KR20030084414A - 원적외선 방사체 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 원적외선 방사체및 그 제조 방법에 관한 것이다.
이는 특히, 미분쇄된 맥반석, 옥, 견운모, 납석, 녹니석, 전기석, 장석, 도토, 도석, 백토, 점토, 벤토나이트를 일정비율로 혼합한후 성형체를 형성하고 이를 일정온도로 1,2차 소성하여 방사체를 제조하는 것을 특징으로 한다.
이에따라서, 원적외선 방사 효과가 뛰어나면서도 소성으로 인한 뒤틀림이나 균열과 같은 결함이 발생하지 아니하는 것이다.

Description

원적외선 방사체 및 그 제조방법{a far infrared rays emitting powder and manufacturing method thereof}
발명은 원적외선 방사체 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 미분쇄된 맥반석, 옥, 견운모, 납석, 녹니석, 전기석, 장석, 도토, 도석, 백토, 점토, 벤토나이트를 혼합한후 이에 물을 투입하여 소정형상의 성형체를 형성하고 이를 1,2차 소성하여 원적외선 방사 효과가 뛰어나면서도 소성으로 인한 뒤틀림이나 균열과 같은 결함이 발생하지 아니하는 원적외선 방사체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 원적외선은, 가시광선에 이어지는 4㎛ 이상의 파장을 가지는 전자기력선을 일컫는 것으로서, 물체에 닿으면 반사, 투과 및 흡수되는 성질을 가지고 있어 인체에 방사될 경우 말초 모세혈관 운동을 강화시킴으로써 혈액순환을 촉진하고, 공명흡수작용에 의해 물질의 분자운동을 활성화하여 인체의 신진대사를 촉진하는 것으로 알려져 있다.
상기와 같은 원적외선이 인체에 미치는 대표적인 효과로는, 체온의 강화 또는 상승시 반대로 체온을 상승 또는 하강시켜 체온을 적정 상태로 유지해 주는 온열효과; 인체를 포함한 생물체를 균일하고 빠르게 성장시키는 숙성효과; 이온작용으로체내에 칼슘 및 철분영양에 균형을 유지하여 골격계를 강하게 해주는 자정효과; 적정한 수분을 유지시켜 체온을 유지할수 있도록 하는 건습효과; 체내의 노폐물을 배출시키고 악취를 제거하는 중화효과 등이 있다.
이와 같은 원적외선의 효과가 알려짐에 따라 원적외선을 응용한 각종 생활용품이 다양하게 개발되기에 이르렀으며, 그 대표적인 예로서는 벽지나 장판지와 같은 각종 건축소재 건축자재, 고기 구이판과 같은 요리 기구, 온열 치료기와 같은 치료 기기 등을 들 수 있다.
원적외선을 방사하는 원적외선 방사체로서는, 인위적인 열처리에 의해 소성하여 만든 비금속 무기질 재료인 세라믹스가 그대표적이며, 이들 세라믹스는 점토, 제올라이트, 고령토 등과 같이 일반적으로 규산염을 주성분으로 하는 재료에 필요에따라 다른 재료들을 혼합하여, 소정의 형상으로 성형 및 건조한 뒤에 고온에서 소성하는 과정을 거쳐 제조한다.
이런 세라믹스를 온열 치료기와 같이 신체에 직접적으로 작용하는 장치의 원적외선 방사체로 사용하기 위해 일정한 형상으로 제조함에 있어서는, 원료가 구하기 쉽고, 저가이며, 원적외선 방사성능이 양호하고, 소성 전후의 변형이 없을 것 등과 같은 조건을 필요로 하는바 이와 같은 조건을 모두 만족하는 원적외선 방사체 세라믹스가 개발된 적은 없다.
즉, 종래의 원적외선 방사체 세라믹스는 소성된 최종 성형물에서 뒤틀림과 균열과 같은 결함이 발생하여 피부 접촉감이좋지 못하였을 뿐만 아니라 일정한 규격으로 제조되는 온열 치료기와 같은 장치에 장착할 때 그 조립성이 양호하지 못하였다는 등의 문제점이 있었다.
