KR102596768B1 - 캡슐세제의 제조방법 및 그를 이용하여 제조한 캡슐세제 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세척력이 우수한 캡슐세제용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 캡슐세제에 관한 것이다.
본 발명의 세척력이 우수한 캡슐세제의 제조방법은, 트리데실알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(TDA-7)를 반응기 내에 넣은 후, 포타슘코코에이트를 넣고 교반하여 혼합물1을 제조하는 제1단계, 상기 혼합물1에 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7)를 넣고 교반하여 혼합물2를 제조하는 제2단계, 상기 혼합물2에 에탄올을 넣고 교반하여 혼합물3을 제조하는 제3단계, 상기 혼합물3에 글리세린을 넣고 교반하여 혼합물4를 제조하는 제4단계, 상기 혼합물4에 헥산디올을 넣고 교반하여 혼합물5를 제조하는 제5단계, 상기 혼합물5에 향료를 넣고 교반하여 혼합물6을 제조하는 제6단계, 상기 혼합물6을 숙성하여 캡슐세제용 조성물을 제조하는 제7단계 및, 상기 캡슐세제용 조성물을 캡슐형태로 포장하여 캡슐세제를 제조하는 제8단계를 포함하는 것이 특징이다.
본 발명에 의해, 저온에서도 현탁현상 및 응집현상, 층 분리가 발생하지 않으면서 세척력이 우수한 캡슐세제용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 캡슐세제가 제공된다.
본 발명의 세척력이 우수한 캡슐세제의 제조방법은, 트리데실알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(TDA-7)를 반응기 내에 넣은 후, 포타슘코코에이트를 넣고 교반하여 혼합물1을 제조하는 제1단계, 상기 혼합물1에 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7)를 넣고 교반하여 혼합물2를 제조하는 제2단계, 상기 혼합물2에 에탄올을 넣고 교반하여 혼합물3을 제조하는 제3단계, 상기 혼합물3에 글리세린을 넣고 교반하여 혼합물4를 제조하는 제4단계, 상기 혼합물4에 헥산디올을 넣고 교반하여 혼합물5를 제조하는 제5단계, 상기 혼합물5에 향료를 넣고 교반하여 혼합물6을 제조하는 제6단계, 상기 혼합물6을 숙성하여 캡슐세제용 조성물을 제조하는 제7단계 및, 상기 캡슐세제용 조성물을 캡슐형태로 포장하여 캡슐세제를 제조하는 제8단계를 포함하는 것이 특징이다.
본 발명에 의해, 저온에서도 현탁현상 및 응집현상, 층 분리가 발생하지 않으면서 세척력이 우수한 캡슐세제용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 캡슐세제가 제공된다.
Description
본 발명은 세척력이 우수한 캡슐세제용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 캡슐세제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저온에서도 현탁현상 및 응집현상, 층 분리가 발생하지 않으면서 세척력이 우수한 캡슐세제용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 캡슐세제에 관한 것이다.
세제는 주방에서 식기 등을 세척할 때 사용되는 가정용 세제, 의류 등을 세탁할 때 사용되는 세탁용 세제, 각종 공업용이나 산업용에 사용되는 세제, 사람의 피부에 직접 닿는 유아 또는 성인용 입욕세제, 동물의 피부에 직접 닿는 애완동물의 입욕세제 등의 다양한 종류의 세제가 존재한다.
그 중 일반적으로 세탁용 세제는 불순물에 오염된 세탁물을 효과적으로 세척하기 위해 사용되는 것으로써, 통상 분말형태로 이루어져 있으며, 이러한 분말 세제는 세탁이 끝난 이후에도 세탁물 섬유 사이에 일정량 잔류하여 세탁물 건조시 또는 건조가 완료된 의류 세탁물을 착용하는 경우 피부에 지속적으로 좋지 않은 영향을 미치는 것으로 알려지고 있다.
또한, 분말 세제는 계량용기로 계량시 필요 이상으로 과량 계량되어 세제를 과도하게 사용하게 됨으로써 세제에 의한 환경오염을 증대시킬 우려가 있고, 정량 이하로 계량되는 경우 충분한 세척력을 발휘하지 못하는 문제점이 있고, 계량이나 투입과정에서 분말이 날려 세제가 호흡을 통하여 직접 체내에 흡입되어 인체에 좋지 않은 영향을 주기도 한다.
이에, 상기 분말세제의 문제점을 해결하기 위해 세제 계량에 따른 불편함과 세제의 분말 날림을 방지할 수 있는 정량 포장형 상태를 갖는 캡슐세제에 대한 다양한 연구가 시행되고 있다.
즉, 캡슐세제는 분말 세제에 비하여 수용해성이 좋아 세탁 후 의류 등에 잔류율이 낮은 액상 세제를 1회 세탁에 필요한 양의 세제를 수용성 필름으로 포장하여 과량의 세제를 사용하는 것을 방지하고, 세제 계량의 불편함을 최소화하는 장점을 갖고 있다.
그러나, 종래의 캡슐세제는 물을 용제로 사용함에 따라 현탁, 응집, 침전이 발생하기 쉬우며, 활성물질이 위로 떠올라 거품을 유발하는 등의 문제점을 갖고 있다.
