KR20030061775A - 분말세제 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분말세제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 소다회 61중량%와 유화제 LE 23.8중량%, 탄산수소나트륨 12.2중량%, 과탄산소다 2.6%가 혼합된 혼합물이 주성분이 되고, 상기 혼합물에 빙초산 0.2중량%, 야자유 0.1중량%, 오렌지오일향료 0.1중량%의 보조성분이 첨가되는데, 특히 주성분인 유화제 LE는 천연 알콜성분의 고순도 비이온 계면활성제로서, 소량으로도 우수한 세정효과를 나타냄은 물론 인체에 안전하고 자연분해되는 생분해성이 높은 성분이며, 탄산수소나트륨은 기존세제에서 흔히 발생되는 경화현상을 방지하고 세제가 찬물에서도 쉽게 용해되도록 하여 세정효과와 표백효과를 한단계 높여준다.
또한 본 발명에 따른 상기 분말세제에 의하면, 그 주성분인 소다회, 탄산나트륨과 빙초산이 모두 식품첨가물로 사용되는 원료로서, 조리기구 및 식기 세척기용 세제로도 사용될 수 있고, 기존세제에 주로 사용되는 발암물질 성분인 형광증백제가 첨가되지 않아 환경오염을 유발시키지 않으면서 인체에 해를 주지않는 분말 세탁제제가 제공되는 것이다.
Description
본 발명은 세탁용 및 주방용으로 사용되는 분말세제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 본 발명에 의하면 의류등 일반 세탁물의 세탁시 세제에 의한 세탁물의 손상을 줄이고, 인체에 대한 독성을 줄임과 동시에 세정효과와 생분해성을 높일 수 있으며, 소다회와 탄산수소나트륨, 빙초산등 성분의 대부분이 식품첨가제로 사용되는 원료로 제조되어 조리기구 및 식기세척용 세제로도 사용가능함에 따라, 식기류등을 세척할 경우 식기등에 묻어있는 기름때, 세균이 깨끗하게 제거될 수 있고 환경보호와 인체에 무해한 산소계 표백제가 포함된 환경오염방지를 위한 분말세제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 세제란 오염에 대한 효율적인 세정을 도와주는 혼합물질로서, 계면활성제와 조제로 구성되며, 세정ㆍ세척을 목적으로 사용되는 계면활성제를 세척제라고 하며, 세제의 세척작용은 계면활성제와 기타 조성물질의 역할에 의해 이루어지는 것인데, 세제는 제조방법에 따라 비누와 합성세제로 구분 되어진다.
종래에 개발되어 있는 각종 세제들은 음이온 계면활성제 성분이 포함되어 환경오염을 유발시키는 세제류가 대부분이고, 부영양화에 따른 환경오염을 초래하며, 세탁후 인체에 잔류물이 남아 피부에 강한 자극을 주는 문제점이 있었다.
