화장품 제조의 기본원리인 유화과정은 섞이지 않는 두 액체성분에 유화제를 첨가하여 한 쪽의 액체를 다른 쪽의 액체에 분산하여 안정화된 유제를 제조하는 것이다. 이때 사용되는 유화제의 종류에 따라 다양한 화장품을 제조할 수 있다. 본 연구에서는 서로 다른 비이온성 혼합유화제를 이용하여 화장용 크림 유화액을 제조한 후 유화액의 점도변화, 입자 크기 변화, 입자 크기 분포변화 등을 측정하여 안정성을 평가하였다. 실험에 사용된 비이온성 유화제의 HLB 값은 EMU-01 (HLB = 12.9), EMU-02 (HLB = 12.9), EMU-03 (HLB = 12.4), EMU-04 (HLB = 12.5)이다. 4종류의 혼합유화제 모두 시간이 증가함에 따라 입자 크기가 증가하고 점도가 감소하는 경향을 나타내었으며, 화장품 제조 시 교반속도가 증가함에 따라 입자 크기는 감소하고 점도는 증가하는 경향을 나타내었다. 그러나 4종류의 혼합유화제를 사용한 유화액 모두 층분리는 일어나지 않아 56일까지의 유화액의 안정성은 확보할 수 있었다. 또한 유화액의 점도는EMU-01 > EMU-02 > EMU-03 > EMU-04로 크게 측정되었으며, 입자 크기는 $EMU-01{\approx}EMU-02$ > $EMU-03{\approx}EMU-04$로 측정되어 화장용 크림 유화액을 제조할 경우 맞춤형으로 사용이 가능할 것으로 사료된다.
화장품 제조의 기본원리인 유화과정은 섞이지 않는 두 액체성분에 유화제를 첨가하여 한 쪽의 액체를 다른 쪽의 액체에 분산하여 안정화된 유제를 제조하는 것이다. 이때 사용되는 유화제의 종류에 따라 다양한 화장품을 제조할 수 있다. 본 연구에서는 서로 다른 비이온성 혼합유화제를 이용하여 화장용 크림 유화액을 제조한 후 유화액의 점도변화, 입자 크기 변화, 입자 크기 분포변화 등을 측정하여 안정성을 평가하였다. 실험에 사용된 비이온성 유화제의 HLB 값은 EMU-01 (HLB = 12.9), EMU-02 (HLB = 12.9), EMU-03 (HLB = 12.4), EMU-04 (HLB = 12.5)이다. 4종류의 혼합유화제 모두 시간이 증가함에 따라 입자 크기가 증가하고 점도가 감소하는 경향을 나타내었으며, 화장품 제조 시 교반속도가 증가함에 따라 입자 크기는 감소하고 점도는 증가하는 경향을 나타내었다. 그러나 4종류의 혼합유화제를 사용한 유화액 모두 층분리는 일어나지 않아 56일까지의 유화액의 안정성은 확보할 수 있었다. 또한 유화액의 점도는EMU-01 > EMU-02 > EMU-03 > EMU-04로 크게 측정되었으며, 입자 크기는 $EMU-01{\approx}EMU-02$ > $EMU-03{\approx}EMU-04$로 측정되어 화장용 크림 유화액을 제조할 경우 맞춤형으로 사용이 가능할 것으로 사료된다.
Emulsification is a fundamental process of cosmetics manufacture which produces stabilized emulsion by dispersing the liquid from the one side to the other by adding an emulsifier in an immiscible liquid. Various types of emulsifiers can produce various cosmetics. In this study, we evaluated the sta...
Emulsification is a fundamental process of cosmetics manufacture which produces stabilized emulsion by dispersing the liquid from the one side to the other by adding an emulsifier in an immiscible liquid. Various types of emulsifiers can produce various cosmetics. In this study, we evaluated the stability of emulsifier by measuring variations in the viscosity, particle size and particle size distribution. HLB values of nonionic emulsifiers which are used in this paper are 12.9, 12.9, 12.6 and 12.5 for EMU-01, EMU-02, EMU-03 and EMU-04, respectively. All types of emulsions showed an increase in the particle size and a decrease in the viscosity with the time. Also they showed a decrease in the particle size and an increase in the viscosity with respect to increasing the stirring speed. However, the stability of emulsions up to 56 days was secured by observing the non-separation of emulsions. In addition, the viscosity of the emulsions was measured in the order of EMU-01 > EMU-02 > EMU-03 > EMU-04 while the size of particles was measured in the order of $EMU-01{\approx}EMU-02$ > $EMU-03{\approx}EMU-04$. This indicates that our emulsion can be potentially used for preparing a cosmetic facial cream.
