KR100598773B1 - 은 미립자를 함유한 소결체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칫솔, 헤어 브러쉬, 필터 등에 소결체가 결합되어, 소결체로부터 일정 기간 동안 은 미립자가 지속적으로 공급될 수 있는 은 미립자를 함유한 소결체를 개시한다.

본 발명은 금속 분말을 소결하여 얻어진 소결체 내에 은을 함유시켜, 소결체 내에 함유된 은(Ag)이 일정한 기간동안 계속적으로 방출되는 소결체를 얻고, 이 소결체를 칫솔, 헤어 브러쉬, 필터 등에 적용시킨 은 미립자를 함유한 소결체에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은 은(Ag) 보다 용융 온도가 낮은 황동, 알루미늄 등의 미세한 입자상의 금속분말을 일정한 형틀에 넣고서 분말이 서로 떨어지지 않는 강도로 가압하여 성형시키고, 이 성형체를 용융이 되기 전 온도까지 가열하여 소결(燒結)된 소결체를 얻고, 나노크기의 미립자로 된 은(Ag) 분말을 소결체의 미세한 공극 사이에 침투시켜 이 소결체로부터 은(Ag) 분말이 일정 기간 동안 방출되는 은(Ag) 미립자를 함유한 소결쳬를 제안한다.

이와 같은 본 발명은 미세한 공극이 형성된 소결체 내에 은(Ag) 미립자가 침투되어 있어 칫솔의 사용시에 은이 소량으로 방출되어 구강 내의 세균 등을 살균함은 물론 구강 내에서 발생하는 입냄새 등을 제거하고, 정수기 필터 등에 적용시켜 물 속에 들어있는 각종 세균 및 바이러스 등을 살균하여 위생적인 음용수를 마실 수 있게 되는 효과가 있는 것이다.

소결체, 은, 미립자, 금속분말

Description

은 미립자를 함유한 소결체{Sintered Material contain Silver Particle}

도1은 종래의 은(Ag) 표면적을 요철 형태로 성형한 개략도.

도2는 본 발명의 은 미립자를 함유한 소결체를 나타낸 사시도.

도3은 본 발명의 소결체에 은(Ag)을 침투시키는 상태를 나타낸 분해사시도.

도4a는 본 발명에 의한 소결체를 칫솔에 적용시킨 단면도.

도4b는 본 발명에 의한 소결체를 브러쉬에 적용시킨 단면도.

도5는 본 발명에 의한 소결체를 정수기 필터에 적용시킨 일부 절결 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 소결체 11: 분사노즐

12: 통공

20: 칫솔 21: 칫솔모

25: 헤어 브러쉬 26: 빗살

30: 필터

본 발명은 은 미립자를 함유한 소결체에 관한 것으로 더욱 상세하게는 칫솔, 브러쉬, 필터 등에 적용하여 소결체로부터 일정 기간 동안 은 미립자를 지속적으로 공급받기 위한 은 미립자를 함유한 소결체에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 은(Ag)은 질병을 유발하는 650가지 이상의 미생물을 죽이면서도 인체에 안전하다고 알려져 있다.

이러한 은(Ag)과 접촉하여 6분 이상 생존할 수 있는 세균은 없다고 알려져 있으며, 또한 은(Ag)은 단세포 병균을 비롯한 곰팡이균, 바이러스균 등을 살균하고, 균이 증식하는 과정에서 필요한 효소의 기능을 정지시키며, 이러한 병균은 은(Ag)에 대해서는 항생물질과 같은 내성(耐性)을 갖지 않는 것으로 알려져 있다.

아울러 은(Ag)은 인체의 림프액 순환기능을 향상시키며, 몸에 축적된 독소와 반응하여 체외로 배출시킬 뿐만 아니라 냄새의 근원이 되는 각종 세균을 살균하거나 부산물인 암모니아와 변성 단백질을 무력화시켜 각종 냄새를 제거하는 탈취 효과도 가지는 것이다.

그러나, 은(Ag)이 가지고 있는 항균, 탈취 등의 작용를 얻기 위해서는 세균, 병원균, 바이러스 등과 접촉되는 접촉면적이 충분하여야 항균, 탈취 작용을 얻을 수 있게 되며, 이러한 균 등에 대하여 접촉면적이 작을 경우에는 효과적인 항균, 탈취 기능을 얻을 수 없게 된다.

