KR20070042247A - 입상활성탄용 천연광석물 조성물 및 이로부터 기능성친환경 입상활성탄 필터부재를 제조하는 방법 및 그필터부재 - Google Patents

입상활성탄용 천연광석물 조성물 및 이로부터 기능성친환경 입상활성탄 필터부재를 제조하는 방법 및 그필터부재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 입상활성탄용 천연광석물 조성물 및 이로부터 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재를 제조하는 방법 및 그 필터부재에 관한 것으로, 그 목적은 토르말린 30 내지 40 중량%, 견운모 40 내지 50 중량%, 대나무숯 분말 10 내지 15 중량%, 음이온 분말 5 내지 10 중량%와 천연접착제 5 내지 10 중량%를 포함하는 천연광석물 조성물과, 상기 조성물을 혼합·반죽하고 고화·소성·건조하여 제조되는 입상활성탄을 지지체 내에 충진·포장한 후, 식물의 광합성 광촉매(저온코팅용)를 분사 코팅 후 열처리하여 필터부재를 제조함을 특징으로 하는 기능성 입상활성탄 필터부재를 제조하는 방법 및 그 필터부재를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 토르말린, 견운모, 대나무숯 분말, 음이온 분말(귀양석), 천연접착제를 활용하여 인체에 유익한 음이온 및 원적외선을 다량 방출하고, 전류를 방전할 뿐만 아니라 항균 및 탈취기능을 제공하여, 실내공기를 청정케 하고 천연소재만을 이용하여 인체에 유해한 휘발성 유기용제(VOCs), 포름알데히드(HCHO) 및 중금속 등의 유해물질이 배출되지 않아 건강에 도움이 되는 입상활성탄용 천연광석물 조성물과 이를 이용한 입상활성탄 필터부재 제조방법 및 그 필터부재를 제공하는 것을 그 기술적 요지로 한다.
입상활성탄, 토르말린, 견운모, 대나무숯 분말, 귀양석, 천연접착제, 원적외선, 음이온, 저온촉매

Description

입상활성탄용 천연광석물 조성물 및 이로부터 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재를 제조하는 방법 및 그 필터부재{NATURAL MINERAL COMPOSITION FOR GRANULAR ACTIVE CARBON AND METHOD FOR MANUFACTURING FUNCTIONAL ENVIRONMENT-FRIENDLY GRANULAR ACTIVE CARBON FILTER MEMBER THEREFROM AND ITS FILTER MEMBER}
도 1 은 본 발명을 적용한 천연광석물 조성물을 이용한 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재의 제조방법을 도시한 블록도
도 2 는 본 발명을 적용한 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재의 구조를 사시도
도 3 은 본 발명을 적용한 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재의 요부사시도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 본원발명을 적용한 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재
2: 사각형 입상활성탄 지지체
3: 관형 입상활성탄 지지체
4: 부직포(종이성분)
5: 천연광석물 조성물로 제조된 입상활성탄
S10: 천연광석물 조성물의 혼합 및 반죽 공정
S20: 천연광석물 조성물의 입상화 공정
S30: 입상화된 천연광석물 조성물의 충진 및 밀폐 공정
S40: 저온촉매 도포 및 건조 단계
본 발명은 입상활성탄용 천연광석물 조성물 및 이로부터 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재를 제조하는 방법 및 그 필터부재에 관한 것이며, 보다 상세하게는 토르말린 30 내지 40 중량%, 견운모 40 내지 50 중량%, 대나무숯 분말 10 내지 15 중량%, 음이온 분말 5 내지 10 중량%와 천연접착제 5 내지 10 중량%를 포함하는 천연광석물 조성물과, 상기 조성물을 혼합·반죽하고 고화·소성·건조하여 제조되는 입상활성탄을 지지체 내에 충진·포장한 후, 식물의 광합성 광촉매(저온코팅용)를 분사 코팅 후 열처리하여 필터부재를 제조함을 특징으로 하는 기능성 입상활성탄 필터부재를 제조하는 방법 및 그 필터부재에 관한 것이다.
