KR20230022198A - Eco-friendly detergent powder and manufactruing method of eco-friendly detergent powder - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 친환경 세제 분말 및 친환경 세제 분말 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an environmentally friendly detergent powder and a method for producing an environmentally friendly detergent powder.
일반적으로, 세제는 흡착, 습윤, 계면장력 저하, 유화, 가용화, 분산 등의 복잡한 물리적 및 화학적 작용에 의하여 물체 표면에 부착된 오염물질을 제거하기 위해 사용되는 혼합물질을 의미하고, 국내외에서 세제의 사용이 늘고 있는 추세에 있다.In general, detergent refers to a mixture used to remove contaminants attached to the surface of an object by complex physical and chemical actions such as adsorption, wetting, lowering of interfacial tension, emulsification, solubilization, and dispersion. Its use is on the rise.
이러한 세제는 꾸준히 발전하여 현재 다양한 유형의 세제가 판매되고 있지만, 그 중에서도 세정력이 높은 세제가 널리 사용되고 있다.These detergents have been steadily developed and various types of detergents are currently sold, but among them, detergents with high detergency are widely used.
그러나, 종래의 세제는 계면활성제를 주 원료로 포함하고 있다. 이러한 계면활성제는 미생물 분해가 어려워 환경오염 문제를 유발할 뿐만 아니라, 거품 헹굼에 따른 물 소비를 증가시키는 요인으로 작용하며, 잔류 세제 또는 세제 접촉에 의한 피부 손상을 일으키는 문제가 있다.However, conventional detergents contain surfactants as main ingredients. These surfactants are difficult to decompose by microorganisms, causing environmental pollution problems, acting as a factor increasing water consumption according to foam rinsing, and causing skin damage due to contact with residual detergents or detergents.
이에 따라, 천연유래 계면활성제 또는 계면활성제가 포함되지 않는 세제가 개발되고는 있지만, 기존 세제 대비 세탁성능이 떨어지는 단점이 있다.Accordingly, although detergents containing natural surfactants or surfactants are being developed, they have a disadvantage in that washing performance is lower than that of conventional detergents.
따라서, 환경 오염을 유발하지 않으면서도, 기존의 합성 세제의 세정력에 견줄만한 세정력을 나타내는 친환경 천연 세제 조성물에 대한 요구가 높아지고 있는 상황이다.Therefore, there is an increasing demand for an eco-friendly natural detergent composition that exhibits detergency comparable to that of conventional synthetic detergents without causing environmental pollution.
본 발명의 목적은 계면활성제가 첨가되지 않으면서도 기존 석유계 계면활성제가 첨가된 합성 세제 대비 동등 이상의 세척력을 발휘할 수 있는 친환경 세제 분말 및 친환경 세제 분말 제조 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an eco-friendly detergent powder and a method for manufacturing an eco-friendly detergent powder that can exert equal or higher detergency than synthetic detergents to which conventional petroleum-based surfactants are added without adding surfactants.
아울러, 본 발명의 목적은 표백제가 첨가되지 않으면서도 표백제가 첨가된 상용 세제 대비 동등 이상의 세척력을 갖는 친환경 세제 분말 및 친환경 세제 분말 제조 방법을 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide an eco-friendly detergent powder and a method for manufacturing an eco-friendly detergent powder having washing power equal to or higher than that of commercial detergents to which bleach is added without adding bleach.
또한, 본 발명의 목적은 계면활성제가 첨가되지 않아 피부 독성이 없고, 생분해성이 우수할 뿐만 아니라 세탁시 헹굼수가 절약되기 때문에 수질 환경과 물 사용량 저감에 기여할 수 있는 친환경 세제 분말 및 친환경 세제 분말 제조 방법을 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to manufacture an eco-friendly detergent powder and an eco-friendly detergent powder that can contribute to the reduction of water quality and water consumption because surfactant is not added, so there is no skin toxicity, biodegradability is excellent, and rinsing water is saved during washing is to provide a way
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned above can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations indicated in the claims.
본 발명에 따른 친환경 세제 분말 및 친환경 세제 분말 제조 방법은 계면활성제가 첨가되지 않아 피부 독성이 없고, 생분해성이 우수할 뿐만 아니라 세탁시 헹굼수가 절약되기 때문에 수질 환경과 물 사용량 저감에 기여할 수 있다.Eco-friendly detergent powder and method for manufacturing eco-friendly detergent powder according to the present invention can contribute to reducing water quality and water consumption because no surfactant is added, there is no skin toxicity, excellent biodegradability, and rinsing water is saved during washing.
또한, 본 발명에 따른 친환경 세제 분말 및 친환경 세제 분말 제조 방법은 계면활성제가 첨가되지 않으므로, 기존의 석유계 계면활성제가 첨가된 합성 세제에 비하여 물 사용량을 현저히 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 계면활성제 없이 천연 물질만을 사용한 세제이므로 수질 오염을 미연에 방지할 수 있게 된다.In addition, since no surfactant is added to the environmentally-friendly detergent powder and the method for manufacturing the environmentally-friendly detergent powder according to the present invention, water consumption can be significantly reduced compared to synthetic detergents to which conventional petroleum-based surfactants are added, and without surfactants. Since it is a detergent using only natural substances, it is possible to prevent water pollution in advance.
아울러, 본 발명에 따른 친환경 세제 분말 및 친환경 세제 분말 제조 방법은 세탁기의 헹굼 행정을 줄일 수 있어 소비전력 감소로 에너지 저감 효과를 발휘할 수 있으며, 기존 합성 세제 대비 우수한 탈취성을 발휘한다.In addition, the eco-friendly detergent powder and the method for manufacturing eco-friendly detergent powder according to the present invention can reduce the rinsing process of the washing machine, thereby exhibiting an energy saving effect by reducing power consumption, and exhibiting excellent deodorization compared to conventional synthetic detergents.
이를 위해, 본 발명에 따른 친환경 세제 분말은 수용성 유리 조성물 35 ~ 90 중량%, 탄산수소나트륨 1 ~ 35 중량%, 염화나트륨 1 ~ 10 중량%, 효소 1 ~ 25 중량%, 전분 0.5 ~ 15 중량%, 밀가루 0.5 ~ 15 중량%, 및 폴리비닐알콜 0.5 ~ 5 중량%를 포함하는 친환경 세제 조성물이 용융, 냉각 및 분쇄되어, 30㎛ 이하의 평균 직경을 갖는다.To this end, the eco-friendly detergent powder according to the present invention contains 35 to 90% by weight of the water-soluble glass composition, 1 to 35% by weight of sodium bicarbonate, 1 to 10% by weight of sodium chloride, 1 to 25% by weight of enzyme, 0.5 to 15% by weight of starch, An eco-friendly detergent composition containing 0.5 to 15% by weight of wheat flour and 0.5 to 5% by weight of polyvinyl alcohol is melted, cooled, and pulverized to have an average diameter of 30 μm or less.
여기서, 수용성 유리 조성물 및 탄산수소나트륨은 1 : 1 ~ 20 : 1의 중량비로 첨가될 수 있으며, 보다 바람직하게는 2 : 1 ~ 5 : 1의 중량비로 첨가되는 것이 좋다.Here, the water-soluble glass composition and sodium bicarbonate may be added at a weight ratio of 1:1 to 20:1, and more preferably at a weight ratio of 2:1 to 5:1.
아울러, 수용성 유리 조성물은 알칼리성 보로실리케이트 유리인 것이 바람직하다.In addition, the water-soluble glass composition is preferably an alkaline borosilicate glass.
