KR20220098544A - 친환경 크림 세정제 및 세척제 제조방법 - Google Patents

친환경 크림 세정제 및 세척제 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 친환경 크림 세정제 및 세척제 제조방법에 관한 발명으로, 열선이 배선된 믹서에 100℃의 정제수와, 지방산코코넛을 첨가하고 90℃로 온도를 유지한 상태에서 30분 동안 배합하여 1차혼합물을 조성하는 단계(S10)와, 1차혼합물에 나노소이콜로이드를 첨가하고 90℃로 온도를 유지한 상태에서 30분 동안 배합하여 2차혼합물을 조성하는 단계(S20)와, 2차혼합물에 순비누분과 실리카파우더를 첨가하되 80℃로 온도를 유지한 상태에서 2시간 동안 3분할로 투입하여 3차혼합물을 조성하는 단계(S30)와, 3차혼합물에 글리세린, 규산나트륨, 안식향나트륨을 첨가하고 70℃로 온도를 유지한 상태에서 2시간 동안 배합하여 4차혼합물을 조성하는 단계(S40)와, 4차혼합물을 50℃로 서냉하고 향을 첨가하여 크림 세정제 및 세척제 조성물을 수득하는 단계(S50)와, 열선이 배선된 충진기에 크림 세정제 및 세척제 조성물을 50℃로 유지한 상태에서 크림 상태로 용기에 충진하여 완제품을 형성하는 단계(S60)를 포함하여 구성함에 따라 크림 타입 물성을 안정적으로 유지하면서 친환경적이고 세정력이 우수한 크림 세정제 및 세척제를 제조하는 것이 특징이다.

Description

친환경 크림 세정제 및 세척제 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING OF ECO-FRIENDLY CREAM TYPE DETERGENT}
본 발명은 친환경 크림 세정제 및 세척제 제조방법에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 천연 유래 원료를 이용하여 종래 시판되는 분말 또는 액상 제품과 차별되는 크림 타입의 세정제 및 세척제를 특화된 설비에 의해 제조하도록 이루어짐으로써 크림 타입으로 제조하는 과정에서 안정적인 물성을 유지하면서도 친환경적이고 세정력이 우수한 크림 세정제 및 세척제를 제조하도록 하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 세정제 및 세척제는 피오염물의 표면에 부착된 오염물의 세정에 사용되는 제제로서, 가장 일반적인 세정제 및 세척제로 사용되는 비누는 유지를 수산화나트륨(NaOH)과 반응시켜 만들어진 지방산 나트륨염으로 이루어진다.
과거에는 나무를 태운 잿물의 주성분인 탄산칼륨(K2CO3)의 알칼리 성질을 이용하여 세정제 및 세척제로 사용하였다. 예컨대, 제사에 사용되는 유기식기나 제기를 아궁이에 남아 있던 재나 황토, 연탄재를 이용해 짚이나 수세미에 묻혀 닦아내었다. 이후에는 양잿물로 불리는 가성소다(NaOH, 수산화나트륨)가 잿물 대신 세정제로 사용하였다. 최근에는 석유계 원료를 이용한 합성세제가 일반화되어 사용되고 있다.
합성세제는 주성분인 계면활성제와 세정 효과를 부가하기 위해 첨가되는 인산염, 착색제, 표백제, 효소제 등의 각종 조제로 구성된다. 계면활성제는 피오염물과 오염물의 계면에 침투하여 흡착되는데 세정시 가해지는 물리력에 의해 계면장력이 약화되어 피오염물로부터 오염물을 탈락시키는 작용을 한다. 계면활성제는 석유에서 추출한 탄화수소 등을 화학적으로 합성하여 제조되며 대부분은 알킬벤젠설폰산나트륨이다. 따라서, 자연 분해가 불가능하여 수질 등 환경 오염 문제를 야기하는 것은 물론, 식기 등의 세정시 잔류하는 합성세제에 포함된 계면활성제 성분이 체내에 축적되어 각종 질병을 유발할 수 있는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 인지하여 최근에는 천연 원료를 이용한 친환경 세정제 및 세척제의 개발이 활발하게 진행되고 있다.
