KR102028590B1 - 식기세척기용 친환경 고성능 세제 조성물 및 세제 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세제를 외부에서 공급하는 식기세척기에 적합한 친환경 고성능 세제 조성물에 관한 것으로, 물과 혼합되어 식기세척기용 세제를 구성하는 세제 조성물로서, 솔비톨과 프로필렌글리콜을 세정물질로서 사용하며, 상기 세정물질의 함량이 전체 세제 조성물의 중량에서 93%이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세제 조성물은 솔비톨과 프로필렌글리콜을 세정물질로서 적용하면서 그 비율을 세제 조성물 전체 중량에서 98% 이상이 되도록 함으로써, 상당히 낮은 점도의 세제 조성물을 제작할 수 있었다.
이러한 세제 조성물에 물을 혼합하여 세제를 제조함으로써 점도가 매우 낮은 세제를 얻을 수 있으며, 디스펜서와 펌프를 사용하여 외부의 세제통에서 식기세척기로 세제를 이송하기에 적합한 식기세척기용 세제를 제공하는 뛰어난 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 세제 조성물은 솔비톨과 프로필렌글리콜을 세정물질로서 적용하면서 그 비율을 세제 조성물 전체 중량에서 98% 이상이 되도록 함으로써, 상당히 낮은 점도의 세제 조성물을 제작할 수 있었다.
이러한 세제 조성물에 물을 혼합하여 세제를 제조함으로써 점도가 매우 낮은 세제를 얻을 수 있으며, 디스펜서와 펌프를 사용하여 외부의 세제통에서 식기세척기로 세제를 이송하기에 적합한 식기세척기용 세제를 제공하는 뛰어난 효과를 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 식기세척기에 사용되는 세제 조성물에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 식당 등의 업소에서 사용되는 대용량의 식기세척기에 적합한 세제 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 식기세척기는 자동으로 식기를 세척하는 장치로서, 자체적으로 발생한 수압을 사용하여 그릇 등의 식기를 세척하는 장치이며, 종래에 업소용 대형 식기세척기에서 시작되어 최근에는 가정용 식기세척기까지 그 사용 영역이 넓어지고 있다.
이러한 식기세척기는 수압기계를 포함하기 때문에 세제에 의해서 기포가 발생하는 경우 기계에 문제가 발생할 수 있다. 따라서 종래에는 거품이 발생하는 일반적인 세제가 아닌 수산화나트륨이나 수산화칼륨 등의 강염기 원료를 사용하는 세제를 사용하였다. 이러한 강염기 세제는 사용할 때 작업자의 안전성이 저하되고 기기의 온도계 및 기기의 민감한 부분에 심한 부식 영향을 주는 단점이 있었다.
강염기 세제의 문제를 해결하기 위하여, 베이킹소다, 탄산나트륨과 구연산 등으로 중화하여 만들어진 식기세척기용 세제가 개발되었으나, 세척력에서 강염기 세제보다 약한 단점이 있다.(대한민국 공개특허 10-1999-0039415)
그리고 식기세척기는 세척과정에서 세제를 투입하는 투입장치를 포함하며, 가정용 식기세척기에서는 세척기의 사용횟수가 많지 않고 1회 가동시에 사용되는 세제의 양도 적기 때문에, 1회 분량 또는 수회 분량의 세제를 투입한 상태에서 식기세척기를 사용하는 것이 일반적이다.
하지만 식당 등의 업소에서는 많은 양의 식기를 세척해야하기 때문에, 식기 세척기를 가동하는 횟수도 많고 1회의 세척에 사용되는 세제의 양도 상대적으로 많다. 따라서 가정용 식기세척기와는 달리 외부에 별도의 세제통을 구비하고, 펌프나 디스펜서를 사용하여 세제통의 세제를 세척기로 이동시킨다.(대한민국 등록특허 10-0654911)
이때, 식기세척기의 높은 점도로 인하여 세제를 이동시키는 펌프나 디스펜서에 고장이 자주 발생하여 문제가 되고 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 세제를 외부에서 공급하는 식기세척기에 적합한 친환경 고성능 세제 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 식기세척기용 친환경 고성능 세제 조성물은, 물과 혼합되어 식기세척기용 세제를 구성하는 세제 조성물로서, 솔비톨과 프로필렌글리콜을 세정물질로서 사용하며, 상기 세정물질의 함량이 전체 세제 조성물의 중량에서 93%이상인 것을 특징으로 한다.
