KR100345764B1

KR100345764B1 - 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조방법 및 장치

Info

Publication number: KR100345764B1
Application number: KR1019990033488A
Authority: KR
Inventors: 이형준
Original assignee: 한국콜마 주식회사
Priority date: 1999-08-14
Filing date: 1999-08-14
Publication date: 2002-07-24
Also published as: KR20010017798A

Abstract

본 발명은 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조방법은 탱크(10)에 파우더가 포함된 원료 및 물을 일정량 투입시키고 하방으로 돌출된 임펠러(12)를 갖는 탱크덮개(16)를 탱크(10)의 상단부로 덮어 밀착시키는 단계와, 상기 탱크덮개(16)의 구동축(14)을 가동시켜 임펠러(12)를 고속으로 회전시키면서 물을 잘게 분쇄시키고 이 분쇄되는 물분자의 표면장력에 의해 물분자의 외주면으로 파우더가 에워쌓이도록 일정시간 임펠러(12)를 회전시켜 워터인파우더를 형성시키는 단계 및 상기 원터인파우더가 형성되는 것을 육안으로 확인하고 탱크덮개(16)의 투입구(16b)를 통해 기능성 성분을 투입시켜 다시 임펠러(12)를 회전시키면서 이 기능성 성분이 워터인파우더의 외주면에 결합되도록 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이렇게 하여 기능성 성분을 장기간 보존시킬 수 있는 동시에 이 기능성 성분의 역가가 저하됨이 없이 그 효능을 그대로 유지한 채 피부로 전달될 수 있도록 하는 효과를 얻는다.

Description

기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조방법 및 장치{Method and apparatus for making water-in-powder with functional component part}

본 발명은 기능성 성분이 함유된 워터인파우더(water-in-powder ; 미세하게 분쇄된 물분자의 외주면으로 파우더가 덮어씌워지는 형상) 제조방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고속회전되는 임펠러를 이용하여 물분자를 미세하게 분쇄시키고, 이 물분자의 외주면에 파우더가 씌워지는 워터인파우더를 제작한 후 다시 워터인파우더에 기능성 성분을 첨가시킬 수 있도록 한 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 화장품은 향이나 색상을 발현시켜 외형적인 미적 아름다움을 추구하기 위해 사용하는 이외에도 자외선이나 찬바람 등의 외적요소로부터 피부를 보호하기 위해 사용되는 것으로서, 인류가 화장품을 사용하기 시작한 이래로 계속해서 주름개선, 피부탄력, 미백 및 결점은폐 등을 요구하는 소비자들의 욕구에 의해 기능성 성분이 함유된 화장품이 연구되어 왔다.

상기 기능성 성분이 함유된 화장품은 화장원료에 비타민-C, 레티놀(Retinol), 감초산 등을 함유하여 제작된 화장품으로서 이러한 기능성 성분에 대한 효능은 이미 널리 알려져 있는 사실이며, 일반 화장품에 비해 그 효과가 매우 뛰어나기 때문에 소비자들이 선호하게 되는 것이다.

그러나, 종래의 기능성 성분이 함유된 화장품은 비타민-C와 같은 기능성 성분이 화장성분의 필수 구성요소인 수분과 섞여 있기 때문에, 이 수분에 의해 상기 기능성 성분의 색상이 변색되거나, 그 효능이 저하되는 이른바 역가 저하 현상이 발생되어 기능성 화장품으로서의 기능을 발휘하지 못하게 되는 문제점을 갖고 있었다.

따라서, 기능성 성분의 역가가 저하되지 않도록 한 상태로 장기간 보관하기 위해 상기 기능성 성분을 캡슐화시키는 등의 제조방법이 제공되었으나, 이러한 경우에도 캡슐화 시키는 공정 및 비용이 많이 들게 되며 실질적으로 상기 기능성 성분의 성질을 장기간 유지하는 데 많은 어려움이 있었다 .

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 상기 기능성 성분이 수분과 섞이지 않고 격리된 파우더 상태로 공존하다가 화장품 사용시 극히 미세한 외력에 의해 액체상으로 변하면서 상기 기능성 성분이 그 효능을 그대로 유지한 채 피부로 전달될 수 있도록 하는 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 워터인파우더 제조장치를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명에 의한 워터인파우더 제조장치의 주요부를 나타낸 사시도이다.

