세척제 제형이나 가공 공정에 사용할 계면활성제를 선택할 때 거품은 중요한 특성입니다. 예를 들어, 자동차 세척제나 손세척 식기 세척과 같은 수동 경질 표면 세척 용도에서는 풍부한 거품이 바람직한 특성인 경우가 많습니다. 이는 안정적인 거품이 많이 생성된다는 것은 계면활성제가 활성화되어 세척 기능을 제대로 수행하고 있음을 나타내기 때문입니다. 반대로, 많은 산업용 세척 및 가공 공정에서는 거품이 특정 기계적 세척 작용을 방해하고 전반적인 성능을 저하시킬 수 있습니다. 이러한 경우, 제형 개발자는 원하는 세척 성능을 유지하면서 거품 농도를 제어하기 위해 저거품 계면활성제를 사용해야 합니다. 이 글에서는 저거품 계면활성제를 소개하고, 저거품 세척 용도에 적합한 계면활성제 선택의 출발점을 제시하고자 합니다.
저거품 용도
거품은 공기와 표면 계면에서의 교반에 의해 생성됩니다. 따라서 강한 교반, 고전단 혼합 또는 기계적 분무와 같은 세척 작업에는 적절한 거품 제어 기능을 갖춘 계면활성제가 필요한 경우가 많습니다. 예를 들어 부품 세척, CIP(현장 세척), 기계식 바닥 세척, 산업 및 상업용 세탁, 금속 가공유, 식기 세척기, 식품 및 음료 세척 등이 있습니다.
저발포성 계면활성제 평가
거품 제어를 위한 계면활성제 또는 계면활성제 조합의 선택은 거품 측정 분석에서 시작됩니다. 거품 측정 방법은 계면활성제 제조업체에서 제공하는 제품 기술 자료에 포함되어 있습니다. 신뢰할 수 있는 거품 측정을 위해서는 공인된 거품 시험 표준을 기반으로 한 데이터 세트를 사용해야 합니다.
가장 일반적이고 신뢰할 수 있는 두 가지 거품 테스트는 로스-마일스 거품 테스트와 고전단 거품 테스트입니다.
• 로스-마일스 거품 시험(Ross-Miles Foam Test)은 물 속에서 낮은 교반 조건 하에 초기 거품 생성(플래시 폼) 및 거품 안정성을 평가합니다. 이 시험은 초기 거품량 측정 후 2분 후의 거품량을 측정하는 방식으로 진행될 수 있습니다. 또한, 계면활성제 농도(예: 0.1% 및 1%)와 pH를 달리하여 시험을 수행할 수도 있습니다. 거품 발생을 최소화하고자 하는 대부분의 제형 개발자는 초기 거품량 측정에 중점을 둡니다.
• 고전단 시험(ASTM D3519-88 참조).
이 시험은 오염된 조건과 오염되지 않은 조건에서의 거품 측정값을 비교합니다. 고전단 시험에서는 초기 거품 높이와 5분 후의 거품 높이도 비교합니다.
위의 시험 방법 중 어느 것을 사용하더라도 시중에 판매되는 여러 계면활성제가 저발포 성분 기준을 충족합니다. 그러나 어떤 발포 시험 방법을 선택하든 저발포 계면활성제는 다른 중요한 물리적 및 성능적 특성도 갖추어야 합니다. 적용 분야 및 세척 환경에 따라 계면활성제 선택 시 고려해야 할 중요한 특성은 다음과 같습니다.
•청소 성능
• 환경, 보건 및 안전(EHS) 속성
• 토양 방출 특성
• 넓은 온도 범위 (예: 일부 저발포성 계면활성제는 매우 높은 온도에서만 효과적임)
• 제형의 용이성 및 다른 성분과의 호환성
• 과산화물 안정성
제형 개발자에게 있어 이러한 특성과 적용 분야에서 요구되는 거품 조절 정도 사이의 균형을 맞추는 것은 매우 중요합니다. 이러한 균형을 달성하기 위해서는 거품 발생량과 성능 요구 사항을 모두 충족하기 위해 여러 계면활성제를 조합하거나, 광범위한 기능을 가진 저발포성 또는 중간 거품 발생량의 계면활성제를 선택해야 하는 경우가 많습니다.
게시 시간: 2025년 9월 11일