[본문스크랩] 세제의 종류및 특징
세제의 종류
1. 섬유유연제
옷감의 종류에 따라 정전기를 발생시키는 옷이 있다. 정전기는 주로 습도와 깊은 관계를 가지고 있다. 습도가 낮을수록 정전기 발생이 더 많아진다. 반대로 습도가 높아지면 정전기 발생은 낮아진다.
즉, 건조하면 정전기가 더 많이 발생하는 것이다. 그 이유는 물이 전하를 띠는 입자들을 빠르게 중성 상태로 만들어 주기 때문이다. 여름보다 습도가 낮은 겨울철에 정전기 발생을 자주 볼 수 있는 것은 바로 그 때문이다. 우리가 입고 있는 옷은 대개 화학섬유로 만든 옷이다. 때문에 마찰로 인한 정전기가 빈번하게 일어난다. 이를 방지하기 위해서 섬유 린스라고 불리는 섬유유연제를 사용한다. 섬유유연제의 역할은 음이온을 띠고 있는 섬유에 양이온 계면활성제를 흡착시켜 정기적으로 중화시키는 원리이다. 우리가 주목할 것은 섬유유연제도 분명한 세제라는 사실이다. 섬유유연제는 세탁보조제로써 세탁 후 마지막으로 헹굴 때 첨가하며 옷감을 부드럽게 하고 정전기를 방지해 주는 것을 목적으로 한다. 최근의 섬유유연제는 제품의 특징에 피부보호라는 문구까지 첨가되어 있다. 그래서인지 대부분의 사람들은 섬유유연제가 얼마나 유용한 상품인가를 의심하지 않는다. 또한 섬유유연제는 그 은은한 향기로 고급스러운 이미지를 우리에게 전해준다.
2. 표백제
실·천 등의 섬유나 식품 등에 함유되어 있는 유색물질을 화학작용에 의해서 분해 제거하여 제품을 희게 하기 위해 사용되는 약제. 희게 하는 조작을 표백이라고 한다. 산화력을 이용하여 표백작용을 하는 산화표백제와 환원력을 이용하는 환원표백제로 대별된다. 산화표백제로, 양모·견·셀룰로오스 섬유용에는 과산화수소·과산화나트륨 등 과산화물류가 사용되고, 셀룰로오스섬유·레이온·무명·삼류용에는 표백분·하이포아염소산나트륨을 쓰며, 셀룰로오스섬유·나일론·폴리에스테르섬유·아크릴섬유용에는 아염소산나트륨 등 염소화합물류가 사용된다. 한편, 환원표백제에는 가장 널리 사용되는 히드로술파이드·이산화황·아황산수소나트륨 등이 있는데, 이들은 양모에만 쓰이는 표백제이다. 식품의 탈색에 사용되는 표백제는 인체에 대한 영향을 고려하여 그 종류와 첨가량이 법률로 규제되며, 아황산칼륨·아황산나트륨·이산화황·과산화벤조일 등의 사용이 허가되었다. 그러나 첨가량 등의 규정을 무시한 식품이 시중에 나돌고 있는 것이 사실이다. 또한, 형광염료도 섬유를 백색화하지만, 이것은 엄밀히 구별하면 표백제가 아니다.
* 산화표백제
1) 염소계 표백제
2) 과산화계 표백제
염소계 표백제에는 표백분·고도 표백분·아염소산나트륨·하이포아염소산나트륨과 염소화이소시아누르산의 염류(칼륨·나트륨염 등) 등이 있다. 표백작용이 강하고, 무명·레이온 등의 셀룰로오스 섬유와 폴리에스테르 섬유 등의 표백에 적합하다. 과산화계 표백제에는 과산화수소·과붕산나트륨·과망간산칼륨·과아세트산·과산화나트륨 등이 있고, 셀룰로오스 섬유를 비롯하여 명주·양털·나일론 등의 표백에도 적합하다.
