는 이산화염소 소스의 제공방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 이온교환접촉단계에서 희석된 이산화염소염은 수중펌프, 무동력펌프, 스프레이 건(Spray gun), 수동누름, 배출펌프 중에서 선택되는 이송수단에 의해 이온교환반응조로 보내지는 것을 특징으로 하는 이산화염소 소스의 제공방법.
PCT/KR2018/011596 2017-10-24 2018-09-28 이산화염소 소스 제조방법 및 그 제조장치 Ceased WO2019083182A1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170138482A KR102018545B1 (ko) 2017-10-24 2017-10-24 식품의 신선도 유지, 소독, 위생 처리를 위한 아염소산 소스(Chlorous acid source)를 제공하기 위한 키트
KR10-2017-0138482 2017-10-24
KR10-2018-0038352 2018-04-02
KR1020180038352A KR102258854B1 (ko) 2018-04-02 2018-04-02 순수한 이산화염소 수용액의 제조방법 및 그 제조장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019083182A1 true WO2019083182A1 (ko) 2019-05-02

Family

ID=66247532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/011596 Ceased WO2019083182A1 (ko) 2017-10-24 2018-09-28 이산화염소 소스 제조방법 및 그 제조장치

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019083182A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114145289A (zh) * 2020-09-08 2022-03-08 香港科技大学 消毒微凝胶及其使用方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060015581A (ko) * 2003-05-12 2006-02-17 다츠오 오카자키 차아염소산 또는 아염소산을 함유한 살균수의 생성방법,살균원료 패키지 및 살균수 생성키트와 공간 살균방법 및장치
JP3161304U (ja) * 2010-04-30 2010-07-29 株式会社ウイット 亜塩素酸ナトリウムをコーティングし、使用時に二酸化塩素を生成し長時間発生する抗菌、抗かび、消臭ドライシート
KR101092818B1 (ko) * 2011-08-25 2011-12-12 김성종 이산화염소 발생장치와 그 방법
JP2016182590A (ja) * 2015-03-27 2016-10-20 セントラルフィルター工業株式会社 二酸化塩素含有殺菌水の生成装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060015581A (ko) * 2003-05-12 2006-02-17 다츠오 오카자키 차아염소산 또는 아염소산을 함유한 살균수의 생성방법,살균원료 패키지 및 살균수 생성키트와 공간 살균방법 및장치
JP3161304U (ja) * 2010-04-30 2010-07-29 株式会社ウイット 亜塩素酸ナトリウムをコーティングし、使用時に二酸化塩素を生成し長時間発生する抗菌、抗かび、消臭ドライシート
KR101092818B1 (ko) * 2011-08-25 2011-12-12 김성종 이산화염소 발생장치와 그 방법
JP2016182590A (ja) * 2015-03-27 2016-10-20 セントラルフィルター工業株式会社 二酸化塩素含有殺菌水の生成装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114145289A (zh) * 2020-09-08 2022-03-08 香港科技大学 消毒微凝胶及其使用方法
CN114145289B (zh) * 2020-09-08 2023-11-17 香港科技大学 消毒微凝胶及其使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4084747A (en) Germ killing composition and method
USRE31779E (en) Germ-killing composition and method
US5389384A (en) Sterilizing or disinfecting composition
US8133448B2 (en) Portable chemical sterilizer
US20060177521A1 (en) Humidifer sanitization
US20100196252A1 (en) Chemical Combination for Generation of Disinfectant and Heat
CN102480972A (zh) 含有次氯酸的溶液及其使用方法
FI59565C (fi) Foerfarande foer sterilisering av ytor hos foerpackningsmaterial
KR102018545B1 (ko) 식품의 신선도 유지, 소독, 위생 처리를 위한 아염소산 소스(Chlorous acid source)를 제공하기 위한 키트
JP2006151983A (ja) 圧力制御を伴う炭酸塩化した殺菌薬
CN105228655A (zh) 亚氯酸水溶液制剂的长期保存和新应用
US20050136086A1 (en) Efficacy enhancers for germicides
CN111643700A (zh) 一种可移动式即制即用臭氧消毒喷雾器
KR102258854B1 (ko) 순수한 이산화염소 수용액의 제조방법 및 그 제조장치
US8337717B2 (en) Process for producing aqueous chlorine dioxide for surface disinfection and decontamination
EP1623725A2 (en) Kit and apparatus for preparing germicidal compositions comprising phthalaldehyde
CN109526982A (zh) 一种低pH的抗微生物溶液及其应用
KR102371834B1 (ko) 이산화염소 수용액을 이용한 악취제거제의 제조방법과 이산화염소 수용액이 혼합된 악취제거제
KR102194681B1 (ko) 이산화염소수 제조장치
US20210222304A1 (en) Electrolysis device capable of producing sterilizing agent or detergent, and electrolysis method thereof
CN210012589U (zh) 一种二氧化氯复合消毒剂发生器
KR102371832B1 (ko) 이산화염소 수용액을 이용한 살균제의 제조방법과 이산화염소 수용액이 혼합된 살균제
CN216616071U (zh) 一种消毒设备用自动制备消毒液水箱
CN111066812A (zh) 一种饮水用次氯酸钠消毒液及其制备方法
FI130537B (fi) Laitteisto ja menetelmä puhdistusaineliuoksen valmistamiseksi ja annostelemiseksi

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18870229

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18870229

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1