본 발명의 목적은 저온에서도 현탁현상 및 응집현상, 층 분리가 발생하지 않으면서 세척력이 우수한 캡슐세제용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 캡슐세제를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 캡슐세제용 조성물은, 트리데실알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(TDA-7), 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7) 및 포타슘코코에이트가 4~6 : 1~3 : 1 중량비로 포함하는 것을 특징으로, 바람직하게는 에탄올, 글리세린, 헥산디올, 향료를 더 포함하여 구성되는 것이 특징이며, 더욱 바람직하게는 소다, 효소, 이산화염소 중 선택된 어느 하나 이상을 더 포함하여 구성되는 것이 특징이다.
또 다른 본 발명인 캡슐세제의 제조방법은, 트리데실알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(TDA-7)를 반응기 내에 넣은 후, 포타슘코코에이트를 넣고 30~35℃, 40~50 RPM 및 1~2시간동안 교반하여 혼합물1을 제조하는 제1단계, 상기 혼합물1에 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7)를 넣고 40~45℃, 40~50 RPM 및 2~3시간동안 교반하여 혼합물2를 제조하는 제2단계, 상기 혼합물2에 에탄올을 넣고 30~35℃, 40~50 RPM 및 2~3시간동안 교반하여 혼합물3을 제조하는 제3단계, 상기 혼합물3에 글리세린을 넣고 30~35℃, 20~30 RPM 및 1~2시간동안 교반하여 혼합물4를 제조하는 제4단계, 상기 혼합물4에 헥산디올을 넣고 30~35℃, 40~50 RPM 및 3~4시간동안 교반하여 혼합물5를 제조하는 제5단계, 상기 혼합물5에 향료를 넣고 30~35℃, 10~20 RPM 및 4~5시간동안 교반하여 혼합물6을 제조하는 제6단계, 상기 혼합물6을 숙성하여 캡슐세제용 조성물을 제조하는 제7단계 및, 상기 캡슐세제용 조성물을 캡슐형태로 포장하여 캡슐세제를 제조하는 제8단계를 포함하는 것이 특징이다.
또한, 상기 제2단계의 혼합물2 제조시, 상기 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7)를 넣고 교반 후, 세스퀴소다 또는 베이킹 소다를 더 넣고 교반하여 제조하는 것이 특징이다.
또한, 상기 제6단계의 혼합물6 제조시, 상기 향료를 넣고 교반 후, 효소를 더 넣고 교반하여 제조하거나, 또는 상기 향료를 넣고 교반 후, 15~20℃로 냉각시킨 다음 이산화염소를 더 넣고 교반하여 제조하는 것이 특징이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의해, 저온에서도 현탁현상 및 응집현상, 층 분리가 발생하지 않으면서 세척력이 우수한 캡슐세제용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 캡슐세제가 제공된다.
도 1은 본 발명의 세척력이 우수한 캡슐세제의 제조공정도를 나타낸 도면이다.
도 2는 타사제품(비교예 3)과 본 발명의 캡슐세제의 제품 비교형상을 나타낸 도면이다.
도 2는 타사제품(비교예 3)과 본 발명의 캡슐세제의 제품 비교형상을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예 및 실험예를 상세하게 설명하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 세척력이 우수한 캡슐세제용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 캡슐세제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 트리데실알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(TDA-7), 천연 계면활성제인 포타슘코코에이트, 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7)를 일정비율로 혼합사용하는 것을 주성분으로 이용함에 따라 저온에서도 현탁현상 및 응집현상, 층 분리가 발생하지 않으면서 세척력이 우수한 캡슐세제용 조성물 및 이를 이용하여 제조한 캡슐세제를 제공하는 것이 특징이다.
이하, 본 발명의 세척력이 우수한 캡슐세제의 제조방법의 일 구현 예들로서, 포함될 수 있는 세척력이 우수한 캡슐세제용 조성물의 주요구성 및 이의 제조방법을 구체적으로 살피면 다음과 같다.
(세척력이 우수한 캡슐세제용 조성물의 주요구성)
1. 주성분
본 발명은 유화안정성을 높이기 위해 천연 계면활성제로 포타슘코코에이트 를 사용하며, 세정력을 나타내는 오일의 유화를 개선하기 위해 HLB기준으로 12~14 정도 되는 트리데실알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(TDA-7)와 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7)를 혼용 사용하는 것이 특징이다.
여기서, HLB(Hydrophile-Lipophile Balace)는‘수,유상 발란스’라 하며, HLB가 낮을수록 물에 잘 녹지 않고, HLB가 높을수록 물에 잘 녹는 성질을 나타내는 것으로써, 본 발명에서는 응집현상을 줄여 층분리가 거의 없는 캡슐세제를 제조하기 위한 것이 목적인 바, HLB값이 높은 소재들을 사용하여 물에 잘녹는 성질을 띄게 하는 것이 중요하다.
이에, 본 발명에서는 유화제로는 HLB값이 높은 트리데실알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(TDA-7), 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7)를 혼합사용하며, 이때 유화안정성을 도입함과 동시에 세척력을 높이기 위해 친환경 계면활성제인 포타슘코코에이트를 함께 넣어 사용하는 것을 주성분으로, 보다 바람직하게는 상기 TDA-7 : LA-7 : 포타슘코코에이트는 4~6 : 1~3 : 1 중량비로 혼합되는 것을 특징으로, 상기 중량범위를 벗어날 경우 오히려 유화안정성이 떨어지거나 유화제로써의 제역할을 하지 못하여 여전히 층분리가 발생될 우려가 있게 된다.
