KR20060000673A

KR20060000673A - 항균성 세라믹 볼의 제조 방법 및 세라믹 볼

Info

Publication number: KR20060000673A
Application number: KR1020040049607A
Authority: KR
Inventors: 소정룡
Original assignee: 소정룡
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2006-01-06

Abstract

본 발명은 원적외선과 음이온을 방사하는 항균성 세라믹 조성물이 함유된 항균성 세라믹 볼의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히, 상기 항균성 세라믹 조성물에 세라믹 파우더를 혼합하여 이를 고온 고압 상태에서 소결하고 생약 성분을 함침시켜 제조되는 항균성 세라믹 볼(기통석)의 제조 방법에 관한 것이다.

세라믹볼, 항균, 조성물, 탈취, 원적외선, 음이온

Description

항균성 세라믹 볼의 제조 방법 및 세라믹 볼{Producing Method for Anti-bacterial Ceramic Ball and Its Ceramic Ball}

본 발명은 원적외선과 음이온을 방사하는 항균성 세라믹 조성물이 함유된 항균성 세라믹 볼의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히, 상기 항균성 세라믹 조성물에 세라믹 파우더를 혼합하여 이를 고온 고압 상태에서 소결하여 생약 성분을 함침시킨 미세한 크기의 세라믹 볼(기통석)의 제조 방법에 관한 것이다.

항균성 세라믹 조성물은 하이드록시 아파타이트, 알루미나, 실리카 등의 생체 세라믹스 딤체에 항균금속을 치환시킨 합성 물질로서, 대한민국 특허등록 제 176277 호의 항균성세라믹조성물, 대한민국 특허등록 제 378260 호의 기능성 세라믹 조성물 등의 문헌을 통하여 공지된 바 있다.

이러한 항균성 세라믹 조성물은 항균성을 공인받은 매우 우수한 항균체이며, 650 여가지의 각종 균과의 접촉을 통한 항균 및 살균 능력을 가지고 있다. 또한, 유기 항균제와는 달리 고온에서도 안정하며, 휘발 및 용출이 없기 때문에 항균력이 장기간 지속되고 빛(UV)에 대한 안정성이 매우 우수하다. 따라서, 인체나 식품등에 직접적인 접촉이 빈번한 생활용품, 위생용품, 포장재, 화장품류, 섬유류, 피혁류, 가전제품 및 건축자재 등에 적합한 물질이다.

상기와 같은 항균성 세라믹 조성물에 세라믹파우더(주 원료 : 산화물, 질화물, 탄화물)를 합성하면 항균성을 가지면서도, 원적외선과 음이온을 방사하는 세라믹 물질을 형성하게 된다. 항균성 세라믹 조성물은 높은 원적외선 및 음이온의 방사 효과와 함께 인체 및 생체의 활성 기능과 동식물의 성장촉진, 물분자의 활성화, 식물의 신선도유지, 음식물 맛의 증가, 탈취 및 숙성효과, 스포츠 및 의료 분야의 각종 함침제, 신진대사 촉진제 등의 제조에 응용될 수 있다.

원적외선은 적외선중에서 인체에 가장 유익한 파장(5-20 ㎛)으로서, 피부의 심층피부 속 4-5 cm 까지 침달하며, 인체에 흡수될 때 일반열보다 80 배나 깊숙히 피하 심층으로 스며들고, 인체내 세포를 구성하는 수분과 단백질 분자에 방사되어 세포를 1 분에 2000 번씩 미세하게 흔들어주는 진동을 통해 세포조직을 활성화시켜 생명 활동을 보다 왕성하게 해 준다.

이러한 원적외선은 태양광선이 지구에 도달할 때 오전 햇볕중에도 방사되는데(이른 아침 : 적외선, 오전중 : 원적외선, 오후 : 자외선), 그 시간 동안만 모든 식물체가 성장하므로 이를 생명광선 또는 생육광선이라고도 한다.

