KR200367639Y1 - Ceramic - Google Patents

Abstract

점토, 장석, 규석, 도석 등의 재료를 단독 또는 혼합하여 일정한 형태로 한 후 열을 가하여 경화시켜 도자기를 제조하는 도자기 제조방법이 개시된다.Disclosed is a pottery manufacturing method for producing ceramics by hardening by applying heat, such as clay, feldspar, quartzite, pottery, or the like alone or mixing to a certain form.

본 고안의 방법은 일정한 형태로 빚어진 형태의 초벌구이를 시행한 도자기에 대해 TiO₂30 ~ 40중량%, CuO 10 ~ 20중량%, ZnO 5 ~ 10중량%, CdCl₂5 ~ 10중량%, 백금이온(Pt+), 은이온(Ag+) 및 카드뮴이온(Cd+)으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 이온이 1ppm ~ 10ppm 존재하는 촉매활성제 5중량% 이하 및 잔부가 물인 광촉매 조성물을 재벌구이 전에 상기 도자기의 표면에 도포되는 유약에 혼합하여 유약과 함께 상기 도자기의 표면에 도포하여 건조하고 상기 도자기를 재벌구이하는 것을 특징으로 한다.According to the method of the present invention, TiO ₂ 30 to 40% by weight, CuO 10 to 20% by weight, ZnO 5 to 10% by weight, CdCl ₂ 5 to 10% by weight, and platinum ions were prepared for ceramics which had been formed in a uniform form. (Pt +), silver ions (Ag +) and cadmium ions (Cd +) of at least one ion selected from the group consisting of 1 ppm to 10 ppm of the presence of 5% by weight or less of the catalyst active agent present in the photocatalyst composition It is characterized in that it is mixed with the glaze applied to the surface and coated with the glaze on the surface of the porcelain and dried to roast the porcelain.

Description

항균성 광촉매 조성물이 코팅된 도자기{Ceramic}Ceramics coated with antimicrobial photocatalyst composition {Ceramic}

본 고안은 광촉매 조성물이 도포된 항균성 도자기에 관한 것이다. 좀 더 상세하게는 도자기에 항균성이 있는 광촉매조성물을 도포하여 도자기 본래의 특유의 질감을 유지하면서도 기존의 도자기 제조과정상 큰 변화를 일으키지 않는, 항균성 도자기에 관한 것이다.The present invention relates to an antimicrobial ceramic coated with a photocatalyst composition. More specifically, the present invention relates to an antimicrobial pottery by applying a photocatalyst composition having antimicrobial properties to ceramics, while maintaining the original texture of the ceramics and not causing a great change in the existing ceramics manufacturing process.

본 고안의 도자기는 멸균 및 항균 효과가 아주 탁월하며, 병원성 대장균 O-157이나 살모넬라균 등의 세균류와 흑곰팡이나 청곰팡이 등의 진균류의 제거효율이 매우 우수한 것으로 나타났다.The porcelain of the present invention has excellent sterilization and antimicrobial effect, and the removal efficiency of bacteria such as pathogenic Escherichia coli O-157 and Salmonella and fungi such as black mold or blue mold was very excellent.

