• 제목, 요약, 키워드: HLB value

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Effects of HLB value on oil-in-water emulsions: Droplet size, rheological behavior, zeta-potential, and creaming index

  • Hong, In Kwon;Kim, Su In;Lee, Seung Bum
    • Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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    • v.67
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    • pp.123-131
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    • 2018
  • Using mixed nonionic surfactants Span/Tween, we investigated the effects of HLB value on the O/W emulsion stability and rheological behaviors. In this study, MS-01 (Span 60 & Tween 60) and MS-02 (Span 80 & Tween 80) was used as mixed nonionic surfactants. We considered required HLB value 10.85 and selected corresponding HLB value range 8-13. The droplet size distributions, droplet morphology, rheological properties, zeta-potential and creaming index of the emulsion samples were obtained to understand the mechanism and interaction of droplets in O/W emulsion. The results indicated that optimal HLB number for O/W emulsions was 10.8 and 10.7, while using MS-01 surfactant and MS-02 surfactant respectively. MS-01 (HLB = 10.8) sample and MS-02 (HLB = 10.7) sample showed smallest droplet size and highest zeta-potential value. Rheological properties are measured to understand rheological behaviors of emulsion samples. All emulsion samples showed no phase separation until 30 days storage time at $25^{\circ}C$.

Brij계 비이온성 혼합유화제를 이용하여 제조된 화장용크림 O/W 유화액의 유화안정성 (Emulsion Stability of Cosmetic Facial Cream O/W Emulsions Prepared by Brij Type Non-ionic Emulsifie)

  • 박보라;이승민;최준호;이승범
    • 공업화학
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    • v.29 no.4
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    • pp.440-445
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    • 2018
  • 본 연구에서는 비이온성 유화제인 Brij 78&72와 Brij 98&92 유화제를 혼합하여 HLB value에 따른 O/W 유화액의 안정성을 평가하였다. 혼합유화제로는 포화지방산인 Brij 78&72 (steareth-20&steareth-2, EMU-01)와 불포화지방산인 Brij 98&92 (oleth-20&oleth-2, EMU-02)를 사용하였다. 또한 O/W 유화액의 안정성은 유화액의 점도, 액적크기, 액적크기분포, zeta-potential 등을 이용하여 평가하였다. 시간에 따른 유화액의 점도는 EMU-01의 경우 증가하였고, EMU-02는 HLB value가 증가함에 따라 감소하였다. 액적크기는 시간에 따라 두 유화제 모두 증가하였으며, EMU-01과 EMU-02 모두 mineral oil의 required HLB value (10.5)과 가장 유사한 HLB = 10.8의 유화제가 액적크기가 가장 작고 높은 조밀도를 보여 유화 안정도가 가장 우수하였다. Zeta-potential은 두 유화액 모두 HLB value에 따라 증가하는 경향을 보였으며, HLB = 10.8 이상의 유화액에서는 큰 변화를 보이지 않았고 포화지방산계인 EMU-01이 불포화지방산계인 EMU-02보다 큰 zeta-potential을 나타내어 안정성 측면에서 우수하였다.

실리콘오일 에멀젼 소포제 조성에 있어서 유화제의 HLB가 소포성능에 미치는 영향 (The Effects of HLB Value of the Surfactants Added in the Silicon Oil Emulsion Antifoamer on the Antifoaming Ability)

  • 김영호
    • 한국응용과학기술학회지
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    • v.27 no.3
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    • pp.223-232
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    • 2010
  • The effects of HLB value of nonionic mixed surfactants on the stability and antifoaming ability for silicon oil type emulsions were studied. To obtain a stable silicone emulsions, a higher HLB values and higher content of surfactants were preferred. To obtain a good antifoaming ability, however, a lower HLB value (more hydrophobic) and a lower content of the surfactants were preferred. It was observed, at lower HLB values(8 or 9), that the silicone oil drops were spreaded on the foam surface and effectively reduced the surface tension. And the spreading phenomena presumably acted as an antifoaming mechanism. Therefore, a higher hydrophobicity of the silicone oil emulsion resulted in a higher ability of antifoaming action.

