KR101971940B1 - 원적외선 온열효과와 음이온 발생 기능을 갖는 방사체 제조방법 및 이로부터 제조된 방사체 - Google Patents

원적외선 온열효과와 음이온 발생 기능을 갖는 방사체 제조방법 및 이로부터 제조된 방사체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원적외선 방사와 음이온 발생 기능을 갖는 광물질, 전기석 및 은나노 분말을 함유하여 조성함으로써 열전도가 빠르고, 또한 인체 등에 닿았을 때 표면의 질감에 의한 매끄러운 느낌을 줌으로써 사용자의 사용만족도를 높일 수 있는, 원적외선 온열효과와 음이온 발생 기능을 갖는 방사체 제조방법 및 이로부터 제조된 방사체에 관한 것이다.

Description

원적외선 온열효과와 음이온 발생 기능을 갖는 방사체 제조방법 및 이로부터 제조된 방사체{MANUFACTURING METHOD FOR EMITTER HAVING FAR-INFRARED RADIATION THERMAL EFFECT AND AN ANION GENERATING FUNCTION AND THE EMITTER MADE THEREFROM}
본 발명은 원적외선 방사와 음이온 발생 기능을 갖는 광물질, 전기석 및 은나노 분말을 함유하여 조성함으로써 열전도가 빠르고, 또한 인체 등에 닿았을 때 표면의 질감에 의한 매끄러운 느낌을 줌으로써 사용자의 사용만족도를 높일 수 있는, 원적외선 온열효과와 음이온 발생 기능을 갖는 방사체 제조방법 및 이로부터 제조된 방사체에 관한 것이다.
현대문명의 발달은 생활을 편하게 하는 방향으로 발전되면서 모든 생활이 기계화, 자동화되어 감에 따라 신체활동 시간이 급격하게 줄어들고 있다. 이와 같은 신체활동 시간이 줄어듦으로써 영양 섭취에 따른 적정 신체운동이 뒷받침되지 않아 점차 비만화되고 여러가지 퇴행성 질환들이 양산되고 있다.
또한 운동부족으로 인한 체력저하와 질병에 대한 면역기능 및 저항력 약화에 의한 여러가지 질환이 발생하고 있다.
이와 같은 질병의 확산과 수명의 연장은 자연스럽게 건강에 대한 관심 증가로 이어져 다양한 건강산업을 탄생, 발전시키고 있다. 그 예들 중 하나가 원적외선 또는 음이온에 의한 치료에 관한 것이다.
상기 원적외선은 인체에 작용하여, 체내 심층부의 온도를 상승시키고, 모세혈관을 확장시켜 혈액순환을 촉진한다. 그리고 신진대사를 전체적으로 활성화시키는 역할을 한다.
본 발명은 이와 같은 원적외선을 이용한 방사체에 관한 기술로서, 종래 관련기술들을 살펴보면, 등록실용신안 20-0300139(등록일자 2002년12월24일) 돌매트용 원적외선방사체; 등록특허 10-0292290(등록일자 2001년03월22일) 게르마늄원적외선방사체의제조방법; 등록특허 10-0090936(등록일자 1995년10월27일) 고효율원적외선세라믹방사체및그제조방법; 등록특허 10-1523243(등록일자 2015년05월20일) 원적외선 방사체 제조방법; 등록특허 10-0809555(등록일자 2008년02월26일) 원적외선 방사체의 제조방법; 등록특허 10-0496188(등록일자 2005년06월09일) 원적외선 및 음이온 방사체;에 대한 기술이 개시된 바 있다.
그러나 종래 개시된 기술들은 빠른 열전도를 기대하기 어렵고 또한 온열에 의한 방사효과가 미미하다는 단점을 갖고 있었다. 그리고 신체에 직접 접촉하여 사용하기가 어렵다는 문제가 있었다. 이에 따라 본 발명자는 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 완성에 이르게 되었다.
등록실용신안 20-0300139(등록일자 2002년12월24일) 등록특허 10-0292290(등록일자 2001년03월22일) 등록특허 10-0090936(등록일자 1995년10월27일) 등록특허 10-1523243(등록일자 2015년05월20일) 등록특허 10-0809555(등록일자 2008년02월26일) 등록특허 10-0496188(등록일자 2005년06월09일)
본 발명은 원적외선에 의한 온열효과와 음이온 발생 기능을 갖는 광물질, 전기석 및 은나노 분말을 함유하여 방사체를 구성함으로써, 원적외선방사와 동시에 음이온 발생 기능성이 뛰어나 사용자의 건강에 좋은 영향을 미치고,
빠른 열전도성을 갖고 있어 가열에 의해 방사체가 전체적으로 뜨거워지는 시간을 최대한 단축시킬 수 있고, 표면 질감에 의한 매끄러운 느낌을 줄 수 있어 사용자의 만족감을 높일 수 있는 원적외선 온열효과와 음이온 발생 기능을 갖는 방사체 제조방법 및 이로부터 제조된 방사체를 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 규석(Quatz), 규조토(Diatomite), 규사(Silica sand), 알루미나(Alumina), 일라이트(Illite), 견운모(Sericite), 적점토(Red clay), 납석(Pyrophyllite), 맥반석(Bearly stone), 활석(Talc), 감람석(Serpentine), 지르콘(Zircon), 불석(Zeolite), 고령토(Kaoline), 석회석(Limestone), 석고(Gypsum), 화산재(Volcanic glass), 도석(Potery stone), 사문석(Olivine), 티타늄(Titanium), 바나듐(Vanadium), 게르마늄(Germanium), 셀레늄(Selenium) 중 선택되는 어느 2종 이상의 혼합으로 조성되는 광물혼합물을 2.5~7.0 ㎛로 분쇄하여 분말화하고,
상기 분말화한 광물혼합물 84~98.99wt%와, 전기석 1~15wt%, 은나노입자 0.01~1.5wt%를 혼합하여 100wt%의 제1혼합물을 조성하고,
상기 제1혼합물 65~90wt%에 물(water) 10~35wt%를 가하여 제2혼합물을 조성하고,
상기 제2혼합물을 10~800kg/㎠으로 가압 성형한 후, 건조시킨 다음 1,000~1,500℃의 고열로에 투입하여 20~25시간 가열 소성하여 방사체를 제조하고,
상기 제조된 방사체 표면을 세라믹 코팅처리하여 이루어지는 것으로서,
상기 세라믹 코팅은 카올리나이트(kaolinite) 분말 20~70wt%, SiO2(Silicon Oxide) 20~70wt%, TiO2(Titanate) 1~10wt%, 은나노입자 0.01~1.5wt%를 혼합하여 조성된 100wt%의 제1코팅용혼합물(a) 80~95wt%; PVdF 바인더와, 아세톤(Acetone):DMF를 3:7의 무게비로 혼합한 혼합용매를 균일하게 교반하여 조성된 100wt%의 코팅용액(b) 5~20wt%;를 600~900rpm으로 30분~90분 동안 교반, 혼합(a+b)하여 100wt%의 제2코팅용혼합물을 조성하고,
상기 제2코팅용혼합물 95~99.9wt%에 실리콘소포제 0.1~5wt%를 첨가하여 200~400rpm으로 10~30분 동안 교반하여 코팅액을 조성한 후,
상기 코팅액을 스프레이건을 이용하여 광물질 방사체 표면을 10~50㎛의 두께로 도포한 후, 그늘진 상온에서 완전건조시켜 이루어지는 원적외선 온열효과와 음이온 발생 기능을 갖는 방사체 제조방법을 제공한다.
