항균 비누

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항균 비누는 손이나 몸의 세균을 죽이기 위해 고안된 클렌징 제품입니다. 이 비누는 항균 특성을 가진 성분과 세제 첨가제를 혼합하여 액체 또는 막대 형태로 만듭니다.

배경

항균 비누는 원래 땀에 대한 박테리아의 작용으로 인한 체취를 제어하기 위한 탈취 비누로 판매되었습니다. 바 형태로 판매되는 이러한 제품은 1950년대 Dial 및 Lifebouy와 같은 잘 알려진 브랜드 이름으로 인기를 얻었습니다. 이러한 바 비누의 대부분은 오늘날에도 여전히 사용 가능하지만 손 소독에 사용되는 액체 항균 비누는 점점 더 대중화되고 있습니다. 주요 브랜드로는 Lever's Caress, Dove's Liquid 및 Proctor 및 Gamble's Oil of Olay 액체가 있습니다. 소비자용 제품 외에도 의료 전문가가 사용할 수 있는 다른 항균 클렌저가 있습니다. 이러한 전문 제품에는 수술용 스크럽, 상처 소독제 및 상처 세척제가 포함됩니다. 미국에서는 항균성 주장을 하는 모든 비누가 세균을 죽이기 위해 판매되기 때문에 일반의약품(OTC)으로 분류됩니다. 이 지정은 식품의약국(FDA)이 제시한 지침을 준수하는 한 처방전 없이 구입할 수 있음을 의미합니다. 이러한 지침은 사용할 수 있는 활성 성분, 만들 수 있는 주장 등을 지정하는 모노그래프로 알려진 문서에 설정되어 있습니다. 1998년 현재 FDA는 항균 비누에 대한 최종 모노그래프를 발행하지 않았지만 지난 25년 동안 일련의 임시 최종 모노그래프(TFM)를 발행했습니다.

1974년에 출판된 최초의 제안된 논문에서는 공식적으로 항균 클렌저를 피부 유기체에 대한 생체 내 및 시험관 활성을 갖는 활성 성분을 함유하는 비누로 정의했습니다. 또한 항균 클렌저를 항균 비누, 건강 관리 개인 손 씻기, 수술 전 환자 피부 준비, 피부 소독제, 피부 상처 클렌저, 피부 상처 보호제, 수술용 스크럽 손 비누의 7가지 범주로 분류할 것을 제안했습니다. 1978년 FDA는 TFM을 발행하여 1974년에 제안된 범주와 정의의 공식 채택을 시작했습니다. 이 잠정 논문에서는 제품에 탈취 및 체취 감소와 같은 용어를 사용할 수 있도록 허용했습니다. 그러나 이 버전의 모노그래프는 완성되지 않았으며 1991년 FDA는 다른 규칙을 가진 또 다른 TFM을 발행했습니다. 1991년 TFM은 응급처치 방부제를 피부 방부제, 상처 세척제 및 상처 보호제를 포함하는 다른 범주로 분리했습니다. 이후의 논문에서는 소비자 제품과 전문 제품을 별도의 범주로 분류했습니다. 그런 다음 1994년에 놀라운 움직임으로 FDA는 소비자를 위해 특별히 항균 클렌저를 인정했던 이전의 잠정적인 모노그래프를 뒤집었습니다. 1994 TFM은 가정용 항균 비누를 직접 허용하지 않습니다. 이러한 제품을 금지하지는 않지만 별도의 규칙을 설정하지는 않습니다. 따라서 소비자 제품은 전문 건강 관리 제품과 동일한 활성 성분을 사용해야 합니다. 더 중요한 것은 전문 제품이 할 수 있는 동일한 유형의 주장으로 제한된다는 것입니다. 이는 소비자 제품이 의료 제품과 요구 사항이 다르기 때문에 문제가 됩니다. 예를 들어, 데오도란트 비누는 체취를 조절하기 위한 반면 전문 수술용 스크럽 제품은 그렇지 않습니다. 반면 전문가용 제품은 하루에 최대 50회까지 사용할 수 있을 만큼 안전해야 하지만 소비자용 제품은 일반적으로 하루에 두세 번 이상 사용하지 않습니다. 이러한 이유와 기타 이유로 많은 비누 제조업체는 소비자 제품과 전문 제품을 별도로 규제해야 한다고 생각합니다. 그러나 FDA는 이에 동의하지 않는 경향이 있습니다. 항균 비누의 규제 상태는 아직 잠정적입니다. 단행본은 아직 완성되지 않았으며 업계 전문가들은 2000년 이후까지 준비되지 않을 것으로 예상합니다.

