WO2023018225A1 - 친환경 금속 킬레이트 겔필터, 이의 제조방법 및 이를 이용한 연수 샤워 헤드 - Google Patents

친환경 금속 킬레이트 겔필터, 이의 제조방법 및 이를 이용한 연수 샤워 헤드 Download PDF

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WO2023018225A1
WO2023018225A1 PCT/KR2022/011931 KR2022011931W WO2023018225A1 WO 2023018225 A1 WO2023018225 A1 WO 2023018225A1 KR 2022011931 W KR2022011931 W KR 2022011931W WO 2023018225 A1 WO2023018225 A1 WO 2023018225A1
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WO
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metal chelate
gel filter
friendly metal
friendly
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PCT/KR2022/011931
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하경수
김일용
이대성
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주식회사 에이치이공일
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47K—SANITARY EQUIPMENT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; TOILET ACCESSORIES
    • A47K3/00—Baths; Douches; Appurtenances therefor
    • A47K3/28—Showers or bathing douches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • B05B1/18—Roses; Shower heads
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/04—Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/04—Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths
    • E03C1/046—Adding soap, disinfectant, or the like in the supply line or at the water outlet

Definitions

  • the present invention relates to a gel-type eco-friendly metal chelate gel filter that converts hard water into soft water by removing chlorine with vitamins and removing calcium and magnesium with a metal ion removing agent, a manufacturing method thereof, and a soft water shower head using the same.
  • adsorption can be defined as separating or removing a target substance present in a fluid.
  • Adsorption materials or technologies used in the industrial field use physical, chemical, and biological adsorption, among which physicochemical methods are used in industrial processes. is mainly used for
  • inorganic substances such as activated carbon, alumina, silica gel, and zeolite, organic substances using biochemical and chelate bonds, and organic-inorganic composite adsorbents are actively being studied.
  • Adsorbents such as activated carbon, alumina, silica gel, or zeolite, which are widely used as adsorbents, are inorganic adsorbents in the form of unsaturated bonds, and the pore structure is the standard for adsorption performance, whereas the efficiency of chelate resins, which are organic adsorbents, depends on the type of functional group. , determined by the space within the molecule and the physical and chemical properties.
  • the present applicant through various studies, has removed chlorine with vitamins and removed calcium and magnesium with metal ion scavengers to convert hard water into soft water.
  • the present invention was completed by acquiring a technology capable of making a shower head.
  • an object of the present invention is to provide a gel-shaped, eco-friendly metal chelate gel filter that converts hard water into soft water by removing chlorine with vitamins and removing calcium and magnesium with metal ion scavengers.
  • an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an eco-friendly metal chelate gel filter in the form of a gel that changes hard water into soft water by removing chlorine with vitamins and removing calcium and magnesium with metal ion scavengers.
  • an object of the present invention is to provide a soft water showerhead using an eco-friendly metal chelate gel filter that converts hard water into soft water by removing chlorine with vitamins and removing calcium and magnesium with metal ion scavengers.
  • the polysaccharide and the water form an aqueous gel
  • the vitamins and the metal ion scavenger are evenly dispersed in the aqueous gel and combined in a complex shape to form a gel filter.
  • An eco-friendly metal chelate gel filter is provided.
  • the polysaccharide is N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl
  • At least one may be selected from the group consisting of dextrin, carrageenan, guar gum, xanthan gum, curdlan, and tamarind gum.
  • One or more may be selected from the group consisting of vitamin A, vitamin B, vitamin C, vitamin D, vitamin E, and vitamin K.
  • the metal ion scavenger According to one embodiment of the present invention, the metal ion scavenger
  • EDTA-4Na Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate
  • DPTMPA Diethylene Triamine Pentamethylene Phosphonic Acid
  • HEDP HeDP (1-Hydroxy Ethylidene-1, 1-Diphosphonic Acid
  • EGTA Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether) -N, N, N', N'-tetraacetic acid
  • EGTA Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether) -N, N, N', N'-tetraacetic acid
  • the eco-friendly metal chelate gel filter According to one embodiment of the present invention, the eco-friendly metal chelate gel filter
  • the gel container After filling the gel container, it may be stabilized and formed into a composite shape through a heat treatment process.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter may have filter pores of 0.05 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • the filter thickness of the eco-friendly metal chelate gel filter may be 50 ⁇ m to 200 mm.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter may be a non-woven fabric.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter may be cut.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter According to one embodiment of the present invention, the eco-friendly metal chelate gel filter
  • 50 to 5000 parts by weight of water may include.
  • a gel-type eco-friendly metal chelate gel filter manufacturing method that maintains skin health with vitamins, removes chlorine, and removes calcium and magnesium with metal ion scavengers to change hard water into soft water.
  • the heat treatment process may be performed at a temperature of 20 to 50 °C.
  • the polysaccharide is N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl
  • At least one may be selected from the group consisting of dextrin, carrageenan, guar gum, xanthan gum, curdlan, and tamarind gum.
  • One or more may be selected from the group consisting of vitamin A, vitamin B, vitamin C, vitamin D, vitamin E, and vitamin K.
  • the metal ion scavenger According to one embodiment of the present invention, the metal ion scavenger
  • EDTA-4Na Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate
  • DPTMPA Diethylene Triamine Pentamethylene Phosphonic Acid
  • HEDP HeDP (1-Hydroxy Ethylidene-1, 1-Diphosphonic Acid
  • EGTA Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether) -N, N, N', N'-tetraacetic acid
  • EGTA Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether) -N, N, N', N'-tetraacetic acid
  • the eco-friendly metal chelate gel filter precursor the eco-friendly metal chelate gel filter precursor
  • 50 to 5000 parts by weight of water may include.
  • the article may be an article that is a soft shower head.
  • the article may be a water purifier faucet, a bathroom faucet, a sink faucet, a boiler faucet, or a water tank inlet.
  • the present invention provides a method for manufacturing an eco-friendly metal chelate gel filter in a gel form at a low cost, which removes chlorine with vitamins and removes calcium and magnesium with metal ion removers to change hard water into soft water. Product productivity is superior.
  • the present invention is a water softening shower head using an eco-friendly metal chelate gel filter that removes chlorine with vitamins and removes calcium and magnesium with metal ion remover to change hard water to soft water, water purifier faucet, bathroom faucet, sink faucet, boiler Since items such as a faucet or a water tank inlet are provided, there are advantages in a wide range of applications.
  • FIG. 1 is a view showing an eco-friendly metal chelate gel filter and a soft shower head using the same according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2a is a picture of two types of solutions before the reaction of Experimental Example 1 of the present invention
  • Figure 2b is a picture of adding ammonium hydrogen phosphate (Ammonium hydrogen phosphate) to the two types of solutions, respectively
  • Figure 2c is a picture after the reaction 2 These are pictures of different types of solutions.
  • Figure 3a is a photograph of the calcium solution before the reaction of Experimental Example 2 of the present invention
  • Figure 3b is a photograph of the environmentally friendly metal chelate gel filter of Example 1 in some calcium solution
  • Figure 3c is a calcium concentration after removing the environmentally friendly metal chelate gel filter It is a photograph to measure
  • FIG. 3d is a photograph showing the precipitation reaction by adding ammonium hydrogen phosphate reacting with calcium.
  • Figure 4 is a graph showing the change in calcium concentration before and after the introduction of the eco-friendly metal chelate gel filter in Experimental Example 2 of the present invention.
  • the present invention provides a gel-type eco-friendly metal chelate gel filter that converts hard water into soft water by removing chlorine with vitamins and removing calcium and magnesium with metal ion scavengers, so the product has excellent compatibility and is economical.
  • the polysaccharide and the water form an aqueous gel
  • the vitamins and the metal ion scavenger are evenly dispersed in the aqueous gel and combined in a complex shape to form a gel filter.
