KR102173772B1 - 항균성 황사마스크 및 그 제조방법 - Google Patents

항균성 황사마스크 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항균성 황사마스크 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 항균성 황사마스크는 사람의 입과 코를 포함하는 안면을 감싸는 패드부(10), 상기 패드부(10)와 연결되고 사람의 귀를 감싸 고정되는 귀걸이부(20) 및 상기 패드부(10) 전면에 도포된 항균성 혼합물(30)을 포함한다.
상기한 구성에 의해 본 발명에 따른 항균성 황사마스크는 각종 세균이나 미세먼지, 바이러스에 대한 감염을 사전에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 관능성이 좋은 향기를 오랫동안 마스크 내에서 방출하여 마스크에 잔류하는 입냄새, 담배냄새 등의 불쾌취를 완화 및 제거할 수 있다.

Description

항균성 황사마스크 및 그 제조방법{ANTIBACTERIAL DUST MASK AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 항균성 황사마스크 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각종 세균이나 미세먼지, 바이러스에 대한 감염을 사전에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 관능성이 좋은 향기를 오랫동안 마스크 내에서 방출하여 마스크에 잔류하는 입냄새, 담배냄새 등의 불쾌취를 완화 및 제거할 수 있는 항균성 황사마스크 및 그 제조방법에 관한 것이다.
마스크(mask)라 함은 병균이나 먼지 따위를 막기 위하여 입과 코를 가리는 물건으로서 부직포의 소재로 된 일회용 마스크 또는 천으로 된 다회용 마스크 등이 사용되고 있다.
최근, 높은 미세먼지 농도 및 잦은 황사의 발생으로 가급적 외출을 자제하라는 미세먼지 주의보 및 경보가 발령되고 있으며 이에 따라 대기 오염에 따른 주민들의 건강이 위협받고 있음과 동시에 주민들의 불안이 증가하고 있다. 따라서 미세먼지 및 대기오염에 대한 피해를 방지하고자 마스크의 수요량이 대폭 증가하고 있는 추세이다.
그런데 마스크에는 인체 호흡을 통해 배출·분비되는 인체 수분, 유기물 등에 의해 세균이 쉽게 증식하거나, 인체 호흡에 따른 입냄새, 담배냄새 등이 마스크 내에 포집된 채 잔류하기 때문에 마스크를 쓴 경우에는 오랫동안 악취를 느껴야 하고 위생상 위해를 끼칠 수 있는 문제점이 있었다.
이에 따라 몇 가지의 항균 마스크가 제안되어 있는데, 한국 공개특허 제2003-0044972호는 마스크에 SiO2, Al2O3, MgO,　Ag,　Zn, Ag，Cu 등의 무기 항균제를 함침시킨 예를 개시하고 있고, 한국 공개실용신안 제2011-0001143호는 항균 셀룰로오스 섬유나 은사를 마스크의 소재로 사용한 예를 개시하고 있으며, 한국 등록실용신안 제20-0357388호는 항균 활성을 가지는 프로폴리스 복합 추출물을 마스크에 함침시킨 예를 개시하고 있다.
그러나 종래의 항균 및 황사용 마스크의 경우에는 미세먼지 차단효율이 매우 낮고, 항균성에 있어서도 만족할 만한 효과가 없는 것으로 알려져 있으며, 착용중에도 김서림(Fog)이나 수분에 의한 불쾌감으로 인해 장시간 활동하는데 어려움이 있다.
또한, 항균성을 부여하기 위해 무기 항균제의 코팅이나 섬유 표면에 은나노 입자와 이산화티타늄(TiO2) 등을 침지시켜 제조하므로 재사용 및 반복 세탁 시에 은입자의 탈리에 의한 항균 효과가 감소될 우려가 있다.
그 밖에 기존 마스크에 사용된 섬유의 경우, 용액 및 용융방사에 의해 제조되므로 섬유의 직경이 수십에서 수백 ㎛로 구성됨으로써, 세균이나 바이러스, 기타 미세 오염물질 등을 효과적으로 차단할 수 없으며, 헤파필터 등을 내지로 사용할 경우에는 통기성에 문제가 있어 장시간 사용하는데 어려움이 있다.
따라서, 최근의 웰빙(Well-being) 현상이 대두됨에 따라 야외활동 시간이 증가하고 있으므로, 마스크도 미세입자 차단 이외에도 항균 및 살균 기능이 부여되고, 소취 기능의 부가적인 효과가 요구되고 있는 실정이다.
국내등록특허 제10-1061895호(2011년 08월 29일 등록) 국내등록특허 제10-2094480호(2020년 03월 23일 등록) 국내등록특허 제10-1914429호(2018년 10월 27일 등록)
본 발명은 각종 세균이나 미세먼지, 바이러스에 대한 감염을 사전에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 관능성이 좋은 향기를 오랫동안 마스크 내에서 방출하여 마스크에 잔류하는 입냄새, 담배냄새 등의 불쾌취를 완화 및 제거할 수 있는 항균성 황사마스크 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 항균성 황사마스크는 사람의 입과 코를 포함하는 안면을 감싸는 패드부(10), 상기 패드부(10)와 연결되고 사람의 귀를 감싸 고정되는 귀걸이부(20) 및 상기 패드부(10) 전면에 도포된 항균성 혼합물(30)을 포함한다.
상기 항균성 혼합물(30)은 황사마스크(100) 전체 100 중량부에 대해 1 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 항균성 혼합물(30)은 실리콘 혼합액 50 내지 100 중량부, 폴리비닐알콜 5 내지 10 중량부, 발수제 0.1 내지 2 중량부, 순지트 추출물 5 내지 10 중량부, 일라이트 추출물 1 내지 5 중량부, 박하추출물 0.1 내지 3 중량부, 꾸지뽕 발효액 2 내지 4 중량부 및 소취 비드 8 내지 12 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 박하추출물은, 동량의 박하의 잎 및 줄기를 채취하여 1 내지 3(w/w)% 농도 범위 및 33 내지 37℃의 온도를 가지는 탄산수소나트륨(NaHCO3)이 용해된 정제수로 1 내지 5분 동안 세척하고, 상기 세척된 박하의 잎 및 줄기를 수증기로 증숙하되, 상기 증숙은 상기 세척된 박하의 잎 및 줄기를 3 내지 4kgf/cm2의 압력에서 120 내지 130℃ 온도의 수증기로 30 내지 40분 동안 가열함으로써 수행되고, 상기 증숙된 박하의 잎 및 줄기를 건조하되, 상기 건조는 상기 박하의 잎 및 줄기를 15 내지 20℃의 온도 및 55 내지 60%의 습도에서 20 내지 30시간 동안 수행되며, 상기 건조된 박하의 잎 및 줄기를 가열하여 덖음한 후 냉각하되, 상기 덖음은 상기 건조된 박하의 잎 및 줄기를 가열 용기에 투입한 후 70 내지 75℃의 온도에서 3 내지 5분 동안 1차 덖음하고, 상기 1차 덖음된 박하의 잎 및 줄기를 120 내지 130℃의 온도에서 10 내지 40초 동안 2차 덖음하며, 상기 2차 덖음된 박하의 잎 및 줄기를 20 내지 30℃의 온도에서 30 내지 60분 동안 냉각하는 과정으로 진행되고, 상기 덖음 후 냉각된 박하의 잎 및 줄기를 추출하는 과정을 거쳐 제조될 수 있다.
