KR102112667B1 - Novel complex functionality ceramic composition and preparation method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a novel ceramic composition and a preparation method thereof, wherein the novel ceramic composition simultaneously exhibits a complex function of cooking oil treatment for reducing emission of harmful cooking oil and preventing and removing scale in a boiler pipe using only eco-friendly materials without use of chemicals (rust inhibitors, cleaning agents).

Description

신규한 복합 기능성 세라믹 조성물 및 그 제조 방법{NOVEL COMPLEX FUNCTIONALITY CERAMIC COMPOSITION AND PREPARATION METHOD THEREOF}A novel composite functional ceramic composition and method for manufacturing the same {NOVEL COMPLEX FUNCTIONALITY CERAMIC COMPOSITION AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 i) 유해 식용유 배출 저감을 위한 식용유 산화 지연 효과 및 ii) 화학 약품(방청제, 청관제)의 사용 없이 친환경 소재만으로 보일러 배관의 스케일을 제거하는 복합적인 기능을 동시에 나타내는 신규한 세라믹 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention is i) a delayed oxidation effect of edible oil to reduce harmful edible oil emissions, and ii) a novel ceramic composition that simultaneously exhibits a complex function of removing the scale of the boiler piping using only eco-friendly materials without the use of chemicals (rust inhibitors, cleaners) and the same It relates to a manufacturing method.

식용유는 식품을 튀기는 등의 조리 방법으로 사용되는 과정에서 공기, 열 그리고 물 등에 의해 산화, 발화, 가수분해 되어 변색되고 산가와 과산화물가 등이 증가되어 인체에 유해한 물질로 변화된다.Cooking oil is oxidized, ignited, and hydrolyzed by air, heat, and water in the process used as a cooking method such as frying food, and the acid value and peroxide value are increased to change into substances harmful to the human body.

식용유를 사용하면 열화, 가수분해 등에 의한 산패가 진행되어 한번 사용한 식용유는 버려져 환경을 파괴하게 되고, 이러한 식용유를 반복 사용하면 생성된 유해물질에 의하여 건강에 유해한 것으로 알려져 있다.When cooking oil is used, rancidity due to deterioration, hydrolysis, etc. proceeds, and once used, the cooking oil is discarded to destroy the environment, and repeated use of such cooking oil is known to be harmful to health by harmful substances generated.

특히, 사용 후 폐기 처리되는 식용유는 연간 83만 톤에 달하는 것으로 알려져 있고, 폐식용유는 그 오염도가 매우 높아 하천 오염에 치명적인 영항을 미치는 것으로 알려져 있다. 쌀뜨물의 BOD(생물학적 산소요구량)는 3천ppm, 된장국은 3만5천ppm인데 비해 폐식용유는 1백만ppm이나 되기 때문에, 폐처리되는 식용유를 줄이는 것은 국가와 사회에 경제적인 효과뿐 아니라 환경 보존에도 막대한 효과를 미칠 수 있을 것으로 기대된다.In particular, edible oil that is disposed of after use is known to reach 830 thousand tons per year, and waste edible oil is known to have a fatal effect on river pollution due to its very high degree of contamination. Reducing edible oil to be disposed of is not only economical for the country and society, but also the environment, as well as the economical effect on the country and society, while the BOD (biological oxygen demand) of rice water is 3,000 ppm and miso soup is 35,000 ppm. It is expected to have a huge effect on preservation.

반면, 국내외 식용유 처리 기술은 대부분 식용유 찌꺼기만 여과하는 기술 수준에 머물러 있을 뿐, 산화 억제, 열화 방지 및 탈색의 효과에 관한 연구는 부족한 실정이며, 유리 지방산, 트랜스지방, 동물성 지방, 과산화물가의 제거가 불가하여 환경 폐기물 감량이 불가능한 실정이다.On the other hand, most domestic and foreign cooking oil treatment technologies remain at the level of filtering only edible oil residues, and research on the effects of antioxidant inhibition, deterioration and decolorization is insufficient, and removal of free fatty acids, trans fats, animal fats, and peroxide values It is impossible to reduce environmental waste.

한편, 최근에는 사회 전반적으로 건강에 대한 관심 및 지식수준이 전반적으로 상승하면서 유기농 식품을 찾는 소비자가 가파르게 증가하고 있다. 이에 따라 식품을 가공하는 공장에서는 유기농 인증 조건을 만족하는 제품을 생산하기 위해 많은 노력과 연구를 하고 있는 실정이다.On the other hand, in recent years, the interest in health and the level of knowledge in society as a whole have increased, and consumers seeking organic food are rapidly increasing. As a result, many factories and plants are making efforts to produce products that satisfy the organic certification conditions.

상기 유기농 인증을 위해 원재료의 재배 과정부터 가공 포장 배송까지 각 단계에 대한 면밀한 관리가 이루어지고 있으나, 대형 식품 가공 공장의 보일러에 사용되는 화학약품(방청제, 청관제)의 대체 방법은 전무한 상태이다.For the organic certification, careful management is performed for each step from the cultivation process of raw materials to the delivery of processed packaging, but there is no alternative method of chemicals (rust inhibitors, cleaners) used in boilers in large food processing plants.

청관제(boiler water additives)는 보일러 내부의 결석, 물때 생성, 부식 등을 방지하기 위해 투입하는 화학물질로서 4∼5종의 물질을 혼합한 제품을 사용한다. 식품의약품안전처는 2017년 식품 제조용 스팀보일러 내부의 스케일 또는 부식을 방지하기 위해 사용되는 청관제를 식품첨가물로 지정하여 관리하는 방안에 대한 정책설명회를 갖기도 하였다. Boiler water additives are chemicals that are added to prevent stones, scales, and corrosion inside the boiler, and use products mixed with 4 to 5 substances. In 2017, the Ministry of Food and Drug Safety also held a policy briefing on how to designate and manage the cleaning agent used to prevent scale or corrosion inside the steam boiler for food manufacturing.

또한, 방청제는 식품 제조공장에 사용하는 보일러의 급수용 배관이 부식되어 금속이 용출되는 것을 막고, 식수가 오탁되는 것을 방지하기 위해 사용하는 약제로서, 이는 일시적인 것으로 근본적인 대책이 아닐 뿐 아니라 인체 유해성 논란이 되고 있다. 물론 급수용으로 사용 가능한 방청제로 인산염류, 규산염류, 복합염류 등이 있으나 단가가 높아 실제 현장에서 사용되지 않는 경우가 많고 공업용 청관제를 대체 사용하여 문제가 되고 있는 실정이다.In addition, anti-corrosive agents are drugs used to prevent corrosion of metal from elution due to corrosion of water supply pipes in boilers used in food manufacturing plants, and this is temporary and is not a fundamental measure, but also controversy over human hazards Is becoming Of course, there are phosphates, silicates, and complex salts as rust inhibitors that can be used for water supply, but they are often not used in the actual field due to their high cost.

또한, 상기 급수용 방청제도 과량 사용시에는 칼슘 결핍에 의한 뼈의 성장 저해, 혈관경화, 요독증, 신경화증, 신부전증, 고혈압, 어린이의 발육 저해 등 많은 문제점이 있으므로 친환경적으로 관리할 수 있는 시스템 마련이 시급하다.In addition, when excessive use of the water-proof rust preventive system, there are many problems such as inhibition of bone growth due to calcium deficiency, vascular sclerosis, uremia, neurosis, renal failure, hypertension, and inhibition of development of children. .

이에, 본 발명자는 유기농 작물 또는 수산물을 재료로 하여 제조·가공·유통되는 모든 과정에서 화학약품을 사용하지 않고 친환경적으로 수질을 관리함과 동시에 보일러 배관 내 스케일 형성을 억제할 수 있는 세라믹 조성물을 개발하였고, 이를 통해 위해요소 중점관리 기준인 'HACCP인증' 'GAP인증' '유기농 가공식품인증'의 요구 조건을 충족하기 쉬워질 것으로 예상되며, 친환경적인 수질관리를 통해 폐수저감 등 국가의 환경오염 저감방안에 기여할 것으로 기대된다.Accordingly, the present inventor has developed a ceramic composition capable of controlling the water quality in an eco-friendly manner without using chemicals in all processes of manufacturing, processing, and distributing organic crops or aquatic products as materials, and at the same time suppressing scale formation in boiler piping. Through this, it is expected to easily meet the requirements of 'HACCP certification', 'GAP certification' and 'Organic processed food certification', which are the key management criteria for risk factors, and measures to reduce environmental pollution in countries such as wastewater reduction through eco-friendly water quality management. It is expected to contribute.

