KR102569044B1 - 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법 및 그에 의해제조된 식물추출물을 함유하는 물티슈 - Google Patents

식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법 및 그에 의해제조된 식물추출물을 함유하는 물티슈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법 및 그에 의해 제조된 식물추출물을 함유하는 물티슈에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 레이온 소재의 원단을 재단하는 단계(S10); 정제수, 벤잘코늄염화물 및 글리세린을 혼합하여 제1혼합액을 제조하는 단계(S20); 비자나무를 열수로 추출한 비자나무 열수추출물을 발효한 비자나무 발효추출물을 제조하는 단계(S30); 상기 제1혼합액에 비자나무 발효추출물을 투입하고 교반하여 제2혼합액을 제조하는 단계(S40); 및 상기 제2혼합액을 상기 원단에 함침시키는 단계(S50);를 포함하는 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법 및 그에 의해 제조된 식물추출물을 함유하는 물티슈에 관한 것이다.

Description

식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법 및 그에 의해 제조된 식물추출물을 함유하는 물티슈{Manufacturing method of wet tissue comprising plant extracts and wet tissue manufactured thereby}
본 발명은 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법 및 그에 의해 제조된 식물추출물을 함유하는 물티슈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생분해성이 있으며 소취력이 개선된 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법 및 그에 의해 제조된 식물추출물을 함유하는 물티슈에 관한 것이다.
물티슈는 대부분 일회용이면서 난분해성 수지로 이루어져 있어 그 폐기되는 양이 지속적으로 증가함에 따라 환경오염의 문제로 대두되고 있다.
종래기술로서, 등록특허 제1918900호의 친환경 물티슈는 친환경 생분해성 고분자로 물티슈 포장재료를 제조하여 사용 및 폐기 시 인체와 환경에 무해한 친환경 물티슈에 관한 것으로서, 물티슈 원액이 침지된 물티슈 원단과, 상기한 물티슈 원액에 침지된 물티슈 원단을 포장하는 친환경 포장재와, 상기한 친환경 포장재의 상단에 형성되는 개구부를 덮으며 부착되는 스티커와, 상기한 스티커의 상부에 위치하여 상기한 친환경 포장재에 부착되는 친환경 개폐커버를 포함한다. 그러나, 상기 선행기술은 물티슈 원단을 포장하는 포장재가 친환경 생분해성 고분자로 구성됨을 개시하고 있을뿐이다.
최근, 등록특허 제1859535호의 친환경 생분해성 물티슈 및 이의 제조방법은 생분해성 고분자섬유로 제조된 부직포 또는 직포와 식물성 세정 추출물을 함침시켜 제조함으로써 물, 이산화탄소 및 바이오매스 등으로 완전 생분해가 가능하며, 환경친화적이면서 세정능력이 뛰어나고 위생적인 친환경 생분해성 물티슈 및 이의 제조방법에 관하여 개시하고 있다. 상기 선행기술은 생분해성 부직포 또는 직포를 이루는 생분해성 고분자 섬유로서, 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol, PVA), 폴리아닐린(polyaniline, PANI), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에틸렌글리콜(polyethyleneglycol, PEG), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(Polytrimethylene terephthalate, PTT), 폴리하이드록시알카노에이트(Polyhydroxyalkanoate, PHA), 폴리카프로락톤(Polycaprolactone, PCL), 폴리글리콜산[Poly(glycolic acid), PGA], 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide, PEO), 폴리히드록시부틸레이트(poly-hydroxy butyrate, PHB), 폴리다이옥사논(polydioxanone, PDO)를 개시하고 있다.
한편, 물티슈는 면, 부직포 등의 기재에 세정력을 부여하는 물질을 흡수시킨 일회성 세정 제품으로서, 각종 세정 및 위생, 청소나 설겆이 및 화장 제거용의 다양한 분야에 사용하며, 최근에는 일회용 비데와 같이 물에 녹는 원단을 이용해 변기에 버려도 되는 물티슈가 개발되고 있다. 물티슈는 부직포 원단 등의 기재에 액상 조성물이 함침된 상태로 제조 및 포장되기 때문에 미생물이 증식하기 좋은 조건을 가지며, 사용 과정에서는 내용물의 외부 노출 및 사용자와의 접촉이 빈번하므로 미생물에 의한 오염을 더욱 쉽게 진행된다.
