KR20040022837A

KR20040022837A - 원적외선 음이온 동시 방사체 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20040022837A
Application number: KR1020020054402A
Authority: KR
Inventors: 김종철; 김기태
Original assignee: 주식회사 나노세라
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2004-03-18

Abstract

본 발명은 원적외선과 음이온을 방출하는 방사체 및 그 방사체를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 높은 방사율로 원적외선을 방출함과 동시에 다량의 음이온을 동시에 방출할 수 있어 인체 건강증진에 유용하게 활용될 수 있도록 한 원적외선 음이온 동시 방사체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

상술한 원적외선 방사물질과 음이온 방출물질의 효능으로 인하여 최근 그 특성을 이용하여 일상생활의 건강제품으로 활용하려는 연구가 다양하게 시도되고 있으나, 기존 원적외선 방사체의 경우 점토나 원석등의 소지를 그대로 활용함에 따라 원적외선 방사율이 낮을 뿐만 아니라 음이온 방출량도 적다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 높은 방사율로 원적외선을 방사함과 동시에 음이온 방출량도 높아 인체에 유익하게 활용될 수 있도록 한 원적외선 방사체를 연구한 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

Description

원적외선 음이온 동시 방사체 및 그 제조방법{Far infrared ray and minus ion radiator and manufacturing method of the radiator}

일반적으로 원적외선은 3∼1000㎛까지의 파장을 총칭하는 것으로서 가시광선보다는 파장이 길고 마이크로파보다는 짧은 파장을 가지며, 공명흡수작용과 방사 및 심달력의 물성을 가지고 있다.

공명흡수 작용이라 함은 물질에 원적외선을 조사할 때의 방사에너지 진동수와 분자의 진동수가 일치하게 되면 분자는 원적외선 방사에너지를 흡수하여 진동이 더욱 격렬해지는 작용을 말하며, 상기 공명흡수 작용으로 인해 운동에너지의 일부는 활성에너지로 변하여 분자운동이 활성화된다. 또, 방사라 함은 물체에서 방출되는 원적외선이 열로 전달되는 것을 말하며, 심달력이라 함은 조사되는 방사에너지의 파장의 제곱근에 비례하여 침투력이 결정된다는 것으로서 짧은 파장의 원적외선은 긴파장의 원적외선에 비하여 침투력이 떨어지게 된다.

상기와 같은 원적외선의 특징으로 인하여 원적외선이 신체 깊숙한 곳까지 침투하여 체내의 분자나 원자를 활성화시키게 되고, 이로 인하여 체내의 각종 노폐물을 배출하고 신진대사를 촉진시켜 세포재생과 피로회복 등의 신체건강 리듬을 살려주게 된다.

한편, 음이온 방출물질은 공기의 전기분극을 유발시키는 성분을 함유하고 있는 결정으로서, 그 결정내 존재하는 성분이 공기중 존재하는 양전하의 중심과 음전하의 중심이 본래위치에서 약간 벗어나도록 유도하여 공기중에 양전극과 음전극이 형성되며, 상기 음전극에서는 양전극으로 향하는 전자가 발생한다.

전술한 음이온 발생성분이 수분에 닿으면 순간적으로 방전되어 물분자(H2O)를 수소이온(H+)과 수산화이온(OH-)으로 전기분해 하게 되는데, 이때 수소이온(H+)은 음전극에서 방출되는 전자에 의해 수소가스(H2)로 환원되어 증발되고, 따라서 물은 알칼리 이온화되게 된다. 또한 수산화이온(OH-)은 산성화된 인체를 환원시키는 역할을 하며, 물을 약 알칼리화 시킴으로서 면역기능(살균능력, 항균능력)을 높이고, 혈액을 정화하며, 자율신경을 자극하여 교감신경의 흥분을 억제하게 된다.

