KR102256322B1 - 의료용 웰빙 세라믹볼의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 의료용 웰빙 세라믹볼의 제조 방법으로서, 전체 반죽 중량 대비, 알루미나(Al2O3) 및 탄소를 포함하는 보조제 20 내지 50중량%, 황토 분말 40 내지 60중량%, 물 10 내지 20중량%을 혼합하여 반죽을 제조하는, 반죽 단계; 상기 반죽을 1 내지 50mm의 구형의 형상인 펠릿으로 성형하는, 성형 단계; 상기 성형된 펠릿을 100 내지 120℃에서 24 내지 48시간 동안 건조시켜 웰빙 세라믹볼을 완성하는, 건조 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 황토를 포함하는 웰빙 세라믹볼, 즉 황토를 포함하는 볼 형상의 세라믹을 제조하여 의료 기기 및 도구에 적용하는 등 의료용으로 사용함으로써 치료 효과를 극대화할 수 있으며 신진 대사의 활성화, 기혈 순환, 심신 안정, 불면증 완화, 아토피와 피부트러블 및 대상포진 등 치료할 수 있어 인체의 건강에 도움을 줄 수 있다.
본 발명에 따르면 황토를 포함하는 웰빙 세라믹볼, 즉 황토를 포함하는 볼 형상의 세라믹을 제조하여 의료 기기 및 도구에 적용하는 등 의료용으로 사용함으로써 치료 효과를 극대화할 수 있으며 신진 대사의 활성화, 기혈 순환, 심신 안정, 불면증 완화, 아토피와 피부트러블 및 대상포진 등 치료할 수 있어 인체의 건강에 도움을 줄 수 있다.
Description
본 발명은 의료용 웰빙 세라믹볼의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 황토를 포함하는 웰빙 세라믹볼, 즉 황토를 포함하는 볼 형상의 세라믹을 제조하여 의료 기기 및 도구에 적용하는 등 의료용으로 사용함으로써 치료 효과를 극대화할 수 있으며 신진 대사의 활성화, 기혈 순환, 심신 안정, 불면증 완화, 아토피와 피부트러블 및 대상포진 등 치료할 수 있어 인체의 건강에 도움을 줄 수 있는, 의료용 웰빙 세라믹볼의 제조 방법에 관한 것이다.
먼저, 세라믹이란 비금속 또는 무기질 재료를 높은 온도에서 가공 및 성형하여 만든 제품으로서 종류로는 유리, 시멘트, 도자기, 황토가 있다. 이러한 세라믹은 산화알루미늄(Al2O3)을 주성분으로 하여 결합제와 함께 반죽되고 소결과정을 거쳐 제조된다.
이때, 세라믹에 황토를 및 여러 성분을 함유하여 볼(ball)형상으로 제조할 수 있는데, 이는 목욕기, 침대, 샤워기, 찜질팩 등에 다양하게 적용되어 신진 대사의 활성화, 기혈 순환, 냄새 제거 등 여러 기능을 제공할 수 있다. 더 나아가, 의료 기기에도 적용되어 인체의 건강에 도움이 될 수 있다.
이때, 다기공 세라믹볼을 제조하는 기술과 관련하여, 한국 등록 특허 제 10-1306934호(발명의 명칭 : 친환경성 다기공 세라믹볼용 조성물, 이를 사용하여 제조된 세라믹볼 및 이의 제조방법)는 하수처리부터 공업용수, 생활용수를 처리하는 과정에서 사용될 수 있으며, 이의 제조시 화학적인 바인더를 사용하지 않아 친환경적이며, 기존 고온발포로 제조한 세라믹볼의 비표면적보다 더 많은 비표면적을 가지는 다기공 세라믹볼 조성물, 이를 사용하여 제조된 세라믹볼 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
상기 선행기술은, 다기공 세라믹볼을 제조하기 위한 조성물로서, 고령토 10∼20 중량%, 천연제올라이트 20∼30 중량%, 자철석 10∼15 중량%, 맥반석 5∼10 중량%, 게르마늄 1∼2중량%, 전기석 5∼10 중량% 및 톱밥(200메쉬) 10∼20 중량%를 포함하는 다기공 세라믹볼용 조성물을 제시하고 있다.
또한, 다기공 세라믹볼의 제조 방법으로서, 고령토 10∼20 중량%, 천연제올라이트 20∼30 중량%, 자철석 10∼15 중량%, 맥반석 5∼10 중량%, 게르마늄 1∼2중량%, 전기석 5∼10 중량% 및 톱밥(200메쉬) 10∼20 중량%를 포함하는 다기공 세라믹볼용 조성물을 톱밥이 골고루 분산되도록 고속 혼합하는 단계(단계 1); 세라믹 성형기에 천연제올라이트 비드를 넣고 회전시키면서 스프레이건으로 물을 분사하면서, 상기 다기공 세라믹볼용 조성물을 세라믹 성형기에 분산투입하는 단계(단계 2); 상기 세라믹 성형기를 일정 속도로 회전시킨 후, 형성된 다기공 세라믹볼을 꺼내어 자연 건조시키는 단계(단계 3); 및 상기 건조된 다기공 세라믹볼을 800∼850 ℃로 산화소성시키는 단계(단계 4);를 포함하는 다기공 세라믹볼의 제조방법을 제시하고 있다.
상기 선행기술은 친환경적이며 많은 기공과 비표면적을 가지면서 연료비 절감을 할 수 있다는 장점이 있지만, 무기물에 의한 신체로의 원적외선 조사 효과가 다소 미미하거나 약할 수 있다는 단점이 있다.
