KR100383539B1

KR100383539B1 - 오렌지 추출물을 함유한 의류용 세제 제조방법

Info

Publication number: KR100383539B1
Application number: KR10-2000-0047454A
Authority: KR
Inventors: 이경일
Original assignee: 이경일
Priority date: 2000-08-17
Filing date: 2000-08-17
Publication date: 2003-05-12
Also published as: KR20020014270A

Abstract

본 발명은 오렌지 추출물인 D-리모넨을 함유하고 비이온계 계면활성제 대신에 천연 지방산 야자유를 기재로 사용하고, 여기에 n-알킬 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드, 에틸알콜을 함유시켜 얻어지는 의류용 세제 제조방법에 관한 것으로서, 이는 D-리모넨 고유의 역할로 세정 효과가 우수하며 고유의 향이 오래도록 지속되고, 빠른 생분해로 피세척물에 세척제의 잔류를 방지할 수 있게 되어 별도의 린스제를 사용하지 않아도 되고, 살균, 소취력이 배가되어 피세척물에 서식하는 진드기까지도 제거할 수 있으며, D-리모넨이 물에 완전 유화되어 상안정성이 우수하여 변색등의 발생이 없다.

Description

오렌지 추출물을 함유한 의류용 세제 제조방법{Manufacturing Method For Detergent Containing Orange D-limonene}

본 발명은 오렌지 추출물을 함유한 의류용 세제 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오렌지 추출물인 D-리모넨을 수중에 유화 분산시킨 수중유적형 에멀젼 세제 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

섬유에서의 세탁이란 피세척물 표면에 잔류된 각종 오물, 예를 들어 기름때, 왁스, 그리스, 먼지, 땀, 커피, 기타 각종 이물질을 화학적 또는 물리적 메카니즘을 통해 제거시켜서 청결하고 상쾌한 의류를 만들기 위한 작업을 말한다.

세탁의 메카니즘은 아직 명확하게 규명되지는 않았으나, 다음과 같은 과정으로 설명할 수 있다.

1) 세탁 청정액이 오물을 적시고 침투하는 과정;

2) 오물을 섬유 또는 의류와 같은 피세척무로부터 이탈시키는 과정;

3) 오물의 입자를 세정액중에 분산, 보호하는 과정;

4) 오물의 제거과정

이것의 메카니즘은 계면화학 이론 규명의 기초가 되는 것으로서, 1), 2), 3)은 주로 세척제 자체 성능에 의존하며, 4)는 물리화학적 과정으로 세척제의 작용을 촉진시키고 청정을 달성시키는 최종단계로 볼 수 있다.

상기 1), 2), 3) 과정에서 발생되는 문제점으로는, 환경오염의 주범인 많은 양의 거품이 발생된다는 것, 그리고, 세척, 린스, 대전방지, 살균 등 각 제품의 특성상 별도의 제품을 사용하는 데서 오는 환경수질 오염 및 경제적 손실 등을 들 수 있다.

따라서, 거품의 발생이 적어 세제의 제거가 용이하며 세척력이 우수하면서도 세척, 린스, 대전방지, 살균 등이 동시에 해결될 수 있는 세제의 개발이 절실히 요구되고 있다.

그런데, 종래에 사용되오던 세제는 무기물을 함유하며, 비이온계 계면활성제를 사용하고, 용제를 첨가한 조성이었다.

구체적으로 무기물로는 수산화나트륨, 탄산나트륨 등과 같은 소다염, 오르토 규산소다, 메타 규산소다 등과 같은 규산염, 제1인산소다, 제3인산소다, 트리폴리인산소다, 피로인산소다. 헥사메타인산소다 등과 같은 인산염이 사용되었다.

이와 같은 무기물은 세척 후에 눈에는 보이지 않지만 피세척물에 잔류하여 정전기 등을 발생시키는 원인이 되고 있으며, 재오염을 촉진시킨다.

한편, 비이온계 계면활성제를 사용하면 장시간 노출시 황변되고, 상분리를 일으킬 뿐만 아니라 기포의 발생이 현저하다.

용제로는 흔히, 염소계 용제. 석유계 용제, 그밖의 글리콜 에테르 등과 같은특수용제를 사용하여 왔다.

그러나, 용제는 환경 규제물질인 경우가 많아 수질, 토양 오염 측면에서 바람직하지 못하다.

따라서, 이와 같은 조성의 세제 조성물에서 발생되는 문제를 해결할 수 있으면서도 세척력이 우수한 세제 조성물의 개발이 절실히 필요하다.

