세제보충자료
손유진
일반
1
913
2009.11.27 19:42
합성세제의 주성분은 계면활성제
합성세제의 주성분은 계면활성제인데, 계면활성제란 친수기(親水基)와 친유기(親油基)를 동시에 가지고 있어 물의 표면장력을 저하시키고 물질간의 침투, 분산, 유화, 기포 등의 작용을 하는 물질로서 세탁물이 물에 잘 스며들게 하고 섬유에 부착되어 있는 기름과 잘 섞여 세탁물의 때를 제거하는 작용을 한다.
암웨이세제 톤론회 이후 암웨이 주방용 세제의 주성분이 LAS와 국산 주방용 세제의 주성분인 SLES에 대하여 문의를 해 오는 소비자가 상당히 많았다. LAS와 SLES는 모두 계면활성제 중의 하나이다.
계면활성제는 크게 음이온계면활성제, 양이온계면활성제, 비이온계 계면활성제, 양성 계면활성제로 분류할 수 있으며 음이온계면활성제가 주로 합성세제에 이용되고 있다.
비누는 최초의 계면활성제였으나, 적은 양으로도 보다 효과적인 세정력을 나타내기 위해 합성세제로 교체되었는데 최초의 합성세제에 사용된 계면활성제가 ABS(알킬벤젠설포네이트)로 1960년대 중반까지 가장 많이 사용되었다.
그러나 ABS는 생분해가 매우 늦어 거품공해와 생태계에 미치는 영향때문에 1981년부터 LAS(직쇄알킬벤젠설포네이트)로 완전 교체되었다.
LAS는 용해성이 좋고 세정력과 경제성이 양호하여 ABS 이후 대부분의 합성세제에 현재까지 사용되고 있는 계면활성제 이다.
그러나 LAS는 호기성(好氣性)조건에서는 생분해가 잘 되지만 혐기성(嫌氣性)조건에서는 생분해가 대단히 느린 단점이 있다.
생분해도란 유기물이 미생물에의해 분해되는 정도로 1차 생분해와 궁극적생분해로 나눌 수 있다.
대개 미생물은 호기성조건 즉 산소가 물에 풍부히 있을 때는 분해속도가 빠르지만 혐기성조건 즉 물속에 산소가 희박한 조건에서는 분해속도가 느리다.
[계면활성제 분류]
계면활성제를 분류하는 방법은 화학구조별, 합성방법별, 성능별, 용도별, 주요 원료별 등이
있다. 현재 실용상 가장 보편적으로 사용되고 있는 분류방법은 계면활성제가 수용액에서 계
면활성을 나타내는 부분의 성질(친수성기의 이온해리의 성질)에 따른 분류다. 물에 계면활
성제를 용해시킬 경우, 친유부가 -로 이온해리하는 것(음이온 계면활성제), +로 해리하는
것(양이온 계면활성제), 물의 수소이온 농도에 따라 +로도 -로도 해리하는 것(양성 계면활
성제) 및 이온해리하지 않는 것(비이온 계면활성제)으로 분류된다.
(1) 음이온 계면활성제
음이온 계면활성제는 종래 가장 많이 이용되어 왔기 때문에 그 종류가 매우 많다. 음이온
계면활성제는 수용액 중에서 이온해리하여 음이온 부분이 계면활성을 나타내는 활성제다.
음이온 계면활성제의 친수기로 가장 중요하며, 많은 제품에 존재하는 것은 카르복시산, 황
산에스테르, 설폰산의 3종류인데 대개는 이들을 가용성염으로 사용하고 있다. 이들 중에는
내경수성, 내가수분해성, 내염석성 등의 안정성이 가장 저조한 것은 카르복시산염(비누)이
며, 가장 우수한 것은 설폰산염이고 황산에스테르염은 중간의 위치를 차지하고 있다.
