KR101917566B1 - 수처리 필터용 겔 조성물 및 이를 이용한 수처리 필터 - Google Patents
수처리 필터용 겔 조성물 및 이를 이용한 수처리 필터 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 수처리 필터용 겔 조성물 및 이를 이용한 수처리 필터에 관한 것으로, 본 발명에서는 본 발명의 겔 조성물은 잔탄검, 글리세린, 머드, 전분, 비타민C, 시트릭산, 피부 미용제 및 향료를 포함하되, 상기 전분은 감자 전분 및 옥수수 전분을 포함함에 따라, 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거 및 피부 미용 효과를 가질 뿐 아니라 물에 대한 적정한 용해성을 가지면서도 적정량의 유효 성분을 지속적으로 방출하는 서방성의 특성이 향상된 수처리 필터용 겔 조성물 및 이를 이용한 수처리 필터를 제공한다.
Description
본 발명은 수처리 필터용 겔 조성물 및 이를 이용한 수처리 필터에 관한 것이다. 더 상세히, 본 발명은 수처리 필터의 여과재 형성을 위한 겔 조성물 및 상기 겔 조성물로 형성된 겔 상태의 여과재를 포함하는 수처리 필터에 관한 것이다.
세안, 목욕, 손과 발의 세정에는 정수장 등의 수처리 정화시설에서 염소 소독된 수돗물이 사용된다. 수돗물에는 소독에 사용된 염소가 잔류하게 되는데, 이는 수도관 또는 수돗물의 이동 과정에서 유해균의 활성을 차단하는 역할을 한다. 그러나, 잔류 염소는 수돗물 특유의 냄새를 유발하고, 피부에 접촉 시 염증과 자극을 유발함에 따라, 최근에는 수돗물의 잔류 염소 및 각종 불순물을 제거하는 수처리 필터의 사용이 증가하고 있다.
또한, 미용에 대한 관심이 높아지면서 수돗물 내 잔류 염소 및 각종 불순물 제거와 함께, 피부 미용 성분과 향을 부여한 수처리 필터의 사용이 증가하고 있다. 일반적으로 수처리 필터는 필터 케이스와 비타민C, 향료, 미용 성분 등의 유효 성분을 포함하여 물에 용해되면서 유효 성분을 방출하는 여과재로 구성된다. 상기 여과재는 고체 덩어리, 분말, 과립, 겔, 액상 등의 제형일 수 있다.
한편, 분말, 과립, 액상의 제형을 가지는 여과재는 수돗물에 쉽게 용해되면서 단 시간 내에 소진됨에 따라, 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거 및 피부 미용 효과가 일시적이며, 사용 수명이 짧은 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 적정한 점도를 갖는 겔 상태의 여과재의 사용이 증가되고 있다. 일례로, 대한민국 등록특허 제10-1069579호에서는 덱스트린, 향, 물, 수용성 셀룰로오스 에테르, 비타민 C 또는 비타민 C의 유도체 및 식용색소의 혼합물을 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌의 용기에 채운 형태의 샤워기 겔 필터에 대해 개시하고 있다. 그러나, 종래의 겔 상태의 여과재는 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되어 용해되며, 적정한 수준의 용해 속도를 갖지 못하고, 여과재 내의 유효 성분을 일시에 방출하여 유효 성분에 의한 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거 및 피부 미용 효과의 지속성이 낮은 문제가 있었다.
따라서, 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되지 않고, 표면부터 균일하게 용해되어 일정한 용해 속도를 가지면서도 적정량의 유효 성분을 지속적으로 방출하는 서방성의 특성이 향상된 겔 상태의 여과재에 대한 개발이 요구되고 있다.
한편, 대한민국 공개특허 제10-2006-0059624호에서는 내부에 유로가 형성되고, 손잡이 및 샤워헤드로 이루어진 샤워기에 적용되는 비타민필터로서, 샤워헤드의 토출구와 소정간격으로 이격되어 설치되고, 샤워헤드의 토출구 측에 인접하는 단부에 적어도 하나 이상의 미세공이 형성된 필터 케이스와 상기 필터 케이스 내에 충전되고, 비타민 C 및 겔화제로 이루어진 여과재를 포함함에 따라, 여과재의 일시적인 토출을 방지할 수 있는 비타민필터에 대해 개시하고 있다. 그러나, 상기 공개특허는 필터 케이스의 구조를 변화시킴으로써 여과재의 일시적인 방출을 방지하고 있을 뿐, 여전히 여과재 자체의 특성을 향상시키는 것에 대해서는 고려하고 있지 않다.
본 발명의 첫 번째 목적은 잔탄검, 글리세린, 머드, 전분, 비타민 C, 시트릭산, 피부 미용제 및 향료를 포함하되 전분은 감자 전분 및 옥수수 전분을 포함함에 따라, 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되지 않고, 표면부터 균일하게 용해되어 일정한 용해 속도를 가지면서도 적정량의 유효 성분을 지속적으로 방출하는 서방성의 특성이 향상된, 수처리 필터용 겔 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 두 번째 목적은 상기 필터 케이스 내에 잔탄검, 글리세린, 머드, 감자 전분 및 옥수수 전분을 포함하는 전분, 비타민C, 시트릭산, 피부 미용제 및 향료를 포함하는 겔 조성물이 경화되어 형성된 것으로 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되지 않고, 표면부터 균일하게 용해되어 일정한 용해 속도를 가지면서도 적정량의 유효 성분을 지속적으로 방출하는 서방성의 특성이 향상된 겔 상태의 여과재를 포함함으로써, 일정한 사용 기간을 가지면서도 사용 기간 동안 유효 성분에 의한 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거 및 피부 미용 등의 효과가 지속적으로 유지되는 수처리 필터를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적은 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수 있다.
상기 첫 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 잔탄검, 글리세린, 머드, 전분, 비타민C, 시트릭산, 피부 미용제 및 향료를 포함하며, 상기 전분은 감자 전분 및 옥수수 전분을 포함하는 수처리 필터용 겔 조성물을 제공한다.
상기 겔 조성물은 상기 겔 조성물 총 중량 기준으로 잔탄검 0.5 ~ 3 중량%, 글리세린 3 ~ 10 중량%, 머드 0.1 ~ 2 중량%, 전분 1 ~ 8 중량%, 비타민C 70 ~ 80 중량%, 시트릭산 5 ~ 13 중량%, 피부 미용제 3 ~ 10 중량%, 향료 3 ~ 8 중량%를 포함할 수 있다.
상기 전분은 감자 전분 및 옥수수 전분을 1 : 3 ~ 5 의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 피부 미용제는 베타인(Betaine), 탈지분유, 달팽이 점액 여과물, 호호바씨 오일, 해바라기씨 오일, 마카다미아씨 오일 및 소듐하이알루로네이트(Sodium hyaluronate)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 겔 조성물은 색소를 더 포함할 수 있다.
