KR101600543B1 - Environmental friendly ceramic ball and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인체에 이로운 천연 고령토와 친환경 다공성 원료 및 톱밥을 배합함으로써 다공성을 극대화한 친환경 기능성 세라믹 볼 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 50-150메시(mesh)로 분쇄한 톱밥; 및 10-30부피%의 고령토와, 15-20부피%의 일라이트(Illite)와, 20-25부피%의 제오라이트(Zeolite), 10-20부피%의 맥반석, 15-20부피%의 벤토나이트(Bentonite) 및 20-40부피%의 펄라이트(Pearlite)를 포함하는 세라믹 조성물;을 배합하고, 소성로의 온도를 분당 1℃씩 천천히 상승시켜 세라믹 볼에 포함된 톱밥을 연소시키며 700-1200℃에서 12-18시간 동안 소성하는 친환경 기능성 세라믹 볼의 제조방법을 제공함으로써, 원적외선 방사기능, 식수, 오폐수, 어항수 등 각종 물의 정화기능, 실내 악취 제거기능, 습도 조절기능, 식물의 발육 촉진기능이 탁월할 뿐만 아니라, 미생물의 생육에 한층 양호한 환경을 제공하여 국민의 건강증진 및 친환경적인 생활환경을 자연스럽게 제공할 수 있다.The present invention relates to an eco-friendly functional ceramic ball that maximizes porosity by mixing natural kaolin, which is beneficial to the human body, and eco-friendly porous raw material and sawdust, and a method for producing the same, wherein the sawdust is pulverized to 50-150 mesh; And 10-30 vol% kaolin, 15-20 vol% Illite, 20-25 vol% zeolite, 10-20 vol% elvan, 15-20 vol% bentonite Bentonite) and 20-40% by volume of Pearlite. The temperature of the baking furnace was slowly raised by 1 DEG C per minute to burn the sawdust contained in the ceramic balls, By providing a manufacturing method of an eco-friendly functional ceramic ball which is fired for 18 hours, it is excellent in the purification function of various kinds of water such as far-infrared ray radiation function, drinking water, wastewater, fish tank water, odor removal function, humidity control function, However, by providing a better environment for the growth of microorganisms, it is possible to naturally improve the health of the people and environment-friendly living environment.

Description

친환경 기능성 세라믹 볼 및 그 제조방법{Environmental friendly ceramic ball and manufacturing method thereof}Technical Field [0001] The present invention relates to an environmentally friendly functional ceramic ball,
본 발명은 세라믹 볼에 관한 것으로서, 특히 인체에 이로운 천연 고령토와 친환경 다공성 원료 및 톱밥을 배합함으로써 다공성을 극대화하여 식물발육촉진, 정수, 탈취, 흡방습 기능이 탁월한 친환경 기능성 세라믹 볼 및 그 제조방법에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a ceramic ball, and more particularly, to an eco-friendly functional ceramic ball which is excellent in plant growth promotion, water purification, deodorization, moisture absorption and desorption functions by maximizing porosity by blending natural kaolin, which is advantageous for human body, with environmentally friendly porous raw material and sawdust, .
도시화가 진행됨에 따라 대부분의 주거 공간이 시멘트 및 콘크리트로 건축되고 있고, 이에 따른 통풍과 습도 조절 등의 제한으로 인해 아토피 등 현대병이 유발되면서, 기존의 건축 내장재 등에서 발생하는 휘발성 유기화합물과 실내습도의 영향으로 곰팡이, 바이러스 등에 의한 새집증후군이 사회적 문제로 대두되었다. 새집에는 휘발성 유기화합물, 포름알데히드, 이산화탄소 등 각종 유해물질이 많아 입주자에게 아토피, 두통, 현기증, 메스꺼움, 집중력 감퇴 등과 같은 새집증후군을 일으켜 건강에 큰 악영향을 미치고 있다. As the urbanization progresses, most of the residential spaces are constructed of cement and concrete. Due to the limitation of ventilation and humidity control, modern diseases such as atopy are induced, and the volatile organic compounds generated in the existing building interior materials, Sick house syndrome caused by mold, virus, etc. There are many harmful substances such as volatile organic compounds, formaldehyde, carbon dioxide and so on in the new house, causing a sick house syndrome such as atopy, headache, dizziness, nausea, concentration loss and so on.
이러한 친환경 생활환경과 거주공간에 대한 관심이 높아지면서, 가급적 독성이 적거나 없는 화학물질을 재료로 하는 내외장재, 포함된 화학물질의 방출량이 적은 내외장재, 화학물질이 아닌 천연재료를 사용한 내외장재 등이 개발되고 있고, 항균 또는 향균 처리되었거나 해충방제 처리가 된 내외장재를 비롯하여 냉난방과 습도 조절 기능을 갖는 내외장재 등이 개발되고 있으나, 이러한 친환경 내외장재는 매우 고가이기 때문에 국민 저변에 확대되지 못하고 있는 실정이다.As this eco-friendly living environment and residential space have increased in interest, interior and exterior materials using chemical substances with little or no toxicity, interior and exterior materials with low emission of chemical substances contained, and interior and exterior materials using natural materials And interior and exterior materials having antimicrobial or antibacterial treatment or pest control treatment, as well as interior and exterior materials having cooling and heating and humidity control functions, have been developed. However, these environmentally friendly indoor and outdoor materials are so expensive that they can not be extended to the public.