오늘날 미국에서 항균 제품의 연간 매출은 6억 달러에 이르렀습니다. 그러나 체취를 조절하기 위한 많은 항균 데오도란트 바 비누는 대부분 발한 억제제/데오도란트로 대체되었습니다. 항균 비누 시장의 성장은 주로 액체 손 세정제의 판매 증가에서 비롯되었습니다.

디자인

항균 비누는 세균을 안전하게 죽이고 피부를 정화하도록 설계되었습니다. 따라서 조제자는 제품이 효과적인 유기체의 유형과 제품이 작동하는 데 필요한 시간을 고려해야 합니다. 조제자는 또한 몇 가지 예를 들면 거품 품질, 거품 발생 속도, 헹굼성 및 피부 느낌과 같은 세정과 관련된 요소를 고려해야 합니다. 또한 제품의 미적 품질(모양과 냄새)도 평가해야 합니다. 그러한 제품을 만드는 화학자는 이러한 모든 요소를 ​​다루어야 합니다. 화학자는 공식(성분과 사용된 양을 식별하는 레시피), 제조 절차(제품을 만드는 방법을 지시함) 및 제품 사양(완성된 비누의 품질을 설명함)을 설계해야 합니다.

원자재

물은 항균비누에서 가장 풍부한 성분인데, 그 이유는 물이 다른 성분의 담체 및 희석제로 사용되기 때문입니다. 경수에서 발견되는 이온이 특정 세제를 방해할 수 있기 때문에 탈이온수 또는 증류수는 클렌징 제품에 사용됩니다. 공식은 40-80%의 물을 포함할 수 있습니다. FDA는 아직 어떤 유효성분을 법적으로 허용할지 공식적으로 결정하지 않았지만 현재 업계에서 항균제로 일반적으로 사용되는 두 가지 성분이 있습니다. 하나는 바 비누에 사용되는 3,4,4'-트리클로로카바닐리드(일반적으로 트리클로카반이라고 함)입니다. 더 일반적인 다른 성분은 액체에 사용되는 2-하이드록시-2',4,4'-트리클로로디페닐 에테르(상업적으로는 트리클로산으로 알려짐)입니다. 이러한 성분은 세포 내용물을 변성시키거나 미생물의 대사를 방해함으로써 작용합니다. 0.5%의 낮은 수준에서 작동합니다. 둘 다 광범위한 미생물에 대해 효과적입니다.

일반 가정용 및 퍼스널 케어 클렌징 제품에 사용되는 것과 동일한 유형의 세제 성분을 사용하여 항균 비누를 만듭니다. 세제와 비누는 기술적으로 계면활성제로 알려져 있으며, 이는 먼지와 기름을 용해시키는 능력이 있는 물질입니다. 계면활성제는 제품의 거품 생성 능력을 담당합니다. 화학자는 천연 오일이 피부에서 벗겨지는 것과 같은 부정적인 영향을 최소화하면서 거품과 클렌징 특성을 최적화하기 위해 계면활성제를 함께 혼합해야 합니다. 계면활성제는 두 가지 범주로 느슨하게 분류됩니다. 거품과 세정을 담당하는 1차 계면활성제; 그리고 1차계면활성제와 함께 작용하여 거품을 더 크리미하게 만들고 피부의 감촉을 개선하는 등의 역할을 합니다. 일반적인 1차 계면활성제는 알킬 설페이트, 알킬 에테르 설페이트, 올레핀 설포네이트 및 양쪽성 물질을 포함합니다. 이러한 재료의 블렌드는 일반적으로 공식의 20-40%를 구성할 수 있습니다. 2차 계면활성제는 아미드, 베타인, 술타인 및 알킬 폴리글루코사이드와 같은 물질일 수 있다. 이들은 일반적으로 비용 지침을 유지하면서 거품 및 클렌징 특성을 최적화하기 위해 혼합됩니다. 그들은 일반적으로 공식의 요구 사항에 따라 1-10% 범위에서 사용됩니다.

공식의 다른 측면을 수정하기 위해 다양한 다른 성분이 추가됩니다. 여기에는 증점제, 향료, 착색제, 진주광택제, 방부제 및 주요 성분이 포함됩니다.

