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비이온 계면활성제, 유화안정제 종류에 따른 O/W 유화 제형의 유변학적 특성 변화

Changes in Rheological Properties of O/W Emulsions according to the Type of Nonionic Surfactant and Emulsion Stabilizer

공업화학 = Applied chemistry for engineering, v.30 no.4, 2019년, pp.415 - 420  

최중석 (동덕여자대학교 보건향장학과) ,  진병석 (동덕여자대학교 화학.화장품학부)

초록
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비이온 계면활성제와 유화안정제가 O/W 유화 제형에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 비이온 계면활성제와 유화안정제 종류를 달리한 여러 제형을 만들어 이들의 유변학적 특성을 비교하였다. 친수성 비이온 계면활성제는 polysorbate 60 (Tween 60), PEG-60 hydrogenated castor oil (HCO 60), octyldodeceth-16 (OD 16), ceteareth-6 olivate (Olivem 800) 등을 사용하였고, 유화안정제로는 cetyl alcohol, glyceryl monostearate, stearic acid 등을 각각 사용하였다. Octyldodeceth-16을 사용한 유화 제형에서만 상분리가 일어나고 나머지 제형은 모두 안정한 상을 유지하였다. 계면활성제 ceteareth-6 olivate와 유화안정제 cetyl alcohol을 혼합 사용한 제형의 점도, 경도, 크림성 등이 가장 높게 나타나고 유화된 입자 사이즈도 가장 큰 값으로 측정되었다. 이와 같은 결과는 유화 제형에 액정이 많이 생성되면서 네트워크 구조의 텍스처가 형성되었기 때문이다. 이 제형에서는 탄성적 특성이 크게 나타나고 힘이 가해지는 이력에 따라 점도 값이 달라지는 씩소트로픽 현상이 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To investigate the effect of nonionic surfactant and emulsion stabilizer on O/W emulsions, various emulsion formulations with different types of nonionic surfactants and emulsion stabilizers were prepared and their rheological properties were compared. In this study, polysorbate 60 (Tween 60), PEG-6...

주제어

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문제 정의

  • 제형의 최종 특성에 계면활성제 및 유화안정제가 큰 영향력을 미치는데도 불구하고, 기존 연구에서는 계면활성제, 유화안정제 각각의 화학구조와 제형 특성 간 관계에 대 한 설명이 많이 부족한 편이다. 따라서 본 연구에서는 구조 형태와 관능기가 각각 다른 비이온 계면활성제와 유화안정제를 선택하여 여러 O/W 유화 제형을 만들었을 때, 제형의 안정성, 유변학적 거동, 텍스처 변화 등을 살펴보았다. 그리고 비이온 계면활성제 및 유화안정제의 구조형태, 관능기 및 액정 생성여부 등이 제형의 특성에 미치는 영향에 대해 분석하였다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유화(emulsion)란 무엇인가? 유화(emulsion)란 물과 오일처럼 서로 섞이지 않는 액체 중 하나를 다른 쪽 액체 중에 분산시킨 상태를 의미하며, 이러한 유화는 산업적으로 화장품, 의약품, 식품, 페인트 도료, 접착제, 농약 등 다양한 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 유화 시스템을 만들기 위해서는 계면활성제 사용이 필수적인데, 계면활성제는 물과 오일의 계면에 위치하여 물과 오일 사이의 계면장력을 저하시키거나 또는 전기 이중층을 형성하여 유화를 안정화 시키는 역할을 하게 된다[1].
계면활성제 ceteareth-6 olivate와 유화안정제 cetyl alcohol이 혼합된 제형이 유화된 입자 사이즈가 가장 크게 나온 이유는 무엇인가? 계면활성제 ceteareth-6 olivate와 유화안정제 cetyl alcohol을 혼합 사용한 제형의 점도, 경도, 크림성 등이 가장 높게 나타나고 유화된 입자 사이즈도 가장 큰 값으로 측정되었다. 이와 같은 결과는 유화 제형에 액정이 많이 생성되면서 네트워크 구조의 텍스처가 형성되었기 때문이다. 이 제형에서는 탄성적 특성이 크게 나타나고 힘이 가해지는 이력에 따라 점도 값이 달라지는 씩소트로픽 현상이 나타났다.
계면활성제의 역할은 무엇인가? 유화(emulsion)란 물과 오일처럼 서로 섞이지 않는 액체 중 하나를 다른 쪽 액체 중에 분산시킨 상태를 의미하며, 이러한 유화는 산업적으로 화장품, 의약품, 식품, 페인트 도료, 접착제, 농약 등 다양한 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 유화 시스템을 만들기 위해서는 계면활성제 사용이 필수적인데, 계면활성제는 물과 오일의 계면에 위치하여 물과 오일 사이의 계면장력을 저하시키거나 또는 전기 이중층을 형성하여 유화를 안정화 시키는 역할을 하게 된다[1]. 계면활성제의 역할에도 불구하고 유화는 평형상태로 존재하는 것이 아니라 열역학적으로 불안정한 시스템이기 때문에 언젠가는 파괴되어 두 액체 간 상분리(phase separation)가 일어나게 된다[2].
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