KR102027778B1 - 입상 제습제, 이의 제조 방법 및 이의 재활용 방법 - Google Patents

입상 제습제, 이의 제조 방법 및 이의 재활용 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102027778B1
KR102027778B1 KR1020190012250A KR20190012250A KR102027778B1 KR 102027778 B1 KR102027778 B1 KR 102027778B1 KR 1020190012250 A KR1020190012250 A KR 1020190012250A KR 20190012250 A KR20190012250 A KR 20190012250A KR 102027778 B1 KR102027778 B1 KR 102027778B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
particles
granular
clay mineral
hygroscopic
dehumidifier
Prior art date
Application number
KR1020190012250A
Other languages
English (en)
Inventor
강두석
홍성도
장호경
Original Assignee
장호경
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 장호경 filed Critical 장호경
Priority to KR1020190012250A priority Critical patent/KR102027778B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102027778B1 publication Critical patent/KR102027778B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/2803—Sorbents comprising a binder, e.g. for forming aggregated, agglomerated or granulated products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/041—Oxides or hydroxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/045—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium containing sulfur, e.g. sulfates, thiosulfates, gypsum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3028—Granulating, agglomerating or aggregating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D5/00—Fertilisers containing magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D9/00—Other inorganic fertilisers
    • C05G3/0058—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/10—Solid or semi-solid fertilisers, e.g. powders
    • C05G5/12—Granules or flakes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 입상 제습제는 최대 흡습율이 크고 흡습 지속 시간이 길은 효과가 있으며, 종래와 비교하여 공기 중 수분 흡수에 의한 구조 안정성의 저하가 최소화되고, 제습 사용 기간이 더 길며, 수분으로부터 보호하고자 하는 대상에 악영향을 주는 문제를 방지하는 효과가 있다. 또한 종래의 경우와 비교하여 제조단가가 더 낮으며, 사용 후 상대적으로 높은 비용의 폐기 처리가 필수적으로 수반되지 않는 효과가 있다. 아울러 본래의 수분 흡수 목적은 물론, 사용 후 비료로서 재활용이 가능하며, 환경오염을 최소화할 수 있는 효과가 있으며, 2차 사용 용도의 비료로서 사용될 경우 일반적으로 사용되는 비료와 비교해도 그 비료 성능에 손색이 없는 효과가 있다.

Description

입상 제습제, 이의 제조 방법 및 이의 재활용 방법{Granular desiccant, a method for producing the same, and a method for recycling the same}
본 발명은 흡습력이 우수하고 제조 단가가 낮은 입상 제습제, 이의 제조 방법 및 이의 재활용 방법에 관한 것이다.
일반적으로 제습제(흡습제)는 산업 전 분야에 걸쳐 제품의 포장 시 습기로부터 제품을 보호하기 위해 널리 사용되는 것으로, 다양한 종류가 있다. 대표적으로 사용되고 있는 몇 가지 제습제의 예를 들면, 통상적으로 널리 알려진 실리카겔, 순수 염화칼슘을 원료로 제조되는 것 등이 있다. 그러나 이 경우, 제조 단가가 높고, 보관 또는 사용 시 안정성이 떨어지며, 제조 과정 및 사용 후에 있어서 환경 문제를 야기한다.
구체적으로, 실리카겔의 경우, 규산나트륨을 황산으로 분해시켜 제조되므로 제조 경비가 고가이고 사용이 끝난 제품의 폐기 시 부패되지 않아 처리가 어려우며, 세척수의 산성으로 인한 폐수문제 및 충분히 세척되지 않을 시 산성제품으로 인한 토질을 산성화 오염시키게 되는 문제가 있다.
또한 일부 광물질을 이용한 제습제의 경우도, 광물을 파쇄하여 입제화된 것이기 때문에 사용 시 일정량 이상 흡습하여 포화 상태가 됨으로써 안정성이 현저히 떨어지는 문제가 있다. 구체적으로, KR10-0286060B1에는 광물인 규조토 입자에 황산마그네슘(MgSO4)을 흡착시켜 제조되는, ‘규조토 입제와 제올라이트입제에 황산고토를 흡착시켜 제조하는 흡습제의 제조방법’이 개시되어 있다. 하지만 상기 개시된 흡습제는 사용 시 공기 중 수분을 흡수하는 과정에서 수분에 의해 담체 능력 한계로 포화 상태가 되어 구조 안정성이 현저히 저하되므로 수분 흡수 특성이 급격히 저하되는 것은 물론, 인접한 대상 제품에 악영향을 주는 치명적인 문제가 발생할 수 있다.
