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[손소독제] 손소독제에서의 활용 2020-04-28 10:58:18

알코올성 손소독제(Hydroalcoholic hand sanitizers)는 비누와 물 대신에 손위생을 유지하는 가장 좋은 방법으로, 요즘 가장 많이 사용되고 필요한 제품 중 하나입니다. 이번 블로그에서는 손소독제의 제형과 관련된, 바이오기반물질(biobased material) 엑실바(Exilva Microfibrillated Cellulose)를 사용하여 제형을 구조화하고, 증점하면서 끈적이지 않은 느낌을 줄 수 있는 방법에 대해 알아보겠습니다.

 

손위생(Hand Hygiene)을 위해서는 비누와 물로 손을 씻는 것이 가장 좋습니다. 씻으면 손에 있는 모든 유형의 세균과 화학 물질의 양을 줄이게 됩니다. 비누와 물을 사용할 수 없을 때, 최종 농도가 60% 이상인 에탄올(ethanol) 또는 70% 이소프로필알코올(isopropyl alcohol)을 함유한 손소독제를 사용함으로써 COVID-19 바이러스와 유전적으로 관련이 있으면서 유사한 물리적 특성을 가진 바이러스 비활성화할(inactivate) 수 있게 됩니다.


이 블로그 게시물에서는 엑실바(Exilva) 마이크로 피브릴화 셀룰로오스를 고농도의 알코올과 손소독제와 같은 제품에 사용할 수 있는 가능성에 대해 설명해 보고자 합니다.


손 소독제를위한 증점제(thickeners), 유동성 첨가제(rheology additives), 구조 보조제(structuring agents)의 필요성 증가 :

 

전 세계 상황과 건강기구들의 권장 사항으로 2019년에는 아무도 예상하지 못했던 방식으로 손소독제의 필요성과 사용이 증가했습니다. 따라서, 알코올뿐만 아니라 이들 제형에서 레올로지(rheology additives) 및 구조 보조제(structuring agents)로서 일반적으로 사용되는 첨가제의 이용가능성 및 공급 안전성에 대한 높은 요구가 생기게 되었습니다.

 

Borregaard의 바이오기반 첨가제같은 원료가 솔루션이 될 수 있음을 입증하기 위해, 손 소독제와 같은 고농축 알코올 제제에 바이오 셀룰로오스 섬유소 Exilva를 사용하여 제형의 흐름과 유동성을 제어할 수 있음(control the flow and rheology)을 보여주는 연구를 수행했습니다.

 

손소독제는 전통적으로 가장 투명한 투명 젤(clear transparent gel)입니다. 손소독제에서, 아크릴레이트(acrylates) 및 셀룰로오스 유도체(cellulose derivatives)와 같은 레올로지 첨가제는 전통적으로 이들 제품을 겔형으로 만들기 위해 사용됩니다. 그러나 모든 레올로지 첨가제 및 구조화 보조제가 고농도의 용매에 100% 용해가 되거나 분산이 되는 것은 아닙니다. 

 

엑실바(Exilva)와 같은 혁신적인 고성능 소재를 사용한 손 소독제의 특징은 무엇일까요?


엑실바는 매우 높은 농도의 알코올 및 최대 90wt%의 에탄올(ethanol) 및 이소프로판올(isopropyl alcohol)을 함유하는 제형을 농축 및 구조화하는데 사용될 수 있습니다.


 

아래는 엑실바(Exilva) MFC를 포함하는 제형의 예입니다 :


IngredientsWeight PercentageFunction
Water14.50Solvent
Glycerol5.00Denaturant, Humectant
Exilva MFC **0.50Rheology additive
Alcohol *80.00Active

*알코올 테스트 : 에탄올 및 이소프로판올

**건조 셀룰로오스 피브릴 함량을 기준으로 한 농도

첨가 순서 및 분산 방법은 엑실바(Exilva)의 최적 성능을 발현시키기 위해 중요한 요소입니다.

외관 :
생성된 하이드로 알코올성 제형 (에탄올 및 이소프로판올 둘 다)은 균질하나 다소 불투명하게 나옵니다. 엑실바(Exilva)의 셀룰로오스 원섬유의 불용성 특성은 높은 수준의 알코올의 구조화시키고 외관을 약간 불투명하게 만듭니다.

피부 느낌 :
엑실바(Exilva)는 끈적거리지 않는 유변학 첨가제(non-tacky rheology additive)로 최종 제형의 피부 느낌을 향상시킨 제품을 만듭니다.

전단담화(Shear thinning) :
피브릴의 극단전단거동 (shear thinning behavior)으로 인해 엑실바(Exilva)가 장착된 손소독제는 우수한 스프레이 미스트와 표면에 떨어지는 현상이 없는 거동이 가능합니다.

브룩필드 점도(Brookfield viscosity) :
알코올 함유 제제의 측정된 브룩 필드 점도는 1200 내지 1300 mPa · s (스핀들 V-72 °; 5 분 동안 10rpm)입니다. 사용되는 엑실바의 농도를 조정하여 점도를 조정할 수 있습니다.

엑실바(Exilva)의 극단적인 전단 박화 거동 (shear thinning behavior)으로 인해, 가해지는 전단/압력하에서 측정된 Brookfield 점도 값은 훨씬 낮아집니다.

결론적으로 말하면, 엑실바(Exilva)를 고농도의 알코올 및 손 소독제에 대한 유변학 및 구조화제로 사용하면, 제형에서 매우 높은 점도(정지 시) 또는 낮은 점도(운동 시)를 부여하면서 우수한 유동 특성 및 분무 가능성을 가능케 해줍니다.

엑실바(Exilva)는 오늘날 언급된 응용 분야에서 전통적으로 사용되는 원료들과는 다른 유변학 첨가제입니다. 또한 최종 제품은 다르게 보일 수 있지만 스프레이 가 가능하고 비점착성이며 바이오기반 특성으로 인해 최종 제형의 탄소 발자국(carbon footprint)을 낮출 수 있습니다.

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