KR20180060069A - 고형 방향제 및 그 제조방법 - Google Patents

고형 방향제 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (a) 원료를 분쇄시키는 단계, (b) 분쇄된 원료 및 비소성 바인더를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계, (c) 혼합물을 성형하는 단계, (d) 성형된 혼합물을 코팅물질로 코팅시키는 단계 및 (e) 코팅된 결과물을 건조시키는 단계를 포함하고, 비소성 바인더는 고형 방향제의 내구력을 향상시키도록, 허브 발효물 100 중량부를 기준으로 황토 50~60 중량부, 백토 20~30 중량부 및 한방약초 10~20 중량부를 혼합하고, 코팅물질은 허브 발효물 100 중량부를 기준으로 폴리페놀 5~10 중량부, 송진 5~10 중량부 및 천연라텍스 추출액 1~5 중량부를 혼합한 것을 특징으로 하는 고형 방향제 제조방법 에 관한 것이다.
또한, 고형 방향제 제조방법에 의해 제조된 고형 방향제를 제공할 수 있다.

Description

고형 방향제 및 그 제조방법{SOLIDITY AROMATIC AND MANUFACTURING METHOD THEREBY}
본 발명은 고형 방향제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 규조토, 카올라이트 또는 제올라이트를 함유하고, 비소성 바인더 기술을 이용하여 방향제의 방향성(aromatic)의 지속성을 향상시킬 수 있는 고형 방향제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 생활 방향용품에 대한 소비자의 관심이 증가하고 있다. 이에 따라 방향제에 대한 소비시장이 커지고 있다. 방향제는 일반 가정이나 공공화장실 등에서 사용되는 소비재이다.
방향제는 방향 화합물을 발산해 악취를 제거하는 탈취제를 의미한다.
방향제는 용도 및 사용 장소 등에 따라 분무기, 양초, 유류, 젤, 구슬, 플러그인 등 다양한 형태의 방향제가 사용된다.
방향제는 액체 방향제, 젤 방향제, 에어로졸 방향제, 고형 방향제 등이 있다.
하지만, 몇몇 방향제의 경우 화학 물질을 사용하기 때문에 알레르기 및 천식을 유발하여, 사용자의 안전성에 대한 심각한 논의가 이루어졌다.
또한, 일반적인 액체나 젤 형태의 방향제는 초기에는 향을 강하게 발산하다가 시간이 경과된 후에는 향이 약해지는 현상이 있었다.
방향제는 방, 거실, 차량 내부 등의 공간에 좋은 향을 남겨줄 수 있다. 하지만, 방향제는 강한 향으로 냄새를 덮어버리는 방식으로, 근본적인 악취를 제거하지는 못한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 균일하게 발향할 수 있는 친환경적인 방향제 제품에 대한 연구가 이루어져 왔다.
종래의 기술로 한국공개특허공보 10-2013-0083301호(발명의 명칭:방향제 및 그 제조방법)와 같은 발명이 제안되었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 규조토, 카올라이트 또는 제올라이트를 함유하고, 비소성 바인더 기술을 이용하여 방향제의 방향성(aromatic)의 지속성을 향상시킬 수 있는 고형 방향제 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 (a) 원료를 분쇄시키는 단계; (b) 분쇄된 원료 및 비소성 바인더를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; (c) 상기 혼합물을 성형하는 단계; (d) 성형된 혼합물을 코팅물질로 코팅시키는 단계; 및 (e) 코팅된 결과물을 건조시키는 단계;를 포함하고, 상기 비소성 바인더는 상기 고형 방향제의 내구력을 향상시키도록, 허브 발효물 100 중량부를 기준으로 황토 50~60 중량부, 백토 20~30 중량부 및 한방약초 10~20 중량부를 혼합하고, 상기 코팅물질은 허브 발효물 100 중량부를 기준으로 폴리페놀 5~10 중량부, 송진 5~10 중량부 및 천연라텍스 추출액 1~5 중량부를 혼합한 것을 특징으로 하는 고형 방향제 제조방법을 제공할 수 있다.
