KR20080097534A - 기능성 코팅제의 제조방법과 코팅제 및 코팅제를 이용한조리기구 - Google Patents

기능성 코팅제의 제조방법과 코팅제 및 코팅제를 이용한조리기구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기능성 코팅제의 제조방법과 코팅제 및 코팅제를 이용한 조리기구에 관한 것이다.
본 발명은 조리기구의 표면에 음식물이 타거나 눌러붙는 것을 방지하는 기능과 원적외선을 방사하여 항(살)균, 탈취, 유해물질의 중화 및 공기정화 기능성 코팅제의 제조방법에 있어서, 상기 기능성 코팅제는 원적외선을 방사하는 옥, 활석 또는 백운석 등에 포함된 원적외선을 방사하지 않는 이물질을 제거하여 분쇄기에 투입시키는 원료투입공정과; 상기 분쇄기로 투입된 옥, 활석 또는 백운석을 분쇄시키는 1차분쇄공정과; 상기 1차분쇄공정에서 분쇄된 옥, 활석 또는 백운석을 다시 나노입자의 크기를 갖도록 볼밀로 분쇄시키는 2차분쇄공정과; 상기 볼밀에 의하여 나노입자 크기로 분쇄된 옥, 활석 또는 백운석 분말 중에 포함된 철분을 마그네틱으로 추출 제거하는 철분제거공정 및; 상기 철분이 제거된 분말에 불소수지를 혼합하여 믹서기로 저속혼합시키는 코팅액 혼합공정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
기능성 코팅제, 옥, 분쇄기, 분쇄공정, 볼밀, 철분제거, 불소수지, 혼합

Description

기능성 코팅제의 제조방법과 코팅제 및 코팅제를 이용한 조리기구{The manufacturing method of the functional coating and coating agent and the cooker using the coating agent}
도 1은 본 발명에 따른 기능성 코팅제의 제조방법을 도시한 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
S100:원료투입공정 S200:1차분쇄공정
S300:2차분쇄공정 S400:철분제거공정
S500:코팅액혼합공정
본 발명은 기능성 코팅제의 제조방법과 코팅제 및 코팅제를 이용한 조리기구에 관한 것으로서 특히 다량의 불소수지에 나노입자의 크기를 갖는 원적외선 분말이 혼합되어진 코팅액이 알루미늄, 철, 스텐레스 및 세라믹 등으로 이루어진 프라 이팬, 불고기팬, 냄비 및 밥솥 등의 주방용기의 표면에 스프레이 분사되어 가열 경화되어지도록 함으로써 음식을 조리하는 과정에서 음식물의 일부가 타서 눌러 붙는 것을 방지할 수 있도록 하고, 아울러 이 과정에서 다량의 원적외선과 음이온이 방사되어지도록 하여 항균, 탈취, 공기정화 및 중금속 등 유해물을 중화시켜 안전하게 음식물을 만들어 먹을 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 가정에서 사용되어지고 있는 냄비, 밥솥, 프라이팬, 불고기팬, 볶음팬 등의 조리기구에는 그 표면에 소정 두께를 갖는 불소수지로 이루어진 코팅층이 코팅되어짐으로써 음식물을 조리하는 과정에서 조리되어지는 음식물이 타거나 눌러 붙는 것을 방지하는 단순기능만 갖고 있다.
