KR101113206B1 - 천연 제올라이트를 이용한 조리기구 및 식기 세척수 조성물 및 그것의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 조리기구 및 식기의 세척 후 남아 있는 잔류물질을 제거하기 위한 세척수 조성물로서, 조리기구 및 식기로부터 유해물질을 흡착할 수 있는 천연 제올라이트를 주성분으로 하는 세척수 조성물에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명의 세척수 조성물은 제올라이트, 견운모, 및 전해환원수를 주 원료로 포함하고, 첨가제로서 에탄올 및 염화나트륨을 함유한다. 본 발명의 세척수 조성물을 사용함으로써, 각종 조리기구 및 식기로부터 음식 잔류물이나 오염물이 흡착 및 제거될 수 있다.
Description
본 발명은 조리기구 및 식기의 세척 후 남아 있는 잔류물질을 제거하기 위한 세척수 조성물로서, 조리기구 및 식기로부터 유해물질을 흡착할 수 있는 천연 제올라이트를 주성분으로 하는 세척수 조성물에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명의 세척수 조성물은 제올라이트, 견운모, 및 전해환원수를 주 원료로 포함하고, 첨가제로서 에탄올 및 염화나트륨을 함유한다. 본 발명의 세척수 조성물을 사용함으로써, 각종 조리기구 및 식기로부터 음식 잔류물이나 오염물이 흡착 및 제거될 수 있다.
갈수록 대형화되는 식/음료점에서 조리기구와 식기, 수저, 젓가락을 자동 분리 건조하고, 잔류 물질을 제거할 수 있는 친환경 세척기구와 세척물질을 첨가한 유익한 조리기구 자동 세척 분리장치 제품을 정부에서도 적극적으로 지원 및 장려하고 있다.
이와 함께 최근 웰빙에 대한 전국민적인 관심 증대는 친환경 상품 개발에 대한 시장규모와 투자기회를 동시에 증가시키고 있다.
종래에는 식기세척제로서 수산화나트륨(양재물) 세척수를 대부분 사용하므로 건강에 문제를 유발시킬 수 있다. 수산화나트륨은 식기세척제로는 가능하지만 제대로 헹구어지지 않을 경우 수산화나트륨의 유해 잔류 물질이 남아 건강 안전을 위협할 수 있다.
또한, 식기세척 장치로서, 일본 특허공개 제275158호는 물분사 수단과 스팀발생 수단을 구비하고, 물과 스팀이 혼합되어 동시에 노즐에서 분사되도록 한 구조를 개시하고 있으며, 일본특허 제298514호는 스팀발생 수단과 스팀분무 수단을 별도로 구비하여 스팀발생 수단으로부터 발생한 증기를 직접 세척조 내에 간헐적으로 분무하도록 한 구조를 개시하고 있다. 또한, 한국특허 제001225호는 용수를 가열하여 증기화하고, 고압으로 압축한 후, 고온 고압의 스팀을 세척조 내에 분사하도록 한 구성을 개시한다. 그러나, 이와 같은 종래기술의 스팀 세척, 고온 압축, 가열을 이용하는 장치들은 전기와 열이 과다하게 사용되는 문제점을 나타낸다.
또한, 식기 및 조리기구를 세척하는 과정에서 종래의 식기세척제로부터 잔류할 수 있는 유해성 중금속들이 검출되며, 이를 보완하기 위하여 고온 고압의 스팀으로 세척하는 식기세척 장치가 사용되지만, 이것만으로는 잔류물질을 제거하기에는 한계가 있어, 공중위생에 문제점이 도출되고 있는 실정이다. 즉, 음식점 등에서 대량으로 식기 등을 세척하는 경우, 세척된 식기 등에서 각종 유해물질이나 심지어 식중독균이 발산될 수도 있어, 대중의 건강에 악영향을 미치게 된다.