도 3a, 3b는 본 발명에 의한 워터인파우더 제조장치의 탱크가 분리되는 상태를 나타낸 개략측면도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10 : 탱크 10a : 클램프

11 : 배플 12 : 임펠러

12a : 커팅날 13 : 고정리브

14 : 구동축 16 : 탱크덮개

16a : 투시창 16b : 투입구

16c : 램프 18 : 벨트

20 : 구동모터 22 : 승강암

24 : 리프터 26 : 베이스

28 : 고정볼트 30 : 콘트롤박스

32 : 운반수레

이와같은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조방법은 탱크에 파우더가 포함된 원료 및 물을 일정량 투입시키고 하방으로 돌출된 임펠러를 갖는 탱크덮개를 탱크의 상단부로 덮어 밀착시키는 단계와, 상기 탱크덮개의 구동축을 가동시켜 임펠러를 고속으로 회전시키면서 물을 잘게 분쇄시키고 이 분쇄되는 물분자의 표면장력에 의해 물분자의 외주면으로 파우더가 에워싸이도록 일정시간 임펠러를 회전시켜 워터인파우더를 형성시키는 단계 및 상기 워터인파우더가 형성되는 것을 육안으로 확인하고 탱크덮개의 투입구를 통해 기능성 성분을 투입시켜 다시 임펠러를 회전시키면서 이 기능성 성분이 워터인파우더의 외주면에 결합되도록 하는 단계를 포함하여 구성됨을 그 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조방법에 있어서, 상기 파우더를 포함한 원료가 0.01 ~ 35중량%, 물이 50 ~ 90중량%, 기능성 성분이 1 ~ 15중량%의 비율로 투입되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조장치는 파우더가 포함된 원료, 물 및 기능성 성분이 투입되는 상방이 개방된 탱크와, 이 탱크의 개방된 상방을 덮어씌우고 중앙에 상하로 돌출되는 구동축이 설치된 탱크덮개와, 상기 구동축의 하단부에 결합되어 탱크내에서 물분자를 미세하게 분쇄시키면서 워터인파우더를 만드는 임펠러와, 상기 구동축의 상단부와 벨트로 연결되어 이 구동축에 구동력을 전달하는 구동모터와, 상기 탱크덮개와 구동모터 사이에서 이들을 지지하는 동시에 상기 탱크를 상하로 승강시키는 승강암이 마련된 리프터 및 이 리프터의 하단부를 지지하는 베이스가 포함되어 구성됨을 그 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조장치에 있어서, 상기 임펠러는 물분자를 미세하게 분쇄시킬 수 있도록 구동축의 하단부에서 탱크의 내주면까지 양측으로 연장되는 한쌍의 커팅날이 상기 구동축의 단부에 상하로 각각 설치됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조장치에 있어서, 상기 임펠러의 상부 커팅날은 상방으로 원호를 그리며 양측으로 연장되고, 하부 커팅날은 하방으로 원호를 그리며 양측으로 연장되어 서로 대칭을 이루며 설치됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조장치에 있어서, 상기 상측과 하측의 커팅날은 서로 직각으로 교차되어 십자형상으로 배치됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조장치에 있어서, 상기 양측으로 연장되는 상하 각각의 커팅날들은 임펠러의 고속 회전중에 원심력에 의해 양방으로 펴지는 것을 방지하기 위해 각각의 커팅날 사이에 이들을 잡아주는 고정리브가 설치됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조장치에 있어서, 상기 탱크의 내주면에는 임펠러에 의해 형성된 수류가 탱크내부에서 순환중에 부딪히면서 물분자의 분쇄가 잘 이루어질 수 있도록 상하방향으로 형성된 반원기둥 형상의 배플이 다수개 마련됨이 바람직하다.

이하, 본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조장치는 원료, 물 및 기능성 성분이 투입되는 탱크(10)와, 이 탱크(10)의 상방을 덮어씌우고 저면에 임펠러(12)가 설치된 탱크덮개(16)와, 상기 구동축(14)의 상단부와 벨트(18)로 연결되는 구동모터(20)와, 상기 탱크덮개(16)와 구동모터(20) 사이에서 이들을 지지하고 승강암(22)이 마련된 리프터(24)와, 이 리프터(24)의 하단부를 지지하는 베이스(26)가 포함되는 구성으로 되어 있다.