공지된 기술의 일례로서, 한국등록특허 제 10 - 1479499 호에는 천연 추출물과, 라우릭산, 미리스틱산, 스테아린산, 코코베타인, 솔비톨, 히아루론산, 글리세린, 코코베타인, 멘톨, 소금 및 정제수를 포함하는 비누 베이스로 이루어지는 고형 또는 액상비누 타입의 세정제 조성물을 구성한다.
다른 예로서, 한국공개특허 제 10 - 2018 - 0041808 호에는 알파-사이클로덱스트린, 베타-사이클로덱스트린, 감마-사이클로덱스트린 및 이들의 유도체로부터 선택되는 적어도 하나인 계면활성제와, 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 탄산칼륨, 중탄산칼륨 및 세스퀴 탄산나트륨으로부터 선택되는 적어도 하나인 제1무기빌더와, 염화나트륨 및 염화칼륨으로부터 선택되는 적어도 하나인 제2무기빌더를 포함하는 분말형 천연 세제를 구성한다.
한국등록특허 제 10 - 1479499 호 (2015.01.08) 한국공개특허 제 10 - 2018 - 0041808 호 (2018.04.25) 한국등록특허 제 10 - 0010840 호 (1981.10.08) 한국등록특허 제 10 - 1061445 호 (2011.09.01)
상기와 같은 종래 기술이 적용되는 합성 세정제 및 세척제는 환경 및 인체에 유해한 각종 성분을 함유하고 있으므로 최근에는 다양한 천연 성분으로 이루어진 천연 세정제가 제공되고 있다.
현재 시판되는 대부분의 합성 및 천연 세정제 및 세척제는 분말상 또는 액상으로 이루어진다. 분말상의 세정제는 높은 알칼리도로 세정력이 우수한 반면, 세제 잔여물이 남아 헹굼성이 낮고 미세분말이 비산되는 단점이 있다. 액상 세정제는 헹굼성이 좋은 반면, 알칼리도가 분말에 비해 낮아 많은 양을 사용하게 되는 단점이 있는 실정이다.
따라서, 종래의 분말 또는 액상 세정제 및 세척제의 장, 단점을 보완하는 형태로서 세정제 및 세척제를 크림 타입으로 제조하는 시도가 이루어지고 있다.
그러나, 기존의 크림 타입 세정제 및 세척제는 계면활성제에 크림 물성을 조성하기 위하여 저급알킬 벤젠설폰산과 같은 점결제와, pH조절제 등의 각종 합성 첨가제를 사용하여 사실상 크림 타입의 합성 세정제로 제조하게 되는 문제점이 있다.
이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,
배합에 필요한 모든 기기에는 열선으로 제작되는 것을 특징으로 포함하며,
열선이 배선된 믹서에 100℃의 정제수와, 지방산코코넛을 첨가하고 90℃로 온도를 유지한 상태에서 30분 동안 배합하여 1차혼합물을 조성하는 단계(S10)와,
상기 1차혼합물에 나노소이콜로이드를 첨가하고 90℃로 온도를 유지한 상태에서 30분 동안 배합하여 2차혼합물을 조성하는 단계(S20)와,
상기 2차혼합물에 순비누분과 실리카파우더를 첨가하되 80℃로 온도를 유지한 상태에서 2시간 동안 3분할로 투입하여 3차혼합물을 조성하는 단계(S30)와,
상기 3차혼합물에 글리세린, 규산나트륨, 안식향나트륨을 첨가하고 70℃로 온도를 유지한 상태에서 2시간 동안 배합하여 4차혼합물을 조성하는 단계(S40)와,
상기 4차혼합물을 50℃로 서냉하고 향을 첨가하여 크림 세정제 및 세척제 조성물을 수득하는 단계(S50)와,
열선이 배선된 충진기에 상기 크림 세정제 및 세척제 조성물을 50℃로 유지한 상태에서 크림 상태로 용기에 충진하여 완제품을 형성하는 단계(S60)로 이루어져 크림 타입 물성을 안정적으로 유지하면서 친환경적이고 세정력이 우수한 크림 세정제 및 세척제를 제조할 수 있는 목적 달성이 가능하다.
