KR101450078B1 - A ceramic ball for a water purifier, a method for preparing the same, a water purifier comprising the same, and a method for purifying water using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정수기용 세라믹 볼, 이의 제조방법, 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 정수 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 규소를 포함하는 세라믹 볼, 이의 제조방법, 이를 포함하는 정수기 및 이를 이용한 정수 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ceramic ball for a water purifier, a method for manufacturing the same, a water purifier including the same, and a water purification method using the same. More particularly, the present invention relates to a ceramic ball containing silicon, a method of manufacturing the ceramic ball, a water purifier including the ceramic ball, and a water purification method using the same.
물(음용수)은 입을 통하여 섭취하면 우리 온몸을 순환하면서 세포의 형태를 유지하고 대사작용을 도와주며 영양소를 용해, 흡수, 및 운반 등을 통해 세포로 공급하고, 체내의 노폐물을 배출시키며 혈액을 중성 또는 약알카리성으로 유지하며 체온 조절 기능 등 생명 유지를 위한 필수적인 역할을 담당하는 물질이다. When water (drinking water) is ingested through the mouth, it circulates throughout the body, maintains the shape of the cell, helps metabolism, supplies nutrients to cells through dissolving, absorbing, and transporting, discharging waste materials in the body, Or weakly alkaline, and is a substance that plays an essential role in maintaining life such as body temperature control function.
그러나 최근에 들어와 산업화 및 인구 증가에 따른 수질 오염으로 가정에 공급되는 수돗물에 대한 불신으로 수돗물을 그대로 음용하는 것 보다 정수기를 이용하거나 시판되고 있는 생수를 음용하는 등 음용수를 처리하여 마시는 것이 대중화되고 있다. Recently, however, it has been popularized to drink water by drinking water such as water purifier or drinking water, rather than drinking tap water as it is because of distrust of tap water supplied to the household due to water pollution caused by industrialization and population increase .
특히 인체의 신진대사 및 호르몬에 깊이 관여하는 미네랄에 대한 관심이 많아 적정 미네랄을 함유한 기능수에 많은 관심을 가지고 있어 각종 기능을 갖춘 여과기 및 정수기가 시중에 출시되고 있고 이를 설치하여 음용하는 가구가 증가하고 있다. 이러한 정수기로는, 예를 들어, 칼슘, 마그네슘, 철, 망간 등의 알칼리성 금속물질에 의한 알칼리수용 정수기가 알려져 있다. 그러나, 대부분의 정수기는 탈취(주로 염소 소독제) 및 이물질(철분 등) 제거를 통해 물 맛을 향상시키는(전처리 여과기와 활성탄여과기, 정밀여과기 등) 단순정수기나, 최종 여과 장치로 역삼투압여과기를 부착시킨 역삼투압여과 정수기이다. Especially, there is much interest in minerals deeply involved in the metabolism and hormones of the human body, so that they are interested in functional water containing appropriate minerals, so that filters and water purifiers having various functions are on the market, and furniture . As such a water purifier, for example, an alkali water-containing water purifier made of an alkaline metal material such as calcium, magnesium, iron or manganese is known. Most water purifiers, however, are equipped with a simple water purifier or a reverse osmotic filter with a final filtration device that improves the water taste by removing deodorant (mainly chlorine disinfectant) and foreign substances (iron powder, etc.) (pretreatment filter and activated carbon filter, Is a reverse osmosis filtration water purifier.
대한민국 공개특허 제10-2004-0077644호는 물의 기능성 면에서 물의 구조가 육각형이 되도록 정수기 내에 영구자석을 부착시킨 자화육각 정수기를 개시하고 있다. Korean Patent Laid-Open No. 10-2004-0077644 discloses a magnetized hexagonal water purifier in which permanent magnets are attached in a water purifier so that the water structure becomes hexagonal in terms of water functionality.
대한민국 공개특허 제2011-0052404호는 인체의 활성산소를 제거시킬 목적으로 활성수소를 함유한 물을 공급하는 수소 정수기를 개시하고 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-0052404 discloses a hydrogen purifier that supplies active hydrogen-containing water for the purpose of removing active oxygen of the human body.
이렇게 단일한 기능을 갖는 정수기는 판매되고 있으나 복합적인 기능수를 생산하는 정수기는 아직 시판되지 않고 있다. Although a water purifier having such a single function is being marketed, a water purifier producing a complex functional water is not yet commercially available.
또한, 시중에는, 일부 천연 미네랄 음용수에 규소를 함유한(약 30 ppm이상) 미네랄 수가 고가로 판매되고 있다. 그러나, 규소 자체가 난용성 물질이어서 자연수에는 단지 5 ppm 이하 정도의 소량만이 용해될 수 있으므로, 인위적으로 규소를 첨가하지 않고서 자연적으로 규소수를 제조하는 것은 대단히 어려운 실정이다. In addition, on the market, the number of minerals containing silicon (about 30 ppm or more) in some natural mineral drinking water is sold at a high price. However, it is very difficult to naturally produce silicon water without artificially adding silicon, because silicon itself is a poorly soluble substance and only a small amount of less than 5 ppm can be dissolved in natural water.
더욱이, 처리될 물을 연속적으로 통과시켜 음용수를 생성하는 정수기에서는, 수용성 규산염의 함량 조절이 거의 불가능하여 규소 정수기는 아직까지 개발되지 못하고 있다. Furthermore, in a water purifier that continuously generates water to be treated to produce drinking water, it is almost impossible to control the content of the water-soluble silicate, so that a silicon water purifier has not yet been developed.
그러므로, 미네랄이 풍부하면서, 인체에 유용한 규소가 용해된 규소수를 간편하게 제조할 수 있는 처리제 및 이를 이용한 규소수 정수기가 제조될 수 있다면 유익할 것이다.Therefore, it would be beneficial if a treating agent capable of easily producing silicon water in which silicon is soluble in the body, which is rich in minerals, and a silicon water water purifier using the same can be produced.
본 발명은 하기와 같은 목적을 갖는다.The present invention has the following objectives.
본 발명의 첫번째 목적은 규소가 용해된 음용가능한 규소수를 연속적으로 간편하게 제조할 수 있는 처리제를 제공하는 것이다.A first object of the present invention is to provide a treatment agent capable of continuously and easily producing a drinking water-soluble silicon water.
본 발명의 두번째 목적은 상기한 처리제를 효율적으로 제조할 수 있는 제조방법을 제공하는 것이다. A second object of the present invention is to provide a production method capable of efficiently producing the above-mentioned treating agent.
본 발명의 세번째 목적은 규소가 용해된 음용가능한 규소수를 연속적으로 간편하게 제조할 수 있는 정수기를 제공하는 것이다. A third object of the present invention is to provide a water purifier capable of continuously and easily producing soluble silicon water in which silicon is dissolved.
본 발명의 네번째 목적은 규소수가 용해된 음용가능한 규소수를 연속적으로 간편하게 제조할 수 있는 정수 방법을 제공하는 것이다.A fourth object of the present invention is to provide a water purification method capable of continuously and easily producing a consumable silicon water in which silicon water is dissolved.
상기 첫번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 측면은 규소를 포함하는 광석 분말; 황토 분말; 및 수용성 규산염을 포함하는 다공성 세라믹 볼로서, 상기 규소를 포함하는 광석 분말, 상기 황토 분말 및 상기 수용성 규산염을, 상기 규소를 포함하는 광석 분말 20 내지 50 중량부; 상기 황토 분말 30 내지 80 중량부; 및 상기 수용성 규산염 5 내지 10 중량부의 비율로 포함하는 다공성 세라믹 볼을 제공한다. In order to accomplish the first object, a first aspect of the present invention is a method for producing an ore powder comprising silicon; Loess powder; And a water-soluble silicate, wherein the ore powder containing silicon, the loess powder and the water-soluble silicate are mixed with 20 to 50 parts by weight of the ore powder containing silicon; 30 to 80 parts by weight of the loess powder; And 5 to 10 parts by weight of the water-soluble silicate.