한국 등록특허 제10-1721209호Korean Registered Patent No. 10-1721209

본 발명의 목적은 음이온 및 원적외선을 방출함으로써 닭이나 기타 육류에서 배어나오는 동물성 유지와 지방산 등을 정제하여 사용을 가능케 하며, 비교적 낮은 온도에서도 튀김의 효력을 높이고, 특히 튀김과정에서 식용유가 산화되는 것을 방지할 수 있도록 하는 세라믹 조성물 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to release the negative ions and far infrared rays to enable the use of purified animal fats and fatty acids from chickens or other meats, improves the effectiveness of frying even at relatively low temperatures, and especially edible oils are oxidized during frying. It is to provide a ceramic composition that can be prevented and a method of manufacturing the same.

또한, 본 발명의 다른 목적은 유기농 작물 또는 수산물을 재료로 하여 제조·가공·유통되는 모든 과정에서 화학약품을 사용하지 않고 친환경적으로 수질을 관리함과 동시에 보일러 배관 내 스케일 형성을 억제할 수 있는 세라믹 조성물 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to use organic crops or aquatic products as a material, and to manufacture, process, and distribute the ceramic composition that can control the water quality in an eco-friendly manner and suppress scale formation in the boiler piping without using chemicals in all processes. And to provide a method for manufacturing the same.

나아가, 본 발명의 또 다른 목적은 상기한 세라믹 조성물이 광물성이 아닌 비정질의 식물성 실리카를 포함함으로써 인체에 무해한 친환경 세라믹 조성물을 제공하는 것이다.Furthermore, another object of the present invention is to provide an environmentally friendly ceramic composition that is harmless to the human body by including the amorphous vegetable silica in which the above-described ceramic composition is not mineral.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면은 a) 실리카 알루미나(Silica-Alumina)가 30 중량% 이상 포함된 암 장석(長石, feldspar) 40 내지 50 중량부, 와목(蛙目) 5 내지 15 중량부, 참나무재 5 내지 20 중량부, 황토 5 내지 30 중량부, 왕겨(husk) 재 5 내지 15 중량부, 지르코니아 0.1 내지 10 중량부, 티타늄 0.1 내지 10 중량부 및 조개껍질 분말 0.1 내지 10 중량부를 혼합하는 제1단계; b) 상기 제1단계에서 혼합된 각 성분을 건조한 후, 분쇄하는 제2단계; c) 상기 제2단계에서 분쇄된 각 성분을 소성하는 제3단계; 및 d) 상기 제3단계에서 소성된 조성물을 연마하는 제4단계;를 포함하는, 세라믹 조성물의 제조 방법을 제공한다.One aspect of the present invention for solving the above problems is a) 40 to 50 parts by weight of feldspar of silica alumina (Silica-Alumina) containing at least 30% by weight, 5 to 15 parts by weight Parts, 5-20 parts by weight of oak wood, 5-30 parts by weight of ocher, 5-15 parts by weight of husk ash, 0.1-10 parts by weight of zirconia, 0.1-10 parts by weight of titanium and 0.1-10 parts by weight of shellfish powder A first step of mixing; b) a second step of drying and then pulverizing each component mixed in the first step; c) a third step of firing each component crushed in the second step; And d) a fourth step of polishing the fired composition in the third step.

구체적으로, 상기 제조 방법은 상기 b) 단계와 c) 단계 사이에 상기 제2단계와 제3단계 사이에 상기 조성물을 볼 형태로 성형하는 단계를 추가로 더 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Specifically, the manufacturing method may further include a step of molding the composition into a ball shape between the second and third steps between steps b) and c), but is not limited thereto. .

구체적으로, 상기 제1단계의 참나무재 및 왕겨재는 해당하는 식물 원재료들을 400~600℃에서 소성한 재를 분쇄한 것일 수 있으며, 상기 제1단계의 조개껍질 분말은 조개껍질 원재료를 수중에서 3 내지 8일 동안 염분 제거 처리한 후 건조 및 분쇄한 것일 수 있고, 상기 제1단계의 원재료들을 320 ~ 340 mesh로 분쇄한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 필요에 따라 이를 적절히 변경하여 적용 가능하다.Specifically, the oak and chaff ashes of the first step may be crushed ashes fired at 400 to 600 ° C of the corresponding plant raw materials, and the shellfish powder of the first step is 3 to 3 from the shellfish raw materials in water. After the salt removal treatment for 8 days, it may be dried and pulverized, and the raw materials of the first step may be pulverized to 320 to 340 mesh, but is not limited thereto, and may be appropriately changed as necessary.

구체적으로, 상기 제3단계의 소성 단계는 i) 700~ 900℃에서 1차 소성하는 단계; 및 ii) 1100 ~ 1500℃에서 2차로 소성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것으로서, 상기 1차 및 2차 소성 단계는 각각 20 ~ 30 시간 동안 소성이 이루어지고, 전체 소성 시간은 약 40 ~ 60시간 동안 이루어지는 것일 수 있다.Specifically, the firing step of the third step is i) first firing at 700 ~ 900 ℃; And ii) second firing at 1100 to 1500 ° C .; wherein the first and second firing stages are firing for 20 to 30 hours, respectively, and the total firing time is for about 40 to 60 hours. It may be done.

본 발명의 다른 측면은 상기 제조 방법으로 제조된 세라믹 조성물을 제공한다.Another aspect of the present invention provides a ceramic composition prepared by the above manufacturing method.

상기 세라믹 조성물은 실리카 알루미나(Silica-Alumina)가 30 중량% 이상 포함된 암 장석(長石, feldspar) 40 내지 50 중량부, 와목(蛙目) 5 내지 15 중량부, 참나무재 5 내지 20 중량부, 황토 5 내지 30 중량부, 왕겨(husk) 재 5 내지 15 중량부, 지르코니아 0.1 내지 10 중량부, 티타늄 0.1 내지 10 중량부 및 조개껍질 분말 0.1 내지 10 중량부를 포함하여 제조된 것일 수 있다.The ceramic composition is 40 to 50 parts by weight of feldspar of silica alumina (Silica-Alumina) containing at least 30% by weight, 5 to 15 parts by weight of oak wood, 5 to 20 parts by weight of oak wood, 5 to 30 parts by weight of ocher, 5 to 15 parts by weight of husk (husk) ash, 0.1 to 10 parts by weight of zirconia, 0.1 to 10 parts by weight of titanium, and shellfish powder 0.1 to 10 parts by weight may be prepared.

구체적으로, 상기 세라믹 조성물은 비정질 식물성 실리카를 포함하여 제조된 것으로서 지름 8 내지 30mm 사이의 구형일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Specifically, the ceramic composition is made of amorphous vegetable silica, and may be spherical with a diameter of 8 to 30 mm, but is not limited thereto.

본 발명의 세라믹 조성물은 자체적으로 음이온 및 원적외선을 방출하기 때문에 식용성 기름의 분자를 세분화할 수 있으므로 튀김 온도를 낮추어 튀김을 하여도 기존에 비하여 튀김물에 대한 침투성이 더 뛰어나 동일한 맛을 유지하며, 발화(유연)의 감소 등 작업효율이 1.5배 이상 증가할 수 있고, 기름의 열화와 가수분해가 감소함으로써 산화가 억제되어 기름의 사용기간이 2배 이상 증가되어 폐기물을 최소화 할 수 있는 것을 특징으로 한다.Since the ceramic composition of the present invention emits negative ions and far infrared rays by itself, it is possible to subdivide the molecules of edible oil, so even if frying is performed by lowering the frying temperature, the permeability to the fried water is better than that of the prior art, thereby maintaining the same taste. It is characterized in that work efficiency such as reduction of ignition (flexibility) can be increased by more than 1.5 times, and oxidation is suppressed by deterioration and hydrolysis of oil, so that the service life of oil is increased more than 2 times to minimize waste. do.