본 발명은 천연 유래 원료를 이용하여 크림 타입의 세정제 및 세척제를 제조하기 위한 방법을 제공한다.
본 발명은 종래의 분말 또는 액상 세정제의 장, 단점을 보완하여 높은 세정력 및 우수한 헹굼성을 가지는 다목적 크림 세정제 및 세척제를 제조할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 본 발명에 의해 제조되는 크림 세정제 및 세척제는 일반 세정제로 쉽게 제거되지 않는 각종 녹슨 부분, 인덕션이나 가스렌지의 기름 때나 찌든 때, 주방 등에 물 때나 곰팡이 때, 유기그릇의 때, 각종 냄비의 묵은 때나 불에 탄 그을음, 스텐 냄비 및 기타 냄비에 사용되는 연마제를 제거하는 등에 효과적으로 사용할 수 있도록 한다.
특히, 본 발명은 세정제 및 세척제의 제조 과정에서 크림 타입 물성을 도출하기 위하여 점결제와 같은 별도의 합성 첨가제의 사용을 배제하면서 안정적인 물성을 유지하도록 구성하여 인체에 무해하고 친환경적인 크림 세정제 및 세척제를 제조하도록 하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 친환경 크림 세정제 및 세척제 제조방법의 개략적인 공정 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 1차혼합물을 조성하는 단계(S10) 내지 크림 세정제 및 세척제 조성물을 수득하는 단계(S50)를 거쳐 수득한 조성물을 도시한 이미지.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 완제품을 형성하는 단계(S60)를 거쳐 다양한 용기에 충진된 친환경 크림 세정제 및 세척제 완제품을 도시한 이미지.
이하, 본 발명의 친환경 크림 세정제 및 세척제 제조방법의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기의 설명에서 당해 기술분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다. 아울러, 하기의 설명은 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 들어 설명하는 것이므로 본 발명은 하기 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니며 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 제공될 수 있음은 당연하다 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 친환경 크림 세정제 및 세척제 제조방법의 개략적인 공정 흐름도, 도 2는 본 발명에 따른 1차혼합물을 조성하는 단계(S10) 내지 크림 세정제 및 세척제 조성물을 수득하는 단계(S50)를 거쳐 수득한 조성물을 도시한 이미지, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 완제품을 형성하는 단계(S60)를 거쳐 다양한 용기에 충진된 친환경 크림 세정제 및 세척제 완제품을 도시한 이미지를 도시한 것이다.
본 발명의 기술이 적용되는 친환경 크림 세정제 및 세척제 제조방법은 천연 유래 원료를 이용하여 크림 타입의 세정제 및 세척제를 제조하도록 이루어짐으로써 친환경적이고 세정력이 우수한 크림 세정제 및 세척제를 제공하는 기술에 관한 것임을 주지한다.
이를 위한 본 발명의 친환경 크림 세정제 및 세척제 제조방법은 각각의 원료를 적정 조건에서 순서에 따라 배합하도록 이루어지는 일련의 1차혼합물 내지 4차혼합물을 조성하는 단계(S10~S40)와, 크림 세정제 및 세척제 조성물을 수득하는 단계(S50), 및 완제품을 형성하는 단계(S60)로 이루어지며, 구체적으로는 하기와 같다.
본 발명에 의해 제조하고자 하는 크림 세정제 및 세척제는 분말상의 원료와 유, 수분 원료가 혼합된 걸쭉한 크림 타입의 물성으로 조성하므로, 제조 과정에서 혼합물 및 조성물의 물성을 안정적으로 도출하기 위해서 모든 장치에 온도 유지를 위한 열선 및 보일러 설비를 구축하여 준비하도록 구성한다.
본 발명의 크림 세정제 및 세척제를 구성하는 원료로서 정제수와, 나노소이콜로이드와, 순비누분과, 실리카파우더와, 지방산코코넛과, 글리세린과, 규산나트륨과, 안식향나트륨과, 향료를 준비한다.
