KR100381587B1 - 유해물제거용시이트및이를사용한용기형여과기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섬유상 활성탄을 갖는 시이트이며, 통수(통기)성이 양호하고, 또한 충분한 강도를 갖는 유해물 제거용 시이트를 제공하고자 하는 것이다. 이는 펄프와 10 내지 60 중량% 의 섬유상 활성탄, 1 내지 30 중량% 의 무기 입자를 함유하는 시이트이다.

Description

유해물 제거용 시이트 및 이를 사용한 용기형 여과기

산업상의 이용 분야

본 발명은 활성탄에 의한 유해 물질의 제거능, 및 특히 섬유상 활성탄 시이트의 성형능을 이용한 유해물 제거용 시이트에 관한 것이며, 또한 상기 유해물 제거용 시이트를 이용하여 각종 액체 또는 기체(이하에서 매체로 칭함), 예를 들면 수도물 등의 물을 정화하는 간이 일회용 타입의 용기형 여과기에 관한 것이다.

종래의 기술

활성탄이 유해 물질을 흡착 제거 또는 환원 제거하는 성질을 갖고 있다고 하는 것은 널리 알려져 있으며, 따라서 각종 매체의 정화에 사용되고 있다.

최근, 음료수로서 수도물 등을 다시금 정화하고, 잔류 염소(클로르칼크 냄새)ㆍ곰팡이 냄새ㆍ트리할로메탄ㆍ부유 물질 등의 유해 물질을 감소시킬 것이 널리 요구되고 있으며, 상기 활성탄을 사용한 정수기가 널리 사용되고 있다.

일반 가정에서 수도물의 정화 방법으로서는 수도 직결식 정수기가 보급되어 있다. 이러한 정수기에는 내부에 활성탄이나 이온 교환 수지 등의 여과재가 충전되어 있으며, 이에 수도물을 통과시키고, 중공사막 등을 끼워 정수기 밖으로 정수되어 배출되는 구성으로 이루어져 있다(이하에서 이를 종래예 ①로 칭함).

또한, 종래부터 카트릿지식 탁상 정수기(이하, 종래예 ②로 칭함)도 시판되고 있다. 상기 종래예 ②는 수지로 제조된 용기에 활성탄 등의 여과재를 포함하는 카트릿지를 장착하고, 이에 수도물을 통과시켜 정화하고, 정수를 별도의 용기에 수용하여 사용한다. 상기 카트릿지는 정화력이 뒤떨어지기 시작하는 시점에서 적절하게 떼어 교환한다.

또한, 일본 실용신안 공개 평 1-167386호(이하에서 종래예 ② 으로 칭함)공보에는 깔때기형 간이 음용수 정화 기구가 기재되어 있다. 종래예 ③은 활성탄을 내부에 수용한 주머니 형태의 필터를 깔때기 형태 부재의 내측에 구비한 것으로,이러한 깔때기형 기구에 수도물을 주입하고, 정수를 별도의 용기에 수집하여 사용한다.

발명이 해결하고자 하는 과제

종래부터 활성탄을 시이트형 여과체로 형성시키는 것이 고려되었었다. 그러나, 단지 섬유상 활성탄과 펄프를 혼합하여 형성시킨 것으로는, 성형 가공에 필요한 지력(紙力)에 중점을 둘 경우, 통수(통기)성이 특히 나빠져 여과하는데 장시간이 소요되며, 또한 통수(통기)성에 중점을 둘 경우, 상기의 지력이 불충분하게 되는 문제가 있어서 결국에 가서는 사용이 불가능하게 되는 문제가 있다.

본 발명은 그러한 문제점을 해소하기 위한 것이며, 활성탄의 유해물질 제거능을 이용하여 통수(통기)성이 양호한 유해물 제거용 시이트를 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.