그리고 상기 제조방법을 통해 제조된 도넛형, 다면체, 구형의, 원적외선 온열효과와 음이온 발생 기능을 갖는 방사체를 제공한다.
본 발명에 따른 방사체는 다음의 효과를 갖는다.
첫째. 원적외선 방사와 음이온 발생기능을 갖는 광물질, 전기석 및 은나노 분말을 함유하여 조성됨으로써 원적외선에 의한 생체성장효과, 온열효과, 피부혈류량의 증가효과, 맥박수의 감소효과, 체표면에 대한 발한효과, 자율신경계의 균형 촉진효과를 갖는다.
둘째. 원적외선 방사와 음이온 발생기능을 갖는 광물질, 전기석 및 은나노 분말을 함유하여 조성됨으로써 음이온에 의한 혈액의 정화작용, 저항력의 증가, 자율신경의 조정 능력 증가, 통증의 완화교화를 갖는다. 또한 혈액의 5대 요소인 산소, 질소, 칼슘, 나트륨, 칼륨의 이온율을 증가시켜 혈액의 알칼리화를 진행하여 혈액을 깨끗하게 정화시키는 효과를 갖는다. 이와 같은 효과는 각종 바이러스에 대한 저항력을 높이는 효과를 제공한다.
셋째. 방사체를 가열하게 되면 은나노 분말에 의한 높은 열전도 특성에 의해 원적외선 방사와 음이온 발생을 높이면서 또한 인체에 보다 빠르게 따뜻한 열기를 전달할 수 있어 사용자의 만족도를 높일 수 있다.
넷째. 전기석을 포함하여 방사체를 구성함으로써 광물혼합물에 의한 음이온 발생효과를 더욱 높일 수 있다.
다섯째. 방사체의 표면 질감이 매끄럽기 때문에 사용자의 피부에 좋은 느낌을 전달할 수 있어 사용자의 만족도를 높일 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 기술 구성에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 원적외선 온열효과와 음이온 발생 기능을 갖는 방사체 제조방법은 규석(Quatz), 규조토(Diatomite), 규사(Silica sand), 알루미나(Alumina), 일라이트(Illite), 견운모(Sericite), 적점토(Red clay), 납석(Pyrophyllite), 맥반석(Bearly stone), 활석(Talc), 감람석(Serpentine), 지르콘(Zircon), 불석(Zeolite), 고령토(Kaoline), 석회석(Limestone), 석고(Gypsum), 화산재(Volcanic glass), 도석(Potery stone), 사문석(Olivine), 티타늄(Titanium), 바나듐(Vanadium), 게르마늄(Germanium), 셀레늄(Selenium) 중 선택되는 어느 2종 이상의 혼합으로 조성되는 광물혼합물을 2.5~7.0 ㎛로 분쇄하여 분말화하고,
상기 분말화한 광물혼합물 84~98.99wt%와, 전기석 1~15wt%, 은나노입자 0.01~1.5wt%를 혼합하여 100wt%의 제1혼합물을 조성하고,
상기 제1혼합물 65~90wt%에 물(water) 10~35wt%를 가하여 제2혼합물을 조성하고,
상기 제2혼합물을 10~800kg/㎠으로 가압 성형한 후, 건조시킨 다음 1,000~1,500℃의 고열로에 투입하여 20~25시간 가열 소성하여 방사체를 제조하고,
상기 제조된 방사체 표면을 세라믹 코팅처리하여 이루어지는 것으로서,
상기 세라믹 코팅은 카올리나이트(kaolinite) 분말 20~70wt%, SiO2(Silicon Oxide) 20~70wt%, TiO2(Titanate) 1~10wt%, 은나노입자 0.01~1.5wt%를 혼합하여 조성된 100wt%의 제1코팅용혼합물(a) 80~95wt%; PVdF 바인더와, 아세톤(Acetone):DMF를 3:7의 무게비로 혼합한 혼합용매를 균일하게 교반하여 조성된 100wt%의 코팅용액(b) 5~20wt%;를 600~900rpm으로 30분~90분 동안 교반, 혼합(a+b)하여 100wt%의 제2코팅용혼합물을 조성하고,
상기 제2코팅용혼합물 95~99.9wt%에 실리콘소포제 0.1~5wt%를 첨가하여 200~400rpm으로 10~30분 동안 교반하여 코팅액을 조성한 후,
상기 코팅액을 스프레이건을 이용하여 광물질 방사체 표면을 10~50㎛의 두께로 도포한 후, 그늘진 상온에서 완전건조시켜 이루어진다.
각 단계별 기술 구성에 대해 살펴보도록 한다.
< 광물혼합물 분말화 단계 >
본 단계는 규석(Quatz), 규조토(Diatomite), 규사(Silica sand), 알루미나(Alumina), 일라이트(Illite), 견운모(Sericite), 적점토(Red clay), 납석(Pyrophyllite), 맥반석(Bearly stone), 활석(Talc), 감람석(Serpentine), 지르콘(Zircon), 불석(Zeolite), 고령토(Kaoline), 석회석(Limestone), 석고(Gypsum), 화산재(Volcanic glass), 도석(Potery stone), 사문석(Olivine), 티타늄(Titanium), 바나듐(Vanadium), 게르마늄(Germanium), 셀레늄(Selenium) 중 선택되는 어느 2종 이상의 혼합으로 조성되는 광물혼합물을 2.5~7.0 ㎛로 분쇄하여 분말화하는 단계이다.
상기 광물혼합물은 원적외선 방사와 동시에 음이온 발생을 위해 사용한다.
상기 원적외선이 생체에 미치는 영향은 생체성장효과, 피부조직내로 원적외선 흡수에 의한 온열효과, 피부혈류량의 증가 효과, 심박출량 및 맥박수의 감소효과, 조사되는 체표면에 대한 발한효과, 자율신경계의 균형 촉진 효과, 뇌파의 안정 유지 효과를 들 수 있다.