3. 합성세제
1)ABS(알킬벤젠황산염) 세제
초기에 상산된 합성 세제, 석유 제품을 기초 원료로 하여 만든 ABS 세제는 싼 가격과 우수한 세척력으로 사용량이 급증하였으나 잘 분해되지 않는 성질 때문에 여러가지 문제를 일으켰다. 오수 처리 공장과 강에 비누 거품이 쌓였으며, 심지어 마시는 물에서도 거품이 생겼다.
이러한 이유로 ABS 세제는 판매가 급지되었고 생분해성 세제인 LAS(선형알킬벤젠황산염) 세제가 개발되었다. 불운의 세제로 기억되고 있다.
2) LAS(선형알킬벤젠황상염) 세제
현재 사용되는 대부분의 합성 세제의 기본 구조를 이루고 있으며 미생물에 의해 쉽게 분해되는 생분해성이 기존의 ABS 세제보다 휠씬 탁월하다. LAS 세제는 선형의 탄소 사슬을 가지고 있어서 분해가 용이하고 비누와 비슷한 분자 구조 때문에 계면 활성제 역할을 할 수 있으며, 시판되고 있는 각종 합성 세제 중 LAS 세제롤 골격으로 여러가지 물질을 첨가하여 세제를 만들고 있다.
4. 세제의 성질
세제는 계면활성제(界面活性劑)와 조제(助劑)로 구성되며, 세척을 목적으로 사용되는 계면활성제를 세척제라고 한다. 세제의 세척작용은 주로 계면활성제의 구실에 의하는 것이다. 계면활성제의 침투(浸透)·분산(分散)·유화(乳化)·기포(起泡)·흡착(吸着)·재오염방지 등 계면활성의 작용에 의해서 때를 세척물에서 분산 해리하며, 기계적인 힘에 의해 세척효과를 높인다. 즉, 세제는 피세척물에 붙어 있는 때와 세척액 사이의 표면장력을 낮추어 세액의 습윤 침투작용에 의해 때를 분리시켜 미세한 입자로 분산 현탁(懸濁:suspension)시킨다. 이러한 세척작용은 계면활성제에 의해 이루어지며 화학구조는 1분자 내에 친수기(親水基:疎油基)와 소수기(疎水基:親油基)를 가지고 있고 서로의 강도는 적당한 밸런스가 취해져 있다.
5. 세제 종류의 탐구
세제는 제조방법에 따라 비누와 합성세제로 구분되고, 성분은 계면활성제와 조제로 구성된다. 성분상으로 크게 나누면 음이온계 계면활성제 비누·알킬벤젠술폰산나트륨(硬性인 ABS와 軟性인 LAS가 있다)·고급알코올황산에스테르염·비이온성 세제로 나눌 수 있다. 또한 이는 빌더(builder:助劑)로서 가해 주는 성분의 알칼리성에 따라 중성에 가깝도록 한 것을 경질(輕質:light duty) 합성세제라 하며, 주로 양모·견, 기타 합성섬유에 쓰이고, pH는 7∼8이며 탈지성이 적고 세척성이 우수하다. 보통 쓰이는 합성세제는 알칼리성이 강한 중질(重質:heavy duty) 합성세제이다. 비이온성 세제계는 중성이며 센물·바닷물에 안정하고 저농도에서도 침투력·세척력이 우수하며, 거품이 많지 않아 드라이클리닝의 차지 비누(charge soap)와 벤젠 비누(benzene soap)로 만들기 쉬운 용이한 이점 등이 있으나, 가격이 비싸고 분말화가 쉽지 않아 대규모로 쓰이지 못한다.
용도별로 분류하면 다음 3가지가 있다. ① 화장용(化粧用):목욕용 세제(비누가 많다)·샴푸(알킬황산에스테르계)·핸드 클리너가 있다. ② 가정용:세탁용 고체비누, 분말·입상(粒狀)·액상(液狀) 합성세제로 식품·식기용 세제 등이 있다. ③ 공업용:양모·면·합성섬유 등 섬유원료에서 섬유제품에 이르기까지 정련·세척·염색 등 모든 공정에 사용된다. 드라이클리닝에서는 석유·벤젠·사염화탄소·트리클렌 등의 용제에 의한 표면탈지가 주체를 이루며 계면활성제가 첨가된다.