본 발명의 제1 측면에 따른 일 구현예에서, 상기 규소를 포함하는 광석 분말은 자수정 분말, 맥반석 분말, 제올라이트 분말, 일라이트 분말 또는 이들의 혼합물일 수 있다. In one embodiment according to the first aspect of the present invention, the ore powder containing silicon may be amethyst powder, elvan powder, zeolite powder, ilite powder or a mixture thereof.
본 발명의 제1 측면에 따른 다른 구현예에서, 상기 수용성 규산염은 규산나트륨(Na2SiO3)일 수 있다. In another embodiment of the first aspect of the invention, the water-soluble silicate may be sodium silicate (Na 2 SiO 3).
본 발명의 제2 측면은 i) 규소를 포함하는 광석 분말, 황토 분말 및 활성탄 분말을 혼합하여 제1 혼합물을 얻는 단계; ii) 상기 제1 혼합물에 수용성 규산염을 첨가하여 제2 혼합물을 얻는 단계; 및 iii) 상기 제2 혼합물을 성형한 후 가열 소성하여 다공성 세라믹 볼을 얻는 단계를 포함하는 다공성 세라믹 볼의 제조 방법을 제공한다. A second aspect of the present invention is a method for producing a mixture comprising: i) obtaining a first mixture by mixing an ore powder containing silicon, an ocher powder and an activated carbon powder; ii) adding a water-soluble silicate to the first mixture to obtain a second mixture; And iii) heating and calcining the second mixture to obtain a porous ceramic ball.
본 발명의 두번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제2 측면에 따른 일 구현예에서, 상기 제2 혼합물은, 상기 규소를 포함하는 광석 분말 20 내지 50 중량부; 상기 황토 분말 30 내지 80 중량부; 상기 활성탄 분말 5 내지 15 중량부; 및 상기 수용성 규산염 5 내지 10 중량부의 비율로 포함할 수 있다. In order to achieve the second object of the present invention, in an embodiment according to the second aspect of the present invention, the second mixture comprises 20 to 50 parts by weight of the ore powder containing silicon; 30 to 80 parts by weight of the loess powder; 5 to 15 parts by weight of the activated carbon powder; And 5 to 10 parts by weight of the water-soluble silicate.
본 발명의 제2 측면을 따른 다른 구현예에서, 상기 제2 혼합물은, 상기 규소를 포함하는 광석 분말 40 내지 50 중량부; 상기 황토 분말 30 내지 40 중량부; 상기 활성탄 분말 5 내지 10 중량부; 및 상기 수용성 규산염 5 내지 10 중량부의 비율로 포함할 수 있다. In another embodiment according to the second aspect of the present invention, the second mixture comprises 40 to 50 parts by weight of the ore powder containing the silicon; 30 to 40 parts by weight of the loess powder; 5 to 10 parts by weight of the activated carbon powder; And 5 to 10 parts by weight of the water-soluble silicate.
본 발명의 제2 측면을 따른 또 다른 구현예에서, 상기 규소를 포함하는 광석 분말은 자수정 분말, 맥반석 분말, 제올라이트 분말, 일라이트 분말 또는 이들의 혼합물일 수 있다. In another embodiment according to the second aspect of the present invention, the ore powder containing silicon may be amethyst powder, elvan powder, zeolite powder, ilite powder or a mixture thereof.
본 발명의 제2 측면을 따른 또 다른 구현예에서, 상기 수용성 규산염은 규산나트륨(Na2SiO3)일 수 있다. In another embodiment according to the second aspect of the invention, the water-soluble silicate may be sodium silicate (Na 2 SiO 3).
본 발명의 제2 측면을 따른 또 다른 구현예에서, 상기 성형은 상기 제2 혼합물을 압출한 후 절단하여 다공성 세라믹 볼을 얻는 방식으로 수행되는 것일 수 있다.In another embodiment according to the second aspect of the present invention, the shaping may be performed in such a manner that the second mixture is extruded and then cut to obtain a porous ceramic ball.
본 발명의 제2 측면을 따른 또 다른 구현예에서, 상기 가열 소성은 500 내지 1500℃에서 수행될 수 있다. In another embodiment according to the second aspect of the present invention, the firing may be performed at 500 to 1500 ° C.
본 발명의 제2 측면에 따른 또 다른 구현예에서, 상기 수용성 규산염은 5 내지 70 중량%의 규산염 용해액의 형태로 상기 제1 혼합물에 첨가될 수 있다.In another embodiment according to the second aspect of the present invention, the water soluble silicate may be added to the first mixture in the form of a 5 to 70 wt% silicate dissolution liquid.
본 발명의 세번째 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제3 측면은 규소를 포함하는 광석 분말; 황토 분말; 및 수용성 규산염을 포함하는 다공성 세라믹 볼로서, 상기 규소를 포함하는 광석 분말, 상기 황토 분말 및 상기 수용성 규산염을, 상기 규소를 포함하는 광석 분말 20 내지 50 중량부; 상기 황토 분말 30 내지 80 중량부; 및 상기 수용성 규산염 5 내지 10 중량부의 비율로 포함하는 다공성 세라믹 볼을 포함하는 정수기를 제공한다. In order to achieve the third object of the present invention, the third aspect of the present invention relates to an ore powder containing silicon; Loess powder; And a water-soluble silicate, wherein the ore powder containing silicon, the loess powder and the water-soluble silicate are mixed with 20 to 50 parts by weight of the ore powder containing silicon; 30 to 80 parts by weight of the loess powder; And 5 to 10 parts by weight of the water-soluble silicate.
본 발명의 제3 측면에 따른 일 구현예에서, 정수기는 프리 필터(prefilter)를 추가로 포함할 수 있다. In one embodiment according to the third aspect of the present invention, the water purifier may further comprise a prefilter.
본 발명의 제3 측면에 따른 다른 구현예에서, 정수기는 전해 환원수 제조 장치를 추가로 포함할 수 있다. In another embodiment according to the third aspect of the present invention, the water purifier may further comprise an electrolytic reduced water producing device.
본 발명의 네번째 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제4 측면은 규소를 포함하는 광석 분말; 황토 분말; 및 수용성 규산염을 포함하는 다공성 세라믹 볼로서, 상기 규소를 포함하는 광석 분말, 상기 황토 분말 및 상기 수용성 규산염을, 상기 규소를 포함하는 광석 분말 20 내지 50 중량부; 상기 황토 분말 30 내지 80 중량부; 및 상기 수용성 규산염 5 내지 10 중량부의 비율로 포함하는 다공성 세라믹 볼에 비처리수를 통과시키는 단계를 포함하는 정수 방법을 제공한다.In order to achieve the fourth object of the present invention, a fourth aspect of the present invention relates to an ore powder containing silicon; Loess powder; And a water-soluble silicate, wherein the ore powder containing silicon, the loess powder and the water-soluble silicate are mixed with 20 to 50 parts by weight of the ore powder containing silicon; 30 to 80 parts by weight of the loess powder; And 5 to 10 parts by weight of the water-soluble silicate is passed through the porous ceramic balls.
본 발명의 세라믹 볼은 수용성 규소 성분이 5 내지 30 ppm으로 일정하게 유지되며 약 알칼리성(pH 7∼8.5)으로 음용하기에 적합한 음용수를 충분히 장기간 동안 연속적으로 생산할 수 있다. 본 발명의 세라믹 볼은 일반 여과기, 활성탄 여과기 및 정밀 여과기를 갖춘 정수기와 결합하면 규소성분이 5 내지 30 ppm으로 일정하게 유지되며 약 알칼리성(pH 7∼8.5)으로 음용하기에 적합한 음용수를 장시간 동안 연속적으로 생산할 수 있어 사용기간이 긴 규소수 정수기를 제공할 수 있다. 또한, 이러한 규소수 정수기에 전해 환원수 제조장치를 부착하면 알칼리 이온과 규소가 복합적으로 함유된 전해 환원성 수용성 규산 음용 정수기를 제공할 수 있다. The ceramic ball of the present invention can continuously produce drinking water suitable for drinking with weakly alkaline (pH 7 to 8.5) for a long period of time, while the water soluble silicon component is kept constant at 5 to 30 ppm. When the ceramic ball of the present invention is combined with a water purifier equipped with a general filter, an activated carbon filter and a precision filter, the silicon component is kept constant at 5 to 30 ppm and the drinking water suitable for drinking with weak alkalinity (pH 7 to 8.5) It is possible to provide a silicon water water purifier having a long service life. When an electrolytic reduced water producing device is attached to such a silicon water purifier, an electrolytic reducing water soluble silicate drinking water purifier containing alkaline ions and silicon in combination can be provided.
