WO2020122543A1 - 바이오 세라믹 및 그 제조방법 - Google Patents

바이오 세라믹 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2020122543A1
WO2020122543A1 PCT/KR2019/017355 KR2019017355W WO2020122543A1 WO 2020122543 A1 WO2020122543 A1 WO 2020122543A1 KR 2019017355 W KR2019017355 W KR 2019017355W WO 2020122543 A1 WO2020122543 A1 WO 2020122543A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
weight
parts
manufacturing
silica
bioceramic
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/017355
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이규식
Original Assignee
이규식
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이규식 filed Critical 이규식
Priority to CN201980081776.1A priority Critical patent/CN113195436A/zh
Publication of WO2020122543A1 publication Critical patent/WO2020122543A1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/08—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding porous substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/14—Minerals of vulcanic origin
    • C04B14/18—Perlite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/14—Minerals of vulcanic origin
    • C04B14/18—Perlite
    • C04B14/185—Perlite expanded
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/027—Lightweight materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/0016—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B20/002—Hollow or porous granular materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02—Treatment
    • C04B20/04—Heat treatment
    • C04B20/06—Expanding clay, perlite, vermiculite or like granular materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/6261—Milling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303—Inorganic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/02—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/528—Spheres

Definitions

  • the present invention relates to a bio-ceramic manufacturing method, more specifically, excellent in heat insulation, ultra-light, non-combustible, gas harmful, thermal conductivity, deodorization , improves immune function through far-infrared emissivity, radiation energy, anion generation, and antibacterial performance, and It relates to a method for manufacturing bioceramics that provides efficacy for improving inflammation .
  • Foamed ceramics are in the limelight as materials that can replace ceramics and artificial light of ultra-light by foaming ceramics.
  • the foamed ceramic manufacturing technology is based on the technology of mixing several raw materials such as general clay and ocher, zeolite and alumina to suit the purpose, and it is possible to freely adjust the strength, the number and size of pores, and the shape and size of the product. There are possible features.
  • the specific gravity can be freely produced from 0.4 to 0.9 based on the mixing and firing techniques of raw materials.
  • the biggest technical value of the production of foamed ceramics is the mixing and firing process of raw materials, i.e. the preheating curve in the preheating zone and the melting time at the melting point, control of the foaming gas, and the temperature yield in the cooling section. It is summarized as mediation. In addition, it is possible to artificially manipulate the specific gravity, size, shape, and air bubbles by adjusting the time and temperature for each step.
  • Foamed ceramics can be used as a substitute for ultra-light artificial aggregates with a specific gravity of 0.5 and plate-shaped stone, as a wood substitute using ease of processing and cutting.
  • the super-magnetic field When the super-magnetic field overlaps, it changes to a wave phase, when waves overlap, it becomes energy, and when energy overlaps, it becomes an atom when elementary particles overlap, and when atoms overlap, it becomes a molecule, and when molecules overlap, it is formed of matter.
  • the bio-ceramic of the present invention that emits far-infrared rays not only delivers a warming effect due to the generation of quantum wave energy, but also serves to relieve pain, improve immunity, and improve blood circulation in the cold body.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent Publication No. 10-2012-0077746
  • Patent Document 2 Korean Registered Patent No. 10-1067371
  • Patent Document 3 Korean Registered Patent No. 10-1220726
  • Patent Document 4 Korean Registered Patent No. 10-0803513
  • Patent Document 5 Korean Registered Patent No. 10-1383875
  • an object of the present invention is to provide a bioceramic manufacturing method having excellent performance in thermal insulation, ultra-light weight, non-combustibility, gas hazard, thermal conductivity, and deodorization.
  • the present invention is to provide a method for manufacturing bio ceramics that provides an effect of improving immune function and improving inflammation through far-infrared emissivity, radiation energy, anion generation, and antibacterial performance.
  • the bio-ceramic manufacturing method comprises the step S1 of crushing perlite and heating it to a temperature of 850 to 950°C to prepare foamed silica; S2 step of mixing and then molding 20 to 40 parts by weight of an inorganic binder based on 100 parts by weight of the foamed silica; It characterized in that it comprises; S3 step of firing at a temperature of 900 ⁇ 1,200 °C the molded body subjected to the S2 step.
  • the inorganic binder in step S2 is characterized by comprising 100 parts by weight of clay and 40 to 60 parts by weight of water.
  • the inorganic binder in step S2 includes 100 parts by weight of clay, 30 to 50 parts by weight of the hollow body, 10 to 30 parts by weight of Attapulgite, and 5 to 5 parts of the blowing agent It is composed of 15 parts by weight and 50 to 70 parts by weight of water, and the step S3 is characterized in that the molded body is fired and foamed.
  • the mixture of step S2 further comprises 10 to 30 parts by weight of at least one inorganic filler among diatomaceous earth, bentonite, zeolite, and alumina based on 100 parts by weight of the expanded silica. do.
  • the hollow body is a hollow silica powder coated with silica fume on the surface, and the blowing agent is characterized in that it is silicon carbide or calcium carbonate.
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and the bioceramic manufacturing method according to the present invention has excellent heat insulation, ultra-light weight, non-combustibility, gas hazard, thermal conductivity, and deodorization.
  • the present invention relates to a method for manufacturing bioceramics that provides an effect of improving immune function and improving inflammation through far-infrared emissivity, radiation energy, anion generation, and antibacterial performance .
  • FIG. 1 is a process diagram showing each step of the bio-ceramic manufacturing method according to the present invention.
  • FIG. 1 is a process diagram showing each step of the bio-ceramic manufacturing method according to the present invention.