  • polysaccharide is N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl-N-(2-aminoethyl)-2-aminoe
  • At least one may be selected from the group consisting of dextrin, carrageenan, guar gum, xanthan gum, curdlan, and tamarind gum.
  • the polysaccharide can greatly increase the viscosity of the solution even at a low concentration.
  • the polysaccharide can react with water to form an aqueous gel.
  • the durability of the eco-friendly metal chelate gel filter may be improved, and when the contents of the polysaccharide and the water are out of the above range, the eco-friendly metal chelate gel filter is broken.
  • eco-friendly metal chelate gel filter may further use a hydrophilic additive that increases the hydrophilicity of the hydrogel.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter may further use a hydrophobic additive capable of reducing the dust absorption amount of the aqueous gel.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter may use a hydrophilic additive and a hydrophobic additive that can improve the physical properties of the aqueous gel.
  • the dextrin is a low molecular weight carbohydrate obtained by hydrolyzing starch (starch) represented by the following formula (1), in the form of a white or yellow powder, and is classified as a polysaccharide.
  • carrageenan is a rubbery polysaccharide material collected from red algae plants and is used as a sticky substance when making various foods such as chocolate, ice cream, syrup, and cheese.
  • the carrageenan is a large flexible molecule that forms a curling helical structure represented by the following formula (2), providing the ability to form a variety of different gels at room temperature.
  • the guar gum (Guar Gum) is obtained by extracting the pulverized material of the seed endosperm of Cyamopsis tetragonolobus TAUB. with hot water or hot water, and is represented by the following Chemical Formula 3 and the main component is a polysaccharide.
  • the guar gum (Guar Gum) is a galactomannan polysaccharide extracted from guar beans having thickening and stabilizing properties useful in food, feed and industrial fields. Guar seeds are mechanically dedusted, hydrated, ground and screened. The Guar Gum is prepared as an off-white powder.
  • the xanthan gum is a polysaccharide represented by Chemical Formula 4, which is produced by a fermentation process of Xanthomonas campestris, a species of bacteria.
  • 1% of the xanthan gum can significantly increase the viscosity of a liquid.
  • Curdlan is a water-insoluble linear beta-1,3-glucan, a high-molecular-weight polymer of glucose represented by the following Chemical Formula 5, composed of ⁇ -linked glucose residues and a polysaccharide, elastic when heated in an aqueous suspension. form a gel
  • the tamarind gum is obtained from the seed endosperm part of tamarind (Tamarindus indica Linn ⁇ ) and has a polysaccharide represented by the following formula (6) as a main component.
  • the dextrin, carrageenan, guar gum, xanthan gum, curdlan, and tamarind gum have been described as examples of the polysaccharide, but the type of the polysaccharide is not limited thereto, and any polysaccharide capable of forming an aqueous gel is included. can do.
  • One or more may be selected from the group consisting of vitamin A, vitamin B, vitamin C, vitamin D, vitamin E, and vitamin K.
  • the vitamins can remove chlorine contained in hard water and can remove non-metal components other than chlorine.
  • the vitamins may play a beneficial role in skin health.
  • the vitamins may be dissolved in soft water that has passed through the eco-friendly metal chelate gel filter, and may have a beneficial effect on the skin, eyes, mucous membranes, or digestive organs.
  • the vitamins may be dissolved or dispersed in water and added to the aqueous gel.
  • the vitamins may include 5 to 80 parts by weight of vitamins based on 100 parts by weight of the polysaccharide.
  • vitamins may be included based on 100 parts by weight of the polysaccharide, and more preferably 10 to 75 parts by weight of vitamins may be included based on 100 parts by weight of the polysaccharide.
  • the vitamin A maintains skin cells and promotes the secretion of sebum and sweat to make the skin soft and smooth.
  • it helps the production of collagen to make the skin elastic and has antioxidant ability to remove active oxygen that destroys cells and DNA and regenerates new skin cells.
  • the vitamin B is a representative nutrient that enhances immunity and helps to recover from fatigue and generate energy. Deficiency of the vitamin B can cause reduced immunity and fatigue, and excessive intake can cause skin sensitivity, sensory nephropathy, and the like.
  • the vitamin C is a nutrient that performs various functions such as removing chlorine from tap water, acting as an antioxidant in the body, forming collagen to make body tissues, and helping to absorb iron in the small intestine.
  • the vitamin D maintains calcium concentration and bone density to prevent the risk of osteomalacia or osteoporosis and to increase immunity.
  • the vitamin E is involved in lipid oxidation prevention, erythrocyte protection, cellular respiration, heme synthesis, and platelet aggregation in biological membranes.
  • the vitamin K serves as a blood coagulant and has various functions such as making bones strong or preventing heart disease.
  • EDTA-4Na Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate
  • DPTMPA Diethylene Triamine Pentamethylene Phosphonic Acid
  • HEDP HeDP (1-Hydroxy Ethylidene-1, 1-Diphosphonic Acid
  • EGTA Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether) -N, N, N', N'-tetraacetic acid
  • EGTA Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether) -N, N, N', N'-tetraacetic acid
  • the metal ion scavenger serves to adsorb and remove magnesium and calcium in hard water with a chelating agent constituting the metal ion scavenger.
  • the metal ion scavenger may be dissolved or dispersed in water and added to the aqueous gel.
  • the metal ion scavenger may include 2 to 70 parts by weight of the metal ion scavenger based on 100 parts by weight of the polysaccharide.
  • metal ion scavenger Preferably, 5 to 68 parts by weight of the metal ion scavenger may be included based on 100 parts by weight of the polysaccharide, and more preferably 8 to 65 parts by weight of the metal ion scavenger may be included based on 100 parts by weight of the polysaccharide.
  • the skin-friendliness of soft water passing through the eco-friendly metal chelate gel filter may be improved, and when the content of the metal ion scavenger is out of the above range, the eco-friendly metal chelate gel There is a problem that skin affinity of soft water that has passed through the filter is reduced.
  • the EDTA-4Na is Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate, which can be represented by Chemical Formula 7 below.
  • DPTMPA is Diethylene Triamine Pentamethylene Phosphonic Acid, which can be represented by Formula 8 below.
  • the HEDP is 1-Hydroxy Ethylidene-1, 1-Diphosphonic Acid, which can be represented by Chemical Formula 9 below.
  • Sodium Gluconate may be represented by Formula 10 below.
  • the EGTA is ethylene glycol-bis( ⁇ -aminoethyl ether)-N,N,N,N-tetraacetic acid, and may be represented by the following Chemical Formula 11.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter may include 50 to 5000 parts by weight of water based on 100 parts by weight of the polysaccharide.
  • 80 to 4500 parts by weight of water may be included based on 100 parts by weight of the polysaccharide, and more preferably 100 to 4000 parts by weight of water may be included based on 100 parts by weight of the polysaccharide.
  • the gel container After filling the gel container, it may be stabilized and formed into a composite shape through a heat treatment process.
  • the gel container is a gel container and includes a capsule shape, a disk shape, a sphere shape, a cylinder shape, a cone shape, a square column shape, a quadrangular pyramid shape, a diamond shape, a triangular column shape, a triangular pyramid shape, a polygonal column shape, a polygonal pyramid shape, and the like. It is manufactured in various shapes to accommodate the eco-friendly metal chelate gel filter to determine the shape of the final eco-friendly metal chelate gel filter.
  • FIG. 1 is a view showing an eco-friendly metal chelate gel filter and a soft shower head using the same according to an embodiment of the present invention.