상기 소취 비드는 소취액을 포함하여 제조되되, 상기 소취액은 구연산나트륨 1 내지 3 중량부, 젖산나트륨 2 내지 4 중량부, 글리세린 3 내지 6 중량부, 염화칼륨 0.5 내지 1.5 중량부, 염화나트륨 0.1 내지 0.5 중량부, 비타민B1라우릴황산염 0.5 내지 1.5 중량부, 안식향산나트륨 1 내지 3 중량부, 자몽종자추출물 0.5 내지 1.5 중량부, 황칠나무 잎 추출물 0.1 내지 0.3 중량부 및 정제수 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 항균성 황사마스크의 제조방법은 항균성 혼합물(30)을 황사마스크(100)의 패드부(10) 상에 도포한 후 건조하여 제조되되, 상기 항균성 혼합물(30)은 황사마스크(100) 전체 100 중량부에 대해 1 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 항균성 혼합물(30)은 실리콘 혼합액 50 내지 100 중량부, 폴리비닐알콜 5 내지 10 중량부, 발수제 0.1 내지 2 중량부, 순지트 추출물 5 내지 10 중량부, 일라이트 추출물 1 내지 5 중량부, 박하추출물 0.1 내지 3 중량부, 꾸지뽕 발효액 2 내지 4 중량부 및 소취 비드 8 내지 12 중량부의 중량 비율로 포함되며, 상기 소취 비드는 소취액을 포함하여 제조되되, 상기 소취액은 구연산나트륨 1 내지 3 중량부, 젖산나트륨 2 내지 4 중량부, 글리세린 3 내지 6 중량부, 염화칼륨 0.5 내지 1.5 중량부, 염화나트륨 0.1 내지 0.5 중량부, 비타민B1라우릴황산염 0.5 내지 1.5 중량부, 안식향산나트륨 1 내지 3 중량부, 자몽종자추출물 0.5 내지 1.5 중량부, 황칠나무 잎 추출물 0.1 내지 0.3 중량부 및 정제수 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함된다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 항균성 황사마스크는 각종 세균이나 미세먼지, 바이러스에 대한 감염을 사전에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 관능성이 좋은 향기를 오랫동안 마스크 내에서 방출하여 마스크에 잔류하는 입냄새, 담배냄새 등의 불쾌취를 완화 및 제거할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 따른 항균성 황사마스크의 일 예를 보여주는 예시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 항균성 황사마스크에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 따른 항균성 황사마스크의 일 예를 보여주는 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기술적 사상에 따른 항균성 황사마스크(100)는 사람의 입과 코를 포함하는 안면을 감싸는 패드부(10), 상기 패드부(10)와 연결되고 사람의 귀를 감싸 고정되는 귀걸이부(20) 및 상기 패드부(10) 전면에 도포되어 항균, 소취 효과를 발휘하는 항균성 혼합물(30)을 포함한다.
본 발명에 따른 항균성 황사마스크(100)는 시중에 판매되고 있는 공지의 황사마스크(100)에 항균성 혼합물(30)을 도포한 후 건조하여 구성될 수 있는데, 상기 황사마스크(100)를 구성하는 패드부(10) 및 귀걸이부(20)의 구성은 공지의 구성인바, 설명의 편의 및 본 발명의 기술적 사상의 명확성을 위하여 상기 패드부(10) 및 귀걸이부(20)에 대한 구체적인 설명은 생략하고, 항균성 혼합물(30)의 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 항균성 황사마스크(100)는 항균성 혼합물(30)을 상기 패드부(10) 상에 도포한 후 건조하여 제조될 수 있는데, 상기 항균성 혼합물(30)은 황사마스크(100) 전체 100 중량부에 대해 1 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 항균성 황사마스크(100)에서 상기 항균성 혼합물(30)이 1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 황사마스크(100)에서 항균, 소취 등의 효과가 충분히 나타나지 않을 수 있고, 10 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 항균성 혼합물(30)의 함량이 너무 높아 제조 비용이 증대되고 세탁견뢰도가 떨어지며 항균마스크(100) 표면의 질감이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 항균성 황사마스크(100)에서 상기 항균성 혼합물(30)은 실리콘 혼합액, 폴리비닐알콜, 발수제, 순지트 추출물, 일라이트 추출물, 박하추출물, 꾸지뽕 발효액 및 소취 비드를 포함하고, 상기 항균성 혼합물(30)은 실리콘 혼합액 50 내지 100 중량부, 폴리비닐알콜 5 내지 10 중량부, 발수제 0.1 내지 2 중량부, 순지트 추출물 5 내지 10 중량부, 일라이트 추출물 1 내지 5 중량부, 박하추출물 0.1 내지 3 중량부, 꾸지뽕 발효액 2 내지 4 중량부 및 소취 비드 8 내지 12 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 실리콘 혼합액은 용제를 혼합하여 교반한 상태에서 폴리디메틸실록산, 폴리아크릴 실리콘 및 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산을 투입한 후, 실란 커플링제 및 촉매를 순차적으로 투입함으로써 실리콘 혼합액을 제조할 수 있다.
상기 단계에서 실리콘 혼합액은 용제 100 중량부에 대해 폴리디메틸실록산 30 내지 40 중량부, 폴리아크릴 실리콘 40 내지 70 중량부 및 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산 15 내지 25 중량부의 중량 비율로 배합하고, 실란커플링제 1 내지 3 중량부 및 촉매 0.05 내지 0.1 중량부의 중량 비율로 배합되어 포함될 수 있다.
상기 용제는 톨루엔(toluene), 메틸에틸케톤(MEK) 및 에틸아세테이트(EA)를 혼합한 혼합 용제를 사용하는데, 상기 톨루엔, 메틸에틸케톤 및 에틸아세테이트는 2:3:2의 중량비율로 혼합될 수 있다.
상기 폴리디메틸실록산은 실리콘계 수지로 하기의 [화학식 1]로 표시될 수 있는데, 상기 폴리디메틸실록산은 마스크의 내구성을 향상시키는 역할을 한다.
[화학식 1]
Figure 112020035375122-pat00001
상기 [화학식 1]에서 m은 10~300의 정수이며, n은 10~300의 정수이고, 상기 폴리디메틸실록산의 점도는 500 내지 10,000cps일 수 있는데, 상기 폴리디메틸실록산의 점도가 500cps 미만인 경우에는 도포 및 건조성의 문제가 발생할 수 있고, 10,000cps를 초과하는 경우에는 균일한 도포가 어려운 문제가 발생할 수 있다.
상기 폴리아크릴 실리콘은 톨루엔 60 중량부, 디메틸실리콘 및 실리콘 아크릴레이트가 1:1의 중량 비율로 혼합된 실리콘 오일 25 중량부, 메타메틸 아크릴(메타크릴산메틸, methamethyl acryl) 15 중량부, 메타 아크릴산(methacrylic acid) 0.8 중량부, 2-HEMA(hydroxyethyl methacrylate) 4 중량부 및 BPO(benzoyl peroxide) 0.5 중량부를 첨가한 후 115 내지 125℃에서 4 내지 6시간 동안 반응시켜 제조된 폴리아크릴 실리콘을 이용할 수 있다.
상기 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산은 실리콘을 형성하기 위한 실리콘 폴리머로, 점도 520 내지 550mpa·s인 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산을 사용할 수 있는데, 예를 들어, 상기 알케닐기는 비닐기, 프로페닐기 및 펜테닐기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있고, 상기 오르가노폴리실록산은 분자사슬 양쪽말단의 디메틸비닐실록시기가 봉쇄된 디메틸폴리실록산, 분자사슬 양쪽말단의 디메틸비닐실록산기가 봉쇄된 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체, 분자사슬 양쪽말단의 디메틸 비닐실록시기가 봉쇄된 디메틸실록산·메틸페닐실록산 공중합체 및 분자사슬 양쪽말단의 트리메틸실록시기가 봉쇄된 메틸비닐폴리실록산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 실란 커플링제는 에폭시 실란계, 아미노실란계 및 이소시아네이트 실란계로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 실란 커플링제로 GPTMS(glycidoxypropyl trimethoxy silane)가 사용될 수 있다.
