셀로판은 무엇으로 만들어질까요? 목재 펄프에서 필름까지 8단계 제조 과정

원료 — 그리고 그것이 플라스틱이 아닌 이유

진짜 셀로판은 다음과 같이 시작됩니다. 펄프를 녹이다지속 가능한 방식으로 관리되는 산림에서 생산된 고알파셀룰로스 목재 펄프입니다. 알파셀룰로스 함량(화학 펄프화 공정에서 살아남는 장쇄 셀룰로스 부분)은 일반적으로 90% 이상이며, 나머지 헤미셀룰로스와 리그닌은 후속 필름 형성 단계에 방해가 되기 때문에 제거됩니다. 동일한 펄프를 사용하여 섬유용 비스코스 레이온을 만들며, 필름용 펄프는 압출 단계에서만 섬유용 펄프와 차이가 있습니다.

셀로판은 종이를 만드는 데 사용되는 것과 동일한 고분자 물질로 만들어졌기 때문에, 미생물이 셀룰로오스 골격을 분해하는 과정을 통해 종이와 같은 방식으로 생분해됩니다. 이것이 바로 셀로판이 퇴비 더미나 해양 환경에서 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌과는 매우 다르게 작용하는 근본적인 이유입니다. 또한, 석유화학 고분자 물질을 "셀로판"이라고 광고하는 업체는 화학적으로 타당하지 않은 주장을 하고 있는 것입니다.

왜 8단계가 필요한가

비스코스 공정은 1890년대에 개발되었고, 1908년 자크 브란덴베르거(Jacques Brandenberger)가 필름용으로 특허를 취득했으며, 이후 셀로판 생산의 주요 공정으로 자리 잡았습니다. 셀룰로오스는 본래의 형태로는 어떤 단순 용매에도 녹지 않기 때문에 8단계의 공정이 모두 필요합니다. 공장에서는 폴리머를 화학적으로 변형하고, 용해시키고, 필름으로 압출하고, 다시 셀룰로오스로 재생시키고, 마지막으로 세척 및 가소화 과정을 거쳐야 필름을 감을 수 있습니다.

현대식 공장에서는 펄프에서 필름까지 8단계 공정을 하나의 라인에서 연속적으로 진행하지만, 각 단계를 개별적으로 설명하면 이해하기가 더 쉽습니다. 독립적인 시험 기관들은 다음과 같은 기관들을 통해 이를 검증하고 있습니다. 인터텍 비스코스 공정 레시피를 문서화되고 제3자 테스트를 거친 기질로 변환하는 공급업체 측 검증을 실행합니다. 아래 순서는 당사에서 실행하는 절차입니다. XIADE 당사의 재생 투명 셀룰로오스 필름 제품군에 적용됩니다.

8단계 비스코스 제조 공정과 이를 구성하는 화학적 원리

비스코스 제조 공정은 펄프에서 권선 릴에 이르기까지 8단계의 개별 공정으로 구성됩니다. 각 단계는 특정한 화학적 목적을 가지고 있으며, 이 모든 단계를 거쳐 연속적이고 투명하며 가소화된 재생 셀룰로오스 필름이 만들어집니다.

1담그기

용해용 펄프는 압축된 시트 또는 롤 형태로 도착합니다. 시트는 침지 탱크에 넣어 용액에 담급니다. 수산화나트륨(NaOH) 용액일반적으로 중량 기준으로 17~20%의 알칼리를 사용하여 제어된 온도(약 18~25°C)에서 반응을 진행합니다. 알칼리는 셀룰로오스와 반응하여 생성물을 형성합니다. 알칼리 셀룰로오스이 단계에서는 헤미셀룰로오스와 기타 저분자량 당류도 추출되며, 이들은 세척 과정을 통해 회수됩니다.

2누르기 및 분쇄

알칼리 용액에 담근 후, 과도한 가성 용액을 제거하기 위해 압착하고(제거된 용액은 재사용을 위해 회수됨), 기계적으로 잘게 부수어 "화이트 크럼"이라고 불리는 느슨하고 부드러운 덩어리로 만듭니다. 이렇게 잘게 부수면 다음 반응 단계를 위한 표면적이 증가합니다.

3크산토네이션

흰색 부스러기를 밀폐된 반응기에 넣고 노출시킨다. 이황화탄소(CS₂) 증기CS₂는 알칼리 셀룰로오스와 반응하여 형성됩니다. 소듐셀룰로스 크산테이트 — 이황화탄소는 전체 공정의 핵심 화학적 요소입니다. 잔토화 반응은 발열 반응이며 엄격하게 제어됩니다. 최신 설비에서는 응축 시스템을 통해 이황화탄소를 99% 이상 회수하여 재사용하는데, 이 시스템은 업계 전반에 걸쳐 표준으로 자리 잡았습니다.