따라서 기재의 함침에 사용되는 물티슈 조성물의 미생물 증식을 억제할 수 있는 방부제 성분은 필수불가결의 요소이다. 일반적으로, 물티슈 조성물에 사용되는 방부제 성분으로, 소듐 벤조에이트(sodium benzoate), 에칠헥실글리세린(ethylhexylglycerin), 메틸파라벤(methylparaben), 부틸파라벤(butylparaben), 벤잘코늄클로라이드(Benzalkonium chloride), 벤조익엑시드(benzoic acid), 소르빅엑시드(sorbic acid), 에틸파라벤(ethylparaben), 프로필파라벤(propylparaben), 2-(4-티아졸릴)-벤즈이미다졸(2-(4-thiazolyl)-benzimidazole), 파라옥시안식향산계 화합물 등의 합성 방부제가 사용되어 왔다. 하지만, 이러한 방부제는 피부의 발작, 홍반 및 기타 피부 자극을 유발하거나 직접적인 문제를 야기할 수 있다.
또한, 세정에 사용되는 물티슈는 세정과 함께 소취력 개선이 요구되고 있으며 물티슈의 장기 개봉시 변취로 인한 거부감 개선도 필요하다.
대한민국 등록특허 제1918900호
따라서, 본 발명의 목적은 생분해성이 있으며 소취력 및 장기 개봉시 변취로인한 거부감이 개선된 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법 및 그에 의해 제조된 식물추출물을 함유하는 물티슈를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 레이온 소재의 원단을 재단하는 단계(S10); 정제수, 벤잘코늄염화물 및 글리세린을 혼합하여 제1혼합액을 제조하는 단계(S20); 비자나무잎을 열수로 추출한 비자나무잎 열수추출물을 발효한 비자나무 발효추출물을 제조하는 단계(S30); 상기 제1혼합액에 비자나무 발효추출물을 투입하고 교반하여 제2혼합액을 제조하는 단계(S40); 및 상기 제2혼합액을 상기 원단에 함침시키는 단계(S50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법에 있어서, 상기 제2혼합액은 오렌지 추출물을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법에 있어서, 상기 제2혼합액은 은행잎 에탄올 추출물을 더 포함하고, 상기 비자나무 발효추출물 및 은행잎 에탄올 추출물의 중량비가 1: 0.2~0.5인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법에 있어서, 상기 비자나무 발효추출물은 비자나무잎을 열수로 추출한 비자나무잎 열수추출물을 아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii)로 발효한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 식물추출물을 함유하는 물티슈을 제공한다.
본 발명의 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법 및 그에 의해 제조된 식물추출물을 함유하는 물티슈에 따르면, 본 발명에 따른 식물추출물을 함유하는 물티슈는 생분해성이 있으며 소취력 및 장기 개봉시 변취로 인한 거부감이 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법에 대한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법에 대한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법은 원단을 재단하는 단계(S10), 제1혼합액을 제조하는 단계(S20), 비자나무 발효추출물을 제조하는 단계(S30), 제2혼합액을 제조하는 단계(S40) 및 원단에 함침시키는 단계(S50)를 포함한다.
원단을 재단하는 단계(S10)는 레이온 소재의 원단을 재단하는 단계이다.
레이온(Rayon)은 정제한 셀룰로스, 주로 화학적으로 변환된 가용성 화합물인 용해 펄프로부터 만든다. 일반적으로 레이온은 목재 또는 무명의 부스러기 등을 적당한 화학적 방법으로 처리하여 순수한 섬유로 이루어진 펄프를 만들고 이를 화학적으로 용해한 다음 다시 섬유상으로 응고시킨 것이다.
레이온은 흡습성이 좋고, 촉감은 부드러우며, 외관이 실크 섬유와 비슷하고, 매끄럽고 정전기가 잘 생기지 않는다. 이와 같이, 본 발명의 물티슈의 원단이 레이온으로 구성됨으로써 실크 섬유와 같은 외관을 제공하고 촉감이 부드러워 피부와 접촉하는 용도로 사용될 수 있다. 또한, 레이온은 목재 또는 무명의 부스러기 등에 의해 제조되므로 폐기 시에도 환경 친화적이며, 생분해성이 있으므로 폐기가 용이한 이점이 있다.