상기 촉매는 백금 또는 백금을 포함하는 백금계 킬레이트 촉매가 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 백금계 킬레이트 촉매는 백금족 원소(예를 들어, Pt, Pd, Hr, Ru, Os, Ir) 중 하나와 염소이온, 또는 산소 및/또는 질소를 포함하는 유기분자와 단일 또는 다중으로 배위결합을 한 형태의 촉매를 의미할 수 있다.
상기 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol)은 우수한 선형성, 평평한 지그재그 입체형태(zig-zag conformation), 고결정성, pH 13.5 이상에서도 견디는 우수한 내알카리성, 우수한 접착성 등의 특성을 가지고 있다.
상기 폴리비닐알콜은 전술한 바와 같은 우수한 물성적 특성과 다양한 적용 범위로 인해 그 응용이 확대되고 있다. 특히, 폴리비닐알콜을 이용한 고강도 및 고탄성율 겔의 제조 및 고성능 폴리비닐알콜 섬유 제조에 대한 많은 연구들이 이루어지고 있다.
또한, 폴리비닐알콜은 전기방사 기술로 미세섬유를 제조하는 기술에 적용이 가능하다. 전기방사기술로 미세섬유를 제조하는 방법은 고분자 수지용액에 높은 전압을 인가하여 방사구에서 토출되어 나오는 용액에 액체 젯(jet)의 형성을 유도하 고, 이때 용매의 휘발 중에 전기적인 반발력에 의한 연속적인 잡아늘림으로 굵기가 미세한 섬유가 얻어지는 것을 특징으로 한다.
특히, 전기방사기술을 이용할 경우 3차원 망상구조인 웹의 형태로 섬유사가 콜렉터에 쌓이게 되는데 이러한 미세섬유는 높은 비표면적 및 장력을 비롯한 기계적 물성 향상, 화학적 물성 향상 그리고 세포생체재료 인식특성 등을 갖게 된다. 따라서, 폴리비닐알콜은 미세섬유, 필터를 포함한 산업용 소재, 광화학 센서 소재, 바이오메디컬 소재, 미용 소재 등 광범위한 분야에서 응용이 가능하다.
상기 발수제는 메틸하이드로겐폴리실록산, 디메틸폴리실록산, 폴리테트라플로오르에틸렌, 플로오르에틸렌프로필렌, 테트라플로오르에틸렌 페르플루오트알킬비닐에테르, 폴리불화비닐라덴 및 호모폴리머 폴리불화비닐라덴로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 순지트 추출물은 순지트(shungite)를 이용하여 제조된 추출물일 수 있는데, 상기 순지트(shungite)는 SiO2(규산염)과 C60(플러렌)을 주성분으로 하는 물질로서, 천연 플러렌을 함유하는 물질을 의미한다. 플러렌을 90% 이상 함유한 순지트를 엘리트 순지트(Elite shungite) 또는 노블 순지트(Noble Shungite)라 하고, 플러렌을 60% 이하 함유한 순지트를 노멀 순지트(Normal shungite)라 한다.
상기 순지트의 대표적인 기능은 항산화 기능, 전자파 차단 기능, 오염물질의 정화 및 분해 기능, 그리고 살균 및 항균 기능이 있다. 순지트는 강력한 천연산화방지제로서 수많은 질병에 대한 인간의 면역성을 높여주는 기능이 있고, 오염물질을 흡착시켜 물과 공기를 정화시키는 기능을 하며, 흡착한 오염물질을 스스로 분해하는 능력이 있다.
또한, 상기 순지트는 항균 및 살균 성질을 가지고 있어 대장균, 녹농균, 포도상구균 및 유해균만을 99% 이상 제거하는 기능이 있고, 유해전자파를 차단하고, 원적외선을 다량 방출하는 기능이 있다.
본 발명에서 상기 순지트는 하기와 같이 제조된 순지트 추출물이 이용될 수 있다.
먼저, 순지트 광물을 준비한 후, 볼 밀링(ball milling) 장치를 이용하여 분쇄할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 순지트 광물의 입경이 10 내지 300㎛의 범위를 가지도록 분쇄할 수 있는데, 상기 분쇄된 순지트 광물의 입경이 10㎛ 이하인 경우에는 분쇄 시간이 지연되고 분진이나 미세 분말에 의해 작업성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있고, 300㎛를 초과하는 경우에는 추후 공정에서 상기 분쇄된 순지트 광물 내부에 함유되어 있는 유효성분들이 용이하게 추출되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
다음으로, 상기 분쇄된 순지트를 가열하여 열처리할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 분쇄된 순지트를 가열하여 열처리함으로써 상기 분쇄된 순지트에 잔류하는 불순물을 제거할 수 있는데, 상기 분쇄된 순지트의 열처리는 1200 내지 1600℃의 온도에서 1 내지 20분 동안 수행될 수 있다.
상기 단계에서 상기 열처리가 1200℃의 온도 또는 1분 미만으로 수행되는 경우에는 상기 분쇄된 순지트에 잔류하는 불순물이 충분히 제거되지 못하는 문제가 발생할 수 있고 1600℃의 온도 또는 20분을 초과하는 경우에는 더 이상의 효과의 증가를 기대하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
그 다음으로, 상기 열처리된 순지트를 세척하여 상기 순지트 표면에 부착되어 있는 연소 잔류물을 제거한 후, 상기 세척된 순지트와 정제수를 혼합한 후 숙성시킬 수 있다.
상기 단계에서 열처리된 순지트의 세척은 증류수나 정제수 등을 이용하여 상기 열처리된 순지트의 표면을 세척할 수 있는데, 예를 들어, 상기 열처리된 순지트의 세척은 30 내지 50℃의 정제수로 상기 열처리된 순지트의 표면을 세척함으로써 진행될 수 있다.
또한, 상기 단계에서는 상기 세척된 순지트 전체 함량 100 중량부에 대해 정제수 500 내지 1000 중량부의 중량 비율로 혼합한 후, 60 내지 70℃의 온도에서 5 내지 10일 동안 보관하여 숙성시킴으로써 상기 순지트에 포함되어 있는 유효성분들이 충분하게 침출되도록 할 수 있다.
이어서, 상기 정제수에 침지되어 있는 순지트를 분리하여 제거한 후, 상기 순지트의 유효성분이 침출된 정제수를 원심분리할 수 있다.
상기 단계에서 상기 순지트가 제거된 정제수에는 순지트의 유효성분들이 침출되어 있는데, 상기 순지트의 유효성분들이 침출되어 있는 정제수를 원심분리함으로써, 순지트 입자들이 위치하는 하층액과, 상기 하층액 상부에 위치하는 중층액 및 상층액으로 위치적으로 구분하여 분리할 수 있다.
다음으로, 상기 원심분리된 중층액 및 상층액을 가열하여 수분을 제거함으로써 순지트 추출물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 원심분리된 중층액 및 상층액을 분리한 후, 130 내지 150℃의 온도로 가열하여 수분을 제거함으로써 순지트의 유효성분들이 침출되어 형성된 겔 상태의 순지트 추출물을 제조할 수 있다.
상기 일라이트 추출물은 일라이트(illite)로부터 추출될 수 있는데, 상기 일라이트(illite)는 대표적인 천연 점토 광물질로써 다공성 운모 미네랄로 정의되며 얇은 판상(sheel)의 구조로 요곡성과 탄성을 가지고 있어 탄성과 흡착성이 다른 광물보다 뛰어난 특성을 가지고 있다.
