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[전분접착제 안정성]엑실바의 혁신 2020-03-19 09:54:35

전분은 많은 공정에서 접착제나 증점제로 사용되는 천연 폴리머입니다. 종이생산에 이어 골판지는 전 세계에서 두 번째로 비식품용 전분을 적용한 분야로, 플루팅과 라이너 사이의 접착제로 사용되고 있습니다. 공정 및 저장기간동안 접착제 점도의 제어는 매우 중요합니다. 그러나, 전분 접착제의 제형에 관한 지속적인 개발에도 불구하고, 점도는 일반적으로 장시간 동안, 특히 주말같은 저장시간 동안에는 더욱 안정적이지 않습니다. 골판지 시스템을 예로 들어, 이번 블로그 게시물에서는이 문제에 대해 소개하고 마이크로 피브릴화 셀룰로오스인 Exilva의 새로운 기술을 사용하여 이를 해결해 보고자 합니다.


골판지용 전분 접착제

전분 접착제는 사전 제조된 전분 접착제 분말로부터 제조되거나, 가성 소다 및 붕사/붕소(caustic soda and borax/boron)와 함께 쿠킹되어 불투명하게 만들어 집니다. 이 접착제는 플루트 종이의 끝 부분에 도포되며, 라이너라고 불리는 다른 평평한 종이에 눌려집니다. 가열 건조 과정에서 전분 접착제가 젤라틴화되어 골판지가 강력하게 접착됩니다.

 

전분은 2가지 유형의 포도당 중합체로 구별될 수 있습니다: 선형(linear) 및 나선형 아밀로오스(helical amylose), 분지형 아밀로펙틴(branched amylopectin). 식물에 따라, 전분은 일반적으로 중량 기준으로 20내지 25% 아밀로오스(amylose) 및 75내지 80% 아밀로펙틴(amylopectin)을 함유합니다. 아밀로오스 분획은 물에 용해되지 않으며, 시간이 지남에 따라 수소 결합(hydrogen bonding)에 의해 결정질 응집체를 형성합니다. - 리트로그러데이션(Retrogradation) 또는 셋백(setback)이라고 알려진 공정-. 그런데 이 리트로그러데이션은 전분 접착제에서 점도 불안정성의 원인이 됩니다. 아밀로펙틴은 더 녹기 쉬우며 리트로그러데이션에 더 취약하다고 알려져 있습니다.

 

Exilva의 혁신

전분과 마찬가지로 셀룰로오스는 포도당의 중합체(polymer of glucose)입니다. 그러나, 포도당 단량체가 연결되는 방식이 다르기 때문에 셀룰로오스가 훨씬 강하고 비수용성(non-water soluble)이 됩니다. 이것이 Exilva 마이크로 피브릴화 셀룰로오스의 형성을 위한 기초이며, 이로 인해 수소 결합으로 안정화된 극성 용매 시스템에서 셀룰로오스 피브릴이 강력한 3차원 네트워크(three-dimensional networks)를 형성하게 되는 것입니다. 전분과 유사한 기능 그룹을 가진 고도로 얽힌 네트워크와 넓은 표면적을 가짐으로써, 전분 접착제에 첨가되는 경우, 셀룰로오스 피브릴과 전분 사이의 상호 작용이 아밀로오스 사슬을 안정화시킬 정도로 충분히 강해져서 저장기간동안 스스로 변경되는 것을 방지해 줍니다.

 

Exilva를 전분 접착제에 첨가할 때, 유변학 측정은 접착제의 저장 탄성률(storage modulus)의 증가를 보여줍니다. 따라서 Exilva 기술은 더 높은 수준의 상호 작용과 직접 관련이 있기 때문에 더 강력한 구 내에서 전분 폴리머(starch polymers)와 그레뉼(granules)을 포획할 수 있어야 합니다. 이전의 Exilva 블로그에서 우리는 매우 높은 pH조건에서도 엑실바의 알칼리 안정성(alkaline stability)을 입증했었습니다. 그렇기 때문에 가혹한 공정 조건(harsh process conditions) - pH 11-12 - 에서 제조된 Exilva 기술이 골판지 산업용 전분 접착제의 점도 안정성을 개선하는 유일한 솔루션일 수 있습니다.

 

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

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