도 1a는 실시예에서 제조된 규산수 제조용 세라믹 볼의 이미지이다.
도 1b는 실시예에서 제조된 규산수 제조용 세라믹 볼이 파쇄된 형태의 이미지이다.
도 2는 수용성 규산염이 함유된 세라믹 볼 및 이를 포함하는 정수기의 제조 공정도를 나타낸다.
도 3은 실시예에서 제조된 규산수 정수기를 통과한 물의 시간에 따른 pH 및 규소 함량 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 수용성 규산염이 함유된 세라믹 볼을 활용한 정수기의 일 구현예의 모식도이다.
도 5는 수용성 규산염이 함유된 세라믹 볼을 활용한 정수기의 다른 구현예의 모식도이다.Fig. 1A is an image of a ceramic ball for producing silicic acid produced in the embodiment. Fig.
FIG. 1B is an image of a ceramic ball produced by the method of manufacturing a silica-containing water produced by shredding. FIG.
Fig. 2 shows a manufacturing process of a ceramic ball containing a water-soluble silicate and a water purifier including the same.
3 is a graph showing changes in pH and silicon content with time of water passing through the silicate water purifier manufactured in the embodiment.
4 is a schematic diagram of an embodiment of a water purifier utilizing a ceramic ball containing water-soluble silicate.
5 is a schematic diagram of another embodiment of a water purifier utilizing a ceramic ball containing a water-soluble silicate.
이하에서는 본 발명을 더욱 자세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 구현예에 따른 다공성 세라믹 볼은 광석 분말; 황토 분말; 및 수용성 규산염을 포함하며, 상기 규소를 포함하는 광석 분말, 상기 황토 분말 및 상기 수용성 규산염을, 상기 규소를 포함하는 광석 분말 20 내지 50 중량부; 상기 황토 분말 30 내지 80 중량부; 및 상기 수용성 규산염 5 내지 10 중량부의 비율로 포함한다. A porous ceramic ball according to one embodiment of the present invention comprises ore powder; Loess powder; And a water-soluble silicate, wherein the ore powder containing the silicon, the loess powder and the water-soluble silicate are mixed with 20 to 50 parts by weight of the ore powder containing silicon; 30 to 80 parts by weight of the loess powder; And 5 to 10 parts by weight of the water-soluble silicate.
상기 다공성 세라믹 볼은 세라믹 볼의 기능에 따라 사용될 수 있는 임의의 첨가제 및 기타 성분들을 추가적으로 포함할 수 있으며, 이러한 임의의 첨가제 및 기타 성분들은 특정 종류로 제한되는 것은 아니다.The porous ceramic ball may additionally include any additive and other components that can be used depending on the function of the ceramic ball, and these optional additives and other components are not limited to a specific type.
상기 다공성 세라믹 볼에 포함되는 광석 분말은 규소를 포함하는 광석 분말이며, 규소를 주성분으로 포함하는 광석 분말을 사용할 수 있다. 이러한 광석 분말의 예는 자수정 분말, 맥반석 분말, 제올라이트 분말, 일라이트 분말 또는 이들의 혼합물이 있고, 바람직하게는 자수정 또는 맥반석일 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 구현예는, 상기 규소를 포함하는 광석 분말로 자수정 분말을 사용한다.The ore powder contained in the porous ceramic ball may be an ore powder containing silicon and an ore powder containing silicon as a main component. Examples of such ore powders are amethyst powder, elvan powder, zeolite powder, ilite powder or mixtures thereof, preferably amethyst or elvan. In a preferred embodiment of the present invention, amethyst powder is used as the ore powder containing silicon.
이러한 광석 분말은 점착성이 약하므로, 세라믹 볼의 성형을 위해서 황토 분말을 추가로 포함한다. 황토 분말은 다공성이어서 흡착력이 크고 물을 가하면 찰흙으로 되어 점착성이 우수하다. 그러므로, 상기 광석 분말과 함께 황토 분말을 적절한 비율로 혼합하면, 황토 분말의 상술한 성질로 인해, 견고한 세라믹 볼 형태의 성형이 가능하며, 수용성 규산염이 골고루 흡착 및 점착될 수 있다. 또한, 황토 분말을 포함하는 다공성 세라믹 볼을 사용한 규소수 정수기는 일정한 농도의 규소가 용출되며 수소 이온 농도도 적절하게 유지될 수 있다. 이러한 황토 분말이나 광석분말 속에는 알칼리 금속, 또는 알칼리 토금속의 미네랄 성분이 풍부하다.Since the ore powder is weak in adhesion, it further includes a loess powder for forming a ceramic ball. The loess powder is porous and has high adsorption power, and when it is added with water, it becomes clay and is excellent in adhesiveness. Therefore, when the loess powder is mixed with the ore powder at an appropriate ratio, the above-mentioned properties of the loess powder enable the formation of a solid ceramic ball shape, and the water-soluble silicate can be uniformly adsorbed and adhered. Also, in the silicon water purifier using the porous ceramic balls containing the loess powder, a certain concentration of silicon can be eluted and the hydrogen ion concentration can be appropriately maintained. Such loess powder or ore powder is rich in mineral components such as alkali metals or alkaline earth metals.
본 발명의 세라믹 볼에 포함되는 수용성 규산염은 예를 들어, 규산나트륨(Na2SiO3)일 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 수용성 규산염은 규산나트륨(Na2SiO3) 덩어리를 분쇄하여 분쇄된 광물을 물에 넣고 교반함으로써 규산염 용해액의 형태로 수득될 수 있다. 상기 규산나트륨은 결정수를 포함하는 메타규산나트륨(Na2SiO3)인 것이 바람직하다. 상기 규산염 용해액은 5 내지 70 중량%, 바람직하게는, 10 내지 50 중량%, 더욱 바람직하게는, 15 내지 30 중량%의 농도일 수 있다. The water-soluble silicate contained in the ceramic balls of the present invention may be, for example, sodium silicate (Na 2 SiO 3 ). In one embodiment of the present invention, the water soluble silicate can be obtained in the form of a silicate dissolution solution by grinding a mass of sodium silicate (Na 2 SiO 3 ) and pulverizing the mineral into water and stirring. The sodium silicate is preferably sodium metasilicate containing water of crystallization (Na 2 SiO 3). The silicate dissolution liquid may be a concentration of 5 to 70% by weight, preferably 10 to 50% by weight, more preferably 15 to 30% by weight.
Na2O·SiO2으로 표시될 수 있는 규산나트륨이 물에 용해되면 하기와 같이 수용성 규산염을 형성할 수 있다.
When sodium silicate, which can be represented by Na 2 O.SiO 2 , is dissolved in water, a water-soluble silicate can be formed as follows.
Na2SiO3 + H2O → NaOH + H2SiO3 Na 2 SiO 3 + H 2 O → NaOH + H 2 SiO 3
H2SiO3 ↔ 2H+ + SiO3 2 -
H 2 SiO 3 ↔ 2H + + SiO 3 2 -
생성된 H2SiO3는 수중에서 SiO3 2 - 형태의 이온을 생성할 수 있다.The resulting H 2 SiO 3 can produce SiO 2 2 - form ions in water.
