KR101960615B1 - Chitin Fiber With Novel Structure and Manufacturing Method Thereof - Google Patents

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진정호
김중권
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울산대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to chitin fibers comprising chitin nanofibers having a hierarchical structure. Chitin fibers according to the present invention has excellent mechanical properties. A centrifugal spinning process for manufacturing the chitin fibers simplifies a manufacturing process so that a large amount of fibers can be manufactured at a low cost, and particularly, allows chitin nanofibers included in the chitin fibers to be self-assembled, thereby being able to form the hierarchical structure.

Description

새로운 구조를 갖는 키틴 섬유 및 그의 제조 방법 {Chitin Fiber With Novel Structure and Manufacturing Method Thereof}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a chitin fiber having a novel structure,

본 발명은 키틴 섬유에 포함된 키틴 나노섬유가 계층적 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 키틴 섬유에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 원심 방사 공정에 의하여 계층적 구조를 형성하여 우수한 기계적 물성을 나타내는 키틴 섬유에 관한 것이다.The present invention relates to a chitin fiber characterized by having a hierarchical structure of chitin nanofibers contained in a chitin fiber, and more particularly, to a chitin fiber which forms a hierarchical structure by a centrifugal spinning process and exhibits excellent mechanical properties .

머리카락의 250 분의 1 굵기의 나노 섬유는 서로 다른 소재와의 혼화성을 부여할 수 있어서 수 많은 분야의 소재로서 이용되고 있다. 나노 섬유의 제조법으로 멜트블로운, 전기방사 등의 기술이 알려져 있으며, 합성 고분자 또는 키틴과 같은 천연 고분자가 원료로 이용된다.Nanofibers having a thickness of a half of a hair are used as materials for many fields because they can give miscibility with different materials. Melt blowing, electrospinning, etc. are known as methods for producing nanofibers, and natural polymers such as synthetic polymers or chitin are used as raw materials.

키틴[poly(β-(1,4)-N-acetyl-Dglucosamine)]은 식물의 셀룰로오스와 유사한 구조를 가지며 셀룰로오스 다음으로 지구상에서 가장 풍부한 구조용 고분자로서 분자량 2만 이상의 천연 다당류이다. 고등 식물류의 세포벽, 새우, 게 등 갑각류의 외골격, 오징어 등 연체동물의 내골격, 균류 등에서 추출이 가능하다. 키틴은 높은 종횡비, 다관능기 및 우수한 생체친화성, 생분해성을 지니고 있어 고분자 나노 복합 소재 강화재로 연구되고 있다. Chitin [poly (β- (1,4) -N-acetyl-Dglucosamine)] is a natural polymeric polysaccharide with molecular weight of 20,000 or more, which is the most abundant structural polymer on earth after celluloses and similar structure to cellulose of plants. It can be extracted from cell wall of higher plants, exoskeleton of crustaceans such as shrimp and crab, endoskeleton of mollusk such as squid, fungus. Chitin has been studied as a high molecular weight nanocomposite reinforcing material because of its high aspect ratio, multifunctional properties and excellent biocompatibility and biodegradability.

한국등록특허 번호 제 10-0545404호(2006. 01. 16. 등록, 발명의 명칭: 키틴 또는 키토산의 나노섬유를 구성성분으로 하는 부직포)에서는 전기 방사 단계를 통하여 키틴 섬유를 제조하고 있지만 방사 단계를 거친 후 고압의 수집 공정과 응고 공정이 별도로 필요하여 에너지 소비가 크다는 문제점이 남아 있으며, 스케일 업이 불가능하여 생산성이 부족하다는 단점이 여전히 존재한다.Korean Patent No. 10-0545404 (registered on Jan. 16, 2006, entitled "Nonwoven Fabrics Containing Chitin or Chitosan Nanofibers") manufactures chitin fibers through an electrospinning step, There is still a drawback that energy consumption is large because the high pressure collecting process and the solidification process are separately required after roughing, and there is still a drawback that scale-up is impossible and productivity is lacking.

따라서, 공정을 간략화하여 적은 비용으로 대량의 섬유를 만드는 공정의 개발이 요청되고 있다. 또한 키틴 나노섬유의 기계적 물성의 향상도 요구되고 있다.Therefore, there is a need to develop a process for producing a large amount of fibers at a low cost by simplifying the process. Further, improvement of mechanical properties of chitin nanofiber is also required.

한국등록특허 번호 제 10-0545404호(2006. 01. 16. 등록)Korean Registered Patent No. 10-0545404 (registered on Jan. 16, 2006)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로서, 본 발명자는 간략하고 비용이 절감되는 공정을 거치는 키틴 섬유 제조 방법을 개발하고자 노력한 결과, 원심방사 공정을 완성함과 아울러 상기 키틴 섬유에 포함된 키틴 나노섬유가 계층적 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 키틴 섬유를 완성하였다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the problems of the prior art as described above, and the present inventors have made efforts to develop a method of producing chitin fibers through simple and cost-reduced processes. As a result, they have completed the centrifugal spinning process, Wherein the chitin nanofibers contained in the chitin nanofibers have a hierarchical structure.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 키틴 섬유는 섬유축을 따라 키틴 나노섬유가 집단적으로 정렬된 계층적 구조를 가진다. 상기 키틴 나노섬유의 직경은 3 nm 이상 내지 50 nm 이하이며, 상기 키틴 섬유의 직경 분포는 500 nm 이상 내지 10 μm이하이다. 상기 키틴 섬유는 부직포(non-woven) 매트(mat) 또는 멤브레인(membrane)의 구성성분으로 사용될 수 있다. In order to achieve the above object, the chitin fibers have a hierarchical structure in which chitin nanofibers are collectively aligned along a fiber axis. The diameter of the chitin nanofibers is not less than 3 nm and not more than 50 nm, and the diameter of the chitin fibers is not less than 500 nm and not more than 10 μm. The chitin fibers may be used as a component of a non-woven mat or membrane.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 키틴 섬유의 제조 방법은 키틴 원료 및 용매를 혼합하여 방사 원액을 제조하는 단계; 상기 방사 원액을 원심방사하는 공정을 통하여 방사하는 방사 단계; 상기 방사 단계에서 상기 용매의 증발이 일어나며 키틴이 자기조립되는 자기조립 단계; 및 상기 자기조립 단계를 거치는 동시에 계층적 구조가 형성되는 형성 단계;를 포함한다.In order to accomplish the above object, there is provided a method for producing a chitin fiber comprising the steps of: preparing a spinning solution by mixing a chitin raw material and a solvent; A spinning step of spinning the spinning solution through centrifugal spinning; A self-assembly step in which the evaporation of the solvent occurs in the spinning step and the chitin is self-assembled; And a forming step of forming a hierarchical structure while passing through the self-assembling step.

