화장품 원료 (3) 계면활성제 정의, 종류, 적용분야, 주의점

계면활성제는 주요 화장품 원료 중 하나로, 화장품의 질감을 개선하고, 피부에 부드럽게 발리도록 도와주며, 세정력을 부여하여 피부를 깨끗하게 해주는 역할을 합니다.
이들은 물과 기름을 혼합하여 안정적인 상태로 유지시키는 데 중요한 역할을 합니다.

 

 

계면활성제의 정의

계면활성제는 화학적으로 표면활성제라고도 불리며, 물과 기름 사이의 경계면 특성을 조절합니다. 이는 물과 기름을 혼합시켜 안정적인 분산체를 형성하고, 피부나 머리카락에 부드럽게 발리도록 도와줍니다.

계면활성제는 한 분자 내에 친수기(Hydrophilic group, 물과 친화성을 가짐) 와 친유기(Lipophilic group, 기름과 친화성을 가짐)를 동시에 갖는 물질 입니다. 서로 다른 물리적 상태의 물질이 차지하는 두 공간 영역 사이를 뜻하는 경계계면에 흡착하여 계면의 자유에너지를 낮추는 등 계면의 성질을 완전히 바꾸어 줍니다.

 

계면활성제는 우리의 생활을 편리하게 만들어 주는 유연제, 세탁제 혹은 여러 공업 분야에도 윤활유, 도료, 의약품, 화장품 등으로 가공되어 널리 이용 됩니다.

 

 

 

계면활성제의 종류별 특성 및 적용분야

 

화학구조별 종류

 

계면활성제는 각각의 화학구조에 따라 고유한 성질을 가지고 있습니다.

가장 일반적인 분류 방법인 계면활성제가 물에 녹았을 때 해리되는 이온 성질에 따라 양이온, 음이온, 양성이온, 비이온 계면활성제로 분류해 설명하겠습니다.

 

• 양이온 계면활성제: 살균제로 주로 이용 됩니다. 알킬기의 분자량이 큰 경우 모발과 섬유에 흡착성이 커서 샴푸, 헤어토닉 뿐 아니라 헤어린스와 같은 유연제 및 대전방지제로 주로 활용 됩니다.
• 음이온 계면활성제: 세정력과 거품 형성 작용이 우수 합니다. 화장품에서 주로 클렌징 제품 제조에 쓰이며, 클렌징 크림, 샴푸, 치약 등에 주로 사용 됩니다.
• 양성이온 계면활성제: 한 분자 내 양이온과 음이온을 동시에 가지는 양성이온 계면활성제는 산성에서는 양이온, 알칼리에서는 음이온의 특성을 지닙니다. 다른 이온성 계면활성제와 비교 시, 피부 안전성이 좋고 세정력, 유연력, 살균력 등에 효과적 입니다. 주로 어린이용 제품 등 저자극 샴푸, 세정제 등에 이용 됩니다.
• 비이온 계면활성제: 이온성 계면활성제보다 피부 안전성이 높고, 가용화력, 유화력, 습윤력, 분산력 등이 우수합니다. 세정제를 제외한 대부분의 화장품에서 사용 됩니다.

 

강한 세정력과 우수한 각질제거 효과를 가진 이온성 계면활성제가 비이온성 계면활성제보다 비교적 자극이 높은 특성을 갖고 있습니다.

 

 

성능 및 용도별 종류

계면활성제 유형에는 그 구조에 따라 다양한 기능을 가지고 있습니다. 각각의 계면활성제 유형은 화장품 제품의 특정 기능을 개선하기 위해 사용됩니다. 이들은 물과 오일 사이의 상호 작용을 조절하여 안정적인 제품을 형성하고, 제품의 사용감과 성능을 향상시킵니다.

그리하여 이러한 특성과 적용 분야를 고려하여 적절한 계면활성제를 선택하는 것이 중요합니다.

