KR20170098397A - 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 장치 및 그 방법과 그 방법으로 제조되는 마스크 팩 - Google Patents

진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 장치 및 그 방법과 그 방법으로 제조되는 마스크 팩 Download PDF

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Abstract

본 발명은 천연원료에서 유효성분을 추출하여 원료원액을 제조하고, 제조된 원료원액을 마스크 팩 시트에 살포한 후, 원료원액이 살포된 마스크 팩 시트를 진공상태에서 동결건조하고, 이를 재단하여 제조되는 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 장치 및 그 방법가 그 방법에 의해 제조되는 마스크 팩에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 천연원료원액을 마스크 팩 시트에 분사함에 따라 상기 마스크 팩 시트에 천연원료원액이 균일하게 살포되고, 상기 천연원료원액이 상기 마스크 팩 시트의 내부로 깊이 침투되고 건조되며, 진공상태에서 연속적으로 이루어질 수 있고, 동결 건조에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다

Description

진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 장치 및 그 방법과 그 방법으로 제조되는 마스크 팩{MANUFACTURING DEVICE OF MASK PACK USING VACUUM FREEZE DRYING AND MASK PACK MANUFACTURING METHOD THEREOF AND MASK PACK BY THE METHOD}
본 발명은 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 장치 및 그 방법과 그 방법으로 제조된 마스크 팩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 천연원료에서 유효성분을 추출하여 원료원액을 제조하고, 제조된 원료원액을 마스크 팩 시트에 살포한 후, 원료원액이 살포된 마스크 팩 시트를 진공상태에서 동결건조하고, 이를 재단하여 제조되는 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 장치 및 그 방법과 그 방법에 의해 제조된 마스크 팩에 관한 것이다.
현대 사회에서는 여성은 물론 남녀노소를 불문하고 누구나 더욱 건강하고 아름다운 피부를 유지하고자 피부미용에 대한 관심이 증대되고 있다.
이러한 추세에 따라, 피부가 거칠어지거나 햇볕에 타고 피로할 경우에 얼굴을 아름답게 유지하기 위한 방식으로서, 피부에 영양을 공급하여 얼굴 피부를 탄력성이 있도록 하기 위하여 세안 후에 마사지를 하며, 피부에 영향을 공급하기 위하여 오이나 감귤 등의 천연재료 또는 마사지용 크림, 영양 팩, 세안 팩, 고무 팩, 석고 팩 등의 팩 종류의 제품을 바른 상태에서 얼굴에 미용티슈나 기타 보조 수단을 부착하여 사용하고 있다.
또한, 손쉽게 마사지를 하기 위하여 부직포, 미용필름 및 하이드로겔 등을 일정한 형태로 압축시킨 미용제품을 마사지하는 얼굴 부위에 덮거나/씌워서 사용하는 원형이나 얼굴모양의 다양한 종류의 마스크 팩이 사용되고 있다.
상기 마스크 팩은 부직포, 미용필름, 종이 및 하이드로겔 등의 시트에 피부 노폐물 제거, 주름개선, 미백 및 보습 등 다양한 성분을 가스 또는 액체 상태로 침투하게 함침(impregnation)하여 적절한 모양으로 절단하여 포장한 것으로서, 얼굴과 같은 피부를 감싸 수분과 미용성분을 피부에 공급함으로써 피부를 깨끗하게 하고 아름답게 하며, 피부 생리기능을 회복시켜주는 화장품의 종류이다.
이러한 마스크 팩을 제조하는 방법 중의 하나로서, 공개특허공보 제10-2015-0136876호에 동결건조분말을 이용한 거즈형 마스크 팩이 개시되어 있다.