일라이트(illite) 광물의 주 성분은 모공속의 노폐물 및 과일 피지를 제거하는 산화규소(SiO2) 57.5%, 혈액순환을 촉진 작용을 하는 산화알루미늄(Al2O3) 23.3%, 콜라겐 결합작용을 하는 산화철(Fe2O3) 6.76%, 해독작용, 스트레스 억제 및해소 작용을 하는 산화칼슘(C2O) 0.1%, 삼투압 조절 및 수분 조절 기능을 제공하는 산화나트륨(Na2O) 1.21%, 산화마그네슘(MgO) 0.38%, 산화칼륨(K2O) 6.43%, 이산화티타늄(TiO2), MnO, Li, Cr, Zn, Sr 등 4.32%가 포함되어 있으며, 주요 기능으로는 물속의 부유물질을 흡착하고, 음이온을 띠기 때문에 양이온의 부유 미립자와 전기적인 중화로 응집 침전을 유발하여, 물의 정화기능, 특정 방사성물질에 대한 흡착/분해 능력이 뛰어나고, 물/토양/대기 중에서 각종 중금속 및 유독가스를 흡착 탈취 분해하고, 세포를 활성화시키고, 면역을 증강시키며, 수중에서 다량의 용존산소를 발산하며, 물 분자를 활성화하고, 일라이트 자체에서 음이온을 다량 발생하고, 40℃에서 93%의 원적외선을 방사하고, 바이러스/박테리아/곰팡이 등의 정균 작용, 피부에 묻어있는 각종 중금속/유기물질/독성물질 등을 흡착 분해하고, 탄성이 좋고 덩어리지지 않으므로 부착성이 뛰어난 것으로 알려져 있다.
상기 박하추출물은 박하의 잎 및 줄기를 사용하여 제조될 수 있는데, 예를 들어, 상기 박하추출물은 하기의 방법으로 제조된 박하추출물이 이용될 수 있다.
상기 박하 추출물을 제조하기 위하여, 먼저, 동량의 박하의 잎 및 줄기를 채취하여 1 내지 3(w/w)% 농도 범위 및 33 내지 37℃의 온도를 가지는 탄산수소나트륨(NaHCO3)이 용해된 정제수로 1 내지 5분 동안 세척하여 박하의 잎 및 줄기에 부착되어 있는 이물질을 제거할 수 있다.
상기 박하(Mentha arvensis var piperascens)는 쌍떡잎식물 통화식물목 꿀풀과의 여러해 살이 숙근초로서, 식물자체에 방향성을 가지고 있고 직립하여 상부에서 분지되어있다. 박하의 주요성분으로는 알파-피넨(alphapinene(+, -)), 아니스알데히드(anisaldehyde), 다우코스테롤(Daucosterol), 유제놀(Eugenol), 리날롤(Linalool), 멘톤(Menthone), (+)-네오멘톨((+)-Neomenthol) 등이 있다.
이러한 박하는 청량하면서도 산뜻한 향을 발산하고, 피부나 두피에 존재하는 습진, 옴 등을 일으키는 병원성 진균, 대장균, 포도상구균 등의 미생물에 대해서 살균 및 항균작용을 갖는다.
또한, 박하는 피부의 점막과 혈관을 수축하는 작용, 신경말초를 마비시키는 작용, 통증을 멎게 하는 작용, 소양감을 멈추게 하는 작용 등이 있어서 피부에 특유의 청량감을 주어 피부병을 개선하고 피부 진정작용과 항산화 효과를 가지는 것으로 알려져 있으며, 박하의 주성분인 멘톨은 도포제, 진통제, 흥분제, 또는 건위제 등으로 약용되며 치약, 사탕, 잼, 화장품, 담배 등에 향료나 청량제로서 사용된다.
다음으로, 상기 세척된 박하의 잎 및 줄기를 수증기로 증숙할 수 있다.
상기 단계에서 상기 증숙은 상기 세척된 박하의 잎 및 줄기를 3 내지 4kgf/cm2의 압력에서 120 내지 130℃ 온도의 수증기로 30 내지 40분 동안 가열함으로써 수행될 수 있다.
그 다음으로, 상기 증숙된 박하의 잎 및 줄기를 건조할 수 있다.
상기 단계에서 상기 건조는 햇빛 건조시 상기 박하의 잎 및 줄기의 엽록소나 유용 성분이 휘발되는 것을 방지하기 위하여, 상기 박하의 잎 및 줄기를 15 내지 20℃의 온도 및 55 내지 60%의 습도에서 20 내지 30시간 동안 건조할 수 있다.
이어서, 상기 건조된 박하의 잎 및 줄기를 가열하여 덖음한 후 냉각할 수 있다.
상기 단계에서 상기 덖음은 상기 건조된 박하의 잎 및 줄기를 가열 용기에 투입한 후 70 내지 75℃의 온도에서 3 내지 5분 동안 1차 덖음하고, 상기 1차 덖음된 박하의 잎 및 줄기를 120 내지 130℃의 온도에서 10 내지 40초 동안 2차 덖음하며, 상기 2차 덖음된 박하의 잎 및 줄기를 20 내지 30℃의 온도에서 30 내지 60분 동안 냉각하는 과정으로 진행될 수 있다.
다음으로, 상기 덖음 후 냉각된 박하의 잎 및 줄기를 추출하여 박하 추출물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서 상기 덖음 후 냉각된 박하의 잎 및 줄기는 열수 추출법, 유기용매 추출법, 초음파 추출법, 초임계 추출법 등 다양한 추출법을 이용하여 추출할 수 있으나, 본 발명에서는 초음파 추출법 및 초임계 추출법을 혼용하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 초음파 추출법이란 시료에 추출 용매로서 증류수, 에탄올, 메탄올, 부탄올, 아세톤, 에틸아세테이트, 헥산, 프로판올, 함수 부틸렌글리콜, 함수 프로필렌글리콜로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 용매를 10배 내지 20배 부피량으로 가한 후, 1 시간 내지 10 시간, 바람직하게는 1 시간 내지 4 시간의 초음파 추출 방법을 사용하여 수행되는 추출 방법을 의미한다.
또한, 본 발명에서 상기 초임계 추출법이란 건조하여 파쇄한 시료와 보조용매로 에탄올(99.5%) 500~700mL를 초임계 유체 추출 반응기(Natex, Autstria)에 넣고 반응기 내의 온도가 65℃, 압력이 450 bar, S/F 비(supercritical fluid ㎏/Feed ㎏) 35가 되는 조건하에서 추출하는 방법을 의미한다.
상기 꾸지뽕 발효액은 하기의 방법으로 제조된 꾸지뽕 발효액이 사용될 수 있다.
먼저, 어성초를 준비하여 세척할 수 있다.
상기 어성초(Houttuynia cordata thunb)는 삼백초과(Saururaceae)의 식물인 약모밀의 전초로, 아시아 동남부와 특히 일본, 한국 등지에 서식한다. 상기 어성초는 열가지 약효가 있다고 하여 십약이라고도 부르며, 줄기는 고구마 잎과 같고 생잎을 만지면 생선 비린내가 심하게 나는 것에서 유래되어 어성초로 부르기도 한다. 어성초는 약용 및 식용으로도 가능하며 식품공전 식품 원재료 분류에 부원료로 최소량만을 사용할 수 있는 동ㆍ식물로 분류되어 있고 약리적으로는 강심, 이뇨, 항균, 해독, 항암 효능이 있는 것으로 널리 알려져 있으며, 민간에서는 해독과 미용을 돕는 화장품 및 건강기능식품으로 이용하고 있다.
다음으로, 상기 세척된 어성초를 수증기로 증숙할 수 있다.
상기 단계에서 상기 증숙은 상기 세척된 어성초를 3 내지 4kgf/cm2의 압력에서 110 내지 130℃ 온도의 수증기로 40 내지 60분 동안 가열함으로써 수행될 수 있다.
그 다음으로, 상기 증숙된 어성초를 건조할 수 있다.
상기 단계에서 상기 건조는 햇빛 건조시 상기 어성초의 엽록소가 파괴되고 유용 성분이 휘발되는 것을 방지하기 위하여, 상기 어성초를 15 내지 20℃의 온도 및 55 내지 60%의 습도에서 20 내지 30시간 동안 건조할 수 있다.
