KR20110126409A - 원적외선 방사 기능을 갖는 기능성 조성물의 제조방법 및 그 시공방법 - Google Patents

원적외선 방사 기능을 갖는 기능성 조성물의 제조방법 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원적외선 방사 기능을 갖는 기능성 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음용 가능한 지하암반수와 천연광물질과 귀금속물질을 이용하여 원적외선을 반영구적으로 방사하는 기능성 조성물을 제조하고, 상기 제조된 기능성 조성물을 벽지, 플라스틱, 섬유, 가죽, 우레탄, 건축자재 등의 제품에 시공하기 위한 원적외선 방사 기능을 갖는 기능성 조성물의 제조방법 및 그 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 지하암반수 100중량부에 천연광물질 60중량부를 침지시켜 천영광물질로부터 미네랄 성분을 용출시키는 용출단계와; 미네랄성분이 용출된 용액을 40~50℃에서 50일 동안 1차 숙성시켜 미네랄 성분의 용출효율을 높이는 제1숙성단계와; 1차 숙성된 용액 100중량부에 귀금속물질 10중량부를 혼합하여 900~1300℃에서 혼합하여 융해시키는 융해단계와; 귀금속물질이 융해된 용액을 50일 동안 2차 숙성시켜 미네랄 성분을 고르게 분산시키는 제2숙성단계와; 숙성된 용액을 활성탄으로 여과하여 이물질을 제거하는 여과단계와; 여과된 용액을 일정 용량의 용기에 담아 기능성 조성물의 제조를 완료하는 포장단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한 원적외선 방사 기능을 갖는 기능성 조성물의 제조방법, 및 액체 상태의 기능성 조성물을 기체 상태로 변화시키는 기화단계와; 기체 상태로 변화된 기능성 조성물을 100~160℃의 온도로 제품 표면에 고압으로 분사하는 분사단계를; 선단에 고무패킹을 구비한 스테인리스재질의 사각통체 또는 원통체의 열손실방지관이 분사노즐에 설치된 고온고압의 스팀분사기를 사용하여 한 번의 공정으로 제품에 시공함을 특징으로 한 원적외선 방사 기능을 갖는 기능성 조성물의 시공방법이 제공된다.