Emulsification is a fundamental process of cosmetics manufacture which produces stabilized emulsion by dispersing the liquid from the one side to the other by adding an emulsifier in an immiscible liquid. Various types of emulsifiers can produce various cosmetics. In this study, we evaluated the stability of emulsifier by measuring variations in the viscosity, particle size and particle size distribution. HLB values of nonionic emulsifiers which are used in this paper are 12.9, 12.9, 12.6 and 12.5 for EMU-01, EMU-02, EMU-03 and EMU-04, respectively. All types of emulsions showed an increase in the particle size and a decrease in the viscosity with the time. Also they showed a decrease in the particle size and an increase in the viscosity with respect to increasing the stirring speed. However, the stability of emulsions up to 56 days was secured by observing the non-separation of emulsions. In addition, the viscosity of the emulsions was measured in the order of EMU-01 > EMU-02 > EMU-03 > EMU-04 while the size of particles was measured in the order of $EMU-01{\approx}EMU-02$ > $EMU-03{\approx}EMU-04$. This indicates that our emulsion can be potentially used for preparing a cosmetic facial cream.
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제안 방법
이 외에도 저장 온도의 변화, 입자끼리의 반발력 측정 등 다양한 방법으로 유화액의 안정성을 규명한다[5-6]. 따라서 본 연구에서는 서로 다른 비이온성 혼합유화제를 이용한 화장용 크림 유화액을 제조한 후 유화액의 점도 변화, 입자 크기 변화, 입자 크기 분포 변화 등을 측정하여 안정성을 평가하였다.
유화액의 안정성 평가를 위해 본 연구에서는 제조된 유화액을 25℃의 온도에서 보관한 후 8주간 유화액의 점도, 입자 크기, 입자 크기 분포 등을 측정하였다. 보관기간에 따른 유화액의 점도는 Brookfield 점도계(DV-II+ Pro, Brookfield Co.)를 이용하여 측정하였으며, 입자 크기 및 입자 크기 분포는 입자 크기 측정장치(Zen 3600, Malvern)와 광학현미경(KB-320, Optinity)을 이용하여 측정하였다. 이때 광학현미경의 배율은 400배로 일정하게 유지하였다.
본 연구에서는 서로 다른 비이온성 혼합유화제를 이용하여 화장용 크림 유화액을 제조한 후 유화액의 점도 변화, 입자 크기 변화, 입자 크기 분포 변화 등을 측정하여 안정성을 평가한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 이때 각 비이온성 유화제의 HLB 값은 EMU-01 (HLB = 12.
유화액의 안정성 평가를 위해 본 연구에서는 제조된 유화액을 25℃의 온도에서 보관한 후 8주간 유화액의 점도, 입자 크기, 입자 크기 분포 등을 측정하였다. 보관기간에 따른 유화액의 점도는 Brookfield 점도계(DV-II+ Pro, Brookfield Co.
대상 데이터
본 연구에서 화장용 크림 유화액 제조에 사용한 o/w 제형의 비이온성 유화제는 큰 HLB 값을 갖는 친수성 유화제와 작은 HLB 값을 갖는 친유성 유화제를 혼합하여 사용하였다. Table 1과 같이 polyoxyethylene (20) stearyl ether (HLB = 15.3)과 polyoxyethylene (2) stearyl ether (HLB = 4.9), polyoxyethylene (20) oleyl ether (HLB = 15.3)과 polyoxyethylene (2) oleyl ether (HLB = 4.9), polyoxyethylene sorbitan monostearate (HLB = 14.9)과 sorbitan monostearate (HLB = 4.0), 그리고 polyoxyethylene sorbitan monooleate (HLB = 15.0)과 sorbitan monooleate (HLB = 4.3)을 각각 혼합하여 사용하였다. 각 비온성 유화제의 구조는 Figure 1에 나타내었다.
본 연구에서 화장용 크림 유화액 제조에 사용된 수상성분(water phase)으로는 초순수, glycerin, butylene glycol, methyl paraben을 사용 하였고, 유상성분(oil phase)으로는 mineral oil, octyldodecyl myristate (ODM), glyceryl stearate, glyceryl stearate & PEG-100 stearate, cetyl alcohol, glyceryl stearate, propylparaben을 사용하였다.