또한, 종래에 생활용수나 식수로 사용하는 수도물은 댐이나 저수지에서 물을 저장하였다가 상수원수로 공급받아 정수장에서 정화 처리하여 가정의 물탱크나 아파트단지에서는 지하 저장소에 유입시킨 후 사용하는 과정을 거치게 되었던 바 상수원수의 수질은 고도의 산업화 과정에서 생성되는 각종 중금속, 농약, 세균 등으로 많이 오염된 저급수 상태이므로 수용가에서는 수도물을 기피하는 현실에서 생수를 고가로 구입하거나 별도의 정수기를 개별적으로 구비하여 식수 및 용수로 사용함에 따라 경제적으로 부담이 되는 등의 폐단이 있다.In addition, tap water which is conventionally used for domestic water or drinking water is stored in a dam or a reservoir and then supplied as a water source, purified by a water purification plant, and introduced into a water tank or an apartment complex in a home The water quality of the water source in the water source is a low water condition that is contaminated with various heavy metals, pesticides, bacteria, etc. generated in a highly industrialized process. Therefore, in the reality of avoiding tap water in the customer, And it is economically burdensome to use as drinking water and water.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허공보 제10-0301562호(2001. 06. 26. 등록), 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0069157호(2001. 07. 23. 공개) 등에는 황토볼을 물탱크 내에 침전시켜 물속에 함유된 중금속 및 유해한 성분을 황토분, 맥반석분, 참숯이 해독, 분해, 수질을 정화하여 깨끗한 물을 제공하고자 하는 물 정화용 볼이 개시되어 있다. To solve this problem, Korean Patent Registration No. 10-0301562 (registered on June 26, 2001), Korean Patent Laid-Open No. 10-2001-0069157 (published on June 23, 2001) Which is intended to precipitate a heavy metal and a harmful component contained in water into a water tank so as to purify, decompose, and purify water of yellow soil, crushed stone, and charcoal to provide clean water.
상기 선행기술들은 맥반석, 황토 등의 분말가루와 나무톱밥을 혼합 반죽하여 볼 형태로 만든 후 가열로에서 소성시켜 물 정화용 볼을 제조하거나, 볼 제조 시 정수능력이 있다고 금분이나 은분을 첨가함으로써, 숯에 의한 중금속의 흡착 및 살균 작용을 통해 식음 또는 음식물의 용도로 사용되는 물 또는 음료를 원적외선에 의한 작용 및 숯에 의한 흡착작용으로 수질을 개선 및 정화시킬 수 있도록 한 것이다. The above-mentioned prior arts have been made by mixing powdered powder such as elvan, loess, etc. with wood sawdust into a ball shape and then burning it in a heating furnace to produce a ball for purifying water, or adding gold powder or silver powder, The water or beverage used for food or food can be improved and purified by far-infrared rays and adsorption by charcoal through the adsorption and sterilizing action of heavy metals.
그러나 상기 선행기술들에 의해 제조된 물 정화용 볼은 물에 풀리지 않는다는 장점이 있는데 반하여 숯에 비해 매우 적은 흡착작용으로 오수를 식수로 정수할 수 있다고 신뢰할 수 없는 문제점이 있다. However, the water purifying ball manufactured by the prior art has an advantage that it can not be released into water, whereas it has a problem that it can not be reliably purified by drinking water due to a very small adsorption function as compared with char.
한편, 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0097322호(2002. 12. 31. 공개)에는 인체에 이로운 음이온과 원적외선이 다량으로 방사되어 사용자의 건강증진을 도모함과 더불어 제조되는 바이오 세라믹 제품의 내구성을 향상시키면서도 반영구적으로 사용할 수 있도록 한 바이오 세라믹 볼의 제조방법이 개시되어 있다.On the other hand, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2002-0097322 (published on December 31, 2002), a large amount of anions and far-infrared rays beneficial to the human body are radiated to enhance the health of the user and the durability of the produced bio- A method for manufacturing a bio-ceramic ball is disclosed.