Description

원적외선 방사 기능을 갖는 기능성 조성물의 제조방법 및 그 시공방법{Functional composition making method and its construction method}
본 발명은 원적외선 방사 기능을 갖는 기능성 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음용 가능한 지하암반수와 천연광물질과 귀금속물질을 이용하여 원적외선을 반영구적으로 방사하는 기능성 조성물을 제조하고, 상기 제조된 기능성 조성물을 벽지, 플라스틱, 섬유, 가죽, 우레탄, 건축자재 등의 제품에 시공하기 위한 원적외선 방사 기능을 갖는 기능성 조성물의 제조방법 및 그 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 원적외선은 적외선 영역에서 파장이 가장 긴 영역의 파장으로, 우수한 열작용과 강한 침투력을 가지고 있기 때문에 인체에 조사되면 피부 깊숙이 침투되어 열작용을 유도함으로써 인체에 많은 유익함을 제공한다.
이러한 원적외선의 인체에 주는 유익함은 온열작용, 숙성작용, 자정작용, 건습작용, 중화작용을 통해 이루어지는데, 상기의 작용에 의해 자율신경계통 치료, 전신 기능회복, 혈액순환 촉진, 비만 해소, 유해성 중금속 제거, 발암물질 제거 등의 효과가 있다.
그리고 관절염 치료 및 예방, 만성피로 치료 및 예방, 면역력 증대, 성인병 예방 등의 효과도 있다. 또한, 발한작용 촉진, 통증 완화, 숙면 제공, 탈취 및 항균 작용, 곰팡이의 서식 및 번식 방지, 제습 기능, 공기 정화 기능 등의 효과도 있다.
따라서 원적외선은 산업 및 의료 분야를 비롯하여 건축자재, 주방기구, 의류, 침구류, 목욕탕, 찜질방 등에 널리 활용하려고 많은 노력을 기울이고 있는 중이다.
그러나 종래의 원적외선을 방사하는 물질들은 대부분 광물질로 단순 구성되어 분말 형태로 이루어져 있다. 따라서 벽지, 플라스틱, 섬유, 가죽, 우레탄, 건축자재 등의 제품에 바로 적용할 수 없기 때문에 활용도가 떨어지는 문제점이 있다.
그리고 종래의 원적외선을 방사하는 물질들을 상기 제품의 생산 과정에 첨가한다고 하더라도 분말 형태로 인해 제품 내부로 깊숙이 침투하지 못하여 제대로 흡착되지 못하여 원적외선 방사 기능이 떨어질 뿐만 아니라 시간이 경과할수록 원적외선 방사기능을 완전히 상실하게 되는 문제점도 있다.
또한, 종래의 원적외선을 방사하는 물질들은 높은 열이 가해질 때 비로소 원적외선을 방사하므로 원적외선 방사기능을 위해서는 많은 에너지를 소비할 수밖에 없는 문제점도 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 벽지, 섬유, 피혁, 우레탄, 플라스틱, 건축자재 등의 완제품에 용이하게 시공할 수 있고 시공 후 온도에 관계 없이 원적외선을 반영구적으로 방사할 수 있도록 하기 위하여, 지하암반수 100중량부에 천연광물질 60중량부를 침지시켜 천영광물질로부터 미네랄 성분을 용출시키는 용출단계와; 미네랄성분이 용출된 용액을 40~50℃에서 50일 동안 1차 숙성시켜 미네랄 성분의 용출효율을 높이는 제1숙성단계와; 1차 숙성된 용액 100중량부에 귀금속물질 10중량부를 혼합하여 900~1300℃에서 혼합하여 융해시키는 융해단계와; 귀금속물질이 융해된 용액을 50일 동안 2차 숙성시켜 미네랄 성분을 고르게 분산시키는 제2숙성단계와; 숙성된 용액을 활성탄으로 여과하여 이물질을 제거하는 여과단계와; 여과된 용액을 일정 용량의 용기에 담아 기능성 조성물의 제조를 완료하는 포장단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한 원적외선 방사 기능을 갖는 기능성 조성물의 제조방법, 및 액체 상태의 기능성 조성물을 기체 상태로 변화시키는 기화단계와; 기체 상태로 변화된 기능성 조성물을 100~160℃의 온도로 제품 표면에 고압으로 분사하는 분사단계를; 선단에 고무패킹을 구비한 스테인리스재질의 사각통체 또는 원통체의 열손실방지관이 분사노즐에 설치된 고온고압의 스팀분사기를 사용하여 한 번의 공정으로 제품에 시공함을 특징으로 한 원적외선 방사 기능을 갖는 기능성 조성물의 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 원적외선을 방사하는 기능성 조성물을 벽지, 섬유, 피혁, 우레탄, 플라스틱, 건축자재 등의 제품에 시공 가능하고, 시공 후 제품 내부에 깊숙이 침투되어 온도에 관계없이 원적외선을 영구적으로 방사함으로써, 원적외선을 통해 인체에 많은 유익함을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 주거공간을 청결하고 쾌적하게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제조방법에 대한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 시공방법에 대한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 의해 제조된 기능성 조성물의 시공 전 및 시공 후의 벽지에 대한 적외선 열화상이다.
도 4는 본 발명에 의해 제조된 기능성 조성물이 적혈구에 미치는 영향을 도시한 사진이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 인체에 많은 유익함을 주는 원적외선을 방사하는 기능을 갖는 기능성 조성물을 제조하기 위한 제조방법과, 상기 제조된 기능성 조성물을 벽지, 플라스틱, 섬유, 가죽, 우레탄, 건축자재 등의 제품에 시공하여 원적외선 방사 기능을 반영구적으로 갖게 하는 기능성 조성물의 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 원적외선 방사 기능을 갖는 기능성 조성물의 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같다.
먼저, 제1단계는 지하암반수 100중량부에 천연광물질 60중량부를 침지시켜 미네랄성분을 용출하는 용출단계(10)이다.
