상기한 목적을 달성하기 위한 일례로서 본 발명은, 비누베이스 40 내지 60 중량부, 계면활성제 10 내지 20 중량부, 소금 20 내지 40 중량부, 유효미생물(effective microorganism) 활성액 2 내지 7 중량부 및 젤라틴 1 내지 4 중량부를 포함하여 이루어지는 고형 소변기 세정제 조성물을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 소변기 세정제 조성물은 고형으로 이루어진다. 소변기 세정제는 통상 소변기 하단에 위치하여 소변에 의해 조금씩 용해되어 발휘하는 것으로 보통 한두 달 정도의 긴 기간 동안 사용이 가능한 것이 좋다. 소변기 세정제가 액체형인 경우에는 이와 같이 장시간 동안 효과가 유지될 수 있게 제품을 디자인하기가 어렵기 때문에 일반적으로 소변기 세정제는 고형으로 제조되어 사용되고 있다.
본 발명의 소변기 세정제 조성물을 구성하는 주성분은 비누베이스, 계면활성제, 소금 및 유효미생물이다.
먼저, 본 발명에서는 고형제 또는 겔화제로 비누베이스와 계면활성제를 혼합 사용한다. 고형을 유지하기 위해 필요한 고형제 또는 겔화제로 가라기닌이나 젤라틴과 같은 천연고분자를 사용할 수도 있으나 세정제의 유효성분이 소변에 의해 씻겨 나가야 세정효과가 충분히 발휘되므로 가라기닌이나 젤라틴과 같이 일단 고화되면 용해가 힘든 고형제는 세정제 매트릭스로서 적합하지 않다.
따라서 본 발명에서는 자체로도 어느 정도 세정효과가 있으며 세정제를 일정 기간 동안 고체 형태로 유지하며 세정효과를 나타내는데 적합한 비누베이스를 고형제의 주성분으로 사용한다.
상기 비누베이스는 팜유 또는 코코넛유계 지방산을 처리하여 비누화한 것이면 충분하며, 그 함량은 40 내지 60 중량부가 좋다. 비누베이스 함량이 40 중량부 미만이면 세정제가 충분히 고형으로서 형태를 유지할 수 없으며 세정제가 소변에 의해 너무 손쉽게 씻겨 나가 사용기간이 충분하게 유지될 수 없고, 60 중량부를 넘으면 세정제가 너무 딱딱하고 부스러지기 쉬우며 제조 시에도 원치 않는 응고가 이루어져 제품제조 시에도 어려움이 있을 수 있다.
상기 비누베이스가 나타내는 세정효과를 보충 강화하기 위하여 본 발명에서는 계면활성제를 사용한다. 상기 계면활성제는 비누베이스에 비해 세정력이 우수한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 계면활성제로는 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제 및 양쪽이온성 계면활성제 어느 것이나 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 음이온성 계면활성제를 사용하는 것이 좋다. 상기 음이온성 계면활성제로서 예를 들면, 설포네이트 또는 설페이트계 계면활성제인 알킬벤젠술포네이트(alkylbenzene sulfonate), 알콜 설페이트(alcohol sulfate) 등을 사용하는 것이 소변에의 용해성을 향상시키고 비누베이스와 함께 세정효과를 최대화하는데 더욱 바람직하다.
상기 계면활성제는 전체 구성의 10 내지 20 중량부로서, 고형 형태의 유지와 세정효과 강화의 효과를 나타낸다. 함량이 10 중량부 미만이면 세정효과가 줄어들고, 20 중량부를 초과하여 많을 경우에는 매트릭스의 형태 유지를 해칠 수 있다.
