KR100642123B1 - 저취성 기계부품 세정제 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저취성 기계부품 세정제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 각종 산업분야에서 사용되는 기계부품을 세정하는 데에 있어서, 염소계 또는 탄화수소계 세정제에 나노미터 형태로 입자화한 맥반석 가루를 혼합하여 적절한 온도 및 시간 하에서 반응시킴으로써 세정력 및 건조력이 뛰어나고 유독성 냄새가 제거되어 안전한 작업환경에서 일할 수 있으므로 작업능률이 향상됨과 동시에 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 저취성 기계부품 세정제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 세정제 원료 80~95wt%와 10,000~12,000메쉬의 미립자로 분쇄된 맥반석 가루 5~20wt%를 혼합하는 제1공정; 상기 혼합액을 온도 70~90℃에서 2~3시간 동안 반응시켜 상기 세정제 원료에 함유된 냄새를 흡착 및 분해하는 제2공정; 상기 혼합액에 1~5wt%의 소취제를 첨가하고 20~30분동안 교반하여 잔류가스를 포집하는 제3공정; 상기 혼합액으로부터 맥반석 찌꺼기를 분리하여 여과액을 얻는 제4공정으로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.
저취성 기계부품 세정제, 염소계 세정제, 탄화수소계 세정제, 맥반석
Description
본 발명은 저취성 기계부품 세정제 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 각종 산업분야에서 사용되는 기계부품을 세정하는 데에 있어서, 악취가 심한 염소계 또는 탄화수소계 세정제에 나노미터 형태로 입자화한 맥반석 가루를 혼합하여 적절한 온도 및 시간 하에서 반응시킴으로써 세정력 및 건조력이 뛰어나고 유독성 냄새가 제거되어 안전한 작업환경에서 일할 수 있으므로 작업능률이 향상됨과 동시에 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 저취성 기계부품 세정제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 기계금속, 전기전자, 반도체, 자동차, 정밀기기 등 다양한 산업분야에서 기계부품의 성능을 향상시키고자 기계부품이나 설비부속품의 금속 표면에 부착된 기름, 금속분말 찌꺼기, 미세한 먼지 등의 오염물질을 제거하기 위해서는 기계적인 방법으로 세정하거나 또는 부품 세정제를 이용하게 된다.
상기 부품 세정제로 이용되는 물질은 염소계, 프론계, 탄화수소계, 유기용매, 계면활성제 등이 있고, 세정 대상이 되는 금속 기계부품의 종류나 오염물질에 따라 선택적으로 사용하게 된다.
이중에서도 1,1,1-트리클로로에탄(1,1,1-trichloroethane : 1,1,1-TCE), 트리클로로 에틸렌(trichloroethylene : TCE), 메틸렌클로라이드(methylene chloride : MC) 등의 부품 세정제는 세정력 및 건조력이 우수하고 공정이 간단하여 산업계 전반에 걸쳐 가장 광범위하게 사용되고 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 부품 세정제들은 세정력이 높은 것에 비하여 결합력이 강하여 대기 중에서 분해되기 어렵고 오존과 반응하여 지속적으로 오존층을 파괴하고 있을 뿐만 아니라, 특히 기계부품 세정과정에서 유독성 악취를 유발하기 때문에 별도로 배기장치를 설치하였다 하더라도 작업자 또는 사용자에게 불쾌감을 줌은 물론이고 두통 등의 통증을 유발하여 건강상으로도 악영향을 주었고, 이로 인해 작업현장에서 안전사고가 빈번하게 발생함과 동시에 작업환경을 저하한다는 문제가 있었다.
이에 따라 종래의 부품 세정제를 대체하기 위하여 수계, 준수계 등의 대체 세정제가 새롭게 개발되고 있으나, 이러한 대체 세정제는 종래의 부품 세정제에 준하는 세정력 및 건조력을 갖추지 못하고 있는데다가 세정 대상제품에 적합하지 않음에 따라 새로운 대체 세정제로 전환하지 못하고 있는 실정이다.
더욱이, 상기 대체 세정제는 대규모 설비와 이를 수용할 넓은 공간이 필요한데, 중소기업의 경우 비용이나 장소 또는 기술력 등에 제한이 있음에 따라 종래의 부품 세정제를 그대로 사용할 수밖에 없다는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 기계부품의 표면에 부착된 각종 오염물질을 효율적으로 세정할 수 있음과 동시에 세정 작업과정에서 발생되는 유독성 악취를 제거하여 작업자가 안전하게 작업할 수 있도록 하는 저취성 기계부품 세정제 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 저취성 기계부품 세정제 및 그 제조방법은, 세정제 원료 80~95wt%와 10,000~12,000메쉬의 미립자로 분쇄된 맥반석 가루 5~20wt%를 혼합하는 제1공정; 상기 혼합액을 온도 70~90℃에서 2~3시간 동안 반응시켜 상기 세정제 원료에 함유된 냄새를 흡착 및 분해하는 제2공정; 상기 혼합액에 1~5wt%의 소취제를 첨가하고 20~30분동안 교반하여 잔류가스를 포집하는 제3공정; 상기 혼합액으로부터 맥반석 찌꺼기를 분리하여 여과액을 얻는 제4공정으로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 본 발명의 저취성 기계부품 세정제 및 그 제조방법을 공정에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1공정 : 원료 혼합
우선, 세정제 원료와 맥반석을 혼합하기에 앞서 맥반석이 가진 성분의 추출이 용이하도록 맥반석을 나노입자 형태로 가공한다.
