KR100329041B1

KR100329041B1 - 견운모를 주재로 하는 원적외선 방사 충전재

Info

Publication number: KR100329041B1
Application number: KR1019990036675A
Authority: KR
Inventors: 곽승렬; 장상섭
Original assignee: 곽 승 렬; 주식회사 성준모토라비아
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2002-03-20
Also published as: KR19990083921A

Abstract

본 발명은 견운모 100 중량%를 파쇄 및 분쇄한 후, 산화 알루미늄 20-40 중량%, 산화 지르코늄 5 - 20 중량%, 산화 티탄 2-10 중량%, 산화 칼슘 2-10 중량%, 산화 마그네슘 0.1 내지 2 중량%, 망간 0.01 내지 1 중량% 및 바나듐 0.01 내지 1 중량%를 첨가하고, 이를 잘 혼합한 후, 소성시킴으로써 제조된 원적외선 방사 충전재, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 충전재는 원적외선 방사효과, 탈취 효과 및 중금속 제거 능력이 뛰어나므로, 다양한 산업 분야에서 충전재로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

견운모를 주재로 하는 원적외선 방사 충전재{A FILLER EMITTING INFRARED RAYS THAT MICA IS MAIN MATERIALS OF IT}

본 발명은 환경친화적인 재료를 사용한 원적외선 방사 충전재(filler)에 관한 것이다.

본 발명에 따른 원적외선 방사 충전재는 건강에 도움을 주는 원적외선을 방출할 뿐만 아니라 탈취, 항균 기능 및 중금속 흡착 기능이 우수하므로, 냉장고 및 자동차 내장재, 환경친화성 부착재, 식음료 용기 및 기기류, 농자재용 필름, 식품포장재, 의료시술용 특수 파이프, 자동차 및 의자용 시트, 다목적 매트 등 우리 생활에 없어서는 안될 만큼 응용 범위가 광범위하고 요긴하게 사용될 수 있다.

이제까지 원적외선 방사체의 이용은 고온가열에 의해서만 원적외선이 방사되고, 파장대에 따라 일정하지 못한 방사율을 나타내는 등 몇가지 단점을 가진 채 막연하게 이용되어 오고 있다.

본 발명자는 이와 같은 종래의 원적외선 방사체의 단점을 극복하기 위하여 각종 광물을 주재로, 환경친화성이 우수하고, 생산성이 높으며, 원적외선 방사효과가 뛰어난 충전재를 개발하고자 연구 노력을 거듭하였다.

그 결과, 본 발명자는 견운모석을 주재로 하여, 파쇄 및 분쇄 후, 여기에 소정의 산화물 및/또는 원소를 첨가한 후, 이를 소성하는 것에 의해 위와 같은 목적이 성취될 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.

본 발명에 따르면, 견운모를 파쇄 및 분쇄한 후, 소정 분량의 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 티탄, 산화 칼슘, 산화 마그네슘, 망간 및 바나듐을 첨가하고, 이를 잘 혼합한 후, 소성시킴으로써 제조된 원적외선 방사 충전재가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 견운모를 파쇄 및 분쇄한 후, 소정 분량의 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 티탄, 산화 칼슘, 산화 마그네슘, 망간 및 바나듐을 첨가하고, 이를 잘 혼합한 후, 소성시키는 것을 특징으로 하는, 원적외선 방사 충전재의 제조방법이 제공된다.

본 발명에 따른 원적외선 방사 충전재의 제조 방법에 관하여, 이하에 상세히 설명한다.

본 발명자는 다양한 광석을 주재로 하는 충전재의 제조 실험을 행하여 보았지만, 그 중 견운모를 주재로 한 경우, 원적외선 방사와 탈취 효과 및 항균 효과가우수한 충전재가 수득됨을 실험에 의해 발견하였다.

일반적으로 단일 광물보다는 광물들의 집합체가 방사효율이 우수하지만, 광물의 집합체인 암석류는 내구성이 약하다는 단점을 갖는다. 따라서, 본 발명에서는 암석이 일종인 견운모에 방사효율을 극대화하기 위한 광물들을 첨가하여 방사효율이 우수한 충전재를 수득하였다.

본 발명에서는 견운모를 채석한 후, 약 1-2 cm의 크기로 파쇄한다. 이를 약 35 내지 13㎛ 정도의 입자크기를 갖는 분말로 분쇄한다. 다음, 소정 분량의 산화물 및/또는 원소를 첨가하여 혼합한다.

채석된 견운모의 성분(중량%)은 산화규소 61.87, 산화 알루미늄 20.52, 산화 나트륨 11.32, 산화 칼륨 1.95, 산화 칼슘 0.05, 산화제2철 3.89, 산화 티탄 0.35 및 산화망간 0.02 등이다.

첨가 성분의 양은 견운모 100 중량%에 대하여, 산화 알루미늄 20-40 중량%, 산화 지르코늄 5 - 20 중량%, 산화 티탄 2-10 중량%, 산화 칼슘 2-10 중량%, 산화 마그네슘 0.1 내지 2 중량%, 망간 0.01 내지 1 중량% 및 바나듐 0.01 내지 1 중량%가 바람직하다.

이들 첨가 성분의 첨가에 의해, 파장대의 방사율이 일정하며, 특히 상온에서의 방사율이 높은 원적외선 방사 충전재가 제공된다.

이와 같이 첨가성분이 혼합된 견운모 분말을 바람직하게는 600 내지 700℃의 온도에서 소성시키면 본 발명의 원적외선 방사 충전재가 수득된다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 실시예를 들어 설명하나, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다.

