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논문 상세정보

키토산/젤라틴 블랜드 필름의 열적특성에 관한 연구

Studies on the Thermomechanical Characteristics of the Blend Film of Chitosan/Gelatin

초록

본 연구에서는 키토산/젤라틴 블랜드 필름의 상용성을 평가하기 위하여 solution casting 방법을 이용하여 필름을 제조하였고, 키토산/젤라틴 블랜드 필름의 분자수준에서 블랜드 조성비율에 따른 유리전이온도의 변화를 측정하였다. 또한 블랜드 필름 제조시 가소제로 사용된 glycerol과 고분자내에 존재하는 수분이 키토산, 젤라틴 및 이들의 블랜드 필름에 미치는 영향을 조사하였다. TGA 분석결과, 젤라틴이 키토산 보다 열적 안정성이 우수하였고, 블랜드 내에서 두 구성고분자의 관능기 사이에 상호작용이 일어나기 때문에 블랜드 된 키토산 필름의 열적 안정성은 수분과 가소제가 첨가되지 않은 순수한 키토산 필름 보다 우수하였다. 또한 수분 및 가소제의 첨가유무에 따라서 고분자 주쇄의 분해개시 온도에는 영향을 미치지 않았다. DMA 분석결과, 키토산/젤라틴 블랜드 필름에서 키토산의 함량이 증가할수록 $T_g$는 변화하였다. 전체적인 tan ${\delta}$ 곡선을 관찰할 때 블랜드 조성비율에 따라 $T_g$는 단일 곡선을 나타내었고, 젤라틴의 함량이 증가함에 따라 $T_g$는 증가하였다. 젤라틴의 히드록시기와 키토산의 히드록시기 또는 아미노기 등의 극성기들 사이의 분자내 및 분자간에 존재하는 강한 상호작용에 의해서 키토산과 젤라틴 고분자들 사이에 우수한 상용성이 나타났다. 또한 키토산, 젤라틴 및 블랜드 필름에서 수분과 가소제는 두 구성고분자의 열적특성에 큰 영향을 미쳤지만, 블랜드의 상용성에는 크게 영향을 미치지 않았다. 따라서 키토산/젤라틴 블랜드 필름을 이용하여 의료부문이나 식품포장 등 다양한 분야에 응용을 할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract

Compatability of films made of chitosan, gelatin, and their blends prepared by aqueous solution casting was investigated using a thermogravimetric analyzer(TGA) and a dynamic mechanical analyzer (DMA). TGA showed gelatin is more thermally stable than chitosan, and thermal stability of chitosan in blends was higher than that of pure chitosan due to interaction among functional groups of component polymers in blend. Glass transition temperature $(T_g)$ of blends was dependent on chitosan content of blends. Blend films exhibited good miscibility. Moisture and glycerol contents of blend strongly affected thermal properties of two component polymers.

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