즉, 세라믹볼이 구비된 믹싱탱크 내부에 맥반석을 투입하고 세라믹볼을 고속회전시킴에 따라 상기 맥반석을 100,000~12,000메쉬가 될 때까지 미립자 형태로 분쇄한다.
이어서, 상기 세정제 원료 80~95wt%와 상기 분쇄된 맥반석 가루 5~20wt%를 혼합한다.
본 공정에서 사용되는 세정제 원료는 트리클로로에틸렌, 메틸렌클로라이드, 1,1,1-트리클로로에탄, 디클로로프로판(dichloro-propane : DCP) 등과 같은 염소계 또는 유기용제(solvent)와 같은 탄화수소계 중에서 선택적으로 사용된다.
또한, 상기 유기용제의 종류로는 부틸셀로솔브(BUTYL CELLOSOLVE), 에틸셀로솔브(Ethyl cellosolve), 자일렌(xylene), 이소프로필알코올(IPA), 이소파라핀-H(Isopar-H) 등이 있다.
여기에서, 상기 맥반석 가루의 사용량이 5wt% 이하이면 요구되는 흡착효과가 나타나지 않게 되고, 반면에 20wt% 이상이면 흡착효과가 상승하기는 하나 비용 대비 흡착율이 떨어지게 되므로 5~20wt%로 하는 것이 바람직하다.
제2공정 : 가열 및 반응
상기 제1공정에서 얻어진 혼합액을 반응기에 넣고 2~3시간 동안 반응시키면 상기 맥반석 가루로부터 칼슘, 마그네슘, 망간 등 각종 미네랄 성분이 용출됨과 동시에 원적외선이 방출되고, 이에 따라 상기 원료에 함유된 냄새가 흡착 및 분해되는 것이다.
이때, 상기 반응온도는 70℃ 이하일 경우에는 반응시간이 너무 오래 걸리는 반면, 90℃ 이상일 경우에는 혼합액이 기화될 우려가 있으므로 70~90℃로 하는 것이 바람직하다.
제3공정 : 소취제 투여
상기 제2공정에서 냄새가 흡착된 혼합액에 소취제를 1~5wt% 첨가하여 20~30분동안 천천히 교반한다.
상기 소취제는 맥반석으로 흡착하기 어려운 잔류가스를 포집하기 위한 것으로서 본 공정에서는 에탄올(Ethanol), 2-부톡시(2-Butoxy), 비이온성 계면활성제(Nonionic Surfactant), 퀴닌산(Quinic acid), 합성 트리글리세라이드(Synthetic Triglycerides) 등의 성분으로 구성된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
제4공정 : 여과
상기 제3공정에서 소취제가 투여된 혼합액을 0.01~0.03 니크롬망이 여러겹으로 구비된 필터프레스(Filter Press)에 투입하고 유압을 이용하여 맥반석 고형분(찌꺼기)을 분리해낸다.
상기 필터프레스를 통해 얻어진 여과액은 압력이 새어나가는 것을 방지하면서 자연냉각시키거나 또는 냉각수 등을 이용하여 40℃ 이하로 냉각시킨 후 포장 등의 후처리공정을 거친다.
이하, 실시예 및 비교예들을 통하여 본 발명에 따른 저취성 기계부품 세정제의 제조방법에 대해 더욱 상세히 설명하겠다. 단, 하기의 실시예 및 비교예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 본 발명을 이로써 한정하는 것은 아니다.
실시예1
맥반석 원석을 믹싱탱크 내에 투입하여 12,000메쉬로 분쇄하고 1,1,1-트리클로로에탄 85wt%와 상기 맥반석 가루 15wt%를 혼합하여 액상화한 후, 이 혼합액을 반응기에 넣고 온도 80℃에서 3시간동안 반응시키게 되면 상기 맥반석으로부터 원 적외선이 방출됨에 따라 상기 1,1,1-트리클로로에탄에서 발산되는 악취를 흡착하게 된다.
이어서, 상기 혼합액에 하이크린의 EM-101(제품명)을 2wt% 첨가하고 25분동안 교반하여 잔류가스를 포집하고, 이를 필터프레스에 투입하여 맥반석 찌꺼기를 걸러낸 후 그 여과액을 자연냉각장치에 넣고 냉각한 후 포장하여 완제품을 만든다.
실시예2
상기 실시예1과 동일한 방법으로 제조하되, 세정제 원료로서 1,1,1-트리클로로에탄 대신 메틸렌클로라이드를 사용하였다.