  • the bio-ceramic manufacturing method according to the present invention is a step S1 of crushing perlite and heating it to a temperature of 850 to 950°C to prepare a foamed silica, and an inorganic binder 20 based on 100 parts by weight of the foamed silica It may be exemplified that it comprises; S2 step of mixing and then molding ⁇ 40 parts by weight, and S3 step of firing the molded body subjected to the S2 step at a temperature of 900 to 1,200°C.
  • the step S1 is pulverized perlite, which is a kind of igneous rock, and preheated at a temperature of 80 to 90°C for 20 to 30 minutes, then rapidly heated to a temperature of 850 to 950°C to be foamed by crystal water contained therein, and then cooled. It is a step of preparing foamed silica.
  • the ceramic raw material is mixed with a foaming agent, then molded and then fired and foamed to produce a ceramic panel, etc.
  • the pearlite which is one of the raw materials for bio-ceramic, is firstly foamed in step S1, then mixed with the rest of the materials and subjected to a firing process. You can solve the problem.
  • the step S2 is a step of mixing the expanded silica, an inorganic binder, and an inorganic filler.
  • the inorganic filler is 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the expanded silica, it can be illustrated that at least one of diatomaceous earth, bentonite, zeolite, alumina is selected.
  • the inorganic binder is preferably 20 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the foamed silica, and if it is less than 20 parts by weight, the moldability is also poor and the bonding force is rapidly lowered, and when it exceeds 40 parts by weight, the porosity is low. It is preferable to limit to the above-mentioned range because the density of the losing product increases, making it difficult to provide light weight.
  • the first inorganic binder may be exemplified by 100 parts by weight of illite or montmorillonite and 40 to 60 parts by weight of water.
  • the second inorganic binder comprises 100 parts by weight of attapulgite, 30 to 50 parts by weight of the hollow body, 10 to 30 parts by weight of attapulgite, 5 to 15 parts by weight of the blowing agent, and 50 to 70 parts by weight of water Can be illustrated.
  • the difference between the two inorganic binders is that, in the case of the first inorganic binder, only secondary pores are formed by primary foaming in the manufacturing process of the foamed silica because the secondary foaming is not performed, whereas the second inorganic binder is formed of foamed silica. Since the secondary foaming is performed in addition to the primary foaming in the manufacturing process, the porosity can be significantly increased.
  • the atulpulgite is a clay mineral having the formula (Mg,Al) 5 Si 8 O 20 .4H 2 O), unlike illite or montmorillonite, it is needle-shaped, and is a tunnel by a chain structure of silicate tetrahedron ) Because it has a structure and contains water molecules in the tunnel, it not only serves to improve the foaming performance when firing by the water molecules contained therein, but also improves the moldability through viscosity control during molding in step S2. .
  • the hollow body may be exemplified as a hollow silica powder having an average particle diameter of 50 to 300 ⁇ m.
  • the hollow silica powder may be exemplified by mixing silica and calcium oxide, melting, rapidly pulverizing, and foaming the pulverized particles, but is not limited thereto, spray pyrolysis, sol-gel process, etc. It can be produced by a known manufacturing method.
  • the hollow silica powder is preferably a composite structure in which silica fume is coated on a surface after being impregnated in a solution composed of a silica fume and a solvent, which are recycled resources, and then dried.
  • the silica fume not only improves dispersibility by preventing adhesion between the hollow silica powders, but also serves to improve the durability of the hollow silica powders.
  • the foaming agent may be exemplified by silicon carbide or calcium carbonate.
  • silica fume is also disclosed in Patent Publication No. 10-2012-0077746, but because it is an ultrafine particle having a size of 1 to 3 ⁇ m, it is difficult to disperse due to the phenomenon of coagulation with each other, especially in the dry molding method as in the present invention. It is preferable to apply a method of coating on the hollow silica powder rather than mixing separately as one.
  • the bio-ceramic of the present invention can be used as a building interior material, a heat sink for a warmer, etc.
  • the coating solution containing functional particles is sprayed on the surface of the bio-ceramic to maximize the heat effect, and then dried or coated After immersion and drying, functional particles may be attached or inserted on a surface of a bioceramic or inside pores.
  • the functional particles have an average particle diameter of 100 to 500 nm, and are composed of an inner oil and a silica shell that accommodates the oil, and the oil is mixed with 10 to 30 parts by weight of peony extract based on 100 parts by weight of base oil. can do.
  • the base oil is a lavender oil having an effect of preventing inflammation, sterility, and disinfection, preventing convulsions, alleviating pain, and preventing toxicity.
  • the peony extract is dried peony root and then extracted with hot water, which is effective for women's menstrual impurities and pain relief.
  • paeoniflorin which is known as the main ingredient, is known to be effective in pain relief, sedation, anti-inflammatory, blood pressure drop, vasodilation, and smooth muscle relaxation.
  • the functional particles prepare an emulsion in which 1 to 10 parts by weight of oil and 0.1 to 1 parts by weight of sucrose fatty acid ester are mixed with 100 parts by weight of water. And 0.1 to 1 part by weight of diethoxydimethylsilane and 0.1 to 1 part by weight of epichlorohydrin are added to the emulsion, followed by stirring, and then 10 to 20 parts by weight of water glass can be obtained by reacting little by little for 5 to 10 hours. Based on 100 parts by weight of the final product, 1 to 5 parts by weight of Arabian gum is mixed to prepare a coating solution containing functional particles.
  • the peony extract and lavender oil filled inside the silica shell of the functional particles when the bio ceramic is heated, the active ingredient of the peony extract is released together with the lavender oil to exert the effects of physiological impurity, anti-inflammatory, and the like.
