KR20180113373A - 천연광물질을 이용한 도기형 수질개선용구 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음이온 방사 내지 원적외선 방출 효능이 우수한 칠보석 및 게르마늄과 다양한 색채미를 부여하기 위한 천연광물안료를 사용하여 도기품 형태의 수질개선용구를 성형한 후 휴대용 음용수 용기나 호수, 저수지 및 상수도관, 정수기 등에 넣어 수질 내에 풍부한 산소를 공급함과 더불어 약알카리성으로 분자를 활성화시켜 인체에 유익하면서도 자연친화적인 수질 개선을 실현토록 한 천연광물질을 이용한 도기형 수질개선용구 제조방법에 관한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 칠보석 광물과 게르마늄 광물을 분말 형태로 준비하기 위한 미분 단계와; 칠보석 분말 및 게르마늄 분말을 점토와 함께 바이브레이터와 열선이 구비된 용기에 넣어 건비빔 교반하는 단계와; 혼합물에 물을 섞어 갠 1차 반죽단계와; 반죽물을 수분이 증발하지 못하도록 비닐주머니에 넣어 상온에서 3일간 보관하는 숙성단계와; 반죽물에 물을 재차 넣어 다지는 2차 반죽단계와; 2차 반죽단계 후 얻어진 반죽물을 빚어 원하는 형상으로 만들기 위한 성형단계와; 상기 성형단계를 통해 얻어진 성형물을 가마에서 2일간 소성하는 초벌구이 단계와; 성형물 겉면으로 천연광물안료 분말과 칠보석 분말과 게르마늄 분말이 배합된 잿물을 도포하기 위한 유약 시유단계와; 성형물을 1300℃ 온도의 가마에 넣어 소성하는 재벌구이 단계; 를 순차적으로 수행하여 제조된다.

Description

천연광물질을 이용한 도기형 수질개선용구 제조방법{Water quality improvement tools manufacturing method}

본 발명은 천연에서 얻어지는 기능성 광물질을 이용하여 제조되는 수질개선용구에 관한 것으로, 상세하게는 음이온 방사 내지 원적외선 방출 효능이 우수한 칠보석 및 게르마늄과 다양한 색채미를 부여하기 위한 천연광물안료를 사용하여 도기품 형태의 수질개선용구를 구형이나 스틱 등의 다양한 형태 또는 조형물 형태로 가공 성형한 후 휴대용 음용수 용기나 호수, 저수지 및 상수도관, 정수기 등에 넣어 수질 내에 풍부한 산소를 공급함과 더불어 약알카리성으로 분자를 활성화시켜 인체에 유익하면서도 자연친화적인 수질 개선을 실현토록 한 천연광물질을 이용한 도기형 수질개선용구 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 칠보석은 여러 색의 영롱한 빛깔을 내는 신비의 광물로서, 36가지의 강력한 생명의 기(氣)를 방사하는 것으로 알려져 있고, 특히 옥의 250배, 게르마늄의 약 150배 이상의 기를 방출하며, 원적외선을 97% 이상 방출하고, 체내에 축적된 유해물질이나 오염된 중금속을 배출시키는 효과와 더불어 다량의 천연미네랄 등이 함유되어 세포부활작용, 자연치유력이 탁월하고 곰팡이 증식을 억제하는 항 곰팡이 효과, 냄새를 억제하는 탈취효과, 음이온 다량방사효과 등 다양한 효능을 가지고 있으며, 주지의 게르마늄은 회백색의 반 금속원소이며 신비의 약리작용을 지니고 기를 방출하는 광물질로서 이온화된 항 산소를 공급할 수 있어서 세포를 활성화시키고 발육을 촉진하며 산성수를 인체에 유익한 알카리수로 바꾸어주며 원적외선을 발산하여 생리활성과 신진대사 강화를 가능하게 할 수 있는 특성을 지닌 것으로 널리 알려져 있다.

위와 같은 광물질들은 건강증진을 목적으로 하는 다양한 산업분야 및 자연 환경분야 등에서 널리 채용되고 있으며, 대표적인 일례로 건강매트, 건강액세서리, 건강 침구류, 마스크 팩과 같은 기능성 건강 화장품 및 음용수 내지 수돗물의 수질 개선용품 등과 같은 상품군으로 가공 제조되어 사용되고 있다.