그러나 상기 선행기술은 음이온과 원적외선의 방사량이 기존에 비해 크게 향상되어 사용자의 건강증진이나 치료효과를 도모할 수 있는 기능이나 작용에 관하여 객관적으로 입증할 만한 데이터가 전혀 제시되어 있지 않아 이에 관한 사항이 극히 의심스럽고, 원소재와 솔잎, 쑥, 익모초, 하수오 등으로 배합된 액기스가 혼합된 재료 및 도포된 유약이 고온의 열처리 과정을 거치면서 탄화 소실되지 않고 어떻게 그 특유의 작용을 구현할 수 있는지 예측할 수 없는 문제점이 있다. However, in the above-mentioned prior art, there is no data that can objectively be proved regarding functions or actions that can improve the health of the user or improve the therapeutic effect of the user because the radiation amount of the negative ions and the far-infrared rays is greatly improved compared with the conventional ones. It is extremely doubtful that the mixture of raw material and pellet, mugwort, motherwort, and dungus mixed with the applied glaze can predict how the unique action of the applied glaze can be achieved without being carbonized by the high temperature heat treatment process. There is no problem.
그 외에도, 대한민국 등록특허공보 제10-0472060호(2005. 02. 03. 등록), 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0011454호(2003. 02. 11. 공개) 등을 비롯한 많은 선행기술들에서 다양한 원적외선 방사 세라믹스 성분들을 이용한 조성물들이 개시되어 있다.In addition, many prior arts, including Korean Registered Patent No. 10-0472060 (registered on Feb. 02, 2005), Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2003-0011454 (published on February 11, 2003) Compositions using various far-infrared radiation ceramics components are disclosed.
그러나 이러한 선행기술들은 원적외선을 방사하는 성분들과 이들의 조성비에 약간의 변화를 주어 익히 공지된 작용 효과를 제시하고 있을 뿐, 최근의 새집증후군을 유발하는 휘발성 유기화합물, 포름알데히드, 이산화탄소 등 각종 유해물질을 제거하기 위한 탈취, 흡방습에 대한 기능이 전혀 없는 문제점이 있다.
However, these prior arts have only known effects by giving a slight change to the components emitting the far-infrared rays and their composition ratio, and they are known to have various harmful effects such as volatile organic compounds, formaldehyde, There is a problem that there is no function for deodorization and moisture absorptive and / or deodorant for removing a substance.
대한민국 등록특허공보 제10-0301562호(2001. 06. 26. 등록)Korean Registered Patent No. 10-0301562 (registered on June 26, 2001) 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0069157호(2001. 07. 23. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2001-0069157 (published on June 23, 2001) 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0097322호(2002. 12. 31. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2002-0097322 (published on December 31, 2002) 대한민국 등록특허공보 제10-0472060호(2005. 02. 03. 등록)Korean Registered Patent No. 10-0472060 (registered on Feb. 03, 2005) 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0011454호(2003. 02. 11. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2003-0011454 (published on Feb. 11, 2003) 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0086381호(2002. 11. 18. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2002-0086381 (disclosed on Nov. 18, 2002) 대한민국 등록특허공보 제10-0798846호(2008. 01. 22. 등록)Korean Registered Patent No. 10-0798846 (registered on Jan. 22, 2008) 대한민국 등록특허공보 제10-0893058호(2009. 04. 03. 등록)Korean Registered Patent No. 10-0893058 (Registered on Mar. 03, 2009)
상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 제조공정이 간단하면서도 높은 내구성을 가지며, 인체에 이로운 천연 고령토와 친환경 다공성 원료 및 톱밥을 배합함으로써 다공성을 극대화하여 유익한 미생물에 대하여 유익한 생육환경을 제공하며, 식물발육촉진, 정수, 탈취, 흡방습에 탁월한 기능을 갖는 친환경 기능성 세라믹 볼 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention to solve the above problems is to provide a beneficial growth environment for beneficial microorganisms by maximizing porosity by mixing natural kaolin, which is simple in manufacturing process and high durability, and is advantageous for human body, environmentally friendly porous material and sawdust Friendly functional ceramic balls having excellent functions for promotion of plant growth, water purification, deodorization, and moisture absorption and desorption, and a method for producing the same.
