KR20170141413A - 편백 불연 보드 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편백 불연 보드 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원적외선 방사 소금을 유효성분으로 함유하고 0.5 내지 5㎝ 두께로 고형화된 편백 불연 보드 및 원적외선 방사 소금이 유동층 가열기에서 400 내지 500℃에서 예비 가열되는 단계; 상기 예비 가열된 원적외선 방사 소금을 0.5 내지 2atm으로 가압하고, 800 내지 1050℃에서 용융시키는 단계; 및 상기 용융된 원적외선 방사 소금에 과립화 물질을 첨가하고 0.5 내지 2atm, 900 내지 1050℃에서 재결정화시켜 0.5 내지 5㎝ 두께로 고형화시키는 단계를 포함하는 제1항의 편백 불연 보드의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 항균 보드는 친환경적인 원적외선을 함유한 방사 소금을 이용하므로 청결한 환경 및 건조상태를 유지시켜 각종 질병을 예방하고 건강을 증진케 하는데 널리 사용가능하다.

Description

편백 불연 보드 및 그 제조 방법{Nonflammable Cypress Board and Method of Producing Thereof}

본 발명은 편백 불연 보드 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원적외선 방사 소금을 유효성분으로 함유하는 편백 불연 보드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

지구상에는 수 만종에 달하는 미생물이 존재하며 특히 세균과 곰팡이는 지구의 어느 곳이나 분포하고 있어서 건축물 내, 외부 손상 및 미관 저해를 가져오기도 하고, 기관지, 천식 등 알레르기성 증후군, 미생물이 성장하면서 유발된 독소에 의한 중독, 균 감염증 등 사람이나 가축에 대한 질병을 유발하기도 하며, 식품이나 약품의 변질 부패, 공산품의 재질 및 성능 손상 등 피해는 다양하다. 또한, 미생물은 다습하고 유기물질이 많은 곳에 잘 서식하며 각 지역에 따라 분포의 차이는 있지만, 장소에 상관치 않고 골고루 분포를 하고 있으며, 최근에는 겨울철에도 가옥이나 사무실 등이 따뜻하여 계절과는 관계없이 문제를 일으키고 있다.

이러한 미생물 서식으로 생활중에 많은 문제들이 제기되고 있으나, 그냥 방치를 하거나 독성이 강한 살균 물질을 살포하는 방법이 있으나 살포시 물질의 비산으로 사람이나 가축에 피해를 줄 수도 있으며, 끊는 물에 소독을 하여 예방을 하고 있으나 이는 시간 및 에너지에 대한 비용이 들며 식혔을 때 재오염 가능성이 있다.

우리나라는 근 100년 동안 산업이 빠르게 발전하는 산업사회로 진행됨에 따라 각종 산업현장으로부터 각종 산업폐기물이 발생할 뿐만 아니라 생활쓰레기, 생활하수, 공장, 축산 오폐수, 농약, 화학비료, 화공약품, 배기가스, 매연, 중금속 등으로 거의 모든 생활환경이 다양한 미생물에 오염되어 있다. 이러한 생활환경의 오염은 인간이 거주하는 집안의 오염을 유발하고, 이에 따라 다양한 피부질환, 호흡기 질환 등을 유발하고 있는 실정이다. 이러한 질환을 방지하기 위한 다양한 항균 보드가 이용되고 있으나, 이들은 공업적인 합성으로 알레르기 등의 부작용이 유발되고 한다.

따라서, 천연 물질로부터 집안 환경의 오염의 방지 내지는 완화할 수 있는 항균 보드의 개발이 시급한 실정이다.

