KR20200014257A - 천연재료로 제조되는 기능성 팜유 초와 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 양초는 파라핀계통을 배제한 천연식물성 재료인 팜유, 즉 야자기름으로 응축시켜 제조하는 천연향초에 관한 것인데 천연식물기름인 팜유는 불포화 성향으로 인하여 열을 가하면 물러지는 관계로 촛농이 흘러 기둥처럼 서 있지 못하고 뭉겨지기 때문에 외피를 입혀야 하는데 그동안의 방법은 종이로 외피를 만드는 방법이 있었으나 플라스틱제품의 개발로 인해 열에 강하여 촛불에 타지 않고 투명성을 유지하면서 버텨주는 새로운 수지제품의 출현으로 이를 외피로 입혀 제조하면 일반 향초처럼 사용이 가능하게 조제하는 제조특허에 관한 것이다,
전기사용이 대중화되어 더 이상 양초나 향초가 필요 없으나 종교탄압이 사라지면서 활발해 진 종교계는 향초사용이 종교 활동과 관련이 많은데 특히 가톨릭에서는 밀랍만 사용하고 개신교는 양초를 사용하지 아니하나 사찰은 물론 불교계에서는 불교신도들까지 개별적으로 사용하고 있어서 수요가 넓어졌다,
본 발명의 팜유 향초는 파라핀처럼 석유원료가 아니라 천연재료이기 때문에 끄름도 적고 널리 보급할 수 있어서 이를 안전하고 화제우려가 적은 용기에 담아 사용할 수 있게 제작하면 바람이 불어도 꺼지지 않을 뿐 아니라 불날 우려도 적은 제품이라 양초 및 향초사업의 부흥을 도모할 수 있는 효과가 기대된다,
[색인어]
천연재료, 팜유(palm oil), 야자기름, 튜브(Tube),
공기통기공, 연소통기공, 난연(難燃), 파라핀,

Description

천연재료로 제조되는 기능성 팜유 초와 이의 가공방법{The functional palm oil candle with a natural material, thereof its method of process}

본 발명의 천연재료인 팜유로 제조되는 초는 일반 재료인 밀랍이나 파라핀과 달리 고온에 의해 몸체가 녹으며 기둥모양에서 흐무러져 불을 비추는 초로서의 기능을 유지할 수 없어서 이를 방지하기 위해 종이를 사용했으나 이제는 강화플라스틱으로 두께가 얇은 튜브에 담아 향초로 만들어 용기에서 심지를 태우는 방법이며 이를 사용한다면 촛불이 휘날리지 않으면서 불을 밝힐 수 있어서 이를 새로운 방식으로 적용하는 양초제조업계의 제조기술에 속하는 분야이다,

팜유의 학명은 Elaeis guineensis라고 불리는 오일팜(기름야자)의 과육에서 착유되는 유지인데 상온에서는 고체이며 오일 팜의 원산지는 자이레 등 아프리카 서부 열대지방이라고 하지만 현재의 주산지는 말레이시아, 인도네시아이며 팜 과실은 식재 후 약 3년에서 결실하기 시작하여 약 25년간 수확할 수 있는데 말레이시아에서 재배되고 있는 것은 Delidura종과 Pisifera종을 교배한 Tenera종이고 팜 과실은 활성이 매우 강한 lipase를 함유하고 있기 때문에 과실이 상하면 유지와 lipase가 접촉하여 가수분해가 급속히 진행하여 유지의 품질에 열화가 일어나는 단점과 건강에 해를 끼치는 트랜스지방산이 다량으로 부존하게 되어 있어서 식용보다는 양초제조에 합당한 재료로서 가격 면에서 유리한 점이 많다,

또한 팜유를 담을 용기재료는 TECAMID 6/3 TR natural이라는 무정형인 폴리아마이드 소재인데 고유의 화학구조 때문에 높은 투명도를 보이므로 이로 인하여 수축과 휨 현상이 적고 우수한 인성 및 우수한 내화학성과 응력 균열 내성을 갖고 있으며 투명한 폴리 아마이드 6/3 소재 고유의 특성 중에는 뛰어난 기계적 강도와 열적안정성과 치수안정성 등을 포함하며 난연성을 시험하는 방법으로는 크게 2가지로 나누는데 그 중에 하나는 시편을 수평으로 놓고 불을 붙여 측정하는 방법으로서 UL 94HB(Horizontal Burning Test)에서 우수하다는 제품을 구입할 수 있어서 이를 구입하여 사용하므로 용기의 확보는 기술적으로 어려움이 없는 분야이다,