즉, 인체에 조사된 원적외선은 성장기의 동물이나 식물에 있어서 성장촉진 효과가 있으며 피부내로 흡수된 원적외선은 공명 흡수되어 피부조직의 온도를 상승시키고 열 및 통각 수용기를 자극하여 온열감과 통각을 느끼게 한다. 그리고 피부에 조사된 원적외선은 모세혈관을 확장시켜 피부혈류량을 증가시키고 생리작용을 안정시켜 심박출량 및 맥박수를 감소시킨다.
또한 생체에 조사된 원적외선은 교감신경과 부교감신경의 균형을 유지시키는 자율신경계의 균형 촉진 효과가 있고 체표면에 조사할 경우 발한 작용을 촉진하며 원적외선이 직접 조사되는 체표면에 주로 발한 작용을 일으킨다.
또한 원적외선은 각종 질병의 원인이 되는 세균을 없애는 데 도움이 되고, 모세혈관을 확장시켜 혈액순환과 세포조직 생성에 도움을 준다. 또 세포를 구성하는 수분과 단백질 분자에 닿으면 세포를 1분에 2,000번씩 미세하게 흔들어 줌으로써 세포조직을 활성화하여 노화방지, 신진대사 촉진, 만성피로 등 각종 성인병 예방에 효과가 있다. 그밖에도 발한작용 촉진, 통증완화, 중금속제거, 숙면, 탈취, 항균, 곰팡이 번식방지, 제습, 공기정화 등의 효과가 있어 주택 및 건축자재, 주방기구, 의류 및 침구류, 의료기구, 찜질방 등의 여러 분야에 쓰이고 있다.
그리고 음이온은 혈액의 정화작용, 세포의 부활작용, 저항력의 증가, 자율신경의 조정 능력, 통증의 완화작용을 하는 것으로 알려져 있다.
즉, 혈액의 5대 요소(산소, 질소, 칼슘, 나트륨, 칼륨)의 이온율을 증가시켜 혈액의 알칼리화를 진행하여 혈액을 깨끗하게 정화시킨다. 그로인해 각종 바이러스에 대한 저항력을 높여주고 칼슘의 밸런스를 회복시켜 각종 성인병, 스트레스, 환경오염 등으로 산성화된 현대인의 체질을 건강하게 바꿔준다. 그리고 음이온이 많은 혈액(알칼리성)인 경우 세포의 움직임이 활발하고 이 경우 음이온이 세포내의 영양공급과 노폐물을 배출시켜 병든 세포의 재생 및 죽은 세포의 부활로 칼슘을 증가시켜 근육 특히 심근의 활동을 왕성하게 하여 심장을 튼튼하게 한다.
음이온은 혈액 중에 미네랄 성분인 칼슘, 나트륨, 칼륨 등의 이온화율을 상승시켜 알칼리화의 진행을 통해 혈액을 정화해주고, 혈청 중에 포함된 면역 성분인 글루부린의 양을 증가시켜 감염 증세에 대한 저항력을 증가시킬 뿐만 아니라 자율신경계 조절 작용, 공기정화작용, 먼지 제거 및 살균작용과 더불어 유해한 양이온을 중화시키는 역할을 하고 있다.
상기 규석(Quatz)은 주로 석영으로 이뤄진 광물이다. 순도가 높은 흰색을 백규석이라 하고, 그 중 페그마타이트에 포함된 것을 장(長)규석이라고 한다. 연(軟)규석은 다소 점토가 섞여 있고, 노재(爐材)규석은 철분을 함유하여 적색을 띄며, 내(內)장석은 작은 규석 조각이다.
상기 규조토(Diatomite)는 주로 규산(SiO2)으로 되어 있으며, 백색 또는 회백색을 띤다. 가벼우며 손가락으로 만지면 분말이 묻을 정도로 연하다. 미세한 다공질(多孔質)이기 때문에 흡수성이 강하고, 열의 불량도체이다.
상기 규사(Silica sand)는 무수규산인 이산화규소SiO₂성분이 포함된 석영 알갱이 모래이다. 천연규사인 해안규사와 산(山)규사, 그리고 인조규사가 있으며 유리제품과 벽돌 등의 원료로 쓰인다.
상기 알루미나(Alumina)는 알루미늄의 산화물. 실리카(silica)와 더불어 세라믹스의 가장 중요한 재료이다. 녹는점이 2,050℃이며 다이아몬드 다음가는 경도를 가졌고, 순수한 것은 절연체이다.
상기 일라이트(Illite)는 단사정계에 속하는 운모족 광물이다. 굳기는 1~2, 비중은 2.6~2.9, 조흔색은 백색이다.
상기 견운모(Sericite)는 질이 치밀하거나 미세한 비늘 모양 백운모의 총칭으로 세리사이트라고도 한다.‘sericite’라는 말은 비단이라는 뜻의 그리스어에서 연유한다. 단사정계(monoclinic system: 결정계의 하나로 길이가 다른 a,b,c의 세 결정축을 가지며, 그 중에 서로 직교하는 a,b의 두 축과 b축과는 직교하나 a축과는 비스듬히 교차하는 c축으로 표시되는 결정계이다.
상기 적점토(Red clay)는 세립질이며 연한 홍갈색이나 초콜릿 색깔의 원양성 퇴적물로 대륙에서 멀리 이동되어 일반적으로 3,500m 이상의 깊은 바다에 느리게 퇴적된 것. 적점토는 바람에 날려온 입자, 대기분진과 화산재, 부석, 상어 이빨, 고래의 이석, 망간 단괴, 빙하 포획에 의한 쇄설입자들이 상당량 포함되어 있다.
상기 납석(Pyrophyllite)은 곱돌이라고도 한다. 백색 또는 담갈색 등 여러 가지가 있으며, 치밀한 비결정질(非結晶質)의 표면은 석랍(石蠟) 같은 촉감이 있다. 주성분 광물의 종류에 따라서 엽랍석질 납석(엽랍석 ·석영 ·디아스포어 ·강옥 ·고령토 광물 ·견운모 등), 고령토질 납석(카올리나이트 ·디카이트 ·석영 ·디아스포어 ·베마이트 등), 견운모질 납석(견운모 ·석영 ·카올리나이트)으로 나뉜다. 유문암 ·안산암 ·석영반암 등 화산암이 열수변성작용을 받아 생성된 것이다.
상기 맥반석(Bearly stone)은 반암에 속하는 암석. 석영과 장석이 섞여 보리밥으로 만든 주먹밥(맥반)같다고 하여 맥반석이라 불린다. 주성분은 무수규산, 산화알루미늄이다. 누런 백색을 띤 것은 여과제, 소염제 등으로 쓰여 약석이라 불린다. 원적외선을 방출하여 찜질방, 식기, 의료기 등에 쓰인다.