상기 두 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부가 비어 있는 기둥 형태로 형성되되 일측에 내부와 외부를 연결하는 적어도 하나 이상의 출입구가 형성된 필터 케이스, 및 상기 필터 케이스 내부의 빈 공간에 배치되는 겔 상태의 여과재를 포함하며, 상기 여과재는 잔탄검, 글리세린, 머드, 전분, 비타민C, 시트릭산, 피부 미용제 및 향료를 포함하되, 상기 전분은 감자 전분 및 옥수수 전분을 포함하는 겔 조성물이 경화된 수처리 필터를 제공한다.
상기 수처리 필터는 샤워기용 필터인 것일 수 있다.
본 발명의 수처리 필터용 겔 조성물은 잔탄검, 글리세린, 머드, 감자 전분 및 옥수수 전분을 포함하는 전분, 비타민C, 시트릭산, 피부 미용제 및 향료를 포함함에 따라, 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되지 않고, 표면부터 균일하게 용해되어 일정한 용해 속도를 가질 수 있으며, 적정량의 유효 성분을 지속적으로 방출하는 서방성의 특성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 수처리 필터용 겔 조성물은 겔 조성물 총 중량 기준으로 잔탄검 0.5 ~ 3 중량%, 글리세린 3 ~ 10 중량%, 머드 0.1 ~ 2 중량%, 전분 1 ~ 8 중량%, 비타민C 70 ~ 80 중량%, 시트릭산 5 ~ 13 중량%, 피부 미용제 3 ~ 10 중량%, 향료 3 ~ 8 중량%를 포함함에 따라, 내부 구조가 균일하면서도 적정한 수준의 치밀도, 결합력을 가질 수 있어, 상기와 같은 효과는 더 향상될 수 있다.
특히, 본 발명의 수처리 필터용 겔 조성물은 감자 전분 및 옥수수 전분이 1 : 3 ~ 5 의 중량비로 혼합된 전분을 포함함에 따라, 내부 구조가 적정 수준의 치밀도, 결합력을 가질 수 있어, 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되거나, 급격하게 용해되어 유효 성분을 일시에 방출하는 문제를 방지할 수 있다.
본 발명의 수처리 필터는 상기 필터 케이스 내에 잔탄검, 글리세린, 머드, 감자 전분 및 옥수수 전분을 포함하는 전분, 비타민C, 시트릭산, 피부 미용제 및 향료를 포함하는 겔 조성물이 경화되어 형성된 겔 상태의 여과재를 포함함으로써, 일정한 사용 기간을 가지면서도 사용 기간 동안 유효 성분에 의한 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거 및 피부 미용 등의 효과가 지속적으로 유지될 수 있다.
특히, 본 발명의 수처리 필터의 겔 상태의 여과재는 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되지 않고, 표면부터 균일하게 용해되어 일정한 용해 속도를 가지면서도 적정량의 유효 성분을 지속적으로 방출하는 서방성의 특성이 우수하므로, 본 발명의 수처리 필터는 45 ~ 60 일 정도의 일정한 사용 기간을 가지면서도 사용 기간 동안 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거 및 피부 미용 효과가 일정하게 유지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 필터의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 필터의 단면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 필터가 적용된 샤워기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 필터의 단면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 필터가 적용된 샤워기를 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
본 발명의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 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.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, "A 및/또는 B"는, A 또는 B, 또는 A 및 B를 의미한다.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, "수처리 필터용 겔 조성물"은 필터 케이스 및 필터 케이스 내부에 배치되는 여과재를 포함하는 수처리 필터의 여과재를 형성하는 것 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 명세서 전체에 있어서, "유해 물질"은 중금속, 불순물 등을 의미하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하에서 본 발명을 구체적으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서는 수처리 필터용 겔 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는 잔탄검, 글리세린, 머드, 전분, 비타민C, 시트릭산, 피부 미용제 및 향료를 포함하되, 상기 전분은 감자 전분 및 옥수수 전분을 포함함에 따라, 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되지 않고, 표면부터 균일하게 용해되어 일정한 용해 속도를 가지면서도 적정량의 유효 성분을 지속적으로 방출하는 서방성의 특성이 향상된, 수처리 필터용 겔 조성물을 제공한다. 바람직하게, 본 실시예의 수처리 필터용 겔 조성물은 필터 케이스 및 필터 케이스 내에 배치되는 여과재를 포함하는 수처리 필터의 여과재로 적용될 수 있다.
본 실시예의 수처리 필터용 겔 조성물은 경화, 겔화 또는 응고되어 수처리 필터에 적용될 수 있다. 이때, 본 실시예의 수처리 필터는 샤워기, 세면대, 수도꼭지 등에 적용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
잔탄검(Xanthan Gum) 양배추의 엽소병 원인균인 잔토모나스 캄페스트리스 균을 사용하여 탄수화물을 순수배양 발효하여 얻은 고분자 다당류 검물질을 아이소프로필알코올에 정제, 건조, 분쇄한 것으로, 포도당, 마노스 및 글루크론산의 나트륨, 칼륨 및 칼슘염 등으로 구성된 혼합물이다. 본 실시예에서는 겔 조성물의 점도 및 점착성을 증가시키며, 겔 상태를 형성하는 역할을 한다.
본 실시예의 겔 조성물은 겔 조성물 총 중량 기준으로 잔탄검을 0.5 ~ 3 중량%, 바람직하게는 0.7 ~ 2 중량%, 더욱 바람직하게는 1 ~ 1.5 중량%로 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 잔탄검을 0.5 중량% 미만으로 포함할 경우에는 겔 조성물이 적정한 점도를 갖지 못하며, 겔 조성물을 이용한 수처리 필터의 여과재가 균일하면서 적정한 치밀도, 결합력을 가진 겔 상태로의 형성되기 어려울 수 있다. 반면, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 잔탄검을 3 중량%를 초과하여 포함할 경우에는 겔 조성물의 점도가 높아지고, 균일한 겔화가 어려운 문제가 있을 수 있다.
즉, 본 실시예의 겔 조성물에서 잔탄검의 함량이 상기 범위를 만족하지 못할 경우, 본 실시예의 겔 조성물을 이용한 여과재는 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되어 용해되거나 적정한 용해 속도를 갖기 어려울 수 있다. 이에 따라, 여과재 내의 유효 성분을 일시에 방출하여 유효 성분에 의한 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거 및 피부 미용 효과가 지속적으로 유지되지 못하거나, 적정량의 유효 성분을 방출하지 못하여 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거 및 피부 미용 효과가 충분하지 못한 문제가 있을 수 있다.
글리세린(Glycerin)은 무색의 끈기가 있는 액체로, 본 실시예의 겔 조성물의 점도 및 겔화를 조절하며, 피부 보습과 윤활 특성을 향상시키는 역할을 한다.
