KR20140048405A - Evaluation method of biodegradation - Google Patents

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KR20140048405A
KR20140048405A KR1020120113193A KR20120113193A KR20140048405A KR 20140048405 A KR20140048405 A KR 20140048405A KR 1020120113193 A KR1020120113193 A KR 1020120113193A KR 20120113193 A KR20120113193 A KR 20120113193A KR 20140048405 A KR20140048405 A KR 20140048405A
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biodegradation
biodegradability
hydrolysis
intrinsic viscosity
biodegradable polymer
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KR1020120113193A
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김도현
임지영
손정아
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도레이케미칼 주식회사
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Abstract

The present invention relates to an evaluation method for biodegradation rates and, more specifically, to a standardized evaluation method for biodegradation rates, which evaluates the biodegradation rate of a biodegradable polymer quickly and accurately in a short time to ensure reproducibility while promoting the convenience of measurement and enabling the evaluation at low costs. [Reference numerals] (AA) Reduction rate (%); (BB) Reaction time (h)

Description

생분해도 평가방법{Evaluation method of biodegradation}Evaluation method of biodegradation

본 발명은 생분해도 평가방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생분해성 고분자의 생분해를 촉진하여 단시간 내에 정확하게 실제 생분해도의 예측이 가능한 생분해도 평가방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for evaluating biodegradation, and more particularly, to a method for evaluating biodegradability capable of accurately predicting actual biodegradability in a short time by promoting biodegradation of a biodegradable polymer.

최근 국내 및 세계적으로 환경오염이 심각한 사회 문제로 대두되고 있다. 플라스틱 소재는 풍요로운 일상 생활과 산업발달에 큰 공헌을 해 온 반면, 플라스틱 사용에 따라 대량으로 방출되는 각종 폐비닐이나 폐플라스틱 등은 환경오염의 주원인 중 하나가 되었다. 폐비닐이나 폐플라스틱 등을 소각 또는 매립시킴에 따라 발생하는 환경호르몬, 맹독성이 강한 다이옥신, 폐기물의 불완전 연소에 의한 대기오염 등이 심각한 환경오염을 일으키고 있다.Recently, domestic and global environmental pollution is a serious social problem. While plastic materials have contributed to abundant daily life and industrial development, various waste plastics and plastics released in large quantities according to the use of plastics have become one of the main causes of environmental pollution. Environmental hormones generated by incineration or landfilling of waste vinyl or plastics, dioxin with high toxicity, and air pollution due to incomplete combustion of waste are causing serious environmental pollution.

한편, 상기와 같은 폐기 플라스틱에 의한 환경오염 문제가 사회적으로 큰 문제로 대두되면서 최근에는 플라스틱 사용 후에 폐기시 매립함으로써 토양 중의 미생물에 의해 분해되는 환경 친화적인 생분해성 플라스틱 수지의 상용화 및 의무화의 압력이 거세지고 있다. 일반적으로 "생분해성"이라 함은 미생물 및/또는 자연환경 요인에 의해 완전히 메탄, 이산화탄소 및 물 또는 무기염류 등의 생물자원으로 최종 분해될 수 있는 화합물의 능력을 의미한다. 지구환경보호 차원에서 다양한 분야의 여러 가지 국제 환경협약이 속속 추진, 실행되고 있으며, 이러한 환경관련 규정의 강화와 더불어 화학제품, 각종 소비제등에 대한 소비자 인식이 바뀜에 따라 보다 환경친화적인 제품을 개발하려는 노력이 계속되고 있다. 이미 독일, 이태리, 미국 등 선진각국에서는 쇼핑백, 플라스틱제 병의 생분해성 수지 사용을 의무화 하는 추세이다.
On the other hand, as the environmental pollution problem caused by the above-mentioned waste plastics has become a big social problem, the pressure of commercialization and mandatory use of environmentally-friendly biodegradable plastic resins that are decomposed by microorganisms in the soil by landfilling after use of plastics has recently increased. It is getting stronger. In general, "biodegradable" means the ability of a compound to be finally decomposed into biological resources such as methane, carbon dioxide and water or inorganic salts by microorganisms and / or environmental factors. In order to protect the global environment, various international environmental conventions in various fields are being promoted and executed one after another. As the environmental awareness and the consumer's awareness of chemical products and various consumer products are changed, more environmentally friendly products are developed. Efforts to continue are ongoing. Already, developed countries such as Germany, Italy and the United States are making mandatory use of biodegradable resins for shopping bags and plastic bottles.