보다 구체적으로. 알칼리성 보로실리케이트 유리는 B2O3 50 ~ 85 중량%, SiO2 1 ~ 15 중량%, Na2O 및 K2O 합산으로 5 ~ 50 중량%를 포함한다.more specifically. The alkaline borosilicate glass includes 50 to 85 wt% of B 2 O 3 , 1 to 15 wt% of SiO 2 , and 5 to 50 wt% of the sum of Na 2 O and K 2 O.
효소는 단백질 분해효소, 지질 분해효소, 탄수화물 분해효소 및 셀룰로오스 분해효소 중 선택된 1종 이상을 포함한다.Enzymes include at least one selected from proteolytic enzymes, lipid degrading enzymes, carbohydrate degrading enzymes, and cellulose degrading enzymes.
전분은 감자 전분, 옥수수 전분 및 고구마 전분 중 선택된 1종 이상을 포함한다.The starch includes at least one selected from potato starch, corn starch, and sweet potato starch.
본 발명에 따른 친환경 세제 분말 및 친환경 세제 분말 제조 방법은 계면활성제가 첨가되지 않음에도 불구하고, 기존 석유계 계면활성제가 첨가된 합성세제 대비 동등 또는 그 이상의 우수한 세척력을 발휘한다.The environmentally-friendly detergent powder and the method for manufacturing the environmentally-friendly detergent powder according to the present invention, despite the fact that no surfactant is added, exhibit excellent detergency equivalent to or better than synthetic detergents to which conventional petroleum-based surfactants are added.
이 결과, 본 발명에 따른 친환경 세제 분말 및 친환경 세제 분말 제조 방법은 표백제가 첨가되지 않음에도 불구하고, 색소계 오염물에 대한 세탁 효과가 우수하고, 표백제에 의한 단백질 오염물의 세척력 저하가 일어나지 않는다.As a result, the environmentally-friendly detergent powder and the method for manufacturing the environmentally-friendly detergent powder according to the present invention have an excellent washing effect on pigment-based contaminants even though no bleaching agent is added, and the bleaching agent does not reduce the washing power of protein contaminants.
또한, 본 발명에 따른 친환경 세제 분말 및 친환경 세제 분말 제조 방법은 계면활성제가 첨가되지 않으므로, 기존의 석유계 계면활성제가 첨가된 합성 세제에 비하여 물 사용량을 현저히 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 계면활성제 없이 천연 물질만을 사용한 세제이므로 수질 오염을 미연에 방지할 수 있게 된다.In addition, since no surfactant is added to the environmentally-friendly detergent powder and the method for manufacturing the environmentally-friendly detergent powder according to the present invention, water consumption can be significantly reduced compared to synthetic detergents to which conventional petroleum-based surfactants are added, and without surfactants. Since it is a detergent using only natural substances, it is possible to prevent water pollution in advance.
아울러, 본 발명에 따른 친환경 세제 분말 및 친환경 세제 분말 제조 방법은 세탁기의 헹굼 행정을 줄일 수 있어 소비전력 감소로 에너지 저감 효과를 발휘할 수 있으며, 기존 합성 세제 대비 우수한 탈취성을 발휘한다.In addition, the eco-friendly detergent powder and the method for manufacturing eco-friendly detergent powder according to the present invention can reduce the rinsing process of the washing machine, thereby exhibiting an energy saving effect by reducing power consumption, and exhibiting excellent deodorization compared to conventional synthetic detergents.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the effects described above, specific effects of the present invention will be described together while explaining specific details for carrying out the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 분말 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 실시예 1에 따라 제조된 친환경 세제 분말 시료에 대한 피부자극 테스트 결과를 나타낸 시험성적서이다.1 is a process flow chart showing a method for manufacturing eco-friendly detergent powder according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a test report showing the skin irritation test results for the eco-friendly detergent powder sample prepared according to Example 1.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above objects, features and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to easily implement the technical spirit of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Singular expressions used herein include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or some of the steps It should be construed that it may not be included, or may further include additional components or steps.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 친환경 세제 분말 및 친환경 세제 분말 제조 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, an environmentally friendly detergent powder and a method for manufacturing an environmentally friendly detergent powder according to some embodiments of the present invention will be described.
본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 분말은 계면활성제가 첨가되지 않으면서도 기존 석유계 계면활성제가 첨가된 합성 세제 대비 동등 이상의 세척력을 갖는다.The eco-friendly detergent powder according to an embodiment of the present invention has detergency equal to or greater than that of a synthetic detergent to which a conventional petroleum surfactant is added without adding a surfactant.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 분말은 표백제가 첨가되지 않으면서도 표백제가 첨가된 상용 세제 대비 동등 이상의 세척력을 갖는다.In addition, the eco-friendly detergent powder according to the embodiment of the present invention has washing power equal to or higher than that of commercial detergents to which bleach is added without adding bleach.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 분말은 계면활성제가 첨가되지 않아 피부 독성이 없고, 생분해성이 우수할 뿐만 아니라 세탁시 헹굼수가 절약되기 때문에 수질 환경과 물 사용량 저감에 기여할 수 있다.In addition, the eco-friendly detergent powder according to an embodiment of the present invention has no skin toxicity because no surfactant is added, has excellent biodegradability, and saves rinsing water during washing, so it can contribute to reducing water quality and water consumption.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 분말은 기존 합성 세제의 주성분인 계면활성제가 첨가되지 않는다.As described above, the eco-friendly detergent powder according to the embodiment of the present invention does not add a surfactant, which is a main component of existing synthetic detergents.
일반적으로, 계면활성제는 생분해성이 매우 낮아, 하천에 방류되었을 때, 미생물에 의해 분해되기 어렵고, 하천 표면에 거품을 발생시켜 공기 중의 산소 공급을 차단시켜 하천의 자연 정화활동을 방해한다. 또한, 계면활성제가 첨가된 합성 세제는 많은 양의 거품을 발생시키기 때문에 세탁시에 헹굼수를 다량으로 필요로 하기 때문에 물 사용량을 증가시키는 요인으로 작용한다.In general, surfactants have very low biodegradability, so when released into rivers, they are difficult to be decomposed by microorganisms, and by generating bubbles on the surface of rivers, blocking oxygen supply in the air, they interfere with the natural purification activities of rivers. In addition, since synthetic detergents to which surfactants are added generate a large amount of foam, a large amount of rinsing water is required during washing, which acts as a factor in increasing the amount of water used.
이와 달리, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 분말은 기존의 계면활성제가 첨가된 합성 세제 대비 동등 이상의 세탁 성능을 가지면서도, 계면활성제가 첨가되어 있지 않아 수질오염을 일으키지 않으며, 물 사용량을 현저히 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 피부 접촉에 의한 피부 손상 문제도 발생하지 않는다.On the other hand, the eco-friendly detergent powder according to the embodiment of the present invention has washing performance equal to or higher than that of conventional synthetic detergents to which surfactants are added, but does not cause water pollution because no surfactant is added, and significantly reduces water consumption. In addition, the problem of skin damage due to skin contact does not occur.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 분말은 수용성 유리 조성물 35 ~ 90 중량%, 탄산수소나트륨 1 ~ 35 중량%, 염화나트륨 1 ~ 10 중량%, 효소 1 ~ 25 중량%, 전분 0.5 ~ 15 중량%, 밀가루 0.5 ~ 15 중량%, 및 폴리비닐알콜 0.5 ~ 5 중량%를 포함하는 친환경 세제 조성물이 용융, 냉각 및 분쇄되어, 30㎛ 이하의 평균 직경을 갖는다.To this end, the eco-friendly detergent powder according to an embodiment of the present invention contains 35 to 90% by weight of the water-soluble glass composition, 1 to 35% by weight of sodium bicarbonate, 1 to 10% by weight of sodium chloride, 1 to 25% by weight of enzyme, and 0.5 to 15% by weight of starch. An eco-friendly detergent composition containing 0.5 to 15 wt% of wheat flour and 0.5 to 5 wt% of polyvinyl alcohol is melted, cooled, and pulverized to have an average diameter of 30 μm or less.