또한, 본 발명의 세라믹 조성물은 일정 규모 이상의 시공 규모를 필수적으로 요구하지 않고, 어떠한 규모에도 적용 가능하며, 설비의 시공이나 운용(유지)에 별도의 비용이 필요하지 않아 경제적이면서도 적용 범위가 넓은 것을 특징으로 한다.In addition, the ceramic composition of the present invention does not necessarily require a construction scale of a certain size or more, can be applied to any scale, and does not require a separate cost for the construction or operation (maintenance) of equipment, so that it is economical and has a wide application range. It is characterized by.

또한, 상기 세라믹 조성물은 순수 제조 장치, 경도 성분 억제 장치, 기계 및 화학 세관 장치 등 별도의 처리 기술이나 장치를 도입하지 않고 제2차 오염 물질을 발생시키지 아니하면서, 급수 계통 또는 배기 가스 등 다양한 원인에 의하여 수 처리 장지에 발생하는 부식 및 스케일 발생 등을 방지함으로써, 열효율 및 설비 수명을 연장시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the ceramic composition does not generate secondary pollutants without introducing separate treatment technologies or devices such as pure water production equipment, hardness component suppression equipment, mechanical and chemical customs equipment, and various causes such as a water supply system or exhaust gas. By preventing corrosion and scale generated in the water treatment site by, it is characterized in that it is possible to extend the thermal efficiency and equipment life.

상기 세라믹 조성물은 전해질의 침해를 방지하여 물질의 변성과 산화를 늦추게 하는 활성화 작용 및 배관 내부의 붉은 녹에 자철광 피막을 형성하여 검은 녹으로 변화시켜 더 이상의 녹 진행을 막아주는 환원 작용을 나타내며, 본 발명의 세라믹 조성물을 처리하는 경우 일정기간 후에는 약제를 첨가하지 않아도 될 정도의 탁월한 방청효과를 나타낸다.The ceramic composition exhibits an activating action that prevents the invasion of electrolytes and slows the degeneration and oxidation of materials, and forms a magnetite film on the red rust inside the piping to change to black rust, thereby reducing the rust process. When the ceramic composition of the present invention is treated, it exhibits an excellent anti-corrosive effect such that it is not necessary to add a drug after a certain period of time.

또한, 상기 세라믹 조성물은 미생물의 작용을 억제시키는 항균, 제균효과, 정화, 탈취효과를 발휘하며, 물분자가 작아지고 점성이 낮아져 침투력과 보수력이 증가, 산화방지의 효과를 높이는 조정효과 또한 나타내는 바, 상기한 효과 모두를 동시에 나타내는 복합적인 효과를 지니는 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, the ceramic composition exerts antibacterial, antibacterial, purifying, and deodorizing effects that inhibit the action of microorganisms, and water molecules become smaller and viscosity decreases, thereby increasing the penetration and water retention capacity and also improving the effect of oxidation. , It is characterized by having a complex effect showing all of the above effects at the same time.

또한, 본 발명의 세라믹 조성물은 비정질 식물성 실리카를 포함하여 제조된 친환경 제품으로서, 인체에 무해하므로 식용, 화장품 및 식품 첨가제로 사용이 가능하며, 이를 통해 친환경 수처리 요구업체, 식품 및 화장품 제조공장, 유기농 가공인증에 적용이 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the ceramic composition of the present invention is an eco-friendly product made of amorphous vegetable silica, and is harmless to the human body, so it can be used as an edible, cosmetic, and food additive. Through this, eco-friendly water treatment demanders, food and cosmetic manufacturing factories, and organic It is characterized by being applicable to processing certification.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구 범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 세라믹볼로부터 방출되는 적외선의 방사율을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예인 세라믹볼로부터 방출되는 적외선의 방사 에너지를 FT-IR Spectometer를 이용하여 흑체(black body)와 대비하여 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예인 세라믹볼의 항균 능력을 확인하기 위해 E. coli의 감소율을 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예인 세라믹볼의 항균 능력을 확인하기 위해 P. aeruginosa의 감소율을 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 세라믹볼이 기름의 투명도 개선에 효과가 있는지를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 세라믹볼이 기름의 산화를 억제하는지 확인하기 위하여 산가를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 세라믹볼을 보일러에 투입한 후 배관의 스케일 제거 효과를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
Figure 1 shows the results of measuring the emissivity of infrared radiation emitted from a ceramic ball according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows the result of measuring the radiation energy of the infrared radiation emitted from the ceramic ball according to an embodiment of the present invention compared to a black body (black body) using an FT-IR Spectometer.
Figure 3 shows the result of confirming the reduction rate of E. coli in order to confirm the antibacterial ability of the ceramic ball according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows the results of confirming the reduction rate of P. aeruginosa in order to confirm the antibacterial ability of the ceramic ball according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows the results confirming whether the ceramic ball of the present invention is effective in improving the transparency of the oil.
Figure 6 shows the results of checking the acid value to confirm that the ceramic ball of the present invention inhibits the oxidation of the oil.
Figure 7 shows the result of confirming the effect of removing the scale of the pipe after the ceramic ball of the present invention is put into the boiler.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples. However, the following examples are only to illustrate the present invention, the present invention is not limited by the following examples.

실시예 1. 신규한 세라믹 조성물의 제조Example 1. Preparation of a novel ceramic composition

본 발명에 따른 세라믹 조성물은 다음과 같은 4개의 단계를 거쳐 제조하였다. The ceramic composition according to the present invention was prepared through the following four steps.

구체적으로, I) 실리카 알루미나(Silica-Alumina)가 30 중량% 이상 포함된 암 장석(長石, feldspar) 40 내지 50 중량부, 와목(蛙目) 5 내지 15 중량부, 참나무재 5 내지 20 중량부, 황토 5 내지 30 중량부, 왕겨(husk) 재 5 내지 15 중량부, 지르코니아 0.1 내지 10 중량부, 티타늄 0.1 내지 10 중량부 및 조개껍질 분말 0.1 내지 10 중량부를 혼합하는 제1단계; Ⅱ) 상기 제1단계에서 혼합된 각 성분을 건조한 후, 분쇄하는 제2단계; Ⅲ) 상기 제2단계에서 분쇄된 각 성분을 소성하는 제3단계; 및 Ⅳ) 상기 제3단계에서 소성된 조성물을 연마하는 제4단계;를 포함하여 제조하였다.Specifically, I) 40 to 50 parts by weight of feldspar of silica alumina (Silica-Alumina) containing 30% by weight or more, 5 to 15 parts by weight of oak, 5 to 20 parts by weight of oak wood A first step of mixing 5 to 30 parts by weight of ocher, 5 to 15 parts by weight of husk ash, 0.1 to 10 parts by weight of zirconia, 0.1 to 10 parts by weight of titanium and 0.1 to 10 parts by weight of shellfish powder; Ⅱ) a second step of drying and then pulverizing each component mixed in the first step; Ⅲ) a third step of firing each component crushed in the second step; And Ⅳ) a fourth step of polishing the fired composition in the third step.

또한, 본 발명의 신규한 세라믹 조성물의 제조 과정은 상기 제2단계와 제3단계 사이에 상기 조성물을 볼 형태로 성형하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the manufacturing process of the novel ceramic composition of the present invention may further include a step of molding the composition into a ball shape between the second and third steps.

이때, 상기 제1단계의 암 장석, 와목, 황토, 지르코니아, 티타늄 및 조개껍질 분말의 함량이 위 함량보다 작아지면 완성된 세라믹 볼이 적절한 강도 및 충분한 적외선 방출량을 가지기 어려우며, 상기 함량보다 커지면 적절한 활성 산소량 및 충분한 흡착 능력을 가지기 어렵게 된다.At this time, when the content of the first feldspar, feldspar, ocher, zirconia, titanium, and shellfish powder is less than the above content, it is difficult for the finished ceramic ball to have adequate strength and sufficient infrared emission, and if it is greater than the above content, proper activity It becomes difficult to have an oxygen amount and a sufficient adsorption capacity.

또한, 상기 제1단계의 참나무재 및 왕겨재의 함량이 위 함량보다 작아지면 적절한 활성 산소량 및 충분한 흡착 능력을 가지기 어려우며, 상기 함량보다 커지면 완성된 세라믹 조성물이 적절한 강도 및 충분한 적외선 방출량을 가지기 어렵게 된다.In addition, when the content of the oak and chaff in the first step is smaller than the above content, it is difficult to have an adequate amount of active oxygen and sufficient adsorption capacity, and when the content is larger than the above content, it is difficult for the finished ceramic composition to have proper strength and sufficient infrared emission.