상기 기술은 마스크 시트를 권취부에 권취하여 준비하는 제1단계와; 바인더로서, 기능성 동결건조분말액을 에어스프레이부에 투입하는 제2단계와; 연속적으로 순환하는 벨트에 바인더 분사노즐을 설치하고, 상기 마스크 시트에 기능성 동결건조분말액을 분사하여 코팅 처리하는 제3단계와; 상기 동결건조분말액이 분사되어 코팅된 마스크 시트의 상부면을 IR건조하는 제4단계와; 상기 동결건조분말액이 분사되어 코팅된 마스크 시트의 하부면을 열풍건조하는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
즉, 상기의 기술은 동결 건조된 동결건조분말액을 마스크 시트에 분사하고 이를 건조하는 방식에 의해 마스크 팩을 제조하는 것으로서, 건조된 동결건조분말액이 마스크 시트에 분사됨에 따라 마스크 시트 전체 표면에 균일한 도포가 이루어지지 않고, 마스크 시트 표면에 낙하하지 못한 동결건조분말액의 일부가 소실되는 문제점이 발생된다.
이에 더하여, 분사된 동결건조분말액은 마스크 시트의 표면에만 부착되고, 부착된 동결건조분말액과 마스크 시트와의 밀착성이 저하됨에 따라 마스크 팩을 취급하는 과정에서 상기 동결건조분말액이 탈리되는 문제점이 발생된다.
KR 10-2015-013686 A(2015. 12. 08. 공개)
본 발명은 상기 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 유효성분이 추출된 원료 원액을 마스크 팩 시트에 살포한 후, 원료 원액이 살포된 마스크 팩 시트를 진공상태에서 동결건조하여 제조되는 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 장치는 진공상태가 유지될 수 있도록 밀폐형으로 형성되고, 그 내부는 격벽체에 의해서 권출부(110), 분사부(120), 동결건조부(130) 및 권취부(150)로 구획되며, 상기 권출부(110)에는 마스크 팩 시트(10)가 권취된 제1 롤러(111)가 회전가능하게 설치되고, 상기 제1 롤러(111)에 권취된 마스크 팩 시트(10)가 권출되면서 상기 격벽체에 설치된 가이트롤러(102)의 안내에 따라 상기 분사부(120) 및 동결건조부(130)를 통과하여 이송되고, 이송된 상기 마스크 팩 시트(10)가 상기 권취부(150)에 구비된 제2 롤러(112)에 권취되는 본체(100); 천연원료원액(20)을 상기 분사부(120)에 분사하는 분사장치(200); 상기 동결건조부(130)의 동결건조 조건을 형성하도록 냉각시키는 냉각장치(300); 상기 본체(100) 내부에 수용된 공기를 외부로 진공토출하여 진공 조건을 형성시키는 진공장치(400); 상기 본체(100) 내부의 온도, 진공 및 습도 상태를 검출하는 상태검출장치(500); 상기 동결건조부(130)의 습기를 제습하는 제습장치(600); 상기 동결건조부(130)에 설치되고, 상기 마스크 팩 시트(10)에 열을 제공하여 수착된 천연원료원액에 포함된 수분을 승화시키는 적외선히터장치(800); 및 설정된 로직에 따라 상기 마스크 팩 시트(10)의 이송 속도, 냉동 온도 및 진공 압력을 제어하는 제어장치(900)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 동결건조부(130)와 권취부(150)의 사이에는 격벽체(102)에 의해서 구획되고, 상기 마스크 팩 시트(10)에 자외선을 조사하는 자외선장치(700)가 설치된 자외선조사부(140)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 방법은 천연물로부터 유효성분을 추출하는 천연원료 추출단계(S10); 상기 천연원료 추출단계(S10)에서 추출된 추출물을 농축하여 천연원료원액을 제조하는 천연원료원액 제조단계(S20); 상기 천연원료원액 제조단계(S20)에서 제조된 상기 천연원료원액을 마스크 팩 시트(10)에 분사하여 상기 천연원료원액을 상기 마스크 팩 시트(10)에 수착시키는 원액살포단계(S30); 상기 원액살포단계(S30)를 통해 상기 천연원료원액(20)이 수착된 상기 마스크 팩 시트(10)를 진공상태에서 동결건조하는 동결건조단계(S40); 및 상기 동결건조단계(S40)에서 동결건조된 상기 마스크 팩 시트(10)를 얼굴 성형에 맞게 재단하는 재단단계(S60)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 동결건조단계(S40)와 상기 재단단계(S60) 사이에 수행되는 것으로서, 상기 