따라서 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 원적외선을 조사할 수 있는 황토 및 이의 효과를 극대화할 수 있는 보조제를 함유하는 월빙 세라믹볼을 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 의료 기기에도 적용되어 신체에 원적외선을 조사함으로써 신진 대사의 활성화, 기혈 순환, 심신 안정, 불면증 완화, 아토피, 피부트러블, 대상포진 등의 효능을 제공할 수 있는 것을 주요 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 소성 처리로 인해 다공성의 표면을 지니게 되어 의료기기 및 도구의 사용으로 인해 발생하는 이물질 및 냄새를 흡착하고 탈취하는 기능을 갖는 웰빙 세라믹볼을 제조하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 표면을 코팅함으로써 사용자에게서 배출되는 땀과 체취로 인해 기기 및 도구의 노후를 방지할 수 있는 웰빙 세라믹볼을 제조하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은, 웰빙 세라믹볼에 자기장을 인가할 경우 열에너지의 방출을 유도할 수 있게 되어 자성 온열 치료가 가능한 웰빙 세라믹볼을 제조하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 의료용 웰빙 세라믹볼의 제조 방법은, 전체 반죽 중량 대비, 알루미나(Al2O3) 및 탄소를 포함하는 보조제 20 내지 50중량%, 황토 분말 40 내지 60중량%, 물 10 내지 20중량%을 혼합하여 반죽을 제조하는, 반죽 단계; 상기 반죽을 1 내지 50mm의 구형의 형상인 펠릿으로 성형하는, 성형 단계; 상기 성형된 펠릿을 100 내지 120℃에서 24 내지 48시간 동안 건조시켜 웰빙 세라믹볼을 완성하는, 건조 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 건조 단계 이후에는, 상기 건조된 웰빙 세라믹볼을 600 내지 800℃에서 6 내지 12시간 동안 가열하는, 소성 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 보조제는, 전체 1차 물질 중량 대비, 알루미나 20 내지 40중량%와 탄소 60 내지 80중량%를 혼합한 후 90 내지 100℃에서 30 내지 50시간 동안 800 내지 1200rpm으로 교반하여 1차 물질을 제조하는, 1차 물질 제조 단계; 0.12MPa의 압력을 유지하면서 1500 내지 1800℃에서 30분 내지 4시간 동안 상기 1차 물질에 질소 가스를 흘려주어 2차 물질을 제조하는, 2차 물질 제조 단계; 전체 3차 물질 중량 대비, 상기 2차 물질 10 내지 40중량%와 이트륨옥사이드 1 내지 10중량% 및 에탄올 50 내지 80중량%를 혼합하여 3차 물질을 제조하는, 3차 물질 제조 단계; 상기 3차 물질이 침전되지 않도록 교반시키면서 70 내지 95℃에서 12 내지 30시간 동안 건조시킨 후 분쇄하여 보조제를 완성하는 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 소성 단계 이후에는, 상기 웰빙 세라믹볼에 규소(Si) 분말을 포함하는 코팅제를 도포한 뒤 130 내지 170℃에서 1 내지 10분 동안 경화시켜 코팅층을 형성하는, 코팅층 형성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 의료용 웰빙 세라믹볼의 제조 방법은,
1) 신체에 원적외선을 조사함으로써 신진 대사의 활성화, 기혈 순환, 심신 안정, 불면증 완화, 아토피와 피부트러블 및 대상포진 등 치료 효능을 제공할 수 있으며, 열을 오래 유지하는 성질로 인해 전기 비용을 절감할 수 있고,
2) 의료기기 및 도구의 사용으로 인해 발생하는 이물질 및 냄새를 흡착하고 탈취하는 기능을 가지며,
3) 사용자에게서 배출되는 땀과 체취로 인해 기기 및 도구의 노후를 방지할 수 있을 뿐만 아니라,
4) 자기장을 인가할 경우 열에너지의 방출을 유도할 수 있게 되어 자성 온열 치료가 가능하다.
도 1은 본 발명의 의료용 웰빙 세라믹볼의 제조 방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 보조제 제조 방법을 나타낸 순서도.
도 3은 본 발명의 코팅제 제조 방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 서브제를 대상으로 한 실험결과를 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 항균제 제조 방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 보조제 제조 방법을 나타낸 순서도.
도 3은 본 발명의 코팅제 제조 방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 서브제를 대상으로 한 실험결과를 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 항균제 제조 방법을 나타낸 순서도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
먼저, 세라믹이란 비금속 또는 무기질 재료를 높은 온도에서 가공 및 성형하여 만든 제품으로서 종류로는 유리, 시멘트, 도자기, 황토가 있다. 이러한 세라믹은 산화알루미늄(Al2O3)을 주성분으로 하여 결합제와 함께 반죽되고 소결과정을 거쳐 제조된다.
이때, 세라믹에 황토를 및 여러 성분을 함유하여 볼(ball)형상으로 제조할 수 있는데, 이는 목욕기, 침대, 샤워기, 찜질팩 등에 다양하게 적용되어 신진 대사의 활성화, 기혈 순환, 냄새 제거 등 여러 기능을 제공할 수 있다. 더 나아가, 의료 기기에도 적용되어 인체의 건강에 도움이 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 웰빙 세라믹볼을 제조하는 과정을 나타낸 순서도이다.
따라서 본 발명에서는 황토를 포함하는 웰빙 세라믹볼, 즉 황토를 포함하는 볼 형상의 세라믹을 제조하여 의료 기기에 및 도구에 적용하는 등 의료용으로 사용함으로써 치료 효과를 극대화하거나 인체의 건강에 도움이 줄 수 있으며, 더하여 공기 정화 기능이 있어 적용되는 기기 및 도구의 노후를 방지할 수 있으며 환자의 호흡 기능에 도움을 줄 수 있다. 이러한 웰빙 세라믹볼의 제조 방법은 반죽 단계, 성형 단계, 건조 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 웰빙 세라믹볼이라 함은 치료용 및 의료용으로 사용될 수 있는 웰빙 세라믹볼을 의미하며, 본 발명에서 의료용 및 치료용이라 함은 병원에서 의료대 및 의료 도구 등에 적용되어 환자의 치료에 사용되는 것으로 제한하지 않으며, 가정을 포함한 병원 외 공간에서도 침대 및 목욕, 족욕기의 형태로 사용될 수 있음은 물론이다.
먼저, 반죽 단계는 전체 반죽 중량 대비, 알루미나(Al2O3) 및 탄소를 포함하는 보조제 20 내지 50중량%, 황토 분말 40 내지 60중량%, 물 10 내지 20중량%을 혼합하여 반죽을 제조하는 과정이다. 여기서, 보조제는 웰빙 세라믹볼의 내구성을 증진시킬 수 있으며, 후술할 황토 분말로부터 조사되는 원적외선을 극대화시키는 기능을 수행한다. 더하여, 황토 분말은 고온이 가해지면 인체에 좋은 영향을 끼치는 원적외선을 조사할 수 있으며, 이때 웰빙 세라믹볼이 의료 기기 및 의료 도구로 사용될 경우 인체에 원적외선이 직접적으로 조사되어 온열 기능 및 혈액 순환의 촉진을 통한 피로 해방, 정신적 스트레스의 해소 등의 효능을 제공할 수 있다. 나아가, 황토를 포함하여 반죽을 제조한다고 하였지만, 이 외에도 원적외선을 조사할 수 있는 세라믹의 종류라면 웰빙 세라믹볼의 성분으로서 사용할 수 있다. 그러나 다른 세라믹에 비해 황토는 원적외선 방사율이 현저히 높으며 방사 기간 역시 길기 때문에 황토를 이용하여 웰빙 세라믹볼을 제조하는 것이 바람직하다.