본 실시예의 겔 조성물은 겔 조성물 총 중량 기준으로 글리세린을 3 ~ 10 중량%, 바람직하게는 4 ~ 8 중량%, 더욱 바람직하게는 5 ~ 7 중량%로 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 글리세린을 3 중량% 미만으로 포함할 경우에는 겔 조성물이 적정한 점도를 갖지 못하며, 여과재가 균일하면서 적정한 치밀도, 결합력을 가진 겔 상태로 형성되기 어렵고, 피부 보습 및 윤활 특성이 저하될 수 있다. 반면, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 글리세린을 10 중량%를 초과하여 포함할 경우에는 겔 조성물을 이용한 수처리 필터의 여과재가 무른 제형 또는 점성이 높은 액상의 제형으로 형성되는 문제가 있을 수 있다.
즉, 본 실시예의 겔 조성물에서 글리세린의 함량이 상기 범위를 만족하지 못할 경우, 본 실시예의 겔 조성물을 이용한 여과재는 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되어 용해되거나 적정한 용해 속도를 갖기 어려울 수 있다. 이에 따라, 여과재 내의 유효 성분을 일시에 방출하여 유효 성분에 의한 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거 및 피부 미용 효과가 지속적으로 유지되지 못하거나, 적정량의 유효 성분을 방출하지 못하여 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거 및 피부 미용 효과가 충분하지 못한 문제가 있을 수 있다.
머드는 물기가 있는 질척한 흙으로, 진흙을 함유한 점토성 물질, 동물과 식물의 분해산물, 토양, 염류 등이 퇴적된 것이다. 또한, 머드는 천연 미네랄을 비롯한 피부 노화 방지 성분, 피부의 탄력을 향상시키는 광물질, 보습 물질 등이 다량 함유되어 있어, 피부 개선에 효과적이다. 본 실시예의 머드는 점도 및 겔화를 조절하는 역할을 하며, 피부 보습, 피부 탄력 등 피부의 상태를 개선시키는 역할을 한다.
본 실시예의 겔 조성물은 겔 조성물 총 중량 기준으로 머드를 0.1 ~ 2 중량%, 바람직하게는 0.3 ~ 1.5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 ~ 1 중량%를 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 머드를 0.1 중량% 미만으로 포함할 경우에는 겔 조성물이 적정한 점도를 갖지 못하며, 겔 조성물을 이용한 수처리 필터의 여과재가 균일하면서 적정한 치밀도, 결합력을 가진 겔 상태로의 형성되기 어렵고, 피부 보습 및 탄력 효과가 저하될 수 있다. 반면, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 머드를 2 중량%를 초과하여 포함할 경우에는 겔 조성물을 이용한 수처리 필터의 여과재가 단단한 고체 또는 바스러지는 고체 형태로 형성되는 문제가 있을 수 있다.
즉, 본 실시예의 겔 조성물에서 머드의 함량이 상기 범위를 만족하지 못할 경우, 본 실시예의 겔 조성물을 이용한 여과재는 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되어 용해되거나 적정한 용해 속도를 갖기 어려울 수 있다. 이에 따라, 여과재 내의 유효 성분을 일시에 방출하여 유효 성분에 의한 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거 및 피부 미용 효과가 지속적으로 유지되지 못하거나, 적정량의 유효 성분을 방출하지 못하여 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거 및 피부 미용 효과가 충분하지 못한 문제가 있을 수 있다.
전분은 글루코스로부터 구성되는 다당류로, 식물체에 의하여 합성되어 세포 중에 전분 입자 형태로 형성되어 있다. 일반적으로 전분은 옥수수 전분, 타피오카 전분, 쌀 전분, 감자 전분 등이 주로 사용되나, 본 실시예에서는 전분으로 감자 전분 및 옥수수 전분을 포함하며, 겔 조성물의 점도 및 겔화를 조절하는 역할을 한다.
감자 전분은 감자에서 추출된 전분으로 5 ~ 100 마이크로미터의 입경을 갖는 타원형 또는 구형의 입자로 이루어진다. 일반적으로 감자 전분은 평균 입경이 약 50 마이크로미터의 타원형 또는 구형의 입자로 형성되며, 호화온도 64.5 ℃, 최고 점성 온도 88 ℃, 최고점도(BU) 1028, 92.5 ℃ 도달 후 10 분 후 점도(BU) 940 의 특성을 가진다. 또한, 감자 전분은 아밀로오스 21 ~ 23 % 및 아밀로 펙틴 77 ~ 79 %로 이루어질 수 있다.
옥수수 전분은 옥수수의 종자에서 얻은 전분으로 5 ~ 30 마이크로미터의 입경을 갖는 각기둥 또는 둥근형의 입자로 이루어진다. 일반적으로 옥수수 전분은 평균 입경이 약 16 마이크로미터의 각기둥 또는 둥근형의 입자로 형성되며, 호화온도 86.2 ℃, 최고점성온도 92.5 ℃, 최고점도(BU) 260, 92.5 ℃ 도달 후 10 분 후 점도(BU) 85 의 특성을 가진다. 또한, 옥수수 전분은 아밀로오스 21 ~ 28 % 및 아밀로펙틴 72 ~ 79 %로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 입자 크기가 서로 다른 감자 전분과 옥수수 전분을 특정 조성으로 포함함으로써, 내부의 빈 공극을 줄여 조직의 결합력, 치밀도를 적정 수준으로 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 본 실시예의 겔 조성물로 형성된 겔 상태의 여과재는 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되지 않고, 표면부터 균일하게 용해될 수 있어 적정 수준의 사용 기간을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 상기 겔 상태의 여과재 내부에 함유되어 있는 유효 성분의 일시적인 방출을 방지하여, 유효 성분에 의한 효과의 지속성을 향상시킬 수 있다.
본 실시예의 겔 조성물은 겔 조성물 총 중량 기준으로 전분을 1 ~ 8 중량%, 바람직하게는 2 ~7 중량%, 더욱 바람직하게는 3 ~ 5 중량%로 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 전분을 1 중량% 미만으로 포함할 경우에는 겔 조성물이 적정한 점도를 갖지 못하며, 겔 조성물을 이용한 여과재가 균일하면서 적정한 치밀도, 결합력을 가진 겔 상태로의 형성되기 어려운 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 전분을 8 중량%를 초과하여 포함할 경우에는 겔 조성물을 이용한 여과재가 과도하게 겔화되거나, 단단한 고체 또는 바스러지는 고체 형태로 형성되는 문제가 있을 수 있다.
즉, 본 실시예의 겔 조성물에서 전분의 함량이 상기 범위를 만족하지 못할 경우, 본 실시예의 겔 조성물을 이용한 여과재는 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되어 용해되거나 적정한 용해 속도를 갖기 어려울 수 있다. 이에 따라, 여과재 내의 유효 성분을 일시에 방출하여 유효 성분에 의한 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거 및 피부 미용 효과가 지속적으로 유지되지 못하거나, 적정량의 유효 성분을 방출하지 못하여 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거 및 피부 미용 효과가 충분하지 못한 문제가 있을 수 있다.