상기 활석(Talc)은 규산염(硅酸鹽) 광물의 하나. 분자식 Mg3Si4O10(OH)2. 단사정계(單斜晶系)에 속하는데, 무르고 광택이 있으며 백색 또는 녹회색이다.
초염기성암(超鹽基性岩)이나 특수한 변성암(變成岩)에서 산출되는데, 전기절연제 · 도료 · 활제(滑劑) · 도자기 · 제지 · 내화재(耐火材) · 보온재 등에 쓰인다.
상기 감람석(Serpentine)은 마그네슘과 철을 함유하는 규산염 광물. 입상(粒狀) 또는 단주상(短柱狀)의 결정을 이루며 황록색으로 유리광택이 있다. 마그네슘이 많이 함유된 것은 현무암이나 감람암 등의 주요 조암광물(造岩鑛物)이고 철이 많은 것은 산성인 화성암이나 변성암에 함유된다. 결정구조는 독립된 SiO₄의 4면체 사이에 Mg나 Fe가 들어가 어느 방향으로도 강하게 결합해 있기 때문에 벽개가 없다. 조암광물 중에서도 가장 고온까지 녹거나 분해되지 않는 광물로서 1기압 하에서 Mg감람석은 1,890℃, Fe 감람석은 1,205℃까지 안정되어 있다. 모스 경도 6.5~7, 비중 3.2~4.4. 올리브색이며 투명한 것은 보석으로 취급해 페리도트라 한다
상기 지르콘(Zircon)은 황동석과 같은 결정구조를 가지는 정방정계(正方晶系)에 속하는 지르코늄규산염 광물로 색깔은 무색·회색·담황색·담갈색·황갈색이거나 적색·적갈색을 띠며, 드물게 회록색이나 청색을 띤다. 조흔색은 백색에 금강광택 또는 지방광택이 있다.
상기 불석(Zeolite)은 알칼리 및 알칼리토금속의 규산알루미늄 수화물인 광물을 총칭하는 말로 색깔은 무색 투명하거나 백색 반투명 하다. 비석이라고도 하며 종류는 많으나 함수량이 많은 점, 결정의 성질, 산상 등에 공통성이 있다.
상기 고령토(Kaoline)는 고령석(카올리나이트)과 할로이사이트가 주성분으로, 장석류가 탄산, 물에 의한 화학적 풍화작용을 거쳐 생성된다. 순백색 또는 회색이며 도자기의 원료로, 백자, 분청사기, 청자상감자기에 사용된다.
상기 석회석(Limestone)은 탄산칼슘(CaCO3)을 주성분으로 하는 수성암의 일종으로, 해수 속의 화학 침전이나 탄산 석회질의 껍데기가 있는 생물의 화석 등에 의해 만들어진 것이다. 품질의 규격은 용도에 따라 다르지만 CaO가 45% 이상인 것이 채굴되고 있다. 불순물로는 이산화규소, 알루미나, 마그네시아 등을 함유한다. 중화제로 사용할 수 있지만 탄산 가스가 발생하기 때문에 장시간 교반해서 폭기를 실행할 필요가 있다. 그 외에 석탄, 시멘트, 유리, 카바이드의 원료, 제철, 화학 공업 등 용도가 다양하다.
상기 석고(Gypsum)는 단사정계(單斜晶系)의 광물이다. 섬유석고, 설화석고가 있다. 시멘트 혼재(混材), 비료, 의료용 깁스 등에 쓰인다.
상기 화산재(Volcanic glass)는 화산에서 분출한 용암중의 일부가 대기중에 뿌려진 화산포출물(화산쇄설물) 중에서 알갱이 의 크기와 모양에 지름 4mm 이하인 것들을 화산재라 한다.
상기 도석(Potery stone)은 석영, 셀리사이트(운모 점토광물), 카올리나이트를 주구성 광물로 하는 도자기의 원료가 되는 암석. 도석 분쇄물은 단미로 가소성도 있으며 소성하면 비교적 저온에서 자기화하는 성질이 있다. 견운모가 많을수록 가소성(可塑性)이 증가하고, 건조 강도가 커진다. 또한 규석의 미세화 정도가 제품의 성질에 큰 영향을 미친다고 한다. 화학 조성은 SiO2 70~80%, Al2O3 13~20%, Fe2O3 0.04~1%, CaO 0.03~0.8%, MgO 0.4% 이하, K2O 0.06~4%, Na2O 0.1~3%, H2O 1.5~5%이다. 내화도 SK 26~29, 굳기 1~3, 비중 2.61~2.74이다. 백색 괴상점토(白色塊狀粘土)도 도석이라 부르며, 도자기 이외에 내화물·제지용·농약용, 고무 및 합성 수지의 충전용으로 사용된다.
상기 사문석(Olivine)은 단사정계(單斜晶系)에 속하는 함수마그네슘층상규산염광물의 총칭이다. 황록색, 녹색, 암녹색, 갈적색, 갈황색을 띠고 조흔색은 흰색이다. 장식석재, 가용성 인비(燐肥)의 재료로 쓰인다.
상기 티타늄(Titanium)은 원자 번호 22, 비중 4.5, 융점 1800℃, 상자성체(常磁性體)이며 매우 경도(硬度)가 높고 여리다. 강도는 거의 탄소강과 같고, 비강도(比强度)는 비중이 철보다 작으므로 철의 약 2배가 되고 열전도도와 열팽창률도 작은 편이다. 티탄의 결점은 고온에서 쉽게 산화(酸化)하는 것과 값이 고가(高價)인 것이다. 티탄재(材)는 항공기, 우주 개발 등에 사용되는 이외에 고도의 내식(耐蝕)재료로서 중용되고 있다.
상기 바나듐(Vanadium)은 V. 원자 번호 23, 원자량 50.95. 동위 원소의 질량수(붕괴 형식 또는 존재비) 47(β＋), 48(β＋, EC), 49(EC), 50(EC, 0.25%), 51(99.75%), 52(β－), 53(β－), 54(β－). 1805년 N.G. Sefstrom이 스웨덴의 철광석에서 새로운 금속을 발견, 스칸디나비아의 사랑과 미의 신의 이름 Vanadis를 따서 Vanadium이라고 이름붙였다.
상기 게르마늄(Germanium)은 원소기호 Ge, 원자번호 32, 원자량 72.59±3, 지각 중의 존재도 1.5ppm(52위), 안정핵종 존재 비 Ge 20.55%, Ge 27.37%, Ge 7.67%, Ge 36.74%, Ge 7.67%, 녹는점 958.5℃, 끓는점 2,700℃ , 비중 5.325(25℃ ), 중요 산화수 2, 4, 전자배치 [Ar] 3d 4s 4p . 주기율표 4B족에 속하는 금속원소의 하나. 안정동위원소로서 5종, 방사성핵종(核種)으로는 Ge부터 Ge까지 11종이 알려져 있다.
