KR101532937B1

KR101532937B1 - 냉장고용 탈취제 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101532937B1
Application number: KR1020130117109A
Authority: KR
Inventors: 조재근
Original assignee: 조재근
Priority date: 2013-10-01
Filing date: 2013-10-01
Publication date: 2015-07-03
Also published as: KR20150038843A

Abstract

본 발명은 냉장고용 탈취제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 황토분체, 석영안산암분체 및 추가광물을 혼합하여 압축 성형하고 건조 및 소성시키고, 이를 냉장고 내부에 안착시킴으로써 냉장고 내부의 각종 악취를 탈취하고 또한 외부로 방사되는 원적외선 및 음이온을 통해 냉장고에 저장된 생선 비린내를 감소시키며 육류의 육질을 부드럽게 하고 야채의 신선도를 장시간 유지할 수 있도록 하는 냉장고용 탈취제 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

냉장고용 탈취제 및 그 제조방법{Refrigerator deodorizer and the method of manufacturing the same}

일반적으로 식품의 저장은 변질 및 부패의 원인 요소인 미생물과 효소작용을 억제하는데 있음은 이미 주지된 사실이다. 따라서 상술한 식품의 변질 및 부패 등을 방지하기 위한 대비책으로 냉장, 냉동, 상온저장, 가스(gas) 저장 및 염장 등이 있으나 가장 많이 사용되는 것이 가정에서 냉장고를 이용하는 냉장법이다.

그런데 이러한 냉장법은 미생물의 증식, 생채 및 과채의 호흡작용 및 각종 효소의 증식을 완전하게 억제하지 못하므로, 장기간 보존하는 경우 미생물의 증식에 의한 식품의 부패, 효소의 호흡작용에 의한 식품의 악취발생과 변질을 야기한다. 따라서, 이러한 냉장고 내 식품의 질을 저하하는 주원인을 제거하면서 식품의 보존기간을 늘리기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 연구는 특이한 효소를 이용하는 생물학적 방법, 특정약제를 처리하는 화학적 방법 및 식품내부 침투력이 우수한 흡착제 등으로 보존기간을 연장시키는 물리적 방법으로 활발하게 이루어지고 있다.

또한 현재 냉장고 탈취제로 주로 사용되는 것이 활성탄(active carbon), 제올라이트(zeolite) 등의 다공성 재료에 금속염을 함침(impregnation) 시킨 탈취제 및 금속염과 유기산으로 이루어진 탈취제 등이 사용되고 있으나, 이러한 종래의 탈취제는 탈취효능이 낮고 지속성이 떨어지는 문제점을 가진다.

특히, 냉장고용 탈취제로 사용되는 활성탄은 초기의 탈취력은 우수하지만, 시간이 경과됨에 따라 다공체에 악취를 유발하는 입자가 흡착되어 포화 상태가 되는 경우 탈취력이 급격히 저하된다.

또한 공장 출하시부터 냉장고에 내장된 활성탄은 소비자에게 운반하는 과정에 냉장고 자체의 플라스틱과 접착제에서 나오는 펜탄(pentane), 헥산(hexane), 에칠아세테이트(Ethyl acetate), 에칠벤젠(Ethyl benzene), 톨루엔(toluene) 등의 수십여 가지 냄새를 흡착하게 되어 정작 소비자가 사용할 때에는 탈취기능을 제대로 발휘하지 못하는 초기 사용시 성능저하의 문제점이 있으며 이러한 활성탄은 항균, 멸균이나 신선도 유지기능이 떨어지기 마련이다.

그리고 외국에서는 냉장고의 탈취나 항균 및 살균 목적으로 광프라즈마 발생장치, 자외선발생광LED, 오존발생장치 또는 음이온에어필터 등을 장착하고 있으나 전기배선작업과 그에 따른 설치 공간이 필요하고, 또한 이때 발생되는 강력한 오존 및 자외선 등은 인체에 해를 줄 수 있어 차폐(shielding)장치가 반드시 필요하여 생산원가(cost)가 높아지는 문제점을 가진다.

종래의 냉장고용 탈취제 및 제조방법에 관한 선행특허를 살펴보면, 한국등록특허 제10-0478945호는 세라믹 성형물의 제조 방법 및 이를 이용한 세라믹에 관한 것으로서, 점토 30~50중량%와, 사질토 20~40중량%와, 목분 20~40중량%를 혼합한 혼합물을 의도하는 형상으로 성형하여 건조시킨 다음, 소성을 개시하는 초기 단계에서 900~1150℃에 도달할 때까지 산소가 차단된 환원성 화염을 공급하고, 1150~1200℃ 사이에서 1~2시간 동안 점차 산소를 공급하여 중성염과 산화염으로 소성시킴으로써 점토와 톱밥의 혼합물로 이루어지는 성형물에서 표면과 내부가 다른 색상을 나타내게 되는 일체화된 2중 구조를 형성시키는 것을 특징으로 한다.

하지만, 상술한 등록특허는 세라믹 성형물을 1차 소성온도 900 내지 1150℃, 2차 소성온도 1150 내지 1200℃에서 소결하여 제조하지만 세라믹 성형물의 압축강도가 70 kgf/cm2의 낮은 값을 보이는 문제을 가진다.

한국공개특허 제2003-0083497호는 건축용 저온소결 벽돌의 조성물 및 제조방법에 관한 것으로서, 저온소결 벽돌의 조성물을 석탄회 30∼50%, 고령토 35∼60%, 장석 5∼15%, 점토 0∼8%, 종이회 0∼5%, 및 폐석분 0∼5% 등으로 구성하여 벽돌 제조에 대한 소성온도를 낮추는 것을 특징으로 한다.