이어서, 상기 건조된 어성초를 가열하여 덖음한 후 냉각할 수 있는데, 상기 덖음은 상기 건조된 어성초를 가열 용기에 투입한 후 70 내지 75℃의 온도에서 5 내지 10분 동안 1차 덖음하고, 상기 1차 덖음된 어성초를 130 내지 140℃의 온도에서 10 내지 30초 동안 2차 덖음하며, 상기 2차 덖음된 어성초를 25 내지 35℃의 온도에서 2 내지 4시간 동안 냉각하는 과정으로 진행될 수 있다.
다음으로, 꾸지뽕나무 열매를 준비하여 세척할 수 있다.
상기 꾸지뽕나무 열매는 가을에 재배되는 것으로, 쓴맛과 단맛이 어우러진 맛을 낸다. 그 효능으로는 열을 내리고 혈분에서 남은 열사(熱邪)를 없애며 근육과 힘줄을 풀어주고 경락을 잘 통하게 함으로써, 타박상으로 상처가 나고 멍이 들었을 때에는 약으로서 복용할 수도 있으며, 꾸지뽕나무 열매를 술로 담가 양기 보충을 비롯하여 스테미너 음식으로도 사용한다.
그 다음으로, 상기 세척된 꾸지뽕나무 열매를 수증기로 증숙할 수 있다.
상기 단계에서 상기 증숙은 상기 세척된 꾸지뽕나무 열매를 3 내지 5kgf/cm2의 압력에서 140 내지 160℃ 온도의 수증기로 20 내지 40분 동안 가열함으로써 수행될 수 있다.
그 다음으로, 상기 증숙된 꾸지뽕나무 열매를 제1 건조할 수 있다.
상기 단계에서는 햇빛 건조시 상기 꾸지뽕나무 열매 내부에 함유되어 있는 수분이 급격하게 증발되고, 고유의 향이 사라지는 것을 방지하기 위하여 통풍이 잘되는 그늘진 장소에서 수행될 수 있는데, 예를 들어, 상기 증숙된 꾸지뽕나무 열매의 제1 건조는 18 내지 22℃의 온도 및 60 내지 70%의 습도에서 30 내지 50시간 동안 수행될 수 있다.
이어서, 상기 제1 건조된 꾸지뽕나무 열매를 제2 건조할 수 있다.
상기 단계에서 상기 제2 건조는 상기 제1 건조된 꾸지뽕나무 열매에 마이크로웨이브를 조사하여 수행될 수 있는데, 상기 제2 건조는 60 내지 80mbar의 압력, 40 내지 45℃의 온도에서 10 내지 30분 동안 상기 제1 건조된 꾸지뽕나무 열매에 2.3 내지 2.5GHz의 마이크로웨이브를 조사함으로써 수행될 수 있다.
상기 단계에서는 상기 마이크로웨이브는 꾸지뽕나무 열매의 내부까지 침투하여 꾸지뽕나무 열매 전체를 가열하는 체적가열 효과를 나타낼 수 있는 것으로, 상기 마이크로웨이브를 조사하면 꾸지뽕나무 열매 내부의 수분자가 마이크로웨이브의 극성 변환에 따라 진동 또는 회전하게 되고, 이와 같은 분극 진동이 분자간의 마찰로 이어져 발열 현상을 일으킬 수 있다.
상기 단계에서는 상기 제1 건조된 꾸지뽕나무 열매를 60 내지 80mbar의 압력, 40 내지 45℃의 온도에서 10 내지 30분 동안 상기 제1 건조된 꾸지뽕나무 열매에 2.3 내지 2.5GHz의 마이크로웨이브를 조사함으로써, 열전도에 의하지 않고 단시간에 꾸지뽕나무 열매 내부에 침투하여 극성변환에 의한 마찰로 인해 열로 변환되므로 가열효율을 높일 수 있다.
다음으로, 상기 제2 건조된 꾸지뽕나무 열매 및 상기 덖음 후 냉각된 어성초를 혼합하여 꾸지뽕 혼합물을 제조하고, 상기 꾸지뽕 혼합물에 유산균 배양액을 분무하여 혼합할 수 있다.
상기 단계에서 상기 꾸지뽕 혼합물은 제2 건조된 꾸지뽕나무 열매 80 내지 90 중량% 및 덖음 후 냉각된 어성초 10 내지 20 중량%의 중량 비율로 혼합되고, 상기 꾸지뽕 혼합물 100 중량부에 대해 유산균 배양액 3 내지 7 중량부의 중량 비율로 분무하여 혼합할 수 있다.
또한, 상기 단계에서 상기 유산균은 발효 식품인 김치로부터 분리된 유산 균주를 이용할 수 있는데, 구체적으로, 상기 유산 균주로는 락토바실러스 쿠르바투스(Lactobacillus curvatus), 바이셀라 비리데센스(Weissella viridescens), 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) 및 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 공지된 유산 균주가 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 단계에서는 김치로부터 유산균 배양액을 제조하기 위하여 1.2N HCl을 이용하여 배지의 pH를 2.8~3.2로 조정한 다음 김치로부터 유산 균주를 분리하고, 상기 분리된 유산 균주를 MRS broth(Oxoid, England)를 이용하여 37~39℃에서 20 내지 25시간 동안 배양한 후 1×1.08 ~ 5×1.08 CFU/mL이 되도록 희석하며, 이후 10,000 내지 15,000rpm에서 10~15분간 원심분리하여 상청액(supernatant)만을 분리하고, 상기 상청액(Supernatant)을 0.45㎛ 시린지 필터(syringe filter)로 여과 후, 상기 여과된 상청액 100 중량부에 대해 멸균한 증류수 1,000 내지 2,000 중량부의 중량 비율로 혼합하여 희석함으로써 유산균 배양액을 제조할 수 있다.
그 다음으로, 상기 유산균 배양액이 혼합된 꾸지뽕 혼합물을 발효시킬 수 있다.
상기 단계에서는 상기 유산균 배양액이 혼합된 꾸지뽕 혼합물을 40 내지 43℃의 온도 및 60 내지 62%의 습도가 유지되도록 한 후, 5 내지 10일 동안 발효시킬 수 있는데, 상기 꾸지뽕 혼합물의 발효가 상기한 하한 범위 미만으로 수행되는 경우에는 상기 꾸지뽕 혼합물이 충분히 발효되지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 상기한 상한 범위를 초과하여 수행되는 경우에는 발효되는 꾸지뽕 혼합물의 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
이어서, 상기 발효된 꾸지뽕 혼합물을 냉풍 건조할 수 있다.
상기 단계에서 상기 발효된 꾸지뽕 혼합물의 냉풍 건조는 상기 발효된 꾸지뽕 혼합물을 5 내지 8℃의 온도의 냉풍으로 5 내지 10시간 동안 건조하고, 55 내지 60℃의 온도로 2 내지 4일 동안 유지함으로써 진행될 수 있다.
다음으로, 상기 냉풍 건조된 꾸지뽕 혼합물을 추출하여 꾸지뽕 발효액을 제조할 수 있다.
상기 단계에서 상기 냉풍 건조된 꾸지뽕 혼합물은 열수 추출법, 유기용매 추출법, 초음파 추출법, 초임계 추출법 등 다양한 추출법을 이용하여 추출할 수 있으나, 본 발명에서는 초음파 추출법 및 초임계 추출법을 혼용하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 초음파 추출법이란 시료에 추출 용매로서 증류수, 에탄올, 메탄올, 부탄올, 아세톤, 에틸아세테이트, 헥산, 프로판올, 함수 부틸렌글리콜, 함수 프로필렌글리콜로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 용매를 10배 내지 20배 부피량으로 가한 후, 1 시간 내지 10 시간, 바람직하게는 1 시간 내지 4 시간의 초음파 추출 방법을 사용하여 수행되는 추출 방법을 의미한다.
