KR20170061455A - 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화장품 분야이며, 특히 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 제조방법을 개시한다. 본 발명의 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 제조방법은 피부보습, 노화방지 등의 효과가 있는 강황을 이용하여 마스크팩을 제조함에 따라 별도의 탈색 및 탈취공정이 필요 없어 제조 비용 및 시간을 절감할 수 있고 천연물질을 이용한 제조방법이므로 인체에 부작용이 없다.

Description

강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트 제조방법 {MANUFACTURING METHOD OF BIO CELLULOUS SHEET HAVING CURCUMIN}

본 발명은 바이오셀룰로오스 시트 제조방법에 관한 것으로, 특히 강황이 함유된 바이오셀룰로오스 시트 제조방법 관한 것이다.

일반적으로 화장품 분야에서 시트(sheet) 타입의 팩은 손으로 바를 필요 없이 특정 형태로 제작된 시트를 인체에 붙이는 것으로 보습 및 청정효과 등을 얻을 수 있는 제품이다. 시트 타입의 팩은 일반적인 화장유액에 비해서 오랫동안 피부에 작용할 수 있도록 유액을 담지할 수 있는 지지체를 갖고 있고, 해당 지지체가 제공하는 폐쇄효과(Occlusive effect)에 의한 피부 효능 성분의 피부침투효과 증진으로 인해 보습효과, 피부미용효과가 탁월한 화장 제품이다.

일반적으로 화장용 시트는 코튼이나 펄프에서 수득한 식물 셀룰로오스 섬유나 혹은 합성 섬유로 만든 부직포를 화장유액의 담수체 겸 마스크 모양의 지지체로 사용한다. 이 때 적용하는 부직포의 재질이나 종류, 원재료에 따라서 다양한 사용감과 효능을 부여할 수 있으며, 섬유 부직포 외에도 다양하고 독특한 재질의 지지체들이 화장유액의 담수체로 사용될 수 있고, 사용감, 착용감, 효능 등에 있어서 차별화하기 위한 다양한 소재연구가 시도되고 있다.

한편, 미생물을 이용하여 생산되는 바이오셀룰로오스(bio cellulose)는 천연소재이므로 부작용이 없고 환경오염을 발생시키지도 않으며, 식물 셀룰로오스와달리 초미세섬유이고, 우수한 물리적 강도, 무해한 생물 분해성, 높은 함수능력, 투명성 때문에 주목 받고 있는 소재이다. 이러한 물리적, 화학적 성격 때문에 식품, 의료 등의 산업 재료로 사용되고 있다. 현재 바이오셀룰로오스 시트의 탈수 및 압착하는 제조과정은 타올이나 스폰지등을 이용하여 압착하는 방식으로 한번에 소량(1 내지 10장)의 시트를 수득하거나, 또는 원심분리를 이용하여 수 십장의 시트를 수득하는 방식이 이용되고 있다. 미생물을 통해 제조된 바이오셀룰로오스는 배양액 특유의 냄새 및 착색으로 인해 탈취 및 탈색 작업이 필요하다.

대한민국 공개특허 제2010-0135455호는 바이오셀룰로오스 마스크팩 시트에 관한 것으로, 아세토박터 자일리넘 및 효모의 공배양을 이용한 바이오셀룰로오스 마스크팩을 개시한다. 그러나 이는 제조된 바이오셀룰로오스를 탈취하는 과정이 오래 걸리는 문제점이 있다.