이에 근래에 건강과 환경친화적인 기능을 추가하는 돌구이판, 맥반석구이판, 게르마늄판, 탄서성형체 구이판, 황토판 등 기능성 조리기구 등이 제안되어 있으나 이러한 기능성 조리기구는 가격이 지나치게 높고 그 무게가 무거워 운반에 어려움이 있고, 떨어뜨렸을 경우 쉽게 깨져 파손되는 등 또 다른 문제점이 있었다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다량의 불소수지에 나노입자의 크기(용도에 따라 300 ∼ 400 메쉬의 입자도 사용함)를 갖는 옥·활석 또는 백운석 분말이 혼합되어진 코팅액이 알루미늄, 철, 스텐레스 및 세라믹 등으로 이루어진 프라이팬, 불고기팬, 냄비 및 밥솥 등의 주방용기의 표면에 스프레이 분사되어 가열 경화되어지도록 함으로써 음식을 조리하는 과정에서 음식물의 일부가 타서 눌러 붙는 것을 방지할 수 있도록 하고, 아울러 이 과정에서 다량의 원적외선과 음이온이 방사되어지도록 하여 항균, 탈취, 공기정화 및 중금속 등 유해물을 중화시켜 안전하게 음식물을 만들어 먹을 수 있는 기능성 코팅제의 제조방법과 코팅제 및 코팅제를 이용한 조리기구를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 조리기구의 표면에 음식물이 타거나 눌러붙는 것을 방지하고 원적외선을 발산하는 기능성 코팅제의 제조방법에 있어서, 상기 기능성 코팅제는 원적외선을 발산하는 옥, 활석 또는 백운석 등에 포함된 이물질을 제거하여 분쇄기에 투입시키는 원료투입공정(S100)과; 상기 분쇄기로 투입된 옥, 활석 또는 백운석을 분쇄시키는 1차분쇄공정(S200)과; 상기 1차분쇄공정에서 분쇄된 옥, 활석 또는 백운석을 다시 나노입자의 크기를 갖도록 볼밀로 분쇄시키는 2차분쇄공정(S300)과; 상기 볼밀에 의하여 나노입자 크기로 분쇄된 옥, 활석 또는 백운석 분말 중에 포함된 철분을 마그네틱으로 철분을 제거하는 철분제거공정(S400) 및; 상기 철분이 제거된 분말에 불소수지를 혼합하여 믹서기로 저속혼합시키는 코팅액혼합공정(S500)으로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 코팅액혼합공정(S500) 중 분쇄된 분말 2중량% ~ 20중량%에 불소수지 80중량% ~ 98중량%가 혼합되어짐을 특징으로 하는 기능성 코팅제의 제조방법을 제공함에 그 목적이 달성된다.
또한, 조리기구의 표면에 음식물이 타거나 눌러붙는 것을 방지하고 원적외선 을 방사하는 기능성 코팅제에 있어서, 상기 기능성 코팅제는 옥, 활석 또는 백운석 등에 포함된 이물질을 제거하여 분쇄기에 투입시키는 원료투입공정(S100)과; 상기 분쇄기로 투입된 옥, 활석 또는 백운석을 분쇄시키는 1차분쇄공정(S200)과; 상기 1차분쇄공정에서 분쇄된 옥, 활석 또는 백운석을 다시 나노입자의 크기를 갖도록 볼밀로 분쇄시키는 2차분쇄공정(S300)과; 상기 볼밀에 의하여 나노입자 크기로 분쇄된 옥, 활석 또는 백운석 분말 중에 포함된 철분을 마그네틱으로 철분을 추출 제거하는 철분제거공정(S400) 및; 상기 철분이 제거된 분말에 불소수지를 혼합하여 믹서기로 저속혼합시키는 코팅액 혼합공정(S500)으로 이루어지되, 상기 분말 2중량% ~ 20중량%에 불소수지 80중량% ~ 98중량%가 혼합되어짐을 특징으로 하는 기능성 코팅제를 제공함에 그 목적이 달성된다.