상기 단계 (a)는, 증류수 10리터(L)에 유기방향성 분체인 허브 5% 내지 10%(w/v)를 첨가하는 단계; 상기 증류수와 상기 허브가 혼합된 결과물을 80도 내지 90도에서 10~60분간 멸균하는 단계; 멸균된 결과물을 10도 내지 20도에서 냉각하는 단계; 냉각된 결과물에 유용미생물군주(EFFECTIVE MICROORGANISMS) 0.1% 내지 0.5%(w/v)를 접종하는 단계; 접종된 결과물을 24시간 내지 48시간 동안 20도 내지 40도 온도, 교반속도 600~900rpm 및 통기량 0.2 내지 0.5 vvm의 조건에서 발효시키는 단계; 발효된 발효액을 5,000 내지 10,000 rpm에서 60분 내지 120분 동안 원심분리하는 단계; 원심분리된 발효액의 상부에 위치한 상등액을 분리하고, 상기 상등액을 압착여과하는 단계; 압착여과된 여과액을 동결건조하는 단계; 동결건조된 허브 발효물의 분말을 획득하는 단계; 및 세라믹 물질을 혼합하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 세라믹 물질은, 다공성 세라믹인 제올라이트, 카올라이트, 규조토, 벤조나이트 및 탈크 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 유용미생물군주는 락토바실러스 델브룩키(Lactobacillus delbrueckii), 락토바실러스 케이시(Lactobacillus casei), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) 및 마이크로코쿠스속(Micrococcus) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 단계 (c)는, 상기 혼합물을 구형 또는 다각형 형상 중 어느 하나의 형상을 선택하여 성형하는 단계;를 포함하고, 방향의 효과가 증대되도록 상기 혼합물의 구면 또는 외주면에 100mesh 내지 500mesh 입도 크기를 가진 다수의 마이크로기공이 형성될 수 있다.
상기 단계 (c)는, 상기 혼합물을 사출성형하는 단계;를 포함하고, 상기 분쇄된 원료 및 상기 비소성 바인더가 혼합된 혼합물을 60도 내지 120도에서 가열하여 혼합물을 용융상태로 만들어, 용융된 혼합물을 금형 틀에 삽입 후, 20도 내지 35도 온도 및 1.1~1.7 기압의 조건에서 성형할 수 있다.
상기 단계 (d) 이전에, 성형된 혼합물을 고강도 세라믹 재질로 형성된 커터로 커팅하는 단계;를 더 포함하고, 상기 성형된 혼합물을 소정의 크기로 절단하여 복수개의 방향제로 절단할 수 있다.
또한, 고형 제조방법의 의해 제조된 고형 방향제를 제공할 수 있다.
본 발명을 통해 제조된 고형 방향제는 발향 기간이 증가된 방향제를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명을 통해 제조된 고형 방향제는 향기를 흡수하는 방식을 사용하므로, 악취 및 냄새를 근원적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명을 통해 제조된 고형 방향제는 화학 물질을 함유하지 않으므로, 인체에 건강한 고형 방향제를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명을 통해 제조된 고형 방향제는 항균 및 제습 기능을 포함하여 다양한 분야에서 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고형 방향제 제조방법을 순차적으로 도시한 흐름도.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 고형 방향제 제조방법을 순차적으로 도시한 흐름도.
도 3은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 고형 방향제 제조방법을 순차적으로 도시한 흐름도.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도 1 내지 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고형 방향제 제조방법을 순차적으로 도시한 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 고형 방향제 제조방법을 순차적으로 도시한 흐름도이며, 도 3은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 고형 방향제 제조방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 고형 방향제 제조방법은 원료를 준비하는 단계(S10), 비소성 바인더를 준비하는 단계(S20), 코팅물질을 준비하는 단계(S30), 원료를 분쇄시키는 단계(S40), 분쇄된 원료 및 비소성 바인더를 혼합하는 단계(S50), 혼합물을 성형하는 단계(S60), 성형된 혼합물을 코팅물질로 코팅시키는 단계(S70) 및 코팅된 결과물을 건조시키는 단계(S80)를 포함할 수 있다.
또한, 도 2 및 3을 참조하면, 혼합물을 성형하는 단계(S60)는 혼합물을 구형 또는 다각형 형상 중 어느 하나의 형상을 선택하여 성형하는 단계(S61) 또는 혼합물을 사출성형하는 단계(S62)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 원료를 준비하는 단계(S10)는 증류수 10리터(L)에 유기방향성 분체인 허브 5% 내지 10%(w/v)를 첨가하는 단계(S110), 증류수와 허브가 혼합된 결과물을 80도 내지 90도에서 10~60분간 멸균하는 단계(S120), 멸균된 결과물을 10도 내지 20도에서 냉각하는 단계(S130), 냉각된 결과물에 유용미생물군주(EFFECTIVE MICROORGANISMS) 0.1% 내지 0.5%(w/v)를 접종하는 단계(S140), 접종된 결과물을 24시간 내지 48시간 동안 20도 내지 40도 온도, 교반속도 600~900rpm 및 통기량 0.2 내지 0.5 vvm의 조건에서 발효시키는 단계(S150), 발효된 발효액을 5,000 내지 10,000 rpm에서 60분 내지 120분 동안 원심분리하는 단계(S160), 원심분리된 발효액의 상부에 위치한 상등액을 분리하고, 상등액을 압착여과하는 단계(S170), 압착여과된 여과액을 동결건조하는 단계(S180), 동결건조된 허브 발효물의 분말을 획득하는 단계(S190) 및 세라믹 물질을 혼합하는 단계(S200)를 포함할 수 있다.
