KR101558127B1

KR101558127B1 - Em 활성액을 이용한 친환경세제의 제조방법

Info

Publication number: KR101558127B1
Application number: KR1020150013912A
Authority: KR
Inventors: 이갑두; 김성욱
Original assignee: 이갑두; 김성욱
Priority date: 2015-01-29
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2015-10-06

Abstract

본 발명은 유용미생물(EM)을 기반으로 하는 친환경세제를 제조하는 방법에 있어서: (a) EM 원액에 쌀뜨물, 밀가루 혼합액, 당밀에서 선택되는 액상 유기물과 소금을 혼합하여 EM 활성액을 생성하는 단계; (b) 상기 EM 활성액에 베이킹소다를 혼합하고, 열풍으로 건조하여 제1중간품을 생성하는 단계; (c) 상기 제1중간품에 계면활성제를 혼합하고, 열풍으로 건조하여 제2중간품을 생성하는 단계; 및 (d) 상기 제2중간품을 분쇄한 후 구연산과 과탄산나트륨을 혼합하여 완제품을 생성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 유용미생물(EM)을 기반으로 하는 세제를 양산에 적용함에 있어서 친수용성(親水溶性)이면서 악취제거에 유용하며, 특히 피부알레르기(skin allergy) 예방에 탁월하면서도 전체 공정의 시수를 절감해 가며 항산화물질의 생성량을 크게 증대하여 기능성 향상을 활발하게 도모할 수 있는 효과가 있다.

Description

EM 활성액을 이용한 친환경세제의 제조방법{Method for manufacturing eco-friendly detergent using EM activator}

본 발명은 친환경적인 세제의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유용미생물(EM)의 항산화작용 등을 세척용으로 활용하는 EM 활성액을 이용한 친환경세제의 제조방법에 관한 것이다.

유용미생물(Effective Microorganisms)은 자연계에 존재하는 인체에 유익한 유산균, 방선균, 사상균, 효모, 광합성세균 등을 의미하는 것으로, 친환경적 특성에 기인하여 가정생활 분야로부터 농업과 공업을 망라한 다양한 산업분야에 이르기 까지 활용도가 증대되고 있다. 특히 일상생활에서 자주 접하는 세탁, 설거지, 목욕, 청소 등의 생활환경을 개선하는 중요한 역할이 기대된다.

이와 같은 유용미생물(EM)을 세제로 활용하는 선행기술문헌으로서 한국 등록특허공보 제1231449호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1300632호(선행문헌 2) 등을 참조할 수 있다.

선행문헌 1에 의하면, 유용미생물(EM) 원액을 20~40℃에서 2~7일간 배양한 배양액에 대하여 식물성 계면활성제와 베이킹소다를 혼합한 혼합액을 발효실에서 2~7일간 발효하여 균질화하며, 발효액 100ℓ에 대하여 당류 50g~1㎏을 혼합 후 숙성하거나, 상기 발효액 100ℓ에 대하여 소금 25~500g을 혼합하여 숙성한다. 이에 따라, 합성세제로 인한 수질오염을 예방하고 세척력이 강력하며, 나아가 수질개선에 도움이 되는 효과를 기대한다.

선행문헌 2는 유용 미생물군, 유기물, 염화나트륨, 물을 혼합하여 발효 배양시켜 얻어지는 유용 미생물 발효액을 제조하는 제1단계; 상기 유용 미생물 발효액에 계면활성제를 혼합하고, 보습제를 혼합하여 용해시키는 제2단계; 및 상기 제2단계를 거쳐 제조되는 천연세제조성물에 포졸란을 혼합하여 교반하는 제3단계를 추가로 포함한다. 이에 따라, 세제의 보존기간이 길어지고, 유해물질 및 유해균을 정화시키며, 친환경적으로 오염물질을 정화하는 작용을 기대한다.

그러나 상기한 선행문헌에 의하면 유용미생물의 배양부터 완제품 세제의 생산에 이르는 공정의 시수가 길고, 양산에 있어서 유용미생물에 의한 항산화물질 생성량을 증대하기 미흡한 한계성을 보인다.