이에, 본 발명자들은 편백목품의 보다 청결하고 친환경적인 이용 방안을 강구하던 중 본 발명자들이 최근에 개발한 원적외선 방사 소금이 일반 소금에 비하여 일반 생물에 미치는 유해성이 매우 낮을 뿐만 아니라 항균 효능이 매우 뛰어나 이를 편백 불연 보드로 사용가능함을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

국내 특허 10-794322

본 발명의 목적은 유기 합성용 항균물질 대신에 이용 가능한 천연물질로서 원적외선 방사 소금을 유효성분으로 함유하는 편백 불연 보드 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. 특히 항균 보드를 편백목으로 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 원적외선 방사 소금, 광물질인 퀀텀, 편백 정유 마이크로 캡슐을 유효성분으로 함유하고 0.5 내지 5㎝ 두께로 고형화된 편백 불연 보드를 제공한다.

또한, 본 발명은 원적외선 방사 소금이 유동층 가열기에서 400 내지 500℃에서 예비가열되는 단계; 상기 예비가열된 원적외선 방사 소금을 0.5 내지 2atm으로 가압하고, 800 내지 1050℃에서 용융시키는 단계; 및 상기 용융된 원적외선 방사 소금에 과립화 물질, 광물질인 퀀텀, 편백 정유 마이크로 캡슐을 첨가하고 0.5 내지 2atm, 900 내지 1050℃에서 재결정화시켜 0.5 내지 5㎝ 두께로 고형화시키는 단계를 포함하는 제1항의 편백 불연 보드의 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 원적외선 방사 소금을 유효성분으로 함유하고 0.5 내지 5㎝ 두께로 고형화된 편백 불연 보드를 제공한다.

이때, 상기 항균 보드는 원적외선 방사 소금에 염화칼륨, 황산칼륨 및 황산암모늄으로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상의 과립화 물질, 광물질인 퀀텀, 편백 정유 마이크로 캡슐과 혼합되어 있는 것이 바람직하고, 이러한 과립화 물질과 혼합되는 경우에 상기 원적외선 방사소금의 농도는 80 내지 99 중량%인 것이 바람직하다. 상기 과립화 물질의 처리에 의하여 원적외선 방사 소금은 경화처리 전에 비해 상당히 더 단단한 입자의 형태를 갖게 된다. 즉, 상기 과립화 물질들은 원적외선 방사 소금의 전단강도(break strength)를 증진시켜, 소금 가루와 같은 먼지의 생성을 방지하고, 선적이나 운반시에 파손을 방지시킴으로써 보다 자유로운 사용을 증진시킨다.

아울러, 상기 항균 보드는 항균싱크대, 항균옷장, 항균쌀통, 항균화장대, 항균화장품 케이스 및 건물 내벽보드, 항균건조식품으로 이루어진 군중에서 선택된 용도에 사용되는 것이 바람직하다. 본 발명의 편백 불연 보드는 싱크대, 옷장, 쌀통 같은 편백목품뿐만 아니라 건조상태를 유지시켜야 하는 식품의 경우에도 항균 및 건조제의 기능을 수행하므로 상기 물품을 이용하는 인체의 건강을 유지시켜 준다.

본 발명에서 사용하는 원적외선 방사 소금은 천일염의 가열과정을 통하여 옥의 원적외선 방사에너지를 흡수한 소금을 말한다.

상기 원적외선 방사 소금은 맥반석 및 목문옥을 함유하는 내열성 용기에 천일염을 투입하고; 상기 천일염이 투입된 용기를, 외벽이 3겹 이상의 내화벽돌로 이루어져 있고 상기 내화벽돌의 최내측 2겹에 상기 내열성 용기와 동일 성분으로 내화물이 형성되어 있는 가마에 적재하고; 상기 가마내의 온도를 750~1050℃로 상승시킨 후, 6 내지 8시간 동안 상기 내열성 용기를 가열하고; 및 상기 가마내의 온도를 실온으로 냉각시켜 얻어진다.