상기 셀레늄(Selenium)은 원자번호 34번 원소인 셀레늄에 대해서는 대부분의 사람들이 생소하게 느낄 것이다. 그러나복사기와 레이저 프린터, 붉은색 유리 등 많은 곳에서 셀레늄이 사용되고 있기 때문에 셀레늄이 들어간 제품을 전혀 접하지 않은 사람은아마도 거의 없을 것이다. 또한 대부분의 비타민/미네랄 보조 영양제에도 셀레늄이 포함되어 있고, 비듬 치료 효과가 있는 여러 샴푸에도 셀레늄 화합물이 첨가된다.
상기 광물혼합물의 배합예로는,
규석(Quatz) 0.5~20wt%, 규조토(Diatomite) 0.5~20wt%, 규사(Silica sand) 0.5~20wt%, 알루미나(Alumina) 0.5~20wt%, 일라이트(Illite) 0.5~20wt%, 견운모(Sericite) 0.5~20wt%, 적점토(Red clay) 0.5~20wt%, 납석(Pyrophyllite) 0.5~20wt%, 맥반석(Bearly stone) 0.5~20wt%, 활석(Talc) 0.5~20wt%, 감람석(Serpentine) 0.5~20wt%, 지르콘(Zircon) 0.5~20wt%, 불석(Zeolite) 0.5~20wt%, 고령토(Kaoline) 0.5~20wt%, 석회석(Limestone) 0.5~20wt%, 석고(Gypsum) 0.5~20wt%, 화산재(Volcanic glass) 0.5~20wt%, 도석(Potery stone) 0.5~20wt%, 사문석(Olivine) 0.5~20wt%, 티타늄(Titanium) 0.5~20wt%, 바나듐(Vanadium) 0.5~20wt%, 게르마늄(Germanium) 0.5~20wt%, 셀레늄(Selenium) 0.5~20wt%의 혼합으로 조성된 것을 사용한다.
상기 광물혼합물의 분쇄과정을 살펴보면,
미분체상으로 제조하기 위하여, 조분쇄(coarse crushing), 미분쇄(fine crushing), 마광(grinding)의 순서로 체계적인 분쇄과정을 거친다.
상기 조분쇄는 압축력에 의해 광석 덩어리를 수십 cm 이하로 입도를 축소시키는 1차 파쇄 과정이다. 광석의 분쇄 과정에서 가해지는 힘의 방식은 압축(compaction), 충격(impaction), 전단(shearing), 마모(abrasion)의 형식으로 작용한다.
우선 광석들을 죠크라샤(jaw crusher)를 사용하여 파쇄한다. 다음 단계는 중쇄기인 콘크라샤(cone crusher)와 펄버라이져(pulverizer)를 사용하여 1mm 이하의 크기로 입도를 조절하고, 흡착 수분의 제거를 위해 24시간 동안 건조시키는 과정을 거친다.
우선 광물들을 조오 크러셔(Jaw crusher)를 사용하여 파쇄한다. 다음으로 코운 크러셔(Cone crusher), 분쇄기(Pulverizer), 스크리닝(Screening)을 순차적으로 거쳐 1mm 이하의 크기로 입도를 조절한다.
그리고 흡착 수분을 제거하기 위해 100~120℃에서 20~25시간 동안 건조한다.
다음으로 볼 밀을 이용한 마광 과정은 광물혼합물 88~97wt%와,
직경(ball diameter) 30mm인 지르코니아 볼(Zirconia ball) 3~12wt%를 혼합한 후, 회전속도 70~100rpm, 밀링 시간(milling time) 180~250분 동안 이루어진다.
더욱 구체적으로는 광석 장입량을 500g, 지르코니아 볼의 직경 30mm, 지르코니아 볼 장입량이 7.6kg, 밀의 회전속도는 80rpm으로 고정하여 분쇄하고, 이때 분쇄시간은 총 210분으로 한다.
상기 볼 밀에 사용되는 지르코니아 볼은 비중이 높아 분쇄, 분산에 매우 효과적이고, 파괴강도가 높아 Pot Mill, Bead Mill 등에 사용되며, 열 전도성이 낮아 단열성이 우수하다. 표면의 매끄러움과 진구에 가까운 형상으로 내마모성이 뛰어나며, 고순도로서 불순물에 안정적이라 혼입의 문제가 효율성을 중시 여기는 세라믹 분야에서 널리 사용되는 재질이다. 내약품성, 내식성이 뛰어나며, 입자의 분포가 균일하여 피 분쇄물의 입자분포를 균일하게 할 수 있다.
이와 같은 분쇄과정을 거쳐 광물혼합물을 2.5~7.0 ㎛의 미분체로 제조한다. 이때 미분체의 크기가 2.5 ㎛미만인 경우에는 필요 이상의 미분체 제조에 따른 많은 에너지 소모로 인해 비경제적이고, 7.0 ㎛를 초과하게 되는 경우에는 광물혼합물의 균일한 배합효과가 떨어지고 매끄러운 표면의 방사체를 제조하기 어렵기 때문에 상기 광물혼합물은 2.5~7.0 ㎛ 범위의 미분체로 제조하는 것이 바람직하다.
< 제1혼합물 조성단계 >
본 단계는 미분체로 제조한 광물혼합물을 전기석 및 은나노입자를 혼합하여 제1혼합물을 조성하는 단계이다.
상기 전기석은 음이온 발생효과를 더욱 높이기 위해 첨가하는 것이며,
상기 은나노입자는 열전도성을 높이기 위해 첨가하는 것이다.
상기 광물혼합물만으로도 원적외선 방사와 음이온 발생 효과를 발휘하나, 전기석에 의해 뛰어난 음이온 발생효과를 더 부가함으로써 음이온 발생 효과를 더욱 높일 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 방사체는 은나노입자를 첨가하여 조성함으로써, 가열에 의해 방사체 전체가 가열되는 시간을 최대한 단축시켜 사용자의 인체에 원적외선, 음이온과 함께 따뜻하거나 또는 뜨거운 열기를 빠른 시간내에 제공할 수 있다.
상기 제1혼합물의 혼합비율은 광물혼합물 84~98.99wt%와, 전기석 1~15wt%, 은나노입자 0.01~1.5wt%로 이루어진다.