또한, 본 발명의 다른 목적은 다공성을 극대화하여 유익한 미생물에 대하여 유익한 생육환경을 제공할 수 있는 친환경 기능성 세라믹 볼 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
Another object of the present invention is to provide an eco-friendly functional ceramic ball capable of maximizing porosity and providing a beneficial growth environment for beneficial microorganisms, and a method for producing the eco-friendly functional ceramic ball.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼의 제조방법은, 50-150메시(mesh)로 분쇄한 톱밥과 물을 1:2의 중량비로 혼합하는 제1단계; 10-20부피%의 고령토와, 15-30부피%의 일라이트(Illite)와, 20-25부피%의 제오라이트(Zeolite), 10-20부피%의 맥반석, 15-20부피%의 벤토나이트(Bentonite) 및 20-40부피%의 펄라이트(Pearlite)를 포함하는 세라믹 조성물을 배합하는 제2단계; 상기 톱밥과 물의 혼합물 및 상기 세라믹 조성물을 1:4의 부피비로 혼합하되, 물을 상기 톱밥과 물 및 세라믹 조성물의 전체 중량 100에 대하여 15-20를 투입하여 혼합하는 제3단계; 상기 제3단계에서 배합된 조성물을 1차 성형용 토련기에서 3-25mm의 직경 및 두께로 1차 성형하는 제4단계; 상기 제4단계에서 성형된 1차 성형물이 서로 달라붙지 않도록, 상기 1차 성형물에 상기 제2단계의 세라믹 조성물을 분사하는 제5단계; 상기 제5단계에서 상기 세라믹 조성물이 분사된 1차 성형물을 2차 성형기에 투입하여 세라믹 볼로 2차 성형하는 제6단계; 소성로의 온도를 분당 1℃씩 천천히 상승시켜 상기 제6단계에서 성형된 세라믹 볼의 수분을 건조 및 상기 세라믹 볼에 포함된 톱밥을 연소시키며 700-1200℃에서 12-18시간 동안 소성하는 제7단계;로 이루어지는 것을 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an eco-friendly functional ceramic ball, the method including: a first step of mixing sawdust pulverized with 50-150 mesh and water at a weight ratio of 1: 2; 10-20 vol% kaolin, 15-30 vol% Illite, 20-25 vol% zeolite, 10-20 vol% elvan, 15-20 vol% bentonite ) And 20-40% by volume of Pearlite (Pearlite); Mixing a mixture of the sawdust and water and the ceramic composition at a volume ratio of 1: 4, and mixing the water with 15-20 parts by weight of the total weight of the sawdust and the water and the ceramic composition; A fourth step of primary molding the composition formulated in the third step in a diameter and a thickness of 3-25 mm in a primary molding machine; A fifth step of injecting the ceramic composition of the second step into the primary molded product so that the primary molded products formed in the fourth step do not stick to each other; A sixth step of putting the primary molded product injected with the ceramic composition into the secondary molding machine in the fifth step and secondary molding the ceramic molded body with the ceramic ball; Step 7) in which the temperature of the baking furnace is slowly raised by 1 ° C per minute to dry the moisture of the ceramic ball formed in the sixth step and burn the sawdust included in the ceramic ball and firing at 700-1200 ° C for 12-18 hours ; ≪ / RTI >
또한, 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼의 제조방법에 있어서, 상기 제2단계의 세라믹 조성물을 분사하는 제5단계는, 상기 세라믹 조성물에 천연색소를 첨가하고 함께 분사함으로써 채색을 더 수행하게 되므로, 공정을 더욱 간소화하고 공기를 단축할 수 있다. In addition, in the fifth step of spraying the ceramic composition of the second step in the method of manufacturing an eco-friendly functional ceramic ball according to the present invention, the natural coloring is added to the ceramic composition, The process can be further simplified and the air can be shortened.
또한, 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼의 제조방법은, 상기 제7단계에서 소성된 세라믹 볼에 상기 미생물이 포함된 액체를 분사하거나 상기 세라믹 볼을 상기 액체에 담그는 방법으로 주입하는 제8단계;를 더 포함함으로써 유익한 미생물에 대하여 최적의 생육환경을 제공하여 미생물로 인한 효과를 극대화하는 것이 바람직하다. The method of manufacturing an eco-friendly functional ceramic ball according to the present invention may further comprise the following steps: injecting a liquid containing the microorganism into the ceramic ball fired in the seventh step or injecting the ceramic ball by immersing the ceramic ball in the liquid; It is desirable to maximize the effect due to microorganisms by providing an optimal growth environment for beneficial microorganisms.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼은, 전술한 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the present invention provides an eco-friendly functional ceramic ball produced by the manufacturing method described above.
상술한 바와 같이, 본 발명은 인체에 이로운 천연 고령토와 다양한 원료를 배합함으로써 높은 내구성과 더불어 아토피 예방, 탈취 효과, 습도 관리 및 원적외선을 방사하여 친환경적인 생활환경을 제공할 수 있는 효과가 있다. INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention has an effect of preventing atopy, deodorizing effect, humidity control, and emitting environment-friendly living environment by radiating far-infrared rays, in addition to high durability by blending natural kaolin and various raw materials beneficial to human body.
또한, 본 발명은 제조 시간이 단축되면서도 효율적인 공정을 수행함으로써 제조원가가 절감됨과 아울러 더욱 고품질의 세라믹 볼을 제공함으로써 가격 경쟁력이 향상되는 이점이 있다.In addition, the present invention has an advantage in that the production cost is reduced by performing the efficient process while shortening the manufacturing time, and the price competitiveness is improved by providing a higher quality ceramic ball.
또한, 본 발명은 제조과정에서 천연색감을 지니도록 하여 더욱 미려하고 자연스러운 색상과 친환경 기능성을 갖는 고품격 인테리어 디자인을 간편하게 제공하는 장점이 있다.
In addition, the present invention has the advantage of providing a high-quality interior design having more natural, natural color and eco-friendly functionality by having a natural color feeling in the manufacturing process.