6. 세탁조제
세탁조제는 세제의 세척작용을 높여줄 목적으로, 즉 계면활성제의 계면활성을 촉진시키기 위하여 세제에 배합하는 조제 또는 첨가제인데, 대개 무기염류나 유기성 호료(糊料)로서 합성세제 중에 65∼80%가 배합되어 있다. 첨가제의 종류에 따라 세제의 능력이 달라지는데, 주로 알칼리성과 pH를 높여 지방산을 중화시키고, 세제의 표면장력을 저하시켜 세척력을 높여주거나 경수의 연화(軟化), 흡착·분산·방부 작용, 대전방지·오염방지 작용, 형광표백 작용 등을 한다. 조제에는 탄산나트륨·규산나트륨·인산나트륨·CMC·형광표백제·증백제(增白劑)·색소향료가 있다. 의복용 세제는 알칼리성과 증백제를 배합하고, 식기·식품(채소·과일)용 세제는 피부보호제 및 가용화제(可溶化劑)를 첨가한다.
7. 독성과 공해
비누는 오랫동안 사용한 역사에 의해서 사람·가축에게 무해(無害)하다는 것이 증명되고 있으나, 합성세제는 독성 및 공해가 문제로 된다. 세제 사용시의 피해는 사람에 대한 직접적 피해와 환경오염에 의한 간접적 피해를 들 수 있다. 세탁이나 식기세척에 세제를 사용하거나 샴푸로 머리를 감았을 때 강한 탈지작용으로 각종 세균·곰팡이 등의 미생물이 감염되어 피부염이 유발되기 쉽고, 세제 사용 후 충분히 씻거나 헹구지 않으면 피부 또는 입으로 세제가 체내에 들어가 다른 독성물질의 독성을 더욱 증강시키는 작용을 한다. 즉, 유독한 카드뮴 색소·니트로푸란·유기수은 등의 환경오염물의 독성 상승과 벤조피렌 및 4NQO(4-nitroquinoline-l-oxide)와 같은 발암성 물질의 발암성을 높이며 콜레스테롤의 흡수성을 높여 고혈압을 일으키게 한다. 동물실험 결과, ABS 세제를 계속 먹이면 태아가 기형이 되고 혈구 파괴로 용혈작용(溶血作用)을 일으켜 면역성이 감소되고, 또 위장의 각종 효소작용을 억제하여 소화기장애를 일으킨다고 한다. 기저귀의 세제오염은 유아피부염 및 알레르기성 피부염을 일으키고, 형광표백제는 기형아를 낳게 하는 원인으로 추측되고 있다.
세제는 용도에 맞는 것을 선택하고 사용량의 최적농도 및 최적의 온도에서 사용하여야 하며, 독성을 고려해서 충분히 헹구고 세제 사용시에는 고무장갑을 착용하며 식기의 기름기 제거는 되도록이면 세제를 쓰지 않고 더운물에 하는 것이 바람직하다. 또한 수세식 변소의 청정용(淸淨用) 세제 사용은 오물의 적도발효(適度醱酵)를 방지하여 정화기능을 저하시킨다. ABS계 합성세제는 미생물이 분해할 수 없으므로 수질을 오염시켜 간접적인 인체오염을 가져오므로 자연분해되는 LAS계 합성세제와의 대치가 필요하다. 이 때문에 1980년대에 들어서서 폐수 속에서 미생물에 의해 잘 분해된다는 LAS계로 생산이 이행하게 되었는데, 그 후의 조사에 의하여 LAS계도 ABS계와 마찬가지로 하천 바닥의 히드라와 어패류의 체내에 축적되는 것이 밝혀졌다. 또한 고급알코올황산에스테르염의 안정성도 아직 확인되어 있지 않으므로 앞으로의 연구개발이 요구되는 실정이다.
