KR102380210B1 - 세라믹볼용 조성물, 세라믹볼의 제조 방법 및 이에 의해 제작된 세라믹볼 - Google Patents

세라믹볼용 조성물, 세라믹볼의 제조 방법 및 이에 의해 제작된 세라믹볼 Download PDF

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Abstract

본 발명은 특정 조성으로 이루어지는 세라믹볼을 통해 세라믹볼이 갖는 효과를 더욱 증진시킬 수 있어 살균, 항균, 탈취 등의 기능을 극대화할 수 있고, 특히 해수 등에 존재하는 비브리오균을 확실하게 제거하여 양어장 등에서 효율적으로 활용할 수 있으며, 상용수의 염소 또한 효율적으로 제거할 수 있어 수처리가 필요한 다양한 분야에서 적용할 수 있는 세라믹볼용 조성물, 세라믹볼의 제조 방법 및 이에 의해 제작된 세라믹볼에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 세라믹볼의 조성물에 있어서, 석영반암(quartz porphyry), 제올라이트(zeolite) 및 콜로이드 실버(Colloidal silver)를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹볼용 조성물이 제공된다.

Description

세라믹볼용 조성물, 세라믹볼의 제조 방법 및 이에 의해 제작된 세라믹볼 {COMPONENTS FOR CERAMIC BALL, MANUFACTURING METHOD OF CERAMIC BALL, AND CERAMIC BALL MANUFACTURED BY THE METHOD}
본 발명은 세라믹볼용 조성물, 세라믹볼의 제조 방법 및 이에 의해 제작된 세라믹볼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정 조성으로 이루어지는 세라믹볼을 통해 세라믹볼이 갖는 효과를 더욱 증진시킬 수 있어 살균, 항균, 탈취 등의 기능을 극대화할 수 있고, 특히 해수 등에 존재하는 비브리오균을 확실하게 제거하여 양어장 등에서 효율적으로 활용할 수 있으며, 상용수의 염소 또한 효율적으로 제거할 수 있어 수처리가 필요한 다양한 분야에서 적용할 수 있는 세라믹볼용 조성물, 세라믹볼의 제조 방법 및 이에 의해 제작된 세라믹볼에 관한 것이다.
세라믹이란 일반적으로 고순도의 천연 무기물이나 인공물로 합성한 무기화합물을 원료로 하여 고도의 기능을 갖게 한 제품을 말한다.
일반적인 세라믹은 도자기, 시멘트, 유리와 같이 규산염에 한정되며 기능이 용기적이고, 뉴세라믹은 물질의 종류도 다양하고 용도도 공구나 전자재료 등으로 확대되었다.
원료는 일반적으로 1㎛ 이하인 것(서브마이크론)이 사용된다. 용도도 정밀성이 요구되는 것이 많으므로 제품의 치수 정밀도에서도 일반 세라믹, 뉴세라믹에 비해 훨씬 고도이다. 따라서, 성형, 소성, 가공 등에도 고도의 기술이 필요하며 용도도 다양하고 사회적 영향도 크다. 즉, 전자기 광학적 기능을 갖는 것은 정보통신기술에, 열적, 기계적 기능을 갖는 것은 에너지 절약 기술이나 정밀기계 기술에, 내식성과 생체친화성을 살린 것은 의학용에 주로 사용된다. 또한, 정보, 에너지, 바이오테크놀러지 또는 생명과학이라는 첨단기술의 모든 분야에서 중요한 소재로 쓰인다.
세라믹볼이란 세라믹을 재료로 하여 볼 형태로 가공한 것으로 질화규소볼(Si3N4), 지르코니아볼(ZrO2), 탄화규소볼(SiC), 알루미나볼(Al2O3), 초경볼(T/C) 등 다양한 종류가 생산되고 있다.
일반적으로 세라믹볼은 고온 소결한 치밀한 소재로, 공유결합을 유지하여, 내열성과 고온강도, 경도가 우수한 편이다.
이러한 세라믹볼은 높은 다기공성에 의한 높은 비표면적으로 인하여 바이오 세라믹볼, 정수용 세라믹볼, 각종 바이오 및 건강용 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.
