노닐페놀 에톡실레이트 계면활성제 대체용 환경 친화적 비이온 계면활성제의 계면 특성에 관한 연구

[카리]

대표적인 비이온 계면활성제인 노닐페놀 에톡실레이트(NPE)는 우수한 물성으로 인해 산업, 유제 및 코팅, 세탁, 세제, 금속 청소 등 다양한 분야에서 사용되어 왔으나, 낮은 생분해성, 높은 독성 및 수생환경에 악영향을 끼치는 물질로 판명되어 그 사용이 제한되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 NPE를 대체하기 위한 아릴계, 비아릴계 및 실리콘계 계면활성제 9종의 CMC (critical micelle concentration), 표면장력, 계면장력, 거품 물성, 접촉각과 같은 기본적인 계면 특성과 세정제로의 적용을 위한 상평형, 유화력 및 세정력 실험이 수행되었다.
NPE 대체 비이온 계면활성제 9종의 CMC 값은 약 10-4 mol/L정도로 기존의 비이온 계면활성제의 평균적인 범위 안에 위치하였으며, CMC에서의 표면장력은 20.19 mN/m∼43.91 mN/m로 다양하게 측정되었다. 계면활성제의 거품반감기는 500∼1500 s로 NPE와 유사하거나 더 높은 거품 안정성을 가지며, n-hexadecane과의 24 h 후의 유화지수는 23.30%∼58.00%로 비아릴계 및 실리콘계 계면활성제의 유화력이 아릴계 계면활성제에 비해 좀 더 높게 측정되었다. 한편, 공인기관에서 계면활성제의 세정력 실험을 진행한 결과, 비아릴계 계면활성제 E와 실리콘계 계면활성제 H의 세정력이 실제 세정제로 사용되는 PLA, LAS 계면활성제와 유사하거나 더 높은 세정력을 나타냈으며, 특히 비아릴계 계면활성제 E의 세정력은 66.5%로 64.5%인 NP10보다도 우수한 세정력을 보였다. 따라서 본 연구에서 소개된 NPE 대체 계면활성제 9종 중 비아릴계 계면활성제 E와 실리콘 계면활성제 H는 NPE를 대체할 만한 계면활성제라고 판단할 수 있으며, 특히 E는 NPE 대체 세정제로 적용할 수 있다고 판단된다.

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