따라서 제조공정이 보다 용이하여 경제성이 있는 바이오셀룰로오스 시트 개발이 요구된다.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 제조공정이 용이할 뿐 아니라 보습효과 및 노화방지 효과가 뛰어난 바이오셀룰로오스 시트 제조방법을 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명자들은 강황 성분이 함유되어 보습효과 및 노화방지 효과가 뛰어난 바이오셀룰로오스 마스크팩 시트의 제조방법을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명은 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트 제조방법으로,

상기 방법은 멸균한 배양액에 바이오셀룰로오스 생산균주인 아세토박터 자일리넘(Acetobactor Xylinum) 균을 접종하는 단계; 상기 생산균주를 8 내지 12일간 30℃에서 배양하여 바이오셀룰로오스를 생산하는 단계; 상기 바이오셀룰로오스를 수거하고 슬라이스 절단 및 세척하는 단계; 상기 슬라이스 절단된 바이오셀룰로오스를 50장 내지 200장을 메쉬백(mesh bag)내에 쌓아 넣는 바이오셀룰로오스 적층물 형성단계; 상기 바이오셀룰로오스 적층물을 포함하는 복수개의 메쉬백을 수직방향으로 쌓아 미리 정한 무게로 압축하여 탈수하고 바이오셀룰로오스 시트의 두께를 조절하는 단계; 상기 탈수 및 두께 조절된 바이오셀룰로오스를 방부처리 하고 부직포 또는 펄지를 접지하여 성형하는 단계; 및 상기 성형하는 단계를 거친 바이오셀룰로오스를 밀봉 후 감마레이를 이용하여 멸균하는 단계를 포함하고, 상기 배양액은 코코넛용액 60 내지 80 중량%, 강황 0.1 내지 30 중량% 및 첨가제 0.05 내지 0.1중량%를 포함하는 용액인, 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 배양액 멸균은 100℃에서 30분간 수행하는 것인, 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 방부처리는 페녹시에탄올(phenoxy ethanol), 메틸파라벤(methyl paraben), 에틸파라벤, 프로필파라벤, 부틸파라벤 및 1,2-헥산다이올 중선택된 하나 이상의 물질이 0.1 중량% 내지 0.3 중량%로 포함된 수용액에 침지하는 것이고, 상기 침지는 2 내지 30시간동안 진행되는, 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 미리 정한 무게는 0.8 내지 1.2 톤이고, 상기 두께는 0.1mm 내지 0.6mm로 조절되는 것인, 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트를 제공한다.

본 발명은 또한, 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트를 이용하여 제조한 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 마스크팩을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 마스크팩은 화장료 성분을 추가로 포함하는, 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 마스크팩을 제공한다.

본 발명의 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 제조방법은 피부보습, 노화방지 등의 효과가 있는 강황을 이용하여 마스크팩을 제조함에 따라 별도의 탈색 및 탈취공정이 필요없어 제조비용 및 시간을 절감할 수 있고 천연물질을 이용한 제조방법이므로 인체에 부작용이 없다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 강황 성분이 포함된 배양액에서 제조한 바이오셀룰로오스 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 강황 성분이 포함된 배양액에서 제조한 바이오셀룰로오스를 가공하여 제조한 마스크팩이다.

이하 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

한 양태에서 본 발명은 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트 제조방법으로, 상기 방법은 멸균한 배양액에 바이오셀룰로오스 생산균주인 아세토박터 자일리넘(Acetobactor Xylinum) 균을 접종하는 단계; 상기 생산균주를 8 내지 12일간 30℃에서 배양하여 바이오셀룰로오스를 생산하는 단계; 상기 바이오셀룰로오스를 수거하고 슬라이스 절단 및 세척하는 단계; 상기 슬라이스 절단된 바이오셀룰로오스를 50장 내지 200장을 메쉬백(mesh bag)내에 쌓아 넣는 바이오셀룰로오스 적층물 형성단계; 상기 바이오셀룰로오스 적층물을 포함하는 복수개의 메쉬백을 수직방향으로 쌓아 미리 정한 무게로 압축하여 탈수하고 바이오셀룰로오스 시트의 두께를 조절하는 단계; 상기 탈수 및 두께 조절된 바이오셀룰로오스를 방부처리 하고 부직포 또는 펄지를 접지하여 성형하는 단계; 및 상기 성형하는 단계를 거친 바이오셀룰로오스를 밀봉 후 감마레이를 이용하여 멸균하는 단계를 포함한다.