다음, 성형 단계는 상술한 반죽을 1 내지 50mm의 구형의 펠릿으로 성형하는 과정으로서, 이때 반죽을 성형하여 구형의 펠릿으로 제조하기 위하여 별도의 성형 기기를 사용할 수 있다.
마지막으로, 건조 단계는 성형된 펠릿을 100 내지 120℃에서 24 내지 48시간 동안 건조시켜 웰빙 세라믹볼을 완성하는 과정이다. 이때, 건조의 온도는 105℃로 하는 것이 바람직하며 펠릿의 건조 및 고형화가 진행되도록 한다.
이러한 과정을 통해 제조된 웰빙 세라믹볼은 의료용으로 사용되어 신체에 원적외선을 효과적으로 조사할 수 있으며, 이로 인해 체온을 올려주어 혈액순환을 개선할 수 있으며 신진 대사를 상승시켜 피로 회복을 도울 수 있고, 심신 안정, 불면증 완화, 아토피, 피부트러블, 대상포진 등의 증상 완화에 도움이 된다.
나아가, 상술한 건조 단계 이후에는 소성 단계가 추가적으로 진행될 수 있다. 이러한 소성 단계는 상술한 건조된 웰빙 세라믹볼을 600 내지 800℃에서 6 내지 12시간 동안 가열하는 과정이다. 이를 통해 웰빙 세라믹볼의 경도 및 압축 강도를 더욱 향상시킬 수 있음과 동시에 건조 단계의 온도 보다 높은 온도의 소성 처리로 인해 다공성의 표면을 지니게 되어, 의료기기 및 도구의 사용으로 인해 발생하는 이물질 및 냄새를 흡착하고 탈취하는 기능을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 보조제 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
또한, 상술한 반죽 단계의 재료인 보조제는 1차 물질 제조 단계, 2차 물질 제조 단계, 3차 물질 제조 단계, 보조제 완성 단계를 거쳐 제조될 수 있다.
먼저, 1차 물질 제조 단계는 전체 1차 물질 중량 대비, 알루미나 20 내지 40중량%와 탄소 60 내지 80중량%를 혼합한 후 90 내지 100℃에서 30 내지 50시간 동안 800 내지 1200rpm으로 교반하여 1차 물질을 제조하는 과정이다.
이때 알루미나와 탄소는 미세한 분말 형상을 띠는 것으로서, 1차 물질을 제조하는데 있어서 알루미나와 탄소의 입경 크기를 고려하는 것이 중요한데, 구체적으로 1차 물질의 기계적 특성을 극대화시키기 위해 알루미나는 1.0 내지 1.5㎛(바람직하게는 1.2㎛)의 입경 크기를 갖는 것이 바람직하며, 알루미나의 표면을 코팅하기 위해 탄소는 20 내지 70nm(바람직하게는 50nm)의 입경 크기를 갖는 것이 바람직하다. 여기서 후술하는 단계를 통해 제조될 보조제의 수율이 최대가 되기 위해서는 알루미나를 탄소보다 적게 혼합하여 1차 물질을 제조하는 것이 바람직하다.
다음, 2차 물질 제조 단계는 0.12MPa의 압력을 유지하면서 1500 내지 1800℃에서 30분 내지 4시간 동안 1차 물질에 질소 가스를 흘려주어 2차 물질을 제조하는 과정이다.
이때 상기 2차 물질 제조 단계는 1차 물질을 흑연 도가니에 장입하여 질소 가스를 흘려줌으로써 환원 반응이 일어나 질화알루미늄이 생성되도록 하는 과정인데, 여기서 흑연 도가니는 금속을 용융시키기 위하여 흑연으로 제작된 도가니를 의미하는 것으로 금속 물질인 1차 물질을 용융시킨 후 환원 반응을 통해 2차 물질을 제조하는데 적합한 환경이라고 할 수 있다.
나아가, 상기 2차 물질을 제조하는 과정에서 일산화탄소 가스가 발생하여 흑연 도가니에 흘려보내는 질소 가스의 분압을 낮추게 되는데, 이러한 일산화탄소 가스는 흑연 도가니에 별도로 구비된 가스 배출부를 통해 배출시킴으로써 질소의 분압을 제어하여 최적의 조건에서 2차 물질을 제조할 수 있다.
이후, 3차 물질 제조 단계는 전체 3차 물질 중량 대비, 2차 물질 10 내지 40중량%와 이트륨옥사이드 1 내지 10중량% 및 에탄올 50 내지 80중량%를 혼합하여 3차 물질을 제조하는 과정이다.
이때 이트륨옥사이드는 소결제로 사용되는 것으로서, 이는 3차 물질에 잔존하는 산소 및 기타 불순물에 의해 후술할 단계를 통해 제조될 보조제의 원적외선 복사율이 저하되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 구체적으로 설명하면, 질화알루미늄을 포함하는 3차 물질과 이트륨옥사이드 및 에탄올(여기서 에탄올은 용매로서 3차 물질에 포함된 질화알루미늄이 습식 혼합으로 인해 물과 만나 수화 반응을 일으키는 것을 방지하기 위한 것이다.)을 혼합함으로써 액상의 혼합물이 제조되는데, 이 과정에서 3차 물질 내의 산소 및 불순물이 결정 입자 내에서의 분자 운동을 억제시켜 복사율을 향상시킬 수 있다. 이때 산소는 질화알루미늄의 복사율에 매우 큰 영향을 미치는 인자로서, 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.
마지막으로, 보조제 완성 단계는 3차 물질이 침전되지 않도록 교반시키면서 70 내지 95℃에서 12 내지 30시간 동안 건조시킨 후 분쇄하여 보조제를 완성하는 과정이다. 여기서, 3차 물질이 침전되지 않도록 마그네틱 바로 교반시키면서 건조시킬 수 있으며, 상기 추가 반죽은 분말 형상의 황토와 물을 혼합한 반죽 상태이므로 상기 보조제 완성 단계는 이와 상응하게 3차 물질을 건조 및 분쇄하여 분말 형상의 보조제를 완성하여 반죽과 잘 혼합되도록 할 수 있다.
