Journal of Adhesion and Interface (접착 및 계면)

The Society of Adhesion and Interface, Korea (한국접착및계면학회)
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Effect of Methanol on Reverse Self-assembled Structures of Surfactant and Sugar Alcohol Mixtures

계면활성제와 당알코올 혼합물의 역 자가조립 구조체에 대한 메탄올의 영향

  • Yeong-Min Lee (Department of Chemical Engineering, The Kumoh National Institute of Technology) ;
  • Yo-Han Lee (Department of Chemical Engineering, The Kumoh National Institute of Technology) ;
  • Hee-Young Lee (Department of Chemical Engineering, The Kumoh National Institute of Technology)
  • 이영민 (금오공과대학교 화학공학과) ;
  • 이요한 (금오공과대학교 화학공학과) ;
  • 이희영 (금오공과대학교 화학공학과)
  • Received : 2024.08.06
  • Accepted : 2024.08.14
  • Published : 2024.09.30
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Abstract

Lecithin, a type of surfactant, can self-assemble into spherical (or ellipsoidal) reverse micelles in nonpolar organic solvents such as hexane. When a sugar alcohol like D-sorbitol is added to a lecithin solution, the spherical reverse micelles can convert into reverse cylindrical micelles as their length increases in one direction. This transformation can lead to changes in rheological properties, such as an increase in viscosity, when the number and length of the formed reverse cylinders are enough to entangle with each other. Although sugar alcohols have very low solubility in organic solvents, they can dissolve when present with lecithin through hydrogen bonding with the hydrophilic head of lecithin. This study aims to analyze in detail the characteristics of reverse cylindrical micelles and the associated rheological changes in a lecithin and sugar alcohol mixture with the addition of methanol using small angle X-ray scattering and rheological measurements.

계면활성제의 한 종류인 레시틴은 헥세인과 같은 무극성 유기용매 상에서 구(혹은 타원)형의 역 마이셀로 자가조립된다. 이러한 레시틴 용액에 D-솔비톨과 같은 당알코올이 첨가될 때 구형의 역 마이셀은 한 축 방향으로 길이가 늘어남에 따라 실린더형 역 마이셀로 변환될 수 있고, 형성된 역 실린더의 길이와 수가 충분하여 서로 얽히게 될 때 점도가 증가하는 등의 유변학적 변화가 생긴다. 당알코올은 유기용매상에서의 용해도가 극히 낮지만, 레시틴과 함께 존재할 때, 레시틴의 친수성 머리 부분과의 수소 결합을 통해 용해될 수 있다. 이러한 레시틴과 당알코올의 혼합물에 메탄올을 첨가하여 실린더형 역 마이셀의 특성 및 이에 관련된 유변학적 변화를 소각 X-선 산란 분석기 및 유동계를 활용하여 자세히 분석한다.

Keywords

Acknowledgement

This paper was supported by Kumoh National Institute of Technology (202103770002).

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