KR101627232B1

KR101627232B1 - 비타민 ｃ 볼을 함유한 카본블록필터 제조방법

Info

Publication number: KR101627232B1
Application number: KR1020130157854A
Authority: KR
Inventors: 김민형; 이종대
Original assignee: 충북대학교 산학협력단; 김민형
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2016-06-03
Anticipated expiration: 2033-12-18
Also published as: KR20150071159A

Abstract

본 발명은 수돗물속의 잔류염소(HCLO)를 보다 효과적으로 제거하기 위한 방법으로 현재 정수기에 유기물 흡착용으로 사용되는 활성탄의 물리적 흡착을 화학적 이온교환을 할 수 있는 비타민 C 볼 소재를 혼합하여 압출소성 방법을 통하여 블록화한 카본블록필터 제조 방법이다.
본 고안에 의하면 기존의 활성탄소 블록필터는 활성탄소에 분포되어 있는 기공(Pore)를 통하여 물속의 잔류염소를 물리적인 흡착(Van der Waals forces)을 통하여 제거하였으나 먹는 물 수질공정 법으로 실험결과 활성탄소 블록필터의 평균 잔류염소 흡착량은 3,000리터를 넘지 못하는 실정에서 일정량의 비타민 C(C₆H₈O₆) 볼을 포함한 카본블록필터를 제조 후 같은 실험을 통하여 5,000liters이상의 제거 효율을 보였다. 이는 활성탄소의 물리적인 흡착과 비타민 씨 볼의 화학적 흡착, 즉, 이온치환으로 이루어진 결과이다.
또한 상기의 활성탄과 비타민 씨 및 열가소성수지 분말을 일정한 비율로 혼합 후 성형장치로 원통형의 블록필터를 생산하여 기존의 소재를 채움 필터 방식에서 제조시 분진이 발생하거나 환경오염이 발생할 가능성을 사전에 배제시킬 수 있도록 경제성을 향상시킨 것이다.

Description

비타민 Ｃ 볼을 함유한 카본블록필터 제조방법{Method for manufacturing of carbon block filter including vitamin C ball}

본 발명은 비타민 C 볼(ball)을 함유한 카본블록필터를 제조하는 방법 및 그러한 방법으로 제조된 카본블록필터에 관한 것이다.

상수도 생산시 염소 소독을 실시하는 주된 목적은 수인성 질병을 예방하기 위함이다. 이때 소독은 유해한 미생물을 사멸시키기 위한 공정이며, 원칙적으로는 완전히 멸균된 물이 되지는 못한다. 염소, 하이포아염소산 및, 하이포아염소이온을 유리 잔류염소라고 하며, 클로르아민을 결합잔류염소라고 한다. 이때 잔류염소는 물속에 용존하는 유리염소 및 클로르아민과 같은 결합형의 산화력을 가진 유효염소를 말한다. 이것은 살균 등의 목적으로 물에 가한 가스 상 또는 분말상의 염소 또는 염소화합물이 원인이 되어 수중에 용존하고 있는 것이다. 염소의 살균력은 세균의 생존에 중요한 한 효소의 능력을 파괴시킬 수 있는 염소의 능력에 기인하는 잔류염소의 농도와 형태물의 pH와 온도, 수중의 불순물농도, 접촉시간 등에 영향을 받는다. 즉 pH가 낮고 온도가 높을수록 염소의 농도가 높고 반응시간이 길수록 강해진다. 염소는 대장균 등 소화계 계통의 전염성 병원균(수인성)에 특히 효과가 크게 작용하며, 바이러스는 대장균보다 염소에 대한 저항력이 강해 생존할 염려가 있고 또한 대부분의 박테리아는 음(-)으로 대전되어 있어 OC- 의 접근이 어렵고 HOCl이 효력이 높다.

염소계열의 소독제에는 염소가스(Cl₂), 차아염소산나트륨(NaOCl), 클로로칼키(Ca(OCl)₂), 이산화염소(ClO₂) 등이 있고 수영장에서 가장 많이 사용하는 것은 차아염소산나트륨이다. 염소를 주입하는 방법은 자동주입장치를 이용하여 액체상의 차아염소산 나트륨을 HOSE를 통해 배관에 주입시키는 것이다.