도 1 은 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼의 제조방법을 간략히 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a method for manufacturing an eco-friendly functional ceramic ball according to the present invention; FIG.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하기 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것일뿐, 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same configurations of the drawings denote the same reference numerals as much as possible. It is to be understood that the present invention is not limited to the specific embodiments and that all changes, modifications, and alterations included within the spirit and scope of the present invention are intended to be illustrative, It is to be understood that the invention includes equivalents and alternatives. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 아니 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
상세한 설명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in the description is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼 조성물의 구성 및 그 제조방법을 상세히 설명한다. 먼저, 도 1의 101단계에서 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼의 제1원료인 톱밥을 준비한다. 여기서, 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼에 사용되는 톱밥은 인체에 무해한 목재 또는 약용으로 사용되는 목재를 사용하며, 100-150메시(mesh)로 분쇄한다. 여기서 사용되는 '메시'는 1cm2내의 체눈의 수를 나타내는 단위로서, 100메시는 1cm2내의 100개 체눈에 상당하는 크기의 입자크기를 나타낸다.Hereinafter, with reference to FIG. 1, the structure and manufacturing method of an eco-friendly functional ceramic ball composition according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail. First, in step 101 of FIG. 1, sawdust which is the first raw material of the eco-friendly functional ceramic balls according to the present invention is prepared. Here, the sawdust used in the eco-friendly functional ceramic balls according to the present invention is made of wood harmless to the human body or wood used for medicinal purposes, and is ground to 100-150 mesh. As used herein, 'mesh' is a unit representing the number of sheds within 1 cm 2 , and 100 meshes indicates a particle size corresponding to 100 sheds within 1 cm 2 .
다음으로, 103단계에서 미분된 톱밥과 물을 1:2의 중량비로 혼합한 후, 105단계에서 10-30부피%의 고령토와, 15-20부피%의 일라이트(Illite)와, 20-25부피%의 제오라이트(Zeolite), 10-20부피%의 맥반석, 15-20부피%의 벤토나이트(Bentonite) 및 20-40부피%의 펄라이트(Pearlite)를 포함하는 세라믹 조성물을 배합한다. Next, in step 103, the pulverized sawdust and water are mixed in a weight ratio of 1: 2, and then in step 105, 10-30 volume% of kaolin, 15-20 volume% of Illite, A ceramic composition is formulated comprising a volume percentage of zeolite, 10-20 volume% of elvan, 15-20 volume% bentonite and 20-40 volume% of Pearlite.
상기 고령토는 산지에 따라 성분 조성비가 다소 차이가 있지만 대체로 실리카 (SiO2) 55~65 중량%, 알루미나(Al2O3) 20~30 중량%, 산화철(Fe2O3) 6~12 중량%의 주성분 외에 산화마그네슘(MgO), 산화나트륨(Na2O), 산화칼륨(K2O), 산화칼슘(CaO)의 장석류가 5~8 중량%를 차지하고 있다. 상기 고령토는 타일에 포함되어 아토피 예방, 탈취, 보온 및 보습효과와 원적외선을 방사하는 역할을 한다.The kaolin has 55 to 65% by weight of silica (SiO 2 ), 20 to 30% by weight of alumina (Al 2 O 3 ), 6 to 12% by weight of iron oxide (Fe 2 O 3 ) (MgO), sodium oxide (Na 2 O), potassium oxide (K 2 O), and calcium oxide (CaO) occupy 5 to 8% by weight in addition to the main components of the main component. The kaolin is contained in a tile to prevent atopy, deodorize, keep warm and moisturize and radiate far-infrared rays.
상기 일라이트는 미세한 운모족 광물로서, 백색의 조흔색이 타일에 광택을 제공하며 내화력을 높이는 역할을 한다. The ilite is a fine mica-group mineral, and white streaks provide luster to tiles and enhance fire resistance.
상기 제오라이트는 Na+(또는 K+)와 같이 용이하게 교환되는 양이온을 가지고, 수중의 Ca2+나 Mg2+로 치환되어 물의 연화작용을 행하는 성질이 있으며, 내부에 비교적 큰 공간을 가지고 있기 때문에 유해성 물질의 탈취를 위한 흡착제로서 기능하게 된다. The zeolite has a cation that is readily exchanged with Na + (or K +), has a property of substituting with Ca 2 + or Mg 2 + in water to soften water, and has a relatively large space inside, And the adsorbent for deodorization.
상기 맥반석은 석영과 장석이 촘촘하게 섞여 있는 무수규산과 산화알루미늄을 주성분으로 하며, 산화제2철이 소량 함유되어 있는 원료로서, 1㎠당 3~15만 개의 구멍으로 이루어져 있어 흡착성이 강하고, 약 2만 5000종의 무기염류를 함유하고 있으므로, 실내의 중금속과 이온을 교환시켜 유해금속을 제거하는 역할과 인체에 이로운 원적외선을 방출한다.The elvan is mainly composed of anhydrous silicic acid and aluminum oxide which are closely mixed with quartz and feldspar, and contains a small amount of 2 iron oxides. The elvan is composed of 3 to 150,000 holes per 1 cm 2, Since it contains inorganic salts of species, it releases the harmful metal by exchanging the heavy metals and ions in the room and emits the far-infrared rays which is favorable to the human body.