2. 기타 재료
① 에탄올
에탄올은 거품의 조밀도와 거품 부스터의 역할을 함과 동시에 항균력도 갖게 하는 소재이다. 이러한, 에탄올로는 바람직하게는 70~80%(v/v) 농도를 갖는 에탄올을 적용하는 것으로, 상기 농도를 벗어나 70 % 미만일 경우에는 항균력이 다소 떨어지며, 80%를 초과할 경우에는 고농도로 인해 피부 자극을 나타낼 수도 있게 되는 바, 세정력 사용하는 소비자들이 용이하게 사용이 어렵게 될 수도 있게 된다.
② 글리세린
글리세린은 하이드록실기가 세제의 점성을 상승시켜 세정효과를 높여주는 것으로써 적은양으로도 오염제거능이 뛰어나며 식품첨가물 공전에 등재되어 있는 화합물로 피부자극성 및 생분해도를 더욱 향상시킬 수 있는 재료 중에 하나로 오염제거능을 높이는데 좋다.
③ 헥산디올
헥산디올은 코코넛 오일에서 추출된 천연성분으로 이루어져 본 발명에 따른 캡슐세제용 조성물의 보존성을 향상시켜 변질을 억제할 뿐만 아니라, 우수한 생분해성을 나타내기 때문에 생분해성이 우수한 세제 조성물을 제공하는 역할을 한다.
④ 향료
향료는 세제에 소비자들이 선호하는 향기를 주입할 수 있는 소재로써, 천연향료와 합성향료 중 어느 하나이상을 사용한다.
천연향료는 천연에 존재하는 유향 물질을 원료로하여 추출, 농축, 압착, 분리 조작을 통해 채취한 물질로서 식물성 향료 및 동물성 향료를 사용하며, 또한 합성 향료는 석유, 석탄 및 천연향료의 단리물질등을 원료로 하여 화학적으로 합성된 물질로서, 탄화수소류, 예를들어 리모넨(limonene: p-멘타-1,8-디엔,1-메틸-p-이소프로페닐-시클로헥산); 알콜류, 예를들어 시클로헥산 리날올(linalool: 3,7-디메틸-1.6-옥타디엔-3-올), 제라니올(geraniol: 2-트란스-3,7-디메틸-2.6-옥타디엔-1-올); 페놀 및 그 유도체, 예를들어 유게놀(eugenol: 2-메톡시-4-알릴페놀); 알데히드류 및 아세탈류, 예를들어 시트랄(citral: 3,7-디메틸-2,6-옥타디에날), 헬리오트로핀(heliotropin: (3,4-메틸-에네디옥시 벤즈알데하이드); 케톤류, 예를들어 로논(lonone: 4-(2,6,6-트리메틸-1-사이클로헥센-1-일)-3-부텐-2-원); 에스테르류, 예를들어 린알릴아세테이트(Linalyl acetate: 3,7-디메틸-1,6-옥트디엔-3-일 아세테이트) 벤질아세테이트; 합성 머스크(musk), 예를 들어 갈악소리드(galaxolide: 1,3,4,6,7,8-헥사하이드로-4,6,6,7,8,8-헥사메틸 사이클로펜타- -2-벤토피란); 및 옥사이드류 및 에테르류, 예를들어 로즈옥사이드(Rose Oxide: 2-(2-메틸-1-프로페닐)-4-메틸-테트라하이드로피란)이 사용될 수 있다.
즉, 상술한 천연향료와 합성향료로 구성된 조합향료는 각종의 산, 알콜, 에스테르, 알데하이드, 아세탈, 케톤에테르 등 외에 때로는 페놀과 아민등의 유향물질로 구성되어 있는데, 이러한 향료물질들이 숙성(aging)됨에 따라 세제의 성분들과 반응을 일으키거나 향료끼리 숙성반응을 일으킬 수 있다.
3. 추가성분
① 세스퀴소다 또는 베이킹소다
세스퀴소다는 산도조절제로 사용되는 구성요소 중에 하나로써, 이러한 알칼리성 소스는 pH를 조절하는 용도로 적용되는 것으로써 pH는 충분한 세정력 성질을 제공하기 위해 알칼리성 범위에서 유지되어야 하며 바람직하게는 9 내지 11, 더욱 바람직하게는 9.5 내지 10이다. 이러한 세스퀴소다는 세정력이 우수하고 탈취력이 있어 캡슘세제의 세정력의 향상 및 탈취기능을 보존가능하게 한다.
베이킹소다는 청소용 세제의 구성요소로 많이 사용되고 있는 재료로써 탄산수소나트륨(sodium hydrogen carbonate) 또는 중조라고 불리며, 알칼리성을 띄고 있다. 이러한 베이킹 소다에는 지방산을 중화시키는 성분이 많이 함유되어 있으므로 일반 청소용으로 사용되기도 하지만 특히 잘 지워지지 않는 기름때나 먼지를 제거하는데 탁월한 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 스텐레스 제품이나 수도꼭지, 샤워부스, 조명기구의 갓, 가구, 가전, 싱크대, 배수구, 하수구, 물 호스 등 잘 닦이지 않는 부위에 낀 기름때와 찌든 때를 제거하기가 용이하다.