현대의 전자문명 발달, 자동차 문화와 사회의 편리에 의해 공기오염 및 자연환경 파괴가 사회의 큰 문제점으로 나타남에 따라 생명 존중을 좌우하는 사람의 신체 주위에 존재하는 공기의 질이 중요한 문제로 대두되었으며, 그 중 대기공기가 양이온에 대전돼 있는 것으로 밝혀졌다. 또한 화학 물질과 신축 건물의 실내에도 많은 유독물질의 잔류가 발견되고 있는데, 이것들은 양이온과의 관계성에 더욱 관 심의 대상이 되고 있으며, 이와 같은 양이온화는 인간의 건강에 큰 문제로 나타나고 있다. 즉 두통, 어지러움, 구토, 멀미의 불쾌감이 증가할 뿐만 아니라 인체조직의 세포를 산화시켜 자율신경을 자극시킴으로써 내분비계나 면역, 체액의 순환을 악화시켜 몸의 노화를 촉진한다고 알려져 있다.
한편, 음이온(-)이란, 공기가 맑고 깨끗한 산림 속이나 폭포 부근에서는 기분이 상쾌해지고 마음도 안정될 뿐만 아니라 전신에 솟아오르는 활력을 느낀다. 이는 산림 공기 중에는 음이온(-)이 풍부하기 때문이다. 반면, 인구가 많은 대도시, 사람이 많이 붐비는 곳, 자동차 배기가스가 많은 번잡한 도로 주변, 매연이 많은 공장지대 등의 오염된 환경에서는 기분이 불쾌해지고 불안해지며 만사 의욕도 떨어진다. 오염된 공기 중에는 양이온(+)이 많기 때문이다. 그러므로, 음이온(-)은 '상쾌이온', 양이온(+)은 '피로이온'이라고도 한다.
우리가 늘 마시는 공기는 질소(78%), 산소(21%) 그리고 미량의 아르곤, 수증기, 탄산가스 등으로 혼합되어 있고 이들의 일부 원자, 분자들은 태양의 자외선 우주로부터의 우주선 등 대량의 방사선과 지구 지각 속의 라듐, 토륨, 라돈 등의 방사성물질이 붕괴할 때 방사선인 "α선, β선, γ선" 등의 충돌에너지에 의하여 전자를 방출한다. 전자를 잃은 중성의 원자, 분자는 양전기(+)를 띤 양이온(+)이 되고, 튀어나간 전자를 여분으로 얻은 공기중의 초미립자는 음전기(-)를 띤 음이온(-)이 된다. 이와 같이 공기이온은 전자의 이동으로 발생한다. 호흡시 이들 혼합된 기체와 더불어 양이온(+), 음이온(-)도 동시에 우리 몸에 흡수되고 있다. 우리 인체는 신경, 근육, 혈액, 각 내장기관 등을 포함하여 약 60조개의 세포의 집합체이 며, 세포는 세포막에 쌓여있다. 이 세포막을 통하여 세포내의 영양소나 산소를 흡수하거나 불필요한 세포내의 탄산가스나 수분 등의 노폐물을 배출한다. 그런데, 양이온(+)이 체내에 흡수되면, 세포막으로부터 전자를 빼앗아 세포막을 산화시킨다. 산화된 세포막은 경화되고 투과성을 잃게 되어, 신진대사가 악화되어 결과적으로 질병에 걸리기 쉽고 노화도 빨라진다.
또한, 양이온(+)이 체내에 들어가면 혈액의 주성분이며 산소운반 기능을 갖는 적혈구가 산화된다. 적혈구가 산화되면, 적혈구끼리 엉겨 붙어 경단과 같이 둥글게 되거나 나무줄기 같이 길게 결합되어 혈액의 흐름이 느리게 되어 신체 각 조직의 세포에의 산소 공급이 느리게 되어 정신적 불안감을 느끼게 되며, 마비 통증, 냉감 등의 원인이 된다. 혈액순환이 나빠지면 산소의 결핍상태로 되어 세포 내의 에너지의 불완전 연소를 일으켜 혈액을 산화시킴으로써 결과적으로 질병을 일으키게 된다.
반면, 음이온(-)이 체내에 흡입되면 혈액을 알칼리성으로 바꾸므로 적혈구의 결합이 떨어져서 혈액순환이 원활해져서 산소나 영양소의 세포에의 흡입이 개선되고 상쾌한 느낌과 건강이 회복되고 각종 질병에 대한 억제력이 생긴다.