또한 CENSOR 감지에 의해 수영장의 잔류염소 농도가 0.4 - 1.0PPM으로 유지될 수 있는 양이 자동조절된다. 클로르아민은 살균력은 약하지만 물에 이취미를 주지 않고 살균작용이 오래 지속하는 장점이 있어 이러한 장점을 살려 살균에 이용되기도 한다.

또한 수돗물 속의 잔류염소(HClO) 성분으로 인하여 각종 피부질환 및 생식기와 비뇨기손상, 심장질환, 동맥경화, 만성천식 등을 유발하는 수돗물 속의 잔류염소 성분을 제거하기 위하여 지금까지는 활성탄의 기공을 이용한 강제흡착을 하였으며 이는 물리적인 흡착으로 기공이 포화상태일 경우에는 흡착을 못하며 탈착으로 인한 2차적인 오염이 유발할 수 있다. 이는 정수기용 필터로 사용되는 활성탄의 비표면적(BET)을 측정한 결과 통상 900~1200㎡/g 의 면적이 있으며 표 1과 같이 국내 대형 정수기 메이커의 활성탄은 차이를 보이고 있다.

또한 활성탄의 입도가 20~40Mesh의 활성탄 입자를 필터 하우징에 채움 방식으로 제작하여 사용시 밀도가 약한 부분으로 물길(Water line)이 발생되어 활성탄흡착능력을 100% 발휘하지 못하였다.

이하 표 1은 국내 정수기 입상 활성탄필터(채움 방식)의 비교분석을 나타낸다.

	단위	A사	B사	C사
BET	㎡/g	960	879	1025
평균 기공(Avg. Pore)	Å	18.8	20.5	18.2
필터당 그램(grams per filter)	그램(g)	180	180	180

본 발명은 수돗물 속의 잔류염소를 제거하기 위하여 활성탄의 물리적 흡착을 이용하며 비타민 C(C₆H₈O₆) 볼을 이용한 잔류염소와 이온치환을 유도한 화학적인 흡착으로 보다 효과적인 잔류염소를 제거한다.

비타민 C(C₆H₈O₆)볼은 분말 및 구형으로 성형된 것을 사용하였으며 성능상의 차이점은 보이지 않으나 취급상의 편리함으로 비타민 C 분말을 열가소성 수지로 배합 교반하여 약 200℃에서 성형시킨 구형의(약1~5mm Ball type) 소재를 사용하였으며 이를 평균입자 20-200mesh 크기의 입상 활성탄과 열가소성 수지 및 구형의 아황산칼슘을 4:2:4의 비율(중량%)로 혼합하여 이를 성형기를 이용하여 원통형의 블록필터를 일정한 밀도로 제조하여 잔류염소를 물리적 흡착 이온치환을 통한 화학적 처리를 하여 기존의 활성탄 필터의 방식보다 효율을 높일 수 있도록 하고자 함에 있다.

수돗물 속의 잔류염소는 상수도 처리 시 멸균을 목적으로 0.1~1.0ppm 정도의 잔류염소가 용해되어 있으며 이 잔류염소는 통상 NaOCL(차아염소산나트륨) 이나 HCLO(차아염소산 또는 하이포염소산)이 물에 녹아있는 형태로 존재한다.

대한민국특허 제10-0899883호는 본 발명은 무기분말을 피이바인더, 대나무숯분말 및 항균제와 함께 혼합한 후 블록형태로 제조하여 그에 의해 여과된 물은 천연 미네랄성분이 많이 함유되어 정수기용 미네랄 필터로 이용하거나, 온천수와 같은 약알카리성 미용수로 만드는 필터로 쓰이는 피이바인더와 무기분말을 이용한 다공성 무기필터 및 그 제조방법을 개시하고 있다. 그러나, 상기 특허는 비타민 C의 사용에 대해서는 언급이 없다.

