KR20160115051A - 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법 및 이로부터 제조된 침상 구조를 갖는 해면 파우더 - Google Patents

침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법 및 이로부터 제조된 침상 구조를 갖는 해면 파우더 Download PDF

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Abstract

본 발명은 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법 및 이로부터 제조된 침상 구조를 갖는 해면 파우더에 관한 것으로서, 해면을 분쇄하여 해면 파우더를 제조하는 분쇄단계; 및 상기 해면 파우더를 염산수용액에 투입하여 반응시키는 반응단계;를 포함하며, 상기 해면 파우더 100중량부에 대하여, 상기 염산수용액은 200 내지 600중량부인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 높은 비율의 침상 구조 및 피부에의 부작용을 최소화한 침상 구조를 구현함으로써, 미세침 침투에 따른 피부의 각질 탈락의 물리적 효과뿐만 아니라, 혈액 순환, 세포 분열 촉진 등의 다양한 피부 세포 재생효과를 구현할 수 있는 장점이 있다.

Description

침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법 및 이로부터 제조된 침상 구조를 갖는 해면 파우더 {A METHOD FOR MANUFACTURING OF SPONGE POWDER HAVING ACICULAR STRUCTURE AND A SPONGE POWDER HAVING ACICULAR STRUCTURE MANUFACTURED THEREFROM}
본 발명은 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법 및 이로부터 제조된 침상 구조를 갖는 해면 파우더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래와 달리, 해면을 염산수용액과의 반응 및 다양한 물리/화학적 처리를 통하여, 약 70% 이상의 침상 구조를 포함하는 침상 구조를 갖는 해면 파우더를 구현할 수 있는 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법 및 이로부터 제조된 침상 구조를 갖는 해면 파우더에 관한 것이다.
해면동물은 근육, 신경 또는 장기가 존재하지 않은 원시적인 해양 생물로 5000 여종 이상이 존재하고 그리고 해면의 깊이에 관계없이 발견되는 생물이다. 그리고 골편은 무척추 동물의 체내에 존재하는 바늘 모양을 가지는 골격의 기능을 하는 조직으로 주로 규산 및 탄산 칼슘을 주성분으로 한다. 특히 해면동물은 탄산칼슘 또는 규산을 주성분으로 하는 1축, 3축, 4축 또는 다축 골편을 가진다.
해면동물은 주로 주황색이나 청록색과 같은 여러 색깔을 띤 스펀지(sponge) 모양의 덩어리 형태로 주로 바다에 서식하지만 민물 해면동물도 존재한다. 해면동물은 세포들이 뭉쳐져 있는 상태로 조직의 시초 단계에 있는 생물에 해당하고 몸체는 스펀지 섬유소(sponge fibers), 체벽을 형성하는 골편(spicules) 및 골편에 느슨하게 결합된 세포군으로 이루어져 있다. 골편은 석회질, 규산 또는 실리카와 같은 성분이 주성분이 되고 크기가 100 마이크로미터 내외가 되므로 현미경을 통하여 관찰될 수 있다.
또한, 해면동물은 골격구성 성분에 따라, 석회해면강, 보통해면강, 육방해면강 및 골해면강으로 나누어질 수 있다. 해면동물의 섬유성 골격은 모세관 현상에 따른 흡수 능력을 가지고 있어, 목욕용, 의료용, 미술용, 화장용, 석판 인쇄용, 기계청소용으로 사용되고 있다.
따라서, 이와 같이 종래 해면동물의 골편의 물리적 성질을 이용하는 것 뿐만 아니라, 이러한 해면동물의 골편 등에 대한 물리/화학적 처리를 통하여, 피부 재생을 촉진하는 등의 기능성 화장품으로서의 새로운 용도를 발견하기 위한 개발이 요구되고 있다.