그러므로, 근래에는 이러한 항균, 탈취 작용을 얻기 위하여 접촉면적을 확대시킬 수 있도록 은(Ag) 표면을 나노미터(㎚) 단위로 거칠게 하여 이러한 효과를 얻을 수 있게 되는 것이며, 그 예를 도1로 도시하였다.

이와 같이 은(Ag)이 가지는 항균, 탈취 작용을 효과적으로 얻기 위하여 다양 한 방법이 제안되고 있는 실정이다.

또 다른 형태의 것으로는 순도 99.99%의 은(Ag)을 직경2 ∼ 5나노미터(㎚) 크기의 극세 미립자로 분해해서 증류수에 함유시켜 은이 함유된 은(Ag)음용수를 제조하여 이를 음용하고 있다.

이러한 은음용수는 일정한 전류와 전압을 아주 순도가 높은 99.99%의 순은봉에 인가하여 은 이온(Ag+)을 방출시키며, 이 은 이온(Ag+)을 정제수 속에 함유시키는 것이다.

이와 같은 은음용수를 마시게 되면 소화기 질환에 해당되는 위염, 위궤양, 심장질환에 해당되는 고혈압, 내분비 질환에 해당되는 당뇨병 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

그러나, 이러한 은음용수는 방출된 은 이온(Ag+)을 이온수 내에서 추출하여 이를 정제수에 적절한 양 만큼 함유시키므로 그 제조방법이 까다롭고, 이에 따라 은음용수의 가격이 고가이어서 비용 부담이 크게 되는 어려움이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 금속이나 무기질 재료 분말을 소결시켜 얻어진 소결체 내에 은을 함유시켜 소결체 내에 함유된 은(Ag)이 일정한 기간동안 계속적으로 방출되는 소결체를 얻되, 이 소결체를 칫솔, 헤어 브러쉬, 정수기 필터 등에 적용시키기 위한 은 미립자를 함유한 소결체를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 황동, 알루미늄 등의 금속으로 된 미립자상의 분말이나 세라믹 등의 무기질 미세 분말을 미세한 입자상의 분말을 일정한 형틀에 넣고서 분말이 서로 떨어지지 않는 강도로 가압하여 성형시키고, 이 성형체를 용융이 되기 전 온도까지 가열하여 소결(燒結)된 소결체를 얻으며, 미립자로 된 은(Ag) 분말을 소결체의 미세한 공극 사이에 침투시켜 이 소결체로부터 은(Ag) 분말이 일정 기간 동안 방출되는 은(Ag) 미립자를 함유한 소결체를 제안한다.

이에 따라 본 발명은 칫솔이나 빗등에 적용하는 경우, 칫솔모나 빗살이 고정된 몸체 부위에 판상의 소결체를 고정하여 줌으로써, 양치질을 하거나 빗질을 할 때, 은미립자가 공급되어 살균 등의 효과를 얻어 치주 질환의 치료나 탈모 방지에 효과를 얻을 수 있으며, 정수기의 종단 필터에 적용하는 경우 필터의 배출 부위에 설치되어 여과 기능은 물론 은미립자의 공급이 가능하여 은 음용수를 제공할 수 있게 되는 등의 효과가 있으며, 기타 여러 용도로 사용되어 다양한 효과를 기대할 수 있게 된다. 이러한 본 발명을 첨부된 도면에 따라 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명은 알루미늄, 황동 등 소정의 크기를 가지는 금속덩어리나 세라믹 등 무기질 재료에 기계적인 충격을 가하여 미세한 분말 상태로 얻는 충격법, 분쇄법, 절삭법등의 기계적인 방법으로 소결체 분말을 얻거나, 이들 금속 또는 무기질 재료를 응축, 열분해 등의 물리적인 방법, 환원법, 석출법 등의 화학적인 방법 등 다 양한 방법으로 소결체 분말을 얻는다.

이와 같이 하여 얻어진 소결체 분말은 분말의 종류나 크기 또는 모양에 따라 성형하고자 하는 형틀에 투입되어 압축성형 또는 비압축 성형되고, 형틀은 성형될 소결체 분말의 용융되기 직전의 온도로 가열되어, 소결체 조직 일부의 용융에 의해 조직끼리 결합되며, 조직과 조직 사이에 미세한 공극이 형성된 다공질재(多孔質材)의 소결체(10)가 얻어진다.

이와 같은 소결체(10)는 칫솔, 헤어 브러쉬, 정수기의 필터 등 적용될 물품에 적합한 형상 및 규격으로 성형된다.

