KR102305010B1 - 오염된 기름 제거용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 친환경적이며 효과적인 오염된 기름 제거를 위한, 메타규산나트륨 1 내지 5 중량%, 과탄산염 1 내지 3 중량%, 구연산 1 내지 6 중량% 및 잔부의 물을 포함하며, pH가 4 내지 6로 조절된, 오염된 기름 제거용 조성물을 제공한다.

Description

오염된 기름 제거용 조성물{Composition for removing contaminated oil}
본 발명은 신규 기름 제거용 조성물에 관한 것으로서, 더 상세하게는 규소의 유화제 기능을 활용하여 통상의 계면활성제 성분 없이도 효과적으로 기름성분을 제거할 수 있는 오염된 기름 제거용 조성물에 관한 것이다.
식당, 공장 등 다양한 산업현장에서 이용되는 식기, 조리도구, 부품, 장치, 설비 등은 사용 중 식용유, 그리이스, 광물유, 압연유, 절삭유, 방청유와 다양한 유지성 오염물로 오염이 된다. 이러한 기름 오염물은 금속 부품을 이용한 완제품의 조립 이전에 완벽하게 제거되어야 하며, 이물질의 제거가 충분히 이루어지지 않았을 경우에 정밀성 저하, 오염 문제와 같은 여러 가지 문제점을 야기할 수 있다.
종래에는 이러한 산업설비의 기름 오염을 제거하기 위해 이온성 계면활성제 또는 비이온성 계면활성제가 포함된 세정제를 사용하거나, 강산 또는 강염기성 용액을 이용하여 기름때를 제거하는 작업을 수행하여 왔다. 이런 작업은 결국 2차적인 환경오염을 유발할 뿐만 아니라 작업자의 건강도 해칠 수 있는 문제점이 있다.
오염된 기름성분 제거를 위한 세정제와 관련된 선행기술로는, 고농축 알칼리 세정제 조성물에 관한 대한민국 특허 제891971호, 킬레이트제로 EDTA계 아미노산형 화합물을 포함하는 알칼리 세정제 조성물에 관한 대한민국 공개특허 제10-2004-0012356호, 연마공정에서의 이물질과 기름을 제거하기 위한 세정제에 관한 대한민국 공개특허 제10-2009-0046472호, 경질표면 세정제에 관한 미국 특허 US7,256,167 등이 존재한다.
그러나, 상기 선행기술들의 경우 모두 계면활성제 성분을 포함하고 있고, 수산화칼슘과 같은 유독성 물질을 사용하여 강알칼리성을 띄기 때문에 작업자의 건강에 악영향을 미칠 수 있다.
따라서, 계면활성제와 같은 환경에 악영향을 미치는 화학성분을 사용하지 않으면서도 보다 안전하게 기구 등에 오염된 기름 성분을 제거할 수 있는 세정제의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 통상적인 계면활성제의 사용 없이 안전하고 효과적인 오염된 기름 제거용 조성물을 제공하는 것이다. 그러나, 본 발명의 범위가 상기 효과에 의해 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 메타규산나트륨 1 내지 5 중량%, 과탄산염 1 내지 3 중량%, 구연산 1 내지 6 중량% 및 잔부의 물을 포함하며, pH가 4 에서 11로 조절된, 오염된 기름 제거용 조성물이 제공된다.
본 발명의 다른 일관점에 따르면, 메타규산나트륨 1 내지 5 중량부, 과탄산염 1 내지 3 중량부, 및 구연산 2 내지 6 중량부를 혼합한 후 30℃ 이상의 잔부의 물을 혼합하여 100 중량부의 혼합물을 제조 단계; 및
상기 혼합물의 pH를 측정한 후, 필요시 구연산을 추가함으로써 pH를 4 내지 11로 조절하는 단계를 포함하는, 상기 오염된 기름 제거용 조성물의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 상기 조성물을 기름 때에 오염된 물체에 처리하는 단계를 포함하는 상기 물체의 오염된 기름 때를 제거하는 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기름분해용 조성물은 통상적인 계면활성제 성분을 사용하지 않으면서도 작업자에게 안전하게 각종 설비 및 주방도구 등에 오염된 기름때를 제거할 수 있는 효과를 제공할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오염된 기름 제거용 조성물의 사용전(상) 및 30분간 사용후(하)의 주방 후드 필터의 모습을 촬영한 일련의 사진이다.