하지만, 상술한 공개특허는 소성온도를 1110℃까지 낮추어 소성한 소결체의 압축강도가 374.5 kgf/cm2의 비교적 높은 값을 보였으나, SiO2, Al2O3 및 Fe2O3을 주성분으로 하는 석탄회 49중량%를 융제(flex)로서 사용하여야 하는 문제점을 가진다.

이에, 본 발명자는 상술된 종래의 특허들이 가지는 문제점을 해결하기 위해, 황토분체, 석영안산암분체 및 추가광물을 혼합하여 성형하고 또한 건조 및 소성과정을 통해 다공성 탈취제를 형성하며, 상기 다공성 탈취제를 통해 냉장고 내부의 각종 악취를 탈취하고 방사되는 원적외선 및 음이온을 통해 냉장고에 저장된 생선 비린내를 감소시키며 또한 육류의 육질을 부드럽게 하고 야채의 신선도를 장시간 유지할 수 있도록 하는 냉장고용 탈취제 및 그 제조방법을 발명하기에 이르렀다.

한국등록특허 제10-0478945호 한국공개특허 제2003-0083497호

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 황토분체, 석영안산암분체 및 추가광물을 혼합하여 압축 성형하고 건조 및 소성시키고, 이를 냉장고 내부에 안착시킴으로써 냉장고 내부의 각종 악취를 탈취하고 방사되는 원적외선 및 음이온을 통해 냉장고에 저장된 생선 비린내를 감소시키며 또한 육류의 육질을 부드럽게 하고 야채의 신선도를 장시간 유지할 수 있도록 하는 냉장고용 탈취제 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

보다 구체적으로, 본 발명의 목적은, 실리카, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 철, 알루미늄, 불소이온 등을 함유하는 규산염 광물인 석영안산암과 함수마그네슘 규산염 광물인 사문석을 분쇄하고 점토나 황토 및 황균제를 소량 첨가하면서 압축 성형한 후 건조 및 소성시킨 냉장고용 탈취제 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 목적은, 40%이상의 다공성을 보이는 이산화규소(SiO2)를 통해 흡착탈취력을 상승시키고, 흡착된 악취 성분을 지속적으로 분해하여 지속력을 상승시키며, 또한 식품 자체에 존재하는 효소작용을 억제하는 원적외선을 발생시켜 식품저장 기간을 연장시킬 수 있는 냉장고용 탈취제 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 목적은, 혼합된 황토 및 석영안산암의 분체직경이 300메쉬 이상이 되도록 황토 및 석영안산암을 분쇄하는 냉장고용 탈취제 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 목적은, 천원원재료 중에서 미세기공을 갖는 추가광물들을 첨가 및 혼합함으로써 탈취력 및 흡착력을 효과적으로 상승시킬 수 있는 냉장고용 탈취제 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 목적은, 준비된 원재료를 금형에 넣어 압축 성형이 가능하도록 하는 냉장고용 탈취제 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 목적은, 플라스틱 사출공법을 통해 사출 성형이 가능하도록 냉장고용 탈취제 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 하나의 양태로서 본 발명은,

(a)황토(loess) 및 석영안산암(dacite) 중 하나 이상을 포함하는 원재료를 준비하는 단계; (b)상기 원재료를 성형하는 단계; 및 (c)상기 성형된 원재료를 소성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 탈취제의 제조방법을 제공한다.

이하, 각 단계에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

(a)황토( loess ) 및 석영안산암( dacite ) 중 하나 이상을 포함하는 원재료를 준비하는 단계

본 발명에서 “원재료”라 함은, 냉장고용 탈취제의 형체로 성형될 수 있는 모든 종류의 광물질이 해당될 수 있으며, 특히 황토(loess) 및 석영안산암(dacite) 등과 같이 음이온 또는 원적외선을 방출하는 광물질이 이에 포함될 수 있다. 이러한 이유는, 황토 및 석영안산암은 상온에서 별도의 외부인가에너지 없이도 자연적으로 음이온 또는 원적외선을 방출하기 때문에 음이온 또는 원적외선 방출에 비용이 발생되지 않으며 음이온 방출 장비 설치에 대한 공간이 불필요하기 때문이다. 뿐만 아니라, 황토 및 석영안산암은 주변에서 쉽게 구할 수 있는 광물이기 때문에 공급률이 우수하기 때문이다.

여기에서, 황토는 주로 공극률이 큰 SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O, TiO2, MgO, P2O5 등으로 구성되어 탄산칼슘에 의해 느슨하게 경화된 상태에 해당하는 광물질로 우리나라 전역에서 손쉽게 얻을 수 있다. 이러한 황토는 생물에 대한 해가 없으며 원적외선 방사율이 높고, 다이옥신 등의 흡착, 수질정화능이 높은 물성을 가지고 있다.

하지만, 황토를 육지에서 바로 채취하여 어떤 전처리 과정을 거치지 않고 사용하는 경우에는 황토에 함유된 세균 및 곰팡이류뿐 아니라 불순물 등이 화학적 반응을 일으켜 유독성 가스를 발생시키게 된다. 더 나아가 황토 자체만으로는 원적외선 방사율이 낮고, 음이온의 발생이 낮으며, 소성후에 강도가 낮은 한계를 지니고 있다.