여기서, 수용성 유리 조성물 및 탄산수소나트륨은 1 : 1 ~ 20 : 1의 중량비로 첨가될 수 있으며, 보다 바람직하게는 2 : 1 ~ 5 : 1의 중량비로 첨가되는 것이 좋다.Here, the water-soluble glass composition and sodium bicarbonate may be added at a weight ratio of 1:1 to 20:1, and more preferably at a weight ratio of 2:1 to 5:1.
아울러, 수용성 유리 조성물은 알칼리성 보로실리케이트 유리인 것이 바람직하다.In addition, the water-soluble glass composition is preferably an alkaline borosilicate glass.
보다 구체적으로, 알칼리성 보로실리케이트 유리는 B2O3 50 ~ 85 중량%, SiO2 1 ~ 15 중량%, Na2O 및 K2O 합산으로 5 ~ 50 중량%를 포함한다.More specifically, the alkaline borosilicate glass includes 50 to 85 wt% of B 2 O 3 , 1 to 15 wt% of SiO 2 , and 5 to 50 wt% of the sum of Na 2 O and K 2 O.
효소는 단백질 분해효소, 지질 분해효소, 탄수화물 분해효소 및 셀룰로오스 분해효소 중 선택된 1종 이상을 포함한다.Enzymes include at least one selected from proteolytic enzymes, lipid degrading enzymes, carbohydrate degrading enzymes, and cellulose degrading enzymes.
전분은 감자 전분, 옥수수 전분 및 고구마 전분 중 선택된 1종 이상을 포함한다.The starch includes at least one selected from potato starch, corn starch, and sweet potato starch.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 분말은 계면활성제가 첨가되지 않음에도 불구하고, 기존 석유계 계면활성제가 첨가된 합성세제 대비 동등 또는 그 이상의 우수한 세척력을 발휘한다.Despite the fact that the surfactant is not added, the eco-friendly detergent powder according to the embodiment of the present invention described above exhibits excellent cleaning power equivalent to or better than synthetic detergents to which conventional petroleum-based surfactants are added.
이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 분말은 표백제가 첨가되지 않음에도 불구하고, 색소계 오염물에 대한 세탁 효과가 우수하고, 표백제에 의한 단백질 오염물의 세척력 저하가 일어나지 않는다.As a result, the eco-friendly detergent powder according to the embodiment of the present invention has an excellent washing effect on pigment-based contaminants even though no bleaching agent is added, and the bleaching agent does not reduce the washing power of protein contaminants.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 분말은 계면활성제가 첨가되지 않으므로, 기존의 석유계 계면활성제가 첨가된 합성 세제에 비하여 물 사용량을 현저히 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 계면활성제 없이 천연 물질만을 사용한 세제이므로 수질 오염을 미연에 방지할 수 있게 된다.In addition, since the eco-friendly detergent powder according to the embodiment of the present invention does not add a surfactant, it can significantly reduce the amount of water used compared to synthetic detergents to which a petroleum-based surfactant is added, and only uses natural materials without a surfactant. Since it is a used detergent, water pollution can be prevented in advance.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 분말은 세탁기의 헹굼 행정을 줄일 수 있어 소비전력 감소로 에너지 저감 효과를 발휘할 수 있으며, 기존 합성 세제 대비 우수한 탈취성을 발휘한다.In addition, the eco-friendly detergent powder according to an embodiment of the present invention can reduce the rinsing process of the washing machine, thereby exhibiting an energy saving effect by reducing power consumption, and exhibits excellent deodorization compared to conventional synthetic detergents.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 조성물의 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the role and content of each component of the eco-friendly detergent composition according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
수용성 유리 조성물water soluble glass composition
수용성 유리 조성물은 친환경 세제 조성물의 주 성분으로서, 세탁 성능을 향상시키는 역할을 한다.The water-soluble glass composition is a main component of an eco-friendly detergent composition and serves to improve washing performance.
이러한 수용성 유리 조성물은 본 발명에 따른 친환경 세제 조성물 전체 중량의 35 ~ 90 중량%로 첨가되는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 범위로는 40 ~ 80 중량%를 제시할 수 있다.The water-soluble glass composition is preferably added in an amount of 35 to 90% by weight of the total weight of the eco-friendly detergent composition according to the present invention, and a more preferable range is 40 to 80% by weight.
수용성 유리 조성물이 35 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 붕산염계 이온에 의한 세탁 및 표백 성능 향상 효과를 제대로 발휘하기 어렵다. 반대로, 수용성 유리 조성물이 90 중량%를 초과할 경우에는 색소류 및 단백질류의 세척력은 향상되나, 상대적으로 효소의 함량이 낮아지는데 기인하여 코코아 및 단백질류 세척력이 저하될 우려가 있다.When the water-soluble glass composition is added in an amount of less than 35% by weight, it is difficult to properly exhibit the effect of improving washing and bleaching performance by borate-based ions. On the contrary, when the water-soluble glass composition exceeds 90% by weight, the washing power of pigments and proteins is improved, but the washing power of cocoa and proteins may be lowered due to the relatively low content of enzymes.
여기서, 수용성 유리 조성물로는 알칼리성 보로실리케이트 유리(Alkali borosilicate glass)를 이용하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 알칼리성 보로실리케이트 유리는 B2O3 50 ~ 85 중량%, SiO2 1 ~ 15 중량%, Na2O 및 K2O 합산으로 5 ~ 50 중량%를 포함한다.Here, it is preferable to use alkaline borosilicate glass as the water-soluble glass composition. More specifically, the alkaline borosilicate glass includes 50 to 85 wt% of B 2 O 3 , 1 to 15 wt% of SiO 2 , and 5 to 50 wt% of the sum of Na 2 O and K 2 O.
알칼리성 보로실리케이트 유리(Alkali borosilicate glass)는 자연에서 쉽게 찾아 볼 수 있는 미네랄 성분(Na+, K+)과 보라이트(borate) 성분(B-O)을 기반으로 고온에서 용융시켜 만든 유리로써, 화학적 내구성이 낮아 물에 첨가 되었을 때, 다량의 Na+, K+, OH-, B(OH)4 - 이온들이 용출된다. 특히, OH- 이온 용출의 증가로 세탁수의 pH를 올려 알칼리성을 띠게 만들어 섬유속 오구들을 분해시킨다.Alkali borosilicate glass is a glass made by melting at a high temperature based on mineral components (Na + , K + ) and borate components (BO) that can be easily found in nature. When added to low water, a large amount of Na + , K + , OH - , B(OH) 4 - ions are eluted. In particular, the increase in OH - ion elution raises the pH of the washing water to make it alkaline and decomposes fibers.
용출된 OH- 이온과 B(OH)4 - 이온은, 특히 단백질과 지질오구의 세척에 강점을 보인다. 일상생활에서 발생하는 오염의 대략 70 ~ 80%가 단백질 성분을 포함하고 있기 때문에 단백질 오염 세척성능은 매우 중요한 세탁성능 비교 지표라 할 수 있다. 용출된 OH- 이온의 증가는 pH를 증가시켜 대체적으로 산성(pH4 ~ pH6)으로 형성된 단백질 등전점(isoelectric point)에서 벗어나게 되면서 단백질을 불안정하게 만들고, 용출 이온들이 단백질을 분해시켜 오염을 제거한다. 일반적인 pH 증가에 따른 단백질 오염 제거와 달리 유리에서 용출된 B(OH)4 - 이온도 단백질 오염 제거에 도움을 줌으로써, 세탁 성능을 높여준다.The eluted OH - ions and B(OH) 4 - ions show strength, especially for washing proteins and lipid deposits. Since approximately 70 to 80% of contamination generated in daily life contains protein components, protein contamination washing performance is a very important washing performance comparison index. The increase in eluted OH - ion increases the pH, leaving the isoelectric point of the protein generally formed as acidic (pH4 ~ pH6), making the protein unstable, and the eluted ions decompose the protein to remove contamination. Unlike the removal of protein contamination by general pH increase, the B(OH) 4 - ion eluted from glass also helps to remove protein contamination, thereby improving washing performance.