상기 솔비톨과 상기 프로필렌글리콜의 중량비율이 7:3~8:2 범위인 경우에 세정력이 뛰어나다.
조성물의 점도가 25±10 ℃의 온도 조건 및 60±30% R.H.의 습도 조건에서 50 cP 이하인 것이 바람직하다. 외부의 세제통에서 디스펜서와 펌프에 의해서 이송되도록 하기 위하여, 낮은 점도의 세제 조성물을 제조하였다.
폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 공중합체가 세제 조성물 전체 중량의 0.01% ~ 3.5%의 범위로 첨가될 수 있다.
에탄올이 세제 조성물 전체 중량 기준 0.01% ~ 1.5%의 범위로 첨가될 수 있다.
EDTA-4NA가 세제 조성물 전체 중량 기준 0.01% ~ 0.8%의 범위로 첨가될 수 있다.
탄산나트륨이 세제 조성물 전체 중량 기준 0.01% ~ 0.8%의 범위로 첨가될 수 있다.
안식향산나트륨이 세제 조성물 전체 중량 기준 0.01% ~ 0.8%의 범위로 첨가될 수 있다.
본 발명의 다른 형태에 의한 식기세척기용 친환경 고성능 세제는, 상기한 세제 조성물에 물을 혼합하여 제조된 세제로서, 상기 세제 조성물과 물의 혼합 비율이 2:8~1:9 범위인 것을 특징으로 한다.
이때 세제의 점도가 25±10 ℃의 온도 조건 및 60±30% R.H.의 습도 조건에서 10 cP 이하인 것이 바람직하다. 외부의 세제통에서 디스펜서와 펌프에 의해서 이송되도록 하기 위하여, 낮은 점도의 세제를 제조하였다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 세제 조성물은 솔비톨과 프로필렌글리콜을 세정물질로서 적용하면서 그 비율을 세제 조성물 전체 중량에서 98% 이상이 되도록 함으로써, 상당히 낮은 점도의 세제 조성물을 제작할 수 있었다.
이러한 세제 조성물에 물을 혼합하여 세제를 제조함으로써 점도가 매우 낮은 세제를 얻을 수 있으며, 디스펜서와 펌프를 사용하여 외부의 세제통에서 식기세척기로 세제를 이송하기에 적합한 식기세척기용 세제를 제공하는 뛰어난 효과를 얻을 수 있다.
솔비톨과 프로필렌글리콜을 세정물질로서 적용하여, 중성에 가까운 저자극성을 나타내며, 높은 세정력에도 불구하고 높은 생분해도를 나타내는 친환경적인 원료들로 구성되어 있다. 또한 소량의 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 공중합체를 적용하여 식기세척기에 적합하게 거품발생은 적으면서도 세정력을 높일 수 있었고, 점도가 높아지는 것을 방지할 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별이 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미 한다.
또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 식기세척기용 세제는, 세정물질과 보조제 및 물을 포함한다. 본 명세서에서는 인위적으로 가해진 물을 제외한 원료의 혼합물을 세제 조성물로서 표현하고, 세제 조성물에 물을 혼합하여 제조된 최종 제품을 세제로 표현하여 설명한다.
본 실시예의 세제 조성물은 세정물질로서, 솔비톨과 프로필렌글리콜을 혼합하여 사용한다.
솔비톨과 프로필렌글리콜은 효소를 세정물질로서 사용하는 세제에서 효소의 저장안정성을 향상시키기 위한 용도로 사용되지만, 본 실시예에서는 솔비톨과 프로필렌글리콜 자체가 주된 세정물질로서 작용하는 점에서 큰 차이가 있다.
