미세먼지 제거용 필터 제조를 위한 나노셀룰로오스 다공구조체

기존 보건용 마스크나 공기청정용 에어필터 소재의 고분자 소재를 대체할 수 있는 생분해성 나노셀룰로오스 기반 에어필터를 제조하고자 하였다. Nippon paper chemicals Co., Ltd.(Japan)에서 정제된 셀룰로오스 파우더를 구입하여 기계적 처리를 통해 나노셀룰로오스를 제조하였다. 미세먼지를 거를 수 있는 다공구조체 제조를 위해 진공여과방식을 적용하였으며 나노섬유의 뭉침현상 억제와 다공구조 형성 유도를 위해 유기용매 혼합 및 무기입자 첨가량을 조절하여 나노셀룰로오스 기반 에어필터의 다공구조를 제어하고자 하였다. 제조된 에어필터의 형태학적 특성은 주자전자현미경을 통해 확인하였으며, 상용 필터(KF94) 대비 미세입자 제거효율 분석은 별도로 제작한 수직 풍동형 필터 성능 시험기를 이용하여 분석하였다. 나노셀룰로오스 현탁액의 진공여과시 유기용매의 혼합은 나노섬유의 뭉침현상을 감소시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 또한, 나노셀룰로오스 현탁액 내 무기입자의 첨가를 통해 에어필터의 다공구조 형성을 유도할 수 있었으며, PM2.5 이하 미세입자를 약 80% 이상 제거 가능한 것으로 나타났다.