음이온은 인체 내에서 과량의 세로토닌(SEROTONIN)/히스타민을 분비하게 하여 혈액 중의 미네랄 성분 등의 이온화률을 상승시키고 알칼리화 함으로써 혈액을 정화시키고 세포막에서 전기적 물질 교류를 촉진시켜 신진대사를 왕성하게 하여 체내의 저항력을 증대시키고 자율신경계통, 혈액 및 임파액을 활성화시키는 것으로 알려져 있다.
상기에 나타난 바와 같이 사람은 주거환경에 의해 건강이 크게 좌우될 수 있으며 특히 24시간 동안 건물 내부에서 생활하는 근래 생활에서는 공기정화가 큰 비중을 차지하고 있다.
그러므로, 양이온이 과다한 도시의 오염된 환경에서 사는 현대인들은 음이온의 적극 활용으로 인체를 자연으로 환원시켜서 질병에 대한 예방과 자연치유는 물론 정력적이고 젊음이 넘치는 건강한 삶으로 바꾸려는 시도를 왕성하게 시도하고 산업화하는 것이 바람직하다.
일반적으로 공기정화기의 기능을 전자(전하)입자를 고압발생하여 음이온을 생성한다. 그러므로 자연적인 음이온의 생성에 불균형이 발생된다. 또한, 양이온의 불균형이 나타남을 불가피한 상황으로 종래의 공기정화용 필터는 미적인 효과를 높이는 방법으로 단순한 일회용 필터를 사용하여 먼지집진과 겔링효과만을 얻는 것이었다.
종래의 입상활성탄 필터를 사용하는 경우, 흡입된 공기를 탈취 및 정화시키는 기능만을 할 뿐 건강에 도움이 되는 음이온 및 원적외선 등을 방출하는 기능을 갖고 있지 않았다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 본 발명자는 토르말린, 견운모, 대나무숯 분말, 음이온 분말(귀양석) 및 천연접착제를 활용하여 인체에 유익한 음이온 및 원적외선을 다량 방출하고, 전류를 방전할 뿐만 아니라 항균 및 탈취기능을 제공하여, 실내공기를 청정케 할 뿐만 아니라 천연소재만을 이용하여 인체에 유해한 휘발성 유기용제(VOCs), 포름알데히드(HCHO) 및 중금속 등의 유해물질이 배출되지 않아 건강에 도움이 되는 입상활성탄 천연광석물 조성물과 이를 이용한 입상활성탄 필터부재 제조방법 및 그 필터부재를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 토르말린 분말 30 내지 40 중량%, 견운모 분말 40 내지 50 중량%, 대나무숯 분말 10 내지 15 중량%, 음이온(귀양석)분말 5 내지 10 중량% 및 천연접착제 5 내지 10 중량%로 이루어지고; 상기 토르말린 분말의 입도는 300 내지 800 메쉬이며, 대나무숯 분말의 입도는 200 내지 400 메쉬이고; 견운모와 음이온(귀양석)분말의 입도가 1500 내지 2000 메쉬이며, 더욱 바람직하게는 2000 메쉬인 입상활성탄용 천연광석물 조성물을 제공함에 그 목적이 달성된다.
또한, 상기 입상활성탄용 천연광석물 조성물을 이용하여 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재를 제조하는 것이 바람직하다.