이와 같은 과정을 통해 제조된 보조제는 황토로부터 조사되는 원적외선을 복사하는 기능을 수행하여 본 발명의 웰빙 세라믹볼을 사용하는 사용자의 신체에 원적외선이 보다 많이 도달될 수 있도록 한다.
본 발명의 웰빙 세라믹볼은 의료용으로 제조되어 의료 기기 및 도구에 적용되기 때문에, 사용자에게서 배출되는 땀과 체취로 인해 기기 및 도구의 노후가 빨리 진행될 수 있다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 웰빙 세라믹볼의 표면을 코팅하는 과정을 추가적으로 수행할 수 있다.
상술한 소성 단계 이후에는 소성된 웰빙 세라믹볼의 표면에 규소(Si) 분말을 포함하는 코팅제를 도포한 뒤 130 내지 170℃에서 1 내지 10분 동안 경화시켜 코팅층을 형성하는 코팅층 형성 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 코팅층 형성 단계는 웰빙 세라믹볼을 상술한 소성 단계을 통해 소성 처리한 후 소성된 웰빙 세라믹볼의 표면에 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 과정이다.
이때 코팅제는 규소를 포함하는 것으로서, 규소로부터 제조된 코팅제는 방수 기능을 수행하여 웰빙 세라믹볼이 물에 의해 부식되는 현상을 막을 수 있게 된다.
일반적으로 사용되는 유기물(예를 들어, 실란(silane))로 구성된 방수제는 실란의 축합반응을 통해 겔화되는 과정에서 수분이 탈리되면서 부피 축소가 과도하게 일어나 지나치게 딱딱한 겔이 형성되어 외부 충격에 대해 약한 구조를 지닌다는 단점이 있다. 따라서 본 발명의 코팅제는 유기 물질 및 무기 물질을 복합하여 제조함으로써 이러한 단점을 보완하고자 한다.
여기서 코팅제를 웰빙 세라믹볼의 표면에 도포하는 방법은 공지된 기술인 brushing, spraying, screen printing, rolling, sputtering법 중 어느 하나를 사용하거나 그 이외의 방법을 사용할 수도 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명의 코팅제 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
이러한 코팅제는 열처리 단계, 1차 용액 제조 단계, 2차 용액 제조 단계, 상등액 수득 단계, 3차 용액 제조 단계, 이온 교환 단계, 4차 용액 제조 단계, 코팅제 수득 단계를 거쳐 제조될 수 있다.
먼저, 열처리 단계는 규소(Si) 분말을 800 내지 950℃에서 1000 내지 2000mL/min의 속도로 공기를 주입시켜 열처리하는 과정으로서, 공기의 산소와 규소가 반응하여 산화규소를 생성하는 단계이다. 이때 온도를 800 내지 950℃로 설정함으로써 산화규소를 소성 처리하는 과정까지 동시에 진행할 수 있다. 이렇게 열처리 된 규소 분말은 결국 산화 반응 및 소성 처리로 인해 다공성 입자를 가지는 산화규소라고 할 수 있다.
이후, 1차 용액 제조 단계는 전체 1차 용액 중량 대비, 열처리된 규소 분말 10 내지 40중량%, 물 50 내지 80중량%, 수산화암모늄(NH4OH) 0.1 내지 10중량%를 혼합한 후 100℃까지 승온시킨 다음 1 내지 5시간 동안 가열시켜 1차 용액을 제조하는 과정이다.
이때 수산화암모늄은 열처리된 규소 분말(즉, 소성 처리된 산화규소)이 물(이때 물은 규소 분말을 분산시키는 용매로서의 역할을 수행한다.)과 만나 실리카졸을 형성하는 반응을 촉진시키는 촉매로서의 역할을 수행한다. 이렇게 제조된 1차 용액은 실리카졸이라고 할 수 있다.
다음으로, 2차 용액 제조 단계는 전체 2차 용액 중량 대비, 1차 용액 90 내지 99.9중량%와 수산화나트륨 0.1 내지 10중량%를 혼합한 후 100℃에서 15 내지 25시간 동안 가열시켜 2차 용액을 제조하는 과정으로서, 이때 수산화나트륨은 상술한 1차 용액 제조 단계의 수산화암모늄과 같은 기능을 수행하는 촉매이며, 상술한 2차 용액 제조 단계를 통해 실리카졸의 수율을 높일 수 있다.
이후, 상등액 수득 단계는 2차 용액을 상온 냉각 후 원심 분리한 다음 상등액을 수득하는 과정으로서, 원심 분리를 통해 상기 2차 용액에 남은 수산화나트륨 및 수산화암모늄(즉, 촉매)과 실리카졸을 분리하여 실리카졸이 포함된 상등액만을 취하는 단계이다.
다음으로, 3차 용액 제조 단계는 전체 3차 용액 중량 대비, 상등액 5 내지 40중량%, 아크릴 올리고머(Acryl oligomer) 5 내지 40중량%, 이소프로필알코올(Isopropyl alcohol) 50 내지 80중량%를 혼합하여 3차 용액을 제조하는 과정이다.
이때 이소프로필알코올은 실리카졸을 함유한 상등액과 아크릴 올리고머의 용매이며, 아크릴 올리고머는 유기물로서 무기물인 실리카졸과 혼합되어 유기-무기 코팅제가 제조되도록 한다. 이러한 아크릴 올리고머는 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트가 될 수 있으며 이외의 다른 종류의 아크릴 올리고머가 3차 용액 제조 시 첨가될 수도 있다.(여기서 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트에서 비스페놀 A의 유해성이 대두되나, 알려진 바와 다르게 비스페놀 A의 내분비계 활성도는 매우 낮아 인체에 거의 영향을 미치지 않는다고 밝혀졌다.)
이후, 이온 교환 단계는 전체 혼합물 중량 대비, 3차 용액 10 내지 30중량%, 이온교환수지 10 내지 30중량%, 물 50 내지 70중량%를 혼합하여 3차 용액을 이온 교환하는 과정이다.
이때, 이온교환수지는 강산성 양이온 교환수지로서, 3차 용액에 다량의 수소 이온을 부여하여 3차 용액의 이온을 교환하고, 이를 통해 이온 교환된 3차 용액을 pH 2 내지 3으로 조절하는 단계이다.
다음으로, 4차 용액 제조 단계는 이온 교환된 3차 용액을 여과하여 잔여물을 수득한 후 전체 4차 용액 중량 대비, 잔여물 10 내지 30중량%와 이소프로필알코올 70 내지 90중량%를 혼합하여 4차 용액을 제조하는 과정이다.
