화학뉴스

다이오제지(Daio Paper)가 셀룰로스(Cellulose) 프로세스 개발에 속도를 내고 있다.
CNF(Cellulose Nano Fiber)는 자동차 구조재를 중심으로 적용이 확대되고 있으며 탈탄소 트렌드와 함께 가전이나 잡화 용도에서도 채용이 시작되고 있다.
다이오제지는 삽지기술을 응용한 셀룰로스 연속처리 프로세스를 확립하고 2023-2024년 복합수지 팰릿을 양산하는 것을 목표로 하고 있다.
셀룰로스를 일부만 나노사이즈화하는 기술로 성형제품용 시장을 개척할 예정이며 고농도 배합제품 확충에 총력을 기울이고 있다.
CNF 복합소재는 높은 코스트가 보급을 가로막고 있어 일본 생산기업들은 대부분 2020년부터 코스트 감축을 목표로 한 신에너지‧산업기술종합기구(NEDO) 프로젝트에 참여하고 있다.
다이오제지는 NEDO 프로젝트를 통해 혁신적 프로세스 확립에 나서고 있으며 2022년 3월 미시마(Mishima) 공장에서 신규 파일럿 플랜트 가동에 성공했다.
제품화를 완료한 셀룰로스 농도 55% 팰릿 공급을 확대하기 위해서 다량의 셀룰로스를 연속 처리할 때 제지 사업에서 노하우를 확보한 삽지공정을 응용하는 것이 가장 적합하다고 판단하고 있다.
종이 형태로 만든 소재에 특수약품 침적 및 도공을 실시한 다음 수지와의 상용성을 높이는 변성처리를 실시하는 독특한 프로세스로 코스트를 직접 감축하지는 못하지만 새 종이 외에 폐지 펄프도 원료로 사용할 수 있는 것을 확인함에 따라 기대되고 있다.
최근 탈탄소 트렌드에 따라 셀룰로스 복합소재를 둘러싼 환경이 변화하고 있다.
가전 케이스 외에 화장품 병 등 일용품에서도 바이오매스 소재로 도입 니즈가 확대될 것으로 예상됨에 따라 주요 생산기업들은 비 나노사이즈인 미세 셀룰로스 배합제품 공급을 본격화하고 있다.
Oji F-Tex는 식품 접촉에 적합한 복합소재를 상업화했으며, 세이코PMC(Seiko PMC)는 미크론 사이즈 개발에 관심을 나타내고 있다.
다이오제지는 복합소재에 요구되는 물성과 코스트 감축을 실현하기 위해 전부 나노사이즈로 개발하는 것이 아니라 미크론 사이즈도 함께 제조하는 것이 적합하다는 판단 아래 고농도 팰릿에 적용하고 있다.
현재는 다른 공정 일부에 과제가 남아 있지만 전체적으로는 70% 정도는 적합한 상태로 파악되고 있다.
2023-2024년까지 1000톤 이상의 팰릿 생산이 가능한 상업화 플랜트를 건설‧가동하고 본격적인 사업 확대에 나설 계획이다.
범용 보급을 위해 추가적인 고농도 배합으로 설계 자유도를 높이는 작업이 중요하다고 판단하고 있으며 보강 기능을 충족하기 위한 최종적인 셀룰로스 농도가 10-20%여야 하기 때문에 소량 첨가로 기능을 발휘할 수 있는 마스터배치로 범용화하는 방안을 검토하고 있다.
2022년에는 고농도화 기술을 개량하면서 55% 이상으로 그레이드를 향상시킬 예정이다.
현재는 55% 배합제품이 PP(Polypropylene)를 원료로 사용하지만 다양한 니즈에 맞추어 PE(Polyethylene), PS(Polystyrene) 등과 조합할 수 있도록 마스터배치 농도를 높이는데 주력하고 있다. (K)