상기 광물혼합물의 사용량이 84wt% 미만인 경우에는 원적외선 방사 효과가 떨어질 수 있고, 98.99wt%를 초과하게 되는 경우에는 상대적으로 다른 성분들의 사용량이 줄어들어 음이온 발생효과의 증가, 열전도 효과를 기대하기 어렵다. 따라서 상기 광물혼합물의 사용량은 제1혼합물의 전체 중량에 대해 84~98.99wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 전기석은 화학성분은 철·마그네슘·알칼리금속 등과 알루미늄의 복잡한 붕규산염이다. 대개는 6각 또는 9각 때로는 3각 주상(柱狀)을 이루며, 주(柱)의 상하에서 결정형을 달리하는 경우도 있다. 또 상하가 편평한 능면체나 침상(針狀) ·모상(毛狀)을 나타내며, 때로 입상(粒狀) ·괴상(塊狀)을 이루기도 한다. 쪼개짐은 분명하지 않고, 단구(斷口)는 평탄하지 않거나 패각상(貝殼狀)이다. 굳기 7.0∼7.5, 비중 2.98∼3.20이다. 유리광택 또는 수지광택이 있다. 마찰에 의해서 전기가 생기며, 가열하면 양끝이 양 ·음으로 대전(帶電)하기 때문에 이 이름이 붙여졌다. 철이 많은 것을 철전기석이라 하며, 흑색을 띠며 육안으로는 불투명한 것이 많다.
본 발명에서는 나트륨(Na) 1.85wt%, 리듐(Li) 5.56wt%, 알루미늄(Al) 11.11wt%, 붕소(B) 5.56wt%, 규소(Si) 11.11wt%, 산소(O) 57.41wt%, 수소(H) 7.4wt%의 성분비를 갖는 전기석을 사용한다.
이와 같은 전기석을 제1혼합물의 전체 중량에 대해 1~15wt%의 범위로 사용범위를 한정하며, 그 사용량이 1wt% 미만인 경우에는 음이온 발생 효과 상승을 기대하기 어렵고, 15wt%를 초과하게 되는 경우에는 다른 성분들의 함량이 상대적으로 줄어들어 기능적인 면의 균형을 기대하기 어렵기 때문에, 상기 전기석의 사용량은 제1혼합물의 전체 중량에 대해 1~15wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 은나노입자는 높은 열전도 기능을 부가위해 사용하는 것으로서, 다음과 같은 방법으로 제조한다.
일정량의 계면활성물질(양이온, 음이온, 비이온, 계면활성제 모두 가능하나 구조상 ethylene oxide group 을 가진 PVP 를 이용)을 물에 용해시킨 후 Ag 이온 source 를 첨가하여 혼합 용액을 제조한 각각의 NaBH4/Ag molar ratio 로 환원제를 첨가하여 주면 무색이었던 은(銀) 이온이 환원되면서 용액의 색이 무색에서 검갈색으로 변하면서 은(銀) 미립자가 생성된다. 이때 첨가된 계면활성제는 은(銀) 입자의 성장을 막아주면서 수용액상에 은(銀) 나노 입자가 분산된 콜로이드가 얻어진다. 반응 종결 후 미반응 및 불순물을 제거하기 위하여 5,000 rpm 의 속도로 원심분리 하여 주면 생성된 은(銀) 나노 입자와 용액으로 분리되는데, 상등액은 버리고 3 회 이상에 걸쳐 세척공정을 반복하여 최종적으로 계면활성제에 의해 안정화된 은(銀) 나노 콜로이드를 얻을 수 있다.
위의 방법으로 얻어진 은(銀) 나노 입자를 토르말린 전구체에 코팅처리 하기 위하여 5.5~7㎛의 토르말린 분말에 0.5%의 염산(HCl)이나 불산(HF) 용액을 가하여 산 처리(Acid-treated)를 하면 토르말린전구체 표면에 실라놀(SiOH) 그룹이 많이 생성됨과 동시에 불순물이제거되므로 은(銀) 나노 입자가 잘 고착 될 수 있다. 은(銀) 나노 입자를 산 처리 후 얻어진 토르말린 전구체에 적정량을 가하여 주교 교반하여 주면 은(銀) 나노 미립자가 코팅된 은-토르말린 복합체를 얻게 되며, 110 ℃에서 6 시간 동안 열처리하여 준다.
이와 같이 제조된 은나노 입자의 사용량이 0.01wt% 미만인 경우에는 열전도 효과를 기대하기 어렵고, 1.5wt%를 초과하게 되는 경우에는 제조단가의 상승으로 인해 비경제적이므로, 상기 은나노입자의 사용량은 제1혼합물의 전체 중량에 대해 0.01~1.5wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 제1혼합물의 혼합비율의 구체적인 예를 제시하자면, 광물혼합물 95wt%와, 전기석 4wt%, 은나노입자 1wt%의 혼합으로 조성된다.
< 제2혼합물 조성 단계 >
본 단계는 상기 제1혼합물에 물을 부가하여 제2혼합물을 조성하는 단계이다.
본 단계는 방사체로 가압성형, 소성하기 위한 전단계로서, 상기 제1혼합물 65~90wt%에 물(water) 10~35wt%을 가하여 혼합하는 단계이다. 더욱 구체적으로는 제1혼합물 80wt%에 물(water) 20wt%를 가하여 혼합한다.
상기 제1혼합물의 사용량이 65wt% 미만인 경우에는 상대적으로 물의 사용량이 증가하여 내구성이 떨어지고 방사체 성형이 제대로 이루어지지 않는 단점이 있고, 90wt%를 초과하게 되는 경우에는 물의 사용량이 너무 적어 점도 상승으로 인해 성형이 제대로 이루어지지 않을 수 있으므로, 상기 제1혼합물의 사용량은 제2혼합물 전체 중량에 대해 65~90wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 물(water)의 사용량은 상기 제1혼합물과 잘 배합을 이루어 성형을 원활하게 하기 위한 것으로서, 상기 제시된 범위를 벗어나는 경우 성형이 제대로 이루어지지 않고, 내구성이 영향을 미치게 되므로, 상기 제시된 범위 내에서 물을 사용하는 것이 바람직하다.
< 방사체 제조 단계 >
본 단계는 앞서 조성된 제2혼합물을 사용하여 가압성형, 건조, 소성하는 과정을 거쳐 방사체를 제조하는 단계이다.
더욱 상세하게는 상기 제2혼합물을 10~800 kg/㎠으로 가압 성형한 후, 건조시킨 다음 1,000~1,500 ℃의 고열로에 투입하여 20~25 시간 가열 소성하여 방사체를 제조한다.
