제조

HLB(hydrophile-Lipophile-balance)시스템

ora 2014. 5. 19. 14:48


HLB 유화법과 계산법  화장품의 원리 천연화장품 

2013/02/15 21:12

복사http://blog.naver.com/shs848/179018786

전용뷰어 보기

1. 각종 오일의 HLB값 (O/W)        

 

HLB 6-  아몬드유

HLB 6.5- 호호바유

HLB 7 - 포도씨유,케놀라유, 햄프씨유. 달맞이꽃유, 로즈힘유, 마카다미아, 미강, 살구씨. 보리지. 쎄서미, 아보

                카도, 스윗아몬드, 올리브 .대두유.  쿠쿠이넛,  해바라기유등 기타 일반오일류

HLB 8- 홍화씨유, 에뮤,  코코넛 오일,  시어버터, 망고버터, 브라질넛,  바바수 , 망고씨버터등.

HLB 11- 올리브 에스테르오일 

HLB 14 - 피마자유

기타- 비타민.E ( 6),,,  당근씨앗오일 ( 6) 싸이클로 메치콘(7.8) 일반에션셜오일( 8) ,홍화씨 교배종( 9)

         라놀린 ( 10) ,IPM(11.5) ,밀랍 (W/O=4 O/W=12), 미네랄오일 ( W/O=5 O/W=12)

          스테아일알콜 (O/W=14), 스테아릴알콜 (O/W=14),  스테아르산 (W/O=6) , 세트아릴 알콜

           (O/W= 15.5)  세틸알콜 (O/W= 15.5)         

 

2. 각종 유화제의 HLB 값

 

   HLB 3 - GOE (Glyceryl oleate)

   HLB 3.7 -아라셀 83 ( sorbitan sesquioleate)

   HLB 3.8- GMS (Glyceryl stearate)

  HLB 4-    레시틴 ( lecithin  w/o형)

  HLB 4.3- 아라셀 60 (Sor bitan oleate)

  hlb  4.7- SPan 60( sorbitan stearate)

  hlb 4.7 - 올리뱀 900 ( sorbitan olivate.올리브썬케어왁스. w/o형)

  hlb 5.8 - GMS-SE (glyceryl stearate se)

  hlb 6.5  -올리왁스 6.5

 hlb 8.3 -몬타노브 202 (가벼운질감 지성피부 o/w형)

  hlb 9 - 올리브유화왁스 (올리뱀 1000  o/w 형)

  hlb 9.3 -몬타노브 68 (크림형. 건성 노화  o/w형)

  hlb  9.7 - 수첨 레시틴 (천연레시틴  고체 초벌유화시 80도넘으면 결정이생김)

  hlb 10 - 이멀시파잉

  hlb 10.3- 몬타노브 l

  hlb 11 - 아라셀 165,  올리벰 300(올리브리퀴드) , 올리벰 700( peg-4 oLivate)

  hlb 12 - 올리벰 800 (소프트 에멀젼)

  hlb 14.9  -tween 60 ( 폴리소르베이트 60)

  hlb 15 - tween 80 ( 솔루빌라이저 폴리소르베이트 80)

  hlb 16.7 -tween 20 ( polysorbate 20 )

 

3. 보통의경우 오일사용량과 유화제량

  로션 : 오일 12-15 % 워터 80-85%   유화제 3%

  크림 : 오일 20-30%  워터 70-75%   유화제 5%-6%

  비비크림. 썬크림  오일 12-20%정도 워터 65-70%정도 유화제 5-8%정도

 

4. hlb 계산법

 가. 사용할 오일량과 유화제량을 정한다.

 나. 사용할 오일의 hlb값을 이용해서 전체구성 오일의 총 hlb값을구한다.

 다. 총오일 hlb값에 맞는 유화제를선택한다

 라. 친수 유화제는 총오일 hlb값보다 높아야하고 친유 유화제는 총오일 hlb값보다 낮아야 한다.

 마. 친수 친유 유화제의 사용비율을 산출해서 사용량을 계산한다.