허브 발효는 교반식 생물반응기(50L급 규모)에서 수행할 수 있다.
허브는 향기가 나는 식물을 일컫는다. 허브는 그대로 사용하거나 말려서 사용할 수 있다.
허브는 달, 아니스, 월계수, 오레가노, 타라곤, 바질, 세이지, 타임, 박하, 처빌, 고수, 로즈메리, 히솝, 보리지, 러비지, 세이보리 및 레몬밤 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
증류수 10리터(L)에 유기방향성 분체인 허브 5% 내지 10%(w/v)를 첨가하는 단계(S110)는 증류수 10리터(L)에 유기방향성 분체인 허브를 첨가할 수 있다.
허브의 첨가량이 5%(w/v) 미만일 경우, 항산화 효과가 미미할 수 있다. 또한, 허브의 첨가량이 10%(w/v) 초과일 경우, 세라믹 물질과의 혼용성이 떨어질 수 있다. 따라서, 허브의 첨가량은 5~10%(w/v)가 좋다.
증류수와 허브가 혼합된 결과물을 80도 내지 90도에서 10~60분간 멸균하는 단계(S120)는 증류수와 허브가 혼합된 결과물을 80도의 온도 조건에서 약 30분간 가열하여, 바이러스를 없앨 수 있다.
이 경우, 90도에서 5초~10초 동안 초고온순간 살균(UHT)을 실시할 수 있다.
멸균된 결과물을 10도 내지 20도에서 냉각하는 단계(S130)는 멸균된 증류수와 허브가 혼합된 결과물을 15도의 온도 조건에서 냉각시킬 수 있다. 이 경우, 6시간 내지 12시간 동안 냉각시킬 수 있다. 냉각을 시키는 이유는 유용미생물군주를 접종하기 위해서이다.
냉각된 결과물에 유용미생물군주(EFFECTIVE MICROORGANISMS) 0.1% 내지 0.5%(w/v)를 접종하는 단계(S140)는 냉각된 결과물에 유용미생물군주(EFFECTIVE MICROORGANISMS)를 0.5%를 접종할 수 있다.
유용미생물군주는 락토바실러스 델브룩키(Lactobacillus delbrueckii), 락토바실러스 케이시(Lactobacillus casei), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) 및 마이크로코쿠스속(Micrococcus) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
참고로, 유용미생물군은 효모, 유산균, 누룩균, 광합성 세균, 방선균 등 80여 종의 유용한 미생물을 모아 배양한 것이다. 유용미생물군주는 효모균이나 유산균 같은 좋은 미생물을 뜻한다. 유용미생물은 해로운 미생물의 증식을 억제하거나, 식물의 성장을 도와주는 역할을 할 수 있다. EM(Effective Micro-organisms)은 유용미생물군의 약자로 자연계에 존재하는 많은 미생물 중에서 사람에게 유익한 미생물 수십 종을 조합, 배양한 것이다. EM은 인간과 환경에 유익한 미생물 80여종을 배양하여 만든 것으로 항산화력, 소생력, 정화력이 탁월한 유용미생물이다. EM은 정화능력이 우수하다.
유용미생물군주가 0.1% 미만일 경우, 허브 발효물이 생성되기 어려울 수 있다. 또한, 유용미생물군주가 0.5% 초과일 경우, 방향제를 제조하기 위해 사용되는 다른 재료 및 첨가물과의 혼합성이 떨어질 수 있다. 따라서, 유용미생물군주는 0.1~0.5%가 좋다.
접종된 결과물을 24시간 내지 48시간 동안 20도 내지 40도 온도, 교반속도 600~900rpm 및 통기량 0.2 내지 0.5 vvm의 조건에서 발효시키는 단계(S150)는 유용미생물군주와 접종된 결과물을 36시간 동안, 25도의 온도 상태에서 교반속도 750rpm 및 통기량 0.25vvm의 조건에서 발효시킬 수 있다.
여기에서, 통기량의 단위인 vvm는 volume of air added to liquid volume per minute을 의미한다.
발효된 발효액을 5,000 내지 10,000 rpm에서 60분 내지 120분 동안 원심분리하는 단계(S160)는 36시간동안 발효된 발효액을 8,000 rpm에서 90분 동안 원심분리할 수 있다.
원심분리된 발효액의 상부에 위치한 상등액을 분리하고, 상등액을 압착여과하는 단계(S170)는 발효액을 원심분리하여 상등액과 하등액으로 분리시킬 수 있다. 또한, 상등액을 압착여과하는 단계(S170)는 원심분리된 발효액의 상부에 위치한 상등액을 분리하고, 원심분리된 발효액의 상등액을 압착여과할 수 있다.