또한, a) 입도는 300 내지 800 메쉬인 토르말린 분말 30 내지 40 중량%와, 입도가 1500 내지 2000 메쉬인 견운모 분말 40 내지 50 중량%와, 입도가 200 내지 400 메쉬인 대나무숯 분말 10 내지 15 중량%와, 입도가 1500 내지 2000 메쉬인 귀양석 분말(음이온) 5 내지 10 중량%와, 천연접착제 5 내지 10 중량%를 균일하게 혼합하여 반죽하는 입상활성탄용 천연광석물 조성물을 혼합 및 반죽하는 공정(S10)과; b) 상기 공정 a)에서 제조된 천연광석물 조성물을 상온에서 고화하고, 금형에 서 입상으로 성형한 후, 가열로에서 100 내지 120 ℃의 온도로 2 내지 3시간 동안 1차 건조하고, 200 내지 250 ℃의 온도로 24 내지 48시간 동안 2차 건조하여 상온에서 냉각시켜 천연광석물 조성물을 입상화하는 공정(S20)과; c) 상기 공정 b)에서 입상화된 천연광석물 조성물을 관형 입상활성탄 지지체에 충진시키고, 상기 충진된 관형 입상활성탄 지지체를 사각형 입상활성탄 지지체에 다수개 삽입하되, 상기 관형 입상활성탄 지지체와 사각형 입상활성탄 지지체의 양단을 천연접착제를 이용하여 부직포(문종이 성분)로 밀폐하는 공정(S30)과; d) 상기 공정 c)에서 제조된 사각형 입상활성탄 지지체로 된 필터부재에 저온촉매를 분사하여 배전코팅 및 건조하는 공정(S40);을 포함하는 입상활성탄용 천연광석물 조성물을 이용하여 제조되는 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재의 제조방법을 제공함에 그 목적이 달성된다.
상기에 있어서, 저온촉매는 TiO2, 아나타제, ZnO, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2 및 WO3로 구성된 페롭스카이트형 복합금속 산화물인 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 천연접착제는 옥수수전분, 벤조인, 에스테르검, 폴리아낙산드라, 천연라텍스, 송진, 아교, 카레인, 알긴산나트륨, 젤라틴 및 천연아스팔트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 천연접착제인 것이 바람직하다.
추가적으로, 본 발명은 상기의 제조방법에 의해 제조된 필터부재를 제공한다.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
우선, 도 1 은 본 발명을 적용한 천연광석물 조성물로부터 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재의 제조방법을 도시한 블록도이고, 도 2 는 본 발명을 적용한 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재의 구조를 사시도이며, 도 3 은 본 발명을 적용한 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재의 요부사시도이다.
본 발명의 입상활성탄 필터부재는 입상활성탄용 천연광석물 조성물을 혼합 및 반죽하는 공정(S10)과, 천연광석물 조성물을 입상화하는 공정(S20)과, 입상화된 천연광석물 조성물을 입상활성탄 지지체에 충진 및 밀폐하는 공정(S30)과, 저온촉매를 분사하여 배전코팅 및 건조하는 공정(S40)으로 이루어진다.
상기 입상활성탄용 천연광석물 조성물을 혼합 및 반죽하는 공정(S10)은 입도는 300 내지 800 메쉬인 토르말린 분말 30 내지 40 중량%와, 입도가 1500 내지 2000 메쉬인 견운모 분말 40 내지 50 중량%와, 입도가 200 내지 400 메쉬인 대나무숯 분말 10 내지 15 중량%와, 입도가 1500 내지 2000 메쉬인 귀양석 분말(음이온) 5 내지 10 중량%와, 천연접착제 5 내지 10 중량%를 균일하게 혼합하여 반죽하는 공정이다.
상기 천연광석물 조성물을 입상화하는 공정(S20)은 상기 천연광석물 조성물을 상온에서 고화하고, 금형에서 입상으로 성형한 후, 가열로에서 100 내지 120 ℃의 온도로 2 내지 3시간 동안 1차 건조하고, 200 내지 250 ℃의 온도로 24 내지 48시간 동안 2차 건조하여 상온에서 냉각시키는 천연광석물 조성물을 입상화하는 공 정이다.
상기 입상화된 천연광석물 조성물을 입상활성탄 지지체에 충진 및 밀폐하는 공정(S30)은 입상화된 천연광석물 조성물을 관형 입상활성탄 지지체에 충진시키고, 상기 충진된 관형 입상활성탄 지지체를 사각형 입상활성탄 지지체에 다수개 삽입하되, 상기 관형 입상활성탄 지지체와 사각형 입상활성탄 지지체의 양단을 천연접착제를 이용하여 부직포(문종이 성분)로 밀폐하는 공정이다.
상기 저온촉매를 분사하여 배전코팅 및 건조하는 공정(S40)은 상기 사각형 입상활성탄 지지체로 된 필터부재에 저온촉매를 분사하여 배전코팅 및 건조하는 공정이다.
상기 배전코팅 및 건조공정(S40)에서 사용된 저온촉매는 TiO2, 아나타제, ZnO, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2 및 WO3로 구성된 페롭스카이트형 복합금속 산화물이다.