본 연구에서 화장용 크림 유화액 제조에 사용한 o/w 제형의 비이온성 유화제는 큰 HLB 값을 갖는 친수성 유화제와 작은 HLB 값을 갖는 친유성 유화제를 혼합하여 사용하였다. Table 1과 같이 polyoxyethylene (20) stearyl ether (HLB = 15.
Figure 2는 유화액의 안정성 평가를 위한 8주 동안의 시간에 따른 점도 변화를 나타낸 그림이다. 실험에 사용된 비이온성 유화제는 큰 HLB 값을 갖는 친수성 유화제와 작은 HLB 값을 갖는 친유성 유화제를 각각 1.0 wt%와 0.3 wt% 혼합하여 혼합유화제로 사용하였다. 이때각 비이온성 유화제의 HLB 값은 EMU-01 (HLB = 12.
성능/효과
5)이다. 4종류의 혼합유화제 모두 시간이 증가함에 따라 입자 크기가 증가하고 점도가 감소하는 경향을 나타내었으며, 화장품 제조 시 교반속도가 증가함에 따라 입자 크기는 감소하고 점도는 증가하는 경향을 나타내었다. 그러나 4종류의 혼합유화제를 사용한 유화액 모두 층분리는 일어나지 않아 56일까지의 유화액의 안정성은 확보할 수 있었다.
5)이다. 4종류의 혼합유화제 모두 시간이 증가함에 따라 점도가 감소하는 경향을 나타내었으며, 화장품 제조 시 교반속도가 증가함에 따라 점도가 증가하는 경향을 나타내었다. EMU-01 유화제의 경우 교반속도 3500 rpm에서 시간이 경과함에 따라 1일(81000 cP), 7일(79500 cP), 14일(75300 cP), 28일(69500 cP), 42일(65900 cP), 56일(65300 cP)로 감소하였고, 저장기간 28일을 기준으로 교반속도가 증가함에 따라 2000 rpm (65300 cP), 3500 rpm (69500 cP), 5000 rpm (75000 cP)으로 증가하였다.
저장기간이 증가함에 따라 유화액의 점도는 감소하였지만 4종류의 혼합 유화제를 사용한 유화액 모두 층분리는 일어나지 않아 56일까지의 유화액의 안정성은 확보할 수 있었다. EMU-01과 EMU-03의 경우 포화지방산인 stearic acid 계열의 비이온성 유화제이고, EMU-02와 EMU-04는 불포화 지방산인 oleic acid 계열의 비이온성 유화제로 EMU-01과 EMU-03가 EMU-02와 EMU-04보다 상대적으로 높은 점도값을 가졌다. 이는 유화제에 포함된 포화지방산이 불포화지방산에비해 녹는점이 낮기 때문으로 사료된다.
4종류의 혼합유화제 모두 시간이 증가함에 따라 입자 크기가 증가하고 점도가 감소하는 경향을 나타내었으며, 화장품 제조 시 교반속도가 증가함에 따라 입자 크기는 감소하고 점도는 증가하는 경향을 나타내었다. 그러나 4종류의 혼합유화제를 사용한 유화액 모두 층분리는 일어나지 않아 56일까지의 유화액의 안정성은 확보할 수 있었다. 또한 유화액의 점도는 EMU-01 > EMU-02 > EMU-03 > EMU-04로 크게 측정되었으며, 입자 크기는 EMU-01 ≈ EMU-02 > EMU-03 ≈ EMU-04로 측정되어 화장용 크림 유화액을 제조할 경우 맞춤형으로 사용이 가능할 것으로 사료된다.
또한 유화액의 점도는 EMU-01 > EMU-02 > EMU-03 > EMU-04로 크게 측정되었으며, 입자 크기는 EMU-01 ≈ EMU-02 > EMU-03 ≈ EMU-04로 측정되어 화장용 크림 유화액을 제조할 경우 맞춤형으로 사용이 가능할 것으로 사료된다.
본 연구에서 사용된 유화제의 점도가 EMU-01 > EMU-02 > EMU-03 > EMU-04과 비교하면 유화제 EMU-01과 EMU-02가 점도와 입자 크기 모두 큰 것을 알수 있었다.
Figure 4는 유화액의 입자 크기 분포를 나타낸 그림이다. 실험에 사용된 혼합유화제 모두 1일차의 peak가 가장 앞쪽에 위치하고 시간의 경과에 따라 peak의 위치가 점차 뒤쪽으로 이동하여 입자 크기가 증가하는 것을 알 수 있었다. 입자 크기 분포를 통해 4가지 혼합유화제 중에서 EMU-03과 EMU-04의 초기와 8주차 입자 크기 모두 EMU-01과 EMU-02보다 크게 측정되었다.