또한, 본 발명에서 상기 초임계 추출법이란 건조하여 파쇄한 시료와 보조용매로 에탄올(99.5%) 500~700mL를 초임계 유체 추출 반응기(Natex, Autstria)에 넣고 반응기 내의 온도가 65℃, 압력이 450 bar, S/F 비(supercritical fluid ㎏/Feed ㎏) 35가 되는 조건하에서 추출하는 방법을 의미한다.
상기 소취 비드는 황사마스크(100)에 잔류하는 입냄새, 담배냄새 등의 불쾌취를 완화 및 제거하기 위하여 사용될 수 있는데, 상기 소취 비드는 하기의 방법으로 제조된 소취 비드가 사용될 수 있다.
먼저, 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 친수성 첨가제 및 가교제가 일정한 중량비율로 혼합된 혼합용액을 제조할 수 있는데, 상기 혼합용액은 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 300 내지 400 중량부, 친수성 첨가제 20 내지 40 중량부 및 가교제 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 혼합될 수 있다.
상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체로는 메타아크릴산, 무수말레인산, 크로톤산, 이타콘산, 2-아크릴로일에탄 술폰산, 2-메타아크릴로일에탄술폰산, 2-메타아크릴로일프로판술폰산 또는 2-메타아크릴아미드-2-메틸 프로판 술폰산의 음이온성 단량체와 그 염; 메타아크릴아미드, N-치환메타아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타아크릴레이트 및 메톡시폴리에틸렌글리콜메타아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 친수성 첨가제는 흡수성 중합체로 형성된 후 상기 흡수성 중합체 내에서 용출됨으로써, 상기 흡수성 중합체 내부에 미세 공간을 형성하고, 상기 흡수성 중합체 내부에 형성된 미세 공간을 형성할 수 있다.
상기 친수성 첨가제는 소디움도데실설페이트, 인산염, 솔비탄 모노라우레이트, 솔비탄 모노팔미테이트, 솔비탄 모노스테아레이트 및 솔비탄 모노올레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 가교제는 안정된 겔 강도를 유지하기 위하여 첨가되는 것으로, 예를 들어, 상기 가교제로는 탄소수 8 내지 12의 비스(메트)아크릴아미드, 탄소수 2 내지 10의 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트 및 탄소수 2 내지 10의 폴리올의 폴리(메트)알릴에테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.
다음으로, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 친수성 첨가제 및 가교제가 혼합된 혼합용액에 정제수를 첨가한 후 교반할 수 있다.
상기 정제수는 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 친수성 첨가제 및 가교제를 포함하는 혼합용액을 분산하기 위하여 사용되는 것으로, 상기 정제수는 혼합용액 전체 100 중량부에 대해 50 내지 100 중량부가 사용될 수 있다.
그 다음으로, 상기 정제수가 혼합된 혼합용액에 중합개시제를 첨가하여 중합체를 형성할 수 있다.
상기 중합개시제는 중합 방법에 따라 열중합 개시제 또는 UV 조사에 따른 광중합 개시제를 사용할 수 있는데, 본 발명에서 상기 중합개시제로는 광중합개시제가 사용될 수 있고, 예를 들어, 상기 광중합개시제로는 벤조인 에테르(benzoin ether), 디알킬아세토페논(dialkyl acetophenone), 하이드록실 알킬케톤(hydroxyl alkylketone), 페닐글리옥실레이트(phenyl glyoxylate), 벤질디메틸케탈(Benzyl Dimethyl Ketal), 아실포스핀(acyl phosphine) 및 알파-아미노케톤(α-aminoketone)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 한편, 아실포스핀의 구체적인 예로는, 상용하는 lucirin TPO, 즉, 2,4,6-트리메틸-벤조일-트리메틸 포스핀 옥사이드(2,4,6-trimethyl-benzoyl-trimethyl phosphine oxide)를 사용할 수 있다.
이어서, 상기 중합체를 건조한 후 분쇄하여 중합체 파우더를 제조할 수 있다.
상기 중합체의 건조는 130 내지 150℃의 온도에서 수행되고, 상기 건조된 중합체의 분쇄는 핀 밀(pin mill), 해머 밀(hammer mill), 스크류 밀(screw mill) 등과 같은 분쇄기를 이용하여 입경이 1000 내지 2000㎛가 되도록 분쇄될 수 있다.
다음으로, 상기 중합체 파우더에 소취액을 혼합하여 소취 비드를 제조할 수 있다.
상기 소취액은 황사마스크 내에 잔류하는 착용자의 입냄새, 담배냄새 등의 불쾌취나 미생물의 번식을 방지하기 위하여 사용될 수 있는데, 상기 소취액은 상기 중합체 파우더 전체 100 중량부에 대해 10 내지 30 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 소취액은 구연산나트륨, 젖산나트륨, 글리세린, 염화칼륨, 염화나트륨, 비타민B1라우릴황산염, 안식향산나트륨, 자몽종자추출물, 황칠나무 잎 추출물 및 정제수로 이루어지고, 상기 소취액은 구연산나트륨 1 내지 3 중량부, 젖산나트륨 2 내지 4 중량부, 글리세린 3 내지 6 중량부, 염화칼륨 0.5 내지 1.5 중량부, 염화나트륨 0.1 내지 0.5 중량부, 비타민B1라우릴황산염 0.5 내지 1.5 중량부, 안식향산나트륨 1 내지 3 중량부, 자몽종자추출물 0.5 내지 1.5 중량부, 황칠나무 잎 추출물 0.1 내지 0.3 중량부 및 정제수 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 구연산나트륨은 백색의 결정성 분말로 물에 잘 용해되고 수용액은 산성을 나타내는데, 상기 구연산나트륨은 pH 조정제, 산패방지제, 증점제, 유화제, 안정제 등으로 사용될 수 있고, 비타민C의 분해를 억제해서 식품 보존성을 향상시키고 구연산의 산미를 완화시킬 수 있다.
상기 젖산나트륨은 무색의 액체로 냄새가 없거나 약간 특이한 냄새가 있는 염류 식품제조용 첨가물이다. 화학식은 C3H5NaO3이고 물에 용해되며, 수용액의 pH는 5.0~9.0이며, 글리세린과 유사한 성질을 가지고 있고, 식품에 쓰여질 수 있으며, 유화제, 향미향상제, 습윤제, pH조정제로 사용된다.
상기 글리세린은 화학식 C3H5OH)3로 CAS 번호는 56-81-5이며, 무색, 무취의 액체이다. 점성이 매우 강한 특징이 있는데, 지방산과 마찬가지로 유지 성분이며, 공업적으로도 유지를 분해함으로써 얻어진다. 글리세린은 3개의 수산기를 가진 3가 알코올이다. 무색의 끈기 있는 액체로 흡습성이 있으며 감미가 조금 있고, 녹는점 20℃, 끓는점 290℃이다. 글리세린은 글리프탈 수지 등의 합성 원료로 쓰이는 외에 윤활제 혹은 연고 같은 약품, 담배나 화장품의 방건제(防乾劑)·정미제(呈味劑) 등에, 나아가서는 방동제(防凍劑)·냉각제·인쇄용 잉크 등 대단히 넓은 이용도를 가진 중요한 물질이다. 그러므로 오늘날에는 이와 같은 유지 분해에 의해서뿐 아니라 프로필렌을 원료로 하는 합성법에 의해서도 제조되고 있으며, 천연품·합성품이 거의 같은 분량을 차지하고 있다.