이때 잔여물이라 함은 여과 장치를 통해 3차 용액을 여과한 후 남은 고형의 물질을 의미하는 것으로서, 여과 과정을 통해 3차 용액에 잔존하는 이온교환수지를 제거하게 된다. 이러한 잔여물과 이소프로필알코올(즉, 용매)을 혼합하여 4차 용액을 제조하게 되는데, 이때 4차 용액의 수분 함량이 전체 4차 용액 중량 대비 0.1 내지 1중량%가 되도록 하여 수분 함유로 인해 코팅제의 방수 기능이 저하되는 것을 방지하도록 한다.
마지막으로, 코팅제 수득 단계는 전체 코팅제 중량 대비, 4차 용액 30 내지 50중량%, 메틸트리메톡시실란(Methyl trimethoxysilane) 10 내지 40중량%, 아크릴 올리고머 30 내지 50중량%를 2 내지 6시간 동안 교반하여 코팅제를 수득하는 과정이다.
이는 실리카졸을 포함하는 4차 용액(즉, 무기 물질)을 메틸트리메톡시실란 및 아크릴 올리고머(즉, 유기 물질)와 혼합하여 유기 물질과 무기 물질이 복합된 코팅제를 제조하는 단계이다. 이러한 코팅제를 웰빙 세라믹볼의 표면에 도포하여 외부 충격에도 견고한 구조를 가질 수 있는 코팅층을 형성할 수 있다.
상술한 과정을 통해 제조된 코팅제는 우수한 방수 기능과 더불어 웰빙 세라믹볼이 받는 물리적인 충격을 방지할 수 있게 된다.
다른 실시예로서, 상술한 반죽 단계에서는 나노산화철입자를 함유하는 서브제를 추가적으로 포함하여, 본 발명의 웰빙 세라믹볼에 자기장을 인가할 경우 서브제로 인한 열에너지의 방출을 유도할 수 있다. 이때 열에너지는 유도 자기장에 따른 내부의 자성모멘트 변화로 인해 자가 발생되는 것이며, 서브제를 함유한 웰빙 세라믹볼은 의료 기기 및 도구에 적용되어 자성 온열 치료에 적용되고, 보조제와 더불어 열을 오래 유지할 수 있게 한다. 구체적으로, 상술한 반죽 단계에서 전체 반죽 중량 대비, 알루미나 및 탄소를 포함하는 보조제 10 내지 25중량%, 황토 분말 40 내지 60중량%, 물 10 내지 20중량%, 상기 서브제 10 내지 25중량%의 비율로 서브제가 추가되는 것을 특징으로 한다.
이러한 서브제는 서브 용액 제조 단계, 서브제 완성 단계를 통해 제조될 수 있다.
먼저, 서브 용액 제조 단계는 전체 서브 용액 중량 대비, 나노산화철입자 0.1 내지 10중량%, PO-PEG 5 내지 20중량%, THF 70 내지 90중량%를 혼합하여 서브 용액을 제조하는 과정이다.
여기서, 나노산화철입자는 산화철을 통해 제조된 입자로서 자기장을 인가하였을 때 자가 발열을 하는 주체가 되며, 구체적인 제조 방법은 후술하도록 한다. 더하여, PO-PEG(Phosphine Oxide-PEG)는 기능기에 따라 물성의 변화가 가능한 물질로서 예를 들어 아민기(-NH2)를 포함한 리간드 사용할 경우, 나노산화철입자에 양전하(+)를 부여하여 나노산화철입자의 표면을 개질하게 되어 전하 상태 및 전하량의 제어가 가능해진다. 마지막으로, THF는 테트라히드로푸란(Tetrahydrofuran)으로서 유기 용매로서 역할을 수행한다.
마지막으로, 서브제 완성 단계는 서브 용액을 여과하여 용매인 THF를 제거한 뒤 70 내지 90℃로 가열한 후 세척 및 건조 과정을 거쳐 서브제를 완성하는 과정이다. 이 과정에서 상술한 온도로 가열하는 이유는 서브 용액의 나노산화철입자와 PO-PEG간의 결합력을 향상시키기 위함이고, 세척 과정은 물을 통해 1 내지 5회 진행하는 것이 바람직하며 제거되지 않은 용매인 THF 및 미 반응의 PO-PEG를 제거하기 위함이다.
이렇게 제조된 서브제는 자기장을 인가하게 되면 자가 발열 능력이 생기게 되어 상술한 보조제와 더불어 치료용에 응용되는 것이 적합하다. 또한, 이러한 서브제는 생체 적합성이 뛰어나 치료 기기 및 도구에 적용되어 신체에 직접적으로 사용함에 위험이 없다는 장점이 있다.
이때, 상술한 나노산화철입자는 중간 용액 제조 단계, 중간 물질 제조 단계, 나노산화철입자 완성 단계를 거쳐 제조될 수 있다.
먼저, 중간 용액 제조 단계는 전체 중간 용액 중량 대비, 철올레이트 1 내지 10중량%, 올레익산 0.1 내지 5중량%, 1-옥타데센 85 내지 95중량%를 혼합하여 중간 용액을 제조하는 과정이다. 여기서, 철올레이트(Fe-oleate)는 나노산화철입자의 전구체로서 이 과정의 주재료이며, 염화제이철육수화물과 올레산나트륨의 혼합을 통해 제조된다. 더하여, 올레익산(Oleic Acid)은 소수성의 긴 탄화수소 체인 구조를 갖는 물질이며 안정화 계면활성제로서 역할을 수행하고 철올레이트에 결합된다. 결국 이는, 상술한 PO-PEG가 나노산화철입자와 결합할 자리를 제공해주는 것이다. 또한, 1-옥타데센은 이 과정에서 유기 용매로서 역할을 수행한다.
다음, 중간 물질 제조 단계는 중간 용액을 90 내지 110℃에서 가열하여 용매를 제거한 뒤 중간 물질을 제조하는 과정이다.
여기서, 가열 과정은 질소 기체 하에서 교반하며 진행하는 것이 바람직하고, 가열 과정으로 인해 자성을 갖는 중간 물질이 제조된다.
마지막으로, 나노산화철입자 완성 단계는 중간 물질을 헥산 또는 아세톤으로 1 내지 5회 세척한 후 건조하여 나노산화철입자를 완성하는 과정이다. 이러한 세척 과정을 통해 남아있는 용매 및 계면활성제(즉, 올레익산)이 제거된다.