따라서, 본 발명은 높은 방사율로 원적외선을 방사함과 동시에 음이온 방출량도 높아 인체에 유익하게 활용될 수 있도록 한 원적외선 음이온 동시 방사체를 연구한 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

이에 본 발명은 높은 방사율로 원적외선을 방출함과 동시에 다량의 음이온을 동시에 방출할 수 있어 인체 건강증진에 유용하게 활용될 수 있도록 한 원적외선 음이온 동시 방사체 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

규석 38∼43중량부, 초산카리 2~4중량부, 알루미나 2~5중량부, 붕산 20∼25중량, 소다회 14∼27중량부 및 탄산칼슘 5~11중량을 용기에 넣고 30∼60분간 혼합한 다음, 상기 혼합물을 1200∼1400℃의 용해로에 투입하여 1∼3시간 소성한 후 급냉시키고 분쇄한 다음, 상기 분쇄물에 전기석 1∼50중량부 첨가하여 분쇄하는 것을 특징으로 하는 원적외선 음이온 동시 방사체의 제조방법을 제공함으로서 달성할 수 있다.

또한 본 발명은 상기한 제조방법에 의해 제조된 원적외선 음이온 동시 방사체를 제공한다.

이하 본 발명을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

원적외선 방사체를 제조하기 위하여 본 발명에서는 먼저 규석 38∼43중량부, 초산카리 2~4중량부, 알루미나 2∼5중량부, 붕산 20∼35중량, 소다회 14∼27중량부 및 탄산칼슘 5~11중량을 용기에 넣고 30∼60분간 혼합하게 된다.

상기에서 규석는 원적외선 방사효율이 뛰어나 원적외선 방사체 제조시 일반적으로 사용되고 있는 재료이며, 본 발명에서는 규석의 함량을 통상의 사용범위 내인 38∼43중량부를 사용하였다.

원적외선 방사율이 높은 원적외선 방사체를 제조하기 위해서는 상기 규석를 고온에서 소성시키는 것을 필요로 하나, 너무 고온에서 소성할 경우 용융기의 부식으로 인한 장비의 손상 및 불순물의 혼입을 초래하여 오히려 원적외선 방사율을 저하시키게 되는 단점이 있다.

이러한 단점을 해결하기 위하여 규석의 용융온도를 낮추는 것이 필요하며, 본 발명에서는 용융온도를 낮추기 위하여 규석 함량의 일부를 붕산와 알루미나로 대체하여 사용하였다.

상기에서 붕산와 알루미나의 첨가량은 각 물질의 규석에 대한 고용량에 따라 결정되는데, 본 발명에서는 알루미나 2∼5중량부, 붕산 20∼35중량부를 사용하였다.

이때, 알루미나는 고온에서 규석와 치환과정을 통해 규석의 구조를 느슨하게 하여 규석의 용융온도를 낮추는 역할을 하는 것으로, 2중량부 미만으로 첨가될 경우 용융온도를 낮추는 충분한 효과가 나타나지 않으며, 그 첨가량이 5중량부를 초과할 경우 규석에 대한 알루미나의 치환한도가 초과하여 용융온도가 오히려 증가하는 문제점이 있으므로 알루미나는 2∼5중량부 첨가하는 것이 바람직하다.

또, 붕산는 고온에서 규석와 치환과정을 통해 규석의 구조를 느슨하게 하여 규석의 용융온도를 낮추는 역할을 하는 것으로, 그 첨가량이 20중량부 미만일 경우 용융온도의 충분한 낮춤효과를 얻을 수 없으며, 그 첨가량이 35중량부를 초과할 경우 규석의 구조가 너무 느슨해져 제조된 방사체가 취약해지는 문제점이 발생하므로 붕산는 20∼35중량부 첨가하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 소성온도를 낮춤과 동시에 원적외선 방사율을 높이기 위하여 초산카리와 소다회 및 탄산칼슘을 추가로 투입하게 되는데, 이와 같이 소다회 및 초산카리을 추가로 투입하게 되면 규석의 원자간 결합을 절단하는 작용을 통해 소성온도를 낮출 수 있음과 동시에 제조된 원적외선 방사체의 원자구조가 랜덤하게 되어 전체적인 원자결합이 느슨해지게 되며, 이러한 변화로 인해 인체에 유익한 단파장 영역의 원적외선 방사율이 높아지게 된다.