상등액은 압착여과(Filter press, 압력 2.0 ㎏/㎠ 이하, 여과포 500×500×25㎜)할 수 있다. 이에 따라, 상등액을 여과과정을 거쳐 여과액으로 획득할 수 있다.
참고로, 하등액은 원심분리 후 하부에 침전물이 위치한 발효액일 수 있다.
압착여과된 여과액을 동결건조하는 단계(S180)는 압착여과된 여과액을 동결건조할 수 있다.
여과액은 동결건조 시 -60도 내지 -5 도에서 동결건조 시킬 수 있다. 동결시간은 24시간 내지 48시간일 수 있다. 동결건조를 통해 여과액을 -40도 이하로 급속 냉각시켜 고체 상태로 유지시키면서, 고진공 상태로 만들고 여과액이 함유하는 수분을 제거할 수 있다. 이에 따라, 수분으로 인한 여과액이 부패 및 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 동결건조된 여과액은 균일한 성질을 가진 분말 형태를 가지도록, 분쇄기로 분말화 시킬 수 있다. 참고로, 여과액은 동결건조되면 고체로 형상이 변화된다. 이와 같이 고체로 변화된 여과액을 분말형태로 제조하여 사용할 수 있다.
동결건조된 허브 발효물의 분말을 획득하는 단계(S190)는 허브 발효물이 동결건조된 분말을 획득할 수 있다.
여과액이 동결건조를 완료한 경우, 입자가 작은 분말로 형성될 수 있다. 이에 따라, 균일한 성질을 가진 분말 형태의 허브 발효물을 획득할 수 있다.
세라믹 물질을 혼합하는 단계(S200)는 허브 발효물의 분말과 세라믹 물질을 혼합시킬 수 있다.
세라믹 물질은 다공성 세라믹인 제올라이트, 카올라이트, 규조토, 벤조나이트 및 탈크 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 다공성 세라믹은 기공의 직경이 10~100㎛의 메조포러스 물질일 수 있다.
세라믹의 직경이 10㎛ 미만일 경우, 방향성 성분이 발향되지 않을 가능성이 있다. 또한, 세라믹의 직경이 100㎛ 초과일 경우, 공기와 접촉되는 비표면적이 커짐으로써 방향제의 수명이 단축될 수 있다.
제올라이트는 천연 제올라이트를 사용할 수 있다. 제올라이트는 결정성 알루미노 규산염의 하나이다. 제올라이트는 주 구성 금속이 나트륨, 칼슘 및 칼륨으로 장석과 비슷한 성분을 갖는 백색 또는 무색의 함수알루미늄 규산염 광물군을 뜻한다. 제올라이트는 미세한 기공이 있고, 분자체 작용 및 양이온 교환능이 있다. 제올라이트는 이온 교환체, 흡착제 및 촉매로 사용할 수 있다.
제올라이트는 중금속 및 다이옥신 같은 유해한 물질을 제거하는 기능이 있다. 제올라이트는 니트로사민의 작용을 감소시켜줄 수 있다. 제올라이트는 방향제가 산화되는 것을 방지하는 효과가 우수하다.
카올라이트는 규산판과 알루미늄판이 산소 원자를 공유하는 1:1 구조의 광물에 속한다. 카올라이트는 수분흡수율이 높은 물질이다.
규조토는 식물성 플랑크톤의 일종인 규조가 바다 속이나 호수 밑에 쌓여서 규산 부분만이 화석화된 퇴적암이다. 규조토는 실내 공기를 정화시킬 수 있다. 규조토는 유해물질을 흡착하여 분해하는 능력이 뛰어나다.
이러한 이유로는, 규조토는 식물성 플랑크톤의 화석으로 활성탄(숯)의 약 5천배에 해당하는 기공이 포함되어 있다. 이 미세기공이 오염된 입자를 여과하므로, 규조토는 초다공질체라고 한다. 규조토의 미세기공은 습도를 유지할 수 있다. 또한, 규조토는 악취 및 냄새를 제거하는 성질이 있다. 또한, 규조토는 표면적이 크고, 밀도는 작아서, 열절연성이 뛰어나며, 내화성이 있다.
벤조나이트는 바이러스 및 곰팡이와 같은 유해인자를 해독할 수 있다.
탈크는 마그네슘을 주성분으로 하는 무른 성질의 암석이다. 탈크는 충전제, 감마데 등의 용도로 사용할 수 있다.
또한, 몬모릴로라이트, 콜스, 세리사이트 및 칼슘벤토나이트 등이 추가로 첨가할 수 있다.
비소성 바인더를 준비하는 단계(S20)는 황토 50~60 중량부, 백토 20~30 중량부 및 한방약초 10~20 중량부를 혼합할 수 있다.
