KR102123830B1 - 제올라이트와 숯을 이용한 편백수 제조방법 - Google Patents

Abstract

항균 세제에 첨가되는 편백수의 제조방법으로서, 분쇄된 편백나무를 1차 증류수에 넣고 저압조건에서 1차 추출물을 얻는 저압추출단계, 상기 저압추출단계를 거친 분쇄된 편백나무를 건져 또 다른 1차 증류수에 넣고 저온에서 2차 추출물 얻는 저온추출단계 및 상기 1차 추출물과 2차 추출물은 혼합하여 필터링하는 필터링단계를 포함하는 편백수 제조방법을 제공한다.

Description

제올라이트와 숯을 이용한 편백수 제조방법{Method for Manufacturing Chamaecyparis Obtuse Water Using Zeolite and Charcoal}

본 발명은 항균 세제에 첨가되는 편백수의 제조방법으로서, 분쇄된 편백나무를 1차 증류수에 넣고 저압조건에서 1차 추출물을 얻는 저압추출단계, 상기 저압추출단계를 거친 분쇄된 편백나무를 건져 또 다른 1차 증류수에 넣고 저온에서 2차 추출물 얻는 저온추출단계 및 상기 1차 추출물과 2차 추출물은 혼합하여 필터링하는 필터링단계를 포함하는 편백수 제조방법에 관한 것이다.

편백나무는 노송나무로도 불리우며, 편백나무 자체의 내수성, 내구성 및 항균력이 우수하여 가구나 건축용 목재로서 널리 사용되고 있다.

편백나무에 다량 함유되어 있는 피톤치드라는 물질은 식물이 외부의 병원균, 해충 및 미생물의 공격으로부터 스스로를 보호하기 위해 방출하는 천연 항균물질이다.

따라서, 편백나무는 다른 나무들보다 피톤치드의 함량이 높아 편백나무 추출물이나 편백나무 오일을 이용하여 화장품이나 항균제 등의 다양한 용도에도 활용되고 있다.

한편, 세제는 주방과 욕실 등 인간생활에서 주변환경을 청결히 유지하기 위한 수단으로 널리 사용되고 있는데, 주로 계면활성제를 포함하여 피세척물의 외 표면에 묻어있는 유용성 물질, 오염물질을 제거하기 위해 사용된다.

계면활성제를 포함하여 오염물질을 제거한다는 점에서 비누와 그 원리는 동일하지만, 일반적으로 세제는 합성 세제 즉, 합성 계면활성제를 사용하여 오염물질을 제거하는 물질을 의미한다.

합성 세제는 기존의 비누보다 개선된 세척력을 가지기는 했으나, 계면활성제가 자연상태에서 자연스럽게 분해되지 않고 잔류하면서, 다양한 환경문제를 유발하는 문제가 있었으며, 일상생활에서 합성 세제에의 노출이 잦아지고 이로 인한 다양한 건강상의 문제들이 발생됨에 따라, 최근 세제 분야는 천연 성분을 활용한 세제를 개발하면서도 세척력이 합성 세제 못지 않게 우수하게 하는 것을 목표로 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

이에 따라, 천연 항균물질인 피톤치드를 다량 함유하는 편백나무를 활용한 천연 세제 기술 개발도 함께 이루어지고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 편백나무를 이용한 천연세제에 첨가되는 편백수를 제조하기 위한 것으로서, 기존에 편백나무 추출물이나 편백나무 오일을 이용한 세제들보다 세정력이 우수 하면서도, 기타 합성성분의 첨가가 전혀 없는 자연분해가 가능하고 인체에 무해한 천연세제용 편백수를 제조하는 것을 목적으로 한다.

따라서, 본 발명의 편백수 제조방법은 기존에 편백나무에서 얻은 추출물이나 오일보다 천연 항균물질인 피톤치드의 함량이 높아 세제에 사용하기에 적합한 편백수를 제조하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 편백수 제조방법은, 분쇄된 편백나무를 1차 증류수에 넣고 저압조건에서 1차 추출물을 얻는 저압추출단계, 상기 저압추출단계를 거친 분쇄된 편백나무를 건져 또 다른 1차 증류수에 넣고 저온에서 2차 추출물 얻는 저온추출단계 및 상기 1차 추출물과 2차 추출물은 혼합하여 필터링하는 필터링단계를 포함한다.

구체적으로, 상기 저압추출단계는 150 내지 350 mmHg 의 압력에서 추출하는 단계일 수 있다.