상기에서 초산카리의 첨가량이 2중량부 미만으로 첨가될 경우 소성온도를 낮추는 효과를 충분히 얻을 수 없으며, 그 첨가량이 4중량부를 초과할 경우 초산카리가 추후에 용출이 되어 백화현상을 나타내는 문제점이 발생하게 되므로, 상기 초산카리의 첨가량은 2∼4중량부 첨가하는 것이 바람직하다.

또, 소다회의 첨가량이 14중량부 미만일 경우 소성온도를 낮추는 효과를 충분히 얻을 수 없으며, 그 첨가량이 27중량부를 초과할 경우 소다회가 추후에 용출이 되는 문제점이 발생하게 되므로, 소다회의 첨가량은 14∼27중량부 첨가하는 것이 바라직하다.

이와 같이 초산카리와 소다회을 투입하게 되면 이들은 수분과 접촉하여 소량이 이온상태로 용출되어 백화현상을 일으키게 되는데, 본 발명에서는 이를 방지하기 위하여 탄산칼슘 5∼11중량부를 첨가하였다.

탄산칼슘을 첨가하게 되면 칼슘이온은 칼륨 및 나트륨 등의 알칼리 이온들과 혼합되면서 칼륨 및 나트륨이온의 용출을 방해하는 동시에 재료의 인성을 증대시키게 된다.

상술한 범위 내에서 규석, 초산카리, 알루미나, 붕산, 소다회 및 탄산칼슘을 용기에 넣고 30∼60분간 혼합한 다음, 상기 혼합물을 1200∼1400℃의 용해로에 투입하여 11∼13시간 소성한 후 급냉시켜 분쇄하게 된다.

이때, 소성온도가 1200℃ 미만일 경우 첨가재료들이 충분히 용융 혼합되지 않아 제조된 원적외선 방사체의 균일한 특성이 나타나지 않는 문제점이 있으며, 소성온도가 1400℃를 초과할 경우 용융기의 부식으로 인한 불순물의 혼입을 초래하여 원적외선 방사율을 저하시키는 문제점이 발생하게 되므로 상기 범위내의 온도에서 소성하는 것이 바람직하다.

또한 소성 후 용융물을 서서히 냉각시킬 경우 용융물의 결정화로 인해 원적외선 방사효율이 감소되므로 이를 방지하기 위해서 본 발명에서는 용융물을 급냉시켰으며, 급냉은 상온의 물을 이용하여 실시하였다.

급냉 후에는 이를 분쇄하게 되는데, 분쇄 입도는 제조된 방사체의 용도에 따라 적절히 조절하여 분쇄할 수 있다.

이렇게 분쇄된 분쇄물에 전기석 1∼50중량부 첨가하면 본 발명에 따른 방사체를 제조할 수 있는데, 상기 전기석은 음이온 방출효과를 얻기 위하여 첨가하는 것으로 그 첨가량이 1중량부 미만으로 첨가될 경우 충분한 음이온 방출효과를 얻을 수 없으며, 그 첨가량이 20중량부를 초과할 경우 원적외선 방사체에서의 원적외선 방사량이 줄어드는 문제점이 있으므로 상기 범위 내에서 전기석을 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 전기석은 원적외선 분쇄물의 입도에 맞추어 사전 분쇄한 것을 사용할 수 있으며, 또한 원적외선 분쇄물에 전기석을 투입하여 사용용도에 맞게 분쇄할 수도 있다.

이와 같이 제조된 본 발명에 따른 원적외선 방사체는 5∼20μm의 파장대에서 최대파장을 나타내며, 원적외선 방사율은 0.94 정도로 매우 높아 원적외선 방사에 의한 효능을 극대화시킬 수 있으며, 음이온 방출량도 매우 높아 인체의 건강증진에 유용하게 활용될 수 있다.

특히, 본 발명에 따라 제조된 원적외선 음이온 동시 방사체는 높은 방사율로 원적외선을 방사함과 동시에 음이온 방출량이 높아 건강증진을 위한 다양한 용도로 사용될 수 있으며, 이렇게 제조된 원적외선 음이온 동시 방사체는 사용용도에 따라 적절하게 후처리 가공을 거칠 수도 있다.