이를 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 양호한 원적외선 방사 효과를 가지면서도 뒤틀림이나 균열과 같은 결함이 발생하지 않고, 다양한 용도에 적용할때 원적외선의 방사량을 극대화 시키도록 하는 원적외선 방사체 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적들을 달성하기 위해, 맥반석 15중량%, 옥 13중량%, 견운모 12중량%, 납석 11중량%, 녹니석 8중량%, 전기석 7중량%, 장석 8중량%, 도토 6중량%, 도석 6중량%, 백토 5중량%, 점토 7중량%, 벤토나이트 5중량%를 혼합하는 조성으로 이루어진 원적외선 방사체가 제공된다.
또한, 맥반석 15중량부, 옥 13중량부, 견운모 12중량부, 납석 11중량부, 녹니석 8중량부, 전기석 7중량부, 장석 8중량부, 도토 6중량부, 도석 6중량부, 백토 5중량부, 점토 7중량부, 벤토나이트 5중량부로 혼합하여 미분쇄하여 적당량의 물과 혼합한후 이를 소정의 형상으로 성형하는 단계;
상기 성형물을 700-800℃로 1차 소성한후 그 표면에 유약을 도포하는 단계; 및
유약이 도포된 1차 소성체를 다시 1150-1250℃로 2차 소성하는 단계로서 이루어진 원적외선 방사체 제조방법이 제공된다.
이하, 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 사용되는 견운모는, 칼륨을 함유하는 점토광물의 일종이며 백운모와 동일한 물성을 갖는 것으로서 상호 크게 구별되지 않는한 백운모를 사용할수도 있다.
본 발명에 따른 원적외선 방사체 세라믹은 온열 치료기등의 도자용으로 사용됨으로 그 조직이 치밀하고 매끄러워 피부 접촉감이 양호하여야 하여 미세화된 견운모와 백운모 분말을 사용하는 것이 바람직하며, 이를 위해 견운모는 볼밀과 같은 분쇄기로 미세하게 분쇄한 다음 일반적인 부유분리 방식으로 분리하여 3㎛ 이하의 미세분말을 얻는다.
상기와 동일한 방법으로 원석인 맥반석, 옥, 납석, 녹니석, 전기석, 장석, 도토, 도석, 백토, 점토, 벤토나이트를 미분쇄 하여 균일하게 혼합한다.
이들 성분의 배합은, 맥반석 15중량%, 옥 13중량%, 견운모 12중량%, 납석 11중량%, 녹니석 8중량%, 전기석 7중량%, 장석 8중량%, 도토 6중량%, 도석 6중량%, 백토 5중량%, 점토 7중량%, 벤토나이트 5중량%의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 맥반석, 견운모, 납석과 녹리석, 전기석, 옥의 함량은 증가할수록 원적외선의 방사량이 증가되나 원가가 증가하게 되어 상기와 같은 중량%로 함유되는 것이 가장 바람직하다.
또한, 상기 점토와 도석, 도토의 함량은 증가하면 자유로운 형상변경이 힘들게 되고, 반대로 함량이 저하되면 성형성이 저하되는 단점이 있다.
더하여, 상기 벤토나이트는 그 함량의 저하되면 성형체의 소성시 수축이 심하여 성형체의 모양이 변형되거나 치수의 유지가 힘들게 된다,
상기 재료들의 조성이 전술한 비율을 벗어나는 경우 최종 원적외선 방사체 세라믹스에 뒤틀림이나 균열과 같은 결함이 발생하게 되고, 원적외선 방사 효과가 떨어지게 되며, 성형에 어려움이 있게됨은 물론 표면이 거칠게 된다.
상기한 조성비로 혼합된 혼합물은 적당량의 물(예를 들어 혼합물의 전체 중량에 대하여 10~20 중량%의 물)로 반죽하여 사용 목적에 맞는 형상으로 프레스에 의해 성형한 후에, 성형물을 700-800℃의 온도로 소성하여 1차 성형체를 제조한다.
이때, 상기 혼합물에 대한 물의 함량이 그 이상이면 혼합물의 형이 변형됨은 물론 과대한 기포발생으로 강도가 저하되는 문제점이 있으며, 물의 투입 함량이 그 이하이면 혼합물의 반죽이 힘들게 된다.
