KR100356394B1 - 산화 감자전분을 함유하는 분해성 고분자 필름 및 그제조방법 - Google Patents
산화 감자전분을 함유하는 분해성 고분자 필름 및 그제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100356394B1 KR100356394B1 KR1020000004380A KR20000004380A KR100356394B1 KR 100356394 B1 KR100356394 B1 KR 100356394B1 KR 1020000004380 A KR1020000004380 A KR 1020000004380A KR 20000004380 A KR20000004380 A KR 20000004380A KR 100356394 B1 KR100356394 B1 KR 100356394B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- potato starch
- film
- starch
- oxidized
- prepared
- Prior art date
Links
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 title claims abstract description 151
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910019093 NaOCl Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229920006237 degradable polymer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 111
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 111
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 23
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 claims description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 abstract description 6
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract description 4
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 50
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 50
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 50
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 20
- 241000586004 Streptomyces viridosporus T7A Species 0.000 description 19
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 18
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 18
- 235000013808 oxidized starch Nutrition 0.000 description 16
- 239000001254 oxidized starch Substances 0.000 description 16
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 10
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 150000001804 chlorine Chemical class 0.000 description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 238000001157 Fourier transform infrared spectrum Methods 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 229920010126 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Polymers 0.000 description 2
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 2
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010003549 asthenia Diseases 0.000 description 2
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 2
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 2
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 2
- 229920006238 degradable plastic Polymers 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 2
- 230000003244 pro-oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical group [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- KMHZPJNVPCAUMN-UHFFFAOYSA-N Erbon Chemical compound CC(Cl)(Cl)C(=O)OCCOC1=CC(Cl)=C(Cl)C=C1Cl KMHZPJNVPCAUMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 1
- 241001364096 Pachycephalidae Species 0.000 description 1
- 241000948169 Streptomyces viridosporus Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- 150000001728 carbonyl compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000012770 industrial material Substances 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N phenolphthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C(=O)O1 KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 150000003333 secondary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/022—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/07—Flat, e.g. panels
- B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D7/00—Producing flat articles, e.g. films or sheets
- B29D7/01—Films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/06—Polyethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08L23/12—Polypropene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
- C08L25/06—Polystyrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L3/00—Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
- C08L3/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2003/00—Use of starch or derivatives as moulding material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/06—Biodegradable
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2310/00—Masterbatches
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Abstract
본 발명은 산화 감자전분을 함유하는 분해성 고분자 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로 0.1 ~ 5.0% 활성 염소를 포함하는 NaOCl로 산화시킨 감자전분을 1 ~ 20중량% 함유시켜 제조한 분해성 고분자 필름은 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 고분자 필름보다 인장강도, 신장율 및 인장 에너지와 같은 기계적 성질들이 우수하고 열분해 및 생분해가 빠르게 진행되어 환경오염을 최소화시키는 뛰어난 효과가 있다.
Description
본 발명은 산화 감자전분을 함유하는 분해성 고분자 필름 및 그 제조방법에관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 산화시킨 감자전분을 함유하므로써 기계적 성질과 열분해성 및 생분해성이 우수한 고분자 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
플라스틱은 생활, 산업소재로 가장 많이 쓰이고 있는데 그 중에서 폴리에틸렌(polyethylene:PE)과 폴리프로필렌(polypropylene:PP)은 국내 생산능력이 년간 400만톤, 사용량이 년간 170만톤에 이르는 가장 범용화된 플라스틱으로 폐기되는 양도 가장 많다(김수현, 1997: 김영욱 등, 1994). 상기 플라스틱은 내부식성, 내수성, 생물학적 안정성이 뛰어나 매립되어진 후 자연 환경에서 분해가 되지 않거나 분해되기까지 수 백년 이상이 걸린다고 알려져 있기 때문에 플라스틱으로 인한 환경오염 문제가 심각하게 대두되고 있다(Potts 등, 1973: 김영하, 1994).
미국, 이탈리아, 서독, 일본 등을 비롯한 세계각국에서는 이미 비분해성 플라스틱에 대한 사용규제를 실시하고 있으며 생분해성 플라스틱에 관한 많은 연구들이 진행되고 있다(이용현, 1991: Leaversuch, 1987). 국내에서도 현재 플라스틱으로 인한 환경오염 문제를 해결하고자 많은 노력이 진행되고 있지만 철저한 분리수거를 전제로 하는 재활용 정책과 그에 따른 시설 투자 및 재활용 제품의 질적 저하 등 해결해야 하는 과제들이 많아 폐플라스틱으로 인한 환경오염 문제를 최소화하기 위해서는 분해성 플라스틱의 사용이 크게 요구된다. 이 중 생분해성 플라스틱은 전분과 같이 분해될 수 있는 충진제를 사용함으로써 분해의 촉진을 유도한 비닐이다.
지금까지 개발된 생분해성 비닐은 거의 모두 생전분을 충진제로 사용하고 있는데 합성 고분자와 전분간의 연속성이 저하되어 기계적 성질이 저하되는 단점이있다. 따라서 분산상의 전분 입자와 연속상으로 있는 고분자간의 계면접착을 개선시키기 위하여 변형 전분을 이용하는 연구들이 진행되고 있으며 이러한 전분의 변형은 에스테르화, 에테르화, 산화 등을 포함한다(김성철, 1997: Loomis 등, 1993). 산화 전분은 증점제, 겔형성 보조제, 코팅제 등의 용도로 식품산업 뿐만 아니라 의류산업, 제지, 의약품 등에서도 다양하게 이용되고 있는 변형 전분의 하나이다. 전분을 산화시키면 용해도와 유동성이 증가하여 부드럽고 투명성이 좋은 겔과 고농도의 전분 용액을 만들 수 있다고 하였고(Radly, 1982), 전분 분자구조의 변화가 초래되어 아밀로오스-요오드 복합체의 발색도가 감소하고 당화 효소 작용에 대한 저항성이 증가되는 등 전분 특성의 변화가 일어날 수 있다고 보고되었다(Boruch Lodz, 1985). 그러나 이러한 성질을 가진 산화 전분을 함유한 필름의 특성에 관한 연구는 미흡한 실정이다.
본 발명자는 감자전분을 산화시킨 후 이를 함유하는 고분자 필름을 제조하고 동일한 방법으로 무처리 감자전분을 함유하는 고분자 필름을 제조한 후 간편하고 신속한 방법으로 필름의 기계적 특성과 열분해도 및 생분해도를 평가하여 본 발명 산화 감자전분을 함유하는 분해성 고분자 필름이 무처리 감자전분을 함유한 고분자 필름보다 환경친화적이면서도 품질상 양호함을 확인하므로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 산화시킨 감자전분을 함유하는 분해성 고분자 필름을 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은 상기 분해성 고분자 필름의 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 상기 목적은 감자전분을 산화시킨 후 산화 감자전분에 함유된 카복실기 함량, 산화 감자전분의 X-선 회절도 및 입자형태를 조사한 후 이를 함유하는 산화 감자전분 함유 고분자 필름을 제조하고 이 필름의 색도, 기계적 성질, 열분해도 및 생분해도를 조사하고 이 결과를 무처리 감자전분을 함유한 고분자 필름과 비교하여 본 발명 산화 감자전분 함유 고분자 필름이 분해능 뿐만 아니라 품질면에 있어서 우수함을 확인하므로써 달성하였다.
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 설명한다.
도 1은 무처리 감자전분과 산화 감자전분의 X-선 회절도를 나타낸다.
도 2는 주사전자현미경으로 무처리 감자전분과 산화 감자전분의 입자 형태를 700배 확대비율로 관찰한 결과를 나타낸 사진도이다.