<카르복시산염>
① 고급지방산 알칼리염(비누) ② N-아크릴아미노산염 ③ 알킬에테르 카본산염
④ 아실화펩티트
<설폰산염>
① 알킬설폰산염 ② 알킬벤젠 및 알킬아미노산염 ③ 알킬나프탈렌 설폰산염
④ 설포호박산염
<황산에스테르염>
① 황산화유 ② 알킬황산염 ③ 알킬에테르황산염 ④ 알킬아릴에테르황산염
⑤알킬아미드황산염
<인산에스테르염>
① 알킬인산염 ② 알킬에테르인산염 ③ 알킬아릴에테르인산염
(2) 양이온 계면활성제
양이온 계면활성제는 수용액 중에서 이온해리하여 양이온으로 되는 부분이 계면활성을 나
타내는 활성제다. 보통 역성비누 또는 양성비누라고 하는 양이온 계면활성제는 소수기는
음이온 계면활성제와 같이 종류는 많으나 친수기로서는 조염하여 얻은 1~3차 아민을 함유
하는 단순한 아민염과 4차 암모늄염이 대부분이며, 여기에 극히 소수인 포스포늄염, 설포
늄염 등 이른바 오늄화합물이라고 불리는 것들이 포함되어 있다.
<지방족아민염 및 그 4급암모늄염>
① 제1급아민염 ② 제2급아민염 ③ 제3급아민염 ④ 4급암모늄염
<방향족 4급암모늄염>
<복소환 4급암모늄염>
(3) 양성 계면활성제
양성 계면활성제는 양이온성과 관능기와 음이온성 관능기를 하나 또는 그 이상 동시에 가
지고 있는 활성아제로 친수성기의 음이온 활성기에 의한 분류법과 화합구조에 의한 분류
방법이 있다.
<친수성기의 음이온 활성기에 의한 분류>
① 키본산형 ② 설폰산형 ③ 황산에스테르형 ④ 인산형 ⑤ 인산에스테르형
<화학구조에 의한 분류>
① 베타인계 ② 이미다졸린계 ③ β-알라닌계 ④ 아미노계
(4) 비이온 계면활성제
수용액에서 이온으로 해리하는 기를 가지고 있지 않는 계면활성제로서 -OH기를 갖고 있다.
비교적 친수성은 작지만 분자내에 에스테르, 산아미드, 에테르결합을 갖고 있다.
<에테르형>
① 알킬 및 알킬아릴폴리옥시에틸렌에테르 ② 알킬아릴포름알데히드축합 폴리옥시에틸렌
에테르 ③ 폴리옥시프로필렌을 친유기로 하는 블록폴리머
<에스테르에테르형>
① 글리세린에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르 ② 솔비탄 에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르
③ 솔비톨 에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르
<에스테르형>
① 폴리에틸렌글리콜지방산에스테르 ② 글리세린에스테르 ③ 솔비탄에스테르 ④ 프로필렌
글리콜에스테르 ⑤ 슈가에스테르
<함질소형>
① 지방산알카놀아미드 ② 폴리옥시에틸렌지방산아미드 ③폴리옥시에틸렌알킬아민 ④ 아민
옥사이드
[계면활성제공업의 특징]
계면활성제공업은 크게 세제분야와 공업용분야로 나눌 수 있다. 세제분야의 계면활성제는 기
초원료를 사용해 단순한 화학공정을 거쳐 생산되는 비교적 대규모 생산체계를 갖고 있다. 그
러나 공업용분야의 계면활성제의 경우, 소량다품종의 각종 계면활성제 중간체를 적절히 배합
하는 응용기술이 핵심으로 소량 생산체계의 지식집약형 기술중심 공업이다.
이러한 점은 첨가제산업에서도 유사하다. 첨가제 역시 단일물질 첨가제와 혼합물질 첨가제로
크게 나눌 수 있으며 단일물질 첨가제는 세제와 마찬가지로 화학적 제조공정에 의해 쉽게 제
조할 수 있다. 그러나 복합물질 첨가제는 여러종류의 첨가제가 용도에 맞추어 배합되어 있는
것으로 이것 역시 응용기술이 핵심인 지식집약형, 기술중심공업이다. 이들 공업용 계면활성
제나 복합물질 첨가제의 공통적인 특징은 소량 다품종이면서 소량첨가제에 의해 최종 제품품
질에 많은 영향을 미치고 응용범위가 타 정밀화학산업에 비해 넓다는 점을 들 수 있다.
반면, 많은 노하우를 갖고 있어 기술개발이 어렵고 기술개발을 위해서는 많은 경험과 지식의
축적이 선행되어야 한다. 또한 국내의 기술수준이 선진국에 비해 낙후되어 있는 분야도 응용
기술로써 앞으로 중점적인 기술개발이 요구되는 분야다.
