KR20030047084A - 투명비누 및 투명비누 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포화지방산과, 상기 포화지방산을 중화시키기 위한 중화제와, 시각적으로 투명성을 부여하여 수려함을 발현하기 위한 투명화제가 일정중량비율로 혼합되어 교반 과정을 거쳐 제조되는 투명비누 및 투명비누 제조방법에 관한 것으로, 상기 투명비누의 주원료로서 포함되는 포화지방산은 제품화되었을 때 비누가 통상적으로 갖추어야 할 제반성질을 각각 대응하여 충족할 수 있도록 기능하는 미리스틱산, 스테아릭산, 팔미틱산 등인 것을 특징으로 한다.

Description

투명비누 및 투명비누 제조방법{A Transparent Soap And Manufacturing Method Thereof}

본 발명은 투명비누 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비누가 갖추고 있어야 할 통상적인 제반성질을 각각 대응하여 충족할 수 있도록 탄소수가각각 14, 16, 18인 미리스틱산, 팔미틱산, 스테아릭산 등과 같은 포화지방산만을 주원료로 알카리 성분의 중화제과, 투명화제 등을 투입 제조하여 시각적인 투명성과 더불어 피부에 대한 저자극성 및 기포발생력이 우수하도록 하는 투명비누 및 투명비누 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 비누를 구성하고 있는 분자는 기름에 잘 섞이는 친유성(親油性)이 있는 탄화수소 부분과, 물기에 잘 용해되는 친수성(親水性)이 있는 카르복시기(基)의 두 부분으로 이루어져 있다.

비누가 물에 잘 풀리면 비누 분자들의 친수성 부분이 물 쪽으로 향하여 배열되고, 친유성 부분은 공기를 향하여 배열된다. 그러므로 물의 표면장력이 감소되어 거품이 잘 일게 된다. 따라서, 전형적인 계면활성제로서 기포성(起泡性)·에멀션화 및 큰 세정 작용을 가진다.

이러한 비누는 사용되고 있는 원료에 따라 경성비누와 연성비누로 구분되고, 용도에 따라 화장비누와 세탁비누로 구분되고 있다.

여기서, 상기 화장비누는 단순하게 때를 세척하여 제거하는 본연의 기능과 더불어 육안으로 보기에 수려한 효과를 발현할 수 있도록 하는 미적인 기능을 부가하여 제조되는 것이 일반적이다.

상기 미적기능이 포함된 비누들은 색소를 첨가하여 다양한 색상으로 시각적인 아름다움을 표현하기도 하고, 아예 색소를 포함하지 않고 육안으로 보기에 투명 내지 반투명한 시각적 효과를 발현하기도 한다.

이 중 상기 투명비누는 투명화제로서 글리세린을 포함하여 투명한 시각적 효과를 발현하게 되는데, 상기 글리세린은 무색투명한 당밀상태의 감미가 있는 무취액체로 강한 흡습성(HS, HCN, SO₂를 흡수)을 가지고 있으며 알콜에는 녹지만 에테르에는 난용성인 성격을 가지고 있다.

이러한 상기 투명비누의 종래 제조방법은 우지나 야자유 또는 팜유 등에 포함되어진 지방산을 가성소다(NaOH) 등의 알칼리로 중화하고, 여기에 글리세린, 설탕, 알코올 등을 투명화제로서 첨가하여 60 내지 120일간의 고화기간을 거쳐 숙성 완성한다.

이와 같이 종래 투명비누의 제조시 장기간의 고화시간을 갖는 이유는 주원료인 식물성 지방산의 고화가 원래 장기간을 요하기 때문이며, 이와 같이 비교적 긴 고화기간으로 종래 투명비누의 제조시 생산효율이 비교적 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.

아울러, 지방산으로 기능하는 상기 우지나 팜유 및 야자유 등에는 제품화되었을 때 비교적 기포발생력은 우수하지만, 피부에 대한 자극성이 큰 라우릭 산(Lauric Acid)이 다른 지방산 성분들과 더불어 포함되어 있다.