동결건조단계(S40)에서 건조된 상기 마스크 팩 시트(10)에 자외선을 조사하는 자외선조사단계(S50)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 동결건조단계(S40)는 진공 압력을 6mbar 이하로 유지되면서, 동결온도 -80 ~ -40℃에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 원액살포단계(S30) 및 상기 동결건조단계(S40)는 상기 진공상태를 유지하면서 상기 마스크 팩 시트(10)를 이송하여 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 천연원료원액을 마스크 팩 시트에 분사함에 따라 상기 마스크 팩 시트에 천연원료원액이 균일하게 살포되고, 상기 천연원료원액이 상기 마스크 팩 시트의 내부로 깊이 침투되고 건조됨에 따라 동결 건조 후 건조된 천연원료가 상기 마스크 팩 시트로부터 탈리되는 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 동결 건조는 진공상태에서 연속적으로 이루어질 수 있고, 동결 건조에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 장치 및 그 방법에서 진공 동결 건조장치의 대략적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 방법을 나타낸 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 방법에서 동결 건조에 대한 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조방법에 의해서 제조된 일 실시 예에 따른 마스크 팩.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 천연원료에서 유효성분을 추출하여 원료원액을 제조하고, 제조된 원료원액을 마스크 팩 시트에 살포한 후, 원료원액이 살포된 마스크 팩 시트를 진공상태에서 동결건조하고, 이를 재단하여 제조되는 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 장치에서 사용되는 진공 동결 건조장치의 대략적인 구성도를 나타낸 것이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 장치는 본체(100)와, 상기 본체(100)의 내부에 격벽체에 의해서 구획된 권출부(110), 분사부(120), 동결건조부(130), 자외선조사부(140) 및 권취부(150)와, 분사장치(200), 냉각장치(300), 진공장치(400), 상태검출장치(500), 제습장치(600), 자외선장치(700), 적외선히터장치(800) 및 제어장치(900)를 포함하여 구성된다.
상기 본체(100)는 본 발명의 마스크 팩 시트가 진행되면서 진공 동결 건조되기 위한 소정의 공간부가 형성된 것으로서, 내부에 진공상태가 형성되고 상기 형성된 진공상태가 유지될 수 있도록 밀폐형으로 형성된다. 이때, 그 외형은 원통형으로 구성될 수 있으나, 진공 상태에 따른 외압을 견딜 수 있는 형태이면 어느 형태라도 무관하다.
아울러, 상기 본체(100)의 전방부 및 후방부에는 마스크 팩 시트를 투입하기 위해서 개폐가능한 출입구(도면에 미표시)가 구비된다.
상기 본체(100)의 내부는 격벽체(101)에 의해서 5개의 구역으로 구획된다.
또한, 상기 격벽체(101) 각각에는 마주하여 설치되는 한 쌍의 가이드롤러(102)가 구비되어 마스크 팩 시트의 이동을 안내한다.
상기 5개의 구역은 전방(좌측)에서 후방으로 권출부(110), 분사부(120), 동결건조부(130), 자외선조사부(140) 및 권취부(150)로 구성된다.
상기 권출부(110)는 마스크 팩 시트(10)가 권취된 제1 롤러(111)가 회전가능하게 설치되는 공간으로서, 상기 제1 롤러(111)는 도면에 표시하지 않았으나 모터에 의해서 회전될 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 분사부(120)는 이동되는 상기 마스크 팩 시트(10)에 천연원료원액을 분사하는 부분으로서, 천연원료원액의 분사에 따라 상기 마스크 팩 시트(10)에 상기 천연원료원액이 수착(收着)된다.
상기 동결건조부(130)는 이동되는 상기 마스크 팩 시트(10)를 동결건조시키는 부분으로서, 냉각에 의해 이동되는 상기 마스크 팩 시트(10)에 수착된 천연원료원액이 동결건조되게 된다.
