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CNF 분무 코팅에 의한 셀룰로오스 기반 습식부직포의 기계적 특성
박나영 ( Na Young Park ),김형진 ( Hyoung Jin Kim ),함미림 ( Mi Rim Ham ),이현정 ( Hyun Jung Lee ) 한국목재공학회 2021 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.2
최근 환경문제 해결을 위한 관심이 증가함에 따라 친환경적인 소비생활이 강조되고 있으나 한편에서는 코로나 팬데믹으로 일회용품 사용이 불가피하여 석유 자원 기반의 일회용품 사용량이 급증하고 있다. 특히 마스크, 의료용 가운 등 부직포 소재로 제조된 일회용품 사용량이 급증하였으나 부직포 소재는 대부분 석유 자원 기반 폴리머로 제조되고 있어 이를 대체할 수 있는 생분해 가능한 천연 자원 기반 신소재에 대한 필요성이 증가하고 있다. 이에 따라 천연 자원 기반 폴리머인 셀룰로오스의 활용이 주목 받고 있으며, 최근 셀룰로오스를 기반으로 습식 부직포를 제조한 연구가 보고되었다. 그러나 셀룰로오스 기반 습식 부직포는 석유 자원 기반 부직포에 비해 기계적 특성이 낮아 이에 대한 개선이 필요하다. 본 연구에서는 셀룰로오스 기반 습식 부직포의 기계적 특성을 향상시키기 위해 셀룰로오스 나노피브릴의 분무 코팅 적용 가능성을 평가하였다. 침엽수 표백 크라프트 펄프와 라이오셀 섬유를 3:7의 비율로 혼합하여 습식 부직포를 제조하였으며, CNF 현탁액을 1 bar의 압력으로 분무 시간을 달리하여 코팅하였다. CNF 분무 코팅 시 기계적 특성은 분무 시간이 증가함에 따라 증가하였다. 분무 압력에 의해 제조된 습식 부직포 표면의 섬유가 부분적으로 손실되어 평량이 감소하였으며, 다공성이며 벌키(bulky)한 습식 부직포의 구조 특성으로 CNF가 표면에 남지 않고 공극 내로 침투하는 것을 확인하였다.