또한 자연분해되는 생분해율이 낮고, 세제의 경화현상이 발생되며, 찬물에 쉽게 용해되지 않고, 종래 대부분의 세제는 의류세탁용과 식기세척용으로 그 용도가 구분되어 한가지 세제로 두가지 용도의 다목적 사용이 불가능한 단점이 있었다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 의류나 식기류의 세척시에 피부에 자극을 주지 않으면서, 종래 세제에 음이온 계면활성제성분이 함유된 것과는 달리 비이온 계면활성제인 유화제 LE(polyoxyethylene lauryl ether derivatives, 라우릴에테르, 이하 'LE'라 한다.)성분이 함유되어 오염물질을 부드럽게 벗겨내는 기능과 천연성분으로 인한 생분해도를 높여 부영양화를 억제시키고 환경오염을 유발시키지 않으며, 또한 탄산수소나트륨 성분이 포함됨으로써, 세제의 경화현상이 방지되고 찬물에 쉽게 용해되도록 한 분말세제 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 소다회 61중량%와 유화제 LE 23.8중량%, 탄산수소나트륨 12.2중량%, 과탄산소다 2.6중량%등이 주성분이 되는데, 상기 주성분중 천연고급 알콜성분의 고순도 비이온 계면활성제인 유화제 LE가 포함됨으로써, 인체에 안전하고 생분해도가 높은 세제가 제공되며 소량의 세제로도 뛰어난 세정효과를 나타낼 수 있는 것이다. 또한, 또 다른 주성분인 탄산수소나트륨은 종래세제의 경화현상을 방지해주는 역할을 하고 찬물에서도 쉽게 용해되도록 해주며, 과탄산소다는 세제로 인한 환경오염을 막아주는 산소계 표백제인데, 상기 소다회와 탄산수소나트륨등은 모두 식품첨가물로 사용되는 성분이므로 본 발명에 따른 세제는 식기 세척기용으로도 사용될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 분말세제 조성물은 유동성 개량제인 소다회 61중량%와 유화제 LE 23.8중량%, 탄산수소나트륨 12.2중량%, 과탄산소다 2.6중량%가 혼합된 혼합물이 주성분이 되고, 상기 혼합물에 빙초산 0.2중량%, 야자유 0.1중량%, 오렌지오일 0.1중량%의 보조성분이 첨가되어 제조되며, 본 발명의 주성분인 소다회와 유화제 LE, 탄산수소나트륨은 6:2.4:1.2의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.
상기한 본 발명 분말세제의 총중량을 205.65kg으로 가정하여 바람직한 실시예를 살펴보면, 소다회 125kg, 유화제 LE 50kg, 탄산수소나트륨 25kg, 과탄산소다 5kg, 빙초산 0.40kg, 오렌지오일 0.13kg, 야자유 0.12kg으로 구성된다.
이하에서는 본 발명에 따라 각 성분들의 함량비를 달리하여 실험을 실시한 실시예를 통해 관능적 특성변화와 사용자의 만족도를 하기하는 표에서 살펴본다.
<세제성분의 함량비를 달리하여 나타난 세척효과 및 사용자 만족도>
| 실험회차 | 성분(중량 %) | 소다 회 | 유화제LE | 탄산수소나트륨 | 과탄산소다 | 빙초산 | 오렌지 오일 | 야자유 | 세척효과및 만족도 |
| 1 | 69.6 | 27.8 | 0 | 2.3 | 0.16 | 0.07 | 0.07 | 제조시 응집현상 생김 | |
| 2 | 65 | 27.8 | 4.6 | 2.3 | 0.16 | 0.07 | 0.07 | 세제 응집현상 발생 | |
| 3 | 65 | 25.5 | 4.6 | 3.2 | 0.66 | 0.27 | 0.27 | 세척효과는 양호하나 응집현상 발생 | |
| 4 | 65 | 25.5 | 6.9 | 2.3 | 0.16 | 0.07 | 0.07 | 습기에 직접 노출시 응집현상 발생 | |
| 5 | 60.4 | 25.5 | 9.3 | 2.3 | 0.16 | 1.22 | 1.22 | 세척력이 양호하고 응집현상이 개선되며 사용자의 만족도 양호 | |
| 6 | 61 | 23.8 | 12.2 | 2.6 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 세척력이 우수하고 응집현상이 현저하게 개선되며 사용자 만족도가 우수함 | |
| 7 | 58.5 | 23.8 | 14.5 | 2.6 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 찬물에 녹는 현상을 체크한 결과 응집현상이 해소됨 | |
| 8 | 61 | 23.8 | 12.2 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 식기류 세척에 사용시 안전성과 세척효과가 우수하고 사용자 만족도 양호함 | ||
| 9 | 61.8 | 26.6 | 13.6 | 0.3 | 0.2 | 0.1 | LE사용량이 증대됨에 따라 거품이 소량 더발생됨. | ||
| 10 | 63.6 | 27.8 | 8.2 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 세척력은 우수하나 약간의 응집현상 발생 |
[표 1]
상기 [표 1]은 실험회차마다 사용자로 하여금 맨손으로 세제를 사용하게 하여 동일조건에서 세탁ㆍ세척을 하게 함으로써, 객관적인 반응도 및 세척력을 도출할 수 있었으며, 동일회차 실험대상으로 사용자는 가정주부 15명, 세탁공장 2개소, 빨래방 1개소, 집단급식소 2개소를 표본으로 실시하였다.
