셀룰로오스 피브릴은 1980년대 이후 학계에 자주 등장하였지만, 상업적 의미에서는 완전히 신생아입니다. 셀룰로오스 피브릴과 용해성 셀룰로오스(폴리머)의 혼합은 피브릴의 잠재력을 이해하는데 도움이 될 것입니다. 이번에는 셀룰로스 피브릴이 다른 종류의 셀룰로오스 제품과 왜 다른지를 설명하려고 합니다.

CELLULOSE 란 무엇입니까?

셀룰로오스는 1838년 Anselme Payen이라는 프랑스 과학자에 의해 발견되었습니다. 그는 식물과 식물의 특성에 대해 더 자세히 살펴보기 시작했습니다. 식물에서 셀룰로오스를 분리해내고 화학적 포뮬라 법칙의 열쇠를 찾아 냈습니다.

셀룰로오스 폴리머는 함께 연결된 D-글루코오스 단위로 이루어진 선형 폴리머입니다. 그러나 본질적으로 셀룰로스 폴리머는 단일 중합체로 존재하지는 않고, 흥미롭게도 초분자 구조(supramolecular structure)로 배열되어 있습니다. 간단히 설명하면, 셀룰로오스 폴리머는 함께 겹쳐져 소섬유를 형성하고, 이들 소섬유는 다시 자연에 존재하는 셀룰로오스 섬유 구조를 형성하는 것입니다. 

셀룰로스 섬유 구조는 결정질 및 비정질 영역으로 구성됩니다. 이 셀룰로스 섬유 구조는 수년에 걸쳐 개발된 다양한 셀룰로오스 제품 및 품질의 기초입니다.

아래의 그림들은 셀룰로오스 피브릴과 비교하여 상업적으로 이용되고 있는 가장 일반적인 셀룰로오스 제품들을 보여줍니다. 이중에는 익숙한 것들도 있을 것입니다. 

a) Regular cellulose fibers

b) Powdered cellulose

- Milled and fractionated cellulose fibers

c) Microcrystaline cellulose

- Acid hydrolysis of cellulose fibers 

- High crystallinity, low aspect ratio

d) Cellulose derivatives

- Chemically modified  cellulose

- Soluble polymers

e) Cellulose fibrils

- Fibrillation of cellulose fibres longitudinally

- Insoluble 3D network with a high aspect ratio

- Extremely effective in use

CELLULOSE FIBRILS는 다른 CELLULOSE 제품과 어떻게 다릅니까?

우리는 셀룰로오스 피브릴이 완전히 새롭고 다른 셀룰로오스 제품이라고 생각하는 세 가지 주된 이유를 다음과 같이 제시합니다.

1. 다른 셀룰로오스 제품보다 훨씬 더 넓은 표면적

셀룰로오스 피브릴은 셀룰로오스 섬유를 길이 방향으로 피브릴 화하여 마이크로 및 나노 스케일의 진보된 3차원 네트워크 미세섬유를 제공합니다. 이 피 브릴 네트워크는 일반적인 셀룰로오스 섬유 또는 분말 셀룰로오스보다 훨씬 더 많은 표면적을 가지기 때문에 많은 응용 분야에서 매우 강력한 첨가제를 제공합니다.

증가된 표면적으로 확장되는 하이드록실(OH) 그룹의 높은 증가를 유도하여 극도의 보수력 및 저농도에서 강한 겔을 형성하는 능력을 유도합니다. 후자는 적게 첨가될 때도 높은 점도 및 개선된 안정성을 제공한다는 것을 의미합니다. 친수성 셀룰로오스 섬유소로부터의 높은 친화성은 또한 극성 용매와의 우수한 상승 작용을 입증합니다.

높은 보수력은 예를 들어 코팅 및 콘크리트의 오픈타임 제어, 수성 배합물의 안정화 또는 표면의 더 긴 습윤성 유지에 유용합니다.

셀룰로오스 피브릴의 높은 물보유 능력에 대해 더 자세히 알고 싶다면 이전의 블로그 게시물을 읽어보십시오.

2. 다른 셀룰로오스 제품보다 훨씬 높은 종횡비

셀룰로오스 피브릴의 3차원 네트워크는 나노 미터 범위의 직경과 마이크로 미터 범위의 길이를 갖는 셀룰로스 마이크로 피브릴로 구성됩니다. 즉, 마이크로 피브릴은 매우 길고 얇습니다. 따라서 이들은 종횡비가 낮은 고결정질 입자로 구성된 미정질 셀룰로오스(microcrystalline cellulose, MCC)와 같은 다른 셀룰로오스 제품에 비해 매우 높은 종횡비를 갖습니다. 높은 종횡비의 셀룰로오스 섬유는 복합 재료, 필름 및 베리어(공기 등)의 보강에 높은 강도와 잠재력을 부여합니다.

3. 셀룰로오스 피브릴은 용해성 폴리머와 비용해성 피브릴을 효과적으로 결합합니다.

셀룰로오스 피브릴은 불용성 미세 섬유의 3차원 네트워크로 구성되지만, 그 특성은 종종 HASE, HEUR 또는 셀룰로스 유도체와 같은 용해성 고 분자량 폴리머의 특성과 비교될 수 있습니다. 그러나 자연적, 태생적인 차이로 인해 용해성 폴리머로는 할 수 없는 일부 기능을 추가할 수 있습니다. 셀룰로오스 피 브릴에 대한 우리의 경험에 따르면, 피브릴을 적절히 결합하는 방법에 대한 이해가 그 효과를 얻기 위해 중요합니다. 당신이 만약 manage에 대한 관심이 있다면, 포뮬레이션에 정말로 변화를 일으키는 것이 무엇인지, 기존에 익숙하게 해왔던 기술과는 조금 다르게 해 볼 것입니다.

저장 중 세틀링(settling)을 감소시켜 줍니다.

레올로지 컨트롤을 향상시킬 수 있습니다(쉬어씨닝,shear thinning, 이 정말 가능합니다!)

고점도 용액의 분무가 가능합니다.

항복응력으로 인해 항아리와 용기을 쉽게 비울 수 있게 해줍니다.

고부하 시스템(고 PVC 도료 또는 중질 제품 시스템)을 사랑합니다.

베리어 속성은 데이터를 향상시킬 수 있습니다.

건조시 점착성을 감소시킬 수 있습니다.

또 다른 힌트 : 셀룰로오스 피브릴이 광범위한 pH, 온도 및 전단에서 안정적으로 기능 할 수 있는 능력은 처리 과정을 향상시킬 수 있습니다.

새로운 혁신 도구를 사용하여 발전하십시오.

비수용성 셀룰로오스 피브릴의 합성에 초점을 맞춘다면 레올로지, 베리어 및 보강제 첨가제를 사용하면서 몇 가지 흥미로운 이점을 얻을 수 있습니다. 새로운 혁신, 레올로지 시스템 설계, 향상된 베리어 특성 찾기 또는 안정성, 강도 등과 관련된 문제로 어려움을 겪고 있는 경우, 새로운 셀룰로오스 섬유 기술은 도구 상자에 새로운 도구를 제공 할 수 있습니다. 가치있는 시도를 하실 준비가 되셨나요?