KR920004017B1

KR920004017B1 - 금속관의 청정제의 제법

Info

Publication number: KR920004017B1
Application number: KR1019900004908A
Authority: KR
Inventors: 성열환; 신용
Original assignee: 성열환; 신용
Priority date: 1990-04-10
Filing date: 1990-04-10
Publication date: 1992-05-22
Also published as: KR910018578A

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

금속관의 청정제의 제법

[발명의 상세한 실명]

본 발명은 규산염을 주제로한 크리스탈형의 청정제의 제법에 관한 것이다.

더 구체척으로 말하면 탄산염에 의하여 물에 용해되면서 2산화 수산화물을 형성하여 금속표면에 강인한 방식피막을 형성하는 규석을 주제로하고 이에 규산염을 알칼리성으로 변화시키어 물에 용해할 수 있게하면서 금속표면의 산화물을 환원시키는 동시 규산염과 복합적인 화학적 기능에 의하여 청정작용을 하는 무수 탄산나트륨과, 구리, 철, 마그네슘등의 금속 이온과 착염을 생성하여 금속이온의 활성화를 방지하여 방식작용을 하는 피로인산나트륨과, 물에 녹아 가수분해하여 피로인산이온과 가용성 염을 생성하는 동시 금속표면의 부식인자를 분산시키어 이온의 활성화의 억제로 방식방청작용을 하는 3인산나트륨을 배합하여 이들 조성물을 1650℃의 전기로에 의하여 용융시킨 다음 이를 크리스탈형태로 성형제조함을 특징으로한 금속관의 청정제의 제법에 관한 것이다.

일반적으로 상시 물에 담겨 있거나 순환배관 또는 슴곡용기둥의 표면은 여러가지 부식인자에 의하여 금속표면이 부식되거나 스케일이 적층되어 관이 막히고 이로 인하여 여러가지 문제점이 일어나기 때문에 종래 여러종류의 금속관의 스케일 방지 및 청정제등이 개발되어 있다.

특히, 수돗물을 사용하는 금속관의 경우에는 물에 함유된 탄산칼슘성분이 금속표면에 침적되어 스케일을 이루고 있다.

종래 이러한 스케일을 제거하거나 방지하기 위한 청정제중 규산염계의 청정제로는 규산 메타나트륨(Na₂Si0₃)이 주로 사용되어 왔다.

규산 메타나트륨은 물에 첨가하면 Fe(OH₃)에 반응하여 FeSi0₃을 형성하여 금속표면에 박막을 형성하는 동시 탄산칼슘분자와 이온 결합하여 스케일화를 방지한다.

그러나 고순도의 규산염을 얻기 어려울뿐 아니라 값이 고가이고 또 단일 규산염의 화학적 기능만으로는 다양한 기능을 기대하기 어려운 문제점이 있다.

또 인산염계의 금속관 청정제는 주로 금속의 녹을 제거하거나 금속표면의 기름막을 제거하는데 사용하는 것으로 수질의 수소 이온농도가 pH5~6에서는 효과가 떨어지고 중성에서만 효과를 기대할 수 있으며 또한 온수에 사용할때 방청제가 가수분해되어 효과가 떨어지며 구리관에 사용하면 물에 불용성인 커프릭 피로포서패이트(cupric pyrophosphate)를 생성하여 배관의 수명을 단축시킬뿐 아니라 열교환 응에 사용할때 슬라임이 형성되어 열전달 및 순환을 방해할 우려가 있다. 또 인산염은 수중에 다량용해할때 부영화를 촉진시키어 물속의 녹조류나 적조류의 번식을 촉진시키고 따라서 부영화현상이 얼어나면 수중의 산소결핍으로 물고기를 비롯하여 미생물이 사멸하기 때문에 환경청에서 합성 세제에 인산염을 사용하지 못하도록 규제하고 있는 실정이다.