  • the environmentally friendly metal chelate gel filter of FIG. 1 the environmentally friendly metal chelate gel filter is manufactured by being accommodated in a capsule-shaped shell container, so that the final shape may exhibit a capsule shape.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter may have filter pores of 0.05 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter may have filter pores of 0.5 ⁇ m to 500 ⁇ m, and more preferably, the eco-friendly metal chelate gel filter may have filter pores of 1 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the filter thickness of the eco-friendly metal chelate gel filter may be 50 ⁇ m to 200 mm.
  • the filter thickness of the eco-friendly metal chelate gel filter may be 60 ⁇ m to 180 mm, and more preferably, the filter thickness of the eco-friendly metal chelate gel filter may be 70 ⁇ m to 150 mm.
  • the filter thickness of the eco-friendly metal chelate gel filter may be changed according to the shape of the gel container.
  • eco-friendly metal chelate gel filter may be a non-woven fabric.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter may be of any shape other than a fiber shape.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter may be cut.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter may be in a state that can be cut by heat treatment and drying.
  • 50 to 5000 parts by weight of water may include.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter may preferably include 8 to 78 parts by weight of vitamins based on 100 parts by weight of the polysaccharide, and more preferably 10 to 75 parts by weight of vitamins based on 100 parts by weight of the polysaccharide. It may contain parts by weight.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter may preferably include 5 to 68 parts by weight of the metal ion scavenger based on 100 parts by weight of the polysaccharide, and more preferably 8 to 65 parts by weight of the metal ion scavenger based on 100 parts by weight of the polysaccharide. wealth may be included.
  • the skin-friendliness of soft water passing through the eco-friendly metal chelate gel filter may be improved, and when the content of the metal ion scavenger is out of the above range, the eco-friendly metal chelate gel There is a problem that skin affinity of soft water that has passed through the filter is reduced.
  • the present invention provides a method for manufacturing an eco-friendly metal chelate gel filter in a gel form at low cost, which removes chlorine with vitamins and removes calcium and magnesium with metal ion scavengers to change hard water into soft water, thereby providing process stability and product productivity. This is superior
  • the present invention is a method for manufacturing an eco-friendly metal chelate gel filter in the form of a gel that maintains skin health with vitamins, removes chlorine, and removes calcium and magnesium as a metal ion scavenger to change hard water into soft water.
  • 50 to 5000 parts by weight of water may include.
  • the gel container After filling the gel container, it may be stabilized and formed into a composite shape through a heat treatment process.
  • the gel container has various shapes including a capsule shape, a disk shape, a sphere shape, a cylinder shape, a cone shape, a square column shape, a quadrangular pyramid shape, a diamond shape, a triangular column shape, a triangular pyramid shape, a polygonal column shape, a polygonal pyramid shape, and the like. It is manufactured to accommodate the eco-friendly metal chelate gel filter to determine the shape of the final eco-friendly metal chelate gel filter.
  • the heat treatment process may be performed at a temperature of 20 to 50 °C.
  • the heat treatment process may be performed at any temperature as long as the vitamins or the metal ion scavenger is not damaged.
  • At least one may be selected from the group consisting of dextrin, carrageenan, guar gum, xanthan gum, curdlan, and tamarind gum.
  • One or more may be selected from the group consisting of vitamin A, vitamin B, vitamin C, vitamin D, vitamin E, and vitamin K.
  • EDTA-4Na Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate
  • DPTMPA Diethylene Triamine Pentamethylene Phosphonic Acid
  • HEDP HeDP (1-Hydroxy Ethylidene-1, 1-Diphosphonic Acid
  • EGTA Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether) -N, N, N', N'-tetraacetic acid
  • EGTA Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether) -N, N, N', N'-tetraacetic acid
  • the present invention is a water softening shower head using an eco-friendly metal chelate gel filter that removes chlorine with vitamins and removes calcium and magnesium with metal ion remover to change hard water to soft water, water purifier faucet, bathroom faucet, sink faucet, boiler faucet, Or, since an item such as a water bottle inlet is provided, there are various advantages in the application range.
  • the present invention provides an article containing the environmentally friendly metal chelate gel filter.
  • the article may be a soft water shower head.
  • the article may be a water purifier faucet, a bathroom faucet, a sink faucet, a boiler faucet, or a water tank inlet.
  • FIG. 1 is a view showing an eco-friendly metal chelate gel filter and a soft shower head using the same according to an embodiment of the present invention.
  • the soft water shower head inserts the eco-friendly metal chelate gel filter into the neck of the soft water shower head to change the input hard water into soft water, enabling a comfortable life without irritating the skin. can do.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter precursor 100 g of dextrin, 30 g of vitamin C, and 20 g of EDTA-4Na (Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate) were added to 1000 g of water and stirred to form an eco-friendly metal chelate gel filter precursor. After that, the eco-friendly metal chelate gel filter precursor was evenly filled in a capsule-shaped gel container and heat-treated in an oven at 40 ° C. for 12 hours. Then, it was dried for 2 hours in a dry place at room temperature to prepare an eco-friendly metal chelate gel filter.
  • EDTA-4Na Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate
  • EDTA-4Na Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate
  • a soft shower head was manufactured by inserting the eco-friendly metal chelate gel filter formed in the capsule-shaped gel container prepared in Example 1 into the capsule accommodation space of the shower head.
  • a soft shower head was manufactured by inserting the eco-friendly metal chelate gel filter formed in the capsule-shaped gel container prepared in Example 2 into the capsule accommodation space of the shower head.
  • a soft shower head was manufactured by inserting the eco-friendly metal chelate gel filter formed in the capsule-shaped gel container prepared in Example 3 into the capsule accommodation space of the shower head.
  • the softening performance was analyzed using EDTA chelate (EDTA-4Na).
  • phosphate used ammonium hydrogen phosphate (Ammonium hydrogen phosphate).
  • Figure 2a is a picture of two types of solutions before the reaction of Experimental Example 1 of the present invention
  • Figure 2b is a picture of adding ammonium hydrogen phosphate (Ammonium hydrogen phosphate) to the two types of solutions, respectively
  • Figure 2c is a picture of 2 after the reaction
  • a calcium and EDTA solution was prepared as solution 1, and a calcium solution was prepared as solution 2.
  • FIG. 2b it is a photograph of the process of adding ammonium hydrogen phosphate to each of the two types of solutions.
  • FIG. 2C it is a photograph of two types of solutions after the addition of Ammonium hydrogen phosphate. Since it is adsorbed and removed, ammonium hydrogen phosphate does not react with calcium and the solution appears transparent.
  • EDTA effectively adsorbs and removes calcium (Ca).
  • phosphate used ammonium hydrogen phosphate (Ammonium hydrogen phosphate).
  • Figure 3a is a photograph of the calcium solution before the reaction of Experimental Example 2 of the present invention
  • Figure 3b is a photograph of the environmentally friendly metal chelate gel filter of Example 1 in some calcium solution
  • Figure 3c is a calcium concentration after removing the environmentally friendly metal chelate gel filter It is a photograph to measure
  • FIG. 3d is a photograph showing the precipitation reaction by adding ammonium hydrogen phosphate reacting with calcium.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter prepared in Example 1 was added to one calcium solution on the right side of the picture.
  • the picture on the right of the picture is a picture of measuring the calcium concentration by removing the eco-friendly metal chelate gel filter prepared in Example 1 from the calcium solution.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter prepared in Example 1 maintained the transparency of the solution before and after introduction.
  • FIG. 3D it is a photograph showing the precipitation reaction by adding ammonium hydrogen phosphate reacting with calcium to two calcium solutions.
  • the eco-friendly metal chelate gel filter prepared in Example 1 effectively adsorbed and removed calcium (Ca) and maintained the transparency of the solution.
  • Figure 4 is a graph showing the change in calcium concentration before and after the introduction of the eco-friendly metal chelate gel filter in Experimental Example 2 of the present invention.