그런데, 종래 투명비누 제조방법에서는 비누의 제반성질을 충족시킬 수 있도록 기능하는 각 지방산만을 추출하여 제조되지 못하고, 자연상태에서 각 지방산이 무작위로 혼합된 상태로 존재하는 우지, 팜유 등의 물질 전체를 투입하여 제조하고 있다.

따라서, 종래 투명비누는 통상적으로 비누가 지녀야 할 제반성질(예를 들어화학적 안전성, 고형성, 기포발생력, 용해성)을 충족하기는 커녕 단순히 세정기능에만 국한될 뿐이며, 화학적 안전성, 저자극성 등과 같이 최근 강화되고 있는 비누의 안전기준에 현저히 미달되는 문제점이 있다.

이는 비누에 시각적인 투명성 만을 강조하다 보니 원래 비누가 지녀야 하는 제반성질 등을 등한시 한 결과로서, 상기 제반성질을 충족하면서도 투명성과 같이 시각적인 수려함을 표현할 수 있는 투명비누의 개발이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은 저온에서 물에 대한 용해성 및 기포발생력과, 세정력이 우수하고 피부에 대한 저자극성을 시각적 투명성과 더불어 실현할 수 있는 투명비누 및투명비누 제조방법을 제공하는 것이다.

그리고 본 발명의 제 2목적은 피부에 대한 저자극성과 기포발생력 및 세정력이 충족될 수 있도록 대응하여 기능하는 미리스틱산, 팔미틱산 및 스테아릭산과 같은 포화지방산이 알칼리성 중화제 및 투명화제 등과 더불어 소정비율로 포함되어 제조되는 투명비누 및 투명비누 제조방법을 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적들은, 미리스틱산, 팔미틱산, 스테아릭산으로 이루어져 30중량% ∼ 50중량%를 점유하는 포화지방산 그룹;

3중량% ∼ 6중량%를 점유하는 가성소다 및 25중량% ∼ 50중량%를 점유하는 트리에탄올아민으로 이루어져 상기 포화지방산을 중화시키도록 함유된 중화제 그룹; 및

글리세린 및 정제수로 이루어져 14중량% ∼ 42중량%를 점유하는 투명화제 그룹;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명비누에 의하여 달성된다.

아울러, 본 발명의 상기 목적들은 미리스틱산(C₁₄H₂₈O₂), 팔미틱산(C₁₆H₃₂O₂), 스테아릭산(C₁₈H₃₆O₂)으로 이루어진 일정중량비율의 포화지방산 그룹을 70℃∼100℃로 가열하여 용해하는 단계(S100);

용해된 상기 포화지방산 그룹에 소정중량비율의 중화제 그룹을 첨가하여 중화 반응시키는 단계(S200);

중화된 포화지방산 그룹에 일정중량비율의 투명화제 그룹을 첨가하고, 교반 및 분해가공하는 단계(S300); 및

자연냉각으로 고형화한 뒤, 일정한 형상으로 성형하여 투명비누를 완성하는 단계(S400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 투명비누 제조방법에 의하여 달성된다.

여기서, 상기 포화지방산 그룹은 상기 투명비누(90) 전체중량에 대해 30중량% ∼ 50중량%를 점유하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 중화제 그룹은 투명비누 전체중량에 대해 각각 3중량% ∼ 6중량%, 25중량% ∼ 50중량%를 점유하는 가성소다 및 트리에탈올아민으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 투명화제 그룹은 상기 투명비누 전체중량에 대해 14중량% ∼ 42중량%를 점유하는 글리세린 및 정제수로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 투명비누 제조방법의 단계별 공정순서도,

도 2는 본 발명에 따른 투명비누 제조방법의 공정 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 투명비누의 사시도이다.