이에 따라 상기 [표 1]에 나타난 바와 같이 원재료 배합시의 배합상태나 제품완성시의 세제를 기준으로 할때, 실험 6회차와 8회차의 성분함량, 즉 소다회 61중량%와 유화제 LE 23.8중량%, 탄산수소나트륨 12.2중량%, 과탄산소다 2.6중량%, 빙초산 0.2중량%, 야자유 0.1중량%, 오렌지오일 0.1중량%의 성분비가 구성될때, 세척효과와 사용자 만족도가 가장 우수하게 나타났으며, 유화제 LE가 함유됨으로써, 친환경적이고 오염물질의 분해력을 높여 세척효과가 현저하게 개선된 실험결과가 도출되었다.
그리고 과탄산소다 성분이 첨가되지 않은 원료배합비 실험 8,9,10회차중 식기세척제로 가장 적당한 성분배합비는 실험 8회차의 소다회 61중량%와 유화제 LE 23.8중량%, 탄산수소나트륨 12.2중량%, 빙초산 0.2중량%, 야자유 0.1중량%, 오렌지오일 0.1중량%의 성분비로 구성될 때이다.
<유화제 LE와 NP(Polyoxyethylene Nonylphenyl Ether)성분의 생분해도 비교>
| 성분 /성분군(群) 함량 | 소다회 | 유화제NP | 탄산수소나트륨 | 과탄산 소다 | 빙초산 | 오렌지 오일 | 야자유 | 생분해도 |
| 1 | 60.8 | 23.8 | 12.2 | 2.6 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 99.1 |
| 소다회 | 유화제LE | 탄산수소나트륨 | 과탄산소다 | 빙초산 | 오렌지오일 | 야자유 | 생분해도 | |
| 2 | 60.8 | 23.8 | 12.2 | 2.6 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 99.7 |
[표 2]
상기 [표 2]는 세제의 자연분해성질 즉, 생분해도와 관련해 세제에 유화제 성분 NP 혹은 LE가 함유됨에 따라, 세제에 끼치는 영향을 상대비교 실험한 결과의 산출표로서, 상기 표에 나타난 바와 같이 세제에 유화제 NP가 함유되었을때 보다, 유화제 LE가 함유되었을때 생분해도가 보다 높게 나타나는 것을 알 수 있다.
또한 세제의 환경영향 분석과 관련해 총질소 총인량등의 시험항목으로 나누어, 본 발명의 세제가 환경에 미치는 영향을 아래 [표 3]에서 조사ㆍ분석해 보았다.
| 시험항목 | 단 위 | 시료 구분 | 결과치 | 시 험 방 법 |
| 총질소 | mg/L | 0.52 | 수질오염공정시험법(*) | |
| 총인 | mg/L | 검출안됨 | 수질오염공정시험법(*) | |
| 페놀류 | mg/L | 검출안됨 | 수질오염공정시험법(*) | |
| 표면장력(25℃) | mN/m | 30 | KS M 2709 : 2001 | |
| 전인산염(P2O5로서) | wt% | 검출안됨 | KS M 2709 : 2001 | |
| 계면활성제 상당분 | wt% | 1 | 26 | KS M 2709 : 2001 |
| 형광증백제 | - | 1 | 검출안됨 | KS M 2709 : 2001 |
| 메틸알콜 | wt% | 1 | 검출안됨 | KS M 2709 : 2001 |
| 비소 | mg/L | 1 | 검출안됨 | KS M 2709 : 2001 |
| 중금속(Pb로서) | mg/L | 1 | 검출안됨 | KS M 2709 : 2001 |
| 세척력 | - | 1 | 지표세제와 동등이상 | KS M 2709 : 2001 |
| pH(25℃) | - | 1 | 11.4 | KS M 2709 : 2001 |
| Cd | mg/kg | 1 | 검출안됨 | ICP 분석 |
| Hg | mg/kg | 1 | 검출안됨 | ICP 분석 |
[표 3]
*시험조건 : 0.1W/V% 수용액
*표준사용량 : 10g/30L
상기한 [표 3]에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 분말세제는 총인, 페놀류, 형광증백제, 중금속등 환경에 좋지않은 영향을 미치는 대부분의 성분들이 검출되지 않음으로써, 본 발명의 주요한 목적인 환경보호차원의 세제를 제공하는데 뒷받침되는 근거가 되는 것이다
상기한 본 발명의 세제성분중에서 주성분인 소다회, 탄산수소나트륨, 유화제 LE 성분등의 특성에 대해서 살펴보면 아래와 같다.