일반적인 알칼리수와 비교해서, 같은 pH에서도 알칼리성 보로실리케이트 유리의 단백질 세척력이 더 우수한 것을 알 수 있다.Compared to general alkaline water, it can be seen that the alkaline borosilicate glass has better protein washing power even at the same pH.
또한, 세탁에 영향을 미치는 붕산염계 유리(borate glass)의 주요 특징 중 하나는 pH 버퍼(buffer) 역할이다. 일반적인 알칼리성 보로실리케이트 유리의 경우에는 물에 알칼리 이온이 다량 용출되게 되면, OH- 이온이 다량으로 형성되게 되므로 pH가 대략 10 ~ 12 이상으로 높아지게 된다. 이 경우, 세척이 어려운 얼룩 중 하나인 색소 성분의 변색이 발생되고 옷감에 손상을 입힐 수 있다.In addition, one of the main characteristics of borate glass that affects washing is a pH buffer function. In the case of general alkaline borosilicate glass, when a large amount of alkali ions are eluted in water, a large amount of OH - ions are formed, so the pH increases to about 10 to 12 or more. In this case, discoloration of the pigment component, which is one of the stains that are difficult to wash, may occur and damage the fabric.
일반적으로, 색소오염 세탁시 표백제를 첨가한다. 반면, 붕산염계 유리(borate glass)의 경우에는 물에 용출되면 알칼리 이온 뿐만 아니라, B(OH)3, B(OH)4 등이 함께 형성되므로 pH가 일정 수준, 즉 pH 9 ~ 10 이상으로 높아지지 않는다. 따라서, 색소 성분의 변색이 발생하지 않고 옷감에 손상을 입히지 않게 된다.In general, a bleaching agent is added when washing dyed stains. On the other hand, in the case of borate glass, when dissolved in water, not only alkali ions, but also B(OH) 3 and B(OH) 4 are formed together, so the pH is high to a certain level, that is, pH 9 ~ 10 or more. don't lose Therefore, discoloration of the dye component does not occur and the fabric is not damaged.
아울러, 유리 내의 B(OH)3, B(OH)4 - 이온 등은 표백 성능을 가지고 있어, 유사 pH의 표백제가 포함되지 않은 일반 세제에 비해 색소류에 대한 세척력이 우수하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 조성물은 기존 세제에 포함된 별도의 표백제 성분들을 첨가하지 않아도 붕산염계 이온에 의해 표백 성능을 나타낸다.In addition, B(OH) 3 , B(OH) 4 - ions in the glass have bleaching performance, and are superior in washing power to pigments compared to general detergents that do not contain a similar pH bleaching agent. Therefore, the eco-friendly detergent composition according to an embodiment of the present invention exhibits bleaching performance by borate-based ions without adding additional bleach components included in existing detergents.
일반적으로, 표백제(산화제)는 위와 같이 색소류의 세탁을 위해 첨가하는데, 첨가의 반작용으로 단백질 오구를 변성시켜 단백질 오구의 세척 성능을 저하시킨다.In general, a bleaching agent (oxidizing agent) is added to wash dyes as described above, but as a reaction to the addition, the protein stains are denatured and the washing performance of the protein stains is reduced.
이와 달리, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 조성물은 일반적인 표백제와 달리 단백질 오구의 세척성이 떨어지지 않음을 확인하였다.In contrast, it was confirmed that the eco-friendly detergent composition according to the embodiment of the present invention did not deteriorate in cleaning property of protein stains, unlike general bleaching agents.
표 1은 일상생활에서 쉽게 맡을 수 있는 악취 물질들을 나타낸 것이다.Table 1 shows odor substances that can be easily smelled in daily life.
[표 1][Table 1]
표 1에 도시된 바와 같이, 수용성 유리 조성물은 물에 용출되어 대략 pH 9 ~ 11 사이의 알칼리성을 나타내기 때문에 산성을 나타내는 악취 성분들을 잘 분해한다.As shown in Table 1, since the water-soluble glass composition is eluted in water and exhibits an alkalinity of approximately pH 9 to 11, it decomposes acidic odor components well.
따라서, 본 발명의 수용성 유리 조성물은 수용액 내에서 용출시켜 액상 형태 또는 분말 형태로부터 태블릿 형태까지 다양한 형태의 세제로 제조가 가능하다.Accordingly, the water-soluble glass composition of the present invention can be eluted in an aqueous solution to prepare detergents in various forms, from liquid or powder form to tablet form.
본 발명의 수용성 유리 조성물에서, B2O3는 SiO2, P2O5 등과 함께 대표적으로 사용되는 유리형성제(glass former)로써 충분한 유리화가 가능하게 하는 핵심적인 성분으로, 유리의 구조 내에서 핵심 뼈대를 이루고 있다. B2O3는 주로 유리 내에서 BO3, BO4의 형태로 3배위, 4배위의 형태로 존재하며, 유리의 용융 온도를 저하시키는 역할도 한다.In the water-soluble glass composition of the present invention, B 2 O 3 is a glass former typically used together with SiO 2 and P 2 O 5 and is a key component enabling sufficient vitrification. It forms the core skeleton. B 2 O 3 mainly exists in the form of BO 3 and BO 4 in the form of 3-coordinate and 4-coordinate in glass, and also serves to lower the melting temperature of the glass.
SiO2계 유리에 비해서, B2O3가 많이 함유된 유리는 물에 취약하여, 유리의 용출성을 극대화시킨다. 또한, B2O3는 용출시 표백 효과가 있으며, pH 버퍼(buffer) 역할을 하므로 색소 오염물의 변색을 유발하지 않는다.Compared to SiO 2 -based glass, glass containing a large amount of B 2 O 3 is vulnerable to water, maximizing the solubility of the glass. In addition, B 2 O 3 has a bleaching effect during elution and serves as a pH buffer, so that it does not cause discoloration of dye contaminants.
따라서, B2O3는 수용성 유리 조성물 전체 중량의 50 ~ 85 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하며, 보다 바람직한 범위로는 65 ~ 80 중량%를 제시할 수 있다. B2O3의 첨가량이 50 중량% 미만일 경우에는 표백 효과를 제대로 발휘하지 못해 세척력 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, B2O3의 첨가량이 85 중량%를 초과할 경우에는 망목형성 구조 내에서 B, P의 구조적인 문제로 원소의 자체 성질에 의해 내수성 저하 현상이 발생할 수 있다.Therefore, B 2 O 3 is preferably added in an amount of 50 to 85 wt% of the total weight of the water-soluble glass composition, and a more preferable range is 65 to 80 wt%. If the added amount of B 2 O 3 is less than 50% by weight, the bleaching effect may not be exhibited properly, and it may be difficult to secure cleaning power. Conversely, when the added amount of B 2 O 3 exceeds 85% by weight, a decrease in water resistance may occur due to the nature of the elements due to structural problems of B and P in the network-forming structure.
SiO2는 가장 대표적인 유리형성제(glass former) 산화물로써, 유리화를 증가시키기 때문에 미량 첨가가 필요한 성분이다. 만일, SiO2가 다량 첨가되었을 때는 유리의 내수성을 증가시켜 용출을 제어하는 역할을 하게 된다. 또한, 유리의 용융 온도도 증가시킨다.SiO 2 is the most representative glass former oxide and is a component that needs to be added in a small amount because it increases vitrification. If a large amount of SiO 2 is added, it increases the water resistance of the glass and serves to control elution. It also increases the melting temperature of the glass.