이때, 상기 제1단계의 참나무재 및 왕겨재는 해당하는 식물 원재료들을 400~600℃에서 소성한 재를 분쇄한 것을 사용하였다.At this time, the oak and chaff ashes of the first step were used to crush the ashes calcined at 400 ~ 600 ° C.

또한, 상기 제1단계의 조개껍질 분말은 조개껍질 원재료를 수중에서 3 내지 8일 동안 염분 제거 처리한 후, 건조 및 분쇄한 것을 사용하였으며, 상기 제1단계의 원재료들을 320 ~ 340 mesh로 분쇄한 것을 준비하여 사용하였다.In addition, the shellfish powder of the first step was used to remove the shellfish raw material from salt in water for 3 to 8 days, and then dried and crushed. The raw materials of the first step were crushed into 320 to 340 mesh. It was prepared and used.

상기 제 1단계에서 혼합 단계는 상기와 같이 준비한 광물질, 식물 석회질 및 식물 규산질 성분들로 구성된 혼합 재료들을 볼밀(ball mill)에서 수분을 첨가하면서 20 내지 40 시간 동안 습식 혼합함으로써 구성 물질들 간에 마찰로 인한 분쇄 과정이 이루어지도록 하였다. 상기 수분은 단지 입자간 마찰이 생겨 분쇄 과정이 이루어지기 위한 정도의 점도이면 충분하므로 수분의 첨가량은 특별히 제한을 두지 않는다. 또한, 이러한 습식 혼합은 일 실시예에 불과할 뿐, 건식 혼합의 가능성을 제외하는 것이 아니다.The mixing step in the first step is a friction between the constituent materials by wet mixing for 20 to 40 hours while adding water in a ball mill to the mixed materials composed of the mineral, plant lime and plant siliceous ingredients prepared as above. The resulting crushing process was performed. Since the moisture is only sufficient to have a viscosity that is sufficient for the grinding process to occur due to friction between particles, the amount of moisture added is not particularly limited. In addition, such wet mixing is only an example, and does not exclude the possibility of dry mixing.

상기한 과정을 통해 습식 혼합된 혼합 물질을 7 내지 21일간 그늘에서 자연 건조하는 과정을 거쳤으며, 이러한 과정을 거침으로써 본 발명의 세라믹 조성물을 이용해 제조하는 구조물이 높은 강도를 가질 뿐만 아니라 수 처리 과정에서 적절한 양의 활성 산소를 만들 수 있는 기공이 형성될 수 있다.Through the above-described process, the wet-mixed mixed material was naturally dried in the shade for 7 to 21 days, and through this process, the structure manufactured using the ceramic composition of the present invention not only has a high strength, but also a water treatment process. In the pores can be formed to produce an appropriate amount of free radicals.

본 실시예에서는 건조된 혼합 재료들을 볼 모양으로 성형하여 세라믹 볼을 제조하였으며, 이는 구형이 단위 면적당 가장 많은 입자를 배치할 수 있는 동시에 물에 접하는 면적도 최대화할 수 있으며 생산성도 높기 때문이다. 그러나 이러한 입자의 형태는 상기한 구형에 제한되지 않고, 상기 혼합 재료들을 이용하여 다각형, 판형, 혹은 불규칙한 형상 등 어떤 형태로도 적절히 변경하여 적용이 가능하다.In this embodiment, the dried mixed materials were molded into a ball shape to produce a ceramic ball, because the sphere can place the largest number of particles per unit area while at the same time maximizing the area in contact with water and high productivity. However, the shape of the particles is not limited to the above-described spherical shape, and may be appropriately changed to any shape such as a polygon, a plate shape, or an irregular shape using the mixed materials.

본 실시예에서는 상기 건조된 혼합 재료들을 볼 모양으로 성형한 후, 적절한 강도 및 공극을 가질 수 있도록 일련의 소성 과정을 거치는 제3단계를 실시하였다.In this embodiment, after the dried mixed materials are formed into a ball shape, a third step is performed through a series of firing processes to have appropriate strength and voids.

구체적으로, 상기 제3단계의 소성 단계는 a) 700~ 900℃에서 1차 소성하는 단계; 및 b) 1100 ~ 1500℃에서 2차로 소성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것으로서, 상기 1차 및 2차 소성 단계는 각각 20 ~ 30 시간 동안 소성이 이루어지고, 전체 소성 시간은 약 40 ~ 60시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 한다.Specifically, the firing step of the third step is a) primary firing at 700 ~ 900 ℃; And b) second firing at 1100 to 1500 ° C., wherein the first and second firing steps are firing for 20 to 30 hours, respectively, and the total firing time is about 40 to 60 hours. It is characterized by being made.

상기 소성 과정을 통해 본 발명의 식물성 유기물의 일부가 광물질과 화학적 결합을 이루며, 참나무와 왕겨에 존재하는 다양한 유기물질 및 무기염류는 그대로 잔류하면서 수처리시 인체에 유익한 유기 혹은 무기염류의 용출효과를 거두게 된다.Through the firing process, a part of the vegetable organic matter of the present invention forms a chemical bond with a mineral, and various organic substances and inorganic salts present in oak and chaff remain as they are, while reaping the beneficial effect of elution of organic or inorganic salts beneficial to the human body during water treatment. do.

또한, 상기 소성 과정을 거치면서 세라믹 성분간의 결합력을 증진시켜 구조체 전체의 기계적 강도를 현저히 개선함과 동시에 상기 세라믹 조성물의 구성 성분이 함유하고 있는 원적외선 방사율 및 방사 에너지의 효율을 현저히 상승시킬 수 있다.In addition, it is possible to significantly improve the mechanical strength of the entire structure by enhancing the bonding strength between the ceramic components through the firing process, and at the same time significantly increase the efficiency of far-infrared emissivity and radiation energy contained in the components of the ceramic composition.

실험예 1. 신규한 세라믹 볼의 압축강도 확인 실험Experimental Example 1. Compression strength test of a new ceramic ball

상기 실시예 1의 방법으로 제조된 세라믹 볼이 우수한 압축강도를 가지는지 확인하였다. It was confirmed that the ceramic balls prepared by the method of Example 1 had excellent compressive strength.

본 발명의 세라믹 볼은 높은 강도를 가짐으로써, 높은 유속을 가지는 물과 충돌하여 강한 에너지를 발생시킬 수 있고, 충돌 및 마찰에도 쉽게 깨지거나 부서지지 않는 것을 특징으로 하는 바, 종래에 세라믹볼을 단순 통과하는 방식의 여과장치가 가지는 한계점을 극복할 수 있다.Since the ceramic ball of the present invention has high strength, it can collide with water having a high flow rate to generate strong energy, and it is characterized in that it is not easily broken or broken even in collision and friction. It is possible to overcome the limitations of the passing type filtration device.

구체적으로, 본 실험예에서는 지름 16mm의 구형으로 제조된 세라믹 볼 12개를 시험편으로 하여 만능재료시험기(하중 용량 5Tonf)를 이용해 시험속도 10mm/min으로 최대압축하중을 확인하였고, 특히 건조 및 수중 상태 각각에서의 최대압축하중을 확인한 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 수중 상태의 최대압축하중은 해당 세라믹 볼을 24시간동안 수침 시킨 후 표면건조포화 상태일 때의 압축하중을 측정하였다.Specifically, in this Experimental Example, the maximum compression load was confirmed at a test speed of 10 mm / min using a universal material tester (load capacity 5 tonf) using 12 ceramic balls made of a spherical shape having a diameter of 16 mm as a test piece. Table 1 shows the results of confirming the maximum compression load in each. The maximum compressive load in the water state was measured by immersing the ceramic ball for 24 hours and then measuring the compressive load in the surface dry saturation state.

시험편
번호
Test piece
number
1
(kgf)
One
(kgf)
2
(kgf)
2
(kgf)
3
(kgf)
3
(kgf)
4
(kgf)
4
(kgf)
5
(kgf)
5
(kgf)
6
(kgf)
6
(kgf)
7
(kgf)
7
(kgf)
8
(kgf)
8
(kgf)
9
(kgf)
9
(kgf)
10
(kgf)
10
(kgf)
건조dry 765765 895895 877877 606606 546546 961961 12921292 10641064 876876 10021002 수중Underwater 10041004 10211021 960960 990990 10301030 643643 16371637 510510 13911391 769769

그 결과, 상기 표 1에 나타난 바와 같이 본 발명에서 제조한 세라믹 볼은 건조 상태에서 540 내지 1300 kgf의 높은 압축강도를 가지며, 수중 상태에서도 510 내지 1400 kgf의 높은 압축강도를 가져 높은 활용가능성을 내포하는 것을 확인하였다.As a result, as shown in Table 1, the ceramic balls manufactured in the present invention have a high compressive strength of 540 to 1300 kgf in a dry state, and a high compressive strength of 510 to 1400 kgf in an underwater state, thereby implying high availability. Was confirmed.

