계면활성제란? 원리 및 작용, 함유 제품, 안전성

계면활성제란?

원리 및 작용, 함유 제품, 안전성

CONTENTS
· 계면활성제란?
· 계면활성제의 원리 및 작용
· 계면활성제가 쓰이는 제품
· 계면활성제의 안전성

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계면활성제란?

계면활성제(surfactants)는 계면(물질의 경계면)에 작용하여 물질의 성질을 변화시키는 화합물의 총칭입니다. 본래는 물(수분)과 기름(유분)은 섞이지 않지만 계면활성제는 이들을 섞이게 하는 작용을 합니다. 따라서 세제에 첨가된 계면활성제는 세제가 물에 잘 섞이도록 하여 오염물질을 쉽게 제거시킬 수 있습니다. 대표적으로 비누, 세제, 섬유 유연제와 같은 세정제품에 주로 사용되며 그 이외에도 화장품, 의약품, 면도 크림, 윤활제, 접착제, 유화제 등에 사용됩니다. 

 

일반적으로 계면활성제인 지방산나트륨 또는 지방산 칼륨이 비누가 되고 그 이외의 것은 합성 계면활성제라고 부릅니다. 건강에 해로울 수 있다고 알려진 것은 합성 계면활성제이지만 종류가 다양하기 때문에 모든 합성 계면활성제가 나쁜 것은 아닙니다. 

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계면활성제의 원리 및 작용

계면활성제는 종류도 많고 성질도 다르기 때문에 잘 조합해서 사용하면 여러가지 기능 및 작용을 할 수 있습니다. 

 

✔︎ 침투

계면활성제가 첨가되면 물의 표면장력이 약해져(수분이 수축해서 모여드는 성질) 수분이 침투하여 스며들기 쉬워집니다. 섬유나 가죽 등에 염료를 균일하게 침투시키는데 도움이 됩니다.

 

✔︎ 유화 및 분산

계면활성제을 첨가하면 분리된 물과 기름이 간단히 섞여 안정적인 유화된 액체를 만들 수 있습니다. 도료나 잉크 등도 이러한 작용을 이용해서 만들어집니다.

 

✔︎ 세정 

먼지와 가벼운 오염물질이 묻은 더러운 부분을 문지르면 물로 어느 정도 닦아낼 수 있지만 기름이나 땀은 좀처럼 제거하기 어렵습니다. 계면활성제를 사용하면 앞서 말씀드린 침투, 유화 및 분산 작용을 통해 오염물질을 제거합니다. 이 때문에 가정용 세제나 비누뿐 아니라 여러 가지 생산 공정에서도 유용하게 쓰입니다. 

 

✔︎ 윤활 및 유연 작용

계면 활성제는 물체의 표면에 흡착하여 표면의 매끄럽게 하는 성질이 있습니다. 여러가지 생산공정에서 이러한 작용이 활용됩니다. 섬유가 부드럽고 촉감이 좋은 것뿐 아니라 플라스틱의 매끄러움 등도 계면 활성제의 역할입니다. 또한 계면 활성제가 윤활유의 입자가 엔진 부품에 달라붙는 것을 방지하여 자동차의 작동 상태를 유지하도록 합니다. 

 

✔︎ 정전기 방지

플라스틱 제품이나 합성섬유는 정전기를 띠기 때문에 먼지가 붙기 쉽고 제조과정에서 화재의 원인이 되는 경우도 있습니다. 일부 계면활성제는 정전기 발생을 억제하는 작용을 합니다.

 

✔︎ 살균

병원 등에서 쓰이는 소독액에는 양이온 계면활성제나 양성 계면 활성제의 수용액이 사용됩니다. 세균을 일반적으로 음(-)의 전기를 가지고 있고 양(+)의 전기를 가지는 양이온 계면 활성제를  사용하면 세균의 세포막을 파괴하거나 표면을 덮어 살균작용을 합니다. 

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계면활성제가 쓰이는 제품

✔︎ 세정제

일반비누, 바디솝, 클렌징 폼, 샴푸, 컨디셔너

 

✔︎ 합성세제

주방, 욕조, 화장실, 빨래용 세제, 섬유유연제

 

✔︎ 화장품류

크림, 유액, 립스틱 등에 유화제가 첨가될 수 있습니다. 

 

✔︎ 기타

면도크림, 자동차의 엔진 윤활유, 의약품, 잉크, 김서림 방지 액체, 제초제, 접착제, 유화제, 치약

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계면활성제의 안전성

계면활성제가 인체에 미치는 영향에 대해서는 수많은 연구가 진행되고 있습니다. 계면활성제의 종류는 매우 다양한 만큼 위험성도 다양합니다. 

 

계면활성제의 유화(물과 기름을 섞는 것) 작용으로 인해 피부 표면에 있는 산화된 피지(기름)이나 땀, 화장품 파운데이션(기름)을 깨끗이 지울 수 있습니다. 그러나 계면활성제가 장시간 피부에 남아 있으면 해로운 영향을 가져올 수 있는데요. 일반 비누라면 쉽게 씻어낼 수 있지만 합성 계면활성제가 들어간 경우는 물로 제대로 헹구지 않으면 피부에 남을 수 있습니다. 계면활성제가 장시간 피부에 남게 되면 피지와 땀으로 이루어진 피부의 막을 뚫고 들어가(침투 작용) 피지막의 성질을 바꿀 수 있습니다. 이는 막을 얇게 만들어 피부를 약화시킬 수 있습니다. 

 

뿐만 아니라 합성세제로 설거지를 하고 제대로 닦아지지 않은 경우, 고무장갑을 끼지 않고 설거지를 하는 경우도 몸으로 침투할 수 있습니다. 기타 계면활성제가 첨가된 치약과 립스틱도 입 안을 통해 침투할 수 있습니다. 

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감사합니다!

 

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∽ 파워해빗 ∽

 

본 콘텐츠에 포함된 정보는 교육 및 정보 제공의 목적으로 쓰였으며 의학적 조언이 아니므로 참조용으로 사용해 주시길 바랍니다.

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출처 및 참고자료
・ Chemical Safety Facts: https://www.chemicalsafetyfacts.org/surfactants/
・ Japan Surfactant Industry Association: https://jp-surfactant.jp/surfactant/function/index.html