따라서, 황토 자체만으로 사용하여서는 안 되고 Al2O3, CaO, Fe2O3, Na2O, Na2O, ZrO2, MnO, Cr2O3, Rb2O 등을 함유하는 석영안산암을 혼합하여 300메쉬 이상으로 분쇄하는 분쇄 및 소성가공을 하여야 한다.

여기에서, 상기 (a)단계는 (a1)상기 황토 및 석영안산암을 선광(concentration)하는 단계; (a2)상기 황토 및 석영안산암을 혼합하는 단계; (a3)상기 혼합된 황토 및 석영안산암을 분쇄(grinding)하는 단계; 및 (a4) 점토 광물, 이산화 티타늄(TiO2), 유산소다 및 생석회 중 하나 이상을 포함하는 추가광물을 첨가 및 혼합하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 황토 및 석영안산암의 혼합비는 2:8 내지 8:2가 될 수 있다.

또한, 덩어리 상태의 황토 및 석영안산암은 분체직경이 300메쉬 이상이 되도록 분쇄하는 것이 바람직하다. 이러한 이유는, 황토와 석영안산암은 성분이 다르기 때문에 고온에서 소성될 때 각 성분의 결합력을 높여 냉장고용 탈취제의 강도를 상승시키기 위함이다.

또한, 상기 (a4)단계는 40 내지 80 중량%의 상기 황토 및 석영안산암 분체; 5 내지 25 중량%의 상기 점토 광물; 10 내지 15 중량%의 상기 이산화 타이타늄, 유산소다(sodium sulphate) 및 생석회 중 어느 하나 이상; 및 5 내지 25 중량%의 물(H2O);을 3 내지 4시간 동안 혼합시킨다.

이때, 유산소다는 탈취제 조성물의 교반 및 숙성 시 발생하는 기포를 방지하여 조직을 치밀하게 결합시키기 위해 구비된 것으로서, 물 100 중량부를 기준으로 1 내지 2 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

만약, 유산소다의 함량이 1 중량부 미만인 경우 내장재용 조성물의 교반 및 숙성 시 기포가 발생되어 내장재의 조직이 치밀하게 결합되지 않을 수 있다.

반대로, 유산소다의 함량이 2 중량부 초과인 경우 내장재용 결합력은 향상되지 않고 도리어 다른 물성에 악영향을 미칠 우려가 있다. 따라서, 유산소다의 함량을 1 내지 2 중량부로 첨가하는 것이 바람직하다.

또한, 생석회는 물과 접촉하면 미세한 다수의 공극으로 다량의 물이 흡수되어 수화 반응을 일으킬 수 있다. 이러한 수화 반응은 매우 효과적인 분쇄 공정의 하나로써, 수화 반응 결과 Ca(OH)2는 CaO에 비해 매우 높은 팽창력을 가지며, 결합수의 양에 따라 수분 후에는 매우 미세한 백색 분말 또는 미립자가 분포된 분산 슬러리상으로 변화시킨다. 이러한 미립자의 집합은 건조해지는 과정에서 결합력이 증대될 수 있고, 세라믹의 건조 시간 단축을 가능하게 하며 또한 생석회 자체의 순도와 분말도가 높을수록 건조 시간 단축 효과는 증대될 수 있다.

또한, 생석회는 CaO 순도 85 내지 90%, MgO 1% 이하일 수 있으며, 보다 바람직하게는, 생석회는 원재료 전체 중량 대비 약 3 내지 5%, 특히 4%의 양으로 포함되는 것이 바람직하다.

(b)상기 원재료를 성형하는 단계

여기에서, 상기 (b)단계는 (a4)단계에서 혼합된 황토 및 석영안산암 분체, 점토 광물, 이산화 타이타늄, 유산소다 및 생석회 중 어느 하나 이상, 그리고 물을 금형에 넣어 압축하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (b)단계는 (a4)단계에서 혼합된 황토 및 석영안산암 분체, 점토 광물, 이산화 티타늄, 유산소다 및 생석회 중 어느 하나 이상, 그리고 물에 5 내지 10 중량%의 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)수지; 및 10 내지 15 중량%의 PS(Poly Styrene)수지; 중 어느 하나 이상을 첨가 및 혼합하여 사출 성형할 수 있다.

이러한 사출 성형을 통해 냉장고용 탈취제는 냉장고에 주로 사용되면서 내부의 냄새를 제거하는 동시에 저장된 식품의 신선도를 유지시킬 수 있도록 하며, 생물을 구성하고 있는 물을 활성화시킴으로써 음식물이 신선하고, 육류는 육질이 부드러워지며, 냉장고의 악취를 제거하여 음식물의 맛을 향상시킬 수 있다.

c)상기 성형된 원재료를 소성하는 단계

여기에서, 상기 (c)단계는 (c1)상기 원재료를 7일 동안 건조 및 숙성시키는 단계; 및 (c2)상기 건조 및 숙성된 원재료를 800 내지 960도 범위 내의 온도에서 20 내지 30분 동안 소성시키는 단계;를 포함할 수 있다.

다른 하나의 양태로서 본 발명은 상술된 냉장고용 탈취제의 제조방법에 의해 제조되는 냉장고용 탈취제에 관한 것이다.

본 발명에서 냉장고용 탈취제는 상술한 제조방법에 의하여 내부가 비어있는 원형의 박스(box)형태로 형성될 수 있으며, 하측면에는 하나 이상의 홀이 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에서 냉장고용 탈취제의 외형은 원형의 박스 형태에 해당할 수 있지만, 이는 원재료를 성형하는 단계에서 얼마든지 다른 형상으로 변형시킬 수 있음을 유의한다.