계면활성제공업은 다음과 같은 특징을 가지고 있다.
① 소량다품종 생산업종이다.
② 소량첨가로 최종제품의 품질에 큰 영향을 미친다.
③ 응용범위가 넓다.
④ 시설투자가 적은 지식집약형 기술중심공업이다.
⑤ 형상으로는 액체, 고체, 호상, 분말, 유상, 입상이 있다.
⑥ 국내 대부분의 품종은 경쟁이 치열하다.
슈가버블은 사탕수수와 올리브유에서 계면활성제 성분을 추출한 슈가계면활성제를 바탕으로 개발.
대기업 시장인 세제시장에서 친환경 주방세제인 슈가버블 브랜드를 알리기 위해서다.
슈가버블 제품은 주방세제,과일야채 세제,주방용품 살균세척제,세탁세제,섬유유연제,손세정제,욕실세정제,유아 보디클렌저,젖병세정제,장난감세정제 등 다양한 형태로 출시돼 있다. 전 제품에는 사탕수수와 올리브유에서 추출한 슈가 계면활성제가 함유돼 있다. 인체에 닿아도 전혀 해가 없다. 특히 눈과 피부에 자극이 적어 피부질환 발생 우려가 적다. 생분해도가 99%에 이르는 친환경 천연성분 세제다. 소금보다 독성이 적어 마셔도 될 만큼 무해하다는 게 회사 측 설명이다.
슈가버블은 사탕수수와 올리브유에서 계면활성제 성분을 추출한 슈가계면활성제를 바탕으로 개발됐다. 특히 소금보다 독성이 적은 세제로 유명세를 타기 시작했다. 미국 fda 산하 시험기관의 유해물질 함유여부 검증에서 세제에 함유될 수 있는 80여종의 유해물질 분석 결과 완벽한 무해 인증을 받기도 했다. 국내 안전마크 획득은 물론 친환경 인증마크 등도 획득했다. 2006년에는 중소기업 기술혁신 대전에서 대통령 표창을 받았다.슈가버블, 친환경
합성세제의 주성분은 계면활성제인데, 계면활성제란 친수기(親水基)와 친유기(親油基)를 동시에 가지고 있어 물의 표면장력을 저하시키고 물질간의 침투, 분산, 유화, 기포 등의 작용을 하는 물질로서 세탁물이 물에 잘 스며들게 하고 섬유에 부착되어 있는 기름과 잘 섞여 세탁물의 때를 제거하는 작용을 한다.
암웨이세제 톤론회 이후 암웨이 주방용 세제의 주성분이 LAS와 국산 주방용 세제의 주성분인 SLES에 대하여 문의를 해 오는 소비자가 상당히 많았다. LAS와 SLES는 모두 계면활성제 중의 하나이다.
계면활성제는 크게 음이온계면활성제, 양이온계면활성제, 비이온계 계면활성제, 양성 계면활성제로 분류할 수 있으며 음이온계면활성제가 주로 합성세제에 이용되고 있다.
비누는 최초의 계면활성제였으나, 적은 양으로도 보다 효과적인 세정력을 나타내기 위해 합성세제로 교체되었는데 최초의 합성세제에 사용된 계면활성제가 ABS(알킬벤젠설포네이트)로 1960년대 중반까지 가장 많이 사용되었다.
그러나 ABS는 생분해가 매우 늦어 거품공해와 생태계에 미치는 영향때문에 1981년부터 LAS(직쇄알킬벤젠설포네이트)로 완전 교체되었다.
LAS는 용해성이 좋고 세정력과 경제성이 양호하여 ABS 이후 대부분의 합성세제에 현재까지 사용되고 있는 계면활성제 이다.
그러나 LAS는 호기성(好氣性)조건에서는 생분해가 잘 되지만 혐기성(嫌氣性)조건에서는 생분해가 대단히 느린 단점이 있다.
생분해도란 유기물이 미생물에의해 분해되는 정도로 1차 생분해와 궁극적생분해로 나눌 수 있다.