이러한 상기 세스퀴소다 또는 베이킹 소다는 무기물로써 생분해가 필요없고 유기물과 달리 하천의 유기오염을 일으키지 않기 때문에 환경에 부담을 주지않는 친환경 소재로써 단독적으로 사용하기도 하지만, 보다 바람직하게는 상기 세스퀴소다와 베이킹 소다를 혼합하여 사용하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 상기 세스퀴소다와 베이킹 소다를 1:1 중량비로 혼합하여 사용하는 것을 특징으로, 상기 특정 중량비로 혼합 사용시 산도조절을 통한 세정력을 최대 높일수 있게 된다.
② 효소
효소는 생분해도가 우수하고 세정력을 더 높이기 위해 추가되는 재료로써, 보다 바람직하게는 탄수화물 분해능을 갖는 아밀라아제, 섬유질분해능을 갖는 셀룰라아제, 단백질 분해능을 갖는 프로테아제, 만난 분해능을 갖는 만나아제, 지방 분해능을 갖는 리파아제, 과산화물 분해능을 갖는 카탈라아제가 동량 혼합되어 있는 효소물을 사용하는 것이 좋다.
③ 이산화염소
이산화염소는 세균번식, 곰팡이, 각종 균 제거를 함과 동시에 세정 목적으로 첨가되는 재료이다.
(세정력이 우수한 캡슐세제의 제조방법)
본 발명에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 캡슐세제용 조성물을 이루는 주요구성요소들을 특정 첨가순서에 따라 순차적으로 도입하며, 특정 혼합함량에 따라 각 구성요소들의 배합이 잘 어우러져 응집이나 현탁현상없이 세정력이 높아진 캡슐세제를 제공할 수 있게 된다.
이에, 본 발명의 캡슐세제의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
1. 제1단계: 혼합물1 제조(S10)
본 단계에서는 트리데실알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(TDA-7)를 반응기 내에 넣은 후, 천연 계면활성제인 포타슘코코에이트를 넣고 30~35℃, 40~50 RPM 및 1~2시간 조건하에 교반하여 혼합물 1을 제조하는 것이 특징이다.
설명하면, 유화제는 때를 부드럽게 볏겨내는 역할을 함과 동시에 세제의 경화현상을 방지하기도 한다.
이에, 본 발명에서는 이러한 유화제로 트리데실알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(TDA-7)와 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7)룰 혼합 사용하는 것이 특징이다.
그러나, 상기 2가지 유화제는 바로 혼용사용하게 되면 각 유화제들의 특성에의해 2 물질이 서로 엉켜 침전물을 발생하게 된다.
이에, 먼저 트리데실알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(TDA-7)를 반응기 내에 넣은 후, 천연 계면활성제인 포타슘코코에이트를 넣고 먼저 교반시켜 유화제 끼리 서로 엉키는 현상을 방지하는 것이 중요하다.
특히, 상기 TDA-7 유화제와 포타슘코코에이트는 너무 낮은 온도에서는 잘 혼합되지 않은 바, 30~35℃, 40~50 RPM 및 1~2시간 조건하에 교반시켜 주는 것이 좋다.
다시말해, 상기 교반시 온도가 35℃를 초과하거나 RPM이 50을 초과할 경우 거품이 발생되어 제품화 하는데 어려움이 있으며, 온도가 30℃미만이거나 RPM이 40 미만일 경우 혼합이 제대로 이루어지지 않아 하기 LA-7 유화제 혼용시 침전물이 발생될 우려가 있게 된다. 이에 제품화를 위해서는 반드시 상기 교반조건을 지켜주는 것이 바람직하다.
또한, 상기 TDA-7 유화제는 캡슐세제용 조성물 전체중량을 기준으로 60~85 중량%, 상기 포타슘코코에이트는 1~15 중량%로 혼합되는 것을 특징으로, 이때 상기 TDA-7 유화제의 함량이 60 중량% 미만으로 함유될 경우에는 세제의 경화현상이 다소 나타날 우려가 있게되며 85 중량%를 초과할 경우에는 상대적으로 다른재료들의 함량이 적게 되어 세정력이 떨어지게 된다.
또한, 상기 포타슘에이트의 함량이 1 중량% 미만으로 함유될 경우에는 세정력이 낮게 나타나 세제로써의 활용가치가 떨어지게 되며 15 중량%를 초과할 경우에는 세탁물을 세척한 후 너무 많은 양의 거품이 발생되어 헹굼처리과정에 다소 문제가 발생하게 된다.
2. 제2단계: 혼합물2 제조(S20)
본 단계에서는 상기 혼합물 1에 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7)를 넣고 40~45℃, 40~50 RPM 및 2~3시간 조건하에 교반하여 혼합물 2를 제조하는 것이 특징이다.
설명하면, 상기 혼합물 1에 사용된 TDA-7 유화제와 달리 LA-7 유화제는 보다 높은 고열처리를 해야지만 혼합이 가능해진다.