한편, 종래 정수기의 문제점으로서는, 상기 종래예 ①, ②로는 장치의 규모가 커서 간편성이 결여되어 있고, 고가의 것으로, 또한 용기가 플라스틱으로 제조되어 있기 때문에 폐기시에 쓰레기 문제가 발생하게 된다. 또한, 상기 종래예 ①, ②에서는 용기내에 수용될 수 있는 여과재의 주변에서 잔류수가 정류하여 잡균이 증식할 우려가 있기 때문에, 특히 종래예 ①에서는 장시간 방치 후 재사용할 경우에는 수도꼭지를 연 직후의 신선한 물로 용기내 잔류수를 치환 방출하고자 하는 목적으로 잠시 그 상태대로 방류시키게 되므로 낭비가 된다.

그래서 중공사막이나 항균 섬유 등을 사용하지 않고도 잡균 증식의 우려가 없고, 손쉽고 간편하게 사용할 수 있으며, 또한 가격이 저렴한 일회용 타입의 정수기가 요구되고 있다. 상기 종래예 ③은 주머니 형태의 여과 부재로 구성된 간편한정화 기구에 관한 것이나, 본 발명에 있어서는 건조가 쉬운 시이트형의 상기 유해물 제거용 시이트를 사용하고, 잡균 증식의 우려가 없고, 손쉽고 간편하고 가격이 저렴한 일회용 타입으로, 사용성이 우수한 형태의 용기형 여과기를 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명에 관한 유해물 제거용 시이트는 펄프, 섬유상 활성탄 10∼60 중량%, 또한 무기 입자 1∼30 중량%를 함유하는 시이트인 것을 요지로 한다. 또한, 상기 유해물 제거용 시이트는 열융착성 섬유 5∼35 중량% 및/또는 환원성 물질 20 중량% 이하를 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 용기형 여과기는 종이로 제조된 통상체에 상기 유해물 제거용 시이트를 조합하여 구성시킨 것을 요지로 한다. 또한, 용기형 여과기는 상기 통상체의 한쪽 단부에 상기 유해물 제거용 시이트를 장착하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 통상체의 축방향 한쪽 주벽의 전부 또는 일부를 종이로 대체하여 유해물 제거용 시이트로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 통상체의 내부 주면을 유해물 제거용 시이트로 내장시킨 것도 더욱 바람직하다.

작용

본 발명의 유해물 제거용 시이트에 있어서는, 함유된 무기 입자가 섬유에 얽혀 공극을 넓히고, 통수(통기) 속도를 높히는 방향으로 작용하며, 또한, 시이트에 강도를 부여할 수가 있어서 시이트 형상 유지성을 높힌다.

이하에 유해물 제거용 시이트의 각 성분에 대해 기재하고자 한다.

섬유상 활성탄 : 10∼60 중량%

매체가 섬유상 활성탄에 접촉됨으로써 매체 중의 유해 물질이 제거되기 때문에, 유해물 제거용 시이트에 있어서는 섬유상 활성탄의 함유량이 10 중량% 미만일 경우에는 유해 물질의 제거가 불충분하기 때문에, 하한을 10 중량%로 하였다. 한편, 60 중량%를 초과하는 경우에는 유해물 제거용 시이트의 가공성, 취급성이 악화된다. 즉 예를 들면 유해물 제거용 시이트를 굴곡시킬 경우, 활성탄 성분이 탈락되어 버리거나 또는 형의 천공 용이성이 악화된다. 따라서, 상한을 60 중량%로 하였다. 보다 바람직한 범위로서는 15∼50 중량%, 더욱 바람직한 범위는 20∼40 중량%이다.

펄프 : 5∼89 중량%

펄프는 시이트상으로 성형하기 위해 가격이 저렴한 보강 부재로서 첨가될 수 있으며, 예를 들면 천연 펄프나 합성 섬유 펄프 등을 들 수 있다.

펄프의 함유량이 5 중량% 미만에서는 유해물 제거용 시이트의 보강 효과가 없고, 한편 89 중량%를 초과하면 상대적으로 섬유상 활성탄이 적어져 유해 물질의 제거율을 악화시키기 때문에, 상기 범위로 하였다. 바람직한 범위로서는 10∼50 중량%, 보다 바람직한 범위로서는 30∼40 중량%가 된다.