이에 따라서, 사람들의 건강에 악영향을 미치는 각종 유해물질의 발산을 방지하거나 억제하기 위하여, 조리기구나 식기를 고온 고압 하에 살균하는 방식의 식기세척 장치도 개발되었으나, 이러한 장치 역시 자체적으로 인체에 유해한 물질을 발산할 수 있다. 예를 들면, 오존살균 식기세척 장치는 식기 상의 잔류 유해물질을 완전히 제거할 수는 없고, 오존 자체도 인체에 유해한 물질일 수 있다.
본원 발명은 상기한 선행기술의 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 열을 가하지도 않고 고압을 사용하지도 않으면서, 천연 식기세척수 조성물을 이용하여 식기 및 조리기구를 세척하는 것을 목적으로 한다. 이러한 천연 식기세척수 조성물은 에너지를 절약할 수 있으며, 그 자체가 유해물질을 발산하지도 않고, 식기 및 조리기구로부터 유해한 잔류물질을 흡착, 탈취, 항균 작용할 수 있으므로, 각종 식기세척 장치에 안전하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
본원 발명은 가정이나 일반 식당, 및 요리점에서 주로 사용되는 식기, 수저, 조리기구의 위생을 위한 것으로서 사람들이 식사할 때 사용하는 도구들의 청결상태가 매우 양호하지 못하고, 일반 식기세척기의 특성상 물로 세척하는 형태와 상온으로 살균하는 것 등에 의해서 잔류물질을 제거하는 종래의 세척기보다 진보된 천연 물질 조성물을 사용한 식기 세척 기술을 제공하고자 한다.
종래의 각종 세척기는 세척제, 오존 살균제, 및 일반 헹굼수 조성물을 사용하며, 일정한 온도로 상승하여 고온으로 살균하는 과정을 가진다. 그러나, 이러한 과정은 전기 사용량이 많아져 에너지 절약에 문제가 있는 것으로서, 일반적으로 종래의 식기세척기는 물과 더불어 스팀을 사용하는 경우에는 히터를 사용하고, 세척수를 가열하는 경우에도 전기 사용의 과다로 에너지 절약에는 효과가 없을 것으로 생각된다. 또한, 식기판에 말라붙은 음식물 찌거기를 불림 등에 의해 세척하는 경우에는 전기소모량이 과도하게 증가할 수 있다. 본원 발명은 물을 이용하여 스팀 고압으로 압축한 후, 고온 압축된 스팀을 세척조 내에 분사하는 방식을 주로 사용하는 단순한 종래의 식기세척기 기술을 개선하기 위한 것이다.
따라서, 본원 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 식기세척에 사용할 수 있는 친환경적이며 에너지 절약형 세척수를 개발하고자 하였으며, 그 결과 전해환원수와 제올라이트 및 견운모를 주 원료로 하는 식기 및 조리기구의 세척을 위한 세척수를 완성하였다.
본원 발명은 주 원료로서 천연 제올라이트 분말 40-45 중량부, 견운모 분말 20-25 중량부 및 전해환원수 20-25 중량부를 포함하는 식기 및 조리기구 세척수 조성물을 제공한다.
본원 발명의 세척수 조성물은 첨가제로서 에탄올 3-4 중량부 및 염화나트륨 1-2 중량부를 더 포함할 수 있다.
본원 발명의 세척수 조성물에서, 천연 제올라이트 분말은 모오데나이트 분말일 수 있다.
본원 발명의 세척수 조성물에서, 전해환원수는 수돗물을 전해환원수 기기를 통과시켜 - 음이온을 제거하여 얻어진 + 전해환원수일 수 있다.
본원 발명의 세척수 조성물에서, 제올라이트 분말 및 견운모 분말의 평균 입도는 2000-3000 메쉬일 수 있다.
더 나아가, 본원 발명은 식기 및 조리기구 세척수 조성물의 제조 방법을 제공하며, 상기 제조 방법은
제올라이트 분말을 제공하는 단계;
견운모 분말을 제공하는 단계;
염화나트륨을 제공하는 단계;
제올라이트 분말, 견운모 분말 및 염화나트륨을 전해환원수와 혼합하여 균질한 제 1 혼합물을 형성하는 단계;
상기 제 1 혼합물을 침전물과 상등액으로 고/액 분리될 때까지 방치하여 활성 성분이 용해된 상등액을 얻는 단계;
상기로부터 얻어진 상등액에 에탄올을 혼합하여 균질한 제 2 혼합물을 형성하는 단계;
상기 제 2 혼합물을 승온에서 1차 팽윤시키는 단계; 및
상기 1차 팽윤된 혼합물에 전해환원수를 더 첨가하고, 승온에서 2차 팽윤시킴으로서, 식기 및 조리기구 세척수 조성물을 얻는 단계
를 포함한다.