이 외에도 천연 규조토를 염화칼슘 용액 또는 염화마그네슘 용액에 함침시켜 제조한 제습제도 있으나, 염화칼슘이나 염화마그네슘으로부터 유해물질인 염소(Cl)가 발산되므로 식품이나 의장품 포장용으로는 부적합하며, 염소는 금속 성분과 반응하여 녹을 야기하므로, 반도체 부품 등의 금속 제품에는 적합하지 못한 문제가 있다. 나아가 염화칼슘을 이용하여 제조된 제습제는 흡습 후 생긴 용액이 금속이나 기타 제품에 치명적인 문제를 일으킬 수 있다. 즉, 염화칼슘, 염화마그네슘 등을 이용하여 제조되는 제습제는 그 사용 용도가 크게 제한되는 문제가 있다. 뿐만 아니라 사용 후 흡습제는 재활용이 어렵고 별도의 처리 비용이 상대적으로 크게 소요되는 한계가 있다.
또한 실리카겔 등으로 제조된 제습제의 경우, 최대 흡습율을 증가시키는 것이 주요 목적이었을 뿐, 수분 흡수 특성이 장기간 구현되도록 하는 지속 시간을 증가시키는 것에 대하여 제대로 된 연구가 진행되지 못하고 있다. 수분 흡수가 지속적으로 진행되도록 하여 교체 주기를 최소화하는 등의 특성 또한 중요하다.
따라서 수분 흡수율 및 구조 안정성에 대한 제습제 자체의 성능, 예를 들어 최대 흡습율, 흡습 지속 시간 등의 성능이 우수한 것은 물론, 제조 과정 또는 사용 후 제습제의 처리에 있어서도 경제적인 측면과 환경적인 측면이 모두 우수한 제습제를 제공하기 위한 보다 심도있는 연구가 필요하다.
KR10-0286060B1 (2001.01.10)
본 발명의 목적은 수분 흡수량 및 수분 흡수율이 높은 입상 제습제, 이의 제조 방법 및 이의 재활용 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래와 비교하여 공기 중 수분 흡수에 의한 구조 안정성의 저하가 최소화되고, 제습 사용 기간이 더 길며, 수분으로부터 보호하고자 하는 대상에 악영향을 주는 문제를 방지하는 입상 제습제, 이의 제조 방법 및 이의 재활용 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래의 경우와 비교하여 제조단가가 더 낮으며, 사용 후 상대적으로 높은 비용의 폐기 처리가 필수적으로 수반되지 않는 입상 제습제, 이의 제조 방법 및 이의 재활용 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 본래의 수분 흡수 목적은 물론, 사용 후 비료로서 재활용이 가능하며, 환경오염을 최소화할 수 있는 입상 제습제, 이의 제조 방법 및 이의 재활용 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 1차 사용 용도인 제습 성능이 우수할 뿐만 아니라, 2차 사용 용도의 비료로서 사용될 경우 일반적으로 사용되는 비료와 비교해도 그 비료 성능에 손색이 없는 입상 제습제, 이의 제조 방법 및 이의 재활용 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 입상 제습제는 황산마그네슘을 포함하는 흡습성 입자 및 점토광물 입자가 조립되는 2차 입자를 포함한다.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 점토광물 입자는 물 분자가 함유되도록 하는 내부 기공 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 점토광물 입자는 에터풀자이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제는 상기 흡습성 입자 5 내지 25 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제는 30℃ 및 상대습도 90%에서 최대 흡습율이 20 내지 50 중량%일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제는 30℃ 및 상대습도 90%에서 최대 흡습율에 도달하는 최초 시기까지의 지속 시간이 3 일 이상일 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 흡습성 입자 및 점토광물 입자의 평균입경은 서로 독립적으로 0.04 내지 0.22 mm일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제는 커피박을 더 포함하여 조립된 것일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제는 산화칼슘 입자를 더 포함하여 조립될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제는 제습 후 비료로 재활용되어 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 입상 제습제의 재활용 방법은 제습에 사용된 입상 제습제가 비료로서 대상 토양에 공급되는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제는 황산마그네슘을 포함하는 흡습성 입자 및 점토광물 입자가 혼합되고 입자로 성형되는 제조 단계를 포함할 수 있으며, 상기 제조 단계는 흡습성 입자 및 점토광물 입자의 함수율이 제어되는 건조 단계를 포함하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 건조 단계는 흡습성 입자 및 점토광물 입자의 함수율이 2 중량% 이하로 제어되어 수행될 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 제조 단계에서, 점토광물 입자는 물을 함유하는 슬러리 상태로 상기 흡습성 입자와 혼합될 수 있으며, 상기 점토광물 입자를 포함하는 슬러리는 25℃에서 점도가 900 cps 이상일 수 있다.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 제조 단계에서, 혼합 시 커피박 및 산화칼슘 입자 중에서 선택되는 어느 하나 이상이 더 혼합될 수 있다.