환원성 물질 : 0∼20 중량%

환원성 물질은 주로 피처리액(피처리 기체)의 HCIO를 유효하게 환원 제거한다. 유해물 제거용 시이트를 정수기에 사용할 경우의 환원성 물질로서는 식품 위생상 문제가 되지 않는 아황산칼슘이나 L-아스코르빈산나트륨을 들 수 있다.

환원성 물질의 함유량이 20 중량%를 초과할 경우, 여과시의 통수(통기) 속도가 지나치게 느려지기 때문에 20 중량% 이하로 하였다. 또한, 바람직한 범위로서는 3∼10 중량%이다.

무기 입자 : 1∼30 중량%

무기 입자는 함유량이 많을수록 통수(통기) 속도가 빨라지게 되어 양호하나, 함유량이 30 중량%를 초과하면, 상기 섬유상 활성탄의 경우에서와 같이, 유해물 제거용 시이트의 굽힘 가공이나 형의 천공 용이성 등의 가공성, 취급성이 악화되고, 한편, 1 중량% 미만에서는 통수(통기) 속도가 지나치게 느려지기 때문에 상기 범위로 하였다. 또한 바람직한 범위로서는 3∼20 중량%이다.

무기 입자로서는 산호 분말인 코랄 샌드를 들 수 있으며, 정수기로서 사용할 경우에 코랄 샌드를 이용하면 미네랄분이 정수에 보급되어 특히 건강한 물이 생성된다. 코랄 샌드의 바람직한 입자 직경은 20∼60 ㎛이다. 무기 입자로서는 기타의 규사나 유리도 사용할 수 있다.

열융착성 섬유 : 5∼35 중량%

열융착성 섬유를 유해물 제거용 시이트에 첨가하면, 유해물 제거용 시이트를 종이로 제조된 통상체에 장치할 경우에, 열융착에 의해 이들을 접합시킬 수가 있으며, 접착제를 필요로 하지 않는다. 접착제를 사용하는 경우에는 정수에 접착제가 혼입되는 새로운 문제가 발생하나, 열융착성 섬유를 함유하는 경우에는 이와 같은 우려가 없고, 용기형 여과기를 용이하게 제조할 수 있다. 열융착성 섬유로서는 안전면, 위생면에서 공중합 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 들 수 있다.

열융착성 섬유의 함유량이 5 중량% 미만인 경우, 통상체로의 접착이 불충분해지며, 한편 35 중량% 이상에서는 유해물 제거용 시이트로의 제조가 곤란하기 때문에, 상기 범위로 하였다. 더욱 바람직한 범위는 10∼30 중량%이다.

이하에서 본 발명의 용기형 여과기에 대해 기재하고자 한다.

본 발명의 용기형 여과기는 상기 유해물 제거용 시이트의 유해 물질 제거능을 이용하고, 종이로 제조된 통상체로 조합한 것으로서, 유해물 제거용 시이트 및 통상체를 함께 폐기할 경우에 쓰레기 문제가 덜 심각해지며, 또한 가격이 저렴하다. 또한 용기형이기 때문에 필요에 따라서 용기를 여러 개 포개어 사용할 수 있으며, 사용자가 보다 정화 정도가 높은 물을 요구할 경우에는, 이와 같이 본 발명의 용기를 겹쳐서 사용함으로써 소정의 정수를 얻을 수 있다.

종래예 ①, ② 의 정수기에서는 사용 기간 중에 여과재가 물에 침궤되는 상태가 되기 때문에 잡균 증식이 용이하게 되어 비위생적이며, 또한 잡균 증식에 의해 구멍이 막히게 될 우려가 있다. 그러나 본 발명의 용기형 여과기의 경우에는 필요량의 정수를 만든 후에는 방치하여 자연 건조시키는 것이 용이하며, 건조에 의해 잡균이 증식되지 않으며, 따라서 위생적이며, 또한 잡균에 의한 구멍 막힘의 우려도 없다.