본 발명의 팜유 초를 제조할 때에 제조기법은 그동안 다양하게 개발된 양초 제조기술을 토대로 본 발명의 기술적인 배경으로 하였는데 그 중에 국내 특허공보의 제10-2007-0047501호(2007년05월07일)의 친환경 양초 및 그 제조방법과 국내 출원번호 제10-2012-0064157호(2012년06월15일)의 팜 원유 양초 및 제조방법이며 기타 재료인 미강유로 제조되는 제10-2017-0023696호(2017년02월22일)도 본 발명의 배경기술로 삼았다,

그동안의 초의 제조재료는 석유류의 파라핀과 꿀벌 밀랍과 각종 씨앗의 기름으로 초를 만들거나 액상으로 태우는 방식이 전기가 없던 시대의 유산으로 이어갔으나 이제는 불을 얻기 위한 초가 아니라 각종 행사에 기념으로 사용하는 제품으로 사용되므로 디자인 면과 향기발산 및 품위 등의 기능성을 중시하여 제조하는 기술을 주요 배경기술로 삼아 본 발명의 배경으로 하였다,

그 외의 건강분야의 특성에서 인체에 영향을 주는 원적외선분야의 지식과 음이온을 방출하는 방출기구의 특성도 결부시켜 밀폐된 장소에서 다량의 양초를 키고 장시간 앉아 있을 경우의 인체건강을 고려하여 많은 문제점을 해소시킬 수 있도록 연구 개발하였으며 용기에 담는 초이기 때문에 공기의 유입에 신경을 써서 이를 해소시키는 면도 본 발명의 배경기술로 하였다,

팜유는 모두 수입재료이므로 재료 자체가 수입인데 동남아 열대지방이라 수입상에 어려움은 적을 것으로 보이고 난연성 플라스틱용기의 재료는 외국 특허제품이나 향후 국내 제조도 가능한 것이므로 원료수급과정에 단절되는 일은 없을 것으로 예상되는 재료로서 본 발명에서 특별히 해결할 과제는 없고 단지 난연성에 관한 부단한 연구는 주어진 과제로 계속적으로 지속되어야 할 뿐이다,

본 발명의 초 제조는 어려움이 없으나 용기 내에 탑재되는 형상으로 인하여 촛불을 붙이는 방법에서 성냥이나 라이터로는 어려움이 많아 별도로 점화기를 제작하여 함께 제공되어야 하므로 이에 따른 별도 연구도 지속되어야 할 과제이다,

해결하고자 하는 과제에서 원료의 지속적인 확보에 관한 과제와 수입으로 인한 외화변동에 따른 물동 면에 대한 과제 및 특허제품이 되는 용기, 즉 팜유 재료를 용기 담아야 할 용기재료의 확보에 대한 계약상의 확보과제도 중요하고 용기에 담겨져 있어서 점화할 때 특수점화장치를 제공해야 하므로 인한 점화기 제작과제도 중요하여 이에 대한 과제를 채택하여 해결수단도 고려된다,

또한 팜유를 담아 용기에 담긴 초로 제작할 때 용기 내로 공기가 지속적으로 유입될 수 있게 상단 용기뚜껑의 공기 통로에 대한 크기 및 위치에 관한 연구는 물론 용기뚜껑제조에 대한 과제도 포함된다,

본 발명의 팜유 초는 석유류에서 제조되는 파라핀 등과 달리 천연재료이므로 끄름이나 유해가스의 발생이 없으며 종교에서 타부시하는 신성(神性)성을 유지시키는데 석유류가 아닌 천연재료이니 거부할 이유가 없으므로 종교분야로 판매촉진이 유망하고 소비성이 우수한 제품이 되어 매출을 신장시키는 효과가 기대된다,

주로 교회나 사찰에서 사용하는 회소성의 밀랍 대용이 가능하며 특수향기와 원적외선방출은 물론 때에 따라서는 색상의 변화와 향기를 발산시켜야 하는 경우에 해당되는 제품이라 큰 인기를 얻을 수 있어서 보람된 판매효과도 기대된다,

