[논문]Water activation에 기반한 셀룰로오스의 개질 및 특성

김해리; 남병욱

doi:10.5762/kais.2013.14.2.977

초록
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다양한 종류의 지방산 아실 체인으로 치환된 Cellulose mixed esters(CME)는 재생 가능한 bio-based 폴리머이다. 셀룰로오스 에스터는 생분해성 고분자로써, 분해되지 않는 석유계 플라스틱을 대체할 미래 고분자 소재이다. 본 연구에서는 개질 실험에 앞서 alpha 셀룰로오스를 $40^{\circ}C$의 증류수에 2시간동안 activation하였다. Water-activated 셀룰로오스와, 다양한 불포화 지방산, 무수 아세트산을 $120^{\circ}C$의 lithium chloride/N,N-dimethylacetamide (LiCl/DMAc)용매에서 5시간동안 반응시켜 CME를 합성했다. 세척과 감압을 반복한 후, TGA, FT-IR, 1H-NMR과 FE-SEM를 통해 특성을 관찰하였고, water activation이 셀룰로오스의 수산기 치환에 미치는 영향에 대하여 조사하였다.

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Cellulose mixed esters (CME), substituted by various fatty acyl chains, are renewable bio-based polyesters. It has lots of potential due to the biodegradable property. In this study, Alpha cellulose was activated for 2h at $40^{\circ}C$ in deionized water prior to synthesis. Homogeneous e...

Cellulose mixed esters (CME), substituted by various fatty acyl chains, are renewable bio-based polyesters. It has lots of potential due to the biodegradable property. In this study, Alpha cellulose was activated for 2h at $40^{\circ}C$ in deionized water prior to synthesis. Homogeneous esterification of CME was accomplished with water-activated alpha cellulose, various saturated fatty acids and acetic anhydride in lithium chloride/N,N-dimethylacetamide (LiCl/DMAc) medium. CME was obtained after 5 hr at $120^{\circ}C$. The filtrated products were characterized using TGA, FT-IR, 1H-NMR and FE-SEM, and the influence of water activation on the total degree of substitution was investigated.

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문제 정의

In this paper, the esterification of α-cellulose with an acetic-fatty mixed anhydride generated by the reaction of acetic anhydride and a fatty acid was performed in LiCl/DMAc. The purpose of the research is to study the reactivity of cellulose with several fatty acids and the influence of water activation on synthesis of cellulose esters.

제안 방법

TGA results were investigated to examine whether or not residual reagents are contained. Figure 1 and 2 display TGA thermograms of the CME samples and the CME-W samples.

성능/효과

Whereas neat cellulose has no carbonyl groups, cellulose esters have carbonyl groups owing to substituted ester groups. As the TGA results showed that residual solvents or reagents are completely removed, the strong bands in the 1700cm^-1 region are for the carbonyl groups of synthesized cellulose esters. Chemical substitution led to the the appearance of C=O bands in the 1700cm^-1 region and the disappearance or decrease in intensity of OH bands in the 3300 cm^-1 region.

참고문헌 (13)

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