이에, 본 단계에서는 응집현상을 방지함과 재료간의 혼합이 잘 이루어지도록 하기 위해서는 상기 혼합물 1에 LA-7을 넣은 후 40~45℃, 40~50 RPM 및 2~3시간동안 교반처리를 하는 것이 중요하다.
다시말해, 상기 교반조건에서 온도가 45℃를 초과하거나 50 RPM을 초과하게 되면 거품이 발생하게 되어 제품화 자체가 어렵게 되며, 40℃ 미만이거나 40 RPM 미만으로 처리하게 되면 재료간의 혼합이 잘 이루어지지 않아 도 2에 나타낸 제품형상(본 발명)을 이루기 어렵게 된다.
이러한 상기 LA-7 유화제는 캡슐세제용 조성물 전체중량을 기준으로 3~20 중량%로 혼합되는 것을 특징으로, 이때 상기 LA-7 유화제의 함량이 3 중량% 미만으로 함유될 경우에는 세제의 경화현상이 다소 나타날 우려가 있게되며 20 중량%를 초과할 경우에는 상대적으로 다른재료들의 함량이 적게 되어 세정력이 떨어지게 된다.
또한, 본 단계에서는 LA-7 유화제를 넣고 교반 후, 세스퀴소다 또는 베이킹 소다를 더 넣고 교반하여 제조하기도 한다. 다시말해, 상기 세스퀴소다 또는 베이킹 소다는 세정력을 보다 높이고 탈취기능까지 부가하기 위한 물질로써 캡슐세제용 조성물 전체중량을 기준으로 1~10 중량%로 혼합되는 것을 특징으로, 이때 상기 소다의 함량이 1 중량% 미만으로 함유될 경우에는 향상된 세정력 또는 탈취효능을 얻기 어려우며, 10 중량%를 초과할 경우에는 초과 함량에 따른 향상된 세정력을 기대하기 어려우며, 캡슐세제 자체 침전물이 발생되어 제품화 하는데 어려움이 있게 된다.
3. 제3단계: 혼합물3 제조(S30)
본 단계에서는 상기 혼합물 2에 에탄올을 넣고 30~35℃, 40~50 RPM 및 2~3시간 조건하에 교반하여 혼합물 3을 제조하는 것이 특징이다.
설명하면, 상기 에탄올은 거품의 조밀도와 거품 부스터의 역할을 함과 동시에 항균력도 갖게 하는 소재인 바, 바람직하게는 70~80%(v/v)의 에탄올을 적용하는 것이 좋으며, 이때, 상기 에탄올은 캡슐세제용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.1~20 중량%로 포함되는 것을 특징으로, 0.1 중량% 미만으로 함유될 경우에는 거품의 조밀도가 낮아져 본 발명이 목적하는 효과를 얻기 어려우며, 20 중량%를 초과할 경우에는 오히려 거품생성이 잘 이루어지지 않게 된다.
이렇게 구성된 상기 에탄올은 상기 혼합물2에 완전히 용해시키기 위해서는 30~35℃, 40~50 RPM 및 2~3시간동안 교반 혼합하는 것을 특징으로, 상기 조건하에 에탄올 성분이 휘발되지 않고 혼합물2에 완전 용해되어 거품 조밀도 조절이 가능해지게 됨과 동시에 항균력을 나타낼 수 있는 혼합물3을 제조하게 되는 것이며, 상기 혼합조건을 벗어나게 되면 에탄올이 휘발되거나, 거품의 조밀도 생성이 제대로 이루어지지 않게 되어 본 발명이 목적하는 효과를 얻지 못하게 된다.
4. 제4단계: 혼합물4 제조(S40)
본 단계에서는 상기 혼합물 3에 글리세린을 넣고 30~35℃, 20~30 RPM 및 1~2시간 조건하에 교반하여 혼합물 4를 제조하는 것이 특징이다.
설명하면, 상기 글리세린은 세정력을 높여주는 효과도 있음과 동시에 캡슐세제의 탄성을 주는 역할도 한다. 이에 상기 글리세린은 에탄올 배합 후 넣어주는 것으로써 이때, 글리세린의 함량은 캡슐세제용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.4~10 중량%로 포함되는 것을 특징으로, 0.4 중량% 미만으로 함유될 경우에는 탄성이 적어 캡슐로서의 제품화가 어렵게 되며, 10 중량%를 초과할 경우에는 오히려 거품생성을 떨어뜨려 세제로써의 활용가치가 떨어지게 된다.
이렇게 구성된 상기 글리세린은 상기 혼합물3에 완전히 용해시키기 위해서는 30~35℃, 20~30 RPM 및 1~2시간동안 교반 혼합하는 것을 특징으로, 30℃미만이거나 20 RPM 조건하에 교반시 제대로 혼합이 이루어지지 않아 일정한 탄성율 유지하지어렵게 되며, 35℃를 초과하거나 30 RPM을 초과하여 처리할 경우 거품의 조밀도 생성이 제대로 이루어지지 않게 된다.
5. 제5단계: 혼합물5 제조(S50)
본 단계에서는 상기 혼합물 4에 헥산디올을 넣고 30~35℃, 40~50 RPM 및 3~4시간 조건하에 교반하여 혼합물 5를 제조하는 것이 특징이다.