한편, 기능성 코팅제가 코팅된 조리기구에 있어서, 상기 조리기구는 금속 또는 비철금속으로 형성된 프라이팬, 불고기팬, 냄비, 밥솥인 주방용기의 표면에 코팅부가 코팅되어 경화되어지되, 상기 코팅부는 불소수지에 원적외선이 발산되어지는 분말이 혼합된 혼합액이 이물질이 제거되어진 주방용기의 표면에 스프레이 코팅되어지고, 스프레이 코팅되어진 혼합액이 가열 경화되어지도록 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합액이 주방용기의 표면에 스프레이 코팅되어지는 것은 프라이머 코팅, 미드코팅으로 이루어지되, 상기 프라이머 코팅은 코팅액이 3기압의 압력으로 분사되어지며 100~180℃에서 13~18분 유지되어지고, 미드 코팅은 코팅액이 3기압의 압력으로 분사되어 220~180℃에서 15~22분 유지되어짐을 특징으로 한다
그리고 상기 프라이머 코팅과 미드 코팅의 표면에 코팅액이 3기압으로 분사되어지며 360~420℃에서 30~35분 유지되어지는 탑코팅으로 이루어짐을 특징으로 하는 기능성 코팅제가 코팅된 조리기구를 제공함에 그 목적이 달성된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 기능성 코팅제는 조리기구를 이용하여 음식물을 조리하는 과정에서 조리되어지는 음식물이 그 표면에 타거나 눌러붙는 것을 방지함과 동시에 원적외선을 방사하여 항(살)균, 탈취, 유해물질의 중화 및 공기정화기능이 제공되어지도록 구성되어 있다.
이러한 기능을 갖는 기능성 코팅제는 옥, 활석 또는 백운석 등에 포함된 이물질 즉, 원적외선이 방사되지 못하는 이물질을 제거하여 분쇄기에 투입시키는 원료투입공정(S100)을 경유한 후 분쇄기로 투입된 옥, 활석 또는 백운석을 분쇄시킨다. 이때 분쇄되어지는 크기는 약 250 ~450메쉬 전후가 되도록 하며 특히 300 메쉬 전후가 되도록 하는 것이 더욱 바람직하다. (1차분쇄공정(S200))
약 300메쉬의 크기로 1차분쇄공정에서 분쇄된 옥, 활석 또는 백운석을 볼밀(Ball Mill)에 투입하여 다시 나노입자의 크기를 갖도록 분쇄시킨다(2차분쇄공정(S300)).
이때 나노입자 크기로 분쇄시키는 볼밀은 습식으로 그 내부에는 세라믹(Al2O3)라이너 볼밀과 분쇄용 알루미나 볼 또는 지르코니아볼이 투입되어지고, 일정량의 H20 및 파우더(Powder)가 투입되어지도록 한다. 볼밀의 가공은 파우더의 강 도 및 입도에 따라 RPM(회전) ALC분쇄시간이 조정되어지도록 하고, 1차검수를 통해 분쇄된 파우더 슬러리 교반탱크에 하대하고, 슬러리 스프레이 드라이 설비에서 수분을 건조시킨다(수분율 0.2~1.0%). 2차검수 후 스프레이 드라이로 수분건조된 파우더를 포장한다.
다음 볼밀에 의하여 나노입자 크기로 분쇄된 옥, 활석 또는 백운석 분말 중에 포함된 철분은 마그네틱으로 제거하는 철분제거공정(S400)을 통해 이물질을 제거한 후 상기 철분이 제거된 분말 2중량% ~ 20중량%에 불소수지 80중량% ~ 98중량%가혼합되어지도록 하여 믹서기로 저속 혼합시키는 코팅액 혼합공정(S500)으로 기능성 코팅제가 형성되어지게 된다.
한편, 이러한 기능성 코팅제가 코팅된 조리기구는 철, 스텐레스 등의 금속 또는 알루미늄 등의 비철금속으로 형성된 프라이팬, 불고기팬, 냄비, 밥솥인 주방용기의 표면에 상기 코팅액 혼합공정(S500)으로 얻어진 코팅제가 고팅되어 경화되어진 코팅부가 형성되어지도록 구성되어 있다.
상기 코팅부는 불소수지에 원적외선이 발산되어지는 분말이 혼합된 혼합액이 이물질이 제거되어진 주방용기 또는 조리기기의 표면에 스프레이 코팅되어지고, 스프레이 코팅되어진 혼합액이 가열 경화되어지도록 구성되어 있다.