수돗물 속의 잔류염소를 효과적으로 제거하기 위하여 화학적 반응인 이온치환에 의하여 수돗물 속의 잔류염소 제거에 탁월한 효과가 있는 소재는 크게 비타민 C(C₆H₈O₆)와 아황산칼슘(CaSO₃)을 들 수 있는데 수돗물에서 잔류염소의 이온치환 성능은 비타민 C가 우수하다.

본 발명에서는 비타민 C 분말을 열가소성 수지로 구형으로 성형한 제품을 사용하였다.

또한 본 구형의 비타민 C는 약 200℃에서 소성을 시킴으로 소성기를 이용한 블록 성형의 온도(약 150~190℃)에도 변형이 생기지 않으며 충분한 효율을 유지하였다

수돗물 속에 포함된 잔류염소가 건강에 유해한 것은 알려져 있으며, 특히 세안이나 입욕 중에 피부로 흡수된다는 사실로, 물속의 잔류염소는 발암물질의 하나인 트리할로메탄을 생성해 유기화합물이 발생하는 위험성이 있다, 트리할로메탄은 상수도물을 얻기 위한 할로겐화 과정에서 주로 생긴다,

염소로 처리했을 때 생기는 클로로포름은 암을 유발하는 화합물이다. 여러 나라의 환경관리 기관에서는 상수도 또는 천연식수 중 총 트리할로메탄의 허용최대용량을 법으로 정하고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제조방식이 가지고 있는 여러 문제점을 해소하기 위하여 연구 개발이 이루어졌다.

본 발명의 목적은 활성탄의 물리적인 흡착성능과 비타민 C의 화학적 이온치환을 통합한 수돗물속의 잔류염소를 기존의 정수기에서 사용되는 활성탄필터에 비교하여 제거 효율을 높이며, 활성탄과 구형의 비타민 C 및 열가소성 바인더를 4:2:4의 중량비로 혼합하여 압출소성, 프레스소성, 습식흡착소성 등을 실행하여 제품의 부위마다 밀도차가 존재하는 것이 아니라 균일한 밀도를 유지하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있도록 하고자 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 활성탄과 기능성 입상 및 구형으로 성형된 세라믹과 혼합하여 활성탄의 물리적인 흡착 역할과 이온치환을 할 수 있는 세라믹 및 천연광물 예를 들어 제올라이트, 맥반석, 토르말린, 게르마늄, 마그네슘 등 여러 소재를 이용하여 이를 성형기를 통하여 원통형으로 성형한 블록 필터를 제조함에 있다

본 발명은 이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 활성탄, 구형 및 파우더의 비타민 C, 열가소성 바인더를 4:2:4의 중량비로 로 교반기에 투입하고 교반하여 혼합물을 만드는 교반혼합단계: 상기 교반혼합단계에서 얻어진 화합물을 실린더 형태의 성형기에 넣어 열을 가하여 열가소성 수지를 가열하여 성형제품을 만드는 소성단계: 상기 소성단계에서 얻어진 기능성 블록필터를 필터 하우징 속에 넣어 필터를 완성하는 완성단계를 포함하여 이루어지는 기능성 카본필터의 제조 방법이 제공된다.

바람직하게는, 본 발명은 비타민 C를 포함하는 정수용 카본블록필터를 제조하는 방법으로서, (a) 약 79 중량% 내지 85중량%의 비타민 C(C₆H₈O₆) 분말을 약 15 중량% 내지 21 중량%의 열가소성 수지와 배합 교반한 후에 약 200℃에서 성형시킨 직경 약 1 내지 5mm의 구형(1~5mm Ball type)의 비타민 C 볼을 제조하는 비타민 C 볼 제조단계; (b) 활성탄, 비타민 C 볼, 및 열가소성 수지를 약 4:2:4의 중량비율로 교반기에 투입하고 교반하여 혼합물을 만드는 교반혼합단계; (c) 상기 교반혼합단계에서 얻어진 혼합물을 실린더 형태의 압출 성형기에 넣어 150 내지 190℃의 온도로 열을 가한 후 냉각시킴으로써 성형제품인 기능성 카본블록 필터 재료를 압출 성형기를 사용하여 연속적으로 형성시키는 소성단계; 및 (d) 상기 소성단계에서 얻어진 기능성 카본블록필터 재료를 정수용 필터 하우징 속에 넣어 필터를 형성시키는 단계를 포함하는 방법을 제공하고 있다.