우선, 소다회는 탄산나트륨 무수물의 일반명칭으로서 세척기능을 증진시켜주는 지방산 중화제로 사용되며, 수산화나트륨(가성소다)과 함께 소다공업의 2대제품중 하나이고, 시판되고 있는 것은 2% 전후의 탄산수소나트륨ㆍ염화나트륨ㆍ물등을 함유하고 있다. 그리고 하소로(瑕燒爐)에서 제조된 그대로의 소다회를 라이트회(light ash) 또는 경회(輕灰)라 하는데, 본 발명의 소다회분말은 경회(輕灰)성분이며, 이와같은 소다회는 암모니아-소다법에 의하여 만들어진 탄산수소나트륨을 노(爐)에서 하소하여 이산화탄소와 물을 제거하면 생긴다. 특히 반응이 완결된 세탁비누에 직접 추가됨으로써, 때가 잘 빠지게 하는 비누혼합제 즉 BUILDER(소다회, 가성소다, 규산나트륨등)의 역할을 하게 돼 세제의 세척기능을 증진시키게 된다.
탄산수소나트륨은 백색의 단사정계의 결정물질로서, 중조(重曹), 산성탄산나트륨, 중탄산소다라고도 한다. 순수한 것은 탄산나트륨 용액에 이산화탄소를 통하면 생기는 침전을 여과하여, 이산화탄소의 기류속에서 건조시키고, 공업적으로는 탄산나트륨을 제조할때 사용되는 암모니아-소다법의 중간물질로서 생성되며, 탄산나트륨 수화물에 이산화탄소를 통해서도 생기는데, 불순물로 염화암모늄ㆍ염화나트륨등이 함유되어 나오므로, 필요에 따라 65℃이하의 나트륨염의 제조원료ㆍ베이킹파우더ㆍ청량음료의 탄산가스 발생제ㆍ가루비누의 배합제등 그 용도가 다양하다.
또한 유화제는 에멀션화제(emulsifying agent)라고도 하며, 일반적으로 한 분자속에 친수성(親水性)원자단과 친유성원자단 양쪽을 가진 것이 많다. 예를 들면, 물과 기름의 경우에 물에 비누 또는 합성세제를 약간 녹여 두면 에멀션화가 잘 되며, 또 생성된 에멀션도 안정하여 장시간 유지된다.
이 경우의 비누ㆍ합성세제등이 유화제인데, 그중 LE(polyoxyethylene lauryl ether derivatives)는 계면활성제의 중요한 원료이고, 천연 알콜성분의 고순도 비이온 계면활성제로서 소량으로도 세정효과는 물론 수질오염을 일으키지 않도록 자연분해되는 성질 즉, 생분해도가 높은 성분이다. 또한, 황산에스테르염은 미생물에 의해 분해되는 소위 연성세제로서 사용되며, 샴푸, 유화제(에멀션화제)로서 널리 사용될 뿐만 아니라, 음이온 계면활성제외에도 비이온ㆍ양이온 계면활성제의 원료로도 폭 넓게 사용된다.