1. 한국 등록특허공보 제1231449호 “친환경 주방세제 및 그 제조방법” (공개일자 : 2012. 9. 24..) 2. 한국 등록특허공보 제1300632호 “천연세제조성물 및 그 제조방법” (공개일자 : 2012. 8. 30.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 유용미생물(EM)을 기반으로 하는 세제를 양산에 적용함에 있어서 친수용성(親水溶性)이면서 악취제거에 유용하며, 특히 피부알레르기(skin allergy) 예방에 탁월하면서도 전체 공정의 시수를 절감해 가며 항산화물질의 생성량을 크게 증대할 수 있는 EM 활성액을 이용한 친환경세제의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유용미생물(EM)을 기반으로 하는 친환경세제를 제조하는 방법에 있어서: (a) EM 원액에 쌀뜨물, 밀가루 혼합액, 당밀에서 선택되는 액상 유기물과 소금을 혼합하여 EM 활성액을 생성하는 단계; (b) 상기 EM 활성액에 베이킹소다를 혼합하고, 열풍으로 건조하여 제1중간품을 생성하는 단계; (c) 상기 제1중간품에 계면활성제을 혼합하고, 열풍으로 건조하여 제2중간품을 생성하는 단계; 및 (d) 상기 제2중간품을 분쇄한 후 구연산과 과탄산나트륨을 혼합하여 완제품을 생성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 단계 (a)는 EM 원액 20㎖를 기준으로 쌀뜨물, 밀가루 혼합액, 또는 그 혼합물을 1.3ℓ~1.8ℓ, 당밀 15㎖~25㎖ 소금 3㎖~7㎖ 가량을 혼합하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 단계 (c)의 계면활성제는 LES와 코코베타인을 4:1로 배합하는 조합, DLG과 코코베타인을 4:1로 배합하는 조합, DLG : LES : 코코베타인을 2:2:1로 배합하는 조합 중에서 선택하여 투입하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 단계 (b) 및 (c)는 80℃의 온도를 유지한 상태로 열풍 건조하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 단계 (a) 내지 (d)를 거치는 동안 최종적으로 EM 활성액 15~25wt%, 베이킹소다 15~25wt%, 구연산 5~10wt%, 과탄산나트륨 20~50wt%, 계면활성제 15~25wt% 내외의 혼합비를 유지하는 것을 특징으로 한다.

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 유용미생물(EM)을 기반으로 하는 세제를 양산에 적용함에 있어서 친수용성(親水溶性)이면서 악취제거에 유용하며, 특히 피부알레르기(skin allergy) 예방에 탁월하면서도 전체 공정의 시수를 절감해 가며 항산화물질의 생성량을 크게 증대하여 기능성 향상을 활발하게 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 친환경세제의 제조방법을 나타내는 개념도.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 유용미생물(EM)을 기반으로 하는 친환경세제를 제조하는 방법에 관하여 제안한다. 본 발명에 적용되는 유용미생물은 인체에 유익한 유산균, 방선균, 사상균, 효모, 광합성세균 등 특별한 제한이 없으나 양산의 생산성을 고려하여 선택하는 것이 좋다. 본 발명은 세제를 대상으로 설명하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 단계 (a)는 EM 원액에 쌀뜨물 밀가루 혼합액 당밀에서 선택되는 액상 유기물과 소금을 혼합하여 EM 활성액을 생성하는 과정을 거친다. 양산의 생산성을 고려하여 EM 원액은 시판되는 것을 사용한다. 쌀뜨물 밀가루 혼합액 당밀 등은 미생물의 먹이로 이용되며, 특히 당밀은 미생물의 종류에 따라 영양분 조절용으로 투입한다. 소금은 미생물의 삼투압을 유지하는 것으로 부족 시 미생물의 세포벽이 파괴되어 수율 저하를 초래한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 단계 (a)는 EM 원액 20㎖를 기준으로 쌀뜨물, 밀가루 혼합액, 또는 그 혼합물을 1.3ℓ~1.8ℓ(바람직하게는 1.5ℓ 내외), 당밀 15㎖~25㎖(바람직하게는 20㎖ 내외), 소금 3㎖~7㎖(바람직하게는 5㎖ 내외) 가량을 혼합하는 것을 특징으로 한다. 쌀뜨물, 밀가루 혼합액, 그 혼합물, 당밀의 함량이 부족하면, 유용미생물의 증식율이 저하된다. 여타의 성분과 달리 고체 상태인 소금의 함량은 약 10g 정도 내외로서, 부피로 환산했을 때 5㎖(cc) 가량을 투입한다.