상기 탱크(10)는 상방이 개방되고 내부가 비어있는 원통형상으로, 외주면에는 리프터(24)의 승강암(22)이 탱크(10)를 승강시킬 수 있도록 손잡이가 형성되어 있고, 내부에는 임펠러(12)에 의해 발생되는 수류가 내주면을 따라 회전되다가 부딪혀 불규칙 선회류를 형성할 수 있도록 내주면 전체에 걸쳐 상하방향으로 긴 반원기둥 형상의 배플(Baffle)(11)이 다수개 형성되어 있다.

여기서, 상기 배플(11)에 의해 수류가 탱크(10)의 내주면을 따라 선회하다가 불규칙 선회류를 일으키도록 함으로써 물분자가 더욱 용이하게 분쇄될 수 있다.

그리고, 상기 탱크(10)의 상단 외주면에는 탱크덮개(16)와 견고히 결합될 수 있도록 하는 클램프(10a)가 양측으로 각각 형성되어 있다.

상기 탱크덮개(16)는 탱크(10)의 개방된 상단부를 덮어씌우는 덮개 형상으로, 저면 중앙에는 하방으로 돌출된 구동축(14)에 임펠러(12)가 고정볼트(28)에 의해 견고하게 설치되어 있고, 이 구동축(14)이 상방으로 돌출되어 그 상단부에 벨트(18)가 연결될 수 있게 풀리가 형성되어 있다.

그리고, 상기 탱크덮개(16)의 상면에는 탱크(10)내에서 워터인파우더가 제조되는 과정을 육안으로 확인할 수 있도록 하는 투시창(16a)이 일측에 설치되어 있고, 그 측부에 비타민-C 등의 기능성 성분을 투입시키는 투입구(16b)가 마련되어 있으며, 상기 투시창(16a)의 반대측에는 탱크(10)의 내부를 환하게 비춰주는 램프(16c)가 설치되어 있다.

상기 임펠러(12)는 물분자를 미세하게 분쇄시킬 수 있도록 구동축(14)의 단부에서 탱크(10)의 내주면까지 양측으로 각각 연장되며 단부가 뾰족한 나뭇잎 형상으로, 이들 한쌍의 커팅날(12a)이 상기 구동축(14)의 하단부에 상하방향로 각각 설치되어 있다.

여기서 상기 커닝날(12a)의 회전되는 방향 측면에는 물분자를 미세하게 분쇄시킬 수 있도록 일정각도 경사진 경사날이 형성되어 있다.

그리고, 상기 임펠러(12)의 상부 커팅날(12a)은 상방으로 원호를 그리며 양측으로 연장되고, 하부 커팅날(12a)은 하방으로 원호를 그리며 양측으로 연장되어 서로 상하대칭을 이루는 형상으로 설치되어 있다.

그리고, 상기 상측과 하측의 커팅날(12a)은 상측 커팅날(12a)에 대해하측 커팅날이 90° 회전되어 서로 직각으로 교차되는 십자형으로 배치된 형상을 하고 있다.

그리고, 상기 양측으로 원호형상을 그리는 상하 각각의 커팅날(12a)들은 임펠러(12)가 고속으로 회전되는 도중에 강한 원심력에 의해 양방으로 펴져 탱크(10)의 내벽과 부딪히게 되는 것을 방지하기 위해 각각의 커팅날(12a) 사이에 이들을 잡아주는 원링형상의 고정리브(13)가 각각 설치되어 있다.

상기 구동모터(20)는 구동축(14)을 구동시켜 주기 위해 구동축(14)과 벨트(18)로 연결되는 모터풀리가 상부에 설치되어 있고, 상기 탱크(10)와 수평방향으로 일정거리 이격된 채 위치되어 있다.

상기 리프터(24)는 탱크(10)와 구동모터(20) 사이에 수직으로 직립되어 이들을 지지해 주는 사각기둥 형상으로, 일측면에는 상기 탱크(10)의 손잡이를 받쳐 이 탱크(10)를 상하로 승강시킬 수 있도록 하는 디긋자 형상의 승강암(22)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 리프터(24)의 측부에는 상기 구동모터(20)의 속도 등 워터인파우더 제조장치의 전반적인 작동을 제어하는 콘트롤박스(30)가 설치되어 있다.