한편, 평균적으로 감자 전분은 옥수수 전분에 비해 입자 크기가 크고, 용해도가 낮을 뿐 아니라 호화가 어려운 아밀로펙틴의 함량이 높다. 즉, 옥수수 전분에 비해 감자 전분이 과량 사용될 경우에는 여과재의 빈 공극이 증가하고, 용해 속도가 일정하게 유지되기 어렵고, 유효 성분의 방출량이 적정 수준을 유지하기 어려울 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에서는 감자 전분과 옥수수 전분을 함께 포함하되, 감자 전분 및 옥수수 전분을 1 : 3 ~ 5 의 중량비, 바람직하게는 1 : 4의 중량비로 포함할 수 있다. 이에 의해, 본 실시예의 겔 조성물을 이용한 여과재는 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되지 않고, 표면부터 균일하게 용해되어, 적정 수준의 용해 속도를 가질 수 있다. 또한, 유효 성분의 일시적인 방출을 방지하여, 유효 성분에 의한 효과의 지속성을 향상시킬 수 있다.
비타민 C는 아스코르빈산으로도 불리며, 감귤류와 녹색 채소에서 발견되는 수용성 비타민이다. 본 실시예의 겔 조성물에서 비타민 C는 수돗물 속에 함유된 잔류 염소를 제거하면서도 약산성의 특성에 의해 살균 효과를 가질 수 있다. 또한, 비타민 C는 피부 탄력 저하, 노화, 기미, 주근깨 등의 개선 또는 예방에 효과적이다.
본 실시예의 겔 조성물은 겔 조성물 총 중량 기준으로 비타민 C를 70 ~ 80 중량%, 바람직하게는 71 ~ 78 중량%, 더욱 바람직하게는 72 ~ 75 중량%로 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 비타민 C를 70 중량% 미만으로 포함할 경우에는 비타민 C에 의한 잔류 염소 제거 효과 및 살균 효과가 현저히 저하되는 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 비타민 C를 80 중량%를 초과하여 포함할 경우에는 비타민 C에 의해 세안, 목욕, 샤워, 손과 발의 세정에 사용되는 물의 산성이 강해져 오히려 피부에 자극이 되는 문제가 있을 수 있다. 특히, 본 실시예의 겔 조성물이 수용성의 비타민 C를 과량으로 포함할 경우에는, 적정한 점도를 가지며 균일하면서 적정한 치밀도, 결합력을 가진 겔 상태의 여과재의 형성이 어려워질 수 있다. 또한, 물에 대한 용해성이 높아져, 물에 급격하게 용해되면서 비타민 C를 포함하는 유효 성분들이 일시적으로 방출되는 문제가 있을 수 있다.
시트릭산은 하이드록시기(-OH)를 가지는 다염기 카르복실산의 하나로, 구연산으로도 불린다. 일반적으로 구연산은 식품의 산성 조미료, 산패 방지재 등으로 사용되며, 세균의 수를 줄이는 정균 작용, 피부 가려움증이나 염증 등을 진정시키는 작용, 연수 작용 등의 특성을 가진다.
본 실시예의 겔 조성물은 겔 조성물 총 중량 기준으로 시트릭산을 5 ~ 13 중량%, 바람직하게는 6 ~ 11 중량%, 더욱 바람직하게는 7 ~ 10 중량%로 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 시트릭산을 5 중량% 미만으로 포함할 경우에는 정균 작용, 피부 가려움증이나 염증 등의 진정 작용, 연수 작용 등의 효과가 저하되는 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 시트릭산을 13 중량%를 초과하여 포함할 경우에는 시트릭산에 의해 물의 산성이 강해져 피부에 자극적인 문제가 있을 수 있다.
피부 미용제는 보습 개선, 탄력 개선, 주름 개선, 피부 윤활, 미백, 아토피 개선, 염증 개선 등 피부를 개선시키기 위해 사용되는 것으로서, 공지된 모든 종류의 피부 미용제가 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 피부 미용제로 베타인(Betaine), 탈지분유, 달팽이 점액 여과물, 호호바씨 오일, 해바라기씨 오일, 마카다미아씨 오일 및 소듐하이알루로네이트(Sodium hyaluronate)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 실시예의 겔 조성물은 겔 조성물 총 중량 기준으로 피부 미용제를 3 ~ 10 중량%, 바람직하게는 4 ~ 8 중량%, 더욱 바람직하게는 5 ~ 7 중량%를 포함할 수 있다.
만약, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 피부 미용제를 3 중량% 미만으로 포함할 경우에는 보습 개선, 탄력 개선, 주름 개선, 윤활 개선, 미백 등 피부 미용 또는 피부 개선 효과가 미미한 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 피부 미용제를 10 중량%를 초과하여 포함할 경우에는 과량의 오일 또는 액상 성분의 함유로 인해 적정한 점도 및 겔화 상태의 여과재의 형성이 어려워지는 문제가 있을 수 있다.
향료는 향을 부여할 수 있는 공지된 모든 성분이 적용될 수 있으며, 주로 꽃 계통의 향료 또는 허브 계통의 향료가 적용될 수 있다. 예를 들어, 향료는 린덴 플라워, 리코리스, 페레리안, 페퍼민트, 라벤더, 레몬그라스, 민트, 레몬 바베나, 타임, 로즈마리, 마테, 매리골드, 오렌지필, 와일드 스트로베리, 오렌지 블라섬, 세이지, 바질, 로즈핑크, 매로우, 홍차, 자스민, 민트, 벌리리안, 베르가못, 캐모마일, 시다우드, 시나몬, 클레리 세이지, 사이프리스, 유칼립터스, 펀넬, 유향, 제라늄, 그레이프프룻, 히 솝, 쥬니퍼, 레몬, 라임, 마조람, 미르, 팔마로사, 패촐리, 로즈 앱솔루트, 로즈, 백단향, 티트리, 일랑일랑, 진저, 장미, 카더멈 등 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 실시예의 겔 조성물은 겔 조성물 총 중량 기준으로 향료를 3 ~ 8 중량%, 바람직하게는 3.5 ~ 7 중량%, 더욱 바람직하게는 4 ~ 6 중량%로 포함할 수 있다. 만약, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 향료를 3 중량% 미만으로 포함할 경우에는 향이 약한 문제가 있을 수 있다. 반면, 본 실시예의 겔 조성물이 겔 조성물 총 중량 기준으로 향료를 8 중량%를 초과하여 포함할 경우에는 향이 강하여 오히려 불쾌감을 줄 수 있다.