이러한 생분해성 고분자에 대한 연구 및 사용을 위해서는 생분해도 측정방법과 생분해도 기준 마련이 우선 되어야 한다. 그러나 생분해성 고분자에 대한 연구 및 생분해성 고분자화합물로 제조된 제품의 급격한 증가와 시장의 확대에도 불구하고, 그 생분해성 고분자 화합물의 생분해도를 신속하고 정량적이며 재현성을 갖도록 측정하는 것이 용이하지 않았다. 이에 따라 생분해도를 보다 효과적으로 측정하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.For the study and use of such biodegradable polymers, the method of measuring biodegradability and preparing biodegradability standards should be the first priority. However, despite studies of biodegradable polymers and the rapid increase in products made of biodegradable polymer compounds and market expansion, it was not easy to measure the biodegradability of the biodegradable polymer compounds quickly, quantitatively and reproducibly. Accordingly, various studies are being conducted to more effectively measure biodegradability.

생분해성 고분자 물질의 생분해도 측정방법에 관한 연구는 표준화된 방법으로 정착을 위해 미국, 일본 등에서 활발하게 진행되고 있다. 미국에서는 사용된 후 버려진 고분자 물질들이 최종적으로 도달하게 될 환경조건에 따른 생분해 측정 방법들이 ASTM규정으로 계속 발표 되고 있다. 사용된 후 버려진 고분자 물질이 최종적으로 도달하게 될 환경 조건들 중 가장 많은 부분을 차지하는 것이 매립 조건이며, 이 조건에서의 생분해 측정방법을 확립하는 것이 요구되고 있으나, 토양 매립에 의한 생분해도 측정 시 매립 장소에 따라 환경조건이 일정하지 않아 재현성있게 정량적으로 생분해도를 평가하기 어려운 문제점이 있었으며, 측정 시간이 매우 오래 걸리는 문제점이 있었다. Research on measuring biodegradability of biodegradable polymer materials has been actively conducted in the United States and Japan for settlement as a standardized method. In the United States, methods for measuring biodegradation in accordance with environmental conditions that will eventually reach the polymers that have been used and then discarded continue to be published in ASTM regulations. The landfill condition is the largest part of the environmental conditions that will eventually be reached by the discarded polymer material after use, and it is required to establish a method for measuring biodegradation under these conditions. There was a problem that it was difficult to evaluate biodegradability quantitatively and reproducibly because the environmental conditions were not constant according to the place, and the measurement time was very long.

또한, 기존의 KS M 3100-1에 의거한 생분해 공정은 58℃의 온도 및 50%의 습도에서 최소 45 내지 180일 동안 이루어지는 생분해 측정방법으로, 평가 비용이 매우 고가일 뿐만 아니라 생분해 측정에 매우 장시간이 소요되어 효율적인 생분해성 고분자에 대한 연구에는 한계가 있는 문제점이 있었다.In addition, the biodegradation process according to the existing KS M 3100-1 is a biodegradation measuring method that is performed for at least 45 to 180 days at a temperature of 58 ° C. and a humidity of 50%. There has been a problem in the research on the efficient biodegradable polymers required.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하게 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 생분해성 고분자 물질의 생분해도를 단시간 내에 신속하고 정확하며, 재현성을 갖도록 평가할 수 있는 생분해도 평가 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a biodegradability evaluation method that can be evaluated to have a rapid, accurate and reproducible biodegradability of a biodegradable polymer material in a short time.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, In order to solve the above problems, the present invention,