또한 종래의 청정제는 금속판등의 청정목적을 달성할 수는 있으나 금속판의 부식으로 납이 추출되는 유해한 문제점이 있어 수도관등 음료수등의 용수관에 사용할 때에는 상당한 주의가 요구된다.

또 종래의 인산염계의 청정제는 경제적으로 값이 비싼 결점이 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 시정할 목적으로 금속청정제에 대하여 여러가지 연구시험한 결과 규산염과 인산염의 복합조성으로된 새로운 금속용 청정제를 저렴하게 생산할 수 있게 개발하였다.

본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

규석(SILICATE)(순도 99. 9% 120멧쉬 분말) 80중량%

무수탄산나트륨(SODA-ASH)(식품첨가공인) 7중량%

피로인산나트륨(SODIUMPHYLOP)(식물첨가공인) 5중량%

인산액(PHOSPHATE-ACID)(식품첨가공인)(액상) 3중량%

3이산나트륨(TRIPOLY ACID)식품첨가공인(액상) 5중량%

상기 혼합물을 3000kg 단위로 혼합기에 투입하여 균일하게 혼합한 다음 조성물이 용결되기까지 1~2시간 정도 상온에서 냉각한다.

상기 혼합물을 용광로에 넣어 1650℃의 온도로 12시간 정도 가열하여 용융시킨 다음 액상으로 용해된 것을 꺼내어 크리스탈형태의 성형기에 의하여 성형한 다음 24시간~26시간정도 자연냉각하고 냉각된 제품중 파손품은 선별하여 포장하고 파손품은 재용해시킨다.

본 발명의 조성물의 용해로는 오일버어너를 사용하는 용해로와 전기를 사용하는 전기로의 2가지가 있으며 오일버어너 사용의 용해로쪽이 다소 에너지 비용이 저렴하나 품질의 향상을 위하여 전기로를 사용하는 것이 바람직하며 전기로는 공해가 없고 목적하는 1650℃의 온도를 용이하게 올릴 수 있으며 사용이 간편한 잇점이 있다.

상기 조성물의 규석 도는 규사(Si)는 본래 물에 난용성이나 함께 용해시킨 무수탄산나트륨에 의하여 규산알칼리로 되어 예외적으로 물에 녹으며 물속의 산에 의하여 규산알카리는 분해되어서 2산화 수산물을 생성하게 된다.

이 수용액이 금속표면과 접촉하게되면 미량의 금속산화물에 전기 화학적 친화력을 가지는 복염분자의 활동으로 금속표면에 1μm 이하의 얇고 강한 피막이 형성되어 금속을 용해하는 작용을 하는 음이온의 접촉을 방지하고 방청과 방식의 역할을 한다.

또 상기 조성물중의 무수탄산나료륨(Na₂CO₃)온 규산염을 물에 용해시킬 수 있는 알카리성으로 변화시키는 동시 가수분해하여 강한 알카리성을 띠게되어 금속표면의 산화철등을 환원시키어 녹여서 빨간녹(赤)을 제거하는 역할을 한다. 또 규산염과 무수탄산나트륨과의 복합적인 화학적 기능에 의하여 청정작용을 상승시킨다. 규산염중의 Si이온은 수중의 유기질 물질의 음이온과 결합하여 금속표면에 부착하는 것을 방지하고 무수탄산나트륨의 Na이온은 수중의 대전(帶電)금속이온과 금속표면과의 전기적 부식작용을 억제시키는 역할을 한다.

또 상기 조성물중 피로인산나트륨(Na₄P₂P₇·10H₂O)온 물에 녹아 약 알카리성을 띠며 수용액을 끓이면 인산수소 2나트륨을 생성한다. 피로인산나트륨을 Cu²⁺·Fe²⁺·Ma²⁺등의 이온과 착염(錯鹽)을 생성하여 이온의 활성화를 억제하는 힘이 강하다. 따라서 금속이온의 활동을 억제 또는 봉쇄하여 부식을 방지하는 역할을 한다

또 상기 조성물중 3인산 나트륨(H₅P₃O₁₀)은 물에 녹아 약알카리성을 띠며 대부분 가수분해하여 피로인산 이온과 가용성 염을 생성하여 또 분산 및 가용화(可溶化)작용이 활발하여 금속표면의 수식인자를 분산시키어 제거하고 이온의 활성화를 억제하여 방식방청작용을 한다.