본 발명에서의 주요 기능성 성분 중 하나는 소금(NaCl)이다. 소금은 살균과 악취제거에 효과가 있을 뿐 아니라, 소변이 말라 형성된 잔여물인 요석을 용해하고 제거하는 데 효과가 있다. 또한 소금은 세정제의 용해속도를 조절하는데 효과를 보인다. 비누베이스와 계면활성제로 구성된 매트릭스는 소변에 의해서 손쉽게 용출되기 어려운 점이 있는데, 소금을 사용함으로써 소변에 의해 세정제가 용이하게 용출되어 만족스러운 세정 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명에서는 소금의 종류를 특별히 한정하지 않으며, 어떠한 소금이라도 사용가능하다. 경제적인 측면에서 상기 소금은 일반 공업용 소금을 사용하는 것이 무방하다. 그러나 본 발명에 있어서 소금은 성분의 미묘한 차이보다 외형이 중요한데, 본 발명에서는 소금의 직경이 0.2 내지 0.5 mm 정도의 입도를 갖는 것을 사용하는 것이 적합하다. 너무 굵은 소금은 세정제 제조시 제조용기의 바닥에 쉽게 가라않기 때문에 세정제 매트릭스 전체에 널리 고루 분산시키기 어려우며, 너무 고운 소금은 세정제 제조시 서로 응집되어 오히려 분산시키기 어려운 문제가 있다.
이러한 소금은 세정제 조성물 중 20 내지 40 중량부 범위로 사용하며, 함량 상기 범위를 벗어나면 소금의 사용으로 얻을 수 있는 살균, 악취제거, 요석의 용해 및 제거, 세정제의 용해속도 조절의 효과를 충분히 발현하기에 모자란 경향이 있다.
본 발명의 세정제 조성물에 사용되는 주요 유효성분 중 하나는 유효미생물이다. 유효미생물은 인체나 환경에 유익한 미생물들의 군집체로서, 식품 등이 발효할 때 작용하거나 다량 생성되는 미생물들이 대표적이다. 유효미생물은 식품 제조에 사용될 뿐 아니라, 일본이나 서구와 같은 환경선진국들에서는 오염된 강이나 하천 등 생태의 복원에 널리 사용되고 있으며, 최근에는 비누, 샴푸, 세탁제제, 주방세제, 샴푸 등에 첨가되어 친환경제품을 제조하는데 사용되고 있을 뿐 아니라, 한약재, 차의 발효에도 응용되고 있다.
이러한 유효미생물은 일반적으로 효모, 유산균, 누룩균, 광합성 세균, 방선균 등 80여 종의 미생물이 들어 있어 악취 제거, 수질 정화, 금속과 식품의 산화 방지, 남은 음식물 발효 등에 탁월한 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 미생물들은 항산화 작용 혹은 생리 활성물질을 생성하며 부패를 억제하는 역할을 한다.
또한 이러한 유용 미생물들은 인류가 오래 전부터 식품의 발효 등에 이용해 왔던 미생물들이다. 이러한 미생물들은 항산화 작용 또는 항산화 물질을 생성함으로써 서로 공생하며 부패를 억제하여 자연을 소생의 방향으로 이끌어나간다.
본 발명에서는 유효미생물이 갖는 악취제거 효과와 오염물질 제거 효과를 세정제에 적용하여 통상적인 표백제, 나프탈렌과 같은 인체나 환경에 유해하고 효과도 일시적인 제품과는 달리 친환경적이며 항구적인 효과를 나타내는 세정제를 개발하였다.
즉, 일반적인 세정제는 소변에 의해 유효성분이 용출되는 짧은 시간에만 살균과 악취제거 효과를 나타내지만 본 발명의 세정제는 소변에 의해 용출된 유효미생물이 소변에 포함된 암모니아, 요소 등 유기물을 먹이로 증식을 함으로써 지속적인 세정효과를 나타내는 것이다. 유효미생물이 암모니아나 요소, 황화수소 등 악취의 주요원인인 질소나 황 화합물을 먹이로서 분해함으로써, 소변기에 잔존한 소변의 잔여물이 미생물의 증식과정에서 모두 제거되어 소변기는 항상 청결하게 유지된다.
