과초산처리를 통해 제조된 나노셀룰로오스 스캐폴드의 특성 평가

천연 목재세포벽의 마이크로피브릴의 구조를 유지하고 있는 나노셀룰로오스 스캐폴드를 제조하기 위하여 소나무 목재 시편(20mm × 20mm × 20 mm)을 탈리그닌 처리를 하였다. 탈리그닌 처리에는 아세트산과 30% 과산화수소수를 1:1.5로 혼합시킨 후, 1.5wt%의 황산을 첨가하여 제조한 과초산 용액을 사용하였다. 80℃ 온도조건에서 5h동안 반응하였으며, 셀룰로오스 마이크로피브릴의 응집을 방지하기 위하여 tert-butyl alcohol로 용매치환한 후 동결건조하였다. 소나무재의 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 및 리그닌 함량은 각각 약 49%, 19%. 31%였으며, 과초산 처리 결과 셀룰로오스 72%, 헤미셀룰로오스 27%의 화학 조성비를 나타내었다. 스캐폴드를 전자현미경으로 관찰한 결과, 전형적인 침엽수 가도관의 형태학적 특성을 보이고 있으며, 30만배 이상의 고배율에서는 약 15nm 직경의 마이크로피브릴이 관찰되었다. 리그닌과 헤미셀룰로오스가 제거됨에 따라 스캐폴드의 밀도가 감소하고 공극률이 증가하였으며, 비표면적은 약 90㎡/g을 나타내었다.