본 발명에 따른 입상 제습제는 최대 흡습율이 크고 흡습 지속 시간이 긴 효과가 있다.
본 발명에 따른 입상 제습제는 종래와 비교하여 공기 중 수분 흡수에 의한 구조 안정성의 저하가 최소화되고, 제습 사용 기간이 더 길며, 수분으로부터 보호하고자 하는 대상에 악영향을 주는 문제를 방지하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 입상 제습제는 종래의 경우와 비교하여 제조단가가 더 낮으며, 사용 후 상대적으로 높은 비용의 폐기 처리가 필수적으로 수반되지 않는 효과가 있다.
본 발명에 따른 입상 제습제는 본래의 수분 흡수 목적은 물론, 사용 후 비료로서 재활용이 가능하며, 친환경적인 효과가 있다.
본 발명에 따른 입상 제습제는 1차 사용 용도인 제습 성능이 우수할 뿐만 아니라, 2차 사용 용도의 비료로서 사용될 경우 일반적으로 사용되는 비료와 비교해도 그 비료 성능에 손색이 없는 효과가 있다.
본 발명에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 명세서에서 기재된 효과 및 그 내재적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.
이하 본 발명에 따른 입상 제습제, 이의 제조 방법 및 이의 재활용 방법을 상세히 설명한다.
본 명세서에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 용어의 단수 형태는 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 특별한 언급 없이 사용된 %의 단위는 별다른 정의가 없는 한 중량%를 의미한다.
본 발명에 따른 입상 제습제는 황산마그네슘을 포함하는 흡습성 입자 및 점토광물 입자가 조립되어 형성되는 2차 입자를 포함한다.
본 발명에 따른 제습제는 상기 흡습성 입자를 포함하는 1차 입자 및 점토광물 입자를 포함하는 1차 입자가 조립되어 형성되는 2차 입자를 포함함에 따라, 우수한 흡습율을 가지면서도 특히 긴 흡습 지속 시간을 갖는 효과를 가진다. 여기서 흡습성 입자 및 점토광물 입자가 ‘조립되어 형성되는 입자라 함’은 하나 이상의 흡습성 입자를 포함하는 1차 입자 및 하나 이상의 점토광물 입자를 포함하는 1차 입자가 혼재되어 소정 크기의 2차 입자를 형성한 것을 의미한다. 따라서 이러한 2차 입자를 포함하는 분말상 제습제는 점토광물 입자에 흡습성 성분이 함침(통상 물 등의 용매에 대상 성분이 용해된 상태에서 용매가 증발되는 제조 과정을 통해 형성)되어 형성된 입자를 포함하는 종래의 분말상 제습제와 비교하여 적절히 우수한 최대 흡습율을 가지면서도 높은 구조 안정성 및 높은 흡습 지속 시간을 갖는다.
상기 흡습성 입자는 대기 중의 수분을 흡수할 수 있는 입자를 의미하는 것으로, 조해성을 가지는 입자를 예로 들 수 있으며, 구체적인 일 예로, 황산마그네슘(MgSO4) 입자 또는 황산마그네슘을 주성분으로 포함하는 입자를 들 수 있다. 이러한 황산마그네슘을 포함하는 흡습성 입자는 공업적으로 제조된 것이 사용될 수도 있고, 천연 광물 또는 이로부터 유래된 것이 사용될 수도 있으므로, 황산마그네슘을 포함하는 입자라면 그 수득 경로에 대하여 크게 제한되지 않는다. 황산마그네슘을 주성분으로 포함하는 입자의 구체적인 예로 키저라이트(Kieserite)를 들 수 있다. 황산마그네슘은 무수 황산마그네슘 외에도 MgSO4·nH2O(n은 자연수) 등의 다양한 수화염으로 존재할 수 있으며, 본 발명에서는 무수 황산마그네슘; 또는 자연 용해되어 이온 상태가 되지 않을 정도의 황산마그네슘 수화염;이라면 무방하다. 비제한적인 일 예로, 흡습성 입자가 키저라이트일 경우, 무수 황산마그네슘(MgSO4·0H2O) 또는 이의 수화물(MgSO4·4H2O) 등의 단일 화합물의 경우와 비교하여, 2차 사용 용도의 비료로서 재활용되어 사용될 경우, 대상 토양에 대한 비료 성능이 더 향상될 수 있어 더 좋을 수 있다.
