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계면활성제의 이해 - "천연비누도 계면활성제 랍니다"

정소미 |2007.04.10 09:50
조회 146 |추천 0

요즘 이러한 질문을 많이 듣습니다.

왜  천연샴푸에 계면활성제를 사용합니까?

계면활성제는 모두 나쁜것 아닌가요? 비누베이스에 계면활성제가 들어갔나요?등등등...

 

계면활성제에 대한 공부를 하신 분이라면 이런생각을 하겠지용~

엥? 천연비누도 계면활성제에 포함이 되는데...-_-;;

그렇습니다. 계면활성제는 천연비누, 천연화장품에도 사용이 됩니다.

단 석유계 합성계면활성제 대신식물성 계면활성제를 사용할 뿐이지요.

왜냐하면 광범위한 의미로 계면활성제는 물과 기름을 연결해주는 것을 말하기 때문입니다.

우리가 천연화장품을 만들때 물과 기름을 섞어주기 위해서 첨가하는 식물성 유화제도 다 계면활성제에 포함이 됩니다.

심지어 건강식품으로 먹고 있는 레시틴이나 식품첨가물로 사용되고 있는 유화제도 다

계면활성제에 포함이 됩니다.

여기서 뜨아~!! 하고 놀라시는 분은 계면활성제에 대한 이해가 부족 하신 분이지요~

여기서 놀라신 분들은 아래의 글을 꼭 읽어주세요~ *^^*

 

계면활성제의 이해

 

우선 계면활성제에 대한 이해가 필요할것같아 긴 내용이지만 유용한 정보를 담아왔습니다. 일단 천연비누도 계면활성제에  포함이 됩니다. 우리가 천연 비누를 만드는 이유는 천연재료를 이용하여 내피부에 좋은비누를 만들기 위함입니다.

 

따라서 어떠한 계면활성제가 피부에 안좋은지 또 석유계 합성계면활성제와

식물에서 추출한 식물성 계면활성제가 어떻게 다른지에 대한 이해가 필요합니다.

식물성 계면활성제는 피부에자극이 적고 석유계 합성계면활성제와는 달리 피부장벽을

손상시키지 않습니다.

 

계면활성제

물질의 수용액에 표면장력, 계면장력을 낮추고 기름물질을 유화하는 특징을 갖는데

이것을 계면활성제라고 한다. 물과 기름을 이어주는 연결손 입니다.

계면활성제에는 대두, 난황( 卵黃 )에서 얻어내는 레시틴과 같은 천연의 것도 있습니다. 레시틴은 뛰어난 천연계면활성제라고 말할 수 있습니다.
또한 대두( 大豆 )나 수세미, 비누풀(유카)에 함유되어 있는 사포닌도 천연의 계면활성제 입니다.

 

천연비누도 정확히 말하면 계면활성제입니다. 계면을 활성화시키니깐요.

하지만 비누는 천연의 산물로 피부에 남지 않는다는 점이 합성 계면활성제와 다릅니다.

 