  • the present invention maintains skin health with vitamins, removes chlorine, and removes calcium and magnesium as a metal ion scavenger to change hard water into soft water. there is.

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Abstract

본 발명은 비타민류로 피부건강을 유지하고 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터로서, 다당류; 비타민류; 금속 이온 제거제; 및 물을 포함하며, 상기 다당류와 상기 물은 수성겔을 형성하며, 상기 수성겔에 상기 비타민류와 상기 금속 이온 제거제가 고루 분산되어 복합체 형상으로 결합되어 겔필터를 형성하는 것을 특징으로 하는 친환경 금속 킬레이트 겔필터, 이의 제조방법 및 이를 이용한 연수 샤워 헤드를 제공한다.

Description

친환경 금속 킬레이트 겔필터, 이의 제조방법 및 이를 이용한 연수 샤워 헤드
본 발명은 비타민류로 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터, 이의 제조방법 및 이를 이용한 연수 샤워 헤드에 관한 것이다.
현재 금속 이온을 제거하는 방법으로는 응고법, 침전법, 필터법 등의 방법이 이용된다. 하지만 용매나 산을 이용하는 제거 공정은 복잡한 처리 비용과 친환경적이지 않은 문제가 존재하기에 공정 비용이 저렴하고 대량의 유체를 처리할 수 있는 흡착법이 주요 연구 분야로 주목 받고 있다.
일반적으로, 흡착이란 유체 내에 존재하는 표적 물질을 분리 또는 제거하는 것으로 정의될 수 있으며 산업 분야에서 활용되고 있는 흡착 소재 또는 기술은 물리적, 화학적, 생물학적 흡착 등을 이용하는데 그 중 물리 화학적 방법이 산업 공정에 주로 이용된다.
흡착제의 연구는 끊임없이 계속되고 있으며 흡착 용량의 증대와 흡착 가능한 금속 이온 종의 확대에 대한 추가적인 연구가 요구된다.
흡착제는 활성탄, 알루미나, 실리카겔, 제올라이트와 같은 무기물이나 생화학적, 킬레이트 결합을 이용한 유기물, 유-무기 복합 흡착제가 활발히 연구되고 있다.
흡착제로 널리 사용 되고 있는 활성탄, 알루미나, 실리카겔 또는 제올라이트 등의 흡착제는 구조 자체가 불포화 결합형태의 무기질 흡착제로서 기공구조가 흡착 성능의 기준이 되는 반면, 유기질 흡착제인 킬레이트 수지의 효율성은 기능기의 종류, 분자 내의 공간과 물리화학적 물성에 의해서 결정된다.
이 때문에 적절한 킬레이트 기능기의 선정은 금속 이온의 제거를 최대화할 수 있는 가장 중요한 요소이다.
특히, 칼슘 및 마그네슘 등의 이온으로 인한 경수화 및 그로 인한 무기물질의 피부자극 문제가 있고, 경수로 샤워하면 비누가 잘 풀리지 않고 머리카락이 뻣뻣해지며, 아이들과 민감성 피부 환자들에게 피부자극을 일으키는 등의 문제가 있으므로, 칼슘 및 마그네슘 등의 금속 이온 제거를 위한 기술 발전은 쾌적한 생활 측면에서 요구되는 사항이다.
따라서, 본 출원인은 여러 연구를 통하여, 비타민류로 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터, 이의 제조방법 및 이를 이용한 연수 샤워 헤드를 만들 수 있는 기술을 획득하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 비타민류로 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 비타민류로 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터의 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 비타민류로 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 이용한 연수 샤워헤드를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면,
비타민류로 피부건강을 유지하고 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터로서,
다당류;
비타민류;
금속 이온 제거제; 및
물을 포함하며,
상기 다당류와 상기 물은 수성겔을 형성하며, 상기 수성겔에 상기 비타민류와 상기 금속 이온 제거제가 고루 분산되어 복합체 형상으로 결합되어 겔필터를 형성하는 것을 특징으로 하는
친환경 금속 킬레이트 겔필터를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다당류는
덱스트린, 카라기난, 구아검, 잔탄검, 커드란 및 타마린드검으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비타민류는
비타민 A, 비타민 B, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 및 비타민 K로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속 이온 제거제는
EDTA-4Na(Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate), DPTMPA(Diethylene Triamine Pentamethylene Phosphonic Acid), HEDP(1-Hydroxy Ethylidene-1, 1-Diphosphonic Acid), Sodium Gluconate, 및 EGTA(Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N′,N′-tetraacetic acid)로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는
겔 컨테이너에 충진된 후 열처리 공정을 거쳐 복합체 형상으로 안정화되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 필터 기공이 0.05 ㎛ ~ 1000 ㎛ 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터의 필터 두께는 50 ㎛ ~ 200 mm 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 부직포 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 재단 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는
다당류 100 중량부에 대하여
비타민류 5 ~ 80 중량부;
금속 이온 제거제 2 ~ 70 중량부; 및
물 50 ~ 5000 중량부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면,
비타민류로 피부건강을 유지하고 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터 제조방법으로서,
다당류를 준비하는 단계;
비타민류를 물에 넣어 비타민류 용액 또는 분산액을 형성하는 단계;
금속 이온 제거제를 물에 넣어 금속 이온 제거제 용액 또는 분산액을 형성하는 단계;
상기 다당류, 상기 비타민류 용액 또는 분산액, 및 금속 이온 제거제 용액 또는 분산액을 혼합하고 교반하여 친환경 금속 킬레이트 겔 필터 전구체를 형성하는 단계;
상기 친환경 금속 킬레이트 겔 필터 전구체를 겔 컨테이너에 충진하는 단계; 및
상기 겔 컨테이너에 충진된 상기 친환경 금속 킬레이트 겔 필터 전구체에 열처리 공정을 수행하고 건조하여, 상기 비타민류와 상기 금속 이온 제거제가 고루 분산되어 복합체 형상으로 결합된 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 형성하는 단계;를 포함하는
친환경 금속 킬레이트 겔필터 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열처리 공정은 20 ~ 50 ℃의 온도에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다당류는
덱스트린, 카라기난, 구아검, 잔탄검, 커드란 및 타마린드검으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비타민류는
비타민 A, 비타민 B, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 및 비타민 K로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속 이온 제거제는
EDTA-4Na(Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate), DPTMPA(Diethylene Triamine Pentamethylene Phosphonic Acid), HEDP(1-Hydroxy Ethylidene-1, 1-Diphosphonic Acid), Sodium Gluconate, 및 EGTA(Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N′,N′-tetraacetic acid)로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터 전구체는
다당류 100 중량부에 대하여
비타민류 5 ~ 80 중량부;
금속 이온 제거제 2 ~ 70 중량부; 및
물 50 ~ 5000 중량부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면,
상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 수용하는 물품을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 물품은 연수 샤워 헤드인 물품일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 물품은 정수기 수전, 욕실 수전, 씽크대 수전, 보일러 수전, 또는 물통 입구인 물품일 수 있다.
본 발명에 따르면, 비타민류로 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 제공하므로, 제품 상용성이 우수하고 경제적이다.
또한, 본 발명은 비타민류로 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터의 제조방법을 저렴한 비용으로 제공하므로, 공정안정성과 상품 생산성이 월등하다.
또한, 본 발명은 비타민류로 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 이용한 연수 샤워 헤드, 정수기 수전, 욕실 수전, 씽크대 수전, 보일러 수전, 또는 물통 입구 등의 물품을 제공하므로, 적용 범위가 다양한 장점이 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 금속 킬레이트 겔필터 및 이를 이용한 연수 샤워 헤드를 나타낸 도면이다.