실험예 2. 세라믹 볼의 적외선 방사 에너지 확인 실험Experimental Example 2. Infrared emission energy confirmation experiment of ceramic ball

상기 실시예 1의 방법으로 제조된 세라믹 볼의 적외선 방사 에너지를 확인하기 위한 실험을 실시하였다. An experiment was performed to check the infrared radiation energy of the ceramic balls prepared by the method of Example 1.

일반적으로 물 분자는 물 분자간의 수소 결합 등으로 큰 집합 상태를 이루게 되며, 기름 분자는 발데르발스력 및 소수성 결합등으로 인해 큰 집합 상태를 이루게 되어 상기 분자들의 전체적인 반응 활성이 작아지게 된다. 그러나 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 세라믹 볼은 자체적으로 원적외선을 방출함으로써, 물 및/또는 기름 분자가 집합 상태로부터 개별적인 분자 형태로 작용할 수 있도록 만들며, 이로 인해 상기 분자의 전체 반응 활성이 높아지게 된다.In general, water molecules form a large aggregate state due to hydrogen bonding between water molecules, etc., and oil molecules form a large aggregate state due to Valder Waals force and hydrophobic bonds, thereby reducing the overall reaction activity of the molecules. However, the ceramic balls produced by the manufacturing method of the present invention emit far infrared rays to make water and / or oil molecules act as individual molecular forms from the aggregated state, thereby increasing the overall reaction activity of the molecules. .

하기 표 2 및 도 1, 2는 각각 본 발명에 의하여 제조된 세라믹 볼의 일 실시예를 한국원적외선응용평가연구원에 의뢰하여 상기 세라믹볼로부터 방출되는 적외선의 방사율 및 방사 에너지를 FT-IR Spectometer를 이용하여 흑체(black body)와 대비하여 측정한 결과로서, 본 발명에 의하여 제조된 세라믹 볼로부터 3.70×102 W/m2·㎛(T=40℃)이상의 높은 적외선 방사 에너지가 0.925라는 높은 방사율로 방출되고 있는 것을 확인할 수 있다.Tables 2 and 1 and 2, respectively, commissioned an embodiment of the ceramic ball manufactured by the present invention to the Korea Far Infrared Application Evaluation Research Institute, and used the FT-IR Spectometer for the emissivity and radiation energy of infrared rays emitted from the ceramic ball. As a result of measurement in comparison with a black body, a high infrared emission energy of at least 3.70 × 10 2 W / m 2 · µm (T = 40 ° C) from the ceramic ball manufactured according to the present invention is 0.925. It can be confirmed that it is being released.

방사율(5~20㎛)Emissivity (5 ~ 20㎛) 방사에너지(W/m2·㎛, 40℃)Radiation energy (W / m 2 · ㎛, 40 ℃) 0.9250.925 3.72×102 3.72 × 10 2

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의하여 제조된 세라믹 볼로부터 방출되는 원적외선으로 인하여 물 및/또는 기름 분자 집합체의 크기가 작아지게 되고, 상기 분자의 전체적인 반응 활성이 향상될 수 있다.As shown in Table 2, the size of the aggregates of water and / or oil molecules is reduced due to the far infrared rays emitted from the ceramic balls manufactured by the present invention, and the overall reaction activity of the molecules can be improved.

실험예 3. 세라믹 볼의 음이온 방출 특성 확인 실험Experimental Example 3. Experiment for confirming anion emission characteristics of ceramic balls

상기 실시예 1의 방법으로 제조된 세라믹 볼의 음이온 방출 특성을 확인하기 위한 실험을 실시하였다. An experiment was conducted to confirm the anion emission characteristics of the ceramic balls prepared by the method of Example 1.

본 발명에서 제조된 세라믹 볼은 자체적으로 전자(음이온)를 방출하는 특성을 나타내기 때문에, 수 처리 장치 또는 보일러 배관 내 칼슘 및 마그네슘 이온 등 금속 양이온과 반응함으로써 스케일의 형성을 막고, 기존에 형성된 스케일 또한 환원반응을 통해 제거할 수 있다.Since the ceramic ball manufactured in the present invention exhibits the property of emitting electrons (anions) by itself, it prevents the formation of scales by reacting with metal cations such as calcium and magnesium ions in the water treatment device or boiler piping, and the existing scale It can also be removed through a reduction reaction.

본 발명의 세라믹 볼이 음이온 방출 특성을 갖는지 확인하기 위하여, 본 발명에서 제조된 세라믹 볼 30g을 시험편으로 하고, 전하 입자 측정 장치를 이용하여 실내온도 28℃, 습도 35%, 대기중 음이온 수 106/cc 조건에서 KFIA-FI-1042에 준하여 음이온 방출 특성을 확인하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.In order to confirm that the ceramic ball of the present invention has anion emission characteristics, 30 g of the ceramic ball prepared in the present invention is used as a test piece, and the room temperature is 28 ° C, humidity 35%, and the number of negative ions in the atmosphere is 106 / In the cc condition, anion emission characteristics were confirmed according to KFIA-FI-1042, and the results are shown in Table 3 below.

검사항목Inspection items 음이온(ion/cc)Anion (ion / cc) 세라믹 볼Ceramic ball 980980

상기 표 3은 측정대상물에서 방출되는 음이온을 측정하여 단위 체적당 ion 수로 표시한 결과이다. 상기 표 3에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 세라믹 볼은 일반 대기 중 음이온 수에 비하여 8~9배의 음이온을 방출하는 것을 확인하였다.즉, 상기한 바 본 발명의 세라믹 볼은 원적외선 및 음이온 방출 효과를 나타내므로 물 및/또는 기름 분자의 분자간 결합을 끊어 물 분자 집단을 작게 만들고, 이를 통하여 상기 분자들의 분자 활동을 활발하게 함으로써 물 또는 기름 내부에 존재하는 오염 물질 등을 제거, 흡착, 분해하는 등의 반응 활성이 높아질 수 있다.Table 3 is a result of measuring anions emitted from a measurement object and displaying the number of ions per unit volume. As shown in Table 3, it was confirmed that the ceramic balls of the present invention emit 8 to 9 times more negative ions than the number of negative ions in the general atmosphere. That is, as described above, the ceramic balls of the present invention have far-infrared and anion emission effects. To reduce the molecular group of water by breaking the intermolecular bonds of water and / or oil molecules, and thereby through the active molecular activities of the molecules, remove, adsorb, decompose, etc. contaminants present in the water or oil. May increase the reaction activity.

실험예 4. 세라믹 볼의 정화 능력 확인 실험Experimental Example 4. Experiment to confirm the purification ability of ceramic balls

상기 실시예 1의 방법으로 제조된 세라믹 볼의 정화 능력을 확인하기 위하여 세라믹 볼을 이용하는 경우의 유기물 정화능력, 잔류염소 제거능 및 흡착능과 관련이 높은 기공도를 확인하였다.In order to confirm the purifying ability of the ceramic balls prepared by the method of Example 1, it was confirmed that the porosity related to the organic substance purifying ability, residual chlorine removal ability and adsorption ability when using ceramic balls was confirmed.

구체적으로, 유기물 정화능력을 확인하기 위하여 (주)산업공해연구소에 의뢰하여 일반 세제를 사용한 물과 본 발명에서 제조된 세라믹 볼을 사용한 물에 대하여 COD(Chemical Oxygen Demand, 화학적 산소 요구량) 및 BOD(biochemical oxygen demand, 생물학적 산소 요구량)를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.Specifically, in order to confirm the ability to purify the organic matter, COD (Chemical Oxygen Demand) and BOD biochemical oxygen demand) was measured, and the results are shown in Table 4 below.