‘피부장벽’에 대해 간단히 알아보자. 피부장벽은 표피(피부의 가장 바깥쪽)의 피지 막과 각질층, 과립층을 가리키는데, 피부속으로 이물질이 들어가는 것을 막는 역할을 한다. 피부장벽이 있어 우리는 목욕을 하고, 바다에서 수영도 할 수 있는 것이다. 만약 이것이 없거나 파괴되었다면, 바닷물과 욕조물이 조금씩 피부를 통해 체내로 들어가 개구리처럼 부풀어 오를 것이다.   합성 계면활성제의 치명적 결함은 피부장벽을 파괴해 화장품에 포함되어있는 화학첨가물과 향료, 타르색소 등을 피부속으로 침투시킨다는 점이다. 그 결과 흑피증(색소침착으로 피부가 갈색이나 흑갈색을 띠는 현상)의 원인이 되고, 피부를 건조하게 만들어 기미와 주름을 생기게 만들며, 피부노화를 촉진한다.   피부에 나쁜 영향을 미치는 계면활성제- 석유계 합성 계면활성제   Sulfates(황산염)- 알킬 황산염으로 불리우고 있습니다. 황산염은 강력한 세정작용과 저비용 효과로 인해 전 세계적으로 제조사들에 의해 사용되어지고 있습니다.   Sodium lauryl Sulfate는 피부 자극 test의 기주으로 사용될정도로 피부 자극이 강한것으로 알려져 있습니다.  이것과 유사한 ALS는 SLS FREE 샴푸에 사용되고 있지만 이것도 SLS와 같이 피부에 매우 자극적 이라고 합니다   2001년 10월 소비자 환경단체에서는 생활속의 유해 물질이라는 제목으로 환경 호르몬에 대한 유해성 여부를 조사 발표한 연구집이 있습니다.
여기에 따르면 석유화학계 계면활성제 Sulfate를 장기간 사용할경우
- 신체 신경기능장애
- 면역력 저하로 인한 아토피, 천식, 비염유발
하는 환경호르몬으로 규정하였습니다.   석유 화학계 계면 활성제를 소량만 사용한다해도 샴푸나 바디제품의 특성상 현대인이 거의 매일 사용하는 제품으로 그피해는 심각할수 있으며 실제 대부분의 사람이 자신의 피부를 건성, 내지는 민감성으로 생각하고 있다는 것입니다.   근래에 들어 이런 석유화학계 계면활성제의 문제가 대두되면서 그 대안으로 제시되고 있는 코코넛이나 팜등에서 추출한 천연 성분의 계면활성제의 출현은 세계적으로 긍정적인 평가를 받고 있습니다.   피부에 거의 자극이 없으며 풍부한 거품을 가져 사용자의 만족도를 높이고 세척력 또한 뛰어나 사용후 느낌이 완벽하다는 평가입니다.
기성 천연제품중 천연성분의 계면활성제를 사용하여 거품이 적다는 내용은  재고할 필요가 있다는 내용입니다.   피부에 소량을 사용하므로 그해를 느끼지 못하는 사이 피부는 점점 건성화 되고 민감화 되고 있다고 소비자 단체는 말하고 있습니다.   화장품, 바디제품을 고를때에는 최소한 표시성분을 확인하여 파라핀계열(파라옥시안식향산에스텔) 방부제나 Sodium lauryl Sulfate(sls), Sodium Laureth Sulfate(sles)등 황산염 계열 계면활성제 인지 꼭 확인하고 권하는 습관을 들여야 겠습니다.   - 출처: 네이버 큐우님의 글 ------------------------------------------------------------------------   계 면 활 성 제

(Surface active agent, Surfactant, 界面活性劑)


정  의 

수용액 속에서 그 표면에 흡착하여 그 표면장력을 저하시키는 물질, 표면활성제라고도 한다.

(1% 농도에서 물의 표면장력 72mN/m를 30mN/m 이하로 감소시킨다. )


구  조

친수성부분

    +         두 부분으로 이루어짐.

소수성부분 


성  질

양친용매성 : 일반적으로 서로 반대 성질인 물과 기름에 대하여 친화성이 있다.

대표적인 예) 비누 - 대표적인 계면활성제


 

◈ 친수기의 종류

카르복실산염       - COOM

술폰산염             - SO3M

황산에스테르염    - OSO3M

아민염                - N+-HX-

4치암모늄염        - N+-]X-

피리디늄염          - +NN-

수산기                - OH

옥시에틸렌          - CH2CH2O-


◈ 친유기의 종류

알킬기                      - CnH2n+1 -  (n : 8 ~ 20)

알킬아릴기                - CnH2n+1 -  (n : 8 ~ 15)

                               - CnH2n+1 -  (n : 3 ~)


 

계면활성제의 분류

  

  ◈ 이온성에 대한 분류

     ▪ 이온 계면활성제 : 수용액에서 이온화 하는 것.

        

     (1) 음이온 계면활성제(anion surface active agent) : 친유기가 음이온

 

(2) 양이온 계면활성제(cation surface active agent) : 친유기가 양이온(아민계)


(3) 양이온 계면활성제(amphoteric surface active agent) : pH가 높으면 계면활성을  나타내는 부분이 음이온, pH가 낮으면 계면활성을 나타내는 부분이 양이온


     ▪ 비이온 계면활성제 : 수용액에서 이온화하지 않는다(ex - 알킬, 페놀 등)


 

  ◈ 공업기술별로 분류

     ▪ 기초원료 제조기술 : 동․식물유지나 화학공업, 석유화학공업을 이용한 fatty acid, fatty alcohol, linear alkylbenzene, olefin, nonylphenol 등을 제조하는 기술

     

     ▪ 중간체 제조기술 : 기초원료를 이용해 각종 반응공정을 거쳐 소량․다품종의 유도체를 제조하는 기술로 일반적으로 계면활성제 제조기술이라 하면 이와 같은 중간체 제조 기술을 말한다. 국내 일부반응공정(sulfonation, sulfa-tion, ethoxylation 등)은 국산화 되었으나 amidation 등 국산화시켜야 할 기술이 아직 남아있음.


