[화학공학]향장품공학-가용화 이론

소개글

화학공학의 한분야인 향장품공학 (화장품)에서
가용화 이론에 관한 정리 내용입니다.

목차

1) 가용화 모델

2) 가용화의 방법

3) 가용화제의 선택
(1) 가용화의 형태
(2) 가용화와 HLB
(3) 가용화제의 용해도
(4) 가용화제의 사용량

4) 화장품에 있어서의 가용화의 응용
(1) 수계에 있어서의 응용
① 향료의 용해
② 유성물질의 용해
③ 비타민, 호르몬등의 약품류의 용해
④ 투명에멀젼(마이크로에멀젼)의 제조
⑤ 물에 불용성인 색소의 용해

(2) 비수계에 있어서의 응용
① 립스틱과 그 외 유지제품의 다가알코올류의 용해
② 네일에나멜 또는 리무버 등의 에스테르(Ester)형 용제를 이요한 제품의 수용성 색소의 용해
③ 향유, 포마드 등의 유성모발제품에 물의 용해

본문내용

가용화 현상이라고 하는 것은 불용성 또는 난용성인 물질이 계면활성제의 수용액중에서 투명하게 용해하는 현상으로, 가용화작용을 나타내는 계면활성제를 가용화제라고 부르고, 가용화된 액체나 고체를 피가용화물(solubilizate)이라고 부르고 있다.
가용화현상은 계면활성제의 미셀(micelle)이 중요한 역할을 하고 있고, 실제로 미셀을 형성하지 않은 저농도에서는 이 현상은 볼 수 없고, 계면활성제가 임계미셀농도(critical micelle concentration, 약하여 CMC)이상에서 이 현상은 나타난다. 화장품에서는 화장수, 향수, 투명에멀젼, 포마드, 립스틱, 네일에나멜 등에 적용되고 있다.

1) 가용화 모델
미셀에 의한 가용화의 모형에 대해서는 McBain, Harkins, Hoffman 및 Corrin 등에 의해 가용화계의 X선 회절의 데이터를 기초로 해서 해석, 정리되고 있다.
가용화모델에는 일반적으로 다음과 같은 4가지의 형태를 생각할 수 있다.
① 미셀의 내부에 용해
② 미셀의 탄화수소 사슬사이에 극성기를 외측으로 향하게 배열
③ 미셀의 친수성 사슬에 흡착(비이온성 계면활성제의 경우)
④ 미셀의 외부표면에 흡착

화장품용 원료에 있어서는 다가 알코올류나 수용성염료와 같은 친수성분자를 가지는 물질의 경우에는 ④의 형, 고급알코올, 지방산과 같이 그 분자내에 극성기와 비극성기를 공유하는 경우에는 ②의형, 그리고 유동파라핀과 같이 비극성인 것 혹은 그것에 가까운 극성을 가지는 것인 경우에는 ①의 형과 같이 가용화 된다.
물론, 실제의 경우에는 화장품 원료는 다양하기 때문에 그 물질의 물리화학적 특성에 따라서는 그들의 중간적 혹은 복합적인 양상을 가지는 것도 있다.

참고 자료

하병조 外 4명 (2002), 「 화장품 화학 」, 서울: 壽文社.