< 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명 >

10: 제 1탱크 20: 제 2탱크

30: 제 3탱크 40: 증기탱크

50: 히터 60: 교반탱크

61: 펌프 62: 전기모터

63: 스크류 70: 칠러(Chiller)

80: 컨베이어 밸트 90: 투명비누

다음으로는 본 발명에 따른 투명비누 및 투명비누 제조방법에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 투명비누 제조방법의 단계별 공정 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 투명비누 제조방법의 공정 구성도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예로서, 상기 투명비누(90)는 비누의 제반성질(기포발생력, 화학적 안전성, 세정력 등)을 각각 충족할 수 있게 기능하도록 대응하는 각 포화지방산을 이루어진 포화지방산 그룹에 첨가제로서 중화제 그룹과 투명화제 그룹 등이 포함되어 이루어진다.

이러한 상기 투명비누(90)는 비누로 제품화되었을 때 기포발생력에 기여한다고 알려진 미리스틱산(Myristic Acid,C₁₄H₂₈O₂)과, 피부에 대한 저자극성여 기여한다고 알려진 스테아릭산(Stearic Acid,C₁₈H₃₆O₂) 및 상기 양자의 특성을 고루 갖추고 있다고 알려진 팔미틱산(Palmitic Acid,C₁₆H₃₂O₂) 등과 같이 탄소수가 각각 14, 16, 18인 포화지방산을 주원료로 하여 이루어진다.

이 때 상기 각 포화지방산으로 이루어진 포화지방산 그룹은 전체 투명비누(90)에 대해 약 30중량% ∼ 50중량% 정도를 차지하고 있다.

여기서, 상기 미리스틱산과, 상기 팔미틱산 및 스테아릭산의 중량비는 약 1: 1 정도이며, 상기 팔미틱산과, 스테아릭산의 중량비는 약 6 : 4 정도이다.

그리고, 상기 중화제 그룹은 상기 각 포화지방산에 혼합되면, PH수치가 약 9 내지 9.5 정도에 도달할 때까지 상기 포화지방산을 중화시켜 피부에 대한 저자극성을 실현할 수 있으며, 상기 포화지방산 그룹에 첨가될 경우 투명비누의 상태를 갖추도록 치환 반응하게 된다.

이 때 상기 중화제 그룹은 가성소다(NaOH)와 트리에탄올아민으로 이루어지며, 전체 투명비누(90)에서 차지하고 있는 중량비율이 각각 약 3중량% ∼ 6중량% 정도, 약 25중량% ∼ 50중량% 정도인 것이 보다 바람직하다.

아울러, 상기 투명비누(90)가 육안으로 보기에 비교적 투명성 내지 반투명성을 발현할 수 있도록 상기 투명비누(90)에는 투명화제 그룹이 포함되는데, 상기 투명화제 그룹은 글리세린 및 정제수로 이루어지며, 투명비누(90)에서 약 14중량% ∼ 42중량% 정도를 점유한다.

이 때 이미 상기 포화지방산 그룹과 상기 중화제 그룹의 중화과정시 이미 투명비누의 상태를 갖추고 있기 때문에, 상기 투명화제 그룹의 첨가로 투명성의 정도가 보다 더 상승될 수 있다.

한편, 상기와 같은 각 화학성분으로 이루어진 투명비누(90)의 제조방법은 우선, 상기 포화지방산 그룹을 약 30중량% ∼ 50중량% 정도의 중량비율로 하여 약 70℃ ∼ 100℃로 가열함으로써, 포화지방산 그룹을 이루는 미리스틱산(C₁₄H₂₈O₂)과 팔미틱산(C₁₆H₃₂O₂)과 스테아릭산(C₁₈H₃₆O₂)을 완전히 열용해시킨다.

이 때 상기 포화지방산 그룹은 제 1탱크(10)에 포함되어 있다가 히터(50)를 통해 약 70℃ ∼ 100℃로 가열되어 공급되는 고온의 증기가 증기탱크(40)에 도달하면, 상기 증기탱크(40)에 포함된 상기 제 1탱크(10)가 증기의 열을 전달받아 결국 상기 포화지방산 그룹이 열용해된다.