증점제는 제품의 점도를 증가시킵니다. 염은 음이온성 계면활성제를 포함하는 시스템을 두껍게 하기 위해 첨가될 수 있습니다. 또한 제어를 위해 다른 재료를 추가할 수 있습니다. 탱크에 추가되는 첫 번째 성분은 일반적으로 가장 풍부한 성분이기 때문에 일반적으로 물입니다. 다른 성분은 제조 절차에 지정된 대로 탱크에 추가됩니다. 배치가 실온으로 냉각될 때 열에 민감한 성분이 추가됩니다. 제품이 어떻게 흐르는지. 이를 위해 검, 전분 및 고분자 재료가 0.1-1%로 사용됩니다.

향수는 베이스의 냄새를 가리고 소비자의 관심을 높이기 위해 추가되는 아로마 화학 물질입니다. 이들은 함께 혼합된 다양한 천연 및 합성 재료일 수 있습니다. 사실, 향기는 수십 개의 개별 구성 요소로 구성될 수 있습니다. 혼합 향이 세제 베이스와 호환되는지 확인해야 합니다. 향수는 일반적으로 0.1~1% 범위에서 사용됩니다.

제품의 외관을 개선하기 위해 착색제가 포함될 수도 있습니다. 일부 세제는 고유한 노란색을 띠며 제품의 외관을 개선하기 위해 염료를 첨가할 수 있습니다. 화장품에 사용되는 착색제는 FDA에서 관리하며 D&C(의약품 및 화장품) 또는 FD&C(식품, 의약품 및 화장품)로 지정됩니다. 이러한 재료는 매우 낮은 수준(100분의 1% 미만)으로 사용됩니다.

펄라이징제가 함유되어 포뮬러를 불투명하게 하고 보다 기분 좋게 보이게 합니다. 이들은 일반적으로 글리콜 스테아레이트와 같은 지방 알코올 유형의 재료이지만, 티타늄 코팅된 운모를 사용하여 제품에 매력적인 진주 모양을 부여할 수도 있습니다. 이러한 재료는 1% 이하로 사용됩니다.

액체 비누에는 미생물 증식을 방지하기 위해 방부제가 첨가됩니다. 제품에 다른 항균제가 포함되어 있지만 이는 피부 유기체를 죽이도록 설계되었으며 곰팡이 및 곰팡이와 같은 다른 미생물로부터 제품을 보호하기에 적절하지 않을 수 있습니다. 따라서 광범위한 스펙트럼 보호를 제공하기 위해 추가 방부제를 공식에 추가할 수 있습니다. 방부제는 1% 이하에서 효과적입니다.

다양한 식물 추출물, 단백질, 천연 오일 및 기타 이국적인 재료는 소비자에게 제품의 매력을 증가시키기 위해 조제자에 의해 추가될 수 있습니다.

제조
프로세스

준비 단계

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1 제조를 시작하기 전에 성분을 분석하여 품질 기준을 충족하는지 확인할 수 있습니다. 승인 후, 성분은 사전 무게를 측정하고 제조 중 취급을 용이하게 하기 위해 배치 구역 근처에 보관할 수 있습니다. 배치를 시작하기 전에 장비도 적절하게 준비해야 합니다. 탱크, 배관 라인, 펌프 및 이송 용기는 제조를 시작하기 전에 세척하고 살균해야 합니다. 이 절차는 배치의 미생물 오염을 방지하고 이전 배치에서 사용된 화학 물질의 흔적이 제거되었는지 확인하는 데 도움이 됩니다. 일부 성분(예:특정 양이온 및 음이온 계면활성제)은 양립할 수 없고 반응하여 필터, 펌프 및 이송 라인을 막을 수 있는 불용성 침전물을 형성할 수 있기 때문에 화학적 오염은 배치를 망칠 수 있습니다.

일괄 처리

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2 액체 항균 비누는 일반적으로 대형 스테인리스 스틸 탱크에서 제조됩니다. 이러한 용기는 다양한 크기로 제공되지만 일반적인 배치는 최대 3,000갤런(24,000파운드)입니다. 이러한 탱크의 혼합 및 가열은 일괄 처리 과정에서 주의 깊게 제어되어야 합니다. 제품에 과도한 양의 공기를 휘젓지 않고 좋은 교반을 제공하는 프로펠러 또는 스위프 스타일 믹서를 사용하여 혼합을 수행합니다. 탱크에 증기나 냉수로 채울 수 있는 속이 빈 재킷이 있는 경우 가열(또는 냉각)을 수행할 수 있습니다. 정교한 제조업체는 배치 품질의 일관성을 보장하기 위해 혼합 속도와 온도를 제어하기 위해 자동화된 컴퓨터 시스템을 사용합니다.