따라서, SiO2는 수용성 유리 조성물 전체 중량의 1 ~ 15 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하며, 보다 바람직한 범위로는 3 ~ 10 중량%를 제시할 수 있다. SiO2가 15 중량%를 초과하여 다량 첨가되면, 유리 용융시 점도가 높아짐에 따라 냉각 과정에서 작업성 및 수율이 저하되는 문제가 있다. 반대로, SiO2가 1 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 유리의 구조가 약화되어 내수성이 저하되는 문제가 있다.Therefore, SiO 2 is preferably added in a content ratio of 1 to 15% by weight of the total weight of the water-soluble glass composition, and a more preferable range is 3 to 10% by weight. When a large amount of SiO 2 is added in excess of 15% by weight, there is a problem in that workability and yield decrease during the cooling process as the viscosity increases during glass melting. Conversely, when SiO 2 is added in an amount of less than 1% by weight, the structure of the glass is weakened and the water resistance is deteriorated.
Na2O 및 K2O는 알칼리 산화물(alkali oxide)로서, 유리 조성 내에서 비가교 결합을 하는 망목수식제의 역할을 하는 산화물이다. 이러한 성분들은 단독으로는 유리화가 불가능하지만, SiO2, B2O3, P2O5, V2O5, Ga2O3 등의 유리형성제(glass former)와 일정한 비율로 혼합하면 유리화가 가능해진다.Na 2 O and K 2 O are alkali oxides, which serve as network modifiers for non-crosslinking in the glass composition. Although these components cannot be vitrified alone, they can be vitrified when mixed with glass formers such as SiO 2 , B 2 O 3 , P 2 O 5 , V 2 O 5 , and Ga 2 O 3 in a certain ratio. it becomes possible
알칼리 이온은 H3O+와 이온교환하여 물에 용출되고, OH- 이온을 형성시키므로, 세척력 발현의 주요 성분이다. 다만, 알칼리 성분이 다량 함유되게 되면, OH- 이온의 농도가 높아지므로 pH가 10 ~ 11 이상으로 증가하게 되며, 이때 색소 성분의 변색을 유발하게 된다.Alkali ions are ion-exchanged with H 3 O + to elute in water and form OH - ions, which is a major component of detergency. However, when a large amount of alkali components are contained, the concentration of OH - ions increases, so the pH increases to 10 to 11 or more, which causes discoloration of the pigment component.
따라서, 알칼리 산화물(alkali oxide)과 B2O3의 함량비에 따라서 유리의 용출 특성은 매우 달라지므로, 함량비를 조절하는 것이 본 발명의 핵심이라 할 수 있다. 본 발명에서는 초기 용출 특성이 우수하며, 지속적으로 사용하였을 때도, 용출이 잘 된다.Therefore, since the elution characteristics of the glass are very different depending on the content ratio of alkali oxide and B 2 O 3 , controlling the content ratio can be said to be the core of the present invention. In the present invention, the initial dissolution characteristics are excellent, and even when continuously used, the dissolution is good.
따라서, Na2O 및 K2O는 합산으로 수용성 유리 조성물 전체 중량의 5 ~ 50 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. Na2O 및 K2O가 합산으로 5 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 세척 지속성 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, Na2O 및 K2O가 합산으로 50 중량%를 초과할 경우에는 OH- 이온의 농도가 높아지는데 기인하여 색소 성분의 변색을 유발할 수 있다.Therefore, it is preferable that Na 2 O and K 2 O are added in a content ratio of 5 to 50% by weight of the total weight of the water-soluble glass composition. When Na 2 O and K 2 O are added in an amount of less than 5% by weight, it may be difficult to ensure cleaning durability. Conversely, when the combined amount of Na 2 O and K 2 O exceeds 50% by weight, the concentration of OH - ions increases, which may cause discoloration of the pigment component.
탄산수소나트륨(베이킹소다)Sodium bicarbonate (baking soda)
탄산수소나트륨은 흔히 베이킹소다로 알려진 식품첨가제의 하나로서, OH-이온을 생성시켜 pH를 증가시키고, 오염물질의 깊숙한 곳까지 침투해 세척력을 향상시킬 뿐만 아니라, 살균 작용 및 표백 작용을 수행한다.Sodium bicarbonate, commonly known as baking soda, is one of the food additives. It generates OH - ions to increase pH, penetrates deep into contaminants to improve cleaning power, and performs sterilization and bleaching actions.
이러한 탄산수소나트륨은 본 발명에 따른 친환경 세제 조성물 전체 중량의 1 ~ 35 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄산수소나트륨이 1 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 살균 작용 및 표백 작용을 제대로 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 탄산수소나트륨이 35 중량%를 초과하여 다량 첨가될 경우에는 OH- 이온의 농도가 높아지는데 기인하여 색소 성분의 변색을 유발할 수 있다.The sodium bicarbonate is preferably added in a content ratio of 1 to 35% by weight of the total weight of the eco-friendly detergent composition according to the present invention. When sodium bicarbonate is added in an amount of less than 1% by weight, it may be difficult to properly exert a sterilization and bleaching action. Conversely, when a large amount of sodium bicarbonate is added in excess of 35% by weight, discoloration of the pigment component may be caused due to an increase in the concentration of OH - ions.
염화나트륨(소금)sodium chloride (salt)
염화나트륨은 천연식품으로서 부패방지(방부제) 해독, 살균, 냄새제거, 동결방지, 피부보호제 등의 역할을 하는데, 특히 천연 제습제로써, 습기에 취약한 분말 세제의 케이킹(caking) 방지제로서 사용된다.Sodium chloride, as a natural food, acts as an antiseptic (preservative) detoxification, sterilization, odor removal, freezing prevention, and skin protection, and is particularly used as a natural dehumidifier and as an anti-caking agent for powder detergents that are vulnerable to moisture.
염화나트륨은 본 발명에 따른 친환경 세제 조성물 전체 중량의 1 ~ 10 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 범위로는 4 ~ 6 중량%를 제시할 수 있다. 염화나트륨이 1 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 케이킹 방지제로서의 기능을 제대로 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 염화나트륨이 10 중량%를 초과하여 다량 첨가될 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조비용만을 증가시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.Sodium chloride is preferably added in a content ratio of 1 to 10% by weight of the total weight of the eco-friendly detergent composition according to the present invention, and 4 to 6% by weight may be presented as a more preferable range. When sodium chloride is added in an amount of less than 1% by weight, it may be difficult to properly function as an anti-caking agent. Conversely, when a large amount of sodium chloride is added in excess of 10% by weight, it is not economical because it may act as a factor that only increases manufacturing cost without further increasing the effect.
효소enzyme
효소는 고착화된 단백질과 같은 산화된 얼룩을 제거하는데 효과적이다. 이러한 효소로는 프로테아제, 리파아제, 셀룰라아제 및 아밀라아제 중 선택된 1종 이상이 첨가된다.Enzymes are effective in removing oxidized stains such as fixed proteins. At least one selected from protease, lipase, cellulase and amylase is added as such an enzyme.
표 2는 각 효소의 기능을 정리하여 나타낸 것이다.Table 2 summarizes the functions of each enzyme.
[표 2][Table 2]
표 2에 도시된 바와 같이, 프로테아제는 고착화된 단백질과 같은 산화된 얼룩을 제거하는데 효과적이고, 리파아제는 지방성분을 분해시켜 제거하는데 효과적이다. 아울러, 아밀라아제는 전분계 성분을 분해시켜 제거하는데 효과적이고, 셀룰라아제는 섬유 표면을 정리하는데 효과적이다.As shown in Table 2, protease is effective in removing oxidized stains such as fixed proteins, and lipase is effective in decomposing and removing fat components. In addition, amylase is effective in decomposing and removing starch-based components, and cellulase is effective in arranging the fiber surface.