본원 발명의 식기 및 조리기구 세척수 조성물 제조 방법에서, 제올라이트 분말 및 견운모 분말은 볼 밀을 사용하여 2000 메쉬의 분말로 분쇄될 수 있다.
본원 발명의 식기 및 조리기구 세척수 조성물 제조 방법에서, 전해환원수는 일본 OSG 휴먼워터 HU-50모델을 사용하여 - 음이온을 제거하여 얻어진 + 전해환원수일 수 있다.
본원 발명의 식기 및 조리기구 세척수 조성물 제조 방법에서, 제 1 및 제 2 혼합물 형성 단계는 나노 분쇄 반응기에서 고속 교반하에 수행될 수 있으며, 이때 혼합 단계는 점도의 급격한 증가를 방지하기 위해 5분간의 나노 분쇄와 5분간의 휴지기로 이루질 수 있고, 나노 분쇄 주기는 5회 수행될 수 있다.
본원 발명의 식기 및 조리기구 세척수 조성물 제조 방법에서, 1차 및 2차 팽윤 단계는 95℃의 온도에서 30분간 수행될 수 있다.
본원 발명의 천연 조리기구 및 식기 세척수 조성물을 사용하여 식기 등을 세척할 경우, 식기 상에 세척수 조성물의 박막이 형성되어, 상기 식기 등의 세척 및 헹굼에 사용된 세척제 중의 각종 유기 화합물이나 유해물질이 발산되는 것이 방지됨으로써, 건강과 관련된 문제가 개선되는 효과가 있다.
또한, 본원 발명의 천연 조리기구 및 식기 세척수 조성물은 원칙적으로 인체에 무해한 물질을 사용하여 제조되기 때문에, 친환경적이며, 세척수 조성물 자체로부터의 유해물질의 배출이 원천적으로 차단된다.
더욱이, 본원 발명의 천연 조리기구 및 식기 세척수 조성물을 사용하여 식기 등을 세척할 경우, 기존의 고온 고압 방식의 식기세척 장치를 사용했을 때 전기 소모량이 과다하게 낭비되며, 유해 잔류물질이 완전히 제거되지 않는다는 문제가 해결될 수 있다.
이와 같이, 본원 발명의 천연 조리기구 및 식기 세척수 조성물은 친환경 에너지 절약형 식기 세척수로서, 공중보건 개선, 안전성, 및 전기소모량을 저감의 효과를 가져다 준다.
한 구체예에서, 본원 발명의 식기 및 조리기구 세척수 조성물은 주 원료로서 천연 제올라이트 분말 40-45 중량부, 견운모 분말 20-25 중량부 및 전해환원수 20-25 중량부와 첨가제로서 에탄올 3-4 중량부 및 염화나트륨 1-2 중량부를 포함한다.
본원 발명의 주 원료인 천연 제올라이트는 유해물질 흡착 및 악취 탈취 기능을 가지는데, 이것은 유해물질 중의 하전된 부유 입자와 전기적으로 이온 교환되어 흡착을 유발함으로써 야기되는 것이다. 제올라이트는 우수한 정수작용, 높은 흡착 및 탈취 기능에 더하여, 습도 조절 효과를 가지기도 한다. 또한, 제올라이트는 원적외선을 방사하는 기능을 가지는데, 이로써 인체의 혈액순환을 촉진하고 세포들을 활성화할 수 있다.
본원 발명에서는 이러한 천연 제올라이트 및 견운모에 용매로서 전해환원수를 혼합하고, 나노 분쇄하여 이루어진 제올라이트 양이온수 조성물을 제공한다.