목적한 바를 달성하기 위하여 상기 용매에는 1,1,1,2,2,2-hexafluoro-2-propanol(HFIP), methanol, ethanol, 1,4-dioxane, dichloromethane(DCM), N,N-dimethylformamide(DMF), dimethylsulfoxie(DMSO), Acetic acid, HCl, Trifluoroacetic acid (TFA)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이다. 상기 방사 단계는 상기 방사 원액을 담는 저장소; 상기 저장소에 담긴 방사 원액을 방출하는 고속 회전 노즐; 및 상기 저장소를 둘러싸는 일련의 막대형 수집기를 포함하는 원심 방사 장치로 구현된다. 상기 제조 단계에서 상기 방사 원액의 농도는 0.4 w/v%이상 내지 0.8 w/v%이하이며, 상기 방사 단계에서 상기 고속 회전 노즐의 회전 속도는 3000rpm 이상 내지 5000rpm이하이다. In order to accomplish the object, the solvent includes 1,1,1,2,2,2-hexafluoro-2-propanol (HFIP), methanol, ethanol, 1,4-dioxane, dichloromethane (DCM), N, (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), acetic acid, HCl, and trifluoroacetic acid (TFA). Wherein the spinning step comprises: storing the spinning stock solution; A spinning nozzle for discharging the spinning stock solution contained in the reservoir; And a series of rod collectors surrounding the reservoir. The concentration of the spinning liquid in the manufacturing step is 0.4 w / v% or more to 0.8 w / v% or less, and the spinning speed of the spinning nozzle in the spinning step is 3000 rpm to 5000 rpm.

본 발명에 의한 계층적 구조를 가지는 키틴 섬유는 우수한 기계적 물성을 가진다. 키틴 섬유를 제조하는 원심방사 공정은 공정을 간략화하여 적은 비용으로 대량의 섬유를 만들 수 있도록 하며, 키틴 섬유를 구성하는 키틴 나노섬유가 자기조립되도록 하여 계층적 구조를 형성하게 한다.The chitin fiber having the hierarchical structure according to the present invention has excellent mechanical properties. The centrifugal spinning process for producing chitin fibers simplifies the process and allows a large amount of fibers to be produced at a low cost, and allows the chitin nanofibers constituting chitin fibers to self-assemble to form a hierarchical structure.

도 1의 (a)는 α-chitin의 루이스 구조를 나타낸 것이고, (b)는 방사 원액 용액을 만드는 HFIP 용매 사진이고, (c)는 키틴 섬유를 만드는 원심 방사 공정 모식도이고, (d)는 원심 방사 공정으로 얻어진 as-spun 섬유 디지털 사진이고, (e)는 키틴 섬유의 SEM(Scanning Electron Microscope, 주사 전자 현미경) 사진이고, (f)는 키틴 섬유의 AFM(Atomic Force Microscope, 원자간력 현미경) 사진이다.
도 2는 (a) ~ (f)는 매개변수를 달리하여 얻은 키틴 섬유의 SEM 사진이고, (g) ~ (i)는 매개변수를 달리하여 얻은 키틴 섬유의 직경 분포 그래프이다.
도 3은 키틴 섬유의 계층적 구조를 나타내는 AFM 사진이다.
도 4는 키틴 섬유의 복굴절을 나타내는 POM(Polarized Optical Microscope, 편광 광학 현미경) 사진이다.
도 5는 (a)는 키틴 섬유의 FT-IR(적외선 분광법) 스펙트럼이고, (b)는 키틴 섬유의 XRD(X선 회절) 패턴이고, (c)는 키틴 섬유의 GIWAXS (Grazing Incidence Wide Angle X-ray Scattering, 스침각 광각 X-선 산란) 패턴 이미지이다.
도 6은 (a) ~ (c) 키틴 섬유의 전해질 흡수 능력을 나타내는 사진이다.
Fig. 1 (a) is a photograph showing the Lewis structure of? -Chitin, Fig. 1 (b) is a photograph of HFIP solvent to make a spinning solution, (E) is a SEM (Scanning Electron Microscope) photograph of chitin fiber, (f) is an AFM (Atomic Force Microscope) of chitin fiber, It is a photograph.
2 (a) to 2 (f) are SEM photographs of chitin fibers obtained by varying the parameters, and FIGS. 2 (g) to 2 (i) are graphs of diameters of chitin fibers obtained by varying the parameters.
3 is an AFM photograph showing a hierarchical structure of chitin fibers.
4 is a POM (Polarized Optical Microscope) photograph showing birefringence of chitin fiber.
FIG. 5 (a) is an X-ray diffraction (XRD) pattern of chitin fibers, and FIG. 5 (c) is a GIWAXS (Grazing Incidence Wide Angle X -ray Scattering, Scratch angle wide angle X-ray scattering) pattern image.
6 is a photograph showing the ability of the chitin fibers to absorb electrolytes (a) to (c).

이하, 본 발명인 계층적 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 키틴 섬유 및 그 제조 방법을 실시예 및 도면을 통하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a chitin fiber having a hierarchical structure according to the present invention and a method of producing the same will be described in detail with reference to examples and drawings.