     ▪ 응용기술 : 제조된 각종 소량 다품종의 중간체를 적절히 배합해 용도별로 최종제품을 제조하는 배합기술로 많은 노하우를 포함하고 있어 국내에서는 가장 낙후된 부분이다.

 

 

계면활성제의 특성

 

 ▪ 젖음

    계면활성제에 의해 물의 표면장력이 크게 되는 것은 계면활성제가 공기과 물의 계면에 흡착하여 표면을 넓히는 작용을 하기 때문이다.

    ex) 플라스틱 표면은 보통 소수성으로 물에 젖지 않는다. 그러나 이것을 계면활성제 용액에 담그면 물에 쉽게 젖는다. 이것은 플라스틱 표면에 계면활성제의 소수성 성분이 흡착하여 바깥쪽이 친수성기로 둘러싸기 때문이다. 반대로 계면활성제가 친수성표면에 작용하여 소수성물질을 만드는 경우도 있다.


   ▪ 미셀

친수성기로 이온화한 부분이 바깥쪽을 향한 미셀 주위에는 강한 전기장이 형성된다. 수용액 중 미셀은 열역학적으로 안정하며, 콜로이드 입자로써 취급된다. 미셀 안쪽은 소수성기가 밀집한 영역인데 이 미셀 수용액에 벤젠과 같은 난용성 물질이 첨가되면 벤젠은 안쪽의 소수성 부분으로 들어가게 된다. 이 때 용액은 투명하여 마치 벤젠이 용해한 것처럼 보이는데 이 현상을 가용화라고 한다. 가용화는 화학섬유를 물에 난용성인 염료로 염색하거나, 유용성인 비타민을 물에 분산시키는 경우에 이용된다.


   ▪ 유화

계면활성제에 의해 물속으로 기름을 분산시키면 에멀션이 생긴다. 이 현상을 유화 또는 에멀션화라고 한다. 기름방울 주위에 계면활성제가 흡착하여 기름방울을 안정화하는데 분산입자가 고체인 경우에는 현탁액(서스펜션)이라 한다. 이 현상은 화장품, 고분자, 마가린 등에 널리 이용된다. 유화가 쉽고 안정되도록 사용하는 계면활성제를 유화제(乳化劑)라고 한다.


   ▪ 세척

계면활성제의 중요한 성질로 섬유나 금속표면의 더러움을 세척하는 작용이다. 세척작용에는 흡착, 젖음, 가용화, 분산 등 여러 성질이 작용한다. 세제는 계면활성제의 세척작용을 효과적으로 높인 상품인데 가정용세제에는 세척력 이외에 양호한 용해성, 적당한 거품, 습윤성, 무취 무색인 것, 피부에 무자극이며 미생물에 의해 분해되며 어류에 독성이 적은 것 등이 필요하다. 세척력을 증가시키시 위해 인산염, 규산염 등의 무기염을 첨가한다.


   ▪ 대전방지

합성섬유나 플라스틱은 정전기를 띠기 쉬우며, 겨울에 공기가 건조하면 옷감에 의한 정전기 장애가 발생하기 쉬운데 계면활성제를 화학섬유에 첨가하면 방지할 수 있다. 이것은 섬유표면에서 계면활성제가 공기 속에 있는 미량의 수분을 흡착하여 통전성을 증가시키기 때문이다.


   ▪ 살균

사차암모늄 화합물에 살균작용이 있다는 것은 20세기초에 발견되어 독일 화학자 G 도마크에 의하여 알려졌다. 양이온 계면활성제는 사차암모늄기를 함유하고 있으며, 수용액에서는 이 부분이 양전하를 띤다.




음이온 계면활성제

(anion surface active agents)


물에 계면활성제를 용해시킬 경우, 친유부가 - 로 이온해리 하는 것.

음이온 계면활성제는 수용액 중에서 이온해리하여 음이온 부분이 계면활성을 나타내는 활성성분이다.


카르복시산염

① 고급 지방산 알칼리염(비누)

② N-아크릴아미노산염

③ 알킬에테르 카본산염

④ 아실화펩티드


설폰산염

① 알킬설폰산염

② 알킬벤젠 및 알킬아미노산염

③ 알킬나프탈렌 설폰산염

④ 설포호박산염


황산에스테르염

① 황산화유

② 알킬황산염

③ 알킬에테르황산염

④ 알킬아릴에테르황산염

⑤ 알킬아미드황산염


인산에스테르염

① 알킬인산염

② 알킬에테르인산염

③ 알킬아릴에테르인산염


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