KR20040099650A

KR20040099650A - 흡습제의 제조방법

Info

Publication number: KR20040099650A
Application number: KR1020030031697A
Authority: KR
Inventors: 이상섭; 배장순; 임굉; 김오중
Original assignee: (주) 다진
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-12-02
Also published as: KR100542613B1

Abstract

본 발명은 흡습제에 관한 것으로, 흡습성을 향상시키는 한편 발청으로 인한 부식성도 줄이고, 폐기 시 식물에 뿌려주어 성장 촉진제와 보습제로 사용 할 수 있도록 하는 흡습제를 제조하도록 하는 방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 활성화된 점토질 또는 다공성 천연광물(제올라이트, 규조토, 벤토나이트, 질석)을 각각 사용하거나 적당량 혼합한 후 질산염류 또는 황산나트륨(Na₂SO₄)용액을 투입하여 입제 상에 함침되게 하고, 이를 충분히 건조한 다음 냉각시킴으로서 이루어지는 것으로, 상기 질산염류에서 발생할 수 있는 산화를 방지하기 위해 약간의 산화방지제인 첨가제를 부가적으로 첨가하므로서 저온에서도 수분 흡착력이 우수하고 상온에서 발청으로 인한 부식을 방지한 획기적으로 개선한 제품으로 부식에 대한 안정성과 고 흡착력을 갖도록 하는 것이다.

Description

흡습제의 제조방법{Manufacture method of moisture absorbent}

일반적으로 흡습제는 산업 전 분야에 걸쳐 제품의 포장 시 습기로부터 제품을 보호하기 위하여 널리 사용되고 있는 것으로, 현재 사용되고 있는 대표적인 몇 가지 흡습제의 예를 들면 실리카겔과 화학약품(염화칼슘(CaCl₂), 황산마그네슘(MgSO₄), 염화마그네슘(MgCl₂))류 및 점토질 광물(운모, 규조토, 탈크, 생석회, 합성제올라이트, 천연제올라이트)과 산화물(산화마그네슘(MgO), 산화철(Fe₂O₃), 산화알루미늄(Al₂O₃), 실리카), 유기물계(트리에틸아민, 메틸셀루로오즈, 카르복실메틸 셀루로오즈)를 이용한 흡습제가 있으며, 이들 흡습제의 경우 다음과 같은 단점이 있었다.

실리카겔의 경우 규산 나트륨을 강산으로 분해시켜 제조하는 것이므로 취급이 간편하나 제조경비가 고가이며 사용 후 폐기 시 자연 분해되지 않으며, 제조시 세척수로 인한 폐수문제 및 충분히 세척되지 않을 시 산성제품으로 인한 토양을 산성화시키게 되는 문제점이 있어 현재 선진국에서는 사용을 기피하고 있는 실정이다.

염화칼슘(CaCl₂)을 이용한 제품은 흡습 한 후에 치명적인 발청 문제가 발생하여 금속이나 기타 제품에 손상을 주며 일부 광물질을 이용한 제품도 분말가루를 형성하기 때문에 사용시 일정량 이상 흡습하게 되면 형성된 입제가 풍화되면서 물기가 포장지 외부로 스며 나올 수 있어, 식품이나 의약품 및 정밀 부품 등의 포장용 흡습제로는 사용이 바람직하지 못한 것이었다.

이같이 염화칼슘은 흡습력은 매우 우수하나 대기중에서 수분과 결합하여 염화칼슘1수화물, 2수화물, 4수화물, 6수화물 등의 수화물로 존재하기 때문에 흡수제로 사용하기에는 사용범위가 매우 제한되거나, 실제로 사용할 수 없는 경우가 많고, 금속제품이나 전자제품 등에 사용할 경우 급속한 발청으로 인해 부식이 진행되는 문제가 있는 것이었다.

상기된 흡습제 이외에도 천연 규조토 및 제올라이트에 염화칼슘(CaCl₂)이나 염화 마그네슘(MgCl₂) 용액을 함침시켜 제조한 것이 있으나 염화칼슘(CaCl₂)이나 염화 마그네슘(MgCl₂)으로부터 염소이온(Cl^-)이 발생되므로 식품이나 의약품 포장용으로는 적당하지 못할 뿐 아니라, 염소이온(Cl^-)이 금속성분과 반응하여 녹을 발생하게 하므로 정밀 부품 포장용으로는 적당하지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 저온에서도 수분흡착력이 우수하고 상온에서 발청으로 인한 부식을 방지하여 식품이나 의약품은 물론 정밀 부품 등의 방습 포장용으로 사용할 수 있도록 하는 한편 폐기 시 환경 오염을 방지하는 흡습제를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 활성화된 점토질 또는 다공성 천연광물(제올라이트, 규조토, 벤토나이트, 질석)을 각각 사용하거나 적당량 혼합한 후 질산염류 또는 황산나트륨(Na₂SO₄)용액을 투입하여 입제 상에 함침되게 하고, 이를 충분히 건조한 다음 냉각시킴으로서 이루어지는 것으로, 상기 질산염류에서 발생할 수 있는 산화를 방지하기 위해 약간의 산화방지제인 첨가제를 부가적으로 첨가하므로서 저온에서도 수분 흡착력이 우수하고 상온에서 발청으로 인한 부식을 방지한 획기적으로 개선한 제품으로 부식에 대한 안정성과 고 흡착력을 갖도록 하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 시간대별 흡습력 비교표