도 3은 12주 동안 70℃에서 열처리한 산화 감자전분(5%)-폴리에틸렌 필름과 무처리 감자전분-폴리에틸렌 필름의 카보닐 인덱스(carbonyl index)를 나타낸 그래프이다.
도 4는 12주 동안 70℃에서 열처리한 산화 감자전분(10%)-폴리에틸렌 필름과 무처리 감자전분-폴리에틸렌 필름의 카보닐 인덱스(carbonyl index)를 나타낸 그래프이다.
도 5는 8주 동안 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A(Streptomyces viridosporusT7A ATCC 39115)와 함께 배양한 산화 감자전분(5%)-폴리에틸렌 필름과 무처리 감자전분-폴리에틸렌 필름의 하이드록실 인덱스(hydroxyl index)를 나타낸 그래프이다.
도 6은 8주 동안 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A(Streptomyces viridosporusT7A ATCC 39115)와 함께 배양한 산화 감자전분(10%)-폴리에틸렌 필름과 무처리 감자전분-폴리에틸렌 필름의 하이드록실 인덱스(hydroxyl index)를 나타낸 그래프이다.
도 7은 8주 동안 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A(Streptomyces viridosporusT7A ATCC 39115)와 함께 배양한 산화 감자전분(5%)-폴리에틸렌 필름과 무처리 감자전분-폴리에틸렌 필름의 인장 강도(tensile strength)를 나타낸 그래프이다.
도 8은 8주 동안 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A(Streptomyces viridosporusT7A ATCC 39115)와 함께 배양한 산화 감자전분(10%)-폴리에틸렌 필름과 무처리 감자전분-폴리에틸렌 필름의 인장 강도(tensile strength)를 나타낸 그래프이다.
도 9는 8주 동안 산화 감자전분-폴리에틸렌 필름의 표면을 주사전자현미경으로 2000배 확대비율로 관찰한 결과 사진도이다.
본 발명은 감자전분에 활성 염소를 함유하는 NaOCl 용액을 첨가하고 반응시켜 산화 감자전분을 제조하는 단계; 산화전분 제조시 사용한 활성 염소 농도에 따른 산화 감자전분의 카르복실기 함량을 측정하는 단계; X-선 회절기를 사용하여 산화 감자전분의 X-선 회절도를 측정하는 단계; 주사 전자 현미경을 이용하여 산화 감자전분의 입자 형태를 관찰하고 무처리 감자전분과 비교하는 단계; 치환도가 다른 산화 감자전분과 선형 저밀도 폴리에틸렌(linear low density polyethylene;LLDPE)을 혼합하여 캐스트 필름을 제조하고 같은 방법으로 무처리 감자전분을 함유하는 폴리에틸렌 필름을 제조하는 단계; 산화 감자전분과 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 각각의 폴리에틸렌 필름의 색도를 색차계를 이용하여 L,a, b 값으로 측정하고 서로 비교하는 단계; 인스트론(Instron)을 사용하여 산화 감자전분과 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 폴리에틸렌 필름 각각의 인장강도, 신장율 및 인장에너지를 측정하여 기계적 특성을 조사하는 단계; 70℃ 강제 통풍 건조기(forced air dry oven)에서 산화 감자전분과 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 폴리에틸렌 필름 각각을 열처리하면서 FT-IR을 측정하여 열분해특성을 조사하고 상기 열처리한 폴리에틸렌 필름 각각을 인스트론(Instron)을 이용하여 인장강도, 신장율 및 인장에너지를 측정하여 또 다른 방법으로 열분해 특성을 조사하는 단계 및; 산화 감자전분과 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 폴리에틸렌 필름 각각을 멸균한 후 스트렙토마이세스 비리도스포러스(Streptomyces viridosporusT7A ATCC 39115)를 접종하여 배양한 다음 FT-IR 스펙트럼을 측정하여 하이드록시 인덱스를 측정하고 인스트론을 이용하여 인장강도를 측정하며 고분자 필름의 표면형태를 주사 전자현미경으로 관찰하여 생분해도를 측정하는 단계로 구성된다.
본 발명에서 사용한 산화 감자전분은 0.1 ~ 5.0%의 활성 Cl/g starch을 포함하는 NaOCl 용액으로 감자전분을 산화시켜 얻은 것이다.
본 발명에서 고분자 필름에 함유시킨 산화 감자전분의 양은 1 ~ 20중량%이며 가장 바람직하게는 5 ~ 10중량%이다.
본 발명에서 사용한 고분자 물질은 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌이며 바람직한 것은 폴리에틸렌이다.
이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예와 실험예를 들어 상세히 설명하고자 하지만 본 발명의 권리범위는 이들 실시예와 실험예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 산화 감자전분의 제조
알칼리 침지법(이신영 등, 1984)에 의해 감자로부터 전분을 추출하였고, AOAC법(Morwitz, 1990)에 의하여 소듐 하이포크로라이트(sodium hypochlorite; NaOCl)용액 내의 활성 염소량(active Cl)을 정량하여 산화 감자전분을 제조하기 위한 NaOCl 용액의 사용량을 결정하였다. 사용한 NaOCl 용액(Duksan Co.)내에는 용액 1 L당 58.95 g의 활성 염소가 함유되어 있었다. 산화 감자전분은 Whistler(1964)의 방법을 수정하여 제조하였다. 즉, 감자전분 300 g을 증류수 750 mL에 넣고 이를 25℃ 항온수조에서 30분간 교반시킨 후, 0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0% active Cl/g starch를 함유하는 NaOCl용액 50 mL와 혼합하였다. 1 N 염산용액으로 pH를 7.0으로 맞추고 이 용액을 25℃에서 2시간동안 반응시켰으며 반응 중 pH의 저하는 1 N 수산화나트륨 용액으로 조절하였다. 반응이 완료된 후 반응용액은 반응용액 부피의 5배가 되는 95% 에탄올로 세척하면서 여과시켰으며, 걸러진 전분은 다시 반응용액 부피의 5배의 95% 에탄올에 분산시켜 30분간 교반하여 여과하였다. 이 과정을 3회 반복한 후 99% 에탄올로 세척 여과하였다. 얻어진 전분은 상온에서 24시간 건조시켜 60메시 체를 통과시켰다.
실험예 1: 산화 감자전분의 카복실기 함량
산화 감자전분의 카르복실기 함량은 Wing 등(1994)의 방법을 사용하여 구하였다. 즉, 산화 전분 15g을 증류수 50mL에 넣고 20% 황산 용액으로 산화 전분 용액의 pH를 2.0으로 조절한 후 30분간 격렬하게 교반하였다. 이 용액을 95% 에탄올 500mL에 분산시켜 여과하는 과정을 5회 반복하였다. 여과된 전분을 상온에서 24시간 건조시켜 60메시 체를 통과시켰다. 이와 같이 제조한 시료 1g을 증류수 50mL에 분산시키고 0.1N 수산화나트륨 용액 10mL를 넣어 30분간 격렬하게 교반한 후 0.1% 페놀프탈레인 용액을 지시약으로 하여 0.1N 염산용액으로 역적정하였다. 산화 전분내의 카르복실기 함량은 구연산을 기준으로 하여 계산하였다(Wing et al., 1994). 실험결과, 표 1에 나타낸 바와 같이 제조된 산화 감자전분에서 사용한 활성 염소 농도가 높을수록 카르복실기의 함량이 증가함을 알 수 있었다. 활성 염소 농도를 0.5%에서 2.0% Cl/g starch까지 적용시켜 산화시켰을 때 카르복실기 함량은 4.27에서 8.64 mg/g starch으로 증가하였다.