대개 미생물은 호기성조건 즉 산소가 물에 풍부히 있을 때는 분해속도가 빠르지만 혐기성조건 즉 물속에 산소가 희박한 조건에서는 분해속도가 느리다.
[계면활성제 분류]
계면활성제를 분류하는 방법은 화학구조별, 합성방법별, 성능별, 용도별, 주요 원료별 등이
있다. 현재 실용상 가장 보편적으로 사용되고 있는 분류방법은 계면활성제가 수용액에서 계
면활성을 나타내는 부분의 성질(친수성기의 이온해리의 성질)에 따른 분류다. 물에 계면활
성제를 용해시킬 경우, 친유부가 -로 이온해리하는 것(음이온 계면활성제), +로 해리하는
것(양이온 계면활성제), 물의 수소이온 농도에 따라 +로도 -로도 해리하는 것(양성 계면활
성제) 및 이온해리하지 않는 것(비이온 계면활성제)으로 분류된다.
(1) 음이온 계면활성제
음이온 계면활성제는 종래 가장 많이 이용되어 왔기 때문에 그 종류가 매우 많다. 음이온
계면활성제는 수용액 중에서 이온해리하여 음이온 부분이 계면활성을 나타내는 활성제다.
음이온 계면활성제의 친수기로 가장 중요하며, 많은 제품에 존재하는 것은 카르복시산, 황
산에스테르, 설폰산의 3종류인데 대개는 이들을 가용성염으로 사용하고 있다. 이들 중에는
내경수성, 내가수분해성, 내염석성 등의 안정성이 가장 저조한 것은 카르복시산염(비누)이
며, 가장 우수한 것은 설폰산염이고 황산에스테르염은 중간의 위치를 차지하고 있다.
<카르복시산염>
① 고급지방산 알칼리염(비누) ② N-아크릴아미노산염 ③ 알킬에테르 카본산염
④ 아실화펩티트
<설폰산염>
① 알킬설폰산염 ② 알킬벤젠 및 알킬아미노산염 ③ 알킬나프탈렌 설폰산염
④ 설포호박산염
<황산에스테르염>
① 황산화유 ② 알킬황산염 ③ 알킬에테르황산염 ④ 알킬아릴에테르황산염
⑤알킬아미드황산염
<인산에스테르염>
① 알킬인산염 ② 알킬에테르인산염 ③ 알킬아릴에테르인산염
(2) 양이온 계면활성제
양이온 계면활성제는 수용액 중에서 이온해리하여 양이온으로 되는 부분이 계면활성을 나
타내는 활성제다. 보통 역성비누 또는 양성비누라고 하는 양이온 계면활성제는 소수기는
음이온 계면활성제와 같이 종류는 많으나 친수기로서는 조염하여 얻은 1~3차 아민을 함유
하는 단순한 아민염과 4차 암모늄염이 대부분이며, 여기에 극히 소수인 포스포늄염, 설포
늄염 등 이른바 오늄화합물이라고 불리는 것들이 포함되어 있다.
<지방족아민염 및 그 4급암모늄염>
① 제1급아민염 ② 제2급아민염 ③ 제3급아민염 ④ 4급암모늄염
<방향족 4급암모늄염>
<복소환 4급암모늄염>
(3) 양성 계면활성제
양성 계면활성제는 양이온성과 관능기와 음이온성 관능기를 하나 또는 그 이상 동시에 가
지고 있는 활성아제로 친수성기의 음이온 활성기에 의한 분류법과 화합구조에 의한 분류
방법이 있다.
<친수성기의 음이온 활성기에 의한 분류>
① 키본산형 ② 설폰산형 ③ 황산에스테르형 ④ 인산형 ⑤ 인산에스테르형
<화학구조에 의한 분류>
① 베타인계 ② 이미다졸린계 ③ β-알라닌계 ④ 아미노계
(4) 비이온 계면활성제
수용액에서 이온으로 해리하는 기를 가지고 있지 않는 계면활성제로서 -OH기를 갖고 있다.
비교적 친수성은 작지만 분자내에 에스테르, 산아미드, 에테르결합을 갖고 있다.