본 발명은 점토질 또는 다공성 천연광물(제올라이트, 규조토, 벤토나이트, 질석)을 각각 사용하거나 혼합하여 사용할 수 있는 것으로, 상기 점토질 또는 다공성 천연광물을 0.3-7mm 크기로 분쇄하고, 분쇄된 입제를 소성로에 투입하여150∼900℃로 소성하여 활성화한 후, 활성화된 점토질과 다공성 천연광물을 입제에 질산마그네슘(Mg(NO₃)₂), 질산나트륨(NaNO₃), 질산칼륨(KNO₃), 질산칼슘 (Ca(NO₃)₂) 질산암모늄(NH₄NO₃) 등의 질산염류나 황산나트륨(Na₂SO₄)용액을 첨가제와 함께 투입하여 입제 상에 함침 되게 하고, 상기 입제를 충분히 건조한 다음 자연 냉각시킴으로서 이루어진다.

이러한 본 발명은 다공성물질인 점토질 및 다공성 천연광물(제올라이트, 규조토, 벤토나이트, 질석)등의 원료를 준비하는 원료준비공정과, 준비된 원료를 분쇄하고 소성하여 활성화시키는 원료활성화공정과, 활성화된 원료에 질산염류나 황산나트륨(Na₂SO₄)용액을 산화방지제인 첨가제와 함께 함침시키는 함침공정과, 원료를 건조 및 냉각시키는 건조 냉각공정을 수행하므로서 이루어지는 것으로, 이하 본 발명을 각 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다.

원료준비공정

다공성 점토질 및 천연광물(제올라이트, 규조토, 벤토나이트, 질석)을 분쇄하여 0.3-7mm 정도의 크기로 입제화 한다.

흡습제의 원료로서 점토질 및 다공성 천연광물(제올라이트, 규조토, 벤토나이트, 질석)을 각각 사용하거나 혼합하여 사용하는 것은 보습성이 우수하고 높은 흡습 능률을 유지하면서 제품의 제조단가를 저렴하게 하기 위하여 사용한다.

여기서 두 가지 재료를 혼합하여 사용할 경우 규조토와 제올라이트는 각각3:7 내지 7:3의 비율로 혼합하여 사용하도록 한다.

원료 활성화 공정

다공성 점토질 및 다공성 천연광물(제올라이트, 규조토, 벤토나이트, 질석)은 분쇄시킨 후 소성로에 넣어 150∼900℃에서 가열하여 입제의 미세 기공에 흡착된 오염물질을 제거하는 한편 입제를 활성화시킨다.

함침 공정

원료준비 및 원료활성화 공정을 거쳐 점토질 및 다공성 천연광물(제올라이트, 규조토, 벤토나이트, 질석)이 적당한 크기로 분쇄되고 활성화되면 이를 각각 혼합기에 넣거나 점토질 및 다공성 천연광물을 혼합하여 혼합기에 넣되 규조토와 제올라이트는 각각 3:7 내지 7:3의 비율로 혼합하여 넣은 후 질산마그네슘(Mg(NO₃)₂), 질산나트륨(NaNO₃), 질산칼륨(KNO₃), 질산칼슘 (Ca(NO₃)₂) 질산암모늄(NH₄NO₃) 등의 질산염류나 황산나트륨(Na₂SO₄)을 혼합시키도록 하되 상기 질산염류나 황산나트륨(Na₂SO₄) 용액을 원료 대비 5∼30%정도를 혼합시키도록 하는 한편 발청을 방지하기 위하여 산화방지제인 첨가제(황산염류)를 원료대비 5∼10%를 투입하고, 이를 골고루 혼합하여 원료 입제의 미세기공 내로 흡수침투 되게 한다.

이때 분무되는 용액의 양은 입제의 기공내에 흡수 침투될 수 있을 정도로 충분히 살포한 다음 적당한 온도인 150∼600℃에서 30분 내지 1시간 30분 정도 가열건조한다.