세제의 종류
1. 섬유유연제
옷감의 종류에 따라 정전기를 발생시키는 옷이 있다. 정전기는 주로 습도와 깊은 관계를 가지고 있다. 습도가 낮을수록 정전기 발생이 더 많아진다. 반대로 습도가 높아지면 정전기 발생은 낮아진다.
즉, 건조하면 정전기가 더 많이 발생하는 것이다. 그 이유는 물이 전하를 띠는 입자들을 빠르게 중성 상태로 만들어 주기 때문이다. 여름보다 습도가 낮은 겨울철에 정전기 발생을 자주 볼 수 있는 것은 바로 그 때문이다. 우리가 입고 있는 옷은 대개 화학섬유로 만든 옷이다. 때문에 마찰로 인한 정전기가 빈번하게 일어난다. 이를 방지하기 위해서 섬유 린스라고 불리는 섬유유연제를 사용한다. 섬유유연제의 역할은 음이온을 띠고 있는 섬유에 양이온 계면활성제를 흡착시켜 정기적으로 중화시키는 원리이다. 우리가 주목할 것은 섬유유연제도 분명한 세제라는 사실이다. 섬유유연제는 세탁보조제로써 세탁 후 마지막으로 헹굴 때 첨가하며 옷감을 부드럽게 하고 정전기를 방지해 주는 것을 목적으로 한다. 최근의 섬유유연제는 제품의 특징에 피부보호라는 문구까지 첨가되어 있다. 그래서인지 대부분의 사람들은 섬유유연제가 얼마나 유용한 상품인가를 의심하지 않는다. 또한 섬유유연제는 그 은은한 향기로 고급스러운 이미지를 우리에게 전해준다.
2. 표백제
실·천 등의 섬유나 식품 등에 함유되어 있는 유색물질을 화학작용에 의해서 분해 제거하여 제품을 희게 하기 위해 사용되는 약제. 희게 하는 조작을 표백이라고 한다. 산화력을 이용하여 표백작용을 하는 산화표백제와 환원력을 이용하는 환원표백제로 대별된다. 산화표백제로, 양모·견·셀룰로오스 섬유용에는 과산화수소·과산화나트륨 등 과산화물류가 사용되고, 셀룰로오스섬유·레이온·무명·삼류용에는 표백분·하이포아염소산나트륨을 쓰며, 셀룰로오스섬유·나일론·폴리에스테르섬유·아크릴섬유용에는 아염소산나트륨 등 염소화합물류가 사용된다. 한편, 환원표백제에는 가장 널리 사용되는 히드로술파이드·이산화황·아황산수소나트륨 등이 있는데, 이들은 양모에만 쓰이는 표백제이다. 식품의 탈색에 사용되는 표백제는 인체에 대한 영향을 고려하여 그 종류와 첨가량이 법률로 규제되며, 아황산칼륨·아황산나트륨·이산화황·과산화벤조일 등의 사용이 허가되었다. 그러나 첨가량 등의 규정을 무시한 식품이 시중에 나돌고 있는 것이 사실이다. 또한, 형광염료도 섬유를 백색화하지만, 이것은 엄밀히 구별하면 표백제가 아니다.
* 산화표백제
1) 염소계 표백제
2) 과산화계 표백제
염소계 표백제에는 표백분·고도 표백분·아염소산나트륨·하이포아염소산나트륨과 염소화이소시아누르산의 염류(칼륨·나트륨염 등) 등이 있다. 표백작용이 강하고, 무명·레이온 등의 셀룰로오스 섬유와 폴리에스테르 섬유 등의 표백에 적합하다. 과산화계 표백제에는 과산화수소·과붕산나트륨·과망간산칼륨·과아세트산·과산화나트륨 등이 있고, 셀룰로오스 섬유를 비롯하여 명주·양털·나일론 등의 표백에도 적합하다.