규산 나트륨, 자수정 및 황토에 포함된 이산화규소는 수용성 규소 성분으로 변화되나, 이산화규소의 일부는 500 내지 1500℃, 바람직하게는, 600 내지 1300℃, 더욱 바람직하게는, 700 내지 1000℃의 고온에서 일부 유리화된다. 이에 따라, 본 발명의 다공성 세라믹 볼에 미처리수를 통과시키는 경우, 유리화된 이산화규소로 인해, 통과수는 pH 6.5 내지 8.5, 바람직하게는 pH 6.7 내지 8.2, 더욱 바람직하게는 pH 7.0 내지 8.2인 적정 수소 이온 농도가 되며 또한 수용성 규소함량이 5∼30ppm 범위로 일정하게 용출될 수 있다.The silicon dioxide contained in the sodium silicate, the amethyst and the loess changes into a water-soluble silicon component, but a part of the silicon dioxide is heated at a temperature of 500 to 1500 캜, preferably 600 to 1300 캜, more preferably 700 to 1000 캜 Some are vitrified. Accordingly, when the untreated water is passed through the porous ceramic balls of the present invention, due to the vitrified silicon dioxide, the passing water has a titration of pH 6.5 to 8.5, preferably pH 6.7 to 8.2, more preferably pH 7.0 to 8.2. Hydrogen ion concentration and the water-soluble silicon content can be constantly eluted in the range of 5 to 30 ppm.
본 발명의 세라믹 볼은 다공성 구조를 가져, 미처리수와 같은 물이 세라믹 볼의 내부까지 용이하게 침투할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 다공성 구조인 세라믹 볼을 수득하기 위해, 활성탄 분말을 사용할 수 있다. 상기 활성탄 분말은 500℃ 이상의 고온으로 소성시, 공기 중의 산소에 의해 산화되면서 이산화탄소로 휘발되므로 세라믹 볼이 다공성 구조를 가질 수 있다. 본 발명에서, 활성탄 분말은 세라믹 볼의 다공성 구조의 형성에 적합한 것이라면 특별한 제한이 없다.The ceramic ball of the present invention has a porous structure, and water such as untreated water can easily penetrate into the inside of the ceramic ball. In one embodiment of the present invention, activated carbon powder may be used to obtain a ceramic ball having a porous structure. When the activated carbon powder is calcined at a high temperature of 500 ° C or higher, it is oxidized by oxygen in the air and volatilized into carbon dioxide, so that the ceramic ball may have a porous structure. In the present invention, the activated carbon powder is not particularly limited as long as it is suitable for forming the porous structure of the ceramic ball.
상기 다공성 세라믹 볼에서, 세라믹은 물에 함유되어 있는 염소, 중금속, 냄새 및 유해물질 등이 제거되는 항균작용, 환원기능 및 음이온작용에 의하여 음용감이 우수하고 유익한 생체 파동수를 얻을 수 있는 필터로서 작용할 수 있다.In the porous ceramic ball, the ceramic is a filter capable of obtaining a beneficial bodily wave number because of its excellent antibacterial action, reducing function, and anion action to remove chlorine, heavy metals, odor and harmful substances contained in water, Lt; / RTI >
본 발명의 다공성 세라믹 볼은 i) 규소를 포함하는 광석 분말, 황토 분말 및 활성탄 분말을 혼합하여 제1 혼합물을 얻는 단계; ii) 상기 제1 혼합물에 수용성 규산염을 첨가하여 제2 혼합물을 얻는 단계; 및 iii) 상기 제2 혼합물을 성형한 후 가열 소성하여 다공성 세라믹 볼을 얻는 단계를 포함하는 제조 방법에 의해 제조될 수 있다. 이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 구현예에 의한 세라믹 볼의 제조방법을 설명한다. The porous ceramic ball of the present invention comprises i) mixing a ore powder containing silicon, an ocher powder and an activated carbon powder to obtain a first mixture; ii) adding a water-soluble silicate to the first mixture to obtain a second mixture; And iii) heating and calcining the second mixture to obtain a porous ceramic ball. Hereinafter, a method of manufacturing a ceramic ball according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
제1 혼합물은 규소를 포함하는 광석 분말, 황토 분말 및 활성탄 분말을 포함한다. 여기서, 제1 혼합물의 제조시, 규소를 포함하는 광석 분말, 황토 분말 및 활성탄 분말의 첨가 순서 및 혼합 방법에 특별한 제한은 없으며, 적절한 순서 및 방법을 선택하여 제조할 수 있다. The first mixture comprises an ore powder containing silicon, an ocher powder and an activated carbon powder. Here, in the preparation of the first mixture, there is no particular limitation on the order of addition and mixing method of the ore powder, yellow lozenges and activated carbon powder containing silicon, and they can be produced by selecting an appropriate sequence and method.
상기 광석 분말은 규소를 포함하는 광석 분말이며, 규소를 주성분으로 포함하는 광석 분말을 사용할 수 있다. 이러한 광석 분말은 천연 광석을 분쇄하여 수득할 수 있다. 광석 분말의 예는 자수정 분말, 맥반석 분말, 제올라이트 분말, 일라이트 분말 또는 이들의 혼합물이 있고, 바람직하게는 자수정 또는 맥반석일 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 구현예는, 상기 규소를 포함하는 광석 분말로 자수정 분말을 사용한다.The ore powder is an ore powder containing silicon, and an ore powder containing silicon as a main component may be used. Such ore powders can be obtained by pulverizing natural ores. Examples of the ore powders are amethyst powder, elvan powder, zeolite powder, ilite powder or a mixture thereof, preferably amethyst or elvan. In a preferred embodiment of the present invention, amethyst powder is used as the ore powder containing silicon.
황토 분말은 다공성이어서 흡착력이 크고 물을 가하면 찰흙으로 되어 점착성이 우수하므로, 견고한 세라믹 볼 형태의 성형을 위해 상기 광석 분말과 함께 적절한 비율로 혼합된다.Since the loess powder is porous and has high adsorption power and is made of clay when water is added, it is excellent in adhesiveness. Therefore, it is mixed with the ore powder at an appropriate ratio for forming a solid ceramic ball form.
규소를 포함하는 광석 분말 없이, 황토 분말만을 사용할 경우, 토양에는 알루미늄 성분을 일정량 함유하고 있기 때문에 1,000℃ 이하의 저온에서 소성시 세라믹 볼을 통과한 음용수 중에 알루미늄 함량이 높아져(음용수 기준 0.2ppm 이상) 음용수 관리법상 음용이 부적합한 경우가 발생될 우려가 있다. 또한, 1,000℃ 이상의 고온에서 소성 시에는 수용성 규산염의 유리화(glassification)되어 규소의 용출이 용이하지 못하게 되는 문제가 발생할 수 있다. When only ocher powder is used without the ore powder containing silicon, since the soil contains a certain amount of aluminum component, the aluminum content in the drinking water passing through the ceramic ball during sintering at a low temperature of 1,000 ° C or lower (0.2 ppm or more based on the drinking water) There is a possibility that the drinking may be inadequate due to the drinking water management law. Further, at the time of firing at a high temperature of 1,000 ° C or higher, the water-soluble silicate may be glassified and the silicon may not be easily eluted.
규소를 포함하는 광석 분말과 함께 황토 분말을 사용하는 경우, 알루미늄 성분의 침출량을 낮출 수 있어 음용수 기준을 만족하는 수준의 알루미늄 함량을 갖는 음용수를 제공할 수 있다. When yellow loess powder is used together with the ore powder containing silicon, the amount of leaching of the aluminum component can be lowered, so that the drinking water having the aluminum content of the level satisfying the drinking water standard can be provided.