본원 발명의 조성물은 천연 제올라이트가 균일하게 분산된 복합 세척수로서, 양이온 부유 입자와의 전기적 작용이 매우 균일하고 안정적으로 되어, 유해물질의 흡착이 효과적으로 이루어질 수 있다.
이하, 본원 발명의 조성물을 더욱 상세히 설명한다.
먼저, 본원 발명의 세척수 조성물은 주 성분으로서 천연 제올라이트 분말을 함유한다. 제올라이트 분말은 이 경우 평균 입도가 2000-3000 메쉬 제올라이트 분말이 사용된다. 제올라이트 분말의 입도가 2000 메쉬 미만이면 염화나트륨과 환원수의 혼합물에서 제올라이트 분말이 제대로 중화 응집되지 않으며, 입도가 3000 메쉬를 초과하면 제올라이트 분말의 분쇄에 소요되는 비용에 비하여 제올라이트, 견운모 분말과 전해환원수, 염화나트륨의 혼합물에서 더 이상의 중화 응집 효과가 발생하지 않는다.
구체적으로, 본 발명의 전해환원수 복합 세척수 조성물은 전해환원수 100 중량부에 대하여 염화나트륨을 3-4 중량부 함유한다. 염화나트륨은 조성물의 중화 응집을 촉진하는 작용을 한다.
상기 조성물에 있어서, 전해환원수 100 중량부에 대한 염화나트륨의 함량이 3 중량부 미만이면 제올라이트 분말이 제대로 중화 응집되지 않으며, 염화나트륨의 함량이 4 중량부를 초과하면 본 발명의 세척수 조성물 졸의 물성이 저하된다.
다음에, 본 발명의 세척수 조성물은 전해환원수 100 중량부에 대하여 에탄올을 1-2 중량부 함유한다. 에탄올은 제올라이트 미립자의 조직을 약화시켜 조성물의 팽윤을 촉진하는 작용과 조성물의 농도 조절을 위해 첨가된다.
또한, 전해환원수 100 중량부에 대한 에탄올의 함량이 1 중량부 미만이면 혼합액의 점성이 높아져서 제대로 교반되지 않으며, 에탄올의 함량이 2 중량부를 초과하면 조성물의 1차 팽윤이 과도하게 발생한다.
본원 발명의 세척수 조성물은 용매로서 전해환원수를 사용한다. 상기 전해환원수는 원수(수돗물)를 전해환원수 기기는(일본 OSG 사 휴먼워터 HU-50 모델)에 통과시켜 - 이온을 분리한 후, + 이온수를 수득하는 과정에 의해 생성된 + 전해환원수를 말한다. 이러한 + 전해환원수에는 살균 및 유해물질 분해기능이 있다. 본 발명에서는 + 전해환원수를 사용함으로써, 양전하와의 상호작용으로 인하여 제올라이트가 전해환원수에 균일하게 용해 및 분산되는 것이 촉진됨으로써 조성물의 물성이 증진될 수 있다.
상기와 같이, 전해환원수 용매를 사용하여 천연 제올라이트 분말, 견운모 분말, 염화나트륨 및 에탄올로 이루어진 본 발명의 천연 세척수 졸은 인체에 악영향을 미치는 각종 유기 화합물이나 휘발성 물질을 포함하지 않는다.
본원 발명의 복합 제올라이트 세척수 조성물은, 예를 들어 식기 및 조리기구 표면에 가압 함침하여 식기 및 조리기구 표면을 코팅함으로써 사용될 수 있다. 본 발명의 양이온 교환 졸 조성물이 식기 및 조리기구 표면에 압착 분사 코팅된 경우, 조성물 중의 하전된 이온들과 조리기구로부터 나오는 음식물 찌꺼기 잔류 유해물질에 함유된 하전된 이온들이 전기적으로 상호작용하여 복합 세척수 조성물에 의해서 유해물질의 흡착이 유발되게 된다. 따라서, 본원 발명의 조성물로 압착 세척되는 경우, 인체에 유해한 유기 화합물 또는 잔류 중금속 물질을 저감 및 제거될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
단, 아래의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이지, 이것만으로 한정하는 것은 아니다.
