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[화학-에멀젼] 엑실바 MFC가 유화제(emulsion)의 안정화에 어떻게 영향을 끼칠 수 있을까요? 2017-10-31 10:36:15


 

"기름과 물이 섞이지 않는다"는 말을 들어보셨을 겁니다. 이것은 서로 다른 본성을 가진 것들을 결합할 수 없다는 말입니다. 그러나 오일과 물은 유화액에선 혼합할 수 있기 때문에 이 말은 완전히 사실이라고 볼 수 없습니다. 화장품, 제약, 페인트, 코팅, 가정 용품 및 기타 여러 산업 분야에서 전문가들은 제품의 원하는 성능을 내기 위해 다양한 오일과 물을 혼합합니다. 그들은 유화제, 계면 활성제 및 안정제를 사용하여 오일과 물을 "혼합할 때 생기는 장애요인들을 극복합니다. 그렇다면 MFC는 어떻게 기여할 수 있을까요?

 

글에서는 MFC가 유제의 안정제로 간주될 수 있는 이유에 대한 예를 보여 드리겠습니다.

 

What is Emulsion?

 

에멀젼(emulsion)일반적으로 서로 섞이지 않는 두 가지 이상의 액체의 혼합물이며 한 액체가 다른 액체(연속 상)에 액체 방울(분산된 )분산되는 경우를 말합니다. 가장 일반적인 O/W (Oil-in-Water) 또는 W/O(Water-in-Oil)입니다. W/O/W(Water-in-Oil-in-Water)와 같은 보다 정교한 시스템도 있습니다.

시스템의 안정성은 유화제, 계면 활성제 또는 안정제를 사용함으로써 보장됩니다. 이들은 제형 성분 및 조건에 따라 조합물 또는 개별적으로 제형 내에서 모두 사용될 수 있습니다.

 

안정제, 유화제 또는 계면 활성제가 사용되지 않거나 부적절한 유형이 사용되는 경우, 유제는 크리밍, 침전, 응집, 응집 또는 심지어 상 반전까지 일어납니다. 모든 경우에서 이상 균일하게 분산되지 않기 때문에 에멀젼은 불안정한 것으로 간주됩니다. 이는 제제의 성질을 변화시키고 제품의 외관 및 성능에 큰 영향을 줍니다. 따라서 이러한 문제를 피하는 것이 중요합니다.

 

그 방법 중에 하나가 MFC를 사용하는 것입니다.

 

EMULSION 안정제로서의 MFC

 

미생물 형태의 미세피브릴화 셀룰로오스(MFC)물 또는 물 기반 제제 또는 극성 용매 기반 제제에 현탁 될 수 있는 셀룰로오스 피브릴의 3차원 네트워크입니다. 제제에 정확히 투입될 , MFC극도의 shear-thinning 제형을 안정적으로 만들어 줍니다. 또한 높은 항복응력 물질로서 MFC입자, 안료 및 현탁액 방울의 매우 우수한 안정제라는 것을 보여줍니다. 이러한 모든 성능과 특성은 원섬유의 물리적 네트워크에 기인합니다.

 


그림; Ultra-Turrax와 같은 고전단 혼합을 사용하여 분산된 MFC 네트워크에 오일을 혼합하면 결과는 3D 섬유 네트워크 내에 분산된 오일 방울로 구성됩니다. 농축 및 혼합 속도가 최적화된 조건에서 섬유 네트워크는 이러한 오일 방울을 유제의 불안정을 피하기 위해 물리적으로 고정시킵니다. 이 경우, MFC스태빌라이저로서 기능합니다.

 

피브릴 네트워크가 제공하는 매우 높은 항복응력으로 인해 MFC는 유제의 안정제로 사용될 수 있습니다. 유화제의 주된 작용은 비혼화성 액체 간의 계면장력을 감소시키는 것이지만, 안정제로서의 MFC는 물방울 주위에 물리적 장벽을 형성하고, 분산된 물방울이 유착되어 유제의 불안정성과 상분리를 방지하게 됩니다. MFC 네트워크가 분산된 오일 방울을 안정화시키는 방법에 대한 개략적인 데모가 그림에 나와 있습니다. Ultra-Turrax와 같은 고전단 혼합을 사용하여 분산된 MFC 네트워크에 오일을 혼합하면 3D 섬유 네트워크 내에 분산된 오일 방울로 구성됩니다. 농축 및 혼합 속도가 최적화된 조건에서 섬유 네트워크는 이러한 오일 방울을 유제의 불안정을 피하기 위해 물리적으로 고정시킵니다. 이 경우, MFC스태빌라이저로서 실행됩니다.

 

예를 들어 정해진 농도의 MFC(BorreaardExilva)를 물에 분산시키고 Ultra-Turrax 믹서를 사용하여 실온에서 10,000rpm으로 4 분 동안 간단한 Oil-In-Water 에멀젼을 제조합니다. 유제는 80% 수성상(물과 MFC)20% 유상(파라핀 오일)으로 구성됩니다. 유제 안정화에 대한 네트워크 및 MFC 농도의 효과를 입증하기 위해 MFC(활성 섬유 함량)의 농도는 전체 유제의 0.1wt%에서 1wt%까지 다양하게 준비합니다.

 

아래 그림은 MFC오일과 물 혼합물에서 물에 분산된 오일 방울을 안정화시키는 방법을 보여줍니다. 에멀젼에서 MFC의 농도를 증가 시키면 에멀젼의 안정성이 향상된다는 것이 분명하게 보입니다.

 


그림; ,MFC(Exilva, Borregaard) 및 파라핀 오일이 함유된 Oil-In-Water 에멀젼. MFC의 농도는 0.1wt%~1wt%의 활성 섬유 함량. MFC수상에 분산. 에멀젼은 20%유상과 80%수상으로 만들어집니다. 혼합은 실온에서 Ultra-Turrax 믹서를 사용하여 10,000rpm으로 4분간 실시하였습니다.

 

활성섬유함유량을 적절하게 조절하고 올바른 방식으로 사용할 경우 MFC는 유제의 안정제로 작용할 수 있습니다. 이것은 다음과 같은 포뮬레이션 가능성을 유발할 수 있습니다;

  • 유제의 안정제로 MFC를 사용할 때 필요한 유화제 또는 계면 활성제의 양을 줄입니다.
  • 가능하면 안정제로 MFC를 사용하여 유화제 없는 제제를 준비하십시오.

일반적으로, 이상적인 제형에서, MFC를 사용하여 제제를 농축하고, -적하효과(non-dripping effect)스프레이를 가능하게 하며, 동시에 에멀젼을 안정화시키고, 입자 및 안료를 제제 내에 균일하게 분산시키고 현탁 시킬 수가 있습니다.

 

엑실바 MFC의 샘플이 필요하시거나 상담이 필요하시면 태왕교역(02-459-8333)으로 언제든지 문의주시기 바랍니다.

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