상기 자외선조사부(140)는 이동되는 상기 마스크 팩 시트(10)를 하부에서 자외선(ultraviolet ray)을 조사하여 살균하는 부분으로서, 설계조건에 따라 생략 가능하다.
상기 권취부(150)는 이송된 마스크 팩 시트(10)를 권취하는 부분으로서, 상기 마스크 팩 시트(10)의 권취는 제2 롤러(112)에 의해서 이루어진다. 이때, 상기 제2 롤러(112)는 도면에 표시하지 않았으나 모터에 의해서 회전될 수 있도록 구성될 수 있다.
상기의 구성에서 분사부(120)와 동결건조부(130) 사이에 설치된 가이드롤러(102)는 상기 마스크 팩 시트(10)를 안내하면서 상기 마스크 팩 시트(10)를 소정의 압력으로 가압하여 분사된 천연원료원액(20)이 상기 마스크 팩 시트(10)의 내부에 침투되게 된다. 또한, 상기 가이드롤러(102) 사이를 조절 가능하게 구성하여, 상기 가이드롤러(102)의 간극 조절을 통해 상기 마스크 팩 시트(10)에 수착되는 천연원료원액(20)의 수착량이 조절될 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 분사장치(200)는 천연원료원액(20)을 상기 분사부(120)에 분사하는 장치로서, 원액탱크(210)에 수용된 천연원료원액(20)을 펌핑하는 펌프(220)와 상기 펌프(220)로부터 이송되는 천연원료원액(20)을 상기 분사부(120)에 살포하는 분사노즐(230)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 분사노즐(230)로는 상기 천연원료원액(20)을 무화(atomization)시켜 분사할 수 있는 초음파 노즐이 이용될 수 있다.
상기 냉각장치(300)는 상기 동결건조부(130)의 동결건조 조건을 형성하도록 상기 동결건조부(130)를 냉각시킨다.
상기 진공장치(400)는 상기 본체(100) 내부에 수용된 공기를 외부로 진공토출하여 진공 조건을 형성시킨다.
상기 상태검출장치(500)는 상기 본체(100) 내부의 온도, 진공 및 습도 상태를 검출하는 기능을 수행하는 것으로서, 온도를 검출하는 온도검출부(510) 및 압력을 검출하는 압력검출부(520)를 포함하여 구성되며, 습도를 검출하는 습도검출부가 더 포함될 수 있다.
설계 조건에 따라서 상기 상태검출장치(500)는 상기 동결건조부(130)에만 설치되어 온도, 진공 및 습도 상태를 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 제습장치(600)는 상기 동결건조부(130)의 습기를 제습하는 장치로서, 흡습제 등을 이용하여 수분을 흡습시켜서 제습되게 구성될 수 있다.
상기 자외선장치(700)는 상기 자외선조사부(140)에 설치되어 상기 마스크 팩 시트(10)에 자외선(ultraviolet ray)을 조사하는 장치이다. 상기 자외선장치(700)에서 조사되는 자외선은 250 ~ 260nm의 파장을 가지는 것으로 구성될 수 있으며, 조사된 자외선에 의해서 미생물을 포함한 균을 살균시킨다.
상기 적외선히터장치(800)는 상기 동결건조부(130)에 설치되고, 상기 이송되는 상기 마스크 팩 시트(10)에 열을 제공하여 수착된 천연원료원액에 포함된 수분을 승화시키는 장치이다.
상기 제어장치(900)는 진공 동결 건조장치의 전체적인 구성을 설정된 로직에 따라 제어하는 기능을 수행하는 것으로서, 설정된 로직에 따라 상기 마스크 팩 시트의 이송 속도, 냉동 온도 및 진공 압력 등을 제어하게 된다.
이때, 진공 동결 건조에 따른 상기 동결건조부(130)의 온도 조건은 이송되는 마스크 팩 시트의 두께, 마스크 팩의 이송 속도 및 천연원료원액의 분사량 등에 따라 달라질 수 있으나, -80 ~ -40℃로 유지되게 제어될 수 있다.