세라믹볼에 관한 종래기술은 하기와 같다.
한국공개특허 제1996-0004277호에서는 가열부로 세라믹볼 성형용 슬러리를 방울형태로 분사하는 단계와, 상기 분사된 방울형태의 슬러리를 가열하여 볼형태로 변형시키는 단계와, 상기 세라믹볼을 냉각시켜 고형화시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 소형 세라믹볼 제조방법에 관하여 개시하고 있다.
한국공개특허 제1995-0018811호에서는 금속천이원소의 산화물을 MnO2:CuO:CoO:Fe2O3=6:1:1:2의 비율로 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 1000℃에서 하소처리하는 단계; 코디어라이트(2MgO, 2Al2O3, 5SiO2)계 세라믹을 준비하는 단계; 상기 하소처리된 혼합물 30%와 상기 코디어라이트 70%를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 하소처리된 혼합물 30%와 상기 코디어라이트 70%로 구성된 혼합물을 1100℃에서 소결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹볼 성형방법에 관하여 개시하고 있다.
이와 같은 세라믹볼의 제조방법에서는 유리질 분말과 세라믹을 혼합 성형하여 고온 발포하여 유리질 분말이 고온에서 유리질화되어 세라믹 고유의 미세한 기공을 막아버리는 문제점이 있다. 따라서, 종래기술에서 제조한 세라믹볼은 단단해 보이지만 큰 기공 밖에 남아 있지 않아 수질정화 및 미생물 부착에도 용이하지 않다.
본 발명자들은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 예의 연구를 거듭하였고, 특정 조성물들로 조성함으로써 탁월한 효과를 가지며, 친환경적인 세라믹볼을 개발하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
대한민국 등록특허공보 10-0994468(2010.11.16. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-0007550(1997.05.10. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-0118763(1997.09.30. 공고) 대한민국 공개특허공보 10-2006-0003984(2006.01.12. 공개)
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 특정 조성으로 이루어지는 세라믹볼을 통해 세라믹볼이 갖는 효과를 더욱 증진시킬 수 있어 살균, 항균, 탈취 등의 기능을 극대화할 수 있는 세라믹볼용 조성물, 세라믹볼의 제조 방법 및 이에 의해 제작된 세라믹볼을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 해수 등에 존재하는 비브리오균을 확실하게 제거하여 양어장 등에서 효율적으로 활용할 수 있으며, 상용수의 염소 또한 효율적으로 제거할 수 있어 수처리가 필요한 다양한 분야에서 적용할 수 있는 세라믹볼용 조성물, 세라믹볼의 제조 방법 및 이에 의해 제작된 세라믹볼을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 세라믹볼의 조성물에 있어서, 석영반암(quartz porphyry), 제올라이트(zeolite) 및 콜로이드 실버(Colloidal silver)를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹볼용 조성물이 제공된다.
본 발명의 제1 관점에 있어서, 상기 석영반암과 제올라이트는 7~9:3~1의 비율로 혼합되며, 상기 콜로이드 실버는 상기 석영반암과 제올라이트의 혼합물 100중량부에 대하여 30중량부 ~ 55중량부로 혼합될 수 있다.
본 발명의 제2 관점에 따르면, 상기한 제1 관점에 따른 세라믹볼용 조성물을 포함하는 세라믹볼에 제공된다.
본 발명의 제3 관점에 따르면, 세라믹볼의 제조 방법에 있어서, 세라믹볼 베이스 재료를 마련하는 세라믹볼 베이스재료 마련 단계; 상기 마련된 세라믹볼 베이스재료를 분쇄하여 소정 사이즈의 파우더로 마련하는 파우더 베이스재료 마련 단계; 상기 마련된 파우더 베이스재료를 소정 비율로 혼합하고, 점성을 갖는 바인더(binder)를 투입하고 믹싱하여 반죽 혼합물을 마련하는 반죽혼합물 마련 단계; 상기 마련된 반죽혼합물을 제형기에 투입하여 소정 입경의 세라믹볼로 제형하는 제형 단계; 및 상기 제형된 세라믹볼을 건조 처리하여 완성하는 세라믹볼 완성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹볼의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 제3 관점에 있어서, 상기 세라믹볼 마련 단계에서 마련되는 베이스 재료는, 석영반암(quartz porphyry) 및 제올라이트(zeolite)이며, 상기 반죽혼합물 마련 단계에서 이용되는 바인더는 콜로이드 실버인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 관점에 있어서, 상기 반죽혼합물 마련 단계는 석영반암 파우더와 제올라이트 파우더를 7~9:3~1의 비율로 혼합하며, 상기 콜로이드 실버는 상기 석영반암 파우더와 제올라이트 파우더의 혼합물 100중량부에 대하여 30중량부 ~ 55중량부로 혼합될 수 있다.
