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용해력 뛰어난 신규 셀룰로오스 용제 개발
일본의 (주)KRI는 셀룰로오스를 기존 기술보다 저온에서 단시간 안에 용해하고 이를 이용해 성형체 가공을 간단히 행할 수 있는 기술을 개발하였다고 발표하였다.
이로써 최근 지속가능한 사회의 구축을 목적으로 한 바이오메스 자원의 유효이용 기술개발이 전 세계적으로 이루어지고 있는 가운데 이루어진 이번의 개발성과는 향후 그 활용도가 커질 것을 전망하고 있다.
그동안 셀룰로오스를 용해하는 데에는 NaOH/CS2, Cu/ammonia, N-methyl morpholine-N-oxide(NMMO)/H2O, amid계 유기용제/LiCl(lithium chloride) 등을 이용해 왔고, 또 새로이 ionic liquid를 이용하는 용해법도 개발되어 있으나, 기존의 방법은 장시간의 용해과정 또는 고온의 가열처리로 셀룰로오스에 손상을 주어 분자량이 저하되는 것이 문제점으로 작용해 왔다.
그러나 KRI는 ionic liquid/organic solvent 기술을 개량함으로써 보다 저온, 단시간, 고농도에서의 셀룰로오스 용해를 가능하게 하였다. 온화한 조건에서 단시간에 셀룰로오스를 용해하는 기술은 기존의 방법보다 저가로 고품질의 셀룰로오스를 제조할 수 있다. 또한 우수한 유동성을 갖고 있기 때문에 섬유와 필름으로의 성형과 기능성 재료로서의 셀룰로오스 유도체 변환 등 가공을 쉽게 행할 수 있어 기존에 가공이 어려웠던 분야에의 적용이 가능할 것으로 기대하고 있다. 본 기술을 다시 정리하면 다음가 같다.
①셀룰로오스 용해시간을 기존의 1/10로 단축
②용해조건이 온화함(상압, 25~75℃)
③셀룰로오스 분자량 유지
④셀룰로오스 용액은 저점도로 유동성 우수
⑤기존의 성형법(레이온, 셀로판)보다 셀룰로오스 섬유와 필름 성형이 가능
⑥최근 주목되고 있는 셀룰로오스 나노파이버 추출 및 표면수식 간편
⑦목재 chip으로부터 셀룰로오스와 리그닌 분해 가능
⑧기존의 KRI 용매에 비해 저가(1/5 이하)
한편, 이 셀룰로오스 용제는 셀룰로오스 펄프 외에 면, 고지(신문 등)로부터 셀룰로오스를 용해할 수 있음은 물론 기타 다당류, 단백질, 합성고분자의 용매로서도 적용할 수 있음이 확인되어, 향후 이 분야 응용개발이 줄을 이을 것으로 예상된다.
출처 : 한국섬유소재연구소 손성군 위원
2012. 02. 17 <http://www.kri-inc.jp>
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