KR100318991B1 - Antimicrobial Ceramic Molded Products That Radiate Far Infrared Rays - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세라믹물질의 원적외선의 방사량을 강화시킬 수 있음과 동시에 항균성(抗菌性) 및 기계적물성이 뛰어난 세라믹 성형품에 관한 것으로, 통상의 세라믹물질분말 5내지 10중량부에 지얼라이트분말 1내지5중량부 및 게르마늄분말 5내지 10 중량부 또 고령토 분말 75 내지 85중량부를 첨가한 후 1200 내지 1500℃의 고온으로 가열·소성되어 구성됨으로써, 특히 상기 지얼라이트 등의 상승작용에 의해 세라믹물질의 원적외선 방출량을 극대화시켜 혈액순환을 활발하게 하고 생리활성화에 기여하여 관절염 및 당뇨병등 성인병을 비롯하여 각종 질환에도 특효가 있으며, 기타 각종의 생활용품에 적용할 경우에도 각별한 효과를 나타내며, 항균력이 뛰어나서 세균 등에 의한 2차감염이 없으며, 강도 및 내구성이 좋아 반영구적으로 사용가능하다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to ceramic molded articles that can enhance the radiation of far-infrared rays of ceramic materials and have excellent antimicrobial and mechanical properties. The present invention relates to 5 to 10 parts by weight of zeolite powder 1 to 5 parts by weight. 5 to 10 parts by weight of germanium powder and 75 to 85 parts by weight of kaolin powder are added and then heated and fired at a high temperature of 1200 to 1500 ° C., so that the amount of far-infrared emission of the ceramic material can be improved by synergistic action of the zeolite and the like. It maximizes the circulation of blood and contributes to physiological activation, and is effective in various diseases such as arthritis and diabetes, and various diseases.It also has a special effect when applied to various household products. It has no strength and durability and can be used semi-permanently.
Description
본 발명은 원적외선을 방사하는 항균성 세라믹 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게 말하면 원적외선의 방사량을 강화시킴과 아울러 인장강도 및 항균력이 뛰어난 세라믹성형품에 대한 것이다.The present invention relates to an antimicrobial ceramic molded article emitting far infrared rays, and more particularly, to a ceramic molded article excellent in tensile strength and antimicrobial power as well as enhancing the radiation dose of far infrared rays.
요즈음, 건강에 관한 관심이 높아짐에 따라 파장 0.8μ∼1㎜의 적외선중 파장이 가장 긴 약 25μ이상의 원적외선(遠赤外線)이 인체에 유리한 기능을 한다는 것을 알게 되어 원적외선을 방출하는 광물질을 이용하고자 많은 시도가 있어왔다.Nowadays, with increasing interest in health, many of them are trying to use minerals that emit far infrared rays because they find that far infrared rays with the longest wavelength of more than about 25μ among 0.8μ ~ 1mm infrared rays have a favorable function. There has been an attempt.
즉, 원적외선은 그 흡수되는 물체를 따뜻하게 하는 작용을 하며 그 흡수되는유기체의 열에 대한 고유진동수와 원적외선의 진동수가 일치할 경우 분자의 공진, 공명작용으로 그 유기체의 내부에서 자기 발열현상이 일어난다. 우리 인체도 한 유기체로서 원적외선의 흡수로 인체 온도가 높아짐에 따라 에너지가 방사되고 혈액순환이 원활해지며 생리를 활성화시킴에 따라 각종 질병을 방지함과 아울러 치유시키는 작용을 한다.That is, the far infrared rays act to warm the absorbed object. When the natural frequency of the absorbed organic material and the frequency of the far infrared ray coincide with each other, the self-heating phenomenon occurs inside the organism due to the resonance and resonance of the molecules. As the human body is also an organism, the absorption of far infrared rays increases the temperature of the human body, which radiates energy, facilitates blood circulation, and activates menstruation, thus preventing and healing various diseases.