본 발명의 제3 관점에 있어서, 상기 세라믹볼 완성 단계는 제형된 세라믹볼을 700℃~950℃의 건조온도로 건조 처리할 수 있다.
본 발명의 제4 관점에 따르면, 상기한 제3 관점에 따른 세라믹볼의 제조 방법에 의해 제조된 세라믹볼이 제공된다.
본 발명에 따른 세라믹볼용 조성물, 세라믹볼의 제조 방법 및 이에 의해 제작된 세라믹볼에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 본 발명은 세라믹볼을 특정 조성과 조성비 및 제조방법을 통해 구성하여 세라믹볼이 갖는 효과를 더욱 증진시킬 수 있고, 이에 따라 살균, 항균, 탈취 등의 기능을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 해수 등에 존재하는 비브리오균을 확실하게 제거하여 양어장 등에서 효율적으로 활용할 수 있으며, 양어의 생육과 품질 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 상용수의 염소 또한 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 본 발명은 살균, 항균, 탈취 등의 기능이 필요한 다양한 분야에 확장하여 적용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 세라믹볼의 제조 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트.
도 2 내지 도 4는 이오나이트 음용수의 시료명으로 한국분석시험연구원에 장염비브리오균 제거효율에 대해 의뢰한 결과의 시험성적서.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 본원 명세서 전체에서, 어떤 단계가 다른 단계와 "상에" 또는 "전에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 단계가 다른 단계와 직접적 시계열적인 관계에 있는 경우 뿐만 아니라, 각 단계 후의 혼합하는 단계와 같이 두 단계의 순서에 시계열적 순서가 바뀔 수 있는 간접적 시계열적 관계에 있는 경우와 동일한 권리를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 세라믹볼용 조성물, 세라믹볼의 제조 방법 및 이에 의해 제작된 세라믹볼에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 세라믹볼용 조성물에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 세라믹볼용 조성물은, 석영반암(quartz porphyry)과 제올라이트(zeolite) 및 콜로이드 실버(Colloidal silver)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명은 석영반암과 제올라이트는 7~9:3~1의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 콜로이드 실버는 상기 석영반암과 제올라이트의 혼합물 100중량부에 대하여 30중량부 ~ 55중량부, 바람직하게는 50중량부로 함유되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
석영반암은 맥반석인 것이 바람직하다. 맥반석은 무수귀산 SiO2 과 산화알루미늄(Al2O3)이 주성분이며, 인체 및 살아 있는 세포에 꼭 필요한 산화제2철(Fe2O3)이 함유된 것이 특징이다. 또한, 맥반석은 40여종의 미네랄 구성으로 생체의 발육과 생리기능을 조절하여 세포의 활력을 유지하고, 1㎥당 3만~15만여 개의 많은 공극(다공질)으로 되어, 강력한 흡착작용, 미네랄 용출, 이온교환 또는 원적외선을 방사하는 바이오 스톤(Bio Stone)으로 생물의 각종 질병 예방과 치료, 체내해독, 생육촉진, 수확량 증가의 효과가 있으며 유해물질 및 중금속을 흡착, 분해하여 부패원인 제거, 신선도 유지 기능을 한다.
제올라이트는 아날심(analcime), 나트롤라이트(natrolite), 스틸바이트(stilbite), 캐바자이트(chabazite) 클리놉틸롤라이트(clinoptilolite), 휼랜다이트(heulandite), 필립사이트(phillipsite)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 천연 제올라이트이다.