상기 지하암반수는 음용 가능한 수준의 깨끗한 물을 말하다. 그리고 천연광물질은 게르마늄, 황토, 옥, 사암, 화강암반, 종유석, 제올라이트, 맥반석, 이암으로 혼합 구성된 것으로, 미네랄 성분이 쉽게 용출되도록 700~1500메시로 미분화된 형태로 사용하면 된다.
이때 천연광물질 60중량부에 대하여 게르마늄은 4중량부, 황토는 10중량부, 옥은 5중량부, 사암은 7중량부, 화강암반은 10중량부, 종유석은 3중량부, 제올라이트는 5중량부, 맥반석은 11중량부, 이암 5중량부로 구성함이 바람직하다.
그러면 천연광물질로부터 원적외선 방사 기능을 갖는 각종 미네랄 성분이 용출된 용액을 얻을 수 있게 된다.
제2단계는 미네랄성분이 용출된 용액을 40~50℃에서 50일 동안 1차 숙성시키는 제1숙성단계(20)이다.
이는 용출단계(10)의 천연광물질에서 용출되는 각종 미네랄 성분에 대한 용출효율을 더욱 높이기 위한 단계이다. 그러면 천연광물질로부터 더욱 더 많은 양의 각종 미네랄 성분이 용출된 용액을 얻을 수 있게 된다.
제3단계는 1차 숙성된 용액 100중량부에 귀금속물질 10중량부를 혼합장치에 투입하여 900~1300℃에서 고속으로 회전시켜 혼합하는 융해단계(30)이다.
이는 귀금속물질이 융해되어 용액에 쉽게 녹아들어가 가도록 하기 위한 단계이다. 상기 귀금속물질은 천연광물질과 같이 미분화된 형태로, 백금, 금, 은으로 혼합 구성하면 된다.
이때 귀금속물질 10중량부에 대하여 백금은 4중량부, 금은 3중량부, 은은 3중량부로 혼합 구성하면 된다.
그러면 귀금속물질이 전체적으로 녹아들어가 있는 용액을 얻을 수 있게 된다. 여기서 천연광물질의 미네랄 성분의 포화도를 높이기 위하여 천연광물질을 추가로 투입할 수도 있다.
제4단계는 귀금속물질이 융해된 용액을 50일 동안 2차적으로 숙성시키는 제2숙성단계(40)이다.
이는 촉매제인 귀금속물질에 의해 천연광물질의 화학반응을 유도하여 용액 내에 천연광물질의 각종 미네랄 성분이 고르게 분산되도록 하기 위한 단계이다.
상기 제2숙성단계(40)를 거침으로써 각종 미네랄 성분이 전체적으로 고르게 분산되어 있는 용액을 얻을 수 있게 된다.
제5단계는 숙성된 용액을 활성탄으로 여과하는 여과단계(50)이다.
이는 활성탄을 이용하여 용액 속에 포함된 각종 고체성분을 포함한 이물질 을 제거하기 위한 단계이다. 따라서 상기 여과단계(50)를 거치게 되면 이물질을 제거한 용액을 얻을 수 있게 된다.
제6단계는 여과된 용액을 일정 용량의 용기에 담아 기능성 조성물의 제조를 완료하는 포장단계(60)이다.
이는 기능성 조성물을 적합한 용량의 용기에 담아 유통이 가능하도록 하여 상품화할 수 있도록 한 마무리 단계이다.
상기와 같은 단계로 제조된 기능성 조성물은, 각종 미네랄 성분에 의해 인체에 많은 유익함을 주는 원적외선을 방사하는 기능을 가질 수 있게 된다.
특히, 기능성 조성물은 인체에 전혀 무해할 뿐만 아니라 무색, 무취, 무독성의 약칼리성 용액으로서 나노입자로서의 가공이 용이하고 침투력이 뛰어남에 따라 벽지, 플라스틱, 섬유, 가죽, 우레탄, 건축자재 등의 제품에 시공 가능할 뿐만 아니라 시공 후 온도에 관계없이 원적외선을 반영구적으로 방사하게 된다.
여기서 본 발명의 원적외선 방사 기능을 갖는 기능성 조성물의 시공방법은 도 2에 도시된 바와 같다.
우선, 제1단계는 상기와 같이 제조된 기능성 조성물을 기체로 변화시키는 기화단계(70)이다.
이는 기능성 조성물의 분자에너지를 증가시켜 제품 표면에 효과적으로 침투되도록 하기 위한 단계이다. 즉, 액체 상태의 기능성 조성물을 분자에너지가 큰 기체 상태로 변화시키는 것이다.
따라서 기화단계(70)를 거친 기능성 조성물은 기체 상태로 변화되어 보다 큰 분자에너지를 갖게 된다.
제2단계는 기화된 기능성 조성물을 제품 표면에 고압으로 분사하는 분사단계(80)이다.
이는 기화된 기능성 조성물을 제품 내부 깊숙이 침투시켜 흡착시키기 위한 단계이다. 즉, 고압으로 분무되는 기체 상태의 기능성 조성물에 의해 제품 표면을 팽창시킴으로써 상기 기능성 조성물이 제품 내부 깊숙이 흡착되게 한 것이다.
따라서 분사단계(80)를 거침으로써 기능성 조성물이 제품 내부에 안정적으로 흡착되어 물이나 공기의 영향을 받지 않고 원적외선을 반영구적으로 방사할 수 있게 된다.
상기 제1단계인 기화단계(70)와 제2단계인 분사단계(80)는 고온고압의 스팀분사기를 사용하여 100~160℃의 온도의 기화시켜 제품에 분사하는 한 번의 공정으로 가능하다.
이때 기능성 조성물이 분사되는 스팀분사기의 노즐에는 스테인리스재질의 사각통체 또는 원통체로 제품에 닿는 선단에 고무패킹을 구비한 열손실방지관을 설치함으로써, 기능성 조성물이 고온 고압으로 분사될 때 열손실을 방지하면서 다른 부위로 새어나오는 것을 방지하게 된다.
그리고 상기 스팀분사기에는 별도로 타이머가 설치되어 분사되는 기능성 조성물이 제품 표면에 일정하고 균일하게 분사되도록 분사시간을 조절하게 된다. 또한, 제품의 재질과 특성에 따라 기능성 조성물의 온도와 분사시간을 적절하게 조절하면 된다.
상기와 같은 시공방법으로 기능성 조성물을 벽지, 플라스틱, 섬유, 가죽, 우레탄, 건축자재 등의 제품에 시공하게 되면, 제품의 촉감, 색상, 질감, 크기 등의 변화 없이 제품의 원상태를 그대로 유지하면서, 원적외선 방사 기능을 반영구적으로 가질 수 있게 된다.
기능성 조성물을 침실, 거실, 주방을 둘러싸고 있는 벽지에 시공하면, 원적외선이 반영구적으로 방사됨을 확인할 수 있다. 이는 도 3의 (A)와 (B)에 도시된 사진과 같이 한국원적외선협회에서 적외선 열화상장치를 이용하여 기능성 조성물을 벽지에 시공하기 전과 시공한 후에 각각 촬영한 열화상을 비교하면 확인할 수 있다.
즉, 도 2의 (A) 열화상에서는 연한 붉은색으로 원적외선이 방사되지 않는 것으로 나타나지만 도 2의 (B) 열화상에서는 진한 붉은색으로 원적외선이 방사되는 것으로 확인할 수 있다.
그리고 아래의 표 1과 같이 한국건자재시험연구원에서 시험한 결과를 통해서도 기능성 조성물을 시공한 벽지에서 원적외선이 방사되는 것을 확인할 수 있다.
시험항목 시험결과 시험방법 비고

