KR100447305B1 - 액상 탈취제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액상 탈취제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유카리 나무를 고온 건류하여 추출한 액기스(유카 추출액)와 안정화 이산화염소, 제올라이트 및 기타 첨가제를 혼합하여 탈취제를 제조하여 수소이온농도(pH)가 중성범위(pH 6.5~7.5)에 이르게 되어 산성취, 중성취, 염기성취에 모두 탈취능력이 좋으며, 산화-환원·흡착·중화에 의한 악취의 분해가 동시에 이루어지므로 악취 제거의 범위가 광범위하고, 인체에 무해하여 취급이 용이한 액상 탈취제에 관한 것이다.

본 발명은 유카 추출액 6.7~6.8중량%, 안정화 이산화염소 0.4~0.6중량%, 제올라이트 0.2~0.3중량%, 황산 알루미늄 0.6~0.8중량%, 아세트산 0.04~0.05중량%, 정제수 89.54~92.06중량%를 혼합한 것으로 이루어지고,

상기 유카 추출액은 그 주성분인 정유가 주로 테르핀(terpene)류와 그 유도체로서 모노테르핀(monoterpene)류, 캠펜(camphene), 베타-시트랄(β-citral), 멘톨(mentol), 제라니올(geraniol), 베타-셀리넨(β-selinene)으로 구성되어지는 것을 특징으로 한다.

Description

액상 탈취제{Liquefied deodorant}

본 발명은 액상 탈취제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유카리 나무를 고온 건류하여 추출한 액기스(유카 추출액)와 안정화 이산화염소, 제올라이트 및 기타 첨가제를 혼합하여 탈취제를 제조하여 수소이온농도(pH)가 중성범위(pH 6.5~7.5)에 이르게 되어 산성취, 중성취, 염기성취에 모두 탈취능력이 좋으며, 산화-환원·흡착·중화에 의한 악취의 분해가 동시에 이루어지므로 악취 제거의 범위가 광범위하고, 인체에 무해하여 취급이 용이한 액상 탈취제에 관한 것이다.

가정에서 발생되는 일반 쓰레기, 제조공장, 수산물가공공장, 가축우리, 요식업소, 냉장고, 화장실, 분뇨처리장, 하수처리장 등과 같은 가정 및 산업현장에서는 다양한 악취 발생원이 있으며, 이러한 악취를 발생하는 물질로서는 암모니아, 메르캅탄, 황화수소, 아민류, 아세트 알데히드 등이 알려져 있으나 실제적인 악취의 원인은 그보다 더 복합적이며 다양한 성분에 의해서 악취가 발생하게 된다.

따라서 상기와 같이 다양하게 발생되는 악취를 제거하기 위한 기술은 필수적이며, 그 발생장소가 다양함에 따라 광범위한 부분에서 연구가 실행되고 있는데, 이와 같은 악취 제거 기술로는 통상적으로 악취의 발생원에 효소 및 방부제를 직접적으로 살포하여 미생물을 제거함으로써 악취의 발생원을 억제시키는 생물학적 탈취방법, 방향성 물질의 향기로써 악취를 가리는 마스킹법, 활성탄소 등과 같은 흡착제를 사용하여 악취의 유발 물질을 흡착하는 흡착법, 산 또는 염기성 물질로 악취 발생물질을 중화시켜 제거하는 산-염기 중화법 및 오존의 산화작용을 이용하여 악취를 산화하여 분해시키는 오존산화법이 알려져 있다.

그러나 상기의 다섯 가지 방법에는 각각의 특성상 사용되는 부분에 있어서 한계점 및 사용상의 문제점이 드러나고 있으며, 그러한 점에 대하여 설명하면 다음과 같다.

첫째, 생물학적 탈취방법은 탈취효과의 개시가 늦으므로 탈취효과를 얻기 위하여는 다소의 시간이 필요하며, 악취 발생원에 직접적으로 분사하여야 하므로 수분이 없는 곳이나 악취 발생원과의 접촉이 어려운 곳에서는 사용이 불가하며 탈취효과 또한 저조한 문제점이 있었다.

둘째, 마스킹법에 의한 탈취방법은 악취 발생원을 근본적으로 없애는 것이 아니고 강한 향으로 악취를 은폐시켜 악취를 느끼지 못하게 하는 방법이므로 방향제의 향이 사라지게 되면 다시 악취가 발생하게 되며, 방향제와 악취가 균형을 이루지 못하는 경우에는 새로운 악취를 발생시키게 되는 문제점이 있었다.