본 실시예의 겔 조성물은 잔탄검, 글리세린, 머드, 전분, 비타민C, 시트릭산, 피부 미용제 및 향료 이외에, 색소, 안료, 염료, 유화제, 겔화 보조제, 보존제, 산미제, 현탁화제, 감미제, 산화방지제, 미용제, 안정제, 방부제, 용해제, 농축제, 연화제, 발포제, 방향제, 계면활성제, 충전제, 금속이온 봉쇄제, 킬레이트화제, 습윤화제, 오일 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 색소는 공지된 모든 종류의 색소를 포함할 수 있다. 바람직하게, 본 실시예의 색소는 천연 색소, 식용 색소 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 천연 색소는 CI 45190, CI 47005, CI 19140, CI 60730, CI 42090, CI 20470 등 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 식용 색소는 적색 제2호, 적색 제2호 알루미늄네이크, 적색 제3호, 적색 제40호, 적색 제40호 알루미늄레이크, 황색 제4호, 황색 제4호 알루미늄레이크, 황색 제5호, 황색 제5호 알루미늄레이크, 녹색 제3호, 녹색 제3호 알루미늄레이크, 청색 제1호, 청색 제1호 알루미늄레이크, 청색 제2호, 청색 제2호 알루미늄레이크 등 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서는 수처리 필터용 겔 조성물을 이용한 수처리 필터를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는 내부가 비어 있는 기둥 형태로 형성되되 일측에 내부와 외부를 연결하는 적어도 하나 이상의 출입구가 형성된 필터 케이스 및 상기 필터 케이스 내부의 빈 공간에 배치되는 겔 상태의 여과재를 포함하고, 상기 여과재는 잔탄검, 글리세린, 머드, 전분, 비타민C, 시트릭산, 피부 미용제 및 향료를 포함하되, 상기 전분은 감자 전분 및 옥수수 전분을 포함하는 겔 조성물이 경화된 것인 수처리 필터를 제공한다.
본 실시예의 겔 상태의 여과재는 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되지 않고, 표면부터 균일하게 용해되어 일정한 용해 속도를 가지면서도 적정량의 유효 성분을 지속적으로 방출하는 서방성의 우수함에 따라, 이를 포함하는 본 실시예의 수처리 필터는 일정한 사용 기간을 가지면서도 사용 기간 동안 유효 성분에 의한 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거 및 피부 미용 등의 지속성이 향상될 수 있다.
본 실시예의 수처리 필터는 샤워기용 필터, 세면대용 필터, 수도꼭지용 필터 등일 수 있으며, 바람직하게는 샤워기용 필터일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 필터의 사시도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 필터의 단면을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 필터가 적용된 샤워기를 도시한 도면이다.
필터 케이스(10)는 내부가 비어 있는 기둥 형태로 형성되되 일측에 내부와 외부를 연결하는 적어도 하나 이상의 출입구(13, 15)가 형성된 형태로 형성된다. 도 1 및 2를 참조하면, 필터 케이스(10)는 내부가 비어 있는 원기둥 형태로 형성되며, 상측과 하측 각각에 내부와 외부를 연결하는 출입구(13, 15)가 형성된 형태로 형성될 수 있다.
물이 하측에서 상측 방향으로 공급되는 경우에, 물은 필터 케이스(10)의 하측에 형성된 출입구(15)를 통해서 필터 케이스(10)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 또한, 필터 케이스(10) 내의 여과재(20)에 의해 잔류 염소 및 유해 물질이 제거되고, 피부 미용제 및 향료가 함유된 물은 필터 케이스(10)의 상측에 형성된 출입구(13)를 통해서 외부로 배출될 수 있다.
반면, 물이 상측에서 하측 방향으로 공급되는 경우에, 물은 필터 케이스(10)의 상측에 형성된 출입구(13)를 통해서 필터 케이스(10)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 또한, 필터 케이스(10) 내의 여과재(20)에 의해 잔류 염소 및 유해 물질이 제거되고, 피부 미용제 및 향료가 함유된 물은 필터 케이스(10)의 하측에 형성된 출입구(15)를 통해서 외부로 배출될 수 있다. 이때, 외부는 필터 케이스(10)의 외부를 의미한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 수처리 필터(100)가 샤워기 헤드(200), 공급호스(300)로 이루어진 샤워기에 적용될 경우에는 샤워기 헤드(200)의 입구와 필터 케이스(10)의 상측에 형성된 출입구(13)가 결합되며, 공급호스(300)와 필터 케이스(10)의 하측에 형성된 출입구(15)가 결합된 형태로 형성될 수 있다.
이때, 물은 공급호스(300)로부터 필터 케이스(10)의 하측에 형성된 출입구(15)를 통해 필터 케이스(10)의 내부로 유입될 수 있다. 상기 필터 케이스(10) 내부로 유입된 물은 필터 케이스(10) 내부에 배치된 겔 상태의 여과재(20)에 의해 잔류 염소와 유해 물질이 제거되고, 피부 미용제 및 향료가 함유된 상태로 필터 케이스(10)의 상측에 형성된 출입구(13)를 통해 샤워기 헤드(200)로 이동될 수 있다. 이어서, 상기 샤워기 헤드(200)로 이동된 물은 샤워기 헤드(200)의 미세 구멍(미도시)들을 통해 외부로 배출됨으로써 사용될 수 있다.
본 실시예의 필터 케이스(10)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 소재로 형성된 것일 수 있으나, 이제 제한되지 않는다.
여과재(20)는 상기 필터 케이스(10) 내부의 빈 공간에 배치된다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 필터 케이스(10)의 내부의 빈 공간에 기둥 형태로 형성된 겔 상태의 여과재(20)가 삽입되어 있을 수 있다. 본 실시예의 여과재(20)는 잔탄검, 글리세린, 머드, 전분, 비타민C, 시트릭산, 피부 미용제 및 향료를 포함하되, 상기 전분은 감자 전분 및 옥수수 전분을 포함하는 겔 조성물이 경화된 것이다.
본 실시예의 겔 상태의 여과재(20)는 유입된 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되지 않고, 표면부터 균일하게 용해되어 일정한 용해 속도를 가지면서도 적정량의 유효 성분을 지속적으로 방출할 수 있다. 이에 따라, 물은 잔류 염소 및 유해 물질이 제거되고, 피부 미용제 및 향료 등의 성분이 함유된 상태로, 필터 케이스(10) 외부로 배출됨으로써 사용될 수 있다.
본 실시예의 수처리 필터(100)는 필터 케이스(10) 및 여과재(20) 이외에, 잔류 염소 제거, 유해 물질 제거, 피부 미용 등의 성능을 향상시키기 위한 잔류 염소 제거 필터, 유해 물질 제거 필터, 부직포, 거름망, 첨가제, 피부 미용제 등을 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 수처리 필터는 상기 본 발명의 수처리 필터용 겔 조성물의 내용을 모두 포함한다.
이하 실시예, 비교예, 및 실험예를 통하여 본 발명의 수처리 필터용 겔 조성물 및 이를 이용한 수처리 필터에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
[ 실시예 ]
실시예 1 내지 6
표 1(단위 : 중량%)에 따라 각 물질을 혼합하여 겔 조성물을 형성하고, 이를 60 ~ 70 ℃ 의 온도로 가열한 후, 주형에 부어 경화 및 냉각시킴으로써, 겔 상태의 여과재를 제조하였다. 이어서, 상기 겔 상태의 여과재를 필터 케이스 내부에 삽입 및 고정시킴으로써, 수처리 필터를 제조하였다.