상기 가압 성형에 있어, 압력의 세기가 10kg/㎠ 미만인 경우에는 원하는 형태로 성형이 제대로 이루어지지 않고, 800kg/㎠ 를 초과하게 되는 경우에는 필요 이상의 압력을 가하게 되어 비효율적이므로, 상기 가압성형의 압력 세기는 10~800kg/㎠의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 소성온도가 1,000℃ 미만인 경우에는 내구성이 뛰어난 방사체를 수득하기 어렵고, 1,500℃를 초과하게 되는 경우에는 필요이상의 열을 가하게 되어 에너지 낭비로 이어질 수 있으므로, 상기 소성온도는 1,000~1,500℃의 범위 내에서 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 가열 소성시간이 20시간 미만인 경우에는 완전한 소성이 이루어지지 않아 방사체의 내구성이 떨어질 수 있고, 25시간을 초과하게 되는 경우에는 충분한 소성이 이루어진 상태이므로 무의미하므로, 상기 가열소성시간은 20~25시간의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
< 세라믹 코팅 단계 >
본 단계는 소성과정을 거쳐 제조된 방사체의 표면에 세라믹으로 코팅하는 단계이다. 이는 방사체 표면이 사람의 피부에 닿는 점을 고려하여 매끈한 표면을 제공하고, 또한 세라믹 코팅을 통해 방사체의 내구성을 더욱 향상시키는 효과도 제공한다.
세라믹은 금속이나 폴리머에 비해 우수한 기계적 성질을 가지고 있다. 상대적으로 밀도가 낮고, 경도가 높으며, 열 및 부식에 많은 장점을 가지고 있다. 특히 내마모성이 좋은 장점을 가지고 있다.
상기 제조된 광물질 방사체 표면을 세라믹 코팅처리하여 이루어지는 것으로서,
상기 세라믹 코팅은 카올리나이트(kaolinite) 분말 20~70wt%, SiO2(Silicon Oxide) 20~70wt%, TiO2(Titanate) 1~10wt%, 은나노입자 0.01~1.5wt%를 혼합하여 조성된 100wt%의 제1코팅용혼합물(a) 80~95wt%;
PVdF 바인더와, 아세톤(Acetone):DMF를 3:7의 무게비로 혼합한 혼합용매를 균일하게 교반하여 조성된 100wt%의 코팅용액(b) 5~20wt%;를 600~900rpm으로 30분~90분 동안 교반하여 혼합(a+b)하여 100wt%의 제2코팅용혼합물을 조성하고,
상기 제2코팅용혼합물 95~99.9wt%에 실리콘소포제 0.1~5wt%를 첨가하여 200~400rpm으로 10~30분 동안 교반하여 코팅액을 조성한 후, 상기 코팅액을 스프레이건을 이용하여 광물질 방사체 표면을 10~50㎛의 두께로 도포한 후, 그늘진 상온에서 완전건조시켜 이루어진다.
상기 제1코팅용혼합물에는 은나노입자가 포함되어 있어 열전도기능을 갖으며, 온돌 바닥 등으로부터 열을 흡수한 방사체로부터 전달되는 열이 상기 세라믹 코팅층을 통해서도 원활하게 전달될 수 있도록 한다.
상기 제1코팅용혼합물의 사용량이 80wt% 미만인 경우에는 세라믹 코팅의 품질이 떨어질 수 있고, 95wt%를 초과하게 되는 경우에는 상대적으로 혼합용매의 사용량이 줄어들어 제대로 점도의 상승으로 인해 코팅이 원활하게 이루어지지 않을 수 있으므로, 상기 제1코팅용혼합물의 사용량은 제2코팅용혼합물의 전체 중량에 대해 80~95wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 코팅용액은 바인더의 역할과 제1코팅용혼합물의 균일배합 기능을 갖는 것으로서, 상기 코팅용액의 사용량이 5wt% 미만인 경우에는 방사체 표면에 코팅액의 고착이 제대로 이루어지지 않을 수 있고, 20wt%를 초과하게 되는 경우에는 점도가 낮아져 코팅이 제대로 이루어지지 않고 건조에 많은 시간이 소요될 수 있으므로, 상기 코팅용액의 사용량은 제2코팅용혼합물의 전체 중량에 대해 5~20wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 실리콘소포제는 코팅액 내의 기포 발생을 없애기 위한 것으로서, 기포가 발생하게 되면 코팅 품질이 급격히 떨어질 수 있으므로, 상기 실리콘소포제를 통해 기포의 발생을 최소화하여야 한다.
상기 실리콘소포제는 실리콘 오일을 유화한 실리콘 에멀젼 타입의 소포제이다. 특히 표면장력이 낮은 실리콘 오일은 소포제로서 효과적인 물질이다. 디메틸폴리실록산은 실록산 결합에 의한 무기적 성질과 메틸기에 의한 유기적 성질을 동시에 가지는 오일상의 수지로 소포제로서 필요한 여러 가지 우수한 특성을 가지고 있다.
더욱 구체적으로는, 실리콘 오일 15~30wt%, 물 65~80wt%와, 소르비탄 모노스테아레이트(Span 60):폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트(Tween 60)을 1:1로 혼합조성한 유화제 2~8wt%의 혼합으로 조성되는 것으로서,
상기 물을 가열한 후, 상기 물의 온도가 45~60℃일때 상기 유화제를 상기 물에 첨가하고, 물의 온도가 73~80℃일때 상기 실리콘 오일을 첨가하여 온도를 73~80℃에서 일정하게 유지한 상태에서 5~10분동안 교반한 후 공냉함으로써 제조된다.
상기 실리콘소포제의 구체적인 배합비는 실리콘 오일 25wt%, 물 70wt%, 유화제 5wt%이다.
이때 상기 실리콘소포제의 사용량이 0.1wt% 미만인 경우에는 소포 효과가 미미하고, 5wt%를 초과하게 되는 경우에는 소포 효과 상승을 기대하기 어려워 무의미하므로, 상기 실리콘소포제의 사용량은 코팅액의 전체 중량에 대해 0.1~5wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
이와 같은 성분배합을 통해 조성된 코팅액을 사용하여 방사체의 표면으로 코팅이 이루어지게 된다.
이때 코팅은 코팅액을 스프레이건을 이용하여 광물질 방사체 표면을 10~50㎛의 두께로 도포한 후, 그늘진 상온에서 완전건조시켜 이루어진다.
이하, 상기의 기술 구성에 대한 구체적인 예를 실시예 1을 통해 살펴보도록 한다.
본 발명에 따른 원적외선 온열효과와 음이온 발생 기능을 갖는 방사체는 다음의 단계를 거쳐 제조된다.