생분해성 고분자의 생분해도 평가 방법에 있어서, 생분해성 고분자를 96 내지 102 ℃ 용매에 침지하여 가수분해 가속화한 후, 고유점도(IV) 변화율을 측정하여 생분해 정도를 평가하는 생분해도 평가방법을 제공한다.In the biodegradability evaluation method of the biodegradable polymer, the biodegradable polymer is immersed in 96-102 ℃ solvent to accelerate the hydrolysis, and then provides a biodegradation evaluation method for evaluating the degree of biodegradation by measuring the rate of change of intrinsic viscosity (IV). .

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 생분해도 평가방법은 하기 [수학식1]로 정의되는 생분해도 90%에 도달하는데 걸리는 시간을 기초로 하여 평가할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the biodegradation evaluation method can be evaluated based on the time it takes to reach the biodegradation degree 90% defined by the following [Equation 1].

[수학식1][Equation 1]

y = aln(x) + by = aln (x) + b

위 수학식1에서,In Equation 1 above,

y: 생분해도 90%에 도달하는 데 걸리는 시간(일) y: time to reach 90% biodegradation (days)

x: 24시간 동안 상기 가수분해 가속화 처리를 하였을 때의 고유점도(IV) 변화율(%)x: intrinsic viscosity (IV) change rate (%) when the said hydrolysis acceleration | stimulation process was performed for 24 hours

a, b는

Figure pat00001
,
Figure pat00002
이다.
a, b is
Figure pat00001
,
Figure pat00002
to be.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 생분해도 평가방법은 하기 [수학식2]로 정의되는 생분해도 60%에 도달하는데 걸리는 시간을 기초로 하여 평가할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the method for evaluating biodegradation can be evaluated based on the time taken to reach 60% biodegradability defined by Equation 2 below.

[수학식2]&Quot; (2) "

y = cln(x) + dy = cln (x) + d

위 수학식2에서,In Equation 2 above,

y: 생분해도 60%에 도달하는 데 걸리는 시간(일) y: time to reach 60% biodegradability (days)

x: 24시간 동안 상기 가수분해 가속화 처리를 하였을 때의 고유점도(IV) 변화율(%)x: intrinsic viscosity (IV) change rate (%) when the said hydrolysis acceleration | stimulation process was performed for 24 hours

c, d는

Figure pat00003
,
Figure pat00004
이다.
c, d
Figure pat00003
,
Figure pat00004
to be.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 가수분해 가속화 처리 시간은 24 내지 96시간일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the hydrolysis accelerated treatment time may be 24 to 96 hours.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 용매는 물, 증류수, 인산염 완충용액 및 소듐아세테이트 완충용액으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the solvent may be any one or more selected from the group consisting of water, distilled water, phosphate buffer solution and sodium acetate buffer solution.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 용매는 PH가 7.0 내지 7.4 일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the solvent may have a pH of 7.0 to 7.4.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 가수분해 가속화는 상기 용매에 생분해성 고분자를 1.5 내지 2.0중량% 포함하여 처리할 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the hydrolysis acceleration may be treated by including 1.5 to 2.0% by weight of a biodegradable polymer in the solvent.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 본 상기 생분해도 평가방법은 생분해성 고분자를 가수분해 가속화 처리를 한 후, 65 내지 90℃로 6 내지 24 시간 건조하여 고유점도(IV) 변화율을 측정할 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the method for evaluating biodegradation is to accelerate the hydrolysis accelerated hydrolysis, and then dried at 65 to 90 ℃ for 6 to 24 hours to measure the intrinsic viscosity (IV) change rate can do.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 고유점도(IV) 변화율은 가수분해 가속화 처리 전 생분해성 고분자의 고유점도(IV) 및 가수분해 가속화 처리 후 건조한 생분해성 고분자의 고유점도(IV)간의 변화율을 측정할 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the intrinsic viscosity (IV) change rate is the intrinsic viscosity (IV) of the biodegradable polymer before hydrolysis acceleration treatment and the intrinsic viscosity (IV) of the dry biodegradable polymer after hydrolysis acceleration treatment The rate of change can be measured.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 생분해성 고분자는 칩(Chip), 원사, 필름 및 시트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 형태로 침지할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the biodegradable polymer may be immersed in any one or more forms selected from the group consisting of chips, yarns, films and sheets.