솔비톨(sorbitol)은 포도당과 같은 육탄당을 환원하여 얻는 6가 알코올의 일종으로 설탕과 유사한 단맛을 낸다. 솔비톨은 분자량이 182.18이며 포도당을 고압첨가, 환원시켜 얻어지며, 6개의 수산기(-OH)를 가진 당알코올로서 D-sorbitol 또는 D-glucitol이라고도 불리는데, 자연계에 광범위하게 존재하며 특히 과실류(1∼2%), 해조류(13%)에 다량 함유되어 있다. 순수한 솔비톨은 물에 매우 잘 용해되고 온도가 올라감에 따라 증가하며, 수분을 강하게 흡수하는 성질이 있으므로 습윤조정제 또는 보습제 이외에 가소제, 유연제 그리고 광택제로서도 작용한다. 또한, 타첨가물보다 흡습속도가 느려 제품에 대해 비교적 수분의 흡수와 발산에 큰 영향을 주지 않아 제품의 신선도와 유연성을 유지하고, 건조, 균열, 중량손실을 방지하여 품질 및 저장성을 향상시켜 준다. 본 실시예에서는 이러한 솔비톨의 일반적인 특성이 아닌, 프로필렌글리콜과의 혼합에 의해서 세정력을 발휘하는 세정물질로서 사용되었다.
프로필렌글리콜(propylene glycol)은 1, 2-프로판디올이라고도 하며 무색의 차진 흡습성 액체로서 부식성과 독성이 없고, 동결 온도는 식염수보다 낮으며, 브라인으로써 -30℃ 정도의 저온에서 급속히 동결할 수 있기 때문에 주로 식품 동결용으로 쓰인다. 그밖에 부동액이나 살균제, 윤활제 등으로도 쓰인다. 또한 유화향료의 유화안정제, 방부제, 공기의 살균 등에 쓰이고 바닐라 콩 등의 천연플래버의 추출에도 사용한다. 본 실시예에서는 이러한 프로필렌글리콜의 일반적인 특성이 아닌, 솔비톨과의 혼합에 의해서 세정력을 발휘하는 세정물질로서 사용되었다.
이때, 솔비톨과 프로필렌글리콜의 혼합비율은 중량비율로서 7:3~8:2 이 되도록 하였다.
그리고 본 실시예의 세제 조성물은, 솔비톨과 프로필렌글리콜을 세정물질로서 중량 기준으로 93%의 비율로 함유함으로써, 강염기 물질인 수산화나트륨이나 수산화칼륨을 사용한 세제의 세척력과 동등하거나 그 이상의 세척력을 나타내는 세제 조성물을 제공할 수 있다.
한편, 본 실시예의 세제 조성물은 계면활성제로서 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 공중합체를 포함한다. 일반적으로 식기세척기용 세제는 거품이 발생하면 안되기 때문에, 계면활성제를 포함하지 않지만, 본 실시예에서는 소량의 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 공중합체를 적용한다. 다만, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 공중합체의 양이 과도한 경우, 거품 발생의 문제와 함께 온도에 따라서 점도가 높아지는 단점이 있으므로 세제 조성물 전체 중량에서 0.01% ~ 3.5% 범위가 되도록 한다.
또한, 본 실시예의 세제 조성물은 추가적으로 에탄올, EDTA-4NA, 탄산나트륨 및 안식향산나트륨을 더 포함한다.
알코올계 용제인 에탄올은 중량비율로 0.01% ~ 1.5%의 범위에서 포함된다. 에탄올의 양이 많아지면 점도가 낮아지만, 본 발명은 세정물질로서 솔비톨과 프로필렌글리콜을 혼합하여 사용하기 때문에, 첨가량이 많아지면 세정력이 낮아지는 문제가 있다.
세제에 안정제로서 사용되는 EDTA-4NA는 중량비율로 0.01% ~ 0.8%의 범위에서 포함된다.
지방산 중화제 또는 알칼리제로 동작하는 탄산나트륨은 세척기능을 증징시키며, 중량비율로 0.01% ~ 0.8%의 범위에서 포함된다.
친환경 방부제인 안식향산나트륨은 중량비율로 0.8%이하의 범위에서 포함된다.
이러한 물질들은, 세정물질이나 계면활성제와는 달리, 주된 세정물질로서 작용하지는 않지만, 세정물질을 보조하여 세제 조성물의 세척력을 높이거나 세제 조성물의 사용을 편리하게 하는 기능을 수행한다. 이러한 물질들은 과도하게 포함되면 세정력에 영향을 미치거나 점도를 높일 수 있기 때문에 상기한 범위로 포함되는 것이 바람직하다.