규소를 포함하는 광석 분말, 황토 분말 및 활성탄 분말을 혼합한 제1 혼합물에 수용성 규산염을 첨가하여 제2 혼합물을 수득할 수 있으며, 여기서, 수용성 규산염은 예를 들어, 규산나트륨(Na2SiO3)일 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 수용성 규산염은 규산나트륨(Na2SiO3) 덩어리를 분쇄하여 분쇄된 광물을 물에 넣고 교반함으로써 규산염 용해액의 형태로 수득될 수 있다. 일 구현예에서, Na2O·SiO2으로 표시될 수 있는 메타규산나트륨을 분쇄하여 물에 넣고, 80℃에서 3 내지 4 시간 동안 교반하여 수용성 규산염 용해액을 제조하고, 제조된 수용성 규산염 용해액을 제1 혼합물에 첨가할 수 있다. By the addition of water-soluble silicate in the first mixture is a mixture of mineral powder, yellow earth powder, and active carbon powder containing silicon, and to obtain a second mixture, wherein the water-soluble silicate, e.g., sodium silicate (Na 2 SiO 3) Lt; / RTI > In one embodiment of the present invention, the water soluble silicate can be obtained in the form of a silicate dissolution solution by grinding a mass of sodium silicate (Na 2 SiO 3 ) and pulverizing the mineral into water and stirring. In one embodiment, sodium metasilicate, which may be represented by Na 2 O.SiO 2 , is pulverized and put into water and stirred at 80 ° C for 3 to 4 hours to prepare a water soluble silicate dissolution solution, May be added to the first mixture.
상기 규산염 용해액은 5 내지 70 중량%, 바람직하게는, 10 내지 50 중량%, 더욱 바람직하게는, 15 내지 30 중량%의 농도일 수 있다. 일 구현예에서, 상기 규산염 용해액은 약 30 중량%의 농도일 수 있다.The silicate dissolution liquid may be a concentration of 5 to 70% by weight, preferably 10 to 50% by weight, more preferably 15 to 30% by weight. In one embodiment, the silicate dissolution solution may be at a concentration of about 30% by weight.
제2 혼합물은, 상기 제2 혼합물은 상기 규소를 포함하는 광석 분말을 20 내지 50 중량부, 바람직하게는 40 내지 50 중량부로 포함한다. 광석 분말을 50 중량부를 초과하여 포함하는 경우, 점착성이 떨어져 세라믹 볼의 성형이 어려우며, 광석 분말을 20 중량부 미만으로 포함하는 경우, 세라믹 볼의 규산수 제공 기능이 떨어지게 된다. The second mixture contains 20 to 50 parts by weight, preferably 40 to 50 parts by weight, of the ore powder containing the silicon. When the ore powder is contained in an amount of more than 50 parts by weight, it is difficult to form the ceramic ball because the adhesion is poor, and when the ore powder is contained in an amount of less than 20 parts by weight, the function of providing the ceramic ball with the silicate water becomes inferior.
제2 혼합물은 상기 황토 분말을 30 내지 80 중량부, 바람직하게는 30 내지 40 중량부로 포함한다. 황토 분말을 80 중량부 초과로 포함하는 경우, 세라믹 볼의 규산수 제공 기능이 떨어지며, 황토 분말을 30 중량부 미만으로 포함하는 경우, 세라믹 볼의 성형이 어렵다.The second mixture contains 30 to 80 parts by weight, preferably 30 to 40 parts by weight, of the loess powder. When the loess powder is contained in an amount of more than 80 parts by weight, the ability to provide the silicate water of the ceramic ball is poor. When the loess powder is contained in an amount of less than 30 parts by weight, molding of the ceramic ball is difficult.
또한, 제2 혼합물은 상기 활성탄 분말 5 내지 15 중량부, 바람직하게는 5 내지 10 중량부로 포함하고; 상기 수용성 규산염 5 내지 10 중량부로 포함한다. Also, the second mixture contains 5 to 15 parts by weight, preferably 5 to 10 parts by weight, of the activated carbon powder; And 5 to 10 parts by weight of the water-soluble silicate.
제2 혼합물은 이후 구형으로 성형될 수 있으며, 성형 방법에는 특별한 제한은 없으며, 구형인 것으로 한정하지 않는다. The second mixture may then be molded into a spherical shape, and there is no particular limitation on the molding method, and it is not limited to a spherical shape.
일 구현예에서, 제2 혼합물의 성형은 수용성 규산염 용해액이 첨가된 제2 혼합물을 압출한 후 압출물을 일정한 크기로 절단함으로써 수행된다. 절단된 압출물은 성형기 등으로 직경이 약 3 내지 10 mm인 구형으로 성형할 수 있다. 이 성형물을 상온에서 건조시켜 고형화한 후, 500 내지 1,500℃, 바람직하게는 600 내지 1,000℃, 더욱 바람직하게는 700 내지 1,000℃에서 소성하여 다공성 세라믹 볼을 제조할 수 있다. In one embodiment, shaping of the second mixture is performed by extruding a second mixture to which the aqueous solution of silicate has been added followed by cutting the extrudate to a certain size. The cut extrudate can be molded into a sphere having a diameter of about 3 to 10 mm by a molding machine or the like. The molded product is dried at room temperature to be solidified and then fired at 500 to 1,500 ° C, preferably 600 to 1,000 ° C, and more preferably 700 to 1,000 ° C to produce a porous ceramic ball.
시드(seed)를 이용하여 성형액을 스프레이(spray)하는 제조 방법은 성형품끼리 붙지 않도록 성형액의 첨가량이 20% 이하이어야 하는 성형액의 사용량 제한이 있고 함량 조절이 어려운 반면, 본 발명의 상술한 구현예에 따라 압출을 통해 성형하는 방법은 성형액을 70% 정도까지 첨가하여도 성형에 지장이 없고, 규산나트륨 함량을 정확히 첨가하여 제조할 수 있는 장점이 있다.The production method of spraying the molding liquid using a seed has a limitation in the amount of the molding liquid to be added so that the addition amount of the molding liquid should be 20% or less so as not to adhere to each other, and it is difficult to control the content, According to the embodiment, there is an advantage that the molding method by extrusion does not interfere with the molding even when the molding liquid is added up to about 70% and the sodium silicate content can be accurately added.
형성된 다공성 세라믹 볼의 모습은 도 1a의 이미지와 같고, 도 1b는 상기 다공성 세라믹 볼을 분쇄하였을 때의 모습을 나타낸다. 상기와 같이 형성된 다공성 세라믹 볼은 출고되어 규산수 정수기 등에 사용될 수 있다.The shape of the formed porous ceramic ball is the same as that of FIG. 1A, and FIG. 1B shows the shape of the porous ceramic ball when the porous ceramic ball is pulverized. The porous ceramic balls formed as described above can be discharged and used for a silicate water purifier or the like.
본 발명의 다공성 세라믹 볼을 사용하는 규산수 정수기에서 입수 및 출수 공정을 도 4 및 도 5에 기재하였다. 도 4를 참조하는 일 구현예에서, 규산수 정수기는 프리 필터(prefilter), 다공성 세라믹 볼, 활성탄, 및 중공섬유를 포함할 수 있다. 상기 규산수 정수기에 입수되면, 유입수는 프리 필터를 거쳐 세라믹 볼을 통과하게 되며, 상기 세라믹 볼을 통과하면서, 규소를 포함하게 된다. 이후 활성탄 및 중공 섬유를 통과한 후 출수될 수 있다. The intake and outflow processes in the siliceous water purifier using the porous ceramic ball of the present invention are shown in Figs. 4 and 5. Fig. In one embodiment, referring to Figure 4, the siliceous water purifier may comprise a prefilter, a porous ceramic ball, activated carbon, and hollow fibers. When the water is supplied to the silicate water purifier, the inflow water passes through the ceramic ball through the pre-filter, and passes through the ceramic ball to contain silicon. After passing through activated carbon and hollow fiber, it can be exported.
상기 규산수 정수기에 입수되면, 유입수는 프리 필터(prefilter)를 거쳐 전해 환원수 제조 장치에 들어가게 되며, 이후 본 발명의 다공성 세라믹 볼을 통과하나, 이러한 순서에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 규산수 정수기는 필요에 따라, 목적하는 성분을 함유하는 음용수를 제조하기 위한 추가의 장치를 포함할 수 있다.When the water is supplied to the siliceous water purifier, the inflow water enters the electrolytic reduced water producing device through a prefilter, and then passes through the porous ceramic ball of the present invention. However, the order is not limited thereto. In addition, the siliceous water purifier of the present invention may, if necessary, include an additional device for producing drinking water containing desired components.
