Clay(점토 첨가제) 와 Exilva microfibrillated cellulose (MFC)는 서로 다른 산업에서 유변학적 개질제로 사용될 수 있기 때문에 공통점이 많습니다. 그러나 분명한 차이점도 있습니다. 이번 블로그에서는, 항복응력 이후에 침강 방지 및 침전 방지 효과를 제공하는 재료의 능력을 검토해 보고자 합니다. 사용 가능한 가장 강력한 두 개의 anti-settiling 및 anti-sedimentation 비교해 보십시요.
우선, Clay(점토 첨가제) 는 혈소판 모양을 가진 고체 입자로 이루어져 있습니다. 이 혈소판은 낮은 전단력에서 액상형태의 3차원 네트워크를 제공하는 카드 하우스 (house-of-cards) 구조를 형성합니다.
미세피브릴화 된 셀룰로오스는 피브릴 (fibrils) 이라고 불리는 길고 얇은 셀룰로스 섬유로 구성된 수성 현탁액 (water based suspension) 입니다. 낮은 전단력에서, 피브릴은 서로 얽혀서 강력한 3차원 네트워크를 형성합니다.
그림1 : Clay(점토 첨가제)의 혈소판 house-of-cards 구조와 microfibrillated cellulose의 피브릴의 현미경 사진
Exilva microfibrillated cellulose와 Clay platelets 모두 수계 시스템에서 항복응력을 제공합니다.
Clay(점토 첨가제) 및 엑실바 셀룰로오스 : TIO2 분산액에서의 anti-settiling 및 anti-sedimentation
페인트 및 코팅의 점탄성 (viscoelastic) 특성은 점토와 엑실바를 추가하여 향상시킬 수 있습니다. Exilva microfibrillated cellulose 및 clay platelets의 항복 응력 특성을 페인트로 옮김으로써 침전 및 침강에 대한 개선 효과를 명확하게 확인할 수 있습니다. Clay(점토 첨가제) 및 엑실바 (Exilva) MFC를 각각 포함하는 water-based 이산화티탄 (TiO2) 안료 분산액 (예시)의 조성물을 표1에 나타내었습니다. 점토 제품은 시판되는 최신의 헥토 라이트 점토 첨가제 (hectorite clay additive) 로서, 수계 시스템에서의 침강과 침전을 방지합니다. 점토 첨가제는 물에 예비 분산된 상태로 (pre-dispersion) 첨가됩니다 : 물 86 %, 점토 14 %. MFC 레올로지 첨가제인 Exilva F 01-V는 셀룰로스 고형분 10%의 현탁액으로 공급됩니다.
| Ingredient | Function | Reference | Hectorite Clay | Exilva MFC |
| Water | Carrier | 110.4 | 88.8 | 80.4 |
| Disperbyk-190 | Dispersant | 63 | 63 | 63 |
| BYK-024 | Defoamer | 6 | 6 | 6 |
| Rheology additive | Prevent sedimentation | - | 21.6 | 30 |
| Kronos 2310 | White TiO2 pigment | 420 | 420 | 420 |
| Grotan BA 21 | Preservative | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
| Total | 600 | 600 | 600 |
표1. 이산화 티탄 안료 분산액의 조성. 단위는 gram 입니다.
| Product | Type of Additive | Yield Stress (Pa) |
| Reference | No additive | 0.43 |
| Exilva F-01-V | Microfibrillated cellulose | 2.9 |
| Commercial Hectorite clay | Clay Platelets | 1.61 |
표2 0.5% 활성 레올로지 첨가제를 함유하는 TiO2 안료 분산액의 항복응력 값.
표2는 Exilva F 01-V 및 헥토 라이트 점토 레올로지 첨가제를 함유하는 TiO2 안료 분산액의 항복응력 값을 나타냅니다. Exilva는 동일한 활성 복용량에서 점토 제품에 비해 높은 항복응력을 제공합니다.
두 첨가제는 모두 비수용성 (non-soluble) 의 3차원 네트워크를 기반으로 합니다. MFC 제품의 고효율성은 셀룰로오스 피브릴의 얽힘으로 인해 발생하며 이들이 강력한 물리적 네트워크를 제공하는 것입니다. (그림 1) 보다 높은 항복응력은 더 나은 침강 및 침전 방지 특성을 제공합니다.
표3. 점토 레올로지 첨가제와 미세 피브릴화된 셀룰로오스를 비교할 때의 몇 가지 유사점과 차이점
EXILVA MICROFIBRILATED CELLULOSE를 첨가하여 항복응력과 안티-침강 / 안티 - 침전을 어떻게 테스트 합니까?
Exilva microfibrillated cellulose는 다양한 응용 분야에서 사용됩니다. 페인트의 경우, MFC를 추가하는 최적의 순간은 Grinding 단계입니다. Grinding 단계에서 강한 전단력을 이용함으로써 분산을 알맞게 시켜서 Exilva의 항복응력 특성을 페인트에 적용하는 것입니다. 오늘날 점토 제품이 사용되는 다른 응용 분야에서, 충분한 전단력을 사용하는 환경일 때 Exilva microfibrillated cellulose를 도입한다면 최종제품의 기능을 향상시킬 수 있을 것입니다.
엑실바 MFC의 샘플이 필요하시거나 상담이 필요하시면 태왕교역(02-459-8333)으로 언제든지 문의주시기 바랍니다.