용어의 정의
본 문서에서 사용되는 용어를 정의하면 하기와 같다.
본 문서에서 사용되는 용어 "메타규산나트륨"은 산화나트륨(Na2O)와 이산화규소(SiO2)가 약 1:1의 몰 비율로 함유된 무수 또는 함수(5수 또는 9수)규산염이다. 메타규산나트륨의 알칼리 성분은 산성 오염물에 대해서 pH 값을 큰 변화 없이 유지하는 완충능력(buffering capability)이 있으며, 주로 탈유제, 탈지제, 과수안정제, 나염/침염용 매염제, 각종 세제 및 세정제의 첨가제로 사용되고 있고, 식품첨가제로는 식용유지류의 여과보조제로 사용되고 있다.
본 문서에서 사용되는 "과탄산염"은 탄산(H2CO3)의 O2- 대신 O2 2- 배위를 통해 생성되는 과산화탄소의 염으로, 대표적으로 과탄산나트륨(2Na2CO3·3H2O2) 및 과탄산칼륨(2K2CO3·H2O2)이 존재한다. 과탄산염은 세제 등에서 표백제 성분으로 사용된다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 일 관점에 따르면, 메타규산나트륨 1 내지 5 중량%, 과탄산염 1 내지 3 중량%, 구연산 1 내지 6 중량% 및 잔부의 물을 포함하며, pH가 4 에서 11로 조절된, 오염된 기름 제거용 조성물이 제공된다.
상기 조성물에 있어서, 상기 메타규산나트륨은 무수물, 5수화물 또는 9수화물일 수 있고, 함수율에 따라서 첨가비가 조절될 수 있다.
상기 조성물에 있어서, 상기 과탄산염은 과탄산나트륨 또는 과탄산칼륨일 수 있다.
상기 조성물은 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제 및 비이온성 계면활성제로 구성되는 군으로부터 선택되는 계면활성제 성분이 포함되어 있지 않다.
본 발명의 다른 일관점에 따르면, 메타규산나트륨 1 내지 5 중량부, 과탄산염 1 내지 3 중량부, 및 구연산 2 내지 6 중량부를 혼합한 후 30℃ 이상의 잔부의 물을 혼합하여 100 중량부의 혼합물을 제조 단계; 및
상기 혼합물의 pH를 측정한 후, 필요시 구연산을 추가함으로써 pH를 4 내지 11로 조절하는 단계를 포함하는, 상기 오염된 기름 제거용 조성물의 제조방법이 제공된다.
상기 제조방법에 있어서, 상기 메타규산나트륨은 무수물, 5수화물 또는 9수화물일 수 있고, 함수율에 따라서 첨가비가 조절될 수 있다.
상기 제조방법에 있어서, 상기 과탄산염은 과탄산나트륨 또는 과탄산칼륨일 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 상기 조성물을 기름 때에 오염된 물체에 처리하는 단계를 포함하는 상기 물체의 오염된 기름 때를 제거하는 방법이 제공된다.
상기 방법은 상기 조성물 또는 상기 조성물을 적절한 비율로 물에 희석한 희석액을 상기 기름 때에 오염된 물체의 표면에 도포하거는 방식으로 사용될 수 있고, 상기 조성물 또는 상기 희석액이 담긴 용기에 상기 기름 때에 오염된 물체를 담그는 방식으로 수행될 수 있으며, 후자의 경우 세척 효율을 보다 증진시키기 위해서 교반기를 사용할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 도면에 도시된 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 도면에 도시된 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
이하, 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명을 더 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예 및 실험예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예 및 실험예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
실시예: 오염된 기름 제거용 조성물
하기 표 1에 기재된 바와 같은 성분과 구성으로 본 발명의 일 실시예에 따른 오염된 기름 제거용 조성물을 제조하였다.