조사된 바에 의하면 음용수의 경우 ㎖ 당 100개 이하로 제한되어 있는 일반세균이 최고 1만7천300개까지 검출되는 등 음용수에서 세균이 다량 검출된 것이 보고된 바 있다. 이러한 물을 사용하는 행주나 식기 등은 식중독균, 대장균 등의 서식처가 된다. 사람이 먹거나 마시는 도구로 사용되는 식기류는 특히 세균류의 감염에 민감하며 따라서 위생적으로 매우 청결히 유지되어야 한다. 그런데, 금속 및 플라스틱 제조기술의 발달에 힘입어 현대인이 사용하는 대부분의 식기류는 플라스틱제 또는 금속, 특히 스테인레스제가 많은 것이어서 특별히 이들 식기류에 대해서는 항균성 등의 기능을 부여하기는 어려운 점이 있다. 그러나 식기류 중 도기, 즉 점토, 장석, 규석 등의 무기재료를 일정한 형태로 빚어 열에 의해 경화시켜 제조 사용하는 도자기류는 원재료 속에 여러 다양한 혼합물을 포함할 수 있는 가능성이 있어 항균성이라는 기능의 부여가 시도될 수 있다. 이에 알려진 바에 의하면 일본 및 유럽에서는 도자기 등의 식기류 등에 항균제의 첨가에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그 일예로 현재 사용되어지고 있는 항균성 도자기 중 은계 항균제를 사용하여 도자기에 항균성을 부여한 예가 있는데, 은계 항균제시스템은 열 및 빛에 의한 도자기가 변색되거나 균사체에서 균체내독성(Endotoxine)이 발생하는 문제점이 있으며, 은(Ag)을 실리카(Silica)에 접목시킨 화합물 이므로 제품 생산시에 침강에 따른 물성의 불규칙 및 불균일 등의 문제점이 있다. 따라서 은을 바탕으로 하지 않거나 사용하더라도 상기의 문제점이 없는 도자기류의 항균성 부여에 적용 가능한 항균제시스템 개발이 요구되어 진다.As a result, drinking water has been reported to detect a large amount of bacteria in drinking water, such as up to 17,300 general bacteria are limited to less than 100 per ml. Dish cloths and dishes using such water become habitats for food poisoning bacteria and E. coli bacteria. Tableware used as tools for human eating or drinking is particularly sensitive to bacterial infections and therefore must be kept very hygienic. However, due to the development of metal and plastic manufacturing technology, most of the tableware used by modern people are made of plastic or metal, especially stainless, and thus, it is difficult to give functions such as antibacterial properties to these tableware. However, ceramics made of ceramics, that is, clay, feldspar, and quartz, which are formed in a certain form and cured by heat, can be included in various raw materials. Can be. It is known that in Japan and Europe, studies on the addition of antimicrobial agents to tableware, such as ceramics, are being actively conducted. For example, among the antimicrobial ceramics currently used, silver-based antimicrobial agents are used to give antimicrobial properties to the ceramics. The silver-based antimicrobial system causes problems such as discoloration of the porcelain due to heat and light or endotoxine in the mycelium. In addition, since silver (Ag) is a compound incorporating silica (Silica), there are problems such as irregularities and non-uniformity of physical properties due to sedimentation during product production. Therefore, it is required to develop an antimicrobial system that can be applied to the antimicrobial properties of ceramics without the above problems even if it is not based on silver or used.

도자기류에 항균시스템을 도입하기 위해 고려되어야 할 요소 중 또 다른 한가지는 도자기 형성물이 되는 점토, 규석 등에 항균물질이 혼합될 수 있는 경우, 이들은 고온의 열 경화과정을 거친 후에도 그리고 제품화 후에까지도 항균력이 유지 발휘되어야 한다는 점이다. 또한 원재료에 혼입되는 경우 도자기 본래의 질감을 해치지 않아야 한다는 점 또한 중요하다. 또한 원료재료에 혼입되지 않는 경우에, 도자기 표면에 도포되는 경우 적절한 바인더 시스템이 도입되거나 바인더 시스템없이 기존의 도자기에 도포되는 유약 등에 혼합하여 사용가능하여 도자기의 표면에 부착되어야 한다는 점이다. 이를 위해서는 도자기의 항균성 부여에 적절한 항균물질의 도입과 이의 도자기 제조과정 중에의 적절한 적용(Application)이 연구되어져야 한다.Another factor that should be considered for the introduction of antimicrobial systems in ceramics is that they can be mixed with clays and silicas, which form porcelain formations. This must be maintained. It is also important not to harm the original texture of the porcelain when incorporated into the raw material. In addition, when it is not mixed in the raw material, when applied to the porcelain surface, an appropriate binder system may be introduced or mixed with the glaze applied to an existing porcelain without a binder system, and the like should be attached to the porcelain surface. To this end, the introduction of antimicrobial materials appropriate for the antimicrobial properties of ceramics and their application during the ceramic manufacturing process should be studied.

본 고안은 상기의 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 항균성 도가기를 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above point, an object of the present invention is to provide an antimicrobial pot.

도 1은 본 고안에 따른 도자기의 단면구성도면이다.1 is a cross-sectional view of the ceramics according to the present invention.