| 전분형태 | 산화제 농도1)(%) | 카르복실기 함량(mg/g 전분) | 상대결정화도(%){Ac3)/Aa4)+Ac)} |
| Native | 0 | ND2) | 41.29 |
| 0.5 OX | 0.5 | 4.27 | 39.87 |
| 1.0 OX | 1.0 | 5.33 | 38.16 |
| 1.5 OX | 1.5 | 5.55 | 41.81 |
| 2.0 OX | 2.0 | 8.64 | 39.85 |
| [주]1)% 활성 Cl/g 전분2)ND: 측정하지 않음3)Ac: 결정 지역4)Aa: 비결정 지역 |
실험예 2: 산화 감자전분의 X-선 회절도 분석
X-선 회절도는 X-선 회절기(Philips, X'pert PW3710, Netherlands)를 이용하여 target: Cu-kα, scanning speed: 0.04°2θ/s, voltage: 30kV, current: 20mA의 조건으로 회절각도 2θ: 5-40°까지 회절시켜 분석하였다. 전분의 상대결정화도는 Komiya 등(1986)의 방법에 의하여 측정하였다. 실험결과, 무처리 감자전분과 산화 감자전분의 X-선 회절도는 도 1에 나타낸 바와 같이 무처리 감자전분과 산화 전분 모두 피크가 5.5, 9.9, 14.1∼14.4, 17.2 등의 부근에서 나타나 Zobel(1964)의 X선 회절에 의한 전분의 분류에 따라 전형적인 B형 전분에 속하는 것으로 판명되었다. 또한 전분이 산화되어도 X선 회절양상에는 큰 변화가 없음을 볼 수 있었다. 0.5%, 1.0% 활성 염소를 처리한 전분에서는 2θ 22, 24 부근에서 피크가 약간 약해지는 것이 관찰되었으나 전분의 산화는 상기 실험예 1의 표 1에 나타낸 바와 같이 전분의 상대결정화도에는 큰 변화를 미치지 않았다.
실험예 3: 산화 감자전분의 입자형태
주사전자현미경(Scanning electron microscope, Hitachi S-4200, Japan)을 이용하여 무처리 감자전분과 산화 감자전분의 입자 형태를 700배 확대비율로 관찰하였다. 실험결과, 산화 감자전분의 입자 형태는 도 2에 나타낸 바와 같았다. 무처리 감자전분의 경우는 감자전분 입자의 표면이 매끄러웠으나 산화 감자전분의 입자는 표면이 거칠고 울퉁불퉁하였다. 그러나 가장 높은 농도인 2.0% 활성 염소 처리 산화 전분의 경우에서도 입자의 파괴나 균열은 관찰되지 않았다.
따라서 상기 실험예 2의 X-선 회절도와 본 실험예의 주사전자현미경 관찰결과로 볼 때 전분의 산화는 주로 전분 입자 표면의 무정형 부분에서 일어났음을 알 수 있었다.
실시예 2: 산화 감자전분을 함유하는 전분-폴리에틸렌 필름 제조
본 실시예에서는 치환도가 다른 산화 감자전분과 선형 저밀도 폴리에틸렌(linear low density polyethylene;LLDPE), 프로옥시단트 (prooxidant;IR1025, Novon International, INC., NY, USA)를 혼합하여 캐스트(cast) 필름을 제조하였다. 산화시킨 감자전분을 진공오븐에서 건조시켜 수분함량을 0.3이하로 한 후, 이 전분과 폴리에틸렌(polyethylene:PE)를 동량 (중량%)으로 혼합하여 150℃, 50 rpm의 kneader(Haake Rheomex 3000, Germany)를 이용하여 마스터 배치(master batch)를 만들었다. 산화시킨 감자전분이 5 중량% 함유되도록 상기 마스터 배치 100g (산화 감자전분 50g과 폴리에틸렌 50g 들어있는 상태임), 폴리에틸렌 850g, 프로옥시단트 50g을 혼합하였고, 산화시킨 감자전분이 10 중량% 함유되도록 상기 마스터 배치 100g (산화 감자전분 50g과 폴리에틸렌 50g 들어있는 상태임), 산화 감자전분 50g, 폴리에틸렌 800g, 프로옥시단트 50g을 혼합하였다. 따라서 산화 감자전분 폴리에틸렌 필름의 조성은 표 2와 같다. 이러한 혼합물을 싱글 스크류 압출성형기(single screw extruder;Rheomex 254)를 장착한 Haake Rheocord 90(Germany)에서 배럴(barrel)의 온도는 140 ~ 160℃, 스크류 속도(screw speed)는 15 ~ 25 rpm의 조건으로 0.5 cm 길이의 칩을 제조하였다. 제조된 칩으로 싱글 스크류 압출성형기(single screw extruder)를 사용하여 배럴(barrel) 온도 110℃ ~ 160℃, 스크류 속도(screw speed) 45 ~ 65 rpm으로 하여 10종류의 캐스트(cast) 필름을 제조하였으며 이를 표 2에 나타냈다. 산화 감자전분으로 제조한 필름과 비교하기 위해 무처리 감자전분을 함유한 필름도 동일한 조건에서 제조하였다.
| 필름형태 | 산화제 농도1)(%) | 산화 전분 함량(g) | 프로옥시단트2)(g) | 폴리에틸렌(g) |
| 5% - Native/PE | 0 | 50 | 50 | 900 |
| 10% - Native/PE | 0 | 100 | 50 | 850 |
| 5% - 0.5 OX/PE | 0.5 | 50 | 50 | 900 |
| 10% - 0.5 OX/PE | 0.5 | 100 | 50 | 850 |
| 5% - 1.0 OX/PE | 1.0 | 50 | 50 | 900 |
| 10% - 1.0 OX/PE | 1.0 | 100 | 50 | 850 |
| 5% - 1.5 OX/PE | 1.5 | 50 | 50 | 900 |
| 10% - 1.5 OX/PE | 1.5 | 100 | 50 | 850 |
| 5% - 2.0 OX/PE | 2.0 | 50 | 50 | 900 |
| 10% - 2.0 OX/PE | 2.0 | 100 | 50 | 850 |
| [주] 1) % 활성 Cl/g starch2) 프로옥시단트는 선형 저밀도 폴리에틸렌내 천연전분(10%), 불포화물(8.0%) 및전이금속 화합물(0.2%)을 함유함. |
실험예 1: 전분-폴리에틸렌 필름의 색도
상기 실시예 2에서 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 필름과 산화 감자전분을 함유시켜 제조한 필름의 색을 색차계(Model whiteness checker RF-1, Nippon Denshoku Kogyo Co., Japan)를 이용하여 L, a, b값으로 측정하였다. 이때 사용한 표준백판(standard plate)은 L값이 92.5, a값이 0.7, b값이 3.0이었다. 실험결과, 무처리 감자전분과 산화시킨 감자전분을 함유하는 생분해성 필름의 L, a, b값을 표 3과 표 4에 나타내었다. 산화 감자전분을 5% 첨가하여 제조한 필름에서는 L, a, b값 모두 무처리 감자전분과 산화시킨 감자전분으로 제조한 필름들 사이에 유의적인 차이가 없었다(표 3). 산화 감자전분을 10% 첨가하여 제조한 필름에서 a, b값은 무처리 감자전분과 산화 감자전분으로 제조한 필름들 사이에서 유의적인 차이가 없었고, L값은 2.0% 활성 염소를 처리한 산화 전분으로 제조한 필름만이 유의적으로 높아 이 필름의 색이 다른 필름보다 밝은 것으로 나타났다(표 4). 이는 소듐 하이포크로라이트(sodium hypochlorite)의 표백작용에 의한 것으로 2.0% 활성 염소를 처리한 전분의 경우 표백이 가장 많이 되어 제조한 필름의 색도 밝게 나타났다.