본 발명에서 사용한 유효미생물들은, 발효식품에서 추출하여 증식시킨 미생물 혼합군으로, 이들 중에는 바실러스속(Bacillus), 락토바실러스속(Lactobacillus), 스트렙토코카스속(Streptococcus), 엔테로코카스속(Enterococcus), 니트로소모나스속(Nitrosomonas), 니트로박터속(Nitrobacter), 리조푸스속(Rhizopus), 아스페르길루스속(Aspergillus), 사카로마이세스속(Saccharomyces) 의 미생물이 유기물인 악취 성분의 발효 분해능력이 우수하고, 이들 중에서도 바실러스속 (Bacillus), 락토바실러스속(Lactobacillus), 스트렙토코카스속(Streptococcus), 엔테로코카스속(Enterococcus) 의 미생물이 더욱 바람직한데, 우리나라 전통식품인 청국장, 김치, 된장에는 이와 같은 미생물들이 다량 함유되어 있다.
본 발명에서 유효미생물은 건조 상태의 농축 미생물로 첨가할 수도 있으며, 활성액 상태의 액체 형태로 첨가할 수도 있으나, 농축 상태보다는 활성액 상태가 제조시 편리하고 비용이 훨씬 저렴하게 든다.
현재 시중에 개발되고 유통되고 있는 유효미생물 활성액은 1.0 내지 5.0 × 109 cfu/L 의 미생물이 함유된 액체로서 소변기 세정제의 경우 활성액으로 2 중량부 이상에서 세정효과를 보이는 것으로 확인되었다[cfu=colony forming unit]. 미생물이 어느 환경에서 증식을 개시하기 위해서는 일정 농도 이상이 존재해야 하는데, 본 발명에서 활성액의 함량은 2 내지 7 중량부로서, 2 중량부 미만에서는 미생물의 증식이 원활하지 않으며 7 중량부 이상에서는 세정제 고형형태의 유지에 문제가 발생할 수 있고, 또 미생물은 일정 농도 이상이면 급격히 증식하기 때문에 7 중량부 이상을 첨가할 필요가 없다.
본 발명에서 젤라틴은 매트릭스에 탄성을 부여하여 형태 보존에 도움을 주고, 또 높은 비누베이스 함량으로 인해 제품이 부스러지는 성질을 방지하는 것으로 1 내지 4 중량부가 포함되는데, 2 내지 3 중량부가 바람직하다. 젤라틴의 종류는 특별한 것이 없고 시중에서 유통되는 소나 돼지가죽에서 추출한 공업용 젤라틴이면 충분하다.
한편, 본 발명의 세정제는 1 중량부 미만의 색소, 향료, 소포제 등을 함유할 수 있는데, 색소와 향료는 세정효과와는 무관하게 제품의 외관을 좋게 하고, 사용감을 우수하게 하기 위해서 첨가하며, 소포제는 제품의 제조시 다량의 계면활성제가 사용되므로 많은 거품이 발생하기 때문에 거품발생의 억제 목적으로 첨가한다.
본 발명에서 세정제는 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다.
먼저, 적당한 가열장치가 부착된 혼합기에 비누베이스를 넣은 후 50 내지 60 ℃까지 가열한 다음, 계면활성제와 EM 활성액을 투입하고 향료를 투입한다. 이때 비누베이스는 잘게 잘라 용해가 쉽게 되도록 하는 것이 바람직하고, 거품 발생을 억제하기 위해 약간의 소포제를 투입한다. 내용물을 잘 교반하여 섞은 후 온도를 서서히 내린다. 온도가 40 ℃에 도달하면 소금을 투입하고 온도를 유지하며 다시 잘 교반하여 혼합한 후, 준비된 틀(용기)로 토출시켜 상온에서 방치하여 고화시킨다. 소금 투입시에 온도가 중요한데, 이는 비교적 높은 온도에서는 혼합물의 점도가 너무 낮아 소금이 혼합기 아랫부분에 가라앉기 쉬워 소금입자의 분산에 어려움이 있고, 혼합물의 온도가 40 ℃ 보다 아래로 내려가면 혼합물의 점도가 너무 높아져 혼합과 토출이 어려워진다.