도 1은 본 발명의 용기팜유 초로 제조하는 제조공정도
도 2는 본 발명의 용기팜유 초로 성형되는 용기재료들의 전개도,
도 3은 본 발명의 용기팜유의 가상모습으로 보는 전면도,
도 4는 본 발명의 용기팜유의 재료원료별 배합비율도,
<부호에 대한 간단한 설명>
10 : 난연성용기, 12 : 용기받침,
12a : 고정용기받침, 20 : 상부뚜껑,
22 : 연소통기공, 24 : 공기통기공,
30 : 용기고정받침, 40 : 촛불심지,
50 : 조립용기, 52 : 혼합팜유몸체,
60 : 천연팜유 초, 가 : 난연성용기뚜껑 상부도,
나 : 조립용기 앞면도, 제1-1단계 : 외피재료수집,
제1-2단계 : 천연재료수집, 제2-1단계 : 외표조립성형,
제2-2단계 : 혼합용액제조, 제3단계 : 내외몸체합체,
제4단계 : 기부고정조립, 제5단계 : 제품포장출하,

본 난연성용기(10)는 가정용이 아니라 종교용이므로 일반적으로 굵어 보통 직경의 크기는 30 내지 60mm 인데 어떤 행사에는 90mm가 넘는 것도 있다,

난연성용기(10)의 높이는 평균 200에서 300mm 이고 특별한 초는 크지만 주문 이외는 200mm 또는 300mm 규격으로 난연성용기(10)로 주문제작한 후 상기 난연성용기(10)에 준비된 팜유용액을 붓고 냉각시켜 고체 천연팜유 초(60)로 제조한다,

천연팜유 초(60)로 호칭하면서 양초라는 단어를 사용하지 않는 이유는 일부 종교계에서는 밀랍만 고집하는 이유인데 이는 신성한 초라는 의미이기 때문이다,

공정별로 설명을 한다면 몸체내면용으로 준비되는 천연재료공정에서 팜유와 실리카분말과 색소 및 향료를 구입하는 천연재료수집(제1-2단계)을 수행한 다음 이어서 가열용액제조(2-2단계)로 초를 제작할 준비를 완수한다,

다른 한 편에서는 몸체외면용으로 몸체외피공정을 수행하는데 먼저 외피재료수집(제1-1단계)에서 국내 특정기업에서 판매하는 난연성 플라스틱인 UL94-V-0 재료로 제작되며 두께 5T의 튜브형상으로 된 난연성용기(10)를 구입한 후 상기 난연성용기(10)들을 차례로 세우고 중심에 촛불심지(40)를 넣어 고정시킨 후 고깔을 사용하여 상기 혼합용액제조(제2-2단계)로 사전 용융팜유를 준비하는 것이다,

상기 난연성용기(10)는 아래위가 개방된 튜브이므로 먼저 밑면용으로 미리 제작되는 용기받침(12)을 끼워서 용융팜유가 흘러나가지 못하게 밑면을 막고, 상기 난연성용기(10)의 상부는 연소통기공(22)과 공기통기공(24)이 형성된 상부뚜껑(20)을 끼워 위아래가 구비된 난연성용기(10)로 제작하는 외표조립성형(제2-1단계)에서 조립용기(50)로 제작하는 몸체외피공정과 혼합용융팜유로 용융시키는 천연재료수집의 두 분리공정이 모두 마무리 되는 것이다,

상기 두 공정이 모두 완료되었으면 통합진행공정으로 들어가 몸체내면용으로 용융된 혼합용융팜유를 몸체외면용으로 조립한 난연성용기(10)의 연소통기공(22)에 고깔을 끼우고 촛불심지(40)를 넣어 고정시키고 상기 연소통기공(22) 정중앙에 고깔을 꽂고 혼합용융팜유를 붓는데 이때 상기 난연성용기(10) 위로 넘치지 않게 량을 조절하며 상기 용융팜유를 채운 후 장소를 옮겨 용융팜유를 냉각시키는 내외몸채합체(제3단계)를 마무리시키면 천연팜유 초(60)가 완성된다,

완성된 천연팜유 초(60)의 상단에 부착시킨 상부뚜껑(20)은 그 형상이 원통 외측 가장자리를 따라가며 6개 내지 8개의 타원형상의 공기통기공(24)이 파여 있고 상기 상부뚜껑(20)의 중앙에는 불꽃이 타며 올라오는 열기를 뽑아줄 연소통기공(22)이 제작되어 있어야 한다,

연소통기공(22)의 크기는 상부뚜껑(20)의 직경에서 2분의 1이 되고 공기통기공(24)이 차지 할 직경크기는 4분의 1 내에 존재하도록 해야 난연성용기(10) 내에 적재된 천연팜유가 촛불심지(40)로 태울 때 나오는 열기와 연기를 감당하며 신선한 공기도 공기통기공(24)을 통하여 유입도 순조로이 된다,