상기 원적외선 방사 소금을 제조할 때, 내열성 용기의 성분과 가마의 내옥이 포함된 내화물 및 코팅층 성분은 맥반석을 추가적으로 함유하는 것이 바람직하며, 이에 추가하여 장석, 규석, 카오링 활석 및 그 외 것으로 이루어진 군 중에서 선택한 3 이상의 성분을 추가적으로 함유하는 것이 보다 바람직하다. 이는 용기자체의 안정성과 내열성을 위해서 필요한 것이기도 하지만 부족 광물의 보충의 역할도 한다. 또한, 상기 내열성 용기의 성분과 상기 가마의 내화물의 코팅층 성분은 맥반석, 목문옥, 벤토나이트, 장석, 규석, 카오링 및 활석을 모두 함유하는 것이 더욱 바람직한데, 맥박석 15 내지 40%중량%, 목문옥 15 내지 40중량%, 벤토나이트 1 내지 4중량%, 장석 7 내지 15중량%, 규석 5 내지 12중량%, 카오링 6 내지 13% 및 활석 2 내지 5%을 함유하는 것이 더더욱 바람직하고, 맥박석 20 내지 32중량%, 목문옥 15 내지 32중량%, 벤토나이트 2 내지 3중량%, 장석 9 내지 10중량%, 규석 7 내지 8중량%, 카오링 7 내지 9중량% 및 활석 3 내지 4중량%을 함유하는 것이 가장 바람직하다. 또한, 필요에 따라 용기 제조의 바인더로서 제오라이트를 2 내지 6중량% 추가적으로 함유해도 좋다.

본 발명에서 사용하는 원적외선 방사 소금을 제조할 때의 내열성 용기는 목문옥 그 외 것을 함유하고 있으므로 가열단계에서 원적외선을 방출하며, 또한 맥반석 등의 특수 세라믹 용기로 제작되므로 1,500℃ 이상의 고온에서도 내열성을 유지한다. 또한, 목문옥은 일반적인 옥보다 유익 광물질인 게르마늄, 셀레늄 등의 함량이 월등하며 특히 게르마늄 성분은 1 g당 38 ppm으로 함유량이 일반게르마늄 온천수의 12배 이상이다. 또한, 맥반석은 1 ㎤당 3~15만개의 구멍으로 이루어져 흡착성이 강하고 약 2만 5000여 종의 무기염류를 함유하고 있고, 중금속과 이온을 교환하는 작용을 하기 때문에 유해금속을 제거하는데 탁월하며, 목문옥 그 외 것과 더불어 원적외선을 방출한다.

상기 방법으로 제조된 원적외선 방사 소금의 화학적 구성 성분은 대략, NaCl 95~98중량%, Na₂O 0.06~0.08중량%, MgO 0.02~0.04중량%, K₂O 0.01~0.03중량%, Al₂0₃ 0.01~0.02중량%, Fe₂O₃ 0.01~0.02중량%, CaO 0.002~0.003중량%를 함유하고 있으며, 기타 희귀미량원소 0.01~0.02중량%를 함유하고 있다.

원적외선 방사 소금의 구성성분은 필수 광물질의 함량이 천일염보다 훨씬 높은 반면 인체에 해를 미치는 납, 비소 등의 성분은 검출 한계치 이하이다. 천일염에는 칼슘, 마그네슘, 철, 망간, 인, 유황 등 갖가지 광물질이 포함되어 있는데 이를 원적외선 방사 소금으로 전환하면 이들 광물질의 함량이 상당히 변할 뿐만 아니라 나트륨, 칼륨, 염소, 칼슘, 마그네슘, 철, 망간, 인, 실리콘, 유황, 아연의 함량이 크게 증가한다. 또한, 원적외선 방사 소금은 천일염에 다량으로 함유된 불순물과 간수, 납, 구리, 비소, 수은 등은 검출되지 않으므로, 인체에 대단히 유익하다.