그러나, 통상적으로 기존의 기능성 광물질인 칠보석과 게르마늄은 함께 조합되어 사용되지 못하고 실용신안출원 제2009-7366호 내지 특허등록 제10-0864097호와 같이 각기 다른 가공법을 통해 독립적으로 활용되고 있는 실정으로 이들 광물질이 유기적으로 연계한 시너지 효과를 얻을 수 없어 만족스런 약리적 효과를 기대하기 위해서는 필연적으로 제품의 크기가 비대 해질 수밖에 없으며, 인체에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 수질개선용구와 같은 제품으로 활용되기에는 안정성에 있어 적합하지 못한 문제점이 노출되었다.

예컨대, 음용수 및 상수 또는 산업용수에 접촉하여 수질의 입자를 활성화하고 약알칼리화 및 미네랄 용출의 기능과 더불어 항ㆍ살균 기능을 수행하기 위한 종래의 수질개선용구는 음이온 및 원적외선이 방출되는 광물질(칠보석,게르마늄) 분말을 바인더와 혼 배합한 후 몰드 내에 넣어 원하는 형상으로 성형한 다음 소성 공정을 거쳐 최종 제조되는 것이나, 이때 화학적 바인더의 인체 유해성으로 인해 수질개선용구로 활용하기에는 안정성의 문제에 있어 적합하지 못하고, 칠보석과 게르마늄 자체의 소재로부터 감득되는 질감 외에 다양한 색채를 추가적으로 제공할 수 없을 뿐만 아니라 화학적 안료를 배합할 경우 수질개선용구로 전혀 사용할 수 없다는 문제점이 발생하는 것이다.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 효율적으로 개선하기 위하여 개발된 것으로, 음이온과 원적외선 방출 효능이 탁월한 칠보석 분말과 게르마늄 분말을 점토와 물과 적정비율로 배합 반죽하여 구형이나 스틱 등의 다양한 형태 또는 십이지신과 같은 캐릭터형 조형물로 성형 건조하여 초벌구이 후 1차 소성 된 겉면으로 천연광물안료 분말과 칠보석 분말과 게르마늄 분말이 배합된 유약을 시유하여 재벌 소성함으로써 인체에 유익하면서도 자연진화적인 도기형 수질개선용구가 제조되도록 함에 그 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 기능성 광물질인 칠보석 분말과 게르마늄 분말과 천연안료광물 분말의 배합비와 입도를 최적화하여 우수한 품질을 확보함과 더불어 수질 개선 효율이 향상되도록 함에 다른 목적이 있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 칠보석 광물과 게르마늄 광물을 분말 형태로 준비하기 위한 미분 단계와; 상기 미분 단계를 거쳐 얻어진 칠보석 분말 및 게르마늄 분말을 점토와 함께 바이브레이터와 열선이 구비된 용기에 넣어 건비빔 교반하는 단계와; 상기 교반 단계를 거친 혼합물에 물을 섞어 갠 1차 반죽단계와; 상기 1차 반죽단계를 거친 반죽물을 수분이 증발하지 못하도록 비닐주머니에 넣어 상온에서 3일간 보관하는 숙성단계와; 상기 숙성단계를 거친 반죽물에 물을 재차 넣어 다지는 2차 반죽단계와; 상기 2차 반죽단계 후 얻어진 반죽물을 빚어 원하는 형상으로 만들기 위한 성형단계와; 상기 성형단계를 통해 얻어진 성형물을 가마에서 2일간 소성하는 초벌구이 단계와; 상기 초벌구이 단계 후 성형물 겉면으로 천연광물안료 분말과 칠보석 분말과 게르마늄 분말이 배합된 잿물을 도포하기 위한 유약 시유단계와; 상기 유약 시유단계를 거친 성형물을 1300℃ 온도의 가마에 넣어 소성하는 재벌구이 단계;를 순차적으로 수행하여 제조됨에 그 특징이 있는 것이다.

본 발명에 따른 도기형 수질개선용구는 음이온과 원적외선 방출 효능이 탁월한 칠보석 분말 및 게르마늄 분말과 색상 부여를 위한 천연광물안료 분말을 유기적으로 함께 배합하여 초벌과 재벌의 과정을 단계적으로 거쳐 제조되는 것이므로 인체에 유익하면서도 자연친화적인 수질 개선 효과를 실현함과 더불어 안정성을 확보할 수 있고, 고가의 성형 몰드를 구비하지 않고도 소비자의 취향에 부합하는 다양한 형태로 제작 가능함은 물론 기능성 광물질에서 발현되는 색채미를 통해 제품의 다양성을 꾀할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 제조방법을 설명하기 위한 단계별 블록도
도 2는 본 발명의 유약 시유단계에서 사용되는 스프레이건 개략 구성도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 하고, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이므로 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것으로 보아서는 아니 되며, 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 제조방법을 설명하기 위한 단계별 블록도 이고, 도 2는 본 발명의 유약 시유단계에서 사용되는 스프레이건 개략 구성도를 도시한 것이다.

