KR20070099417A - 폐식용유를 이용한 고형비누의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐식용유를 이용한 고형 비누의 제조방법에 관한 것으로서, 폐식용유 77중량%, 가성소다 10중량%, 물 7중량퍼센트, 죽초액1중량퍼센트 및 밀가루, 민들레추출액, 게르마늄, 키토산 중 적어도 하나의 첨가물 5중량%로 상호 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계와, 상기 혼합물을 상부가 열린 개구를 갖는 통형 폴리에틸렌 필름 봉지에 주입한 후 개구를 묶는 단계와, 상기 혼합물의 비누화반응을 촉진시키기 위해 상기 폴리에틸렌 필름 봉지를 건조실에서 열풍으로 45℃ 온도로 가열하는 단계와, 상기 혼합물이 비누화반응에 의해 발열반응이 이루어지면서 가열온도 보다 높은 65℃에 도달하면 가열온도 보다 낮은 온도에서 냉각시켜 고형화 하는 단계와, 폴리에틸렌 필름 봉지를 설정된 간격으로 절단하는 단계를 포함한다. 이러한 폐식용유를 이용한 고형 비누의 제조방법에 의하면, 경도가 강하여 습기에 의한 물러짐을 억제할 수 있으면서도 살균력이 높아지는 장점을 제공한다.

Description

폐식용유를 이용한 고형비누의 제조방법{method of producing soap using waste oil}

도 1은 본 발명에 따른 폐식용유를 이용한 고형비누의 제조공정을 나타내 보인 공정도이고,

도 2는 폐식용유를 주원료로한 혼합물을 담기 위해 적용되는 폴리에틸렌필름 봉지의 일 예를 개략적인 사시도이고,

도 3은 도 1의 제조공정을 통해 제조된 고형비누를 나타내 보인 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

23: 폴리에틸렌필름 봉지 60: 고형비누

61: 고형체

본 발명은 폐식용유를 이용한 고형비누의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 물러짐을 억제시킬 수 있으면서 폐식용유 고유의 냄새를 제거할 수 있는 폐식용유를 이용한 고형비누의 제조방법에 관한 것이다.

폐식용유는 물보다 비중이 가볍고, 일부 종류의 폐식용유는 경화하는 특성이 있어, 하수구를 통해 방류하게 되면 경화에 의해 배관이 막히거나, 하천이나 강물에 유입된 후에는 물 위에 기름 막을 형성하여 외기로부터 수중으로의 산소 공급을 차단시켜 수중생물을 비롯한 수중 생태계를 위협하는 문제를 초래한다.

최근에는 폐식용유를 수거하여 재활용하는 방안이 다각적으로 활용되고 있다.

폐식용유를 이용한 재활용품 중 하나가 비누인데, 통상적으로 가정에서는 폐식용유와 가성소다수를 혼합한 후 고형틀에 부어 놓고 10일 이상 경과시키면 비누화반응을 거쳐 자연 경화되어 비누로서 사용할 수 있게 된다.

그런데, 이러한 방법에 의해 만들어진 비누는 주변의 습기에도 쉽게 물러지는 특성이 있어 손으로 파쥐하는 경우 형체가 쉽게 변형되어 파쥐 상태로 사용하기 어렵기 때문에 통상 케이스 내에 담겨진 채로 사용할 수 밖에 없어 주로 식기를 세척하는 주방용으로만 사용이 제한되는 단점이 있다.

따라서, 빨래용 또는 세면용 비누영역까지 확장시켜 이용할 수 있도록 하기 위해서는 습기에 대해 쉽게 물러지지 않으면서도 제조공정시간을 줄일 수 있는 제조기술이 요구되고 있다.