또한, 은(Ag)은 나노크기 단위를 가지는 분말상으로 분쇄되도록, 금속산화물과 강, 스테인리스강 또는 기타 재질의 볼이 알콜계 용매와 함께 초음파 발생기에서 분쇄 혼합되면, 초음파 진동에 의하여 볼이 진동하는 동시에 금속산화물이 미세하게 분쇄되고, 볼이 진동할 때 볼 사이에 일어나는 충격 및 마찰에 의하여 볼 표면에서 발생하는 불순물의 유입이 방지된다.

이와 같이 분쇄혼합 후에는 금속산화분말을 증류건조방법 등으로 건조한 후 수소환원하여 나노 크기를 가지는 은(Ag) 분말을 제조하며, 이러한 은(Ag) 분말은 음용하여도 무방한 순도 99.99%의 은(Ag)을 사용한다.

아울러 컴프레셔의 일측에 설치된 호퍼 등에 미립자로 된 은(Ag)이 수용된 상태에서, 컴프레셔에 연결된 분사노즐(11)이 소결체(10)의 표면에 접촉되 상태에서, 고압의 공기압과 은(Ag)이 동시에 소결체(10)로 분사되어, 소결체(10) 내에 형성된 미세한 공극 사이에 은(Ag)이 침투된다.

또한, 소결체(10)에 은(Ag) 미립자의 침투가 원활하게 이루어지도록 은(Ag)이 물과 함께 고압으로 분사되어 소결체(10)에 형성된 공극에 침투하는 것도 가능하다.

이와 같은 본 발명은 성형되는 모양 및 규격에 따라 여러 가지 용도로 활용가능하며, 본 발명의 다음과 같이 대표적인 실시예에 관하여 기술하기로 한다.

먼저, 본 발명은 칫솔(20)이나 헤어 브러쉬(25)의 칫솔모(21) 및 빗살(26)이 심어지는 몸체에 제공되어 칫솔질을 하거나 빗질을 하는 경우 소량의 은 미립자가 장기간에 걸쳐서 소결체(10)로부터 배출되도록 할 수 있다. 본 발명에 의한 소결체(10)는 몸체에 고정될 수 있도록 판상이며, 다수의 통공(12)이 형성되도록 성형될 수 있다. 즉, 이러한 실시예에 의한 소결체(10)가 도 2에 도시되어 있다.

아울러, 이러한 소결체(10)에 은(Ag) 미립자가 침투되도록, 은 미립자는 고압의 공기나 물을 분사하는 분사노즐(11)을 이용하여 소결체(10) 내의 미세한 공극 사이에 침투된다. 이와 같이 한 후, 소결체(10)의 통공(12)에 칫솔모(21)나 빗살(26)이 고정되며, 이러한 상태로 본체에 소결체(10)가 고정된 상태가 도 4 a 및 도 4b에 도시되어 있다. 도4 a는 칫솔에 적용된 실시예를 도시한 것이고, 도 4 b는 빗에 적용된 실시예를 도시한 것이다. 이러한 두 가지 실시예에서 확인되는 바와 같이, 칫솔모(21)나 빗살(26)의 내측 부분에는 소결체(10)가 노출되어 있으며, 칫솔질을 하거나 빗질을 하는 과정에서, 소결체(10) 내부에 침투된 은 미립자가 소량씩 배출되는 것이고, 이러한 은 미립자는 전술한 바와 같이 칫솔모(21)나 빗살(26)을 따라 인체의 구강이나 두피 등에 침투된다. 이에 따라, 칫솔(20)에 적용된 실시예에서는 구강 내에서 은 미립자는 충치균 등을 살균하고, 이와 함께 치주염 등을 발생시키는 병원균의 살균 및 구강 내에서 냄새를 발생시키는 물질로부터 냄새를 제거하게 된다.

또한, 헤어 브러쉬(25)에 적용한 경우에는 소결체(10)로부터 은(Ag) 미립자가 방출되어 머리에 있는 비듬균을 살균하고 두피의 염증을 완화할 수 있게 되어 건강한 두발을 갖게 하고, 탈모를 방지하는데 기여할 수 있게 된다.