따라서 본 발명의 청정제는 각 조성물의 상승작용에 의하여 금속표면에 형성된 스케일이나 빨간녹을 원활하게 제거하고 이들 부식인자의 분산과 이온화 활성작용의 억제 및 강한 화학적 피막의 형성에 의하여 방식방청작용을 유지할 수 있어 각종 금속관, 순환냉각기, 난방배관, 산업 공장등의 배관을 청정 및 방식방청할 수 있고 또한 무색, 무취, 무독의 위생적인 청정제로써 사용시 아연, 구리, 납등의 금속을 용출하치 않을 뿐 아니라 장기간 안전하게 사용할 수 있고 또 10μm의 농도로도 도시급수판이나 아파트 등의 대형건물의 물탱크를 깨끗하게 청정할 수 있다.

특히 가수분해나 부영화 현상이 얼어나지 않기때문에 하천으로 흘러들어가도 하천을 부영화시키거나 산소의 결핍으로 물고기나 미생물의 사멸이 얼어나지 않으므로 풍해가 없이 보다 위생적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

[실시예 1]

규사(순도 99. 9% 120멧쉬분말) 2400kg

무수탄산나트륨(식품첨가공인) 210kg

피로인산나트륨(식품첨가공인) 150kg

인산액(식품첨가공인) 90kg

3인산나트륨(식품첨가공인) 150kg

합계 3000kg

상기 조성물을 교반식 교반기에 넣어 균질로 분산 융결되게 충분히 교반한 다음 1시간 30분 정도 방치하여 상온으로 냉각되게 한다.

상기 혼합된 조성물을 꺼내어 규산염 용해전기로에 넣고 전력에 의하여 1650℃의 온도로 12시간 용해시킨다. 용해공정이 진행됨에 따라 녹은 유리처럼 액상으로 되어 유리제품처럼 성형할수 있게 된다. 모두 용해하여 균질로 용융되면 이를 철봉으로 적량씩 꺼내어 준비된 프레스 성형기에 의하여 크리스탈형태로 성형제조하고 성형된 크리스탈형상의 청정제는 냉각됨에 따라 고체상태로 굳어진다. 이를 25시간 방치하면 투명한 본 발명 크리스탈 형상의 금속관의 청정제를 얻는다.

성형중 불량품은 선별제거하여 재용융시키고 양호하게 성형된 제품은 20kg 단위로 포장하여 출하한다.

본 발명의 규산염계의 청정제와 인산염계의 청정제에 대한 보사부 음용수 관리규정상 품질비교표는 다음과 같다.

[표 1]

본 발명의 규산염계 청정제와 인산염계의 청정제의 구리관에 대한 시험성적표는 다음과 같다.

[표 2]

본 발명의 규산염계의 청정제와 인산염계의 청정제의 철편에 대한 시험성적표는 다음과 같다.

[표 3]

상기 시험성적에 의하여 본 발명의 규산염계의 청정제는 금속표면을 청결하게 세정할뿐 아니라 금속표면을 방식 방청작용에 의하여 원상태로 보존하고 공해가 없음을 알 수 있다.

Claims

순도 99.9%의 규사분말 80중량%와 무수 탄산나트륨 7중량%, 피로인산나트륨 5중량%, 인산액 3중량%, 및 3인산나트륨 5중량%를 혼합하여 1650℃의 열로 12시간 용해키고 이를 크리스탈 형태로 성형제조함을 특징으로 하는 금속관의 청정제의 제법.