상기 1차혼합물을 조성하는 단계(S10)는 열선이 배선된 믹서에 100℃의 정제수와, 지방산코코넛을 첨가하고 90℃로 온도를 유지한 상태에서 30분 동안 배합하여 1차혼합물을 조성하는 단계이다.
상기 지방산코코넛은 코코넛 열매를 착즙하여 추출한 식물성 오일로서 포화 지방산을 다량 함유하여 23 ~ 24℃ 이하에서는 고체로 응고된다. 살균 효과가 우수하면서 천연 계면활성제로서 피오염물로부터 때를 분리시키는 작용을 하도록 구비한다.
상기 2차혼합물을 조성하는 단계(S20)는 상기 1차혼합물에 나노소이콜로이드를 첨가하고 90℃로 온도를 유지한 상태에서 30분 동안 배합하여 2차혼합물을 조성하는 단계이다.
상기 나노소이콜로이드는 올리브유, 카놀라유 등 식물성 오일에 함유된 지방산으로 예컨대 올레인산, 스테아릭산 등을 포함한다. 비이온성이며 생분해성이 99%에 달하므로 인체에 자극성이 없고 친환경적이다. 피부보호 및 세정력을 가지고 있으며 불포화지방산을 다량 함유하므로 상기 지방산코코넛과 적정 배합비로 첨가하여 천연 계면활성제 및 유화제로 작용하도록 구성한다.
상기 3차혼합물을 조성하는 단계(S30)는 상기 2차혼합물에 순비누분과 실리카파우더를 첨가하되 80℃로 온도를 유지한 상태에서 2시간 동안 3분할로 투입하여 3차혼합물을 조성하는 단계이다.
상기 순비누분은 유지를 수산화나트륨과 반응하여 생성한 지방산 나트륨염으로 친유성 및 친수성을 가지는 구조로 이루어져 때를 물에 용해시키는 작용을 하도록 구비한다. 상기 실리카파우더는 본 발명의 크림 세정제 및 세척제를 피오염물에 마찰하는 과정에서 연마 작용을 도출하여 찌든 때를 분리하도록 구비한다.
본 발명에서는 분말 상태의 순비누와 실리카파우더를 상기 2차혼합물에 첨가하되 양을 분할하여 농도를 크림 상태로 조절하면서 온도가 낮아지지 않도록 하여 투입하도록 구성한다.
상기 4차혼합물을 조성하는 단계(S40)는 상기 3차혼합물에 글리세린, 규산나트륨, 안식향나트륨을 첨가하고 70℃로 온도를 유지한 상태에서 2시간 동안 배합하여 4차혼합물을 조성하는 단계이다.
상기 규산나트륨(Na2SiO3)은 규사와 소다회의 혼합물을 가열 용해하여 형성한 규산의 나트륨염으로 알칼리성이므로 경수 연화능 및 분산제로 작용하며 세정력을 가진다. 금속 표면에 얇은 보호막을 형성하여 부식 방지 작용을 하도록 구비한다.
상기 글리세린은 보습제로, 상기 안식향나트륨은 세정력을 보완하면서 보존제로 작용하도록 구비한다.
상기 크림 세정제 및 세척제 조성물을 수득하는 단계(S50)는 상기 4차혼합물을 50℃로 서냉하고 향을 첨가하여 크림 세정제 및 세척제 조성물을 수득하는 단계이다.
상기 완제품을 형성하는 단계(S60)는 열선이 배선된 충진기에 상기 크림 세정제 및 세척제 조성물을 50℃로 유지한 상태에서 크림 상태로 용기에 충진하여 완제품을 형성하는 단계이다.
상기 크림 세정제 및 세척제 조성물이 식거나 덩어리가 생기면 충진이 이루어질 수 없으므로 용기에 충진 및 밀봉하는 과정에서 크림 물성을 유지하도록 온도 유지를 각별하게 주의하도록 구성한다.