원적외선을 방출하는 대표적인 광물질로서는 세라믹물질(ceramic material)을 들 수 있으며, 맥반석, 페그마타이트(pegmatite) 등의 광석도 많이 사용되고 있다.Representative minerals emitting far-infrared rays include ceramic materials, and ores such as elvan and pegmatite are also widely used.
특히, 세라믹물질의 경우에 원적외선 방사량이 크며 인체의 혈액순환촉진 작용과 체내 신진대사를 촉진시키고 근육을 여기시켜 육체적 활동도 활발하게 하는 등 그 효과가 탁월하여 SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, TiO2, P2O5, MgO, Na2O, K2O 등의 산화물과 탄화규소 등의 탄화물, 질화물 또는 규산물을 이용한 바이오세라믹등 세라믹물질로 이루어진 각종 제품이 많이 발표된 바 있다.In particular, in the case of ceramic materials, the far-infrared radiation is great, and the effect is excellent such as promoting blood circulation and body metabolism of the human body and stimulating muscles to activate physical activity, so that it is excellent in SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 Various products made of ceramic materials such as oxides such as O 3 , CaO, TiO 2 , P 2 O 5 , MgO, Na 2 O, K 2 O and bioceramic using carbides, nitrides or silicates such as silicon carbide It has been.
그러나, 세라믹 등의 물질이 원적외선을 방출하여 인체에 유용하다는 것은 알고 있으나 상기 세라믹물질은 물론, 맥반석, 페그마타이트 등의 광석 그 자체에서 방출되는 원적외선량은 사실상 의도하는 만큼 인체에 미치는 효능이 충분치 못하고, 또 그들 재질로 구성된 제품의 인장강도를 비롯한 내구성, 내충격성 및 항균성 등의 부족으로 현재 대중적으로 우리 실생활에 다양하게 적용되지 못하고 있는 실정이다.However, although it is known that materials such as ceramics are useful for the human body by emitting far infrared rays, the far-infrared doses emitted from the ore itself, as well as the ceramic materials, as well as ganbanite and pegmatite, are not effective enough to the human body as actually intended. In addition, due to the lack of durability, impact resistance and antimicrobial properties, including tensile strength of products made of these materials are not currently widely applied to our real life.
본 발명자는 상술한 점에 착안하여 세라믹물질등 광물질의 그 자체의 성질 뿐만 아니라 각종 광물질이 서로 적절히 조합됨으로써 광물질 특히 세라믹물질의 원적외선 방사량을 극상(極上)시킴과 아울러 인장강도등 기계적 물성을 증진시켜 내구성 및 내충격성을 높이며 항균력을 증가시켜 인체에 유용한 물품으로 제작하여 우리 생활에 적극 활용될 수 있는 세라믹성형품을 개발하게 되었다.In view of the foregoing, the inventors of the present invention have not only the properties of minerals such as ceramic materials themselves, but also various minerals are appropriately combined with each other to increase the far-infrared radiation of minerals, especially ceramic materials, and to improve mechanical properties such as tensile strength. To increase the durability and impact resistance and increase the antimicrobial power, it has been developed as a useful product for the human body and developed a ceramic molded product that can be actively used in our lives.
즉, 본 발명은 세라믹물질에 지얼라이트(Zeolite) 및 각종 광물질을 적정량 혼합함으로써 이들 광물의 상승작용에 의하여 세라믹물질등 광물질 자체의 원적외선 방사량을 극대화시켜 최상의 원적외선량을 얻을 수 있으며 기계적 물성을 높여 각종 제품으로 사용될 시 충분한 강도와 내구성을 유지할 수 있으며 또 지얼라이트 물질의 작용으로 세라믹물질 등에 부착된 세균등 이물질을 제거시킬 수 있는 독특한 효과를 발휘할 수 있어 위생적이고 반영구적으로 사용될 수 있는 원적외선을 방사하는 항균성 세라믹성형품(成形品)을 제공하고자 한다.That is, the present invention by maximizing the mixing of zeolite and various minerals in the ceramic material by the synergistic action of these minerals to maximize the far-infrared radiation of the minerals such as the ceramic material itself to obtain the best far-infrared dose and increase the mechanical properties and various When used as a product, it can maintain sufficient strength and durability, and can exert the unique effect of removing foreign substances such as bacteria attached to ceramic materials by the action of zeolite material, which emits far infrared rays that can be used sanitarily and semi-permanently. To provide a ceramic molded article (成形 品).