또한, 폐식용유로 비누를 제조하는 경우 폐식용유 고유의 불쾌한 냄새가 유발되고 있어 이에 대한 개선이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 물러짐을 억제할 수 있으면서도 폐식용유 고유의 냄새를 탈취할 수 있는 폐식용유를 이용 한 고형비누의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 폐식용유를 이용한 고형비누의 제조방법은 가. 폐식용유 77중량%, 가성소다 10중량%, 물 7중량퍼센트, 죽초액1중량퍼센트 및 밀가루, 민들레추출액, 게르마늄, 키토산 중 적어도 하나의 첨가물 5중량%로 상호 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계와; 나. 상기 혼합물을 상부가 열린 개구를 갖는 통형 폴리에틸렌 필름 봉지에 주입한 후 개구를 묶는 단계와; 다. 상기 혼합물의 비누화반응을 촉진시키기 위해 상기 폴리에틸렌 필름 봉지를 건조실에서 열풍으로 45℃ 온도로 가열하는 단계와; 라. 상기 혼합물이 비누화반응에 의해 발열반응이 이루어지면서 상기 가열온도 보다 높은 65℃에 도달하면 상기 가열온도 보다 낮은 온도에서 냉각시켜 고형화 하는 단계와; 마. 상기 폴리에틸렌 필름 봉지를 설정된 간격으로 절단하는 단계;를 포함한다.

바람직하게는 상기 가 단계에서 상기 첨가물은 상기 밀가루 2중량퍼센트, 민들레추출액 1중량퍼센트, 게르마늄 1중량퍼센트, 키토산1중량퍼센트로 첨가된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 폐식용유를 이용한 고형비누의 제조방법을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 폐식용유를 이용한 고형비누의 제조공정을 나타내 보인 공정도이다.

먼저, 폐식용유 77중량%, 가성소다 10중량%, 물 7중량%, 죽초액 1중량%, 첨가물 5중량%의 비율로 상호 혼합하여 혼합물을 형성한다(단계 10).

여기서 폐식용유는 산폐된 식물성 식용유를 말한다.

또한, 아파트, 식당 등에서 수거된 폐식용유의 경우 비교적 크기가 큰 이물질을 제거하기 위해 걸름망에 거른 후 탱크 내에 일정시간을 경과시켜 침하에 의해 탱크 내에 가라 않은 침전물이 포함되지 않게 일정 높이 이상에 있는 상등유를 혼합물 형성공정에 이용한다.

죽초액은 폐식용유 고유의 냄새를 탈취하기 위해 적용된 것이다. 기존의 알려진 향료를 첨가하는 경우 폐식용유 고유의 냄새를 제거하지는 못하기 때문에 폐식용유의 냄새와 향료의 냄새가 상호 섞인 냄새가 나는 문제점이 있고, 폐식용유의 냄새에 대한 자극을 후각적으로 완화시키기 위해 향료의 냄새가 폐식용유 고유의 냄새보다 훨씬 진하도록 하고자 하는 경우 향료를 많이 첨가하여야 하는 단점이 있다. 이에 반해 죽초액은 폐식용유 고유의 냄새를 탈취시키기 때문에 기존의 향료보다 미량을 첨가해도 되는 장점을 제공하고, 살균작용도 하기 때문에 비누의 살균력을 증가시키는 장점도 제공한다.

첨가물은 죽초액, 밀가루, 민들레추출액, 게르마늄, 키토산 중 적어도 하나가 적용된다.

밀가루는 점력을 높여 고형화과정을 거친 이후 고형도를 높이는 장점을 제공함과 아울러 함유된 지질과 불포화 지방산이 기름때를 흡수하기 때문에 세정능력을 높일 수 있는 장점을 제공한다.

민들레 추출액은 민들레의 줄기 또는 뿌리로부터 중탕에 의해 추출한 것을 적용하면 된다.

민들레는 폐식용유 고유의 냄새를 제거하는 기능과, 살균작용 및 피부에 대한 자극을 완화시키다.

게르마늄은 비누의 고형도를 증가시키고, 폐식용유 고유의 냄새에 대한 탈취기능도 한다.

키토산은 살균 및 향균작용을 한다.

이러한 첨가물에 대해 바람직하게는 밀가루 2중량퍼센트 , 민들레추출액 1중량퍼센트, 게르마늄 1중량퍼센트, 키토산1중량퍼센트로 첨가된다.

다음은 폐식용유, 가성소다, 죽추액 및 첨가물이 상호 혼합된 혼합물을 통형 폴리에틸렌 필름 봉지에 주입하고 혼합물이 새어나오지 않도록 입구를 묶는다(단계 20).

단계 20에 적용되는 봉지로서는 도 2에 도시된 바와 같이 폴리에틸렌소재로 형성된 것으로 상부가 열린 개구(13a)를 갖고 일정길이 연장되되 하부(23b)가 접합에 의해 막힌 통형 구조의 폴리에틸렌 필름봉지(23)를 적용하면 된다.