실시예 1

견운모를 채석한 후, 약 1-2 cm의 크기로 파쇄한다. 이를 약 35 내지 13㎛ 정도의 입자크기를 갖는 분말로 분쇄한다. 상기 수득된 견운모 분말 100 중량%에, 산화 알루미늄 30 중량%, 산화 지르코늄 10 중량%, 산화 티탄 6 중량%, 산화 칼슘 5 중량%, 산화 마그네슘 0.5 중량%, 망간 0.2 중량% 및 바나듐 0.1 중량%를 첨가하여 잘 혼합하고, 수득된 혼합분말을 600 내지 700℃의 온도에서 소성시킨다.

원적외선 방사율의 측정

상기 수득된 충전재를 FT-IR을 이용하여, 블랙 바디(black body)에 대비하여 40℃에서 원적외선 방사능을 측정한 결과, 방사율(5-20㎛)은 0.93으로, 방사에너지는 3.74 ×10²W/m²·㎛로 측정되었다. (시험기관: 한국건자재시험연구원, 원적외선응용평가센터)

탈취효과의 측정

<1> 시험 가스로 암모니아를 사용하여 KICM-FIR-1004의 방법에 따라 시간에따른 가스의 농도를 가스검지관을 사용하여 측정하였다.

결과를 하기 표 1에 나타낸다.

경과시간(분)	대조실험(ppm)	본 발명의 충전재를 사용한 경우의 농도(ppm)	탈취율(%)
초기	500	500	-
30	480	70	85
60	470	50	89
90	450	30	93
120	440	20	95

* 대조실험은 충전재를 사용하지 않은 경우임.

<2> 기체 크로마토그래피를 이용하여 메탄올, 클로로포름, 톨루엔 등 유기 용매의 탈취(흡착) 효과를 측정하였다. 본 발명의 충전재 2 g과 용매를 주입한 후, 온도를 70℃로 올려 용매를 기화시킨 후, 1시간 간격으로 기체의 농도를 측정하였다. 검출기는 FID를 사용하였고, 오븐 온도는 60℃, 인젝터 온도는 100℃, 검출기 온도는 200℃로하여 측정한 결과를 다음 표 2에 나타낸다.

	용매 피이크 면적
	초기	1시간	2시간	3시간	4시간	5시간	6시간
메탄올		79.9218	16.4156	10.1752	8.5044	1.1928	-
클로로포름		29.666	10.234	7.715	1.193	1.092	-
톨루엔		43.2082	10.1462	10.3746	-	-	-

위 표에서 나타난 바와 같이 본 발명의 충전재는 극성(메탄올) 및 비극성(클로로포름) 유기 용매의 탈취(흡착)능력이 우수하다.

물에 첨가한 경우 pH의 변화

본 발명의 충전재 1 g을 증류수 100 ml에 가한 후, 24시간 간격으로 pH의 변화를 측정하였다. 대조예로는 증류수 100 ml를 사용하였다. 결과는 다음의 표 3과 같다.

	pH (25℃)
	초기	1일	2일	3일	4일	5일	6일
증류수(대조)	7.13	6.13	5.15	4.6	3.8	3.2	3.1
충전재 함유 증류수	8.17	8.20	8.0	7.7	7.5	7.27	7.3

위 표에서 나타난 바와 같이 본 발명의 충전재는 증류수의 pH를 약 1주일까지 약알칼리성으로 유지하였다. 따라서, 본 충전재는 정수기용 필터 또는 식품 저장용기의 재료로 유용하다.

중금속 농도 감소효과

중금속의 농도가 100 ppm인 용액 100 g에 본 발명의 충전재 1g을 첨가하고, 일정한 속도로 교반하면서, 용액 중 남아 있는 중금속의 농도를 1시간 간격으로 측정하였다.

결과는 하기 표 4와 같다.

	금속 농도 (ppm)
	초기	1시간	3시간	5시간	7시간	9시간	48시간
Ni(II)	100	88	87	80	76	75	29
Pb(II)	100	16	8	6	6	2	0

상기와 같이 본 발명의 충전재는 중금속 제거 능력이 매우 우수하다.

상술한 바와 같은 본 발명의 충전재는 원적외선 방사효과, 탈취 효과 및 중금속 제거 능력이 뛰어나므로, 다양한 산업 분야에서 충전재로 유용하게 사용될 수 있다.

Claims

견운모 100 중량부를 파쇄 및 분쇄한 후, 산화 알루미늄 20-40 중량%, 산화 지르코늄 5 - 20 중량%, 산화 티탄 2-10 중량%, 산화 칼슘 2-10 중량%, 산화 마그네슘 0.1 내지 2 중량%, 망간 0.01 내지 1 중량% 및 바나듐 0.01 내지 1 중량%를 첨가하고, 이를 잘 혼합한 후, 소성시킴으로써 제조된 원적외선 방사 충전재.
견운모 100 중량%를 파쇄 및 분쇄한 후, 산화 알루미늄 20-40 중량%, 산화 지르코늄 5 - 20 중량%, 산화 티탄 2-10 중량%, 산화 칼슘 2-10 중량%, 산화 마그네슘 0.1 내지 2 중량%, 망간 0.01 내지 1 중량% 및 바나듐 0.01 내지 1 중량%를 첨가하고, 이를 잘 혼합한 후, 600 - 700℃에서 소성시키는 것을 특징으로 하는, 원적외선 방사 충전재의 제조방법.