또한, 상기 동결건조부(130)의 진공에 따른 압력 조건은 6mbar(또는 4.6Torr)이하로 유지되도록 구성될 수 있다.
6mbar(또는 4.6Torr)이하의 낮은 압력 하에서 얼음의 형태를 가지는 수분은 열에너지의 공급에 따라 액체로 변하지 않고 수증기로 직접 승화되며, 승화되는 수증기에 의하여 물질에는 무수히 많은 공간이 형성되면서 건조되게 된다.
이와 같은 구성에 따르면, 상기 권출부(110)에는 마스크 팩 시트(10)가 권취된 제1 롤러(111)가 회전가능하게 설치되고, 상기 제1 롤러(111)에 권취된 마스크 팩 시트(10)가 권출되면서 상기 격벽체(101)에 설치된 가이트롤러(102)의 안내에 따라 상기 분사부(120), 동결건조부(130) 및 자외선조사부(140)를 통과하여 이송되고, 이송된 상기 마스크 팩 시트(10)는 상기 권취부(150)에 구비된 제2 롤러(112)에 권취된다.
상기 제1 롤러(101)에 따른 마스크 팩 시트(10)의 권출과 상기 제2 롤러(102)에 따른 권취에 의해서 권출된 마스크 팩 시트(10)는 본체(100) 내부에서 이송되게 되고, 이송되는 마스크 팩 시트(10)에 천연원료원액이 분사되며, 분사된 천연원료원액에 포함된 수분은 동결된 상태에서 승화되게 되어 상기 마스크 팩 시트(10)에는 쳔연원료성분만 잔존되게 된다.
이와 같이 구성된 진공 동결 건조장치에 의해서 분사된 천연원료원액은 결빙점 이하로 동결되어 성분 변화가 방지되고 기발성 성분의 손실이 적으며, 동결고체 상태에서 건조됨으로써 형태가 불변된다. 또한, 분리, 표면강화 조직의 변화 등이 있어 분쇄, 재용해(복원)가 용이하고, 밀폐된 진공상태에서 처리됨으로써 산화나 균의 오염을 방지할 수 있으며, 잔존 수분을 최소화하여 보존성이 뛰어난 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공 동결 건조장치는 권출부(110), 분사부(120), 동결건조부(130), 자외선조사부(140) 및 권취부(150)가 각각 구획되어 구성됨에 따라 간섭을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 즉, 분사부(120)에서 분사되는 천연원료원액은 상기 분사부(120) 내에서만 미스트 형태로 존재하고, 냉각장치(300)는 동결건조부(130)를 집중적으로 냉각함에 따라 냉각되는 구획이 최소화되도록 구성될 수 있다.
상기와 같이, 상기 권취부(150)에 권취된 마스크 팩 시트(10)는 상기 본체(100)에서 분리된 후, 마스크 팩 형태로 재단되어 포장된다. 여기서 포장은 진공 상태에서 이루어질 수 있으며, 진공 포장된 이후 고주파 살균 및 멸균 공정이 포함될 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조방법에 대해서 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 방법을 나타낸 흐름도를 나타낸 것이다.
첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 방법은 천연원료 추출단계(S10), 천연원료원액 제조단계(S20), 원액살포단계(S30), 동결건조단계(S40), 자외선조사단계(S50) 및 재단단계(S60)를 포함하여 이루어진다.
1. 천연원료 추출단계(S10)
천연원료 추출단계(S10)는 천연물로부터 유효성분을 추출하는 단계이다.
이때, 천연물로부터 유효성분의 추출은 열수추출법 또는 에탄올을 이용한 용매 추출법을 이용하여 추출될 수 있다.
상기 열수추출법은 건조된 천연물을 물에 세척한 후 수분을 제거하고 칭량(秤量, weighing capacity)하여 파쇄한 후 천연물 분말시료를 제조하고, 상기 천연물 분말시료에 상기 천연물 분말시료 무게의 10배에 해당하는 멸균된 정제수를 첨가하여 80℃에서 24시간 중탕을 3회 반복하여 추출하고, 상기 추출된 추출물을 여과지로 여과하여 추출될 수 있다.