1. 규석(Quatz) 5wt%, 규조토(Diatomite) 5wt%, 규사(Silica sand) 5wt%, 알루미나(Alumina) 5wt%, 일라이트(Illite) 5wt%, 견운모(Sericite) 5wt%, 적점토(Red clay) 5wt%, 납석(Pyrophyllite) 5wt%, 맥반석(Bearly stone) 5wt%, 활석(Talc) 5wt%, 감람석(Serpentine) 5wt%, 지르콘(Zircon) 5wt%, 불석(Zeolite) 5wt%, 고령토(Kaoline) 5wt%, 석회석(Limestone) 5wt%, 석고(Gypsum) 5wt%, 화산재(Volcanic glass) 5wt%, 도석(Potery stone) 5wt%, 사문석(Olivine) 2wt%, 티타늄(Titanium) 2wt%, 바나듐(Vanadium) 2wt%, 게르마늄(Germanium) 2wt%, 셀레늄(Selenium) 2wt%의 혼합으로 조성된 광물혼합물을 조오 크러셔(Jaw crusher), 코운 크러셔(Cone crusher), 분쇄기(Pulverizer), 스크리닝(Screening)을 순차적으로 거쳐 1mm 이하의 크기로 입도를 조절한다. 그리고 흡착 수분을 제거하기 위해 120 ℃에서 20 시간 동안 건조한다.
다음으로 광물혼합물 장입량을 500g, 지르코니아 볼의 직경 30mm, 지르코니아 볼 장입량이 7.6kg, 밀의 회전속도는 80rpm으로 고정하여 분쇄하고, 이때 분쇄시간은 총 210분으로 한다. 이와 같은 과정을 거쳐 2.5~7.0 ㎛의 입도범위의 미분체를 제조한다.
2. 상기 미분체 광물 285g, 전기석 12g, 은나노입자 3g을 혼합하여 제1혼합물을 조성한다.
3. 상기 제1혼합물 300g에 물(water) 75g을 가하여 제2혼합물을 조성한다.
4. 제2혼합물을 300kg/㎠의 압력을 가하여 도넛 형상으로 성형한다. 건조과정을 거친 후 1,200℃의 고열로에 투입하여 23시간 가열 소성하여 방사체를 제조한다.
5. 상기 방사체 표면을 코팅하기 위하여 코팅액을 다음의 과정을 거쳐 조성한다.
5-1. 카올리나이트(kaolinite) 분말 60wt%, SiO2(Silicon Oxide) 30wt%, TiO2(Titanate) 9wt%, 은나노입자 1wt%를 혼합하여 100wt%의 제1코팅용혼합물을 조성한다.
5-2. 상기 제1코팅용혼합물(a) 90wt%와,
PVdF 바인더와; 아세톤(Acetone):DMF를 3:7의 무게비로 혼합한 혼합용매;를 1:1 중량비로 혼합하여 조성된 100wt%의 코팅용액(b) 10wt%를 취하여 800rpm으로 60분 동안 교반하여 혼합(a+b)하여 100wt%의 제2코팅용혼합물을 조성한다.
5-3. 상기 제2코팅용혼합물 98wt%에 실리콘소포제 2wt%를 첨가하여 300rpm으로 20분 동안 교반하여 코팅액을 조성한다.
6. 코팅액을 스프레이건을 이용하여 방사체 표면에 40㎛의 두께로 도포한 후, 그늘진 상온에서 완전건조시킨다.
본 발명에 따라 제조된 방사체는 원적외선 방사와 음이온 발생 기능이 매우 뛰어나고, 또한 은나노 분말에 의한 열전도도가 높아 가열에 의한 전열기능성이 매우 뛰어나며, 미분체를 이용하여 방사체를 제조한 후 그 표면을 코팅액으로 매끄럽게 코팅함으로써 표면의 질감이 매끄러워 사용자의 만족도를 높여 산업상 이용가능성이 크다.

Claims (7)

  1. 규석(Quatz), 규조토(Diatomite), 규사(Silica sand), 알루미나(Alumina), 일라이트(Illite), 견운모(Sericite), 적점토(Red clay), 납석(Pyrophyllite), 맥반석(Bearly stone), 활석(Talc), 감람석(Serpentine), 지르콘(Zircon), 불석(Zeolite), 고령토(Kaoline), 석회석(Limestone), 석고(Gypsum), 화산재(Volcanic glass), 도석(Potery stone), 사문석(Olivine), 티타늄(Titanium), 바나듐(Vanadium), 게르마늄(Germanium), 셀레늄(Selenium) 중 선택되는 어느 2종 이상의 혼합으로 조성되는 광물혼합물을 2.5~7.0 ㎛로 분쇄하여 분말화하고,
    상기 분말화한 광물혼합물 84~98.99wt%와, 전기석 1~15wt%, 은나노입자 0.01~1.5wt%를 혼합하여 100wt%의 제1혼합물을 조성하고,
    상기 제1혼합물 65~90wt%에 물(water) 10~35wt%를 가하여 제2혼합물을 조성하고,
    상기 제2혼합물을 10~800kg/㎠으로 가압 성형한 후, 건조시킨 다음 1,000~1,500℃의 고열로에 투입하여 20~25시간 가열 소성하여 방사체를 제조하고,
    상기 제조된 방사체 표면을 세라믹 코팅처리하여 이루어지는 것에 있어서,

    상기 세라믹 코팅은 카올리나이트(kaolinite) 분말 20~70wt%, SiO2(Silicon Oxide) 20~70wt%, TiO2(Titanate) 1~10wt%, 은나노입자 0.01~1.5wt%를 혼합하여 조성된 100wt%의 제1코팅용혼합물(a) 80~95wt%; PVdF 바인더와, 아세톤(Acetone):DMF를 3:7의 무게비로 혼합한 혼합용매를 균일하게 교반하여 조성된 100wt%의 코팅용액(b) 5~20wt%;를 600~900rpm으로 30분~90분 동안 교반, 혼합(a+b)하여 100wt%의 제2코팅용혼합물을 조성하고,
    상기 제2코팅용혼합물 95~99.9wt%에 실리콘소포제 0.1~5wt%를 첨가하여 200~400rpm으로 10~30분 동안 교반하여 코팅액을 조성한 후,
    상기 코팅액을 스프레이건을 이용하여 광물질 방사체 표면을 10~50㎛의 두께로 도포한 후, 그늘진 상온에서 완전건조시켜 이루어지는 것임을 특징으로 하는 원적외선 온열효과와 음이온 발생 기능을 갖는 방사체 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    실리콘소포제는 실리콘 오일 15~30wt%, 물 65~80wt%와, 소르비탄 모노스테아레이트(Span 60):폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트(Tween 60)을 1:1로 혼합조성한 유화제 2~8wt%의 혼합으로 조성된 것으로서,
    상기 물을 가열한 후, 상기 물의 온도가 45~60℃일때 상기 유화제를 상기 물에 첨가하고, 물의 온도가 73~80℃일때 상기 실리콘 오일을 첨가한 후 온도를 73~80℃로 유지한 상태에서 5~10분동안 교반하여 공냉시켜 제조한 것임을 특징으로 하는 원적외선 온열효과와 음이온 발생 기능을 갖는 방사체 제조방법.
  7. 삭제
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