표 1에서 전분은 표 2(단위 : 중량비)에 따라 감자 전분 및 옥수수 전분을 혼합한 것을 사용하였다.
| 성분(중량%) | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 |
| 잔탄검 | 1.0 | |||
| 글리세린 | 5.0 | |||
| 머드 | 0.5 | |||
| 전분 | 5.0 | |||
| 비타민C | 72.0 | |||
| 시트릭산 | 7.0 | |||
| 베타인 | 0.5 | |||
| 탈지 분유 | 1.0 | |||
| 달팽이 점액 여과물 | 2.0 | |||
| 호호바씨오일 | 0.49 | |||
| 해바라기씨오일 | 0.5 | |||
| 마카다미아씨오일 | 0.5 | |||
| 소듐하이알루로네이트 | 0.5 | |||
| 향료 | 4.0 | |||
| 색소 | 0.01 | |||
상기 표 1에서 색소는 CI 45190, CI 47005, CI 19140, CI 60730, CI 42090, CI 20470 을 혼합한 것을 사용하였으며, 향료로는 자스민 향 및 민트 향을 사용하였다.
| 성분(중량비) | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 |
| 감자 전분 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 옥수수 전분 | 0.5 | 1 | 4 | 7 |
[ 비교예 ]
비교예 1
전분으로 감자 전분만을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 제조하였다.
비교예 2
전분으로 옥수수 전분만을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 제조하였다.
비교예 3 내지 10
표 3(단위 : 중량%)의 조성에 따른 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일하게 제조하였다.
| 비교예 | ||||||||
| 성분(중량%) | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 잔탄검 | 0.1 | 4 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 글리세린 | 5 | 5 | 1 | 13 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 머드 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0 | 4 | 0.5 | 0.5 |
| 전분 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 0.1 | 10 |
| 비타민C | 72.9 | 70 | 76 | 70 | 72.5 | 70 | 76.9 | 70 |
| 시트릭산 | 7 | 6 | 7 | 5 | 7 | 5.5 | 7 | 5 |
| 베타인 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 탈지 분유 | 1 | 1 | 1 | 0.5 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 달팽이 점액 여과물 | 2 | 2 | 2 | 0.5 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| 호호바씨오일 | 0.49 | 0.49 | 0.49 | 0.49 | 0.49 | 0.49 | 0.49 | 0.49 |
| 해바라기씨오일 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 마카다미아씨오일 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 소듐하이알루로네이트 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 향료 | 4 | 4 | 4 | 2 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 색소 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
[ 실험예 ]
실험예 1 : 용해 속도 평가
실시예 및 비교예에 따라 여과재(약 60 g)를 제조한 뒤, 이들 각각을 내부가 비어 있는 원기둥 형태로 형성되어 상측과 하측에 각각 출입구가 형성된 투명한 필터 케이스의 내부에 배치시킴으로써, 수처리 필터를 제조하였다. 이어서, 이를 도 3에 도시된 바와 같이 샤워기에 장착한 후, 공급호스를 통해 수처리 필터 내부로 물을 흘려주었다.
이때, 물의 총 사용량이 100 L, 1000 L, 3000 L, 5000 L, 7000 L 일 때, 여과재 무게(g, 잔여량)를 측정한 다음, 사용량(g)을 계산하여 표 4(단위 : g)에 나타내었다. 표 4에서 '-'는 여과재가 모두 소진되어 잔여량(g)이 0인 경우를 의미한다.
* 사용량(g) = 최초 무게(약 60 g) - 잔여량(g)
상기 실험에 사용된 물의 온도는 상온(약 25 ℃)이며, 물의 압력은 약 4 bar이고, 유속은 약 1 L/min 이다.
일반적으로 4인 가구의 1일 물 사용량(샤워, 세면 또는 목욕 용도)이 120 ~ 160 L 이며, 기존 출시된 샤워기용 필터의 여과재는 45 ~ 60일 사용량을 적량으로 한다.
| 100 L | 1000 L | 3000 L | 5000 L | 7000 L | |
| 실시예 1 | 1.60 | 16.8 | 50.4 | - | - |
| 실시예 2 | 1.34 | 12.8 | 39.0 | - | - |
| 실시예 3 | 0.83 | 8.21 | 24.0 | 42.1 | 58.5 |
| 실시예 4 | 1.11 | 11.4 | 34.8 | 58.1 | - |
| 비교예 1 | 2.24 | 22.8 | - | - | - |
| 비교예 2 | 2.08 | 21.0 | - | - | - |
| 비교예 3 | 3.41 | 35.4 | - | - | - |
| 비교예 4 | 2.56 | 37.0 | - | - | - |
| 비교예 5 | 5.1 | 52.0 | - | - | - |
| 비교예 6 | 5.8 | 59.4 | - | - | - |
| 비교예 7 | 3.91 | 42.4 | - | - | - |
| 비교예 8 | 0.31 | 3.4 | 10.1 | 18.5 | 24.1 |
| 비교예 9 | 4.24 | 46.1 | - | - | - |
| 비교예 10 | 0.49 | 5.6 | 17.1 | 28.6 | 38.4 |
표 4를 보면, 본 실시예의 겔 상태의 여과재는 물 사용량이 3000 L 를 초과하여도 일정량 이상 남음을 확인할 수 있다. 즉, 본 실시예의 겔 상태의 여과재는 물에 급격히 용해되지 않고 적정 속도로 균일하게 용해됨을 확인할 수 있다.
상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 2를 비교하면, 감자 전분과 옥수수 전분을 함께 사용할 때, 겔 상태의 여과재가 적정 속도로 균일하게 용해됨을 확인할 수 있다. 특히, 감자 전분과 옥수수 전분을 1 : 3 ~ 5의 중량비로 포함할 때, 겔 상태의 여과재는 물 사용량이 7000 L를 초과하여도 일정량 이상 남아 있음을 확인할 수 있는바, 감자 전분과 옥수수 전분을 특정 조성으로 포함함여 여과재의 급격한 용해를 방지하고 용해 속도를 적정한 수순으로 유지할 수 있음을 알 수 있다.
한편, 4인 가구의 1일 물 사용량(샤워, 세면, 또는 목욕 용도)은 120 ~ 160 L 이므로, 상기 표 4의 결과에 따르면 실시예 3은 약 45 ~ 60일 동안 사용 가능할 수 있다. 이는 기존에 출시된 샤워기용 필터의 사용 주기와 같다.
상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 3 ~ 10을 비교하면, 겔 조성물 총 중량 기준으로 잔탄검 0.5 ~ 3 중량%, 글리세린 3 ~ 10 중량%, 머드 0.1 ~ 2 중량%, 전분 1 ~ 8 중량%, 비타민C 70 ~ 80 중량%, 시트릭산 5 ~ 13 중량%, 피부 미용제 3 ~ 10 중량 및 향료 3 ~ 8 중량%로 포함할 때, 여과재는 급격하게 용해되거나 매우 더디게 용해되지 않고, 적정한 속도로 용해될 수 있음을 알 수 있다.