상기 혼합액이 주방용기의 표면은 혼합액인 코팅액이 3기압의 압력으로 분사되어지며 100~180℃에서 13~18분 유지되어 경화되어지는 프라이머 코팅(Primer coationg)과, 혼합액인 코팅액이 3기압의 압력으로 분사되어 220~180℃에서 15~22분 유지되어 경화되어지는 미드 코팅(Mid coating)으로 코팅되어지게 된다.
또한 상기 프라이머 코팅과 미드 코팅 이외에 그 표면에 다시 코팅액이 3기압으로 분사되어지며 360~420℃에서 30~35분 유지되어지는 탑코팅으로 코팅되어지게 할 수 있다.
본 발명에서 기능성 코팅제의 원료로 사용되어지는 옥, 활석 또는 백운석에서 방사되어지는 원적외선의 방사율은 표1에 나타낸 바와 같다.
시험항목 시험결과 시험방법
원적외선 방출량(120℃) 방사율 4~2㎛ 0.905 KICM-FIR-1005
방사에너지 W/㎡ 1.02 x 10ㅃ
한국건자재시험연구원
이때 나노 크기를 갖는 옥, 활석 또는 백운석의 혼합비는 3.5%이다.
본 발명에서 기능성 코팅제의 원료로 사용되어지는 옥, 활석 또는 백운석에서 방사되어지는 음이온 발생율은 표2에 나타낸 바와 같다.
시험항목 시험결과 시험방법
음이온 (ION/CC) BLANK 75 KICM-FIR-1042
SAMPLE 77
한국건자재시험연구원
이때 나노 크기를 갖는 옥, 활석 또는 백운석의 혼합비는 3.5%이다.
따라서, 표2에서 알 수 있는 바와 같이 옥, 활석 또는 백운석이 포함되지 않은 상태에서 발생되는 음이온의 방사율 보다 옥, 활석 또는 백운석이 포함된 샘플에서 음이온이 훨씬 많이 방사되어짐을 알 수 있다.
본 발명에서 기능성 코팅제의 원료로 사용되어지는 옥, 활석 또는 백운석에 대한 항균시험 결과는 표3에 나타낸 바와 같다.
시험항목 시험결과시험방법
24시간후 농도 (CFU/40P) 세균감소율
대장균에 의한 시험 BLANK 420 2870 - KICM-FIR-1003
SAMPLE 420 2 99.9%
한국건자재시험연구원
이때 나노 크기를 갖는 옥, 활석 또는 백운석의 혼합비는 3.5%이다.
따라서, 표3에서 알 수 있는 바와 같이 옥, 활석 또는 백운석이 포함되지 않은 상태에서 초기농도에 비하여 시간이 지남에 따라 대장균의 발생율이 급격히 증가하는 반면, 옥, 활석 또는 백운석이 포함된 샘플에서 시간이 지남에 따라 대장균의 발생율이 급격히 감소함을 알 수 있다.
본 발명에서 기능성 코팅제의 원료로 사용되어지는 옥, 활석 또는 백운석에 대한 탈취시험 결과는 표4에 나타낸 바와 같다.
시험항목 경과시간(분) Blank농도(ppm) 시료농도(ppm) 탈취율(%)
탈취시험 초기 500 500 -
30 490 145 70
60 480 125 74
90 460 110 76
120 450 100 78
한국원적외선협회
이때 나노 크기를 갖는 옥, 활석 또는 백운석의 혼합비는 5%이고, 시료로는 암모니아 가스를 사용함.
따라서 표4에서 알 수 있는 바와 같이 탈취율이 일반 코팅제에 비하여 짧은 시간에 많은 량의 암모니아가 탈취되어짐을 알 수 있다.
본 발명에서 기능성 코팅제의 원료로 사용되어지는 옥, 활석 또는 백운석에 대한 중금속 등의 오염물질의 중화 결과는 표5에 나타낸 바와 같다.