레이온 소재의 원단을 소정의 길이로 재단하여 티슈를 형성한다.
제1혼합액을 제조하는 단계(S20)는 정제수, 벤잘코늄염화물 및 글리세린을 혼합하여 제1혼합액을 제조하는 단계이다.
벤잘코늄염화물(Benzalkonium chloride)은 4차 암모늄염에 속하는 질소 양이온 계면활성제로, 알킬벤질디메틸암모늄 클로라이드 혼합물이다. 물에 잘 용해되지 않지만, 에탄올과 아세톤에 잘 녹는다. 약알칼리성의 화학적 특성을 가지고, 색은 무색 또는 옅은 노란색이며 용액을 흔들면 거품이 많이 난다. 피부소독제, 방부제, 보존제, 손 세정제, 점안제, 항균 수건, 바닥 청소제, 수술 도구 소독제 등으로 사용되며 과산화수소나 에탄올 소독제와 다르게 상처 부위에 자극을 주지 않고 소독할 수 있는 장점이 있다.
일반적으로 벤잘코늄염화물은 0.05중량% 미만으로 포함되면 항균 효과가 없고 0.2 중량%를 초과하여 포함되면 피부 트러블을 일으킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 티슈에 식물 추출물을 함유시킴으로써 물티슈의 세정 효과와 소취 효과를 개선하고 벤잘코늄염화물의 사용량을 줄여서 피부 트러블을 저감할 수 있다. 본 발명에서 벤잘코늄염화물은 전체 물티슈 100 중량부에 대하여 0.05중량부 ~ 0.1 중량부가 바람직하다.
글리세린은 보습제로서, 피부를 보호하여, 피부자극을 현저히 낮추는 기능을 한다. 상기 글리세린은 0.1 내지 5.0 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
정제수는 물티슈 원단에 수분을 부여하기 위한 것으로, 전체 물티슈 100 중량부에 대하여 55.0 ~ 75.0 중량부일 수 있다.
비자나무 발효추출물을 제조하는 단계(S30)는 비자나무잎을 열수로 추출한 비자나무잎 열수추출물을 발효한 비자나무 발효추출물을 제조하는 단계이다.
비자나무(Torreya nucifera Siebold et Zucc.)는 우리나라 남부와 제주도에 나는 상록수로, 전세계적으로 우리나라와 일본에만 제한되어 분포한다. 비자나무는 식용, 관상용, 공업용, 약용으로 쓰이고, 종자는 먹거나 기름을 짜내서 이용한다. 또한, 한방과 민간에서는 과실을 구충, 발모, 건위, 조경, 장출혈 등에 약재로 이용하고, 목재는 건축재, 기구재, 선박용재 등에 사용한다고 알려져 있다.
본 발명의 비자나무 발효추출물은 물티슈의 소취력을 개선하기 위한 것이다.
이때, 상기 비자나무 발효추출물은 비자나무잎을 열수로 추출한 비자나무잎 열수추출물을 아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii)로 발효하는 것이 바람직하다.
아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii)는 백색 또는 담황색을 나타내어 일명 백국균(흰색 누록곰팡이)으로도 명명되는 곰팡이 균이다. 당화효소 뿐만 아니라 유기산도 생산하기 때문에 코지(koji) 제조에 용이하고 술덧의 pH를 산성으로 만드는 균이며 최적 생육온도는 30℃ 정도로 알려져 있다. 주류 제조 등에 많이 사용되는 균으로서 시판되는 균주를 구입하여 사용할 수도 있으며, 식품으로부터 직접 분리하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 실시예에서는 밀기울 10 g에 증류수 10 mL를 가하여 121℃에서 15분간 고압증자한 후 아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii) 균주를 접종하여 30℃에서 3일간 배양하였다. 그 후 10 mM 인산나트륨 완충액(sodium phosphate buffer, pH 7.0)을 100mL 넣고 4℃에서 18시간 방치한 다음 여과하였다. 여과액은 10,000 rpm에서 10분간 원심분리한 다음 상등액을 아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii) 조효소액으로 사용하였다.
비자나무잎을 열수로 추출한 비자나무잎 열수추출물에 아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii) 조효소액을 가하여(1:1, v/v), 30℃에서 18시간 동안 발효시켜 비자나무 발효추출물을 수득하였다.