국제특허공개공보 제2005-034839호
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래와 달리, 해면을 염산수용액과의 반응 및 다양한 물리/화학적 처리를 통하여, 약 70% 이상의 침상 구조를 포함하는 침상 구조를 갖는 해면 파우더를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 높은 비율의 침상 구조 및 피부에의 부작용을 최소화한 침상 구조를 구현함으로써, 미세침 침투에 따른 피부의 각질 탈락의 물리적 효과뿐만 아니라, 혈액 순환, 세포 분열 촉진 등의 다양한 피부 세포 재생효과를 구현할 수 있는 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법은, 해면을 분쇄하여 해면 파우더를 제조하는 분쇄단계; 및 상기 해면 파우더를 염산수용액에 투입하여 반응시키는 반응단계;를 포함하며, 상기 해면 파우더 100중량부에 대하여, 상기 염산수용액은 200 내지 600중량부일 수 있다.
상기 반응단계 이후에, 상기 해면 파우더를 제1 필터로 거른 후, 물에 상기 해면 파우더를 투입하여 교반하는 제1 교반단계; 상기 해면 파우더를 제2 필터로 거른 후, 유기용매에 투입하여 교반하는 제2 교반단계; 및 상기 해면 파우더를 제3 필터로 거른 후, 건조시켜 침상 구조를 갖는 해면 파우더를 생성하는 건조단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 분쇄단계에서, 상기 해면은 육방 해면류(hexactinellid sponge)의 골편을 포함할 수 있으며, 상기 반응단계에서, 상기 염산수용액은 25 내지 40중량% 농도의 염산과 물을 교반하여 형성되며, 상기 염산과 상기 물의 중량비율은 1:5 내지 1:15일 수 있다.
상기 제1 교반단계에서, 상기 제1 필터는 150 내지 450메쉬 크기의 체(sieve)일 수 있으며, 상기 제1 교반단계에서, 상기 해면 파우더 100중량부에 대하여, 상기 물은 200 내지 500중량부일 수 있고, 상기 제2 교반단계에서, 상기 제2 필터는 종이필터이며, 상기 유기용매는 에탄올을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 교반단계에서, 상기 해면 파우더 100중량부에 대하여, 상기 유기용매는 150 내지 300중량부일 수 있으며, 상기 건조단계는, 상기 해면 파우더를 60 내지 100℃ 하에서 10 내지 30시간 건조시키며, 상기 제3 필터는 종이필터일 수 있다.
상기 분쇄단계의 해면 파우더 100중량부에 대하여, 상기 건조단계에 의해 생성된 상기 침상 구조를 갖는 해면 파우더는 85 내지 95중량부일 수 있다.
다음으로, 상기 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법에 의해 제조된 침상 구조를 갖는 해면 파우더는, 실리카 45 내지 55중량%, 산화칼슘 40 내지 50중량%, 산화알루미늄 0.5 내지 3중량%, 산화마그네슘 0 내지 2중량%, 산화철 0 내지 0.5중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법 및 이로부터 제조된 침상 구조를 갖는 해면 파우더에 따르면, 종래와 달리, 해면을 염산수용액과의 반응 및 다양한 물리/화학적 처리를 통하여, 약 70% 이상의 침상 구조를 포함할 수 있는 장점이 있다.
또한, 높은 비율의 침상 구조 및 피부에의 부작용을 최소화한 침상 구조를 구현함으로써, 미세침 침투에 따른 피부의 각질 탈락의 물리적 효과뿐만 아니라, 혈액 순환, 세포 분열 촉진 등의 다양한 피부 세포 재생효과를 구현할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법에서 반응단계(S20) 이전의 해면 파우더를 400배 확대촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법의 반응단계(S20) 이후의 해면 파우더를 400배 확대촬영한 사진이다.
이하, 본 발명에 의한 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법 및 이로부터 제조된 침상 구조를 갖는 해면 파우더에 대하여 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시목적을 위한 것이고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 발명의 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법은, 분쇄단계(S10), 반응단계(S20), 제1 교반단계(S30), 제2 교반단계(S40) 및 건조단계(S50)를 포함할 수 있다.
먼저, 분쇄단계(S10)는 해면을 분쇄하여 해면 파우더를 제조하는 단계이다. 이는 해면 성분의 반응성을 증가시키고, 피부에의 우수한 발림효과를 구현하기 위해 필수적인 공정이다.