본 발명의 편백 불연 보드는 우리 일상 생활공간에서 쉽게 사용할 수 있고, 또한 가장 많이 발생하며 저항성이 강한 페니실리움 보드리늄(Penicillium citrimum IFO 6352), 오리오바시디움 풀루란스(Aureobasidium pullulans IFO 6402), 사카로마이세스 세레비지아(Sacharomayces cerevisiae ATCC 44771), 아스퍼질러스 나이저(Aapergillus niger ATCC 9029)와 같은 곰팡이, 및 대장균(Escherichia coli), 평색포도낭구균(Staphylococcus aureus), 간상세균(Bacillus subtilis)과 같은 세균에 대한 항균력을 측정한 결과, 이들 세균에 대한 살균효과가 높다(표 1 참조). 따라서, 본 발명의 항균 보드는 가정에서 널리 이용되는 싱크대, 옷장, 쌀통 및 화장대 등과 같이 위생적 환경 및 건조상태의 유지가 필요로 되는 장소에 매우 유용하게 사용될 수 있다.

또한, 본 발명은 원적외선 방사 소금이 유동층 가열기에서 400 내지 500℃에서 예비가열되는 단계; 상기 예비가열된 원적외선 방사 소금을 0.5 내지 2atm으로 가압하고, 800 내지 1050℃에서 용융시키는 단계; 및 상기 용융된 원적외선 방사 소금에 과립화 물질을 첨가하고 0.5 내지 2atm, 900 내지 1050℃에서 재결정화시켜 0.5 내지 5㎝ 두께로 고형화시키는 단계를 포함하는 제1항의 편백 불연 보드의 제조방법을 제공한다.

이때, 상기 ⅲ) 단계의 과립화 물질은 염화칼륨, 황산칼륨 및 황산암모늄으로 이루어진 군중에서 선택되는 것이 바람직하고, 상기 원적외선 방사 소금은 맥반석 및 목문옥 그 외 첨가를 함유하는 내열성 용기에 천일염을 투입하는 단계; 상기 천일염이 투입된 용기를, 외벽이 3겹 이상의 내화물로 이루어져 있고 상기 내화물의 최내측 2겹에 상기 내열성 용기와 동일 성분으로 코팅층이 형성되어 있는 가마에 적재하는 단계; 상기 가마내의 온도를 750~1050℃로 6 내지 8시간 동안 상승 유지시켜 상기 내열성 용기를 가열하는 단계; 및 상기 가마내의 온도를 실온으로 냉각시키는 단계를 포함하여 제조되는 것이 바람직하다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 원적외선 방사 소금을 유효성분으로 함유하는 항균 보드는 항균 활성이 탁월하고 인체에 해가 없는 친환경적인 천연 물질로 청결한 환경을 유지시켜 각종 질병을 예방하고 건강을 증진시키는 편백목품의 항균 보드 및 건조제와 같은 생활용품으로 유용하게 사용될 수 있다.

이하, 본 발명을 제조예 및 실시예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 제조예 및 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 원적외선 방사 소금의 제조예 >

양질의 천일염을 1차 건조한 후, 상기 천일염 4 ㎏을 맥박석 32중량%, 목문옥 32중량%, 벤토나이트 2중량%, 장석 10중량%, 규석 8중량%, 납석 4중량%, 카오링 9중량% 및 활석 3중량%으로 이루어진 내열성 용기(가로(25) × 세로(25) × 높이(20)㎝)에 투입한 후 뚜껑을 덮었다. 이어서, 상기 천일염이 투입된 용기 288개를 공기가 유통할 수 있도록 상기 용기 사이에 공간을 두고 가마에 적재하고 가마 문을 닫게 하였다. 그 후, 가마의 열원 공급구를 통하여 가마 내의 온도를 850℃가 되도록 점차적으로 가열하고, 6~8시간 동안 상승 유지하였다. 그 후, 가마의 문을 열어 가마 내의 온도를 실온으로 냉각시켰다. 이러한 과정을 통하여 천일염 1000 ㎏으로부터 정제한 옥의 원적외선 방사 소금 850 ㎏을 얻었으며, 이때 천일염의 NaCl 농도는 88 중량%였고, 이를 정제한 옥의 원적외선 방사 소금에서의 NaCl 농도는 92 중량%이었다.

