KR100861012B1 - 다공성 이온화 필터 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다공성 이온화 필터에 관한 것으로, 알루미나(Al 2 O 3 ), 탄산칼슘(CaCO3), 기공 형성제 및 바인더를 포함하여 성형되어 있다.
이러한 다공성 이온화 필터 및 제조 방법에 의하면, 물에 함유된 오염물질을 여과할 뿐 아니라, 물에 미네랄을 공급할 수 있다.
다공성 이온화 필터, 세라믹

Description

다공성 이온화 필터 및 그 제조방법{Porous ionize filter and making process for that}
도 1은 본 발명에 따른 다공성 세라믹 필터의 제조 공정도,
도 2는 본 발명에 따른 다공성 세라믹 필터의 성형체,
도 3은 도2의 다공성 세라믹 필터가 충진되어 있는 기능성 샤워기의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 기능성 샤워기
30 : 카트리지
본 발명은 다공성 이온화 필터에 관한 것으로서, 더 상세하게는 수돗물에 함유된 오염물질을 여과하고, 수돗물에 미네랄을 제공하는 다공성 이온화 필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
가정에서 사용하는 수돗물에는 배관의 노후에 의해 발생되는 중금속 등의 오염물질이 잔류하고 있다. 또한, 수돗물에는 유해균을 소독하기 위해 사용되는 염소성분이 잔류하여 심한 소독냄새가 난다.
이러한 오염물질과 염소 성분을 제거하기 위해 여러 가지 기술이 제안되었는데, 종래의 필터는 수돗물 속에 잔류하는 오염물질의 여과 기능에만 치중하는 구조가 대부분이다.
그런데, 최근에는 인스턴트 음식 등의 식생활로 인하여 미네랄 섭취가 힘들기 때문에 오염물질이 여과된 물 뿐만 아니라 인체에 필요한 미네랄을 공급할 수 있는 물을 필요로 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 물에 함유된 오염 물질을 여과할 뿐 아니라, 물에 미네랄을 공급하는 다공성 이온화 필터 및 이의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다공성 이온화 필터는 알루미나(Al2O3), 탄산칼슘(CaCO3), 기공 형성제 및 바인더를 포함하여 성형되며, 상기 CaCO3의 함량이 Al2O3 100중량부를 기준으로 하여 95 ~ 105중량부이고, 상기 기공형성제의 함량이 Al2O3 100중량부를 기준으로 하여 10 ~ 30 중량부이고, 상기 바인더의 함량이 Al2O3 100중량부를 기준으로 하여 190 ~ 210 중량부가 된다.
상기 기공형성제는 숯 또는 천연섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것이며, 상기 다공성 이온화 필터는 미네랄과 은중에서 선택된 하나 이상을 더 포함하고, 미네랄 분말과 은중에서 선택된 하나 이상의 총함량은 Al2O3 100중량부를 기준으로 하여 90 ~ 120 중량부인 것이 바람직하다.
또한 상기 미네랄은 Ge, Ca, Mg, K으로부터 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것이며, 상기 바인더는 물유리와 글리세린의 혼합물이고, 상기 물유리와 글리세린의 혼합중량비는 1.5 : 1 ~ 1.2 : 1인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 다공성 이온화 필터는 Al2O3 100중량부에 대해 CaCO3 95 ~ 105 중량부, Mg 30 ~ 60중량부, 은 30 ~ 60 중량부의 혼합물과, 천연섬유, 물유리와 글리세린을 혼합한 바인더를 배합하는 배합단계와, 상기 배합물을 물과 반죽하는 반죽단계와, 상기 반죽물을 성형하여 성형체를 형성하는 단계와, 상기 성형체를 건조하는 건조단계와, 상기 건조된 성형체를 소성하는 소성단계를 거쳐 제조되는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명에 따른 다공성 이온화 필터 제조 공정도가 첨부된 도 1을 참조하면서, 본 발명에 따른 다공성 이온화 필터 및 이의 제조방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 다공성 이온화 필터는 알루미나, 탄산칼슘, 기공 형성제 및 바인더를 포함한다. 또한, 미네랄과 은 중에서 선택된 하나 이상을 더 첨가한다.
바람직하게는 다공성 이온화 필터는 Al2O3 100중량부에 대해, CaCO3 95 ~ 105중량부, Mg 30 ~ 60중량부, 은 30 ~ 60중량부, 천연섬유 10 ~ 30 중량부, 물유리 110 ~ 130중량부, 글리세린 95 ~ 105중량부를 포함한다.
이하에서는 이러한 다공성 이온화 필터의 제조방법을 설명한다.
먼저 Al2O3분말, CaCO3분말, Mg분말, 은분말, 천연섬유분말, 물유리와 글리세린을 혼합한 바인더를 준비한다.
이후, 준비된 분말을 배합한다. (단계 10)
배합단계는 배합기에 Al2O3분말 100중량부에 대해, CaCO3분말 95 ~ 105중량부, Mg분말 30 ~ 60중량부, 은분말 30 ~ 60중량부, 천연섬유분말 10 ~ 30중량부, 물유리 110 ~ 130중량부와 글리세린 95 ~ 105중량부가 되도록 투입한 후 배합한다.
다음은 배합된 배합물을 반죽한다.(단계 20)
반죽과정에서는 배합물을 반죽기에 넣고 Al2O3분말 100중량부에 대해 물 10 ~ 20중량부를 가하여 반죽한다.
이후 반죽된 배합물을 성형틀에 주입하거나 압출기에 넣어, 성형체를 형성한다.(단계 30)
형성된 성형체는 일정기간 건조된다.(단계 40)
건조단계는 자연건조 또는 열풍에 의한 건조가 적용될 수 있다.
마지막으로 건조된 성형체를 로에 투입하고 1000 ~ 1200℃에서 소성한다.(단계 50)
본 실시예에서는 기공형성제로 천연섬유를 사용하였으나, 숯을 사용할 수 있다. 또한 미네랄은 Mg 이외에도 Ge, Ca, K도 가능하다.
건조과정(단계 40)과 소성과정(단계 50)을 거쳐 성형체에 함유된 물은 증발 하고, 기공형성제로 사용된 천연섬유는 연소하게 된다. 그리고, 혼합물과 바인더는 세라믹 형태로 경화되면서, 상기 물 및 기공형성제가 원래 위치하고 있는 자리는 무수한 빈 공간으로 남게 되면서 다고성이 제공되고, 기공 내에는 미네랄과 은이 형성되어 있다.
이하에서는 혼합물 중의 CaCO3분말과 천연섬유분말 그리고 물유리의 중량부 변화에 따른 다공성 이온화 필터의 특징을 설명한다.
표 1과 같이, 실험예 1 내지 6은 Al2O3분말 100중량부에 대해, CaCO3분말 95 ~ 105중량부, Mg분말 30 ~ 60중량부, 은분말 30 ~ 60중량부, 천연섬유분말 10 ~ 30중량부, 물유리 110 ~ 130중량부와 글리세린 95 ~ 105중량부가 되도록 배합한 후 Al2O3분말 100중량부에 대해 물 10 ~ 20중량부를 가하여 성형하고, 건조, 소성한 다공성 이온화 필터이다.
그 중 Al2O3분말 100중량부에 대해, CaCO3분말과 천연섬유분말 그리고 물유리의 중량부를 상이하게 하여 실험을 실시하였다.
각각의 실험에 의해 제조된 다공성 이온화 필터를 100배 확대 촬영한 사진이 도 2 내지 도 7이며, 사진중 노란색 부분이 기공을 나타내고 있다.
[표1]
구분 CaCO3분말 중량부 천연섬유분말 중량부 물유리 중량부 비고
실험예1 95 10 130 도2
실험예2 97 14 126 도2
실험예3 99 18 122 도3
실험예4 101 22 118 도4
실험예5 103 26 114 도5
실험예6 105 30 110 도6
표 1과 도 2 내지 도 7과 같이, 다공성 이온화 필터에 대한 다공성은 천연섬유분말과 물유리 첨가량에 의해 변화한다. 물유리 첨가량이 늘어날수록 다공성은 낮아지며, 천연섬유분말 첨가량이 늘어날수록 다공성은 높아진다. 또한, CaCO3분말 첨가량이 적을수록 낮은 다공성을 보여준다.
이러한 다공성 이온화 필터는 샤워기나 수도꼭지 또는 정수기에 충진하여 사용할 수 있으며, 다양한 분자를 흡착시킬 수 있기 때문에 물속에 포함되어 있는 염소성분, 중금속 등의 오염물질 여과에 효과적이다. 또한, 은 나노성분에 의해 살균작용이 높으며, 기공속의 미네랄이 분리되어 수돗물에 미네랄을 공급할 수 있다.
지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 다공성 이온화 필터 및 이의 제조방법에 의하면 물에 함유된 오염물질을 여과할 뿐 아니라, 물에 미네랄을 공급할 수 있다. 또한, 은 나노성분에 의해 살균효과를 제공할 수 있다.