본 발명의 도기형 수질개선용구는 광물 미분단계(P1)와 건비빔 교반단계(P2)와 1차 반죽단계(P3)와 숙성단계(P4)와 2차 반죽단계(P5)와 성형단계(P6)와 초벌 소성단계(P7)와 유약 시유단계(P8)와 재벌 소성단계(P9)를 순차적으로 수행하여 제조된다.

도시된 실시 예의 광물 미분단계(P1)는 석산으로부터 채취되어 진 칠보석 광물과 게르마늄 광물을 분말 형태로 가공하기 위한 공정으로, 파쇄기 내에 이들 광물을 각기 넣어 압착 파쇄하여 미분화하되, 칠보석 분말의 입도를 70 ㎛ 가 되도록 하고 게르마늄 분말의 입도는 40 ㎛ 가 되도록 가공한다.

도시된 실시 예에 따른 건비빔 교반단계(P2)는 위 공정에서 얻어진 70 ㎛ 입도의 칠보석 분말과 40 ㎛ 입도의 게르마늄 분말을 50 ㎛ 입도의 점토와 함께 바이브레이터 및 열선이 구비된 용기에 넣어 건비빔 교반하기 위한 공정으로, 용기에 장착된 열선의 온도를 30~50℃로 유지함과 더불어 바이브레이터를 가동한 상태에서 10~20분 정도 휘저어 혼합 분말 내 포함된 수분의 함수량을 5% 미만으로 관리함과 더불어 일부 뭉친 분말이 미세하게 파쇄되어 혼합 분말 간의 균일한 배합이 이루어질 수 있는 것이며, 특히 칠보석 분말과 게르마늄 분말과 점토의 입도를 달리하고 있어 이들 분말 간의 틈새 사이로 상호간의 균일한 섞임이 가능해지고 이에 더하여 칠보석 분말은 점토 중량대비 100:20의 중량비로 혼합되고 게르마늄 분말은 점토 중량대비 100:15의 중량비로 혼합되는 것으로서 후술할 성형단계(P6)로부터 얻어진 성형물(수질개선용구) 자체로부터 원적외선 내지 음이온 다량 방사효과와 더불어 항 곰팡이 효과, 탈취 효과, 알카리수 생성 등의 다양한 수질 개선 작용을 기대할 수 있게 된다.

위 예시의 1차 반죽단계(P3)는 상기 건비빔 교반 단계(P2)를 거친 혼합물에 물을 섞어 반죽하는 공정으로, 물을 혼합물(칠보석 분말, 게르마늄 분말, 점토)의 총 중량대비 100:80의 중량비로 혼합한 상태에서 반죽기 등의 장치물이나 반복하여 발로 여러 번 밟아 성형하기 좋은 반죽 상태의 혼합물을 얻기 위한 것이다.

그런 다음 1차 반죽단계로부터 얻어진 반죽형 혼합물을 다양한 형태로 성형하기에 앞서 숙성단계(P4)와 2차 반죽단계(P5)를 더 거쳐 성형물의 품질과 내구성이 가일층 향상되도록 한다.

예컨대, 숙성단계(P4)는 1차 반죽단계(P3)를 거친 반죽물(반죽 혼합물)을 수분이 증발하지 못하도록 비닐주머니에 넣어 상온에서 3일간 보관하기 위한 공정으로, 반죽물을 구성하게 되는 점토와 칠보석 분말과 게르마늄 분말이 물과 함께 섞여 반죽되는 과정에서 물과의 반응에 따라 분말의 부피 팽창으로 인한 팽윤 현상이 과하게 발생할 수 있고 이러한 팽윤 현상은 제품 품질의 내구성 측면에서 좋지 못한 영향을 미칠 우려가 있어 상온에서 팽창된 부피를 안정화시켜 내구성 손실 및 공극 발생을 억제하게 된다.

더불어 2차 반죽단계(P5) 역시 반죽물을 한번 더 치대어 반죽물을 구성하는 분말들 간의 유기적 결합력을 높여줌과 더불어 내부 기포를 최소화하여 밀도 향상에 따른 성형 후 제품의 내구성이 가일층 증진될 수 있는 것이며, 이러한 2차 반죽단계에서 필요할 경우 약간의 물을 추가 투입하여 2차 반죽이 용이하게 이루어지도록 한다.