계층적 구조(hierarchical structure)란 뼈, 근육 등에서 발견할 수 있는 구조로서 섬유 방사축을 따라 집합적으로 정렬되는 섬유 특유의 구조를 말하는데, 자연 소재는 종종 기계적 특성을 최적화하기 위하여 계층적 구조로 형성된다. 계층적 구조를 갖는 소재는 적은 밀도를 지니면서도 높은 강도를 나타낸다. 그러나 인공 섬유는 지금까지 이러한 계층적 구조를 모방하지 못하였다.Hierarchical structure is a structure that can be found in bones, muscles, etc., and is a fiber-specific structure that is collectively aligned along the fiber's radiation axis. Natural materials are often formed in a hierarchical structure to optimize mechanical properties . A material having a hierarchical structure has a low density and a high strength. However, artificial fibers have not been able to imitate this hierarchical structure so far.

이에 본 발명에서는 원심 방사 단계 및 자기조립 단계를 통하여 계층적 구조를 가지는 키틴 섬유를 제조하였다. 이하에서 언급하는 키틴 섬유는 키틴 나노섬유의 집합체임을 전제로 한다. 키틴 섬유는 500nm 이상 내지 10μm 이하의 직경 분포를 갖는 것이 바람직하다. 키틴 섬유의 직경이 500nm 이하인 경우에는 섬유로서 제 기능을 충분히 발휘하기 어려우며, 10㎛ 이상인 경우에는 표면적이 충분히 넓지 못하여 흡습성과 같은 특성 발휘에 제한이 발생한다.Thus, in the present invention, a chitin fiber having a hierarchical structure was prepared through a centrifugal spinning step and a self-assembly step. The following chitin fibers are assumed to be aggregates of chitin nanofibers. The chitin fibers preferably have a diameter distribution of not less than 500 nm and not more than 10 mu m. When the diameter of the chitin fiber is 500 nm or less, it is difficult to sufficiently exhibit its function as a fiber. When the chitin fiber has a diameter of 10 탆 or more, the surface area thereof is not sufficiently wide and there is a limitation in exhibiting properties such as hygroscopicity.

이하에서 설명하는 키틴 나노섬유는 상기 키틴 섬유에 계층적 구조를 이루며 포함된다. 키틴 나노섬유의 직경은 3 nm 이상 내지 50 nm이하인 것이 바람직하다. 키틴 나노섬유의 직경이 3 nm 이하인 경우에는 이하에서 설명하는 캐필러리 응력의 상쇄 과정에서 나노섬유의 구조 변형이 발생할 수 있으며, 50 nm 이상인 경우에는 상술한 계층적 구조를 형성하기 위한 단위체로서 부적절하다.The chitin nanofibers described below are included in the chitin fibers in a hierarchical structure. The diameter of the chitin nanofiber is preferably from 3 nm or more to 50 nm or less. When the diameter of the chitin nanofiber is 3 nm or less, the nanofiber may be deformed in the process of canceling the capillary stress described below. When the chitin nanofiber has a diameter of 50 nm or more, Do.

상기 원심 방사 공정은 키틴 및 용매를 혼합하여 방사 원액을 제조하는 단계; 방사 원액을 원심방사 공정을 통하여 방사하는 단계; 방사 단계에서 용매의 증발이 일어나며 키틴이 자기조립되는 단계; 및 자기조립 단계를 거치는 동시에 계층적 구조를 형성하는 단계;를 포함한다. Wherein the centrifugal spinning process comprises: preparing a spinning solution by mixing chitin and a solvent; Spinning the spinning liquid through a centrifugal spinning process; Evaporating the solvent in the spinning step and self-assembling the chitin; And forming a hierarchical structure through the self-assembly step.

상기 방사 원액은 키틴과 용매를 혼합하여 얻을 수 있는데, 용매는 1,1,1,2,2,2-hexafluoro-2-propanol(HFIP), methanol, ethanol, 1,4-dioxane, dichloromethane(DCM), N,N-dimethylformamide(DMF), dimethylsulfoxie(DMSO), Acetic acid, HCl, Trifluoroacetic acid (TFA)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.The spinning solution may be obtained by mixing chitin and a solvent. The solvent is 1,1,1,2,2,2-hexafluoro-2-propanol (HFIP), methanol, ethanol, 1,4-dioxane, dichloromethane ), N, N-dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), Acetic acid, HCl, Trifluoroacetic acid (TFA)

HFIP는 불화용매로서 HFIP는 키틴 고분자의 아세틸아미노(acetylamino) 측쇄기 간의 수소결합을 끊어 용해를 일으킬 수 있으며, 낮은 비점 및 높은 증기압으로 인해 휘발성이 매우 강한 HFIP의 특성상 용매의 휘발 시 키틴 고분자의 분자 간 수소결합을 재활성화 시켜 키틴 나노섬유의 자기조립(self-assembly)를 용이하게 유도할 수 있다. HFIP is a fluorinated solvent. HFIP can dissolve hydrogen bonds between acetylamino side chain groups of chitin polymers. Due to the nature of HFIP, which is highly volatile due to its low boiling point and high vapor pressure, It is possible to easily induce the self-assembly of chitin nanofibers by reactivating the inter-hydrogen bonds.

도 1 (a)는 α-chitin 사슬의 루이스 구조를 나타낸 것이다. α-chitin 사슬을 구성하는 키틴 분자의 경우, 고리 내 산소원자의 비공유전자쌍이 Anomeric Effect를 통하여 측쇄로 비편재되지 못한다. 반면 β-chitin 사슬의 경우에는, 고리 내 산소원자의 비공유전자쌍이 Anomeric Effect를 통하여 측쇄의 σ* CO- 결합으로 공유될 수 있다. 따라서 Anomeric effect의 영향에 의해 β-chitin 사슬의 Hemiacetal group은 상대적으로 α-chitin 사슬에 비하여 쉽게 분해될 수 있다.Fig. 1 (a) shows the Lewis structure of the? -Chitin chain. In the case of the chitin molecules constituting the α-chitin chain, the unpaired electron pairs of the oxygen atoms in the ring are not unevenly distributed to the side chains through the anomeric effect. On the other hand, in the case of the β-chitin chain, the unpaired electron pairs of the oxygen atoms in the ring can be shared by the σ * CO- bond of the side chain through the Anomeric Effect. Therefore, the hemiacetal group of the β-chitin chain can be decomposed more easily than the α-chitin chain due to the anomeric effect.