  • the powder pulverized to 130 ⁇ 140 ⁇ m is preheated at a temperature of 85°C for 25 minutes, and then rapidly heated to a temperature of 890 ⁇ 900°C to prepare foamed silica, which is expanded and expanded at a volume ratio of 11 to 12 times.
  • the inorganic binder is composed of 40 parts by weight of silica fume coated hollow silica powder, 10 parts by weight of calcium carbonate, and 50 parts by weight of water based on 100 parts by weight of attapulgite, and the inorganic filler is composed of diatomaceous earth and zeolite in a weight ratio of 1:1. What was mixed with was used.
  • the molded body is fired at a temperature in an electric furnace of 950°C to complete bio ceramic production.
  • the bio-ceramic density of Example 1 was 0.32 g/cm 3, and it was confirmed that it has ultra-light weight when compared with 0.44 g/cm 3 of Patent Publication No. 10-2012-0077746, and its strength is also very excellent. have. And when looking at the total absorption rate of the bio-ceramic of Example 1, it can contain up to 89% of its own weight, so it can discharge moisture during drying and absorb moisture in a humid climate to control the humidity in the construction space. You can confirm that
  • Example 2 The non-flammability test of Example 1 was performed, and the results are shown in Table 2 below.
  • the behavioral stop time of rats is specified to be at least 9 minutes, and the bioceramic of Example 1 is at least 15 minutes 93 It was confirmed that the total volatile organic compound (TVOC) and formaldehyde (HCHO) (mg/m 2 ,h) exceeded the criteria significantly.
  • TVOC total volatile organic compound
  • HCHO formaldehyde
  • the thermal conductivity (w/mK) of the bio-ceramic of Example 1 is 0.059, and it can be confirmed that the thermal conductivity was significantly improved when compared with 0.12 of Patent Publication No. 10-2012-0077746.
  • test gas is ammonia gas and the gas concentration is measured using a gas detection tube.
  • Test Items Elapsed time (minutes) BLANK concentration (ppm) Sample concentration (ppm) Deodorization rate (%) Deodorization test Early 500 500 - 30 490 45 91 60 480 35 93 90 460 25 95 120 450 20 96
  • Example 1 exhibits a very good deodorizing performance with a deodorization rate of up to 96%.
  • the far-infrared emissivity and radiant energy test method is the KFIA-FI-1005, the far infrared radiation application evaluation researcher's test result compared to BLANK BODY using 40°C FT-IR spectrometer, and the anion generation test method is KFIA- FI-1042 was tested using a charged particle measuring device at room temperature of 23°C and humidity of 32% in the atmosphere under the conditions of 102/cc anion, and the anion emitted from the measurement object was measured and expressed as the number of IONs per unit volume.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 바이오 세라믹 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단열성, 초경량성, 불연성, 가스 유해성, 열전도율, 탈취성이 우수하며, 원적외선 방사율, 방사에너지, 음이온 발생, 항균 성능을 통해 면역 기능 향상 및 염증 개선 효능을 제공하는 바이오 세라믹 제조방법에 관한 것이다.

Description

바이오 세라믹 및 그 제조방법
본 발명은 바이오 세라믹 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단열성, 초경량성, 불연성, 가스 유해성, 열전도율, 탈취성이 우수하며, 원적외선 방사율, 방사에너지, 음이온 발생, 항균 성능을 통해 면역 기능 향상 및 염증 개선 효능을 제공하는 바이오 세라믹 제조방법에 관한 것이다.
발포세라믹은 세라믹을 발포시켜 초경량의 인공골재 및 석재를 대체할 수 있는 재료로 각광받고 있다. 상기 발포세라믹 제조 기술은 일반점토와 황토, 제올라이트(Zeolite)와 알루미나 등 몇 가지의 원료를 용도에 맞게 배합하는 기술을 바탕으로 강도발현, 기공의 수와 크기, 제품의 형태와 크기의 자유로운 조정이 가능한 특징이 있다. 또한 원료의 배합과 소성(燒成)기술을 바탕으로 비중도 0.4 내지 0.9까지 자유롭게 제조할 수 있다.
발포세라믹 제조의 가장 큰 기술적 가치는 원료의 배합과 소성과정, 즉 예열대(豫熱帶)에서의 예열곡선과 용융점에서의 용융시간 조정, 발포가스의 통제, 냉각구간에서의 온도 수율( 度受) 조정으로 요약된다. 또한 각 단계별 시간과 온도의 조정을 통한 비중 및 크기, 형태, 기포의 인위적 조작이 가능한 특징이 있다.
발포세라믹은 비중 0.5 수준의 초경량 인공골재 및 판형의 석재를 대체할 수 있는 마감재, 가공 및 절단의 용이성을 이용한 목재대체재 등으로 활용이 가능하다.
또한 제조된 발포세라믹을 이용하여 발포성 소재 특유의 흡음, 단열, 경량성을 이용한 다양한 용도로서 응용이 가능하다.
종래 폐자원을 이용하여 경량 바이오 세라믹을 개발했지만, 발포 팽창시 과도한 기공으로 불량률이 높은 단점이 따른다. 폐자원의 이용이라는 측면도 있지만, 이 역시 오랜 시간의 경과함에 따라 인체에 유해한 물질이 방출되는 것으로 알려지고 있다. 현재 기술의 발달로 단열, 방음의 효과를 나타내어 주는 자재가 많이 보급되고 있지만, 대부분 열에 약한 특성이 있고 화재 발생시 유독 가스를 발생시키는 주요 원인이 되고 있다.