비소성 바인더를 준비하는 단계(S20)는 고형 방향제의 내구력을 향상시킬 수 있다.
황토는 인체에 무해한 천연성분의 바인더이다. 황토는 철분(Fe), 마그네슘(Mg), 나트륨(Na), 칼리(K2O), 미나(Al2O3), 칼슘(CaCO3), 실리카(SiO2) 등으로 구성된 물질이다. 황토는 0.05~0.01mm 실트(silt) 입자로 구성된 황색의 광물질로서, 다량의 원적외선을 방사한다. 황토는 혈액순환 및 신진대사 촉진 등 인체에 유익한 효과를 가지며 시멘트 독성 등을 중화시키는 작용을 할 수 있다.
황토의 배합량은 50~60 중량부가 좋다. 황토가 50 중량부 미만일 경우, 바인더의 기능을 제대로 발휘하지 못할 가능성이 있다. 또한, 황토가 60 중량부 초과일 경우, 다른 첨가물들과의 혼용성이 떨어질 수 있다.
백토는 백자용 점토 또는 고령토를 의미한다. 백토는 높은 온도에서 구워내면 흰색이 된다. 백토는 따뜻한 성질을 띠고 있다. 따라서, 백토는 방향제의 발향을 증가시킬 수 있다.
백토의 배합량은 20~30 중량부가 좋다. 백토가 20 중량부 미만일 경우, 발향성이 미미할 수 있다. 또한, 백토가 30 중량부 초과일 경우, 다른 첨가물들과의 혼용성이 떨어질 수 있다.
한방약초는 인체에 좋은 성분을 가지고 있다. 따라서, 한방약초를 방향제의 바인더로 사용하는 경우, 인체에 좋은 성분들이 발향될 수 있다.
한방약초는 부추씨, 산수유, 구기자, 두충, 하수오, 야관문, 질경이, 진피, 천궁, 어성초, 행인, 상백피 중 어느 하나의 약초를 혼합할 수 있다.
한방약초의 배합량은 10~20 중량부가 좋다. 한방약초가 10 중량부 미만일 경우, 한방약초가 가지고 있는 효능이 제대로 발휘하지 못할 수 있다. 또한, 한방약초가 20 중량부 초과일 경우, 다른 첨가물들과의 혼용성이 떨어질 수 있다.
코팅물질을 준비하는 단계(S30)는 코팅물질을 준비할 수 있다. 코팅물질은 방향제의 방수성, 방화성, 방염성 및 방청성의 기능을 부여할 수 있다. 또한, 코팅물질은 천연재료를 사용할 수 있다.
코팅물질은 천연 추출된 폴리페놀 5~10 중량부, 송진 5~10 중량부 및 천연라텍스 추출액 1~5 중량부를 혼합할 수 있다.
폴리페놀은 인체에 있는 활성산소(유해산소)를 해가 없는 물질로 바꿔주는 항산화물질이다. 폴리페놀은 활성산소에 노출되어 손상되는 DNA의 보호를 하는 기능이 있다. 폴리페놀은 화학물질이 함유되지 않은 천연 폴리페놀을 사용할 수 있다.
천연 추출된 폴리페놀의 배합량은 5~10 중량부가 좋다. 폴리페놀이 5 중량부 미만일 경우, 폴리페놀가 가지고 있는 효능이 제대로 발휘하지 못할 수 있다. 또한, 폴리페놀가 10 중량부 초과일 경우, 다른 첨가물들과의 혼용성이 떨어질 수 있다.
송진은 소나무가 손상을 입었을 때 분비되는 바라삼으로 무색 투명한 액체이다. 송진은 물에는 녹지 않는 특성이 있다. 송진은 방수제의 용매로 사용된다.
송진의 배합량은 5~10 중량부가 좋다. 송진이 5 중량부 미만일 경우, 방수성이 제대로 발휘하지 못할 수 있다. 또한, 송진이 10 중량부 초과일 경우, 다른 첨가물들과의 혼용성이 떨어질 수 있다.
천연라텍스는 천연고무가 85% 이상인 고무를 의미한다. 천연라텍스의 나머지 15%는 발포액일 수 있다. 천연라텍스는 방수성이 우수하다.
천연라텍스 추출액의 배합량은 1~5 중량부가 좋다. 천연라텍스 추출액이 1 중량부 미만일 경우, 방수성이 제대로 발휘하지 못할 수 있다. 또한, 천연라텍스 추출액이 5 중량부 초과일 경우, 다른 첨가물들과의 혼용성이 떨어질 수 있다.
또한, 천연 추출된 폴리페놀 5~10 중량부, 송진 5~10 중량부 및 천연라텍스 추출액 1~5 중량부를 혼합한 코팅물질을 코팅액으로 만드는 경우, 각 물질의 Tg 이상에서 용융시킬 수 있다.