상기 점토광물 입자는 물 분자가 함유되도록 하는 내부 기공 구조를 가져야 하며, 이의 구체적인 일 예로 에터풀자이트(attapulgite), 규조토, 벤토나이트(bentonite), 헥토라이트(hectorite), 카올린나이트(kaolinite), 할로이사이트(halloysite), 파이로필라이트(pyrpphyllite), 라포나이트(laponite), 몬트모릴로나이트(montmorilonite), 마이카(mica), 일라이트(illite), 활석(talc) 및 스멕타이트(smectite)등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 들 수 있으나, 바람직하게는 에터풀자이트인 것이 좋다.
상기 점토광물 입자는 에터풀자이트인 것이 구조 안성성 및 흡습 지속 시간을 현저히 향상시킬 수 있어 매우 바람직하다. 에터풀자이트는 팔리고르스카이트의 상업적 명칭으로서 Si8Mg2Al2O20(OH)2(OH)2·4H2O를 주요 성분으로 가지는 광물이다. 에터풀자이트는 규산 4면체의 사슬구조에 의한 터널(tunnel)구조를 가지며, 상기 터널 내에 물 분자를 함유할 수 있는 에터풀자이트는 상기 흡습성 입자와 결합됨으로써, 높은 최대 흡습율은 물론, 특히 구조 안정성이 더욱 향상되고, 보다 높은 흡습 지속 시간을 구현하여 더 바람직하다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 입상 제습제는 제습제가 가져야 하는 다양한 특성들 중에서도 특히 흡습 지속 시간을 극대화하기 위한 목적을 가진다. 제올라이트와 같은 미세 다공성 알루미늄 규산염계 입자가 본 발명에 따른 입상 제습제에 함유될 경우, 최대 흡습율이 향상될 수 있는 측면은 있으나, 대기 중 수분 함량이 높은 열악한 환경에 노출될 경우, 수분 흡수 속도가 급격해짐에 따른 구조 안정성 저하 및 흡습 지속 시간의 현저한 저하를 초례할 수 있으므로, 제올라이트는 본 발명에 따른 입상 제습제에 함유되어서는 안 된다.
상기 흡습성 입자는 종래의 경우와 비교하여 고함량으로 사용되는 것이 바람직하며, 구체적으로 본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제 전체 중량에 대하여 흡습성 입자의 함량은 5 내지 25 중량%, 좋게는 7 내지 20 중량%인 것이 바람직할 수 있다. 이를 만족할 경우, 최대 흡습율이 크게 향상될 수 있으면서, 대기 중 수분 흡수 시 포화 상태에 따른 입자의 구조가 붕괴되어 구조 안정성이 현저히 저하됨에 따른 부작용을 방지할 수 있는 측면에서 바람직할 수 있다. 이때 점토광물 입자의 함량은 100 중량%를 기준으로 잔부이면 무방하며, 구체적으로 70 내지 95 중량% 또는 80 내지 93 중량%일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제는 전술한 구조 형태, 조성, 조성비 등의 구성요소를 만족함으로써, 30℃ 및 상대습도 90%에서 최대 흡습율이 20 내지 50 중량%을 만족할 수 있다. 이를 만족할 경우, 입상 제습제의 최대 흡습율이 과도하게 높음에 따른 제습제 입자의 구조 붕괴를 방지할 수 있고 적절히 우수한 최대 흡습율을 가질 수 있어 좋다.
본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제는 전술한 구조 형태, 조성, 조성비 등의 구성요소를 만족함으로써, 30℃ 및 상대습도 90%에서 최대 흡습율에 도달하는 최초 시기까지의 지속 시간이 3 일 이상의 높은 흡습 지속 시간을 가질 수 있다.
본 명세서에서 언급되는 ‘흡습율’은 {(흡습 후 시료의 중량 - 초기 시료의 중량)/초기 시료의 중량}×100으로 계산된다.
상기 1차 입자의 평균입경, 즉, 상기 흡습성 입자 및 점토광물 입자의 평균입경은 2차 입자가 형성될 수 있을 정도라면 크게 제한되지 않으며, 예컨대 서로 독립적으로 0.01 내지 0.5 mm, 구체적으로 0.04 내지 0.22 mm(60 내지 300 mesh)일 수 있다. 이를 만족할 경우, 분말상의 제습제의 제조가 용이한, 즉, 입자로의 성형이 용이한 측면 및 구조 안정성이 더 향상될 수 있는 측면에서 좋다.