이하 본 발명을 하기한 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 하나 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

규석 1920g, 초산카리 200g, 알루미나 180g, 붕산 1050g, 소다회 800g 및 탄산칼슘 400g을 용기에 넣고 30분간 혼합한 다음, 상기 혼합물을 1300℃의 용해로에 투입하여 2시간 소성한 후 급냉시키고 200메쉬로 분쇄한 다음, 상기 분쇄물에 전기석 450g을 첨가하고 200메쉬로 분쇄하여 원적외선 방사체를 제조하였다.

상기 제조된 원적외선 음이온 동시 방사체 분말을 50℃로 가열한 후 FT-IR(미국 MIDAC사, M 2400-C)을 이용하여 5∼20㎛의 원적외선 방사율과 방사에너지를 측정하였으며, 또한 제조된 원적외선 방사체 분말을 초고감도 미약전류 측정장치(신호전자주식회사(일본), 제품명 KST900)를 이용하여 음이온농도를 측정하고, 상기 원적외선 방사율과 방사에너지 및 음이온농도 측정결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<실시예 2>

규석 1800g, 초산카리 200g, 알루미나 150g, 붕산 1100g, 소다회 830g 및 탄산칼슘 400g을 용기에 넣고 30분간 혼합한 다음, 상기 혼합물을 1400℃의 용해로에 투입하여 2시간 소성한 후 급냉시키고 200메쉬로 분쇄한 다음, 상기 분쇄물에 전기석 450g을 첨가하고 200메쉬로 분쇄하여 원적외선 음이온 동시 방사체를 제조하였다.

상기 제조된 원적외선 음이온 동시 방사체를 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 원적외선 방사율과 방사에너지 및 음이온농도를 측정하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<비교예 1>

산화규소 53.56%, 알루미나 30.67%, 산화철 1.16%, 산화칼슘 0.20%, 산화마그네슘 0.22% 산화티탄 0.95%, 산화칼륨 1.07% 및 기타 감열감량이 12.17%의 조성을 갖는 기부시 점토 2kg을 1400℃의 용해로에 투입하여 2시간 소성한 후 급냉시키고 200메쉬로 분쇄하여 원적외선 음이온 동시 방사체를 제조하였다.

구분	원적외선 방사율	방사에너지(W/㎡·㎛)	음이온농도(개/㎖)
실시예 1	0.94	4.4×102	700
실시예 2	0.93	4.4×102	1000
비교예 1	0.89	3.9×102	30

상기 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따라 원적외선 음이온 동시 방사체를 제조한 실시예 1 및 실시예 2의 경우 기존의 방법에 따라 제조된 원적외선 방사체에 비하여 원적외선 방사율이 매우 높고, 음이온농도 또한 매우 높게 나타난 것을 확인할 수 있다.

따라서 본 발명에 따라 제조된 원적외선 음이온 동시 방사체의 경우 원적외선 방사로 인한 효능과 음이온 발생에 따른 효능을 함께 얻을 수 있어 인체의 건강증진에 매우 유용하게 활용될 수 있음을 알 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 높은 방사율로 원적외선을 방출함과 동시에 다량의 음이온을 동시에 방출할 수 있어 인체 건강증진에 유용하게 활용될 수 있도록 한 원적외선 음이온 동시 방사체 및 그 제조방법을 제공하는 유용한 발명이다.

Claims

규석 38∼43중량부, 초산카리 2∼4중량부, 알루미나 2∼5중량부, 붕산 20∼35중량부, 소다회 14∼27중량부 및 탄산칼슘 5∼11중량부을 용기에 넣고 30∼60분간 혼합한 다음, 상기 혼합물을 1200∼1400℃의 용해로에 투입하여 1∼3시간 소성한 후 급냉시키고 분쇄한 다음, 상기 분쇄물에 전기석 1∼20중량부 첨가하여 분쇄하는 것을 특징으로 하는 원적외선 음이온 동시 방사체의 제조방법.
상기 청구항 1의 제조방법에 의해 제조됨을 특징으로 하는 원적외선 음이온 동시 방사체.