본 발명의 바이오셀룰로오스(Biocellulose)는 미생물 배양을 통해 만들어진 셀룰로오스로 미생물 셀룰로오스(microbial cellulose)로 불리기도 하며, 의약품용 화상처리제나 화장용 마스크팩의 소재로 활용되고 있다. 바이오셀룰로오스는 식물로부터 얻어지는 셀룰로오스와 같이 글루코오스가 β-1,4로 결합된 폴리머이나, 그의 섬유폭은 식물셀룰로오스보다 훨씬 적고, 3차원 망상구조를 이루고 있어 보수성이 우수하다. 화장용 마스크에 사용할 경우 하이드로겔 마스크와 같은 부드러운 질감과 매끄러운 착용감을 줄 수 있으며, 밀착성이 우수하다. 본 발명의 바이오셀룰로오스는 배양액으로 강황 추출물, 설탕 및 초산이 함유된 과일쥬스 예를 들면 코코넛을 이용하고, 본 발명의 효과를 달성하기 위해 다양한 분류에 속하는 미생물이 사용된다.

강황(Turmeric, Curcuma longa)은 생강목에 속하는 다년생 식물로서 인도를 중심으로 한 열대, 아열대 지역에서 주로 재배되며 줄기와 뿌리를 식용, 약용 등으로 사용된다. 주성분은 커큐미노이드(curcuminoid)의 색소 성분이며, 최근 커큐미노이드중 약 73%를 구성하는 생리활성물질인 커큐민의 약리효과가 알려지면서 항산화, 항균, 혈액순환 개선 및 지혈과 해독, 아토피 피부염, 안드로겐성 탈모증 또는 여드름에 효능 등 다양한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 발명에서는 강황 성분을 배양액에 첨가하여 바이오셀룰로오스를 제조한다. 상기 강황은 피부보습 및 노화방지 등의 효과로 인해 마스크팩의 원료로 사용함으로써 기존 마스크팩과 차별화가 가능하다. 한 구현예에서 상기 배양액은 코코넛용액 60 내지 80 중량%, 강황 5 내지 20 중량% 및 첨가제 0.05 내지 0.1중량%를 포함하는 용액이다. 본 발명의 제조방법은 상기 강황성분이 배양액에 첨가되면 생성되는 바이오셀룰로오스의 색상이 도 1과 같이 노란빛을 띄게 되어 미관상 수려해짐으로써 기존 공정에 포함되는 탈색공정이 필요없다. 또한 강황 특유의 향으로 인해 배양액 자체의 향을 없애기 위한 탈취공정도 필요없게 된다. 이러한 별도의 탈색 및 탈취 공정이 필요 없이 마스크팩을 제조함으로써 제조 비용 및 제조 시간을 절감할 수 있다. 또한 천연물질을 이용한 제조방법이므로 인체에 부작용이 없다.

상기 배양액에 접종하는 미생물은 아세토박터 속(Acetobactor sp.), 라이조비움(Rhizobium)속 또는 아그로박터(Agrobacterium)속 중 하나 이상의 미생물을 이용하여 바이오셀룰로오스를 제조할 수 있으며, 바람직하게 아세토박터 자일리넘(Acetobactor Xylinum)이다. 상기 미생물의 배양조건은 20℃ 내지 40℃에서 5 내지 10일간 배양하는 것으로, 이는 상기 바이오셀룰로오스를 생산하는 미생물의 최적 성장상태를 유지하기 위함이다. 상기 미생물의 배양조건에서 온도가 20℃ 미만으로 떨어질 경우 온도가 너무 낮아 미생물이 잘 생장하지 못하여 목적하는 바이오셀룰로오스를 생산하기 어려우며, 온도가 40℃를 초과하더라도 그 온도가 너무 높아 미생물 성장에 악영향을 미쳐 목적하는 바이오셀룰로오스를 생산하기 어렵게 된다. 본 발명에의 한 구현에에서는 아세토박터 자일리넘을 이용하여 바이오셀룰로오스를 생산한다.