이에, 본 발명자는 저기포성이고 별도의 린스제를 사용하지 않아도 되며 살균, 소취력 등이 우수한 세제를 개발하기 위해 연구 노력하던 중, 오렌지 껍질의 추출물을 주성분으로 하고, 천연지방산 야자유를 기재로 사용한 결과, 오렌지 특유의 향이 지속되면서 상당한 대전방지 효과와 탁월한 유연성을 나타냄을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 저기포성이며, 살균·소취력이 향상되고, 우수한 세척효과와 재오염방지, 대전방지 효과를 나타내며 안정한 오렌지 추출물을 함유한 의류용 세제 제조방법을 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세제 제조방법은, D-리모넨 10.0∼20.0중량%, 천연 지방산 야자유 5.0∼15.0중량%, n-알킬 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드 0.3∼0.7중량%, 에틸 알콜 3.0∼7.0중량% 및 그 나머지의 물로 이루어진 오렌지 추출물을 함유한 의류용 세제 제조방법에 있어서, 상기 D-리모넨은 진공혼합기를 사용하여 물과 균질 혼합되어 표면장력 40dyne/cm(20℃) 이하가 되도록 조절된 것임을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제조방법에 의해 얻어지는 세제 조성물에서 주성분이 되는 오렌지 추출물은 구체적으로는 D-리모넨(D-Limonene)이다.

D-리모넨은 일반 가정에서 쉽게 접하는 오렌지 껍질에서 추출되는 물질로서, 통상 감귤류의 당즙 제조에서 나오는 부산물로서 얻어지는 단환식 테르펜(Terpen)이다. 이것은 감귤류의 쥬스 생산에서 발생하는 감귤류의 껍질 및 과육의 수증기 증류에 의해 얻어지며, 약 94내지 98%가 기름상으로 되어 있다. 디-리모넨은 인체 및 환경에 거의 완벽하게 무해하며, 특히 우유, 쵸코렛, 립스틱 등과 같은 유성오염의 용제로서 유용하다. 또한, 강력한 세정기능과 방향기능이 있어 최근 D-리모넨의 독성 안정성에 관한 문헌들이 쏟아져 나오고 있다(예를 들면, Veterinery Clinics of North America; Small Auimal Parclice P 383 Vol. 20 No. 2 1990). 또한, 그 용도 또한 다양하여 살균기능, 세정기능, 타르 및 아스팔트 제거제, 휴대용 세정제 및 바닥 세정제 뿐 아니라 염화계 용제, 프레온, CFC 대체물질로 검토되고 있다(일본 농약학회지 제13권 제12호 소화 63년 5월, 유럽특허 0467660호, 일본특허 소 61-238940호 참조). D-리모넨은 1-메틸-4-(1-메틸에테닐) 시롤로헥센이며, 다음 화학식 1과 같다.

유성용 제형물질인 D-리모넨은 비이온 계면활성제와 함께 세정기능을 강화할 뿐 아니라 청결한 이미지를 부여할 목적으로 사용한다. D-리모넨의 사용량은 10.0∼20.0중량%가 바람직하며, 10.0중량% 미만으로 사용할 경우는 세정 효과는 우수하나 방향효과가 미진하고 20.0중량%를 초과하여 사용할 경우에는 유화에 어려움이 있게된다.

그런데, D-리모넨은 물과 상용성이 없는 오일로서 수중에 유화분순시켜 수중유적형(Oil in Water: O/W) 에멀젼 세제로서 사용하게 되는 바, 이때 흔히 세제에서 사용되는 용제와 달리 일반 계면활성제로는 유화시키기가 어렵다. 일단 유화되더라도 불안정한 콜로이드 상태로 존재하므로 피부보호제, 대전방지제, 기타 첨가물 첨가시 고온 또는 저온에서의 안정성이 떨어지므로 쉽게 분리되어 사용시 흔들어 사용해야 하는 불편한 점이 있고, 자외선 노출 또는 장기간 보관시 색상의 변화가 온다.

D-리모넨은 표면장력이 물에 비하여 낮다. 구체적으로, D-리모넨은 표면장력이 20dyne/cm(20℃)이고, 물의 경우는 72.25dyne/cm(20℃)이다.

액체 중 표면장력이 작은 것은 표면을 지키는 힘이 작기 때문에 그 표면이 불안정하여 다른 액체와 쉽게 혼합되기 쉽다. 따라서, 오염물질을 쉽게 분해한다.반면, 물과 D-리모넨은 계면장력의 차이가 크기 때문에 서로 융합하지 않는다. 따라서, 일반적인 유화방법으로는 에멀젼화하기가 어렵다. 결국, 바람직한 유화방법은 표면장력을 저하시켜 세척제에 의한 오물 젖음(wetting)을 개선시키는 것이고 이는 착성 향상을 위해 중요하다.