또한, 상기 에탄올을 이용한 용매 추출법은 건조된 천연물을 세척하고 수분을 제거하고 칭량(秤量, weighing capacity)하여 파쇄한 후 천연물 분말시료를 제조하고, 60 ~ 80% 에탄올 100mL에 상기 천연물 분말시료를 일정량 투입하고 2시간 환류냉각하여 추출될 수 있다.
아울러, 상기 추출물의 유효 성분으로서 상기 유효성분 이외에 화장품 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함할 수 있는 것으로서, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 사용될 수 있다.
상기에서 천연물은 피부 미용에 따라 다양하게 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 천연물은 피부 노폐물 제거, 주름 제거, 미백 효과 등이 있는 다양한 재료가 사용될 수 있다.
2. 천연원료원액 제조단계(S20)
천연원료원액 제조단계(S20)는 상기 천연원료 추출단계(S10)에서 추출된 추출물을 농축하여 천연원료원액을 제조하는 단계이다.
이때, 상기 천연원료원액은 상기 천연원료 추출단계(S10)에서 추출된 추출물을 여과지로 여과한 후, 회전감압농축기를 이용하여 농축될 수 있다.
3. 원액살포단계(S30)
원액살포단계(S30)는 상기 천연원료원액 제조단계(S20)에서 제조된 천연원료원액을 마스크 팩 시트(10)에 분사하여 상기 천연원료원액을 상기 마스크 팩 시트(10)에 수착시키는 단계이다.
이때, 상기 마스크 팩 시트(10)는 부직포, 하이드로겔시트 및 셀룰로오스시트 등으로 구성될 수 있다.
상기 원액살포단계(S30)는 진공 동결 건조장치의 분사부(120)에서 이루어지며, 분사장치(200)에 의해서 이송되는 상기 마스크 팩 시트(10)에 천연원료원액(20)이 살포된다.
상기 원액살포단계(S30)에서는 분사된 천연원료원액의 진공장치(400)에 흡인되어 배출될 수 있는 손실을 줄이기 위해서, 원액살포단계(S30)에서 이루어지는 분사장치(200)의 동작시에는 상기 진공장치(400)의 동작은 중지되도록 구성될 수 있다.
4. 동결건조단계(S40)
동결건조단계(S40)는 상기 원액살포단계(S30)에서 상기 천연원료원액(20)이 수착된 상기 마스크 팩 시트(10)를 진공상태에서 동결건조하는 단계이다.
상기 동결건조단계(S40)는 진공 동결 건조장치의 동결건조부(130)에서 이루어지며, 냉각장치(300)에 의해서 얼음의 형태로 변화된 천연원료원액에 포함된 수분은 상기 적외선히터장치(800)에서 발생된 열에 의해 수증기로 직접 승화되어 건조되게 된다.
여기서, 상기 원액살포단계(S30)에서 천연원료원액(20)을 분사하면서 상기 동결건조단계(S40)가 이루어지는 경우, 분사된 천연원료원액(20)에 의해 상기 본체(100) 내부의 진공압력은 저하된다. 이에, 제어장치(900)는 진공 조건을 충족하기 위해서 진공장치(400)를 구동하여 상기 본체(100) 내부의 공기를 토출하게 되는데, 진공장치(400)의 구동에 따라 분사되는 천연원료원액이 상기 진공장치(400)에 흡인되어 본체(100) 외부로 배출될 수 있는 문재가 발생된다.
상세하게는, 마스크 팩 시트(10)에 상기 천연원료원액(20)이 분사되는 분사부(120)와 상기 분사된 천연원료원액(20)을 동결하고 이를 승화하여 건조시키는 동결건조부(150)가 격벽체(101)에 의해서 구획되어 있어서, 분사된 천연원료원액이 진공장치(400)에 의해 흡인되어 배출되는 문제점이 발생될 수 있다.