상기 염화칼륨은 자연에서는 바닷물 속에 약 0.08% 가량 포함되어 있으며, 실빈(sylvine) 또는 실바이트(sylvite)라는 광물에서 얻는다. 흰색의 정방정계(正方晶系)에 속하는 결정으로 천연으로 산출되는 것은 쓴맛과 짠맛이 섞여 있기도 하다. 상기 염화칼륨은 물에 잘 녹으며 전류를 잘 통하고, 알칼리 금속원소인 칼륨이온이 함유되어 있으므로 보라색의 불꽃 반응을 한다. 또한, 상기 염화칼륨은 공업적으로는 칼륨염의 제조원료로 사용되고, 실험실에서는 완충용액 및 전극액으로 쓰인다. 상기 염화칼륨(KCl)의 단결정(單結晶)은 적외선 흡수측정 시에 이용되는 프리즘이나 셀의 창 제조에 사용될 수 있고, 기타 열처리제, 사진 시약, 의약품 등으로 쓰인다.
상기 염화나트륨은 나트륨과 염소의 화합물로 식용 소금의 주성분이다. 해수의 염류 중 차지하는 비율이 가장 많고, 상기 염화나트륨은 나트륨 이온(Na+)과 염화 이온(Cl-)이 결합하여 극성 구조를 가지기에 같은 극성 용매인 물에 잘 녹는다. 또한, 상기 염화나트륨의 결정 구조는 팔면체를 띠는 각 원자는 6개의 가장 가까운 이웃을 가지고 있는 형태이다.
상기 비타민B1라우릴황산염은 분자량이 815.19, CAS No.는 39479-63-5이고, 무색 또는 백색의 결정 또는 백색의 결정성분말로서 냄새가 없거나 또는 약간 특이한 냄새가 있다. 상기 비타민B1라우릴황산염은 식품영양 강화제로 사용될 수 있고 항균성을 갖고 있음이 알려진 이후, 각종 식품 공장에서 보존제로 각광 받고 있다. 또한, 상기 비타민B1라우릴황산염은 최근 TLS를 활용하여 다양한 분야에 사용되고 있는 소독제를 대체하기 위한 연구가 진행되고 있으며, 인체에 전혀 무해하며 친환경적인 소독제로 개발되고 있다.
상기 안식향산나트륨은 미생물의 증식에 의해 일어나는 부패와 변질방지를 위해 식품에 첨가하는 보존료의 일종으로, 식품의 세균, 곰팡이, 효모 등의 증식을 억제한다.
상기 자몽종자추출물(GSE, Grapefruit seed extract)은 항균, 항진균, 항산화 효과가 있고, 독성 실험에서는 안식향산나트륨, 솔빈산 칼륨에 비해서 거의 독성이 없는 것으로 확인되었다. 특히, 상기 자몽종자추출물의 성분 중 ascorbic acid, ascorbyl palmitate 및 tocopherol 등이 부패성 및 병원성 미생물의 세포벽 및 세포막의 기능을 약화시키고 효소활성을 억제하며, DNA/RNA에서 비롯되는 세포증식 기작을 방지하여 세균, 효모 및 곰팡이 등에 살균 효과를 나타나며 곰팡이의 생육 및 독소합성에 저해효과를 가진다.
상기 황칠나무 잎 추출물은 황칠나무의 잎으로부터 추출하여 제조된 것으로, 황칠나무(Dendropanax morbifera Lev)는 두릅나무과 오갈피속의 상록활엽교목으로 높이 15m 이상까지 자라는 한국 고유의 토종나무이다. 어린 가지는 녹색이며 광택이 있고, 꽃은 6월에 피며, 길이 7~19mm의 열매가 검게 익는다. 최저기온이 영하 2℃ 이상, 연 평균기온이 12~15℃ 이상인 지역에서 자라는 난대성 식물이다.
황칠나무는 황칠을 분비하는데, 상기 황칠은 일반적으로 황금색 도막을 형성하는 도료 성분인 비휘발 성분 66.7%, 방향성분 10.8%, 수분 8.1%, 고형분 14.4%로 구성되어 있으며, 특히 방향 성분은 주로 세스퀴테르펜류의 β-쿠베벤(cubebene), γ-셀리넨(selinene), δ-카디넨 (cadinene) 등으로 이루어진 것으로 알려져 있다. 황칠에 포함된 방향 성분은 심신을 맑고 편안하게 해주는 안식향으로서의 가치뿐만 아니라 다양한 약리작용을 가지고 있어 향수, 화장료나 기능성 식음료로서의 이용가치가 높다.
상기 황칠나무 잎 추출물은 하기의 제조방법으로 제조된 황칠나무 잎 추출물이 사용될 수 있다.
먼저, 황칠나무 잎 추출물을 제조하기 위하여, 황칠나무 잎을 준비한 후 세척할 수 있다.
다음으로, 상기 세척된 황칠나무 잎을 일정한 입도로 분쇄할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 황칠나무 잎을 일정한 입도로 분쇄함으로써 상기 황칠나무 잎의 유효성분이 충분히 추출되도록 할 수 있는데, 상기 단계에서 황칠나무 잎의 분쇄는 입경이 500 내지 2500㎛의 범위가 되도록 분쇄할 수 있다. 상기 단계에서 상기 황칠나무 잎의 입경이 500㎛ 미만으로 분쇄되는 경우에는 분쇄 시간이 오래 걸리고, 또한 입자가 너무 작아 추후 공정에서 입자들간의 뭉침 현상이 발생할 수 있고, 2500㎛를 초과하여 분쇄되는 경우에는 상기 황칠나무 잎으로부터 유용성분들을 효과적으로 추출하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
그 다음으로, 상기 분쇄된 황칠나무 잎을 저온 감압의 분위기에서 초음파를 가한 후 고형분을 제거함으로써 황칠나무 잎 추출물을 얻을 수 있다.
상기 단계에서는 상기 분쇄된 황칠나무 잎을 용매와 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 초음파 추출기에 투입하여 상기 혼합액에 초음파를 가하고, 상기 혼합물에 포함되어 있는 고형분을 체(sieve)와 같은 공지의 거름망 등을 이용하여 제거함으로써 황칠나무 잎 추출물을 제조할 수 있는데, 상기 용매는 상기 분쇄된 황칠나무 잎 100 중량부에 대해 1000 내지 2000 중량부의 중량비율로 혼합되고, 상기 용매로는 물 또는 탄소수 1 내지 4(C1 내지 C4)의 알코올 중에서 선택된 어느 하나 이상의 용매가 사용될 수 있다.
또한, 상기 단계는 20 내지 25℃의 온도 및 0.1 내지 0.5kgf/cm2의 압력하에서 상기 혼합액에 가해지는 초음파는 30 내지 50KHz의 진동주파수에서 30 내지 60분 동안 100 내지 200와트(watt)의 출력을 이용하여 추출함으로써 황칠나무 잎 추출물을 얻을 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 항균성 황사마스크에 대하여 바람직한 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다.
< 실시예 >
실리콘 혼합액 7 중량부, 폴리비닐알콜 8 중량부, 발수제 1 중량부, 순지트 추출물 7 중량부, 일라이트 추출물 3 중량부, 박하추출물 1.5 중량부, 꾸지뽕 발효액 3 중량부 및 소취 비드 10 중량부의 중량 비율로 혼합하여 항균성 혼합물을 제조한 후, 상기 항균성 혼합물을 황사마스크의 패드부 상에 도포한 후 건조하여 항균성 황사마스크를 제조하였다.
이때, 상기 항균성 혼합물은 황사마스크 전체 100 중량부에 대해 5 중량부의 중량 비율로 포함되도록 도포하였다.
< 비교예 >
실시예와 동일한 방법으로 황사마스크를 제조하였는데, 비교예에서는 실시예와 달리 박하추출물 및 소취 비드가 포함되지 않도록 하였다.
상기 실시예 및 비교예에 따른 황사마스크 시편을 이용하여 소취 시험을 수행하였다.
< 암모니아, 메틸메르캅탄, 황화수소 소취 시험 >
300cc의 삼각 플라스크에 하기에 기재된 농도를 나타내는 암모니아, 메틸메르캅탄, 황화수소의 악취원을 넣고, 상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 황사마스크을 절단하여 원단 시편을 각각 20g씩 넣고 시험액을 각각 5cc씩 첨가 및 밀폐한 후 방치하였고, 이후 일정한 시간 간격으로 악취원의 농도를 측정하였다.