설명하면, 상기 헥산디올은 캡슐세제용 조성물의 보존성을 향상시켜 변질을 억제할 뿐만 아니라, 우수한 생분해성을 나타내는 것으로써, 캡슐세제용 조성물 전체 중량을 기준으로 0.001~1 중량%로 포함되는 것을 특징으로, 0.001 중량% 미만으로 함유될 경우에는 보존성이 떨어져 제품화가 어렵게 되며, 1 중량%를 초과할 경우에는 초과 함량에 따른 상승된 효능을 기대하기는 어렵다.
이렇게 구성된 상기 헥산디올은 상기 혼합물4에 완전히 용해시키기 위해서는 30~35℃, 40~50 RPM 및 3~4시간동안 교반 혼합하는 것을 특징으로, 30℃미만이거나 40 RPM 조건하에 교반시 제대로 혼합이 이루어지지 않게 되며, 35℃를 초과하거나 50 RPM을 초과하여 처리할 경우 오히려 보존성을 떨어뜨려 제품의 가치를 떨어뜨리게 된다.
6. 제6단계: 혼합물6 제조(S60)
본 단계에서는 상기 혼합물 5에 향료를 넣고 30~35℃, 10~20 RPM 및 4~5시간 조건하에 교반하여 혼합물 6을 제조하는 것이 특징이다.
설명하면, 향료는 소비자들이 세제 이용시 세탁물에 소비자들이 선호하는 향을 도입하도록 하는 것으로써, 캡슐세제용 조성물 전체 중량을 기준으로 4~15 중량%로 포함되는 것을 특징으로, 4 중량% 미만으로 함유될 경우에는 향료 도입양이 적어 세탁후 향이 거의 남아 있지 않게 되며, 15 중량%를 초과할 경우에는 과도한 향료로 인해 오히려 소비자들에게 불쾌감을 줄 우려가 있게 된다.
이렇게 구성된 상기 향료는 상기 혼합물5에 완전히 용해시키기 위해서는 30~35℃, 10~20 RPM 및 4~5시간동안 교반 혼합하는 것을 특징으로, 30℃미만이거나 10 RPM 조건하에 교반시 제대로 혼합이 이루어지지 않게 되며, 35℃를 초과하거나 20 RPM을 초과하여 처리할 경우 오히려 향료의 성질을 떨어뜨려 세탁후 잔존하는 향이 낮아 소비자들의 선호도를 떨어뜨리게 된다.
또한, 상기 혼합물5는 향료를 넣고 교반 후, 효소를 더 넣고 교반하여 제조하거나, 또는 상기 향료를 넣고 교반 후, 15~20℃로 냉각시킨 다음 이산화염소를 더 넣고 교반하여 제조하기도 한다.
다시말해, 상기 효소는 세정력을 보다 높이기 위한 물질이며, 상기 이산화염소는 항균기능을 향상시키기 위해 추가되는 물질로써 캡슐세제용 조성물 전체중량을 기준으로 상기 효소는 0.01~1 중량%, 상기 이산화염소는 0.001~1 중량%로 혼합되는 것을 특징으로, 이때 상기 효소의 함량이 0.01 중량% 미만으로 함유될 경우에는 향상된 세정력을 얻기 어려우며, 1 중량%를 초과할 경우에는 초과 함량에 따른 향상된 세정력을 기대하기 어려우며, 상기 이산화염소의 함량이 0.001 중량%미만으로 함유될 경우에는 향상된 항균력을 얻기 어려우며, 1 중량%를 초과할 경우에는 초과 함량에 따른 향상된 항균력을 기대하기 어렵게 된다.
7. 제7단계: 캡슐세제용 조성물 제조(S70)
본 단계에서는 상기 혼합물 6을 숙성하여 캡슐세제용 조성물을 제조하는 것이 특징이다.
설명하면, 상기와 같이 배합된 재료들은 각각의 교반과정을 통해 골고루 혼합된 상태를 유지하고 있긴 하나, 각 재료들간의 결착력이 떨어져 대량생산이 어렵게 된다. 상기 혼합물 6은 일정 기간동안 숙성과정을 거치는 것이 중요하다.
이에, 본 단계에서는 20~30℃에서 40~50시간동안 숙성하여 조성물을 제조하는 것을 특징으로 20℃ 미만이거나 40시간미만으로 숙성할 경우에는 결착력이 여전히 떨어지며, 30℃를 초과하거나 50시간을 초과할 경우엔 재료들간의 변질이 발생되어 오히려 세척력을 떨어뜨릴 우려가 있게 된다.
이렇게 상기 숙성과정까지 마치고 제조된 캡슐세제용 조성물은, 최종적으로 트리데실알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(TDA-7) 60 ~ 85 중량%, 천연 계면활성제인 포타슘코코에이트 1 ~ 15 중량%, 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7) 3 ~ 20 중량%, 에탄올 0.1 ~ 20 중량%, 글리세린 0.4 ~ 10 중량%, 헥산디올 0.001 ~ 1 중량%, 향료 4 ~ 15 중량%로 이루어지거나, 보다 바람직하게는 트리데실알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(TDA-7) 60 ~ 85 중량%, 천연 계면활성제인 포타슘코코에이트 1 ~ 15 중량%, 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7) 3 ~ 20 중량%, 에탄올 0.1 ~ 20 중량%, 글리세린 0.4 ~ 10 중량%, 헥산디올 0.001 ~ 1 중량%, 향료 4 ~ 15 중량%, 소다 1~10 중량%, 효소 0.001~1 중량%, 이산화염소 0.001~1 중량%로 구성된다.