이러한 제올라이트는 양이온 교환 특성, 흡착 및 분자체 특성, 그리고 탈수 및 재흡수 특성을 갖는다.
제올라이트의 양이온 교환 특성(CEC, cation exchange capacity)은, 제올라이트 공동에 위치하는 양이온이 다른 양이온에 의해 쉽게 교환되는 성질을 의미하는 것으로, 제올라이트를 단순히 다른 양이온들의 용액으로 씻어주는 정도의 처리로도 양이온이 쉽게 교환된다. 제올라이트의 양이온 교환능력은 100g당 200~400meq 정도로서 점토광물인 몬모릴로나이트(montmorillonite)의 양이온 교환 능력(80~100meq/100g)보다 2배 이상 크다. 또한 공동의 크기에 따라 특정 양이온을 선택적으로 교환할 수 있는 선택적 교환 특성을 가진다.
또한, 제올라이트의 흡착 및 분자체 특성은, 제올라이트를 가열시켜 공동 구조에 위치하는 물분자를 탈수시키면, 이 탈수된 제올라이트는 적합한 크기와 형태의 무기 및 유기분자들을 선택적으로 흡착할 수 있는 특성이다. 공동의 크기에 따라 서로 섞여 있는 다른 분자들을 각각 분리할 수 있는 분자체 기능(molecular sieving)의 특성을 갖게 된다.
그리고, 제올라이트는 탈수 및 재흡수 특성을 갖는다. 제올라이트 구조의 공동에 존재하는 물의 함량은 제올라이트의 종류, 양이온의 성질 이외에 습도 및 온도 등의 환경에 따라 민감하게 변화한다. 제올라이트의 물 함량의 변화, 즉 물이 공동에 탈수 또는 흡수되는 과정에서 흡열 및 발열 현상이 수반된다. 제올라이트는 약 700~800℃까지 높은 열적 안정성을 보이며, 온도 증가에 따라 점진적 탈수현상을 보인다. 다시 냉각될 경우, 건조된 제올라이트로 물의 재흡수가 일어나는 특성이다.
다음으로, 상기 콜로이드 실버는 정제수에 99.9999%의 순은(pure silver)을 전기 분해로 만든 것으로 무색, 무취의 은물 즉 천연 항생제이다. 이러한 콜로이드 실버는 미네랄의 일종이며 강력한 항생 작용과 항균 작용을 하게 된다.
특히, 본 발명의 세라믹볼용 조성물에서 콜로이드 실버는 상기와 같이 항생 작용과 항균 작용의 기능을 가질 뿐만 아니라, 석영반암과 제올라이트를 혼합할 때 바인더(binder)로서 역할을 하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 세라믹볼의 제조 방법에 대하여 도 1을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 세라믹볼의 제조 과정을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
본 발명에 따른 세라믹볼의 제조 방법은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 크게 세라믹볼 베이스재료 마련 단계(S100); 파우더 베이스재료 마련 단계(S200); 반죽혼합물 마련 단계(S300); 제형 단계(S400); 및 세라믹볼 완성 단계(S500);를 포함한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 세라믹볼의 제조 방법은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 세라믹볼 제조를 위한 세라믹볼 베이스 재료들을 마련하는 세라믹볼 베이스재료 마련 단계(S100); 상기 세라믹볼 베이스재료 마련 단계(S100)에서 마련된 세라믹볼 베이스재료를 분쇄하여 소정 사이즈의 파우더로 마련하는 파우더 베이스재료 마련 단계(S200); 상기 파우더 베이스재료 마련 단계(S200)에서 마련된 파우더 베이스재료를 소정 비율로 혼합하고, 점성을 갖는 바인더(binder)를 투입하고 믹싱하여 반죽 혼합물을 마련하는 반죽혼합물 마련 단계(S300); 상기 반죽혼합물 마련 단계(S300)에서 마련된 반죽혼합물을 제형기에 투입하여 소정 입경의 세라믹볼로 제형하는 제형 단계(S400); 및 상기 제형 단계(S400)에서 제형된 세라믹볼을 건조 처리하고 상온 냉각시켜 완성하는 세라믹볼 완성 단계(S500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 세라믹볼 베이스재료 마련 단계(S100)는, 비브리오균의 제거 등 살균, 항균 및 탈취 등에서 뛰어난 기능을 갖는 세라믹볼을 제조함에 있어 세라믹볼을 구성하는 메인 조성들인 베이스 재료를 마련하는 것으로, 베이스 재료로서 석영반암(quartz porphyry) 및 제올라이트(zeolite)가 마련된다.