1차 성형체의 표면에는 유약을 도포하며, 본 발명에 사용할 수 있는 유약은 특히 제한되는 것은 아니지만, 인체에 유독 성분을 포함하지 아니하는 것이 바람직하며, 예를 들어 장석, 규석, 석회석, 카올린, 활석, 형석, 지르코니아, 및 산화티탄, 골분을 혼합한 유약을 사용할 수 있다.
그리고, 유약 처리된 1차 소성체는 최종적으로 1150-1250℃로 2차 소성하여 본 발명에 따른 원적외선 방사체 세라믹스를 얻게 된다.
이상과 같은 성분과 제조방법으로 제조된 본 발명의 원적외선 방사체 세라믹스는 양호한 원적외선 방사 효과를 가지며 뒤틀림이나 균열과 같은 결함이 거의 발생하지 않으므로, 온열 치료기 등의 치료 장치에 원적외선 방사체 세라믹스로서 사용할 수 있다.
또한, 상기와 같은 조성으로 이루어진 파우더를 각종 원단이나 양말등에 실리콘접착 바인더와 혼합하여 코팅 처리하면 항균성이 매우 뛰어나고 원적외선이 다량으로 방사되어 인체를 활성화 시킨다.
한편, 맥반석 15중량%, 옥 13중량%, 견운모 12중량%, 납석 11중량%, 녹니석 8중량%, 전기석 7중량%, 장석 8중량%, 도토 6중량%, 도석 6중량%, 백토 5중량%, 점토 7중량%, 벤토나이트 5중량%의 비율로 혼합한후 이를 미분쇄하여 혼합물을 조성한다.
상기한 조성비로 혼합된 혼합물은 적당량의 물(예를 들어 혼합물의 전체 중량에 대하여 10~20 중량%의 물)로 반죽하여 사용 목적에 맞는 형상으로 프레스에 의해 성형한 후에, 성형물을 1150-1250℃의 온도로 소성하여 성형체를 제조한다.
이때, 상기 혼합물에 대한 물의 함량이 그 이상이면 혼합물의 형이 변형됨은 물론 과대한 기포발생으로 강도가 저하되는 문제점이 있으며, 물의 투입 함량이 그 이하이면 혼합물의 반죽이 힘들게 된다.
상기와 같은 성형체는, 다공성이 탁월하여 음이온 발생율이 높고, 탈취및 항균효과가 증가된다.
상기와 같은 원적원선 방사체의 실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
〔실시예 1〕
맥반석 15중량%, 옥 13중량%, 견운모 12중량%, 납석 11중량%, 녹니석 8중량%, 전기석 7중량%, 장석 8중량%, 도토 6중량%, 도석 6중량%, 백토 5중량%, 점토 7중량%, 벤토나이트 5중량%의 비율로 혼합한후 이를 미분쇄하여 3㎛ 이하의 미세분말을 준비하였다.
상기 혼합물을 물로 반죽하여 토련기에 넣고 여러번 반죽하여 떡가래 모양으로 성형하고, 이를 절단한후 유압프레스에 장착된 직경 20~60㎜ 두께 6~10㎜ 가 되는 육각, 팔각, 원형의 금형에 투입한 후 가압하여 성형하였다.
그리고, 상기 성형체를 그늘에 말린후 로에서 700~800℃의 온도로 1차 소성하고, 상기 소성체에 유약을 도포한후 1150~1250℃의 온도로 2차소성하고, 로내의 온도가 300℃ 이하가 되면 배출하였다.
상기와 같은 성형체는 원적외선이 우리인체에 미치는 가장 적절한 파장대인 5미크론에서 15미크론 사이에서 92~93%가 방사되었다.
또한, 상기와 같은 성형체를 미분쇄하여 견사등에 침투시킨 원료로 양말등을 직조하면 표1 에서와 같은 균감소율을 가져왔다.
시료 균감소율 ( % )
본 발명의 시료가 도포된 양말 99.6
〔실시예 2〕
각 성분의 함량이 동일한 혼합물을 물로 반죽하여 토련기에 넣고 여러번 반죽하여 떡가래 모양으로 성형하고, 이를 절단한후 유압프레스에 장착된 직경 20~60㎜ 두께 6~10㎜ 가 되는 육각, 팔각, 원형의 금형에 투입한 후 가압하여 성형하였다.