A. 복합 제올라이트 조성물의 제조
1. 제올라이트 1kg을 볼 밀을 사용하여 2000 메쉬의 분말로 분쇄하였다.
2. 견운모 0.5kg 볼 밀을 사용하여 2000메쉬 입자의 분말로 분쇄하여 + 전해환원수 0.5L와 혼합하였다. 사용된 전해환원수 기기는 일본 OSG 휴먼워터 HU-50 모델이고, 수도압은 0.07-0.35mpa 범위이다.
3. 상기 얻어진 + 환원수, 제올라이트 분말, 및 견운모 분말의 혼합물과 시약 등급 염화나트륨 0.3kg을 나노 분쇄 반응기에 넣고, 6500rpm에서 고속으로 회전하여, 남아 있는 조대 입자들을 나노 분쇄하여 균일하게 혼합된 제 1 혼합물을 형성하였다. 이때, 점도의 급격한 증가를 방지하기 위해 5분간의 나노 분쇄와 5분간의 휴지기로 이루어진 나노 분쇄 주기를 5회 수행하였다. 사용된 나노 분쇄 반응기는 한국 오성과학 HMZ-70DN Homogenizer 모델이다.
4. 상기와 같이 형성된 제 1 혼합물을 60분간 방치하여 제올라이트의 미 분쇄물 침전물과 전해환원수에 견운모와 제올라이트 미립자가 용해된 전해환원수 제올라이트 수용액인 상등액으로 고/액 분리하였다.
5. 상기 고/액 분리된 혼합물을 여과하여 침전물을 분리하고, 상등액인 제올라이트 환원수 수용액을 회수하였다.
6. 상기 회수된 복합 제올라이트 전해환원수 용액에 에탄올 0.1kg을 혼합하고, 550-650rpm에서 60분간 저속으로 교반하여 제 2 혼합물을 형성하였다.
7. 상기 제 2 혼합물을 85℃ 예열된 반응기에 넣고 30분간에 걸쳐 95℃까지 일정하게 승온하면서 650rpm에서 교반하여 상기 제 2 혼합물을 1차 팽윤시켰다.
8. 상기 1차 팽윤된 혼합물에 전해환원수 0.05L을 더 혼합하고, 상기 1차 팽윤의 최종 온도인 95℃를 계속 유지하면서 550rpm에서 30분간 교반하여 2차 팽윤시킴으로써 복합 조성물을 형성하였다.
9. 상기 2차 팽윤된 조성물이 담긴 반응기를 23℃의 물이 담긴 대용량 수조의 표면에 부유시켜 상온으로 냉각시킴으로써 본 발명의 식기 및 조리기구 양이온 세척수 조성물 졸을 제조하였다.
B. 본 발명의 세척수 조성물을 사용하여 세척한 식기의 잔류 유해물질 발산 억제 시험
식기 상에 본원 발명의 세척수 조성물의 박막을 형성하였다.
잔류 유해물질 검출장치인 일본 COSMOS 사 XP-309B(일본 후생노동성 지정 유해 유기물 측정 장비)를 사용하여 식기의 전면에 복합 제올라이트 졸의 박막을 형성하기 전과 조성물의 박막을 형성한 후에 잔류 식중독균 물질을 방출량을 측정 비교하였다. 측정 결과는 복합 조성물 졸의 박막을 형성하기 전의 잔류 유해물질 검출량이 1.19ppm인 반면, 본원 발명의 환원수 조성물의 박막을 형성한 후에는 잔류 물질이 전혀 검출되지 않은 것으로 나타났다(세계 보건기구 기준치 0.05ppm 이하, 일본 후생노동성 기준치 0.03ppm 이하).
C. 본 발명의 복합 제올라이트 조성물의 탈취, 항곰팡이, 및 항균 시험
본 시험에서는 상기 A에서 제조된 복합 조성물을 사용하여 4대 악취 유발 잔류물질 중 하나인 암모니아에 대한 탈취시험을 실시하였다.