이러한 효소는 본 발명에 따른 친환경 세제 조성물 전체 중량의 1 ~ 25 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 범위로는 5 ~ 20 중량%를 제시할 수 있다. 효소의 첨가량이 1 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 고착화된 단백질과 같은 산화된 얼룩을 제거하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 효소의 첨가량이 25 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 코코아 및 단백질류 세척력은 향상되나, 상대적으로 수용성 유리 조성물의 함량이 낮아지는데 기인하여 색소류 및 단백질류의 세척력이 저하될 우려가 있다.These enzymes are preferably added in a content ratio of 1 to 25% by weight of the total weight of the eco-friendly detergent composition according to the present invention, and 5 to 20% by weight may be presented as a more preferred range. When the addition amount of the enzyme is less than 1% by weight, it may be difficult to remove oxidized stains such as fixed proteins. On the contrary, when the amount of enzyme is added in excess of 25% by weight, the washing power of cocoa and proteins is improved, but the washing power of pigments and proteins is reduced due to the relatively low content of the water-soluble glass composition. there is.
전분starch
전분은 분자 상호 간의 강한 결합에 의해 규칙적인 미셀(micelle) 구조로 이루어져 있다. 이러한 전분에 물을 첨가하고 가열하면, 미셀 구조 내에 물 분자가 스며들게 되고, 전분 입자 사이의 거리가 점차 멀어져 팽창되고, 미셀 구조가 흐트러지는 호화가 진행된다. 즉, 전분의 팽창으로 인해 오염물질과 접촉할 수 있는 표면적이 넓어져서 세제의 세정력이 향상된다. 이를 위해, 전분은 본 발명에 따른 친환경 세제 조성물 전체 중량의 0.5 ~ 15 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다.Starch is composed of a regular micelle structure by strong bonds between molecules. When water is added to such starch and heated, water molecules permeate into the micelle structure, the distance between the starch particles gradually increases and expands, and gelatinization in which the micelle structure is disturbed proceeds. That is, due to the expansion of the starch, the surface area that can be in contact with contaminants is widened, and the cleaning power of the detergent is improved. To this end, starch is preferably added in a content ratio of 0.5 to 15% by weight of the total weight of the eco-friendly detergent composition according to the present invention.
밀가루flour
밀가루는 친유성기와 친수성기를 동시에 가진 계면활성제는 아니지만, 밀가루가 가진 다공성 성질에 의해 흡착 과정을 거쳐 세척 능력을 가지게 된다. 즉, 밀가루에 있는 전분, 단백질이 일종의 탄화수소 물질인 친유기 역할을 하기 때문에 흡착된 기름이 밀가루에 잘 달라붙게 되어 더 효과적인 세척이 이루어질 수 있다.Flour is not a surfactant that has lipophilic and hydrophilic groups at the same time, but it has a washing ability through an adsorption process due to the porous nature of wheat flour. In other words, since the starch and protein in the flour act as a lipophilic group, which is a kind of hydrocarbon substance, the adsorbed oil adheres well to the flour, so that more effective washing can be achieved.
이를 위해, 밀가루는 본 발명에 따른 친환경 세제 조성물 전체 중량의 0.5 ~ 15 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다.To this end, flour is preferably added in a content ratio of 0.5 to 15% by weight of the total weight of the eco-friendly detergent composition according to the present invention.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 조성물은 전분 및 밀가루를 동시에 사용함으로써, 전분의 팽창에 의해 오염물질, 예를 들어 기름때와의 접촉 면적이 증가하고, 밀가루의 다공성 성질에 의해 기름이 흡착됨으로써, 밀가루 또는 전분 중 어느 하나만을 사용하는 경우에 비해 세정력이 현저히 향상될 수 있다.In particular, the eco-friendly detergent composition according to an embodiment of the present invention uses starch and flour at the same time, so that the contact area with contaminants, such as oil stains, increases due to the expansion of starch, and oil is adsorbed due to the porous nature of flour. By doing so, cleaning power can be remarkably improved compared to the case of using only one of flour or starch.
폴리비닐알콜polyvinyl alcohol
폴리비닐알콜은 세제의 형상을 유지해주는 제형제이자, 내수성이 약한 유리의 상태 변화를 위해 첨가한다.Polyvinyl alcohol is a formulation that maintains the shape of detergent and is added to change the state of glass with weak water resistance.
폴리비닐알콜은 본 발명에 따른 친환경 세제 조성물 전체 중량의 0.5 ~ 5 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 폴리비닐알콜이 0.5 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 그 첨가량이 너무 적어 제형제로서의 기능을 제대로 발휘하기 어렵다. 반대로, 폴리비닐알콜이 5 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 더 이상의 효과 없이 제조비용만을 증가시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.Polyvinyl alcohol is preferably added in a content ratio of 0.5 to 5% by weight of the total weight of the eco-friendly detergent composition according to the present invention. When polyvinyl alcohol is added in an amount of less than 0.5% by weight, the added amount is too small to properly function as a formulation. Conversely, when polyvinyl alcohol is added in excess of 5% by weight, it is not economical because it may act as a factor that increases manufacturing cost without any further effect.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 분말 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for manufacturing eco-friendly detergent powder according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 분말 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.1 is a process flow chart showing a method for manufacturing eco-friendly detergent powder according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 분말 제조 방법은 혼합 단계(S110), 용융 단계(S120), 냉각 단계(S130) 및 분쇄 단계(S140)를 포함한다.As shown in Figure 1, the environmentally friendly detergent powder manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes a mixing step (S110), a melting step (S120), a cooling step (S130) and a grinding step (S140).
혼합mix
혼합 단계(S110)에서는 수용성 유리 조성물 35 ~ 90 중량%, 탄산수소나트륨 1 ~ 20 중량%, 염화나트륨 1 ~ 10 중량%, 효소 1 ~ 10 중량%, 전분 0.5 ~ 15 중량%, 밀가루 0.5 ~ 15 중량% 및 폴리비닐알콜 0.5 ~ 5 중량%로 혼합하고 교반하여 세제 조성물을 형성한다.In the mixing step (S110), 35 to 90% by weight of the water-soluble glass composition, 1 to 20% by weight of sodium bicarbonate, 1 to 10% by weight of sodium chloride, 1 to 10% by weight of enzyme, 0.5 to 15% by weight of starch, 0.5 to 15% by weight of flour % and 0.5 to 5% by weight of polyvinyl alcohol and mixed and stirred to form a detergent composition.
여기서, 수용성 유리 조성물 및 탄산수소나트륨은 1 : 1 ~ 20 : 1의 중량비로 첨가될 수 있으며, 보다 바람직하게는 2 : 1 ~ 5 : 1의 중량비로 첨가되는 것이 좋다.Here, the water-soluble glass composition and sodium bicarbonate may be added at a weight ratio of 1:1 to 20:1, and more preferably at a weight ratio of 2:1 to 5:1.
아울러, 수용성 유리 조성물은 알칼리성 보로실리케이트 유리인 것이 바람직하다.In addition, the water-soluble glass composition is preferably an alkaline borosilicate glass.
보다 구체적으로. 알칼리성 보로실리케이트 유리는 B2O3 50 ~ 85 중량%, SiO2 1 ~ 15 중량%, Na2O 및 K2O 합산으로 5 ~ 50 중량%를 포함한다.more specifically. The alkaline borosilicate glass includes 50 to 85 wt% of B 2 O 3 , 1 to 15 wt% of SiO 2 , and 5 to 50 wt% of the sum of Na 2 O and K 2 O.