8. 제8단계: 캡슐세제 제조(S80)
마지막, 본 단계에서는 캡슐세제용 조성물을 포장하여 캡슐세제를 제조하는 제8단계를 포함하는 것이 특징이다.
설명하면, 본 발명에서는 상기와 같은 캡슐세제용 조성물의 장기 안정성을 향상시킬 뿐만 아니라 사용상의 계량과 분말이 날림현상 이나 액상의 흘림/누수현상으로 인한 불편함을 제거함으로서 소비자의 사용 환경을 쾌적하게 하도록 하기 위해 캡슐형태로 포장하여 캡슐세제를 제조한다.
이때, 상기 포장은 연질캡슐형태로 이루어지는 것을 특징으로, 이러한 연질캡슐은 젤라틴에 글리세린, D-솔비톨 등의 다가 알코올을 가소제로 하여 탄력을 준 캡슐로, 캡슐의 성분들은 수용액상에서 쉽게 팽윤되고 용해가 이루어지게 된다.
캡슐의 외피를 이루는 젤라틴 시트를 제조하기 위하여 젤라틴:물:탄성화제를 (1:2~3:0.1~0.5) 내지 (1:0.5~1:1~2)의 중량비로 혼합한 액으로부터 시트가 제조되며, 이를 이용하여 캡슐세제를 제조하는 것이 좋다.
이와 같이 상기 본 발명의 특정 친환경 세제의 제조방법은 각 단계별로 각 구성요소들의 효능을 최대 발휘하도록 해주어 본 발명이 목적하는 효능으로써 저온에서도 현탁현상 및 응집현상, 층 분리가 발생하지 않으면서 세척력이 우수한 캡슐세제를 제공할 수 있는 바, 각 구성요소들을 각 단계별로 첨가하는 것은 본 발명이 목적하는 효능을 이루기위한 필수 단계임을 알 수 있다.
이하에서는 실시예 및 실험예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명할 것이나, 이들 실시예 및 실험예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
<실시예1> 캡슐세제1 제조
트리데실알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(TDA-7) 77.99g을 반응기 내에 넣은 후, 포타슘코코에이트 5g을 넣고 35℃, 40 RPM, 1시간동안 교반하여 혼합물1을 제조하였다.
그 다음 상기 혼합물1에 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7) 8g을 넣고 40℃, 40 RPM, 2시간동안 교반하여 혼합물2를 제조하였다.
그 다음 상기 혼합물2에 70%(v/v) 에탄올 2g을 넣고 30℃, 40 RPM, 2시간동안 교반하여 혼합물3을 제조하였다.
그 다음 상기 혼합물3에 글리세린 2g을 넣고 30℃, 20 RPM, 1시간동안 교반하여 혼합물4를 제조하였다.
그 다음 상기 혼합물4에 헥산디올 0.01g을 넣고 30℃, 40 RPM, 3시간동안 교반하여 혼합물5를 제조하였다.
그 다음 상기 혼합물5에 향료 5g을 넣고 30℃, 10 RPM, 4시간동안 교반하여 혼합물6을 제조하였다.
상기 혼합물6을 20℃에서 48시간동안 숙성하여 캡슐세제용 조성물을 제조하였다.
상기 캡슐세제용 조성물을 연질캡슐의 포장지로 포장하여 캡슐세제1을 제조하였다.
<실시예2> 캡슐세제2 제조
상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 상기 혼합물2 제조시, 상기 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7)를 넣고 교반 후, 세스퀴소다와 베이킹 소다가 1:1 중량비로 혼합된 소다 1g을 넣고 교반하며, 향료는 4g을 넣고 캡슐세제2를 제조하였다.
<실시예3> 캡슐세제3 제조
상기 실시예 2와 같은 방법으로 제조하되, 상기 향료를 넣고 교반 후, 아밀라아제, 셀룰라아제, 프로테아제, 만나아제, 리파아제, 카탈라아제가 동량 혼합되어 있는 효소 0.01g를 넣고 교반하며 TDA-7은 77.98g을 넣고 캡슐세제3을 제조하였다.
<실시예4> 캡슐세제4 제조
상기 실시예 2와 같은 방법으로 제조하되, 상기 향료를 넣고 교반 후, 15℃로 냉각시킨 다음 이산화염소 0.01g를 넣고 교반하며 TDA-7은 77.98g을 넣고 캡슐세제4를 제조하였다.
<비교예1> 캡슐세제5 제조
상기 실시예 1의 구성요소들을 한꺼번에 혼합하여 캡슐세제5를 제조하였다.
<비교예2> 캡슐세제6 제조
상기 실시예 1의 제조방법과 동일하게 제조하되, 상기 유화제로 TDA-7만 적용하여 캡슐세제6을 제조하였다.