Tween-Span계 비이온성 혼합계면활성제를 이용한 Coconut Oil 원료 유화액의 유화안정성 평가 (Evaluation of Coconut Oil-based Emulsion Stability Using Tween-Span Type Nonionic Mixed Surfactant)

  • 홍세흠;주카이양;줘청량;이승범
    • 공업화학
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    • v.30 no.4
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    • pp.453-459
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    • 2019
  • 본 연구에서는 coconut oil과 Tween-Span계 비이온성 혼합계면활성제를 사용하여 제조한 O/W (oil in water) 유화액의 안정성에 영향을 끼치는 인자를 평가하였다. 이를 위해 비이온성 혼합계면활성제의 HLB value와 첨가량, 균질화 속도를 변수로 설정하여 제조한 O/W 유화액의 평균액적크기, 제타포텐셜, 유화안정도지수(ESI), 열적 불안정도지수(TII) 등으로부터 유화액의 안정성을 평가하였다. 제조한 O/W 유화액의 평균액적크기는 100~200 nm의 나노에멀젼으로서 비이온성 혼합계면활성제의 첨가량 및 균질화 속도가 증가함에 따라 평균액적크기는 감소하였으며, 제타포텐셜은 증가하였다. 비이온성 혼합계면활성제의 HLB value가 6.0, 10.0, 8.0 순으로 우수하게 나타났으며, HLB value가 8.0에서 제조한 유화액의 평균액적크기는 120 nm으로 가장 작고, 제타포텐셜은 40~60 mV로 가장 크게 나타났다. ESI 및 TII를 통한 안정성 평가는 HLB value가 6.0, 10.0, 8.0 순으로 안정성이 증가하였으며, HLB value가 8.0에서의 ESI 및 TII는 각각 80% 이상과 20% 이하로 가장 우수하게 나타났다.

W/O형 유화계의 유화안정성 분석에 있어서의 유화안정지수와 HLB값과의 관계 규명 (Relationship between Emulsion Stability Index and HLB Value of Emulsifier in the Analysis of W/O Emulsion Stability)

  • 장판식;신명곤;이원묘
    • 분석과학
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    • v.7 no.2
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    • pp.237-243
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    • 1994
  • 유지 함량과 수분의 함량이 4:1(w:w)로 구성되고 유화제가 1.0~3.0%(w/w)의 농도로 첨가된 W/O형 유화계내에서 첨가된 유화제의 HLB값 및 조성이 유화안정성에 미치는 영향을 검토한 바, HLB값이 4.7 이하인 단일 종류의 유화제가 첨가된 실험구가 90.0 이상의 높은 ESI값을 갖는 안정한 W/O형 유화계를 유지하였으며, HLB값이 6.7~8.6 범위의 값을 가지는 단일 종류의 유화제를 함유한 경우는 50.0 이하의 낮은 ESI값을 갖는 불안정한 유화계를 형성하였고, HLB값이 10.5 이상인 유화제를 첨가한 경우는 cream을 형성하는 양상을 타나내었다. 또한, 두 종류 유화제를 3.0%(w/w)의 농도로 첨가하되 두 종류의 유화제 조성을 달리하여 HLB 값을 변화시키면서 W/O형 유화계를 제조하여 ESI값을 측정한 결과, 단일 종류 유화제를 사용하여 유화계를 형성한 실험구의 경우와 동일한 경향을 보였으며, 두 종류 유화제에 의한 상승작용으로 인하여 단일 종류의 유화제를 첨가한 유화계에 비하여 두 종류 유화제가 첨가된 실험구의 ESI값이 전체적으로 5.0~10.0 높은 보다 안정한 W/O형 유화계를 형성하였다.

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유화제의 HLB에 따른 O/W 및 W/S 에멀젼의 유화 안정성에 관한 연구 (A Study on Emulsion Stability of O/W and W/S Emulsion according to HLB of Emulsifier)