아울러, 이러한 본 발명에 의한 소결체(10)는 은 음용수를 제조할 수도 있으며, 이를 위하여 도 5에 도시된 바와 같은 형태로 실시될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 정수시스템의 종단에 도 5에 도시된 바와 같은 필터(30)가 설치되고, 소결체(10)는 필터(30)에 내장될 수 있도록 필터의 형상으로 성형되고, 전술한 바와 같이 은 미립자가 소결체(10)에 침투됨으로써 물의 유속에 의하여 소결체(10)내에 침투된 은 미립자가 소량씩 연속적으로 물에 혼합되어 배출됨으로써, 은 미립자가 함유된 은 음용수를 얻을 수 있으며, 이에 따라 물 속에 들어있는 박테리아 등이 살균됨과 동시에 물 속에 들어있는 각종 냄새 발생물질이 제거된다.

뿐만 아니라, 이러한 실시예에서는 은 미립자가 인체에 투여되어 장기의 각종 유해 세균을 살균하는 등의 기능을 발휘하게 되어 각종 질병 치료에 보조요법으로 활용할 수도 있다.

이와 달리 분쇄된 은(Ag) 미립자를 금속분말과 함께 혼합하여 성형된 금속분말에 금속분말이 용융되기 전의 온도로 가열시켜 금속조직의 일부가 용융되어 금속 조직끼리 붙게 되며, 금속조직과 금속조직 사이에 미세한 공극이 형성된 다공질재(多孔質材)의 소결체(10)를 얻는다.

아울러, 이러한 과정으로 소결체(10)에 함유된 은 미립자가 배출되는 과정을 반복하다보면, 침투된 은 미립자가 소진되며, 이러한 경우에는 필터(30)를 교체하여 연속적인 사용이 가능하도록 해야 함은 물론이다.

아울러, 본 발명의 실시예에서는 은 미립자를 소결체(10)에 침투시키는 방법으로 소결체(10)에 은(Ag)을 고압으로 분사시켜 침투시키는 방법 외에 용융점이 낮은 금속분말과 함께 은(Ag) 미립자를 혼합하여 소결하는 방법도 사용될 수 있다.

즉, 용융온도가 660℃인 알루미늄 분말과 용융온도가 961℃인 은(Ag)의 미립자를 함께 몰드에 넣고 가압, 가열하면 알루미늄 분말이 먼저 녹으면서 소결체(10)를 형성하므로, 은미립자는 알루미늄과 분리된 상태로 저장되고, 이를 전술한 실시예와 동일한 상태와 같이 정수기 필터 등으로 사용하면 은 미립자가 지속적으로 배출되어 전술한 바와 같은 기능을 얻을 수 있게 된다.

아울러, 기타 다른 다양한 방법으로 소결체(10) 내부에 은 미립자가 침투되거나 저장되도록 할 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명은 공기정화기 등의 필터를 소결체(10)로 성형시켜 은 미립자와 공기 중의 불순물이나 박테리아 등이 접촉되면서 정화시킬 수 있으므로, 유용하게 사용할 수 있다.

기타, 본 발명은 은 미립자가 침투, 함유된 소결체를 다양한 규격과 형태로 제작하여 많은 용도로 활용할 수 있음은 물론이다.

이와 같은 본 발명은 다양한 종류의 소결체 분말을 적절히 선택하여 사용하고, 미세한 공극내에 은(Ag) 미립자가 침투, 함유되는 것이므로,

칫솔, 헤어 브러쉬, 정수기 필터, 공기정화기 필터 등에 적용하여 살균, 탈취 등의 기능을 제공할 수 있게 되는 것이며, 은 음용수를 제조할 수도 있게 되어 각종 질병 치료의 보조 요법으로도 활용할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 일정한 형틀 내에서황동, 알루미늄의 금속 분말, 및 세라믹의 무기질 분말들이 서로 떨어지지 않는 강도로 가압 성형되고, 금속 분말의 용융 온도 전까지 가열되어 소결(燒結)되고, 분말 사이에 형성된 공극에 은 미립자가 채워지는 것을 특징으로 하는 은 미립자를 함유한 소결체.
2. (삭제)
3. 제1항에 있어서, 상기 은 미립자는 고압의 공기나 물과 함께 분사되어, 소결체에 형성된 미세 공극으로 침투되는 것을 특징으로 하는 은 미립자를 함유한 소결체.
4. 제1항에 있어서, 전기 소결체는 용융온도가 은 미립자보다 낮은 금속분말로 구성되어, 소결체 분말 및 은미립자가 함께 상기 몰드에 투입된 후 가열, 가압되어 소결체 분말이 용융되면서 소결체로 형성되는 것을 특징으로 하는 은 미립자를 함유한 소결체.

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