석영반암은 맥반석인 것이 바람직하며, 제올라이트는 아날심(analcime), 나트롤라이트(natrolite), 스틸바이트(stilbite), 캐바자이트(chabazite) 클리놉틸롤라이트(clinoptilolite), 휼랜다이트(heulandite), 필립사이트(phillipsite)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 천연 제올라이트이다.
다음으로, 상기 파우더 베이스재료 마련 단계(S200)는 상기 세라믹볼 베이스재료 마련 단계(S100)에서 마련된 세라믹볼 베이스재료를 분쇄하여 후속 과정인 반죽 혼합물을 형성하도록 파우더 형태로 마련된다.
세라믹볼 베이스재료의 분쇄는 엔드밀과 같은 분쇄기를 이용하여 분쇄함으로써 각각 석영반암 파우더와 제올라이트 파우더를 얻는다.
다음으로, 상기 반죽혼합물 마련 단계(S300)는, 상기 파우더 베이스재료 마련 단계(S200)에서 마련된 파우더 베이스재료를 소정 비율로 혼합하고, 점성을 갖는 바인더(binder)를 투입하고 믹싱하여 반죽 혼합물을 마련하는 것으로, 먼저 석영반암 파우더와 제올라이트 파우더를 소정 비율, 바람직하게는 석영반암 파우더와 제올라이트 파우더를 7~9:3~1의 비율로 혼합한다.
그리고 상기와 같이 혼합된 석영반암 파우더와 제올라이트 파우더의 혼합물에 바인더(binder)를 소정 비율 투입한다.
본 발명에서 이용되는 바인더는 콜로이드 실버이다. 콜로이드 실버는 정제수에 99.9999%의 순은(pure silver)을 전기 분해로 만든 것으로 무색, 무취의 은물 즉 천연 항생제이다. 이러한 콜로이드 실버는 미네랄의 일종이며 강력한 항생 작용과 항균 작용을 하게 된다. 이러한 콜로이드 실버는 항생 작용과 항균 작용의 기능을 가질 뿐만 아니라, 석영반암 파우더와 제올라이트를 혼합할 때 바인더(binder)로서 역할을 하게 된다.
상기 콜로이드 실버는 상기 석영반암 파우더와 제올라이트 파우더의 혼합물 100중량부에 대하여 30중량부 ~ 55중량부, 바람직하게는 50중량부로 함유되어 이루어진다.
다음으로, 상기 제형 단계(S400)는, 상기 반죽혼합물 마련 단계(S300)에서 마련된 반죽혼합물을 제형기에 투입하여 소정 입경의 세라믹볼로 제형한 다음, 후속 공정인 세라믹볼 완성 단계(S500)에서 건조 처리하고 냉각시켜 세라믹볼을 완성하게 된다.
상기 세라믹볼 완성 단계(S500)에서 제형된 세라믹볼의 건조 처리는, 700℃~950℃의 건조온도로, 바람직하게는 900℃의 건조온도로 건조 처리하는 것이 바람직하다. 상기 건조 처리는 전기로 등에서 실행될 수 있다.
