다른 제품에 강도를 제공하는 나노 셀룰로오스 및 미세 피브릴셀룰로오스의 능력은 오랫동안 논의되고 연구되어 왔습니다. MFC 섬유는 강하고 가벼우며 표면적이 커서 강화첨가제의 훌륭한 후보자입니다. 일부는 MFC를 "차세대 세계를 변화시키는 슈퍼물질"(Gizmodo, 2014)로 간주하는 반면, 다른 사람들은 자동차 생산 (Financial Post, 2017)의 일부가 될 수 있다고 믿고 있습니다. 그러면 실제로 어떻게 작동합니까?

넓은 표면 영역을 갖는 경량의 섬유 : 강도에 달린 열쇠

MFC는 기본적으로 고도의 피브릴 셀룰로오스 섬유이며 아래 그림과 같이 치밀하고 입체적인 네트워크에 얽혀 있습니다. 이러한 물리적 얽힘은 MFC 필름의 강도에 결정적인 요소입니다. 또한, 섬유는 많은 하이드록실(OH) 그룹을 갖는 매우 높은 표면적을 갖습니다. 이러한 OH기는 피브릴간 수소 결합을 형성하고 필름의 강도에 기여할 수 있습니다. 따라서 물리적인 힘과 화학적인 힘이 MFC에서 얻는 힘을 증가시키기 위해 작용하고 있다고 말할 수 있습니다. 이러한 기능은 코팅 및 접착제에서부터 복합 재료 및 콘크리트에 이르기까지 다양한 제품에 활용될 수 있습니다. 구체적인 예를 들어보기 위해 MFC에서 만든 필름의 예를 말씀드립니다.

magnification에서의 현미경에서의 MFC 네트워크 (Borregaard의 Exilva MFC).

순수한 MFC 필름은 강하지만 부서지기 쉽습니다. 유연성은 필름에 연화 보조제를 추가하여 향상시킬 수 있습니다. VTT (핀란드의 기술 연구소)는 MFC 필름을 생산하기 위한 연속 공정을 개발했습니다. 이들은 세미-파이로트 스케일로 필름을 제조할 수 있으며, 이 기술은 플라스틱 기재상에 필름을 주조하는 것을 기본으로 합니다(특허 기술 WO2013060934 A2). 그들은 또한 필름에 소르비톨 (sorbitol)을 첨가하면 다른 특성을 너무 많이 희생시키지 않으면서 더욱 유연하게 만들 수 있음을 발견했습니다.

VTT에 의해 제조된 연화제로서 소르비톨을 사용한 MFC 필름 (Exilva, Borregaard).

위의 그림은 Borregaard의 Exilva MFC에서 VTT가 생산한 30% 소르비톨이 함유된 MFC 필름을 보여줍니다. 소르비톨은 인장 강도가 약간 감소되는 반면 순수한 MFC에 비해 파단시 균열을 개선합니다. 이러한 종류의 변화는 유연제가 물질에 첨가될 때 예상됩니다. MFC/솔비톨 필름의 인장 강도 및 탄성 계수는 일반적인 플라스틱, 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE) 또는 폴리 프로필렌 (PP)보다 높습니다. 그 결과, MFC는 복합 재료 또는 다층 구조의 보강층으로서 강도 제로서 사용될 가능성이 있습니다.

MFC는 앞으로 강도를 개선하기 위한 훌륭한 대안이 될 수 있습니다. 

대체로, 마이크로 피브릴셀룰로오스는 여러 가지 목적에 유용할 수있는 매우 흥미로운 보강 및 강도 기능을 보여줍니다. 앞으로 복합 소재 제품의 기회가 늘어날 것입니다. 특정 도전 과제는 친수성 MFC와 비극성 매트릭스의 불량한 호환성과 같은 더 많은 연구가 필요합니다. 그 동안 극성 시스템은 도료에  크랙 방지 효과가 있는 것으로 나타나거나 종이 제품의 Maine 대학교에서 보여 주듯이 이러한 성능 첨가제에서 큰 도움을 얻을 수 있습니다. 아마 "microfibrillated 셀룰로오스"는 우리가 미래에 훨씬 더 지속 가능한 환경 발자취와 함께 새로운 발걸음을 내딛을 수 있도록 자료가 될 것입니다.

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