실시예

제1도의 (a)는 본 발명의 제1 실시예에 관한 용기형 여과기를 경사 바닥 방향에서 본 사시도이며, 제1도의 (b)는 이의 A-A 선에서의 단면도이다. 용기형 여과기(1)는 컵 형태를 하고 있으며 약간 위가 넓은 원추형 형태를 갖는 통상체(3)는 방수성이 있는 종이로 이루어졌기 때문에, 바닥부(2)는 유해물 제거용 시이트로 구성되어 있다.

하기 표 1에 나타낸 시이트 조성으로 구성된 실시예, 비교예의 유해물 제거용 시이트를 만들고, 이를 바닥부(2)로서 제1도에 나타낸 컵 형태의 용기형 여과기(1)를 만들었다. 또한, 열융착성 섬유로서 공중합 폴리에스테르, 환원성 물질로서 아황산칼슘, 무기 입자로서는 코랄 샌드(입자 직경 40 ㎛부근)를 사용하였다.

이들 각각의 실시예나 비교예의 유해물 제거용 시이트(용기형 여과기)에 대해서는 하기 실험 방법으로 각각의 성능을 평가한다.

＜HClO 제거율＞

잔류 염소를 1 ppm 함유하는 물 200 ㎖를 상기 유해물 제거용 시이트에 1회 통과시키고, 통과시킨 물의 잔류 염소를 측정하고, HClO 제거율(%)을 구하였다.

＜통수성＞

면적 19.6 ㎠(50 mm)인 유해물 제거용 시이트에 물 100 ㎖를 통과시키는데 소요되는 시간(초)을 측정하고, 이를 통수성으로 하였다.

＜수명＞

잔류 염소 제거율이 60% 이하가 될 때까지의 피처리수의 총량(ℓ)을 측정하고, 이에 의해 수명을 평가하였다.

＜컵 가공성＞

유해물 제거용 시이트를 사용하여 용기형 여과기(1)를 제조할 경우, 바닥부(2)의 형상에 천공 용이성 및 유해물 제거용 시이트와 통상체(3)의 일체화 용이성에 대해서 시험자의 관찰에 의해 평가하였다.

이의 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

표 1

상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예는 HClO 제거율, 통수성,수명 모두 양호하고, 또한 공중합 폴리에스테르를 첨가한 실시예는 컵 가공성이 양호하다.

이하에 제1도에 나타낸 용기형 여과기(1)의 정수기로서의 사용 방법에 대해 기재하고자 한다.

제2도는 용기형 여과기(1)의 사용 상태를 나타낸 사시도이다. 사용 시에는 용기형 여과기(1)의 높이 방향 중간부 단면 직경의 원형 구멍을 갖는 지지 부재(5)에 의해 상기 용기형 여과기(1)를 현가(懸架)하도록 지지하면서, 상기 지지 부재(5)를 보존 용기(4)의 상부에 놓고, 상수도꼭지(7)로부터의 물을 용기형 여과기(1)에 주입한다. 물의 정수는 용기형 여과기(1) 바닥부(2)의 유해물 제거용 시이트에 의해 이루어지며, 바닥부(2)로부터 정화 배출된 정수(6)는 보존 용기(4)에 고이게 되고, 음료수 등으로서 사용할 수 있다.

제3도는 본 발명의 제2 실시예에 관한 용기형 여과기(1)의 단면도이다. 여과부(8)는 상기와 동일한 유해물 제거용 시이트로 구성되고, 용기형 여과기(1)의 바닥부로부터 통상체의 아래 방향으로까지 연결되어 있다. 또한, 유해물 제거용 시이트는 아래 방향 전 둘레에 한정되지 않고, 일부로서도 양호하다 통상체(9)는 상기와 마찬가지로 종이로 구성된다.

본 실시예의 경우는 제1도에 나타낸 실시예에 비해서 물의 배출에 기여하는 유해물 제거용 시이트의 면적이 크기 때문에 물의 정화 소요 시간이 매우 짧게 된다.

제4도는 본 발명의 제3 실시예에 관한 용기형 여과기(1)를 나타낸 단면도이다. 본 실시예는 상기 유해물 제거용 시이트로 구성된 내장 부재(10)를 바닥부(2)뿐 아니라 통상체(3)의 내부 둘레면에도 갖고 있다.