다음으로 가성소다 및 트리에탄올아민으로 이루어진 중화제 그룹을 용융상태인 상기 포화지방산 그룹에 투입하여 반응시킴으로써 PH 수치는 약 9 내지 9.5 정도에 도달할 때까지 상기 각 포화지방산을 중화시키며, 중화과정에서 겪는 치환반응으로 상기 각 포화지방산은 투명비누의 상태를 갖추게 된다.

이 때 상기 중화제 그룹은 제 2탱크(20)에 포함되어 있는데, 상기 포화지방산 그룹이 증기열로 인해 완전히 용해되었을 때 상기 제 1탱크(10)에 투입된다.

따라서, 상기 제 1탱크(10)에는 상기 포화지방산 그룹 및 중화제 그룹이 혼합되어 있으며, 혼합되어 중화반응이 끝나면 곧바로 교반탱크(60)에 공급된다.

상기 치환반응을 포화지방산을 공통적으로 나타내는 화학식 CH₃(CH₂)_nCOOM을 들어 표현하자면, 상기 각 포화지방산의 변수 'M'에 대신에 가성소다의 Na와, 트리에탄올아민을 나타내는 TEA가 치환되는 과정을 거치며, 이 때 상기 각 포화지방산의 탄소수를 나타내는 인자인 상기 'n'은 14, 16 또는 18이다.

그리고 상기 교반탱크(60)에는 제 3탱크(30)에 담겨져 있던 투명화제 그룹이 공급되어 결국 상기 교반탱크(60)에 내설되어 전기모터(62)로 회전하는 스크류(63)에 의해 중화된 포화지방산 그룹과 상기 투명화제 그룹이 혼합되어 교반된다.

여기서, 상기 투명화제는 글리세린 및 정제수로 이루어지며 투명비누(90) 전체에 대해 투입되어 혼합되는 양은 약 14중량% ∼ 42중량% 정도인데, 상기 포화지방산 그룹이 상기 중화제 그룹을 만나 치환반응을 거쳐 중화되는 과정에서 이미 투명비누의 상태를 갖추었기 때문에, 사후 상기 투명화제가 첨가되면 그 투명성이 보다 향상될 수 있다.

이 때 상기 투명화제 그룹에는 일정비율로 미량의 폴리옥시에틸렌에테르 및 황산에스테르염이 포함되어 있는데, 이는 세정력 향상을 위한 계면활성제로서 기능한다.

아울러, 상기 교반탱크(60)에 상기 각 성분들이 공급되도록 공급 펌프(61)가 상기 제 1탱크(10) 및 제 2탱크(20)의 출구 부분에 설치되며, 상기 교반 및 분해가공이 원활하도록 고온의 열을 공급하기 위한 증기가 상기 교반탱크(60)에 공급되는데, 상기 증기는 상기 제 1탱크(10)로 공급되는 증기의 일부가 분기되는 관연결로 공급되는 것이다.

이와 같이 상기 교반탱크(60)에서 교반된 투명비누(90)의 각 성분들은 상기 교반탱크(60)의 하부에 위치하는 컨베이어 밸트(80)에 일정량씩 분할되어 연속적으로 공급되며, 컨베이어 밸트(80)를 타고 이동하다가 칠러(Chiller)(70)를 통과하면서 일정한 형상으로 고형화되는 과정을 거쳐 성형됨으로써, 투명비누(90)가 완성된다.

이 때 상기 투명비누(90)의 고형화에 소요되는 시간은 자연냉각으로 약 2시간 정도 이내이다.

도 3은 본 발명에 따른 투명비누의 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 투명비누(90)는 일측에서부터 타측까지 직경이 일정한 원통 형상을 취하고 있으며, 미리스틱산, 팔미틱산, 스테아릭산으로 이루어진 포화지방산 그룹이 투명비누(90) 전체에 대해 약 30중량% ∼ 50중량%를 점유하고 있다.

그리고, 상기 포화지방산 그룹의 산기를 중화시켜 피부에 대한 저자극성을 실현하도록 각각 약 3중량% ∼ 6중량% 정도와 약 25중량% ∼ 50중량% 정도의 중량비율을 갖는 가성소다 및 트리에탄올아민이 중화제 그룹을 이루어 포함되어 있다.