상기 2차 입자의 평균입경은 요구 크기에 따라 적절히 조절될 수 있어 크게 제한되지 않으나, 예컨대 0.5 내지 5 mm일 수 있다. 하지만 이는 구체적인 일 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 반드시 제한되어 해석되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제는 커피박(Coffee waste, Coffee meal)을 더 포함할 수 있다. 커피박은 커피 제조 시 커피빈으로부터 커피액이 추출된 후 생산되는 부산물을 의미할 수 있다. 상기 입상 제습제가 커피박을 더 포함할 경우, 전술한 흡습율, 흡습 지속 시간 등의 특성이 향상될 수 있음은 물론, 2차 사용 용도의 비료로서 재활용되어 사용될 때, 대상 토양에 대한 비료 성능이 현저히 향상될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제가 커피박을 더 포함하여 조립된 것일 경우, 커피박을 0.1 내지 10 중량%, 구체적으로 0.2 내지 7 중량%로 포함하는 것이 흡습율 및 흡습 지속 시간 등의 수분 흡수 특성이 우수하면서 동시에 우수한 비료 성능을 부여할 수 있는 측면에서 바람직할 수 있다. 이때 점토광물 입자는 100 중량%를 기준으로 잔부로 사용되면 무방하다. 구체적인 일 예로, 입상 제습제가 커피박을 포함할 경우, 흡습성 입자 5 내지 25 중량%, 점토광물 입자 60 내지 90 중량% 및 커피박 0.1 내지 10 중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로 흡습성 입자 7 내지 20 중량%, 점토광물 입자 75 내지 90 중량% 및 커피박 0.2 내지 5 중량%를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 언급되는 ‘입상’, ‘입자’ 또는 ‘분말’은 입자 형태로서 과립(Granule)을 의미하며, 제습제로 사용될 수 있는 것이라면 이의 구체적 형태는 제한되지 않는다. 구체적인 일 예로, 상기 형태는 구형, 막대(Rod)형, 섬유(Fiber)형, 박편(Flake)형 등의 다양한 것을 들 수 있으나, 이에 제한되지 않음은 물론이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제는 제습 후 비료로 재활용되어 사용될 수 있는 효과가 있으며, 즉, 1차적으로 제습 용도로 사용된 후, 2차적으로 비료 용도로 재활용되어 사용될 수 있다. 또한 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 입상 제습제가 커피박을 함께 포함할 경우, 최대 흡습율 및 흡습 지속 시간 등의 수분 흡수 특성의 저하 없이 높은 비료 성능을 가질 수 있다. 본 발명에 따른 입상 제습제의 재활용 방법의 일 예로, 제습에 사용된 입상 제습제가 비료로서 대상 토양에 공급되는 단계를 들 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제는 상기 1차 입자로 산화칼슘(CaO) 입자를 더 포함하여 조립된 것일 수 있다. 이를 만족할 경우, 수분 흡수 시 발열 반응에 의한 적절한 온도 증가로 인하여 제습제 자체의 구조 안정성이 더 향상됨에 따라, 과도한 수분 흡수 환경에 노출되더라도 제습제의 입자 형태를 유지하고, 내부 기공 구조의 붕괴를 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한 2차적으로 비료 용도로 재활용되어 사용될 경우, 황산마그네슘에 기인한 토양의 산성화를 방지할 수 있는 효과가 있다. 아울러 입상 제습제의 색상이 백색에 근접하도록 밝게 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제가 산화칼슘 입자를 더 포함하여 조립된 것일 경우, 산화칼슘 입자는 0.1 내지 25 중량%, 구체적으로 1 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 즉, 구체적인 일 예로, 입상 제습제는 흡습성 입자 5 내지 25 중량%, 점토광물 입자 60 내지 90 중량% 및 산환칼슘 입자 0.1 내지 25 중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로 흡습성 입자 7 내지 20 중량%, 점토광물 입자 70 내지 90 중량% 및 산화칼? 입자 1 내지 20 중량%를 포함할 수 있다.