본 발명의 프리 필터는 정수기의 내부에 장착되어, 유입된 물에 포함되어 있는 찌꺼기 등의 불순물을 제거하고, 추가로 향균 탈취하는 필터이며, 한쪽이 폐색되고 다른 쪽이 개구된 중공 원통 모양으로 형성될 수 있다. 상기 프리 필터는 부직포, 유리 섬유, 금속 메쉬, 섬유모양 활성탄 등으로 형성될 수 있으나, 특정한 유형인 것으로 제한되지 않는다.The prefilter of the present invention is installed inside the water purifier to remove impurities such as debris contained in the inflow water and to further deodorize and deodorize it. The prefilter is formed into a hollow cylindrical shape in which one side is closed and the other side is opened . The prefilter may be formed of a nonwoven fabric, a glass fiber, a metal mesh, a fibrous activated carbon or the like, but is not limited to a specific type.
본 발명의 정수기는 활성탄 여과 장치를 포함할 수 있다. 활성탄은 식물성 원료 물질에서 선별하여 400~700도에서 소회(charcoal) 상태로 만들고, 고온(900~1200도) 및 수증기 처리를 하여 제조된 흡착 성능이 뛰어난 무색 무취의 흑색 분말 또는 입상 물질이다. 활성탄은 탄소가 주성분으로 산알칼리 유기 용매 등에 녹지 않으며 탈취 및 탈색 흡착력은 고온 수증기 부활을 통해 아주 작은 세공(細工)을 갖게 되어 1g당 900~1500 m2의 비표면적을 갖는다. 이러한 활성탄을 이용한 활성탄 여과장치는 수중에 함유된 각종 유기물, 잔류염소, 냄새, 농약 및 세제류를 흡착 제거한다. 본 발명의 활성탄 여과 장치의 종류에 특별한 제한은 없다. The purifier of the present invention may include an activated carbon filtration device. Activated carbon is a colorless and odorless black powder or granular material with excellent adsorption performance, which is prepared by selecting from plant raw materials and making charcoal at 400 ~ 700 ° C and treating at high temperature (900 ~ 1200 ° C) and steam treatment. Activated carbon is mainly composed of carbon and does not dissolve in acidic alkali organic solvent. Deodorizing and decolorizing adsorption power has very small pores through high-temperature steam activation and has a specific surface area of 900 to 1500 m 2 per 1 g. Such an activated carbon filtration apparatus using activated carbon adsorbs and removes various organic substances, residual chlorine, odor, agricultural chemicals and detergents contained in water. There is no particular limitation on the kind of the activated carbon filtration apparatus of the present invention.
또한, 본 발명의 정수기는 중공 섬유 필터를 포함할 수 있다. 이러한 중공 섬유는 물속의 각종 불순물을 걸러내고 몸에 좋은 미네랄 성분은 통과시킨다.In addition, the water purifier of the present invention may include a hollow fiber filter. These hollow fibers filter out various impurities in the water and allow the body to pass minerals.
본 발명의 다공성 세라믹 볼을 포함하는 정수기를 통과한 통과수는 pH 6.5 내지 8.5, 바람직하게는 pH 6.7 내지 8.2, 더욱 바람직하게는 pH 7.0 내지 8.2인 적정 수소 이온 농도를 갖는다. 또한, 수용성 규소함량이 5∼30ppm 범위로 일정하며, 알루미늄 함량은 음용수 기준 이하를 나타낸다. The number of passes through the water purifier including the porous ceramic balls of the present invention has a proper hydrogen ion concentration of pH 6.5 to 8.5, preferably pH 6.7 to 8.2, more preferably pH 7.0 to 8.2. Also, the water-soluble silicon content is constant in the range of 5 to 30 ppm, and the aluminum content is below the drinking water standard.
도 5를 참조하는 다른 구현예에서, 규산수 정수기는 전해 환원수 제조 장치를 추가로 포함할 수 있다. In another embodiment, referring to Fig. 5, the siliceous water purifier may further include an electrolytic reduced water producing device.
전해 환원수(electrolyzed reduced water) 제조 장치는 일반적인 음용수인 수돗물을 정수한 후 직류로 전기분해하여 음극 쪽에서 생성되는 pH 10.0 이하의 알칼리성 전해수를 제조하는 장치로, 전해 환원수에는 용존수소와 무기 미네랄 이온이 다량 포함되어 있으며 양이온이 모여 음극으로부터 전자(e)를 받는 반응이 일어나 전자가 증가함으로써 낮은 산화환원전위(oxidation reduction potential)를 갖는 특징이 있다. 본 발명의 전해 환원수 제조 장치는 구체적인 종류에 제한되지 않는다. The electrolyzed reduced water production apparatus is an apparatus for producing alkaline electrolytic water having a pH of less than 10.0, which is produced at the anode side by electrolyzing tap water, which is general drinking water, and then electrolyzing the electrolytic reduced water into a DC. The electrolytic reduced water contains a large amount of dissolved hydrogen and inorganic mineral ions And is characterized in that it has a low oxidation reduction potential due to an increase in electrons due to the reaction of electrons (e) from the cathode by collecting positive ions. The electrolytic reduced water producing apparatus of the present invention is not limited to a specific kind.
본 발명의 규산수 정수기는 필요에 따라, 목적하는 성분을 함유하는 음용수를 제조하기 위한 추가의 장치를 포함할 수 있다.The siliceous water purifier of the present invention may, if necessary, comprise an additional device for producing drinking water containing the desired ingredients.
본 발명의 다공성 세라믹 볼은 정수 방법에도 사용될 수 있다. 본 발명의 정수 방법은 상술한 다공성 세라믹 볼을 이용하는 정수 방법으로, 구체적으로, 본 발명의 다공성 세라믹 볼에 미처리수를 통과시키는 단계를 포함할 수 있다. The porous ceramic balls of the present invention can also be used in purification methods. The water purification method of the present invention is a water purification method using the above-mentioned porous ceramic balls. Specifically, it may include passing untreated water through the porous ceramic balls of the present invention.
본 발명의 일 구현예에 따른 정수 방법은 미처리수를 이물질과 불순물이 여과되도록 하는 여과 단계, 및 바이오세라믹 여과장치를 거쳐 미립 물질을 흡착하고 유해 물질을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. The purification method according to an embodiment of the present invention may include filtering the untreated water to remove foreign substances and impurities, and adsorbing the particulate matter through the bioceramic filtration apparatus and removing harmful substances.
여기서 상기 바이오세라믹 여과 장치는 본 발명의 다공성 세라믹 볼을 포함할 수 있다. 본 발명의 다공성 세라믹 볼을 포함하는 정수 방법으로부터 불순물 및 유해 물질이 제거되고, 약알칼리성을 띄며 미네랄이 풍부하고 규소를 함유하는 처리수를 수득할 수 있다. Here, the bio-ceramic filter device may include the porous ceramic ball of the present invention. Impurities and harmful substances are removed from the purification method including the porous ceramic balls of the present invention, and treated water rich in minerals and containing silicon and having a weak alkalinity can be obtained.
본 발명의 다른 구현예에 따른 정수 방법은 본 발명의 규산수 정수기를 이용할 수 있다. 본 발명의 규산수 정수기는 앞서 설명한 바와 같이, 프리 필터, 다공성 세라믹 볼, 중공 섬유, 활성탄 여과 장치 및 추가로, 전해 환원수 제조 장치를 포함할 수 있으며, 각각은 앞서 설명한 바와 같다. The water purification method according to another embodiment of the present invention can use the siliceous water purifier of the present invention. As described above, the siliceous water purifier of the present invention can include a pre-filter, a porous ceramic ball, a hollow fiber, an activated carbon filtration device, and an electrolytic reduced water producing device, each of which is described above.
이하에서, 본 발명의 다공성 세라믹 볼, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 정수기를 실시예에서 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명이 하기 실시예의 범위로 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the porous ceramic balls of the present invention, a method for producing the porous ceramic balls, and a water purifier including the porous ceramic balls will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited to the following Examples.