EMU-01과 EMU-02는 적정 입자 크기인 1000~50000 nm의 범위 내의 크기의 입자들이 주로 분포하여 입자의 합일이나 creaming 현상이 거의 일어나지 않은 것으로 보인다. 유화제 EMU-03과 EMU-04 모두 1일차 사진의 입자 크기가 56일차 사진의 입자 크기보다 작게 관찰되었다. 입자간의 간격 또한 1일차가 56일차보다 더 조밀한 경향을 띈다.
실험에 사용된 혼합유화제 모두 1일차의 peak가 가장 앞쪽에 위치하고 시간의 경과에 따라 peak의 위치가 점차 뒤쪽으로 이동하여 입자 크기가 증가하는 것을 알 수 있었다. 입자 크기 분포를 통해 4가지 혼합유화제 중에서 EMU-03과 EMU-04의 초기와 8주차 입자 크기 모두 EMU-01과 EMU-02보다 크게 측정되었다. 입자의 크기가 상대적으로 큰 경우 원심력이나 중력 등에 의해 농축되는 현상인 creaming 현상이 더 빨리 일어나게 된다.
따라서 14일차까지는 점도가 증가하지만 그 이후부터는 입자 크기가 증가함에 따라 서로간의 합일이 일어나거나 깨지는 현상이 발생하게 되고 그로인해 입자의 개수의 감소와 조밀도의 감소로 인해 점도가 점차 감소한 것으로 사료된다. 저장기간이 증가함에 따라 유화액의 점도는 감소하였지만 4종류의 혼합 유화제를 사용한 유화액 모두 층분리는 일어나지 않아 56일까지의 유화액의 안정성은 확보할 수 있었다. EMU-01과 EMU-03의 경우 포화지방산인 stearic acid 계열의 비이온성 유화제이고, EMU-02와 EMU-04는 불포화 지방산인 oleic acid 계열의 비이온성 유화제로 EMU-01과 EMU-03가 EMU-02와 EMU-04보다 상대적으로 높은 점도값을 가졌다.
따라서 시간의 경과에 따라 입자들끼리의 합일에 의해 축적이 진행되고 결국 상분리까지 단계적으로 일어나게 된다. 하지만 본 연구에서는 상분리까지 진행되지 않았으며 본 연구의 실험기간 동안 화장용 크림 유화액의 안정도는 유지됨을 알 수 있었다.
후속연구
4종류의 혼합유화제를 사용한 유화액의 점도크기는 교반속도 3500 rpm의 경우 EMU-01 (70000~80000 cP) > EMU-02 (55000~65000 cP) > EMU-03 (50000~60000 cP) > EMU-04 (30000~40000 cP)로 크게 나타나 원하는 화장용 크림 유화액에 맞춤형으로 사용이 가능할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
비이온성 혼합유화제를 이용하여 무엇을 평가하였는가?
이때 사용되는 유화제의 종류에 따라 다양한 화장품을 제조할 수 있다. 본 연구에서는 서로 다른 비이온성 혼합유화제를 이용하여 화장용 크림 유화액을 제조한 후 유화액의 점도변화, 입자 크기 변화, 입자 크기 분포변화 등을 측정하여 안정성을 평가하였다. 실험에 사용된 비이온성 유화제의 HLB 값은 EMU-01 (HLB = 12.
4종류의 혼합유화제는 무엇인가?
본 연구에서는 서로 다른 비이온성 혼합유화제를 이용하여 화장용 크림 유화액을 제조한 후 유화액의 점도변화, 입자 크기 변화, 입자 크기 분포변화 등을 측정하여 안정성을 평가하였다. 실험에 사용된 비이온성 유화제의 HLB 값은 EMU-01 (HLB = 12.9), EMU-02 (HLB = 12.9), EMU-03 (HLB = 12.4), EMU-04 (HLB = 12.5)이다. 4종류의 혼합유화제 모두 시간이 증가함에 따라 입자 크기가 증가하고 점도가 감소하는 경향을 나타내었으며, 화장품 제조 시 교반속도가 증가함에 따라 입자 크기는 감소하고 점도는 증가하는 경향을 나타내었다.
유화과정은 무엇인가?
화장품 제조의 기본원리인 유화과정은 섞이지 않는 두 액체성분에 유화제를 첨가하여 한 쪽의 액체를 다른 쪽의 액체에 분산하여 안정화된 유제를 제조하는 것이다. 이때 사용되는 유화제의 종류에 따라 다양한 화장품을 제조할 수 있다.
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