탱크에 추가되는 첫 번째 성분은 일반적으로 가장 풍부한 성분이기 때문에 일반적으로 물입니다. 다른 성분은 제조 절차에 지정된 대로 탱크에 추가됩니다. 배치가 실온으로 냉각될 때 열에 민감한 성분이 추가됩니다. 배치는 균질한 제품을 얻기 위해 제어된 온도에서 지정된 시간 동안 혼합되도록 허용됩니다. 일괄 처리가 완료된 후 제품이 충전을 위해 출시되기 전에 사양을 충족하는지 확인하기 위해 샘플을 분석합니다.

충전/포장

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3 제품이 완성되고 승인되면 적절한 패키지에 채울 준비가 된 것입니다. 배칭 후 즉시 충전 장비를 갖춘 컨베이어 라인으로 제품을 펌핑하여 충전을 시작할 수 있습니다. 또는 제품을 임시 저장 탱크로 옮기고 나중에 채울 수 있습니다. 충진 장치는 일련의 노즐로 구성되며 특정 양의 제품을 전달하기 위해 계량됩니다. 플라스틱 병은 호퍼로 공급되고 컨베이어 시스템을 통해 충전 노즐 아래로 향하게 됩니다. 노즐은 각 병에 적절한 양의 제품을 채웁니다. 병을 채운 후 나사형 캡 또는 디스펜싱 펌프로 병을 밀봉합니다. 그런 다음 병은 로트 번호와 잉크젯 프린터가 측면에 만료 날짜를 표시하는 컨베이어 라인을 따라 이동합니다. 그런 다음 병은 배송을 위해 판지 상자에 포장됩니다.

품질 관리

고품질을 보장하기 위해 항균 비누의 제조 절차에는 여러 단계가 포함됩니다. 제품의 기능적, 미적 특성이 시간이 지나도 변하지 않는지 확인하기 위해 제품의 상용화 전에 안정성 테스트를 거쳤습니다. OTC 제품의 유통 기한은 3년입니다. 제조 과정에서 배치가 시작되기 전에 성분의 품질이 화학적으로 테스트됩니다. 일괄 처리가 완료된 후 제품을 테스트하여 성분이 올바른 비율로 추가되었는지 확인합니다. 이러한 테스트 중 일부는 점도 및 pH와 같은 제품의 물리적 특성을 평가합니다. 제품의 항균 특성을 평가하기 위해 다른 테스트가 수행됩니다. 장갑 주스 테스트로 알려진 이러한 테스트는 한 손에 테스트 비누를 사용한 지원자가 착용한 고무 장갑 내부에 모인 땀을 샘플링하여 수행됩니다. 이 장갑 주스는 피부 유기체의 성장을 촉진하기 위해 특별히 코팅된 플라스틱 판에 적용하여 미생물 성장을 테스트합니다. 테스트 장갑에서 성장이 거의 또는 전혀 보이지 않으면 제품이 의도한 대로 작동하고 있다고 가정할 수 있습니다.

부산물/폐기물

항균 비누 배치를 잘못 만들면 상당한 양의 폐기물이 생성될 수 있습니다. 다행스럽게도 이러한 배치 중 상당수는 특정 한도 내에 있는 경우 회수할 수 있습니다. 예를 들어, 특정 성분이 부족한 배치를 조정할 수 있습니다. 마찬가지로 활성제가 많은 배치는 사양 내로 희석될 수 있습니다. 그러나 배치가 외부 물질로 오염된 경우 법이 불량 제품의 판매를 허용하지 않기 때문에 폐기해야 합니다. 제품의 약물 상태 때문에 적절한 지역, 주 및 연방 규정에 따라 폐기해야 합니다.

미래

항균 비누의 미래는 화학적 요인과 규제 요인 모두에 달려 있습니다. 클렌징 제품을 위한 새로운 화학 물질이 지속적으로 개발되고 있습니다. 이러한 새로운 재료는 향상된 거품 또는 세정 특성, 향상된 생분해성, 증가된 순도, 감소된 비용 또는 기타 이점을 제공할 수 있습니다. 이러한 새로운 성분이 미래의 항균 비누 제형에 사용될 것이라는 것은 거의 확실합니다. 항균 비누의 규제 상태와 관련된 요소는 덜 확실합니다. FDA가 모노그래프를 완성할 때까지 이러한 요소는 결정되지 않을 것이며, 이는 향후 몇 년 동안 발생하지 않을 것으로 예상됩니다. 이러한 일이 발생하면 규정을 준수하기 위해 제품을 크게 변경해야 할 수 있습니다.