도시된 실시 예의 성형단계(P6)는 상기 2차 반죽단계 후 얻어진 반죽물을 빚어 원하는 형상으로 만들기 위한 공정으로, 구형이나 스틱 등의 다양한 형태 또는 십이지신과 같은 조형물 형태로 성형하여 제품의 다양성을 꾀할 수 있도록 한다.

또한, 위 성형단계로부터 얻어진 성형물을 약 900℃ 온도의 가마에 넣어 2일간 구워내기 위한 초벌구이 소성 단계(P7)를 수행하고, 연이어 유약 시유단계를 거치게 된다.

유약 시유단계(P8)는 초벌구이 단계 후 성형물 겉면으로 천연광물안료 분말과 칠보석 분말과 게르마늄 분말이 배합된 잿물을 도포하여 다양한 색채미를 부여함과 동시에 액체나 기체가 스며들지 못하게 하고 광택을 제공하기 위한 공정이며, 천연광물안료 분말은 잿물 중량대비 100:2의 중량비로 혼합되고 칠보석 분말은 잿물 중량대비 100:3의 중량비로 혼합되며 게르마늄 분말은 잿물 중량대비 100:4의 중량비로 혼합하여 성형물(수질개선용구) 표면에 도포 된 상태에서 원적외선 내지 음이온을 방출하게 되어 수질 개선효율을 가일층 향상시키게 됨은 물론 인체에 무해하면서도 자연친화적인 원료이므로 사용 안정성을 보장할 수 있는 것이다.

위 예시의 유약 시유단계(P8)에 있어 천연광물안료 분말은 성형물의 표면에 다양한 색채를 부여하기 위한 것으로 티타늄 디옥사이드 분말과 아이언 옥사이드 엘로 분말과 아이언 옥사이드 레드 분말과 울트라마린 블루 분말과 크롬 옥사이드 그린 분말과 아이언 옥사이드 블랙 분말 군으로부터 택일 된 어느 하나의 분말을 사용하거나, 2개 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

여기에서 상기한 티타늄 디옥사이드 분말은 백색의 지당을 일컫는 것으로 천연 미네랄에서 유색 불순물을 제거하여 얻어지고 특수 미세한 입자로 촉매 기능이 있는 안료이기 때문에 오염 물질을 중화하는 기능이 있어 식품 첨가물 내지 화장품 색소로도 널리 이용되는 것이다.

아이언 옥사이드 엘로 분말은 황토광물안료를 일컫는 것이며, 아이언 옥사이드 레드 분말은 입자가 곱고 투명성이 높은 붉은 색의 안료(일명 석간주)이고, 울트라마린 블루 분말은 군청의 색채미가 표출되는 안료로 내열성과 내광성이 우수하며, 크롬 옥사이드 그린 분말(하엽)은 그린 계열의 색채미를 제공하기 위한 안료로서 강도가 높은 무독성 안료이므로 성형물 표면의 내구성 증진에 도움을 줄 수 있는 한편, 아이언 옥사이드 블랙 분말은 강도가 높고 온도변화에 대한 적응력이 우수한 안료이다.

한편, 상기 유약 시유단계(P8)의 잿물은 분기 토출 유로(11)(12)를 구비한 스프레이건(S)을 이용하여 성형물 표면에 뿜칠 도포되는 것으로, 어느 하나의 토출 유로(11) 내경 사이즈를 이웃하는 다른 하나의 토출 유로(12) 내경 사이즈 보다 작게 형성하여 분출하는 잿물의 순간 분출 량과 분출 속도가 변환 제어되도록 함으로써 잿물 내 배합된 천연광물안료 분말과 칠보석 분말과 게르마늄 분말이 균일하게 섞인 상태로 토출되어 성형물 표면의 전체면적에 대한 균일하면서도 안정적인 색상 부여가 가능해짐은 물론 잿물에 포함된 기능성 분말의 분포가 균일하여 제품의 품질 향상과 내구성 증진을 기대할 수 있는 것이다.

도 2를 참조하여 좀더 살펴보면, 에어 분출 압에 따라 스프레이건(S)의 인입구(10)로 유입된 잿물의 일부가 좁은 통로의 분기 토출 유로(11)를 경유하면서 빠르게 토출되고, 나머지 잿물이 넓은 구간의 분기 토출 유로(12)로 느리게 빠져나가면서 최종 토출구(20) 내에서 합류와 동시에 강력한 혼합력이 발생하여 잿물 내 첨가 배합물(천연광물안료 분말, 칠보석 분말, 게르마늄 분말)들이 균일하게 혼합 분포된 상태에서 성형물 표면에 시유 되는 것이다.