본 발명의 생분해도 평가방법은 측정의 편이성을 도모하고, 적은 비용으로 평가 가능하면서도 생분해성 고분자 물질의 생분해도를 단시간 내에 신속하고 정확하며, 재현성을 갖도록 평가하여 정형화된 생분해도 평가 방법을 제공할 수 있다. The biodegradability evaluation method of the present invention can provide a standardized biodegradability evaluation method by evaluating the biodegradability of the biodegradable polymer material in a short time, while making it easy to measure and evaluating at low cost. Can be.

도1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가수분해 가속화 처리를 거친 후 측정한 고유점도(IV)변화율을 나타낸 그래프이다.
도2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가수분해 가속화 처리를 거친 후 측정한 고유점도(IV)변화율을 나타낸 그래프이다.
도3은 본 발명의 바람직한 일실시에에 따른 가수분해 가속화 처리 절차를 나타낸 사진이다.
1 is a graph showing the change in intrinsic viscosity (IV) measured after the hydrolysis acceleration treatment according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the rate of change of intrinsic viscosity (IV) measured after the hydrolysis accelerated treatment according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a photograph showing a hydrolysis accelerated treatment procedure according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

상술한 바와 같이 종래의 생분해도 평가방법은 재현성있게 정량적으로 생분해도를 평가하기 어려우며, 평가 비용이 매우 고가일 뿐만 아니라 최소 45 내지 180일이 소요되어 매우 장시간이 필요하므로 효율적인 생분해성 고분자에 대한 연구에 한계가 있는 문제점이 있었다.
As described above, the conventional biodegradation evaluation method is difficult to evaluate biodegradability quantitatively reproducibly, and it is very expensive, and at least 45 to 180 days are required for a very long time. There was a problem with the limit.

이에 본 발명에서는 생분해성 고분자의 생분해도 평가 방법에 있어서, 생분해성 고분자를 96 내지 102 ℃ 고온의 용매에 침지하여 가수분해 가속화한 후, 고유점도(IV) 변화율을 측정하여 생분해 정도를 평가하는 생분해도 평가방법을 제공함으로써 상술한 문제의 해결을 모색하였다. 이를 통해 생분해도 측정의 편이성을 도모하고, 적은 비용으로 평가 가능하면서도 생분해성 고분자 물질의 생분해도를 단시간 내에 신속하고 정확하며, 재현성을 갖도록 평가하여 정형화된 생분해도 평가 방법을 제공할 수 있다.
Accordingly, in the present invention, in the method for evaluating biodegradability of biodegradable polymers, the biodegradable polymers are immersed in a solvent at a high temperature of 96 to 102 ° C. to accelerate hydrolysis, and then biodegradation is evaluated by measuring the intrinsic viscosity (IV) change rate. The solution to the above problem was sought by providing a drawing evaluation method. Through this, the biodegradability can be easily measured, and the biodegradability of the biodegradable polymer material can be evaluated quickly, accurately, and reproducibly in a short time, thereby providing a standardized biodegradation evaluation method.