도 1 (b)는 방사 원액 용액을 만드는 HFIP 용매를 나타내는 사진이다. 휘발성 유기 용매인 methanol, ethanol, DCM, 비양자성 용매인 DMF, DMSO, 그 밖에 Acetic acid, HCl, TFA도 단일 용매 또는 혼합 용매로서 사용할 수 있다. HFIP 용액은 특히 열적으로 불안정한 β-chitin 사슬을 잘 안정화 시키는 것으로 알려져 있다. Fig. 1 (b) is a photograph showing an HFIP solvent for preparing a spinning solution solution. Volatile organic solvents such as methanol, ethanol, DCM, aprotic solvents such as DMF, DMSO, and acetic acid, HCl, and TFA can also be used as a single solvent or mixed solvent. HFIP solutions are known to stabilize the thermally unstable β-chitin chain.

키틴 분말을 용매에 첨가하여 상온에서 철저하게 교반한 후, 고속 블렌더를 사용한 기계적 균질화 과정을 거침으로써 방사용액을 제조할 수 있다. 여기에서 사용된 "교반한다"라는 교반의 임의의 형태를 포함하며, 반드시 저음(stirring), 흔듬(shaking), 스월링(swirling), 초음파처리(sonicating), 깎음(shearing) 등등 및 이들의 임의의 결합으로 제한되는 것은 아니다.The chitin powder is added to a solvent, thoroughly stirred at room temperature, and then mechanically homogenized using a high-speed blender to prepare a spinning solution. As used herein, the term "stirring" includes any form of stirring, and includes stirring, shaking, swirling, sonicating, shearing, etc., But the present invention is not limited thereto.

상기 원심 방사 공정은 솜사탕 제조 방법과 유사한 공정으로서 저장소에 담긴 방사 원액을 고속 회전 노즐을 사용하여 방출시켜서 저장소를 둘러싸는 일련의 막대형 수집기로 수집하는 단계를 거친다. 도 1 (c)는 키틴 섬유를 만드는 원심 방사 공정 모식도를 나타낸다. The centrifugal spinning process is a process similar to the cotton candy manufacturing process in which the spinning stock solution in the reservoir is discharged using a high-speed spinning nozzle and collected by a series of bar size collectors surrounding the spinnerets. Fig. 1 (c) is a schematic view of a centrifugal spinning process for making chitin fibers.

방사 원액의 농도, 노즐의 회전 속도, 노즐의 직경, 노즐과 수집기 간 거리 등 다양한 조건을 제어함으로써 키틴 나노섬유의 형태, 직경 등을 제어할 수 있다. 이에 관한 자세한 사항은 실시예를 참고하여 설명한다.The shape and diameter of the chitin nanofibers can be controlled by controlling various conditions such as the concentration of the spinning solution, the rotation speed of the nozzle, the diameter of the nozzle, and the distance between the nozzle and the collector. The details of this will be described with reference to examples.

본 발명은 고압의 수집기로 방사 원액을 수집하는 단계, 응고 단계 등 일체의 추가적인 공정의 도입이 없이도 단일 공정을 통해 자기조립 키틴 나노섬유를 제작 가능하다는 특징이 있다.The present invention is characterized in that self-assembled chitin nanofibers can be produced through a single process without collecting the spinning solution with a high-pressure collector and introducing any additional process such as a coagulation step.

도 1 (d)는 상기 원심 방사 공정으로 얻어진, 솜사탕을 연상시키는 as-spun 키틴 섬유의 디지털 사진이다. 도 1 (e)는 상기 키틴 섬유의 SEM(Scanning Electron Microscope, 주사 전자 현미경) 사진으로서 임의로 얽힌 섬유 형태를 가지고 있음을 알 수 있다. 도 1 (f)는 키틴 섬유의 AFM(Atomic Force Microscope, 원자간력 현미경) 사진으로서 방사축을 따라 집합적으로 정렬되는 계층적 구조를 나타낸다. 도 3은 키틴 섬유의 계층적 구조를 나타내는 또 하나의 AFM 사진이다. Fig. 1 (d) is a digital photograph of as-spun chitin fiber obtained by the centrifugal spinning process and reminiscent of cotton candy. FIG. 1 (e) is a SEM (Scanning Electron Microscope) image of the chitin fiber, and it can be seen that it has a fiber shape randomly entangled. FIG. 1 (f) is an AFM (Atomic Force Microscope) photograph of chitin fibers showing a hierarchical structure collectively aligned along the spin axis. 3 is another AFM photograph showing the hierarchical structure of chitin fibers.

도 4는 키틴 섬유의 복굴절을 나타내는 POM(Polarized Optical Microscope, 편광 광학 현미경) 사진으로서 복굴절은 광학적으로 이방성인 매질 내에서 입사한 빛의 파장이 같더라도 굴절률이 달라 빛이 갈라지는 현상을 말한다. 이 현상은 매질의 구조가 이방성인 경우에만 나타나는데 이러한 복굴절이 관측되었다는 것은 키틴 섬유가 계층적 구조를 형성하였다는 것을 증명하는 자료가 된다.FIG. 4 is a POM (Polarized Optical Microscope) image showing birefringence of chitin fibers. The birefringence refers to a phenomenon in which the refractive index is different even when the wavelength of light incident in an optically anisotropic medium is the same. This phenomenon occurs only when the structure of the medium is anisotropic. Observation of this birefringence proves that the chitin fibers form a hierarchical structure.