그리고, 상기 투명비누(90)는 육안으로 보기에 투명성 내지 반투명성을 실현될 수 있도록 투명화제 그룹을 포함하고 있다.

상기 투명화제 그룹은 상기 투명비누(90) 전체에서 약 14중량% ∼ 42중량%을 점유하고 있으며, 글리세린 및 정제수로 이루어져 있다.

여기서, 상기 글리세린은 글리세롤(Glycerol, C₃H₈O₃)이라고도 하는데, 일반적으로 습윤제, 윤활제 및 투명화제로서 기능하며, 합성수지나 피혁제품 및 비누 등에 첨가된다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 투명비누 및 투명비누 제조방법에서, 상기 제조조건(증기온도) 및 성분함량 등을 달리하여 다양한 형태로 제작할 수 있음을 물론이다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 투명비누 및 투명비누 제조방법에 의하면, 투명비누는 제품화되었을 때 세정력 및 기포발생력과 저자극성에 뛰어난 기능을 발휘하는 각 포화지방산을 주원료로 하여 중화제 및 투명화제 등을 적정비율로 혼합하여 제조하기 때문에, 저온하에서도 기포발생력, 용해성이 우수한 특징이 있다.

그리고, 제조시에는 보다 신속하게 고화되기 때문에, 성형시간이 단축됨으로써 기존 투명비누의 제조방법에 비해 생산효율이 향상되며, 중화제로 기능하는 가성소다 및 트리에탄올아민이 중화과정 중 이미 상기 포화지방산과의 치환반응으로 투명비누의 상태를 갖추도록 하는데, 이후 다시 투명화제가 그 투명정도를 더욱 향상시키기 때문에, 육안으로 보기에 수려함을 느낄 수 있는 효과가 있다.

아울러 투명성, 경시 안전성 및 고형성 등과 같은 제반성능이 우수하고, 피부에 대한 저자극성 및 미백기능 또한 갖추고 있기 때문에, 유아에서부터 성인까지 그 연령대를 구분하지 않고 폭넓게 사용할 수 있으며, 고급 화장비누로서 사용할 수 있는 효과가 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

Claims (5)

1. 미리스틱산, 팔미틱산, 스테아릭산으로 이루어져 30중량% ∼ 50중량%를 점유하는 포화지방산 그룹;

   3중량% ∼ 6중량%를 점유하는 가성소다 및 25중량% ∼ 50중량%를 점유하는 트리에탄올아민으로 이루어져 상기 포화지방산을 중화시키도록 함유된 중화제 그룹; 및

   글리세린 및 정제수로 이루어져 14중량% ∼ 42중량%를 점유하는 투명화제 그룹;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명비누.
2. 미리스틱산, 팔미틱산, 스테아릭산으로 이루어진 일정중량비율의 포화지방산 그룹을 70℃∼100℃로 가열하여 열용해하는 단계(S100);

   열용해된 상기 포화지방산 그룹에 소정중량비율의 중화제 그룹을 첨가하여 중화 반응시키는 단계(S200);

   중화된 포화지방산 그룹에 일정중량비율의 투명화제 그룹을 첨가하고, 교반 및 분해가공하는 단계(S300); 및

   자연냉각으로 고형화한 뒤, 일정한 형상으로 성형하여 투명비누(90)를 완성하는 단계(S400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 투명비누 제조방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 포화지방산 그룹은 상기 투명비누(90) 전체중량에 대해 30중량% ∼ 50중량%를 점유하는 것을 특징으로 하는 투명비누 제조방법.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 중화제 그룹은 상기 투명비누(90) 전체중량에 대해 각각 3중량% ∼ 6중량%, 25중량% ∼ 50중량%를 점유하는 가성소다 및 트리에탈올아민으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명비누 제조방법.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 투명화제 그룹은 상기 투명비누(90) 전체중량에 대해 14중량% ∼ 42중량%를 점유하는 글리세린 및 정제수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명비누 제조방법.