생분해성 고분자는 높은 온도 및 습도의 조건하에서 1차 분해에 의해 저분자량화가 되고, 종국에는 미생물의 생물학적 작용에 의해 물, 이산화탄소, 메탄가스 등으로 2차 분해되는 것을 말하며, 본 발명의 평가 대상이 될 수 있는 보다 바람직한 생분해성 고분자로는 지방족산이 옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 또는 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 및 디올성분이 탄소수 2 내지 14인 에틸렌글리콜 (Ethylene Glycol), 프로필렌글리콜 (Propylene Glycol), 부틸렌글리콜 (Butylene Glycol)트리메틸글리콜 (Trimethyl Glycol), 테트라메틸렌글리콜 (Tetramethylene Glycol), 펜타메틸글리콜 (Pentamethyl Glycol), 헥사메틸렌글리콜 (Hexamethylene Glycol), 헵타메틸렌글리콜 (Heptamethylene Glycol), 옥타메틸렌글리콜 (Octamethylene Glycol), 노나메틸렌글리콜 (Nonamethylene Glycol), 데카메틸렌글리콜 (Decamethylene Glycol), 운데카메틸렌글리콜 (Undecamethylene Glycol), 도데카메틸렌글리콜( Dodecamethylene Glycol), 트리데카메틸렌글리콜 (Tridecamethylene Glycol), 테트라데카메틸렌글리콜 (TetradecamethyleneGlycol) 또는 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
Biodegradable polymer is low molecular weight by primary decomposition under the condition of high temperature and humidity, and finally refers to secondary decomposition into water, carbon dioxide, methane gas, etc. by biological action of microorganisms, More preferred biodegradable polymers may include aliphatic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, or these. Biodegradable polyesters and diols having 2 to 14 carbon atoms, ethylene glycol, propylene glycol and butylene glycol trimethyl glycol (Trimethyl Glycol), Tetraethylene Glycol, Pentamethyl Glycol, Hexamethylene Glycol, Heptamethylene Glycol, Octamethylene Glycol, Nonamethylene Glycol, Decamethylene Glycol, Undecamethylene Glycol, Dodecamethylene Glycol At least one selected from the group consisting of tridecamethylene glycol (Tridecamethylene Glycol), tetradecamethylene glycol (TetradecamethyleneGlycol), or a mixture consisting of two or more of these, a biodegradable polyester.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 생분해성 고분자를 고온의 용매에 일정 시간 침지시킴으로써 가수분해를 가속화시키고 생분해성 고분자는 단시간 내에 저분자량화 될 수 있다. 가수분해 가속화 처리에 의해서 생분해성 고분자가 가수분해된 정도를 측정하기 위하여 고유점도(IV) 변화율을 측정한다. 고유점도(IV)는 모세관을 이용하여 고분자 용액의 점도를 측정하여 나타나는 분자량의 척도로서, 고유점도(IV)의 감소는 분자량 감소의 척도가 될 수 있다. 따라서 생분해성 고분자를 가수분해 가속화 처리하여 짧은 시간 내에 1차 분해시키고, 저분자량화된 생분해성 고분자의 고유점도(IV) 변화율을 측정하여 단시간 내에 정확성있게 생분해성 정도를 판단할 수 있게 된다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the hydrolyzable polymer is accelerated by immersing the biodegradable polymer in a high temperature solvent for a certain time, and the biodegradable polymer may be low molecular weight in a short time. Intrinsic viscosity (IV) change rate is measured to determine the degree of hydrolysis of the biodegradable polymer by hydrolysis accelerated treatment. Intrinsic viscosity (IV) is a measure of the molecular weight by measuring the viscosity of the polymer solution using a capillary tube, the decrease in intrinsic viscosity (IV) may be a measure of the molecular weight decrease. Therefore, the biodegradable polymer is hydrolyzed to accelerate the first decomposition within a short time, and the intrinsic viscosity (IV) change rate of the low molecular weight biodegradable polymer can be measured to accurately determine the degree of biodegradability within a short time.