이를 감안하여 본 발명에서는 D-리모넨을 혼합시 특정의 호모게나이저, 구체적으로 진공혼합기(Vaccum-Homo Mixer)를 사용하여 균질화하는 과정을 거쳐, 계면장력을 40dyne/cm(20℃) 이하로 떨어뜨린다.

진공혼합기를 사용한 균질화를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

고속회전하는 날개와 고정자봉에 달려있는 균질기 머리로 구성되어 있는 교반부는 내부에 방사상으로 된 칼날과 축에 직결된 날개와의 사이가 약 0.5mm로 유지되고 수백 또는 수천회전을 하며 재료의 특성(점도)에 따라 조절하며 균질화하는 원리이다. 날개의 고속회전으로 생기는 날개밑과 상부간의 압력차이가 펌프와 같은 작용으로 교반액을 날개 밑에서 흡입하여 고속회전하는 날개와 교반부 커터 사이에 발생되는 강력한 충격란류로 교반되면서 전단력 토출구멍 위쪽으로 토출하게 되며, 상승류는 전류판에 의하여 변류되며 다시 탱크 측면으로 하류시켜 재차 용기밑으로 하강액의 흐름을 중단없이 연속적으로 대류하여 교반한다.

이와같은 교반원리는 D-리모넨과 천연 지방산 야자유를 기타의 수용액과 혼합하면 유화상태가 되고 콜로이드, 화학적이지만 비교적 안정한 용액을 형성하도록 한다.

진공혼합기를 사용하여 균질화하면 안정성이 지속될 수 있다.

그리고, D-리모넨은 짙은 감귤향을 함유하므로 용제를 사용하는 세제에서 나타나는 단점인 냄새(odor)를 방지할 수 있다.

한편, 종래 의류용 세제에서는 일반적으로 세탁시 많은 거품이 생성되므로 하천수 오염, 생활 환경오염의 주범이 되고 있다. 따라서, 본 발명에서는 이와같은 문제를 해결하기 위하여 D-리모넨과 더불어 천연 지방산 야자유를 계면활성제로 사용한다.

천연 지방산 야자유를 계면활성제로 사용할 경우 70∼80% 정도 기포발생을 감소시킬 수 있으며, 빠른 생분해로 피세척물에 세척제 잔류를 방지하므로 별도의 린스제를 사용할 필요가 없다.

이와같은 천연 지방산 야자유의 사용량은 전체 세제 조성물 중 5.0∼15.0중량%로서, 5.0중량% 미만으로 사용할 경우 거품발생은 적으나 피부보호효과가 떨어지는 문제가 있고, 15.0중량%를 초과하여 사용할 경우 피부보호효과는 우수하나 제품의 지나친 가격상승을 가져오는 문제가 있다.

일반적인 의류용 세제에서는 비이온계 계면활성제를 사용하는 바, 비이온계 계면활성제를 사용할 경우 황변과, 상분리, 기포발생 현상이 발생된다. 본 발명에서는 이와같은 문제를 해결하였다.

그리고, 천연 지방산 야자유를 기재로 사용하므로, 손으로 세탁작업을 하더라도 피부보호 효과가 뛰어나다. 또한, 사용이 용이하도록 적당한 증점효과를 부여하여 세제의 안정성에도 기여할 수 있다.

또한, 본 발명의 의류용 세제 조성물은 살균, 소취력을 배가시키기 위하여n-알킬 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드와 에틸알콜을 함유한다. 이와같은 화합물을 첨가할 경우 혐기성균, 곰팡이균, 호기성균은 물론 피세척물 깊숙히 부착되어 서식하는 진드기 등을 깨끗하게 제거하는 효과를 얻을 수 있고, 쾌쾌한 냄새의 근원을 제거하여 오래도록 피세척물에 d-리모넨 고유의 향을 잔류할 수 있도록 한다.

이와같은 역할을 하는 n-알킬 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드의 함량은 전체 세제 조성물 중 0.30∼0.7중량%로서, 만일 그 함량이 0.3중량% 미만이면 그 살균탈취 효과가 떨어지고 7.0중량% 초과면 가격상승은 물론 유화에 어려움이 발생될 수 있다.

그리고, 에틸알콜의 함량은 전체 세제 조성물 중 3.0∼7.0중량%로서, 그 함량이 3.0중량% 미만이면 살균탈취효과가 떨어지고, 7.0중량% 초과면 가격상승은 물론 유화에 어려움이 발생할 수 있다.