그리고 본 실시예의 세제 조성물은 미량의 색소를 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 세제 조성물은 25±10 ℃의 온도 조건 및 60±30% R.H.의 습도 조건에서 50 cP 이하의 점도를 가지며, 물과 세제 조성물을 혼합하여 제조된 세제의 점도가 상기한 시험 조건에서 10 cP 이하가 된다.
본 실시예의 세제 조성물을 사용한 세제는, 세제 조성물과 물의 혼합 비율이 2:8~1:9 범위이며, 이러한 비율에서 강염기 물질인 수산화나트륨이나 수산화칼륨을 사용한 세제의 세척력과 동등하거나 그 이상의 세척력을 나타낼 수 있다.
본 실시예의 세제 조성물은 솔비톨과 프로필렌글리콜을 세정물질로서 적용하면서 그 비율을 세제 조성물 전체 중량에서 93%이상이 되도록 함으로써, 상당히 낮은 점도의 세제 조성물을 제작할 수 있었다.
이러한 세제 조성물에 물을 혼합하여 세제를 제조함으로써 점도가 매우 낮은 세제를 얻을 수 있으며, 디스펜서와 펌프를 사용하여 외부의 세제통에서 식기세척기로 세제를 이송하기에 적합한 식기세척기용 세제를 제공하는 뛰어난 효과를 얻을 수 있다.
솔비톨과 프로필렌글리콜을 세정물질로서 적용하여, 중성에 가까운 저자극성을 나타내며, 높은 세정력에도 불구하고 높은 생분해도를 나타내는 친환경적인 원료들로 구성되어 있다. 또한 소량의 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 공중합체를 적용하여 식기세척기에 적합하게 거품발생은 적으면서도 세정력을 높일 수 있었고, 점도가 높아지는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 식기세척기용 친환경 고성능 세제의 성능을 살펴본다.
본 실시예의 세제는 물을 제외한 식기세척기용 친환경 고성능 세제 조성물이 약 15wt%이고 나머지 부분은 물로 구성된다. 세제 조성물은 세정물질로서 솔비톨 10.5wt%와 프로필렌글리콜 4.3wt%를 포함하여, 전체 세제 조성물 중량에서 세정물질의 비율이 약 95.5% 수준이고 솔비톨과 프로필렌글리콜의 비율이 약 7:3이다. 그리고 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 공중합체(31B)를 0.2wt% 포함하고, 에탄올도 0.2wt% 포함한다. EDTA-4NA와 탄산나트륨 및 안식향산나트륨도 각각 0.1wt% 포함하며, 마지막으로 식용색소 황색4호를 0.0002wt%로 극소랑 첨가한다.
본 실시예의 세제와 시중에서 판매 중인 일반적인 주방용 세제의 점도를 표준명 액체의 점도(KS A 0531 : 2016)를 기준으로 측정하였다. FUNGILAB사의 VISCO BASIC PLUS를 사용하였고, 25±10 ℃의 온도 조건 및 60±30% R.H.의 습도 조건에서 측정을 수행하였다.
| 측정대상 | 점도 |
| 실시예 | 2 cP |
| 비교예 1 | 850 cP |
| 비교예 2 | 1950 cP |
| 비교예 3 | 950 cP |
실시예와 비교예 1 내지 3의 세제의 점도를 육안으로 관찰한 결과를 표 2에 나타내었다.
| 측정대상 | 점도 |
| 실시예 | 물과 거의 동일 |
| 비교예 1 | 벌꿀 정도의 점도 |
| 비교예 2 | 벌꿀 보다 강한 정도의 점도 |
| 비교예 3 | 벌꿀 정도의 점도 |
일반적인 주방용 세제는 사용자의 편의를 위하여 점도가 높은 상태의 세제를 제조하는 것이 일반적이며, 벌꿀정도의 점도를 나타내는 비교예 1과 3 정도의 세제가 많지만, 일부는 세제 사용량을 줄이려는 등의 이유로 비교예 2와 같이 더 높은 점도로 제조된다. 비교예 1 내지 3은 세제통에 담아서 사용자가 직접 세제를 덜어서 쓰는 경우에는 세제의 토출량을 조절하기에 용이하지만, 점도가 높아서 디스펜서와 펌프를 사용하여 세제를 이동시키는 것이 매우 어렵고, 공급이 가능하더라도 장치가 쉽게 고장나는 문제가 발생한다.
