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[홈케어-폼(foam)] 혹시 안정화된 거품(foam)을 만드시는데 어려움이 있으신가요? 2017-10-31 14:06:27

폼(foam)을 만드는 것, 즉 고체 또는 액체로 기체를 도입하는 기술은 건설, 복합 재료, 홈케어 및 퍼스널케어와 같은 산업에서 필요합니다. 고체 거품은 가벼운 구조와 단열재를 생산하는 방법인 반면 액체 거품을 형성하려면 많은 퍼스널케어와 세제가 필요합니다. 고체 거품을 만들기 위해선 발포제와 주변을 경화시키는 고체(종종 중합체)가 필요한데, 발포제는 고체에 기체 방울(gas bubbles)을 주입합니다. 액체 폼은 주로 계면 활성제와 공기를 혼합하여 만들어집니다. 다른 블로그에서 우리는 거품이 없는 젤 코트(bubble-free gel coat)를 만들기 위해 마이크로 피브릴화된 셀룰로오스(MFC)를 사용하는 방법을 설명했습니다. 연구원이 의도하는 거품(포밍) 구조를 형성하는데도 도움이 될 수 있을까요?

BUBBLES TO YOUR BATH TUB

많은 퍼스널케어 용품은 거품 목욕 제품 또는 샴푸와 같이 사용시 거품을 형성해야 합니다. 거품은 샴푸를 머리에 적용하기 쉽도록 하기 위해서 부분적으로 필요하며, 거품이 효과적이고 고급스러운 제품의 느낌을 주기 때문에 필요합니다. 제품 세척시 안정된 폼은 표면과의 접촉 시간이 길어 지므로 세척 결과가 향상됩니다. MFC는 항복응력(yield stress)이 높고 좋은 안정제이며 계면 활성제와 상용성이 있기 때문에 오래 지속되는 액체 폼을 만들 수 있습니다. MFC는 표면 장력에 영향을 주지 않으며 계면 활성제가 아니므로 계면 활성제와 결합하여 멋진 거품을 생성합니다.


그림 1. MFC로 안정화 된 면도 폼 (Exilva, Borregaard).

단열 구조

Expanded polystyrene(EPS)과 같은 많은 단열재는 단단한 폼입니다. 매트릭스 내부에 갇혀있는 가스는 절연 특성을 대폭 향상시킵니다. 최근 석유 기반 제품을 대체 할 생분해성, 지속 가능한 고체 폼을 만들기위한 시도가 이어지고 있습니다. 예를 들어, 폴리 비닐 알코올(PVOH)과 폴리락트산(PLA)을 MFC와 결합시켜 녹색 발포 합성물을 만들었습니다. Zhao et al은 PVOH 매트릭스에서 MFC를 혼합한 다음 발포제로 초임계 CO2 및 물을 사용하여 압출 성형하여 폼을 만들었습니다. MFC는 세포핵 형성제로 작용하여 세포 구조를 조절하는 데 도움을 주었습니다. Boissard의 연구에서 MFC에 따라오는 물은 PVOH의 발포제 역할을했습니다. 이 말은, MFC를 사용하여 저밀도 재료를 생산할 수 있었다는 것입니다.

잠재적으로 MFC는 섬유가 기계적으로 매우 강하기 때문에 발포체 복합체를 강화시킬 수 있습니다. Cellucomp는 Cellufoam 소재에서 이를 성공적으로 활용하여 헬멧과 같은 EPS를 대체​​할 수있었습니다.

FOAMING IS NOT ALWAYS DESIRED!

우리는 여러번 원하지 않는 상황에서조차 MFC가 가진 거품 성질(foaming properties)을 목격했습니다.제형에 MFC를 도입할 때는, 높은 전단 혼합이 필요합니다. 제형에 계면 활성제가 있다면(종종 그렇듯이) 거품이 생기고, MFC는 거품을 안정시킴으로써 그것을 악화시킬 수 있습니다. MFC 섬유는 폼에 들어가는 경향이 있으며, MFC를 사용하면 잠시 후 맨 위와 아래에 안정된 폼이 형성됩니다. 이것을 피하려면 에어리스(airless) 믹서를 사용하거나 제형에 소포제를 첨가해야 합니다. 거품이 필요한 곳에서 MFC는 이를 달성하기 위해 지속 가능한 접근법을 보여줍니다.

엑실바 MFC의 샘플이 필요하시거나 상담이 필요하시면 태왕교역(02-459-8333)으로 언제든지 문의주시기 바랍니다.
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