본 발명에서는 바이오셀룰로오스 시트의 두께조절을 용이하게 하기 위해 바이오셀룰로오스 배양용기를 일정 크기 예를 들면 가로 30cm 내지 35cm, 세로 30cm 내지 35cm 크기의 용기에서 배양하여 두께 0.5mm 내지 2.0mm 바이오셀룰로오스를 생산한다. 생산된 바이오셀룰로오스는 메쉬백(mesh bag) 내에 50장 내지 200장을 쌓아 넣고, 이러한 바이오셀룰로오스 적층물을 포함한 메쉬백을 수직방향으로 복수개를 쌓는다. 상기 메쉬백 적층물은 0.8 내지 1.2 톤의 무게로 압착하여 탈수하고, 또한 무게 조절을 통해 바이오셀룰로오스 시트의 두께를 0.1mm 내지 0.6mm로 조절할 수 있다. 필요에 따라 정제수를 이용하여 바이오셀룰로오스 시트를 수차례 세정할 수 있다.

본 발명의 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트 제조방법은 방부처리 단계를 포함한다. 바이오셀룰로오스의 특성상 외부의 오염원등에 의해 쉽게 오염 및 부패되기 때문에 화장용 마스크팩 시트로 사용되기 위해 방부처리 공정을 거친다. 한 구현예에서는 생성된 바이오셀룰로오스 시트를 정제수로 3회 이상 세척한 후 방부처리 공정을 진행한다. 상기 방부처리는 페녹시에탄올(phenoxy ethanol), 메틸파라벤(methyl paraben), 에틸파라벤, 프로필파라벤, 부틸파라벤 및 1,2-헥산다이올 중 선택된 하나 이상을 이용하는 것이며, 상기 하나 이상의 물질을 정제수에 첨가하여 바이오셀룰로오스 시트를 침지하여 처리한다. 한 구현예에서 상기 수용액에는 0.1 내지 0.3 중량%로 포함되고, 상기 침지는 2 내지 30시간 동안 진행된다. 상기 방부처리를 거쳐 완성된 바이오셀룰로오스 시트는 장기 보관이 가능하며, 다양한 화장료를 적용시킬 수 있다.

본 발명에 따른 바이오셀룰로오스 시트에 적용할 수 있는 화장료에는 특별한 제한이 없으며 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및/또는 향료와 같은 통상적인 첨가제 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스는 성형기 등을 이용하여 마스크 형태로 가공하여 얼굴용 마스크팩을 제조할 수 있다(도 2). 한 구현예에서 펄지 및 부직포를 평판형 바이오셀룰로오스의 양면에 각각 접지하고, 바이오셀룰로오스의 90% 수분이 제거되도록 약 0.3 mm로 압축한다. 화장용 마스크팩으로의 제조를 위해 필수공정인 성형, 접기, 삽입, 충진 및 포장 공정, 감마레이를 조사하여 멸균하는 단계를 추가로 거친다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예

실시예 1 바이오셀룰로오스 시트의 제조

가. 배양균주 준비

코코넛 추출물 원액에 초산 1%(v/v)를 첨가한 배 (pH3 ∼ 4) 400ml를 1L 삼각플라스크에 넣고, 아세터박터 균주(Acetobacter xylinum BRC5)를 접종하여 30℃, 150rpm 조건에서 3일간 진탕 배양하였다.

나. 바이오셀룰로오스 생산

강황은 강황 자체를 믹서로 갈아 여과하여 강황 추출액을 사용하였다. 생산되는 바이오셀룰로오스의 형상을 조절하기 위해 가로 32cm, 세로 33cm 플라스틱용기를 사용하였으며, 배양액은 초산 1%(v/v), 설탕 10%(v/v), 강황 추출액 10중량% 가 포함된 코코넛추출액으로 제조하였다. 상기 실시예 1 (가)에 따른 배양균주액을 5%(v/v)로 접종하고, 30℃에서 10일간 정치 배양하여 10 내지 15mm 두께의 바이오 셀룰로오스를 생성시킨 뒤, 이를 슬라이스(Slice)하여 약 3mm 두께의 반투명한 겔상태의 미생물 셀룰로오스를 수득하였다.

