계면활성제는 화장품에서 많이 사용되는 성분입니다. 섞이지 않는 물과 기름을 잘 섞이도록 해줍니다. 계면활성제의 종류는 친수성의 이온성 유무에 따라 음이온성, 양이온성, 양쪽성, 비이온성 계면활성제로 구분됩니다. 계면활성제의 종류에 따른 특징과 성분 예시, 계면활성제에 얽힌 오해까지 자세히 알려드리도록 하겠습니다.
1. 계면활성제 역할
계면활성제는 한 분자 내에 친수성 부분과 친유성 부분을 함께 가진 것을 의미합니다. 친수성이란 물과 친하단 뜻으로 물과 잘 결합하는 성질을 가진 것을 의미합니다. 친유성이란 오일, 기름과 잘 결합하는 성질을 가진 것을 의미합니다. 계면활성제의 기본 역할을 표면장력을 낮추는 역할을 합니다. 쉽게 말해 물과 기름을 잘 섞이도록 하는 역할입니다. 이런 특성 때문에 세제, 치약, 분산제, 기포 형성제, 린스 등 다양한 곳에 사용됩니다. 계면활성제가 화장품에 사용되면 주로 유화제, 가용화제, 분산제로 사용됩니다. 향이나 색도 오일성분에 포함되기에 이 성분과 같은 오일성분을 용액에 잘 섞이도록 하기 위해 계면활성제를 사용하는 것입니다. HLB 값에 따라 계면활성제의 역할을 나눌 수 있습니다. HLB 값이란 친수성과 친유성의 비율을 말합니다. HLB 값이 클수록 친수성의 성질이 강합니다.
| HLB 값 | 역할 |
| 1~3 | 소포체 |
| 3~7 | W/O 유화제 |
| 7~9 | 습윤제 |
| 8~18 | O/W 유화제 |
| 11~15 | 세정제 |
| 15~ | 가용화제 |
2. 계면활성제 종류
계면활성제는 비이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제로 나누어 볼 수 있습니다. 이들을 나누는 기주는 친수성 부분의 이온성의 유무에 따라 나눕니다. 친수성 부분이 이온이 아닐 경우엔 비이온성 계면활성제입니다. 친수성 부분이 음이온인 경우에는 음이온성 계면활성제입니다. 친수성 부분이 양이온인 경우에는 양이온성 계면활성제입니다. 친수성 부분이 음이온과 양이온 모두 가지고 있는 경우에는 양쪽성 계면활성제입니다.
비이온성 계면활성제는 가장 자극이 낮아 화장품에 많이 사용됩니다. 주로 유화제, 가용화제, 분산제로 사용되고 펄감을 주는 광택제로 사용되기도 합니다. 대표적인 비이온성 계면활성제는 글리세릴스테아레이트, c12-15 알킬벤조에이트가 있습니다. 특히, c12-15 알킬벤조에이트는 티타늄옥사이드, 징크옥사이드와 같은 무기안료 분산에 뛰어나고 뭉침을 막아주기 때문에 자외선 차단용 화장품에 주로 사용됩니다.
양쪽성 계면활성제는 세정제, 기포 안정제로 사용됩니다, 비이온성 다음으로 자극도가 낮아 순한 헤어나 바디제품에 사용됩니다. 양쪽성 계면활성제는 등전점이 중요합니다. 등전점이란 양이온인지 음이온인지를 결정하는 PH를 말합니다. 만약 ph> 등전점 이면 양쪽성 계면활성제는 음이온의 특징을 가집니다. ph <등전점 이면 양이온의 특징을 가집니다. 양쪽성 계면활성제의 특징은 기포가 mild 하게 발생하는 것이 특징입니다. 민감성, 베이비용 제품에 주로 5~10% 정도 사용합니다. 양쪽성계면활성제를 구분하는 법은 성분명에 주로 -베타인, -코코암포가 들어갑니다. 대표적인 성분은 레시틴과 소듐코코암포아세테이트입니다.
음이온성 계면활성제는 세정력이 가장 뛰어나 세정제, 기포 형성제로 사용됩니다. 대표적인 성분은 소듐라우릴설페이트, 징크스테아레이트, 소듐코코일이세티오네이트 등이 있습니다. 소듐라우릴설페이트는 SLS라고 불리는 가장 많이 사용하는 비이온성 계면활성제입니다. 치밀한 기포 형성이 뛰어납니다. 하지만, 건조함을 유발할 수 있고 자극이 세 단백질을 변성시킬 수 있습니다. 징크스테아레이트는 비누에 많이 사용합니다. 특히 표면처리제로 많이 사용하는 성분입니다. 금속 비누 중 가장 광범위하게 사용됩니다. 또한, 파우더 타입의 메이크업 성분들이 서로 뭉쳐지는 것을 방지해 줍니다. 소듐코코일이세티오네이트는 폼클렌징 중에서도 약산성폼에 많이 사용됩니다. 우리가 잘 아는 도브 비누의 핵심 성분입니다.
양이온성 계면활성제는 주로 정전기 방지제로 사용됩니다. 린스, 섬유유연제, 정전기방지용 헤어제품 등에 사용됩니다. 양이온성 계면활성제는 성분명에 -클로라이드 가 들어갑니다. 대표적인 성분명은 베헨알코늄클로라이드, 쿼터늄-18이 있습니다.
3. 계면활성제 안전성
일반적으로 계면활성제의 피부에 대한 안전성은 비이온성, 양쪽성, 음이온성, 양이온성 순으로 큽니다. 따라서 화장품에는 비이온성 계면활성제가 가장 많이 사용됩니다. 많은 사람들이 계면활성제가 피부에 좋지 않다고 알고 있습니다. 하지만, 모든 계면활성제가 피부에 안 좋은 것은 아니며 천연계면활성제라고 피부에 좋은 것은 아닙니다. 천연계면활성제는 오히려 쉽게 부패될 수 있어 안정성이 다소 떨어질 수 있습니다. 과도하게 사용하였을 때 피부에 안 좋은 것이지 일정량을 지켜 사용하면 피부에 무해합니다. 화장품에 사용되는 계면활성제는 소량이기에 안심하고 사용해도 됩니다. 자극이 가장 센 음이온성 계면활성제도 아미노산과 결합시켜 자극을 낮추기도 합니다.
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