| 필름형태 | L | a | b |
| 5% - Native/PE | 23.53±0.90 | -0.07±0.06 | -3.23±0.38 |
| 5% - 0.5 OX/PE | 24.97±0.06 | -2.30±2.14 | -5.73±2.65 |
| 5% - 1.0 OX/PE | 21.67±1.25 | -0.23±0.50 | -2.33±1.54 |
| 5% - 1.5 OX/PE | 23.57±1.08 | -2.27±0.06 | -1.40±2.00 |
| 5% - 2.0 OX/PE | 23.93±1.69 | -1.17±0.55 | -2.97±1.02 |
| [주] 평균 ± SEM각 값은 3번 반복에 대한 평균값이다. |
| 필름형태 | L | a | b |
| 10% - Native/PE | 27.33±0.38b | 0.30±1.23 | -3.30±0.87 |
| 10% - 0.5 OX/PE | 28.60±1.21b | -0.43±4.50 | -2.20±0.70 |
| 10% - 1.0 OX/PE | 27.27±1.19b | 0.90±2.18 | -1.27±1.70 |
| 10% - 1.5 OX/PE | 27.27±0.15b | 2.00±2.78 | -3.13±4.07 |
| 10% - 2.0 OX/PE | 31.93±1.83a | 3.00±2.08 | -1.77±0.81 |
| [주] 평균±SEM각 값은 3번 반복에 대한 평균값이다.a-b: 같은 컬럼내 다른 윗첨자를 가진 평균은 유의적으로 다르다(p<0.05). |
실험예 2: 전분-폴리에틸렌 필름의 기계적 성질
실시예 2에서 무처리 감자전분 및 산화 감자전분을 함유시켜 제조한 필름을 0.12 mm의 두께를 가진 것만 취해 1 × 3 cm의 스트립(strip)으로 자른 후 인스트론(Instron;AGS-500A, Shimadzu, Japan)을 이용하여 필름의 인장강도(tensilestrength), 신장율(percent elongation), 인장 에너지(strain energy)를 측정하였다(ASTM, 1991). 인스트론의 조작을 위해 로드 셀(load cell)은 50 kgf, 로드 범위(load range)는 5, 속도(speed)는 100 mm/min의 조건으로 하였다. 필름은 25℃, 50% 항온항습기에서 40시간 이상 유지시킨 다음 인스트론(Instron)으로 측정하였으며, 각 종류의 필름에 대해 10번씩 반복 측정하였다. 실험결과, 표 5와 표 6에 나타낸 바와 같이 산화 감자전분을 5% 함유한 필름에서 필름을 끊어지게 하는데 요구되는 단위면적당 힘을 의미하는 인장 강도(tensile strength)는 산화시킨 감자전분을 함유시켜 제조한 필름이 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 필름보다 유의적으로 높게 나타났으며 특히 1.5% 활성 염소를 처리한 산화 전분으로 제조한 필름에서 유의적으로 가장 높았다. 필름을 파단점까지 되게 하는데 요구되는 일(work)을 의미하는 인장 에너지(strain energy)에서는 0.5%와 1.0% 활성 염소를 처리한 전분으로 제조한 필름이 무처리 전분으로 제조한 필름에서보다 유의적으로 높음을 알 수 있었다. 이는 전분을 산화시킴으로써 전분과 고분자간의 결합력이 증가되어 인장 강도(tensile strength)와 인장 에너지(strain energy)와 같은 기계적 강도들이 증가된 것임을 알 수 있었다. 그러나 신도를 나타내는 신장율(percent elongation)은 0.5% 활성 염소를 처리한 산화 감자전분을 제외하고는 무처리 감자전분으로 제조한 필름이 산화 전분으로 제조한 필름보다 오히려 높게 관찰되었다(표 5). 필름의 인장강도(tensile strength)와 신장율(percent elongation)은 일반적으로 반비례하는 경향을 나타내는데 본 실험에서 제조한 필름에서도 이런 경향을 볼 수 있었다. 또한 산화 감자전분을 10% 함유하여 제조한 필름에서도 인장 강도(tensilestrength)는 산화 감자전분을 함유시켜 제조한 필름이 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 필름보다 유의적으로 높았다(표 6). 인장 에너지(Strain energy)는 1.0% 활성 염소를 처리한 전분으로 제조한 필름에서 유의적으로 가장 높았다. 그러나 신장율은 5% 산화 감자전분을 함유한 필름에서와 마찬가지로 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 필름이 산화 감자전분을 함유시켜 제조한 필름보다 유의적으로 더 높았다. 대체로 산화 감자전분을 함유시켜 제조한 필름의 기계적 강도가 무처리 감자전분으로 제조한 필름의 기계적 강도보다 높았으나 2.0% 활성염소로 처리한 전분으로 제조한 필름은 오히려 기계적 강도가 저하되었는데 이는 고농도의 산화제 처리로 전분 입자의 표면이 거칠어짐으로써 전분과 고분자와의 결합력이 약화되었기 때문임을 알 수 있었다. 한편 필름에 함유된 산화 감자전분의 함량이 5%에서 10%으로 증가함에 따라 모든 기계적 성질들이 저하됨이 관찰되었다. 인장강도는 평균 0.14%, 신장율은 평균 32.52%, 인장 에너지는 평균 20.21% 감소된 것으로 나타났다.
| 필름형태 | 인장강도(kgf/mm2) | 신장율(%) | 인장 에너지(kgf·mm) |
| 5% - Native/PE | 1.0253±0.04d | 200.42±19.71a | 62.98±8.34b |
| 5% - 0.5 OX/PE | 1.3402±0.07c | 202.57±31.62a | 79.55±15.73a |
| 5% - 1.0 OX/PE | 1.4361±0.06b | 179.18±11.34b | 76.07±3.87a |
| 5% - 1.5 OX/PE | 1.5789±0.04a | 163.88±9.92bc | 72.27±5.97ab |
| 5% - 2.0 OX/PE | 1.4555±0.04b | 152.62±14.11c | 62.13±6.93b |
| [주] 평균±SEM각 값은 10번 반복에 대한 평균값이다.a-d: 같은 컬럼내 다른 윗첨자를 가진 평균은 유의적으로 다르다(p<0.05). |
| 필름형태 | 인장강도(kgf/mm2) | 신장율(%) | 인장에너지(kgf·mm) |
| 10% - Native/PE | 1.0061±0.05d | 175.73±15.99a | 52.20±5.38b |
| 10% - 0.5 OX/PE | 1.2204±0.04c | 133.50±11.81cd | 44.22±5.51c |
| 10% - 1.0 OX/PE | 1.3258±0.04b | 155.58±12.14b | 58.18±4.75a |
| 10% - 1.5 OX/PE | 1.4347±0.06a | 143.60±13.75bc | 56.58±5.71ab |
| 10% - 2.0 OX/PE | 1.2150±0.03c | 127.68±7.54d | 42.77±3.71c |
| [주] 평균±SEM각 값은 10번 반복에 대한 평균값이다.a-d: 같은 컬럼내 다른 윗첨자를 가진 평균은 유의적으로 다르다(p<0.05) |
실험예 3: 전분-폴리에틸렌 필름의 열분해도
본 실험예에서는 FT-IR에 의한 필름의 열분해 특성과 기계적 성질에 의한 필름의 열분해 특성을 각각 측정하였으며 본 실험예에서 카보닐 인덱스(carbonyl index)는 합성고분자 물질이 분해될 때 생성되는 카보닐(carbonyl) 화합물의 변화를 측정하는 지표값으로 PE필름의 분해도 측정에 사용되고 있다(Albertsson Banhidi, 1980: Kim Pometto, 1998).