상기 슬라이스 된 바이오셀룰로오스 100개를 메쉬백(mesh bag) 내에 쌓아 넣었다. 상기 바이오셀룰로오스 적층물을 포함하는 메쉬백 50개를 준비하고 1톤의 무게로 탈수 및 압착하여 0.15 ~ 0.5mm의 바이오셀룰로오스 시트를 제조하였다. 이는 동시에 1000 내지 10000장의 바이오셀룰로오스 시트를 제조할 수 있으므로 제조비용 및 시간을 절약할 수 있다.

다. 압축 및 성형

상기 실시예에 따라 제조 및 가공된 각각의 바이오셀룰로오스 시트 일면에 부직포를 부착하고 타면에는 펄지를 부착한 후 90% 이상의 수분이 제거되도록 압축한 후 성형기를 이용하여 얼굴형태의 마스크팩 시트를 완성하였다. 상기 완성된 마스크팩 시트의 2차 오염을 막기 위해 비닐로 밀봉 후 감마레이를 조사하여 2차 멸균하였다.

이상에서 본원의 예시적인 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본원의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본원의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본원의 권리범위에 속하는 것이다.

본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다.

Claims (7)

1. 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트 제조방법으로,
   상기 방법은 멸균한 배양액에 바이오셀룰로오스 생산균주인 아세토박터 자일리넘(Acetobactor Xylinum) 균을 접종하는 단계;
   상기 생산균주를 8 내지 12일간 30℃에서 배양하여 바이오셀룰로오스를 생산하는 단계;
   상기 바이오셀룰로오스를 수거하고 슬라이스 절단 및 세척하는 단계;
   상기 슬라이스 절단된 바이오셀룰로오스를 50장 내지 200장을 메쉬백(mesh bag)내에 쌓아 넣는 바이오셀룰로오스 적층물 형성단계;
   상기 바이오셀룰로오스 적층물을 포함하는 복수개의 메쉬백을 수직방향으로 쌓아 미리 정한 무게로 압축하여 탈수하고 바이오셀룰로오스 시트의 두께를 조절하는 단계;
   상기 탈수 및 두께 조절된 바이오셀룰로오스를 방부처리 하고 부직포 또는 펄지를 접지하여 성형하는 단계; 및
   상기 성형하는 단계를 거친 바이오셀룰로오스를 밀봉 후 감마레이를 이용하여 멸균하는 단계를 포함하고,
   상기 배양액은 코코넛용액 60 내지 80 중량%, 강황 0.1 내지 30 중량% 및 첨가제 0.05 내지 0.1중량%를 포함하는 용액인,
   강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트 제조방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 배양액 멸균은 100℃에서 30분간 수행하는 것인,
   강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트 제조방법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 방부처리는 페녹시에탄올(phenoxy ethanol), 메틸파라벤(methyl paraben), 에틸파라벤, 프로필파라벤, 부틸파라벤 및 1,2-헥산다이올 중 선택된 하나 이상의 물질이 0.1 중량% 내지 0.3 중량%로 포함된 수용액에 2 내지 30시간 동안 침지하는 것인,
   강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트 제조방법.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 미리 정한 무게는 0.8 내지 1.2 톤이고,
   상기 두께는 0.1mm 내지 0.6mm로 조절되는 것인,
   강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트 제조방법.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트.
   
6. 제 5항의 강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 시트를 이용하여 제조한,
   강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 마스크팩.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 마스크팩은 화장료 성분을 추가로 포함하는,
   강황 성분이 함유된 바이오셀룰로오스 마스크팩.

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