도 1은 본 발명에 따른 항균성 세라믹 성형품을 일실시예로서 침대매트릭스에 적용한 경우의 적외선 열화상장치에 의한 화상도,1 is an image of the infrared thermal imager when the antimicrobial ceramic molded article according to the present invention is applied to a bed matrix as an embodiment;
도 2는 상기 도 1과 동일한 방식으로 촬영한 일반 침대매트릭스의 화상도,2 is an image of a general bed matrix taken in the same manner as in FIG.
도 3은 상기 도 1에서와 동일한 제품을 적외선 분광 스펙트로 미터를 통해 측정한 방사율 도표,3 is an emissivity chart of the same product as in FIG. 1 measured through an infrared spectrometer,
도 4는 도 3과 같이 측정하였을 때 이상물체인 흑체와의 방사력 비교도표.Figure 4 is a comparison chart of the radiation force with the black body as an ideal object when measured as shown in FIG.
본 발명에 따른 원적외선을 방사하는 항균성 세라믹성형품은 세라믹물질 5∼10 중량부에 지얼라이트 1∼5 중량부, 게르마늄 5∼10 중량부 및 고령토(Kaoline) 75∼85 중량부를 첨가하여 이루어진 분말 혼합물에 일정량의 물을 가하여 충분히 균질하게 분산시킨 후 일정 점도의 슬러리(slurry)상으로 하여 소정 형틀에 투입된 다음 1200 내지 1500℃의 고열로 가열되어 소성(燒成)된 후 냉각됨으로써 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.The anti-microbial ceramic molded article emitting far-infrared rays according to the present invention is added to 5 to 10 parts by weight of a ceramic material in a powder mixture formed by adding 1 to 5 parts by weight of zeolite, 5 to 10 parts by weight of germanium and 75 to 85 parts by weight of kaolin. It is characterized in that it is made by adding a certain amount of water to disperse homogeneously sufficiently, and then into a slurry having a certain viscosity to be put into a predetermined mold, and then heated to a high temperature of 1200 to 1500 ° C., calcined, and then cooled. .
또한, 이러한 조성성분들로 이루어진 본 발명의 원적외선을 방사하는 항균성 세라믹성형품이 구, 육면체, 추, 시이트(sheet) 등의 원하는 소정형상의 물품으로 제조될 수 있는 것도 그 특징으로 한다.In addition, the far-infrared anti-microbial ceramic molded article of the present invention made of such a composition is characterized in that it can be produced in a desired shape of articles such as spheres, cubes, weights, sheets (sheets).
본 발명의 원적외선을 방사하는 항균성 세라믹성형품을 이루는 분말 혼합물에 사용되는 지얼라이트는 무기질교환체, 특히 규산질 교환체의 총칭으로서 알칼리 및 알칼리 토류금속원소의 함수알루미늄 규산염괌물인 비석(機石), 운모군의 일종으로서 철과 칼륨의 함수알루미노규산염광물인 해록석(海緣石)등으로서 1∼3㎛의 미세분말(particle)이 사용되며 이온교환반응을 나타내고 강자성을 띠며 그 자체 내항균력을 지녀 정수·정화능력이 뛰어난 광물이다.Zeolite, which is used in the powder mixture of the anti-microbial ceramic molded article emitting far-infrared rays of the present invention, is a generic term for inorganic exchangers, in particular, siliceous exchangers, zeolite and mica which are hydrous aluminum silicate guam waters of alkali and alkaline earth metal elements. As a kind of group, 1 ~ 3㎛ microparticles are used, such as haeolite stone, which is a hydrous aluminosilicate mineral of iron and potassium, exhibit ion exchange reaction, ferromagnetic, and have anti-bacterial resistance. It is a mineral with excellent purification ability.
