(Untreated cotton fabric absorbs water droplets (top) and cotton fabric treated with a form of cottonseed oil repels water (bottom). Credit: Richard Venditti)
목화 재배는 한때 미국 남부의 주요 산업 중 하나였고 지금도 대표적인 옷감 소재로 널리 재배되고 있습니다. 목화에서 얻은 섬유로 짠 옷감이 면직물로 합성 섬유의 시대에도 여전히 사랑받고 있는 옷감 소재입니다.
하지만 사실 면직물이라고 해서 완전히 식물성 성분만 있는 것은 아닙니다. 합성 섬유에 견줄 수 있는 우수한 옷감 성질을 부여하기 위해 다양한 화학물질로 처리하기 때문입니다. 면직물을 더 부드럽고 물에 대한 방수 능력을 높이기 위해 직물마감처리 (fabric finishing) 작업에는 주로 포름알데하이드와 포에버 케미칼로 불리는 per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS)이 사용되고 있습니다.
그런데 포름알데하이드는 1급 발암 물질로 아무래도 몸에 직접 닿는 옷감에 사용하기에는 꺼림칙한 물건이고 영원한 화학물질이라는 PFAS 역시 환경에 미치는 영향을 생각하면 다소 우려스러운 게 사실입니다. 따라서 좀 더 안전하고 지속가능한 대체 물질의 필요성이 커지고 있습니다.
노스 캐롤라이나 주립 대학의 테일러 카니페 (Taylor Kanipe, a graduate student at North Carolina State University (NC State))는 미국 화학 학회 (American Chemical Society) 추계 학술 대회에서 목화씨를 이용한 친환경 대체 기술을 발표했습니다.
사실 면직물 생산에서 목화씨는 대개는 버리는 부분이지만, 여기서도 기름 추출은 가능합니다. 물론 이 식물성 기름을 바로 직물마감처리 소재로 사용할 순 없기 때문에 에폭시 그룹을 넣어 다소 변형합니다. 이렇게 만든 ECSO (epoxidized cottonseed oil) 직물에 쉽게 결합해 주름이 적게 잡히면서 물에 대한 저항성도 높여 옷감의 품질을 높일 수 있습니다. 실제로 물방울을 떨어뜨리면 ECSO 처리가 되지 않은 면직물은 물이 바로 흡수되지만, ECSO 처리가 된 경우 물방울이 표면에 남는 것을 확인할 수 있습니다. (사진)
물론 ECSO가 기존의 직물마감처리 소재만큼 뛰어난 성질을 지니고 있는지는 좀 더 검증이 필요합니다. 하지만 목화씨를 재활용하는 것은 물론 환경까지 지킬 수 있는 새로운 아이디어라는 점에서 주목됩니다. 아마도 소비자 역시 식물성 기름을 사용해 안전하게 마감처리한 면직물을 선호할 것으로 생각됩니다.
참고
https://phys.org/news/2025-08-potential-green-alternative-formaldehyde-pfas.html
Sustainable cotton fabric finishing: epoxidized cottonseed oil as a bio-based alternative to formaldehyde-based treatments.
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