 

예를들어 로션 100ml을 만들때

호호바유 4g , 달맞이꽃 4, 시어버터 2g, 로즈힙 2g 세트아르알콜 1g, 비타민ㅌ 1g  (총오일사용량 14g)

 

호호바유4g (hlb 6.5) = 4÷14=0.286*6.5=약 1.88

달맞이꽃 4g(hlb 7)   = 4÷14=0.286* 7= 약 2

시어버터 2g (hlb 8) =   2÷ 14 =0.143 * 8 =약 1.143

로즈힙 2g (hlb 8 ) = 2÷ 14 = 0.143* 8= 약 1.143

세트아르알콜(hlb 15.5) = 1 ÷ 14= 0.071 * 15.5 =약 1.11

 비타민e 1g( 6)    = 1÷ 14= 0.071 * 6 =약 0.43                     모두합하면  총사용오일 hlb: 7.71

 

 

친유유화제는 보통 gms -se를 많이 사용합니다 가격이나 사용감 월등해요  hlb값은 5.8

친수유화제로는 보통  트윈 80을 많이들 씁니다.   로션만들때 이두유화제를 사용하면 좋은듯해요  hlb값은 15 

                  총유화제량:3g

 

5.유화제 사용비율과 사용량 계산하기

  가. 친수 유화제량   

 

 

 나.친유 유화제량

     100- 친수유화제%      100-21 = 약  79%

  친수유화제 트윈 80 사용량 =  21%   친유유화제 gms-se 사용량= 79%

 

6.실제사용량 구하기

 

   친수유화제 = 설정한 유화제량 * 친수 %

   친유 유화제= 설정한 유화제량 - 친수 유화제량

  

친수유화제 트윈 80= 3 * 0.21 = 0.63g---> 약 0.6g

친유유화제 gms-se = 3 - 0.63 = 2.37g  -->약 2.4g      합: 3g

 

친수 유화제는 수상에 친유유화제는 유상에 계량하여줍니다 한방방부제는 수상에 계량하여줍니다.

 

만들기)

소독이 제일중요하다는거~~ 물기는 반드시 제거~~~

1.수상과 유상을 모두70도 정도로 데워줍니다 . 70도 넘지않게 해주세요.

2. 70도 정도로 데워지면  불을끄고 핫블레이터 위에 올려둔체로

       유상을 수상에 조금씩 부어주며 주걱으로 바로바로 잘 저어줍니다.

3. 다혼합이 되었으면 핸드블랜더로 교반해줍니다 충분히 교반해야 질좋은 제품이 나옵니다. 주걱과 함께 번갈아가

     면서 원하는 제형보다 조금 묽다 싶을때 주걱만으로 거품을 빼주면서 첨가물들을 한가지씩 넣으면서 고루잘섞어

    줍니다.섞어주다보면 온도가 내려가서 원하는제형으로 됩니다

4.40도정도 낮아지면 에션셜 오일을 넣고 잘저어준후 ph태스트후 구연산 한두방울 첨가해서 맞혀줍니다.

4. 소독된 용기에 고고싱~~ 일주일후부터 사용하세요~~

 

 

 http://blog.naver.com/juniw63/100031745343

 

자꾸하다보면 계산도 쉬어집니다 첨엔 머리좀 아프지요 ㅋㅋ~

셀프유화제로 유화를할경우 간혹 깨지는이유가 hlb값이 안맞아서 그런데나~

계산하여서 적당량 사용하면 안정된 유화를 얻을수있답니다. 크림제형을 만들때는 셀프유화제랑 함께

 사용하면 좋구요 로션등 묽게 만들때는 트윈 80과 gms-se를 이용하시면 원하는제형얻을수있답니다.

레시틴 액상도 유화는 잘되고 사용감은 좋으나 시간이 지남에 따라 제품이 갈변하드군요.

갠적으로 로션엔 gms-se 트윈 80   되직한 크림류엔 셀프유화제인 올리브유화왁스나 몬타왁스계열 등을 친수유화제로잡으면 점도실패가 없을듯합니다. 몬타왁스계열은 온도를 좀더 올려주어야합니다.85도 정도로..

 

 HLB [Hydrophile  Lipophile Balance]는

미국의 Atlas Powder사 연구진 W. C. Griffin에 의해 처음으로 도입된 이론으로

계면활성제 분자중에서 친유성인 부분과 친수성인 부분의 균형을 나타낸다.

그러므로 친유성 유화제는 HLB가 낮으며, 친수성 유화제는 HLB가 높게 나타난다.

이 HLB는 계면활성제를 선택 할 때 매우 유용한 기준으로 활용 되어 왔지만

계면활성제를 선정하는 하나의 방향 제시가 되는 기준일 뿐

모든 계면활성제에 전반적으로 적용될 수 있는 기준은 아니다.
HLB만으로 유화제의 특성이 결정되는 것이 아니라는 사실도 유의해야 한다.