본 발명의 상기 세라믹성형품에 첨가되는 지얼라이트의 양은 전 성형품의 중량기준으로 1∼5 중량부가 바람직하며 그 양이 하한 치인 1중량부 미만 첨가될 경우 성형품의 내항균력이 미약하므로 부적당하며 내항균력발휘에 5중량부가 최적으로 그 이상으로 첨가되어도 효과가 동일하므로 5중량부를 초과하여 첨가할 필요가 없다.The amount of zeolite added to the ceramic molded article of the present invention is preferably 1 to 5 parts by weight based on the weight of all the molded articles, and if the amount is less than 1 part by weight, the antibacterial activity of the molded article is insufficient, and thus, it is inadequate. Even if 5 parts by weight is optimally added to the above, the effect is the same, so it is not necessary to add more than 5 parts by weight.
또한 본 발명의 세라믹물질 성분으로서는 천연 광석으로서 화성암의 주성분인 장석(長石)등이 주로 쓰이며, 사용되는 분말(powder) 입자크기는 5∼10㎛직경의 미립자가 바람직하며, 그 첨가되는 양은 5∼10중량부가 알맞다.In addition, as a ceramic material component of the present invention, feldspar, which is a main component of igneous rock, is mainly used as a natural ore, and the particle size of the powder used is preferably a fine particle having a diameter of 5 to 10 탆, and the amount to be added is 5 to 10 parts by weight is suitable.
게다가, 본 발명의 세라믹성형품에 첨가되는 게르마늄(Ge)은 여러 광석에서 산출되어 정제된 고순도의 것으로, 입자 크기가 5∼10㎛ 이내의 것이 바람직하다. 또 그 양은 상기 세라믹물질과 동량 첨가되는 것이 좋다.In addition, germanium (Ge) added to the ceramic molded article of the present invention is of high purity, which is produced and purified from various ores, and preferably has a particle size of 5 to 10 µm or less. The amount is preferably added in the same amount as the ceramic material.
더욱이, 본 발명의 원적외선을 방사하는 항균성 세라믹성형품의 75∼85 중량부의 대부분을 차지하는 고령토, 즉 카올린은 점토광물중 카올린족의 광물로서 화강암, 응회암의 풍화로 생성된 1차 카올린이 표적점토광상(漂積粘土鑛床)으로부터 생성되는 2차 카올린 보다 불순물함량이 적으므로 우리 나라의 하동에서 산출되는 1차 카올린이 주로 사용되며 그 입자크기가 14∼20㎛이내의 것을 선정하여 사용한다.Moreover, kaolin, ie, kaolin, which occupies most of 75 to 85 parts by weight of the anti-microbial ceramic molded article emitting far-infrared rays of the present invention, is a kaolin group mineral among clay minerals, and primary kaolin produced by weathering of granite and tuff is a target clay deposit ( Since the impurity content is lower than the secondary kaolin produced from iii), the primary kaolin produced in Hadong of our country is mainly used, and the particle size within 14 ~ 20㎛ is selected and used.
본 발명의 원적외선을 방사하는 항균성 세라믹성형품은 이상의 광석분말혼합물에 적정량의 물을 첨가하여 균일하게 분산·현탁시킨 후 원하는 형상으로 제작하기에 알맞은 상태의 점도의 각 슬러리로 만든 다음 소정 형상의 형틀에 부은 후 1200 내지 1500℃의 고온으로 가열되어 소성된 다음 냉각되어 갖가지 형태로 제조된다.The anti-microbial ceramic molded article emitting far-infrared rays of the present invention is added to the above ore powder mixture by adding an appropriate amount of water to uniformly disperse and suspend it, and then make each slurry having a viscosity suitable for manufacturing into a desired shape, After pouring, it is heated to a high temperature of 1200 to 1500 ° C, calcined, and then cooled to prepare various forms.