상기 해면은 육방 해면류(hexactinellid sponge)일 수 있으며, 바람직하게는, Venus Flower Basket일 수 있다. 또한, 상기 해면의 골편을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 분쇄단계(S10)는 상기 해면 파우더의 평균 입경이 50 내지 300㎛, 바람직하게는, 75 내지 200㎛, 더 바람직하게는, 100 내지 150㎛가 되도록 분쇄시키는 것이 반응단계(S20)에서의 반응성 향상 및 피부에의 적용에 효과적이다.
여기서, 해면 파우더 입자의 입경에 관해서는 계측법에 의해 수치화하여 집단의 평균 크기를 표현하는 방법이 있지만, 범용적으로 사용되는 것으로 분포의 최대값을 나타내는 모드 직경, 적분 분포 곡선의 중앙값에 상당하는 메디안 직경, 각종 평균 직경(수 평균, 길이 평균, 면적 평균, 질량 평균, 체적 평균 등)등이 있고 본 발명에 있어서는 특별히 언급하지 않는 한 평균 입경이란 수 평균 입경이고, D50(분포율이 50% 되는 지점의 입경)을 측정한 것을 의미한다.
또한, 반응단계(S20)는 상기 해면 파우더를 염산수용액에 투입하여 반응시키는 단계이다. 이는 해면 파우더를 염산 처리함으로써, 효율적인 침상 구조를 형성하고 이들 속에 함유되어 있는 불순물을 제거할 수 있는 최적화된 공정이다.
상기 반응단계(S20)에서, 상기 염산수용액은 25 내지 40중량% 농도의 염산과 물을 교반하여 형성되는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는, 30 내지 38중량% 농도의 염산과 물, 더욱 바람직하게는, 34 내지 36중량% 농도의 염산과 물을 교반하여 형성되는 것이 효과적이다. 이 농도범위의 염산에서 물과의 혼합을 고려시 반응성을 극대화시켜 효율적인 침상구조를 형성할 수 있다.
또한, 상기 염산과 상기 물의 중량비율은 1:5 내지 1:15일 수 있으며, 바람직하게는, 1:8 내지 1:12, 더 바람직하게는, 1:9 내지 1:11, 가장 바람직하게는, 1:10일 수 있다. 1:5 미만인 경우에는 염산의 비율이 높아 오히려 침상 구조간 결합으로 오히려 침상 구조의 비율이 저하될 수 있으며, 1:15를 초과하는 경우에는 염산의 비율이 낮아져 반응성 저하로 충분한 침상 구조가 형성되기 어려운 문제가 있다.
또한, 제1 교반단계(S30)는 상기 해면 파우더를 제1 필터로 거른 후, 물에 상기 해면 파우더를 투입하여 교반하는 단계이다. 이는 반응단계(S20)를 거친 해면 파우더에서 잔류 염산을 제거하여 부반응을 억제하여 침상구조를 유지시키는 공정이다.
여기서, 상기 제1 필터는 150 내지 450메쉬 크기의 체(sieve)일 수 있다. 바람직하게는, 200 내지 400메쉬, 더 바람직하게는, 250 내지 350메쉬 크기의 체를 사용하는 것이 효과적이다. 150메쉬 미만이거나 450메쉬를 초과하는 경우에는 침상구조가 충분히 형성되지 않은 해면 파우더 입자나 부반응으로 생긴 잔류물들을 걸러내기 어려운 문제가 있다.
상기 제1 교반단계(S30)는, 상기 해면 파우더 100중량부에 대하여, 상기 물은 200 내지 500중량부일 수 있으며, 바람직하게는, 300 내지 400중량부, 더 바람직하게는, 310 내지 340중량부일 수 있다. 200중량부 미만인 경우에는 잔류염산 등의 부반응 물질들을 충분히 씻어내기 어려우며, 500중량부를 초과하는 경우에는 오히려 작업효율성이 저하되는 문제가 있다.