 

Required HLB ? [요구 HLB란 구해진 HLB값에 의해 선택되는 계면활성제를 말한다]


예] O/W 유화

 

전체 30% 유상, 70% 수상일때,

30% 미네랄오일  [HLB 14]

50% 달맞이유 [HLB 7]

20% 아보카도 [HLB 7]

 

Required HLB= [30% * 14 = 4.2] + [50% *7 =3.5] + [20% * 7 =1.4] = 9.1

 

필요한 HLB 9.1

 

트윈 80과 아라셀 80을 유화제로 선택했을경우,

HLB A--트윈 80 친수성 유화제 [HLB15.0] ,

HLB B--아라셀 80 친유성 유화제[HLB4.3]

 

% A를 구하려면?   (HLB A) - (HLB B) / 100 (X-HLB B)

 [15-4.3 / 100 (9.1 - 4.3) ] = 10.7 /4.8 * 100 = 49%

% B를 구하려면?   100 - % A =100 - 49 = 51%

 

트윈   80 --- 9.1 * 49% = 4.5g

아라셀 80 --- 9.1 * 51% = 4.6g

 

이렇게 계산된 유화제를 넣으면 유화를 시킬 수 있다는 것이 HLB 시스템의 이론이다...

 

 

위의 계산법은 지난 토요일 리교수님의 강의를 듣고 복습겸 정리를 해본 내용입니다.

나름 열심히 해 보았지만 역시 복잡하고 간단한 듯 하면서도 영 머리속이 복잡하네요^^

그런데 이 이론이 과연 지금 얼마나 적용 가능할까요?

유화제는 끊임없이 발전을 거듭해오고 있으며,

현재 우리에게 오픈 되지 않은 유화제 중에는

단 한가지 만으로 유화가 너무 잘 되는 녀석도 있다고 합니다.

물론 이 계산을 할 필요가 전혀 없는 유화제라고 하네요...



http://blog.daum.net/vanje1/3352

 

HLB(hydrphilic-lipophilic balance)

 

계면활성제는 친유성과 친수성 두가지를 동시에 가지고 있는데 그 성질을 나타내는

 상대적 값을 HLB라 한다.

 피부의 때를 제거하기 위해 비누와 화장품등을 사용하게 되는데 이런 화장품에는

 수성과 유성물질로 이루어져 있다. 이 둘을 섞기 위해서는 유화제가 필요하게 되고

 이 유화제는 바로 비이온계면활성제로서 유화제 종류에 따라 친유성에 가까운 유화제,

 친수성에 가까운 유화제가 있으므로 이 둘을 적절히 잘 배합하여 사용하면

 보다 안정적인 제품을 만들 수 있다.

 

HLB값이 높을수록 친수성(물과 친함)이고 낮을수록 소수성(오일과 친함)이라 할수 있다.

  

계면활성제를 간단히 분류해보면...

 ● 음이온계면활성제 - 세정효과, 풍부한거품력 - 비누, 샴푸, 치약 등 세정제류

 ● 양이온계면활성제 - 유연효과, 정전기방지, 컨디셔닝효과 - 린스, 트리트먼트류

 ● 양쪽성계면활성제 - 세정력, 살균력, 컨디셔닝효과 - 베이비용 등 저자극제품류

 ● 비이온계면활성제 - 이온화 되지않는 계면활성제 - 분산제, 유화제류

   

................................유화제는 게면활성제중 비이온계면활성제에 해당한다.

  

위에서도 말했듯이 유화제 사용함에 있어 친수성, 소수성 2가지의 유화제를 사용해야 한다.

 흔히 사용하고 있는 이멀시파잉왁스나 몬타왁스, 세틸알콜, 세트아르알콜 등은 유화안정제와

 비이온계면활성제가 이미 적정비율로 혼합되어진 Self유화제로서 순수한 비이온계면활성제

 라고 하기엔 무리다.

 그러므로 HLB값은 혼합되지 않은 비이온계면활성제인 유화제에만 적용하는것이 바람직하다.

  

HLB값을 계산하기 위해서는 각 오일들이 가지고 있는 RHLB값을 알아야 합니다.

 RHLB은 (Required HLB-친수성과 소수성의 최소한으로 필요한값) 이란 뜻입니다.

 

HLB(hydrophile-Lipophile-balance)시스템  잇꽃 공부방 

2012/09/25 15:33

복사http://blog.naver.com/felice30/20167553150

전용뷰어 보기

HLB(hydrophile-Lipophile-balance)시스템  

 

 

안정적인 유화를 위해 꼭 알아야 할 HLB시스템에 대해 .....

 

HLB시스템은 유화제의 특성을 파악하는 중요한 요소로써 1949년 아틀라스 파우더 컴퍼니라는 회사의 연구원인 윌리엄 그리핀에 의해 처음 고안된 이후 세계 각지에서 여러 방법으로 활용되고 있다.