원 적외선은 세포 조직의 활성화를 통하여 열 에너지를 발생시키면서 체온을 높이는 작용을 하여 모세혈관이 확장되고 혈액 순환이 활성화되면서 신진대사가 강화되고 조직 재생력이 증가되므로 성장 촉진에 현저한 효과가 있으며, 이로 인하여 많은 땀이 방출되면서 얻어지는 대발한 효과로 인해 각종 유독성 물질, 노폐물 및 중금속류가 배출되면, 혈관 내 혈전을 분해하고 혈액 순환을 촉진하므로 혈액이 맑 아지므로 pH 를 상승키켜 산성화되어 가는 현대인의 체질을 건강한 알칼리성으로 개선되는 효과가 있으며, 인체의 자기 방어능력을 강화시켜 스스로 건강을 회복하도록 하며, 피하심층의 온도 상승, 미세 혈관의 확장, 혈액 순환의 촉진, 신진대사의 강화, 조직 재생능력의 증가 등으로 나타나고 있고, 부인병, 신경계 질병, 노인성 질환에 탁월한 효과가 인정되고 있다.

또한, 생체내에 흡수된 원적외선은 신진대사를 촉진해주고, 혈행을 좋게하며, 효소의 생성을 부활시키고, 노화된 세포를 활성화시켜 노폐물 및 여분의 지방질 배설을 촉진하고, 피로나 노화의 원인인 유산, 유리지방산, 지장산에스텔, 콜레스테롤, 과잉 염분, 뇨산의 생성을 억제하여 건강과 젊음의 유지에 효과가 있다.

음이온은 폭포수나 소나무 숲에서 느낄 수 있는 상쾌한 느낌을 주는 마이너스(-)의 전하를 띤 공기의 원자 요소가 음이온인데, 이는 원자 바깥쪽에서의 전자수가 정상 상태보다 많아진 것을 말하며 단독의 원자 또는 화합물의 전리에 의해 생긴다. 어느 것이나 전기적으로 중성이 아니며, 전자가 부족한 것은 양전하를 띠므로 "양이온"이라 하고, 전자가 과다한 것은 음전하를 띠므로 "음이온"이라 한다. 음이온을 마시면 세포의 신진대사를 촉진하고 활력을 증진시키며 피를 맑게하고 신경 안정과 피로 회복, 식용 증진에 효과가 있어 음이온은 공기의 비타민으로까지 불리운다.

이러한 음이온의 효과로는 혈액의 정화작용, 세포의 활성화작용, 저항력 증가 작용, 통증 완화 작용, 자율 신경계조절작용 등이 있다. 이와 같은 음이온의 효과는 이온 음료를 마시거나, 음이온을 함유하는 광석을 소재로 한 사우나 시설에서 얻을 수 있다.

그러나, 상기와 같은 항균성 세라믹 조성물의 응용 기술이 부족하다는 점은 당업계에서의 문제점으로 남아있다. 즉, 원적외선과 음이온을 방사하는 항균성 세라믹 조성물에 관한 기술은 공지되어 있으나, 그 용도에 따라서 천연 광물질이나 세라믹 소재등을 적절히 배합하여 소결, 가공하여 실생활에 용이하게 적용시킬 수 있는 응용 기술은 전무한 실정이다.

따라서, 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 세라믹 조성물의 유용한 효과를 실생활에서 용이하게 응용시킬 수 있도록, 자체의 항균성과 스스로 발산하는 원적외선, 음이온 효과 등의 특성을 활용하여 인간의 귀에 분포된 150 여개의 혈점에 이를 부착, 자극케하여 귀의 혈점과 관련된 반사구의 기능을 활성화하여 인간의 건강을 증진케하는 효과를 가지는 세라믹 볼(기통석)의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 하이드록시 아파타이트, 알루미나, 실리카 등의 생체 세라믹스 담체에 항균금속을 치환시킨 무독성의 항균제인 항균성 세라믹 조성물과 세라믹 파우더를 혼합하고, 이에 적량의 촉매를 가하여 혼련한 후 상온에서 숙성시킨 다음, 소성한 후 물을 분사, 혼련하여 구성되는 세라믹 볼(기통석)의 제조 방법의 구성이다.

또한, 상온(20-40℃)에서 92.4% 의 고효율의 5-20㎛ 파장대의 원적외선을 가 장 많이 방사하며, 탈취율 91%, 단위체적당 음이온 방출량이 2,260 ION/cc 이상 방출되는 아주 우수한 항균성 세라믹 볼(기통석)의 제조 방법의 구성이다.

