매년 모든 화장품의 1/4이 신제품이거나 개선된 버전일 정도로 혁신 주도형 시장에서, 개인 위생 용품 제조 업체는 적합한 세척 및 소독 절차를 정의하고 구현하기 위해 애쓰며 하나의 사이트에서 다양한 제형을 취급할 때는 더욱 신중해야 합니다.

개인 위생 산업에서는 미용 및 개인 위생에 사용하는 다양한 소비재를 생산합니다(예: 스킨케어, 헤어케어, 개인 위생 용품, 향수, 자외선 차단제, 메이크업 제품). 이러한 분야 모두는 유사한 세척 문제, 장비 설계, 규제 요건 문제를 안고 있습니다.

세척 공정 최적화는 해당 기업이 세운 지속가능성 목표(물, 세제, 에너지 등의 소비 절감) 달성과 운영 비용 및 가동 중단 시간을 줄이는 데 매우 중요합니다.

2개 시리즈 중 첫 번째에 해당하는 이 기사의 목적은 화장품 제조 업체가 흔히 직면하는 세척 문제와 산업 요건에 대해 설명하는 것입니다. 시리즈 두 번째 부분에서는 업계가 설정한 요건을 준수하면서 세제 선택부터 현장에서 사용하는 장비의 올바른 설치에 이르기까지 세척 및 소독 절차를 최적화하는 방법에 관한 초기 지침을 제공합니다.

1) 세척 과제 및 업계 요건 이해

오늘날 화장품 제조 업체의 주요 과제 중 하나는 끊임없이 진화하는 시나리오에서 제조 운영을 효율적으로 유지하는 것입니다.

"평균적으로 대기업은 약 10,000개의 다양한 화장품 제품 포트폴리오를 보유하며 해마다 제품의 약 25%~30%를 성분 재조합합니다. 이러한 재조합 중 약 10%는 시장이나 화장품 업계에 새로 등장한 성분이 좌우합니다. 대기업은 매년 약 80개의 새로운 성분을 제품 포트폴리오에 도입합니다."¹

 이러한 끊임없는 혁신 외에도 다기능 프리미엄 화장품에 대한 수요 증가로 제형 복잡성을 증가하는 경향은 생산자들이 최적의 세척 절차 정의를 더욱 어렵게 만듭니다(세척이 어려운 주요 성분에 대한 설명은 1.1 문단 참조).

개인 위생 산업에서 세척 제품의 선택에 영향을 미치는 또 다른 중요한 시장 트렌드는 광고로 인한 친환경적이고 생물학적으로 추출한 화장품 성분 중요성의 부상입니다. 최종 화장품에 대해 특정 천연 또는 오가닉을 표방할 수 있게 되는 것 이외에도 점점 더 많은 업계 리더들이 혁신적인 방법을 모색하고 있는 오늘날, 친환경 세제는 기업의 지속가능성 목표 달성을 좌우하는 핵심이 될 것입니다.

마지막으로, 많은 다국적 기업에서는 최종 제품의 품질을 더 잘 제어하기 위해서라도 글로벌 세척 전략을 세우는 것이 중요합니다. 전 세계적으로 많은 수의 개인 위생 제품이 서로 비슷한 원료로 생산되지만 지역 제조 현장마다 현지에 맞는 화장품을 생산하는 일도 흔합니다. 따라서 제조 장소에 따라 세척할 토양과 장비, 조건 설정이 다를 수 있으므로 모든 세척 솔루션을 어느 곳이나 동일하게 일괄 적용할 수 있는 것이 아니며 현지에 맞게 최적화해야 합니다.

화장품과 의약품 모두에 대한 FDA 규정을 화장품 제품이 충족하는지, 그리고 미국에서 판매할 예정인지와 관계없이 세척 유효성 검사에는 지역별로 차이가 있을 수 있습니다. 비듬 방지 샴푸, 불소 함유 치약, 자외선 차단 효과가 있는 메이크업 등이 일반적으로 그러한 범주에 속합니다.

1.1) 세척이 어려운 성분 및 요건

업계에서 일반적으로 사용하는 다음 항목의 다양한 성분 그룹이 대표적이며 사용 세제에 대한 몇 가지 권장 사항이 있습니다. 이 그룹 내 새로운 조합 또는 유사한 기능을 가진 새로운 물질이 흔히 개발됩니다.

밀랍성 오염

다량의 밀랍성 오염은 특유의 소수성으로 인해 오염에 대한 액성 세척 효과가 떨어집니다. 물을 튕겨내면서 넓은 면적의 표면에 끈끈한 유성 또는 밀랍성(지방) 층을 형성하기도 하고 제품 잔류물이 남기도 합니다. 따라서 세척할 때는 특별히 습윤 계면활성제(토양 침투 개선)와 가용화를 촉진하는 보조 계면활성제의 시너지 작용을 활용하여 수행합니다. 성분 결합 효과는 지방 및 점성 위상 분산에 유리합니다.

