In this study, cellulose solution was prepared using ionic liquid and its rheological behavior was controlled by adding co-solvent (DMF) and halloysite nanotube (HNT). Cellulose composite fiber was fabricated via electrospinning of the prepared solution. The rheological behavior of the solution was significantly influenced by co-solvent and HNT, resulting in the improvement of the spinnability. The electrospun fiber showed high crystallinity and excellent thermal stability owing to the confinement effects of HNT and cellulose chains in the fiber. The experimental results indicate that the microstructure and the properties of cellulose fiber can be controlled by HNT.

본 연구에서는, 이온성 액체를 이용하여 셀룰로오스 용액을 제조하고, 조용매와 halloysite nanotube(HNT)를 첨가하여 유변학적 거동을 조절하였다. 준비된 용액을 전기방사 및 스핀 코팅하여 셀룰로오스/HNT 복합 섬유 및 필름을 제조하고 미세구조와 물리적 특성을 관찰하였다. 용액의 유변학적 분석에서 조용매와 HNT의 도입에 따른 점도 하락이 관찰되었고 이는 용액의 방사성을 증가시켰다. 제조된 나노섬유와 필름을 비교했을 때, 전기방사된 섬유는 나노구속효과(nano confinement effect)에 의해 더 높은 결정화도 및 우수한 열 안정성을 나타냈다. 본 연구결과는 나노입자 첨가를 통하여 셀룰로오스 섬유 미세구조 및 물성 조절 가능성을 보여주었다

Keywords: cellulose, halloysite nanotube, electrospinning, nanofiber, nano confinement effect