또한, 고온에서 소성처리가 가능하며, 단순한 세라믹 볼의 기능이 아니라 항균성 세라믹조성물질의 기능과 세라믹파우더의 다기능을 종합적으로 강력하게 발생시키는 항균성세라믹조성물과 특히 인체에 대한 친화력이 우수한 무독성의 항균성과 안정성이 우수한 항균성 세라믹 볼(기통석)의 제조 방법의 구성이다.

이하, 본 발명에 의한 항균성 세라믹 볼의 제조 방법을 실시예에 의하여 상세하게 설명한다. 단, 하기되는 실시예는 오로지 본 발명의 실시예를 기술한 것으로서, 본 발명의 구성이 하기된 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 >

1) 혼합 숙성 공정

대략 0.5㎛ - 1㎛ 의 분말로 된 항균성세라믹조성물과 세라믹 파우더(powder)를 각각 20 : 80 의 비율로 혼합하여, 상온에서 2 - 3 일 정도 숙성시킨다.

상기 항균성 세라믹 조성물은 하이드록시 아파타이트, 알루미나, 실리카 등의 생체 세라믹스 담체에 항균금속을 치환시킨 성분을 가진 항균성 세라믹 조성물을 사용하며, 본 발명의 실시예에서는 상기 항균성 세라믹 조성물은 대한민국 특허 등록 제 176277 호의 항균성 세라믹 조성물(대한민국 소재 (주) 바이오세라 제조, 상품명 : 항균성세라믹 조성물)을 사용하였다.

또한, 상기 세라믹파우더는 주 원료가 산화물, 질화물, 탄화물 등으로 이루어진 통상의 세라믹 파우더(대한민국 소재 (주) 바이오세라 제조 상품명 : 세라믹파우더)를 사용하였다.

2) 씨드(seed) 생성 공정

본 발명의 항균성 세라믹 볼의 기본 물질인 씨드(seed)를 생성하는 공정으로서, 상기의 항균성 세라믹 조성물과 세라믹 파우더의 혼합체를 1000 ℃ 정도의 고온 및 고압 상태의 회전 드럼에 투입하여 50 RPM 으로 회전시키면서, 노즐을 통해 결합체 및 물을 분사하여 기본 씨드를 제조하고, 이를 다시 1.5 mm 크기의 채에 걸러서 약 0.5-1mm 크기의 씨드를 선별한다.

상기 결합체로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 PVA(polyvinyl alcohol), 실리카졸(silica-sol) 및 시멘트(cement)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것이 좋다.

상기 결합체는 세라믹 분말 총 중량에 대하여 5 내지 10 중량% 로 첨가하는 것이 바람직하고, 상기 물은 10 내지 30 중량% 로 첨가하는 것이 바람직하며, 노즐의 유속은 10 m/s 인 것이 바람직하다.

본 발명 실시예에서는 결합체로서 PVA 를 세라믹 분말 총 중량에 대하여 5 중량% 를 사용하였다.

3) 볼 형성 공정

이후, 상기와 같이 제조된 씨드를 결합체를 제외한 세라믹 파우더와 함께 다시 회전 드럼에 넣고 회전 속도 50 RPM 내지 300 RPM 및 회전 드럼의 각도를 5 도 내지 30 도 사이의 각도로 회전시키면서, 물과 결합체를 분사하여 세라믹볼을 제조한다.

이 공정을 통하여 씨드에 세라믹 분말이 결합되면서 볼이 형성되며, 제조되는 세라믹 볼의 크기는 회전 드럼의 속도 및 각도를 조절함으로써 임의적으로 조절될 수 있다.

4) 생약 성분 함침 공정

상기와 같이 제조된 세라믹 볼을 생약 추출물 용액에 약 5 분간 담그었다가 꺼내서 30℃ - 40℃ 에서 1 시간 이상 건조시키는 작업을 5 회 반복 실시하여 볼의 기공에 생약 성분이 함침되게 한다.