도 2a는 본 발명의 실험예 1의 반응전 2가지 종류의 용액 사진이고, 도 2b는 2가지 종류의 용액에 인산수소암모늄(Ammonium hydrogen phosphate)을 각각 투입하는 사진이고, 도 2c는 반응 후 2가지 종류의 용액 사진이다.
도 3a는 본 발명의 실험예 2의 반응전 칼슘 용액 사진이고, 도 3b는 일부 칼슘 용액에 실시예 1의 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 넣은 사진이고, 도 3c는 친환경 금속 킬레이트 겔필터 제거 후 칼슘 농도 측정하는 사진이고, 도 3d는 칼슘과 반응하는 인산수소암모늄(Ammonium hydrogen phosphate)을 투입하여 침전 반응이 나타난 사진이다.
도 4는 본 발명의 실험예 2에서 친환경 금속 킬레이트 겔필터 투입 전후 칼슘 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
친환경 금속 킬레이트 겔필터
본 발명은 비타민류로 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 제공하므로, 제품 상용성이 우수하고 경제적이다.
본 발명의 친환경 금속 킬레이트 겔필터는
비타민류로 피부건강을 유지하고 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터로서,
다당류;
비타민류;
금속 이온 제거제; 및
물을 포함하며,
상기 다당류와 상기 물은 수성겔을 형성하며, 상기 수성겔에 상기 비타민류와 상기 금속 이온 제거제가 고루 분산되어 복합체 형상으로 결합되어 겔필터를 형성한다.
여기서, 상기 다당류는
덱스트린, 카라기난, 구아검, 잔탄검, 커드란 및 타마린드검으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
이때, 상기 다당류는 적은 농도에서도 용액의 점도를 크게 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 다당류는 물과 반응하여 수성겔을 형성할 수 있다.
여기서, 상기 다당류와 상기 물의 함량은 중량비로 다당류:물 = 0.01 : 99.99 ~ 20 : 80 일 수 있다.
바람직하게는 상기 다당류와 상기 물의 함량은 중량비로 다당류:물 = 0.05 : 99.95 ~ 15 : 95 일 수 있고, 보다 바람직하게는 중량비로 다당류:물 = 0.1: 99.90~ 10: 90일 수 있다.
이때, 상기 다당류와 상기 물의 함량이 상기 범위 이내인 경우 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터의 내구성이 향상될 수 있고, 상기 다당류와 상기 물의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터가 부스러지는 문제점이 있다.
또한, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 상기 수성겔의 친수성을 증대시키는 친수성 첨가제를 더 사용할 수 있다.
그리고, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 상기 수성겔의 먼지 흡습량을 감소시킬 수 있는 소수성 첨가제를 더 사용할 수 있다.
또한, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 수성겔의 물성을 증진시킬 수 있는 친수성 첨가제와 소수성 첨가제를 함께 사용할 수 있다.
그리고, 상기 덱스트린(Dextrin)은 하기 화학식 1로 나타내는 녹말(전분)을 가수분해하여 얻어지는 저분자량의 탄수화물로서, 백색 또는 노란색의 분말 형상이고, 다당류로 분류된다.
Figure PCTKR2022011931-appb-img-000001
----- <화학식 1>
또한, 상기 카라기난(Carrageenan)은 홍조식물에서 채취되는 고무 모양의 다당류 물질로서 초콜릿·아이스크림·시럽·치즈 등 여러 가지 식품을 만들 때 끈끈이로 사용한다.
이때, 상기 카라기난은 하기 화학식 2로 나타내는 컬링 나선형 구조를 형성하는 큰 가요성 분자로서, 실온에서 다양한 상이한 겔을 형성하는 능력을 제공한다.
Figure PCTKR2022011931-appb-img-000002
--- <화학식 2>
그리고, 상기 구아검(Guar Gum)은 콩과 구아(Cyamopsis tetragonolobus TAUB.)의 종자 배유부분의 분쇄물을 온수나 열수로 추출하여 얻어지는 것으로서 하기 화학식 3으로 나타내고 주성분은 다당류이다.
즉, 상기 구아검(Guar Gum)은 식품, 사료 및 산업 분야에 유용한 증점 및 안정화 특성을 갖는 구아 콩으로부터 추출된 갈락토만난 다당류이다. 구아 종자 (guar seed)는 기계적으로 탈분되고, 수화, 분쇄 및 스크리닝된다. 상기 구아검(Guar Gum)은 미색 분말로서 제조된다.
Figure PCTKR2022011931-appb-img-000003
------- <화학식 3>
또한, 상기 잔탄검(Xanthan gum)은 박테리아의 종인 크산토모나스 캄페스트리스(xanthomonas campestris)의 발효 공정으로 산출되는 하기 화학식 4로 나타나는 다당류이다.
상기 잔탄검 1 %는 액체의 점도를 상당히 증가시킬 수 있다.
Figure PCTKR2022011931-appb-img-000004
---- <화학식 4>
그리고, 상기 커드란(Curdlan)은 하기 화학식 5로 나타내는 포도당의 고분자량 중합체인 수불용성 선형 베타-1,3-글루칸으로, β-연결된 포도당 잔류물로 구성되며 다당류이고, 수성 현탁액에서 가열하면 탄성겔을 형성한다.
Figure PCTKR2022011931-appb-img-000005
------ <화학식 5>
또한, 상기 타마린드검은 타마린드(Tamarindus indica Linnι)의 종자 배유 부분으로부터 얻어진 것으로 하기 화학식 6으로 나타나는 다당류를 주성분으로 한다.
Figure PCTKR2022011931-appb-img-000006
------ <화학식 6>
여기서, 상기 다당류의 예시로 상기 덱스트린, 카라기난, 구아검, 잔탄검, 커드란 및 타마린드검을 기재하였으나, 상기 다당류의 종류가 이에 한정하지 않고, 다당류이면서 수성겔을 형성할 수 있는 물질이면 모두 포함할 수 있다.
또한, 상기 비타민류는
비타민 A, 비타민 B, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 및 비타민 K로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
여기서, 상기 비타민류는 경수에 들어있는 염소를 제거할 수 있으며, 염소외의 비금속 성분을 제거할 수 있다.
또한, 상기 비타민류는 피부 건강에 유리한 역할을 할 수 있다.
그리고, 상기 비타민류는 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 통과한 연수에 용해되어 피부, 눈, 점막, 또는 소화기에 유리한 작용을 할 수 있다.
또한, 상기 비타민류는 물에 용해 또는 분산되어 수성겔에 투입될 수 있다.
여기서, 상기 비타민류는 다당류 100 중량부에 대하여 비타민류 5 ~ 80 중량부를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 다당류 100 중량부에 대하여 비타민류 8 ~ 78 중량부를 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 다당류 100 중량부에 대하여 비타민류 10 ~ 75 중량부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 비타민류의 함량이 상기 범위 이내인 경우 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 통과한 연수의 피부 친화성이 향상될 수 있고, 상기 비타민류 의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 통과한 연수의 피부 친화성이 감소되는 문제점이 있다.
또한, 상기 비타민 A는 피부의 세포를 유지하고 피지와 땀의 분비를 촉진하여 피부를 부드럽고 매끄럽게 해준다. 또한, 콜라겐의 생성을 도와 피부를 탄력있게 가꿔주며 항산화 능력을 갖고 있어 세포와 DNA를 파괴하는 활성산소를 제거해 새로운 피부 세포를 재생시켜 준다.
그리고, 상기 비타민 B는 면역력을 높여주는 대표 영양소로, 피로 회복과 에너지 생성에 도움을 준다. 상기 비타민 B 결핍시 면역력 저하와 피로를 유발할 수 있고, 과다 섭취 시 피부예민증, 감각신병증 등을 유발할 수 있다.