본 발명에 따르면, 냉장고용 탈취제를 냉장고에 적용시키는 경우, 40%이상의 다공성을 보이는 이산화규소(SiO2)에 의하여 흡착탈취력이 상승하고, 흡착된 악취 성분이 지속적으로 분해될 수 있고, 또한 식품 자체에 존재하는 효소작용을 억제하는 원적외선을 발생시켜 식품저장 기간을 연장시킬 수 있는 효과를 가진다.

또한 본 발명에 따르면, 냉장고용 탈취제를 냉장고에 적용시키는 경우, 식품 내의 수분 결합력이 상승하면서 자유수의 함량이 감소되기 때문에 식품 내의 미생물 증식이 억제될 수 있는 효과를 가진다.

또한 본 발명에 따르면, 식품 자체에 존재하는 효소작용을 저하시킴으로써 식품의 저장성을 높이고 식품이 보다 용이하게 숙성되는 효과를 가진다.

또한 본 발명에 따르면, 냉장고용 탈취제로부터 방출되는 원적외선에 의해 식품의 저장기간이 연장되며 대장균, 일반 세균 및 곰팡이 균 등이 다공성 탈취제 공간에 흡착되면서 포획될 수 있고, 그에 따라 균의 증식, 성장이 억제될 수 있다. 뿐만 아니라, 탈취기능 및 신선도 유지기능을 반영구적으로 유지할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 제조방법의 흐름을 도시한 흐름도이고,
도 2는 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 제조방법에 의해 제조된 냉장고용 탈취제를 도시한 도면이고,
도 3은 원재료인 황토의 성분 분석표이며,
도 4는 원재료인 석영안산암의 성분 분석표이고,
도 5는 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 탈취력 분석 결과표이며,
도 6은 시간 경과에 따른 냉장고용 탈취제의 탈취력에 대한 가스농도곡선 분석 결과표이고,
도 7은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 악취오염물질 제거율에 대한 분석 결과표이며,
도 8은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 아연함유 시료 냄새 제거율 분석 결과표이고,
도 9는 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 중금속 함량 분석 결과표이며,
도 10은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 탈취효능에 대한 분석 결과표이고,
도 11은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 원적외선 방사율 및 원적외선 방사에너지량 분석 결과표이며,
도 12는 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 대장균 및 녹농균에 대한 향균효능 분석 결과표이고,
도 13은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 화학적산소요구량(Chemical Oxygen Demand)에 따른 향균효능 분석 결과표이며,
도 14는 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 악취강도에 따른 악취도 취기 결과표이고,
도 15는 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제를 통한 냉장고의 냄새제거율 분석 결과표이며,
도 16은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제를 통한 냉장고의 유화수소 제거율 분석 결과표이고,
도 17은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제를 통한 냉장고의 중금속제거율 분석 결과표이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

< 제조예 >

도 1은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 제조방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 제조방법은 황토 및 석영안산암을 선광(concentration)하는 단계(S101); 선광된 황토 및 석영안산암을 혼합(mixing)하는 단계(S102); 혼합된 황토 및 석영안산암을 분쇄(grinding)하는 단계(S103); 분쇄된 황토 및 석영안산암 분체에 추가광물(점토 광물, 이산화 티타늄(TiO2), 유산소다 및 생석회)과 물을 첨가 및 혼합하는 단계(S104); 혼합된 원재료를 금형에 넣어 압축 성형하는 단계(S105); 압축된 원재료를 7일동안 건조 및 숙성시키는 단계(S106); 및 건조 및 숙성된 원재료를 800 내지 960도 범위 내의 온도에서 20 내지 30분 동안 소성시키는 단계(S107);를 포함한다.

먼저, 원재료들을 선광 및 혼합하고 혼합물의 분체직경이 300메쉬 이상이 되도록 분쇄하였다.

여기에서, 원재료라 함은 가공이 용이하고 분쇄, 건조 및 소성 과정에서 변질이 없으며, 또한 음이온 및 원적외선을 방출하는 성질을 가진 광물질을 의미하는 것으로서, 구체적으로는 황토, 석영안산암, 나노실버, 제오라이트, 토르말린, 게르마늄 및 셀레늄 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있으나, 바람직하게는 황토 및 석영안산암이 원재료들로 준비된다.

여기에서, 황토분체 및 석영안산암분체의 중량 혼합비는 2:8 내지 8:2로 조절하였다.

그 뒤, 황토분체 및 석영안산암분체에 미세기공을 갖는 점토 광물 10 내지 20 중량%, 가공 처리된 이산화 티타늄(TiO2), 유산소다 및 생석회 중 어느 하나 이상을 10 내지 15 중량%, 그리고 물(H2O) 5 내지 25 중량%를 교반기를 통해 3 내지 4시간 동안 교반시켰다.

그 뒤, 상기 혼합물을 금형에 넣어 내부가 비어있는 원형의 박스(box)형상으로 압축 성형하였다.

그 뒤, 박스 형상의 성형물을 상온에서 7일 동안 건조 및 숙성되도록 하고, 그 뒤 성형물을 오븐에 넣고 800 내지 960도의 소성온도에서 20 내지 30분 동안 소성시켜 냉장고용 탈취제를 제조하였다.

