The Flow Properties and Stability of O/W Emulsion Composed of Various Mixed Nonionic Surfactants 1. The Phase Behavior and Flow Properties of O/W Emulsion Prepared with the Inversion Emulsification Method

혼합비이온계면활성제의 조성에 따른 O/W 에멀젼의 유동특성 및 안정성 1. 반전유화법을 이용한 O/W 에멀젼의 상거동 및 유동특성

Emulsions were prepared with the inversion emulsification method which adopted the agent-in-oil method-dissolving the mixed surfactants composed of the glycerin monostearate, polyoxyethylene(100) monostearate, and polyoxyethylene(20) sorbitan monostearate into mixtures of liquid paraffin and beeswax, and adding the aqueous solution of propylene glycol, gradually-and then their phases and viscosities behaviors in the emulsifying process were investigated. The fine and homogeneous o/w emulsions were formed in the HLB region (HLB 10.1~12.3), showing liquid crystalline phase and white gel phase in the emulsifying process. The phase inversion steps in the emulsifying process appeared as follows, i.e., oil continuous phase${\rightarrow}$liquid crystalline phase${\rightarrow}$white gel phase${\rightarrow}$o/w emulsion. Shear rate-shear stress curves of the prepared emulsions had the yield values which pointed out the existence of inner structure between emulsion particles, and the hysteresis loop which showed that the inner structure wasbroken irreversibly by the shear. The area of hystersis loop, an index of breakdown of inner structure, was increased with the decreasing of the HLB value of emulsifier, Shear time-shear stress curves showed the time dependence of plastic viscosity, and the relaxation time in time thinning behavior(${\lambda}$) indicated that the stability of emulsions prepared with the inversion emulsification method was decreased with the increasing of HLB values of emulsifier and was higher than that of emulsions prepared by homomixer.

Glycerin monostearate, polyoxyethylene(100) monostearate, polyoxyethylene(20) sorbitan monostearate를 혼합한 유화제를 분산상인 liquid paraffin, beeswax 혼합물에 용해한 후 연속상인 propylene glycol 수용액을 첨가하는 방법인 agent-in-oil법을 적용한 반전유화법에 의해 O/W 에멀젼을 제조하였고, 제조과정에서 나타나는 상거동 및 점성거동을 관찰하였다. 연속상을 주가함에 따라 액정 영역과 백타겔 영역이 존재하는 유화제 조성(HLB 10.1~12.3)에서만 미세하고 균일한 에멀젼이 형성되었으며, 유상${\rightarrow}$액정상${\rightarrow}$겔상${\rightarrow}$O/W 에멀젼으로 상변화가 일어남을 알 수 있었다. 제조된 에멀젼의 전단속도에 따른 전단응력곡선으로부터 항복치가 존재함에 따라 에멀젼 입자간의 내부구조가 형성됨을 알 수 있었고, 전단력에 의한 내부구조의 파괴가 겉보기상으로는 완전히 비가역적으로 진행되며, 구조 파괴의 척도인 hysteresis loop의 면적은 유화제의 HLB값이 작을수록 큰 것을 알 수 있었다. 시간에 따른 전단응력 변화곡선에서소성점성도의 시간의존성이 큰 것을 확인하였고, 시간유동화현상에 따른 완화시간(${\lambda}$)으로부터 HLB값이 작을수록 상대적 안정성이 큼을 알 수 있었으며, homomixer로 제조한 에멀젼에 비해 반전유화법에 의해 제조한 에멀젼이 더 안정함을 알 수 있었다.