위 생약 추출물은 생수 500cc 기준으로 인삼 3.0g-5.0g, 감초 3.0g-5.0g, 당귀 3.0g-5.0g, 대추 3.0g-5.0g, 백출 3.0g-5.0g, 복령 3.0g-5.0g, 생강 3.0g-5.0g, 숙지황 3.0g-5.0g, 육계 3.0g-5.0g, 작약 3.0g-5.0g, 천궁 3.0g-5.0g, 황기 3.0g-5.0g 을 넣어 100-140 ℃에서 3-5 시간 끓인 것으로,

실시예에서는 생수 500cc 기준으로 인삼 4.0g, 감초 4.0g, 당귀 4.0g, 대추 4.0g, 백출 4.0g, 복령 4.0g, 생강 4.0g, 숙지황 4.0g, 육계 4.0g, 작약 4.0g, 천궁 4.0g, 황기 4.0g 을 혼합하여 이루어진다.

상기의 생약 추출물이 함유된 세라믹 볼은 중추 신경기능의 활성화, 신진대사 능력의 증진, 면역능력 강화, 적혈구 생성능력 강화, 혈액순환 촉진 등의 기능을 추가적으로 가지게 된다.

5) 건조 및 소성 공정

생약 성분을 함침한 세라믹 볼을 100℃ 에서 24 시간 강제 건조한 후, 1000℃ 이상의 온도에서 72 시간 이상 소성 가공후 자연 냉각시켜 본 발명의 항균성 세라믹 볼을 완성한다.

상기와 같이 제조된 본 발명 세라믹 볼은 직경 2 파이(오차범위 ±0.5mm) 정도의 크기를 가지며, 아래의 시험례와 같이 상온(20-40℃)에서 92.4% 의 고효율의 5-20 ㎛ 파장대의 원적외선을 가장 많이 방사하며, 탈취율 91% 이상, 단위체적당 음이온 방출량이 2,260 ION/cc 인 아주 우수한 항균성 세라믹 볼(기통석)을 수득할 수 있게 되었다.

< 시험례 1 > 음이온 방출량 측정

상기와 같이 제조된 본 발명 세라믹 볼(기통석)의 음이온 방출량을 측정하였다. 검증은 한국원적외선응용평가연구원에 의뢰하여 KFIA-FI-1042 의 시험 방법에 따라서 시험하였다. 결과는 아래와 같다.

시료명	음이온 (ION/cc)
기능성 조성물	2260

비고 1) 시험방법 : KFIA-FI-1042

2) 시험편 : 10 (g)

3) 전하입자 측정 장치를 이용하여 실내온도 21℃, 습도 47%, 대기중 음이온수 104/cc 조건에서 시험하였으며, 측정 대상물에서 방출되는 음이온을 측정하여 단위체적당 ION 수로 표시한 결과임

< 시험례 2 > 원적외선 방사율

상기와 같이 제조된 본 발명 세라믹 볼(기통석)의 원적외선 방사율을 측정하였다. 검증은 한국원적외선응용평가연구원에 의뢰하여 시험되었다. 결과는 아래와 같다.

방사율 (5 - 20 ㎛)	방사에너지 (W/㎡ㆍ㎛, 37 ℃)
0.924	3.56 x 10 ²

비고) FT-IR Spectrometer 를 이용한 BLACK BODY 대비 측정 결과임

< 시험례 3 > 대장균에 의한 항균시험

상기와 같이 제조된 본 발명 세라믹 볼(기통석)의 대장균에 의한 항균 시험을 실시하였으며, 검증은 한국원적외선응용평가연구원에 의뢰하여 시험되었다. 결과는 아래와 같다.