FT-IR에 의한 열분해 특성은 무처리 감자전분과 산화 감자전분으로 제조한 필름을 0.12 mm 두께를 가진 것만 취하여 1 × 3 ㎝의 스트립(strip)으로 자른 후 70℃ 강제 통풍 건조기(forced air dry oven)에서 12주 동안 열처리하면서 매주 FT-IR을 측정하여 카보닐 인덱스(carbonyl index)(Kim 등, 1994)를 구하였다.
기계적 성질에 의한 필름의 열분해 특성은 상기 FT-IR과 동일한 방법으로 열처리된 필름을 매주 인스트론(Instron)을 이용하여 인장 강도(tensile strength), 신장율(percent elongation), 인장 에너지(strain energy)를 측정하여 필름의 열분해 특성을 측정하였다. 인스트론(Instron)의 조작조건은 필름의 기계적 성질을 측정할 때와 동일한 조건으로 하였다. 실험결과, FT-IR에 의한 필름의 열분해 특성은 산화 감자전분을 5% 함유한 필름에서는 12주동안의 열처리시 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 필름의 카보닐 인덱스(carbonyl index)는 거의 변화가 없는 반면 0.5%, 1.0% 활성염소를 처리한 산화 감자전분을 함유시켜 제조한 필름은 8주 이후부터, 1.5% 활성염소를 처리한 산화 감자전분을 함유시켜 제조한 필름은 10주 이후부터, 2.0% 활성염소를 처리한 산화 감자전분을 함유시켜 제조한 필름은 11주 이후부터 카보닐 인덱스(carbonyl index)가 급격히 증가하였다(도 3). 또한 산화 감자전분을 10% 함유시켜 제조한 필름에서도 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 필름은 8주 이후 카보닐 인덱스(carbonyl index)가 약간만 증가하였으나 2.0% 활성염소를 처리한 산화 감자전분을 제외하고 대부분의 산화전분을 함유시켜 제조한 필름에서는 7주 이후부터 카보닐 인덱스(carbonyl index)가 급격히 증가하였다(도 4). 따라서 낮은 농도의 활성염소를 처리한 산화 감자전분을 함유시켜 제조한 필름이 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 필름보다 더 빠르게 분해되는 것으로 보여졌다. 산화 감자전분에서는 생성된 카르보닐기와 카르복실기를 구분하기 어렵고 더욱이 생성된 카르보닐기의 정확한 측정법이 아직까지 정립되지 못한 상태로 본 실험에서도 전분을 산화시킬 때 생성된 카르복실기의 양은 측정이 가능하였으나 카르보닐기의 양은 측정할 수 없었다. 본 실험예에서 사용한 카보닐 인덱스(carbonyl index)측정방법으로 초기의 카보닐 인덱스를 측정하였으나 그 값이 거의 0에 가까워 산화 감자전분에 함유된 카르보닐기의 함량은 FT-IR의 검출한계 이하로 나타났다. 따라서 낮은 농도의 활성 염소 처리시에는 고농도의 활성염소 처리시보다 중간 산화물인 카르보닐기의 생성량이 많아져 필름의 열분해가 촉진되었을 것으로 사료되었다. 또한 필름에 함유된 전분의 양이 많을수록 더 빨리 분해가 되었는데(도 4) 이는 전분의 양이 증가함에 따라 필름에 함유된 카르보닐기와 카르복실기의 양이 많아졌기 때문이다.
70℃에서 열처리한 필름의 기계적 성질의 변화는 FT-IR 스펙트럼(spectrum)에 의한 카보닐 인덱스(carbonyl index)의 변화와 대체로 일치하였다. 산화 감자전분을 5% 함유하여 제조한 필름의 12주 열처리 동안 기계적 성질의 변화를 보면(표 7, 표 8, 표 9) 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 필름은 인장강도(tensile strength), 신장율(percent elongation), 인장 에너지(strain energy) 모두가 11주 이후에 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 한편 0.5% 활성염소를 처리한 산화 감자전분으로 제조한 필름은 8주 이후부터 기계적 성질들이 유의적으로 감소하였고, 1.0%, 1.5% 활성염소를 처리한 산화 감자전분으로 제조한 필름은 각각 9주, 10주 이후부터 유의적으로 기계적 성질들이 감소하였다(p<0.05). 2.0% 활성염소를 처리한 산화 감자전분으로 제조한 필름은 10주 이후부터 기계적 성질들이 감소하기 시작하였으나 12주까지 그 감소의 폭이 크지 않았다. 표에 기계적 특성값이 나타나지 않은 경우는 필름이 열처리에 의해 열분해되어 필름이 부서지면서 기계적 특성값을 측정하지 못한 경우이다. 2.0% 활성염소를 처리한 산화 감자전분을 제외한 산화 감자전분을 함유시켜 제조한 필름은 열처리 후 11주나 12주에 그들의 기계적 강도가 상실될 정도로 열분해 되었음을 확인할 수 있었다. 산화 감자전분을 10% 함유하여 제조한 필름에서의 변화를 살펴보면(표 10, 표 11, 표 12) 무처리 감자전분으로 제조한 필름은 인장 강도(tensile strength), 신장율(percent elongation), 인장 에너지(strain energy) 모두 9주 이후부터 약간씩 감소되었다. 반면 0.5% 활성염소를 처리한 산화 감자전분으로 제조한 필름은 6주 이후부터 대부분 기계적 성질들이 유의적으로 감소되어 9주 이후부터는 기계적 성질들을 측정할 수 없을 정도로 필름이 부스러졌고 1.0%, 1.5%, 2.0% 활성염소를 처리한 산화 감자전분을 함유시켜 제조한 필름은 각각 8주, 9주 10주 이후부터 기계적 성질들이 유의적으로 감소하였다. 이것으로 보아 2.0% 활성염소를 처리한 산화 감자전분을 제외하고는 산화시킨 감자전분을 함유시켜 제조한 필름이 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 필름보다 더 빨리 열분해 되며 산화 감자전분의 카르복실기 함량이 낮은 산화 감자전분으로 제조한 필름이 더 쉽게 산화적 분해가 일어났음을 알 수 있다. 2.0% 활성염소를 처리한 산화 감자전분을 함유시켜 제조된 필름의 분해가 무처리 감자전분으로 제조된 필름의 분해보다 지연된 것은 고농도의 활성염소 처리시 감자전분에 카르보닐기의 중간 산화물이 거의 존재하지 않고 하이드록실기가 거의 카르복실기로 산화되므로써 그 이후의 산화 속도가 느려진 반면 오히려 무처리 감자전분으로 제조한 필름에서는 전분에 있는 하이드록실기가 더 쉽게 산화되었기 때문이다. 그리고 무처리 감자전분을 10% 함유시켜 제조한 경우에는 전분 함량의 증가로 하이드록실기의 산화가 더 용이하게 되어 더 빨리 열분해됨이 관찰되었다. 따라서 산화적 분해를 촉진시키기위한 분해성 필름의 제조에서는 카르보닐기의 생성량을 고려하여 산화 전분을 제조하는 것이 중요하였다.