워터프루프 립스틱:

그림 1 비특이적 세제와 밀랍성 오염 제거를 위해 특별 제조한 세제의 세척 성능 비교를 위한 스테인리스강 표면

실리콘

쉽게 세척할 수 있는 실리콘도 일부 있지만 시판하는 대부분의 제품은 극도의 소수성을 갖도록 제조되었습니다. 따라서 방수성이 우수한 제품을 만드는 반면 동시에 장비 표면에서 제품을 세척해내기는 어려워집니다. 엄선한 계면활성제 혼합물을 사용해야 세척이 가능합니다.

실리콘 함유 데오도란트 스틱

그림 2 비특이적 세제와 실리콘 함유 제품 제거를 위해 특별 제조한 세제의 세척 성능 비교를 위한 스테인리스강 표면

높은 안료 부하량

안료는 대개 산화철과 같은 무기물질이 주성분입니다. 안료 덕분에 아름다운 색을 낼 수 있지만 장비 표면에 화학적으로 제거하기 어려운 찌꺼기나 얇은 가루막이 남을 수 있습니다. 계면활성제와 킬레이트제의 시너지 작용을 활용해야 효과적으로 세척할 수 있습니다.

착색성 자외선 차단제:

그림 3 비특이적 세제와 고부하 안료 제거를 위해 특별 제조한 세제의 세척 성능 비교를 위한 스테인리스강 표면

높은 미네랑 부하량

점토, 운모, 카올린과 같은 내용물은 장비 표면에 잔류물을 남깁니다. 손으로 쉽게 닦아낼 수 있지만 비활성 특성으로 인해 화학적 제거가 매우 어려울 때도 있습니다. 계면활성제와 킬레이트제의 시너지 작용을 활용해 세척해야 합니다.

머드팩:

그림 4 비특이적 세제와 고부하 미네랄 제거를 위해 특별 제조한 세제의 세척 성능 비교를 위한 스테인리스강 표면

전반적으로 종종 제거하기가 매우 어려운 까다로운 오염물과 성분 문제가 있는 개인 위생 산업이야말로 더욱 혁신적이고 민첩하게 움직인다고 할 수 있습니다. 따라서 세척 문제를 해결하려면 매우 효과적인 세제가 필요합니다.

업계 세척 기준에는 ISO22716/2007: 화장품 우수 제조 기준(GMP) 2이 적용됩니다. GMP는 세척을 '표면에서 일반적으로 눈에 보이는 오염을 분리하고 제거한 정도의 청결 및 외관 수준을 보장하는 모든 작업'(2.8항 참조)이라고 설명합니다.

또한, 장비를 동일한 제품의 연속 생산 또는 연속 배치 생산에 할당하는 경우 장비를 세척하고 필요에 따라 적절한 간격으로 소독해야 한다고도 설명합니다.²

IFS HPC 표준은 4.6.1항에서 '…위험 분석 및 관련 위험 평가에 기반해 세척 및 소독 일정을 정해 실시해야 한다'고 명시합니다. 더불어 세척에 사용하는 제품과 사용 지침, 세척 및/또는 소독 영역을 포함한 데이터를 명시해야 하며 세척 빈도도 지정해야 한다'고 설명합니다. ³

청소 및 위생 절차를 구현하고 유지하는 방법을 설명하는 지침 문서는 여럿 있습니다. 여러 방법이 있겠지만 세제 및 소독제 공급 업체를 통해 특정 표준을 구현하여 모든 요건을 충족하는 방법도 있습니다.

1.2) 천연 인증 및 엄선한 규정 준수 세제 및 소독제

개인 위생 용품 회사의 대부분의 마케팅 전략은 화장품에 친환경 및 생물 추출 성분을 사용했음을 강조하는 것입니다.

진화하는 산업을 위해 새로운 세제를 개발할 때 생태학적 고려 사항을 해결해야 합니다. 시장에 친환경 상표를 인증하는 여러 단체(Ecocert, Cosmos, NATRUE, BDIH 인증 천연 화장품)가 있으며 관련 규정을 준수하는 세척과 소독 제품을 제공할 수 있으려면 여러 단체에서 설정한 요건을 이해해야 합니다.

화장품 세척에 용제는 아직도 사용되고 있습니다. 수성 세제로 전환하는 것이야말로 세척 절차의 생태발자국 개선을 위한 첫 걸음입니다. 이러한 대체로 작업자의 안전도 개선할 수 있습니다.

킬런트와 계면 활성제는 생태발자국에 영향을 미치는 세제 제제의 주성분입니다.