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 도자기는 점토, 장석, 규석, 도석 등의 재료를 단독 또는 혼합하여 일정한 형태로 한 후 열을 가하여 경화시켜 형성되는 도자기에 있어서, 일정한 형태로 빚어진 형태의 초벌구이를 시행한 도자기에 대해 TiO₂30 ~ 40중량%, CuO 10 ~ 20중량%, ZnO 5 ~ 10중량%, CdCl₂5 ~ 10중량%, 백금이온(Pt+), 은이온(Ag+) 및 카드뮴이온(Cd+)으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 이온이 1ppm ~ 10ppm 존재하는 촉매활성제 5중량% 이하 및 잔부가 물인 광촉매 조성물을 재벌구이 전에 상기 도자기의 표면에 도포되는 유약에 혼합하여 유약과 함께 상기 도자기의 표면에 도포하여 건조하고 상기 도자기를 재벌구이하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 별도의 바인더(결합제)를 이용하지 않더라도 초벌구이 이후 도자기에 바르게 되는 유약에 혼합사용함으로써 용이하게 도자기 제조공정 중에 적용할 수 있게 된다. 또한 본 고안의 광촉매 조성물은 원재료에 혼입되어 사용되는 것이 아니나 - 따라서 원재료의 배합에 따른 도자기의 질감에 영향을 미치지 않는다.- 초벌구이 이후에 도자기 표면에 적용되어야 한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the ceramics according to the present invention is a ceramic, which is formed by hardening by applying heat after hardening alone or mixing a material such as clay, feldspar, silica, pottery, etc. 30 ~ 40% by weight of TiO ₂ , 10 ~ 20% by weight of CuO, 5 to 10% by weight of ZnO, 5 to 10% by weight of CdCl ₂ , platinum ions (Pt +), silver ions 1 to 10 ppm of one or more ions selected from the group consisting of Ag +) and cadmium ions (Cd +) are mixed with a photocatalyst composition having 5% by weight or less of a catalytic activator present and the balance of water in the glaze applied to the surface of the ceramic before baking It is characterized by applying to the surface of the porcelain with glaze and drying and roasting the porcelain. As a result, even without using a separate binder (binder), it can be easily applied during the ceramic manufacturing process by mixing and using the glaze applied to the ceramic after the first baking. In addition, the photocatalyst composition of the present invention is not used in the raw material is mixed with-thus does not affect the texture of the porcelain according to the blending of the raw material-should be applied to the surface of the porcelain after roasting.

이하 본 고안을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 고안에서 사용되는 항균제 시스템은 은(Ag)을 사용하지 않는 점에 특징이 있으며(소량의 은이온은 촉매활성제로 사용), 주촉매제로서 TiO₂, CuO, ZnO 및 CdCl₂를 각각30 ~ 40중량%, 10 ~ 20중량%, 5 ~ 10중량% 및 5 ~ 10중량% 사용한다. 주촉매제로서 상기 TiO₂, CuO, ZnO 및 CdCl₂의 각 조성비율의 각 하한 및 상한은 광촉매반응을 통해 도자기에 항균성을 부여하는 최소한의 범위의 설정 및 유효한 항균성 부여를 위한 최적의 범위의 설정 등의 견지에서 설정되었다.The antimicrobial system used in the present invention is characterized by not using silver (Ag) (a small amount of silver ions are used as a catalyst activator), and TiO ₂ , CuO, ZnO and CdCl ₂ are used as the main catalysts, respectively. Weight percent, 10 to 20 weight percent, 5 to 10 weight percent and 5 to 10 weight percent. The lower limit and upper limit of each composition ratio of TiO ₂ , CuO, ZnO, and CdCl ₂ as main catalysts are set in the minimum range for giving antimicrobial properties to ceramics through photocatalytic reaction, and setting the optimum range for providing effective antimicrobial properties. Was set in terms of.

본 고안의 항균성 도자기는 광촉매조성물을 초벌구이가 끝난 도자기에 도포되는 유약에 혼합되어 함께 도자기의 표면에 도포되어 제조된다. 본고안의 도자기 제조시 별도의 바인더(결합제, 지지체)를 이용하지 않더라도 초벌구이 이후 도자기에 바르게 되는 유약에 혼합사용함으로써 용이하게 도자기 제조공정 중에 적용할 수 있다. 이는 일반적으로 광촉매제가 이를 피도포체에 부착시키기 위해 결합제에 부착되어 사용되는 것과는 대비되는 편리함으로써 본 고안의 장점으로 평가될 수 있다.The antimicrobial ceramics of the present invention are prepared by mixing the photocatalyst composition with glaze applied to the finished pottery. Even if a separate binder (binder, support) is not used in the manufacture of porcelain in this paper, it can be easily applied during the porcelain manufacturing process by mixing and using the glaze applied to the porcelain after baking. This can generally be evaluated as an advantage of the present invention by its convenience as opposed to the use of photocatalysts attached to the binder to adhere them to the workpiece.

이하 실시예를 설명한다.Examples will be described below.

TiO₂30중량%, CuO 20중량%, ZnO 10중량%, CdCl₂8중량%, 촉매활성제(백금이온(Pt+)) 3중량% 및 물 29중량%를 혼합하여 광촉매조성물을 제조하였다. 제조된 광촉매 조성물을 유약과 동일한 양 혼합하여 준비하고, 초벌구이가 된 접시를 미리 준비한 광촉매 조성물 + 유약 혼합물에 침지시켜 완전히 적신 후 상온에서 건조시킨 후 1500℃에서 5시간 재벌구이하였다.A photocatalyst composition was prepared by mixing 30 wt% TiO ₂ , 20 wt% CuO, 10 wt% ZnO, 8 wt% CdCl _2, 3 wt% catalyst activator (Pt +) and 29 wt% water. The prepared photocatalyst composition was prepared by mixing the same amount as the glaze, and the first roasted dish was immersed in the previously prepared photocatalyst composition + glaze mixture, completely wetted, dried at room temperature, and then roasted at 1500 ° C. for 5 hours.