상기 저온추출단계는 0 내지 20℃의 온도에서 20 내지 30 시간 추출하는 단계일 수 있다.

상기 필터링단계는 은나노입자, 제올라이트 및 숯으로 이루어진 필터로 필터링하는 것일 수 있다.

본 발명에 따른 편백수 제조방법은 상기 필터링단계를 거친 추출물을 증류하는 증류단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 또한, 본 발명의 편백수 제조방법에 따라 제조된 편백수를 포함하는 천연세제를 제공한다.

저압추출방법과 저온추출방법으로 두 번에 걸쳐 각각의 추출물을 얻어 혼합함으로써 대기압 조건에서의 물을 끓는 점보다 낮은 온도에서 물을 끓여 편백나무 추출물을 얻음으로써, 기능성 물질의 파괴없이 추출이 가능하고, 1차 추출한 편백나무를 다시 저온에서 장시간 침지하여 2차 추출물을 얻음으로써, 낮은 온도의 물에 용해되는 편백나무의 기능성 물질을 추출할 수 있는 장점이 있음.

기존의 편백나무를 활용한 세제에 사용되는 정제수나 편백수보다 더욱 향상된 항균력과 탈취력을 가져, 세제의 기능을 더욱 향상시킬 수 있는 편백수를 제조할 수 있다.

편백나무의 독한 향이 완화되어 사용자의 거부감을 낮추고, 세제의 산화가 방지되어 천연세제로서의 보존기간을 향상시키는 편백수을 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제조방법의 공정순서도이다.

이하에서, 각 구성을 보다 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.

본 발명은 천연 세제에 사용되는 편백수를 제조하는 방법으로서, 기존의 편백수에 비해 항균력이 우수하고 탈취력이 더욱 우수하여 세제를 제조하기에 적합한 편백수의 제조방법에 관한 것이다.

구체적으로, 본 발명에 따른 편백수 제조방법은, 항균 세제에 첨가되는 편백수의 제조방법으로서, 분쇄된 편백나무를 1차 증류수에 넣고 저압조건에서 1차 추출물을 얻는 저압추출단계, 상기 저압추출단계를 거친 분쇄된 편백나무를 건져 또 다른 1차 증류수에 넣고 저온에서 2차 추출물 얻는 저온추출단계 및 상기 1차 추출물과 2차 추출물은 혼합하여 필터링하는 필터링단계를 포함한다.

편백나무는 나무 자체로 항균력이 우수하며, 자체의 탈취효과를 가짐에 따라 물이나 에탄올 등을 이용하여 편백수나 편백오일을 제조하여 이를 포함하는 세제나 화장품 등과 같은 다양한 제품에 활용되고 있다.

세제를 제조할 때에는 특히, 우수한 항균력과 탈취력이 필요함에도 불구하고 기존의 방법에 따라 얻어지는 편백수는 기능성 성분이 많이 포함되지 않아, 세제에 첨가되는 양과 대비할 때, 편백나무의 항균력이나 탈취력이 약한 문제점이 있어 이를 개선하기 위한 다양한 연구가 진행되어 왔다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 편백수 제조방법은, 일반 대기압 조건에서의 물의 끓는점이 100℃ 내외이기 때문에 물로 편백수를 제조하기 위해서는 분쇄된 편백나무를 넣고 물이 끓는 온도까지 물을 가열하는 과정이 필요하기 때문에, 편백나무에 포함된 기능성 성분 중 열에 취약한 성분을 파괴되거나 변형되는 문제를 방지하기 위해 저압조건에서 1차 추출물을 얻는 저압추출단계를 거친다.

구체적으로, 상기 저압추출단계는 150 내지 350 mmHg 의 압력에서 추출하는 단계일 수 있다. 대기압 조건보다 높은 압력에서 물을 가열함으로써, 물의 끓는점이 낮아져, 편백나무의 유효한 기능성 성분의 변형이나 파괴없이 추출할 수 있는 효과가 있다.

보다 상세하게는, 상기 압력은 200 내지 270 mmHg의 압력에서 추출하는 것일 수 있다. 상기 압력조건에서 물의 끓는점은 약 55 내지 65℃의 온도로 대기압조건에서 물을 끓여서 제조된 편백수에 비해 더 많은 항균물질과 기능성 물질이 추출되는 장점이 있다.

상기 압력보다 낮은 압력에서 추출하는 경우에는, 열수추출이라고 할만한 온도가 되지 않아, 기능성성분이 거의 추출되지 않는 문제가 있고 상기 압력보다 높은 온도에서 추출하는 경우에는, 편백나무의 기능성 성분의 일부가 파괴되기 시작하여 오히려 기능성 성분의 함량이 떨어지는 문제가 있다.

