Microfibrillated cellulose (MFC)는 셀룰로오스 미세 피브릴의 복잡한 3차원 네트워크로 구성된 환경 친화적인 친환경 소재입니다.

MFC는 높은 표면적 및 풍부한 수산기 (OH) 그룹으로 인해 물에 대한 높은 친화성을 가지고 있습니다. 이것은 낮은 농도의 물에서 강한 젤을 형성하는 매우 높은 수분 보유 용량을 갖는 물질을 생성합니다.

MFC는 물이 많기 때문에 다른 용매 시스템에 분산시키면 재료가 잘 작동하지 않을 것이라고 생각하기 쉽습니다. 그러나 이것은 진실과 거리가 멀지요!

MFC IN POLAR ORGANIC SOLVENTS

MFC의 OH 기는 물뿐만 아니라 알코올과 같은 극성 유기 용매와도 상호 작용할 수 있으며 강력한 네트워크를 형성합니다. 미세 피브릴화 셀룰로오스는 알콜과 높은 상용성을 갖습니다. 이러한 상용성으로 인해 고점도 및 쉬어씨닝 같은 흥미로운 유동학적 특성을 가지면서 안정된 분산액을 제공하게 되는 것입니다(high viscosity at rest and high shear thinning properties). MFC가 분산될 수 있는 알콜의 몇 가지 예는 에탄올, 이소프로판올, 글리세롤, 프로필렌 글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜입니다(ethanol, isopropanol, glycerol, propylene glycol and polyethylene glycol). 50% 에탄올과 50% 프로필렌 글리콜에 분산된 Borregaard의 Exilva MFC의 흐름 곡선은 아래 그림에 표시되어 있습니다.

그림1 50% 에탄올 (파란색 곡선)과 50% 폴리에틸렌 글리콜 (적색 곡선)에 분산된 Borregaard Exilva MFC의 플로우 곡선

MFC가 물 이외의 다른 용매에 분산될 수 있다는 사실은 MFC가 화장품, 촉매, 윤활제, de-icing 유체와 같이 제형 및 적용 유형의 범위를 넓혀줍니다.

이는 물이 거의 포함되지 않은 솔벤트 시스템에 MFC를 통합해야 하는 경우에도 유용합니다. MFC는 물에 분산된 페이스트로 전달됩니다. 그러나, MFC는 또한 알코올과 같은 다른 용매에도 분산될 수 있기 때문에, 물에서 알코올로의 용매 교환을 수행하여 분산을 용이하게 하고 용매계 시스템과의 상용성을 증가시킬 수 있습니다.

MFC IN POLYMER DISPERSIONS

MFC 네트워크는 작은 극성 유기 분자와 상호 작용할 수 있을 뿐만 아니라, 또한 수계 폴리머 시스템과 상호 작용하여 이러한 시스템의 레올로지 및 안정성을 변경할 수 있는 기회를 제공합니다. 이러한 수계 폴리머 시스템의 예는 아크릴, 에폭시 및 우레탄계 수지입니다.

아래 그림은 MFC가 있을 때와, 없을 때, 아크릴 수지의 흐름 곡선을 보여줍니다. 이러한 시스템에 MFC를 첨가하면 수지의 점도 및 쉬어씨닝이 증가합니다. 이것은 보다 안정적인 배합으로 처리하고 적용하기 쉽습니다. 이러한 아크릴, 에폭시 및 우레탄 기재 수지는 코팅, 잉크 및 접착제와 같은 많은 상이한 용도에 사용됩니다.

그림2 Borregaard의 Exilva MFC를 사용한 아크릴 수지의 흐름 곡선 (적색 곡선)과 MFC를 사용하지 않은 곡선 (파란색 곡선)

따라서 물에 대한 MFC의 높은 친화성에 헷갈리지 마십시요! 마이크로 피브릴의 복잡한 네트워크는 다른 극성 분자와 상호 작용할 수 있으며 많은 극성 유기 용매 및 수지와 호환됩니다. 이것은 어떤 유형의 응용 프로그램을 사용할 수 있는지의 범위를 넓히고 MFC가 매우 다양한 첨가물임을 보여줍니다.

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