그리고, 상기 성형체를 그늘에 말린후 로에서 1150~1250℃의 온도로 12~14시간동안 소성하고, 소성후 로내의 온도가 300℃ 이하가 되면 배출하였다.
상기와 같은 방법에 의해 제조되는 소성체는 다공성이 탁월하여 음이온의 발생율이 높고, 탈취및 항균 효과가 증가되었다.
〔실시예 3〕
각 성분의 함량이 동일한 혼합물을 물로 반죽하여 토련기에 넣고 여러번 반죽하여 떡가래 모양으로 성형하고, 이를 절단한후 유압프레스에 장착된 직경 300~500㎜ 두께 40~50㎜의 타일 형태로 제조하였다.
상기와 같은 성형체를 건축의 각종 내장재로 사용하면 실내의 공기정화와 시멘트냄새등의 각종악취를 희석, 분해하는 능력이 있고, 원적외선의 대량방사로 인해 건강하고 쾌적한 생활에 도움이 되는 것이다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 온열 치료기와 같은 각종 치료장치에 적용할 수 있을 충분한 정도의 양호한 원적외선 방사 효율을 가지며, 특히 뒤틀림이나 균열과 같은 표면결함이 거의 발생하지 않기 때문에 피부 접촉감이 좋게되는 우수한 효과가 있는 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀 두고자 한다.

Claims (7)

  1. 맥반석 15중량%, 옥 13중량%, 견운모 12중량%, 납석 11중량%, 녹니석 8중량%, 전기석 7중량%, 장석 8중량%, 도토 6중량%, 도석 6중량%, 백토 5중량%, 점토 7중량%, 벤토나이트 5중량%를 혼합하는 조성으로 이루어진 원적외선 방사체
  2. 제1항에 있어서, 상기 방사체는, 실리콘접착 바인더와 혼합되어 원단에 코팅되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사체
  3. 맥반석 15중량%, 옥 13중량%, 견운모 12중량%, 납석 11중량%, 녹니석 8중량%, 전기석 7중량%, 장석 8중량%, 도토 6중량%, 도석 6중량%, 백토 5중량%, 점토 7중량%, 벤토나이트 5중량%를 혼합한후 적당량의 물로 반죽하여 프레스에 의해 성형하고, 성형물을 700-800℃의 온도로 1차, 1150-1250℃의 온도로 2차 소성하여 일정형상의 성형체로 형성되는 원적외선 방사체
  4. 맥반석 15중량%, 옥 13중량%, 견운모 12중량%, 납석 11중량%, 녹니석 8중량%, 전기석 7중량%, 장석 8중량%, 도토 6중량%, 도석 6중량%, 백토 5중량%, 점토 7중량%, 벤토나이트 5중량%로 혼합하여 미분쇄한후 이를 적당량의 물과 혼합하는 단계;
    상기 반죽물을 소정의 형상으로 성형하는 단계;
    상기 성형물을 700-800℃로 1차 소성한후 그 표면에 유약을 도포하는 단계;
    유약 도포된 1차 소성체를 다시 1150-1250℃로 2차 소성하는 단계로서 이루어진 원적외선 방사체 제조방법
  5. 제4항에 있어서, 상기 미분쇄된 혼합물을 적당량의 물과 혼합하는 단계는, 전체 중량에 대하여 10~20중량%의 물이 혼합되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사체 제조방법
  6. 제4항에 있어서, 상기 유약을 도포하는 단계는, 인체에 유독 성분을 포함하지 아니하는 것이 바람직하며, 장석, 규석, 석회석, 카올린, 활석, 형석, 지르코니아, 및 산화티탄, 골분을 혼합한 유약이 사용되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사체 제조방법
  7. 맥반석 15중량%, 옥 13중량%, 견운모 12중량%, 납석 11중량%, 녹니석 8중량%, 전기석 7중량%, 장석 8중량%, 도토 6중량%, 도석 6중량%, 백토 5중량%, 점토 7중량%, 벤토나이트 5중량%로 혼합하여 미분쇄한후 적당량의 물과 혼합하는 단계;
    상기 반죽물을 소정의 형상으로 성형하는 단계;
    상기 성형물을 1150-1250℃로 소성하는 단계로서 이루어진 원적외선 방사체 제조방법
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