1. 암모니아 소취 시험
28% 암모니아수를 4배 부피의 물에 희석하여 희석액을 제조하였고, 상기 희석액 0.15cc를 넣어 암모니아 농도가 160ppm이 되도록 하여 소취 시험을 수행하였다.
암모니아 소취 시험 (단위 : ppm)
구분 실시예 비교예
3분 후 87 139
5분 후 73 126
10분 후 54 118
30분 후 38 110
60분 후 26 106
2. 메틸메르캅탄 소취 시험
30% 메틸메르캅탄-메탄올용액을 200배로 물에 희석하여 희석액을 제조하였고, 상기 희석액 중에서 0.2cc를 덜어내어 암모니아와 동일하게 처리하였다. 이때, 메틸메르캅탄 농도가 170ppm이 되도록 하여 소취 시험을 수행하였다.
메틸메르캅탄 소취 시험 (단위 : ppm)
구분 실시예 비교예
1시간 후 44 98
2시간 후 26 88
3시간 후 17 76
3. 황화수소 소취 시험
정제수 1에 황화수소 3을 상온에서 용해하여 용해액을 제조하였고, 상기 용해액을 5배로 희석한 것을 0.5cc 덜어내어 암모니아와 동일하게 처리하였다. 이때, 황화수소 농도가 310ppm이 되도록 하여 소취 시험을 수행하였다.
황화수소 소취 시험 (단위 : ppm)
구분 실시예 비교예
1시간 후 116 217
2시간 후 65 181
3시간 후 35 168
4. 메틸메르캅탄 소취 시험
200cc 플라스크에, [메탄올에 30% 용해한 메틸메르캅탄 알코올 용액 10 : 물 1000]을 0.1cc 덜어 밀폐 교반하였다.
메틸메르캅탄 소취 시험 (단위 : ppm)
구분 실시예 비교예
1시간 후 53 99
2시간 후 33 86
3시간 후 22 82
상기 [표 1] 내지 [표 4]를 참조하면, 실시예에 따른 황사마스크는 우수한 소취 효과를 보이는 것을 확인할 수 있다.
5. 항균 시험
상기 실시예와 같이 제조된 황사마스크 시편을(5×5mm)을 준비하여 바실러스균(Bacillus subtilis ), 대장균(Escherichiaocli) 및 살모넬라균(Salmonella typhimurium ) 배양액을 대상으로 페이퍼디스크(Paper disk) 법을 이용하여 항균성을 조사하였고, 그 결과를 하기 [표 5]에 제시하였다.
구분 항균력(페이퍼 디스크의 항균 환, 직경 mm)
바실러스 대장균 살모넬라
실시예 12.1 13.2 12.4
상기 [표 5]를 참조하면, 실시예에 따른 황사마스크는 바실러스균, 대장균 및 살모네라균 모두에 대하여 항균활성이 우수함을 확인할 수 있었다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10; 패드부
20; 귀걸이부
30; 항균성 혼합물
100; 황사마스크

Claims (4)

  1. 사람의 입과 코를 포함하는 안면을 감싸는 패드부(10), 상기 패드부(10)와 연결되고 사람의 귀를 감싸 고정되는 귀걸이부(20) 및 상기 패드부(10) 전면에 도포된 항균성 혼합물(30)을 포함하고,
    상기 항균성 혼합물(30)은 황사마스크(100) 전체 100 중량부에 대해 1 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함하되,
    상기 항균성 혼합물(30)은,
    실리콘 혼합액 50 내지 100 중량부, 폴리비닐알콜 5 내지 10 중량부, 발수제 0.1 내지 2 중량부, 순지트 추출물 5 내지 10 중량부, 일라이트 추출물 1 내지 5 중량부, 꾸지뽕 발효액 2 내지 4 중량부 및 소취 비드 8 내지 12 중량부의 중량 비율로 포함된 것을 특징으로 하는 항균성 황사마스크.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 소취 비드는 소취액을 포함하여 제조되되, 상기 소취액은 구연산나트륨 1 내지 3 중량부, 젖산나트륨 2 내지 4 중량부, 글리세린 3 내지 6 중량부, 염화칼륨 0.5 내지 1.5 중량부, 염화나트륨 0.1 내지 0.5 중량부, 비타민B1라우릴황산염 0.5 내지 1.5 중량부, 안식향산나트륨 1 내지 3 중량부, 자몽종자추출물 0.5 내지 1.5 중량부, 황칠나무 잎 추출물 0.1 내지 0.3 중량부 및 정제수 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함된 것을 특징으로 하는 항균성 황사마스크.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 항균성 혼합물(30)은, 박하추출물 0.1 내지 3 중량부를 더 포함하되,
    상기 박하추출물은, 동량의 박하의 잎 및 줄기를 채취하여 1 내지 3(w/w)% 농도 범위 및 33 내지 37℃의 온도를 가지는 탄산수소나트륨(NaHCO3)이 용해된 정제수로 1 내지 5분 동안 세척하고, 상기 세척된 박하의 잎 및 줄기를 수증기로 증숙하되, 상기 증숙은 상기 세척된 박하의 잎 및 줄기를 3 내지 4kgf/cm2의 압력에서 120 내지 130℃ 온도의 수증기로 30 내지 40분 동안 가열함으로써 수행되고, 상기 증숙된 박하의 잎 및 줄기를 건조하되, 상기 건조는 상기 박하의 잎 및 줄기를 15 내지 20℃의 온도 및 55 내지 60%의 습도에서 20 내지 30시간 동안 수행되며, 상기 건조된 박하의 잎 및 줄기를 가열하여 덖음한 후 냉각하되, 상기 덖음은 상기 건조된 박하의 잎 및 줄기를 가열 용기에 투입한 후 70 내지 75℃의 온도에서 3 내지 5분 동안 1차 덖음하고, 상기 1차 덖음된 박하의 잎 및 줄기를 120 내지 130℃의 온도에서 10 내지 40초 동안 2차 덖음하며, 상기 2차 덖음된 박하의 잎 및 줄기를 20 내지 30℃의 온도에서 30 내지 60분 동안 냉각하는 과정으로 진행되고, 상기 덖음 후 냉각된 박하의 잎 및 줄기를 추출하는 과정을 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 항균성 황사마스크.
  4. 항균성 혼합물(30)을 황사마스크(100)의 패드부(10) 상에 도포한 후 건조하여 제조되되,
    상기 항균성 혼합물(30)은 황사마스크(100) 전체 100 중량부에 대해 1 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 항균성 혼합물(30)은 실리콘 혼합액 50 내지 100 중량부, 폴리비닐알콜 5 내지 10 중량부, 발수제 0.1 내지 2 중량부, 순지트 추출물 5 내지 10 중량부, 일라이트 추출물 1 내지 5 중량부, 박하추출물 0.1 내지 3 중량부, 꾸지뽕 발효액 2 내지 4 중량부 및 소취 비드 8 내지 12 중량부의 중량 비율로 포함되며, 상기 소취 비드는 소취액을 포함하여 제조되되, 상기 소취액은 구연산나트륨 1 내지 3 중량부, 젖산나트륨 2 내지 4 중량부, 글리세린 3 내지 6 중량부, 염화칼륨 0.5 내지 1.5 중량부, 염화나트륨 0.1 내지 0.5 중량부, 비타민B1라우릴황산염 0.5 내지 1.5 중량부, 안식향산나트륨 1 내지 3 중량부, 자몽종자추출물 0.5 내지 1.5 중량부, 황칠나무 잎 추출물 0.1 내지 0.3 중량부 및 정제수 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함된 것을 특징으로 하는 항균성 황사마스크의 제조방법.
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