원료를 분쇄시키는 단계(S40)는 제조된 원료를 분쇄시킬 수 있다. 원료를 분쇄하는 경우, 원료의 크기는 1~100 ㎟로 분쇄시킬 수 있다.
원료가 1 ㎟ 미만으로 형성되는 경우, 원료가 지나치게 작아 보관의 어려움이 있을 수 있다. 또한, 원료가 100 ㎟ m 초과일 경우, 가공하기 어려우며, 방향제로 사용 시 발향되는 효과가 적을 수 있다. 따라서, 원료의 크기는 1~100 ㎟가 좋다.
분쇄된 원료 및 비소성 바인더를 혼합하는 단계(S50)는 분쇄된 원료 및 비소성 바인더를 혼합할 수 있다.
유기 방향 분체인 원료와 비소성 결합 바인더가 혼합됨으로써, 방향능력이 증가될 수 있는 효과가 있다.
혼합물을 성형하는 단계(S60)는 혼합물을 구형 또는 다각형 형상 중 어느 하나의 형상을 선택하여 성형하는 단계(S61) 및 혼합물을 사출성형하는 단계(S62) 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.
혼합물을 성형하는 단계(S60)는 저압 성형을 할 수 있다. 혼합물을 저압으로 성형함으로써, 원료와 바인더가 혼합된 혼합물의 형상이 일정한 강도를 가질 수 있다.
또한, 혼합물을 구형 또는 다각형 형상 중 어느 하나의 형상을 선택하여 성형하는 단계(S61)는 방향의 효과가 증대되도록 혼합물의 구면 또는 외주면에 100mesh 내지 500mesh 입도 크기를 가진 다수의 마이크로기공이 형성될 수 있다.
혼합물에 마이크로기공이 형성됨으로써, 방향제의 비표면적이 커져 발향의 효과가 증대될 수 있다.
마이크로기공의 입도는 100mesh 내지 500mesh일 수 있다. 마이크로기공의 입도가 100mesh 미만일 경우, 발향이 제대로 이루어지지 않을 가능성이 있다. 또한, 마이크로기공의 입도가 500mesh 초과일 경우, 이물질이 마이크로기공의 입구로 침투되어 발향성이 떨어질 가능성이 있다.
또한, 혼합물을 사출성형하는 단계(S62)는 분쇄된 원료 및 비소성 바인더가 혼합된 혼합물을 60도 내지 120도에서 가열하여 혼합물을 용융상태로 만들 수 있다. 이후, 용융된 혼합물을 금형 틀에 삽입하여, 20도 내지 35도 온도 및 1.1~1.7 기압의 조건에서 성형할 수 있다.
혼합물을 사출성형하는 단계(S62)는 막대형상, 원반형상 또는 다면체 형상으로 사출성형할 수 있다.
혼합물을 막대형상으로 사출성형하는 경우, 혼합물을 커팅할 수 있다. 혼합물을 커팅함으로써, 방향제로 제품을 만드는 가공의 편의성을 제공할 수 있다.
성형된 혼합물을 코팅물질로 코팅시키는 단계(S70)는 성형된 혼합물을 코팅물질로 코팅시킬 수 있다.
성형된 혼합물을 코팅물질로 코팅시키는 단계(S70)를 통해 혼합물은 방수성을 가질 수 있다. 또한, 성형된 혼합물을 코팅물질로 코팅시키는 단계(S70)는 방향제의 방향성이 일정하게 발향될 수 있게 할 수 있다. 또한, 성형된 혼합물을 코팅물질로 코팅시키는 단계(S70)는 발향되는 기간을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 다른 실시 예로, 성형된 혼합물을 코팅물질로 코팅시키는 단계(S70) 이전에, 성형된 혼합물을 커팅하는 단계(S71)를 더 포함할 수 있다.
성형된 혼합물을 커팅하는 단계(S71)는 성형된 혼합물을 고강도 세라믹 재질로 형성된 커터로 커팅할 수 있다.
원료가 세라믹 물질을 함유하고 있으므로, 커터는 원료에 사용한 세라믹 물질보다 강도가 높은 고강도 세라믹 재질로 형성될 수 있다.
또한, 성형된 혼합물을 커팅하는 단계(S71)는 성형된 혼합물을 소정의 크기로 절단하여 복수개의 방향제로 절단할 수 있다.
성형된 혼합물을 커팅하는 단계(S71)는 성형된 혼합물을 코팅물질로 코팅시키는 단계(S70) 이전에 실시하는 것이 좋다.
성형된 혼합물을 코팅물질로 코팅시킨 이후에, 커팅을 하게 되면, 코팅막이 깨져서 코팅의 효과가 저감될 수 있다.