이상과 같이 성형시키는 천연팜유 초(60)는 난연성용기(10)에 상기와 같이 상부뚜껑(20)까지 덮으면 외표조립성형(제2-1단계)은 몸체외표공정으로 조립용기(50)가 완성되고 천연재료공정으로 준비된 액상의 팜유에 실리카 등을 혼합한 혼합용융용액을 담는 통합진행공정으로 통합되면서 내외몸채합체(제3단계)에서 혼합용융팜유를 채워 상품이 되는 천연팜유 초(60)로 제조되어 일부 종교계에서 신성시하는 공해 없는 순수한 천연재료로 제조되는 친환경 초가 생산되는 것이다,

내외몸체합체(제3단계)로 완성된 상기 천연팜유 초(60)는 자칫 넘어질 수 있기 때문에 별도로 제작한 용기고정받침(30)을 제공하면 소비자가 상기 천연팜유 초(60)의 밑면이 되는 용기받침(12)부위를 수용할 수 있는 용기고정받침(30)으로 부착시켜 사용할 수 있어서 바람이나 진동으로 천연팜유 초(60)가 넘어지지 않으며 원하는 위치에서 쉽게 넘어지지 않도록 기부고정조립(제4단계)을 하는데 용기고정받침(30)의 재료는 고무혼합재료로 제작되는 진공흡착용이면 더욱 안전하고 또는 무거운 재료로 제작되는 용기고정받침(30)에 고정용기받침(12a)을 붙여 제공하면 넘어져 촛불로 화재를 유발하는 일이 없어서 수요자들이 선호하는 제품이 될 수 있을 것이다,

또한 조립용기(50)에서 촛불이 타면서 내려가면 촛불심지(40)가 깊어져 성냥이나 라이터로 불을 붙일 수 없으므로 별도로 제작되는 점화손잡이에 장착되는 점화내경장치로 착화용심지를 끼우고 내경회전 봉을 돌리면 착화용심지가 내경회전봉의 작동으로 내려가며 착화접점심지까지 도달되고 착화접점심지에 불을 붙인 후 촛불심지(40)에 점화하면 간단하게 점화할 수 있도록 별도로 제작하여 제품포장출하(제5단계)에서 함께 포장하고 보관했다가 출하하게 된다,

실제 사용할 수 있도록 제작할 때 난연성용기(10)의 높이는 200mm로 정하고 직경내경은 60mm로 하였으며 용기받침(12)은 상기 난연성용기(10)의 밑변에 수용할 수 있게 직경 59mm에 높이 10mm로 하는 용기받침(12)을 제작하였다,

난연성용기(10)의 두께는 제작회사의 최소 두께인 5T, 즉 0.5mm로 하였으며 외벽전체의 직경은 60mm로 한다면 용기받침(12)의 직경은 5T를 감안하여 제작하는 외피재료수집(제1-1공정)으로 지정하므로 쉽게 확보하였다,

상기 공정(제1-1단계)에서 확보한 난연성용기(10)의 밑변을 철제로 제작된 용기받침(12)을 구입했고 상기 용기받침(12)과 동일한 크기의 상부뚜껑(20)에 형성되는 공기통기공(24)은 두개의 십자가가 교차하는 형상이라 총 8개로 구성되는 공기통기공(24)이 형성되었고 직경의 절반 크기의 연소통기공(22)이 형성되며 상기 난연성용기(10)의 아래위는 모두 철제로 된 상부뚜껑(10)과 용기받침(12)으로 합체시킨 조립용기(50)로 외표조립성형(제2-1단계)을 거쳐 몸체외피공정은 완료되었다,

수입상을 통해 구입한 고체팜유를 천연재료수집(제1-2단계)을 통해 구입하여 솥에 담고 가열시키는 혼합용액제조(제2-2단계)로 팜유와 선택한 첨가물을 혼합하여 용융시키므로 몸체내면용을 위한 천연재료공정을 무리 없이 완료하였다,

상기 두 공정을 마친 후 통합진행공정에서 첫 단계인 내외몸체합성(제3단계)로 사전 확보된 진열대에 조립용기(50)들을 세우고 촛불심지(40)도 채우고 고깔을 씌우고 촛불심지(40)를 고정시키고 선택된 색소와 향료 등의 첨가물을 넣고 용융시킨 혼합용액제조(제2-2단계)에서 혼합용융팜유를 채우고 고깔을 치운 후 추운 실내로 옮겨 팜유가 굳도록 냉각을 시작하여 내외몸체합체(제3단계)를 완성하였다,