바람직하게는, 상기 본 발명의 방법에서, 카본블록 필터 재료를 형성시키는 소성단계에서 사용되는 열가소성 바인더는 폴리에틸렌(Polyethylene: PE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 또는 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)이다.

또한, 본 발명은 활성탄, 비타민 C 볼, 및 열가소성 바인더 수지를 약 4:2:4의 중량비율로 포함하는 상기 본 발명의 방법에 의해서 제조된 정수용 카본블록 필터를 제공한다.

본 발명의 방법에서 비타민 C 볼을 제조하는 단계에서의 약 79 중량% 내지 85중량%의 비타민 C(C₆H₈O₆) 분말과 약 15 중량% 내지 21 중량%의 열가소성 수지의 배합비율은 소재의 역할이 최적인 조건에서 견고하게 블록 형태를 유지할 수 있는 비율이다.

본 발명의 방법에서 활성탄, 비타민 C 볼, 및 열가소성 수지는 약 4:2:4의 중량비로 사용되는데, 이러한 비는, 실시예에서 검토된 바와 같이, 최종 블록필터의 비표면적, 견고도 및 염소 흡수성능 등을 고려한 최적의 비율이다.

이하, 본 발명인 기능성 카본블록필터의 제조 방법 중 바람직한 실시예에 대하여 먼저 상세하게 살펴보기로 한다.

먼저, 압출 성형기를 이용하여 비타민 C 볼을 제조한 후에, 비타민 C 볼과, 열가소성폴리머, 활성탄을 약 4:2:4 중량비로 정밀하게 교반한다.

이때 각각의 소재의 특성은 성형제품의 성능을 유지함으로 비타민 C은 수돗물 속의 잔류염소 성분을 이온치환을 통하여 신속하게 제거하기 위함과, 성형물의 제조에 보다 용의하도록 고안된 지름이 1mm~5mm의 환 형태의 제품으로 비타민 C 고형물이 수돗물속의 잔류염소 성분을 제거하는 화학반응식은 다음과 같다.

<상수도의 잔류 염소 발생 메커니즘>

Cl₂+ H₂O → Cl^-+ HCLlO + H⁺

Cl₂+ H₂O → ClO^-+ Cl^-+ H₂O

NaCl + 2H₂O + e → NaOH + HClO + H₂

<비타민 C의 염소 제거 메커니즘>

C₆H₈O₆ (Vitamin) + Na → C₆H₇O₆Na

C₆H₈O₆Na + HOCl → C₆H₆O₆ + H₂O + NaCl (연수기능, 옵션)

도 1은 카본 블록필터 제조시 사용되는 바인더 DSC 열 분석결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 카본블록필터 제조시 사용한 다양한 바인더 PE 소재에 따른 표면 SEM 분석결과를 도시한 도면이다.

참조예

먼저, 82중량부의 비타민 C(C₆H₈O₆) 분말을 18 중량부의 열가소성 수지와 배합 교반한 후에 200℃에서 성형시킨 직경 1 내지 5mm의 구형(1~5mm Ball type)의 비타민 C 볼을 제조하였다. 이와 같이 제조한 비타민 C 볼을 이하 실시예에서 사용하였다.