셋째, 활성탄소 등에 의한 흡착법은 악취물질의 포집으로 악취를 제거할 수는 있지만 흡착물질의 흡착능력이 자기 체적의 0.5배 정도로 완벽한 탈취처리를 위하여 필요로 하는 흡착물질의 양이 많아야 하며, 흡착물질의 특성별로 포집되는 악취의 발생원이 한정되어 한 종의 흡착물질로서 탈취처리할 수 있는 범위의 한계가있고, 특히 암모니아 등의 염기성 가스에 대한 흡착능이 떨어지는 문제점이 있었다.

넷째, 전술한 바와 같이 악취의 발생원은 다양한 성분으로 이루어진 복합취이며 산성취, 중성취 및 염기성취로 그 산도 또한 다르므로 산-염기 중화법에 의한 탈취효과를 얻기 위하여는 악취 발생원의 중화 제거에 효과적인 화학반응물질을 탈취성분으로 선택하여야 하는데 그러한 탈취성분의 선택이 난이하며, 탈취성분이 화학물질이므로 고도의 처리관리기술이 필요하며 2차 공해 부산물이 생성되는 문제점이 있었다.

다섯째, 오존산화법의 경우에는 일반적인 복합 냄새 성분 중에서 황화물 계통의 냄새에 대해서는 비교적 양호한 탈취효과를 나타내지만 암모니아 및 저급 아민류에 대해서는 탈취효과가 낮으며, 또한 탈취처리시 발생하는 배기가스 중에 오존이 포함되어 있어 오존의 특유한 냄새로 인하여 역효과가 발생할 수 있으므로 오존을 분해, 제거해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유카리 나무를 고온 건류하여 추출한 액기스(유카 추출액)와 안정화 이산화염소, 제올라이트 및 기타 첨가제를 혼합하여 탈취제를 제조하여 수소이온농도(pH)가 중성범위(pH 6.5~7.5)에 이르게 되어 산성취, 중성취, 염기성취에 모두 탈취능력이 좋으며, 산화-환원·흡착·중화에 의한 악취의 분해가 동시에 이루어지므로 악취 제거의 범위가 광범위하고, 인체에 무해하여 취급이 용이한 액상 탈취제를 제공하는 것을 기술적 과제로한다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 유카 추출액 6.7~6.8중량%, 안정화 이산화염소 0.4~0.6중량%, 제올라이트 0.2~0.3중량%, 황산 알루미늄 0.6~0.8중량%, 아세트산 0.04~0.05중량%, 정제수 89.54~92.06중량%를 혼합한 것을 특징으로 한다.

이하 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 액상 탈취제는 유카리 나무를 고온 건류하여 추출한 액기스(이하 '유카 추출액'이라 함) 6.7~6.8중량%, 안정화 이산화염소 0.4~0.6중량%, 제올라이트 0.2~0.3중량%, 황산 알루미늄 0.6~0.8중량%, 아세트산 0.04~0.05중량%, 정제수 89.54~92.06중량%를 혼합하여 제조된다.

상기의 유카 추출액은 식물, 그 중에서도 유카리 나무를 고온에서 건류하여 추출한 방향성의 유상물질(油狀物質)인 추출액으로서, 주성분인 정유(精油, essential oil)는 주로 테르펜(terpene)류와 그 유도체로서 모노테르펜(monoter pene)류, 캠펜(camphene), 베타-시트랄(β-Citral), 멘톨(mentol), 제라니올(geran iol), 베타-셀리넨(β-selinene)으로 구성된다. 상기와 같은 화합물질로 구성된 유상물질 그룹인 정유는 바이오매스(biomass)에 의한 중화작용을 하여 미생물에 의한 산화반응에서 유래하는 악취물질인 암모니아, 아민, 메르캅탄, 황화수소 등과 반응하여 악취물질의 분자구조에 변화를 일으키므로써 탈취효과에 기여하여 상기와 같은 악취 물질을 분해하여 제거하고, 본 발명에서는 이러한 액기스를 액상 탈취제내에 6.7~6.8중량%를 첨가함으로써 중화에 의한 효과적인 탈취효과를 얻게 된다.

