나노기술 및 정책 정보

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  산업기술총합연구소(AIST) 서스테이너블 연구부문 금속재료조직제어연구그룹의 이시자키 다카히로(石崎貴裕) 연구원은 나고야대학(名古屋大學) 에코토피아과학연구소 소장인 다카이 오사무(高井治) 교수 및 사이토 나가히로(齋藤永宏) 교수, (주)다케다(竹田)인쇄와 공동으로, 식물성 원료 종이에 발수성, 내수성, 항균성 등의 기능을 적은 비용으로 간편하게 부여할 수 있는 처리 기술을 개발했다.
  이번에 개발된 기술은, 대기압 플라즈마에 의해 보통 종이에 활성화 처리를 실시한 뒤, 항균성 및 방오성(防汚性)을 갖는 나노입자와 소수성을 갖는 자기조직화 단분자막(SAM, Self-Assembled Monolayer)을 종이의 섬유 표면에 분산하여 고정화한다. 기존의 종이 표면의 발수 처리는 종이의 가장 바깥 표면에 박막을 형성하는 것이었으나, 본 기술에서는 종이 내부의 섬유 표면에도 박막을 형성한다. 때문에, 가장 바깥 표면뿐만 아니라 종이 섬유 하나 하나까지 발수화 할 수 있어 내수 기능을 부여할 수 있다. 또 처리된 종이는 항균성, 방오성도 갖게 된다.

  본 기술은 친수성의 수산기(水酸基)를 갖는 셀룰로오스(cellulose)로 이루어져 있기 때문에 수분에 약한 종이의 결점을 역으로 적극적으로 이용하고 있다. 다시 말해, 나노입자와 SAM을 함유한 수용액을 분무, 종이 섬유의 친수성을 이용하여 수용액을 종이 내부에까지 침투시킴으로써 내부의 종이 섬유 표면 하나 하나에 나노입자와 SAM을 고정화했다.
  본 기술은 1)저환경부하형의 실온·대기압 프로세스로, 2)처리를 하여도 외관상 색이 거의 변화하지 않고, 3)대면적·고속 처리(A2사이즈, 1,000장/시간)가 가능하다는 특징이 있다. 또, 이 종이는 재생 이용이 가능하기 때문에 환경부하가 적다. 옥외용 포스터 및 광고, 캘린더 등에서의 응용이 기대된다.
  향후, 연구진은 처리 기술을 개선함으로써 발수성을 비롯한 품질을 향상시켜 기술을 실용화할 계획이다.