상기 베이스(26)는 리프터(24)의 하단부를 받쳐 지지하는 사각대 형상으로 상기 탱크(10)가 승강되는 직하방 위치에 이 탱크(10)를 운반하는 운반수레(32)가 배치될 수 있게 디긋자 형상으로 절개되어 있다.

이러한 구성에 따른 본 발명의 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조방법은 탱크(10)에 원료 및 물을 투입시키고 탱크덮개(16)를 탱크(10)의 상단부로 덮어 밀착시키는 단계와, 임펠러(12)를 고속으로 회전시키면서 물을 잘게 분쇄시키고 이 물분자의 외주면으로 파우더가 에워싸이도록 하여 워터인파우더를 형성시키는 단계 및 상기 탱크덮개(16)의 투입구(16b)를 통해 기능성 성분을 투입시켜 워터인파우더의 외주면에 결합되도록 하는 단계를 포함하는 구성으로 되어 있다.

상기와 같은 구성의 제조방법에 의하면, 우선 탱크덮개(16)에서 분리되어 있는 탱크(10)의 내부에 파우더 및 부용제(색소, 향 등)로 이루어진 원료와 물을 투입시킨다. 이때 상기 원료와 물은 일정한 비율로 해서 탱크용적의 3/4정도까지 차도록 투입시킨다. 여기서 상기 탱크(10)로 투입된 원료와 물은 각각 상하층으로 나누어져 원료가 물에 떠있는 형상을 하게 된다.

그리고, 운반수레(32)를 이용하여 상기 탱크(10)를 탱크덮개(16)의 직하방으로 이동시켜 탱크(10)의 손잡이가 리프터(24)의 승강암(22) 상부에 놓이도록 한 후 이 리프터(24)를 작동시켜 상기 탱크(10)를 들어올린다.

그리고, 상기 탱크(10)의 개방된 상면으로 탱크덮개(16)가 밀착될 때 까지 리프터(24)의 승강암(22)을 상승시킨 후 이 승강암(22)의 작동을 정지시키고, 탱크(10)의 클램프(10a)를 이용하여 상기 탱크(10)와 탱크덮개(16)를 견고히 결합시킨다.

한편, 상기 탱크(10)와 탱크덮개(16)가 결합되는 순간 이 탱크덮개(16)의 임펠러(12)가 탱크(10)의 내부로 진입하여 이 임펠러(12)의 상하 커팅날(12a)들이 탱크(10)의 상하 내주면에 다달을 정도로 탱크내부 전체에 걸쳐 배치되는 형상을 하게 된다.

그리고, 컨트롤박스(30)를 조작하여 구동모터(20)를 구동시키고, 이 구동모터(20)의 구동력이 탱크덮개(16)의 구동축(14)으로 전달되어 임펠러(12)를 고속으로 회전시킨다. 이때 상기 임펠러(12)의 회전수는 500 ~ 50,000RPM(분당 회전수) 정도로 고속 회전된다. 여기서, 상기 임펠러(12)는 커팅날(12a)의 경사날이 형성된 측면을 회전방향으로 하여 일 방향으로만 계속해서 회전된다.

여기서, 상기 탱크(10)내에서 고속으로 회전되는 임펠러(12)의 커팅날(12a)에 의해 원료와 물이 섞이게 되는 동시에 상기 커팅날(12a)에 의해 물분자가 분쇄되는 과정에서 이 물분자들은 표면장력이 발생하게 되며, 이 표면장력에 의해 원료에 포함되어 있던 파우더는 물분자와 혼합되지 아니하고 물분자의 외주면에 부착되어 이 물분자를 에워싸게 되는 이른바 워터인파우더를 형성하게 된다.

그리고, 상기 탱크(10) 내주면에 형성된 배플(11)에 의해 수류가 탱크(10)의 내주면을 따라 선회하다가 불규칙 선회류를 일으키도록 함으로써물분자가 임펠러(12)의 커팅날(12a)에 의해 더욱 용이하게 분쇄된다.

이렇게 임펠러(12)를 5 ~ 10분 정도 계속하여 회전시키면서 상기 탱크덮개(16)의 투시창(16a)을 통해 워터인파우더가 형성되는 것을 육안으로 관찰하고, 진행상태에 따라 임펠러(12)의 속도를 조절하면서 기능성 성분인 비타민-C의 투입시점을 결정하게 된다.