한편, 본 발명의 발명자는 본 발명에 따른 세라믹볼볼의 제조 방법에 의해 제작된 세라믹볼을 상용수(상수)에 적용하여 얻은 물에 대하여 장염비브리오균의 제거 효과를 확인하기 위하여 한국분석시험연구원(KATR)에 의뢰하여 확인한 바, 장염비브리오균을 99.9% 제거하였음을 시험을 통해 확인하였다. 도 2 내지 도 4는 이오나이트 음용수의 시료명으로 한국분석시험연구원에 장염비브리오균 제거효율에 대해 의뢰한 결과의 시험성적서이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 세라믹볼용 조성물, 세라믹볼의 제조 방법 및 이에 의해 제작된 세라믹볼에 의하면, 세라믹볼을 특정 조성과 조성비 및 제조방법을 통해 구성하여 세라믹볼이 갖는 효과를 더욱 증진시킬 수 있고, 이에 따라 살균, 항균, 탈취 등의 기능을 극대화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 해수 등에 존재하는 비브리오균을 확실하게 제거하여 양어장 등에서 효율적으로 활용할 수 있으며 이에 따라 양어의 생육과 품질 향상에 기여할 수 있고, 상용수의 염소 또한 효율적으로 제거할 수 있으며, 살균, 항균, 탈취 등의 기능이 필요한 다양한 분야에 확장하여 적용할 수 있는 이점이 있다.
상기한 바와 같은 실시 예들은 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
S100 : 세라믹볼 베이스재료 마련 단계
S200 : 파우더 베이스재료 마련 단계
S300 : 반죽혼합물 마련 단계
S400 : 제형 단계
S500 : 세라믹볼 완성 단계

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 세라믹볼의 제조 방법에 있어서,
    세라믹볼 베이스 재료를 마련하는 세라믹볼 베이스재료 마련 단계;
    상기 마련된 세라믹볼 베이스재료를 분쇄하여 소정 사이즈의 파우더로 마련하는 파우더 베이스재료 마련 단계;
    상기 마련된 파우더 베이스재료를 소정 비율로 혼합하고, 점성을 갖는 바인더(binder)를 투입하고 믹싱하여 반죽 혼합물을 마련하는 반죽혼합물 마련 단계;
    상기 마련된 반죽혼합물을 제형기에 투입하여 소정 입경의 세라믹볼로 제형하는 제형 단계; 및
    상기 제형된 세라믹볼을 건조 처리하여 완성하는 세라믹볼 완성 단계;를 포함하고,
    상기 세라믹볼 베이스재료 마련 단계에서 마련되는 세라믹볼 베이스 재료는, 석영반암(quartz porphyry) 및 제올라이트(zeolite)이고,
    상기 반죽혼합물 마련 단계에서 이용되는 바인더는 정제수에 99.9999%의 순은(pure silver)을 전기 분해로 만든 콜로이드 실버이고,
    상기 반죽혼합물 마련 단계는 석영반암 파우더와 제올라이트 파우더를 7~9:3~1의 비율로 혼합하고,
    상기 콜로이드 실버는 상기 석영반암 파우더와 제올라이트 파우더의 혼합물 100중량부에 대하여 30중량부 ~ 55중량부로 혼합되며,
    상기 세라믹볼 완성 단계는 제형된 세라믹볼을 700℃~950℃의 건조온도로 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 세라믹볼의 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 제4항에 따른 세라믹볼의 제조 방법에 의해 제조된 세라믹볼.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0118763B1 (ko) 1993-12-31 1997-09-30 배순훈 세라믹볼 제조방법
KR20030091127A (ko) * 2002-05-23 2003-12-03 하윤식 향기와 원적외선을 발생하는 세라믹볼 및 그 제조방법
KR20060003984A (ko) 2004-07-06 2006-01-12 케이지케미칼 주식회사 세라믹 비드 제조방법
KR100598694B1 (ko) * 2004-10-04 2006-07-07 윤민식 기능성 세라믹볼 및 그 제조방법
KR100994468B1 (ko) 2010-04-07 2010-11-16 정영선 세라믹볼 제조방법 및 이에 의해 제조되는 세라믹볼이 포함된 투수 콘크리트
KR20130012983A (ko) * 2011-07-27 2013-02-06 박찬권 유골보존용 제습항균볼 및 그 제조방법
KR101367059B1 (ko) * 2012-02-01 2014-02-25 조희영 편백나무 볼 제조 방법 및 이 방법으로 제조한 편백나무 볼
KR20150142498A (ko) * 2014-06-12 2015-12-22 문희수 항균성 금속이온을 이용한 다공성 항균세라믹 및 이의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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