상기 입상활성탄용 천연광석물 조성물을 혼합 및 반죽하는 공정(S10)에서 사용된 천연접착제는 옥수수전분, 벤조인, 에스테르검, 폴리아낙산드라, 천연라텍스, 송진, 아교, 카레인, 알긴산나트륨, 젤라틴 및 천연아스팔트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 천연접착제이다.
기존의 고전압에 의해 생성된 음이온은 안정한 분자로부터 강제로 발생시켰기 때문에 7 내지 8초로 수명이 짧고, 또한 방전에 따른 전자파나 오존 등의 유해물질을 발생하므로, 이차적인 오염을 일으킬 수 있었으나, 본 발명에서 사용된 견운모 및 귀양석을 미세분쇄한 입자를 응용하였으며, 이것은 기존 토르말린 (TOURMALINE)에 비해 음이온과 원적외선 방출면에서 10배의 효능을 가진다.
일반적으로 견운모(LLITE)는 용수 중의 양이온 부유입자와 전기적인 중화응집으로 침전을 유발하여 정수작용이 우수하며, 자체함수기능으로 보습효과가 크고, 호라성도가 높은 고유의 특성 이외에도 상온에서 5 내지 20 마이크로 파장의 원적외선을 90%이상 방사하는 특징이 있고 강력한 음이온을 발산하여 흡착력이 우수한 광물이다. 또한 인체의 혈액순환을 촉진하고 세포를 활성화하는 원적외선을 방사하는 물질로 각종 유해물질을 흡착할 수 있는 기능을 가지고 있으며, 습도조절이 가능하다.
본 발명에서 사용된 귀양석(KIYOSEKI)은 지구상에서 다량의 음이온(24.140ed/cc)을 방출하고 25℃의 상온에서 최고의 원적외선(96%)을 방출하는 신물질로서, 약 6,500만년전의 지각변동에 따른 고온난수작용에 의해 형성된 광산에 존재하며, 자연계의 에너지를 응축한 신비의 물질로서 전 세계에서 유일하게 일본 군마현에서만 생산되는 장석 계열의 천연석이다. 특징으로는 높은 계면활성효과(101%증가)를 보이고, 뇌파중 알파파를 다량 증가시키며, 혈류량을 4.9%정도 증가시키고 혈류속도를 7.2% 감소시킨다.
본 발명에서 사용되는 귀양석 분말은 인체에 유익한 전류, 음이온 및 원적외선을 방출하는 기능을 부가하기 위하여 사용되는 것으로서, 1500 내지 2000 메쉬의 입도로 분쇄된 석분을 사용하며, 바람직하게는 2000 메쉬이다. 1500 메쉬 미만의 귀양석 분말을 사용할 시에는 큰 입자의 귀양석 분말로 인하여 천연접착제 및 견운모와의 혼합이 원활하지 않고, 폴리우레탄카본 섬유(합성고무계열)에 도포시킨 후, 건조하게 되면 감촉이 거칠어지고 다칠 위험이 증가하고 섬유원단과 일탈되기 쉬워지기 때문에 비용이 증가되는데, 증가되는 비용에 비해 그 효율성이 낮기 때문에 사용하지 않는 것이 바람직하다.
채취한 견운모는 불순물을 제거하고 2000 메쉬의 입도를 갖도록 분쇄하고, 걸러낸 후 선별된 순수 2000 메쉬를 갖는 분쇄 견운모를 70 내지 80 중량% 특성을 그대로 간직하면서도 견운모 및 귀양석과 혼합한 조성물이 필터부재에 분사하기에 적합한 점성을 지니게 하기 때문이다.
상기 견운모는 70 내지 80 중량%가 사용되며, 바람직하게는 70 내지 75 중량%가 적합하다. 80 중량% 이상을 첨가하였을 경우에는 귀양석의 함량이 낮아지고 60 중량% 이하일 경우에는 혼합물의 결속효과를 얻기 어렵기 때문이다.