또한, 제2 교반단계(S40)는 상기 해면 파우더를 제2 필터로 거른 후, 유기용매에 투입하여 교반하는 단계이다. 이는 산에 반응하지 않는 물질들을 제거하는 정제공정이다.
여기서, 상기 제2 필터는 종이필터일 수 있다. 이미 뭉침현상 등으로 크기가 큰 해면 파우더 입자는 제거하였는 바, 제1 교반단계(S30)에서 물에 씻겨져 나온 물질을 제거하기에 종이필터가 효과적이다.
상기 유기용매는 산에 반응하지 않는 물질로, 물로 제거되지 않고 유기용매로 제거가능한 잔류물을 제거하는 역할을 하며, 에탄올을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유기용매는 상기 해면 파우더 100중량부에 대하여, 150 내지 300중량부일 수 있으며, 바람직하게는, 180 내지 250중량부, 더 바람직하게는, 180 내지 200중량부일 수 있다. 이는 효과적으로 잔류물을 제거하기 위한 유기용매의 함량이다.
마지막으로, 건조단계(S50)는 상기 해면 파우더를 제3 필터로 거른 후, 건조시켜 침상 구조를 갖는 해면 파우더를 생성하는 단계이다. 이는 최종적인 정제를 통하여 순도가 높으면서도 충분한 침상 구조가 형성된 해면 파우더를 제조하는 공정이다.
여기서, 상기 제3 필터는 종이필터일 수 있다. 제2 교반단계(S40)에서 유기용매에 씻겨져 나온 물질을 제거하기에 종이필터가 효과적이다.
상기 건조단계(S50)는, 상기 해면 파우더를 60 내지 100℃ 하에서 10 내지 30시간 건조시킬 수 있다. 바람직하게는, 70 내지 90℃ 하에서 15 내지 25시간 건조시킬 수 있으며, 더 바람직하게는, 75 내지 85℃ 하에서 18 내지 22시간 건조시킬 수 있다. 수차례의 실험결과, 이 조건하에서 침상구조의 변화없이 효율적으로 피부에 적용가능한 건조된 해면 파우더를 제공할 수 있음을 확인하였다.
또한, 상기 분쇄단계의 해면 파우더 100중량부에 대하여, 상기 건조단계(s50)에 의해 생성된 상기 침상 구조를 갖는 해면 파우더는 85 내지 95중량부일 수 있다. 바람직하게는, 86 내지 90중량부, 더 바람직하게는, 87 내지 89중량부일 수 있다. 이는 분쇄단계(S10)에서 사용된 초기 해면 파우더가 본 발명의 모든 단계를 거친 후, 최종 생성되는 해면 파우더의 수율을 나타낸 것으로, 본 발명의 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법에 의해 약 90% 가량의 현저히 우수한 수율을 나타냄을 확인하였다.
다음으로, 본 발명의 해면 파우더의 제조방법에 의해 제조된 침상 구조를 갖는 해면 파우더는, 실리카 45 내지 55중량%, 산화칼슘 40 내지 50중량%, 산화알루미늄 0.5 내지 3중량%, 산화마그네슘 0 내지 2중량%, 산화철 0 내지 0.5중량%를 포함할 수 있다. 이는 상기 본 발명의 해면 파우더의 제조방법에 의해 해면이 다양한 처리공정을 거쳐 형성되는 경우에 최종 해면 파우더의 구성을 나타내는 것으로, 본 발명에 의해 이와 같은 해면 파우더 조성이 이루어질 수 있다.
또한, 이러한 조성 하에서 피부에의 부작용을 최소화하면서도, 피부세포 재생 등의 우수한 기능성을 나타낼 수 있다.
도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 따른 해면 파우더를 반응단계(S20) 이전과 이후로 나누어 400배 확대촬영한 결과, 반응단계(S20) 이전에는 충분한 침상 구조가 확보되지 않은 반면, 반응단계(S20) 이후에는 뚜렷한 침상구조가 균일하게 분포되어 있음을 확인할 수 있다. 즉, 이 실험을 통하여, 본 발명에 의한 경우에, 충분한 침상구조가 확보될 수 있음이 입증되었다.