이하, 본 발명의 원적외선을 방사하는 항균성 세라믹성형품의 태양을 다음 실시예를 통하여 보다 구체적으로 기술하나 본 발명은 이에 국한되지 않으며 본 발명의 정신 및 범주는 수반된 명세서 및 특허청구의 범위에 기재된 범위 내에서 변형 및 수정이 가능함은 물론이다. 실시예에서의 %는 중량백분율을 나타낸다.Hereinafter, an embodiment of the antimicrobial ceramic molded article emitting far-infrared rays of the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto, and the spirit and scope of the present invention are set forth in the accompanying specification and claims. Of course, variations and modifications are possible. % In the examples represent weight percentages.
(실시예)(Example)
8㎛ 입자크기의 세라믹물질분말 5%에 3㎛ 입자크기의 지얼라이트분말 5%, 7㎛ 입자크기의 게르마늄분말 10% 및 18㎛ 정도 입자크기의 고령토분말 80%를 잘 혼합한 후 물을 첨가하여 균일하게 분산·현탁시켰다. 현탁액을 통상 지점토 정도의 점도를 갖는 슬러리로 만든 후 작은 구(球) 형상의 형틀에 넣은 다음 1300℃의 고열로 가열하여 소성·건조시켰다.5% ceramic powder with 8㎛ particle size, 5% zeolite powder with 3㎛ particle size, 10% germanium powder with 7㎛ particle size and 80% kaolin powder with particle size of 18㎛ are well mixed and then water is added. And uniformly dispersed and suspended. The suspension was usually made into a slurry having a viscosity of about the same as clay, then placed in a small spherical mold, and then calcined and dried by heating at a high temperature of 1300 ° C.
이렇게 하여 형성된 작은 구 형상의 세라믹성형품의 내항균력을 시험하기 위해 육안 현미경으로 관찰한 바 그 표면상에는 전혀 세균들을 볼 수 없었으며, 내열성 및 인장강도가 매우 우수하였다.In order to test the antimicrobial resistance of the small spherical ceramic molded product formed in this way, the microscopic observation of the microorganisms showed no bacteria on the surface and excellent heat resistance and tensile strength.
따라서 형성된 구형상의 세라믹성형품을 침대매트릭스의 적층체 사이에 삽입하여 그 성능을 확인하기 위하여 한국건자재시험연구원에서 적외선 열화상장치를 이용하여 실내온도 23℃, 습도 56% 조건에서 통상의 침대 매트릭스와 비교 시험해 본바, 구형상의 세라믹 성형품이 삽입된 부분은 40℃정도에 해당하는 붉은색을 나타내었고, 통상의 침대매트릭스는 30℃정도의 온도를 나타내는 노란색을 띄었다. 그래서 구형상의 세라믹성형품이 내장된 침대매트릭스가 원적외선 방사가 많아 에너지 방사량이 높음을 확인할 수 있었다.(도 1 및 도 2참조)Therefore, in order to check the performance by inserting the formed spherical ceramic molded parts between the laminates of the bed matrix, the Korea Institute of Construction Materials using an infrared thermal imager, compared with the conventional bed matrix at room temperature 23 ℃, 56% humidity 56% As a result of testing, the part where the spherical ceramic molded product was inserted showed a red color corresponding to about 40 ° C, and the ordinary bed matrix showed a yellow color indicating a temperature of about 30 ° C. Therefore, the bed matrix in which the spherical ceramic molded product is embedded has a large amount of far-infrared radiation, so it can be confirmed that the energy radiation amount is high.