이를 통해 제조된 나노산화철입자는 소수성의 올레익산 리간드로 안정화되어 있으며 생체 적합성이 뛰어나고, PO-PEG와의 결합을 통한 표면 개질을 용이하게 할 수 있다.
더하여, 상술한 철올레이트는 철용액 제조 단계, 철올레이트 완성 단계를 통해 제조될 수 있다.
먼저, 철용액 제조 단계는 전체 철용액 중량 대비, 염화제이철육수화물 1 내지 10중량%, 올레산나트륨 5 내지 15중량%, 물 15 내지 25중량%, 에탄올 20 내지 30중량%, 헥산 40 내지 50중량%을 혼합한 뒤 50 내지 70℃로 가열하여 철용액을 제조하는 과정으로서, 가열 과정은 1 내지 5시간동안 진행하는 것이 바람직하다. 여기서, 염화제이철육수화물(FeCl3*6H2O)은 철(Fe)이온을 제공함으로써 철올레이트의 주재료가 되며, 물, 알코올, 아세톤, 에테르 등에 잘 녹는다. 더하여, 올레산나트륨(sodium oleate)으로 인해 염화제이철육수화물이 환원되어 철올레이트가 된다. 또한, 물, 에탄올, 헥산은 염화제이철육수화물이 잘 녹을 수 있는 용매로서 역할을 수행한다.
다음, 철올레이트 완성 단계는 철용액을 분별깔때기를 통해 층분리한 뒤 유기 층을 수득하고 물로 1 내지 5회 세척한 후 건조하여 철올레이트를 완성하는 과정이다. 여기서, 건조 과정은 진공에서 용매를 제거할 수 있으며, 분별깔때기를 통해 물 층을 제거하여 철올레이트가 포함된 유기 층을 수득할 수 있게 된다.
이 과정을 통해 제조된 철올레이트는 기존의 철올레이트 제조 방법보다 대량 생산이 용이하다는 장점이 있으며, 이렇게 제조된 철올레이트를 이용하여 나노산화철입자를 제조하게 되면 결정성이 좋으며 입자 크기가 비교적 균일하여 품질이 우수하다는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 서브제를 대상으로 한 실험결과를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예 및 대조예를 들어 비교함으로써 설명하기로 한다. 후술될 실시예 및 대조예에 대해서는 각각 실시예 및 대조예 10 개를 실험한 뒤 열의 유지 능력 및 열의 발산 능력을 측정한 후, 측정값을 각각 매우 좋음(5), 좋음(4), 보통(3), 나쁨(2), 매우 나쁨(1)의 5단계로 환산하여 그 평균점을 판정하였다.
이때, 열의 유지 능력은 본 발명의 서브제를 함유한 세라믹볼과 시판 세라믹볼에 같은 조건의 환경(온도, 열을 가한 시간, 장소 등)에서 같은 양의 열과 자기장을 인가한 뒤, 10분 단위로 온도를 측정하여 이에 따라 열의 유지 능력(즉, 초기 온도를 얼마나 오래 유지하는가)에 대한 점수를 주어 평가를 표시하였다. 본 발명의 서브제를 함유한 세라믹볼과 시판 세라믹볼에 대한 열의 유지 능력이 높게 측정되었을수록 매우 좋음(5)에 가깝게, 열의 유지 능력이 낮게 측정되었을수록 매우 나쁨(1)에 가깝게 평가하도록 하였다.
또한, 열의 발산 능력은 본 발명의 서브제를 함유한 세라믹볼과 시판 세라믹볼에 같은 조건의 환경(온도, 열을 가한 시간, 장소 등)에서 같은 양의 열과 자기장을 인가한 뒤, 온도를 측정하여 이에 따라 열의 발산 능력(즉, 얼마나 높은 온도의 열을 발산하는가)에 대한 점수를 주어 평가를 표시하였다. 본 발명의 서브제를 함유한 세라믹볼과 시판 세라믹볼에 대한 열의 발산 능력이 높게 측정되었을수록 매우 좋음(5)에 가깝게, 열의 발산 능력이 낮게 측정되었을수록 매우 나쁨(1)에 가게 평가하도록 하였다.
<실시예 1>
나노산화철입자 8g, PO-PEG 15g, THF 80g을 혼합하여 서브 용액을 제조하였다.
다음, 서브 용액을 여과하여 용매인 상기 THF를 제거한 뒤 80℃로 가열한 후 세척 및 건조하여 서브제를 완성하였다.
마지막으로, 보조제 20g, 황토 분말 50g, 물 15g, 서브제 25g을 혼합한 후 반죽을 제조하였고, 이를 통해 세라믹볼을 제조하였다.
<실시예 2>
블록 조성물에 서브제를 포함하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹볼을 제조한다.
<대조예>
시판 세라믹볼.
<본 발명의 서브제의 제조 방법을 대상으로 한 실험결과 표>
도 4에 나타난 바를 통해, 평가단이 실시예와 대조예로 제조된 세라믹볼의 시간의 흐름에 따른 열의 유지 능력 및 열의 발산 능력을 측정한 결과를 평균 점수로 표현하여 표로 나타낸 것이며, 앞서 설명과 같이 실시예 1 내지 2는 대조예와 비교하여 높은 평가 점수를 얻었다. 따라서 본 발명의 세라믹볼(실시예 1 내지 2)은 대조예인 시판 세라믹볼보다 시간에 따른 열의 유지 능력 및 열의 발산 능력이 뛰어나다는 것을 알 수 있다.
이를 통해 서브제를 통한 열의 유지 및 발산 성능을 파악할 수 있어 서브제 제조 공정의 중요성을 파악할 수 있다.
도 5는 본 발명의 항균제 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
다른 실시예로서, 상술한 반죽 단계에서는 반죽에 항균제를 추가적으로 포함하여 웰빙 세라믹볼을 제조할 수 있다. 이렇게 항균제를 포함한 웰빙 세라믹볼은 사용자의 채취 및 기기의 열로부터 발생한 수분에 의한 의료 기기 또는 도구의 부식 및 노후를 방지할 수 있으며 세균의 번식을 방지할 수 있다.
구체적으로, 이러한 항균제를 함유한 반죽은, 전체 반죽 중량 대비, 알루미나 및 탄소를 포함하는 보조제 15 내지 40중량%, 황토 분말 40 내지 60중량%, 물 10 내지 20중량%, 항균제 10 내지 20중량%의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
따라서 이러한 항균제는 1차 혼합 용액 제조 단계, 2차 혼합 용액 제조 단계, 3차 혼합 용액 제조 단계, 항균제 완성 단계를 거쳐 제조될 수 있다.