결과적으로, 이러한 제조예에 의하여 제조된 냉장고용 탈취제는 원형의 박스 형상뿐만 아니라 다른 형태로도 자유롭게 가공될 수 있고, 강도가 뛰어나 쉽게 파쇄되지 않으며, 다공성과 원적외선에 의해 영속적으로 탁월한 탈취력을 발휘할 뿐 아니라 향균 능력과 냉장식품의 장기 보존 시 시선도 유지능력이 뛰어나고 전기배선작업이나 특수 장비 없이도 반영구적으로 냉장고에 저장된 식품에 대해 탈취 및 향균할 수 있고 신선도를 높일 수 있다. 또한 소재가 광물질이기 때문에 수명이 반영구적이고 원적외선 및 음이온이 방출되는 효과를 가질 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 제조방법에 의해 제조된 냉장고용 탈취제를 도시한 도면이고, 도 3은 원재료인 황토의 성분 분석표이며, 도 4는 원재료인 석영안산암의 성분 분석표이고, 도 5는 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 탈취력 분석 결과표이며, 도 6은 시간 경과에 따른 냉장고용 탈취제의 탈취력에 대한 가스농도곡선 분석 결과표이고, 도 7은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 악취오염물질 제거율에 대한 분석 결과표이며, 도 8은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 아연함유 시료 냄새 제거율 분석 결과표이고, 도 9는 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 중금속 함량 분석 결과표이며, 도 10은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 탈취효능에 대한 분석 결과표이고, 도 11은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 원적외선 방사율 및 원적외선 방사에너지량 분석 결과표이며, 도 12는 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 대장균 및 녹농균에 대한 향균효능 분석 결과표이고, 도 13은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 화학적산소요구량(Chemical Oxygen Demand)에 따른 향균효능 분석 결과표이며, 도 14는 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 악취강도에 따른 악취도 취기 결과표이고, 도 15는 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제를 통한 냉장고의 냄새제거율 분석 결과표이며, 도 16은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제를 통한 냉장고의 유화수소 제거율 분석 결과표이고, 마지막으로 도 17은 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제를 통한 냉장고의 중금속제거율 분석 결과표이다.

< 실험예 1>

제조예에서 선광된 황토의 성분을 분석기기 KSL3316 및 KSL3128을 통해 분석하였다. 그리고 이러한 실험에 따라, 선광된 황토의 성분 분석표를 도 3에 도시하였다.

< 실험예 2>

제조예에서 선광된 석영안산암의 성분을 분석기기 KSL3316 및 KSL3128을 통해 분석하였다. 그리고 이러한 실험에 따라, 선광된 석영안산암의 성분 분석표를 도 4에 도시하였다.

< 실험예 3>

제조예에서 제조된 냉장고용 탈취제의 포름알데히드(HCHO)에 대한 탈취력을 분석하였다. 이때, 시험가스명은 포름알데히드(HCHO)이고, 시험편은 40*40*10mm이며, 시험체적은 5L이다. 그리고 이러한 실험에 따라, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 탈취력 분석 결과표를 도 5에 도시하였다.

< 실험예 4>

제조예에서 제조된 냉장고용 탈취제의 가스농도에 대한 탈취력을 시간경과에 따라 분석하였다. 이때, 시험환경은 온도 20 내지 22도 범위, 상대습도는 48 내지 52% RH범위이다. 그리고 이러한 실험에 따라, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 탈취력에 대한 가스농도곡선 분석 결과표를 도 6에 도시하였다.

< 실험예 5>

제조예에서 제조된 냉장고용 탈취제의 악취오염물질 제거율을 분석하였다. 그리고 이러한 실험에 따라, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 악취오염물질 제거율 분석 결과표를 도 7에 도시하였다.

< 실험예 6>

제조예에서 제조된 냉장고용 탈취제의 아연함유 시료 냄새 제거율을 분석하였다. 그리고 이러한 실험에 따라, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 아연함유 시료의 냄새 제거율 분석 결과표를 도 8에 도시하였다.

< 실험예 7>

제조예에서 제조된 냉장고용 탈취제의 중금속 함량을 분석하였다. 그리고 이러한 실험에 따라, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 중금속 함량 결과표를 도 9에 도시하였다.

< 실험예 8>

제조예에서 제조된 냉장고용 탈취제의 탈취효능을 분석하였다. 그리고 이러한 실험에 따라, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 탈취율 분석 결과표를 도 10에 도시하였다.

< 실험예 9>

제조예에서 제조된 냉장고용 탈취제의 원적외선 방사율 및 원적외선 방사에너지량을 분석하였다. 그리고 이러한 실험에 따라, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 원적외선 방사율 및 원적외선 방사에너지량 분석 결과표를 도 11에 도시하였다.

< 실험예 10>

제조예에서 제조된 냉장고용 탈취제의 대장균 및 녹농균에 대한 향균효능을 분석하였다. 그리고 이러한 실험에 따라, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 대장균 및 녹농균에 대한 향균효능 분석 결과표를 도 12에 도시하였다.

< 실험예 11>

제조예에서 제조된 냉장고용 탈취제의 화학적산소요구량에 따른 향균효능을 분석하였다. 그리고 이러한 실험에 따라, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 화학적산소요구량에 따른 향균효능 분석 결과표를 도 13에 도시하였다.

< 실험예 12>

제조예에서 제조된 냉장고용 탈취제를 관능적 측정법으로 분석하였다. 여기에서, 관능적 측정법이라 함은 악취가 발생하는 물질을 밀폐된 저장고에 넣은 후 기 설정된 시간 후에 꺼내고, 건강한 학생을 선정하여 후각을 통해 상기 꺼낸 물질에 대한 악취의 취기강도를 측정하는 것을 의미할 수 있다.