또한, 상기 비타민 C는 수돗물의 염소를 제거하고, 체내에서 항산화 물질로 작용하며, 콜라겐을 형성하여 몸의 조직을 만들고, 소장에서 철분의 흡수를 도와주는 등 다양한 기능을 수행하는 영양소이다.
그리고, 상기 비타민 D는 칼슘 농도와 골밀도를 유지시켜 골연화증이나 골다공증 위험을 예방하며 면역력을 높이는 역할을 한다.
또한, 상기 비타민 E는 생체막에서 지방질 산화 방지, 적혈구 보호, 세포호흡, 헴 합성 및 혈소판 응집에 관여한다.
그리고, 상기 비타민 K는 혈액응고제 역할을 하고, 뼈를 강하게 만들거나 심장질환을 예방하는 등 다양한 기능을 한다.
또한, 상기 금속 이온 제거제는
EDTA-4Na(Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate), DPTMPA(Diethylene Triamine Pentamethylene Phosphonic Acid), HEDP(1-Hydroxy Ethylidene-1, 1-Diphosphonic Acid), Sodium Gluconate, 및 EGTA(Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N′,N′-tetraacetic acid)로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
여기서, 상기 금속 이온 제거제는 경수의 마그네슘과 칼슘을 상기 금속 이온 제거제를 구성하는 킬레이트제로 흡착하여 제거하는 역할을 한다.
또한, 상기 금속 이온 제거제는 물에 용해 또는 분산되어 수성겔에 투입될 수 있다.
여기서, 상기 금속 이온 제거제는 상기 다당류 100 중량부에 대하여 금속 이온 제거제 2 ~ 70 중량부를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 다당류 100 중량부에 대하여 금속 이온 제거제 5 ~ 68 중량부를 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 다당류 100 중량부에 대하여 금속 이온 제거제 8 ~ 65 중량부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 금속 이온 제거제의 함량이 상기 범위 이내인 경우 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 통과한 연수의 피부 친화성이 향상될 수 있고, 금속 이온 제거제의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 통과한 연수의 피부 친화성이 감소되는 문제점이 있다.
그리고, 상기 EDTA-4Na는 Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate로서, 하기 화학식 7로 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2022011931-appb-img-000007
-------- <화학식 7>
또한, DPTMPA는 Diethylene Triamine Pentamethylene Phosphonic Acid로서, 하기 화학식 8로 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2022011931-appb-img-000008
------ <화학식 8>
그리고, 상기 HEDP는 1-Hydroxy Ethylidene-1, 1-Diphosphonic Acid로서, 하기 화학식 9로 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2022011931-appb-img-000009
-------- <화학식 9>
또한, 상기 Sodium Gluconate는 하기 화학식 10으로 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2022011931-appb-img-000010
------- <화학식 10>
그리고, 상기 EGTA는 ethylene glycol-bis(β-aminoethyl ether)-N,N,N,N-tetraacetic acid로서, 하기 화학식 11로 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2022011931-appb-img-000011
------ <화학식 11>
여기서, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 다당류 100 중량부에 대하여 물 50 ~ 5000 중량부를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 다당류 100 중량부에 대하여 물 80 ~ 4500 중량부를 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 다당류 100 중량부에 대하여 물 100 ~ 4000 중량부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 물의 함량이 상기 범위 이내인 경우 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터의 내구성 및 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 통과한 연수의 피부 친화성이 향상될 수 있고, 물의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터가 부스러질 수 있고, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 통과한 연수의 피부 친화성이 감소되는 문제점이 있다.
그리고, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는
겔 컨테이너에 충진된 후 열처리 공정을 거쳐 복합체 형상으로 안정화되어 형성될 수 있다.
여기서, 상기 겔 컨테이너는 겔 컨테이너로서 캡슐 형상, 원반 형상, 구 형상, 원기둥 형상, 원뿔 형상, 사각기둥 형상, 사각뿔 형상, 마름모 형상, 삼각기둥 형상, 삼각뿔 형상, 다각기둥 형상, 다각뿔 형상 등을 포함하는 여러 형상으로 제작되어 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 수용하여 최종적인 친환경 금속 킬레이트 겔필터의 형상을 결정한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 금속 킬레이트 겔필터 및 이를 이용한 연수 샤워 헤드를 나타낸 도면이다.
도 1의 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 참조하면, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 캡슐 형상의 켈 컨테이너에 수용되어 제조됨으로써 최종 형상이 캡슐 형상을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 필터 기공이 0.05 ㎛ ~ 1000 ㎛ 일 수 있다.
여기서, 바람직하게는 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 필터 기공이 0.5 ㎛ ~ 500 ㎛ 일 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 필터 기공이 1 ㎛ ~ 300 ㎛ 일 수 있다.
그리고, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터의 필터 두께는 50 ㎛ ~ 200 mm 일 수 있다.
여기서, 바람직하게는 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터의 필터 두께는 60 ㎛ ~ 180 mm 일 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터의 필터 두께는 70 ㎛ ~ 150 mm 일 수 있다.
그러나, 이에 한정하지 않고, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터의 필터 두께는 상기 겔 컨테이너의 형상에 맞게 두께가 변화될 수 있다.
또한, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 부직포 형상일 수 있다.
여기서, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 섬유 형상이 아닌 모든 경우의 형상일 수 있다.
그리고, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 재단 가능할 수 있다.
여기서, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 열처리되고 건조되어 재단할 수 있는 상태가 될 수 있다.
또한, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는
다당류 100 중량부에 대하여
비타민류 5 ~ 80 중량부;
금속 이온 제거제 2 ~ 70 중량부; 및
물 50 ~ 5000 중량부;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 바람직하게는 바람직하게는 상기 다당류 100 중량부에 대하여 비타민류 8 ~ 78 중량부를 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 다당류 100 중량부에 대하여 비타민류 10 ~ 75 중량부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 비타민류의 함량이 상기 범위 이내인 경우 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 통과한 연수의 피부 친화성이 향상될 수 있고, 상기 비타민류 의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 통과한 연수의 피부 친화성이 감소되는 문제점이 있다.
또한, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 바람직하게는 상기 다당류 100 중량부에 대하여 금속 이온 제거제 5 ~ 68 중량부를 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 다당류 100 중량부에 대하여 금속 이온 제거제 8 ~ 65 중량부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 금속 이온 제거제의 함량이 상기 범위 이내인 경우 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 통과한 연수의 피부 친화성이 향상될 수 있고, 금속 이온 제거제의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 통과한 연수의 피부 친화성이 감소되는 문제점이 있다.
친환경 금속 킬레이트 겔필터 제조방법
본 발명은 비타민류로 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터의 제조방법을 저렴한 비용으로 제공하므로, 공정안정성과 상품 생산성이 월등하다.
본 발명은 비타민류로 피부건강을 유지하고 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터 제조방법으로서,
다당류를 준비하는 단계;
비타민류를 물에 넣어 비타민류 용액 또는 분산액을 형성하는 단계;
금속 이온 제거제를 물에 넣어 금속 이온 제거제 용액 또는 분산액을 형성하는 단계;
상기 다당류, 상기 비타민류 용액 또는 분산액, 및 금속 이온 제거제 용액 또는 분산액을 혼합하고 교반하여 친환경 금속 킬레이트 겔 필터 전구체를 형성하는 단계;
상기 친환경 금속 킬레이트 겔 필터 전구체를 겔 컨테이너에 충진하는 단계; 및
상기 겔 컨테이너에 충진된 상기 친환경 금속 킬레이트 겔 필터 전구체에 열처리 공정을 수행하고 건조하여, 상기 비타민류와 상기 금속 이온 제거제가 고루 분산되어 복합체 형상으로 결합된 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 형성하는 단계;를 포함한다.