검사항목Inspection items 일반 세제+물General detergent + water 세라믹 볼+물Ceramic ball + water COD(mg/L)COD (mg / L) 123.4123.4 50.250.2 BOD(mg/L)BOD (mg / L) 347.1347.1 88.788.7

상기 표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 세라믹 볼을 이용할 경우, 일반 세제를 사용하는 경우보다 유기물 등의 오염 물질을 훨씬 효율적으로 제거하는 것을 확인하였다.또한, 본 발명의 세라믹 볼을 이용하는 경우 수도에 잔존하는 잔류 염소의 제거 효과를 나타내는 바, 수돗물 50Ldp 세라믹 볼을 이용한 물과 아무런 처리도 하지 수돗물을 상온에서 교반한 후 잔류 염소의 농도를 측정하고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.As shown in Table 4 above, when using the ceramic ball of the present invention, it was confirmed that the organic substance and the like are removed more efficiently than when using a general detergent. It shows the effect of removing residual chlorine remaining in the bar, the water was treated with water 50Ldp ceramic ball and the tap water was stirred at room temperature without any treatment, the concentration of residual chlorine was measured, and the results are shown in Table 5 below.

검사항목Inspection items 수돗물tap water 세라믹 볼+물Ceramic ball + water 잔류염소 (mg/L)Residual chlorine (mg / L) 0.280.28 00

그 결과, 표 5에 나타난 바와 같이 본 발명의 세라믹 볼을 이용하는 경우 잔류 염소의 양이 줄어든 것을 확인하였다.상기 실시예 1로 제조된 세라믹 볼의 기공도는 기공율 분석결과 약 54 내지 63%인 것으로 나타났고, 기공 크기는 5 내지 10 um임을 확인하여 상대적으로 균일한 크기의 기공이 높은 비율로 존재하는 다공성을 나타내는 것을 확인하였다.As a result, as shown in Table 5, when using the ceramic balls of the present invention, it was confirmed that the amount of residual chlorine was reduced. The porosity of the ceramic balls prepared in Example 1 was about 54 to 63% as a result of porosity analysis. It was confirmed that the pore size was 5 to 10 um, indicating that the pores of a relatively uniform size exhibited porosity in a high proportion.

실험예 5. 세라믹 볼의 항균 능력 확인 실험Experimental Example 5. Experiment to confirm the antibacterial ability of ceramic balls

상기 실시예 1의 방법으로 제조된 세라믹 볼의 항균 능력을 확인하기 위하여 대장균(E. coli), P.아에루기노사(P. aeruginosa), 포도상구균(S. aureus) 및 폐렴균(K. pneumoniae)를 대상으로 항균력을 확인하였다. E. coli, P. aeruginosa, Staphylococcus aureus and Pneumococcus ( K. pneumoniae ) to confirm the antibacterial ability of the ceramic balls prepared by the method of Example 1 ) Was checked for antibacterial activity.

구체적으로, 본 실험예는 KFIA-FI-1002에 준하여 실시하였고, 본 발명의 세라믹 볼을 이용한 시료와 아무런 처리도 하지 않은 시료에 대하여 대장균 및 녹농균의 감소율을 비교하였으며, 사용 균주로는 각각 Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442, S. aureus ATCC 6538, K. pneumoniae ATCC4352를 사용하였으며, 배지 상의 균 수는 희석 배수를 곱하여 산출하였고, 그 결과는 표 6 및 도 3, 4에 나타내었다.Specifically, this experimental example was carried out according to KFIA-FI-1002, and the reduction rates of E. coli and Pseudomonas aeruginosa were compared with respect to the sample using the ceramic ball of the present invention and the sample without any treatment, and Escherichia coli were used as strains, respectively. ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442, S. aureus ATCC 6538, K. pneumoniae ATCC4352 were used, and the number of bacteria on the medium was calculated by multiplying the dilution factor, and the results are shown in Table 6 and FIGS. 3 and 4.

구분division 시료sample 초기농도
(CFU/ml)
Initial concentration
(CFU / ml)
24시간 후 농도
(CFU/ml)
Concentration after 24 hours
(CFU / ml)
감소율(%)Decrease rate (%)
대장균(E. coli) E. coli 대조군Control 3.3X106 3.3X10 6 9.8 X 106 9.8 X 10 6 -- 실험군Experimental group 6.1 X 105 6.1 X 10 5 81.581.5 P.아에루기노사(P. aeruginosa) P. aeruginosa 대조군Control 2.8X107 2.8X10 7 9.1 X 107 9.1 X 10 7 -- 실험군Experimental group 5.3 X 106 5.3 X 10 6 81.181.1 포도상구균Staphylococcus aureus
(S. aureus)(S. aureus)
대조군Control 1.9 X105 1.9 X10 5 4.0 X 106 4.0 X 10 6 --
실험군Experimental group <1.0 X 103 <1.0 X 10 3 99.999.9 폐렴균(K. pneumoniae)Pneumococcal ( K. pneumoniae ) 대조군Control 2.9 X105 2.9 X10 5 3.7 X 106 3.7 X 10 6 -- 실험군Experimental group <1.0 X 103 <1.0 X 10 3 99.999.9

그 결과, 상기 표 6 및 도 3, 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에서 제조된 세라믹 볼을 사용하는 경우 한 시료의 경우, 상기 균주 모두에 대하여 성장 저해율이 80%이상으로 매우 높은 수준인 것을 확인하였다.또한, 상기 실험과 별개로 대장균 O-157에 대한 항균 작용을 확인한 결과, 별도의 항균물질의 첨가 없이도 상기 세라믹 볼을 처리하지 않은 수돗물 대비 24시간에 89.3%, 48시간에 99.6%의 저해율을 확인하였다.As a result, as shown in Table 6 and FIGS. 3 and 4, when using the ceramic balls prepared in the present invention, it was confirmed that the growth inhibition rate for all of the strains was 80% or higher at a very high level. In addition, as a result of confirming the antibacterial action against E. coli O-157 separately from the above experiment, the inhibition rate of 89.3% in 24 hours and 99.6% in 48 hours compared to the tap water without treatment with the ceramic ball without the addition of a separate antibacterial substance Was confirmed.

실험예 6. 세라믹 볼의 악취제거 효과 확인 실험Experimental Example 6. Experiment to check the effect of removing odor of ceramic balls

상기 실시예 1의 방법으로 제조된 세라믹 볼의 악취 제거 효과를 확인하기 위하여 100㎖ 부피를 가지는 용기에 상기 세라믹 볼 시료 10g과 암모니아 수용액 2㎕을 주입하고, 가스검지관법을 사용하여 악취 제거 효과를 측정한 결과를 표 7에 나타내었다.10 g of the ceramic ball sample and 2 µl of ammonia aqueous solution were injected into a container having a volume of 100 ml to confirm the odor removal effect of the ceramic ball prepared by the method of Example 1, and the odor removal effect was obtained using a gas detection tube method. Table 7 shows the measured results.

악취 제거율(%)은 [(대조군 가스 농도 - 실험군 가스 농도)/대조군 가스농도] X 100으로 계산하여 산출하였다.The odor removal rate (%) was calculated by calculating [(control gas concentration-experimental gas concentration) / control gas concentration] X 100.

소요시간(분)Time required (minutes) 악취 제거율(%)Odor removal rate (%) 3030 2020 6060 3030 9090 3030

상기 표 7에 나타난 바와 같이, 본 발명의 세라믹 볼을 투여한 순간 최초 30분 내에 용기 내 암모니아 가스의 농도를 낮추었으며, 60분 이내에 반응을 완료하여 신속하게 암모니아 흡착 및 악취 제거능력을 나타내는 것을 확인하였다.As shown in Table 7, it was confirmed that the concentration of ammonia gas in the container was lowered within the first 30 minutes at the moment the ceramic ball of the present invention was administered, and the reaction was completed within 60 minutes to quickly exhibit ammonia adsorption and odor removal capabilities. Did.

실험예 7. 세라믹 볼의 구성성분 확인 실험Experimental Example 7. Experiment to confirm the composition of ceramic balls

상기 실시예 1의 방법으로 제조된 세라믹 볼의 구성성분을 확인하기 위하여, 일본의 기업인 “하이 실리카 공업㈜”에 의뢰하여 상기 세라믹 볼의 구성성분을 분석하였다.In order to confirm the constituent components of the ceramic balls produced by the method of Example 1, the components of the ceramic balls were analyzed by requesting a Japanese company “High Silica Industry”.