그리고 상기 안정화 이산화염소는 일반적인 탈취성분으로 널리 사용되는 물질로서 산화-환원에 의한 악취 발생원을 제거하는 성분이며, 염소산 또는 치아염소산은 분해되어 트리할로메탄을 생성하는 반면에 안정화 이산화염소는 염소와 산소가 분해되지 않기 때문에 유해물질의 생성을 유발하지 않는 안정한 물질이다. 이러한 안정화 이산화염소의 특성은 일반적인 염소계 화합물에서 나타나는 것과 같은 염소화가 아닌 산소화 반응에 의해 나타나는 현상이며, 본 발명에서 안정화 이산화염소를 사용함으로서 나타나는 탈취능력의 메카니즘은 안정화 이산화염소가 신진대사를 하는 효소와 화합하여 유해한 박테리아를 소멸시키고, 또한 산소화 반응에 의해 산소 이온을 발산하여 박테리아의 세포를 파괴하여 독성이 없는 이산화탄소와 물을 생성한다.

상기와 같은 특성을 갖는 안정화 이산화염소가 함유된 수용액 중에 아세트산을 미량 첨가하게 되면 아세트산이 수용액 내에서 촉매제의 역할을 하여 안정화 이산화염소의 활성을 높여줄 뿐만 아니라 수용액의 수소이온농도(pH)가 내려가게 되어 수용액의 pH의 조절이 가능하게 되는데, 본 발명에서는 안정화 이산화염소가 함유된 수용액의 이러한 성질을 이용하여 아세트산을 미량 첨가하여 pH를 중성범위(pH 6.5~7.5)로 유지할 수 있으며, 아세트산의 첨가량을 0.04~0.05범위로 하여 이를 달성하였고, 아세트산 대신에 산화철을 미량 첨가하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

그리고 상기의 제올라이트는 일반적으로 염기치환성을 나타내는 함수알루미나 규산염광물이라 일컫는데, 보통 알루미늄(Al), 나트륨(Na), 칼슘(Ca), 스트론튬 (Sr), 바륨(Ba) 등을 함유하는 제올라이트는 전형적인 악취의 흡착제로 널리 사용되어 광범위한 취기에 대하여 보편적인 흡착, 제거효과를 나타내는 것으로서 종래부터 널리 알려져 온 물질로서 삼차원의 크고 많은 구멍을 보유하여 높은 열적, 수열적 안정성을 가지고 있으며 기하학적 제한이 작아 중요한 산촉매로서의 가능성을 보인다.

이러한 제올라이트는 결정수를 지닌 광물질을 나타내며, 그 속이 규산 알루미늄 격자는 일정한 공동 및 공간구조를 지니고 있다. 따라서, 그 구조적 특이성 때문에 흡착특성, 촉매활성, 이온교환 등이 독특하여 분리, 정제 공정 등 여러 화학공정에서 다양한 용도를 가지고 있다. 그러므로, 이러한 흡착특성을 나타내는 천연제올라이트는 양이온의 영향으로 악취성분이 흡착될 만큼의 충분한 자리를 천연제올라이트 내부에 확보하지 못하며, 비표면적이 작음으로 인하여 악취제거에 충분한 효과가 없었지만 본 발명의 액상 탈취제에 첨가하므로서 탈취제 수용액의 안정성을 향상시키고 또한 다른 성분과 상호관련으로 인하여 제올라이트의 표면적이 넓혀지게 되어 흡착능력이 향상되고, 본 발명에서는 상기의 제올라이트를 0.2~0.3중량%의 범위 내에서 첨가하여 이상과 같은 특성을 유도할 수 있었다.