4점성 물질로 용해

주황색을 띠는 셀룰로오스 크산테이트를 묽은 수산화나트륨에 녹이면 셀룰로오스 함량이 7~10%인 점성이 있는 꿀색 용액이 됩니다. 이 용액을 셀룰로오스 크산테이트라고 합니다. 비스코스 — "비스코스 레이온"의 어원과 공정 자체의 역사적 명칭. 압출 전에 비스코스는 미반응 입자를 제거하기 위해 여과되고, 용해된 기포를 제거하기 위해 탈기됩니다. 이러한 과정이 없으면 필름에 결함이 발생할 수 있습니다.

5성숙

신선한 비스코스는 너무 불안정하여 깨끗하게 압출되지 않습니다. 따라서 잔탄산염 치환 정도와 셀룰로오스의 분자량 분포가 용액을 응집성 필름으로 재생할 수 있는 범위에 도달할 때까지 일정 기간 동안 제어된 온도(일반적으로 15~25°C)에서 숙성시킵니다. 숙성 시간은 숙련된 셀로판 제조업체가 목표 필름 사양을 맞추기 위해 조절하는 핵심 변수 중 하나입니다.

6산성 욕조로 압출

숙성된 비스코스는 길고 좁은 슬릿 다이를 통해 응고조로 펌핑됩니다. 황산(H₂SO₄) 및 황산나트륨(Na₂SO₄)용액 속에서 셀룰로오스산나트륨은 분해되고 셀룰로오스는 연속적이고 반투명한 막으로 재생됩니다. 이 용액은 용해 단계의 화학적 역반응입니다.

7세척 및 탈황

새로 재생된 도막에는 도금액에서 남은 산, 황산염, 황 화합물이 포함되어 있습니다. 이 도막은 점차 깨끗한 물이 담긴 세척조를 차례로 통과한 후, 황의 노란색을 제거하기 위해 탈황조(일반적으로 묽은 황화나트륨 또는 수산화나트륨 용액)를 통과합니다.

8가소화 및 권선

세척된 필름은 가소제 용액(일반적으로 수용액)에 통과됩니다. 글리세린 또는 글리세롤/프로필렌 글리콜 혼합물을 사용하여 유연성을 유지하고 취성을 방지합니다. 가소화된 필름은 가열된 롤러에서 건조된 후 릴로 감거나 좁은 롤로 절단하여 후속 공정에 사용합니다.

각 변형 단계가 하류에 추가하는 것

8단계의 비스코스 공정을 통해 코팅되지 않은 투명한 재생 셀룰로오스 필름이 만들어집니다. 이 기판을 기반으로 여러 후속 공정을 거쳐 실제 구매자가 창고에서 접하게 되는 제품 포트폴리오가 완성됩니다.

우리의 코팅된 셀룰로오스 필름 첫 두 줄을 포함합니다. 선명한 색상의 셀룰로오스 필름 3번째와 5번째 행을 포함하며, 추가적인 알루미늄 코팅 등급이 포트폴리오를 완성합니다. 이 모든 제품은 고분자 수준에서는 여전히 재생 셀룰로오스 필름이며, 차이점은 기저 기판이 아닌 표면 화학적 특성에 있습니다.

구매자들이 문의하는 엔지니어링 절충 사항

프로세스 엔지니어와 함께 8단계를 거치고 나면, 구매자에게 중요한 고려 사항은 네 가지 범주로 나뉩니다. 이러한 범주를 이해하면 구매팀이 기술 데이터 시트를 더욱 확신 있게 읽을 수 있습니다.

용해 펄프 원료

원료 펄프의 셀룰로오스 사슬 길이, 순도 및 백색도는 최종 필름의 인장 강도, 광학적 특성 및 차단 특성에 직접적인 영향을 미칩니다. 지속 가능한 방식으로 관리되는 산림에서 생산된 고급 용해 펄프는 고순도 셀룰로오스, 균일한 분자량 분포 및 낮은 헤이즈를 제공합니다. 하지만 원료 비용이 증가한다는 단점이 있습니다. 저급 펄프는 더 저렴한 필름을 만들 수 있지만 품질 편차가 더 큽니다.

가소제 첨가

글리세롤은 셀로판의 주요 가소제입니다. 글리세롤 함량이 높을수록 유연성이 증가하고 취성이 감소하여 냉장 보관 포장이나 트위스트 랩에 유용하지만, 습도가 높은 환경에서는 수증기 투과율이 증가합니다. 대부분의 식품 포장 용도에 적합한 최적의 가소제 함량은 유연성과 차단성의 균형을 이루는 수준입니다.