실시예 1

시료의 비표면적은 비표면적 측정 장치(Autosorb-3B, Quntacrom)을 통해 BET법으로 측정하였다. 활물질과 비타볼의 비율의 변화에 따른 비표면적을 알아보기 위하여 활물질과 비타볼의 비율을 6:4, 5:5, 4:6의 질량비로 하여 측정하였으며 그 결과는 표 2에 나타내었다. 활물질과 비타볼의 비율이 6:4일 때, 비표면적은 820.1~870.9 m²/g으로 가장 높게 나왔으며, 5:5의 비율에서의 비표면적은 788.1 m²/g로 다소 감소한 값을 나타내었으며 4:6의 비율에서도 좀 더 감소한 666.8~678.1m²/g의 비표면적을 나타내었다. 이를 통하여 전반적으로 활물질의 함량이 줄어듦에 따라 비표면적도 감소하는 경향을 나타내는 것을 확인하였다.

이하 표 2는 활성탄과 비타볼 혼합비율에 따른 비표면적을 나타내고 있다.

AC : 비타볼(Vitaball) (중량%)	비표면적(m²/g)
60 : 40 (#1)	870.9
60 : 40 (#2)	820.1
50 : 50 (#3)	788.1
40 : 60 (#4)	666.8
40 : 60 (#5)	678.1

실시예 2

비타민 C와 활성탄 볼의 잔류 염소 농도 측정은 온도(20±2)℃, 습도(65±4)% R.H.의 조업조건에서 수행하였다.

<비타민 C 볼의 잔류 염소 농도 측정>

일정량의 물을 필터 한 후의 비타민 C 볼의 잔류 염소 농도를 측정하기 위하여 잔류 염소 측정기를 사용하였으며 2000L, 3000L, 4000L, 5000L 마다 비타민 C 볼로 필터링하여 측정하였다. 필터를 하기 위한 실험 절차는 다음과 같다. 물탱크에 수돗물 1,000L를 채운 후 비타민C 볼(176 g)을 필터 형태의 플라스틱 용기에 채운다. 물탱크, 펌프 및 필터를 PVC 튜브로 연결을 한 후 펌프를 통해 분당 1.5L의 수돗물을 필터시킨다. 1,000L를 필터한 후 필터 된 물을 바이알 병에 샘플링하여 잔류 염소 측정기를 사용하여 잔류염소를 측정한다. 위와 같은 실험방법으로 2,000L, 3,000L, 4,000L, 5,000L마다 필터된 물을 샘플링하여 잔류염소를 측정하였다. 표 3과 같이 측정 결과 원수에서의 잔류 염소 농도는 0.26~0.27 ppm이 측정되었으며 3000L 필터 후 0~0.01 ppm, 5000L 필터 후에는 0.01~0.02 ppm으로 95% 이상 잔류 염소가 제거되었다.

이하 표 3은 비타민 볼에 따른 염소 제거 효과를 나타낸다.

구분	잔류염소 농도
구분	#1
시료 중량 (g)	176
원수 (mg/L)	0.30
1,000L 필터 후 (mg/L)	0.02
2,000L 필터 후 (mg/L)	0.02
3,000L 필터 후 (mg/L)	0.09
4,000L 필터 후 (mg/L)	0.18
5,000L 필터 후 (mg/L)	0.27
시험방법	수질오염공정시험기준

실시예 3

<천연소재를 사용한 카본 블록 필터의 제조 방법>

천연소재란 자연에 산재된 광물질 중 수질정화에 도움이 되는 물질을 말하는 것으로 전기적인 특성, 광물표면특성, 자기적 성질, 화학적 특성을 이용하는 것으로 본 기술개발에서는 신체의 정화, 활성, 저항력 증가 및 자율신경계 조절작용이 있으면서 정수장에서 염소소독시 발생되는 염소제거에 효과가 있는 비타민 C를 활성탄과 혼합하여 카본블록필터를 제조하고 이를 이용하여 필터의 성능을 개선하는 것이다. 천연소재는 부정학적인 형태로 직접 이용을 불가능하며 분쇄 및 성형을 통하여 다양한 크기의 볼 형태를 구성하여 이를 활성탄과 혼합하여 블록을 제조하는 것으로 볼의 제조순서는 비타민 C를 분말형태로 가공하고 볼을 형성한 다음 활성탄과 혼합하여 압출형식으로 카본블록필터를 제조한다.