제2혼합액을 제조하는 단계(S40)는 상기 제1혼합액에 비자나무 발효추출물을 투입하고 교반하여 제2혼합액을 제조하는 단계이다.
비자나무 발효추출물을 상기 혼합액에 투입함으로써 물티슈의 소취력이 개선될 수 있다.
비자나무 발효추출물은 전체 물티슈 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 5.0 중량부가 바람직하다.
이때, 상기 제2혼합액은 항산화, 항균 및 발향 효과를 위하여 오렌지 추출물을 더 포함할 수 있다. 오렌지 추출물은 전체 물티슈 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 5.0 중량부가 바람직하다.
정제수, 벤잘코늄염화물 및 글리세린을 혼합한 제1혼합액에 비자나무 발효추출물이 투입된 제2혼합액을 함유한 물티슈가 장기간 개봉시 변취로 인한 거부감을 개선하기 위하여, 제2혼합액은 은행잎 추출물, 보다 바람직하게는 은행잎 에탄올 추출물을 더 포함할 수 있다.
은행잎 추출물은 플라보노이드(flavonoid)계, 터페노이드(terpenoid)계 화합물이 포함되어 있어 유해산소를 없애고 세포막을 보호하며 혈압을 내리는 작용을 할 수 있는 것으로 알려져 있으나, 물티슈내 원료물질 자체의 장기간 개봉시 변취로 인한 거부감을 개선하는 기술에 대하여는 개시되어 있지 않다.
은행잎 에탄올 추출물은 은행잎 20g에 70% 에탄올 500㎖를 넣은 다음 속슬릿(soxhlet) 장치를 이용하여 80℃에서 12시간 이상 추출한 후 원심분리(5,000rpm, 4℃, 10분)하여 얻은 상징액을 사용하였다.
이때, 상기 비자나무 발효추출물 및 은행잎 에탄올 추출물의 중량비는 1: 0.2~0.5인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 필요에 따라 물티슈에 벤잘코늄염화물 및 글리세린 등이 정제수에 유화될 수 있도록 하는 계면활성제가 포함될 수 있다. 계면활성제는 0.05 중량부 미만으로 포함되면 그 효과가 미비하고 1.0 중량부를 초과하여 포함되면 조성물의 제형이 불안정해져 효율적이지 못하다. 따라서 계면활성제는 0.05~1.0 중량부 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 계면활성제는 폴리소르베이트20을 사용하는 것이 바람직하다. 폴리소르베이트20은 피부 자극이 없는 비이온성 가용화제이다.
원단에 함침시키는 단계(S50)는 상기 제2혼합액을 상기 원단에 함침시키는 단계이다.
티슈형태의 원단에 제2혼합액을 함침시킨 후 이를 생분해성 소재 포장재에 개별 포장하여 제품을 완성한다.
이와 같이, 본 발명의 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법 및 그에 의해 제조된 식물추출물을 함유하는 물티슈에 따르면, 본 발명에 따른 식물추출물을 함유하는 물티슈는 생분해성이 있으며 소취력 및 장기 개봉시 변취로 인한 거부감이 개선될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
<실시예 1>
정제수 68.0 중량부, 벤잘코늄염화물 0.1 중량부 및 글리세린 0.5 중량부을 혼합하여 제1혼합액을 제조하였다. 비자나무잎 10g에 증류수 80~120㎖을 첨가하여 70℃에서 3시간 동안 가열하여 여과지로 여과하여 비자나무잎 열수추출물을 수득하였다. 비자나무 발효추출물은 비자나무잎 열수추출물에 아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii) 조효소액을 동일 중량비로 가하여 30℃에서 18시간 동안 발효시켜 비자나무 발효추출물을 수득하였다.
아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii) 조효소액은 다음과 같이 제조하였다. 밀기울 10 g에 증류수 10 mL를 가하여 121℃에서 15분간 고압증자한 후 아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii) 균주를 접종하여 30℃에서 3일간 배양하였다. 그 후 10 mM 인산나트륨 완충액(sodium phosphate buffer, pH 7.0)을 100mL 넣고 4℃에서 18시간 방치한 다음 여과하였다. 여과액은 10,000 rpm에서 10분간 원심분리한 다음 상등액을 아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii) 조효소액으로 사용하였다.