실험예 2 : 용해 시 덩어리 발생 여부 확인
상기 실험예 1을 수행하는 과정에서 물의 총 사용량이 1000 L 에 도달하였을 때, 여과재가 용해되는 과정에서 덩어리의 형성 유무를 육안으로 관찰하여, 그 결과를 표 5에 나타내었다.
이때, 다량의 덩어리와 덩어리가 분리되면서 표면 요철이 발생된 경우는 '◎'로 표기하였으며, 표면 요철은 거의 없고 작은 크기의 덩어리가 소량 발생된 경우는 '△'로 표기하였고, 덩어리 및 요철이 발생되지 않은 경우는 'X'로 표기하였다.
다량의 덩어리 및 표면 요철이 발생 된 경우에는 '◎'로 표기하였으며, 덩어리가 발생되지 않은 경우에는 ''로 표기하였다.
| 1000 L | 1000 L | ||
| 실시예 1 | △ | 비교예 4 | ◎ |
| 실시예 2 | △ | 비교예 5 | ◎ |
| 실시예 3 | X | 비교예 6 | ◎ |
| 실시예 4 | X | 비교예 7 | ◎ |
| 비교예 1 | ◎ | 비교예 8 | X |
| 비교예 2 | ◎ | 비교예 9 | ◎ |
| 비교예 3 | ◎ | 비교예 10 | X |
표 5에서 실시에 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 2를 보면, 본 실시예에 따라 감자 전분 및 옥수수 전분을 함께 포함하되, 감자 전분과 옥수수 전분을 1 : 3 ~ 5로 포함할 때, 덩어리 및 표면 요철이 발생되지 않음을 확인할 수 있다.
상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 3 ~ 10을 비교하면, 겔 조성물 총 중량 기준으로 잔탄검 0.5 ~ 3 중량%, 글리세린 3 ~ 10 중량%, 머드 0.1 ~ 2 중량%, 전분 1 ~ 8 중량%, 비타민C 70 ~ 80 중량%, 시트릭산 5 ~ 13 중량%, 피부 미용제 3 ~ 10 중량 및 향료 3 ~ 8 중량%로 포함할 때, 덩어리 형성이 방지됨을 확인할 수 있다. 즉, 상기된 함량(중량%)을 만족하지 못할 경우에는 균일한 내부 구조와 적정한 치밀도, 결합력을 가진 겔 상태의 여과재가 형성되기 어려워, 물의 압력에 의해 겔 여과재가 쉽게 덩어리로 분리되고, 이에 의해 표면에 요철이 형성됨을 확인할 수 있다.
실험예 3 : 잔류 염소 제거 및 중금속 제거 평가
(1) 잔류 염소 제거 평가
실험예 1을 수행하는 과정에서 물의 총 사용량이 100 L, 1000 L, 3000 L, 5000 L, 7000 L 일 때, 수처리 필터(여과재 60 g)를 통과한 물 내의 잔류 염소 농도를 측정하여 하기 표 6(단위 : mg/L)에 나타내었습니다.
이때, 잔류 염소 농도는 '먹는물수질공정시험기준 : 2017(한국화학융합시험연구원)'에 따른 시험방법에 의해 측정하였으며, '-'는 염소가 검출되지 않음을 의미한다.
| 100 L | 1000 L | 3000 L | 5000 L | 7000 L | |
| 실시예 1 | - | - | - | 0.19 | 0.20 |
| 실시예 2 | - | - | - | 0.21 | 0.20 |
| 실시예 3 | - | - | - | - | - |
| 실시예 4 | - | - | - | - | 0.20 |
| 비교예 1 | - | - | 0.20 | 0.21 | 0.20 |
| 비교예 2 | - | - | 0.23 | 0.21 | 0.22 |
| 비교예 3 | - | - | 0.21 | 0.20 | 0.21 |
| 비교예 4 | - | - | 0.21 | 0.21 | 0.20 |
| 비교예 5 | - | - | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
| 비교예 6 | - | - | 0.21 | 0.20 | 0.21 |
| 비교예 7 | - | - | 0.20 | 0.21 | 0.20 |
| 비교예 8 | 0.14 | 0.19 | 0.15 | 0.20 | 0.14 |
| 비교예 9 | - | - | 0.21 | 0.22 | 0.20 |
| 비교예 10 | 0.12 | 0.20 | 0.15 | 0.14 | 0.20 |
표 6을 보면, 본 실시예에서는 3000 L ~ 7000 L 물의 잔류 염소를 제거할 수 있다.
더 상세히, 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 2를 비교하면, 감자 전분과 옥수수 전분을 함께 포함할 때, 잔류 염소를 지속적으로 제거할 수 있음을 확인할 수 있다. 특히, 감자 전분과 옥수수 전분을 1 : 3 ~ 5의 중량비로 포함할 때, 최대 7000 L 이상의 물의 잔류 염소를 제거할 수 있다. 이는 본 실시예의 겔 상태의 여과재는 물에 용해되는 과정에서 급격하게 용해되거나 덩어리를 형성하는 문제 없이 일정한 속도로 균일하게 용해됨에 따라, 잔류 염소를 지속적으로 제거할 수 있음을 의미한다.
상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 3 ~ 10을 비교하면, 겔 조성물 총 중량 기준으로 잔탄검 0.5 ~ 3 중량%, 글리세린 3 ~ 10 중량%, 머드 0.1 ~ 2 중량%, 전분 1 ~ 8 중량%, 비타민C 70 ~ 80 중량%, 시트릭산 5 ~ 13 중량%, 피부 미용제 3 ~ 10 중량 및 향료 3 ~ 8 중량%로 포함할 때, 잔류 염소 제거의 지속성이 향상됨을 확인할 수 있다.
한편, 표 4 ~ 6을 보면, 실시예 3, 비교예 8 및 10은 급격하게 용해되거나 용해 과정에서 덩어리를 형성하지 않고, 물의 총 사용량이 7000 L를 초과하여도 여과재가 일정량 남아 있음을 알 수 있다. 다만, 실시예 3의 경우에는 100 ~ 7000 L 에서 균일하게 잔류 염소를 제거하였으나, 비교예 8 및 10의 경우에는 잔류 염소를 제거하지 못할 뿐 아니라 잔류 염소의 농도가 균일하지 못함을 확인할 수 있다. 이는 실시예 3은는 적정한 용해 속도를 가지면서도 적량의 유효 성분을 방출하는 서방성의 특성을 가지나, 비교예 8 및 10의 경우에는 겔 상태의 용해 속도가 매우 느리며 이에 의해 유효 성분의 방출량 또한 매우 소량이거나 균일하지 못하므로 서방성의 특성이 없음을 의미한다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 적정한 용해 속도를 가지면서도 적량의 유효 성분을 방출하는 서방성의 특성이 향상됨을 알 수 있다.