수 처리용 필터는 물속에서 3개월 이상 사용되는 것으로 물속에서 블록필터의 형태를 유지시켜 주는 주요한 소재로 본 기술개발에서는 열가소성 수지를 이용하여 제조를 하였으며 선정 소재는 폴리에틸렌(Polyethylene: PE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 또는 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)를 약 325mesh로 분쇄하여 활성탄소와 기능성 소재를 배합 조건을 틀리게 혼합하여 실험하였으며 소재의 역할이 최적인 조건에서 견고하게 블록 형태를 유지할 수 있는 15중량%~21중량%의 바인더 양의 배합비를 설정하였다.

소성 온도는 블록을 제조하는데 가장 중요한 요소로 제품의 성능을 좌우할 수 있으며 많은 실험을 통하여 최적의 온도를 습득했으며 소성온도의 습득은 먼저 DSC를 통하여 바인더의 융점을 측정 후 생산 속도와 연계하여 바인더융점 이상의 온도로 서서히 높여가며 측정하였다. 실험을 통하여 최적의 소성 온도는 150℃~250℃로 생산 속도에 비례하여 생산 속도가 빠를 때에는 높은 온도를 생산 속도가 낮을 때에는 저온으로 조정하였을 때 최적의 제품이 제조되었다. 카본블록의 소성 온도는 150℃~190℃가 적합하였다.

실시예 4

<비타민 C 볼과 활성탄 혼합 필터의 필터 후 잔류 염소 농도 측정>

비타민 C 볼과 활성탄을 60:40, 50:50, 40:60의 중량비로 혼합하였으며 각각의 혼합비에 따른 샘플을 #1(60:40), #2(60:40), #3(50:50), #4(40:60), #5(40:60)으로 표기하였다. 필터로 일정량의 물을 필터 한 후의 잔류 염소 농도를 측정하기 위하여 잔류 염소 측정기를 사용하였으며 2000L, 3000L, 4000L, 5000L 마다 비타민 C 볼과 활성탄이 혼합된 필터로 필터링하여 측정하였다. 필터링를 하기 위한 실험 절차는 다음과 같다. 물탱크에 수돗물 1,000L를 채운 후 비타민 C 볼과 활성탄을 필터 형태의 플라스틱에 제조된 카본블록 필터를 채운다. 물탱크, 펌프 및 필터를 PVC 튜브로 연결을 한 후 펌프를 통해 분당 1.5L의 수돗물을 필터링시킨다. 1,000L를 필터링한 후 필터 된 물을 바이알 병에 샘플링하여 잔류 염소 측정기를 사용하여 잔류염소를 측정한다. 위와 같은 실험방법으로 2,000L, 3,000L, 4,000L, 5,000L마다 필터 된 물을 샘플링하여 잔류염소를 측정하였다. 측정 결과 원수에서의 잔류 염소 농도는 0.26~0.27 ppm이 측정되었으며 3000L 필터 후 0~0.01 ppm, 5000L 필터 후에는 0.01~0.02 ppm으로 95% 이상 잔류 염소가 제거되었다.

<비타민 C 볼과 활성탄 혼합 필터의 pH 측정>

비타민 C 볼과 활성탄이 혼합된 필터의 필터 후 pH 측정을 하기 위하여 pH 측정 장비를 이용하였으며 2000L, 3000L, 4000L, 5000L 마다 비타민 C 볼과 활성탄이 혼합된 필터로 필터하여 측정하였다. 필터를 하기 위한 실험 절차는 다음과 같다. 물탱크에 수돗물 1,000L를 채운 다음 비타민 C 볼과 활성탄을 혼합시켜 제조한 필터에 물탱크, 펌프를 PVC 튜브로 연결을 한 후 펌프를 통해 분당 1.5ℓ의 수돗물을 필터링시킨다. 1,000ℓ를 필터한 후 필터 된 물을 샘플링한다. 채취한 샘플을 pH 측정기를 사용하여 pH를 측정한다. 위와 같은 실험방법으로 2,000ℓ, 3,000ℓ, 4,000ℓ, 5,000ℓ마다 필터된 물을 샘플링하여 pH를 측정한다. 측정 결과 원수에서의 pH 값은 7.09~7.12으로 측정되었으며, 3000L 필터 후 7.52~7.55, 5000L 필터 후에는 7.51~7.52값이 측정되었다.