분쇄된 편백나무를 저온추출단계를 거친 후에 편백나무만을 면포에 걸러내어 1차 추출물을 얻는다. 면포에서 얻어진 분쇄된 편백나무는 다시 새로운 1차 증류수에 넣고, 보다 더 낮은 온도에서 장시간 추출하는 저온추출단계를 거친다. 이는 앞서 저압추출단계에서 물의 온도보다 낮은 0 내지 20℃의 온도에서 20 내지 30 시간 추출하는 단계일 수 있다.

분쇄된 편백나무를 두 번에 걸쳐 추출하는 공정을 수행함으로써, 편백나무로부터 가능한 한 많은 양의 기능성 성분을 추출할 수 있는 장점이 있다.

편백나무에 포함되어 있는 기능성 성분 중에는 낮은 온도에서 추출되는 성분도 있기 때문에, 장시간에 걸쳐 저온에서 느리게 추출함으로써, 기능성 성분들이 낮은 온도에서 충분히 추출된다.

상기 온도는 구체적으로, 8 내지 16℃의 온도일 수 있다. 상기 온도보다 높은 온도에서 추출하는 경우에는, 저온추출단계에서 추출하고자 하는 성분들이 충분히 추출되지 않는 문제가 있고, 상기 온도보다 낮은 온도에서 추출하는 경우에는 해당 온도범위에서 추출되는 기능성성분이 거의 없어 추출단계가 무용하게 되는 문제가 있다.

저온추출단계에서 가장 중요한 것은 추출시간인데, 20 내지 30 시간에 이르는 장시간 동안 분쇄된 편백나무를 침지시킴으로써, 기능성 성분을 충분히 용출할 수 있고, 바람직하게는, 22 내지 28 시간일 수 있다.

상기 시간보다 단시간 동안 추출하는 경우에는, 저온의 물이 편백나무의 내부까지 침투되지 못해, 기능성성분이 충분히 추출되지 않는 단점이 있고, 상기 시간 보다 장시간 추출하는 경우에는 분쇄된 편백나무의 목질 성분이 물러져 편백수 내에 부유물이 많이 형성되는 문제가 있다.

상기 저압추출단계와 저온추출단계는 최초 계량된 분쇄된 편백나무 100 g을 기준으로, 150 내지 250 ml의 1차 증류수를 사용하여 추출할 수 있다.

한편, 두 단계에 거쳐 얻어진 1차 추출물과 2차 추출물은 혼합하여 필러링하는 필터링단계를 거친다. 필터링단계를 거침으로써, 편백수의 항균력과 탈취력이 더욱 향상되고, 편백수에 포함되어 있는 미처 제거되지 못한 미생물과 작은 부유물까지 제거할 수 있다.

상기 필터링단계는 은나노입자, 제올라이트 및 숯으로 이루어진 필터로 필터링하는 것일 수 있다. 필터의 구성이나 비율은 특별히 제한되지 않으며, 각 성분의 목적을 달성할 수 있도록 구성된 것이라면 구체적인 구성은 문제되지 아니한다.

예를 들면, 은나노입자를 포함하는 1차 필터와 제올라이트를 포함하는 2차 필터, 숯을 포함하는 3차 필터를 순차적으로 거침으로써, 편백수에 포함되어 있는 부유물과 불필요한 미생물 등을 제거할 수 있다. 더욱이, 편백수는 편백나무의 강한 향이 남아 있는데, 이는 본 발명이 저온조건에서의 두번의 추출과정을 거침으로써, 편백나무의 특유의 향을 내는 향성분이 다량 추출되기 때문이다.

상기 필터링단계를 거침으로써, 편백수의 강한 향은 필터에 의해 일부 완화되기 때문에, 사용자의 취향에 따라 너무 강한 향 때문에 거부감이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 필터링단계에서 1차 추출물과 2차 추출물은 혼합하여 필터링하는데 1차 추출물과 2차 추출물을 1: 0.5 내지 3의 부피비율로 혼합하여 필터링할 수 있다. 바람직하게는 1: 0.9 내지 1.2의 부피비율로 혼합할 수 있고, 이는 각 추출물의 기능성 성분이 상이함에 따라, 가능한 한 동일한 양으로 첨가하는 것이 최종 얻어지는 편백수의 항균력과 탈취력을 고려할 때 가장 바람직하다.