킬런트

미네랄 성분이 많은 화장품 취급에는 전통적으로 EDTA(에틸렌디아민테트라아세트산의 테트라소듐염)을 세제 성분으로 사용해왔습니다. EDTA는 환경에 오랫동안 남는 물질입니다. EDTA에 대한 주된 우려점은 환경에 남아 중금속 생체 이용률과 재동원 과정에 기여한다는 것입니다.⁵

EDTA를 대체하는 대안으로 제형에 포스포네이트를 사용하는 것이 해결책인 것으로 입증되었습니다. EDTA와 마찬가지로 포스포네이트의 생분해성도 매우 떨어집니다. 그러나 적어도 포스포네이트는 하수처리장에서 침전되어 제거할 수 있으며 나머지 잔류물은 수생 생물에 대해 독성이 없습니다. 일부 국가는 하수처리장의 P(인) 함량을 제한합니다. 이러한 제한 사항은 전 세계적으로 세제에 함유된 인 화합물 사용에 영향을 미칩니다.

자연 속에서 킬레이트화는 식물 광합성과 동물의 산소 수송의 맥락에서 널리 퍼진 반응입니다. 합성 킬런트는 질소 원자가 산소와 결합하여 복합형성핵 역할을 하는 것과 동일한 작용 방식을 가집니다. 기존 착화제와 비교했을 때 매우 우수한 생분해성을 가진 이 화합물은 생태학적 관점에서 세제에 사용하기에 적합한 탁월한 대안입니다.

계면활성제

개인 위생 산업 분야 지속가능성에 대한 고려가 늘어남에 따라 세제 관련 공급 업체는 친환경 상표가 붙은 계면활성제, 이상적으로는 상표에 GHS 위험 문구가 없거나 최소한으로 표시된 계면활성제를 사용해야 할 책임이 늘어나고 있습니다. 인증된 계면활성제는 책임있는 소싱을 통해 환경을 보호하고 전체 수명 주기 동안 폐기물과 오염을 줄입니다.

당사의 도전 과제는 상표에 GHS 픽토그램이 없게 하면서도 성능면에서 기존 제형에 떨어지지 않는 세제를 제형하는 것입니다. 그러한 세제는 쉽게 생분해되며 매우 우수한 독성 프로필을 갖추어야 합니다.

1.3) 공정 장비: 공통 과제 및 요건

개인 위생 산업에서는 정말 다양한 제품을 제조하기 때문에 사용하는 공정 장비도 다양할 수밖에 없습니다. 단순한 소형 부품(버킷, 비커, 스푼)이나 혼합기부터 첨단 전용 용해기나 균질기까지 다양한 장비가 있습니다. 이러한 장비는 주로 특정 제품 제형 생산을 위해 설계되기 때문에 세척 및 소독과 관련하여 각기 다른 문제가 있습니다.

실제로 업계의 많은 공장에서 세척 및 살균 관련 문제를 야기하는 비위생적인 설계의 장비를 여전히 사용하고 있습니다. 몇 가지 일반적인 예를 보면 배관의 미사용관, 청소 주기 내 닿지 않는 곳, 순환 없음, CIP 청소 가능성 등이 있습니다.

새 장비의 경우에는 장비 관련 EHEDG(유럽위생규격기관) 지침에 따를 것을 권장합니다.⁴

현재 장비 요건은 미용 GMP² 5항에서 다음과 같이 규정합니다. '장비는 의도 목적에 적합하고 세척할 수 있어야 하며, 필요에 따라 살균하고 유지해야 한다.'

요약

개인 위생 산업에서 사용하는 원료의 다양성과 빠른 변화는 세척이 어려운 제제의 경우를 중심으로 세척 과정에서 문제를 일으킬 수 있습니다. 제조 장비를 대규모로 사용할 경우 효율성을 크게 떨어뜨리는 일부 비위생적 설계를 찾아내어 문제를 해결해야 운영 비용, 가동 중지 시간을 줄이고 회사가 세운 지속가능성 목표를 달성할 수 있습니다. 이러한 과제를 세제 분야 공급 업체 위생 파트너에게 맡기면 세척 절차를 최적화하여 제조 업체에게 도움이 되고 해당 산업에 적합한 효과적인 세제 추전은 물론 특수 요건 부합성도 해결할 수 있습니다(예: 천연 인증서 제공 단체의 표준 준수).

참고

1. https://cosmeticseurope.eu/cosmetics-industry/innovation-and-future-trends-cosmetics-industry/
2. ISO 22716/2007, 화장품 우수 제조 기준(GMP) - 우수 제조 기준 관련 지침, 검토 2017
3. IFS HPC 버전 2 지침, 2016년 12월; https://www.ifs-certification.com/images/standards/ifs_hpc2/documents/IFS-HPC-v2-Guideline2.pdf
4. 유럽위생규격기관(EHEDG), DOC 8 - 위생 설계 원칙, 3차본, 2018년 3월
5. 유럽​​화학국, 유럽연합 위험평가보고서 에데트산 EDTA PL PL1,49, 2004