셀룰로오스는 다수의 하이드록시기를 가지며 분자 사이에 강한 수소결합이 존재하고 높은 강도를 가진다. 하지만 수소결합으로 인해 분자 간 강한 인력을 가지며 신축성을 가지지 못한다. 생분해성, 생체적합성, ...
셀룰로오스는 다수의 하이드록시기를 가지며 분자 사이에 강한 수소결합이 존재하고 높은 강도를 가진다. 하지만 수소결합으로 인해 분자 간 강한 인력을 가지며 신축성을 가지지 못한다. 생분해성, 생체적합성, 열적 안정성을 가지는 셀룰로오스의 활용을 돕기 위해 신축성 셀룰로오스 필름을 제조하고자 하였다. 신축성 셀룰로오스 필름을 제조하기 위해 세 가지 방법을 사용하였다. 첫 번째로 나노 셀룰로오스 현탁액에 가소제를 가하는 방법, 두 번째로 나노 셀룰로오스 섬유 표면에 고분자를 그라프팅 하는 방법, 세 번째로 나노 셀룰로오스를 용해하고 가교결합 하는 방법을 연구하였다. 첫 번째 방법에서 셀룰로오스 유도체의 가소제로 사용된 글루코오스와 요소를 사용하였다. 두 번째 방법에서 셀룰로오스 나노 크리스탈의 개질을 위해 연구된 생분해성 고분자인 Polycaprolactone을 그라프팅 하였다. 세 번째 방법에서 나노 셀룰로오스를 LiOH/Urea 용액에 용해하고 Epichlorohydrin으로 가교결합을 하였다. 기존 Epichlorohydrin으로 가교 결합한 셀룰로오스는 하이드로 겔의 형태로 많이 연구되었다. 본 연구에서는 하이드로 겔을 건조하여 필름으로 제조하였고, 수분에 대한 취약성을 낮추고자 나노 셀룰로오스 필름 표면을 Polycaprolactone으로 그라프팅 처리하였다. 신축성 셀룰로오스 필름을 제조하는데 유요한 방법은 가소제를 가하는 방법과 셀룰로오스 분자를 가교결합 하는 방법이엇다. 가소제를 가한 나노 셀룰로오스 종이는 약간의 신축성을 가지지만 강도가 낮았으며 표면에 기포가 많았다. 반면 가교결합하여 제조한 셀룰로오스 필름은 표면에 기포가 없고 126%의 높은 변형률과 7.8 MPa의 강도를 가졌다. 가교 결합한 셀룰로오스 필름을 열분석하여 순수 나노 셀룰로오스 종이의 열적 특성과 비교하였을 때 300℃ 이상에서 열적 안정성이 더 높았다. 셀룰로오스 필름은 수분에 약한데 이를 보완하고자 필름 표면을 Polycaprolactone으로 그라프팅 처리하였고 흡수율을 52%까지 저감할 수 있었다.
셀룰로오스는 다수의 하이드록시기를 가지며 분자 사이에 강한 수소결합이 존재하고 높은 강도를 가진다. 하지만 수소결합으로 인해 분자 간 강한 인력을 가지며 신축성을 가지지 못한다. 생분해성, 생체적합성, 열적 안정성을 가지는 셀룰로오스의 활용을 돕기 위해 신축성 셀룰로오스 필름을 제조하고자 하였다. 신축성 셀룰로오스 필름을 제조하기 위해 세 가지 방법을 사용하였다. 첫 번째로 나노 셀룰로오스 현탁액에 가소제를 가하는 방법, 두 번째로 나노 셀룰로오스 섬유 표면에 고분자를 그라프팅 하는 방법, 세 번째로 나노 셀룰로오스를 용해하고 가교결합 하는 방법을 연구하였다. 첫 번째 방법에서 셀룰로오스 유도체의 가소제로 사용된 글루코오스와 요소를 사용하였다. 두 번째 방법에서 셀룰로오스 나노 크리스탈의 개질을 위해 연구된 생분해성 고분자인 Polycaprolactone을 그라프팅 하였다. 세 번째 방법에서 나노 셀룰로오스를 LiOH/Urea 용액에 용해하고 Epichlorohydrin으로 가교결합을 하였다. 기존 Epichlorohydrin으로 가교 결합한 셀룰로오스는 하이드로 겔의 형태로 많이 연구되었다. 본 연구에서는 하이드로 겔을 건조하여 필름으로 제조하였고, 수분에 대한 취약성을 낮추고자 나노 셀룰로오스 필름 표면을 Polycaprolactone으로 그라프팅 처리하였다. 신축성 셀룰로오스 필름을 제조하는데 유요한 방법은 가소제를 가하는 방법과 셀룰로오스 분자를 가교결합 하는 방법이엇다. 가소제를 가한 나노 셀룰로오스 종이는 약간의 신축성을 가지지만 강도가 낮았으며 표면에 기포가 많았다. 반면 가교결합하여 제조한 셀룰로오스 필름은 표면에 기포가 없고 126%의 높은 변형률과 7.8 MPa의 강도를 가졌다. 가교 결합한 셀룰로오스 필름을 열분석하여 순수 나노 셀룰로오스 종이의 열적 특성과 비교하였을 때 300℃ 이상에서 열적 안정성이 더 높았다. 셀룰로오스 필름은 수분에 약한데 이를 보완하고자 필름 표면을 Polycaprolactone으로 그라프팅 처리하였고 흡수율을 52%까지 저감할 수 있었다.
Cellulose has a large number of hydroxyl groups, and therefore strong hydrogen bonds exist between molecules and have high strength. However, it dos not have elasticity due to hydrogen bonding. For the application of cellulose having biodegradability, biocompatibility, and high mechanical property, ...
Cellulose has a large number of hydroxyl groups, and therefore strong hydrogen bonds exist between molecules and have high strength. However, it dos not have elasticity due to hydrogen bonding. For the application of cellulose having biodegradability, biocompatibility, and high mechanical property, stretchable cellulose film was studied. Three methods were used to prepare the stretchable cellulose film. In the first method, added Glucose and urea as plasticizer. In the second method, grafted Polycaprolactone on the surface of the cellulose nanofiber which is biodegradable polymer such as cellulose. In the third method, cellulose nanofiber was dissolved in LiOH/Urea solution and crosslinked with Epichlorohydrin. Effective methods for fabricating a stretchable cellulose film were a method of adding a plasticizer and a method of crosslinking cellulose molecules. Cellulose paper with a plasticizer had some elasticity, buy had low strength and had many bubbles on the surface. On the other hand, the cellulose film prepared by crosslinking had no bubbles on the surface and had a high strain of 126% and a strength of 7.8 MPa. Thermal stability of the crosslinked cellulose film was higher when compared to the thermal properties of pure cellulose paper. Cellulose film is weak to moisture, to compensate for this, the film surface was grafted with polycaprolactone, and the absorption was reduced to 52%.
Cellulose has a large number of hydroxyl groups, and therefore strong hydrogen bonds exist between molecules and have high strength. However, it dos not have elasticity due to hydrogen bonding. For the application of cellulose having biodegradability, biocompatibility, and high mechanical property, stretchable cellulose film was studied. Three methods were used to prepare the stretchable cellulose film. In the first method, added Glucose and urea as plasticizer. In the second method, grafted Polycaprolactone on the surface of the cellulose nanofiber which is biodegradable polymer such as cellulose. In the third method, cellulose nanofiber was dissolved in LiOH/Urea solution and crosslinked with Epichlorohydrin. Effective methods for fabricating a stretchable cellulose film were a method of adding a plasticizer and a method of crosslinking cellulose molecules. Cellulose paper with a plasticizer had some elasticity, buy had low strength and had many bubbles on the surface. On the other hand, the cellulose film prepared by crosslinking had no bubbles on the surface and had a high strain of 126% and a strength of 7.8 MPa. Thermal stability of the crosslinked cellulose film was higher when compared to the thermal properties of pure cellulose paper. Cellulose film is weak to moisture, to compensate for this, the film surface was grafted with polycaprolactone, and the absorption was reduced to 52%.
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