위 예시의 유약 시유단계를 거친 성형물은 최종적으로 재벌 소성단계를 수행하여 제조 완성되는 것으로, 1300℃ 온도의 가마에 유약이 시유된 성형물을 넣어 궈워 냄으로써 인체에 무해하면서도 자연친화적이며 수질개선 효율이 탁월한 도기형 수질개선용구를 얻을 수 있는 것이다.

P1 : 광물 미분단계, P2 : 건비빔 교반단계,
P3 : 1차 반죽단계, P4 : 숙성단계,
P5 : 2차 반죽단계, P6 : 성형단계,
P7 : 초벌 소성단계, P8 : 유약 시유단계,
P9 : 재벌 소성단계, S : 스프레이건,
11,12 : 분기 토출 유로

Claims (5)

1. 칠보석 광물과 게르마늄 광물을 분말 형태로 준비하기 위한 미분 단계(P1)와; 상기 미분 단계를 거쳐 얻어진 칠보석 분말 및 게르마늄 분말을 점토와 함께 바이브레이터와 열선이 구비된 용기에 넣어 건비빔 교반하는 단계(P2)와; 상기 교반 단계를 거친 혼합물에 물을 섞어 갠 1차 반죽단계(P3)와; 상기 1차 반죽단계를 거친 반죽물을 수분이 증발하지 못하도록 비닐주머니에 넣어 상온에서 3일간 보관하는 숙성단계(P4)와; 상기 숙성단계를 거친 반죽물에 물을 재차 넣어 다지는 2차 반죽단계(P5)와; 상기 2차 반죽단계 후 얻어진 반죽물을 빚어 원하는 형상으로 만들기 위한 성형단계(P6)와; 상기 성형단계를 통해 얻어진 성형물을 가마에서 2일간 소성하는 초벌구이 단계(P7)와; 상기 초벌구이 단계 후 성형물 겉면으로 천연광물안료 분말과 칠보석 분말과 게르마늄 분말이 배합된 잿물을 도포하기 위한 유약 시유단계(P8)와; 상기 유약 시유단계를 거친 성형물을 1300℃ 온도의 가마에 넣어 소성하는 재벌구이 단계(P9); 를 순차적으로 수행하여 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 천연광물질을 이용한 도기형 수질개선용구 제조방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 광물 미분단계(P1)로부터 얻어진 칠보석 분말의 입도는 70 ㎛ 이며, 게르마늄 분말의 입도는 40 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 천연광물질을 이용한 도기형 수질개선용구 제조방법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 건비빔 교반단계(P2)는 칠보석 분말과 게르마늄 분말과 점토를 바이브레이터와 열선이 구비된 용기에 넣어 건비빔 교반하기 위한 공정으로, 용기에 장착된 열선의 온도를 30~50℃로 유지함과 더불어 바이브레이터를 가동한 상태에서 10~20분 정도 휘저어 혼합 분말 내 포함된 수분의 함수량을 5% 미만으로 관리하고 뭉친 분말을 미세하게 파쇄하여 분말 간 긴밀한 혼합이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 천연광물질을 이용한 도기형 수질개선용구 제조방법.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 유약 시유단계(P8)의 천연광물안료는 티타늄 디옥사이드 분말과 아이언 옥사이드 엘로 분말과 아이언 옥사이드 레드 분말과 울트라마린 블루 분말과 크롬 옥사이드 그린 분말과 아이언 옥사이드 블랙 분말 군으로부터 택일 된 어느 하나의 분말을 사용하거나, 2개 이상 혼합하여 사용토록 한 것을 특징으로 한 천연광물질을 이용한 도기형 수질개선용구 제조방법.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 유약 시유단계(P8)의 잿물은 분기 토출 유로(11)(12)를 구비한 스프레이건(S)을 이용하여 성형물 표면에 뿜칠 도포되도록 하되, 어느 하나의 토출 유로(11) 내경 사이즈를 이웃하는 다른 하나의 토출 유로(12) 내경 사이즈 보다 작게 형성하여 분출하는 잿물의 순간 분출 량과 분출 속도가 변환 제어되도록 함으로써 잿물 내 배합된 천연광물안료 분말과 칠보석 분말과 게르마늄 분말이 균일하게 섞인 상태에서 토출되도록 한 것을 특징으로 하는 천연광물질을 이용한 도기형 수질개선용구 제조방법.
   
   
   
   
   
   

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