구체적으로, X선 형광 분석 결과 통상 광물성 실리카에는 존재하지 않는 황(S)이 검출되어 광물성 실리카가 아닐 가능성이 높을 것으로 파악되었으며, X선 분석에서는 결정질이 아닌 순수한 비정질 형태인 것을 확인하였다.Specifically, as a result of X-ray fluorescence analysis, it was determined that sulfur (S), which is not normally present in mineral silica, was likely to be non-mineral silica, and X-ray analysis confirmed that it was a pure amorphous form, not crystalline.

적외선 스펙트럼 분석 결과 카보닐기(C=O), 탄소 결합(-C-C-) 및 수산화기(-OH)에 해당하는 스펙트럼이 검출되어 본 발명의 세라믹 조성물이 유기물에서 추출된 것임을 확인하였다. As a result of infrared spectrum analysis, spectrums corresponding to the carbonyl group (C = O), carbon bond (-C-C-), and hydroxyl group (-OH) were detected to confirm that the ceramic composition of the present invention was extracted from organic matter.

본 발명 세라믹 조성물의 성분을 화학적으로 분석한 결과 실리카(SiO2) 98.20%, 알루미나(Al2O3) 0.052%, 산화철(Fe2O3) 0.005% 및 산화티타늄(TiO2) 0.010%를 포함하여 이루어지는 것을 확인하였다.As a result of chemical analysis of the components of the ceramic composition of the present invention, 98.20% of silica (SiO 2 ), 0.052% of alumina (Al 2 O 3 ), 0.005% of iron oxide (Fe 2 O 3 ), and 0.010% of titanium oxide (TiO 2 ) are included. Was confirmed.

상기한 결과를 종합하여 볼 때, 본 발명의 세라믹 조성물은 식물성 유기물로부터 유래한 실리카 성분을 포함하고 있는 것으로서, 비정질 식물성 실리카는 친환경 소재로써 인체에 무해하므로 식용, 화장품, 식료품첨가제로도 사용이 가능하고, 고순도화 비용이 저렴한 특징을 가진다.In view of the above results, the ceramic composition of the present invention contains a silica component derived from a vegetable organic material. Amorphous vegetable silica is an eco-friendly material and is harmless to the human body, so it can be used as an edible, cosmetic, or food additive. And, it has the characteristics of low cost of high purity.

실험예 8. 세라믹 볼의 안정성 평가 확인 실험Experimental Example 8. Experiment to confirm the stability evaluation of ceramic balls

상기 실시예 1의 방법으로 제조된 세라믹 볼의 안정성을 평가하기 위하여, 상기 세라믹 볼 40개를 정제수 4L에 투입하고 상온에서 48시간 동안 150rpm으로 교반한 후의 용출되는 물질을 분석하는 용출 시험을 실시하였다.In order to evaluate the stability of the ceramic balls prepared by the method of Example 1, 40 ceramic balls were added to 4 L of purified water and stirred at 150 rpm for 48 hours at room temperature, followed by an elution test to analyze the eluted material. .

그 결과 납, 카드뮴, 비소, 셀레늄, 철, 크롬, 수은, 바륨, 안티몬 및 잔류 염소가 검출되지 않았으며, 망간 및 아연이 소량 검출되었으나 모두 안전기준 범위 내에 속하는 것을 확인하였다.As a result, lead, cadmium, arsenic, selenium, iron, chromium, mercury, barium, antimony, and residual chlorine were not detected, and small amounts of manganese and zinc were detected, but it was confirmed that they all fall within the safety standards.

실험예 9. 세라믹 볼의 기름의 산화 억제 효과 확인 실험Experimental Example 9. Experiment for confirming the oxidation inhibitory effect of oil in ceramic balls

상기 실시예 1의 방법으로 제조된 세라믹 볼이 기름의 산화를 지연시키는 효과를 나타내는지 평가하기 위하여, 동일한 조건 하에서 상기 세라믹 볼을 이용한 기름과 사용하지 않은 기름의 산가, 기름의 색(투명도) 및 점도 3개 항목에 대한 평가를 실시하고 그 결과를 비교 분석하고, 각각 도 5(색상 및 점도) 및 도 6(산도)에 나타내었다.In order to evaluate whether the ceramic balls produced by the method of Example 1 exhibit the effect of retarding the oxidation of oil, under the same conditions, the acid value of the oil using the ceramic balls and unused oil, the color (transparency) of the oil, and Evaluation was performed on three items of viscosity, and the results were compared and analyzed, and are shown in FIGS. 5 (color and viscosity) and 6 (acidity), respectively.

그 결과, 상기 세라믹 볼을 사용하는 경우 사용하지 않은 경우에 비해 투명도(색)가 높고 점성이 낮아 기름의 수명이 연장된다는 것을 확인하였다.As a result, it was confirmed that when using the ceramic ball, the transparency (color) was high and the viscosity was low compared to the case where the ceramic ball was not used, thereby extending the life of the oil.

기름의 색이 검게 보이는 것은 기름 내부에 존재하는 탄화물에 의한 것이고 기름 자체의 산패를 의미하는 것은 아니고, 충분한 투명도를 유지하는 경우에는 기름의 지속 사용이 가능하다. 점도의 상승은 기름의 산화를 의미하는 것으로서, 기름이 산화되어 점도가 증가하면 탈유가 용이하지 않아 기름 자체의 신선도 및 건강상의 문제 외에도 튀김의 느끼한 맛을 증가시키고, 탈유가 용이한 경우에는 기름의 사용량을 줄일 수 있어 원가절감도 가능한 중요한 요소에 해당한다.The black color of the oil is due to carbides present in the oil, and does not mean the rancidity of the oil itself, and if sufficient transparency is maintained, the oil can be used continuously. Increasing the viscosity means oxidation of oil, and when the oil is oxidized and the viscosity increases, deoiling is not easy, and in addition to the freshness and health problems of the oil itself, it increases the sense of frying, and when deoiling is easy, Cost reduction is also an important factor as it can reduce usage.

구체적으로, 세라믹 볼을 처리한 기름과 처리하지 않은 기름을 대상으로 약 2시간 간격으로 채취한 기름을 여과기를 통해 여과시킨 후 표본으로 제작하였다(도 5).Specifically, the oil collected at approximately 2 hour intervals for the treated and untreated ceramic balls was filtered through a filter to prepare a sample (FIG. 5).

그 결과 도 5에 나타난 바와 같이, 세라믹 볼을 사용한 경우에는 56.35kg의 닭을 튀겨낸 후의 기름 색상과 상기 세라믹 볼을 사용하지 않고 32.85kg의 닭을 튀겨낸 후의 기름 색상이 거의 비슷하여 2배 정도의 차이를 보이는 것을 확인하였으며, 전체적으로 세라믹 볼을 이용하는 경우 기름의 점도가 현저히 낮아지는 것을 확인하였다. As a result, as shown in FIG. 5, when the ceramic ball was used, the oil color after frying 56.35 kg of chicken and the oil color after frying 32.85 kg of chicken without using the ceramic ball were almost the same, and the difference was about twice. It was confirmed that, and when using a ceramic ball as a whole, it was confirmed that the viscosity of the oil was significantly lowered.

한편, 세라믹 볼의 처리 여부에 따른 기름의 산가를 비교하기 위하여 8일간 세라믹 볼을 사용한 실험군 및 사용하지 않은 대조군을 대상으로 매일 기름을 채취하여 AV체커로 산가를 측정하였고, 그 결과를 도 6에 나타내었다.On the other hand, in order to compare the acid value of the oil according to whether the ceramic ball is treated or not, the oil was collected daily from the experimental group and the unused control group using the ceramic ball for 8 days, and the acid value was measured with an AV checker. Shown.

도 6에 나타난 바와 같이, 세라믹 볼을 사용하지 않은 경우 5일째에 나타나는 산가와 동일한 수치가 세라믹 볼을 사용한 실험군에서는 8일째가 되어서야 나타나는 것을 확인함으로써, 본 발명의 세라믹 볼을 사용하는 경우 우수한 기름의 산가 억제 효과가 있음을 확인하였다.As shown in FIG. 6, when the ceramic ball was not used, the same value as the acid value shown on the 5th day was confirmed only on the 8th day in the experimental group using the ceramic ball. It was confirmed that the acid value inhibitory effect.