보다 바람직한 일 예에 따른 입상 제습제는 커피박 및 산화칼슘 입자를 모두 포함할 수 있다. 이를 만족할 경우, 전술한 효과들이 보다 향상될 수 있으며, 특히 이들이 단독으로 사용된 경우와 비교하여 산화칼슘 입자의 온도 상승 효과와 커피박의 특성의 결합으로 인해 구조 안정성 및 흡습 지속 시간이 보다 더 향상되고, 그럼에도 최대 흡습율도 향상되는 동반상승 효과가 구현된다. 구체적인 일 예로, 입상 제습제는 커피박 및 산화칼슘 입자를 모두 포함할 경우, 입상 제습제는 흡습성 입자 5 내지 25 중량%, 점토광물 입자 60 내지 90 중량%, 커피박 0.1 내지 10 중량% 및 산환칼슘 입자 0.1 내지 25 중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로 흡습성 입자 7 내지 20 중량%, 점토광물 입자 70 내지 90 중량%, 커피박 0.2 내지 5 중량% 및 산화칼? 입자 1 내지 20 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 입상 제습제는 다양한 방법으로 제조될 수 있으며, 이 제조 방법은 흡습성 입자 및 점토광물 입자를 포함하는 1차 입자들이 조립되어 2차 입자를 형성할 수 있는 것이라면 제한되지 않는다. 예를 들어, 각 1차 입자를 혼합한 후 압축, 밀링 등을 거쳐 입자상으로 성형하는 등의 다양한 방법이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 입상 제습제는 황산마그네슘을 포함하는 흡습성 입자 및 점토광물 입자가 혼합되고 입자로 성형되는 제조 단계를 포함할 수 있다. 이때 상기 제조 단계는 흡습성 입자 및 점토광물 입자의 함수율이 제어되는 건조 단계를 포함하여 수행될 수 있다. 상기 함수율은 0%에 근접하도록 제어되는 것이 이론적으로 가장 바람직하나, 현실적으로 2 중량% 이하면 바람직할 수 있다. 제어 수단은 통상의 건조 방법을 통하면 무방하며, 건조 온도 건조 시간 등 요구 함수율에 맞도록 적절히 조절되면 된다. 또한 흡습성 입자로 무수 황산마그네슘 또는 이를 포함하는 것이 사용되면 제어가 더 용이할 수 있다.
상기 제조 단계에서, 점토광물 입자는 물을 함유하는 슬러리 상태로 상기 흡습성 입자와 혼합될 수 있으며, 이때 상기 점토광물 입자를 포함하는 슬러리는 25℃에서 점도가 300 내지 2,500 cps일 수 있으며, 바람직하게는 900 cps 이상일 수 있다. 이렇게 물을 과하게 함유하는 특정 점도 범위를 갖는 슬러리 상태의 점토광물 입자와 흡습성 입자가 혼합되고, 함수율이 제어되는 조건에서 입상 제습제가 제조될 경우, 구조 안정성 및 최대 흡습율이 더욱 향상될 수 있는 측면에서 바람직할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통해 상세히 설명하나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
주성분이 무수 황산마그네슘인 키저라이트 분말 1.2 kg; 및 에터풀자이트 분말 및 물을 포함하는 슬러리 상태의 에터풀자이트 8.8 kg;을 20℃ 1 atm에서 혼합하고, 압축하여 평균입경이 5 mm인 분말상 제습제를 제조하였다. 이때 제조되는 분말상 제습제는 함수율이 2 중량% 이하가 되도록 열풍 건조 분위기에서 제조되었다. 또한 각 분말은 150 mesh의 채로 걸러 입경이 제어된 것을 사용하였으며, 상기 에터풀자이트는 25℃에서 점도가 300 cps인 것이 사용되었다.
그리고 제조된 분말상 제습제는 대기 중의 수분을 더 흡수하지 못하도록 밀폐 보관하였다.
실시예 1에서, 점도가 1,200 cps인 슬러리 상태의 에터풀자이트가 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 입상 제습제를 제조하였다.
실시예 1에서, 키저라이트 분말 및 에터풀자이트의 혼합 시 커피박 0.4 kg을 더 혼합하여 입상 제습제를 제조한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 입상 제습제를 제조하였다.
실시예 1에서, 키저라이트 분말 및 에터풀자이트의 혼합 시 산화칼슘 0.4 kg을 더 혼합하여 입상 제습제를 제조한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 입상 제습제를 제조하였다.
실시예 1에서, 키저라이트 분말 및 에터풀자이트의 혼합 시 커피박 0.4 kg 및 산화칼슘 0.4 kg을 더 혼합하여 입상 제습제를 제조한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 입상 제습제를 제조하였다.
[비교예 1]
황산마그네슘 1.2 kg이 용해된 포화 황산마그네슘 수용액에 실시예 1의 에터풀자이트 8.8 kg을 20℃ 1 atm에서 혼합하고 건조하여, 황산마그네슘이 함침된 입자인 평균입경이 5 mm인 분말상 제습제를 제조하였다.
