거품의 크기 해석 - 핸드소프 용액과 펌프 폼의 성능 평가

토일레트리(toiletry)인 바디케어, 스킨케어, 헤어 케어, 페이스케어 등 이 중에는 거품을 일으켜 사용하는 제품도 많고 그 기포력과 거품의 안정성은 사용감과 세정력에 영향을 주기 때문에 제품 성능을 나타내는 중요한 파라미터의 하나가 되고 있다. 그러나 다이 나믹하게 변화하는 거품의 평가는 어렵고 기존의 방법에서는 현상의 한 일면에만 주목한 것이나 객관성이 떨어지는 경우가 적지 않다. 예를 들면 JIS규격으로 되어 있는 로스 마일즈(Ross-Miles)법 ¹⁾ 은 샘플을 자연 낙하시킴으로써 거품을 만들고 직후와 일정 시간 경과 후 거품의 높이를 평가하는데 이는 거품의 부피 변화에만 착안한 방법이다.

그림1 Dynamic Foam Analyzer DFA100과 측정원리

또한 관능평가에서는 사람 손의 감촉으로 거품의 상태를 판단하는 패널테스트가 있는데 ‘쫀득한 거품’ 등 주관적이고 추상적인 평가가 된다는 점은 부인할수 없다. 이러한 방법으로 평가가 어려운 중요한 항목 으로서 경시적(経時的)인 거품크기의 변화를 들 수 있다. 거품크기는 촉감과 거품의 꺼짐, 경우에 따라서 세정력에도 영향을 미치지만 그동안 다이나믹하게 변화 하는 거품크기를 정밀하게 평가하는 방법이 없어 오랫동안 요구되어 왔다.

여기에서는 전자동에 의한 경시적인 거품크기 분석을 가능하게 한 독일 KRÜSS사의 Dynamic Foam Analyzer DFA100의 측정원리 뿐만 아니라 측정사례로 펌프 폼 형태 핸드소프의 평가 결과를 나타낸다.

표면장력계나 접촉각 측정기를 제조하는 KRÜSS 사가 개발한 Dynamic Foam Analyzer DFA100은 액체의 기포력(foaming power)과 거품안정성(foam stability)을 기계적으로 평가하는 것을 목적으로 개발된 장치이다(그림1). 액체 샘플을 유리 컬럼에 채취하고 바닥에 설치한 미세한 구멍이 뚫린 유리필터를 통해 가스 배출(purge)하여 기포를 생성하고 높이마다 빛의 투과 강도를 측정함으로써 거품의 높이와 액면의 높이를 모니터링 한다.

가스 배출은 미리 설정한 시간이나 거품 높이에 도달할 때까지 진행되며 그 후에는 자동으로 안정성을 모니터링 하는 단계로 이행한 다. 기포력의 결과는 최대 거품 높이가 아니고 일정한 거품 높이에 도달할 때까지의 시간으로 나타내며 측정 종료와 동시에 자동 계산된다.

速水響平(하야미즈 교헤이, Kyohei Hayamizu)

※ 이 기사는 프레그런스저널코리아에 수록된 기사입니다. 이 기사의 전체 내용은 프레그런스저널코리아 2018년 9월호에서 확인하실 수 있습니다.