폐식용유는 생태계의 가장 큰 오염원 중 하나이며, 싱크대로 버린 우유컵 한잔 (500 ml)의 폐유를 정화하는데는 약 20만배의 물이 필요하다 한다 (500 ml * 200,000).
가) 빨래비누 만들기
- 재료 :
폐식용유 (튀김 후 남는 식용유, 통닭집 수거기름, 고기기름 등)
- 준비물 :
- 가성소다 (NaOH)-양잿물:
인터넷 비누재료 판매점, 화공약품상회 및 일부 약국등에서 구할 수 있다.
독극물이므로 취급에 주의한다 (98%이상 순도 사용).
- 양철 혹은 플라스틱 그릇 2개
양은 재질은 가성소다에 부식되므로 피한다.
- 젓는 막대, 고무장갑, 마스크
3. 과정
- 거르기 :
수집한 폐식용유 약 18L에 있는 이물질을 철망등으로 걸러낸다. 고기 찌거기등의 이물질이 있으면 비누제조시 잘 응고되지 않는다. (기름의 양은 조절이 가능하다. 만약 1/10인 1.8L 사용시 모든 재료는 이에 대응해서 1/10만 사용한다).
- 가성소다수 만들기 :
18L의 폐식용유에 적당한 가성소다수(양잿물)는 약 5L이다. 가성소다에 물을 넣지 않고 물에 가성소다를 넣는 것이 안전하다. 거꾸로 가성소다에 물을 넣으면, 순간적으로 발생하는 가성소다의 융해열로 인해 폭발적으로 얼굴로 튈 수도 있으므로 절대 하지 않는다. 물 5L가 들어있는 큰 용기에 가성소다 2.7~3kg을 천천히 넣어 가성소다수를 만든다. 가성소다 취급시 고무장갑을 끼고, 독한 냄새가 나므로 환기가 잘되는 곳에서 실행해야하며 마스크를 착용한다. 이 독한 냄새는 반응열에 의해 증발된 뜨거운 수증기와 이에 ?은 양잿물 기포의 독극물이므로 마시지 않도록 특히 조심한다. 가성소다를 물에 녹이면 발열반응으로 인해 약 80~90oC까지 뜨거워질 수 있으므로 놀라지 않도록 조심한다 (어떤 이는 열을 줄이기 위해 얼음물 용액에서 ?이기도 한다..).
*참고로 양잿물의 용해도는
-20oC에서 약 1kg NaOH/1L 물,
-100oC에서 약 3.5kg/NaOH /1L 물이다.
여기서, 3kg NaOH를 5L의 물에 ?이는 경우 (상온 가정),
3kg NaOH / 5L 물 = 0.6kg NaOH / 1L 물 정도로 사용하여
통상 20oC의 용해도 (1kg/L) 보다 묽게 사용하는 것이다.
가성소다수를 폐식용유에 붓기:
가성소다수를 폐식용유에 부을 때 단번에 붓는 것이 좋다. 이때, 특히 눈에 튀지 안도록 보호를 하고 부어준다. 가성소다수가 풀리기 시작하면 옆에 대기한 사람은 곧바로 막대기로 저어준다. 막대젓기는 한 방향으로 약 40분간 저어준다. 가성소다를 섞을 때 쌀겨나 소기름을 같이 넣으면 보다 질좋은 재생비누를 만들수 있다. 노란색을 띠던 폐식용유는 가성소다수가 섞이면서 일시에 하얗게 되지만 곧 덩어리 진 흑갈색으로 바뀐다. 비누가 응고되는 과정이다. 이때에도 반응용기가 따뜻해지면서 계속 열이 난다. 시간이 지남에 따라 막대기젓기가 힘들정도로 용액이 뻑뻑해지면 응고가 잘돼 질좋은 재생비누가 만들어 지는 신호이다. 이과정에서 유화물질(붕사)등을 넣으면 비누의 알카리성도 감소시키며 비누 거품을 더 잘 나게한다. 여기서 붕사는 붕산에 탄산나트륨을 넣어 중화시킨 것으로 한방의 담치료제로 쓰이기도 한다. 이외에도 비누의 거품을 증가시키려면 소량의 설탕을 넣어도 비누방울의 안정성을 증가시키고 거품을 풍부하게 한다. 다른 방법은 처음 부터 폐색용유에 거품발생이 좋은 코코넛 오일 혹은 피마자 오일 (아주까리유)을 일정량 첨가하거나, 가루비누를 소량 넣어 거품을 퓽부하게 하기도 한다. 빨리 굳게하려면 여기에 폐식용유 5%정도의 탄산나트륨을 넣기도 하며 (18 L * 0.05 = 0.9kg), 옥시크린을 넣어서 세척력을 높일 수도 있다. 이 경우, 약 500g의 기름에 5~10g의 옥시크린을 넣어 줄 수 있다.
- 모양만들기:
40분간 젓는 작업이 끝나면 스티로폼상자나 프라스틱상자등과 같은 원하는 모양의 통에 뻑뻑한 폐식용유용액을 붓는다. 바닥에 헌 면내의를 깔아주면 매끈한 모양의 비누를 만들 수 있다. 약 3시간이 지나면 폐식용유가 두부처럼 되는데 이때 적당한 크기로 자르거나 칼금을 그어 준다. 비누가 숙성하려면 약 6~8주 정도.이렇게 만든 재생비누는 주방식기세척에 적격이다. 독성이 없으므로 맨손으로 설겆이를 해도 습진이 생기지 않는다. 그외 빨래용 세제대용으로 쓸 수 있다. 숙성기간을 3달이상 두는 경우도 있다.