제조예Manufacturing example 1 One
규소 함량이 90% 이상인 자수정 분말 400 g, 황토 분말 400 g 및 활성탄 분말 100 g을 혼합하였다. 규산나트륨(Na2SiO3) 덩어리를 적절한 크기로 분쇄한 후 분말을 물에 넣고 80℃에서 3 시간 동안 교반하여 30 중량%인 규산나트륨 수용액을 얻었다. 생성된 30 중량% 규산나트륨 수용액 약 333 g을 혼합물에 첨가하였다. 이후, 혼합물을 압출하였고, 압출물을 적당한 크기로 절단하였다. 절단된 압출물을 구형으로 성형하였다. 성형된 볼을 건조시킨 후, 약 700℃의 전기로(기건 이화학 기계 제작소, electric muffle furnace, 모델명: F-3-F)에서 12 시간 동안 소성하여 직경이 약 3~10 mm인 다공성 세라믹 볼을 제조하였다.
400 g of amethyst powder having a silicon content of 90% or more, 400 g of loess powder and 100 g of activated carbon powder were mixed. The sodium silicate (Na 2 SiO 3 ) mass was pulverized to an appropriate size, and the powder was added to water and stirred at 80 ° C for 3 hours to obtain an aqueous sodium silicate solution of 30 wt%. About 333 g of the resulting 30 wt% sodium silicate aqueous solution was added to the mixture. Thereafter, the mixture was extruded and the extrudate was cut to an appropriate size. The cut extrudate was shaped into spheres. The molded balls were dried and then fired in an electric furnace (F-3-F, model name: F-3-F) of about 700 ° C. for 12 hours to obtain a porous ceramic ball having a diameter of about 3 to 10 mm .
제조예Manufacturing example 2 2
성형된 볼을 약 1,000℃의 전기로(기건 이화학 기계 제작소, electric muffle furnace, 모델명: F-3-F)에서 12 시간 동안 소성한 점을 제외하고 제조예 1에 기재된 방법과 동일하게 다공성 세라믹 볼을 제조하였다.
The same procedure as described in Preparation Example 1 was carried out except that the molded ball was fired in an electric furnace (manufactured by Kigane Chemical Co., Ltd., model name: F-3-F) at about 1,000 ° C. for 12 hours, .
제조예Manufacturing example 3 3
황토 분말 800 g 및 활성탄 분말 100 g을 혼합하였다. 규산나트륨(Na2SiO3) 덩어리를 적절한 크기로 분쇄한 후 분말을 물에 넣고 80℃에서 3 시간 동안 교반하여 30 중량%인 규산나트륨 수용액을 얻었다. 생성된 30 중량% 규산나트륨 수용액 약 333 g을 혼합물에 첨가하였다. 이후, 혼합물을 압출하였고, 압출물을 적당한 크기로 절단하였다. 절단된 압출물을 구형으로 성형하였다. 성형된 볼을 건조시킨 후, 약 600℃의 전기로(기건 이화학 기계 제작소, electric muffle furnace, 모델명: F-3-F)에서 12 시간 동안 소성하여 직경이 약 3~10 mm인 다공성 세라믹 볼을 제조하였다.
800 g of loess powder and 100 g of activated carbon powder were mixed. The sodium silicate (Na 2 SiO 3 ) mass was pulverized to an appropriate size, and the powder was added to water and stirred at 80 ° C for 3 hours to obtain an aqueous sodium silicate solution of 30 wt%. About 333 g of the resulting 30 wt% sodium silicate aqueous solution was added to the mixture. Thereafter, the mixture was extruded and the extrudate was cut to an appropriate size. The cut extrudate was shaped into spheres. The molded balls were dried and then fired in an electric furnace (F-3-F, model name: F-3-F) at about 600 ° C for 12 hours to obtain a porous ceramic ball having a diameter of about 3 to 10 mm .
제조예Manufacturing example 4 4
황토 분말 800 g 및 활성탄 분말 100 g을 혼합하였다. 규산나트륨(Na2SiO3) 덩어리를 적절한 크기로 분쇄한 후 분말을 물에 넣고 80℃에서 3 시간 동안 교반하여 30 중량%인 규산나트륨 수용액을 얻었다. 생성된 30 중량% 규산나트륨 수용액 약 333 g을 혼합물에 첨가하였다. 이후, 혼합물을 압출하였고, 압출물을 적당한 크기로 절단하였다. 절단된 압출물을 구형으로 성형하였다. 성형된 볼을 건조시킨 후, 약 1000℃의 전기로(기건 이화학 기계 제작소, electric muffle furnace, 모델명: F-3-F)에서 12 시간 동안 소성하여 직경이 약 3~10 mm인 다공성 세라믹 볼을 제조하였다.
800 g of loess powder and 100 g of activated carbon powder were mixed. The sodium silicate (Na 2 SiO 3 ) mass was pulverized to an appropriate size, and the powder was added to water and stirred at 80 ° C for 3 hours to obtain an aqueous sodium silicate solution of 30 wt%. About 333 g of the resulting 30 wt% sodium silicate aqueous solution was added to the mixture. Thereafter, the mixture was extruded and the extrudate was cut to an appropriate size. The cut extrudate was shaped into spheres. The molded balls were dried and then fired in an electric furnace (manufactured by Kiganei Chemical Industry Co., Ltd., model name: F-3-F) at about 1000 ° C for 12 hours to obtain a porous ceramic ball having a diameter of about 3 to 10 mm .
실시예Example 1 One
제조예 1에서 수득된 다공성 세라믹 볼에 물을 통과시킨 후, 통과된 유출수에서 알루미늄 및 규소의 함량을 측정하였다. 알루미늄 함량은 공립 이화학 연구소의 pack test 시험 키트 WAK-Al을 이용하여 알루미늄 초산 비색법으로 측정하였고, 규소 함량은 미국 CHEMetrics사의 CHEMets® 키트(K-9010)를 사용하여 몰리브덴 청법으로 측정하였으며, 그 결과는 표 1에 나타내었다. After the water was passed through the porous ceramic balls obtained in Production Example 1, the content of aluminum and silicon in the passed effluent was measured. The content of aluminum was measured by aluminum acetic acid colorimetric method using WAK-Al pack test kit of the National Institute of Chemical Technology, and the silicon content was measured by molybdenum method using CHEMets® kit (K-9010) manufactured by CHEMetrics, USA, Table 1 shows the results.
700℃/12시간
700 ° C / 12 hours
알루미늄 : - ppm
규 소 : 3.0ppm
Aluminum: - ppm
Silicone: 3.0 ppm
알루미늄 : - ppm
규 소 : 7.0ppm
Aluminum: - ppm
Silicone: 7.0 ppm
실시예Example 2 2
제조예 2에서 수득된 다공성 세라믹 볼에 물을 통과시킨 후, 실시예 1과 동일한 방법으로 알루미늄 및 규소의 함량을 측정하였다. 그 결과는 표 2 에 나타내었다.After the water was passed through the porous ceramic balls obtained in Production Example 2, the content of aluminum and silicon was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
1,000℃/12시간
1000 ℃ / 12 hours
알루미늄 : - ppm
규 소 : 3.0ppm
Aluminum: - ppm
Silicone: 3.0 ppm
알루미늄 : - ppm
규 소 : 5.0ppm
Aluminum: - ppm
Silicone: 5.0ppm
비교예Comparative Example 1 One
제조예 3에서 수득된 다공성 세라믹 볼에 물을 통과시킨 후, 실시예 1과 동일한 방법으로 알루미늄 및 규소의 함량을 측정하였다. 그 결과는 표 3 에 나타내었다.After the water was passed through the porous ceramic balls obtained in Production Example 3, the contents of aluminum and silicon were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.