또한, 본 발명에 사용되는 접착제는 옥수수전분을 비롯한 벤조인, 에스테르검, 폴리아낙산드라, 천연라텍스, 송진, 아교, 카제인, 알긴산나트륨, 젤라틴 및 천연아스팔트와 같은 천연접착제를 1종 또는 2종이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하고, 또한 상업적으로 판매되는 천연접착제도 사용할 수 있으므로, 종래의 화학합성수지에서 유발되는 포름알데히드와 같은 휘발성유기물질(VOCs)의 유해성분들의 발생을 원천적으로 억제한다.
또한, 참숯은 탈취 및 항균 효과와 보호막 형성을 하는 등의 기능을 갖는다.
이하, 본 발명의 입상활성탄용 천연광석물 조성물에 대하여 실시예를 통하여 보다 자세히 설명한다. 하기 실시예는 본원발명을 한정하는 것이 아니며, 본원발명 의 요지를 보다 쉽게 이해하기 위한 예로써 간주되어야 할 것이다.
(실시예1) 입상활성탄 필터부재용 천연광석물 조성물 제조
토르말린 분말 35 중량%를 입도가 600 메쉬되도록 곱게 갈고, 견운모 분말 45 중량%와 음이온(귀양석) 분말 5 중량%를 입도가 1500 내지 2000 메쉬가 되도록 곱게 간 후, 대나무숯 분말 10 중량%는 입도가 200 내지 400 메쉬가 되도록 갈아, 천연접착제 5 중량%를 균일하게 혼합하여 반죽하는 입상활성탄용 천연광석물 조성물을 혼합 및 반죽(GELLING)하여 균일하게 점성있는 입상활성탄 필터부재용 천연광석물 조성물을 얻었다.
상기 천연광석물들이 서로 잘 결합되어지도록 사용되는 천연접착제는 옥수수전분, 벤조인, 에스테르검, 폴리아낙산드라, 천연라텍스, 송진, 아교, 카레인, 알긴산나트륨, 젤라틴 및 천연아스팔트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용한다. 상업적으로 판매되는 종래의 천연 접착제를 사용하는 경우, 화학합성 수지에서 유발되는 포름알데히드와 같은 휘발성유기물질(VOCs)등의 유해성분들의 발생을 원천적으로 억제하게 된다.
(실시예2) 입상활성탄용 천연광석물 조성물의 입상화방법
상기 실시예1에서 얻어진 입상활성탄 필터부재용 천연광석물 조성물을 상온에서 고화(固化)시킨다.
다음, 미리 준비한 금형에 넣어 입상으로 성형한 후, 가열로에서 100 내지 120 ℃의 온도로 2 내지 3시간 동안 1차 건조한다.
다음, 가열로에서 200 내지 250 ℃의 온도로 24 내지 48시간 동안 2차 건조하고 상온에서 냉각시켜 쌀알크기의 알맹이로 입상화(GRANULATION)된 입상활성탄용 천연광석물 조성물(5)을 얻을 수 있다.
(실시예3) 입상활성탄용 천연광석물 조성물을 이용한 입상활성탄 필터부재 제조방법
상기 실시예2에서 얻어진 입상화된 천연광석물 조성물을 종이성분의 관형 입상활성탄 지지체(3)에 충진시키고, 상기 충진된 관형 입상활성탄 지지체를 사각형 입상활성탄 지지체에 다수개 삽입한다. 마찬가지로 사각형 입상활성탄 지지체(2)도 종이성분의 것을 사용한다.
다음, 상기 관형 입상활성탄 지지체(3)와 사각형 입상활성탄 지지체(2)의 양단을 천연접착제를 이용하여 부직포(4,문종이 성분)로 밀폐함으로써 입상활성탄 필터부재(1)를 얻게 된다. 상기 천연접착제도 역시 옥수수전분, 벤조인, 에스테르검, 폴리아낙산드라, 천연라텍스, 송진, 아교, 카레인, 알긴산나트륨, 젤라틴 및 천연아스팔트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 천연성분의 것을 사용하여 해로운 물질의 발생을 차단한다.
(실시예4) 입상활성탄 필터부재에 저온촉매 배전코팅 및 건조방법
상기 실시예3에서 얻어진 입상활성탄 필터부재(1)에 TiO2, 아나타제, ZnO, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2 및 WO3로 구성된 페롭스카이트형 복합금속 산화물인 저온촉매로 배전코팅을 하는 저온촉매 공정을 거친 후, 열처리하여 본원발명을 완성시킨다.