메타규산나트륨
(Na2O·SiO2·5H2O)		 과탄산나트륨 구연산 물
실시예 20 g 20 g 20 g 1 L
비교예 1 20 g - 20 g 1 L
비교예 2 20 g 20 g - 1 L
상기 메타규산나트륨은 5수화물 기준으로 첨가된 것으로 규소 기준으로는 2.6 g 정도 첨가되는 셈이다. 따라서, 무수 메타규산나트륨으로 첨가되는 경우에는 11.5 g 정도를 첨가하면 되고, 9수화물로 첨가되는 경우에는 26.8 g 정도를 첨가하면 된다.
상기 표 1에 기재된 바와 같이, 각 구성성분을 혼합한 후 수용액의 pH를 조사한 결과 하기 표 2에 기재된 바와 같이 측정이 되었다.
pH
실시예 1 11
실시예 2 4-6
비교예 1 3
비교예 2 12
비교예 2의 조성물은은 알칼리도가 락스(차아염소산나트륨 수용액)과 비슷한 정도로 높기 때문에, 자극성을 띨 수 있다. 이에, 본 발명자들은 상기 조성물에 구연산을 10 내지 40 g을 첨가하여(실시예 2) pH를 약산성인 4 내지 6으로 조절하였다. 실시예 1과 실시예 2의 경우 pH의 차이를 제외하면 기름때 세정력의 차이는 존재하지 않는 것으로 확인되었다. 도 1에서 확인되는 바와 같이 실시예 2의 조성물을 기름때가 찌든 주방용 후드 필터가 잠길 정도로 가한 후에 25℃에서 30분간 놔둔 결과 별다른 작업 없이도 기름때가 깨끗하게 제거된 것을 확인할 수 있었다. 반면 비교예 1 및 2의 경우에는 30분 경과 후에도 세정전과 큰 차이가 나타나지 않았다. 이후 실험예에서는 대표적으로 실시예 2의 조성물을 사용하였다.
실험예 1: 기름 때 제거 능력 시험
상기 실시예 및 비교예에 따르 제조된 조성물을 다양한 비율로 물에 희석한 후 온도를 섭씨 30도 정도로 설정하고 기름때에 오염된 식기를 담근 후 오염된 기름이 완전히 제거되는 시점을 측정하였다.
그 결과, 하기 표 3과 같은 결과를 얻을 수 있었다.
본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 조성물의 오염된 기름때 제거에 소요되는 시간(min)
희석비 1:10 1:20 1:30 1:50
실시예 2 25 20 30 60
비교예 1 - - - -
비교예 2 > 600 > 600 > 600 > 600
상기 표 3에서 확인되는 바와 같이, 본 발명자들은 본 발명의 일 실시예에 따른 오염된 기름 제거용 조성물이 통상적으로 사용되는 계면활성제가 포함되어 있지 않음에도 불구하고, 메타규산나트륨과 구연산의 착물을 형성함으로써 천연 유화제로 기능할 수 있음을 확인하였다. 더구나 이러한 본 발명의 조성물의 기름 제거 효과는 과탄산염의 첨가에 의해 더욱 극대화됨을 확인할 수 있었다. 반면, 과탄산나트륨이 포함되지 않은 비교예 1의 경우에는 아예 기름때 제거반응이 일어나지 ㅇ않았고, 구연산이 누락된 비교예 2의 경우 10시간 이상이 소요되어 부적절함을 알 수 있었다.
이어, 본 발명자들은 가장 효과가 좋았던 희석비인 1:10으로 고정하고 희석에 사용되는 물의 온도를 증가시키면서 기름때 제거효율을 측정하였는데, 이 경우 온도가 높을수록 오염된 기름 제거에 더욱 효과적임을 확인할 수 있었다.
그러나, 상기 표 3의 결과와 마찬가지로 비교예 1의 경우 온도를 높이더라도 기름때 제거반응이 일어나지 않았고, 비교예 2의 경우 온도를 높이더라도 10시간 이상이 소요되는 것으로 확인이 되었다.