먼저, 1차 혼합 용액 제조 단계는 전체 1차 혼합 용액 중량 대비, 계면활성제 1 내지 15중량%, 시아누르산염화물 1 내지 15중량%, 물 70 내지 90중량%을 혼합하여 1차 혼합 용액을 제조하는 과정으로서 1 내지 10℃에서 진행하는 것이 바람직하다.
여기서, 계면활성제는 비이온계면활성제인 Triton X-100이 사용될 수 있으며, 시아누르산염화물(Cyanuric chloride)과 함께 항균제의 주재료가 되는 물질이다. 또한, 시아누르산염화물은 일반적으로 소독제 및 제초제에 사용되며 항균 활성의 지속성을 높일 수 있는 물질이다.
다음, 2차 혼합 용액 제조 단계는 전체 2차 혼합 용액 중량 대비, 1차 혼합 용액 75 내지 90중량%, 설파제 5 내지 15중량%, 수산화나트륨 1 내지 10중량%을 혼합하여 2차 혼합 용액을 제조하는 과정이다. 여기서, 설파제란 설파계 혹은 설폰아미드계 항생제로서, 세균의 엽산 합성을 억제하여 항균작용을 할 수 있는 물질이다. 여기서, 액체인 수산화나트륨에 설파제가 분산되어 있는 용액을 1차 혼합 용액에 천천히 주입하여 2차 혼합 용액을 제조하는 것이 바람직하다. 이 과정을 통해 항균성을 갖는 물질이 2차 혼합 용액 내에 생성되게 된다.
이후, 3차 혼합 용액 제조 단계는 전체 3차 혼합 용액 중량 대비, 2차 혼합 용액 85 내지 99중량%, 염화나트륨 1 내지 15중량%을 혼합하여 3차 혼합 용액을 제조하는 과정으로서, 이 과정에서 염화나트륨의 첨가로 인해 항균성을 갖는 물질이 침전하게 된다.
마지막으로, 항균제 완성 단계는 3차 용액을 여과한 후 잔여물을 세척하고 건조한 후 분쇄하여 항균제를 완성하는 과정이다. 이때, 세척은 물로 1 내지 5회 진행하는 것이 바람직하다. 더하여, 여과 과정은 필터링 여과, 감압 여과 등이 사용될 수 있으며 그 방법에는 제한이 없다.
이러한 과정을 통해 제조된 항균제는 반죽에 추가적으로 포함되어 웰빙 세라믹볼로 제조되며, 이로 인해 항균성을 가지게 된 웰빙 세라믹볼이 의료 기기 및 도구에 적용될 경우 사용자의 땀 및 체취, 열에 의한 수분으로 인한 부식 및 노후를 방지할 수 있으며, 세균의 번식 또한 방지할 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 의료용 웰빙 세라믹볼의 제조 방법을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
S100: 반죽 단계 S200: 성형 단계
S300: 건조 단계 S110: 1차 물질 제조 단계
S111: 2차 물질 제조 단계 S112: 3차 물질 제조 단계
S113: 보조제 완성 단계 S310: 열처리 단계
S311: 1차 용액 제조 단계 S312: 2차 용액 제조 단계
S313: 상등액 수득 단계 S314: 3차 용액 제조 단계
S315: 이온 교환 단계 S316: 4차 용액 제조 단계
S317: 코팅제 수득 단계 S120: 1차 혼합 용액 제조 단계
S121: 2차 혼합 용액 제조 단계 S122: 3차 혼합 용액 제조 단계
S123: 항균제 완성 단계
S300: 건조 단계 S110: 1차 물질 제조 단계
S111: 2차 물질 제조 단계 S112: 3차 물질 제조 단계
S113: 보조제 완성 단계 S310: 열처리 단계
S311: 1차 용액 제조 단계 S312: 2차 용액 제조 단계
S313: 상등액 수득 단계 S314: 3차 용액 제조 단계
S315: 이온 교환 단계 S316: 4차 용액 제조 단계
S317: 코팅제 수득 단계 S120: 1차 혼합 용액 제조 단계
S121: 2차 혼합 용액 제조 단계 S122: 3차 혼합 용액 제조 단계
S123: 항균제 완성 단계
Claims (11)
- 의료용 웰빙 세라믹볼의 제조 방법으로서,
전체 반죽 중량 대비, 알루미나(Al2O3) 및 탄소를 포함하는 보조제 20 내지 50중량%, 황토 분말 40 내지 60중량%, 물 10 내지 20중량%을 혼합하여 반죽을 제조하는, 반죽 단계;
상기 반죽을 1 내지 50mm의 구형의 형상인 펠릿으로 성형하는, 성형 단계;
상기 성형된 펠릿을 100 내지 120℃에서 24 내지 48시간 동안 건조시켜 웰빙 세라믹볼을 완성하는, 건조 단계;
상기 건조된 웰빙 세라믹볼을 600 내지 800℃에서 6 내지 12시간 동안 가열하는, 소성 단계;를 포함하고,
상기 보조제는,
전체 1차 물질 중량 대비, 알루미나 20 내지 40중량%와 탄소 60 내지 80중량%를 혼합한 후 90 내지 100℃에서 30 내지 50시간 동안 800 내지 1200rpm으로 교반하여 1차 물질을 제조하는, 1차 물질 제조 단계;
0.12MPa의 압력을 유지하면서 1500 내지 1800℃에서 30분 내지 4시간 동안 상기 1차 물질에 질소 가스를 흘려주어 2차 물질을 제조하는, 2차 물질 제조 단계;
전체 3차 물질 중량 대비, 상기 2차 물질 10 내지 40중량%와 이트륨옥사이드 1 내지 10중량% 및 에탄올 50 내지 80중량%를 혼합하여 3차 물질을 제조하는, 3차 물질 제조 단계;
상기 3차 물질이 침전되지 않도록 교반시키면서 70 내지 95℃에서 12 내지 30시간 동안 건조시킨 후 분쇄하여 보조제를 완성하는 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 웰빙 세라믹볼 제조 방법. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 소성 단계 이후에는,
상기 웰빙 세라믹볼에 규소(Si) 분말을 포함하는 코팅제를 도포한 뒤 130 내지 170℃에서 1 내지 10분 동안 경화시켜 코팅층을 형성하는, 코팅층 형성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 웰빙 세라믹볼 제조 방법. - 제 4항에 있어서,
상기 코팅제는,
규소(Si) 분말을 800 내지 950℃에서 1000 내지 2000mL/min의 속도로 공기를 주입시켜 열처리하는, 열처리 단계;
전체 1차 용액 중량 대비, 상기 열처리된 규소 분말 10 내지 40중량%, 물 50 내지 80중량%, 수산화암모늄(NH4OH) 0.1 내지 10중량%를 혼합한 후 100℃까지 승온시킨 다음 1 내지 5시간 동안 가열시켜 1차 용액을 제조하는, 1차 용액 제조 단계;