이상과 같은 공정을 통하여 제조되는 입상활성탄 필터부재를 사용하게 되면, 실내 공기를 정화시킴과 동시에 건강에 이로운 음이온 및 원적외선을 함께 방사하여 건강에 도움이 되며, 흡입된 실내공기로부터 몸에 해로운 물질인 휘발성유기용제(VOCs), 포름알데히드, 중금속 등을 천연광석물 조성물이 흡착하여 이용자에게 건강한 공기를 제공하게 된다.
(실험예1) 본 발명의 입상활성탄용 천연광석물 조성물을 입상화한 입상활성탄 필터부재의 음이온 방출효과 측정
본 실험을 한국건자재 시험 연구원 응용평가센터에서 시행하였고, 음이온 방출은 KICM-FIR-1042의 시험방법으로 전하입자 측정장치를 이용하여 측정하였다. 이때 온도 21℃ 상온, 습도 40% 및 대기중 음이온수 75/cc 조건 하에서 수행하였으며, 측정대상물에서 방출되는 음이온을 단위체적당 이온수로 표시하였고, 그 결과를 하기 표1에 나타내었다. 실험결과 본 천연소재 조성물에 의해 제조된 필터부재 2800/cc의 음이온을 방출하는 것을 확인할 수 있었다.
[표 1]
시험항목 시험결과 시험방법
음이온 (ION/cc) Blank 75 KICM-FIR-1042
Sample 2800
(실험예2) 본 발명의 천연광석물 조성물을 이용한 입상활성탄 필터부재의 탈취효과 측정
본 발명의 실시예를 통해 제조된 필터부재의 탈취효과를 측정하기 위해 하기와 같은 실험을 수행하였다.
[표 2]
시험항목 탈취시험(NH3)
경과시간(분) BLANK농도(PPM) 시료농도(PPM) 탈취율(%)
시험결과 30 194 115 40.7
60 152 85 55.5
90 131 70 69.0
120 116 61 89.4
시험방법 KICM-FIR-1085
※ 시험 성적서 이용목적: 품질관리용
(실험예3) 본 발명의 천연광석물 조성물을 이용한 입상활성탄 필터부재의 항규성 제거율 양호성 및 항곰팡이성 시험결과
[표 3]
항목 단위 균감소율 사용균주
항균성 % 24시간후 99.9% 포도상구균,MRSA,대장균
항곰팡성 % -ASPERGILLUS NIGER -CHDETOMIUM GLOBOSUM -PENICILLIUM PINOPHILUM -GLISIADIUM VIRRENS -AUREOBASIDIUM PULULDONS
※ 시험 방법: 기기분석, 경기대학교 기기분석 지원실 장비사용
(실험예4) 본 발명의 천연광석물 조성물을 이용한 입상활성탄 필터부재의 원적외선 방출효과 측정
본 발명의 실시예를 통해 제조된 필터부재의 원적외선 방출효과를 측정하기 위해 하기와 같은 실험을 수행하였다.
본 실험은 한국건자재 시험 연구원에서 시행하였고, 원적외선 방출은 KSM의 시행방법을 이용하였다.
이때 측정은 온도 21℃, 습도 40% 조건 하에서 수행하였으며, 그 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
실험결과 본 천연소재 조성물에 의해 제조된 기능성 필터부재는 0.929%의 원적외선 방사율을 갖는 것을 확인할 수 있다.
[표 4]
시험항목 시험결과 시험방법
원적외선 방출량 (ION/cc) 방사율 (5~20㎛) 0.929 기기분석
방사에너지 (W/㎡) 4.31x102
※ 한국 건자재 시험연구원
(실험예5) 본 발명의 천연광석물 조성물을 이용한 입상활성탄 필터부재의 포름알데히드 방산량 측정
본 발명에 실시예에 의해 제조된 기능성 필터부재의 포름알데히드 방산량을 측정하기 위해 하기와 같이 실험을 수행하였다.
본 실험은 한국화학 시험연구원에서 시행하였고, 포름알데히드 방출은 KSK 0611:2001 시험방법을 이용하였다.
실험결과 본 발명의 조성물에 의해 제조된 필터부재는 포름알데히드를 방산하지 않음을 확인할 수 있었다.