측정 당시 조사장소에는 바람이 불지 않고, 다른 악취가 전혀 발생되지 않는 장소를 택하였으며, 악취조사 판정자로 선정된 학생은 악취가 발생하는 조사장소에 처음 방문한 학생으로써 후각능력이 정상인 학생 10인을 선정하였다. 또한 조사장소에서 악취조사 판정자에 의하여 감지된 강도에 따른 악취도를 표시하게 하고, 인적사항을 함께 기록하였다. 그리고 이러한 실험에 따라, 악취강도에 따른 악취도 취기 결과표를 도 14에 도시하였다.

이때, 각각의 악취조사 판정자에 의해 감지된 악취도 중 판정수가 동일한 경우에는 악취도가 높은 것을 선택하여 2도 이하에 해당하면 적합으로, 3도 이상에 해당하면 부적합으로 판정하였다.

김치류, 생선류 등 농수산물을 일반 가정에서 사용하는 방법, 즉 완전히 밀폐되지 않는 팩에 농수산물을 넣고 50cm*50cm*50cm 크기의 밀폐된 실험장치에 넣고, 여기에 강력 탈취제 1kg을 넣은 것과 넣지 않은 것으로 구분하여 상술한 관능적 측정법을 수행하였다. 이때, 문(door)의 개폐를 최소화 하기 위하여 개폐시에는 밀폐상태가 되도록 하였다. 그리고 이러한 실험에 따라, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 냄새율 분석 결과표를 도 15에 도시하였다.

< 실험예 13>

<실험예 12>과 동일한 조건 하에서 제조예에서 제조된 냉장고용 탈취제의 유화수소 제거효과를 분석하였다.

이때, 스크린을 통과한 분뇨처리장 폐수를 증류수에 4배 희석하여 1000ml의 용기에 넣은 다음, 50cm*50cm*50cm 크기의 밀폐된 실험장치에 넣고, 여기에 <실험예 12>에서 제공받은 강력 탈취제 1kg을 넣은 것과 넣지 않은 것으로 구분하여 상술한 관능적 측정법을 수행하였다. 이때, 문(door)의 개폐를 최소화 하기 위하여 개폐시에는 밀폐상태가 되도록 하였다.

실험방법은 다음과 같다.

폐수에서 발생하는 가스 중 황화수소의 양을 유화합물 경도전자농도계를 사용하여 측정하였으며, 실험준비가 끝난 10분 후부터 황화수소를 흐르게 하면서 연속적으로 황화수소의 농도를 측정하였다. 그리고 이러한 실험에 따라, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 유화수소 제거율 분석 결과표를 도 16에 도시하였다.

< 실험예 14>

<실험예 12>과 동일한 조건 하에서 제조예에서 제조된 냉장고용 탈취제의 중금속 제거효과를 분석하였다. 이때, 중금속 이온 Pb2+, Hg2+, Cd2+, Zn2+ 및 Cu2+의 제거시험에는 용액농도를 각각 50ppm이 되도록 제조하여 1000ml의 삼각 플라스크 내에 넣은 다음, 시료 1000mg을 면주머니에 넣어 용액내에 고정시키고 각반기에 넣어 혼합하였다. 그리고 중금속 이온 농도 측정은 3시간마다 시료 10ml을 취하여 실험을 수행하였다.

그리고 이러한 실험에 따라, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 중금속 제거율 분석결과표를 도 17에 도시하였다.

<구체적인 검토>

실험예 1에서와 같이, 선광된 황토의 성분을 분석한 결과, 이산화규소(SiO2)의 함유량이 58.31%로 가장 많았고, 다음으로 산화알루미늄(Al2O3)가 26.21%를 차지하였다. 그리고 산화철(Fe2O3)이 9.49%, 산화칼슘(K2O)이 1.56%를 차지하였으며, 그 외에도 황토는 이산화 티타늄(TiO2), 산화마그네슘(MgO), 오산화인(P2O5), 산화칼슘(CaO), 삼산화황(SO3), 산화나트륨(Na2O), 지르코니아(ZrO2) 및 산화망간(MnO)을 포함하는 것을 알 수 있었다.

여기에서, 이산화규소(SiO2)는 규소성 점토광물에 속하며, 벌집모양의 복층구조를 가지며, 내부의 스펀지형상은 원적외선 및 음이온을 다량 흡수 및 방출할 수 있는 구조를 가진다.

따라서, 황토는 이러한 이산화규소(SiO2)를 다량 함유하기 때문에 원적외선 및 음이온을 흡수 및 방출할 수 있다.

또한, 여기에서, 원적외선(遠赤外線; far infrared ray)이란 파장이 4㎛이상으로 파장이 긴 적외선을 의미할 수 있으며, 적외선은 전자파의 이종으로써 가시광선의 적색 영역보다 파장이 긴 선질을 가진다. 따라서, 이러한 적외선은 사람의 눈에 시인되지 않고 물질에 잘 흡수되며 유기화합물 분자에 대한 공진(共振) 및 공명(共鳴) 작용이 강한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 빛은 일반적으로 파장이 짧으면 반사가 잘 되고, 파장이 길면 물체에 도달했을 때 잘 흡수되는 성질이 있으므로 침투력이 강해서 사람의 몸도 이 적외선을 쐬면 따뜻해지는 효과가 있다. 예를 들어 30℃의 물속에서는 따뜻한 기운을 거의 느끼지 못하지만 같은 온도의 햇볕을 쐬고 앉아 있으면 따스함을 느낄 수 있는데 그 이유는 햇볕 속에 포함되어 있는 원적외선이 피부 깊숙이 침투하여 열을 만들기 때문이며 이러한 열작용은 각종 질병의 원인이 되는 세균을 없애는 데 도움이 되고, 모세혈관을 확장시켜 혈액순환과 세포조직생성에 도움을 준다. 또한 세포를 구성하는 수분과 단백질 분자에 닿으면 세포를 1분에 2,000번씩 미세하게 흔들어줌으로써 세포조직을 활성화하여 노화방지와 신진대사의 촉진 및 만성피로 등 각종 성인병 예방에 효과가 있으며, 그 밖에도 발한작용 촉진과 통증완화 및 중금속 제거 및 숙면 및 탈취 및 항균 및 곰팡이 번식방지 및 제습 및 공기정화 등에 탁월한 효과가 있어 주택 및 건축자재, 주방기구, 섬유·의류·침구류, 의료기구, 찜질방 등의 여러 분야에 쓰이고 있다.