< 편백 불연 보드의 제조예 >

상기 제조된 원적외선 방사 소금을 유동층 가열기에서 400 내지 500℃에서 예비 가열시킨 후, 수직 원통형 드럼의 전방 단부에 도입시켰다. 드럼의 외벽에 고정 및 그 원주 둘레에 수평, 수직으로 이격되어 있는 리프팅 플라이트(lifting flights) 또는 횡주연재(longitudinal ledges)가 드럼이 움직임을 고정시키고 상기 예비 가열된 원적외선 방사 소금을 0.5 내지 2atm으로 가압하고, 800 내지 1050℃에서 용융시켜 원적외선 방사 소금을 용해시켰다. 추가적으로 고열성 상기 드럼의 내부에 추가적으로 계면활성제가 도입됨으로써 원적외선 방사 소금의 용해를 촉진시킬 수 있다.

상기 용융된 원적외선 방사 소금을 재결정화 장치내에서 과립화 물질로 질산칼륨 10 중량%를 첨가하고 0.5 내지 2atm, 900 내지 1050℃에서 0.5~5 ㎝ 두께로 고형화시켰다. 상기 고형화된 편백 불연 보드는 필요에 따라 그 두께를 변화시킬 수 있으나 실용적으로 3 ㎝ 두께가 바람직하며, 그 길이나 넓이는 사용환경에 따라 적적히 제조될 수 있다. 한편, 상기 장치는 유동층(fluidized bed) 또는 제품의 움직임을 마찬가지로 촉진시키는 기타 적절한 냉각 장치를 더 구비할 수 있다. 원적외선 방사 소금의 고형화를 유도하기 위해서, 냉각유체가 역류방식으로 주입구에서 재결정화 장치내로 도입된다. 이 냉각유체에는 냉각장치 내의 화학적 성질과의 관계에서 화학작용을 일으키지 않는 것은 어떠한 유체라도 포함될 수 있다. 예를 들어, 원적외선 방사 소금의 냉각용으로 공기가 장치에 도입될 수도 있다. 소금의 녹는점 이상의 어떤 온도에서든지 고형화가 이루어지며 장치 내의 냉각공기는 예열 온도를 대략 200℃까지 낮추어 최종 고형화된 편백 불연 보드를 제조하였다.

< 편백 불연 보드의 항균력 >

상기 제조된 편백 불연 보드의 효과를 확인하기 위하여 다음과 같이 효과 실험을 실시하였다. 본 발명에서 제조된 항균 보드의 항균효과를 확인하기 위하여 우리 일상 생활공간에서 쉽게 발견할 수 있고, 또한 가장 많이 발생하며 저항성이 강한 미생물들을 선정하여 효과를 확인하였다.

즉, 곰팡이는 페니실리움 보드리늄(Penicillium citrimum IFO 6352), 오리오바시디움 풀루란스(Aureobasidium pullulans IFO 6402), 사카로마이세스 세레비지아(Sacharomayces cerevisiae ATCC 44771), 아스퍼질러스 나이저(Aapergillus niger ATCC 9029)와 세균은 대장균(Escherichia coli), 평색포도낭구균(Staphylococcus aureus), 간상세균(Bacillus subtilis)을 선정하였다.