 

• 유화제 (Emulsifiers): 유화제는 물과 기름을 안정적으로 혼합시켜 에멀젼을 형성하는 역할을 합니다.
  이들은 물과 기름 사이의 경계면에 위치하여 두 구성 요소를 분산시키고 안정화시킵니다. 주로 크림, 로션, 세정제 등의 제품에 사용됩니다. 특히 물과 기름이 함께 사용되는 제품에 필수적으로 사용됩니다.
• 가용화제 (Solubilizers): 가용화제는 물에 잘 용해되지 않는 기름, 에탄올 또는 향료와 같은 물질을 물에 잘 용해되게 만듭니다. 이들은 물과 기름 사이의 경계면에 위치하여 기름을 물에 분산시키는 역할을 합니다. 주로 향수, 클렌징 오일, 메이크업 리무버 등 오일 기반 제품에서 사용됩니다.
• 분산제 (Dispersants) : 고체 또는 액체의 입자를 안정적으로 분산시키기 위해 사용 합니다. 이들은 입자 표면에 흡착하여 입자간의 상호작용을 줄여주고, 안정적인 분산체를 형성합니다.주로 펄 또는 피그먼트와 같은 색소를 안정적으로 분산시키는 데 사용됩니다. 또한 선제품이나 스크럽과 같은 화장품에서도 사용됩니다.
• 세정제 (Detergents): 세정제는 오염물질을 제거하여 피부나 머리카락을 깨끗하게 만드는 역할을 합니다. 이들은 지질성 물질과 결합하여 오일과 먼지를 제거하는 세정력을 가지고 있습니다.주로 샴푸, 바디워시, 클렌저 등의 제품에 사용됩니다. 이들은 피부와 머리카락을 깨끗하게 하고, 불순물을 제거하여 피부를 건강하게 유지합니다.
• 산성농축제 (Thickeners): 제품의 점성을 높여주어 더 나은 질감을 만들어 주기 위해 사용 합니다. 주로 로션, 크림, 샴푸 등에 사용됩니다.
• 보습제 (Moisturizers): 피부나 머리카락에 수분을 공급하여 건조함을 완화시켜줍니다.
• 거품제 (Foaming Agents): 거품을 생성하여 제품의 사용감을 향상시킵니다. 주로 샴푸나 클렌저 등에 사용됩니다.

 

사용 시 주의할 점

 

화장품은 인체에 직접 도포하는 것이므로, 다른 산업 분야와는 비교하여 인체에 대한 안전성이 매우 중요 합니다. 또한 계면활성제의 안전성은 독성이 없는지, 얼마나 생분해가 빨리 일어나는지 등 환경적인 측면에서의 평가와 피부에 얼마나 빠르게 흡수가 일어고 자극 유발을 덜 할것인지 안전성의 측면에서도 평가가 이루어져야 합니다.

 

 

• 적절한 용도에 사용: 각 계면활성제는 특정한 용도에 적합합니다. 따라서 화장품을 선택할 때 피부나 머리카락의 상태와 필요에 맞게 적절한 제품을 선택하는 것이 중요합니다.
• 피부 알레르기 반응: 일부 계면활성제는 피부에 자극을 줄 수 있으며, 특히 민감한 피부를 가진 사람들은 화장품을 선택할 때 이를 고려하여 주의해야 합니다.
• 지속적인 사용에 따른 영향: 계면활성제를 자주 사용하면 피부의 자연적인 오일을 제거할 수 있으며, 이는 피부 건조와 연관될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 보습제가 함유된 제품을 사용하거나, 사용 후에 보습제를 추가로 사용하는 것이 좋습니다. 환경 영향: 일부 계면활성제는 환경에 해를 끼칠 수 있습니다. 특히 미생물이나 수생생물에 독성을 미칠 수 있으므로, 환경에 더 나은 영향을 미치는 제품을 선택하는 것이 중요합니다.
• 규제 준수: 화장품 제조사는 계면활성제의 사용에 관한 규제를 준수해야 합니다. 이는 소비자의 안전을 보장하고 환경에 대한 영향을 최소화하기 위한 것입니다.

 

 

 

계면활성제는 화장품의 질감, 세정력, 안정성 등을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. 그러나 사용 시 피부 건강과 환경에 대한 영향을 고려하여 적절하게 선택해야 합니다.