3. 합성세제
1)ABS(알킬벤젠황산염) 세제
초기에 상산된 합성 세제, 석유 제품을 기초 원료로 하여 만든 ABS 세제는 싼 가격과 우수한 세척력으로 사용량이 급증하였으나 잘 분해되지 않는 성질 때문에 여러가지 문제를 일으켰다. 오수 처리 공장과 강에 비누 거품이 쌓였으며, 심지어 마시는 물에서도 거품이 생겼다.
이러한 이유로 ABS 세제는 판매가 급지되었고 생분해성 세제인 LAS(선형알킬벤젠황산염) 세제가 개발되었다. 불운의 세제로 기억되고 있다.
2) LAS(선형알킬벤젠황상염) 세제
현재 사용되는 대부분의 합성 세제의 기본 구조를 이루고 있으며 미생물에 의해 쉽게 분해되는 생분해성이 기존의 ABS 세제보다 휠씬 탁월하다. LAS 세제는 선형의 탄소 사슬을 가지고 있어서 분해가 용이하고 비누와 비슷한 분자 구조 때문에 계면 활성제 역할을 할 수 있으며, 시판되고 있는 각종 합성 세제 중 LAS 세제롤 골격으로 여러가지 물질을 첨가하여 세제를 만들고 있다.
4. 세제의 성질
세제는 계면활성제(界面活性劑)와 조제(助劑)로 구성되며, 세척을 목적으로 사용되는 계면활성제를 세척제라고 한다. 세제의 세척작용은 주로 계면활성제의 구실에 의하는 것이다. 계면활성제의 침투(浸透)·분산(分散)·유화(乳化)·기포(起泡)·흡착(吸着)·재오염방지 등 계면활성의 작용에 의해서 때를 세척물에서 분산 해리하며, 기계적인 힘에 의해 세척효과를 높인다. 즉, 세제는 피세척물에 붙어 있는 때와 세척액 사이의 표면장력을 낮추어 세액의 습윤 침투작용에 의해 때를 분리시켜 미세한 입자로 분산 현탁(懸濁:suspension)시킨다. 이러한 세척작용은 계면활성제에 의해 이루어지며 화학구조는 1분자 내에 친수기(親水基:疎油基)와 소수기(疎水基:親油基)를 가지고 있고 서로의 강도는 적당한 밸런스가 취해져 있다.
5. 세제 종류의 탐구
세제는 제조방법에 따라 비누와 합성세제로 구분되고, 성분은 계면활성제와 조제로 구성된다. 성분상으로 크게 나누면 음이온계 계면활성제 비누·알킬벤젠술폰산나트륨(硬性인 ABS와 軟性인 LAS가 있다)·고급알코올황산에스테르염·비이온성 세제로 나눌 수 있다. 또한 이는 빌더(builder:助劑)로서 가해 주는 성분의 알칼리성에 따라 중성에 가깝도록 한 것을 경질(輕質:light duty) 합성세제라 하며, 주로 양모·견, 기타 합성섬유에 쓰이고, pH는 7∼8이며 탈지성이 적고 세척성이 우수하다. 보통 쓰이는 합성세제는 알칼리성이 강한 중질(重質:heavy duty) 합성세제이다. 비이온성 세제계는 중성이며 센물·바닷물에 안정하고 저농도에서도 침투력·세척력이 우수하며, 거품이 많지 않아 드라이클리닝의 차지 비누(charge soap)와 벤젠 비누(benzene soap)로 만들기 쉬운 용이한 이점 등이 있으나, 가격이 비싸고 분말화가 쉽지 않아 대규모로 쓰이지 못한다.
용도별로 분류하면 다음 3가지가 있다. ① 화장용(化粧用):목욕용 세제(비누가 많다)·샴푸(알킬황산에스테르계)·핸드 클리너가 있다. ② 가정용:세탁용 고체비누, 분말·입상(粒狀)·액상(液狀) 합성세제로 식품·식기용 세제 등이 있다. ③ 공업용:양모·면·합성섬유 등 섬유원료에서 섬유제품에 이르기까지 정련·세척·염색 등 모든 공정에 사용된다. 드라이클리닝에서는 석유·벤젠·사염화탄소·트리클렌 등의 용제에 의한 표면탈지가 주체를 이루며 계면활성제가 첨가된다.