또한, 여기에서 음이온이란 중성의 입자가 전자를 얻어 만들어지는 음전하를 띠게 되는 물질을 의미할 수 있다. 이러한 음이온은 인체 등에 여러 유익한 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 예를 들어 인체에 있어서 혈액을 정화하고 자율신경계를 조절하며 세포활성화를 하는 동시에 저항력을 증진시키는 작용을 하며 이로 인해 정신안정 및 건강회복에 도움이 되며 스트레스 극복에 유리하고 두뇌기능이 향상되는 것으로 알려져 있다.

또한, 음이온 환경을 동물에게 제공하는 경우 발육이 촉진되며 닭의 산란경우 계란의 크기가 크고 개체수도 증가하는 효과를 가지는 것으로 확인되었다. 한편, 농작물 등의 식물의 경우에도 음이온 환경에서 키우는 경우 발육이 촉진되며 수확되는 과실의 개체수가 증가되는 것으로 알려져 있다. 뿐만 아니라, 대기오염이나 악취제거 항균작용에도 유리하며 수질오염에도 효과를 발휘하여 최근 음이온을 이용한 제품이 각광을 받고 있는 추세이다.

한편, 이러한 황토는 전처리 과정을 거치지 않고 바로 사용하는 경우 황토에 있는 세균, 곰팡이 및 불순물들이 화학적 반응을 하면서 유독성 가스를 발생할 수 있기 때문에 건조 및 열처리 과정을 거치는 것이 바람직하다.

또한, 황토는 황토 자체만으로는 대량의 음이온 및 원적외선을 방출할 수 없고 소성 후에 강도가 약할 수 있기 때문에, 후술되는 석영안산암과 함께 혼합하여 소성함이 바람직하다.

실험예 2에서와 같이, 선광된 석영안산암의 성분을 분석한 결과, 이산화규소(SiO2)의 함유량이 63.42%로 가장 많았고, 다음으로 산화알루미늄(Al2O3)이 17.39%, 산화칼슘(CaO)이 3.84%를 차지하였다. 그 외에도, 산화철(Fe2O3)이 3.73%, 산화나트륨(Na2O)이 3.36%, 산화칼륨(K2O)이 2.38%, 오산화인(P2O5)이 2.13%, 산화마그네슘(MgO)이 0.54%, 이산화티타늄(TiO2)이 0.54%, 지르코니아(ZrO2)가 0.11%, 그리고 산화망간(MnO)이 0.09%를 차지하였다.

여기에서, 석영안산암도 황토와 마찬가지로 이산화규소(SiO2)를 가장 많이 함유하기 때문에, 원적외선 및 음이온을 흡수 및 방출할 수 있다.

실험예 3에서와 같이, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 탈취력을 분석한 결과, 포름알데히드(HCHO)에 대한 가스농도(ppm)은 시간이 갈수록 낮아지고, 시료의 농도(ppm) 또한 갈수록 낮아졌다.

여기에서, 가정용 냉장고에서 가장 많이 검출되는 (CH)N은 생선비린내의 냄새 성분으로 염기성이며, CHSH는 김치냄새의 성분으로 산성이다.

이러한 결과에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 포름알데히드 가스제거에 있어 매우 효과적으로 작용한다는 것을 알 수 있다.

실험예 4에서와 같이, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 시간 경과에 따른 탈취력에 대한 가스농도를 살펴보면, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 가스에 대한 흡수율 결과치는 19.2%이고, 함수율 결과치는 0.41%임을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 가스 탈취에 있어 매우 효과적으로 작용한다는 것을 알 수 있다.

실험예 5에서와 같이, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 악취오염물질 제거율을 살펴보면, 암모니아, 아세토페논(acetophenone), 이황화탄소(carbon disulfide), 디에틸아민(diethyl amine), 벤조씨아졸(benzothiazole), 톨루엔(toluene) 등의 악취오염물질에서 탁월한 제거율을 보였고, 특히 암모니아 및 아세토페논은 95% 이상의 제거율을 보였다.

따라서, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 악취오염물질 제거에 있어 매우 효과적으로 작용한다는 것을 알 수 있다.

실험예 6에서와 같이, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 아연함유 시료의 분말 냄새제거율을 살펴보면, 모든 대상 가스에 대하여 분말의 높은 악취제거율을 보였고, 전반적으로 산성가스(H2S, CH3SH), 알칼리 가스((CH3)3N, NH3) 및 중성가스인 아세톤 페논, 벤젠과 톨루엔까지 농도에 상관없이 높은 제거율을 보였다.