구체적으로, 상기 생분해도 평가방법에 시료로서 사용되는 생분해성 고분자는 계량이 가능한 고체 또는 액체 형태라면 특별한 제한은 없으나, 보다 바람직하게는 칩(Chip), 원사, 필름 또는 시트 등의 단독 또는 혼합 형태로 침지할 수 있다. Specifically, the biodegradable polymer used as a sample in the method for evaluating biodegradation is not particularly limited as long as it is in a solid or liquid form that can be weighed. More preferably, a single or mixed form of chips, yarns, films or sheets, etc. Can be immersed in

상기 생분해성 고분자를 가수분해 가속화 처리하기 위해서 96 내지 102 ℃ 용매에 침지한다. 가수분해 가속화 처리하는 용매가 96℃ 미만일 경우 가수분해 가속화 속도가 느리게 진행 되어 본 평가법의 목적인 빠른 시간 안에 생분해도를 예측하기에 적합하지 않으며, 102℃를 초과하는 경우 용매의 끓어 넘침 현상, 시료의 과도한 물리적 손상을 유발하여 가속화 처리 시간 동안 일정한 조건유지가 불가능 하여 고유점도(IV) 평가를 함에 있어 문제가 있을 수 있다.The biodegradable polymer is immersed in a 96 to 102 ℃ solvent to accelerate the hydrolysis. If the solvent for accelerated hydrolysis is less than 96 ℃, the rate of hydrolysis accelerates slowly, making it unsuitable for predicting biodegradation within a short time, which is the purpose of this evaluation method. There may be a problem in the evaluation of intrinsic viscosity (IV), causing excessive physical damage, which makes it impossible to maintain constant conditions during accelerated treatment time.

생분해성 고분자의 가수분해 가속화 처리에 사용되는 상기 용매는 가속화 가수분해 처리 시간 동안 일정 조건이 유지되도록(PH 등) 조절된 것이라면 특별한 제한은 없으나, 보다 바람직하게는 증류수, 인산염 완충용액(PH 7.4) 및 소듐아세테이트 완충용액(PH 7.0) 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다.The solvent used for the hydrolysis accelerated treatment of the biodegradable polymer is not particularly limited as long as it is controlled to maintain a certain condition (PH, etc.) during the accelerated hydrolysis treatment time, more preferably distilled water, phosphate buffer solution (PH 7.4) And sodium acetate buffer solution (PH 7.0) or the like, or a mixture thereof.

상기 용매의 PH는 7.0 내지 8.0 일 수 있으며, 가수분해 가속화 처리 과정에서 일정한 PH를 유지할 수 있다. 가수분해 반응의 비율이나 정도는 산 또는 염기의 강도에 가장 많은 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 따라서 상기 용매의 PH가 7.0 미만이거나 PH가 8.0를 초과하는 경우 산 또는 염기의 세기의 차이에 따라 가수분해 반응의 정도에 영향을 미쳐 생분해도 평가를 저해할 수 있으며 재현성이 감소할 수 있다.The solvent may have a pH of 7.0 to 8.0, and maintain a constant PH during hydrolysis accelerated treatment. The proportion or degree of hydrolysis reaction is known to be most affected by the strength of the acid or base. Therefore, when the pH of the solvent is less than 7.0 or the pH is greater than 8.0 may affect the degree of hydrolysis reaction according to the difference in the strength of the acid or base may inhibit the evaluation of biodegradability and may reduce the reproducibility.