<비교예3> 캡슐세제7 제조
상기 실시예 1의 제조방법과 동일하게 제조하되, 상기 유화제 TDA-7 대신 HLB가 10미만인 폴리옥시에틸렌 알킬에테르 유화제를 넣고 혼합하여 캡슐세제7을 제조하였다.
<실험예 1> 오염제거력 및 응집 현상 확인
1. 실험방법
KS M2716 방법에 의하여 오염물질들을 슬라이드 글라스에 균일하게 입힌 후, 상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에서 사용되는 캡슐세제용 조성물들을 각각 투입한 다음 세정하였다. 그런 다음, 잔여오염을 클로로포름에 녹여 UV 흡광도를 측정하였으며, 평가기준에 따라 평가(오염제거율 90% 이상; ○, 70~89%; △, 60%이하; ×)하였다.
아울러, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에서 제조한 캡슐세제들을 대상으로 10℃에서 24시간 보관한 후 응집 현상이 나타나는지 그 여부를 육안으로 확인하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
2. 실험결과
| 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 비교예1 | 비교예2 | 비교예3 | |
| 오염제거력 | ○ | ○ | ○ | ○ | × | △ | △ |
| 응집 여부 | 없음 | 없음 | 없음 | 없음 | 있음 | 다소 있음 |
있음 |
상기 표 1에 나타나 있듯이, 실시예 1,2,3,4의 경우에는 오염제거력이 90% 이상 나타나 그 세정력이 우수함을 확인하였으며, 제품 자체에서는 도 2에 나타난 상태 그대로 저온 보관시에도 응집현상 하나 없이 제품유지가 됨을 확인하였다. 특히 실시예 2의 경우에는 오염제거력이 93%이상, 실시예 3의 경우에는 95%이상의 오염제거력을 나타내는 등 그 세정력이 매우 우수함을 확인하였다.
이에 반면, 비교예 1의 경우에는 오염제거력이 60% 이하로 현저히 떨어지는 바, 같은 재료를 사용하더라도 제조과정에 따라 혼합되는 정도의 차이로 인해 나타내는 오염제거력에 차이를 나타냄을 알 수 있었다.
또한, 비교예 2의 경우에는 오염제거력이 80%로 실시예들보다는 낮게 나타났으며, 특히 저온보관시에는 응집현상이 약간 나타남을 확인하였으며, 비교예 3의 경우에도 역시 오염제거력이 75%로 낮게 나타났으며, 저온보관시에는 도 2에 나타난 바와 같이 응집현상 많이 나타남을 확인한 바, 세정력을 최대로 높이면서 저온에서도 응집현상이 없는 캡슐세제를 제공하기 위해서는 반드시 본 발명의 실시예 1 내지 4의 재료구성 및 제조과정을 거쳐야 함을 알 수 있었다.
이와 같이 본 발명의 캡슐세제는, 저온에서도 현탁현상 및 응집현상, 층 분리가 발생하지 않으면서 세척력이 우수하게 나타나는 바, 친환경적 세제로 적용가능함을 알 수 있었다.
상기의 본 발명은 바람직한 실시예 및 실험예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (8)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 트리데실알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(TDA-7)를 반응기 내에 넣은 후, 포타슘코코에이트를 넣고 30~35℃, 40~50 RPM 및 1~2시간 동안 교반하여 혼합물1을 제조하는 제1단계;
상기 혼합물1에 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7)를 넣고 40~45℃, 40~50 RPM 및 2~3시간 동안 교반하여 혼합물2를 제조하는 제2단계;
상기 혼합물2에 에탄올을 넣고 30~35℃, 40~50 RPM 및 2~3시간 동안 교반하여 혼합물3을 제조하는 제3단계;
상기 혼합물3에 글리세린을 넣고 30~35℃, 20~30 RPM 및 1~2시간 동안 교반하여 혼합물4를 제조하는 제4단계;
상기 혼합물4에 헥산디올을 넣고 30~35℃, 40~50 RPM 및 3~4시간 동안 교반하여 혼합물5를 제조하는 제5단계;
상기 혼합물5에 향료를 넣고 30~35℃, 10~20 RPM 및 4~5시간 동안 교반하여 혼합물6을 제조하는 제6단계;
상기 혼합물6을 숙성하여 캡슐세제용 조성물을 제조하는 제7단계 및,
상기 캡슐세제용 조성물을 캡슐형태로 포장하여 캡슐세제를 제조하는 제8단계;를 포함하는,
캡슐세제의 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 제2단계의 혼합물2 제조시, 상기 라우릴알콜에 에틸렌옥사이드가 7몰 부가된 유화제(LA-7)를 넣고 교반 후, 세스퀴소다 또는 베이킹 소다 중 어느 하나이상을 넣고 교반하여 제조하는 것이 특징인,
캡슐세제의 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 제6단계의 혼합물6 제조시, 상기 향료를 넣고 교반 후, 효소를 넣고 교반하여 제조하는 것이 특징인,
캡슐세제의 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 제6단계의 혼합물6 제조시, 상기 향료를 넣고 교반 후, 15~20℃로 냉각시킨 다음 이산화염소를 넣고 교반하여 제조하는 것이 특징인,
캡슐세제의 제조방법.
- 제4항 내지 제7항 중 선택된 어느 한항의 제조방법에 의해 제조된,
캡슐세제.
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