특히 암모니아(NH3), 아세톤페논(C6H5) 및 메르캅탄류(CH3SH)는 90% 이상의 제거율을 보였다.

따라서, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 아연함유 시료의 분말에 대한 모든 대상 가스 제거에 있어 매우 효과적으로 작용한다는 것을 알 수 있다.

실험예 7에서와 같이, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 중금속 함량을 살펴보면, 카드뮴, 납, 수은 및 비소 모두 검출되지 않는 것을 알 수 있다. 여기에서, 분석방법은 시료를 산분해한 후 ICP-OES(유도결합 플라즈마-광학발광분광기)로 분석하였다.

따라서, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 중금속을 포함하지 않는 안전한 성분들로 이루어져 있다는 것을 알 수 있다.

실험예 8에서와 같이, 한국건설생활환경시험연구원에서 시험한 시험결과(500ppm의 암모니아 가스에 시료분말을 분사한 후 시간 경과에 따른 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 탈취효능)를 살펴보면, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제를 넣은 곳의 시료 농도가 시간이 갈수록 낮아지며 120분이 경과한 후에는 탈취율이 97.85이상되는 것을 알 수 있다. 여기에서, 황토와 석영안산암의 혼합비율은 50:50이 되도록 하였다.

따라서, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 암모니아 가스제거에 있어 매우 효과적으로 작용한다는 것을 알 수 있다.

실험예 9에서와 같이, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 원적외선 방사율 및 방사에너지량을 살펴보면, 원적외선 방사율은 0.925이고, 원적외선 방사에너지량은 3.75*10²인 것을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 원적외선을 매우 효과적으로 방사한다는 것을 알 수 있다.

실험예 10에서와 같이, 한국건설생활환경시험연구원에서 측정한 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 대장균 및 녹농균에 대한 향균효능을 살펴보면, 24시간이 지난 후 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 대장균 및 녹농균 감소율은 각각 82.9%, 81.0%을 보였다.

따라서, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 냉장고의 대장균 및 녹농균 제거에 있어 향균력이 탁월한 것을 알 수 있다.

실험예 11에서와 같이, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제의 화학적산소요구량에 따른 향균효능을 살펴보면, 정화 전과 정화 후 pH가 약산성에서 중성으로 변화되었고, 화학적산소요구량 및 다른 수치들도 모두 현저하게 내려갔다.

따라서 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 화학적산소요구량에 따른 향균력이 탁월한 것을 알 수 있다.

실험예 12에서와 같이, 대조군에 대비하여 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 시간이 갈수록 악취도가 0으로 내려갔다.

따라서, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 악취제거 능력을 매우 우수하다는 것을 알 수 있다.

그에 따라, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 냉장고, 창고, 취사장, 축산분뇨, 피혁가공, 식품가공, 수산물처리, 사료공장, 하수 및 산업폐기물 처리장 등 밀폐된 공간에서의 악취제거용으로 탁월한 기능을 수행할 수 있다.

실험예 13에서와 같이, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 시간이 갈수록 유화수소의 농도가 0이 되었다.

따라서 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 수중에 녹아 분해되어 있는 부유물제거에 있어 매우 탁월한 것을 알 수 있다.

그에 따라, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 공장폐수와 같은 수질오염물질이 유입되는 하천수 등의 부유물(가스류) 제거용으로 탁월한 기능을 수행할 수 있다.

실험예 14에서와 같이, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 시간이 갈수록 중금속 이온들의 농도를 현저하게 낮춰주었다. 특히, 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 Pb2+의 높은 제거율을 보였다.

따라서 본 발명에 따른 냉장고용 탈취제는 중금속 제거효과가 탁월한 것을 알 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

(a)황토(loess) 및 석영안산암(dacite)을 포함하고, 전체 중량 대비 4 중량% 생석회 및 물 100중량부를 기준으로 1 내지 2중량부의 유산소다를 더 포함하는 원재료를 준비하는 단계;
(b)상기 원재료에 5 내지 10 중량%의 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)수지; 및 10 내지 15 중량%의 PS(Poly Styrene)수지; 중 어느 하나 이상을 첨가 및 혼합하여 성형하는 단계; 및
(c)상기 성형된 원재료를 800 내지 960도 범위 내의 온도에서 20 내지 30분 동안 소성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
냉장고용 탈취제의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (a)단계는,
(a1)상기 황토 및 석영안산암을 선광(concentration)하는 단계;
(a2)상기 황토 및 석영안산암을 혼합하는 단계;
(a3)상기 혼합된 황토 및 석영안산암을 분쇄(grinding)하는 단계; 및
(a4)생석회 및 유산소다를 첨가 및 혼합하고, 점토 광물 및 이산화 타이타늄(TiO2) 중 하나 이상을 포함하는 추가광물을 첨가 및 혼합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
냉장고용 탈취제의 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 (a2)단계는,
상기 황토 및 석영안산암의 혼합비가 2:8 내지 8:2 인 것을 특징으로 하는,
냉장고용 탈취제의 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 (a3)단계는,
상기 혼합된 황토 및 석영안산암의 분체직경이 300메쉬 이상이 되도록 분쇄하는 것을 특징으로 하는,
냉장고용 탈취제의 제조방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 (b)단계는,
상기 준비된 원재료를 금형에 넣어 압축하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
냉장고용 탈취제의 제조방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 (c)단계는,
상기 원재료를 7일 동안 건조 및 숙성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
냉장고용 탈취제의 제조방법.
제1항 내지 제4항, 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는,
냉장고용 탈취제.