자연에서 키틴은 반(半)결정질로서 존재하며, 2개의 주된 구별되는 다형체인 α-키틴(사방정계) 및 β-키틴(단사정계)으로 존재한다. 이들 키틴 결정은 푸리에 변환 적외선 분광법(FT-IR) 및 X선 회절(XRD) 분석을 통해 직관적으로 구별할 수 있는 다른 분자 형태를 가지기 때문에(도 1 (a)는 β-키틴의 구조를 나타낸다.) 서로 다른 특성 피크를 나타낸다. In nature, chitin exists as semi-crystalline and exists in two main distinct polymorphic forms, a-chitin (orthorhombic) and beta-chitin (monoclinic). Since these chitin crystals have other molecular forms that can be intuitively distinguished through Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and X-ray diffraction (XRD) analysis (Fig. 1 (a) shows the structure of? ) Indicate different characteristic peaks.

도 5의 (a) 키틴 섬유의 FT-IR 스펙트럼에서 밝히는 바와 같이, β-키틴은 분자 내 C=O···HO 수소결합 때문에 1630cm-1 정도에서 단일의 넓은 흡수 피크를 갖는다. 반면에 α-키틴은 1620cm-1 및 1660cm-1에서의 분리된 피크가 특징인데, 이는 분자 내 C=O···HO 수소결합이 동시에 층 간의 C=O···HO수소결합과 맞물린 역 평행한 분자배열로부터 발생한다. 특히, 상기 제조방법에 의하여 얻어진 키틴 섬유는 두 다형체 사이에 위치한 흡수 스펙트럼 피크를 보인다. 이 결과는 상기 키틴 섬유을 구성하는 키틴 나노섬유로서 α-키틴과 β-키틴이 모두 포함되어 두 키틴 사슬의 결정학적 특징이 공존한다는 점을 나타낸다. As can be seen from the FT-IR spectrum of chitin fiber of Figure 5 (a), β-chitin has a single broad absorption peak at about 1630 cm -1 due to intramolecular C═O ... HO hydrogen bonding. On the other hand, α-chitin is characterized by isolated peaks at 1620 cm -1 and 1660 cm -1 , indicating that the intramolecular C═O ··· HO hydrogen bonds are simultaneously coordinated with the C═O ··· HO hydrogen bonds between the layers It arises from a parallel arrangement of molecules. In particular, the chitin fibers obtained by the above production method exhibit absorption spectrum peaks located between the two polymorphs. This result shows that both chitin nanofibers constituting the chitin fibers contain both? -Chine and? -Chitin, and the crystallographic characteristics of the two chitin chains coexist.

도 5 (b)의 XRD(X선 회절) 패턴도 비슷한 경향을 보인다. α-키틴(2θ=9.34°)과 β-키틴(2θ=8.24°) 사이에서 키틴 나노섬유(2θ=9.06°) 층 간의 결정학적 반사에 상응하는 피크가 나타난다. The XRD (X-ray diffraction) pattern of FIG. 5 (b) also shows a similar tendency. a peak corresponding to the crystallographic reflection between chitin nanofibers (2? = 9.06 占) layer appears between? -chin (2? = 9.34) and? -chin (2? = 8.24).

나아가, 도 5 (c)의 GIWAXS (Grazing Incidence Wide Angle X-ray Scattering, 스침각 광각 X-선 산란) 패턴은 두 개의 강한 아치형 점이 1.37 및 0.60 Å-1 의 qz값에서 나타나는 것을 보여준다. 이는 키틴 섬유의 결정 방향뿐만 아니라 구조에 대한 보다 상세한 정보를 준다. 즉, 키틴 섬유의 방사축을 따라 준결정상의 초분자적(supramolecular) 키틴 나노섬유들이 정렬되는 계층적 구조를 가진다는 것을 의미한다. 이 때, 초분자(supramolecule)란 개별 분자가 수소 결합에 의하여 특정 결정상에 가깝게 응집된 것을 의미한다.Further, the GIWAXS (Grazing Incidence Wide Angle X-ray Scattering) pattern of FIG. 5 (c) shows that two strong arcuate points appear at qz values of 1.37 and 0.60 Å -1 . This gives more detailed information about the structure as well as the orientation of the chitin fibers. In other words, it means that the supramolecular chitin nanofibers are arranged in a hierarchical structure along the spin axis of the chitin fiber. Here supramolecule means that individual molecules are aggregated close to a specific crystal phase by hydrogen bonding.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

실시예 1Example 1

키틴 분말(오징어를 이용하여 통상적인 프로토콜에 따라 추출) 및 1,1,1,3,3,3- 헥사 플루오로 -2- 프로판올(HFIP, Halocarbon) 용매가 사용되었다. 원심방사(CJS) 공정을 위한 키틴/HFIP 용액을 실온에서 교반하면서 고속 블렌더(IKA, IKA ULTRA-TURRAX® T 25 디지털)를 사용하여 균질화하여 5분 동안 10000 rpm으로 회전시켰다. 이 방사성 용액을 원심방사 장치의 저장소에 넣고 방사하여 키틴 섬유를 제조하였다. 방사 원액의 농도는 0.6 w/v%, 노즐의 회전 속도는 5000 rpm으로 설정하였다.Chitin powder (extracted according to a conventional protocol using squid) and 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (HFIP, Halocarbon) solvent were used. The chitin / HFIP solution for the CJS process was homogenized using a high-speed blender (IKA, IKA ULTRA-TURRAX® T 25 digital) while stirring at room temperature and spun at 10,000 rpm for 5 minutes. The radioactive solution was put into a reservoir of a centrifugal spinning device and spinned to prepare chitin fiber. The concentration of the spinning solution was set to 0.6 w / v%, and the rotation speed of the nozzle was set to 5000 rpm.