그리고 과탄산소다는 염소계 표백제가 주류이던 표백제 시장에 환경오염과 인체에 무해한 산소계 표백제로 개발된 제품으로서, 일반적으로 과탄산소다 또는 PC라 불리는데 이는 유럽시장에서 널리 사용되는 붕소를 함유한 과붕산나트륨을 줄여 PB로 부르는데서 연유된다. 과탄산소다는 소다회와 과산화수소를 원료로 사용하여 제조되는 백색과립상의 제품으로 상온에서 안정한 알칼리성의 산소계 표백제이고, 세정ㆍ세척제제등에 광범위하게 사용될 수 있도록 만들어지고 있으며, 과탄산소다의 무공해특성은 환경오염이 심각한 사회문제로 대두되고 있는 오늘날에 분말세제의 주요원료로 주목받고 있다.
상기와 같은 조성물질로 이루어지는 분말세제의 제조방법을 살펴보면,
원재료 분말혼합탱크에 소다회와 탄산수소나트륨, 과탄산소다가 투입되어 골고루 혼합되며, 상기 분말혼합탱크와 분리된 액상혼합탱크에 유화제LE가 투입되고 뒤이어 빙초산, 야자유, 오렌지오일이 투입ㆍ혼합된 후, 상기 원재료 분말혼합탱크에 액상혼합탱크의 혼합물이 공급ㆍ혼합되어 혼합조성물이 생성되며, 상기 혼합조성물은 숙성과정과 수분을 증발시켜 건조분말화 시키는 수분건조공정을 거치게 됨으로써 분말세제가 제조되는 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 분말세제를 사용시, 비이온 계면활성제인 유화제 LE(polyoxyethylene lauryl ether derivatives, 이하 'LE'라 한다.)성분이 함유되어 오염물질을 부드럽게 벗겨내는 기능과 천연성분으로 인한 생분해도를 높여 부영양화를 억제시키고 환경오염을 유발시키지 않으며, 또한 탄산나트륨이 포함되므로 세제의 경화현상이 방지되는 효과가 있다.
또한, 주원료인 소다회와 탄산수소나트륨, 그리고 빙초산등이 모두 식품첨가물로 사용되는 인체 무해성분이므로, 식기 세척기용 세제로서 뿐만 아니라, 독극물이 주성분인 가성소다와 차염산, 공업용 원료를 사용한 고기불판 세척제를 대체하여 고기불판 세척제로서도 사용될 수 있는 이점이 있다.
Claims (2)
- 총중량을 기준으로 소다회 61중량%와 유화제 LE 23.8중량%, 탄산수소나트륨 12.2중량%, 과탄산소다 2.6%가 혼합된 혼합물이 주성분이 되고, 상기 혼합물에 빙초산 0.2중량%, 야자유 0.1중량%, 오렌지오일 0.1중량%의 보조성분이 첨가되는 분말세제 조성물.
- 분말세제 조성물의 제조방법에 있어서,원재료 분말혼합탱크에 소다회 61중량%와 탄산수소나트륨12.2중량%, 과탄산소다 2.6%의 주성분이 혼합된 혼합물이 생성되는 제 1단계와;상기 1단계의 혼합탱크와 분리된 액상혼합탱크에 유화제LE 23.8중량%가 투입되고 곧이어 빙초산 0.2중량%, 야자유 0.1중량%, 오렌지오일 0.1중량%가 투입ㆍ혼합되는 제 2단계와;상기 1단계의 혼합탱크에 제 2단계의 혼합물이 혼합되어 혼합조성물이 생성되는 제 3단계와;상기 3단계의 혼합조성물이 숙성과정과 수분을 증발시켜 건조분말화 시키는 수분건조공정을 거치게 되는 제 4단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분말세제 조성물의 제조방법.
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|---|---|---|---|---|
| KR102075408B1 (ko) * | 2019-12-12 | 2020-02-10 | 김근태 | 친환경 세제 조성물의 제조방법 |
-
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- 2003-07-02 KR KR1020030044617A patent/KR20030061775A/ko not_active Application Discontinuation
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