본 발명에 따른 편백수 제조방법에 있어서, 최종 필터링단계를 거친 편백수는 추출물에 남아 있는 추가 불순물을 제거하기 위한 증류단계를 더 수행할 수 있다. 증류단계를 거침으로써, 필터링단계에서 제거되지 못한 미세한 크기의 부유물 입자나, 불필요한 오일성분을 제거할 수 있다.

본 발명은 또한, 본 발명에 따른 편백수 제조방법에 따라 제조된 편백수와 이를 포함하는 천연세제를 제공한다.

상기 천연세제는 본 발명에 따라 제조된 편백수는 세제의 전체 중량을 기준으로 60 내지 70 중량% 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 함량으로 첨가할 때 세제로서의 충분한 기능을 발휘함과 동시에 다른 기타 세척성분과 충분히 혼합된 상태로 유지될 수 있다.

상기 함량보다 소량으로 첨가하는 경우에는, 편백수를 첨가하는 효과가 크지 않다는 단점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 편백수를 이용하는 경우에는 기존의 편백수에 비해 항균력과 탈취력이 훨씬 우수하기 때문에, 기존의 편백수를 사용하여 세제를 제조하는 경우에 80 중량% 이상으로 첨가하는 것과 동등 내지 그 이상의 항균력과 탈취력을 가진다는 장점이 있다.

본 발명에 따른 편백수는 기존의 편백수보다 항균력과 탈취력이 우수하면서도 편백나무 특유의 향은 최소화함으로써, 섬유탈취제와 같은 용도로 사용하는 것 또한 가능하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것으로 한정되는 것은 아니다.

실시예

건조된 편백나무를 분쇄하여 1 kg을 2 L의 1차 증류수에 넣고 230 mmHg의 압력에서 물을 가열하여 저압추출하여 편백나무를 걸러낸 1차 추출물을 얻었다.

걸러진 편백나무를 새로운 2 L의 1차 증류수에 넣고 15℃의 온도에서 24시간 동안 저온추출한 후 편백나무를 걸러낸 2차 추출물을 얻었다.

얻어진 1차 추출물과 2차 추출물을 1:1의 부피비율로 혼합하여 필터(시판필터, 은나노입자, 제올라이트 및 숯을 포함)에 넣어 필터링한 후 이를 증류하여 편백수를 완성하였다.

상기 실시예에 따라 제조된 편백수는 편백나무에 포함되어 있는 기능성물질이 파괴되지 않은 편백수를 제조하는 것이 가능하고, 저온에서 장시간 물에 침지함으로써 저온에서 추출되는 기능성물질을 모두 추출할 수 있는 장점이 있다.

특히, 저압추출물과 저온추출물을 동일한 비율로 혼합함으로써, 항균효과와 탈취력이 더욱 향상되고, 편백나무의 강한 향은 완화된 효과를 가지는 편백수를 제조함으로써, 천연세제로서 활용하기에 바람직하다.

시중의 편백수(1L)를 기준으로 실시예에 따라 제조된 편백수의 항균효과, 탈취효과 및 편백나무의 향을 확인하여 하기 표에 나타냈다.

	시중 편백수	실시예
항균효과(%)	100	125
탈취효과(%)	100	150
편백나무 향	-	시중 편백수보다 약함

Claims (7)

1. 항균 세제에 첨가되는 편백수의 제조방법으로서,
   분쇄된 편백나무를 1차 증류수에 넣고 저압조건에서 1차 추출물을 얻는 저압추출단계;
   상기 저압추출단계를 거친 분쇄된 편백나무를 건져 또 다른 1차 증류수에 넣고 저온에서 2차 추출물 얻는 저온추출단계; 및
   상기 1차 추출물과 2차 추출물은 혼합하여 필터링하는 필터링단계; 를 포함하는 편백수 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 저압추출단계는 150 내지 350 mmHg의 압력에서 추출하는 단계인 편백수 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 저온추출단계는 0 내지 20℃의 온도에서 20 내지 30 시간 추출하는 단계인 편백수 제조방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 필터링단계는 은나노입자, 제올라이트 및 숯으로 이루어진 필터로 필터링하는 것을 특징으로 하는 편백수 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 필터링단계를 거친 추출물을 증류하는 증류단계를 더 포함하는 편백수 제조방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 필터링단계에서 1차 추출물과 2차 추출물은 1: 0.5 내지 3의 부피비율로 혼합한 것을 특징으로 하는 편백수 제조방법.
7. 삭제

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