따라서, 성형된 혼합물을 커팅하는 단계(S71)는 성형된 혼합물을 코팅물질로 코팅시키는 단계(S70) 이전에 실시하는 것이 좋다.
필요에 따라서, 성형된 혼합물을 코팅물질로 코팅시키는 단계(S70) 이후에, 성형된 혼합물을 커팅하는 단계(S71)를 실시할 수 있다.
코팅된 결과물을 건조시키는 단계(S80)는 코팅된 결과물을 건조시킬 수 있다. 코팅된 결과물을 건조시키는 단계(S80)는 20~40도 온도 조건에서 건조시킬 수 있다.
서술한 고형 방향제 제조방법에 의해 제조된 고형 방향제를 제공할 수 있다.
참고로, 각 바인더 및 코팅물질의 배합량은 허브 발효액 분말 100 중량부를 기준으로 할 수 있다.
이하 실시 예를 통하여 본 발명의 고형방향제 및 그 제조방법을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 실시 예에서 이용한 고형 방향제와 비교 예의 분석결과를 표로 나타내었다. 다만, 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
참고로, 고형 방향제(실시 예1), 코팅물질을 코팅한 고형 방향제(실시 예2) 및 비교 예(허브 발효액을 첨가하지 않고, 코팅하지 않은 방향제)를 비교하였다.
[실시 예1] 본 발명의 실시 예에 따른 고형방향제
허브 발효액 분말 100g, 제올라이트 10g, 카올라이트 5g, 규조토 8g, 벤조나이트 6g, 탈크 5g, 황토 50g, 백토 25g, 한방약초 20g를 혼합기를 이용하여 혼합한다. 혼합된 혼합물을 90도에서 약 12시간동안 가열한 후, 금형 틀에 삽입하여 25도 온도 및 1.4 기압의 조건에서 성형한다. 성형된 고형 방향제 제품을 얻는다.
[실시 예2] 본 발명의 실시 예에 따른 코팅물질을 코팅한 고형방향제
허브 발효액 분말 100g, 제올라이트 10g, 카올라이트 5g, 규조토 8g, 벤조나이트 6g, 탈크 5g, 황토 50g, 백토 25g, 한방약초 20g를 혼합기를 이용하여 혼합한다. 혼합된 혼합물을 90도에서 약 12시간동안 가열한 후, 금형 틀에 삽입하여 25도 온도 및 1.4 기압의 조건에서 성형한다. 성형된 고형 방향제 제품을 얻는다. 폴리페놀 추출액 8g, 송진 6g 및 천연라텍스 2g을 혼합하여, 용융된 코팅액을 제고하여, 코팅액을 스프레이를 이용하여 코팅한다. 코팅된 고형 방향제 제품을 얻는다.
[비교 예1]
증류수 10g, 제올라이트 100g, 카올라이트 5g, 규조토 8g, 벤조나이트 6g, 탈크 5g, 황토 50g, 백토 25g, 한방약초 20g를 혼합기를 이용하여 혼합한다. 혼합된 혼합물을 90도에서 약 12시간동안 가열한 후, 금형 틀에 삽입하여 25도 온도 및 1.4 기압의 조건에서 성형한다. 성형된 비교군 제품을 얻는다. 참고로, 이 비교군은 허브 발효물이 들어가지 않고, 코팅하지 않은 샘플이다.
[고형방향제의 물성 평가]
실시예 1, 2 및 비교예 1의 각 샘플의 물성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
표 1은 고형 방향제의 방향 농도 및 방향 기간을 측정한 결과이다. 측정방법은 다음과 같다. 우선, 각 실시예 1, 2 및 비교 예1에 의해 제조된 샘플을 100g씩 동등하게 준비하였다. 준비된 각 샘플은 분리된 챔버(약 20±5℃)에 방치시켰다. 방치된 샘플은 기체농도 측정장비(CGP-31)를 이용하여 ppm을 측정하였다.
[표 1]
Figure pat00001
표 1을 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2 모두 비교예 1(대조구)보다 방향의 농도가 우수하며, 방향이 되는 기간이 길었음을 확인할 수 있다. 이는 본 발명의 실시 예에 따른 고형 방향제가 우수한 방향성을 갖는 것을 의미한다.
특히, 고팅물질을 코팅한 실시예 2의 경우, 코팅물질을 코팅하지 않은 실시예 1보다 초기의 방향 농도가 낮았으나, 시간이 경과할수록 코팅물질에 의해 방향의 농도를 일정하게 발향하는 것을 확인할 수 있다.
이처럼 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2에 따른 고형 방향제는 허브 발효물이 함유되지 않은 고형 방향제보다 방향성 및 방향기간이 우수하다.
표 2는 고형 방향제의 포름알데히드 저감 성능을 측정한 결과이다. 측정방법은 다음과 같다.