<비타민 C 볼과 활성탄 혼합 필터의 차압 측정>

비타민 C 볼과 활성탄 혼합 필터의 차압 측정을 하기 위하여 차압측정 장치에 비타민 C 볼과 활성탄이 혼합된 제조된 카본필터를 연결한 후 유입 유량을 유량계로 조절하여 일정한 유량(약0.02~0.03 kgf/cm²)이 흐르도록 맞춘 후 비타민 C 볼과 활성탄 혼합 필터를 통과한 후의 출구 유량을 측정하였다. 측정 결과, 필터 입구의 압력은 0.02~0.03 kgf/cm²이 나왔으며, 필터 출구에서의 압력은 0 kgf/cm² 이 나왔다.

이하 표 4는 활성탄과 비타볼 혼합비율에 따른 잔류 염소 농도를 나타낸다.

잔류염소농도[ppm] (수질오염공정시험기준)	#1	#2	#3	#4	#5
T1	0.26	0.26	0.26	0.27	0.27
T2	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
T3	0.00	0.00	0.01	0.01	0.01
T4	0.01	0.01	0.01	0.02	0.02
T1 : 원수 T2 : 0 L 필터 후 T3 : 3000 L 필터 후 T4 : 5000 L 필터 후 ·펌프 유량 : 1.5 L/min

이하 표 5는 활성탄과 비타볼 혼합비율에 따른 pH 결과를 나타내고 있다.

pH (수질오염공정시험기준 준용)	#1	#2	#3	#4	#5
T1	7.09	7.09	7.07	7.10	7.12
T2	7.61	7.62	7.62	7.60	7.59
T3	7.52	7.53	7.55	7.52	7.53
T4	7.51	7.51	7.51	7.52	7.52
T1 : 원수 T2 : 0 L 필터 후 T3 : 3000 L 필터 후 T4 : 5000 L 필터 후

이하 표 6은 카본 블록 필터에 의한 차압 측정 결과를 나타내고 있다.

차압측정[kgf/cm]	#1	#2	#3	#4	#5
T1	0.02	0.02	0.02	0.03	0.03
T2	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
T1 : 필터입구압력 T2 : 필터출구압력

Claims

비타민 C를 포함하는 정수용 카본블록필터를 제조하는 방법으로서,
(a) 79 중량% 내지 85중량%의 비타민 C(C₆H₈O₆) 분말을 폴리에틸렌(Polyethylene: PE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 또는 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)인 15 중량% 내지 21 중량%의 열가소성 수지와 배합 교반한 후에 200℃에서 성형시킨 직경 1 내지 5mm의 구형(1~5mm Ball type)의 비타민 C 볼을 제조하는 비타민 C 볼 제조단계;
(b) 활성탄; 비타민 C 볼; 및 PE(Polyethylene), LLDPE, HDPE, 또는 UHMWPE인 열가소성 수지를 4:2:4의 중량비율로 교반기에 투입하고 교반하여 혼합물을 만드는 교반혼합단계;
(c) 상기 교반혼합단계에서 얻어진 혼합물을 실린더 형태의 압출 성형기에 넣어 150 내지 190℃의 온도로 열을 가한 후 냉각시킴으로써 성형제품인 기능성 카본블록 필터 재료를 압출 성형기를 사용하여 연속적으로 형성시키는 소성단계; 및
(d) 상기 소성단계에서 얻어진 기능성 카본블록필터 재료를 정수용 필터 하우징 속에 넣어 필터를 형성시키는 단계를 포함하는 방법.
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활성탄, 비타민 C 볼, 및 열가소성 수지를 4:2:4의 중량비율로 포함하는 제 1항에 따른 방법에 의해서 제조된 정수용 카본블록 필터.
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