(2) 중금속(수은) 제거 평가
실험예 1을 수행하는 과정에서 물의 총 사용량이 100 L, 1000 L, 3000 L, 5000 L, 7000 L 일 때, 수처리 필터(여과재 60 g)를 통과한 물 내의 중금속(수은) 농도를 측정하여 하기 표 7(단위 : mg/L)에 나타내었습니다.
이때, 중금속(수은)의 농도는 '수질오염공정시험기준 : 2017(한국화학융합시험연구원)'에 따른 시험방법에 의해 측정하였으며, '-'는 수은이 검출되지 않음을 의미한다.
| 100 L | 1000 L | 3000 L | 5000 L | 7000 L | |
| 실시예 1 | - | - | - | 0.001 | 0.001 |
| 실시예 2 | - | - | - | 0.001 | 0.001 |
| 실시예 3 | - | - | - | - | - |
| 실시예 4 | - | - | - | - | 0.001 |
| 비교예 1 | - | - | 0.001 | 0.001 | 0.001 |
| 비교예 2 | - | - | 0.001 | 0.001 | 0.001 |
| 비교예 3 | - | - | 0.001 | 0.001 | 0.001 |
| 비교예 4 | - | - | 0.001 | 0.001 | 0.001 |
| 비교예 5 | - | - | 0.001 | 0.001 | 0.001 |
| 비교예 6 | - | - | 0.001 | 0.001 | 0.001 |
| 비교예 7 | - | - | 0.001 | 0.001 | 0.001 |
| 비교예 8 | 0.001 | 0.0007 | 0.0004 | 0.0002 | 0.0008 |
| 비교예 9 | - | - | 0.001 | 0.001 | 0.001 |
| 비교예 10 | 0.001 | 0.0008 | 0.0002 | 0.0005 | 0.0007 |
표 7을 보면, 본 실시예에서는 3000 ~ 7000 L 물의 중금속(수은)을 제거할 수 있다.
더 상세히, 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 2를 비교하면, 감자 전분과 옥수수 전분을 함께 사용할 때, 중금속을 지속적으로 제거할 수 있음을 확인할 수 있다. 특히, 감자 전분과 옥수수 전분을 1 : 3 ~ 5의 중량비로 포함할 때, 최대 7000 L 이상의 물의 중금속을 제거할 수 있다. 이는 본 실시예의 겔 상태의 여과재는 물에 용해되는 과정에서 급격하게 용해되거나 덩어리를 형성하는 문제 없이 일정한 속도로 균일하게 용해됨에 따라, 중금속을 지속적으로 제거할 수 있음을 의미한다.
상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 3 ~ 10을 비교하면, 겔 조성물 총 중량 기준으로 잔탄검 0.5 ~ 3 중량%, 글리세린 3 ~ 10 중량%, 머드 0.1 ~ 2 중량%, 전분 1 ~ 8 중량%, 비타민C 70 ~ 80 중량%, 시트릭산 5 ~ 13 중량%, 피부 미용제 3 ~ 10 중량 및 향료 3 ~ 8 중량%로 포함할 때, 중금속 제거의 지속성이 향상됨을 알 수 있다.
한편, 표 4 ~ 7을 보면, 실시예 3, 비교예 8 및 10은 급격하게 용해되거나 용해 과정에서 덩어리를 형성하지 않고, 물의 총 사용량이 7000 L를 초과하여도 여과재가 일정량 남아 있음을 알 수 있다.
다만, 실시예 3의 경우에는 100 ~ 7000 L 에서 균일하게 중금속을 제거하였으나, 비교예 8 및 10의 경우에는 중금속을 제거하지 못할 뿐 아니라 중금속의 농도가 균일하지 못함을 확인할 수 있다. 이는 실시예 3은 적정한 용해 속도를 가지면서도 적량의 유효 성분을 방출하는 서방성의 특성을 가지나, 비교예 8 및 10의 경우에는 겔 상태의 용해 속도가 매우 느리며 이에 의해 유효 성분의 방출량 또한 매우 소량이거나 균일하지 못하므로 서방성의 특성이 없음을 의미한다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 적정한 용해 속도를 가지면서도 적량의 유효 성분을 방출하는 서방성의 특성이 향상됨을 알 수 있다.
결과적으로, 실험예 1 내지 3을 통해 본 실시예에 따르면, 물에 일정한 속도로 용해되면서도 물에 용해되는 과정에서 덩어리로 분리되지 않고 표면부터 균일하게 용해될 뿐 아니라 적량의 유효 성분을 지속적으로 방출하는 서방성의 특성을 가질 수 있음을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 필터 케이스
13 : 출입구
15 : 출입구
20 : 여과재
100 : 수처리 필터
200 : 샤워기 헤드
300 : 공급호스
13 : 출입구
15 : 출입구
20 : 여과재
100 : 수처리 필터
200 : 샤워기 헤드
300 : 공급호스
Claims (7)
- 잔탄검, 글리세린, 머드, 전분, 비타민C, 시트릭산, 피부 미용제 및 향료를 포함하되,
상기 전분은 감자 전분 및 옥수수 전분을 포함하며,
상기 전분은 감자 전분 및 옥수수 전분을 1 : 3 ~ 5 의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는, 수처리 필터용 겔 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 겔 조성물은
상기 겔 조성물 총 중량 기준으로 잔탄검 0.5 ~ 3 중량%, 글리세린 3 ~ 10 중량%, 머드 0.1 ~ 2 중량%, 전분 1 ~ 8 중량%, 비타민C 70 ~ 80 중량%, 시트릭산 5 ~ 13 중량%, 피부 미용제 3 ~ 10 중량% 및 향료 3 ~ 8 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수처리 필터용 겔 조성물.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 피부 미용제는
베타인(Betaine), 탈지분유, 달팽이 점액 여과물, 호호바씨 오일, 해바라기씨 오일, 마카다미아씨 오일 및 소듐하이알루로네이트(Sodium hyaluronate)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 수처리 필터용 겔 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 겔 조성물은 색소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수처리 필터용 겔 조성물.
- 내부가 비어 있는 기둥 형태로 형성되되 일측에 내부와 외부를 연결하는 적어도 하나 이상의 출입구가 형성된 필터 케이스; 및
상기 필터 케이스 내부의 빈 공간에 배치되는 겔 상태의 여과재를 포함하고,
상기 여과재는
잔탄검, 글리세린, 머드, 전분, 비타민C, 시트릭산, 피부 미용제 및 향료를 포함하되, 상기 전분은 감자 전분 및 옥수수 전분을 포함하는 겔 조성물이 경화된 것이며,
상기 전분은 감자 전분 및 옥수수 전분을 1 : 3 ~ 5 의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는, 수처리 필터.
- 제 6 항에 있어서,
상기 수처리 필터는 샤워기용 필터인 것을 특징으로 하는, 수처리 필터.
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