시험 항목	시료 구분	초기 농도	24시간후 농도	정균감소율 (%)
대장균에 의한 항균시험	Blank	4.1 x 10DEG6	9.7 x 10DEG6
대장균에 의한 항균시험	기능성 조성물	4.1 x 10DEG6	2.0 x 10DEG5	95.1

(주) 1) Blank : 시료를 넣지 않은 상태에서 측정한 것임

2) 배지상의 균수는 희석 배수를 곱하여 산출한 것임

(비고) 1) 시험 방법 : KFIA-FI-1002

2) 사용 균주 : Escherichia coli ATCC 25922

상기와 같이 제조된 본 발명 항균성 세라믹 볼은 자체의 항균성과 스스로 발산하는 원적외선, 음이온 효과 등의 특성을 활용하여 세라믹 조성물의 유용한 효과를 실생활에서 용이하게 응용시킬 수 있도록 볼 형상으로 제조되었으므로 그 산업상 이용 가능성이 매우 풍부한데, 예를 들어, 인간의 귀에 분포된 150 여개의 혈점에 이를 부착, 자극케하면 귀의 혈점과 관련된 반사구의 기능을 활성화하여 인간의 건강을 증진케하는 효능을 가지며, 이러한 의미에서 본 발명 실시예의 항균성 세라 믹 볼을 일명 기통석(氣通石)이라 명명하였다.

상기와 같은 구성을 가진 제조 방법에 의하여 제조된 본 발명 항균성 세라믹 볼은 인체에 유익한 원적외선과 음이온을 방출함으로써, 인체내의 세포 조직의 활성화를 통한 혈액 순환 및 신진 대사의 강화와 혈액 내 pH 의 상승을 통한 알칼리성의 체질 개선, 효소의 생성 촉진, 노폐물 및 여분의 지방질 배설을 촉진하고, 피로나 노화의 원인인 유산, 유리지방산, 지방산에스텔, 콜레스테롤, 과잉 염분, 뇨산의 생성을 억제하는 등의 탁월한 효과를 가지게 된다.

또한, 고 항균성을 가지므로 세균의 증식억제, 유기물, 악취가스의 흡착, 분해력이 탁월하며, 장기간의 항균력에 있어서 매우 우수한 효과를 가진다.

또한, 생약 추출물을 함유함에 따라서 중추 신경기능의 활성화, 신진대사 능력의 증진, 면역능력 강화, 적혈구 생성능력 강화, 혈액순환 촉진 기능의 효과를 가진다.

Claims

세라믹 조성물의 제조 방법에 있어서,

0.5㎛ - 1㎛ 의 분말로 된 항균성 세라믹 조성물과 세라믹 파우더를 각각 20 : 80 의 비율로 혼합하여, 상온에서 2 - 3 일 숙성시키는 혼합 숙성 공정; 및,

상기의 항균성 세라믹 조성물과 세라믹 파우더의 혼합체를 고온 및 고압 상태의 회전 드럼에 투입하여 회전시키면서, 노즐을 통해 결합체 및 물을 분사하여 채에 걸러서 약 0.5 - 1mm 크기의 씨드를 선별하는 씨드 생성 공정; 및

상기의 씨드를 결합체를 제외한 세라믹 파우더와 함께 다시 회전 드럼에 넣고 회전 속도 50 RPM 내지 300 RPM 및 회전 드럼의 각도를 5 도 내지 30 도 사이의 각도로 회전시키면서, 물과 결합체를 분사하여 씨드를 세라믹 볼로 형성하는 볼 형성 공정; 및

상기의 세라믹 볼을 생약 추출물 용액에 약 5 분간 담그었다가 꺼내서 30℃ - 40℃ 에서 1 시간 이상 건조시키는 작업을 반복 실시하여 볼의 기공에 생약 성분을 함침시키는 생약 성분 함침 공정 ; 및

생약 성분을 함침한 세라믹 볼을 건조한 후, 고온에서 소성 가공후 자연 냉각시키는 건조 및 소성 공정; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 세라믹 볼의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 생약 추출물 용액은 생수 500cc 기준으로 인삼 3.0g-5.0g, 감초 3.0g-5.0g, 당귀 3.0g-5.0g, 대추 3.0g-5.0g, 백출 3.0g-5.0g, 복령 3.0g-5.0g, 생강 3.0g-5.0g, 숙지황 3.0g-5.0g, 육계 3.0g-5.0g, 작약 3.0g-5.0g, 천궁 3.0g-5.0g, 황기 3.0g-5.0g 을 넣어 100-140 ℃에서 3-5 시간 끓여서 이루어진 것을 특징으로 하는 항균성 세라믹 볼의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항의 제조 방법으로 제조된 항균성 세라믹 볼.