마이크로 피브릴 셀룰로오스(microfibrillated cellulose, MFC)란 무엇일까요?

MicroFibrillated Cellulose (MFC)에 대해 들어 본 적이 있습니까? 걱정하지 마십시오. 궁금해 하시는 분들을 위해 저희가 안내해 드리겠습니다. MFC는 천연 원료로 만들어 현재의 석유 기반 기술을 능가하도록 설계된 완전히 새로운 성능의 첨가제입니다. 이 블로그에서는 MFC가 무엇인지, 특성과 기능, 그리고 이를 통해 무엇을 할 수 있는지에 대해 간단히 살펴 보겠습니다.

역사와 배경

MFC는 상업적인 측면에서는 상당히 새로운 개념입니다. 이 개념은 ITT Rayonnier의 Albin Turbak과 그의 팀에 의해 1970년대 말과 1980 년대 초에 실험실에서 처음으로 개발되었습니다. 개발을 하게 된 이유는 섬유질 네트워크를 훨씬 작은 원 섬유로 얽히게 하기 위해 목재 펄프를 우유 균질기(milk homogenizer)에 통과시킴으로써 표면적이 훨씬 높은 새로운 품질의 셀룰로오스를 만들기 위해서였습니다. Turbak 등이 개발한 기술은 1990년대 일본에서 소규모의 관련 활동이 시작되기 전에는 상업적으로 추구되지 않았습니다. 그러다가 2000년대에 여러 회사가 현장에서 연구 활동을 시작했으며 최근에는 노르웨이의 Borregaard를 통해 상업적으로 이용 가능한 재료로 탄생하게 되었습니다.

Biofuels Digest는 2014 년에 "당신이 숲에서 만들 수 있는 가장 특이하고 재미있는 제품일지도 모르며, 석유 화학 제품으로 만든 제품을 대체할 수도 있는 새로운 재료입니다"라는 문구를 사용하면서 이 주제에 관한 기사를 발표했습니다. 이 새로운 환경 친화적인 성능 향상제는 보다 지속 가능한 방식으로 현재 사용 가능한 오일 기반 기술과 동일한 작업을 수행할 수 있습니다. 현재의 기후 변화와 CO2 footprint를 개선시키기 위한 환경에서 MFC는 유성 제품과 함께 동등하게 수행/기능하는 선택지로 아젠다가 되어가고 있습니다. MFC는 셀룰로오스 섬유가 피브릴화된(즉, 모 섬유가 더 많은 수의 더 얇은 섬유로 분리됨을 의미) 바이오 정유소(bio refineries) 및 연구소에서 만들어진 새로운 혁신입니다. MFC는 고품질의 피브릴 제품에 새로운 특성을 부여해 주는데 이는 증가된 표면적을 생성하기 때문에 그렇습니다. MFC는 일반적으로 소프트우드 및 하드우드뿐만 아니라 채소까지도 공급원이 될 수 있습니다. 즉, MFC는 시장에서 가장 지속 가능한 대안 중 하나라는 것입니다.

MFC의 특징

MFC의 이러한 새로운 특성에는 어떤 것들이 있을까요? 가장 큰 비밀 병기는 방대한 표면적입니다. 특정 맥락에서 이것을 얘기하자면, 1gram의 MFC는 약 200m2 넓이의 큰 집 바닥을 덮을 수 있습니다. 이것은 물론 제품을 적용하기 위해 어떤 과정을 거쳤는지, 생산자가 섬유를 피브릴화(박리)할 수 있는 능력에 크게 의존합니다. 거대한 표면적은 본질적으로 친수성인 많은 수의 OH(hydroxyl) 그룹을 제공하며, 근접해 있는 물을 신속하게 휘어 잡습니다. 이것은 매우 높은 보수 보유량(물 보유 능력)을 통해 확인할 수가 있습니다. 종종 자체 체중의 40배 이상의 물을 머금기도 합니다.

이 제품의 비수용성 특성은 높은 pH에 대한 내성 및 온도에 대한 안정성을 제공합니다. 이는 상대적으로 까다로울 수 있는 환경에서도 기회를 열 수 있음을 의미합니다.

MFC 기능