따라서, 상기 동결건조단계(S40)는 천연원료원액의 분사를 중지한 이후, 진공과정을 수행하고 이후 동결하여 승화하는 과정으로 세분하여 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 방법에서 동결 건조에 대한 흐름도를 나타낸 것이다.
첨부된 도 5를 참조하면, 상기 동결건조단계(S40)는 원액분사 중지단계(S41), 진공 발생단계(S42), 동결단계(S43) 및 승화단계(S44)를 포함하여 이루어진다.
4-1. 원액분사 중지단계(S41)
원액분사 중지단계(S41)는 상기 천연원료원액(20)이 분사된 마스크 팩 시트(10)가 이송되어 동결건조부(130)에 진입하면, 분사장치(400)의 동작을 중지하여 상기 천연원료원액(20)의 분사를 중지하는 단계이다.
4-2. 진공 발생단계(S42)
진공 발생단계(S42)는 원액분사 중지단계(S41) 이후, 진공 동결에 대한 진공 조건을 충족시키기 위해서 진공장치(300)를 구동하여 본체(100) 내부에 수용된 공기를 외부로 진공토출하여 진공 조건을 형성하는 단계이다.
4-3. 동결단계(S43)
동결단계(S43)는 상기 원액살포단계(S30)에서 상기 천연원료원액(20)이 수착된 상기 마스크 팩 시트(10)를 진공상태에서 동결건조하는 단계이다.
이때, 상기 동결단계(S43)의 경우, 진공동결 조건에서 동결조건을 충족하도록 본체(100) 내부를 저온으로 유지시키기 위해 냉각장치(300)가 상시 작동되도록 유지시킬 수 있으며, 이는 진공 동결건조가 진행되는 동안 지속적으로 동작될 수 있도록 하는 것을 의미한다.
4-4. 승화단계(S44)
승화단계(S44)는 상기 천연원료원액(20)을 수증기로 직접 승화시키는 단계로서, 마스크 팩 시트를 적외선히터장치(800)의 하부로 이송하고, 상기 적외선히터장치(800)의 작동에 따라 발생된 열을 상기 마스크 팩 시트에 전달하여, 상기 마스크 팩 시트에 함침되어 동결된 상기 천연원료원액(20)에 포함된 수분을 승화시키는 단계이다.
이에 따라, 상기 마스크 팩 시트에는 유효성분의 천연원료만 잔존하게 된다.
5. 자외선조사단계(S50)
자외선조사단계(S50)는 상기 동결건조단계(S40)에서 건조된 상기 마스크 팩 시트(10)에 자외선을 조사하여 미생물을 살균하는 단계이다.
상기 자외선조사단계(S50)에서 자외선의 조사는 상기 자외선장치(700)를 통해서 이루어지며, 이 자외선에 의해 균을 살균시켜 보존에 따른 제품의 유통기간을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
6. 재단단계(S60)
재단단계(S60)는 상기 적외선조사단계(S50)에서 멸균된 상기 마스크 팩 시트(10)를 얼굴 성형에 맞게 일정크기로 성형 처리하여 재단하는 단계이다.
도 4는 본 발명에 따른 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조방법에 의해서 제조된 일 실시 예에 따른 마스크 팩을 나타낸 도면이다.
첨부된 도 4를 참조하면, 상기 마스크 팩 시트(10)의 내부에 상기 천연원료원액(20)의 입자(21)가 균일하게 배치되게 된다.
본 발명에 의하면, 천연원료원액을 마스크 팩 시트에 분사함에 따라 상기 마스크 팩 시트에 천연원료원액이 균일하게 살포되고, 상기 천연원료원액이 상기 마스크 팩 시트의 내부로 깊이 침투되고 건조됨에 따라 동결 건조 후 건조된 천연원료가 상기 마스크 팩 시트로부터 탈리되는 현상을 방지할 수 있으며, 진공상태에서 연속적으로 이루어질 수 있고, 동결 건조에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.