상기 내외몸체합체(제3단계)로 제조된 천연팜유 초(60)가 냉각으로 굳혀진 후 하나하나 꺼내어 용기고정받침(30)의 상부에 부착되는 별도의 고정용기받침(12a)에 끼우고 세워 이상 유무를 확인하면서 검사를 하였는데 팜유 투입할 때 기울러진 것 이외는 모두 잘 성형됨을 확인하였다,

제작된 낱개의 천연팜유 초(50)에 촛불을 켜기 위해 라이터로 착화시켰으나 장시간 후 깊게 타들어간 천연팜유 초(60)의 불을 끄고 재차 점화가 어려워 점화장치로 내경직경 1.5mm의 철봉으로 점화내경장대에 중간에 내경회전 봉을 장착하고 점화손잡이도 장착하여 연소통기공(22)을 통해 착화용심지를 꽂고 심지를 내려주는 내경회전 봉을 돌려 착화접점심지가 나올 때까지 내경회전 봉을 돌렸다,

점화내경장대 말미로 나온 착화접점심지에 불을 붙이고 타다 남은 조립용기(50) 속에 남아있는 촛불심지(40)에 착화하니 다시 촛불을 킬 수 있었다,

팜유를 용융시킨 후 냉각시킬 때 고형상황을 높이면서 초가 타는 냄새도 조절할 수 있게 하고자 용융팜유에 실리카미세분말을 20%를 칭량하여 먼저 용융팜유 80%와 1차 혼합하면 1차 혼합팜유는 실리카성분이 25%가 되고 다시 1차 혼합용융팜유를 20%에 순수 용융팜유를 80%로 2차 혼합하면 3.125%가 되므로 3% 혼합에 큰 오차가 크지 않았으며 난연성용기(10)에 담긴 혼합팜유몸체(52)로 성형되었다,

또한 식물 꽃에 추출한 천연향료와 천연색소도 전위배합으로 1차 혼합을 20%로 시작하여 원하는 농도의 색소가 되면 이를 가감하여 3차이면 큰 오차 없이 발현시킬 수 있었고 실리카분말(초미세분말)도 전위배합으로 해결했다,

종교계 중 불교에서는 연한 색상과 연한 향기를 원하지만 가톨릭에서는 특정 기간에 색상을 진한 색에서 서서히 흰색으로 전환하는 등의 변화되는 색상과 향료를 사용하는 등의 전례행사로 인해 정도를 맞추기가 어려운 면도 있으나 이러한 정도의 변화를 수용할 수 있기에 전위배합으로 요구사항을 충족할 수 있다,

특히 실리카성분은 냄새를 흡착하는 기능도 있어서 요구사항이 있다면 모두 수용이 가능하여 첨가량만 조절하면 제조에는 어려움이 없다,

실리카미세분말과 화예추출물에서 얻은 천연색소와 천연향료는 반드시 전위배합을 1 내지 수회를 거쳐 원하는 향과 색을 확인 한 후 본 배합을 해야 골고루 혼합되므로 이점을 유의하며 실시해서 만족한 결과를 얻을 수 있었다,

Claims (2)

1. 외피재료수집(제1-1단계)으로 확보한 난연성용기(10)를 하단에 철제로 제작된 용기받침(12)으로 차단하고, 상기 난연성용기의 상단도 철제로 제작된 다수개의 공기통기공(24)과 연소통기공(22)이 형성된 상부뚜껑(20)으로 닫고 조립되는 조립용기(50)의 내부 정중앙에 촛불심지(40)를 세우는 외표조립성형(제2-1단계)과,
   천연재료수집(1-2단계)으로 확보한 고체 팜유를 실리카분말과 천연색소와 천연향료 또는 상기 재료 중 선택된 재료만 혼합하는 혼합용액제조(제2-2단계)에서 용융된 혼합용융팜유를 내외몸체합체(제3단계)에서 상기 조립용기에 붓고, 혼합팜유몸체(52)로 채워진 상기 조립용기를 냉각시켜 천연팜유 초(60)로 제조하고, 용기고정받침(30)을 상기 용기받침에 끼우는 기부고정조립(제4단계)으로 제조되는 것이 특징인 천연재료로 제조되는 기능성 팜유 초의 제조방법
2. 상기 청구 항1에 있어서,
   혼합용융팜유에 일정량의 실리카미세분말과 화예추출물로 제조되는 천연색소와 천연향료를 각각 분리하여 1회 또는 수회의 배합을 통해 얻어진 전위배합물을 지정된 량으로 혼합하여 향기 또는 색상 또는 냄새를 조절시키도록 제조되는 것이 특징인 천연재료로 제조되는 기능성 팜유 초의 제조방법

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