실시예 2Example 2

키틴 섬유를 막대형 수집기에서 모으고 200 MPa에서 ICP (isostatic cold pressure, 냉간등방압성형기, ILSHIN Autoclave, ISA-WIP-45-75-150-AL)로 눌러서 키틴 섬유 원형 매트를 제조하였다.The chitin fibers were collected from a barrel collector and pressed with ICP (isostatic cold pressure, ILSHIN Autoclave, ISA-WIP-45-75-150-AL) at 200 MPa to produce chitin fiber circular mat.

비교예 1Comparative Example 1

방사 원액의 농도는 0.4 w/v%, 노즐의 회전 속도는 5000 rpm으로 설정한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 키틴 섬유를 제조하였다. 환언하면, 키틴 분말(오징어를 이용하여 통상적인 프로토콜에 따라 추출) 및 1,1,1,3,3,3- 헥사 플루오로 -2- 프로판올(HFIP, Halocarbon) 용매가 사용되었다. 원심방사(CJS) 공정을 위한 키틴/HFIP 용액을 실온에서 교반하면서 고속 블렌더(IKA, IKA ULTRA-TURRAX® T 25 디지털)를 사용하여 균질화하여 5분 동안 10000 rpm으로 회전시켰다. 이 방사성 용액을 원심방사 장치의 저장소에 넣고 방사하여 키틴 섬유를 제조하였다. 방사 원액의 농도는 0.4 w/v%, 노즐의 회전 속도는 5000 rpm으로 설정하였다.The chitin fiber was prepared in the same manner as in Example 1, except that the concentration of the spinning solution was set to 0.4 w / v% and the rotation speed of the nozzle was set to 5000 rpm. In other words, chitin powder (extracted according to a conventional protocol using squid) and 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (HFIP, Halocarbon) solvent were used. The chitin / HFIP solution for the CJS process was homogenized using a high-speed blender (IKA, IKA ULTRA-TURRAX® T 25 digital) while stirring at room temperature and spun at 10,000 rpm for 5 minutes. The radioactive solution was put into a reservoir of a centrifugal spinning device and spinned to prepare chitin fiber. The concentration of the spinning solution was set to 0.4 w / v%, and the rotation speed of the nozzle was set to 5000 rpm.

비교예 2Comparative Example 2

방사 원액의 농도는 0.8 w/v%, 노즐의 회전 속도는 5000 rpm으로 설정한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 키틴 섬유를 제조하였다. 환언하면, 키틴 분말(오징어를 이용하여 통상적인 프로토콜에 따라 추출) 및 1,1,1,3,3,3- 헥사 플루오로 -2- 프로판올(HFIP, Halocarbon) 용매가 사용되었다. 원심방사(CJS) 공정을 위한 키틴/HFIP 용액을 실온에서 교반하면서 고속 블렌더(IKA, IKA ULTRA-TURRAX® T 25 디지털)를 사용하여 균질화하여 5분 동안 10000 rpm으로 회전시켰다. 이 방사성 용액을 원심방사 장치의 저장소에 넣고 방사하여 키틴 섬유를 제조하였다. 방사 원액의 농도는 0.8 w/v%, 노즐의 회전 속도는 5000 rpm으로 설정하였다.The chitin fiber was prepared in the same manner as in Example 1 except that the concentration of the spinning solution was set to 0.8 w / v% and the rotation speed of the nozzle was set to 5000 rpm. In other words, chitin powder (extracted according to a conventional protocol using squid) and 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (HFIP, Halocarbon) solvent were used. The chitin / HFIP solution for the CJS process was homogenized using a high-speed blender (IKA, IKA ULTRA-TURRAX® T 25 digital) while stirring at room temperature and spun at 10,000 rpm for 5 minutes. The radioactive solution was put into a reservoir of a centrifugal spinning device and spinned to prepare chitin fiber. The concentration of the spinning solution was set to 0.8 w / v%, and the rotation speed of the nozzle was set to 5000 rpm.

비교예 3Comparative Example 3

방사 원액의 농도는 0.6 w/v%, 노즐의 회전 속도는 3000 rpm으로 설정한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 키틴 섬유를 제조하였다. 환언하면, 키틴 분말(오징어를 이용하여 통상적인 프로토콜에 따라 추출) 및 1,1,1,3,3,3- 헥사 플루오로 -2- 프로판올(HFIP, Halocarbon) 용매가 사용되었다. 원심방사(CJS) 공정을 위한 키틴/HFIP 용액을 실온에서 교반하면서 고속 블렌더(IKA, IKA ULTRA-TURRAX® T 25 디지털)를 사용하여 균질화하여 5분 동안 10000 rpm으로 회전시켰다. 이 방사성 용액을 원심방사 장치의 저장소에 넣고 방사하여 키틴 섬유를 제조하였다. 방사 원액의 농도는 0.6 w/v%, 노즐의 회전 속도는 3000 rpm으로 설정하였다.The chitin fiber was prepared in the same manner as in Example 1, except that the concentration of the spinning solution was set to 0.6 w / v%, and the rotation speed of the nozzle was set to 3000 rpm. In other words, chitin powder (extracted according to a conventional protocol using squid) and 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (HFIP, Halocarbon) solvent were used. The chitin / HFIP solution for the CJS process was homogenized using a high-speed blender (IKA, IKA ULTRA-TURRAX® T 25 digital) while stirring at room temperature and spun at 10,000 rpm for 5 minutes. The radioactive solution was put into a reservoir of a centrifugal spinning device and spinned to prepare chitin fiber. The concentration of the spinning solution was set to 0.6 w / v%, and the rotation speed of the nozzle was set to 3000 rpm.