제1혼합액에 비자나무 발효추출물 2.5 중량부 및 폴리소르베이트20 0.5 중량부를 투입하고 교반하여 제2혼합액을 제조하였다. 제2혼합액이 28.0 중량부의 레이온 소재 원단에 함침되도록 하였다.
<실시예 2>
실시예 1과 동일하게 수행하되, 상기 제2혼합액은 제1혼합액에 비자나무 발효추출물 2.5 중량부, 폴리소르베이트20 0.5 중량부 및 은행잎 에탄올 추출물 1.0 중량부를 투입하고 교반하여 제조하였다.
<비교예>
비교예 1은 실시예 1과 동일하게 수행하되, 상기 비자나무 발효추출물 대신 동일 중량의 비자나무 열수추출물을 사용하였다. 비교예 2는 실시예 2와 동일하게 수행하되, 상기 은행잎 에탄올 추출물 대신 동일 중량의 비자나무 열수 추출물을 사용하였다.
<실험예 1>
실시예 및 비교예에서 제조한 물티슈의 소취력을 측정하기 위하여, 20.0 ± 2℃, 50 ± 5 % R.H 환경 하에 상기 실시예 및 비교예의 물티슈(10×10 cm)를 암모니아의 시험가스 가스검지관법에 의하여 반응기에 넣어 밀봉하고 암모니아 농도를 측정하였다. 주입된 암모니아 가스 농도는 100㎍/ml이고, 30분 마다 반응기에 잔존하는 가스 농도를 측정하여 물티슈의 소취력을 측정하였다.
소취율(%) = [(투입가스농도 - 잔존가스농도)/투입가스농도]×100
구분 소취율(%)
시간 0분 30분 60분 90분
실시예1 0 38.4 57.6 63.5
실시예2 0 36.7 53.5 56.0
비교예1 0 5.2 5.1 5.3
비교예2 0 4.6 4.7 4.8
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 2는 비교예 1 및 2에 비하여 소취율이 개선되었다.
<실험예 2>
실시예 및 비교예에서 제조한 물티슈 자체의 원료물질의 변취로 인한 냄새 거부 반응을 테스트하였다. 물티슈 사용 후 물티슈를 뽑아 놓은 채 상온에서 5일 동안 방치시킨 후 물티슈 원료물질의 변취에 대한 관능검사를 실시하였다. 성인남녀 20명을 대상으로 변취 여부에 대하여 5점 척도법으로 관능검사를 실시하여 평균값을 구하였으며, 이를 표 2에 나타내었다.
변취여부: 1점=변취가 아주 심함, 3점=보통, 5점=변취없음
구분 변취여부
실시예 1 2.5
실시예 2 4.8
비교예 1 2.4
비교예 2 2.5
표 2에 따르면, 본 발명의 실시예 2는 비교예 1 및 2와 대비하여 물티슈 자체의 원료물질의 변취로 인한 냄새 거부 반응이 현저히 개선되었다.
한편, 이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (5)

  1. 레이온 소재의 원단을 재단하는 단계(S10);
    정제수, 벤잘코늄염화물 및 글리세린을 혼합하여 제1혼합액을 제조하는 단계(S20);
    비자나무를 열수로 추출한 비자나무 열수추출물을 발효한 비자나무 발효추출물을 제조하는 단계(S30);
    상기 제1혼합액에 비자나무 발효추출물을 투입하고 교반하여 제2혼합액을 제조하는 단계(S40); 및
    상기 제2혼합액을 상기 원단에 함침시키는 단계(S50);
    를 포함하고,
    상기 비자나무 발효추출물은 비자나무를 열수로 추출한 비자나무 열수추출물을 아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii)로 발효한 것을 특징으로 하는 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2혼합액은 오렌지 추출물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2혼합액은 은행잎 에탄올 추출물을 더 포함하고,
    상기 비자나무 발효추출물 및 은행잎 에탄올 추출물의 중량비가 1: 0.2~0.5인 것을 특징으로 하는 식물추출물을 함유하는 물티슈 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제1항 내지 제3중 어느 하나의 항의 제조방법으로 제조된 식물추출물을 함유하는 물티슈.
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