온도에 따른 기름때 제거에 소요되는 시간(min)
온도(℃) 30 60 90
실시예 2 25 12 10
비교예 1 - - -
비교예 2 > 600 > 600 > 600
실험예 2: 주방세제와 락스와의 병용 사용
본 발명자들은 본 발명의 일 실시예에 따른 오염된 기름 제거용 조성물을 계면활성제 성분이 포함된 종래의 주방세제와 살균소독 및 세척제로 사용되는 락스와 병용하여 사용시 효과가 증진되는지 여부를 확인하였다.
이를 위해 1:10으로 물에 희석된 상기 조성물에 주방세제 또는 락스를 1/60로 희석한 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 식기에 오염된 기름 제거에 소요되는 시간을 측정하였다.
그 결과, 표 4에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물 단독으로 사용시보다 오염된 기름의 제거시간이 대폭 단축됨을 확인할 수 있었다.
주방용 세제 또는 락스와의 혼합 사용시 기름때 제거에 소요되는 시간(min)
주방용 세제 + 실시예 2 1
락스 + 실시예 2 1
비교예 2 > 600
본 발명의 일 실시예에 따른 오염된 기름 제거용 조성물은 오염된 기름의 제거가 필요한 다양한 분야, 예컨대, 각종 도구의 묵은 기름떼 분해 및 제거, 수로에 적체된 기름과 이물질 분해 및 제거, 수관에 적체된 기름과 이물질 분해 및 제거, 기름과 엉켜있는 이물질로 인한 막힘 제거, 미끄러움 방지를 위한 기름과 이물질 분해 및 제거, 주택, 식당 등 주방의 벽과 기구에 묶은 기름떼 분해 및 제거, 가정용, 산업용 공구 또는 부품의 기름떼 분해 및 제거, 식당의 불판, 가스렌지 팬후드 등에 기름이 뒤엉켜 세척이 어렵다는 이유로 약황산 등 독성물질로 세척되고 있는 주방기구의 안전한 세척용제, 및 기름의 분해를 촉진하여 수질을 개선하는 용제 등으로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조성물의 가장 큰 장점은 종래에 세척을 위해 사용되던 계면활성제나 강산성 또는 강염기성 물질을 사용하지 않기 때문에, 친환경적일뿐만 아니라 작업자에게 무해하여, 산업안전 측면에서도 뛰어난 제제라는 점이다. 물론, 종래에 사용되던 주방용 세제 등을 병용하여 사용할 경우 종래의 세제 사용량을 대폭으로 줄이면서도 매우 뛰어난 세척력을 확보할 수 있기 때문에, 여전히 친환경적인 대안이 될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 메타규산나트륨 1 내지 5 중량%, 과탄산염 1 내지 3 중량%, 구연산 2 내지 6 중량% 및 잔부의 물을 포함하며 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제 및 비이온성 계면활성제로 구성되는 군으로부터 선택되는 계면활성제 성분 및 차아염소산나트륨을 포함하지 않는, pH가 4 내지 11로 조절된, 오염된 기름 제거용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메타규산나트륨은 무수물, 5수화물 또는 9수화물인, 오염된 기름 제거용 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 과탄산염은 과탄산나트륨 또는 과탄산칼륨인, 오염된 기름 제거용 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 메타규산나트륨 1 내지 5 중량부, 과탄산염 1 내지 3 중량부, 및 구연산 2 내지 6 중량부를 혼합한 후 30℃ 이상의 잔부의 물을 혼합하여 100 중량부의 혼합물을 제조 단계; 및
    상기 혼합물의 pH를 측정한 후, 필요시 구연산을 추가함으로써 pH를 4 내지 11로 조절하는 단계를 포함하는, 제1항의 오염된 기름 제거용 조성물의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 메타규산나트륨은 무수물, 5수화물 또는 9수화물인, 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 과탄산염은 과탄산나트륨 또는 과탄산칼륨인, 제조방법.
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