상기 벤토나이트는 미세한 콜로이드상 물질의 집합체로서 높은 점도를 보이며, 양이온 교환능이 다른 점토광물에 비해 높기 때문에 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼의 천연 바인더의 역할을 한다. 또한, 상기 벤토나이트는 흡착성이 있어 실내의 유해성 물질의 탈취 및 흡착제로서도 기능한다. The bentonite has a high viscosity as an aggregate of fine colloidal materials and has a higher cation exchange capacity than other clay minerals. Therefore, the bentonite serves as a natural binder for the eco-friendly functional ceramic balls according to the present invention. In addition, the bentonite has adsorptivity and also functions as a deodorant and adsorbent for harmful substances in the room.
상기 펄라이트는 현미경으로 관찰하면 층상의 조직이 진주 조개 표면의 모습을 닮은 원료로서, 펄라이트 조직을 가열하면 A1 변태(273℃)에서 전부 오스테나이트로 변하며, 펄라이트 속의 탄소 농도는 약 0.85%로 일정하므로, 경도가 작고 자력성이 있어 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼이 잘 깨어지지 않도록 기능한다. 또한, 상기 펄라이트는 다공질체로서 실내의 유해성 물질의 탈취 및 흡착제로서도 기능한다.When the pearlite is observed under a microscope, the layered structure resembles the shape of the surface of the pearl shell. When the pearlite structure is heated, the pearlite is completely converted to austenite at the A1 transformation (273 ° C), and the carbon concentration in the pearlite is constant at about 0.85% , The hardness is small and the magnetic force is excellent, so that the eco-friendly functional ceramic ball according to the present invention is not broken. The pearlite also functions as a deodorizing and adsorbing agent for harmful substances in the room as a porous body.
이어, 107단계에서 톱밥과 물의 혼합물에 105단계에서 배합된 세라믹 조성물을 함께 혼합한다. 이때, 103단계에서 혼합된 톱밥과 물의 혼합물에 세라믹 조성물을 배합하면서 전체 재료를 함께 혼합할 수도 있다. Next, in step 107, the ceramic composition formulated in step 105 is mixed together with a mixture of sawdust and water. At this time, the ceramic composition may be mixed into the mixture of sawdust and water mixed in step 103, and the whole materials may be mixed together.
107단계의 혼합에서는, 톱밥과 물의 혼합물 및 상기 세라믹 조성물을 1:4의 중량비로 혼합하되, 물을 톱밥과 물 및 세라믹 조성물의 전체 중량 100에 대하여 15-20를 투입하여 혼합하는 것이 바람직하다.In the mixing of step 107, it is preferable that a mixture of sawdust and water and the ceramic composition are mixed in a weight ratio of 1: 4, and that water is mixed with 15-20 parts by weight of the total weight of sawdust, water and ceramic composition.
이어, 109단계에서 혼합된 재료를 1차 성형한다. 109단계의 1차 성형은 1차 성형용 토련기에서 수행되며 직경 및 두께가 3-25mm의 범위 내에서 성형된다. Next, in step 109, the mixed material is primarily molded. The primary molding of step 109 is carried out in a primary molding machine and molded in the range of 3-25 mm in diameter and thickness.
상기 109단계에서 1차 성형된 1차 성형물은 서로 달라붙게 되므로, 이를 방지하기 위하여, 111단계에서는 상기 105단계에서 배합된 세라믹 조성물의 미분을 1차 성형물에 분사한다. 이때, 상기 109단계에서 분사되는 세라믹 조성물의 미분에 천연색소를 혼합함으로써 원하는 색으로 채색할 수 있으며, 이에 따라 공정을 더욱 단순화시킬 수 있다.In order to prevent the primary molded product from sticking to each other in step 109, in step 111, the fine powder of the ceramic composition blended in step 105 is sprayed onto the primary molded product. At this time, by mixing the natural pigment in the fine powder of the ceramic composition injected in the step 109, the desired color can be obtained, and the process can be further simplified.
이어, 상기 111단계에서 세라믹 조성물이 분사된 1차 성형물을 113단계에서 2차 성형기에 투입하여 세라믹 볼로 2차 성형한다. Next, in step 113, the primary molded product injected with the ceramic composition is injected into the secondary molding machine in step 113, and secondary molding is performed with the ceramic ball.
상기 113단계의 2차 성형은 최종적으로 구형의 세라믹 볼의 형상을 성형하는 단계로서, 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼의 표면이 매끈하고 미려하게 처리된다.The secondary molding of step 113 is a step of finally shaping the shape of the spherical ceramic ball so that the surface of the environmentally functional functional ceramic ball according to the invention is smooth and beautiful.