한편, 18세기 이래 과학계는 빛을 파동으로 생각하였다. 1900년 12월 독일의 물리학자 "막스 플랑크(Max Planck)"는 빛이 에너지의 알갱이인 입자로서 빛의 양자가 띄엄띄엄 전달된다는 사실을 밝혔다. 20세기가 시작되면서 물리학자들은 물질을 분해하면 분자가 되고, 분자를 분해하면 원자가 되며, 원자를 분해하면원자핵과 전자가 된다는 사실을 알게 되었다. 전자를 정체를 밝히는 과정에서 전자 또한 입자와 파동의 이중성을 갖는다는 사실을 입증하게 되었다. 존재하는 모든 물질은 입자와 파동이라는 이중구조로 되어있다는 것이다. 양자란, 더 이상 나눌 수 없는 에너지의 최소단위라고 알려져 있다. 초양자장이 중첩되면 파동단계로 변하고, 파동이 중첩되면 에너지로 변하고, 에너지가 중첩되면 소립자가 중첩될 시 원자가 되며, 원자가 중첩되면 분자로, 분자가 중첩되면 물질로 형성된다.
즉, 모든 물질(사람, 동물, 식물 등)은 초양자장의 중첩에 의해 파동, 에너지 단계를 거쳐 물질로 형성됨에 따라 초양자장이 중첩된 양자에너지가 있는 영역에서는 사람을 비롯한 생명이 활성화된다. 반면, 양자에너지가 없고 초양자장이 중첩되지 못한 영역에서는 사람과 모든 생명이 활성화 되지 못하고 병들고 죽게 된다.
차원적인 현실에서 살아가는 우리는 감각(오감)을 통해 모든 것을 인식하고 그것이전부라고 생각하지만, 모든 물질의 최소단위인 소립자(원자핵, 전자) 아래의 극미세계로 들어가면 세상은 눈에 보이지 않는 양자에너지장의 세계로 존재한다.
모든 물질은 마이크로(초극미)세계에 이르면 속이 꽉 찬 소재가 아니라원자핵의주위를 하염없이 돌아가는 전자의 활동으로 이루어진다.
소립자인 원자핵 주위를 회전하는 전자의 활동을 통해 그 주변에 전자기장이 형성되면서 그 물질의 고유 정보를 담은 미세한 양자에너지가 발산되는데, 이러한 양자에너지 장은 자연계와 물질계 또는 정신계에 대한 고유정보를 담고 서로간에 파동을통해 정보를 주고 받는다. 아이슈타인도 양자물리학을 통해 우리가 살고 있는 이 세상의 물질을 쪼개고 쪼개다보면 결국 하나의 진동하는 에너지 장으로 서로 연결되어있다고 하였다.
원적외선을 방출하는 본 발명의 바이오 세라믹은 양자파동 에너지가 발생해 온열 효과를 전달할 뿐만 아니라, 통증 완화, 면역력 향상, 차가운 몸의 혈액순환을 개선하는 역할을 한다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 1. 대한민국 공개특허 제10-2012-0077746호
(특허문헌 2) 2. 대한민국 등록특허 제10-1067371호
(특허문헌 3) 3. 대한민국 등록특허 제10-1220726호
(특허문헌 4) 4. 대한민국 등록특허 제10-0803513호
(특허문헌 5) 5. 대한민국 등록특허 제10-1383875호
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단열성, 초경량성, 불연성, 가스 유해성, 열전도율, 탈취성에서 우수한 성능을 가지는 바이오 세라믹 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 원적외선 방사율, 방사에너지, 음이온 발생, 항균 성능을 통해 면역 기능 향상 및 염증 개선 효능을 제공하는 바이오 세라믹 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 바이오 세라믹 제조방법은 진주암을 분쇄한 다음 850~950℃의 온도로 가열하여 발포 규석을 마련하는 S1단계와; 상기 발포 규석 100중량부를 기준으로 무기 결합재 20~40중량부를 혼합한 다음 성형하는 S2단계와; 상기 S2단계를 거친 성형체를 900~1,200℃의 온도에서 소성하는 S3단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 바이오 세라믹 제조방법에 있어서, S2단계의 무기 결합재는 점토 100중량부와, 물 40~60중량부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 바이오 세라믹 제조방법에 있어서, S2단계의 무기 결합재는 점토 100중량부와, 중공체 30~50중량부와, 아타풀자이트(Attapulgite) 10~30중량부와, 발포제 5~15중량부와, 물 50~70중량부로 이루어지며, 상기 S3단계는 성형체가 소성되면서 발포하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 바이오 세라믹 제조방법에 있어서, S2단계의 혼합물에는 상기 발포 규석 100중량부를 기준으로 규조토, 벤토나이트, 제올라이트, 알루미나 중 적어도 하나의 무기 충전재 10~30중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 바이오 세라믹 제조방법에 있어서, 중공체는 표면에 실리카흄이 코팅된 중공 실리카 분말이고, 상기 발포제는 탄화규소 또는 탄산칼슘인 것을 특징으로 한다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에 따른 바이오 세라믹 제조방법은 단열성, 초경량성, 불연성, 가스 유해성, 열전도율, 탈취성이 우수하다.
또한, 본 발명은 원적외선 방사율, 방사에너지, 음이온 발생, 항균 성능을 통해 면역 기능 향상 및 염증 개선 효능을 제공하는 바이오 세라믹 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 바이오 세라믹 제조방법의 각 단계를 도시하는 공정도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 바이오 세라믹 제조방법의 각 단계를 도시하는 공정도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 바이오 세라믹 제조방법은 크게 진주암을 분쇄한 다음 850~950℃의 온도로 가열하여 발포 규석을 마련하는 S1단계와, 상기 발포 규석 100중량부를 기준으로 무기 결합재 20~40중량부를 혼합한 다음 성형하는 S2단계와, 상기 S2단계를 거친 성형체를 900~1,200℃의 온도에서 소성하는 S3단계;를 포함하여 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
상기 S1단계는 화성암의 일종인 진주암을 분쇄하여 80~90℃의 온도에서 20~30분 동안 예열 후 850~950℃의 온도로 급속 가열하여 내부에 함유된 결정수에 의해 발포되도록 한 다음 냉각시켜 발포 규석을 마련하는 단계이다.