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나) 주방세제 만들기:
(폐식용류로 만들기)
폐식용유 2470 ml
KOH 466 g + 물 466 g
설탕 222 g + 물 1332 g
*물비누는 최대 약 60도 정도의 온도에서 비누를 만드는 저온법과는 달리 저온 법의 온도처리가 끝난 이후에 지속해서 열처리 (보통 70~85도)를 하여 제조한다. 고온법에서는 저온법의 NaOH (가성소다)대신 KOH(가성카리)를 사용한다).
끓는 증류수에 설탕을 넣고 녹여 설탕용액을 만든 후
랩을 씌워 밀봉해둔 후, 섞기전에 다시 70~80oC로 가열하여 사용한다. 설탕은 비누의
거품을 풍부히하고 비누 방울을 튼튼히 하는 효과가 있으며, tracing시간을 약간 줄이는
효과도 있다고 한다.
세제의 경우 만들?는 저온법과 달리 온도조절이 중요하다. 가성소다와 폐식용유 혼합액의 온도가 75도에서 80도 사이야 하고 가급적 주걱을 사용하여 한 방향으로 저어준다. 만약 거품기로 저어주다보면 트레이스(걸죽한 상태)가 나는 경우도 있다. 설탕물 역시 70도에서 80도사이로
온도를 높여 맞춰준 후, 부어준후 다시 주걱으로 젓는다 (혹은 물중탕 30분 ~ 1시간). 전체 혼합액이 몽글몽글 뭉쳐져서 더이상 주걱이 돌아가지 않을때 밀봉해서 적어도 2주일이상 (보통 4 ~ 6주--cp 비누보다는 비누화가 더 진행되어 숙성기간을 약간 줄일 수 있다.) 보관한다. 만약 세제가 굳는 경우, 버리지 말고 다시 전체양의 반정도의 물을 가해 다시 ?여 물비누로 만들어 사용한다.
(새 오일로 만들기)
코코넛오일 120g, 호호바 20g, 피마자오일 30g, 올리브오일 15g
가성가리용액 : 가성가리(KOH) 40g, 증류수 40g
설탕용액 설탕 16g, 끓는 증류수 100g
첨가물 증류수 200g
① 끓는 증류수에 설탕을 넣고 녹여 설탕용액을 만든 후 랩을 씌워 밀봉해둔다.
② 가성가리를 증류수에 넣고 녹여 가성가리 용액을 만든다.
③ 코코넛오일과 달맞이꽃 종자유, 피마자오일, 올리브오일을 섞어 75~85℃까지 가열해 베이스오일을 만든다.
④ 베이스오일에 가성가리 용액을 넣으며 핸드블렌더로 섞어준다. 이때
트레이스(죽처럼 걸쭉한 상태)를 많이 진행시켜 걸쭉하게 만든다.
⑤ ①의 설탕용액을 70~80℃까지 가열한 다음 ④의 비누액에 섞는다. 비누액이 설탕용액과
완전히 혼합돼 꾸덕꾸덕한 페이스트 상태가 될 때까지 잘 섞는다. 상온에서 하루를 나둔다.
⑥ ⑤를 하루 정도 두었다가 중간불에 중탕으로 데우면서 증류수를 넣어 희석한다.
증류수는 한꺼번에 넣지 말고 종이컵으로 한 컵 정도를 먼저 섞은 뒤 상태를 봐가며 더 붓는다.
⑦ pH 페이퍼로 산도를 측정해서 9미만인지 확인한다. 산도가 10을 넘는 강한 알칼리 상태일 경우에는 피부에 자극이 되므로 구연산이나 레몬주스 등을 넣어 중화시킨다.
다) 폐식용유의 비누화값
① 폐식용유의 비누화값
식용유 = 식물성기름
∴ 136 정도 (x 0.136)
② 폐식용유 400ml를 비누로 만들기 위한 수산화나트륨 (98% 이상) 양의 계산
(이론값) 0.136 × 400 = 54.4g
③ 탄산나트륨양의 계산
400 × 0.05 = 20g
탄산나트륨은 원료의 5% 정도까지 넣는다.
라) 주의 : 금새 만들어진 빨래비누는 강알카리성 이므로 독극물이다.
비누의 알카리를 제거하기 위해 상당기간의 숙성기간이 필요하다. 숙성기간중에
비누는 굳기도 하지만 아울러 초기비누화 과정에 참여하지 않는 과량의 양잿물을 제거하는
시간이기도 하다. 과량의 양잿물은 반응액중 남아있는 기름과 서서히 반응하여 줄어드므로
비누만드는 첫날 강알카리성 (pH >>11)이었던 비누의 pH가 감소하게된다.
기름 (식물성, 동물성 ~ 에스테르) + 염기 (양잿물, NaOH, KOH)
---->지방산의 Na 염 (비누) 혹은 지방산의 K염 (물비누)
+ 글리세롤 (글리세린--비누속 부산물)
만든 즉시 사용하는 것은 피부에 유해하며 (강알카리), 비누의 질도 좋지 않다.
따라서, 약 6~8주가량 기다리는 것이 좋다. 그리고 가능하면 숙성 중 간간히 pH를 측정해
보는 것이 필요하다!!! 빨래비누는 비록 위험한 "알카리성"이 강하지만, 중성비누 보다는
때를 잘 제거하는알카리성의 특성상 빨래비누나 식기세척용으로 적합하다.
하지만, pH가 약 5.5정도에서 최적인 피부 혹은 두발 세척용으로는 절대 적합하지 않다.
빨래비누는 "뽀독뽀독" 할 정도로 머리카락의 때를 제거하지만 철사줄로 변한
머리카락 혹은 손상된 거친 피부를 각오해야 할 것이다.
*** 빨래비누는!!! ***
*** pH 측정 후 사용 ***
***보호장갑 착용 후 사용***
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