한편, 상기 1차혼합물을 조성하는 단계 내지 크림 세정제 및 세척제 조성물을 수득하는 단계(S10~S50)에 투입되는 원료는, 최종 크림 세정제 및 세척제 조성물 총중량에 대하여 정제수 11.25중량부와, 나노소이콜로이드 10중량부와, 순비누분 35중량부와, 실리카파우더 15중량부와, 지방산코코넛 23중량부와, 글리세린 10중량부와, 규산나트륨 0.65중량부와, 안식향나트륨 0.05중량부와, 향료 0.05중량부로 이루어진다.
상기와 같은 천연 유래 원료들의 배합비 및 배합 조건이 상기 범위를 벗어날 경우 적정 세정력을 도출하기 어려운 것은 물론, 특히 크림 타입 물성을 유지하지 못하고 굳거나 덩어리가 발생하여 품질을 저해할 수 있으므로 종래의 분말 또는 액상 세정제와 차별되는 크림 세정제 및 세척제 특유의 효과를 도모하기 위해서 상기 범위에서 배합이 이루어지도록 구성한다.
이하에서는 전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명을 포함하는 실시 예를 구성하고 그에 따른 효과에 대해서 면밀하게 파악하고자 한다.
<실시 예>
본 발명의 친환경 크림 세정제 및 세척제 제조방법에 따라서 크림 세정제 및 세척제를 제조한다.
우선, 원료의 배합을 위한 믹서와, 조성물의 충진을 위한 충진기를 포함한 설비 일체에 열선을 배선하고 보일러를 연결하여 준비한다.
본 발명의 크림 세정제 및 세척제를 구성하는 원료로서 정제수와, 나노소이콜로이드와, 순비누분과, 실리카파우더와, 지방산코코넛과, 글리세린과, 규산나트륨과, 안식향나트륨과, 향료를 준비한다. 하기 표 1은 최종 완제품 1kg을 기준으로 각 원료의 배합량을 기재한 것이다.
원료 배합량(g)
정제수 112
나노소이콜로이드(올레인산 외) 100
순비누분 350
실리카파우더 150
지방산코코넛 230
글리세린 100
규산나트륨 7
안식향나트륨 0.5
향료 0.5
믹서에 100℃로 끓여놓은 정제수 112g을 붓고 물의 온도가 떨어지지 않도록 열선으로 90℃ 이상의 온도를 유지한다.
상기 정제수에 지방산코코넛 230g을 첨가하고 30분 동안 믹서를 작동하여 교반한다. 지방산코코넛이 물과 완전 혼합 상태를 형성하여 부드럽고 점성이 있는 크림 형태의 1차혼합물을 조성한다.
상기와 같이 조성한 1차혼합물에 나노소이콜로이드 100g을 첨가하고 30분 동안 믹서로 교반하여 2차혼합물을 조성한다. 온도가 떨어지지 않도록 열선으로 90℃ 이상의 온도를 유지한다.
상기와 같이 조성한 2차혼합물에 순비누분 350g과 실리카파우더 150g을 1/3씩 분할하여 첨가하면서 믹서로 교반한다. 2시간 동안 80℃ 이상의 온도를 유지하면서 걸쭉한 크림 형태를 조절하여 3차혼합물을 조성한다.
상기와 같이 조성한 3차혼합물에 글리세린 100g과, 규산나트륨 7g과, 안식향나트륨 0.5g을 첨가한다. 2시간 동안 70℃ 이상의 온도를 유지하면서 믹서로 교반하여 4차혼합물을 조성한다.
상기와 같이 조성한 4차혼합물을 50℃에 도달하도록 서냉하고 향료 0.5g을 첨가하여 교반한 후 크림 세정제 및 세척제 조성물을 수득한다.
상기와 같이 수득한 크림 세정제 및 세척제 조성물을 용기에 충진하기 전에 교반 상태를 검수하여 덩어리가 없는지 확인한다.
상기 크림 세정제 및 세척제 조성물이 수용된 믹서에서 충진기로 조성물을 이송한다. 이송 과정에서 크림 세정제 및 세척제 조성물이 식거나 굳어지지 않도록 상기 온도를 유지하며 용기에 충진하여 크림 세정제 및 세척제 완제품을 형성한다.