기존의 바이오 세라믹 제조과정은 대한민국 공개특허 제10-0803513호에 개시된 바와 같이 세라믹 원료를 발포제와 혼합한 다음, 성형한 다음 소성하면서 발포하는 방식으로 세라믹 패널 등을 제조하였으나, 이 경우 소성시 크랙이 발생하거나 성형체가 서로 뭉치는 등의 문제가 있었지만, 본 발명에서는 S1단계에서 바이오 세라믹의 원료 중 하나인 진주암을 먼저 1차 발포시킨 다음 나머지 재료와 혼합하고, 소성하는 과정을 거치도록 함으로써, 상술한 문제를 해결할 수 있다.
상기 S2단계는 상기 발포 규석과 무기 결합재, 무기 충전재를 혼합하는 단계이다.
상기 무기 충전재는 상기 발포 규석 100중량부를 기준으로 10~30중량부 혼합되며, 규조토, 벤토나이트, 제올라이트, 알루미나 중 적어도 하나가 선택되는 것을 예시할 수 있다.
상기 무기 결합재는 상기 발포 규석 100중량부를 기준으로 20~40중량부인 것이 바람직한데, 20중량부 미만인 경우에는 성형성도 불량하고 결합력이 급격히 저하되는 문제가 있고, 40중량부를 초과하는 경우에는 기공률이 낮아지고 제품의 밀도가 증가하여 경량성을 제공하기 어려워지기 때문에 상술한 범위로 제한하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 두 가지의 무기 결합재를 제시한다.
첫 번째 무기 결합재는 일라이트 또는 몬모릴로나이트 100중량부와, 물 40~60중량부로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
두 번째 무기 결합재는 아타풀자이트 100중량부와, 중공체 30~50중량부와, 아타풀자이트(Attapulgite) 10~30중량부와, 발포제 5~15중량부와, 물 50~70중량부로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
두 가지 무기 결합재의 차이점은, 첫 번째 무기 결합재의 경우에는 2차 발포가 이루어지지 않기 때문에 발포 규석의 제조 과정에서의 1차 발포에 의한 기공만이 형성되는 반면, 두 번째 무기 결합재는 발포 규석의 제조 과정에서의 1차 발포에 더하여 2차 발포가 이루어지기 때문에 기공율을 현저히 증가시킬 수 있다.
이하에서는 두 번째 무기 결합재를 중심으로 설명한다.
상기 아타풀자이트(Attapulgite)는 점토 광물로서 화학식은 (Mg,Al)5Si8O20.4H2O)이며, 일라이트 또는 몬모릴로나이트와 달리 침상이며, 규산 4면체의 사슬구조에 의한 터널(tunnel)구조를 가지며 터널 내에 물 분자를 함유하기 때문에 내부에 함유된 물 분자에 의해 소성시 발포 성능을 향상시키는 역할을 할 뿐만 아니라, S2단계의 성형시 점도 조절을 통해 성형성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 중공체는 평균 입경이 50~300㎛인 중공 실리카 분말인 것을 예시할 수 있다.
중공 실리카 분말은 실리카(Silica)와 산화칼슘을 혼합하여 용융한 뒤, 급냉시켜 분쇄하고, 분쇄된 입자를 발포시켜 얻는 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 분무 열분해, 졸-겔 공정 등 공지된 제법으로 제조될 수 있다.
상기 중공 실리카 분말은 재활용 자원인 실리카흄과 용매로 이루어지는 용액에 함침한 다음 건조하는 과정을 거쳐, 표면에 실리카흄이 코팅된 복합 구조인 것이 바람직하다. 상기 실리카흄은 중공 실리카 분말끼리 고착되는 것을 방지하여 분산성을 향상시킬 뿐만 아니라, 중공 실리카 분말의 내구성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 발포제는 탄화규소 또는 탄산칼슘인 것을 예시할 수 있다.
상기 탄화규소의 발포 메카니즘은 등록특허 제10-1067371호에, 탄산칼슘의 발포 메카니즘은 공개특허 제10-2012-0077746호에 각각 상세히 설명되어 있으므로 그 자세한 설명은 생략한다.
한편, 실리카흄은 공개특허 제10-2012-0077746호에서도 개시하고 있으나, 1~3㎛의 크기의 초미세 입자이기 때문에 상호 응집되는 현상으로 인해 분산이 어렵고, 특히 본 발명과 같이 건식 성형 방식에서는 상술한 바와 같이 별도로 혼합하는 것보다는 중공 실리카 분말에 코팅하는 방식을 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바이오 세라믹은 건물 내장재, 온열기의 방열판 등으로 사용할 수 있는데, 특히 온열기용 방열판으로 사용할 경우 온열 효과를 극대화하기 위해 바이오 세라믹 표면에 기능성 입자가 포함된 코팅액을 분무한 다음 건조하거나, 코팅액에 침지시킨 다음 건조하여 바이오 세라믹 표면 또는 내부 기공의 일부에 기능성 입자가 부착 내지 삽입되도록 구성할 수 있다.
상기 기능성 입자는 100~500nm의 평균 입경을 가진 것으로서, 내부의 오일과, 상기 오일을 수용하는 실리카 껍질로 구성되는데, 오일은 베이스 오일 100중량부를 기준으로 작약 추출물 10~30중량부를 혼합된 것을 예시할 수 있다.