본 발명에 따른 단계 (b)는 상기 EM 활성액에 베이킹소다를 혼합하고, 열풍으로 건조하여 제1중간품을 생성하는 과정으로 진행된다. 베이킹소다는 분말상을 사용하며 180~350메쉬(mesh)의 입도로 투입한다. 이후 이를 열풍으로 건조하면 EM 활성액 중의 유용미생물이 점차 사멸하지만 이미 항산화물질이 충분하게 조성되어 있다. 즉, 미생물이 사멸하더라도 항산화물질이 풍부하여 조성되어져 있는데, 이처럼 풍부한 항산화물질로 인해 옷감이 상하는 것을 방지하고, 옷감에서 발생되는 여러 종류의 정전기를 방지하며, 악취제거에 유용하고, 피부 알러지를 방지하는 효능을 구현한다. 건조 후에는 약간 푸석푸석한 상태의 분말 덩어리인 제1중간품이 생성된다. 덧붙여 EM 활성액은 수질정화 및 악취제거에도 뛰어난 효능을 나타내고 있어 세탁 후에 발생되는 여러 악취나 세탁기 속에 찌꺼기 형태 등으로 잔존해 있는 각종 악취를 제거하는데 좋은 효능을 발휘할 수 있다.

본 발명에 따른 단계 (c)는 상기 제1중간품에 계면활성제를 혼합하고, 열풍으로 건조하여 제2중간품을 생성하는 과정으로 진행된다. 제1중간품과 계면활성제를 통에 넣고 상온에서 약 1시간가량 혼합한다. 이후 이러한 혼합물을 열풍으로 건조하면, 푸석푸석한 상태의 분말 덩어리인 제2중간품이 생성된다. 건조과정에서 혼합물을 그대로 방치한 상태에서 상하좌우로 열풍을 인가하는 방식을 택한다. 이렇게 하지 않으면 건조가 매우 느려 생산성이 저하된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 단계 (c)의 계면활성제는 LES와 코코베타인을 4:1로 배합하는 조합, DLG과 코코베타인을 4:1로 배합하는 조합, DLG : LES : 코코베타인을 2:2:1로 배합하는 조합 중에서 선택하여 투입하는 것을 특징으로 한다. LES(술포석시네이트; Disodium Laureth Sulfosuccinate)와 DLG(Disodium Lauroyl Glutamate)는 음이온 계면활성제로 사용된다. LES는 천연 계면활성제로 SLES나 SLS에 비해 자극이 적고 거품이 부드러워지는 장점이 있으며, DLG는 LES에 비해 부드러움과 저(低)자극성을 지니고 있어 피부 트러블 예방에 유리하다. 코코베타인은 양쪽성 계면활성제로 사용되며, 점막에 대한 자극이 적고 순하며 정전기 방지의 효능을 지닌다. 코코베타인은 코코넛 오일에서 생성된 천연제품으로서, 인공합성품에 비하여 피부 건강에 유리하다.

이때, LES와 코코베타인을 4:1로 배합하는 조합은 저자극성 보다는 세척력을 높이는 용로로 적절하고, DLG과 코코베타인을 4:1로 배합하는 조합은 세척력보다는 저자극성을 높이는 용도로 적절하고, DLG : LES : 코코베타인을 2:2:1로 배합하는 조합은 상기의 2가지 물성을 절충하는 용도로 적절하다. 물론 어느 배합에 있어서나 양산의 표준화가 용이하여 생산성에 크게 영향을 주지 않는다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 단계 (b) 및 (c)는 80℃의 온도를 유지한 상태로 열풍 건조하는 것을 특징으로 한다. 만일 최적온도인 80℃를 10℃ 차이 이하로 미달하면 항산화물질의 수득(受得)을 위한 공수가 크게 증가되고, 10℃ 차이 이상으로 초과하면 유용미생물의 급격한 괴사로 항산화물질의 충분한 수득을 아예 기대하기 곤란하다.(황산화물질의 급격한 파괴가 일어난다)