전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 기술이 적용된 친환경 크림 세정제 및 세척제 제조방법에 의해 제조된 크림 세정제 및 세척제는 다양한 용도로 사용할 수 있다. 예컨대, 각종 녹슨 부분이나, 최근 많이 사용하는 인덕션에 눌러 붙은 때, 일반 세정제로는 쉽게 지워지지 않는 묵은 물 때, 곰팡이 때, 가스렌지 주변의 기름이나 녹이 슨 부분, 유기그릇의 때, 주방 벽 주변에 시커멓게 변색된 기름 때, 다양한 재질의 냄비에 불에 탄 부분, 오래 사용하여 광이 사라지고 물 때 등으로 변색된 스텐냄비나 범랑냄비, 튀김으로 바닥에 튄 묵은 기름 때, 처음 사용하는 스텐용기나 기타 냄비 등에 잘 지워지지 않는 연마제를 확실하게 제거하여 발암물질을 없애는데 효과적으로 사용할 수 있다.
따라서, 이상에서와 같은 본 발명에 따른 친환경 크림 세정제 및 세척제 제조방법은 천연 유래 원료를 이용하여 종래의 분말 또는 액상 세정제의 장, 단점을 보완하면서 높은 세정력 및 우수한 헹굼성을 가지는 다목적 크림 세정제 및 세척제를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 크림 세정제 및 세척제의 제조 과정에서 점결제와 같은 별도의 합성 첨가제의 사용을 배제하면서 안정적인 물성을 유지하여 보다 안정적으로 크림 타입 물성을 도출함으로써 인체에 무해하고 친환경적인 크림 세정제 및 세척제를 제조하도록 하는 이점이 있다.
S10: 1차혼합물을 조성하는 단계
S20: 2차혼합물을 조성하는 단계
S30: 3차혼합물을 조성하는 단계
S40: 4차혼합물을 조성하는 단계
S50: 크림 세정제 및 세척제 조성물을 수득하는 단계
S60: 완제품을 형성하는 단계

Claims (2)

  1. 열선이 배선된 믹서에 100℃의 정제수와, 지방산코코넛을 첨가하고 90℃로 온도를 유지한 상태에서 30분 동안 배합하여 1차혼합물을 조성하는 단계(S10)와,
    상기 1차혼합물에 나노소이콜로이드를 첨가하고 90℃로 온도를 유지한 상태에서 30분 동안 배합하여 2차혼합물을 조성하는 단계(S20)와,
    상기 2차혼합물에 순비누분과 실리카파우더를 첨가하되 80℃로 온도를 유지한 상태에서 2시간 동안 3분할로 투입하여 3차혼합물을 조성하는 단계(S30)와,
    상기 3차혼합물에 글리세린, 규산나트륨, 안식향나트륨을 첨가하고 70℃로 온도를 유지한 상태에서 2시간 동안 배합하여 4차혼합물을 조성하는 단계(S40)와,
    상기 4차혼합물을 50℃로 서냉하고 향을 첨가하여 크림 세정제 및 세척제 조성물을 수득하는 단계(S50)와,
    열선이 배선된 충진기에 상기 크림 세정제 및 세척제 조성물을 50℃로 유지한 상태에서 크림 상태로 용기에 충진하여 완제품을 형성하는 단계(S60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 크림 세정제 및 세척제 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차혼합물을 조성하는 단계 내지 크림 세정제 및 세척제 조성물을 수득하는 단계(S10~S50)에 투입되는 원료는, 최종 크림 세정제 및 세척제 조성물 총중량에 대하여 정제수 11.25중량부와, 나노소이콜로이드 10중량부와, 순비누분 35중량부와, 실리카파우더 15중량부와, 지방산코코넛 23중량부와, 글리세린 10중량부와, 규산나트륨 0.65중량부와, 안식향나트륨 0.05중량부와, 향료 0.05중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경 크림 세정제 및 세척제 제조방법.
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