본문내용
1. 화장품 제조 및 평가
1.1. 실험 목적 및 이론
1.1.1. 가용화기술
가용화기술은 계면활성제가 포화농도 이상이 되면 작은 집합체를 형성하게 되는데, 이를 미셀이라고 한다. 이 미셀 안에 물에 녹지 않는 유성 성분을 용해시킬 수 있는 기술이 바로 가용화기술이다. 계면활성제를 가용화제라고 부르며, 이러한 가용화 기술은 과거에는 향을 녹이는데 사용되었으나 최근에는 스킨 등 다양한 화장품 제품에 사용되고 있다.
가용화 작용은 크게 두 가지 메커니즘으로 설명할 수 있다. 첫째, 미셀 내부에 소수성 부분이 형성되어 이 부분에 용해되지 않던 성분들이 녹아들어가게 되는 것이다. 둘째, 미셀의 표면에 용해되지 않던 성분들이 흡착되어 분산되는 것이다. 이러한 가용화 작용을 통해 화장품에 유효성분을 균일하게 분산시킬 수 있게 된다.
가용화제로 사용되는 대표적인 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 지방족 알코올, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스터, 폴리옥시에틸렌 부분 에스터화 지방산 등이 있다. 이들 물질은 친수성기와 소수성기를 모두 가지고 있어 가용화 작용이 가능하다. 따라서 이러한 계면활성제들은 화장품에 첨가되어 기름 성분을 용해시키거나 유화시키는 데 널리 사용된다.
가용화 기술은 화장품 제조에 매우 중요한 역할을 한다. 화장품 원료 중에는 지용성 성분이 많은데, 이런 성분들을 물에 균일하게 분산시키기 위해서는 가용화기술이 필수적이다. 특히 스킨케어 제품이나 클렌징 제품에서 가용화기술은 매우 중요하게 활용된다. 이를 통해 화장품 제조 시 투명성과 균일성을 확보할 수 있다.
1.1.2. 유화기술
유화기술이란 많은 양의 유성성분을 일정기간 동안 물에 균일하게 혼합하는 기술이다. 물과 오일처럼 서로 섞이지 않는 액체의 한쪽을 미립자(분산상, dispersed phase)상태로 다른 한 액체(분산매) 중에 안정한 상태로 분산시킨 것이다. 유화는 열역학적으로 불안정해 언젠가는 분리되지만, 유화기술은 유화상태(점도 등)를 조절하여 다양한 목적에 맞게 사용가능하게 한다.
유화기술의 목적은 피부에 유용한 미량의 성분을 피부에 균일하게 도포할 수 있게 하고, 피부에 얇은 피막을 형성할 수 있으며, 유상단독 사용보다 오일감을 줄일 수 있어 사용감이 좋아지게 하며, 유지류 단독으로서 얻기 어려운 피부 보호 작용을 가능하게 하는 것이다.
유화에 영향을 미치는 중요한 변수로는 수상과 유상의 비율, 유화제의 종류, 유화방법(유화제의 첨가방법, 유화온도, 교반조건), 냉각방법 등이 있다. 유화의 형태로는 수중유(O/W)형, 유중수(W/O)형, W/O/W형 등이 있다. 유화제(emulsifier)는 유화에 사용된 계면활성제를 말한다.
이와 같이 유화기술은 화장품 제조에 있어 매우 중요한 역할을 하며, 각 제형과 목적에 맞게 적절한 유화기술을 선택하여 적용하는 것이 화장품 제조의 핵심이라고 할 수 있다."
1.1.3. 계면활성제
계면활성제는 묽은 용액 속에서 계면에 흡착하여 그 표면장력을 감소시키는 물질이다. 하나의 분자 속에 친수기와 친유기를 갖고, 액체로 녹으면 계면에 흡착되어 그 장력을 저하시키는 움직임을 가진다. 이를 표면활성제라고도 한다. 친수기의 종류에 따라 물에 녹았을 때 음이온 또는 양이온으로 해리되는 것과 이온으로 되지 않는 것으로 분류된다.
음이온 계면활성제에는 지방산 비누, 알킬벤젠설폰산염 등이 있다. 양이온 계면활성제는 제4암모늄기가 해리되어 양이온이 되므로 긍정적인 하전을 띤다. 양쪽성 계면활성제는 동일 분자 속에 양이온성과 음이온성의 해리기를 모두 갖추고 있다. 비이온 계면활성제는 비이온성의 극성기가 있는데, 폴리옥시에틸렌노닐페닐 등이 대표적이다.
이러한 계면활성제는 세제 외에도 염색조제, 유화제, 분산제, 기포제, 소포제, 소독제, 대전방지제 등 다양한 용도로 사용된다. 비누는 표면장력이 물에 비해 훨씬 작은데, 이는 비누 분자의 알킬기가 물을 밀어내고 친수기가 물에 끌려 표면에 모이기 때문이다. 이처럼 계면활성제는 화장품 제조에 매우 중요한 역할을 한다.
1.2. 실험 방법 및 과정
실험 방법 및 과정은 다음과 같다.
실험에 사용된 기구는 비이커, 유리막대, 전자저울, 핫플레이트, 아지믹서, 탈포 기계 등이다. 실험 시약으로는 가용화제인 Nikkol HCO-40와 Emalex OD-16, 불투명화제 및 현탁제인 Silicone DC556, 유연제 및 보습제인 Dow corming 2501 Cosmetic Wax, 향료인 Perfume, 용매인 Ethanol, 보습제인 DPG와 Liponic EG-1, 금속이온봉쇄제인 EDTA-2Na, 보습제 및 연화제인 D-Panthenol과 Urea, 미백제인 Nuacinamide, 방부제인 Symsave H와 KMO-6, pH 완충제인 Citric Acid와 Na-Citrate, 보습제와 점도감소제인 Fucogel 1000pp, 비이온 계면활성제 및 유화안정제인 Sepinov EMT-10, 보습제인 1,3 BG와 Lipidure PMB 등이 사용되었다.
실험 과정은 다음과 같다. 첫째, A상의 Nikkol HCO-40와 Emalex OD-16을 50ml 비이커에 넣고 40도에서 완전히 용해시킨다. 둘째, B상의 D.I water를 제외한 나머지 성분들을 600ml 비이커에 넣고 실온에서 아지믹서로 용해시킨다. 셋째, C상의 Symsave H를 에탄...
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