다음으로, 115단계에서는 2차 성형된 세라믹 볼의 건조를 비롯한 재료에 혼합되어 있는 톱밥의 연소 및 소성이 함께 이루어진다. 이에 따라 건조와 소성이 개별적인 처리과정을 거치지 않고 함께 이루어지기 때문에 한층 간결한 제조공정을 이루게 되며 건조를 위해 필요한 공기가 단축된다. Next, in step 115, the sawdust mixed with the material including the drying of the secondary molded ceramic balls is burned and fired together. As a result, the drying and firing are performed together without going through separate processing steps, resulting in a simpler manufacturing process and shortening the air required for drying.
특히, 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼의 건조 및 소성은 소성로의 온도를 분당 1℃씩 천천히 상승시켜 2차 성형된 세라믹 볼의 수분을 건조함과 동시에 톱밥을 연소시키며 700-1200℃에서 12-18시간 동안 소성하게 된다. In particular, drying and firing of the eco-friendly functional ceramic balls according to the present invention slowly raises the temperature of the firing furnace by 1 ° C per minute to dry the moisture of the secondary molded ceramic balls and burns the sawdust, And then fired for 18 hours.
이에 따라 2차 성형된 세라믹 볼에 혼합되어 있는 톱밥이 완전 연소한 부분에 추가적인 공간이 생기게 되므로 사용된 재료들이 가진 다공성에 더하여 무수한 기공이 형성됨으로써 탁월한 다공성을 갖는 세라믹 볼이 생성된다. As a result, an additional space is created in the completely burned portion of the sawdust mixed with the secondary molded ceramic balls, so that numerous pores are formed in addition to the porosity of the used materials, thereby producing ceramic balls having excellent porosity.
보다 상세하게는, 소성온도가 700℃ 미만이면 프리트의 연화(softening)가 충분치 않아서 타일의 강도가 낮아지게 되고, 소성온도가 1200℃를 초과하게 되면 세라믹 볼의 강도 변화에 영향을 미치지는 않으나, 에너지 효율이 낮아져서 경제적이지 못하다. 따라서 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼의 소성온도는 700~1200℃ 범위로 한정하는 것이 바람직하다.More specifically, when the firing temperature is lower than 700 ° C, the softening of the frit is not sufficient and the strength of the tile is lowered. If the firing temperature exceeds 1200 ° C, the change in strength of the ceramic ball is not affected. Energy efficiency is low and it is not economical. Therefore, the firing temperature of the eco-friendly functional ceramic balls according to the present invention is preferably limited to a range of 700 to 1200 ° C.
또한, 상기 115단계의 소성시간은 30분 미만이면 소성이 충분치 못하여 강도가 저하되는 단점이 있고, 6시간을 초과하면 추가적인 강도 증가가 미미함으로 소성 시간은 30분-6시간 범위로 한정하는 것이 바람직하다.If the firing time is less than 30 minutes, the firing is insufficient and the strength is lowered. If the firing time is more than 6 hours, the firing time is limited to 30 minutes to 6 hours Do.
한편, 도 1에 도시하지는 않았으나, 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼은 최종 소성된 후 필요에 따라 미생물 배합기에 투입되어 미생물이 포함된 액체를 분사 또는 미생물이 포함된 액체에 담그는 방법으로 배합될 수 있으며, 이에 따라 배합된 미생물이 본 발명에 따른 세라믹 볼의 다공성 구조에서 최적의 생육환경을 제공받아 사용 목적을 더욱 효과적으로 달성할 수 있게 된다. Although not shown in FIG. 1, the eco-friendly functional ceramic ball according to the present invention may be formulated by a method of immersing a liquid containing microorganisms into a liquid containing microorganisms, Thus, the microorganism thus mixed can provide the optimum growth environment in the porous structure of the ceramic ball according to the present invention, and can more effectively achieve the purpose of use.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼 및 그 제조방법은 인체에 이로운 천연 고령토와 친환경 다공성 원료 및 톱밥을 배합함으로써 다공성을 극대화하여 원적외선 방사기능, 식수, 오폐수, 어항수 등 각종 물의 정화기능, 실내 악취 제거기능, 습도 조절기능, 식물의 발육 촉진기능이 탁월한 친환경 기능성 세라믹 볼을 제공할 수 있다. As described above, the eco-friendly functional ceramic balls and the manufacturing method thereof according to the present invention maximize the porosity by mixing natural kaolin, which is advantageous to the human body, and eco-friendly porous raw materials and sawdust to purify various water such as far infrared ray radiation function, drinking water, wastewater, Function ceramic ball which is excellent in function, indoor odor removal function, humidity control function, and plant growth promoting function.
또한, 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼 및 그 제조방법은 제조 시간이 단축되면서도 효율적인 공정을 수행함으로써 제조원가가 절감됨과 아울러 더욱 고품질의 타일을 제공할 수 있다. In addition, the eco-friendly functional ceramic ball and the manufacturing method thereof according to the present invention can reduce the manufacturing time and the manufacturing cost by performing the efficient process, and provide a higher quality tile.