상기 베이스 오일은 무염증, 무균, 소독의 기능을 하고, 경련을 예방하고, 통증을 완화하며 독성을 예방하는 효과가 있는 라벤더 오일인 것이 바람직하다. 상기 작약 추출물 작약 뿌리를 건조한 다음 열수추출한 것으로서, 여성의 월경불순, 통증완화에 효과가 있다. 그리고 주성분으로 알려진 paeoniflorin은 진통, 진정, 항염증, 혈압강하, 혈관 확장, 평활근 이완 작용에 효과가 있다고 알려져 있다.
상기 기능성 입자는 물 100중량부에 오일 1~10중량부와, 자당지방산에스테르 0.1~1중량부를 혼합한 에멀젼을 마련한다. 그리고 에멀젼에 디에톡시디메틸실란 0.1~1중량부와, 에피클로로하이드린 0.1~1중량부를 첨가한 다음 교반하고, 이어서 물유리 10~20중량부를 5~10시간 동안 조금씩 첨가하면서 반응시켜 얻을 수 있다. 최종 생성물 100중량부를 기준으로 아라비아검 1~5중량부를 혼합하여 기능성 입자가 함유된 코팅액을 마련한다.
상기 기능성 입자의 실리카 껍질 내부에 충진된 작약 추출물, 라벤더 오일은 바이오 세라믹이 가열되면 상기 라벤더 오일과 함께 작약 추출물의 유효성분이 방출되어 생리 불순, 항염증 등의 효능을 발휘하게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 바이오 세라믹 제조방법을 보다 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명한다.
[실시예 1]
진주암을 130~140㎛로 분쇄한 분말을 85℃의 온도에서 25분 동안 예열 후 890~900℃의 온도로 급속 가열하여 부피비로 11~12배로 발포 팽창한 발포 규석을 마련한다.
상기 발포 규석 100중량부를 기준으로 무기 결합재 30중량부와, 무기 충전재 20중량부를 혼합한 다음 압축 성형한다. 여기서, 무기 결합재는 아타풀자이트 100중량부를 기준으로 실리카흄 코팅된 중공 실리카 분말 40중량부와, 탄산칼슘 10중량부와, 물 50중량부로 구성되며, 무기 충전재는 규조토와 제올라이트를 1 : 1의 중량비로 혼합한 것을 사용하였다.
상기 성형체를 950℃의 전기로에서 온도에서 소성하여 바이오 세라믹 제조를 완료한다.
[실험예 1]
실시예 1의 바이오 세라믹의 밀도, 휨 강도, 습윤시 휨 강도 측정하였으며, 그 결과를 아래 표 1에 기재하였다.
- 밀도는 KSF 2459:2002에 의해 측정하였으며, 휨 강도, 습윤시 휨 강도는 KSF3200:2006에 의해 측정하였고, 전흡수율은 KSF 3504:2003에 의해 측정하였다.
시험 항목 밀도(g/㎤) 휨 강도(N/㎟) 습윤시 휨 강도(N/㎟) 전흡수율(%)
실시예 1 0.32 2.5 2.3 89
위 표 1을 참조하면, 실시예 1의 바이오 세라믹 밀도는 0.32g/㎤로, 공개특허 제10-2012-0077746호의 0.44g/㎤와 대비할 때 초경량성을 가지며, 강도도 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있다. 그리고 실시예 1의 바이오 세라믹의 전흡수율을 보면, 자체 중량의 89%까지 수분을 함유할 수 있어 건조 시에는 수분을 배출하고 습한 기후에는 수분을 흡수하여 시공 공간 내의 습도를 조절하는 기능이 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있다.
[실험예 2]
실시예 1의 바이오 세라믹의 불연성시험을 하였으며, 그 결과를 아래 표 2에 기재하였다.
- 불연성시험은 KSF ISO 1182 : 2004에 의해 측정하였다.
시험 항목 질량감소율(%) 노의 온도 상승(℃) 불꽃 지속시간(s)
기준 30 % 이하 20℃ 이하 10sec 이하
실시예 1 0.3 1.9 0
위 표 2를 참조하면, 건설교통부고시 제2006-476호 건축물 내부 마감재료의 난연성능 기준 제2조1항 불연 재료의 규정은 질량 감소율 30%이하, 온도상승은 20K 이하, 불꽃지속시간은 10초 이하로 규정하고 있는데, 실시예 1의 바이오 세라믹의 경우 난연성능에 대한 기준을 모두 크게 상회한다는 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 3]
실시예 1의 바이오 세라믹의 가스 유해성 시험 및 신축 공동주택의 실내 공기질 권고 기준(제7조의 2 관련)시험을 하였으며, 그 결과를 아래 표 3에 기재하였다.
- 가스 유해성 시험은 KSF 2271 : 2006에 의해 측정하였다.
시험 항목 가스유해성시험 (마우스행동정지시간) 총 휘발성 유기화합물(TVOC) (mg/㎡,h) 포름알데히드(HCHO)(mg/㎡,h)
기준 9분 이상 4.0 1.25
실시예 1 17.93분 0.01 Tr
위 표 3을 참조하면, 가스 유해성 시험의 경우 건설고시 제2006-476호 제2조제2항에 쥐의 행동정지시간은 9분 이상으로 규정되어 있는데, 실시예 1의 바이오 세라믹은 최소 15분 93초로 크게 상회하고, 총 휘발성 유기화합물(TVOC) 및 포름알데히드(HCHO)(mg/㎡,h)는 기준을 만족한다는 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 4]
실시예 1의 바이오 세라믹의 열전도율 시험을 하였으며, 그 결과를 아래 표 4에 기재하였다.
- 열전도율 시험은 KSL9016:2005에 의해 측정하였다.