전체 2차 용액 중량 대비, 상기 1차 용액 90 내지 99.9중량%와 수산화나트륨 0.1 내지 10중량%를 혼합한 후 100℃에서 15 내지 25시간 동안 가열시켜 2차 용액을 제조하는, 2차 용액 제조 단계;
상기 2차 용액을 상온 냉각 후 원심 분리한 다음 상등액을 수득하는, 상등액 수득 단계;
전체 3차 용액 중량 대비, 상기 상등액 5 내지 40중량%, 아크릴 올리고머(Acryl oligomer) 5 내지 40중량%, 이소프로필알코올(Isopropyl alcohol) 50 내지 80중량%를 혼합하여 3차 용액을 제조하는, 3차 용액 제조 단계;
전체 혼합물 중량 대비, 상기 3차 용액 10 내지 30중량%, 이온교환수지 10 내지 30중량%, 물 50 내지 70중량%를 혼합하여 상기 3차 용액을 이온 교환하는, 이온 교환 단계;
상기 이온 교환된 3차 용액을 여과하여 잔여물을 수득한 후 전체 4차 용액 중량 대비, 상기 잔여물 10 내지 30중량%와 이소프로필알코올 70 내지 90중량%를 혼합하여 4차 용액을 제조하는, 4차 용액 제조 단계;
전체 코팅제 중량 대비, 상기 4차 용액 30 내지 50중량%, 메틸트리메톡시실란(Methyl trimethoxysilane) 10 내지 40중량%, 아크릴 올리고머 30 내지 50중량%를 2 내지 6시간 동안 교반하여 코팅제를 수득하는, 코팅제 수득 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 웰빙 세라믹볼 제조 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 반죽 단계는,
나노산화철입자를 함유하는 서브제를 추가적으로 포함하여,
상기 서브제를 함유한 상기 반죽은,
전체 반죽 중량 대비, 알루미나 및 탄소를 포함하는 보조제 10 내지 25중량%, 황토 분말 40 내지 60중량%, 물 10 내지 20중량%, 상기 서브제 10 내지 25중량%의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 웰빙 세라믹볼 제조 방법. - 제 6항에 있어서,
상기 서브제는,
전체 서브 용액 중량 대비, 나노산화철입자 0.1 내지 10중량%, PO-PEG 5 내지 20중량%, THF 70 내지 90중량%를 혼합하여 서브 용액을 제조하는, 서브 용액 제조 단계;
상기 서브 용액을 여과하여 용매인 상기 THF를 제거한 뒤 70 내지 90℃로 가열한 후 세척 및 건조 과정을 거쳐 서브제를 완성하는 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 웰빙 세라믹볼 제조 방법. - 제 7항에 있어서,
상기 나노산화철입자는,
전체 중간 용액 중량 대비, 철올레이트 1 내지 10중량%, 올레익산 0.1 내지 5중량%, 1-옥타데센 85 내지 95중량%를 혼합하여 중간 용액을 제조하는, 중간 용액 제조 단계;
상기 중간 용액을 90 내지 110℃에서 가열하여 용매를 제거한 뒤 중간 물질을 제조하는, 중간 물질 제조 단계;
상기 중간 물질을 헥산 또는 아세톤으로 1 내지 5회 세척한 후 건조하여 나노산화철입자를 완성하는 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 웰빙 세라믹볼 제조 방법. - 제 8항에 있어서,
상기 철올레이트는,
전체 철용액 중량 대비, 염화제이철육수화물 1 내지 10중량%, 올레산나트륨 5 내지 15중량%, 물 15 내지 25중량%, 에탄올 20 내지 30중량%, 헥산 40 내지 50중량%을 혼합한 뒤 50 내지 70℃로 가열하여 철용액을 제조하는, 철용액 제조 단계;
상기 철용액을 분별깔때기를 통해 층분리한 뒤 유기 층을 수득하고 물로 1 내지 5회 세척한 후 건조하여 철올레이트를 완성하는 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 웰빙 세라믹볼 제조 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 반죽 단계는,
항균제를 추가적으로 포함하여,
상기 항균제를 함유한 상기 반죽은,
전체 반죽 중량 대비, 알루미나 및 탄소를 포함하는 보조제 15 내지 40중량%, 황토 분말 40 내지 60중량%, 물 10 내지 20중량%, 상기 항균제 10 내지 20중량%의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 웰빙 세라믹볼 제조 방법. - 제 10항에 있어서,
상기 항균제는,
전체 1차 혼합 용액 중량 대비, 계면활성제 1 내지 15중량%, 시아누르산염화물 1 내지 15중량%, 물 70 내지 90중량%을 혼합하여 1차 혼합 용액을 제조하는, 1차 혼합 용액 제조 단계;
전체 2차 혼합 용액 중량 대비, 상기 1차 혼합 용액 75 내지 90중량%, 설파제 5 내지 15중량%, 수산화나트륨 1 내지 10중량%을 혼합하여 2차 혼합 용액을 제조하는, 2차 혼합 용액 제조 단계;
전체 3차 혼합 용액 중량 대비, 상기 2차 혼합 용액 85 내지 99중량%, 염화나트륨 1 내지 15중량%을 혼합하여 3차 혼합 용액을 제조하는, 3차 혼합 용액 제조 단계;
3차 용액을 여과한 후 잔여물을 세척하고 건조한 후 분쇄하여 항균제를 완성하는 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 웰빙 세라믹볼 제조 방법.
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| KR101936546B1 (ko) * | 2018-07-10 | 2019-01-08 | 허호영 | 세라믹 볼을 통해 원적외선을 조사하는 건식 온열기의 제조 방법 |
| KR101949645B1 (ko) | 2018-07-10 | 2019-02-18 | 허호영 | 세라믹 볼을 통해 원적외선을 조사하는 목욕기의 제조 방법 |
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