우선, 각 실시예 1, 2 및 비교 예1에 의해 제조된 샘플을 100g씩 동등하게 준비하였다. 준비된 각 샘플은 밀폐된 챔버(약 20±5℃)에 방치시켰다. 초기에 대상 가스 3.00ppm을 투입하였다. 방치된 샘플은 포름알데히드 측정장비(HCHO SAMPLER)를 이용하여 측정하였다.
[표 2]
Figure pat00002
표 2를 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2 모두 비교예 1(대조구)보다 포름알데히드 저감 성능이 우수하다.
특히, 실시예 1은 비교예 1에 비해 포름알데히드 저감 성능이 약 59% 우수하다. 또한, 실시예 2는 비교예 1에 비해 포름알데히드 저감 성능이 약 44% 우수하다.
본 발명의 실시 예에 따른 고형 방향제는 원적외선 및 음이온을 방출하는 방향제로써, 방이나 자동차 실내의 포름알데히드, 항곰팡이 및 이산화탄소 같은 유해물질을 흡수하여 정화시킬 수 있어 사용자의 건강에 이로운 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims (8)

  1. (a) 원료를 분쇄시키는 단계;
    (b) 분쇄된 원료 및 비소성 바인더를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계;
    (c) 상기 혼합물을 성형하는 단계;
    (d) 성형된 혼합물을 코팅물질로 코팅시키는 단계; 및
    (e) 코팅된 결과물을 건조시키는 단계;를 포함하고,
    상기 비소성 바인더는 상기 고형 방향제의 내구력을 향상시키도록, 허브 발효물 100 중량부를 기준으로 황토 50~60 중량부, 백토 20~30 중량부 및 한방약초 10~20 중량부를 혼합하고,
    상기 코팅물질은 허브 발효물 100 중량부를 기준으로 폴리페놀 5~10 중량부, 송진 5~10 중량부 및 천연라텍스 추출액 1~5 중량부를 혼합한 것을 특징으로 하는 고형 방향제 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a)는,
    증류수 10리터(L)에 유기방향성 분체인 허브 5% 내지 10%(w/v)를 첨가하는 단계;
    상기 증류수와 상기 허브가 혼합된 결과물을 80도 내지 90도에서 10~60분간 멸균하는 단계;
    멸균된 결과물을 10도 내지 20도에서 냉각하는 단계;
    냉각된 결과물에 유용미생물군주(EFFECTIVE MICROORGANISMS) 0.1% 내지 0.5%(w/v)를 접종하는 단계;
    접종된 결과물을 24시간 내지 48시간 동안 20도 내지 40도 온도, 교반속도 600~900rpm 및 통기량 0.2 내지 0.5 vvm의 조건에서 발효시키는 단계;
    발효된 발효액을 5,000 내지 10,000 rpm에서 60분 내지 120분 동안 원심분리하는 단계;
    원심분리된 발효액의 상부에 위치한 상등액을 분리하고, 상기 상등액을 압착여과하는 단계;
    압착여과된 여과액을 동결건조하는 단계;
    동결건조된 허브 발효물의 분말을 획득하는 단계; 및
    세라믹 물질을 혼합하는 단계;를 포함하는 고형 방향제 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 세라믹 물질은,
    다공성 세라믹인 제올라이트, 카올라이트, 규조토, 벤조나이트 및 탈크 중 적어도 하나 이상을 포함하는 고형 방향제 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유용미생물군주는 락토바실러스 델브룩키(Lactobacillus delbrueckii), 락토바실러스 케이시(Lactobacillus casei), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) 및 마이크로코쿠스속(Micrococcus) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 고형 방향제 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (c)는,
    상기 혼합물을 구형 또는 다각형 형상 중 어느 하나의 형상을 선택하여 성형하는 단계;를 포함하고,
    방향의 효과가 증대되도록 상기 혼합물의 구면 또는 외주면에 100mesh 내지 500mesh 입도 크기를 가진 다수의 마이크로기공이 형성되는 것을 특징으로 하는 고형 방향제 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (c)는,
    상기 혼합물을 사출성형하는 단계;를 포함하고,
    상기 분쇄된 원료 및 상기 비소성 바인더가 혼합된 혼합물을 60도 내지 120도에서 가열하여 혼합물을 용융상태로 만들어, 용융된 혼합물을 금형 틀에 삽입 후, 20도 내지 35도 온도 및 1.1~1.7 기압의 조건에서 성형하는 것을 특징으로 하는 고형 방향제 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단계 (d) 이전에,
    성형된 혼합물을 고강도 세라믹 재질로 형성된 커터로 커팅하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 성형된 혼합물을 소정의 크기로 절단하여 복수개의 방향제로 절단하는 것을 특징으로 하는 고형 방향제 제조방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항의 어느 한 항에 제조방법에 의해 제조된 고형 방향제.
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