Claims (7)

  1. 알루미나(Al2O3), 탄산칼슘(CaCO3), 기공 형성제 및 바인더를 포함하여 성형되며,
    상기 CaCO3의 함량이 Al2O3 100중량부를 기준으로 하여 95 ~ 105중량부이고,
    상기 기공형성제의 함량이 Al2O3 100중량부를 기준으로 하여 10 ~ 30 중량부이고,
    상기 바인더의 함량이 Al2O3 100중량부를 기준으로 하여 190 ~ 210 중량부인 것을 특징으로 하는 다공성 이온화 필터.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기공 형성제는 숯 또는 천연섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 다공성 이온화 필터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 다공성 이온화 필터는 미네랄과 은중에서 선택된 하나 이상을 더 포함 하고, 미네랄 분말과 은중에서 선택된 하나 이상의 총함량은 Al2O3 100중량부를 기준으로 하여 90 ~ 120 중량부인 것을 특징으로 하는 다공성 이온화 필터.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 미네랄은 Ge, Ca, Mg, K으로부터 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 다공성 이온화 필터.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 바인더는 물유리와 글리세린의 혼합물이고, 상기 물유리와 글리세린의 혼합중량비는 1.5 : 1 ~ 1.2 : 1인 것을 특징으로 하는 다공성 이온화 필터.
  7. Al2O3 100중량부에 대해 CaCO3 95 ~ 105중량부, Mg 30 ~ 60중량부, 은 30 ~ 60 중량부의 혼합물과, 천연섬유, 물유리와 글리세린을 혼합한 바인더를 배합하는 배합단계와;
    상기 배합물을 물과 반죽하는 반죽단계와;
    상기 반죽물을 성형하여 성형체를 형성하는 단계와;
    상기 성형체를 건조하는 건조단계와;
    상기 건조된 성형체를 소성하는 소성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 이온화 필터 제조방법.
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