단위 규격기준 시험결과
재질시험 납(Pb) mg/kg 100 이하 불검출(검출한계 10)
카드늄(Cd) 100 이하 불검출(검출한계 5)
용출시험 중금속 ; Pb로서 mg/L 1.0 이하 1.0 이하
KMnO4 소비량 10 이하 2 이하
증발잔류물 ; 4%초산으로 30 이하 24 이하
한국생활환경시험연구원
식약청에서 요구하는 기준 수치보다 훨씬 양호한 수치를 보여주고 있어, 인체에 안전하고 친환경적인 제품임을 알 수 있다.
한편, 원적외선의 방사로 수분의 증발이 일어나지 않는 상태에서 음식의 깊숙한 곳에 열이 침투되어 음식물의 내ㆍ외부가 고루익어 음식본연의 맛과 영양을 상하지 않고 조리할 수 있고, 원적외선은 주변 공기를 음이온화하여 음식물 조리시 발생되는 일산화탄소 및 이산화탄소를 중화시켜주고 또한 음식물의 냄새 및 연기를 제거하여 쾌적하고 건강한 실내환경을 제공할 수 있고, 원적외선이 방사되면 물분자가 활성화되어 용존산소를 활성화시켜 박테리아의 침투를 억제하여 식품의 신선도를 오래 유지케할 수 있다.
이러한 기능성 코팅제의 제조는 도1에 도시된 바와 같이 원료투입공정(S100)을 통해 옥, 활석 또는 백운석 등에 포함된 이물질을 제거하여 분쇄기에 투입시킨 후 1차분쇄공정(S200)을 통해 분쇄기로 투입된 옥, 활석 또는 백운석을 분쇄 시킨다.이때 분쇄되어지는 크기는 250~450의 메쉬를 갖도록 하며 특히 300메쉬를 갖도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
다음 상기 1차분쇄공정(S200)에서 분쇄된 옥, 활석 또는 백운석을 다시 나노입자의 크기를 갖도록 볼밀로 분쇄시키는 2차분쇄공정(S300) 후 상기 볼밀에 의하여 나노입자 크기로 분쇄된 옥, 활석 또는 백운석 분말 중에 포함된 철분을 마그네틱으로 추출 제거하게 된다(철분제거공정(S400))
다음 상기 철분이 제거된 분말 2중량% ~ 20중량%에 불소수지 80중량% ~ 98중량%이 혼합되어 믹서기로 저속 혼합시키는 코팅액 혼합공정(S500)으로 얻어지게 된다.
이와 같이 본 발명은 다량의 불소수지에 나노입자의 크기를 갖는 원적외선을 방사하는 분말이 혼합되어진 코팅액이 알루미늄, 철, 스텐레스 및 세라믹 등으로 이루어진 프라이팬, 불고기팬, 냄비 및 밥솥 등의 주방용기의 표면에 스프레이 분사되어 가열 경화되어지도록 함으로써 음식을 조리하는 과정에서 음식물의 일부가 타서 눌러 붙는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.
또한, 음식을 조리하는 과정에서 다량의 원적외선과 음이온이 방사되어지도록 하여 항균, 탈취, 공기정화 및 중금속 등 유해물을 중화시켜 안전하게 음식물을 만들어 먹을 수 있도록 한 것이다.