| 주 | |||||
| Native/PE | 0.5 OX/PE | 1.0 OX/PE | 1.5 OX/PE | 2.0 OX/PE | |
| 0 | 1.049±0.01a | 1.345±0.03ab | 1.496±0.06ab | 1.598±0.02a | 1.485±0.03ab |
| 1 | 1.114±0.04a | 1.530±0.09a | 1.647±0.07a | 1.616±0.11a | 1.556±0.02a |
| 2 | 1.041±0.03a | 1.394±0.05ab | 1.502±0.07ab | 1.539±0.09a | 1.447±0.05abc |
| 3 | 1.071±0.03a | 1.496±0.07a | 1.547±0.09a | 1.492±0.09a | 1.488±0.10ab |
| 4 | 1.031±0.06a | 1.410±0.07a | 1.474±0.08ab | 1.492±0.06a | 1.401±0.09abc |
| 5 | 0.978±0.03a | 1.451±0.07a | 1.532±0.04ab | 1.509±0.06a | 1.447±0.06abc |
| 6 | 0.933±0.03a | 1.458±0.05a | 1.468±0.07ab | 1.513±0.12a | 1.419±0.07abc |
| 7 | 0.989±0.08a | 1.434±0.09a | 1.459±0.03ab | 1.422±0.06a | 1.400±0.06abc |
| 8 | 1.041±0.10a | 1.209±0.15bc | 1.362±0.21b | 1.470±0.11a | 1.204±0.32cd |
| 9 | 0.956±0.19a | 1.064±0.26c | 0.913±0.06c | 1.479±0.08a | 1.295±0.16bc |
| 10 | 0.969±0.22a | 0.872±0.18d | 1.005±0.30c | 0.903±0.34b | 1.239±0.21bcd |
| 11 | 0.572±0.08b | 0.601±0.32e | - | 0.945±0.48b | 1.209±0.23cd |
| 12 | 0.136±0.00c | - | - | - | 1.006±0.23d |
| [주] 각 값은 4번 반복에 대한 평균값이다.a-e: 같은 컬럼내 다른 윗첨자를 가진 평균은 유의적으로 다르다(p<0.05) |
| 주 | |||||
| Native/PE | 0.5 OX/PE | 1.0 OX/PE | 1.5 OX/PE | 2.0 OX/PE | |
| 0 | 210.48±7.66a | 220.46±21.62a | 173.17±5.99a | 162.63±7.16a | 150.75±14.98a |
| 1 | 197.21±31.22a | 171.17±12.17b | 158.68±15.99ab | 130.27±11.66ab | 143.27±11.98ab |
| 2 | 198.18±28.73a | 180.75±22.82ab | 143.19±11.25ab | 141.92±12.42ab | 134.58±14.36abc |
| 3 | 183.55±31.02a | 161.05±3.61b | 138.05±6.48ab | 139.64±5.78ab | 122.16±11.04abc |
| 4 | 178.69±15.91a | 172.14±13.46b | 140.07±8.27ab | 130.48±8.44ab | 129.93±12.71abc |
| 5 | 155.33±47.15a | 164.55±11.21b | 149.83±12.83ab | 136.38±6.85ab | 118.96±8.81abc |
| 6 | 149.99±15.94a | 164.22±10.75b | 139.10±21.84ab | 133.18±1.54ab | 130.48±3.60abc |
| 7 | 148.24±46.47a | 165.08±23.56b | 149.84±14.35ab | 144.70±3.43ab | 135.54±11.28abc |
| 8 | 174.98±75.55a | 102.84±44.42c | 124.66±47.20b | 127.70±22.83ab | 105.13±65.48abc |
| 9 | 157.48±91.65a | 56.79±7.80d | 25.98±8.97c | 119.37±22.43b | 110.55±34.12abc |
| 10 | 145.12±88.77a | 11.87±7.57e | 29.79±4.27c | 36.40±5.49c | 91.65±46.16bcd |
| 11 | 26.57±11.04b | 3.07±1.29e | - | 31.55±18.86c | 83.60±34.75cd |
| 12 | 13.87±0.00b | - | - | 50.40±44.45d | |
| [주] 각 값은 4번 반복에 대한 평균값이다.a-e: 같은 컬럼내 다른 윗첨자를 가진 평균은 유의적으로 다르다(p<0.05). |
| 주 | |||||
| Native/PE | 0.5 OX/PE | 1.0 OX/PE | 1.5 OX/PE | 2.0 OX/PE | |
| 0 | 67.52±2.14a | 87.27±9.78a | 73.58±2.19ab | 72.63±3.54a | 62.36±7.86a |
| 1 | 69.88±13.93a | 79.19±6.49a | 76.97±12.15a | 58.64±7.48ab | 63.62±7.07a |
| 2 | 67.03±9.02a | 76.63±11.53a | 61.39±3.79abc | 61.84±8.49ab | 55.34±7.38ab |
| 3 | 61.70±11.50a | 71.94±3.97a | 62.93±6.19abc | 58.60±4.05ab | 51.51±8.17abc |
| 4 | 58.48±6.25a | 73.47±9.78a | 59.29±2.27bc | 54.19±2.80b | 51.34±6.11abc |
| 5 | 48.29±15.92a | 72.17±8.56a | 67.32±6.57abc | 58.47±4.76ab | 48.02±5.31abc |
| 6 | 43.64±6.35a | 71.79±3.95a | 58.76±10.11bc | 59.84±5.07ab | 51.68±3.61abc |
| 7 | 47.03±18.03a | 71.26±15.52a | 63.15±6.68abc | 59.12±2.71ab | 53.30±4.33ab |
| 8 | 59.80±28.82a | 37.99±19.75b | 50.92±28.18c | 53.73±13.44b | 40.83±26.53abc |
| 9 | 51.96±32.19a | 22.14±32.67bc | 7.18±3.12d | 49.38±12.06b | 41.57±15.75abc |
| 10 | 48.17±30.74a | 3.09±2.45c | 10.61±6.77d | 13.05±12.71c | 34.45±21.12bcd |
| 11 | 4.64±1.02b | 0.54±0.00c | - | 8.86±5.57c | 29.86±15.91cd |
| 12 | 10.32±0.00b | - | - | - | 17.38±12.53d |
| [주] 각 값은 4번 반복에 대한 평균 값이다.a-d: 같은 컬럼내 다른 윗첨자를 가진 평균은 유의적으로 다르다(p<0.05) |
| 주 | |||||
| Native/PE | 0.5 OX/PE | 1.0 OX/PE | 1.5 OX/PE | 2.0 OX/PE | |
| 0 | 1.0018±0.02ab | 1.2229±0.02cd | 1.3558±0.02a | 1.4959±0.03ab | 1.2360±0.02ab |
| 1 | 0.9818±0.04ab | 1.4667±0.06a | 1.4245±0.05a | 1.5792±0.08a | 1.3552±0.09a |
| 2 | 0.9922±0.00ab | 1.3448±0.06b | 1.3677±0.06a | 1.4756±0.07ab | 1.3193±0.09a |
| 3 | 1.0375±0.03ab | 1.3365±0.07bc | 1.4026±0.03a | 1.5308±0.07ab | 1.3026±0.08a |
| 4 | 1.0526±0.02a | 1.3360±0.03bc | 1.3698±0.08a | 1.3178±0.08c | 1.2261±0.11ab |
| 5 | 1.0250±0.02ab | 1.3881±0.09ab | 1.4776±0.09a | 1.5417±0.11ab | 1.2584±0.08a |
| 6 | 1.0094±0.04ab | 1.1297±0.14d | 1.3334±0.08a | 1.3828±0.09bc | 1.2156±0.10ab |
| 7 | 0.9344±0.09ab | 0.8620±0.03e | 1.3172±0.12a | 1.3859±0.04bc | 1.2688±0.04a |
| 8 | 0.9110±0.16b | 0.6521±0.38f | 0.7542±0.45b | 1.5146±0.05ab | 1.2646±0.10a |
| 9 | 0.7156±0.13c | - | 0.5854±0.29c | 1.1389±0.60d | 1.1995±0.11ab |
| 10 | 0.6930±0.35c | - | - | - | 0.9313±0.16c |
| 11 | 0.6750±0.34c | - | - | - | 1.0854±0.21b |
| 12 | 0.6156±0.36c | - | - | - | 0.8453±0.04c |
| [주] 각 값은 4번 반복에 대한 값이다.a-f: 같은 컬럼내 다른 윗첨자를 가진 평균은 유의적으로 다르다(p<0.05) |