  • 연제영;신보람;김타곤;서정민;이청희;이상길;표형배
    • 대한화장품학회지
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    • v.40 no.3
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    • pp.227-236
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    • 2014
  • 본 연구에서는 친수성 계면활성제와 친유성 계면활성제가 조합된 다양한 HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance) 값을 갖는 유화 시스템의 조건에서, required HLB 값이 각기 다른 오일들을 적용하여 제조한 O/W 및 W/S 에멀젼들의 특성 및 유화 안정성을 조사해 보았다. 그 결과 O/W 에멀젼은 유화제의 HLB 값이 낮을수록 점도가 높고, 유화입자는 작고 조밀한 경향을 나타내었으며, 원심분리에서도 더 안정한 경향을 나타내었다. W/S 에멀젼은 유화제의 HLB 값이 높을수록 유화입자는 작고 조밀해지는 경향을 나타내었으며, 원심분리에서도 더 안정한 경향을 나타내었다. 그러나 W/S 에멀젼은 시간이 경과할수록 모든 유화제의 HLB 조건에서 점도가 낮아지는 경향이 나타나 장기 안정도에서는 불안정한 특성을 나타내었다. 이번 연구의 결과는 O/W 에멀젼은 HLB 값이 높은 비이온 계면활성제의 적용이 적합하며 W/S 에멀젼은 HLB 값이 낮은 비이온 계면활성제의 적용이 적합하다는 기본 이론과 상반되는 결과로서 앞으로의 화장품 연구 개발 시 유용한 연구 자료가 될 것으로 사료된다.

${\omega}3$계 고도불포화지방산을 함유한 고안정성 수중유적형 유화계의 확립 (Optimization of the Conditions for the O/W Emulsion Containing ${\omega}3$ Polyunsaturated Fatty Acid)

  • 장판식;조계봉
    • 한국식품과학회지
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    • v.30 no.5
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    • pp.1114-1119
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    • 1998
  • 지방질층(${\omega}3$계 고도불포화 지방산을 함유한 정제어유)과 수분층(고분자 물질의 분산 호화액)이 3:2(w:w)의 비율로 혼합되고 유화제가 0.50%(w/w)의 농도로 첨가된 O/W형 유화계내에서 첨가된 유화제와 고분자물질의 종류 및 조성이 유화안정성에 미치는 영향을 검토하였다. HLB값이 11.0 이상 또는 2.8 이하인 단일종류의 유화제가 첨가된 실험구가 99.0 이상의 높은 ESI값을 갖는 안정한 유화계를 형성하였으며, HLB값이 $3.4{\sim}8.6$ 범위의 단일 종류 유화제를 첨가한 경우는 40.0 이하의 낮은 ESI값을 갖는 불안정한 유화계를 형성하였고, 특히 HLB값이 0.6인 유화제 PGPR(polyglycerol polyricinoleate)을 첨가한 경우는 100.0의 높은 ESI값을 나타낼 뿐만 아니라 안정한 유화계를 형성하는 양상을 나타내었다. 또한, PGPR과 PSML(polyoxyethylene sorbitan monolaurate)을 함께 0.50%(w/w)의 농도로 첨가하면 단일 종류의 유화제를 첨가한 경우에 비하여 ESI값이 모두 높은 유화계를 형성하였으며, 유화제의 최적 조성은 PGPR이 0.25%(w/w), PSML이 0.25%(w/w)이었다. 피복물질로서는 waxy corn starch와 agar를 각각 0.25%(w/v) 및 0.50%(w/v)의 농도로 고르게 분산 액화시킨 수분층을 사용한 유화계에서 최대의 ESI값을 갖는 것으로 판명되었다.

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Stability of the Oil-in-water Type Triacylglycerol Emulsions

  • Hesson Chung;Kim, Tase-Woo;Kwon, Ich-Chan;Jeong, Seo-Young
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • v.6 no.4
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    • pp.284-288
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    • 2001
  • Lipid emulsions with saturated triacylglycerols (TAGs) with 4 to 10 carbons in each acyl chain were prepared to study how the oil component alters the stability of the lipid emul-sions when phosphatidylcholines were used as emulsifiers. The average droplet size of the emul-sions became smaller as the chain length of the TAG increased. For a given oil emulsion with smaller droplets was formed with an emulsifier having higher HLB value. The influence of HLB values on the droplet size was biggest for the tributyrin (C4) emulsion. For the tricaprylin(C8) emulsions, droplet size was identical at given emulsifier concentrations regardless of HLB values. The HLB value and the concentration of the emulsifiers also affect the droplet size of the emul-sions. The emulsions with smaller average droplet size were more stable than with bigger size for 20 days. The oil and water (o/w) interfacial tension in inversely proportional to the initial droplet size of the emulsion.