HLB란 Hydrophile - Lipophlie Balance의 준말로 Hydro는 물, Lipo는 기름성분, 뒤에 붙은 Phile은 '~을 좋아하는'의 의미로 계면활성제가 지닌 친수성과 친유성의 비율을 뜻한다.

비이온 계면활성제인 유화제는 친수성과 친유성의 양쪽 성분을 가지고 있으며 0~20까지로 수치화화여 HLB로 표시하고 있다. 이 HLB수치가 낮으면 친유성 계통이고, 반대로 높으면 친수성 계통이다.

오일성분의 유상재료들은 모두 rHLB(required HLB)를 가지고 있는데 역시 0~20의 수치를 통해 나타낸다.

즉 유화제는 HLB값을 유상재료는 rHLB값을 가지고 있으며 두 값이 일치할 때 에멀젼은 안정적인 유화를 이루게 되며 쉽게 분리가 되지 않는다. 하지만 유화제의 종류와 사용량, 그리고 유상재료와 수상재료의 비율은 레시피를 만드는 사람이 정해야 하는 것이므로 만능시스템은 아니다.

유화제의 종류는 무수히 많지만 천연화장품에 사용되는 유화제로는 친수성계통의 유화제로 폴리소르베이트80(트윈 80. HLB15), 세티아레스20(HLB 15.2), 친유성계통의 유화제로 글리세릴스테아레이트(HLB 3.8), 솔비탄올레이트(HLB 4.3), 레시틴(HLB 4)등이 있다. 단일유화제로는 올리브 유화왁스(HLB 약 9), 이멀시파잉왁스(HLB 약 10), 몬타노브 202(HLB 약 8.3) 등이 존재한다. 유화보조제로 사용하는 세틸알콜, 스테아릴알콜, 세토스 등의 고급알코올은 HLB시스템에서는 유화제가 아닌 유상재료로 계산한다. 

 

HLB시스템을 이용한 레시피 작성법

베이비 썬로션 레시피(50ml)

수상재료

카모마일 워터 25g

티타늄디옥사이드 3g

알로에베라 겔 5g

히아루론산 2g

유상재료

블랙쌔써미 3g(rHLB 7)

호호바 2g(rHLB 6.5)

헤이즐넛 1g(rHLB 7)

세틸알콜 0.5g(rHLB 15.5)

유화제 (4%로 결정했을때 2g)

올리브유화왁스 ?(HLB 9)

GMS ?(HLB 5.8)

 

첨가물

천연방부제 1g

감초추출물 1g

라벤더 2방울

로먼 카모마일 1방울

 

유화제의 사용비율 결정

1. 개별 유상재료의 배합 비율

전체유상재료 대비, 각 유상재료의 비율을 계산

블랙쌔써미 3g(rHLB 7) 3/6.5=46%

호호바 2g(rHLB 6.5) 2/6.5=30%

헤이즐넛 1g(rHLB 7) 1/6.5=16%

세틸알콜 0.5g(rHLB 15.5) 0.5/6.5=8%

 

2. 유상재료 배합비율 x rHLB (= 7.53) 

블랙쌔써미 46% x 7 =3.22

호호바 30% x 6.5 =1.95

헤이즐넛 16% x 7 =1.12

세틸알콜 8% x 15.5 =1.24

안정적인 유화를 위해서는 HLB값이 7.53인 유화제를 사용하면 된다.

우리가 선택한 유화제인 올리브유화왁스(HLB 9)와 GMS(HLB 5.8)를 어떤 비율로 섞어야 HLB값이 7.53이 나올까?

보간법계산에 의해  올리브유화왁스의 비율 1.73/3.2 54%, GMS의 비율 1.47/3.2 46%이 나오며

두 유화제의 사용비율이 정해졌으면 이 비율이 구체적으로 몇 그램을 나타내는지 최종적으로 계산한다.

올리브유화왁스 2gX54%=1.1g

GMS 2gX46%=0.9g

 

 

대부분 식물성 오일을 기본으로 두고 만드는 천연화장품의 유상재료 rHLB값이 6~7.5인데 올리브유화왁스의 HLB값이 9이므로 단일유화제만 사용한다면 유화가 제대로 되지 않아 문제가 생길 수 있다. 따라서 한 가지 유화제만 쓰는 것보다 몇 가지 이상의 유화제의 적절한 배합이 유화를 훨씬 더 안정화 시키는 방법이다. 

좀 더 안정적으로 유화시키는 다른 방법으로는 유상 재료중에 rHLB가 높은 재료를 배합하는 것이다. 세틸알코올처럼 rHLB값이 15정도가 되는 재료를 유상에 배합하면 일반적인 유화제를 사용하더라도 훨씬 안정적으로 유화가 될 것이다.