코팅 시스템 선택

니트로셀룰로오스 코팅은 전통적인 코팅 방식으로 할로겐이 없어 소각 시 오염 물질이 발생하지 않습니다. 비닐 공중합체 및 PVdC가 없는 코팅은 차단성이 더 높지만 규제 측면에서는 약간의 차이가 있습니다. 일부 EU 식품 접촉 및 의약품 관련 용도에서는 특정 코팅의 사용이 제한되므로, 코팅 필름은 일반적인 기판으로 명시하기보다는 최종 용도에 따라 명시해야 합니다.

산 및 용매 회수

이는 필름 사양에 관한 것이 아니라 공장 차원에서 결정되는 사항이지만, 모든 셀로판 구매의 지속가능성 기록에 반영됩니다. 최신 생산 라인은 이황화탄소를 99% 이상 회수하고 폐쇄 루프 산 재생 시스템을 가동합니다. 구형 라인은 용매 및 산 손실이 더 클 수 있으며, 과거에는 이로 인해 비스코스 공정이 오늘날 마땅히 받아야 할 환경적 이점보다 더 나쁜 이미지를 갖게 되었습니다.

화학적 원리가 지속가능성 주장의 근거가 되는 이유는 무엇일까요?

포장 사양서를 작성하는 구매자에게 있어, 근본적인 화학적 성질은 수명 종료 시점의 분해 가능성을 입증하는 핵심 요소입니다. 8단계 비스코스 공정을 통해 생산되는 필름의 골격은 토양 미생물, 해양 미생물, 그리고 가정용 퇴비 더미가 이미 분해할 수 있는 셀룰로오스와 동일합니다. 이것이 바로 셀로판이 토양, 가정용 퇴비, 그리고 해양 환경에서 생분해되는 이유이며, 또한 다른 이유이기도 합니다. ASTM D6400 그리고 EN 13432 산업용 퇴비화 인증재생 셀룰로오스 공정의 산업적 도입은 개발은행을 포함한 여러 기관의 지원을 받고 있습니다. 유엔산업개발기구(UNIDO) 달성 가능합니다. 생분해성 제품 연구소(BPI) 이 목록에는 인증 등급이 나열되어 있으며, 인증 기관은 공개된 기준치에 따라 분해, 광물화 및 생태독성을 검증합니다.

만약 필름이 "퇴비화 가능"하다고 광고되지만 원료의 화학적 구성이 폴리프로필렌이라면, 어떤 첨가제나 코팅을 넣더라도 그러한 인증을 받을 수 없습니다. 화학적 구성이 인증 기준입니다.

셀로판이 아닌 것

조달 자료에서 "셀로판" 옆에 자주 등장하는 유사 소재 세 가지와 그 차이점:

• 셀룰로오스 아세테이트 필름. 일부 카탈로그에서는 "셀로판-C" 또는 "아세테이트"라고도 합니다. 셀룰로오스 아세테이트는 화학적으로 아세틸화된 셀룰로오스 유도체로, 내수성이 있지만 재생 셀룰로오스처럼 생분해되지는 않습니다. 섬유 및 테이프 소재에 주로 사용됩니다.
• OPP / BOPP. 배향 폴리프로필렌. 석유화학 제품을 한 방향(OPP) 또는 두 방향(BOPP)으로 늘린 플라스틱입니다. 일상적으로 셀로판과 혼동되는 경우가 많지만, 생분해성 소재가 아니며 산업적으로 퇴비화할 수 없습니다.
• 인민해방군. 폴리락트산(PLA). 바이오 기반 소재이며 산업적으로 퇴비화가 가능하지만, 재생 셀룰로오스 중합체가 아닌 열가소성 폴리에스터입니다. 연소 시험 및 산업용 퇴비화 온도 이하에서 다른 특성을 보입니다.

셀룰로오스 아세테이트를 특별히 찾는 구매자와 그 선택에 중요한 차이점에 대해서는 셀로판과 셀룰로오스 아세테이트를 비교 분석한 이 시리즈의 다음 기사를 참조하십시오.

자주 묻는 질문

저자 소개

© 2026 Zhejiang Xiade New Material Co., Ltd. (XIADE). 모든 권리 보유. 본 문서는 재생 셀룰로오스 필름의 기본 화학적 성질을 이해하고자 하는 B2B 구매자 ​​및 포장 사양 담당자를 대상으로 작성되었습니다. 공정 설명은 표준 산업 관행을 반영하며, 구체적인 배합은 제조업체에 따라 다를 수 있습니다.