10: 마스크 팩 시트 20: 천연원료원액
21: 입자
100: 본체 101: 격벽체
102: 가이드롤러 111: 제1 롤러
112: 제2 롤러 110: 권출부
120: 분사부 130: 동결건조부
140: 자외선조사부 150: 권취부
200: 분사장치 210: 원액탱크
220: 펌프 230: 분사노즐
300: 냉각장치 400: 진공장치
500: 상태검출장치 510: 온도검출부
520: 압력검출부 600: 제습장치
700: 자외선장치 800: 적외선히터장치
900: 제어장치

Claims (7)

  1. 진공상태가 유지될 수 있도록 밀폐형으로 형성되고, 그 내부는 격벽체에 의해서 권출부(110), 분사부(120), 동결건조부(130) 및 권취부(150)로 구획되며, 상기 권출부(110)에는 마스크 팩 시트(10)가 권취된 제1 롤러(111)가 회전가능하게 설치되고, 상기 제1 롤러(111)에 권취된 마스크 팩 시트(10)가 권출되면서 상기 격벽체에 설치된 가이트롤러(102)의 안내에 따라 상기 분사부(120) 및 동결건조부(130)를 통과하여 이송되고, 이송된 상기 마스크 팩 시트(10)가 상기 권취부(150)에 구비된 제2 롤러(112)에 권취되는 본체(100);
    천연원료원액(20)을 상기 분사부(120)에 분사하는 분사장치(200);
    상기 동결건조부(130)의 동결건조 조건을 형성하도록 냉각시키는 냉각장치(300);
    상기 본체(100) 내부에 수용된 공기를 외부로 진공토출하여 진공 조건을 형성시키는 진공장치(400);
    상기 본체(100) 내부의 온도, 진공 및 습도 상태를 검출하는 상태검출장치(500);
    상기 동결건조부(130)의 습기를 제습하는 제습장치(600);
    상기 동결건조부(130)에 설치되고, 상기 마스크 팩 시트(10)에 열을 제공하여 수착된 천연원료원액에 포함된 수분을 승화시키는 적외선히터장치(800); 및
    설정된 로직에 따라 상기 마스크 팩 시트(10)의 이송 속도, 냉동 온도 및 진공 압력을 제어하는 제어장치(900);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 동결건조부(130)와 권취부(150)의 사이에는 격벽체(102)에 의해서 구획되고, 상기 마스크 팩 시트(10)에 자외선을 조사하는 자외선장치(700)가 설치된 자외선조사부(140)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 장치.
  3. 천연물로부터 유효성분을 추출하는 천연원료 추출단계(S10);
    상기 천연원료 추출단계(S10)에서 추출된 추출물을 농축하여 천연원료원액을 제조하는 천연원료원액 제조단계(S20);
    상기 천연원료원액 제조단계(S20)에서 제조된 상기 천연원료원액을 마스크 팩 시트(10)에 분사하여 상기 천연원료원액을 상기 마스크 팩 시트(10)에 수착시키는 원액살포단계(S30);
    상기 원액살포단계(S30)를 통해 상기 천연원료원액(20)이 수착된 상기 마스크 팩 시트(10)를 진공상태에서 동결건조하는 동결건조단계(S40); 및
    상기 동결건조단계(S40)에서 동결건조된 상기 마스크 팩 시트(10)를 얼굴 성형에 맞게 재단하는 재단단계(S60);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 동결건조단계(S40)와 상기 재단단계(S60) 사이에 수행되는 것으로서,
    상기 동결건조단계(S40)에서 건조된 상기 마스크 팩 시트(10)에 자외선을 조사하는 자외선조사단계(S50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 동결건조단계(S40)는,
    진공 압력이 6mbar(또는 4.6Torr)이하로 유지되면서, 동결 온도는 -80 ~ -40℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 방법.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 원액살포단계(S30) 및 상기 동결건조단계(S40)는,
    상기 진공상태를 유지하면서 상기 마스크 팩 시트(10)를 이송하여 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 동결건조를 이용한 마스크 팩의 제조 방법.
  7. 청구항 3 내지 청구항 6 중 선택된 하나의 마스크 팩의 제조 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 마스크 팩.
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