이와같은 조성의 본 발명에 의한 세제 조성물은 일반적인 액체 세탁제 또는 분말 세탁제의 경우 피세척물 틈새에 눈에 보이지 않은 미세한 세탁찌꺼기인 무기물, 예를들어 세탁제 원료 등이 잔류하므로 재오염, 정전기 발생의 촉진이 되는 것과는 달리, 무기물을 전혀 사용하지 않으므로 그 이상의 세척효과를 나타내면서도 재오염방지, 대전방지효과를 나타낼 수 있다.

본 발명에 따른 세제 조성물에서는 상기와 같은 조성물 외에도 통상의 세제에 첨가되는 구연산, 유연제, 색소 등을 첨가할 수 있음은 물론이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1∼3

다음 표 1에 나타낸 바와 같은 조성으로 세제 조성물을 제조하였다.

다만, D-리모넨과 물을 진공혼합기(AGI-Honomixer(제품명), 한양산업기계 제작)를 사용하여 에멀젼의 표면장력이 30dyne/cm(20℃) 되도록 균질화하였다.

또한, 구연산, 유연제, 색소와 같은 첨가제를 필요에 따라 첨가할 수 있는 바, 이것이 세제 조성물의 물성을 변화시키지는 않는다.

	실 시 예
	1	2	3
D-리모넨	10.0	15.0	20.0
천연 지방산 야자유	5.0	10.0	15.0
n-알킬 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드	0.3	0.5	0.7
에틸알콜	3.0	5.0	7.0
물	81.7	69.5	57.3

상기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성을 갖는 의류용 세제 조성물에 대하여 세정력, 안정성, 기포발생률, 표면장력, 유연성을 측정하여 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.

여기서, 각각의 평가방법은 한국공업표준규격 시험방법(KSM)에 의한 것으로서, 각각 KSM0011, KSM2701, KSM2709, KSM2714, KSM2715, KSM2525(5-2), KSM2525(5-7)에 따랐다.

시험항목	결과치
시험항목	기준치	실시예 1	일반세제(3사 평균)
세척력(0.05% SOLN)	KSM2709 표준과 동등 사용	표준과 동등 사용 이상	표준과 동등 사용
안정성(원액)	가열(50±2℃)	침전 또는 변질이 없고 pH 변화가 ±0.3 이내일 것	이상없슴	상층분리(3/1)
안정성(원액)	저온(-15±2℃)	침전 또는 변질이 없고 pH 변화가 ±0.3 이내일 것	이상없슴	하층침전(2mm)
기포발생율(24±2℃)	KSM2525 자가설정	3.0	20.5
표면장력(0.05% SOLN)	25℃dyne/cm 40 이하	31.0	38.5
유연성(0.05% SOLN)	표준과 동등이상	표준세제와 동등이상

상기 표 2의 결과로부터, 본 발명에 따른 세제 조성물의 경우는 우수한 세정력을 나타내고, 상안정성도 우수할 뿐만 아니라 재오염의 방지능이나 섬유 유연성의 배가 및 살균력의 배가능력이 우수하고, 거품의 발생이 적어 세제의 제거가 용이함을 알 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 오렌지 추출물인 D-리모넨을 함유하고 비이온계 계면활성제 대신에 천연 지방산 야자유를 기재로 사용하고, 여기에 n-알킬 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드, 에틸알콜을 함유시켜 얻어진 세제 조성물은 D-리모넨 고유의 역할로 세정 효과가 우수하며 고유의 향이 오래도록 지속되고, 빠른 생분해로 피세척물에 세척제의 잔류를 방지할 수 있게 되어 별도의 린스제를 사용하지 않아도 되고, 살균, 소취력이 배가되어 피세척물에 서식하는 진드기까지도 제거할 수 있으며, D-리모넨이 물에 완전 유화되어 상안정성이 우수하여 변색등의 발생이 없다.

Claims

삭제
D-리모넨 10.0∼20.0중량%, 천연 지방산 야자유 5.0∼15.0중량%, n-알킬 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드 0.3∼0.7중량%, 에틸 알콜 3.0∼7.0중량% 및 그 나머지의 물로 이루어지는 오렌지 추출물을 함유한 의류용 세제 제조방법에 있어서,

상기 D-리모넨은 진공혼합기를 사용하여 물과 균질 혼합되어 표면장력 40dyne/cm(20℃) 이하가 되도록 조절된 것임을 특징으로 하는 오렌지 추출물을 함유한 의류용 세제 제조방법.