Claims (7)

  1. 조리기구의 표면에 음식물이 타거나 눌러붙는 것을 방지하는 기능성 코팅제의 제조방법에 있어서,
    상기 기능성 코팅제는 옥, 활석 또는 백운석 등에 포함된 이물질을 제거하여 분쇄기에 투입시키는 원료투입공정(S100)과;
    상기 분쇄기로 투입된 옥, 활석 또는 백운석을 분쇄시키는 1차분쇄공정(S200)과;
    상기 1차분쇄공정에서 분쇄된 옥, 활석 또는 백운석을 다시 나노입자의 크기를 갖도록 볼밀로 분쇄시키는 2차분쇄공정(S300)과;
    상기 볼밀에 의하여 나노입자 크기로 분쇄된 옥, 활석 또는 백운석 분말 중에 포함된 철분을 마그네틱으로 제거하는 철분제거공정(S400) 및;
    상기 철분이 제거된 분말에 불소수지를 혼합하여 믹서기로 저속혼합시키는 코팅액 혼합공정(S500)으로 이루어짐을 특징으로 하는 기능성 코팅제의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    1차 분쇄공정(S200)에서 생산되는 300∼400 메쉬를 갖는 입자가 바로 철분제거공정(S400)을 경유하도록 이루어짐을 특징으로 하는 기능성 코팅제의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅액 혼합공정(S500) 중 분쇄된 분말 2중량% ~ 20중량%에 불소수지 80중량% ~ 98중량%가 혼합되어짐을 특징으로 하는 기능성 코팅제의 제조방법.
  4. 조리기구의 표면에 음식물이 타거나 눌러붙는 것을 방지하는 기능과 원적외선을 방사하여 항(살)균, 탈취, 유해물질 중화 및 공기정화기능을 갖는 기능성 코팅제에 있어서,
    상기 기능성 코팅제는 옥, 활석 또는 백운석 등에 포함된 이물질을 제거하여 분쇄기에 투입시키는 원료투입공정(S100)과;
    상기 분쇄기로 투입된 옥, 활석 또는 백운석을 거칠게 분쇄시키는 1차분쇄공정(S200)과;
    상기 1차분쇄공정에서 분쇄된 옥, 활석 또는 백운석을 다시 나노입자의 크기를 갖도록 볼밀로 분쇄시키는 2차분쇄공정(S300)과;
    상기 볼밀에 의하여 나노입자 크기로 분쇄된 옥, 활석 또는 백운석 분말 중에 포함된 철분을 마그네틱으로 제거하는 철분제거공정(S400) 및;
    상기 철분이 제거된 분말에 불소수지를 혼합하여 믹서기로 저속혼합시키는 코팅액 혼합공정(S500)으로 이루어지되, 상기 분말 2중량% ~ 20중량%에 불소수지 80중량% ~ 98중량%가 혼합되어짐을 특징으로 하는 기능성 코팅제.
  5. 기능성 코팅제가 코팅된 조리기구에 있어서,
    상기 조리기구는 금속 또는 비철금속으로 형성된 프라이팬, 불고기팬, 냄비, 밥솥인 주방용기의 표면에 코팅부가 코팅되어 경화되어지되, 상기 코팅부는 불소수지에 원적외선이 발산되어지는 분말이 혼합된 혼합액이 이물질이 제거되어진 주방용기의 표면에 스프레이 코팅되어지고, 스프레이 코팅되어진 혼합액이 가열 경화되어지도록 구성됨을 특징으로 하는 기능성 코팅제가 코팅된 조리기구.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 혼합액이 주방용기의 표면에 스프레이 코팅되어지는 것은 프라이머 코팅, 미드코팅으로 이루어지되, 상기 프라이머 코팅은 코팅액이 3기압의 압력으로 분사되어지며 100~180℃에서 13~18분 유지되어지고, 미드 코팅은 코팅액이 3기압의 압력으로 분사되어 220~180℃에서 15~22분 유지되어짐을 특징으로 하는 기능성 코팅제가 코팅된 조리기구.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 프라이머 코팅과 미드 코팅의 표면에 코팅액이 3기압으로 분사되어지며 360~420℃에서 30~35분 유지되어지는 탑코팅으로 이루어짐을 특징으로 하는 기능성 코팅제가 코팅된 조리기구.
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KR20160122516A (ko) * 2015-04-14 2016-10-24 (주)지에스시엔티 자체 공기정화 기능을 가지는 흡연부스
KR102086485B1 (ko) * 2018-12-21 2020-03-09 주식회사 비앤케이서울푸드 쇼좌빙 제조장치

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