여기서, 상기 다당류, 상기 비타민류 용액 또는 분산액, 및 금속 이온 제거제 용액 또는 분산액을 혼합하고 교반하여 친환경 금속 킬레이트 겔 필터 전구체를 형성하는 단계에서,
상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터 전구체는
다당류 100 중량부에 대하여
비타민류 5 ~ 80 중량부;
금속 이온 제거제 2 ~ 70 중량부; 및
물 50 ~ 5000 중량부;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는
겔 컨테이너에 충진된 후 열처리 공정을 거쳐 복합체 형상으로 안정화되어 형성될 수 있다.
여기서, 상기 겔 컨테이너는 캡슐 형상, 원반 형상, 구 형상, 원기둥 형상, 원뿔 형상, 사각기둥 형상, 사각뿔 형상, 마름모 형상, 삼각기둥 형상, 삼각뿔 형상, 다각기둥 형상, 다각뿔 형상 등을 포함하는 여러 형상으로 제작되어 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 수용하여 최종적인 친환경 금속 킬레이트 겔필터의 형상을 결정한다.
또한, 상기 열처리 공정은 20 ~ 50 ℃의 온도에서 수행될 수 있다.
여기서, 상기 열처리 공정은 상기 비타민류나 상기 금속 이온 제거제가 손상받지 않은 온도이면 어느 온도에서도 수행될 수 있다.
그리고, 상기 다당류는
덱스트린, 카라기난, 구아검, 잔탄검, 커드란 및 타마린드검으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
또한, 상기 비타민류는
비타민 A, 비타민 B, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 및 비타민 K로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
그리고, 상기 금속 이온 제거제는
EDTA-4Na(Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate), DPTMPA(Diethylene Triamine Pentamethylene Phosphonic Acid), HEDP(1-Hydroxy Ethylidene-1, 1-Diphosphonic Acid), Sodium Gluconate, 및 EGTA(Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N′,N′-tetraacetic acid)로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
친환경 금속 킬레이트 겔필터를 수용하는 물품
본 발명은 비타민류로 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 이용한 연수 샤워 헤드, 정수기 수전, 욕실 수전, 씽크대 수전, 보일러 수전, 또는 물통 입구 등의 물품을 제공하므로, 적용 범위가 다양한 장점이 있다.
본 발명은 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 수용하는 물품을 제공한다.
여기서, 상기 물품은 연수 샤워 헤드인 물품일 수 있다.
또한, 상기 물품은 정수기 수전, 욕실 수전, 씽크대 수전, 보일러 수전, 또는 물통 입구인 물품일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 금속 킬레이트 겔필터 및 이를 이용한 연수 샤워 헤드를 나타낸 도면이다.
도 1의 연수 샤워 헤드를 참조하면, 상기 연수 샤워 헤드는 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 상기 연수 샤워 헤드의 목 부분에 삽입하여 투입되는 경수를 연수로 바꾸어 피부에 자극을 주지 않고 쾌적한 생활을 가능하게 할 수 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.
<실시예>
<실시예 1> 친환경 금속 킬레이트 겔필터 제조 - I
물 1000 g에 덱스트린 100 g, 비타민 C 30 g, 및 EDTA-4Na(Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate) 20 g을 넣고 교반하여 친환경 금속 킬레이트 겔필터 전구체를 형성하였다. 그 후, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터 전구체를 캡슐 형상의 겔 컨테이너에 고르게 충진한 후 40 ℃의 오븐에서 12 시간 동안 열처리하였다. 그런 다음, 실온의 건조한 장소에서 2 시간 동안 건조하여 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 제조하였다.
<실시예 2> 친환경 금속 킬레이트 겔필터 제조 - Ⅱ
물 1000 g에 덱스트린 100 g, 비타민 C 30 g, 및 EGTA(Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N′,N′-tetraacetic acid) 20 g을 넣고 교반하여 친환경 금속 킬레이트 겔필터 전구체를 형성하였다. 그 후, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터 전구체를 캡슐 형상의 겔 컨테이너에 고르게 충진한 후 50 ℃의 오븐에서 12 시간 동안 열처리하였다. 그런 다음, 실온의 건조한 장소에서 2 시간 동안 건조하여 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 제조하였다.
<실시예 3> 친환경 금속 킬레이트 겔필터 제조 - Ⅲ
물 1000 g에 덱스트린 100 g, 비타민 B 30 g, 및 EDTA-4Na(Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate) 20 g을 넣고 교반하여 친환경 금속 킬레이트 겔필터 전구체를 형성하였다. 그 후, 상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터 전구체를 캡슐 형상의 겔 컨테이너에 고르게 충진한 후 40 ℃의 오븐에서 12 시간 동안 열처리하였다. 그런 다음, 실온의 건조한 장소에서 2 시간 동안 건조하여 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 제조하였다
<실시예 4> 연수 샤워 헤드 제조 - I
상기 실시예 1에서 제조된 캡슐 형상의 겔 컨테이너에 형성된 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 샤워 헤드의 캡슐 수용 공간에 투입하여 연수 샤워 헤드를 제조하였다.
<실시예 5> 연수 샤워 헤드 제조 - Ⅱ
상기 실시예 2에서 제조된 캡슐 형상의 겔 컨테이너에 형성된 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 샤워 헤드의 캡슐 수용 공간에 투입하여 연수 샤워 헤드를 제조하였다.
<실시예 6> 연수 샤워 헤드 제조 - Ⅲ
상기 실시예 3에서 제조된 캡슐 형상의 겔 컨테이너에 형성된 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 샤워 헤드의 캡슐 수용 공간에 투입하여 연수 샤워 헤드를 제조하였다.
<실험예 1> EDTA 킬레이트의 연수화 성능 분석
EDTA 킬레이트(EDTA-4Na)를 사용하여 연수화 성능을 분석하였다.
칼슘 용액에 상기 EDTA 킬레이트와 상기 칼슘과 반응하는 인산염(Phosphate) 계열의 물질을 첨가한 후 연수화 반응을 분석하였다.
이때, 인산염(Phosphate)은 인산수소암모늄(Ammonium hydrogen phosphate)을 사용하였다.
도 2a는 본 발명의 실험예 1의 반응전 2가지 종류의 용액 사진이고, 도 2b는 2가지 종류의 용액에 인산수소암모늄(Ammonium hydrogen phosphate)을 각각 투입하는 사진이고, 도 2c는 반응 후 2가지 종류의 용액 사진이다.
도 2a를 참조하면, 1번 용액으로 칼슘과 EDTA 용액을 준비하였고, 2번 용액으로 칼슘 용액을 준비하였다.
이때, 1번 용액과 2번 용액의 칼슘의 농도는 동일하였다.
도 2b를 참조하면, 2가지 종류의 용액에 인산수소암모늄(Ammonium hydrogen phosphate)를 각각 투입하는 과정의 사진이다.
도 2c를 참조하면, 인산수소암모늄(Ammonium hydrogen phosphate) 투입 후 2가지 종류의 용액 사진으로, 상기 칼슘과 EDTA 용액이 들어 있는 1번 용액에서는 인산수소암모늄(Ammonium hydrogen phosphate) 투입 후 EDTA가 칼슘을 흡착하여 제거하므로, 인산수소암모늄(Ammonium hydrogen phosphate)이 칼슘과 반응하지 못하여 용액이 투명하게 나타났다.
반면, 상기 칼슘만이 들어 있는 2번 용액에서는 인산수소암모늄(Ammonium hydrogen phosphate) 투입 후 인산수소암모늄(Ammonium hydrogen phosphate)이 칼슘과 반응하므로 용액이 탁하게 나타났다.
여기서, EDTA는 칼슘(Ca)을 효과적으로 흡착하여 제거하였다.