[실험예 1]
<최대 흡습율 및 흡습 지속 시간 평가>
실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1의 입상 제습제의 최대 흡습율 및 흡습 지속 시간 평가하였으며 그 결과는 하기 표 1에 도시되어 있다. 구체적으로, 4,800 cc/m2/day의 투습도를 가지는 부직포 및 폴리에틸렌테레프탈레이트로 구성된 포장지(70 mm × 80 mm)로 각 입상 제습제를 포장한 후, 30℃ 및 상대습도 90%의 습도가 높은 열악한 환경에 지속적으로 노출시켜 흡습율을 측정하였다.
흡습율(wt%) 흡습 지속 시간
1 일차 2 일차 3 일차 4 일차 5 일차
대조군(실리카겔) 36.3 36.3 36.3 36.3 36.3 1 일 미만
실시예 1 15.0 23.3 26.7 26.7 26.7 2 일 이상
실시예 2 30.0 35.3 38.3 38.3 38.3 3 일 이상
실시예 3 31.1 36.0 39.4 40.1 40.1 4 일 이상
실시예 4 32.3 37.6 40.3 42.1 44.6 5 일 이상
실시예 5 34.6 39.3 43.8 45.2 47.7 6 일 이상
비교예 1 17.4 17.4 17.4 17.4 17.4 1 일 미만
상기 표 1에서와 같이, 황산마그네슘이 함침되어 제조된 비교예 1의 경우는 각 성분이 실시예 1과 같은 함량으로 사용되어 제조되었음에도 실시예들과 비교하여 흡습 지속 시간이 2~3 배 이상 현저히 낮았다.
900 cps 이상의 높은 점도를 가지는 슬러리 상태의 점토광물이 사용된 실시예 2의 경우는 300 cps의 낮은 점도의 경우인 실시예 1과 비교하여 흡습 지속 시간이 50% 이상 더 높았다.
커피박 또는 산화칼슘이 더 사용된 실시예 3 및 실시예 4의 경우는 그렇지 않은 실시예 1 및 실시예 2의 경우보다 흡습 지속 시간이 보다 향상되었으며, 커피박 및 산화칼슘이 함께 사용된 실시예 5의 경우는 실시예 3 및 실시예 4의 경우보다도 더 긴 흡습 지속 시간을 보였다.
[실험예 2]
<비료 성능 평가>
실시예 1 및 실시예 3의 입상 제습제에 대한 비료 성능을 평가하기 위해, 제습에 사용된 후의 각 입상 제습제를 퇴비로 재활용하여, 동일한 환경에서 생장 정도가 실질적으로 동일한 식물들을 4 주 동안 생육하였다. 그 결과 커피박이 사용된 실시예 3의 경우는 커피박이 사용되지 않은 실시예 1과 비교하여 육안으로 확연히 식별될 정도로 생육 정도가 현저히 높았다.

Claims (11)

  1. 황산마그네슘을 포함하는 흡습성 입자를 포함하는 1차 입자 및 점토광물 입자를 포함하는 1차 입자가 조립 성형된 2차 입자를 포함하며,
    상기 1차 입자들은 서로 독립적으로 0.01 내지 0.5 mm의 평균입경을 가지는 입상 제습제.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 점토광물 입자는 에터풀자이트를 포함하는 입상 제습제.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 흡습성 입자가 5 내지 25 중량%로 포함되는 입상 제습제.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제습제는 커피박을 더 포함하여 조립되는 입상 제습제.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제습제는 산화칼슘 입자를 더 포함하여 조립되는 입상 제습제.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제습제는 제습 후 비료로 재활용되어 사용되는 용도를 가지는 입상 제습제.
  8. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 입상 제습제의 재활용 방법으로서,
    제습에 사용된 상기 입상 제습제가 비료로서 대상 토양에 공급되는 단계를 포함하는 입상 제습제의 재활용 방법.
  9. 황산마그네슘을 포함하는 흡습성 입자를 포함하는 1차 입자 및 점토광물 입자를 포함하는 1차 입자가 혼합되고 2차 입자로 조립 성형되는 제조 단계를 포함하며,
    상기 1차 입자들은 서로 독립적으로 0.01 내지 0.5 mm의 평균입경을 가지며,
    상기 제조 단계는 흡습성 입자 및 점토광물 입자의 함수율이 제어되는 건조 단계를 포함하여 수행되는 입상 제습제의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 건조 단계는 흡습성 입자 및 점토광물 입자의 함수율이 2 중량% 이하로 제어되어 수행되는 입상 제습제의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제조 단계에서, 점토광물 입자는 물을 함유하는 슬러리 상태로 상기 흡습성 입자와 혼합되며,
    상기 점토광물 입자를 포함하는 슬러리는 25℃에서 점도가 900 cps 이상인 입상 제습제의 제조 방법.