또한, 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼 및 그 제조방법은 제조과정에서 천연색감을 지니도록 하여 더욱 미려하고 자연스러운 색상과 친환경 기능성을 갖는 고품격 인테리어 디자인을 간편하게 제공할 수 있다. In addition, the eco-friendly functional ceramic ball and the manufacturing method thereof according to the present invention can provide a high quality interior design having more natural, natural color and eco-friendly functionality by having a natural color feeling in the manufacturing process.
이상으로, 본 발명에 따른 친환경 기능성 세라믹 볼 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.As described above, the eco-friendly functional ceramic ball according to the present invention and the manufacturing method thereof have been described in detail with reference to the accompanying drawings, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

Claims (4)

  1. 50-150메시(mesh)로 분쇄한 톱밥과 물을 1:2의 중량비로 혼합하는 제1단계;
    10-30부피%의 고령토와, 15-20부피%의 일라이트(Illite)와, 20-25부피%의 제오라이트(Zeolite), 10-20부피%의 맥반석, 15-20부피%의 벤토나이트(Bentonite) 및 20-40부피%의 펄라이트(Pearlite)를 포함하는 세라믹 조성물을 배합하는 제2단계;
    상기 톱밥과 물의 혼합물 및 상기 세라믹 조성물을 1:4의 부피비로 혼합하되, 물을 상기 톱밥과 물 및 세라믹 조성물의 전체 중량 100에 대하여 15-20를 투입하여 혼합하는 제3단계;
    상기 제3단계에서 배합된 조성물을 1차 성형용 토련기에서 3-25mm의 직경 및 두께로 1차 성형하는 제4단계;
    상기 제4단계에서 성형된 1차 성형물이 서로 달라붙지 않도록, 상기 1차 성형물에 상기 제2단계의 세라믹 조성물의 미분을 분사하는 제5단계;
    상기 제5단계에서 상기 세라믹 조성물이 분사된 1차 성형물을 2차 성형기에 투입하여 세라믹 볼로 2차 성형하는 제6단계;
    소성로의 온도를 분당 1℃씩 천천히 상승시켜 상기 제6단계에서 성형된 세라믹 볼의 수분을 건조 및 상기 세라믹 볼에 포함된 톱밥을 완전연소시키며 700-1200℃에서 12-18시간 동안 소성하는 제7단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경 기능성 세라믹 볼의 제조방법.
    A first step of mixing sawdust pulverized with 50-150 mesh and water at a weight ratio of 1: 2;
    10-30 vol% kaolin, 15-20 vol% Illite, 20-25 vol% zeolite, 10-20 vol% elvan, 15-20 vol% bentonite ) And 20-40% by volume of Pearlite (Pearlite);
    Mixing a mixture of the sawdust and water and the ceramic composition at a volume ratio of 1: 4, and mixing the water with 15-20 parts by weight of the total weight of the sawdust and the water and the ceramic composition;
    A fourth step of primary molding the composition formulated in the third step in a diameter and a thickness of 3-25 mm in a primary molding machine;
    A fifth step of injecting a fine powder of the ceramic composition of the second stage into the primary molding so that the primary molded products formed in the fourth step do not stick to each other;
    A sixth step of putting the primary molded product injected with the ceramic composition into the secondary molding machine in the fifth step and secondary molding the ceramic molded body with the ceramic ball;
    The temperature of the baking furnace is slowly raised by 1 deg. C per minute to dry the moisture of the ceramic ball formed in the sixth step and completely burn the sawdust included in the ceramic ball, and firing at 700-1200 ° C for 12-18 hours. The method of manufacturing an eco-friendly functional ceramic ball according to claim 1,
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제2단계의 세라믹 조성물의 미분을 분사하는 제5단계는,
    상기 세라믹 조성물에 천연색소를 첨가하고 함께 분사함으로써 채색을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 친환경 기능성 세라믹 볼 제조방법.
    The method according to claim 1, wherein the fifth step of spraying the fine powder of the ceramic composition of the second step comprises:
    Wherein the coloring is further performed by adding a natural pigment to the ceramic composition and spraying the mixture together.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제7단계에서 소성된 세라믹 볼에 미생물이 포함된 액체를 분사하거나 상기 세라믹 볼을 상기 액체에 담그는 방법으로 미생물을 주입하는 제8단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 기능성 세라믹 볼의 제조방법.
    The method according to claim 1,
    Further comprising the step of injecting microorganisms by injecting a liquid containing microorganisms into the ceramic balls fired in the step 7 or immersing the ceramic balls in the liquid. Way.
  4. 제 1항 또는 제 3항의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 친환경 기능성 세라믹 볼.An eco-friendly functional ceramic ball produced by the manufacturing method of claim 1 or 3.
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