본 발명에 따른 단계 (d)는 상기 제2중간품을 분쇄한 후 구연산과 과탄산나트륨을 혼합하여 완제품을 생성하는 과정을 거친다. 프레스 기기(도시 생략) 등을 사용하여 제2중간품을 분쇄하면, 대략 100~250메쉬(바람직하게는 150~180메쉬)의 입도로 된다. 분쇄된 것을 통에 넣고 구연산과 과탄산나트륨을 투입하여 혼합하면 완제품이 생성된다. 구연산은 분말상을 사용하며 180~380메쉬의 입도(粒度)로 투입한다. 과탄산나트륨은 분말상을 사용하며, 50~150메쉬의 입도로 투입한다. 3가지 성분의 혼합이 잘 이루어지면 완제품은 가루상태로 된다. 상온에서 1시간가량 혼합하면 완제품이 생성되므로 일정한 단위로 포장하여 출하한다.

이때, 과탄산나트륨은 베이킹소다와 마찬가지로 유용미생물을 적절한 속도로 사멸시키는 역할을 하지만 항산화물의 잔존량은 충분하게 확보된다. 즉, 유용미생물이 증식되고 사멸되기 이전 또는 사멸되는 동안에도 유용미생물로부터 배설되면서 생성되는 물질이 항산화물질이다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 단계 (a) 내지 (d)를 거치는 동안 최종적으로 EM 활성액 15~25wt%, 베이킹소다 15~25wt%, 구연산 5~10wt%, 과탄산나트륨 20~50wt%, 계면활성제 15~25wt%의 혼합비를 유지하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 제조방법에 있어서 주요 성분인 EM 활성액, 베이킹소다, 구연산, 과탄산나트륨, 계면활성제의 함량은 기(旣) 설정된다. 단계 (a) 내지 (d)를 거치는 동안 상기한 함량을 기준으로 설정된 성분을 순차적으로 투입하여 공수를 절감한다. 주요 성분의 유의적 변동이 발생하는 경우, 계면활성제는 설정 범위를 벗어나게 조절할 수도 있다.

한편, 본 발명의 완제품 세제가 공기와 접촉하면 공기중의 수분에 의하여 고형화되므로 진공 포장을 적용하는 것이 좋다. 물론 고형화된 세제라 하더라도 효능 면에서는 열화가 없다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims

유용미생물(EM)을 기반으로 하는 친환경세제를 제조하는 방법에 있어서:
(a) EM 원액에 쌀뜨물 밀가루 혼합액 당밀에서 선택되는 액상 유기물과 소금을 혼합하여 EM 활성액을 생성하는 단계;
(b) 상기 EM 활성액에 베이킹소다를 혼합하고, 열풍으로 건조하여 제1중간품을 생성하는 단계;
(c) 상기 제1중간품에 계면활성제을 혼합하고, 열풍으로 건조하여 제2중간품을 생성하는 단계; 및
(d) 상기 제2중간품을 분쇄한 후 구연산과 과탄산나트륨을 혼합하여 완제품을 생성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 EM 활성액을 이용한 친환경세제의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 단계 (a)는 EM 원액 20㎖를 기준으로 쌀뜨물, 밀가루 혼합액, 또는 그 혼합물을 1.3ℓ~1.8ℓ, 당밀 15㎖~25㎖, 소금 3㎖~7㎖로 혼합하는 것을 특징으로 하는 EM 활성액을 이용한 친환경세제의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 단계 (c)의 계면활성제는 LES와 코코베타인을 4:1로 배합하는 조합, DLG과 코코베타인을 4:1로 배합하는 조합, DLG : LES : 코코베타인을 2:2:1로 배합하는 조합 중에서 선택하여 투입하는 것을 특징으로 하는 EM 활성액을 이용한 친환경세제의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 단계 (b) 및 (c)는 80℃의 온도를 유지한 상태로 열풍 건조하는 것을 특징으로 하는 EM 활성액을 이용한 친환경세제의 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 단계 (a) 내지 (d)를 거치는 동안 최종적으로 EM 활성액 15~25wt%, 베이킹소다 15~25wt%, 구연산 5~10wt%, 과탄산나트륨 20~50wt%, 계면활성제 15~25wt%의 혼합비를 유지하는 것을 특징으로 하는 EM 활성액을 이용한 친환경세제의 제조방법.