이에 비하여 본 실시예의 세제는 물에 가까운 정도로 거의 점성이 없는 상태이며, 이러한 본 실시예의 세제는 용기에 담아서 사용자가 직접 사용하는 주방용 세제로는 사용하기가 매우 힘들다. 하지만, 본 발명에서 목적으로 하는 디스펜서와 펌프를 사용하여 외부의 세제통에서 세제를 공급받는 식기세척기에 적용하는 경우, 디스펜서나 펌프에 무리를 주지 않고 원활하게 공급이 가능하다.
본 실시예의 세제와 시중에서 판매 중인 다른 식기세척기용 세제에 대하여 성능을 평가하였다.
세척력 평가는 자동식기세척기를 이용하여 식판 50여개를 세척하고 식판의 오염여부를 분석한 결과이다.
| 평가 항목 | 실시예 | 비교예 4 | 비교예 5 |
| 세척력 | 97% | 95% | 93% |
| pH | 6~8 중성 | 13.5~14 강염기 | 6~8 중성 |
| 안전성 | 안전 | 위험 | 안전 |
| 생분해도 | 95% 이상 | 90% 수준 | 95% 이상 |
| 원료자극성 | 없음 | 자극적 | 없음 |
비교예 4는 기존의 일반적인 식기세척기용 세제인 NaOH 기반의 강염기 세제로서, 세척력은 우수하지만 강염기성으로 인하여 안전성이 매우 안좋고 원료도 자극적인 단점이 있다.
비교예 5는 본 발명과는 다른 친환경물질을 적용한 식기세척기용 세제이며, 안전성은 뛰어나지만, 세척력이 낮은 단점이 있다.
반면에 본 실시예의 세제는 세척력, 안전성, 친환경성 및 자극성 등이 모두 뛰어난 결과를 나타내었다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (10)
- 물과 혼합되어, 외부의 세제통에 보관되었다가 디스펜서 또는 펌프를 사용하여 식기세척기로 세제를 이송할 수 있는 저점도의 식기세척기용 세제를 구성하는 세제 조성물로서,
솔비톨과 프로필렌글리콜을 세정물질로서 사용하며, 상기 세정물질의 함량이 전체 세제 조성물의 중량에서 93%이상이며,
점도가 25±10 ℃의 온도 조건 및 60±30% R.H.의 습도 조건에서 50 cP 이하인 것을 특징으로 하는 식기세척기용 친환경 고성능 세제 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 솔비톨과 상기 프로필렌글리콜의 중량비율이 7:3~8:2 범위인 것을 특징으로 하는 식기세척기용 친환경 고성능 세제 조성물.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 공중합체가 전체 중량의 0.01% ~ 3.5%의 범위로 첨가된 것을 특징으로 하는 식기세척기용 친환경 고성능 세제 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
에탄올이 세제 조성물 전체 중량 기준 0.01% ~ 1.5%의 범위로 첨가된 것을 특징으로 하는 식기세척기용 친환경 고성능 세제 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
EDTA-4NA가 세제 조성물 전체 중량 기준 0.01% ~ 0.8%의 범위로 첨가된 것을 특징으로 하는 식기세척기용 친환경 고성능 세제 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
탄산나트륨이 세제 조성물 전체 중량 기준 0.01% ~ 0.8%의 범위로 첨가된 것을 특징으로 하는 식기세척기용 친환경 고성능 세제 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
안식향산나트륨이 세제 조성물 전체 중량 기준 0.01% ~ 0.8%의 범위로 첨가된 것을 특징으로 하는 식기세척기용 친환경 고성능 세제 조성물.
- 청구항 1 내지 청구항 2 및 청구항 4 내지 청구항 8 중 어느 하나의 세제 조성물에 물을 혼합하여 제조된 세제로서,
상기 세제 조성물과 물의 혼합 비율이 중량비율로 2:8~1:9 범위이며,
점도가 25±10 ℃의 온도 조건 및 60±30% R.H.의 습도 조건에서 10 cP 이하가 되어, 외부의 세제통에 보관되었다가 디스펜서 또는 펌프를 사용하여 식기세척기로 이송될 수 있는 것을 특징으로 하는 식기세척기용 친환경 고성능 세제.
- 삭제
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