그 결과를 다음의 표 1에 나타내는데, 표로부터 알 수 있듯이 본 발명의 복합 조성물 졸은 탈취율 또한 매우 우수하였다.
| 구분 | 암모니아 농도 (ppm) | 탈취율 (%) |
| 30분 경과 | 120 | 45.5 |
| 60분 경과 | 92 | 55.4 |
| 90분 경과 | 69 | 85.0 |
| 120분 경과 | 42 | 98.9 |
| 한국건설생활환경시험연구원 KICM-FIR-1085를 사용하여 시료 농도의 탈취율(%) 측정 | ||
상기와 같이, 본원 발명에 따라서 제조된 식기 및 조리기구 세척수 조성물을 식기 표면에 압착 세척하여 박막을 형성하면, 상기 식기로부터 각종 유해물질이나 음식물 찌꺼기의 잔류물질이 발산되는 것을 완전히 방지할 수 있으며, 본원 발명의복합 세척수 조성물을 적용하여 각종 식기 및 조리기구의 악취의 탈취가 가능한 것으로 나타났다.
| 한국 건설생활 환경시험 연구원, 웰빙 소재 센터 | ||
| 시험 계획 | 목표치 실적 (%) | 달성도 (100%) |
| 1 | 98.5% | |
| 2 | 99.8% | |
| 3 | 100% | |
| 4 | 90% | 99.5% |
| 5 | 99.9% | 100% |
| 6 | 100% | |
Claims (10)
- 천연 제올라이트 분말 40-45 중량부, 견운모 분말 20-25 중량부 및 전해환원수 20-25 중량부를 주 원료로서 포함하는 친환경성 식기 및 조리기구 세척수 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 에탄올 3-4 중량부 및 염화나트륨 1-2 중량부를 첨가제로서 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경성 식기 및 조리기구 세척수 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 천연 제올라이트 분말은 모오데나이트 분말인 것을 특징으로 하는 친환경성 식기 및 조리기구 세척수 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 전해환원수는 수돗물을 전해환원수 기기를 통과시켜 - 음이온을 제거하여 얻어진 + 전해환원수인 것을 특징으로 하는 친환경성 식기 및 조리기구 세척수 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 제올라이트 및 견운모 분말의 평균 입도는 2000-3000 메쉬인 것을 특징으로 하는 친환경성 식기 및 조리기구 세척수 조성물.
- 제올라이트 분말을 제공하는 단계;
견운모 분말을 제공하는 단계;
염화나트륨을 제공하는 단계;
제올라이트 분말, 견운모 분말 및 염화나트륨을 전해환원수와 혼합하여 균질한 제 1 혼합물을 형성하는 단계;
상기 제 1 혼합물을 침전물과 상등액으로 고/액 분리될 때까지 방치하여 활성 성분이 용해된 상등액을 얻는 단계;
상기로부터 얻어진 상등액에 에탄올을 혼합하여 균질한 제 2 혼합물을 형성하는 단계;
상기 제 2 혼합물을 승온에서 1차 팽윤시키는 단계; 및
상기 1차 팽윤된 혼합물에 전해환원수를 더 첨가하고, 승온에서 2차 팽윤시킴으로서, 식기 및 조리기구 세척수 조성물을 얻는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 상기 제 1 항 내지 제 5 항에 따른 친환경성 식기 및 조리기구 세척수 조성물의 제조 방법. - 제 6 항에 있어서, 제올라이트 및 견운모 분말은 볼 밀을 사용하여 2000 메쉬의 분말로 분쇄되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 6 항에 있어서, 전해환원수는 일본 OSG 휴먼워터 HU-50모델을 사용하여 - 음이온을 제거하여 얻어진 + 전해환원수인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 6 항에 있어서, 제 1 및 제 2 혼합물 형성 단계는 나노 분쇄 반응기에서 고속 교반하에 수행되며, 이때 혼합 단계는 점도의 급격한 증가를 방지하기 위해 5분간의 나노 분쇄와 5분간의 휴지기로 이루어지고, 나노 분쇄 주기는 5회 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 6 항에 있어서, 1차 및 2차 팽윤 단계는 95℃의 온도에서 30분간 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
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