화학뉴스

CNF(Cellulose Nano Fiber) 분말제품이 PBF(Powder Bed Fusion) 3D 프린터 시장에서 주목받고 있다.
일본제지(Nippon Paper)는 신규 개발한 CNF 강화수지 분말 그레이드를 PBF 방식 3D 프린터에 제안할 계획이다.
구형 자동차부품 제작 및 미세 조정이 필요한 인공사지를 포함한 보철물 등 주문제작 성형 분야에서 CNF 수요를 확대하고 분말이어서 가볍다는 특징을 살려 수출을 글로벌 시장 개척 비즈니스 모델을 검토하고 있다.
일본제지는 교토(Kyoto)대학이 개발한 교토 프로세스를 기반으로 CNF 강화수지 Cellenpia Plus를 생산하고 있다. 교토 프로세스는 혼련 공정에서 원료 펄프를 미세하게 분해해 섬유로 제조한다.
최근 샘플 공급을 시작한 신규 분말 그레이드는 PA(Polyamide) 6를 베이스로 수지 컴파운드를 작게 분쇄한 것이다. CNF 배합비율 등은 공개하지 않았다.
PBF식 프린터는 내부에 예비 가열조와 성형조가 있으며 투입한 성형용 분말을 레이저 조사 방식으로 특정 부분만 용융·적층해 비교적 큰 부품 성형에도 적합해 일본제지는 신제품을 최대 50평방센티미터 정사각형 부품의 경량화 소재로 제안할 계획이다.
PA6계 3D 프린팅 소재는 글래스비즈 강화제품이 주류를 이루고 있으나 신제품은 CNF 균일분산을 사용해 성형 후 품질이 일정할 뿐만 아니라 예비 가열 시 열 때문에 발생하는 열화가 글래스비즈 강화제품 대비 적고 미사용 분말을 재활용하기 쉽다는 장점이 있다.
PBF 방식은 3D 프린팅 시장이 전 세계적으로 확대되는 가운데 고강도 성형제품을 얻을 수 있고 커스터마이즈성이 우수해 성장이 기대되고 있다.
일본제지는 신제품을 대량 생산이 아닌 주문제작 생산에 투입할 계획이며 금형이 폐기된 자동차부품 공급 안정화 수요가 있을 것으로 예상하고 있다.
신제품은 시즈오카현(Shizuoka) 소재 후지(Fuji) 혁신소재 연구소의 실증설비에서 생산할 계획이다. 후지 연구소가 있는 후지공장은 2021년 CNF 강화수지 설비를 증설함으로써 혼련 실증기 생산능력을 10톤에서 50톤으로 확대했다.
일본제지는 신제품을 PA6 뿐만 아니라 다른 수지와 조합하는 방안을 검토하고 있다. 
샘플 공급을 거쳐 비지니스 모델 확립을 서두르고 경량성 덕분에 운송비를 줄일 수 있다는 장점을 활용할 수 있도록 일본보다 앞서 3D 프린터가 보급되고 있는 해외시장을 포함하는 사업 전략을 검토하고 있다. (Y)