마지막으로 상기의 황산 알루미늄은 정제수에 황산 알루미늄을 첨가하여 15~20분간을 200~300rpm의 속도로 급속히 교반하여 균일하게 분산시킨 다음 50~60rpm의 완속으로 30분간을 교반한 수용액을 1~2시간 동안 정치한 후 상층의 여액을 걸러낸 것으로 탈취제 수용액에 첨가함으로서 탈취효과의 지속시간을 길게 하여 주며, 본 발명에서는 상기의 황산 알루미늄을 0.6~0.8중량% 첨가하여 탈취효과의 지속시간을 길게 할 수 있었다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의한 액상 탈취제는 pH 6.5~7.5 범위의 중성을 띠는 혼합액으로서 산성취, 중성취, 염기성취에 모두 적용이 가능하며, 안정화 이산화염소의 산화-환원작용과 제올라이트에 의한 흡착작용 및 유카 추출액에 의한 중화작용에 의한 악취 발생원의 분해가 동시에 이루어지게 되므로 그 활용범위가 광범위하며 그 탈취효과 또한 향상되고, 상기의 안정화 이산화염소는 수용액의 경우에 악취가 나도 분무와 같은 일반적 수단으로 이를 사용하므로 자극성 염소냄새가 강하게 나기 때문에 일반가정에서 액체 이산화염소를 사용하는 것은 곤란하였으나 본 발명에 의한 조성물의 배합비로 혼합하므로서 이러한 문제가 발생되지 않는 것이다.

또한 안정화 이산화염소 수용액의 특성으로서는 용액이 중성에서 산성쪽까지 pH값을 유지하면 이산화염소가 공기중에 적극적으로 비산하고 그러므로서 이산화염소의 제균 및 산화작용이 발휘된다. 그러나 이에 반하여, 이 용액은 보존성이 극히 불량한 결점을 갖는데 이 또한 본 발명에서는 황산 알루미늄의 첨가로 인하여 해결 가능한 것이다.

이하 본 발명에 의한 액상 탈취제의 탈취효과 및 독성여부에 대한 시험결과를 들어 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

표 1의 배합비와 같이 조성물을 첨가하여 균일하게 혼합될 때까지 상온에서 교반하여 시료를 제조하였다.

표 1. 액상 탈취제의 조성물 배합비

조성물	함량(중량%)	조성물	함량(중량%)
유카 추출액	6.75	황산 알루미늄	0.7
안정화 이산화염소	0.5	개미산	0.04
제올라이트	0.25	증류수	91.76

(시험예 1) 액상 탈취제의 탈취시험(가스텍에 의한 소취능력시험)

상기 표 1의 배합비로 혼합하여 제조된 시료를 각각 25g씩을 취하여 뚜껑이 있는 두 개의 페트리디쉬에 넣어 뚜껑을 닫고, 밀폐된 38ℓ의 용기(탈취시험용 용기)에 투입한 다음 악취 발생원인 황화수소를 주입하였다. 그리고 탈취시험장치에서 균일한 농도가 되었을 때 초기 농도가 30ppm이 되도록 가스텍으로 측정하고, 페트리디쉬의 뚜껑을 열어 10분이 경과되었을 때의 농도를 가스텍으로 측정하였다. 이와 같은 방법으로 10분 간격으로 총 6차례의 농도를 가스텍으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.

표 2. 암모니아(NH₃)의 탈취시험 결과치

시험항목	시간	단위	결과치
			X1	X2	X3
탈취시험(암모니아)	초기농도	ppm	30	30	30
	10분후	ppm	12	12	12
	20분후	ppm	8	10	9
	30분후	ppm	5	6	6
	40분후	ppm	4	5	4
	50분후	ppm	3	3	3
	60분후	ppm	2	2	2

위와 동일한 방법으로 악취 발생원인 메틸메르캅탄, 트리메틸아민, 암모니아에 대한 탈취시험을 하였고, 모든 시험은 실내온도 22±5℃, 상대습도 46±5%의 실험실에서 실시하여 그 결과를 시료 1(X1), 시료2(X2)에 대하여 측정하고 두 시료에대한 평균치(X3)를 산출하여 표 3 내지 표 5에 나타내었다.

표 3. 황화수소(H₂S)의 탈취시험 결과치

시험항목	시간	단위	결과치
			X1	X2	X3
탈취시험(황화수소)	초기농도	ppm	30	30	30
	10분후	ppm	14	16	15
	20분후	ppm	12	14	13
	30분후	ppm	10	12	11
	40분후	ppm	8	10	9
	50분후	ppm	6	8	7
	60분후	ppm	4	6	5

표 4. 트리메틸아민((CH₃)₃N)의 탈취시험 결과치

시험항목	시간	단위	결과치
			X1	X2	X3
탈취시험(암모니아)	초기농도	ppm	30	30	30
	10분후	ppm	16	16	16
	20분후	ppm	14	12	13
	30분후	ppm	12	10	11
	40분후	ppm	10	8	9
	50분후	ppm	8	8	8
	60분후	ppm	5	6	6