[표 5]
시험결과
시험항목 단위 시료구분 결과치 시험방법
포름알데히드 방산량 ㎎/㎏ 검출안됨 KSK 0611:2001
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
본 발명의 천연광석물 조성물은 토르말린, 견운모, 대나무숯 분말, 음이온(귀양석) 분말 및 천연접착제를 사용하여 인체에 유익한 음이온 및 원적외선을 다량 방출하고, 천연소재만을 사용하여 인체에 유해한 물질을 배출하지 않으며, 전류를 방전할 뿐만 아니라 항균 및 탈취 기능이 탁월할 뿐만 아니라, 유해물질을 흡착하여 위생적이고 안전하며 친환경적인 입상활성탄 필터부재를 제공하는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (7)

  1. 토르말린 분말 30 내지 40 중량%, 견운모 분말 40 내지 50 중량%, 대나무숯 분말 10 내지 15 중량%, 음이온(귀양석)분말 5 내지 10 중량% 및 천연접착제 5 내지 10 중량%로 이루어지고;
    상기 토르말린 분말의 입도는 300 내지 800 메쉬이며, 대나무숯 분말의 입도는 200 내지 400 메쉬이고;
    견운모와 음이온(귀양석)분말의 입도가 1500 내지 2000 메쉬이며, 더욱 바람직하게는 2000 메쉬인 것을 특징으로 하는 입상활성탄용 천연광석물 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 천연접착제는 옥수수전분, 벤조인, 에스테르검, 폴리아낙산드라, 천연라텍스, 송진, 아교, 카레인, 알긴산나트륨, 젤라틴 및 천연아스팔트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 천연접착제인 것을 특징으로 하는 입상활성탄용 천연광석물 조성물.
  3. 제 1 항 내지 제 2 항에 있어서, 상기 입상활성탄용 천연광석물 조성물을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재.
  4. a) 입도는 300 내지 800 메쉬인 토르말린 분말 30 내지 40 중량%와, 입도가 1500 내지 2000 메쉬인 견운모 분말 40 내지 50 중량%와, 입도가 200 내지 400 메 쉬인 대나무숯 분말 10 내지 15 중량%와, 입도가 1500 내지 2000 메쉬인 귀양석 분말(음이온) 5 내지 10 중량%와, 천연접착제 5 내지 10 중량%를 균일하게 혼합하여 반죽하는 입상활성탄용 천연광석물 조성물을 혼합 및 반죽하는 공정(S10)과;
    b) 상기 공정 a)에서 제조된 천연광석물 조성물을 상온에서 고화하고, 금형에서 입상으로 성형한 후, 가열로에서 100 내지 120 ℃의 온도로 2 내지 3시간 동안 1차 건조하고, 200 내지 250 ℃의 온도로 24 내지 48시간 동안 2차 건조하여 상온에서 냉각시켜 천연광석물 조성물을 입상화하는 공정(S20)과;
    c) 상기 공정 b)에서 입상화된 천연광석물 조성물을 관형 입상활성탄 지지체에 충진시키고, 상기 충진된 관형 입상활성탄 지지체를 사각형 입상활성탄 지지체에 다수개 삽입하되, 상기 관형 입상활성탄 지지체와 사각형 입상활성탄 지지체의 양단을 천연접착제를 이용하여 부직포(문종이 성분)로 밀폐하는 공정(S30)과;
    d) 상기 공정 c)에서 제조된 사각형 입상활성탄 지지체로 된 필터부재에 저온촉매를 분사하여 배전코팅 및 건조하는 공정(S40);을 포함하는 입상활성탄용 천연광석물 조성물을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재의 제조방법.
  5. 제 4 항 있어서, 상기 저온촉매는 TiO2, 아나타제, ZnO, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2 및 WO3로 구성된 페롭스카이트형 복합금속 산화물인 것을 특징으로 하는 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 천연접착제는 옥수수전분, 벤조인, 에스테르검, 폴리아낙산드라, 천연라텍스, 송진, 아교, 카레인, 알긴산나트륨, 젤라틴 및 천연아스팔트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합된 천연접착제인 것을 특징으로 하는 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재의 제조방법.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항에 있어서, 상기 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 기능성 친환경 입상활성탄 필터부재.
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