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비이온성 혼합계면활성제를 이용한 O/W 유화액의 제조 : CCD-RSM을 이용한 최적화 (Emulsification of O/W Emulsion Using Non-ionic Mixed Surfactant: Optimization Using CCD-RSM)

  • 이승범;리광종;줘청량;홍인권
    • 공업화학
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    • v.30 no.5
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    • pp.606-614
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    • 2019
  • 본 연구에서는 palm oil과 서로 다른 HLB (hydrophile-lipophilie balance) value를 갖는 Tween-Span계 비이온성 계면활성제를 혼합하여 O/W (oil in water) 유화액을 제조하고, 유화액의 유화안정성을 향상시키기 위한 최적 유화조건을 결정하였다. 이를 위해 CCD-RSM (central composite design model-response surface methodology)을 이용하여 각 계량인자의 주효과 및 교호효과를 해석하였으며, 두 가지 반응치를 동시에 만족하는 최적조건을 결정하였다. CCD-RSM의 계량인자로는 유화시간, 유화속도, HLB value, 계면활성제의 첨가량 등을 설정하고, 반응치로는 O/W 유화액의 점도와 평균액적크기를 설정하였다. CCD-RSM 최적화 분석결과 반응치인 O/W 유화액이 점도와 평균액적크기의 목표치를 동시에 부합하는 최적조건은 유화시간(12.7 min), 유화속도(5,551 rpm), HLB value (8.0), 계면활성제의 첨가량(5.7 wt.%)으로 산출되었으며, 이 조건에서의 CCD-RSM 예측결과는 점도(1,551 cP)와 평균액적크기(432 nm)이었다. 이 조건의 실제 실험 결과 오차율은 2.5% 이하로 나타나 O/W 유화액 제조과정에 CCD-RSM 최적화 분석을 적용할 경우 비교적 높은 유의수준의 만족하는 결과를 얻을 수 있었다.

W/O Microemulsion 세정제의 물성 및 세정성 평가 (Evaluation of Cleanness and Physical Properties of W/O Microemulsion)

  • 이명진;한지원;이호열;한상원;배재흠;박병덕
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.40 no.6
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    • pp.769-777
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    • 2002
  • Nonionic surfactant/water/탄화수소 오일/alcohol의 4성분계 시스템에서 12종의 조성물을 제조하여 물성 평가를 수행한 결과, 30.5-31.1 dyne/cm의 낮은 표면장력의 값과, 1.6-7.2 c.p.의 낮은 점도의 물성을 보여 산업용 세정제로서의 기본 물성을 보여주었다. 이들 조성물들이 안정한 단일상으로 존재하는 온도의 범위는 alcohol/surfactant(A/S)비의 증가에 따라 감소되는 경향을 보이고 있으나, 전체적으로는 계면활성제의 hydrophilic lipophilic balance(HLB) 값에 크게 영향을 받고 있으며, HLB 값이 높을수록 안정하게 존재하는 온도 영역이 증가되는 경향을 보여주고 있다. 그리고 각각의 조성물에 물의 함량을 증가 시켜 안정한 단일상이 유지되는 물의 최대 함유량을 측정한 결과 HLB 값이 낮은 계면활성제를 사용하였을 경우 HLB 값이 6.4인 비이온 계면활성제를 사용할 경우 22.1%까지도 물을 함유할 수 있었고, 물의 양이 증가됨에 따라서 단일상으로 존재하는 온도영역은 좁아졌다. 오염원으로 플럭스 제조에 사용되는 abietic acid에 대한 세정 효율을 UV/Visable Spectrophotometer와 FT-IR Spectrometer와 같은 분석기기를 이용하여 검토하여 본 결과, 비이온 계면활성제의 HLB 값이 낮을수록 높은 세정 효율을 보여주어, W/O microemulsion의 경우 비이온 계면활성제에 따른 세정력의 변화가 매우 큼을 확인 할 수 있었다. 그러나 A/S의 비가 증가에 따른 세정효율의 차이는 별다른 경향을 보이지 않았다. 또한 산업세정에 있어서 중요한 세정 요소로 작용하는 변수인 온도 변화와 초음파 주파수의 변화에 따른 세정효율을 측정한 결과, 온도가 높을수록 그리고 초음파의 주파수가 낮을수록 높은 세정력을 보여주었다. 세정 공정 중 린스조에서의 유분 오염물이 함유된 린스액의 유수분리 효율을 측정한 결과, HLB 값이 6.4인 비이온 계면활성제를 사용한 시스템의 경우 $25^{\circ}C$ 이상에서 85% 이상의 높은 제거 효율을 보여, 효율적인 세정 및 관리가 가능한 것으로 판단되었다.