KR1020190012250A 2019-01-30 2019-01-30 입상 제습제, 이의 제조 방법 및 이의 재활용 방법 KR102027778B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190012250A KR102027778B1 (ko) 2019-01-30 2019-01-30 입상 제습제, 이의 제조 방법 및 이의 재활용 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190012250A KR102027778B1 (ko) 2019-01-30 2019-01-30 입상 제습제, 이의 제조 방법 및 이의 재활용 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102027778B1 true KR102027778B1 (ko) 2019-10-02

Family

ID=68422632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190012250A KR102027778B1 (ko) 2019-01-30 2019-01-30 입상 제습제, 이의 제조 방법 및 이의 재활용 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102027778B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08229343A (ja) * 1995-02-23 1996-09-10 Karushiide:Kk 除湿・脱臭体及びその利用方法
KR20040099650A (ko) * 2003-05-19 2004-12-02 (주) 다진 흡습제의 제조방법
JP2005133255A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Pepaaretsuto Kk 古紙製炭化粒状材又はパルプ製炭化粒状材
JP2011194352A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Mitsubishi Paper Mills Ltd 水分吸着剤、除湿用シート状物及び除湿用フィルター材
JP2016215126A (ja) * 2015-05-20 2016-12-22 国立研究開発法人産業技術総合研究所 非晶質アルミニウムケイ酸塩の造粒体に吸湿性の塩を担持させた水蒸気吸着材

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08229343A (ja) * 1995-02-23 1996-09-10 Karushiide:Kk 除湿・脱臭体及びその利用方法
KR20040099650A (ko) * 2003-05-19 2004-12-02 (주) 다진 흡습제의 제조방법
JP2005133255A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Pepaaretsuto Kk 古紙製炭化粒状材又はパルプ製炭化粒状材
JP2011194352A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Mitsubishi Paper Mills Ltd 水分吸着剤、除湿用シート状物及び除湿用フィルター材
JP2016215126A (ja) * 2015-05-20 2016-12-22 国立研究開発法人産業技術総合研究所 非晶質アルミニウムケイ酸塩の造粒体に吸湿性の塩を担持させた水蒸気吸着材

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101632916B (zh) 一种竹炭复合吸附剂及其制备方法
CN100525898C (zh) 一种高吸湿率的干燥剂
JP4305664B2 (ja) 脱酸素剤組成物
CN110809569A (zh) 具有在同一颗粒内分开的尿素酶抑制剂和硝化抑制剂的增效肥料
CN101884323A (zh) 烟叶贮藏降氧、控湿养护剂
CN110250017B (zh) 一种去尘吸气液膨润土基矿物猫砂及制备方法
CN108271991A (zh) 一种具备吸湿功能的食品用脱氧剂及其制备方法
CN104548889A (zh) 一种膨润土干燥剂的制备方法
CN106492620A (zh) 一种脱氧型干燥剂
KR101659173B1 (ko) 고흡수성 수분흡수제와 그 제조 방법
ES2346950T3 (es) Procedimiento para la preparacion de granulados comprimidos de fertilizantes.
CN100577279C (zh) 具有吸附和反应能力的多孔颗粒复合材料及其制备工艺
DE102011112657B4 (de) Gasabsorptionsgranulat sowie seine Verwendung
KR102052057B1 (ko) 천연물질을 활용한 살균, 탈취 및 바이러스 감염 예방 기술
KR102027778B1 (ko) 입상 제습제, 이의 제조 방법 및 이의 재활용 방법
TW201524752A (zh) 蔬果保鮮材料及其製造方法
US7563739B2 (en) Desiccant based on clay-bound zeolite, process for its preparation and its use
CN110100745B (zh) 一种去尘吸气液凹凸棒土基矿物猫砂及制备方法
US20060070523A1 (en) Sodium permanganate ethylene absorption agent
CN108338308B (zh) 一种具有双吸功能的保鲜剂及其制备方法
KR100542613B1 (ko) 흡습제의 제조방법
KR101615003B1 (ko) 수분 활성도가 높은 산소 흡수제 및 그 제조방법
KR0131709B1 (ko) 복합 흡착제 및 그 제조방법
KR101023018B1 (ko) 혼합 담체를 이용한 식품의 미생물 억제 제형 및 그 제조방법
KR20160104284A (ko) 에틸렌 가스 제거 효율이 향상된 에틸렌 가스 흡수제 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant