KR102230605B1 - 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단 - Google Patents

순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단 Download PDF

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Abstract

본 발명은 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단에 관한 것이다.
보다 구체적으로는, 물에 반응하여 반응한 물을 항산화수로 제조하는 구형(球形)제를 제조하는 방법으로서, 다공성물질(다공성 광물인 제올라이트, 일라이트, 세리사이트 등)을 이용하여 구형의 핵이될 시드를 준비하고, 이러한 시드의 표면에 순지트(엘리트 또는 노말 중 선택된 1개 이상의 순지트), 다공성물질 및 활성탄을 분말로서 혼합함으로써, 최종적으로 구형(球形)제를 제조하는 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 구형(球形)제는 순지트를 포함함에 따라 순지트 고유의 탄소분말 박리(剝離) 현상을 방지하기 위하여, 구형(球形)제의 표면에 0.1 내지 0.15mm의 코팅층을 형성하도록 하는, 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단에 관한 것이다.

Description

순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단{METHOD FOR MANUFACTURING A GLOBULAR FORM, AND THE GLOBULAR FORM MANUFACTURED BY THE METHOD, AND THE SUPPLY APPARATUS OF WATER CONTAINING A GLOBULAR FORM}
본 발명은 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단에 관한 것이다.
보다 구체적으로는, 물에 반응하여 플러렌을 용출함으로써 반응된 물을 항산화수로 제조하는 구형(球形)제를 제조하는 방법으로서, 다공성물질(다공성 광물인 제올라이트, 일라이트, 세리사이트 등)을 이용하여 구형의 핵이될 시드를 준비하고, 이러한 시드의 표면에 순지트(엘리트 또는 노말 중 선택된 1개 이상의 순지트), 다공성물질 및 활성탄을 분말로 혼합함으로써, 최종적으로 구형(球形)제를 제조하는 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 구형(球形)제는 순지트를 포함함에 따라 순지트 고유의 탄소분말 박리(剝離) 현상을 방지하기 위하여, 구형(球形)제의 표면에 0.1 내지 0.15mm의 코팅층을 형성하도록 하는, 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단에 관한 것이다.
순지트(Shungite)란 Sio2(규산염)과 C60(플러렌)이 주성분인 암석이다.
지구상에서 유일하게 러시아 북부 카렐리야 지역의 슝가에서만 채취되어 순지트라 명명되었고, 플러렌(C60)의 함량에 따라 검정(Normal Shungite:플러렌 60%이하)색 또는 은색(Elite Shungite:플러렌 90%이상)으로 결정된다.
플러렌은 석탄, 다이아몬드와 같이 탄소로 구성되었으나 전혀 다른 성질을 가지고 있다.
현재까지 지구상의 항산화 물질중 가장 강력한 것으로서, 대표적인 비타민C의 125배 이상의 항산화 기능을 한다.
플렌(영어: Fullerene)은 탄소 원자가 구, 타원체, 원기둥 모양으로 배치된 분자를 통칭하는 말이다.
이러한 플렌은 1985년에 처음 발견되었으며, 흑연 조각에 레이저를 쏘았을 때 남은 그을음에서 발견된 완전히 새로운 물질이다. 주로 탄소 원자 60개가 축구공 모양으로 결합하여 생긴 버크민스터풀러렌(C60)을 말한다.
12개의 5원환과 20개의 6원환으로 이루어져 있으며, 각각의 5원환에는 5개의 6원환이 인접해 있다. 지름 약 1nm인 '나노의 축구공'을 형성하는데, 풀러렌이라는 명칭은 이 구조와 같은 모양의 돔을 설계한 미국의 건축가 버크민스터 풀러(B. Fuller: 1895~1983)의 이름에서 유래한 것이다.
순지트가 함유하고 있는 플러렌(C60)은 탄소성분을 함유한 천연 광물 중의 하나이며 흑연이나 다이아몬드와 같은 탄소 동소체이나 흑연이나 다이아몬드와는 전혀 다른 구조적 형태로 탄소 원자가 5각형이나 6각형으로 배열되어있고 연결된 탄소 고리를 가지며 이러한 탄소 고리들이 구형의 형상으로 결합되어 중공을 형성함으로 인하여, 플러렌은 통상 제3의 탄소 동소체로 불린다.
이러한 순지트를 이용하여 일상생활에서 사용하는 물공급수단에 적용하여 항산화수를 제공하도록 한다면, 인류의 생활의 질이 향상될 것으로 기대된다.
지금까지 순지트의 수 많은 효능이 알려지면서 원석을 물에 끓이거나 상온의 물에 장시간 담궈서 플러렌을 용출하여 음용해 오고 있는데 이러한 방법으로는 순지트가 함유하고 있는 유해 중금속을 제거하지 못할 뿐 아니라 항산화수의 생산량 절대적으로 부족하여 상업성이 전혀 없다.
한편, 순지트를 이용하는 기술로서, 등록특허공보 제10-1888859호에는 순지트 및 내추럴 플러렌을 포함하는 자동차용 공기정화필터가 기재되어 있다.
상기 기술은, šœ기트 및 내추럴 플러렌을 포함하는 자동차용 공기정화필터에 관한 것으로, 자동차의 필터 삽입부에 장착되는 지지 프레임; 상기 지지 프레임에 형성되고, 공기를 정화하는 여과부재; 및 3가지 기능으로서 원적외선 방사능, 항균능 및 탈취능을 모두 가지는 다기능성 입자를 포함하는 자동차용 공기정화필터를 제공한다. 상기 다기능성 입자는 원적외선 방사능, 항균능 및 탈취능을 가지는 것으로서, 천연 광물로서의 šœ기트 입자, 및/또는 상기 šœ기트로부터 분리된 내추럴 플러렌(Natural Fullerene)을 포함하는 것으로 기재하고 있다.
이러한 상기 기술에 따르면, 원적외선 방사능, 항균능 및 탈취능 등이 매우 우수하고, 높은 생산성 및 경제성 등을 가지는 것을 기재하고 있다.
그러나, 해당 기술은 순지트를 이용하는 대상이 공기정화필터로서, 항산화수를 제조하고자 하는 본 출원인의 목적과 상이하다.
다만, 물 반응에 관련하여서는, 등록특허공보 제10-0932979호에는 중공형 캡슐 구조체 및 이의 제조 방법이 기재되어 있다.
상기 기술은, 중공형 캡슐 구조체 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 중공형 캡슐 구조체는 구형의 나노기공을 포함하는 외각을 포함한다.
이러한 중공형 캡슐 구조체는 기공이 상호 연결되어 있어 전자 전도성이 우수하며, 비표면적이 넓다. 또한 외각에 포함된 나노기공에 의한 모세관 현상에 의해 물질 전달이 용이하다. 그 결과 촉매 담지체, 카본나노튜브 성장용 지지체, 활물질, 도전제, 분리제, 탈취제, 정수제, 흡착제, 디스플레이용 에미터층 형성용 물질, 필터 등 다양한 분야에 사용 가능하다.
해당 기술은, 플러렌에 대하여 언급하고 있으나, 이는 순지트에 기반한다는 언급도 없을 뿐더러, 따라서, 순지트를 가공하면서 순지트의 단점을 보완하는 기술의 적용 역시 불가능하다.
등록특허공보 제10-1888859호(2018.08.16. 공고) 등록특허공보 제10-0932979호(2019.12.21. 공고)
본 발명의 목적은, 물에 반응하여 반응한 물을 항산화수로 제조하는 구형(球形)제를 제조하는 방법으로서, 다공성물질을 이용하여 구형의 핵이될 시드를 준비하고, 이러한 시드의 표면에 순지트(엘리트 또는 노말 중 선택된 1개 이상의 순지트), 다공성물질 및 활성탄을 분말로서 혼합함으로써, 최종적으로 구형(球形)제를 제조하는 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 본 발명에 따른 구형(球形)제는 순지트를 포함함에 따라 순지트 고유의 탄소분말 박리(剝離) 현상을 방지하기 위하여, 구형(球形)제의 표면에 0.1 내지 0.15mm의 코팅층을 형성하도록 하는, 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단을 제공하는데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단은 아래와 같은 기술적 특징점을 가진다.
먼저, 제올라이트로 이루어진 시드의 표면에, 순지트, 제올라이트 및 활성탄 분말을 결합하고, 그 표면에 황토 분말을 이용하여 코팅층을 형성함으로서 제조된 구형제를 기술적 특징으로 하며, 이러한 구형제를 포함하는 물공급수단을 특징으로 한다.
이때, 물공급수단은 정수기, 연수기 및 샤워기를 포함한다.
한편, 상기구형제의 제조방법은,
제올라이트 분말을 이용하여 구 형상을 가지는 시드를 형성하는 시드 형성 단계;
상기 시드 형성 단계에서 형성된 시드의 표면에 뭉쳐질 재료를 분말화하는 재료의 분말화 단계;
상기 재료의 분말화 단계에서 준비된 각 재료의 분말을, 상기 시드 형성 단계에서 형성된 시드의 표면에 결합하여 구형의 형상을 가지는 구형(球形)층을 형성하는 구형층 형성 단계;
상기 구형층 형성 단계에서 형성된 구형층을 소정의 시간 동안 다짐하고, 다짐된 구형층의 표면에 요철(凹凸)이 존재하지 않도록 표면을 연마시키는 다짐 및 연마 단계;
상기 다짐 및 연마 단계 후 수행되는 단계로서, 구형층의 표면에 황토분말을 이용하여 코팅층을 형성함으로써, 구형층의 표면에서 탄소성분이 박리되는 것을 방지하도록 하는 황토 코팅층 형성 단계;
상기 황토 코팅층 형성 단계까지 종료되면, 구형제를 가마에 투입하고, 구형제의 수분이 제거되도록 400℃까지 가마 내부의 온도를 상승시킨 다음, 2~4시간 동안 가마 내부의 온도가 400℃로 유지되도록 하는 가열 단계;
상기 가열 단계 후, 가마 내부의 온도가 7~8시간 동안 800℃ 내지 1,250℃에 도달하도록 서서히 가열하는 온도 상승 단계;
상기 온도 상승 단계를 통해 목표온도까지 가마 내부의 온도가 도달되면 가마 내부의 온도가 800℃ 내지 1,250℃인 상태로 2~3시간 동안 유지되도록 하는 온도 유지 단계; 및
상기 온도 유지 단계가 종료되면, 가마의 전원을 차단하여 열 발생을 차단하고, 8~12시간 동안 가마의 온도를 하강시키는 냉각 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 시드는 0.3 내지 0.8mm의 직경을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 재료는,
순지트 엘리트와 순지트 노말 중 선택된 어느 하나 이상으로 이루어진 순지트와; 제올라이트와; 활성탄;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 순지트는,
(a) 음용수의 항산화수 제조를 목적으로 하는 구형제의 제조에서는 순지트 엘리트만 사용하거나 순지트 엘리지를 순지트 노말과 혼합하여 사용하고,
(b) 그 외의 항산화수 제조를 목적으로 하는 구형제의 제조에서는 순지트 노말 만을 사용하는 것을 특징으로 한다.
이때, 전자 (a)의 경우, 음용수의 항산화수 제조를 목적으로 하는 구형제의 제조에서 순지트 엘리트 및 순지트 노말을 혼합하는 경우 재료는, 순지트 엘리트 5~70중량%; 순지트 노말 10~80중량%; 다공성물질 10~70중량%; 및 활성탄 3~20중량%;인 것을 특징으로 한다.
또한, 후자 (b)의 경우, 음용수 외의 물의 항산화수 제조를 목적으로 하는 구형제의 제조에서는, 순지트 노말 10~80중량%; 다공성물질 10~70중량%; 및 활성탄 3~20중량%;인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 재료는, 325~3,000 메쉬의 크기를 가지도록 1회 이상 분쇄되어 분말화되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코팅층은 0.1 내지 0.15mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단에 의하면, 다공성 혼합물을 이용하여 구형(球形)제를 제조함에 따라 물과의 반응력이 향상되어, 물의 순간 접촉으로도 용이하게 항산화수가 제조될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 구형(球形)제의 표면에 0.1 내지 0.15mm의 황토분말에 의한 코팅층을 형성하도록 함으로써, 구형(球形)제는 순지트를 포함함에 따라 순지트 고유의 탄소분말 박리(剝離) 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법에 관한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법에 의해 제조된 구형제를 나타낸 것이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 사항은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
본 발명은 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단에 관한 것이다.
보다 구체적으로는, 물에 반응하여 반응한 물을 항산화수로 제조하는 구형(球形)제를 제조하는 방법으로서, 다공성물질(다공성 광물인 제올라이트, 일라이트, 세리사이트 등)을 이용하여 구형의 핵이될 시드를 준비하고, 이러한 시드의 표면에 순지트(엘리트 또는 노말 중 선택된 1개 이상의 순지트), 다공성물질 및 활성탄을 분말로서 혼합함으로써, 최종적으로 구형(球形)제를 제조하는 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 구형(球形)제는 순지트를 포함함에 따라 순지트 고유의 탄소분말 박리(剝離) 현상을 방지하기 위하여, 구형(球形)제의 표면에 0.1 내지 0.15mm의 코팅층을 형성하도록 하는, 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법은 첨부된 도면의 도 1과 같으며, 첨부된 도면의 도 1의 방법으로 제조된 구형제는 도 2를 참조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법에 의해 제조된 구형제를 나타낸 것이다.
구형제의 제조방법
1. 시드 형성 단계
시드 형성 단계는 다공성물질를 분말화하여, 다공성물질 분말을 구 형상을 가지는 시드를 형성하는 단계이다.
이때, 시드란 본 발명의 구형제의 중심의 핵이 되는 구성을 의미한다.
또한, 다공성물질의 함량은 크게 제한두지 않으며, 다만 시드가 0.3 내지 0.8mm의 직경을 가지도록 하는 양을 사용하도록 한다.
그리고 구 형상으로의 성형은 분말끼리 뭉쳐 굴리는 원리로 형성되도록 한다.
이때, 상기 다공성물질은 제올라이트, 일라이트 및 세리사이트 등 중에서 선택된 어느 하나 혹은 하나 이상의 선택된 군에서 사용될 수 있다.
한편, 다공성물질 분말의 구 형상의 형성을 위하여 필요한 접착제, 기타 성형제를 더 포함할 수도 있을 것이다.
2. 재료의 분말화 단계
재료의 분말화 단계는 상기 시드 형성 단계에서 형성된 시드의 표면에 뭉쳐질 재료를 분말화하는 단계이다.
이때, 재료는 순지트 엘리트와 순지트 노말 중 선택된 어느 하나 이상으로 이루어진 순지트와; 다공성물질과; 활성탄;을 포함한다.
바람직하게는, 무게비를 기준으로, 순지트 10~80중량%; 다공성물질 10~70중량%; 및 활성탄 3~20중량%;를 재료로 한다.
이때, 다공성물질 역시, 제올라이트, 일라이트, 세이사이트 등 중 선택될 수 있는데, 바람직하게는 제올라이트를 선택할 수 있다.
이때, 순지트 엘리트와 순지트 노말 중 선택된 어느 하나 이상으로 이루어진 순지트란, 본 발명에 따른 구형제를 사용할 사용처에 따라 달라진다.
예컨대, 샤워 또는 세척 등과 같은 음수가 아닌 물을 항산화시키는 경우에는 순지트 노말만을 사용하도록 하고, 음수용 물을 항산화시키는 경우에는 순지트 노말과 순지트 엘리트를 모두 사용하도록 한다. 혹은 순지트 엘리트만 사용할 수도 있다. 이때, 순지트 엘리트만 사용하는 경우, 상술된 순지트의 함량을 사용하도록 하고, 혼합 사용시에는 순지트 노말의 함량이 10~80중량%이고, 순지트 엘리트는 5~70중량%를 사용하도록 한다.
이러한 재료의 분말화는 각각의 재료가 325~3,000 메쉬의 크기로 분쇄되도록 하며, 위 분말의 크기를 달성하기 위하여 다수 회(바람직하게는 3회) 분쇄 과정을 수행하도록 할 수도 있다.
이때, 분쇄 과정은 종래 다양하게 채용되는 기계를 이용함이 바람직하다.
3. 구형층 형성 단계
구형층 형성 단계는, 상기 재료의 분말화 단계에서 준비된 순지트 분말, 다공성물질 분말 및 활성탄 분말을, 상기 시드 형성 단계에서 형성된 시드의 표면에 결합하여 구형의 형상을 가지는 구형(球形)층을 형성하는 단계이다.
이때, 각 재료의 분말을 시드에 결합하는 것은, 기계적으로 결합하는 것일 수도 있고, 혹은 각 분말을 혼합하여 놓은 것에 시드를 투입하여 돌돌 굴려 뭉침으로써 성형하는 것일 수도 있다. 즉, 시드의 표면에 재료의 분말을 결합하는 수단은 본 발명에서 한정하는 것은 아니며, 도 2와 같이 최종적인 형태가 이루어지도록 하면 충분한 것이다.
4. 다짐 및 연마 단계
다짐 및 연마 단계는, 상기 구형층 형성 단계에서 형성된 구형층을 2시간 이상 동안 계속 공회전시켜 표면이 소정의 강도를 가질 수 있도록 다짐을 수행하고, 다짐된 구형층의 표면에 요철(凹凸)이 존재하지 않도록 표면을 연마시키는 단계이다.
이때, 공회전의 표현은 상기 구형층 형성 단계의 경우 시드의 표면에 분말이 결합되도록 계속 성형하는 것이었던 반면, 별도의 결합없이 구형층이 계속 가공 성형되는 것을 의미한다.
5. 황토 코팅층 형성 단계
황토 코팅층 형성 단계는, 상기 다짐 및 연마 단계 후 수행되는 단계로서, 구형층의 표면에 황토분말이 0.1 내지 0.15mm의 코팅층으로 형성되도록 가공하는 단계이다. 다만, 코팅층을 이루는 조성물은 본 발명의 쉬운 이해를 위해 황토로 기재하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 인체에 무해하면서 코팅층으로 형성 가능한 다른 조성물로 대체될 수도 있을 것이다.
이때, 황토분말의 함량은 크게 한정되지는 않으나, 상술된 코팅층의 두께를 가질 수 있도록 하는 양을 가지는 것이 바람직하다.
또한, 코팅층의 형성은 종래 분사식, 침강식 등 다양한 방법을 이용할 수도 있고, 본 발명에서의 구형으로의 가공을 위한 성형방법을 채용해도 무관하다.
즉, 구형층의 표면에 도 2와 같이 황토 코팅층이 형성될 수 있으면 충분한 것이다.
이러한 코팅층까지의 형성으로 구형(球形)제가 완성되도록 한다.
일반적으로, 순지트는 탄소성분이 지속적으로 박리된다. 따라서, 상술된 바와 같이 순지트 원석을 그대로 이용하는 경우에 중금속의 해결이 불가능한 것이다.
이러한 순지트는 분말로 가공하여 사용하더라도, 지속적으로 탄소성분이 분말로서 박리되므로, 이를 방지하기 위하여 황토 코팅층을 형성하는 것이다.
본 발명과 같이 분말, 특히 미세한 분말을 이용하여 뭉치는 경우, 다짐의 시간을 충분히 함으로써 박리 현상을 방지할 수 있으나, 물공급수단(연수기, 정수기 등)에서 뜨거운 물에 구형제가 접촉됨에 따라, 용출되는 플러렌의 농도가 높아져 구형제의 마모가 빨라지기 때문에, 반드시 코팅이 필요하며, 코팅을 통해 플러렌 용출을 다소 억제하여 구형제의 사용기간을 향상시킬 수 있게 된다.
6. 소성 단계
소성 단계는, 상기 황토 코팅층 형성 단계까지 종료되면 수행되는 단계로서, 구형제로의 제조를 위한 소성가공을 수행하는 단계이다.
소성의 필요성은 순지트가 함유하고 있는 유해 중금속 제거와 수압이나 온도에 의한 구형제의 파손을 되므로 내구성을 갖게 하기 위함이다.
순지트가 가지고 있는 유해성분 중 As2O3가 가장 높은 온도에서 소멸되는 것으로 814℃이지만 그 이상의 온도에서 소성을 하는 이유는 구형제의 내구성 때문이다.
이러한 소성 단계는 아래와 같이 이루어진다.
6-1. 가열 단계
가열 단계는, 상기 황토 코팅층 형성 단계까지 종료되면, 구형제를 가마(화로)에 투입하고, 구형제의 수분이 제거되도록 400℃까지 가마 내부의 온도를 상승시킨 다음, 2~4시간 동안 가마 내부의 온도가 400℃로 유지되도록 하는 단계이다.
6-2. 온도 상승 단계
온도 상승 단계는, 상기 가열 단계 후, 가마 내부의 온도가 7~8시간 동안 800℃ 내지 1,250℃에 도달하도록 서서히 가열하는 단계이다.
이러한 온도 상승을 서서히 수행하는 이유는 구형제가 급격한 고온에 의해 균열이 발생되는 것을 방지하기 위함이다.
6-3. 온도 유지 단계
온도 유지 단계는, 상기 온도 상승 단계를 통해 목표온도까지 가마 내부의 온도가 도달되면 가마 내부의 온도가 800℃ 내지 1,250℃인 상태로 2~3시간 동안 유지되도록 하는 단계이다.
6-4. 냉각 단계
냉각 단계는, 상기 온도 유지 단계가 종료되면, 가마의 전원을 차단하여 열 발생을 차단하고, 8~12시간 동안 가마의 온도를 하강시키는 단계이다.
이때, 온도의 하강은 상온까지 되도록 할 수 있다.
상술된 본 발명에 따른 순지트가 함유한 플러렌을 이용하여 항산화수 제조를 위한 구형제의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 구형제 및 상기 구형제를 포함하는 물공급수단에 의하면, 다공성 혼합물을 이용하여 구형(球形)제를 제조함에 따라 물과의 반응력이 향상되어, 적은 접촉으로도 용이하게 항산화수가 제조될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 구형(球形)제의 표면에 0.1 내지 0.15mm의 황토분말에 의한 코팅층을 형성하도록 함으로써, 구형(球形)제는 순지트를 포함함에 따라 순지트 고유의 탄소분말 박리(剝離) 현상을 방지할 수 있다.
또한, 플러렌의 과도한 용출을 억제하여 구형제의 효능에 따른 수명을 늘릴 수 있다.
구형제를 포함하는 물공급수단
상술된 구형(球形)제를 포함하는 물공급수단은, 일상생활에서 물을 공급하는 모든 수단을 의미한다.
예컨대, 정수기, 연수기, 샤워기, 족욕기, 좌욕기 등이 그 예이다. 물론 기재된 수단 외에도 출원시점의 기술적 수준에 있어서, 통상의 기술자가 예상할 수 있는 모든 수단을 포함함은 당연하다.
상기에서 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

Claims (12)

  1. 제올라이트, 일라이트 및 세리사이트 중 선택된 어느 하나 이상의 군으로 된 다공성물질로 이루어지고 0.3 내지 0.8mm의 직경을 가지는 시드의 표면에, 순지트, 다공성물질 및 활성탄 분말을 결합하고, 그 표면에 황토 분말을 이용하여 0.1 내지 0.15mm의 두께를 가지는 코팅층을 형성함으로서,
    ① 다공성물질로 된 시드의 표면에 ② 시드의 주성분인 다공성물질을 비롯한 순지트 및 활성탄 분말로 된 구형층을 형성한 후 ③ 코팅층을 구형층 표면에 형성하여, 시드-구형층-코팅층의 순서를 가지도록 제조된 구형제의 제조방법에 있어서,
    상기 구형제의 제조방법은,
    다공성물질 분말을 이용하여 구 형상을 가지는 시드를 형성하는 시드 형성 단계;
    상기 시드 형성 단계에서 형성된 시드의 표면에 뭉쳐질, 순지트 엘리트와 순지트 노말 중 선택된 어느 하나 이상으로 이루어진 순지트와; 다공성물질과; 활성탄;을 포함하는 재료를 325~3,000 메쉬의 크기를 가지도록 1회 이상 분쇄하여 분말화하는 재료의 분말화 단계;
    상기 재료의 분말화 단계에서 준비된 각 재료의 분말을, 상기 시드 형성 단계에서 형성된 시드의 표면에 결합하여 구형의 형상을 가지는 구형(球形)층을 형성하는 구형층 형성 단계;
    상기 구형층 형성 단계에서 형성된 구형층을 소정의 시간 동안 공회전시켜 구형층의 표면이 소정의 강도를 가질 수 있도록 다짐을 수행하고, 다짐된 구형층의 표면에 요철(凹凸)이 존재하지 않도록 표면을 연마시키는 다짐 및 연마 단계;
    상기 다짐 및 연마 단계 후 수행되는 단계로서, 구형층의 표면에 코팅층을 형성함으로써, 구형층의 표면에서 탄소성분이 박리되는 것을 방지하도록 하는 황토 코팅층 형성 단계; 및
    상기 황토 코팅층 형성 단계까지 종료되면, 구형층을 구형제로 소성 가공하는 소성 단계;를 포함하여 이루어지되,
    상기 소성 단계는,
    상기 황토 코팅층 형성 단계까지 종료되면, 구형층을 가마에 투입하고, 구형층의 수분이 제거되도록 400℃까지 가마 내부의 온도를 상승시킨 다음, 2~4시간 동안 가마 내부의 온도가 400℃로 유지되도록 하는 가열 단계;
    상기 가열 단계 후, 가마 내부의 온도가 7~8시간 동안 800℃ 내지 1,250℃에 도달하도록 서서히 가열하는 온도 상승 단계;
    상기 온도 상승 단계를 통해 목표온도까지 가마 내부의 온도가 도달되면 가마 내부의 온도가 800℃ 내지 1,250℃인 상태로 2~3시간 동안 유지되도록 하는 온도 유지 단계; 및
    상기 온도 유지 단계가 종료되면, 가마의 전원을 차단하여 열 발생을 차단하고, 8~12시간 동안 가마의 온도를 하강시키는 냉각 단계;를 포함하여 이루어짐으로써,
    구형층 상의 순지트에서 지속적으로 박리되는 탄소성분의 분말과 상기 구형층 상의 활성탄에 의해, 상기 구형층의 활성탄의 효율이 향상되는 것을 특징으로 하는, 구형제의 제조방법.
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  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 순지트는,
    음용수의 항산화수 제조를 목적으로 하는 구형제의 제조에서는 순지트 엘리트만 사용하거나 혹은 순지트 엘리트 및 순지트 노말의 혼합을 사용하고,
    음용수 외의 물의 항산화수 제조를 목적으로 하는 구형제의 제조에서는 순지트 노말만 사용하는 것을 특징으로 하는, 구형제의 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    재료는,
    음용수의 항산화수 제조를 목적으로 하는 구형제의 제조에서 순지트 엘리트 및 순지트 노말을 혼합하는 경우,
    순지트 엘리트 5~70중량%; 순지트 노말 10~80중량%; 다공성물질 10~70중량%; 및 활성탄 3~20중량%;인 것을 특징으로 하는, 구형제의 제조방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    재료는,
    음용수 외의 물의 항산화수 제조를 목적으로 하는 구형제의 제조에서는,
    순지트 노말 10~80중량%; 다공성물질 10~70중량%; 및 활성탄 3~20중량%;인 것을 특징으로 하는, 구형제의 제조방법.
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  12. 청구항 1에 기재된 구형제를 포함하는 물공급수단.
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