비교예 4Comparative Example 4

방사 원액의 농도는 0.6 w/v%, 노즐의 회전 속도는 4000 rpm으로 설정한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 키틴 섬유를 제조하였다. 환언하면, 키틴 분말(오징어를 이용하여 통상적인 프로토콜에 따라 추출) 및 1,1,1,3,3,3- 헥사 플루오로 -2- 프로판올(HFIP, Halocarbon) 용매가 사용되었다. 원심방사(CJS) 공정을 위한 키틴/HFIP 용액을 실온에서 교반하면서 고속 블렌더(IKA, IKA ULTRA-TURRAX® T 25 디지털)를 사용하여 균질화하여 5분 동안 10000 rpm으로 회전시켰다. 이 방사성 용액을 원심방사 장치의 저장소에 넣고 방사하여 키틴 섬유를 제조하였다. 방사 원액의 농도는 0.6 w/v%, 노즐의 회전 속도는 4000 rpm으로 설정하였다.The chitin fiber was prepared in the same manner as in Example 1, except that the concentration of the spinning solution was set to 0.6 w / v% and the rotation speed of the nozzle was set to 4000 rpm. In other words, chitin powder (extracted according to a conventional protocol using squid) and 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (HFIP, Halocarbon) solvent were used. The chitin / HFIP solution for the CJS process was homogenized using a high-speed blender (IKA, IKA ULTRA-TURRAX® T 25 digital) while stirring at room temperature and spun at 10,000 rpm for 5 minutes. The radioactive solution was put into a reservoir of a centrifugal spinning device and spinned to prepare chitin fiber. The concentration of the spinning solution was set to 0.6 w / v%, and the rotation speed of the nozzle was set to 4000 rpm.

비교예 5Comparative Example 5

키틴 섬유를 폴리올레핀(Celgard®2400)으로 대체한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 원형 매트를 제조하였다. 환언하면, 상기 섬유를 막대형 수집기에서 모으고 200 MPa에서 ICP (isostatic cold pressure, 냉간등방압성형기, ILSHIN Autoclave, ISA-WIP-45-75-150-AL)로 눌러서 원형 매트를 제조하였다.A circular mat was prepared in the same manner as in Example 2, except that the chitin fibers were replaced with a polyolefin (Celgard (R) 2400). In other words, the fibers were collected in a bar size collector and pressed with ICP (isostatic cold pressure, ILSHIN Autoclave, ISA-WIP-45-75-150-AL) at 200 MPa to produce circular mats.

비교예 6Comparative Example 6

키틴 섬유를 유리섬유(Glass Fiber, GF, Whatman®)로 대체한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 원형 매트를 제조하였다. 환언하면, 상기 섬유를 막대형 수집기에서 모으고 200 MPa에서 ICP (isostatic cold pressure, 냉간등방압성형기, ILSHIN Autoclave, ISA-WIP-45-75-150-AL)로 눌러서 원형 매트를 제조하였다A circular mat was prepared in the same manner as in Example 2, except that the chitin fibers were replaced with glass fibers (Glass Fiber, GF, Whatman). In other words, the fibers were collected in a bar size collector and pressed with ICP (isostatic cold pressure, ILSHIN Autoclave, ISA-WIP-45-75-150-AL) at 200 MPa to produce circular mats

방사 원액의 농도 및 노즐의 회전 속도에 따른 키틴 섬유의 형태 관측Observation of the shape of chitin fiber according to the concentration of the spinning liquid and the rotation speed of the nozzle

주사 전자 현미경(SEM, Hitach High-Technologies, S-4800)을 사용하여 3kV의 가속 전압에서 키틴 섬유의 표면을 기록하였다. The surface of the chitin fibers was recorded at an acceleration voltage of 3 kV using a scanning electron microscope (SEM, Hitach High-Technologies, S-4800).

도 2 (a) ~ (c)로부터 알 수 있는 바와 같이, 방사 원액의 농도가 각각 0.4 w/v%, 0.8w/v%인 경우 불규칙한 리본처럼 보이는 것과 대조적으로, 방사 원액의 농도가 0.6w/v%인 경우 균일하고 매끄러운 것으로 나타났다.As can be seen from Figs. 2 (a) to 2 (c), when the concentration of the spinning stock solution is 0.4 w / v% and 0.8 w / v%, respectively, / v% were uniform and smooth.

도 2 (d) ~ (f)로부터 알 수 있는 바와 같이, 노즐의 회전 속도가 각각 3000rpm, 4000rpm인 경우 불규칙한 리본처럼 보이는 것과 대조적으로, 노즐의 회전 속도가 5000w/v%인 경우 균일하고 매끄러운 것으로 나타났다. As can be seen from Figs. 2 (d) to 2 (f), when the rotational speed of the nozzle is 3000 rpm and the rotational speed of the nozzle is 4000 rpm, as compared with the irregular ribbon, appear.

방사 원액의 농도 및 노즐의 회전 속도에 따른 키틴 섬유의 직경 관측Diameter of chitin fiber according to concentration of spinning liquid and rotation speed of nozzle

도 3 (g) ~ (i)로부터 알 수 있는 바와 같이, 노즐의 회전 속도가 3000rpm인 경우를 제외하고 노즐의 회전 속도가 각각 4000rpm, 5000rpm인 경우 정규분포를 나타내었고 평균 직경은 2μm로 나타났으며 4000rpm을 제외하고 노즐의 회전 속도가 각각 3000rpm, 5000rpm인 경우 500nm 이상 내지 10μm 이하의 직경 분포를 가지는 키틴 섬유를 발견할 수 있었다.As can be seen from FIGS. 3 (g) to 3 (i), when the rotation speed of the nozzle was 4000 rpm and 5000 rpm, the normal distribution was shown and the average diameter was 2 μm except for the case where the rotation speed of the nozzle was 3000 rpm And a chitin fiber having a diameter distribution of 500 nm or more and 10 μm or less was found when the rotation speed of the nozzle was 3000 rpm and 5000 rpm, respectively, except for 4000 rpm.

