셀룰로오스는 자연계에서 쉽게 접할 수 있는 천연자원이며 친환경적인 소재로 다양한 분야에서 잠재력 있는 재료로 알려져 있다. 또한 셀룰로오스 체인의 결정영역과 비결정영역이 규칙적으로 연결된 구조를 가지고 있으며 이러한 성질로 인해 강도적 우수성과 유연성을 가지는 천연 고분자 재료이다. 셀룰로오스 섬유는 오늘날 기능성 소재 및 복합재료 산업에서 주목을 받고 있다. 특히 직경이 나노단위인 셀룰로오스 섬유는 높은 표면에너지, 높은 열 안정성 및 전기전도도와 같은 특성을 보인다. 셀룰로오스의 생체 친화성, ...
셀룰로오스는 자연계에서 쉽게 접할 수 있는 천연자원이며 친환경적인 소재로 다양한 분야에서 잠재력 있는 재료로 알려져 있다. 또한 셀룰로오스 체인의 결정영역과 비결정영역이 규칙적으로 연결된 구조를 가지고 있으며 이러한 성질로 인해 강도적 우수성과 유연성을 가지는 천연 고분자 재료이다. 셀룰로오스 섬유는 오늘날 기능성 소재 및 복합재료 산업에서 주목을 받고 있다. 특히 직경이 나노단위인 셀룰로오스 섬유는 높은 표면에너지, 높은 열 안정성 및 전기전도도와 같은 특성을 보인다. 셀룰로오스의 생체 친화성, 생분해성과 같은 우수한 성질은 다양한 분야에서 사용될 것으로 기대되며 면, 펄프 등이 중심적 소재로서 사용되었다. 펄프소재는 셀룰로오스가 주성분으로 이루어져 있으며 우수한 물성들을 이용하여 다양한 공정을 통해 피브릴을 얻게 된다. 이때 이용되는 펄프는 활엽수 펄프인 유칼립투스 크라프트 펄프로서, 가늘고 짧은 길이의 피브릴 제조를 위해 침엽수 펄프에 비해 섬유의 길이가 짧고 유연하며, 기계적 성질이 우수한 장점을 가지고 있다. 또한 셀룰라제와 같은 효소에 의한 분해가 용이하기에 마이크로 혹은 나노 단위의 피브릴을 제조하는데 적합하다. 효소가 섬유산업에 적극적으로 이용되고 있는 것은 여러 가지 면에서 장점을 가지고 있기 때문이다. 효소는 생분해성을 가지고 있고, 중성에 가까운 pH에서 반응하므로 화학약품과는 달리 처리액이 환경문제를 유발하지 않는다. 또한 반응속도가 빠르기 때문에 처리시간이 단축될 뿐 아니라, 촉매물질로 반응하기 때문에 소량만으로도 효과를 볼 수 있다. 효소, 화학적, 기계적인 방법으로 결정 영역을 분리해 내는 방법으로 마이크로 혹은 나노 단위의 셀룰로오스를 얻을 수 있으며 직경이 가늘고 길이가 짧은 빳빳한 막대 모양을 가진다. 기계적인 방법으로 제조한 마이크로셀룰로오스는 마이크로피브릴화 셀룰로오스, 나노피브릴 셀룰로오스로 불리고 있으며, 높은 비표면적과 섬유 표면의 수산기에 의해 강도적으로 우수하다는 연구 결과를 확인하였다. 또한 화학적 처리에 의한 셀룰로오스에 비해 피브릴화 정도가 크다는 장점이 있고, 첨가제로 사용할 경우 적은 양으로도 기계적 물성을 향상시키기에 적합한 소재이다. 본 연구에서는 효소 처리와 기계적 처리를 통해 셀룰로오스의 피브릴을 제조하기 위한 실험을 진행하였다. 기계적 우수성, 유연성 그리고 지속가능성 등의 특징을 가진 셀룰로오스 소재를 이용하여 화학적 처리, 효소 처리, 기계적 처리 등 다양한 공정들로 피브릴화하여 마이크로 혹은 나노 단위의 셀룰로오스를 제조하여 특성의 변화를 비교한다. 처리를 통해 제조된 피브릴화 셀룰로오스는 첨가제 및 보강제로 사용되며, 높은 결합력으로 기계적 성질을 향상 시킨다.
셀룰로오스는 자연계에서 쉽게 접할 수 있는 천연자원이며 친환경적인 소재로 다양한 분야에서 잠재력 있는 재료로 알려져 있다. 또한 셀룰로오스 체인의 결정영역과 비결정영역이 규칙적으로 연결된 구조를 가지고 있으며 이러한 성질로 인해 강도적 우수성과 유연성을 가지는 천연 고분자 재료이다. 셀룰로오스 섬유는 오늘날 기능성 소재 및 복합재료 산업에서 주목을 받고 있다. 특히 직경이 나노단위인 셀룰로오스 섬유는 높은 표면에너지, 높은 열 안정성 및 전기전도도와 같은 특성을 보인다. 셀룰로오스의 생체 친화성, 생분해성과 같은 우수한 성질은 다양한 분야에서 사용될 것으로 기대되며 면, 펄프 등이 중심적 소재로서 사용되었다. 펄프소재는 셀룰로오스가 주성분으로 이루어져 있으며 우수한 물성들을 이용하여 다양한 공정을 통해 피브릴을 얻게 된다. 이때 이용되는 펄프는 활엽수 펄프인 유칼립투스 크라프트 펄프로서, 가늘고 짧은 길이의 피브릴 제조를 위해 침엽수 펄프에 비해 섬유의 길이가 짧고 유연하며, 기계적 성질이 우수한 장점을 가지고 있다. 또한 셀룰라제와 같은 효소에 의한 분해가 용이하기에 마이크로 혹은 나노 단위의 피브릴을 제조하는데 적합하다. 효소가 섬유산업에 적극적으로 이용되고 있는 것은 여러 가지 면에서 장점을 가지고 있기 때문이다. 효소는 생분해성을 가지고 있고, 중성에 가까운 pH에서 반응하므로 화학약품과는 달리 처리액이 환경문제를 유발하지 않는다. 또한 반응속도가 빠르기 때문에 처리시간이 단축될 뿐 아니라, 촉매물질로 반응하기 때문에 소량만으로도 효과를 볼 수 있다. 효소, 화학적, 기계적인 방법으로 결정 영역을 분리해 내는 방법으로 마이크로 혹은 나노 단위의 셀룰로오스를 얻을 수 있으며 직경이 가늘고 길이가 짧은 빳빳한 막대 모양을 가진다. 기계적인 방법으로 제조한 마이크로셀룰로오스는 마이크로피브릴화 셀룰로오스, 나노피브릴 셀룰로오스로 불리고 있으며, 높은 비표면적과 섬유 표면의 수산기에 의해 강도적으로 우수하다는 연구 결과를 확인하였다. 또한 화학적 처리에 의한 셀룰로오스에 비해 피브릴화 정도가 크다는 장점이 있고, 첨가제로 사용할 경우 적은 양으로도 기계적 물성을 향상시키기에 적합한 소재이다. 본 연구에서는 효소 처리와 기계적 처리를 통해 셀룰로오스의 피브릴을 제조하기 위한 실험을 진행하였다. 기계적 우수성, 유연성 그리고 지속가능성 등의 특징을 가진 셀룰로오스 소재를 이용하여 화학적 처리, 효소 처리, 기계적 처리 등 다양한 공정들로 피브릴화하여 마이크로 혹은 나노 단위의 셀룰로오스를 제조하여 특성의 변화를 비교한다. 처리를 통해 제조된 피브릴화 셀룰로오스는 첨가제 및 보강제로 사용되며, 높은 결합력으로 기계적 성질을 향상 시킨다.
Cellulose is known as a material that has high potential in various fields because it is environmentally friendly and available from the nature. Also, it is a natural polymer material having superior strength and flexibility. The degradation of cellulose by enzyme is suitable for the manufacture of ...
Cellulose is known as a material that has high potential in various fields because it is environmentally friendly and available from the nature. Also, it is a natural polymer material having superior strength and flexibility. The degradation of cellulose by enzyme is suitable for the manufacture of micro or nano size fibrils to facilitate. The length of the microfibrils is not constant and the form may constitute the irregular overlapping reticular structure. Enzymes used in this study cause hydrolysis of cellulose and weaken the fiber so by acting on the molecular chains it is effective in reducing the length or diameter of cellulose fibers. The enzyme is being actively used in the textile industry because it has the advantages in a number of ways. Enzyme is biodegradable and treatment solution does not cause an environmental problem. The processing time is shortened because the reaction rate is fast. Also the enzyme is effective and economic because only a small amount is needed to catalyze the reaction. In this study, to obtain a micro or nano fibril cellulose, enzyme treatment, chemical treatment, and mechanical treatment were utilized and the change in the characteristics of the fibrils were compared according to the treatment conditions. The effect of various treatment conditions of enzyme on the structure and properties of the fibrillated cellulose was discussed.
Cellulose is known as a material that has high potential in various fields because it is environmentally friendly and available from the nature. Also, it is a natural polymer material having superior strength and flexibility. The degradation of cellulose by enzyme is suitable for the manufacture of micro or nano size fibrils to facilitate. The length of the microfibrils is not constant and the form may constitute the irregular overlapping reticular structure. Enzymes used in this study cause hydrolysis of cellulose and weaken the fiber so by acting on the molecular chains it is effective in reducing the length or diameter of cellulose fibers. The enzyme is being actively used in the textile industry because it has the advantages in a number of ways. Enzyme is biodegradable and treatment solution does not cause an environmental problem. The processing time is shortened because the reaction rate is fast. Also the enzyme is effective and economic because only a small amount is needed to catalyze the reaction. In this study, to obtain a micro or nano fibril cellulose, enzyme treatment, chemical treatment, and mechanical treatment were utilized and the change in the characteristics of the fibrils were compared according to the treatment conditions. The effect of various treatment conditions of enzyme on the structure and properties of the fibrillated cellulose was discussed.
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