원적외선
방출량
(40℃)
방사율(5~20㎛)
0.891

KICM-FIR-1005
:2006
 FT-IR Spectrometer를 이용한 Black Body 대비 측정 결과임

방사에너지(W/㎡)
3.59× 102
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 기능성 조성물이 시공된 벽지로 도배된 주거 공간의 입실 전과 입실 후 시간경과에 따른 인체의 적혈구 변화를 한국원적외선응용평가원구원에서 시험한 결과를 통해서도 원적외선 방사 효과를 확인할 수 있다.
이는 KFIA_FI-1006의 시험방법으로 실내온도 24℃, 습도 37%의 조건에서 시험한 것으로, 벽지에서 방사되는 적외선 방사에너지를 영상과 온도 데이터로 처리한 측정결과이다.
보통 적혈구는 서로 분리되고 모양이 둥글며 활동이 활발하면 할수록 인체가 건강하다는 것을 나타낸다. 따라서 입실 전 적혈구를 나타내는 도 3의 (A)에서는 적혈구가 서로 뭉쳐져 있고 모양이 둥글지 못하며 활동이 미미한 것을 알 수 있다.
그러나 입실 후 시간경과에 따른 적혈구의 변화를 나타내는 도 3의 (B) 내지 (D)에서는 적혈구가 서로 분리되어 있고 모양도 둥글며 활동이 활발한 것을 알 수 있다.
그리고 벽지에 시공된 기능성 조성물은 벽지의 표면과 콘크리트 내벽에 존재하는 유해물질도 완벽하게 해독 및 제거하는 효과도 있으므로, 새집증후군 및 아토피질환 등을 예방하기 위한 베이크아웃(bake-out)과 같은 효과를 얻을 수 있다.
따라서 청결하고 쾌적한 주거공간을 제공하여 주거공간의 가치를 높일 수 있게 된다.
또한, 기능성 조성물을 플라스틱 제품에 시공하면, 아래의 표 2에 나타난 바와 같이 한국원적외선응용평가연구원에서 시험한 결과를 통해 플라스틱 제품에서 원적외선이 반영구적으로 방사됨을 확인할 수 있다.
시험항목 시험결과 시험방법 비고