실험예 10. 세라믹 볼의 스케일 제거 및 억제 효과 확인 실험Experimental Example 10. Experiment to check the effect of removing and suppressing the scale of ceramic balls

상기 실시예 1의 방법으로 제조된 세라믹 볼의 스케일 제거 및 억제 효과를 확인하기 위한 실험을 실시하였다.An experiment was conducted to confirm the descaling and suppression effect of the ceramic balls prepared by the method of Example 1.

구체적으로, 본 발명의 세라믹 볼을 포함하는 수처리 장치를 보일러 배관에 설치하고, 평균 60℃의 온수로 지속 운행하고, 시간 경과에 따른 배관 내 스케일의 변화 모습을 측정하여 도 7에 나타내었다.Specifically, the water treatment device including the ceramic ball of the present invention is installed in a boiler pipe, continuously operated with hot water at an average temperature of 60 ° C., and a change in scale in the pipe over time is measured and shown in FIG. 7.

최초에는 스케일의 두께가 11mm에 이르렀으나, 세라믹 볼을 포함하는 수처리 장치를 설치한지 10일 경과 후에는 스케일의 두께가 5.2mm로 절반 이하로 감소하였으며, 25일 경과 후에는 스케일의 두께가 3.6mm로 측정되어, 본 발명의 세라믹 볼이 기존에 배관 내 존재하는 스케일을 제거할 뿐 아니라 새로운 스케일의 생성을 억제하는 효과를 나타냄을 확인하였다.Initially, the thickness of the scale reached 11 mm, but after 10 days of installing the water treatment device containing ceramic balls, the thickness of the scale was reduced to less than half to 5.2 mm, and after 25 days, the thickness of the scale was 3.6 mm. As measured by, it was confirmed that the ceramic ball of the present invention exhibits an effect of suppressing the generation of a new scale as well as removing the existing scale in the pipe.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration only, and those skilled in the art to which the present invention pertains can understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all modifications or variations derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be interpreted to be included in the scope of the present invention.

Claims (12)

a) 실리카 알루미나(Silica-Alumina)가 30 중량% 이상 포함된 암 장석(長石, feldspar) 40 내지 50 중량부, 와목(蛙目) 5 내지 15 중량부, 참나무재 5 내지 20 중량부, 황토 5 내지 30 중량부, 왕겨(husk) 재 5 내지 15 중량부, 지르코니아 0.1 내지 10 중량부, 티타늄 0.1 내지 10 중량부 및 조개껍질 분말 0.1 내지 10 중량부를 혼합하는 제1단계;
b) 상기 제1단계에서 혼합된 각 성분을 건조한 후, 분쇄하는 제2단계;
c) 상기 제2단계에서 분쇄된 각 성분을 소성하는 제3단계; 및
d) 상기 제3단계에서 소성된 조성물을 연마하는 제4단계;를 포함하는, 세라믹 조성물의 제조 방법.
a) 40 to 50 parts by weight of feldspar of silica alumina (Silica-Alumina) containing 30% by weight or more, 5 to 15 parts by weight of oak, 5 to 20 parts by weight of oak wood, and ocher 5 A first step of mixing 30 to 30 parts by weight, 5 to 15 parts by weight of husk ash, 0.1 to 10 parts by weight of zirconia, 0.1 to 10 parts by weight of titanium, and 0.1 to 10 parts by weight of shellfish powder;
b) a second step of drying and then pulverizing each component mixed in the first step;
c) a third step of firing each component crushed in the second step; And
d) a fourth step of polishing the composition fired in the third step; including, a method of manufacturing a ceramic composition.
제1항에 있어서,
상기 b) 단계와 c) 단계 사이에 상기 제2단계와 제3단계 사이에 상기 조성물을 볼 형태로 성형하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 세라믹 조성물의 제조 방법.
According to claim 1,
Between the step b) and step c), further comprising the step of molding the composition into a ball shape between the second step and the third step, the method of manufacturing a ceramic composition.
제1항에 있어서,
상기 제1단계의 참나무재 및 왕겨재는 해당하는 식물 원재료들을 400~600℃에서 소성한 재를 분쇄한 것인, 세라믹 조성물의 제조 방법.
According to claim 1,
The first step oak wood and chaff ash is a method of manufacturing a ceramic composition, which is a crushed ash fired at 400 ~ 600 ℃ the corresponding plant raw materials.
제1항에 있어서,
상기 제1단계의 조개껍질 분말은 조개껍질 원재료를 수중에서 3 내지 8일 동안 염분 제거 처리한 후 건조 및 분쇄한 것인, 세라믹 조성물의 제조 방법.
According to claim 1,
The shellfish powder of the first step is a method of manufacturing a ceramic composition, after the salt-shell raw material is treated with salt removal for 3 to 8 days in water and then dried and crushed.
제1항에 있어서,
상기 제1단계의 원재료들을 320 ~ 340 mesh로 분쇄한 것인, 세라믹 조성물의 제조 방법.
According to claim 1,
A method of manufacturing a ceramic composition, wherein the raw materials of the first step are crushed into 320 to 340 mesh.
제1항에 있어서,
상기 제3단계의 소성 단계는 i) 700~ 900℃에서 1차 소성하는 단계; 및 ii) 1100 ~ 1500℃에서 2차로 소성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것으로서, 상기 1차 및 2차 소성 단계는 각각 20 ~ 30 시간 동안 소성이 이루어지고, 전체 소성 시간은 40 ~ 60시간 동안 이루어지는 것인, 세라믹 조성물의 제조 방법.
According to claim 1,
The firing step of the third step is i) primary firing at 700 ~ 900 ℃; And ii) second firing at 1100 to 1500 ° C; wherein the first and second firing steps are performed for 20 to 30 hours, respectively, and the total firing time is for 40 to 60 hours. The method of manufacturing a ceramic composition.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 제조 방법으로 제조된 것인, 세라믹 조성물.A ceramic composition prepared by the method of claim 1. 실리카 알루미나(Silica-Alumina)가 30 중량% 이상 포함된 암 장석(長石, feldspar) 40 내지 50 중량부, 와목(蛙目) 5 내지 15 중량부, 참나무재 5 내지 20 중량부, 황토 5 내지 30 중량부, 왕겨(husk) 재 5 내지 15 중량부, 지르코니아 0.1 내지 10 중량부, 티타늄 0.1 내지 10 중량부 및 조개껍질 분말 0.1 내지 10 중량부를 포함하는, 세라믹 조성물.Silica-Alumina contains 40 to 50 parts by weight of rock feldspar containing 30% by weight or more, 5 to 15 parts by weight of oak, 5 to 20 parts by weight of oak wood, 5 to 30 parts of ocher A ceramic composition comprising 5 parts by weight, 5 to 15 parts by weight of husk ash, 0.1 to 10 parts by weight of zirconia, 0.1 to 10 parts by weight of titanium and 0.1 to 10 parts by weight of shellfish powder. 제8항에 있어서,
상기 세라믹 조성물은 비정질 식물성 실리카를 포함하여 제조된 것인, 세라믹 조성물.
The method of claim 8,
The ceramic composition is prepared by including amorphous vegetable silica, ceramic composition.
제8항에 있어서, 상기 세라믹 조성물은 지름 8 내지 30mm 사이의 구형인 세라믹 볼인 것을 특징으로 하는, 세라믹 조성물.The ceramic composition of claim 8, wherein the ceramic composition is a spherical ceramic ball having a diameter of 8 to 30 mm. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹 조성물은 식용유의 산화 억제, 산패 지연, 점도 개선, 산가 개선 및 기름 분자를 세분화 하는 효과로 구성된 군에서 하나 이상 선택된 효과를 나타내는 것인, 세라믹 조성물.
The method according to any one of claims 8 to 10,
The ceramic composition exhibits an effect selected from one or more selected from the group consisting of oxidative inhibition of edible oil, delay in rancidity, improvement in viscosity, improvement in acid value, and the effect of subdividing oil molecules.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹 조성물은 배관 내 환원 작용, 부식 억제, 스케일 억제 및 스케일 제거 효과로 구성된 군에서 하나 이상 선택된 효과를 나타내는 것인, 세라믹 조성물.
The method according to any one of claims 8 to 10,
The ceramic composition exhibits one or more effects selected from the group consisting of a reduction action in a pipe, corrosion inhibition, scale suppression, and scale removal effect.
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