카르복시메틸화 셀룰로스 나노피브릴을 이용한 마스크팩 시트 제조에 관한 연구

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, an eco-friendly mask pack sheet system with enhanced water absorption as well as improved physical properties, while providing a soft feel, was established through a bar-coating-based fiber finishing method. For this purpose aqueous solution containing carboxymethyl cellulose nanofibrils(c-CNF) was bar-coated onto cotton non-woven fabrics(COF), followed by drying to generate a sheet form. As a result, the c-CNF/COF exhibited enhanced tensile strength, water absorption, and coefficient of friction coefficient. We observed the increase in weight proportional to the amount of the coated c-CNF, whereas the thickness decreased due to compression during the bar-coating. Despite the formation of a non-porous structure, the addition of c-CNF led to substantial improvement in water absorption capacity. Furthermore, the c-CNF/COF showed longer drying times, a reduced friction coefficient, and enhanced mechanical properties. Cytotoxicity evaluation confirmed the biocompatibility of the c-CNF/COF. This study underscores the feasibility of utilizing the c-CNF to produce non-woven fabrics for the development of eco-friendly mask-pack sheets, which allows us to explore potential applications in the cosmetics industry.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 바코팅 섬유 마감 공정이 수분 흡수성과 물성을 향상시키고 사용감이 부드러운 친환경 마스크 팩 시트를 제조할 수 있음을 소개한다. 카르복시메틸셀룰로스 나노피브릴(carboxymethyl cellulose nanofibrils, c-CNF)이 분산된 수용액을 면부직포(cotton non-woven fabrics, COF)에 바코팅(bar-coating)하고 건조하여 마스크팩 시트를 제조하였다. 제조한 시트는 향상된 인장강도, 수분 흡수성, 마찰계수 등을 보였다. 시트의 무게는 코팅된 c-CNF의 양에 비례하여 증가한 반면, 공정중 압축으로 인해 두께가 감소함을 확인하였다. c-CNF의 코팅은 비다공성 구조의 형성에도 불구하고 수분 흡수성을 향상시켰다. 또한, 시트는 건조 시간이 길어지고 마찰계수가 감소하며 기계적 물성이 개선되었다. 시트의 세포 독성 평가 결과 생체적합성이 우수함을 확인했다. 본 연구에서 개발한 친환경 마스크팩 시트 제조 기술은 화장품 산업에서 기반기술로 다양하게 활용될 것으로 기대된다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 제2장 이론 3
• 1. 마스크팩 3
• 2. 셀룰로스 부직포 6
• 제3장 실험 재료 및 방법 8
• 1. 재료 및 시약 8
• 2. c-CNF/COF의 제조 8
• 3. c-CNF/COF의 특성 분석 9
• 가. 표면 모폴로지 관찰 및 중량과 두께 측정 9
• 나. 기계적 물성 분석 9
• 다. 수분 흡수성 측정 10
• 라. 건조시간 및 잔류 수분량 분석 11
• 마. 마찰계수 측정 12
• 4. 세포배양 및 c-CNF/COF 용출물 제조 13
• 5. 세포 생존율 및 세포 모폴로지 분석 13
• 제4장 연구결과 15
• 1. FE-SEM을 이용한 표면 모폴로지 관찰 15
• 2. c-CNF의 코팅양에 따른 무게와 두께 변화 19
• 3. 수분 흡수성 평가 21
• 4. 건조 시간 및 잔류 수분량 측정 결과 23
• 5. 마찰계수 측정 결과 25
• 6. 기계적 물성 측정 결과 27
• 7. 세포 독성 분석 결과 30
• 제5장 결론 34
• 참고문헌 35
• ABSTRACT 41