항균력 측정을 위해 곰팡이는 포자액에 상기 항균 보드로 처리한 후, 포테이토 텍스트로즈아가(poato dextrose agar)를 121℃에서 15분간 멸균한 후 50℃로 식히고, 멸균된 배양접시(petri dish)에 분주후 굳힌후 처리한 용액을 배양후 균성장 여부정도를 보아서 항균력을 측정하였고, 세균은 세균액에 상기 항균 보드로 처리한후, 뉴트리언트 아가(Nutrient agar)를 121℃에서 15분간 멸균한 후 50℃로 식히고, 멸균된 배양접시(petri dish)에 분주후 굳힌후 처리한 용액을 배양후 연속적인 1/10 희석화를 통하여 콜로니 수를 측정하여 1 ㎖ 당의 균수를 환산함으로써 성장 여부정도를 보아서 살균력을 측정하였다(표 1). 그 결과, 본 발명의 항균 보드는 생활 환경에 존재하는 다양한 세균에 대한 항균효과가 높음을 확인하였다.

다양한 균에 대한 항균 보드의 살균력(균 또는 포자 수)

	대조군	항균 시트 처리후
페니실리움 시트리늄	2.7×109	1.5×109
오리오바시디움 풀루란스	1.8×109	0.7×109
사카로마이세스 세레비지아	2.1×109	1.3×109
아스퍼질러스 나이저	4.4×109	2.9×109
대장균	3.7×1010	4.8×109
평색포도낭구균	1.5×1010	6.2×109
간상세균	2.0×1010	3.9×109

상술한 바와 같이 본 발명에 따라 제조된 항균 보드는 가정에서 널리 이용되는 싱크대, 옷장, 쌀통, 화장대, 건조식품 등과 같이 위생적 환경유지 및 건조한 상태가 요구되는 장소에 매우 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (5)

1. ⅰ) 맥반석 및 목문옥을 함유하는 내열성 용기에 천일염을 투입하는 단계;
   ⅱ) 상기 천일염이 투입된 용기를, 외벽이 3겹 이상의 내화벽돌로 이루어져 있고 상기 내화벽돌의 최내측 2겹에 상기 내열성 용기와 동일 성분으로 코팅층이 형성되어 있는 가마에 적재하는 단계;
   ⅲ) 상기 가마 내의 온도를 750~1050℃로 상승시킨 후, 6 내지 8시간 동안 유지시켜 상기 내열성 용기를 가열하는 단계; 및
   ⅳ) 상기 가마 내의 온도를 실온으로 냉각시키는 단계를 포함하여 제조되는 원적외선 방사 소금 80~99중량% 및
   염화칼륨 또는 황산암모늄 중에서 선택된 과립화 물질 1~20중량%, 광물질인 퀀텀, 편백 정유 마이크로 캡슐를 유효성분으로 함유하고 0.5 내지 5 ㎝ 두께로 고형화된, 원적외선 방사 소금을 양면 테이프 접착식의 편백 불연 보드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 원적외선 방사소금의 농도는 80 내지 92 중량%인 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 소금을 함유한 편백 불연 보드.
3. 제1항에 있어서,
   상기 항균 보드는 항균싱크대, 항균옷장, 항균쌀통, 항균화장대, 항균화장품 및 항균건조식품으로 이루어진 군 중에서 선택된 용도에 사용되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 소금을 함유한 편백 불연 보드.
4. ⅰ) 제1항의 원적외선 방사 소금이 유동층 가열기에서 400 내지 500℃에서 예비 가열되는 단계;
   ⅱ) 상기 예비 가열된 원적외선 방사 소금을 0.5 내지 2atm으로 가압하고, 800 내지 1050℃에서 용융시키는 단계; 및
   ⅲ) 상기 용융된 원적외선 방사 소금에 염화칼륨 또는 황산암모늄 중에서 선택된 과립화 물질, 광물질인 퀀텀, 편백 정유 마이크로 캡슐을 첨가하고 0.5 내지 2 atm, 900 내지 1050℃에서 재결정화시켜 0.5 내지 5 ㎝ 두께로 고형화시키는 단계를 포함하는 제1항의 원적외선 방사 소금을 함유한 편백 불연 보드의 제조방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 항균 보드는 편백목을 사용한 것을 특징으로 하는, 원적외선 방사 소금을 함유한 편백 불연 보드의 제조방법.