시험 항목 열전도율 (w/mK)
실시예 1 0.059
위 표 4를 참조하면, 실시예 1의 바이오 세라믹의 열전도율(w/mK)은 0.059로, 공개특허 제10-2012-0077746호의 0.12와 대비할 때 열전도율이 현저히 향상되었다는 것을 확인할 수 있다.
[실험예 5]
실시예 1의 바이오 세라믹의 탈취 성능 시험을 하였으며, 그 결과를 아래 표 5에 기재하였다.
- 아래 표 5의 BLANK란 시료를 넣지 않은 상태에서 측정한 값이고, 시험방법은 한국원적외선 응용평가연구원 규격 KFIA-1004로 시험가스는 암모니아 가스로 가스농도측정은 가스 검지 관을 사용한 값이다.
시험 항목 경과시간(분) BLANK 농도(ppm) 시료농도(ppm) 탈취율(%)
탈취시험 초기 500 500 -
30 490 45 91
60 480 35 93
90 460 25 95
120 450 20 96
위 표 5를 참조하면, 실시예 1의 바이오 세라믹은 탈취율이 최고 96%로 매우 우수한 탈취 성능을 발휘한다는 것을 확인할 수 있다.
[실험예 6]
실시예 1의 바이오 세라믹의 원적외선 방사율, 방사에너지 및 음이온 발생량을 측정하였으며, 그 결과를 아래 표 6에 기재하였다.
- 원적외선 방사율, 방사에너지의 시험방법은 한국원적외선 응용평가 연구원 시험방법 KFIA-FI-1005로 40℃ FT-IR spectrometer를 이용한 BLANK BODY 대비 측정결과이고, 음이온 발생량 시험방법은 원적외선 응용평가연구원 규격 KFIA-FI-1042로 전하입자 측정장치를 이용하여 실내 온도 23℃, 습도 32% 대기 중 음이온 수 102/cc 조건에서 시험하였으며 측정 대상물에서 방출되는 음이온을 측정하여 단위 체적당 ION수로 표시한 결과이다.
시험 항목 원적외선 방사율(5~20㎛) 방사에너지(w/m,㎛40℃) 음이온(ION/CC)
실시예 1 0.921 3.71×102 1.030
위 표 6을 참조하면, 실시예 1의 바이오 세라믹의 원적외선 방사 및 음이온 발생이 우수하다는 것을 확인할 수 있다.
[실험예 7]
실시예 1의 바이오 세라믹에 대한 항균 시험을 하였으며, 그 결과를 아래 표 7에 기재하였다.
- 열전도율 시험은 KSL9016:2005에 의해 측정하였다.
시험 항목 시료 구분 초기농도 24시간 후 농도 정균감소율(%)
대장균에 의한항균시험 BLANK 3.2×106 1.4×106 -
실시예 1 1.0×105 92.1
녹농균에 의한 항균시험 BLANK 3.3×106 1.5×106 -
실시예 1 9.5×104 93.7
위 표 7을 참조하면, 실시예 1의 바이오 세라믹은 우수한 항균 성능을 발휘한다는 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 진주암을 분쇄한 다음 850~950℃의 온도로 가열하여 발포 규석을 마련하는 S1단계와;
    상기 발포 규석 100중량부를 기준으로 무기 결합재 20~40중량부를 혼합한 다음 성형하는 S2단계와;
    상기 S2단계를 거친 성형체를 900~1,200℃의 온도에서 소성하는 S3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 세라믹 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 S2단계의 무기 결합재는 점토 100중량부와, 물 40~60중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오 세라믹 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 S2단계의 무기 결합재는 점토 100중량부와, 중공체 30~50중량부와, 아타풀자이트(Attapulgite) 10~30중량부와, 발포제 5~15중량부와, 물 50~70중량부로 이루어지며,
    상기 S3단계는 성형체가 소성되면서 발포하는 것을 특징으로 하는 바이오 세라믹 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 S2단계의 혼합물에는 상기 발포 규석 100중량부를 기준으로 규조토, 벤토나이트, 제올라이트, 알루미나 중 적어도 하나의 무기 충전재 10~30중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 세라믹 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중공체는 표면에 실리카흄이 코팅된 중공 실리카 분말이고,
    상기 발포제는 탄화규소 또는 탄산칼슘인 것을 특징으로 하는 바이오 세라믹 제조방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 바이오 세라믹.