효소는 단백질 분해효소, 지질 분해효소, 탄수화물 분해효소 및 셀룰로오스 분해효소 중 선택된 1종 이상을 포함한다.Enzymes include at least one selected from proteolytic enzymes, lipid degrading enzymes, carbohydrate degrading enzymes, and cellulose degrading enzymes.
전분은 감자 전분, 옥수수 전분 및 고구마 전분 중 선택된 1종 이상을 포함한다.The starch includes at least one selected from potato starch, corn starch, and sweet potato starch.
용융melting
용융 단계(S120)에서는 세제 조성물을 용융시킨다.In the melting step (S120), the detergent composition is melted.
본 단계에서, 용융은 900 ~ 1,400℃에서 1 ~ 60분 동안 실시하는 것이 바람직하다. 용융 온도가 900℃ 미만이거나, 용융 시간이 1분 미만일 경우에는 수용성 유리 조성물이 완전히 용용되지 못하여 유리 용융물의 불혼화를 발생시키는 문제가 있다. 반대로, 용융 온도가 1,400℃를 초과하거나, 용융 시간이 60분을 초과할 경우에는 과도한 에너지 및 시간이 필요하므로 경제적이지 못하다.In this step, melting is preferably performed at 900 to 1,400 ° C for 1 to 60 minutes. When the melting temperature is less than 900° C. or the melting time is less than 1 minute, the water-soluble glass composition is not completely melted, causing immiscibility of the glass melt. Conversely, when the melting temperature exceeds 1,400° C. or the melting time exceeds 60 minutes, it is not economical because excessive energy and time are required.
냉각Cooling
냉각 단계(S130)에서는 용융된 세제 조성물을 상온까지 냉각한다.In the cooling step (S130), the molten detergent composition is cooled to room temperature.
본 단계에서, 냉각은 노냉(cooling in furnace) 방식으로 수행되는 것이 바람직하다. 공냉 또는 수냉을 적용할 경우에는 내부응력이 심하게 형성되어 경우에 따라서는 크랙이 발생할 수 있는 바, 냉각은 노냉이 바람직하다.In this step, cooling is preferably performed by a cooling in furnace method. When air cooling or water cooling is applied, internal stress is severely formed, and cracks may occur in some cases. Therefore, furnace cooling is preferable for cooling.
분쇄smash
분쇄 단계(S140)에서는 냉각된 세제 조성물을 분쇄하여 친환경 세제 분말을 형성한다. 이때, 분쇄는 건식 분쇄기를 이용하는 것이 바람직하다.In the pulverization step (S140), the cooled detergent composition is pulverized to form an eco-friendly detergent powder. At this time, it is preferable to use a dry grinder for grinding.
이러한 분쇄에 의해, 냉각된 세제 조성물이 미세하게 분쇄되어 친환경 세제 분말이 제조된다. 이러한 친환경 세제 분말은 30㎛ 이하의 평균 직경을 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.By this pulverization, the cooled detergent composition is finely pulverized to produce an environmentally friendly detergent powder. Such environmentally friendly detergent powder may have an average diameter of 30 μm or less, but is not limited thereto.
이상으로, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 세제 분말 제조 방법이 종료될 수 있다.In the above, the method for manufacturing eco-friendly detergent powder according to an embodiment of the present invention can be completed.
실시예Example
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail through preferred embodiments of the present invention. However, this is presented as a preferred example of the present invention and cannot be construed as limiting the present invention by this in any sense.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.Contents not described herein can be technically inferred by those skilled in the art, so descriptions thereof will be omitted.
1. 친환경 세제 분말 시료 제조1. Eco-friendly detergent powder sample preparation
표 3은 실시예 1 ~ 5에 따른 친환경 세제 조성물에 대한 성분 및 이의 성분비를 나타낸 것이다. 이때, 표 3에 기재된 조성을 갖는 친환경 세제 조성물을 전기로에서 1,000℃의 온도로 용융시킨 후, 스테인리스(stainless steel) 강판에 공냉 방식으로 글래스 벌크 형태로 냉각하여 컬릿(cullet) 형태의 세제 고형물을 얻었다. 이후, 세제 고형물을 건식분쇄기(ball mill)로 분쇄한 후, 400메쉬 시브에 통과시켜 친환경 세제 분말을 제조하였다. 여기서, 수용성 유리 조성물로는 B2O3 70wt%, SiO2 8wt%, Na2O 10wt% 및 K2O 12wt%로 조성된 것을 이용하였다.Table 3 shows the components and their component ratios for the eco-friendly detergent compositions according to Examples 1 to 5. At this time, the environmentally friendly detergent composition having the composition shown in Table 3 was melted at a temperature of 1,000 ° C. in an electric furnace, and then cooled in a glass bulk form by air cooling on a stainless steel plate to obtain a detergent solid in the form of a cullet. Thereafter, the detergent solids were pulverized with a dry mill (ball mill), and then passed through a 400 mesh sieve to prepare an environmentally friendly detergent powder. Here, as the water-soluble glass composition, a composition comprising 70 wt% of B 2 O 3 , 8 wt% of SiO 2 , 10 wt% of Na 2 O and 12 wt% of K 2 O was used.
[표 3] (단위 : 중량%)[Table 3] (Unit: % by weight)
2. 세척력 측정2. Measurement of cleaning power
표 4는 실시예 1 ~ 5 및 비교예 1 ~ 3에 따른 시료들에 대한 세척력 측정 결과를 나타낸 것이다. 여기서, 비교예 1 ~ 3에 따른 시료들은 시중에 판매되는 상용 세제 3개를 입수한 것을 이용하였다.Table 4 shows the cleaning power measurement results for the samples according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3. Here, samples according to Comparative Examples 1 to 3 were obtained using three commercially available detergents.
[표 4][Table 4]
표 3 및 표 4에 도시된 바와 같이, 세척력 측정 결과, 실시예 1 ~ 5에 따라 제조된 시료들은 계면활성제가 첨가되지 않았음에도 불구하고, 상용 세제 대비 세척력 동등 수준을 나타내었으며, 특히 실시예 1에 따라 제조된 시료의 경우에는 상용 세제 대비 세척력에서 우위를 나타내었다.As shown in Tables 3 and 4, as a result of measuring the cleaning power, the samples prepared according to Examples 1 to 5 showed an equivalent level of cleaning power to commercial detergents, even though no surfactant was added, and in particular, Example 1 In the case of the sample prepared according to, it showed superiority in cleaning power compared to commercial detergents.
이와 같이, 실시예 1 ~ 5에 따라 제조된 친환경 세제 분말 시료들의 경우, 각 성분 및 이들의 성분비에 따라 특정 오구들의 세탁력이 증가하거나, 또는 감소하는 것을 알 수 있다. 즉, 알칼리성 보로실리케이트 유리(Alkali borosilicate glass)의 함량이 높으면, 색소류(wine) 및 단백질류(Blood)의 세척력이 향상되며, 효소의 함량이 높으면, 코코아(cocoa) 및 단백질류 세척력이 향상된다.As such, in the case of the eco-friendly detergent powder samples prepared according to Examples 1 to 5, it can be seen that the washing power of specific stains increases or decreases according to each component and its component ratio. That is, when the content of alkaline borosilicate glass is high, the washing power of pigments (wine) and proteins (Blood) is improved, and when the content of enzyme is high, the washing power of cocoa and proteins is improved. .
위의 실험 결과를 토대로, 친환경 세제 분말 시료들의 경우, 각 성분 및 이들의 성분비를 제어함에 따라, 특정 오구에 특화된 세제의 개발이 가능하다는 것을 입증하였다.Based on the above experimental results, in the case of eco-friendly detergent powder samples, it was proved that it is possible to develop a detergent specialized for a specific five spheres by controlling each component and its component ratio.