또한, 적외선 분광 스펙트로미터(FT-IR spectrometer)를 이용하여 40℃에서 흑체(black body)대비 측정한 결과 방사율 0.897, 방사에너지 3.61×102w/㎡를 나타내어 높은 원적외선이 방사됨을 알 수 있었다.(도 3 및 도 4 참조)In addition, when measured using a infrared spectral spectrometer (FT-IR spectrometer) at 40 ℃ compared to a black body (black body) as a result of the emissivity 0.897, the emission energy was 3.61 × 10 2 w / ㎡ showed that the high far-infrared radiation. (See Figures 3 and 4)
또한, 운동중 찰과상을 입은 무릎에 상기 세라믹성형품인 작은 구를 붕대로 고정하여 일주일 정도 계속 휴대한 바 2차 감염 없이 무릎상처가 없어졌다.In addition, a small sphere of the ceramic molded product was fixed to the knee that was scratched during exercise with a bandage and kept on for about a week, thereby eliminating the wound of the knee without secondary infection.
이상과 같이 본 발명에 의한 원적외선을 방사하는 항균성 세라믹성형품에 의하면, 세라믹물질 외에 지얼라이트 등의 광물질이 첨가됨으로서 이들의 상호작용에의하여 세라믹물질의 원적외선 방사량을 극상시키는 상승효과를 얻을 수 있으며 항균력이 증가되고 기계적 물성이 뛰어나서 제조된 본 세라믹성형품을 사용하면 인체의 생리를 활성화시키고 혈액순환을 활발하게 하여 냉대하증, 관절염, 당뇨병 등을 비롯하여 각종 성인병에 특효가 있으며, 부서지거나 파열되지 않고 위생적으로 거의 반영구적으로 사용할 수 있다.As described above, according to the antimicrobial ceramic molded article emitting far-infrared rays according to the present invention, by adding minerals such as zeolite in addition to the ceramic material, the synergistic effect of maximizing the far-infrared radiation dose of the ceramic material can be obtained by their interaction, and the antibacterial activity This ceramic molded product, which is manufactured with increased mechanical properties, activates the physiology of the human body and activates blood circulation, which is effective for various adult diseases including hypothermia, arthritis, diabetes, etc. It can be used semi-permanently.
또한, 본 발명에 의한 원적외선을 방사하는 항균성 세라믹성형품의 일 태양인 작은 구를 물 속에 담그면 물분자를 활성화시켜 자정력을 높이고 산화를 방지하여 꺾꽂이의 경우 꽃의 수명을 길게 하며 꽃이 예쁘게 피게 하고, 물의 맛을 좋게 하여 커피나 홍차 등의 맛을 배가시키며 본 발명의 세라믹성형품이 담겨 있던 물로 밥을 지으면 밥맛도 좋게 할 뿐만 아니라 조리시간도 단축시키고 이물로 세탁할 경우 세정량을 현저히 줄일 수 있으며 또 표백효과가 있고, 화장실에 놓아둘 경우 이온 효과에 의해 화장실의 냄새를 없애며, 변기의 오염을 막아 변기 청소도 간단하게 한다.In addition, immersing a small sphere, which is one aspect of the antimicrobial ceramic molded article that emits far-infrared rays according to the present invention, activates water molecules to increase self-cleaning power and prevents oxidation, thereby prolonging the life of flowers and making flowers bloom beautifully. It improves the taste of water and doubles the taste of coffee or tea, and if you cook rice with water containing the ceramic molded product of the present invention, it not only improves the taste of rice, but also shortens the cooking time and significantly reduces the washing amount when washing with foreign materials. It has a bleaching effect and, when placed in the bathroom, removes the smell of the toilet by the ionic effect and prevents the toilet from being contaminated.
위와 같이 본 발명에 따른 원적외선을 방사하는 항균성 세라믹성형품은 인체에 사용하면 건강을 증진시킬 뿐만 아니라 우리 일상생활에 널리 쓰일 수 있으며, 사용용도에 따라서 그 형태를 볼 또는 시이트 등 갖가지 모양으로 제조할 수 있어 다용도로 편리하게 사용 가능하다.As described above, the antimicrobial ceramic molded article emitting far-infrared rays according to the present invention can be widely used in our daily life as well as to improve health when used in the human body, and can be manufactured in various shapes such as balls or sheets depending on the intended use. It is versatile and convenient to use.
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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