또한, 상기 본 발명의 제조방법에 따른 해면 파우더와 허브복합추출물을 혼합한 침상파트(표 1)와 화장료로 사용되는 액상파트(표 2)를 다음과 같이 혼합하여 직접 시술한 후의 결과를 관찰하였다.
성분명 함량(%)
해면파우더 93.5
허브복합추출물 파우더 6.5
여기서, 허브복합추출물은 다양한 종류의 허브를 혼합하여 제조될 수 있다.
성분명 함량(%)
정제수 73.97
히드록시에틸셀룰로오스(HEC) 0.8
레불린산 5.0
글리콜릭산 10.0
트리에탄올아민(TEA) 4.6
홍삼추출물 (Rg2) 0.03
유기농알로에베라잎추출물 0.1
유기농 녹차추출물 0.1
유기농 쐐기추출물 0.1
유기농 감초추출물 0.1
유기농 병풀추출물 0.1
글리세린 3.0
디글리세린 2.0
TWEEN #20 0.1
상기 침상파트와 상기 액상파트를 혼합하여 얼굴 피부에 1회 및 4회 시술한 결과를 시술전과 비교한 결과, 도 3에 나타난 바와 같이, 피부톤이 현저히 개선되는 것을 확인할 수 있으며, 도 4에 나타난 바와 같이, 모공이 확연히 축소되는 효과를 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

Claims (12)

  1. 해면을 분쇄하여 해면 파우더를 제조하는 분쇄단계; 및
    상기 해면 파우더를 염산수용액에 투입하여 반응시키는 반응단계;를 포함하며,
    상기 해면 파우더 100중량부에 대하여, 상기 염산수용액은 200 내지 600중량부인 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 반응단계 이후에,
    상기 해면 파우더를 제1 필터로 거른 후, 물에 상기 해면 파우더를 투입하여 교반하는 제1 교반단계;
    상기 해면 파우더를 제2 필터로 거른 후, 유기용매에 투입하여 교반하는 제2 교반단계; 및
    상기 해면 파우더를 제3 필터로 거른 후, 건조시켜 침상 구조를 갖는 해면 파우더를 생성하는 건조단계;를 더 포함하는 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법.

  3. 제 1항에 있어서,
    상기 분쇄단계에서, 상기 해면은 육방 해면류(hexactinellid sponge)의 골편을 포함하는 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 반응단계에서, 상기 염산수용액은 25 내지 40중량% 농도의 염산과 물을 교반하여 형성되며, 상기 염산과 상기 물의 중량비율은 1:5 내지 1:15인 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 교반단계에서, 상기 제1 필터는 150 내지 450메쉬 크기의 체(sieve)인 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 교반단계에서, 상기 해면 파우더 100중량부에 대하여, 상기 물은 200 내지 500중량부인 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 제2 교반단계에서, 상기 제2 필터는 종이필터이며, 상기 유기용매는 에탄올을 포함하는 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 제2 교반단계에서, 상기 해면 파우더 100중량부에 대하여, 상기 유기용매는 150 내지 300중량부인 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 건조단계는, 상기 해면 파우더를 60 내지 100℃ 하에서 10 내지 30시간 건조시키며, 상기 제3 필터는 종이필터인 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 분쇄단계의 해면 파우더 100중량부에 대하여, 상기 건조단계에 의해 생성된 상기 침상 구조를 갖는 해면 파우더는 85 내지 95중량부인 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항의 침상 구조를 갖는 해면 파우더의 제조방법에 의해 제조된 침상 구조를 갖는 해면 파우더.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 침상 구조를 갖는 해면 파우더는, 실리카 45 내지 55중량%, 산화칼슘 40 내지 50중량%, 산화알루미늄 0.5 내지 3중량%, 산화마그네슘 0 내지 2중량%, 산화철 0 내지 0.5중량%를 포함하는 침상 구조를 갖는 해면 파우더.
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