PCT/KR2019/017355 2018-12-11 2019-12-10 바이오 세라믹 및 그 제조방법 WO2020122543A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980081776.1A CN113195436A (zh) 2018-12-11 2019-12-10 生物陶瓷及其制备方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0159426 2018-12-11
KR1020180159426A KR102146794B1 (ko) 2018-12-11 2018-12-11 바이오 세라믹 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020122543A1 true WO2020122543A1 (ko) 2020-06-18

Family

ID=71077439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/017355 WO2020122543A1 (ko) 2018-12-11 2019-12-10 바이오 세라믹 및 그 제조방법

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102146794B1 (ko)
CN (1) CN113195436A (ko)
WO (1) WO2020122543A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102351167B1 (ko) * 2020-06-12 2022-01-13 최승규 정수 슬러지를 재활용한 연속 다공질의 건축용 세라믹 패널 및 그 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08283082A (ja) * 1995-04-14 1996-10-29 Nippon Concrete Ind Co Ltd 多孔質セラミックスおよび吸音体
JP2002193684A (ja) * 2000-10-17 2002-07-10 Oda Kensetsu Kk 多孔質吸音性セラミック成形体及びその製造法
KR20090007580A (ko) * 2006-05-01 2009-01-19 신현오 경량 발포 세라믹체 및 이의 제조방법
KR20130004533A (ko) * 2010-11-17 2013-01-11 이동희 지오폴리머와 실리카 졸·겔법을 이용한 무기 발포성형체의 제조방법
KR101311700B1 (ko) * 2013-05-07 2013-09-26 강상수 단열성 및 내구성이 우수한 시멘트 모르타르 조성물, 이를 이용한 판넬의 제조방법 및 블록의 제조방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100422118C (zh) * 2000-10-17 2008-10-01 小田建设株式会社 多孔吸音性陶瓷成型体及其制造方法
KR100803513B1 (ko) 2005-11-02 2008-02-14 주식회사 엘지화학 초경량 세라믹 패널 및 이의 제조방법
KR101228278B1 (ko) 2009-04-21 2013-01-30 (주)엘지하우시스 다공성 세라믹 구조체 및 이를 포함하는 제습/가습 장치
JP5648640B2 (ja) * 2010-01-07 2015-01-07 三菱マテリアル株式会社 合成非晶質シリカ粉末
KR20120077746A (ko) 2010-12-31 2012-07-10 한국세라믹기술원 내화성 커튼월용 무기발포 내화보드 조성물 및 이를 이용한 경량 무기발포 내화보드
KR101383875B1 (ko) 2011-09-08 2014-04-09 (주)굿세라 무기질 다공성 단열재 조성물 제조방법
KR101220726B1 (ko) 2011-09-16 2013-01-09 단국대학교 산학협력단 발포공정을 이용한 경량의 연질 세라믹 보온단열재의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 경량의 연질 세라믹 보온단열재
CN105314999A (zh) * 2014-07-29 2016-02-10 金承黎 触变性胶体为模板剂的纳米多孔高温隔热材料及制备方法
WO2016174503A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Kpt Ltd. Compositions for cosmetic raw material and methods for making the same
KR101781269B1 (ko) * 2015-11-10 2017-09-25 부경대학교 산학협력단 셀룰로오스 탄화 입자 함유 발포세라믹 및 이의 제조 방법
CN106431245A (zh) * 2016-09-21 2017-02-22 蒋文兰 多功能梅花形伊利石轻质通孔陶粒的生产方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08283082A (ja) * 1995-04-14 1996-10-29 Nippon Concrete Ind Co Ltd 多孔質セラミックスおよび吸音体
JP2002193684A (ja) * 2000-10-17 2002-07-10 Oda Kensetsu Kk 多孔質吸音性セラミック成形体及びその製造法
KR20090007580A (ko) * 2006-05-01 2009-01-19 신현오 경량 발포 세라믹체 및 이의 제조방법
KR20130004533A (ko) * 2010-11-17 2013-01-11 이동희 지오폴리머와 실리카 졸·겔법을 이용한 무기 발포성형체의 제조방법
KR101311700B1 (ko) * 2013-05-07 2013-09-26 강상수 단열성 및 내구성이 우수한 시멘트 모르타르 조성물, 이를 이용한 판넬의 제조방법 및 블록의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200071925A (ko) 2020-06-22
CN113195436A (zh) 2021-07-30
KR102146794B1 (ko) 2020-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101440943B1 (ko) 건축 내외장용 불연패널 및 그 제조방법
KR101102936B1 (ko) 미세다공타일 및 이의 제조방법
KR100776374B1 (ko) 세라믹 소결체 및 이의 제조방법
KR101408693B1 (ko) 토르마린 소결 담체를 포함하는 규조토 마감재 및 그 제조 방법
DE4310613A1 (de) Mikroporöser Wärmedämmformkörper
CN105036719A (zh) 白酒伴侣陶瓷球
WO2020122543A1 (ko) 바이오 세라믹 및 그 제조방법
Ibrahim et al. Preparation, characterization, and physicomechanical properties of glass-ceramic foams based on alkali-activation and sintering of zeolite-poor rock and eggshell
KR101490195B1 (ko) 자연 친화적 원료로 제공되는 건축내장재 및 그 제조방법
KR100899636B1 (ko) 무연탄 석탄회와 무기성 오니를 포함하는 벽돌 및 이의 제조방법
WO2020122545A1 (ko) 바이오 세라믹을 이용한 온열기 겸용 좌훈기
JP2008024575A (ja) ゲルマニウム材料及びゲルマニウムセラミックの製造法
WO2014107032A1 (ko) 정수 슬러지를 재활용한 다공성 조습보드용 조성물 및 이를 이용한 다공성 조습보드의 제조방법
KR101812111B1 (ko) 펄라이트를 이용한 친환경 건축자재 및 그 제조방법
DE10151479A1 (de) Mikroporöser Wärmedämmformkörper enthaltend Lichtbogenkieselsäure
KR100850037B1 (ko) 기능성 건조 시멘트 모르타르 및 그 제조방법
KR100602522B1 (ko) 원적외선 황토 도자기 및 이의 제조방법
CN113416056B (zh) 一种陶瓷能量蓄能管及其制备方法
KR101337385B1 (ko) 일라이트 보드 제작방법 및 그에 따른 일라이트 보드
KR20050077214A (ko) 자기질 옥 타일 제조방법 및 자기질 타일 유약
KR102132541B1 (ko) 바이오 세라믹을 이용한 온열 치료 시스템
KR20050080831A (ko) 팽창성 광물을 이용한 불연판재
KR20060104643A (ko) 건축물의 친환경적 내장 몰탈 제조방법 및 그 몰탈
KR101083080B1 (ko) 팽창성 세라믹을 이용한 불연보드 제조방법 및 이에 의해 제조된 불연보드
KR101511517B1 (ko) 천연 고기능 나노 광물을 융합한 내부용 점토 벽돌 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19896737

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19896737

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1