600℃/12시간
600 ° C / 12 hours
알루미늄 : - ppm
규 소 : 3.0ppm
Aluminum: - ppm
Silicone: 3.0 ppm
알루미늄 : 0.4ppm
규 소 : 7.0ppm
Aluminum: 0.4 ppm
Silicone: 7.0 ppm
비교예Comparative Example 2 2
제조예 4에서 수득된 다공성 세라믹 볼에 물을 통과시킨 후, 실시예 1과 동일한 방법으로 알루미늄 및 규소의 함량을 측정하였다. 그 결과는 표 4 에 나타내었다.After the water was passed through the porous ceramic balls obtained in Production Example 4, the contents of aluminum and silicon were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4.
1,000℃/12시간
1000 ℃ / 12 hours
알루미늄 : - ppm
규 소 : 3.0ppm
Aluminum: - ppm
Silicone: 3.0 ppm
알루미늄 : -ppm
규 소 : 3.0ppm
Aluminum: -ppm
Silicone: 3.0 ppm
표 1 및 표 2를 참조하면, 제조예 1 및 2에서 제조된 세라믹 볼은 황토분말, 자수정분말, 활성탄분말, 및 규산나트륨을 혼합한 후 700∼1,000℃에서 소성하여 형성된 것으로, 음용수 통과시 통과수에서 알루미늄 성분은 검출되지 않았으며, 적절한 양(3.0 내지 7.0 ppm)의 규소 성분을 가졌다.Referring to Tables 1 and 2, the ceramic balls produced in Production Examples 1 and 2 were formed by mixing yellow loose powder, amethyst powder, activated carbon powder, and sodium silicate, and then firing at 700-1,000 DEG C, The aluminum component in the water was not detected and had a silicon component in the proper amount (3.0 to 7.0 ppm).
표 3 및 표 4를 참조하면, 제조예 3에서 600℃로 저온 소성하여 제조한 수용성 규산염이 함유된 세라믹 볼을 통과한 음용수에서 유입수에 비해 규소성분은 증대되나, 알루미늄 함량이 0.4ppm로 음용수 수질 기준에 부적합하였다. As shown in Table 3 and Table 4, in the drinking water passed through the ceramic ball containing water-soluble silicate prepared by low-temperature firing at 600 ° C in Production Example 3, the silicon content was increased compared to the influent water, but the aluminum content was 0.4 ppm, It was inadequate for the standard.
또한, 제조예 4에서 1,000℃ 고온 소성하여 제조한 세라믹 볼을 통과한 음용수는 알루미늄 함량의 문제는 없으나 규소가 함유되지 않아, 규소수의 역할을 하지 못하였다.
In addition, the drinking water passed through the ceramic balls manufactured by the high-temperature calcination at 1,000 占 폚 in Production Example 4 had no problem of aluminum content, but did not contain silicon and did not play the role of silicon water.
실시예Example 3 3
제조예 1에서 제조된 세라믹 볼을 포함하는 규산수 정수기를 제조하였다. 제조된 규산수 정수기에 물을 통과시키기 시작한 지 1시간 후, 10시간 후, 100시간 후, 300 시간 후 및 500 시간 후에 통과된 물의 pH 및 규소 함량을 측정하였다. 이때, 규소 함량은 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 측정하였고, pH 수치는 6.2 내지 7.8의 pH 범위에서 세분 측정이 가능한 BTB 리트머스 시험지(Toyo Roshi Co. Ltd)를 사용하여 측정하였다. 그 결과는 표 5에 기재하였고, 이의 그래프를 도 3에 나타내었다.A siliceous water purifier including the ceramic balls manufactured in Production Example 1 was prepared. The pH and silicon content of the water passed after 1 hour, 10 hours, 100 hours, 300 hours, and 500 hours after starting to pass the water through the manufactured siliceous water purifier were measured. At this time, the silicon content was measured using the same method as in Example 1, and the pH value was measured using a BTB Litmus test paper (Toyo Roshi Co. Ltd) which can be subdivided in a pH range of 6.2 to 7.8. The results are shown in Table 5, and a graph thereof is shown in FIG.
(ppm)Silicon content
(ppm)
표 5를 참조하면, 수용성 규산염을 함유한 세라믹 볼을 이용하여 제조한 규산수 정수기를 통과한 물의 pH는 10시간 후에도 7에서 7.5로, 100시간 이후에도 8정도로 안정된 상태를 나타냈으며, 규소의 함량은 3 ppm에서 500시간 이후 20 ppm정도로 서서히 증가하여 규산수로서의 조건을 갖추었다. As shown in Table 5, the pH of the water passed through the silicate water purifier manufactured using the ceramic ball containing the water soluble silicate was stable from 7 to 7.5 after 10 hours, and about 8 after 100 hours, And gradually increased from 3 ppm to 500 ppm and then to 20 ppm.
따라서, 본 발명의 세라믹 볼은 수용성 규소성분이 5 내지 30 ppm으로 일정하게 유지되며 약 알칼리성(pH 7∼8.5)으로 음용하기에 적합한 음용수를 연속적으로 제공할 수 있다. Accordingly, the ceramic ball of the present invention can continuously provide drinking water suitable for drinking with weak alkalinity (pH 7 to 8.5) while the water-soluble silicon component is kept constant at 5 to 30 ppm.
또한, 본 발명의 세라믹 볼을 포함하는 정수기는 규소 성분이 5 내지 30 ppm으로 일정하게 유지되며 약 알칼리성(pH 7∼8.5)으로 음용하기에 적합한 음용수를 장시간 동안 연속적으로 생산할 수 있다.In addition, the water purifier including the ceramic ball of the present invention can continuously produce a drinking water suitable for drinking with a weakly alkaline (pH 7 to 8.5) while maintaining a silicon component at a constant level of 5 to 30 ppm for a long period of time.
Claims (15)
상기 규소를 포함하는 광석 분말, 상기 황토 분말 및 상기 수용성 규산염을,
상기 규소를 포함하는 광석 분말 20 내지 50 중량부;
상기 황토 분말 30 내지 80 중량부; 및
상기 수용성 규산염 5 내지 10 중량부의 비율로
포함하는 다공성 세라믹 볼.Ore powders containing silicon; Loess powder; And a porous ceramic ball comprising a water-soluble silicate,
The ore powder containing the silicon, the loess powder and the water-soluble silicate,
20 to 50 parts by weight of an ore powder containing silicon;
30 to 80 parts by weight of the loess powder; And
In a proportion of 5 to 10 parts by weight of the water-soluble silicate
Containing porous ceramic balls.
ii) 상기 제1 혼합물에 수용성 규산염을 첨가하여 제2 혼합물을 얻는 단계; 및
iii) 상기 제2 혼합물을 성형한 후 가열 소성하여 다공성 세라믹 볼을 얻는 단계를
포함하는 다공성 세라믹 볼의 제조 방법.i) mixing a ore powder containing silicon, an ocher powder and an activated carbon powder to obtain a first mixture;
ii) adding a water-soluble silicate to the first mixture to obtain a second mixture; And
iii) molding the second mixture, followed by heating and firing, to obtain a porous ceramic ball
Containing porous ceramic balls.
상기 규소를 포함하는 광석 분말 20 내지 50 중량부;
상기 황토 분말 30 내지 80 중량부;
상기 활성탄 분말 5 내지 15 중량부; 및
상기 수용성 규산염 5 내지 10 중량부의 비율로
포함하는 제조 방법.5. The method of claim 4,
20 to 50 parts by weight of an ore powder containing silicon;
30 to 80 parts by weight of the loess powder;
5 to 15 parts by weight of the activated carbon powder; And
In a proportion of 5 to 10 parts by weight of the water-soluble silicate
≪ / RTI >
상기 규소를 포함하는 광석 분말 40 내지 50 중량부;
상기 황토 분말 30 내지 40 중량부;
상기 활성탄 분말 5 내지 10 중량부; 및
상기 수용성 규산염 5 내지 10 중량부를
포함하는 제조 방법.6. The method of claim 5,
40 to 50 parts by weight of an ore powder containing silicon;
30 to 40 parts by weight of the loess powder;
5 to 10 parts by weight of the activated carbon powder; And
5 to 10 parts by weight of the water-soluble silicate
≪ / RTI >
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