| 주 | |||||
| Native/PE | 0.5 OX/PE | 1.0 OX/PE | 1.5 OX/PE | 2.0 OX/PE | |
| 0 | 179.35±15.16a | 130.47±14.19a | 152.62±14.43a | 133.88±1.91a | 130.00±10.13a |
| 1 | 165.77±26.98ab | 127.21±6.95a | 123.72±13.43b | 114.98±10.54b | 131.94±3.91a |
| 2 | 164.03±16.82ab | 127.43±13.13a | 127.44±9.29b | 128.55±6.24ab | 113.34±10.58ab |
| 3 | 167.76±23.79ab | 124.16±10.29a | 120.48±3.28b | 109.59±3.37b | 112.42±9.63ab |
| 4 | 166.40±5.42ab | 125.61±6.53a | 122.64±8.00b | 116.58±14.73ab | 110.54±11.45ab |
| 5 | 166.25±29.97ab | 123.17±8.99a | 117.29±5.57b | 113.88±11.53b | 107.22±8.86ab |
| 6 | 138.05±26.21ab | 75.12±20.20b | 120.96±4.56b | 109.15±12.36b | 99.78±16.87b |
| 7 | 147.20±11.00ab | 33.33±9.24c | 114.44±19.74b | 113.12±9.51b | 116.09±8.26ab |
| 8 | 120.90±60.05b | 5.55±3.21d | 17.92±15.77c | 113.34±7.91b | 118.25±14.55ab |
| 9 | 45.48±40.13c | - | 3.90±1.95c | 53.58±34.25c | 108.18±4.86ab |
| 10 | 14.17±12.36c | - | - | - | 50.27±32.52d |
| 11 | 9.73±5.45c | - | - | - | 74.02±34.85c |
| 12 | 9.04±5.37c | - | - | - | 27.83±8.06d |
| [주] 각 값은 4번 반복에 대한 평균값이다.a-d: 같은 컬럼내 다른 윗첨자를 가진 평균은 유의적으로 다르다(p<0.05) |
| 주 | |||||
| Native/PE | 0.5 OX/PE | 1.0 OX/PE | 1.5 OX/PE | 2.0 OX/PE | |
| 0 | 53.43±3.87a | 43.29±5.50b | 58.13±6.07a | 53.58±1.14a | 44.28±4.73ab |
| 1 | 49.73±10.23ab | 53.54±3.95a | 50.33±6.25ab | 49.99±7.60ab | 51.39±2.60a |
| 2 | 49.74±5.14ab | 49.06±6.61ab | 49.61±4.83ab | 53.09±5.39a | 42.02±6.35ab |
| 3 | 53.48±9.26a | 47.46±3.86ab | 47.38±2.81ab | 45.56±3.19ab | 40.82±3.49ab |
| 4 | 53.99±1.66a | 47.99±2.81ab | 47.49±2.98ab | 42.68±8.06b | 37.76±6.87b |
| 5 | 53.01±9.15a | 48.99±3.80ab | 48.70±3.50ab | 48.78±8.32ab | 37.31±4.46b |
| 6 | 42.58±10.19ab | 24.27±8.18c | 45.74±4.88b | 41.22±4.75b | 33.86±7.91bc |
| 7 | 42.18±7.36ab | 8.69±2.74d | 42.48±10.39b | 42.72±4.20b | 40.83±2.83ab |
| 8 | 35.87±19.78b | 3.20±2.68d | 4.70±4.44c | 46.69±5.27ab | 42.05±7.73ab |
| 9 | 11.05±10.90c | - | 0.47±0.23c | 17.65±12.26c | 35.92±2.00b |
| 10 | 2.95±2.88c | - | - | 14.53±11.79de | |
| 11 | 1.73±1.00c | - | - | 24.28±14.55cd | |
| 12 | 1.44±0.86c | - | - | 6.96±2.22e | |
| [주] 각 값은 4번 반복에 대한 평균값이다.a-e: 같은 컬럼내 다른 윗첨자를 가진 평균은 유의적으로 다르다(P<0.05). |
실험예 4: 전분-폴리에틸렌 필름의 생분해도
본 실험예에서는 산화 감자전분-폴레에틸렌 필름과 무처리 감자전분-폴리에틸렌 필름을 각각 멸균한 다음 스트렙토마이세스 비리도스포러스(Streptomyces viridosporus) 균주를 접종한 후 FT-IR에 의한 필름의 생분해도 및 인장 강도에 따른 기계적 생분해도를 측정하고 필름의 형태를 주사전자현미경으로 관찰하였다. 먼저, 필름을 화학적 멸균(chemical disinfection)을 하기 위해, 무처리 감자전분과 산화 감자전분을 함유시켜 제조한 생분해성 필름을 1cm × 3cm의 스트립(strip)으로 자른 후, 이것을 유니버셜 살균 용액(Universal disinfection solution;20 mL의표백제, 8 mL의 멸균된 tween 80, 972 mL의 멸균증류수)에 첨가하여 1시간 동안 교반시켰다. 이것을 1 L의 멸균증류수에 담궈 1시간 동안 교반한 후, 95% 에탄올, 70% 에탄올, 마지막으로 멸균증류수에 연속적으로 세척하였다. 멸균된 필름을 멸균된 0.6% 효모 추출물 브로스(Yeast extract broth)가 담긴 삼각 플라스크에 넣고 37℃, 100rpm에서 24시간 배양시켜 미생물에 대한 각 필름의 멸균 상태를 확인하였다. 멸균이 확인된 플라스크에 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A(S. viridosporusT7A ATCC 39115)를 접종하여 이것을 진탕배양기(shaking incubator)에서 37℃, 100rpm으로 8주 동안 배양하였다. 대조군은 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A ATCC 39115를 접종하지 않고 동일한 과정을 거쳐 배양하였다. 배양된 각각의 필름을 삼각 플라스크로부터 멸균수로 옮겨 세척한 후, 70% 에탄올에 30분 동안 담궜다. 이 필름을 45℃ 오븐에서 8시간 동안 건조시켰다. 건조된 필름에 대해 FT-IR 스펙트럼을 측정하여 하이드록시 인덱스(Hydroxyl index)를 측정하였다. 또 기계적 성질에 의한 필름의 생분해도는 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A 균주 배양 후 건조시킨 필름의 인장 강도(tensile strength)를 인스트론(Instron)을 이용하여 측정하였다. 인스트론의 조작조건은 실험예 2에서 필름의 기계적 성질을 측정할 때와 동일한 조건으로 하였고, 각 종류의 필름은 4번씩 반복 측정하였다. 상기 생분해도를 측정한 필름의 형태를 주사전자현미경(Scanning electron microscope, Hitachi S-4200, Japan)을 이용하여 2,000배 확대비율로 관찰하였다. 실험결과, FT-IR 스펙트럼에 의해 분석한 하이드록실 인덱스(hydroxyl index)는 도 5와 도 6에 나타낸 바와 같았다. 산화 감자전분을 5% 함유시켜 제조한 필름의 경우, 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 필름에서 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A를 접종한 필름과 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A를 접종하지 않은 대조군 필름을 비교했을 때 하이드록실기 인덱스는 거의 차이가 없었으나, 산화 감자전분을 함유시켜 제조한 필름에서는 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A를 접종한 필름이 대조군 필름보다 하이드록실 인덱스가 높게 나타났다. 특히, 0.5%와 1.0% 활성염소로 처리한 필름에서는 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A를 접종한 필름의 하이드록실기 인덱스가 대조군에 비하여 증가하였음을 알 수 있었다(도 5). 산화 감자전분을 10% 함유시켜 제조한 필름에서는 산화 감자전분을 함유시켜 제조한 필름에서 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A로 배양한 필름의 하이드록실 인덱스가 대조군 필름에 비해 모두 높은 값을 나타내었다. 특히 1.0%와 1.5% 활성염소로 처리한 산화 감자전분으로 제조한 필름의 경우 하이드록실 인덱스가 상당히 증가되었다(도 6). 이것은 전분을 산화시킴으로써 미생물이 생성하는 효소에 의한 공격이 더 용이해져서 하이드록실기인 1, 2차 알콜이 많이 생성되었음을 의미하는 것으로 필름의 생분해가 더 활발히 일어나고 있음을 알 수 있었다. 필름의 생분해 경향도 열분해 경향과 마찬가지로 산화 감자전분을 함유시켜 제조한 필름의 생분해가 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 필름보다 더 빠르게 진행되었다.
