화학저널 2025.07.28

다이오제지, 7월부터 2000톤 가동 … 생산능력 수만톤 확대 추진
일본 다이오제지(Daio Paper)가 CNF(Cellulose Nano Fiber) 사업을 본격화한다.
CNF는 제지 원료인 펄프를 미세하게 해섬한 극세섬유로 가벼우면서 강도가 높고 우수한 치수안정성과 가스배리어성, 수분 유지성 등 다양한 특성을 보유해 지속가능한 사회 실현을 위한 다양한 분야에서 응용이 기대되고 있다.
다이오제지는 2025년 7월 2000톤 플랜트를 상업 가동했으며 조기 풀가동을 달성하고 2-3년 안에 생산능력을 수만톤으로 스케일업해 CNF를 신소재 사 업의 새로운 핵심 수익원으로 육성할 계획이다.
다이오제지는 2013년 12월부터 CNF 샘플을 공급하기 시작해 초기에는 펄프를 기계적으로 해섬하는 기초적인 기술 개발과 시드 개발에 주력했고 이후 화학적 해섬 기술 개발에 나섰다.
제지 분야에서 축적한 기술을 CNF 제조공정의 전처리 단계에 활용함으로써 단계적인 에너지 절약화를 통한 코스트다운과 해섬도를 개선한 샘플 공급이 가능해졌고 2018년부터 용도 개발을 본격화하고 있다.
2020년에는 일본 신에너지‧산업기술종합개발기구(NEDO) 지원 사업에 선정되면서 독자적인 CNF 변성기술인 카바메이트(Carbamate)법을 발견했다.
카바메이트법은 친수성 미세섬유이면서 비표면적이 큰 CNF를 소수성 수지 소재에 잘 섞이게 만드는 독자기술로 상대적으로 저렴한 요소를 이용하기 때문에 다른 기술보다 코스트 경쟁력이 우수한 편이다.
다이오제지는 CNF를 Ellex 브랜드로 공급하고 있다. 표준제품, 고투명도제품 2종, 건조분체, 컴파운드, 시트 성형제품 등 6종류의 샘플 라인업을 갖추어 수요기업의 다양한 니즈에 대응할 수 있으며 변기 청소용 클리너, 탁구 라켓, CNF 배합 콘크리트 등 용도를 확대하고 있다.
최근에는 컴파운드 그레이드 Ellex-R67의 가능성을 높게 평가하고 용도 개발을 적극화하고 있다.
Ellex-R67은 부분적으로 해섬한 셀룰로스(Cellulose) 농도를 67%까지 높인 펠릿(Pellet) 타입이며 희석해서 PP(Polypropylene) 등에 10% 혼합하면 CNF의 강점을 살리면서 강성이 70% 강화되고 플래스틱 사용량을 25% 감축할 것으로 기대하고 있다.
시장규모가 큰 자동차 분야를 주로 공략하고 있으며 대형부품, 내‧외장재 용도로 시험제작과 평가를 진행하고 있다. 2023년에는 프론트 그릴, 글로브 박스 덮개, 윈도우 프레임, 필러, 머드가드 등 10종류 이상의 시험제품을 소개하고 샘플을 공급하면서 여러 수요기업으로부터 좋은 평가를 얻은 것으로 알려졌다.
장기적으로 추진하는 자동차 용도 개척 뿐만 아니라 단기적으로는 일상용품, 물류용 팔레트, 가전제품, 건축자재, 주택설비 등에 적용해 조기 풀가동 체제로 달성할 방침이다.
다이오제지는 바이오매스 활용과 리사이클 측면에서의 메리트를 살려 시장을 공략하고 있다.
CNF 컴파운드를 적용한 플래스틱 소재는 바이오매스 마크 취득이 가능하다.
다이오제지의 시험 결과에 따르면, MR(Mechanical Recycle)로 얻은 재생소재를 반복 성형해도 굽힘강도, 인장강도, 유동성에 변화가 없을 것으로 예상되고 있어 리사이클 과정에서 섬유가 끊어지거나 타다 남아 금형에 영향을 미치는 문제가 있는 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic)보다 경쟁력이 있는 것으로 평가된다.
CNF 컴파운드는 재생소재에 첨가해 성능 저하를 방지하거나 CNF 컴파운드 적용제품 자체를 회수해 아무것도 첨가하지 않고 그대로 사용하는 등 2가지 방식으로 사용이 가능하다.
다이오제지는 CNF의 약점 극복에도 자원을 투입하고 있다.
분산성을 개선하기 위해 일본 Shibaura Machine과 공동으로 혼련기를 개발하고 있으며 내충격성 문제 역시 소재 설계를 통해 CNF의 특성을 살리면서 성능 저하를 최대한 억제하는 기술을 개발하고 있다. 생산성과도 양립 가능할 것으로 기대하고 있다.
다이오제지는 2035년 신소재 사업 매출 1000억엔을 목표하고 있으며 CNF와 바이오 리파이너리를 2대 핵심 사업으로 평가하고 있다.
앞으로 제지 수요가 감소하면서 공급과잉이 예상되는 펄프를 생산하는 미시마(Mishima) 공장과 가니(Kani) 공장 등에 수만톤 플랜트를 건설할 계획이다. (윤우성 선임기자)
<화학저널 2025년 07월 28일>
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