다음은 혼합물의 비누화반응을 촉진시키기 위해 혼합물이 주입된 폴리에틸렌 필름 봉지(13)를 건조실에서 열풍으로 45℃ 온도로 가열한다(단계 30).

가열시간은 혼합물의 비누화 반응이 충분히 이루어질 수 있는 시간을 적용하면 된다. 여기서 가열공정이 이루어지면 초기에는 혼합물이 점점 딱딱하게 경화되는 과정을 거치다가 혼합물의 내부 온도가 외부 가열온도 보다 높아지는 발열반응이 일어난다.

즉, 가열시의 혼합물은 초기에 혼합물이 경화되는 과정을 진행하다가 비누화 반응이 거의 완료되면 혼합물의 온도가 65℃ 이상으로 상승하면서 액체상태에 가까운 용융상태로 변화게 된다. 이와 같이 혼합물의 온도가 가열온도보다 높아지고 용융상태로 변하면 비누화 반응이 완료된 것이다.

바람직하게는 가열온도를 45℃로 적용하였을 때 혼합물의 온도가 65℃에 도달하면 비누화 반응이 완료된 것으로 판단하면 된다.

이러한 비누화반응이 완료되기까지의 단계30에서의 가열시간은 가열온도에 따라 가변되나 가열온도를 45℃로 적용하였을 때는 1시간 40분이 적용된다.

따라서, 가열공정은 가열온도를 45℃로 적용하였을 때 혼합물의 온도가 65℃에 도달하거나, 가열시간이 1시간 40분 정도 지나면 비누화 반응이 완료된 것으로 판단하여 후속공정을 진핸하면 된다.

가열공정에서 가열온도가 40℃ 미만으로 적용되면, 후속되는 냉각 공정을 거친 후의 비누 고형체의 경도가 더 낮아져 쉽게 물러지고, 60℃를 초과하여 적용하게 되면 폐식용유, 가성소다 및 물 상호간이 급속 반응하여 제품의 품질을 떨어뜨려 살균력 및 거품발생효율을 떨어뜨린다. 또한, 가열공정시 60℃를 초과하여 적용하게 되면 가성소다의 첨가량을 앞서 예시된 비율 보다 더 증가시키지 않으면 비누화반응이 정상적으로 이루어지지 않기 때문에 바람직하지 않다.

가열공정 이후에는 상온에서 냉각시키면 된다(단계 40).

바람직하게는 냉각공정은 상온에서 자연냉각에 의해 수행하되 계절에 따른 주변온도의 변화를 고려하여 냉각 온도는 18도 내지 26도 정도를 유지하는 것이 바람직하다.

이러한 냉각시간은 2시간 내지 3시간 정도 적용한다. 냉각공정을 거치면 딱딱한 상태로 경화된다.

마지막으로 냉각과정을 통해 경화된 비누 고형체를 적절한 크기로 절단하기 위해 폴리에틸렌 필름 봉지(23)를 길이방향에 수직한 횡방향에서 설정된 간격으로 절단한다(단계 50).

이러한 절단과정을 거치면 도 3에 도시된 바와 같이 비누고형체(61)가 폴리에틸렌 필름에 의해 측면이 에워싸여 있고 상부 및 저면이 노출된 고형비누(60)가 완성된다.

<실시예>

페식용유 144그램, 가성소다 20그램, 물 14그램, 목초액2그램, 첨가물 10그램을 상호 혼합한 후 원주길이 26센티미터, 길이 85센티미터, 두께 0.12센티미터의 폴리에틸렌 필름 봉지(23)에 주입하여 개구(23a)를 끈으로 묶고나서, 45℃로 유지된 건조실에서 1시간 40분 가열한 후, 상온에서 2시간 방치하여 고형비누를 제조하였다. 여기서 첨가물은 밀가루 4그램, 민들레추출액 2그램, 게르마늄 2그램, 키토산 2그램이 적용되었다.

제조된 고형비누(60)에 대해 손으로 가압하였을 때 매우 단단하였고, 폐식용유를 이용한 타사 제품과 살균력을 비교시험한 결과를 아래의 표 1에 기재하였다.