상기 실시예1 및 2를 통해 얻어진 세정제를 시험구1 및 2로 하고, 현재 시중에서 유통되고 있는 1,1,1-트리클로로에탄 및 메틸렌클로라이드를 주성분으로 하는 세정제를 대조구1 및 대조구2로 하여, 이들 세정제를 이용하여 작업현장에서 금속 기계부품을 세정 시 발생되는 악취가스 농도 및 휘발성 유기화합물 농도를 측정하여 하기 표1 및 2에 나타내었다.
여기에서, 악취가스 농도 측정은 연속흡인방식에 의한 반도체가스 센서 검출방식을 이용하였고 분석기기로는 일본 신예이(Shinyei)사의 악취측정기 OMX-SR를 사용하였다.
| 시 료 항 목 | 시험구1 | 대조구1 | 시험구2 | 대조구2 |
| 결과치(hom) | 37 | 358 | 165 | 572 |
| 감소치(hom) | 321 | 407 | ||
| 제거율(%) | 89.7 | 71.2 | ||
| ※ hom은 OMX-SR 기기에 의해 측정된 악취의 강도를 나타내는 단위임. | ||||
또한, 휘발성 유기화합물(VOC) 농도는 광이온화 검출(PID) 방식을 이용하였고 분석기기로는 미국 레이시스템즈(RAE systems)사의 VOC 측정기 PGM-5040을 사용하였다.
| 시 료 항 목 | 시험구1 | 대조구1 | 시험구2 | 대조구2 |
| 결과치(ppm) | 1,240 | 2,000 | 1,775 | 2,000 |
| 감소치(ppm) | 760 | 225 | ||
| 제거율(%) | 38.0 | 11.3 | ||
상기 표1 및 2의 결과에 따르면, 실시예1 및 2에 의해 제조된 세정제가 종래에 사용되던 세정제들에 비해 세정작업 시 악취가스는 물론이고 휘발성 유기화합물의 다량 제거되었을 뿐만 아니라 특히 1,1,1-트리클로로에탄을 이용한 실시예1의 경우 악취가스가 89.7%나 제거됨에 따라 작업자가 안전한 환경 속에서 세정작업을 할 수 있음을 알 수 있었다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 저취성 기계부품 세정제 및 그 제조방법에 따르면, 세정력 및 건조력이 우수하여 각종 산업분야에서 전자부품, 정밀기기 등의 기계부품 표면에 부착된 유기물이나 먼지 등의 오염물질을 효과적으로 세정 및 제거할 수 있고, 세정작업 시 발생되던 악취를 제거하여 작업자가 안전하고 편안하게 작업할 수 있음에 따라 작업능률이 향상되고 안전사고를 예방할 수 있다.
또한, 대체 세정제를 위한 신규 설비를 설치할 필요 없이 종래의 설비를 그대로 이용할 수 있어 경제적이고도 편리할 뿐만 아니라 종래에는 건강·미용 관련 제품이나 의료기기에 주로 사용되오던 맥반석을 산업용 세정제로서 사용범위를 크게 확장할 수 있다는 장점이 있는 것이다.
Claims (4)
- 세정제 원료 80~95wt%와 10,000~12,000메쉬의 미립자로 분쇄된 맥반석 가루 5~20wt%를 혼합하는 제1공정;상기 혼합액을 온도 70~90℃에서 2~3시간 동안 반응시켜 상기 염소계 세정제 원료에 함유된 냄새를 흡착 및 분해하는 제2공정;상기 혼합액에 1~5wt%의 소취제를 첨가하고 20~30분동안 교반하여 잔류가스를 포집하는 제3공정;상기 혼합액으로부터 맥반석 찌꺼기를 분리하여 여과액을 얻는 제4공정으로 구성된 것을 특징으로 하는 저취성 기계부품 세정제의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 세정제 원료는 디클로로프로판, 트리클로로에틸렌, 메틸렌클로라이드, 1,1,1-트리클로로에탄, 유기용제 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 저취성 기계부품 세정제의 제조방법.
- 제2항에 있어서,상기 유기용제는 부틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 자일렌, 이소프로필알코올, 이소파라핀-H 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 저취성 기계부품 세정제의 제조방법.
- 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 저취성 기계부품 세정제.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060070822A KR100642123B1 (ko) | 2006-07-27 | 2006-07-27 | 저취성 기계부품 세정제 및 그 제조방법 |
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| KR100642123B1 true KR100642123B1 (ko) | 2006-11-10 |
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ID=37653711
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| KR (1) | KR100642123B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101520648B1 (ko) * | 2015-03-25 | 2015-05-15 | 김종오 | 절연 세정제 조성물 |
| KR20200021186A (ko) | 2018-08-20 | 2020-02-28 | 현대자동차주식회사 | 금속부재용 친환경 세정제 및 그 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960014321A (ko) * | 1994-10-07 | 1996-05-22 | 최승 | 고기능성 세정 조성물 및 그의 제조방법 |
-
2006
- 2006-07-27 KR KR1020060070822A patent/KR100642123B1/ko not_active IP Right Cessation
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