<실험예 2> 친환경 금속 킬레이트 겔필터 연수화 성능 분석
상기 실시예 1의 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 사용하여 연수화 성능을 분석하였다.
칼슘 용액에 상기 실시예 1의 친환경 금속 킬레이트 겔필터와 상기 칼슘과 반응하는 인산염(Phosphate) 계열의 물질을 첨가한 후 연수화 반응을 분석하였다.
이때, 인산염(Phosphate)은 인산수소암모늄(Ammonium hydrogen phosphate)을 사용하였다.
도 3a는 본 발명의 실험예 2의 반응전 칼슘 용액 사진이고, 도 3b는 일부 칼슘 용액에 실시예 1의 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 넣은 사진이고, 도 3c는 친환경 금속 킬레이트 겔필터 제거 후 칼슘 농도 측정하는 사진이고, 도 3d는 칼슘과 반응하는 인산수소암모늄(Ammonium hydrogen phosphate)을 투입하여 침전 반응이 나타난 사진이다.
도 3a를 참조하면, 초기 칼슘 농도 540 ppm의 칼슘 용액 2개를 준비하였다.
도 3b를 참조하면, 사진 오른쪽 칼슘 용액 1개에 상기 실시예 1에서 제조한 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 투입하였다.
여기서, 상기 실시예 1에서 제조한 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 투입하여도 용액의 투명성은 유지되었다.
도 3c를 참조하면, 사진 오른쪽 칼슘 용액에서 상기 실시예 1에서 제조된 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 제거하여 칼슘 농도 측정하는 사진이다.
여기서, 상기 실시예 1에서 제조된 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 투입 전후 용액의 투명성을 유지시켰다.
도 3d를 참조하면, 2개의 칼슘 용액에 칼슘과 반응하는 인산수소암모늄(Ammonium hydrogen phosphate)을 투입하여 투입하여 침전 반응이 나타난 사진이다.
여기서, 상기 실시예 1에서 제조된 친환경 금속 킬레이트 겔필터가 투입되지 않은 사진 왼쪽의 용액에서 칼슘과 인산수소암모늄(Ammonium hydrogen phosphate)이 반응하여 침전반응을 유발하여 투명 용액이 탁하게 변하였다.
반면, 상기 실시예 1에서 제조된 친환경 금속 킬레이트 겔필터가 투입된 사진 오른쪽의 용액에서는 상기 실시예 1에서 제조된 친환경 금속 킬레이트 겔필터가 칼슘을 흡착하여 제거하므로, 인산수소암모늄(Ammonium hydrogen phosphate)이 반응할 칼슘이 제거되어 침전반응을 유발하지 않고 용액의 투명성을 유지하였다.
여기서, 상기 실시예 1에서 제조된 친환경 금속 킬레이트 겔필터는 칼슘(Ca)을 효과적으로 흡착하여 제거하였고 용액의 투명성을 유지하였다.
도 4는 본 발명의 실험예 2에서 친환경 금속 킬레이트 겔필터 투입 전후 칼슘 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 칼슘 용액에 상기 실시예 1에서 제조된 친환경 금속 킬레이트 겔필터(H201 필터)를 투입하면 10 초 이내에 칼슘 농도가 대략 1/5로 감소하였다.
지금까지 본 발명에 따른 친환경 금속 킬레이트 겔필터, 이의 제조방법 및 이를 이용한 연수 샤워 헤드에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지고, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 비타민류로 피부건강을 유지하고 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터 및 이를 이용한 연수 샤워 헤드에 이용될 수 있다.

Claims (19)

  1. 비타민류로 피부건강을 유지하고 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터로서,
    다당류;
    비타민류;
    금속 이온 제거제; 및
    물을 포함하며,
    상기 다당류와 상기 물은 수성겔을 형성하며, 상기 수성겔에 상기 비타민류와 상기 금속 이온 제거제가 고루 분산되어 복합체 형상으로 결합되어 겔필터를 형성하는 것을 특징으로 하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다당류는
    덱스트린, 카라기난, 구아검, 잔탄검, 커드란 및 타마린드검으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비타민류는
    비타민 A, 비타민 B, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 및 비타민 K로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 이온 제거제는
    EDTA-4Na(Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate), DPTMPA(Diethylene Triamine Pentamethylene Phosphonic Acid), HEDP(1-Hydroxy Ethylidene-1, 1-Diphosphonic Acid), Sodium Gluconate, 및 EGTA(Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N′,N′-tetraacetic acid)로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는
    겔 컨테이너에 충진된 후 열처리 공정을 거쳐 복합체 형상으로 안정화되어 형성되는 것을 특징으로 하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는
    필터 기공이 0.05 ㎛ ~ 1000 ㎛ 인 것을 특징으로 하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터의
    필터 두께는 50 ㎛ ~ 200 mm 인 것을 특징으로 하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는
    부직포 형상인 것을 특징으로 하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는
    재단 가능한 것을 특징으로 하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터는
    다당류 100 중량부에 대하여
    비타민류 5 ~ 80 중량부;
    금속 이온 제거제 2 ~ 70 중량부; 및
    물 50 ~ 5000 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터.
  11. 비타민류로 피부건강을 유지하고 염소를 제거하고, 금속이온 제거제로 칼슘과 마그네슘을 제거하여 경수를 연수로 바꿔주는 겔 형상의 친환경 금속 킬레이트 겔필터 제조방법으로서,
    다당류를 준비하는 단계;
    비타민류를 물에 넣어 비타민류 용액 또는 분산액을 형성하는 단계;
    금속 이온 제거제를 물에 넣어 금속 이온 제거제 용액 또는 분산액을 형성하는 단계;
    상기 다당류, 상기 비타민류 용액 또는 분산액, 및 금속 이온 제거제 용액 또는 분산액을 혼합하고 교반하여 친환경 금속 킬레이트 겔 필터 전구체를 형성하는 단계;
    상기 친환경 금속 킬레이트 겔 필터 전구체를 겔 컨테이너에 충진하는 단계; 및
    상기 겔 컨테이너에 충진된 상기 친환경 금속 킬레이트 겔 필터 전구체에 열처리 공정을 수행하고 건조하여, 상기 비타민류와 상기 금속 이온 제거제가 고루 분산되어 복합체 형상으로 결합된 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 형성하는 단계;를 포함하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 열처리 공정은
    20 ~ 50 ℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터 제조방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 다당류는
    덱스트린, 카라기난, 구아검, 잔탄검, 커드란 및 타마린드검으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터 제조방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 비타민류는
    비타민 A, 비타민 B, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 및 비타민 K로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터 제조방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 금속 이온 제거제는
    EDTA-4Na(Tetrasodium Ethylene Diamine Tetra Acetate), DPTMPA(Diethylene Triamine Pentamethylene Phosphonic Acid), HEDP(1-Hydroxy Ethylidene-1, 1-Diphosphonic Acid), Sodium Gluconate, 및 EGTA(Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N′,N′-tetraacetic acid)로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터 제조방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 친환경 금속 킬레이트 겔필터 전구체는
    다당류 100 중량부에 대하여
    비타민류 5 ~ 80 중량부;
    금속 이온 제거제 2 ~ 70 중량부; 및
    물 50 ~ 5000 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    친환경 금속 킬레이트 겔필터 제조방법.
  17. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 친환경 금속 킬레이트 겔필터를 수용하는 물품.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 물품은 연수 샤워 헤드인 물품.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 물품은 정수기 수전, 욕실 수전, 씽크대 수전, 보일러 수전, 또는 물통 입구인 물품.
PCT/KR2022/011931 2021-08-10 2022-08-10 친환경 금속 킬레이트 겔필터, 이의 제조방법 및 이를 이용한 연수 샤워 헤드 WO2023018225A1 (ko)

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