6. 세탁조제
세탁조제는 세제의 세척작용을 높여줄 목적으로, 즉 계면활성제의 계면활성을 촉진시키기 위하여 세제에 배합하는 조제 또는 첨가제인데, 대개 무기염류나 유기성 호료(糊料)로서 합성세제 중에 65∼80%가 배합되어 있다. 첨가제의 종류에 따라 세제의 능력이 달라지는데, 주로 알칼리성과 pH를 높여 지방산을 중화시키고, 세제의 표면장력을 저하시켜 세척력을 높여주거나 경수의 연화(軟化), 흡착·분산·방부 작용, 대전방지·오염방지 작용, 형광표백 작용 등을 한다. 조제에는 탄산나트륨·규산나트륨·인산나트륨·CMC·형광표백제·증백제(增白劑)·색소향료가 있다. 의복용 세제는 알칼리성과 증백제를 배합하고, 식기·식품(채소·과일)용 세제는 피부보호제 및 가용화제(可溶化劑)를 첨가한다.
7. 독성과 공해
비누는 오랫동안 사용한 역사에 의해서 사람·가축에게 무해(無害)하다는 것이 증명되고 있으나, 합성세제는 독성 및 공해가 문제로 된다. 세제 사용시의 피해는 사람에 대한 직접적 피해와 환경오염에 의한 간접적 피해를 들 수 있다. 세탁이나 식기세척에 세제를 사용하거나 샴푸로 머리를 감았을 때 강한 탈지작용으로 각종 세균·곰팡이 등의 미생물이 감염되어 피부염이 유발되기 쉽고, 세제 사용 후 충분히 씻거나 헹구지 않으면 피부 또는 입으로 세제가 체내에 들어가 다른 독성물질의 독성을 더욱 증강시키는 작용을 한다. 즉, 유독한 카드뮴 색소·니트로푸란·유기수은 등의 환경오염물의 독성 상승과 벤조피렌 및 4NQO(4-nitroquinoline-l-oxide)와 같은 발암성 물질의 발암성을 높이며 콜레스테롤의 흡수성을 높여 고혈압을 일으키게 한다. 동물실험 결과, ABS 세제를 계속 먹이면 태아가 기형이 되고 혈구 파괴로 용혈작용(溶血作用)을 일으켜 면역성이 감소되고, 또 위장의 각종 효소작용을 억제하여 소화기장애를 일으킨다고 한다. 기저귀의 세제오염은 유아피부염 및 알레르기성 피부염을 일으키고, 형광표백제는 기형아를 낳게 하는 원인으로 추측되고 있다.
세제는 용도에 맞는 것을 선택하고 사용량의 최적농도 및 최적의 온도에서 사용하여야 하며, 독성을 고려해서 충분히 헹구고 세제 사용시에는 고무장갑을 착용하며 식기의 기름기 제거는 되도록이면 세제를 쓰지 않고 더운물에 하는 것이 바람직하다. 또한 수세식 변소의 청정용(淸淨用) 세제 사용은 오물의 적도발효(適度醱酵)를 방지하여 정화기능을 저하시킨다. ABS계 합성세제는 미생물이 분해할 수 없으므로 수질을 오염시켜 간접적인 인체오염을 가져오므로 자연분해되는 LAS계 합성세제와의 대치가 필요하다. 이 때문에 1980년대에 들어서서 폐수 속에서 미생물에 의해 잘 분해된다는 LAS계로 생산이 이행하게 되었는데, 그 후의 조사에 의하여 LAS계도 ABS계와 마찬가지로 하천 바닥의 히드라와 어패류의 체내에 축적되는 것이 밝혀졌다. 또한 고급알코올황산에스테르염의 안정성도 아직 확인되어 있지 않으므로 앞으로의 연구개발이 요구되는 실정이다.
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