	비누원액	5배 희석비누액	10배 희석비누액	15배 희석비누액	20배 희석비누액
본 실시예 제품	99%	97%	97%	96%	96%
S사 무공해비누	99%	65%	67%	64%	63%
M사 살균비누	99%	54%	43%	42%	44%

상기 표 1에서 5, 10배, 15, 20배 희석비누액은 각각 비누원액에 5배, 10, 15배, 20의 물로 희석한 용액을 말한다.

또한, 상기 살균력 실험은 10⁷Cfu/ml로 대장균(styphlococcus aureus spp. E-coli0157:K88ac)을 접종하여 도말점적법에 의해 살균율을 측정한 결과이다.

이러한 실험결과를 통해 알 수 있는 바와 같이 본 고형비누는 살균력 및 경도가 타 제품에 비해 매우 우수함을 알 수 있다.

또한, 제조된 고형비누의 냄새 및 세척과정에서 피부를 통해 전달되는 자극에 대해 죽초액 및 앞서 설명된 첨가물을 누락시키고 동일 조건으로 제조한 비교대상제품을 상호 비교해서 알아보기 위해 150명의 패널요원을 대상으로 5점 강도법으로 냄새 및 자극에 대해 관능검사를 함께 수행하였다. 여기서 5점 강도법은 매우 좋음 또는 매우 부드러움에 대해서는 5점을, 좋음 또는 부드러움에 대해서는 4점을, 보통은 3점을, 안좋음 또는 거칠은 자극느낌이 있음은 2점을, 매우 안좋음 또는 매우 거칠은 자극느낌이 있음은 1점을 부여하였다.

관능검사에 대한 결과가 아래의 표 2에 도시되어 있다.

	냄새	자극
본 실시예 제품	4.2	4.4
비교 대상 제품	2.7	3.2

위 표 2을 통해 알 수 있는 바와 같이 죽초액 및 앞서 설명된 첨가물에 의해 냄새 및 피부를 통해 느끼는 자극감이 훨씬 향상됨을 알 수 있다.

한편, 본 고형비누(60)의 제조공정에서 폴리에틸렌 필름봉지(23)를 적용하게 되면 가열 및 냉각 공정 이후 길이방향에 수직한 방향으로 절단하면 사용이 편리한 통상적인 크기의 고형비누를 제조할 수 있는 장점을 제공함과 아울러 절단과정에서 절단기의 칼날이 가압될 때의 눌려짐에 의해 파쥐하기 용이한 타원형태로 형성된다. 또한, 비누고형체(61)를 폴리에틸렌 필름(23)이 측면에서 피막하고 있어 사용자의 피부와 직접 접촉되는 것을 피할 수 있고, 사용 후 보관시에도 습기의 침투를 부분적으로 차단하는 장점을 제공한다.

또한, 가열공정을 통해 제조하는 경우 비누화반응을 충분히 유도하기 위해 요구되는 가성소다의 첨가량을 훨씬 줄일 수 있은 장점을 제공한다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 폐유를 이용한 고형비누의 제조방법에 의하면, 경도가 강하여 습기에 의한 물러짐을 억제할 수 있으면서도 살균력이 높아지는 장점을 제공한다.

Claims (1)

1. 가. 폐식용유 77중량%, 가성소다 10중량%, 물 7중량퍼센트, 죽초액1중량퍼센트 및 밀가루2중량%, 민들레추출액1중량%, 게르마늄1중량%, 키토산1중량%로 상호 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계와;

   나. 상기 혼합물을 상부가 열린 개구를 갖는 통형 폴리에틸렌 필름 봉지에 주입한 후 개구를 묶는 단계와;

   다. 상기 혼합물의 비누화반응을 촉진시키기 위해 상기 폴리에틸렌 필름 봉지를 건조실에서 열풍으로 45℃ 온도로 가열하는 단계와;

   라. 상기 혼합물이 비누화반응에 의해 발열반응이 이루어지면서 상기 가열온도 보다 높은 65℃에 도달하면 상기 가열온도 보다 낮은 온도에서 냉각시켜 고형화 하는 단계와;

   마. 상기 폴리에틸렌 필름 봉지를 설정된 간격으로 절단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐식용유를 이용한 고형 비누의 제조방법.

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