방사 원액의 성분에 따른 전해질 흡수 능력 평가Evaluation of Electrolyte Absorption Capacity According to the Components of the Spinning Solution

dimethoxyethane (DME)에 용해된 1M의 bis(trifluoromethane)sulphonamide 리튬 염(LiTFSI) 전해질을 이용하여 전해질 습윤 시험을 수행하였다.Electrolyte wetting test was performed using 1M bis (trifluoromethane) sulphonamide lithium salt (LiTFSI) electrolyte dissolved in dimethoxyethane (DME).

도 6 (a) ~ (c)로부터 알 수 있는 바와 같이, 키틴 섬유 매트는 Celgerd (도 6(a), 비교예 5), GF 매트(도 6(b), 비교예 6)와 비교하여 시간 변화에 따라 수직 및 수평 방향 모두에서 월등히 우수한 전해질 흡수 성능을 나타냈다. As can be seen from Figs. 6 (a) to 6 (c), the chitin fiber mat has a time (time difference) as compared with Celgerd (Fig. 6 (a), Comparative Example 5), GF mat As a result, the electrolyte absorption performance was excellent in both the vertical and horizontal directions.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It can be understood that it is possible.

Claims (9)

키틴 섬유에 있어서,
상기 키틴 섬유의 섬유 방사축을 따라 키틴 나노섬유가 집합적으로 정렬된 계층적 구조를 가지되, 상기 키틴 나노섬유의 직경이 3 nm 이상 내지 50 nm 이하이고 상기 키틴 섬유의 직경 분포가 500 nm 이상 내지 10 μm 이하인 것을 특징으로 하는 키틴 섬유.
In the chitin fibers,
Wherein the chitin nanofibers have a diameter of 3 nm or more and 50 nm or less and a diameter distribution of the chitin fibers is 500 nm or more, Lt; RTI ID = 0.0 > 10 < / RTI >
삭제delete 삭제delete 제 1 항의 키틴 섬유를 사용하여 만들어진 부직포 매트.A nonwoven mat made using the chitin fibers of claim 1. 키틴원료 및 용매를 혼합하여 방사 원액을 제조하는 제조 단계;
상기 방사 원액을 원심방사 공정을 통하여 방사하는 방사 단계;
상기 방사 단계에서 상기 용매의 증발이 일어나며 키틴 분자가 자기조립되는 자기조립 단계; 및
상기 자기조립 단계를 거치는 동시에 계층적 구조가 형성되는 형성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1 항에 따른 키틴 섬유의 제조 방법.
A manufacturing step of mixing a raw material of chitin and a solvent to prepare a spinning solution;
A spinning step of spinning the spinning solution through a centrifugal spinning process;
A self-assembly step in which the evaporation of the solvent occurs in the spinning step and the chitin molecules are self-assembled; And
The method of claim 1, wherein the forming of the chitin fiber comprises forming a layered structure through the self-assembly step.
제 5항에 있어서,
상기 용매는 1,1,1,2,2,2-hexafluoro-2-propanol(HFIP), methanol, ethanol, 1,4-dioxane, dichloromethane(DCM), N,N-dimethylformamide(DMF), dimethylsulfoxie(DMSO), Acetic acid, HCl, Trifluoroacetic acid (TFA)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용매인 것을 특징으로 하는 키틴 섬유의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
The solvent may be selected from the group consisting of 1,1,1,2,2,2-hexafluoro-2-propanol (HFIP), methanol, ethanol, 1,4-dioxane, dichloromethane (DCM), N, N-dimethylformamide DMSO), Acetic acid, HCl, Trifluoroacetic acid (TFA).
제 5항에 있어서,
상기 방사 단계는,
방사 원액을 담는 저장소;
상기 저장소에 담긴 상기 방사 원액을 방출하는 고속 회전 노즐; 및
상기 저장소를 둘러싸는 일련의 막대형 수집기를 포함하는 원심 방사 장치로 구현되는 것을 특징으로 하는 키틴 섬유의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the step of radiating comprises:
A reservoir containing the stock solution;
A spinning nozzle for discharging the spinning solution contained in the storage; And
And a centrifugal spinning device comprising a series of bar size collectors surrounding the reservoir.
제 7항에 있어서,
상기 제조 단계에서 상기 방사 원액의 농도는 0.4 w/v% 이상 내지 0.8 w/v% 이하이고,
상기 방사 단계에서 상기 고속 회전 노즐의 회전 속도는 3000rpm 이상 내지 5000rpm 이하인 것을 특징으로 하는 키틴 섬유의 제조 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the concentration of the spinning stock solution is 0.4 w / v% or more to 0.8 w / v% or less in the production step,
Wherein the spinning speed of the spinning nozzle in the spinning step is 3000 rpm or more to 5,000 rpm or less.
제 1 항의 키틴 섬유를 사용하여 만들어진 멤브레인.A membrane made using the chitin fibers of claim 1.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100545404B1 (en) 2003-10-02 2006-01-24 재단법인서울대학교산학협력재단 Nonwoven containing nanofibers of chitin or chitosan
KR20150058844A (en) * 2013-11-21 2015-05-29 서울대학교산학협력단 Organic-inorganic hybrid material and method for manufacturing the same
KR20170007153A (en) * 2015-07-10 2017-01-18 울산대학교 산학협력단 Method for manufacturing chitin nanofiber film using centrifugal casting
WO2017152118A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-08 Board Of Regents, University Of Texas System Usage of melt spun polyolefin fine fibers for skin regeneration and mesh implantation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100545404B1 (en) 2003-10-02 2006-01-24 재단법인서울대학교산학협력재단 Nonwoven containing nanofibers of chitin or chitosan
KR20150058844A (en) * 2013-11-21 2015-05-29 서울대학교산학협력단 Organic-inorganic hybrid material and method for manufacturing the same
KR20170007153A (en) * 2015-07-10 2017-01-18 울산대학교 산학협력단 Method for manufacturing chitin nanofiber film using centrifugal casting
WO2017152118A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-08 Board Of Regents, University Of Texas System Usage of melt spun polyolefin fine fibers for skin regeneration and mesh implantation

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