그리고, 상기 비타민-C를 투입할 시점에 이르면 임펠러(12)의 회전을 정지시키고, 상기 탱크덮개(16)의 투입구(16b)를 통해 비타민-C를 일정량 투입시킨 후 다시 임펠러(12)를 고속으로 회전시켜서 이번에는 상기 비타민-C가 워터인파우더에 결합되도록 한다.

여기서, 상기 비타민-C의 투입량은 원료와 물의 혼합량에 비해 9대1정도의 비율로 투입시키고 나서 임펠러(12)를 3 ~ 8분 정도 다시 고속으로 회전시킨다.

한편, 상기 원료, 물 및 비타민-C의 투입비를 보다 상세히 나타내면, 파우더를 포함한 원료가 35중량%, 물이 55중량%, 기능성 성분인 비타민-C가 10중량%의 비율로 탱크(10) 내에 투입된다.

이렇게 원료와 물 및 기능성 성분을 일정한 비율로 투입시키고 일정시간 동안 임펠러(12)로 고속 회전시키는 과정을 통해 기능성 성분이 함유된 워터인파우더의 제조가 완성된다.

한편, 상기 제조공정은 상온(대략 20℃정도)에서 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 완성된 기능성 성분이 함유된 워터인파우더는 분말상태로 있으며, 사용할 경우 원하는 피부 부위에 일정량을 뿌린 후 손가락 등으로 가볍게 문지르면 상기 파우더에 갇혀있던 물분자가 터지면서 피부로 번지게 되며, 이와 동시에 물분자와 격리된 상태로 함유되어 있던 비타민-C가 역가를 보존한 상태로 피부에 공급되게 된다.

이상에서 기술한 바와 같은 본 발명에 따른 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조방법 및 장치에 의하면, 물분자의 외주면을 파우더가 감싸도록 하고 이 파우더에 기능성 성분이 함유되도록 하는 워터인파우더를 제조함으로써, 기능성 성분을 장기간 보존시킬 수 있는 동시에 역가가 저하됨이 없이 그 효능을 그대로 유지한 채 피부로 전달될 수 있도록 하는 효과를 얻는다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 하나의 바람직한 구체예에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체예를 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

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파우더가 포함된 원료, 물 및 기능성 성분이 투입되는 상방이 개방된 탱크;

상기 탱크의 개방된 상방을 덮어씌우고 중앙에 상하로 돌출되는 구동축이 설치된 탱크덮개;

상기 구동축의 하단부에 결합되어 탱크내에서 물분자를 미세하게 분쇄시키면서 워터인파우더를 만드는 임펠러;

상기 구동축의 상단부와 벨트로 연결되어 이 구동축에 구동력을 전달하는 구동모터;

상기 탱크덮개와 구동모터 사이에서 이들을 지지하는 동시에 상기 탱크를 상하로 승강시키는 승강암이 마련된 리프터; 및

상기 리프터의 하단부를 지지하는 베이스;

가 포함되어 구성되는 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조장치.
제3항에 있어서, 상기 임펠러는 물분자를 미세하게 분쇄시킬 수 있도록 구동축의 하단부에서 탱크의 내주면까지 양측으로 연장되는 한쌍의 커팅날이 상기 구동축의 단부에 상하로 각각 설치됨을 특징으로 하는 상기 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조장치.
제4항에 있어서, 상기 임펠러의 상부 커팅날은 상방으로 원호를 그리며 양측으로 연장되고, 하부 커팅날은 하방으로 원호를 그리며 양측으로 연장되어 서로 대칭을 이루며 설치됨을 특징으로 하는 상기 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조장치.
제4항에 있어서, 상기 상측과 하측의 커팅날은 서로 직각으로 교차되어 십자형상으로 배치됨을 특징으로 하는 상기 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조장치.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양측으로 연장되는 상하 각각의 커팅날들은 임펠러의 고속 회전중에 원심력에 의해 양방으로 펴지는 것을 방지하기 위해 각각의 커팅날 사이에 이들을 잡아주는 고정리브가 설치됨을 특징으로 하는 상기 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조장치.
제3항에 있어서, 상기 탱크의 내주면에는 임펠러에 의해 형성된 수류가 탱크내부에서 순환중에 부딪히면서 물분자의 분쇄가 잘 이루어질 수 있도록 상하방향으로 형성된 반원기둥 형상의 배플이 다수개 마련됨을 특징으로 하는 상기 기능성 성분이 함유된 워터인파우더 제조장치.