본 실시예에서는 정화시에 물이 내장 부재(10)와 접촉하고, 그래서 다소나마 정화 작용을 받기 때문에, 보다 정화된 정수를 얻을 수 있다.

또한, 상기 제1도, 제3도, 제4도에 나타낸 용기형 여과기의 실시예에서는 사용시의 지지 부재(5)를 별도로 필요로 하나, 통상체를 이의 측벽의 외측 윗쪽 가장자리 중간부 또는 아래쪽 가장자리에 날(捺)을 설치한 것으로 하여, 보존용 용기(4)의 상부에 상기 날에 의해서 지탱되어 있도록 해도 된다.

또한, 상기 용기형 여과기의 실시예에서는 통상체와 유해물 제거용 시이트로 구성된 바닥부를 접합시킨 것을 나타내나, 통상체 바닥부에 통수성이 있는 지지 부재, 예를 들면 망 또는 가로대를 설치하고, 상기 지지 부재 상에 유해물 제거용 시이트를 놓아 사용하도록 하여도 된다.

또한, 상기 용기형 여과기의 실시예에서는 둥근 컵 형태의 것을 나타내나, 둥근 것에 한정되지 않으며, 각형의 용기형 여과기이어도 된다.

제1도는 본 발명의 제1 실시예에 관한 용기형 여과기를 나타낸 도면.

제2도는 본 발명에 관한 용기형 여과기의 사용 상태의 예를 나타낸 사시도.

제3도는 본 발명의 제2 실시예에 관한 용기형 여과기의 단면도.

제4도는 본 발명의 제3 실시예에 관한 용기형 여과기의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 용기형 여과기 2 : 바닥부

3, 9 : 통상체(筒狀) 4 : 보존 용기

5 : 지지 부재 6 : 정수(淨水)

7 : 상수도꼭지 8 : 여과부

10 : 내장(內張) 부재

본 발명에 관한 유해물 제거용 시이트는 유해 물질 제거법으로서 활성탄을사용한 시이트이며, 통수(통기)성이 양호하며, 또한 충분한 강도를 지닌다.

또한, 본 발명에 관한 용기형 여과기는 잡균의 증식이 없고, 손쉽고, 간편히 사용할 수 있으며, 또한 가격이 저렴하며, 일회용 타입의 여과기로서 사용할 수 있다. 따라서, 가정 내에서 상치하여 사용할 수 있을 뿐 아니라, 휴대하여 밖으로 가지고 다닐 수 있으며, 옥외에서 사용할 수 있다.

Claims (7)

1. 시이트 성형 재료로서 적어도 섬유상 활성탄과 펄프를 포함하고, 상기 섬유상 활성탄 10∼60 중량%, 상기 펄프 5∼84 중량% 및 무기 입자 1∼30 중량%를 각각 함유하는 것을 특징으로 하는 유해물 제거용 시이트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유해물 제거용 시이트에 열융착성 섬유를 5∼35 중량% 함유시킨 것인 유해물 제거용 시이트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 유해물 제거용 시이트에 환원성 물질 20 중량% 이하를 함유시킨 것인 유해물 제거용 시이트.
4. 적어도 섬유상 활성탄과 펄프를 포함하고, 상기 섬유상 활성탄 10∼60 중량%, 상기 펄프 5∼84 중량% 및 무기 입자 1∼30 중량%를 각각 함유하는 것을 특징으로 하는 유해물 제거용 시이트를, 종이로 제조된 통상체(筒狀)에 조합하여 구성한 용기형 여과기.
5. 제4항에 있어서,

   상기 통상체의 한쪽 단부에 상기 유해물 제거용 시이트를 장치하여 구성한 것인 용기형 여과기.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,

   상기 통상체의 축방향의 한쪽 가장자리 벽의 전부 또는 일부를 종이로 교체하여 유해물 제거용 시이트로 구성한 것인 용기형 여과기.
7. 제4항 또는 제5항에 있어서,

   상기 통상체의 내주면을 유해물 제거용 시이트로 내장시킨 것인 용기형 여과기.