혼합 및 소분

식품 의약품 안전처 고시인 기능성 화장품 기준 및 시험 방법에서 정하는 제형의 정의는 다음과 같다. 로션제는 유화제 등을 넣어 유성 성분과 수성 성분을 균질화하여 점액상으로 만든 것이다. 액체는 화장품에 사용되는 성분을 용제 등에 녹여서 액상으로 만든 것을 말한다. 크림제는 유화제 등을 넣어 유성 성분과 수성 성분을 균질화하여 반고형상으로 만든 것을 말한다. 침적 마스크제는 액체, 로션제, 크림제, 겔제 등을 부직포 등에 지지체에 침적하여 만든 것을 말한다. 갤제는 액체를 침투 시킨 분자량이 큰 유기 분자로 이루어진 반고형상을 말한다. 에어로졸제는 원액을 같은 용기 또는 다른 용기에 충진한 분사제의 압력을 이용하여 안개 모양, 포말상 등으로 분출하도록 만든 것을 말한다. 화장품은 유화, 분산, 가용화, 혼합 등에 의해 제조되는데 유화 제형, 가용화 제형, 유화 분산 제형, 고형화 제형, 파우더 혼합 제형, 계면 활성제 혼합 제형 등으로 분류할 수 있다. 유화 제형은 서로 섞이지 않는 두 액체 중에서 한 액체가 미세한 입자 형태로 유화제를 사용하여 다른 액체에 분산되는 것을 이용한 제형을 말하며 주요 제조 설비는 호모 믹서이다. 유화 제형의 제품으로는 크림, 유액(로션), 영양액(에센스, 세럼) 등이다. 가용화 제형은 물에 대한 용해도가 아주 작은 물질을 가용화제를 이용하여 용해도 이상으로 녹게 하는 것을 이용한 제형이다. 주요 제조 설비는 아지 믹서와 디스퍼이며, 제품으로는 화장수(스킨로션, 토너), 미스트, 아스트린젠트, 향수 등이 있다. 유화 분산 제형은 분산매가 유화된 분산질에 분산되는 것을 이용한 제형으로 주요 제조 설비는 호모 믹서와 아지 믹서가 있다. 제품으로는 비비크림, 파운데이션, 메이크업베이스, 마스카라, 아이라이너 등이 있다. 고형화 제형은 오일과 왁스에 안료를 분산시켜서 고형화 시킨 제형으로 주요 제조 설비는 3단 롤러와 아지 믹서가 있다. 제품으로는 립스틱, 립밤, 컨실러, 스킨커버 등이 있다. 파우더 혼합 제형은 안료, 펄, 바인더, 향을 혼합한 제형으로 주요 제조 설비는 헨셀 믹서와 아토마이저이다. 제품으로는 페이스 파우더, 팩트, 투웨이 케익, 치크 브러쉬, 아이섀도우 등이 있다. 계면 활성제 혼합 제형은 음이온, 양이온, 양쪽성, 비이온성 계면 활성제 등을 혼합하여 제조하는 제형으로 주요 제조 설비는 호모 믹서와 아지 믹서이다. 제품으로는 샴푸, 컨디셔너, 린스, 바디워시, 손 세척제 등이 있다. 에멀젼은 서로 섞이지 않는 두 액체 중에서 한 액체가 미세한 입자 형태로 다른 액체에 분산되어 있는 불균일계로 열역학적으로 불안정하여 경시적으로 회합, 합일, 오스왈트라이프닝 등에 의해 분리된다. 에멀젼을 만드는 반응은 비자발적인 반응으로 열에너지와 기계적 에너지가 필요하고 섞이지 않은 두 액체(수상과 유상)를 섞기 위하여 계면 활성제가 필요하다. 수상, 유상과 계면 활성제를 열에너지와 기계적 에너지를 이용하여 균질하게 에멀젼을 만드는 것을 유화라 하고 유화 공정에서 사용하는 계면 활성제를 유화제라 한다. 에멀젼은 외상의 종류에 따라 O/W 에멀젼, W/O 에멀젼, 다중 에멀젼으로 분류하며 O/W 에멀젼은 외상이 수상으로 일반적인 기초 화장품(크림, 로션, 에센스 등)이 해당하며 W/O 에멀젼은 외상이 유상으로 콜드크림, 선크림, 비비 크림 등이 해당한다. 에멀젼은 입자 크기에 따라 매크로 에멀젼과 마이크로 에멀젼으로 분류되며 매크로 에멀젼은 0.1~50 입자 크기로 청백색~유백색이고 마이크로에멀젼은 0.01~0.1 입자 크기로 반투명~투명이다. 에멀젼 입자는 브라운 운동하면서 서로 충돌에 의해 응집 혹은 크리밍 혹은 오스트발트라이프닝 되어 합일의 과정을 거쳐 상 분리가 일어난다. 여기서 응집 이란 비슷한 크기의 입자가 합쳐지는 것을 말하며 크리밍은 비중 차이에 의한 분리, 오스트발트라이프닝은 작은 에멀젼 입자가 큰 입자에 합쳐지는 것을 의미한다. 천연 계면 활성제인 레시틴은 천연의 극성 지질에 두 개의 탄화수소 사슬로 구성되어 있으므로 이들 소수부의 부피가 크기 때문에 단일 사슬의 경우와 같이 미셀을 형성하는 것이 아니라 이중층 구조인 베시클을 형성한다. 이 베시클에 의해 만들어지는 속이 빈 구형의 공 모양의 구조가 리포좀이다. 리포좀은 그 크기가 20~5 정도이며, 수용성과 지용성 비타민, 향, 약물, 백신 등 여러 가지 물질이 리포좀에 봉입 될 수 있다. 리솔레시틴은 두 개의 탄화 수소 사슬 중에 한 개 사슬을 제거한 레시틴으로 주로 보조 유화제로 사용된다. 가용화는 물에 녹지 않는 물질을 계면 활성제를 사용하여 미셀 안에 녹이는 것으로 가용화에 사용 되는 계면 활성제를 가용화제라 하고 이때 생성되는 투명 혹은 반투명의 매우 작은 에멀젼을 마이크로 에멀젼이라 한다. 가용화는 자발적인 반응으로 열역학적으로 안정하여 제조 시에 에너지가 많이 필요하지 않으며 만들어진 에멀젼은 경시적으로 안정하다.(열 역학적으로 안정함) 가용화제로 피이지-60하이드로제네이티드캐스터오일, 피이지-40하이드로제네이티드캐스터오일, 에틸알코올이 주로 사용된다. 스킨로션, 토너, 아스트린젠트, 헤어토닉, 향수는 가용화에 의해 제조되며 일반적인 가용화의 처방은 다음과 같아. 수렴제의 원료는 위치하젤 추출물이며 기능은 수렴 기능이다. 활성 성분의 원료는 식물 추출물과 판테놀이며 기능은 컨디셔닝 제이다. 보습제의 원료는 소듐락테이트, 소듐피씨에이 등이며 기능은 보습이다.