3. 피부자극 및 독성 테스트3. Skin irritation and toxicity test
도 2는 실시예 1에 따라 제조된 친환경 세제 분말 시료에 대한 피부자극 테스트 결과를 나타낸 시험성적서이다.Figure 2 is a test report showing the skin irritation test results for the eco-friendly detergent powder sample prepared according to Example 1.
도 2에 도시된 바와 같이, 실시예 1에 따라 제조된 친환경 세제 분말 시료에 대한 피부자극 테스트를 위해, 3자 공인인증기관 (한국의류시험연구원)에 의뢰하였고, 의뢰 결과 피부자극 테스트 결과에서 음성 판정을 받은 것을 확인할 수 있다.As shown in Figure 2, for the skin irritation test on the eco-friendly detergent powder sample prepared according to Example 1, a third-party accredited certification institution (Korea Apparel Testing & Research Institute) was requested, and as a result of the request, the skin irritation test result was negative. You can confirm that you have been judged.
아울러, 실시예 2에 따라 제조된 친환경 세제 분말 시료에 대한 독성을 평가하기 위해, 한국생물안정성연구소에서 경구급성독성 평가와 어류 급성독성시험(ETF-20057)을 평가하였다.In addition, in order to evaluate the toxicity of the eco-friendly detergent powder sample prepared according to Example 2, the Korea Institute of Biostability evaluated oral acute toxicity and fish acute toxicity test (ETF-20057).
이때, 경구급성독성 평가는 토끼를 대상으로 14일간 일정량의 세제를 투여하는 시험인데, GHS 분류 5등급(최저 독성)을 받았으며, 어류 급성독성시험은 송사리를 대상으로 세제의 독성을 평가하는데, 최저독성을 평가 받았다.At this time, the oral acute toxicity test is a test in which a certain amount of detergent is administered to rabbits for 14 days. Toxicity was evaluated.
위의 실험 결과를 토대로, 본 발명의 친환경 세제는 저독성이라고 판단 할 수 있다.Based on the above experimental results, it can be determined that the eco-friendly detergent of the present invention is low-toxic.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the drawings illustrated, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in this specification, and various modifications are made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that variations can be made. In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention have not been explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the corresponding configuration should also be recognized.
S110 : 혼합 단계
S120 : 용융 단계
S130 : 냉각 단계
S140 : 분쇄 단계S110: mixing step
S120: melting step
S130: cooling step
S140: crushing step
Claims (8)
탄산수소나트륨 1 ~ 35 중량%;
염화나트륨 1 ~ 10 중량%;
효소 5 ~ 20 중량%;
전분 0.5 ~ 15 중량%;
밀가루 0.5 ~ 15 중량%; 및
폴리비닐알콜 0.5 ~ 5 중량%;를 포함하는 친환경 세제 조성물이 용융, 냉각 및 분쇄되어, 30㎛ 이하의 평균 직경을 갖고,
상기 수용성 유리 조성물은 B2O3 50 ~ 85 중량%; SiO2 1 ~ 15 중량%; 및 Na2O 및 K2O 합산으로 5 ~ 49 중량%;를 포함하는 알칼리성 보로실리케이트 유리인 친환경 세제 분말.
35 to 90% by weight of the water-soluble glass composition;
1 to 35% by weight of sodium bicarbonate;
1 to 10% by weight of sodium chloride;
5 to 20% by weight of enzyme;
0.5 to 15% by weight of starch;
0.5 to 15% by weight of wheat flour; and
0.5 to 5% by weight of polyvinyl alcohol; the eco-friendly detergent composition containing is melted, cooled and pulverized, and has an average diameter of 30 μm or less,
The water-soluble glass composition includes 50 to 85% by weight of B 2 O 3 ; 1 to 15% by weight of SiO 2 ; And 5 to 49% by weight of Na 2 O and K 2 O together; an alkaline borosilicate glass containing environmentally friendly detergent powder.
상기 수용성 유리 조성물 및 탄산수소나트륨은
2 : 1 ~ 5 : 1의 중량비로 첨가된 친환경 세제 분말.
According to claim 1,
The water-soluble glass composition and sodium hydrogen carbonate
Eco-friendly detergent powder added in a weight ratio of 2: 1 to 5: 1.
상기 효소는
단백질 분해효소, 지질 분해효소, 탄수화물 분해효소 및 셀룰로오스 분해효소 중 선택된 1종 이상을 포함하는 친환경 세제 분말.
According to claim 1,
The enzyme
An eco-friendly detergent powder containing at least one selected from proteolytic enzymes, lipid-degrading enzymes, carbohydrate-degrading enzymes, and cellulolytic enzymes.
상기 전분은
감자 전분, 옥수수 전분 및 고구마 전분 중 선택된 1종 이상을 포함하는 친환경 세제 분말.
According to claim 1,
The starch
An eco-friendly detergent powder containing at least one selected from potato starch, corn starch, and sweet potato starch.
(b) 상기 세제 조성물을 용융시키는 단계;
(c) 상기 용융된 세제 조성물을 냉각하는 단계; 및
(d) 상기 냉각된 세제 조성물을 분쇄하여 친환경 세제 분말을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 (a) 단계에서, 상기 수용성 유리 조성물은 B2O3 50 ~ 85 중량%; SiO2 1 ~ 15 중량%; 및 Na2O 및 K2O 합산으로 5 ~ 49 중량%;를 포함하는 알칼리성 보로실리케이트 유리이고,
상기 친환경 세제 분말은 30㎛ 이하의 평균 직경을 갖는 친환경 세제 분말 제조 방법.
(a) 35 to 90% by weight of water-soluble glass composition, 1 to 35% by weight of sodium bicarbonate, 1 to 10% by weight of sodium chloride, 5 to 20% by weight of enzyme, 0.5 to 15% by weight of starch, 0.5 to 15% by weight of wheat flour and poly Forming a detergent composition by mixing and stirring with 0.5 to 5% by weight of vinyl alcohol;
(b) melting the detergent composition;
(c) cooling the molten detergent composition; and
(d) pulverizing the cooled detergent composition to form an environmentally friendly detergent powder; including,
In step (a), the water-soluble glass composition includes 50 to 85 wt % of B 2 O 3 ; 1 to 15% by weight of SiO 2 ; And 5 to 49% by weight as a sum of Na 2 O and K 2 O; an alkaline borosilicate glass containing;
The eco-friendly detergent powder manufacturing method having an average diameter of 30㎛ or less.
상기 (a) 단계에서,
상기 수용성 유리 조성물 및 탄산수소나트륨은
2 : 1 ~ 5 : 1의 중량비로 첨가하는 친환경 세제 분말 제조 방법.
According to claim 5,
In step (a),
The water-soluble glass composition and sodium hydrogen carbonate
2: 1 to 5: 1 method of manufacturing an eco-friendly detergent powder added in a weight ratio.
상기 (a) 단계에서,
상기 효소는
단백질 분해효소, 지질 분해효소, 탄수화물 분해효소 및 셀룰로오스 분해효소 중 선택된 1종 이상을 포함하는 친환경 세제 분말 제조 방법.
According to claim 5,
In step (a),
The enzyme
An eco-friendly detergent powder manufacturing method comprising at least one selected from proteolytic enzymes, lipid-degrading enzymes, carbohydrate-degrading enzymes, and cellulolytic enzymes.
상기 (a) 단계에서,
상기 전분은
감자 전분, 옥수수 전분 및 고구마 전분 중 선택된 1종 이상을 포함하는 친환경 세제 분말 제조 방법.According to claim 5,
In step (a),
The starch
An eco-friendly detergent powder manufacturing method comprising at least one selected from potato starch, corn starch and sweet potato starch.
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