인장 강도의 변화로써 측정한 필름의 기계적 성질의 특성 변화는 도 7에 나타낸 바와 같이 무처리 감자전분을 5% 함유시켜 제조한 필름은 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A로 배양한 필름과 대조군 필름에서 인장 강도(tensile strength)에 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 산화 감자전분을 5% 함유한 각 필름에서는 각 대조군에 비해 인장 강도(tensile strength)의 감소를 나타내었다. 산화 감자전분을 10% 함유한 필름에서도 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 필름의 경우 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A로 처리한 필름의 인장 강도는 대조군 필름과 거의 차이가 없었으나 산화 감자전분 필름에서는 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A로 처리한 필름들이 대조군 필름에 비하여 인장 강도가 모두 저하됨으로써 필름의 생분해되고 있음을 보여주었다(도 8).
또 주사전자현미경으로 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A를 처리하지 않은 대조군 필름(A)과 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A로 처리한 필름(B)의 형태를 비교한 결과, 도 9에 나타낸 바와 같이 대조군 필름에 비해 스트렙토마이세스 비리도스포러스 T7A로 처리한 필름이 폴리에틸렌의 무질서한 파괴와 함께 전분 입자가 붕괴되어 있음이 관찰되어 산화 감자전분 필름에서의 생분해가 촉진되고 있음을 확인할 수 있었다.
이상, 상기 실시예와 실험예를 통하여 설명한 바와 같이, 0.1 ~ 5.0% 활성 염소를 포함하는 NaOCl로 산화시킨 감자전분을 1 ~ 20중량% 함유시켜 제조한 분해성 고분자 필름은 무처리 감자전분을 함유시켜 제조한 고분자 필름보다 인장강도, 신장율 및 인장 에너지와 같은 기계적 성질들이 우수하고 열분해 및 생분해가 빠르게 진행되어 환경오염을 최소화시키는 뛰어난 효과가 있으므로 생물산업 및 환경보전 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.
Claims (3)
- 0.1 ~ 5.0 중량% 활성 염소가 함유된 NaOCl로 감자전분을 산화시키는 단계; 상기 산화시킨 감자전분과 고분자 물질을 동량(중량%)으로 혼합하여 마스터 배치를 제조하는 단계; 상기 마스터 배치에 다시 고분자물질, 산화 감자전분 및 프로옥시단트를 첨가하여 산화 감자전분이 5 ~ 10 중량% 함유되도록 한 후 배럴온도 140 ~ 160℃, 스크류 속도 15 ~ 25rpm 조건으로 압출성형하여 칩으로 제조하는 단계; 및 상기 제조된 칩을 배럴온도 110 ~ 160℃, 스크류 속도 45 ~ 65rpm의 조건으로 압출성형하여 캐스트 필름을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분해성 고분자 필름 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 고분자 물질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리스티렌임을 특징으로 하는 분해성 고분자 필름 제조방법.
- 제 1 항 내지 2항의 어느 한 항의 방법으로 제조된 분해성 고분자 필름.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020000004380A KR100356394B1 (ko) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 산화 감자전분을 함유하는 분해성 고분자 필름 및 그제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020000004380A KR100356394B1 (ko) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 산화 감자전분을 함유하는 분해성 고분자 필름 및 그제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010076940A KR20010076940A (ko) | 2001-08-17 |
| KR100356394B1 true KR100356394B1 (ko) | 2002-10-19 |
Family
ID=19642631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020000004380A KR100356394B1 (ko) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 산화 감자전분을 함유하는 분해성 고분자 필름 및 그제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100356394B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101383866B1 (ko) * | 2014-01-07 | 2014-04-10 | 석찬동 | 생분해성 폴리스티렌 포장재 및 그 제조 방법 |
-
2000
- 2000-01-28 KR KR1020000004380A patent/KR100356394B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010076940A (ko) | 2001-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Niamsap et al. | Production of hydroxyapatite-bacterial nanocellulose scaffold with assist of cellulose nanocrystals | |
| Iovino et al. | Biodegradation of poly (lactic acid)/starch/coir biocomposites under controlled composting conditions | |
| Lin et al. | Physico-mechanical and structural characteristics of starch/polyvinyl alcohol/nano-titania photocatalytic antimicrobial composite films | |
| Kim | Evaluation of degradability of hydroxypropylated potato starch/polyethylene blend films | |
| KR20140034778A (ko) | 폴리락트산 및 수용성 폴리머의 배합물 | |
| Khare et al. | Studies toward producing eco-friendly plastics | |
| Imam et al. | Biodegradation of starch-poly (β-hydroxybutyrate-co-valerate) composites in municipal activated sludge | |
| CN111704788A (zh) | 一种全生物降解棉签棒及其制备方法 | |
| CN111733474A (zh) | 一种全生物降解牙线及其制备方法 | |
| CN115418089B (zh) | 一种聚乳酸改性剂及耐拉伸的高强度改性聚乳酸 | |
| US20150038611A1 (en) | Biodegradable nanocomposites containing nanoclay and titanium dioxide nanoparticles | |
| Buchanan et al. | Biodegradation of cellulose esters: composting of cellulose ester-diluent mixtures | |
| Zorah et al. | Improvement thermomechanical properties of polylactic acid via titania nanofillers reinforcement | |
| KR100356394B1 (ko) | 산화 감자전분을 함유하는 분해성 고분자 필름 및 그제조방법 | |
| Gu et al. | Reactive TiO 2 nanoparticles compatibilized PLLA/PBSU blends: Fully biodegradable polymer composites with improved physical, antibacterial and degradable properties | |
| Labuzek et al. | The Susceptibility of Polyethylene Modified with Bionolle to Biodegradation by Filamentous Fungi. | |
| Riyajan et al. | Physical Properties of the Maleated Sulphur Prevulcanized Natural Rubber Latex-g-cellulose Fiber. | |
| Fryń et al. | Degradation of hybrid material l, d-PLA: 5CB: SWCN under the influence of neutral, acidic, and alkaline environments | |
| Râpă et al. | Degradation study by trichoderma spp. of poly (3-hydroxybuthyrate) and wood fibers composites | |
| US20130099029A1 (en) | Process for preparing a thermoplastic polymer mixture based on agave fibers and residues and oxo-degradation additives for preparing biodegradable plastic articles | |
| CN113480765B (zh) | 一种姜黄素改性层状黏土/聚乙烯醇纳米复合膜及其制备方法 | |
| JP4289841B2 (ja) | 生分解速度の制御されたポリ乳酸系樹脂組成物およびその成形体 | |
| Cong et al. | Studies on the degradation of poly (ethylene-co-vinylacetate)/polylactides/TiO2 nanocomposites under accelerated weathering | |
| JP4418875B2 (ja) | 易分解性ポリ乳酸ステレオコンプレックス体およびこのものを含む生分解性高分子材料 | |
| CN112279927A (zh) | 羧基纳米纤维素、其制备方法及应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120111 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130828 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140822 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |