분야
hwp1. 서론
2. 이론적 분석(디자인)
-셀룰로오스의 구조
-강화제의 첨가
-기계적 물성
-열적 안정성
-생분해성 증가기구
3. 결과 및 토의, 결론
Reference
Abstract
최근 환경문제가 대두되면서 주목받고 있는 재료 중 한 가지가 생분해성 플라스틱이다. 이 생분해성 플라스틱을 이용하면 기존 플라스틱의 물성은 유지하면서 더 나은 분해성을 가지게 된다. 생분해성 고분자 중 많이 존재하는 셀룰로오스를 기반으로 한 생분해성 플라스틱을 설계해 보았다. 실험과 자료 조사에 의해, Cellulose Diacetate(CDA) + 가소제 Triacetin + 강화제 Polyvinyl alcohol + Nacl + TiO2 의 조성으로 합성한 새로운 셀롤로오스 기반 생분해성 고분자재료를 설계하였다.
1. 서론
합성 고분자, 일명 합성수지라 불리는 플라스틱은 현대사회에서 가장 많이 사용되는 재료이다. 실제 현대 생활에 쓰이는 인공 생산품의 대부분이 플라스틱으로 구성되어 있다. 이는 플라스틱이 지니는 탁월한 장점들 때문이다. 플라스틱은 다른 재료에 비해 가공성이 좋아 대량생산이 가능하며, 무게가 가벼우면서도 강도가 강한 장점을 지니고 있다. 또한 투명성이 뛰어나면서 착색이 잘되고 열적. 전기적 절연체여서 전자 제품들에 많이 사용된다.
이외에도 위생, 방습성 등에서도 우수한 특성을 나타내기도 하여 플라스틱의 사용량과 사용 분야는 날로 증가하고 있다. 하지만, 이 합성고분자는 환경오염의 주요 원인이 되고 있다.
합성고분자는 자연 상태에서 잘 분해되지 않는다. 따라서 소각을 하거나 매립을 하야 하는데, 소각을 할 경우에는 다이옥신 등 유해물질들이 많은 양으로 방출되며, 매립을 하면 해양, 하천, 토양 등의 오염을 일으킨다. 또한 합성수지의 주원료로 사용되는 화석연료 또한 한정된 양이므로 이를 대체할 새로운 고분자를 찾아야 할 필요성이 높아지고 있다.
이에 우리는 사용 후 자연에서 미생물에 의해 자연적으로 분해 될 수 있는 천연고분자를 이용해 만드는 바이오 플라스틱, 그 중에서도 생분해성 플라스틱에 대해 연구해 보기로 하였다. 현재 진행 중인 생분해성을 갖는 고분자 재료의 연구는 크게 3가지 종류로 이루어지고 있는데, (1) 천연 및 합성고분자를 도입한 복합재료, (2) 천연고분자의 물리 또는 화학적 개질, (3)미생물을 이용한 생분해성을 갖는 고분자의 합성이 있다. 그리고 이 여러 가지 천연고분자 중에서도 가장 많은 연구가 이루어지고 있는 것은 셀룰로오스(cellulose)이다.
이 셀룰로오스는 지구상에 존재하는 가장 풍부한 천연고분자이며, 재생성과 생분해성이 우수하다. 또한 일반적으로 천연 셀룰로오스는 약 70%의 결정 부분을 함유하고 있어 매우 우수한 기계적 성질을 나타냄으로, 이 셀룰로오스를 이용한 생분해성 고분자재료 연구개발의 필요성이 대두되고 있다.
2. 이론적 분석(디자인)
셀룰로오스의 구조
Figure 1
Cellulose는 생분해성 천연 고분자다. Cellulose의 분자식은 (C6H1005)n이며 Figure. 1 같은 선형 구조를 갖고 있다. Cellulose에는 hydroxyl기(-OH)가 많기 때문에 고분자 사이에 수소결합이 많다. 고분자들이 서로 강하게 결합한 만큼 cellulose의 결정도가 높다.
2. 친환경 고분자 소재의 용융가공 및 물성 연구 - 오석빈
3. Degradation of Cellulose Acetate-Based Materials: A Review
4. A Biobased Blend of Cellulose Diacetate with Starch / Fei-Xiang Xia, Xiu-Li Wang, Fei Song, Yu-Zhong Wang
5 .Poly(ethylene glycol)과 Poly(propylene glycol)을 graft한 Poly(N-isopropylacrylamid)의 합성과 성질에 관한 연구
6. 셀룰로오스 디아세테이트/몬모릴로나이트 나노복합체의 제조 및 기계적 물성
7. 친환경 가소제를 첨가한 에틸 셀룰로오스 나노복합체
8. Preparation, Characterization and biodegradation studies on cellulose acetates with varying degree of substitution.
9. Wikipedia
10. 바이오 플라스틱 및 이의 제조방법 (특허)
11. 셀룰로오스 유도체 및 화학섬유를 포함하는 생분해성 수지 조성물 (Biodegradable thermoplastic composition comprising cellulose derivatives and chemical fiber processed by additive) - 특허
12. 친환경 수지 조성물 (Environmentally Friendly Resin Composition) - 특허