<에테르형>
① 알킬 및 알킬아릴폴리옥시에틸렌에테르 ② 알킬아릴포름알데히드축합 폴리옥시에틸렌
에테르 ③ 폴리옥시프로필렌을 친유기로 하는 블록폴리머
<에스테르에테르형>
① 글리세린에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르 ② 솔비탄 에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르
③ 솔비톨 에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르
<에스테르형>
① 폴리에틸렌글리콜지방산에스테르 ② 글리세린에스테르 ③ 솔비탄에스테르 ④ 프로필렌
글리콜에스테르 ⑤ 슈가에스테르
<함질소형>
① 지방산알카놀아미드 ② 폴리옥시에틸렌지방산아미드 ③폴리옥시에틸렌알킬아민 ④ 아민
옥사이드
[계면활성제공업의 특징]
계면활성제공업은 크게 세제분야와 공업용분야로 나눌 수 있다. 세제분야의 계면활성제는 기
초원료를 사용해 단순한 화학공정을 거쳐 생산되는 비교적 대규모 생산체계를 갖고 있다. 그
러나 공업용분야의 계면활성제의 경우, 소량다품종의 각종 계면활성제 중간체를 적절히 배합
하는 응용기술이 핵심으로 소량 생산체계의 지식집약형 기술중심 공업이다.
이러한 점은 첨가제산업에서도 유사하다. 첨가제 역시 단일물질 첨가제와 혼합물질 첨가제로
크게 나눌 수 있으며 단일물질 첨가제는 세제와 마찬가지로 화학적 제조공정에 의해 쉽게 제
조할 수 있다. 그러나 복합물질 첨가제는 여러종류의 첨가제가 용도에 맞추어 배합되어 있는
것으로 이것 역시 응용기술이 핵심인 지식집약형, 기술중심공업이다. 이들 공업용 계면활성
제나 복합물질 첨가제의 공통적인 특징은 소량 다품종이면서 소량첨가제에 의해 최종 제품품
질에 많은 영향을 미치고 응용범위가 타 정밀화학산업에 비해 넓다는 점을 들 수 있다.
반면, 많은 노하우를 갖고 있어 기술개발이 어렵고 기술개발을 위해서는 많은 경험과 지식의
축적이 선행되어야 한다. 또한 국내의 기술수준이 선진국에 비해 낙후되어 있는 분야도 응용
기술로써 앞으로 중점적인 기술개발이 요구되는 분야다.
계면활성제공업은 다음과 같은 특징을 가지고 있다.
① 소량다품종 생산업종이다.
② 소량첨가로 최종제품의 품질에 큰 영향을 미친다.
③ 응용범위가 넓다.
④ 시설투자가 적은 지식집약형 기술중심공업이다.
⑤ 형상으로는 액체, 고체, 호상, 분말, 유상, 입상이 있다.
⑥ 국내 대부분의 품종은 경쟁이 치열하다.
슈가버블은 사탕수수와 올리브유에서 계면활성제 성분을 추출한 슈가계면활성제를 바탕으로 개발.
대기업 시장인 세제시장에서 친환경 주방세제인 슈가버블 브랜드를 알리기 위해서다.
슈가버블 제품은 주방세제,과일야채 세제,주방용품 살균세척제,세탁세제,섬유유연제,손세정제,욕실세정제,유아 보디클렌저,젖병세정제,장난감세정제 등 다양한 형태로 출시돼 있다. 전 제품에는 사탕수수와 올리브유에서 추출한 슈가 계면활성제가 함유돼 있다. 인체에 닿아도 전혀 해가 없다. 특히 눈과 피부에 자극이 적어 피부질환 발생 우려가 적다. 생분해도가 99%에 이르는 친환경 천연성분 세제다. 소금보다 독성이 적어 마셔도 될 만큼 무해하다는 게 회사 측 설명이다.
슈가버블은 사탕수수와 올리브유에서 계면활성제 성분을 추출한 슈가계면활성제를 바탕으로 개발됐다. 특히 소금보다 독성이 적은 세제로 유명세를 타기 시작했다. 미국 fda 산하 시험기관의 유해물질 함유여부 검증에서 세제에 함유될 수 있는 80여종의 유해물질 분석 결과 완벽한 무해 인증을 받기도 했다. 국내 안전마크 획득은 물론 친환경 인증마크 등도 획득했다. 2006년에는 중소기업 기술혁신 대전에서 대통령 표창을 받았다.슈가버블, 친환경