건조냉각공정

함침공정을 거쳐 건조로에 투입된 입제는 150∼600℃에서 30분 내지 1시간 30분에 걸쳐 충분히 건조되고, 건조가 완료되면 냉각공정에서 자연냉각 후 포장하므로서 본 발명에서 얻고자하는 흡습제의 제조가 완료된다.

본 건조공정에서 건조로의 온도를 비교적 높게 처리하는 것은 흡습제 기공내의 수분을 완전히 건조 증발시키기 위해서이다.

이와 같이 본 발명은 흡습제를 제조함에 있어서, 흡습성이 좋은 규조토나 흡습성은 다소 떨어지는 제올라이트와 규조토를 적당히 혼합하고 흡수성의 차이는 있으나 흡습제로서 성능을 충분히 발휘하는 질산마그네슘(Mg(NO₃)₂), 질산나트륨(NaNO₃), 질산칼륨(KNO₃), 질산칼슘 (Ca(NO₃)₂) 질산암모늄(NH₄NO₃), 황산나트륨(Na₂SO₄)을 사용 용도와 목적에 따라 선정하여 사용할 수 있을 뿐 아니라, 특히 흡습 능률이 우수한 질산마그네슘(Mg(NO₃)₂),은 부식성이 있어 사용에 문제가 있으나 첨가제를 첨가하면 상당한 효과를 얻을 수 있다.

또한 질산나트륨(NaNO₃), 질산칼륨(KNO₃), 질산칼슘 (Ca(NO₃)₂) 질산암모늄(NH₄NO₃), 황산나트륨(Na₂SO₄)은 흡습성은 다소 떨어지나 도 1 에 도시된 바와 같이 제품의 안전성에서는 우수하게 나타났으며 사용용도에 따라 효과적인 흡습제를 만들 수 있다.

그리고 본 발명의 흡습제는 폐기할 시 질소 비료로 사용할 정도로 식물의 성장에도 도움이 되는 자연 친화적인 제품인 것이다.

본 발명은 흡습성을 향상시키는 한편 발청으로 인한 부식성도 줄이고, 폐기 시 식물에 뿌려주어 성장 촉진제와 보습제로 사용 할 수 있도록 하는 흡습제를 제공하는 효과가 있는 것이다.

Claims

다공성 천연광물인 규조토를 0.3-7mm로 분쇄하고, 분쇄된 입제를 소성로에 투입하여 150∼900℃로 소성하여 활성화시키며, 활성화된 규조토에 원료대비 5-30%의 질산염류나 황산나트륨(Na₂SO₄)용액을 원료대비 5-30%의 첨가제와 함께 투입하여 입제 상에 함침 되게 하고, 상기 점토질에 질산염류나 황산나트륨(Na₂SO₄)용액이 원료대비 5-10%의 첨가제와 함께 함침되면 이를 건조로에서 150∼600℃로 30분 내지 1시간 30분 건조한 후 이를 자연 냉각시키는 것을 특징으로 하는 흡습제의 제조방법.
다공성 천연광물인 제올라이트를 0.3-7mm로 분쇄하고, 분쇄된 입제를 소성로에 투입하여 150∼900℃로 소성하여 활성화시키며, 활성화된 천연광물에 원료대비 5-30%의 질산염류나 황산나트륨(Na₂SO₄)용액을 원료대비 5-30%의 첨가제와 함께 투입하여 입제 상에 함침 되게 하고, 상기 천연광물에 질산염류나 황산나트륨(Na₂SO₄)용액이 원료대비 5-10%의 첨가제와 함께 함침되면 이를 건조로에서 150∼600℃로 30분 내지 1시간 30분 건조한 후 이를 자연 냉각시키는 것을 특징으로 하는 흡습제의 제조방법.
활성화된 다공성 천연광물인 규조토와 제올라이트를 0.3-7mm로 분쇄하고, 분쇄된 입제를 소성로에 투입하여 150∼900℃로 소성하여 활성화시키며, 활성화된 규조토와 제올라이트를 7:3-3:7의 비율로 혼합하여 원료를 얻고, 여기에 원료대비 5-30%의 질산염류나 황산나트륨(Na₂SO₄)용액에 원료대비 5-10%의 첨가제와 함께 투입하여 입제 상에 함침 되게 하고, 이를 건조로에서 150∼600℃로 30분 내지 1시간 30분 건조한 후 이를 자연 냉각시키는 것을 특징으로 하는 흡습제의 제조방법.
제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 질산염류는 질산마그네슘(Mg(NO₃)₂), 질산나트륨(NaNO₃), 질산칼륨(KNO₃), 질산칼슘 (Ca(NO₃)₂) 질산암모늄(NH₄NO₃)인 것을 특징으로 하는 흡습제의 제조방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 첨가제는 황산염류인 것을 특징으로 하는 흡습제의 제조방법.