표 5. 메틸메르캅탄(CH₃SH)의 탈취시험 결과치

시험항목	시간	단위	결과치
			X1	X2	X3
탈취시험(암모니아)	초기농도	ppm	30	30	30
	10분후	ppm	16	16	16
	20분후	ppm	14	14	14
	30분후	ppm	12	12	12
	40분후	ppm	10	10	10
	50분후	ppm	8	8	8
	60분후	ppm	6	6	6

상기의 표 2 내지 표 5에 나타난 바와 같이 본 발명에 의한 액상 탈취제는 염기성 취기물인 암모니아와 트리메틸아민에 대한 탈취력이 60분 후에는 초기농도에 비하여 각각 93.3%, 80.0%의 제거율을 보였으며, 산성 취기물인 황화수소와 메틸메르캅탄에 대한 탈취력이 60분 후에는 초기농도에 비하여 각각 83.3%, 80.0%의 제거율을 보였으며 이에 의하여 본 발명은 산성취 및 염기성취에 대하여 모두 탈취효과가 뛰어난 것을 알 수 있었다.

(시험예 2) 어독성 시험

본 발명에 의한 액상 탈취제의 독성여부를 알아보기 위하여 어독성 시험을 실시하였다. 그 시험방법으로는 상기 표 1과 같은 배합비로 혼합하여 제조된 시료를 10ℓ의 유리제 수조에 농도별로 투입한 후 다른 수조에서 10일간 순응시킨 송사리를 옮겨 넣었다. 그리고 시험 시작 후 4시간 및 8시간 후의 송사리의 상태를 관찰하였다. 이후 24, 48시간 동안 관찰하여 송사리의 사망률을 체크하여 그 결과를 표 6에 나타내었다.

표 6. 어독성 시험결과

농도(ppm)	1000	2000	3000
24시간 후 사망률(%)	0	0	0
48시간 후 사망률(%)	0	0	0

어류에 대한 독성시험은 독성물질에 대한 환경적 요인의 평가로서 수질오염 방지를 위하여 요구되는 폐수처리의 수준 설정과 허용방류기준의 설정 및 인류 보건에의 조기경보 체제개발 등에 쓰여지는 매우 중요한 생물학적 평가방법이며, 독성시험을 실험과정은 일반적으로 24, 48시간 또는 96시간을 기준 노출시간으로 많이 이용하는데, 이 시간 동안 모든 급성독성작용을 관찰할 수 있기 때문이다.

이러한 측면에서 살펴볼 때 표 6에 나타난 바와 같이 본 발명에 의한 액상 탈취제에 의한 독성 시험은 송사리의 초기 투입 후 4시간에 3000ppm의 농도에서도별다른 이상이 없었으며, 투입 48시간 후에도 별다른 이상을 관찰할 수 없었던 바 본 발명에 의한 액상 탈취제는 무독성이며, 인체에 무해한 안정성 물질로서 인체, 가축, 식물에 접촉되어도 독성을 나타내지 않는 물질임을 알 수 있었다.

상기와 같이 본 발명의 액상 탈취제는 유카 추출액과 안정화 이산화염소, 제올라이트 및 기타 첨가제를 혼합하여 탈취제를 제조하여 수소이온농도(pH)가 중성범위(pH 6.5~7.5)에 이르게 되어 산성취, 중성취, 염기성취에 모두 탈취능력이 좋으며, 산화-환원·흡착·중화에 의한 악취의 분해가 동시에 이루어지므로 악취 제거의 범위가 광범위하고, 인체에 무해하여 취급이 용이한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 유카 추출액 6.7~6.8중량%, 안정화 이산화염소 0.4~0.6중량%, 제올라이트 0.2~0.3중량%, 황산 알루미늄 0.6~0.8중량%, 아세트산 0.04~0.05중량%, 정제수 89.54~92.06중량%를 혼합한 것으로 이루어지고,

   상기 유카 추출액은 그 주성분인 정유가 주로 테르핀(terpene)류와 그 유도체로서 모노테르핀(monoterpene)류, 캠펜(camphene), 베타-시트랄(β-citral), 멘톨(mentol), 제라니올(geraniol), 베타-셀리넨(β-selinene)으로 구성되어지는 것을 특징으로 하는 액상 탈취제.