일본, TiO2 광촉매 코팅기술 개발
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PETㆍPEㆍPP 기재에 적용 … 대기정화장치용 광촉매 필터 수요 기대 일본 산업기술종합연구소의 연구팀이 폴리머 기재에 적용하는 TiO2(Titanium Dioxide) 광촉매코팅 기술을 개발해 눈길을 끌고 있다.프라이머 처리한 기재와 광촉매입자 표면의 정전상호작용을 이용함으로써 폴리에스터(Polyester)나 PE (Polyethylene), PP(Polypropylene) 등 범용 폴리머기재에 광촉매코팅이 가능한 것으로 알려졌다.
일본 산업기술종합연구는 우선 폴리머 기재에 실리카(Silica) 처리하고 배리어층을 형성함으로써 광촉매에 의한 기재 분해를 방지하도록 했다. 여기에 프라이머 처리한 기재와 광촉매입자 표면의 정전상호작용을 이용해 광촉매 입자가 표면에 밀착함으로써 바인더 안에서 광촉매입자가 세어나갈 확률을 줄이고, 표면에서는 다수의 TiO2가 결합해 활성을 높이는데 성공했다. 폴리에스터 및 PE 성형체는 표면에 마이너스 전하를 부여하기 위해 실리카 차단층 위에 PVA(Polyvinyl Acetate)계 공중합체의 건조도막(프라이머층)을 형성한 후 TiO2와 물의 혼합액을 접촉시켜 플러스 전하를 가진 TiO2를 도막에 결합시키고, PP는 실리카 배리어층에 TiO2와 물의 혼합액에 접촉시키는 방법으로 코팅한다. 광촉매코팅은 부직포나 필름, 그물형 등 고분자기재의 형태에 상관없이 코팅이 가능하고 물에 침투해도 박리되지 않기 때문에 공기는 물론 물을 정화할 때도 사용할 수 있다. 폴리머 기재로 인해 성형이 자유롭고, 파손이 적은 고분자 광촉매소재를 얻을 수 있으며 세정ㆍ건조시키면 재사용이 가능한 특징을 지니고 있다. 또 세라믹필터를 사용하는 것보다 제조코스트도 3분의1-5분의1 가량 감축할 수 있다. 이밖에도 TiO2를 코팅한 폴리에스터와 PP부직포 및 필름, PE필름 등에 대해 JIS규격에 기초한 톨루엔 제거성능시험을 실시한 결과 부직포가 60% 안팎으로 제거율이 가장 높았으며 필름 등은 소재의 표면적에 대한 제거율이 높은 것으로 나타났다. 일본 산업기술종합연구소는 개발 이후 부직포는 물론 각종 형태의 폴리머 기재에 광촉매코팅 기술을 응용함으로써 대기정화장치나 공기청정기, 탈취장치, 수질정화장치 등 광촉매필터 외에도 가구, 장식품, 의류 등에서 발생하는 냄새를 분해하고 건축용 방호그물로써 도료에서 발생하는 VOCs를 제거하는 등 응용분야가 |
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