원적외선
방출량
(37℃)
방사율(5~20㎛)
0.891

KICM-FIR-1005
 FT-IR Spectrometer를 이용한 Black Body 대비 측정결과임

방사에너지(W/㎡ㆍ㎛)
3.44× 102
그 밖에 전기전자제품에서 발생되는 전자파의 차단 효과도 있고, 공기정화 효과도 있으며, 암모니아를 비롯한 유화수소나 타르 및 포름알데히드 등으로 인한 악취 제거 효과도 있다.
10: 용출단계 20: 제1숙성단계
30: 융해단계 40: 제2숙성단계
50: 여과단계 60: 포장단계
70: 기화단계 80: 분사단계

Claims (4)

  1. 지하암반수 100중량부에 천연광물질 60중량부를 침지시켜 천영광물질로부터 미네랄 성분을 용출시키는 용출단계(10)와; 미네랄성분이 용출된 용액을 40~50℃에서 50일 동안 1차 숙성시켜 미네랄 성분의 용출효율을 높이는 제1숙성단계(20)와; 1차 숙성된 용액 100중량부에 귀금속물질 10중량부를 혼합하여 900~1300℃에서 혼합하여 융해시키는 융해단계(30)와; 귀금속물질이 융해된 용액을 50일 동안 2차 숙성시켜 미네랄 성분을 고르게 분산시키는 제2숙성단계(40)와; 숙성된 용액을 활성탄으로 여과하여 이물질을 제거하는 여과단계(50)와; 여과된 용액을 일정 용량의 용기에 담아 기능성 조성물의 제조를 완료하는 포장단계(60)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 용출단계(10)의 천연광물질은 700~1500메시로 미분화된 형태로서, 게르마늄, 황토, 옥, 사암, 화강암반, 종유석, 제올라이트, 맥반석, 이암으로 혼합 구성한 원적외선 방사 기능을 갖는 기능성 조성물의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 융해단계(30)의 귀금속물질은 700~1500메시로 미분화된 형태로서, 백금, 금, 은으로 혼합 구성한 원적외선 방사 기능을 기능성 조성물의 제조방법.
  4. 액체 상태의 기능성 조성물을 기체 상태로 변화시키는 기화단계(70)와; 기체 상태로 변화된 기능성 조성물을 100~160℃의 온도로 제품 표면에 고압으로 분사하는 분사단계(80)를; 선단에 고무패킹을 구비한 스테인리스재질의 사각통체 또는 원통체의 열손실방지관이 분사노즐에 설치된 고온고압의 스팀분사기를 사용하여 한 번의 공정으로 제품에 시공함을 특징으로 한 원적외선 방사 기능을 갖는 기능성 조성물의 시공방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013119071A1 (ko) * 2012-02-07 2013-08-15 가톨릭대학교 산학협력단 광천수 부유 콜로이드를 함유한 원적외선 방출용 조성물
KR101463872B1 (ko) * 2013-06-10 2014-12-01 주식회사 동양생명과학 근적외선을 방출하는 결합재의 제조방법
KR101468929B1 (ko) * 2013-03-27 2014-12-04 비비바이오 주식회사 기능성 물질을 함유하는 마스터배치 및 그 제조방법
KR101523243B1 (ko) * 2013-11-20 2015-05-28 서승완 원적외선 방사체 제조방법
WO2017138671A1 (ko) * 2016-02-12 2017-08-17 서승완 원적외선 방사체 제조방법

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