도 1은 상기와 같이 제조된 도자기의 단면구조를 도시한 것으로서 도자기 본체(1)의 표면에 유약 및 광촉매혼합물 코팅층(2)이 형성되는 구조이다. 도자기의 표면에 형성되는 유약 및 광촉매혼합물 코팅층(2)의 두께는 대략 50㎛이하이다. 경우에 따라서는 상기 유약 및 광촉매혼합물 코팅층(2)위에 표면보호용 유약층(3)을 더 형성할 수도 있다.1 illustrates a cross-sectional structure of the ceramics manufactured as described above, in which a glaze and a photocatalyst mixture coating layer 2 are formed on the surface of the ceramic body 1. The thickness of the glaze and photocatalyst mixture coating layer 2 formed on the surface of ceramics is approximately 50 μm or less. In some cases, the surface protection glaze layer 3 may be further formed on the glaze and photocatalyst mixture coating layer 2.

완성된 도자기 접시의 항균성을 테스트 하여 다음의 표에 나타내었다.The antimicrobial properties of the finished porcelain dishes were tested and shown in the following table.

항균성은 시험은 JIS Z 2801-2000 항균가공제품-항균성 시험방법에 의해서 다음의 조건으로 시험하였다.(한국의류시험연구원)The antimicrobial test was conducted under the following conditions by JIS Z 2801-2000 antimicrobial processed product-antimicrobial test method. (Korea Apparel Testing & Research Institute)

- 시험균종: Staphylococcus aureus ATCC 6538(공시균1), Escherichia coli ATCC 8739(공시균2)Test species: Staphylococcus aureus ATCC 6538 (E. coli 1), Escherichia coli ATCC 8739 (E. coli 2)

- 접종균의 농도 및 접종량: 3.2 * 10⁶개/mL, 0.1mL (공시균2)-Inoculation concentration and inoculation volume: 3.2 * 10 ⁶ pcs / mL, 0.1mL

3.5 * 10⁶개/mL, 0.1mL (공시균2)3.5 * 10 ⁶ pcs / mL, 0.1mL

- 시험편의 종류:도자기-Type of test piece: porcelain

- 시험편의 크기: 50 x 50mm-Test piece size: 50 x 50mm

- 비이온계면활성제 : Tween 80, 접종균액에 0.05% 첨가-Nonionic surfactant: Tween 80, 0.05% added to inoculum

<항균성 결과>Antimicrobial Results

시험시료Test Sample 정균감소율Bacteriostatic rate 공시균1Specimen 1 공시균2Specimen 2 제시상태Presentation 99.999.9 97.697.6

개시된 본 고안에 의하면 항균성 도자기가 제공되며 생산된 도자기는 멸균 및 항균 효과가 아주 탁월하다.According to the disclosed invention is provided an antimicrobial porcelain and the produced porcelain is very excellent sterilization and antibacterial effect.

Claims (1)

점토, 장석, 규석, 도석 등의 재료를 단독 또는 혼합하여 일정한 형태로 형성한 도자기 본체(1)와,Porcelain main body (1) formed of a specific shape by mixing materials such as clay, feldspar, quartz stone, and pottery alone or 상기 본체(1)의 상부에 TiO₂30 ~ 40중량%, CuO 10 ~ 20중량%, ZnO 5 ~ 10중량%, CdCl₂5 ~ 10중량%, 백금이온(Pt+), 은이온(Ag+) 및 카드뮴이온(Cd+)으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 이온이 1ppm ~ 10ppm 존재하는 촉매활성제 5중량% 이하 및 잔부가 물인 광촉매 조성물을 코팅하여서 된 광촉매코팅층(2)으로TiO ₂ 30 to 40% by weight, CuO 10 to 20% by weight, ZnO 5 to 10% by weight, CdCl ₂ 5 to 10% by weight, platinum ions (Pt +), silver ions (Ag +) and the upper portion of the main body 1 1 to 10 ppm of at least one ion selected from the group consisting of cadmium ions (Cd +) to the photocatalyst coating layer (2) by coating the photocatalyst composition of 5% by weight or less and the balance of water present 구성되는 것을 특징으로 하는 항균성 도자기.Antimicrobial ceramics, characterized in that composed.