상기 가수분해 가속화 처리는 상기 용매에 생분해성 고분자를 1.5 내지 2.0중량% 포함하여 처리할 수 있다. 1.5중량% 미만 이거나 2.0중량%를 벗어날수록 반응 물과 시료의 반응 몰비에 따라 반응률에 영향을 미칠 수 있어 상대적으로 반응이 매우 빠르거나 매우 느리게 진행 되는 문제가 있을 수 있다.
The hydrolysis acceleration treatment may be treated by including 1.5 to 2.0% by weight of a biodegradable polymer in the solvent. Less than 1.5% by weight or more than 2.0% by weight may affect the reaction rate depending on the reaction mole ratio of the reactant and the sample, there may be a problem that the reaction proceeds very fast or very slow.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가수분해 가속화 처리를 함으로써 짧은 시간 내에 생분해성 고분자를 1차 분해하여 저분자량화할 수 있고, 이를 통해 단시간 내에 생분해성 고분자의 생분해성 정도를 평가할 수 있다. 상기 가수분해 가속화 처리 시간은 바람직하게는 24내지 96시간일 수 있다. 24시간 미만일 경우 가수분해 반응이 충분히 이뤄지지 않아 생분해도 비교가 불가능 하며, 96시간을 초과할 경우 장시간이 소요되어 효율적인 생분해도 평가를 저해하고, 분해가 급격히 진행되거나 분해 포화점에 빠르게 도달하는 폴리머의 경우 가수분해 속도가 너무 빨라 분해 포화점을 이미 초과하여 생분해도 예측 시 오류를 범할 수 있다.
By accelerated hydrolysis according to a preferred embodiment of the present invention it is possible to firstly decompose the biodegradable polymer in a short time to low molecular weight, through which the biodegradability of the biodegradable polymer can be evaluated in a short time. The hydrolysis accelerated treatment time may preferably be 24 to 96 hours. If it is less than 24 hours, it is impossible to compare biodegradation due to insufficient hydrolysis reaction, and if it exceeds 96 hours, it takes a long time to inhibit efficient biodegradation evaluation, and the decomposition progresses rapidly or reaches the decomposition saturation point. In this case, the rate of hydrolysis is so fast that the decomposition saturation point has already been exceeded, which can lead to errors in predicting biodegradability.

생분해성 고분자를 바람직한 일정 시간 동안 가수분해 가속화 처리를 하고, 65내지 90℃에서 6 내지 24시간 건조하는 단계를 거친 후, 고유점도(IV) 변화율을 측정할 수 있다. 가수분해 처리 후 건조단계에서 온도가 상기 범위를 벗어나는 경우 고온으로 인해 폴리머가 분해되어 고유점도(IV)가 더 낮게 측정 될 수 있다.
After the biodegradable polymer is subjected to a hydrolysis accelerated treatment for a predetermined time period and dried at 65 to 90 ° C. for 6 to 24 hours, the intrinsic viscosity (IV) change rate can be measured. If the temperature is out of the above range in the drying step after the hydrolysis treatment, the polymer may decompose due to the high temperature, so that the intrinsic viscosity (IV) may be lowered.

생분해성 고분자의 생분해성 정도를 평가하기 위한 고유점도(IV) 변화율은 생분해성 고분자의 가수분해 가속화 처리 전 고유점도(IV) 및 가수분해 가속화 처리 후 건조한 생분해성 고분자의 고유점도(IV)을 기준으로 측정할 수 있다. 가수분해 가속화 처리 후 건조한 생분해성 고분자의 초기값 대비 고유점도(IV) 감소율을 계산하여 고유점도(IV) 감소율이 큰 생분해성 고분자일수록 생분해성 정도가 큰 것을 확인할 수 있다.The rate of change of intrinsic viscosity (IV) for evaluating the degree of biodegradability of biodegradable polymers is based on the intrinsic viscosity (IV) before hydrolysis accelerated treatment of biodegradable polymer and the inherent viscosity (IV) of dry biodegradable polymer after hydrolysis accelerated treatment. It can be measured by The biodegradable polymer having a higher intrinsic viscosity (IV) reduction rate compared to the initial value of the dry biodegradable polymer after the hydrolysis acceleration treatment was calculated, and thus the biodegradability was higher.

예를 들어 도1를 살펴보면, 생분해능이 우수한 대표적인 바이오매스 소재인 PLA(Polylactic acid)와 아디프산 10몰%로 개질된 폴리에틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PEAT)를 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 가수분해 가속화 처리 후, 건조하여 고유점도(IV) 변화율 값을 나타낸 것이다. 생분해성이 상대적으로 낮은PEAT의 함량이 높을수록 고유점도(IV) 감소율은 작은 값을 나타내며, 생분해능이 우수한 PLA함량이 높을수록 고유점도(IV) 감소율 값이 큰 값을 나타내는 것을 확인할 수 있다.For example, referring to FIG. 1, polyethylene adipate terephthalate (PEAT) modified with PLA (Polylactic acid), which is a representative biomass material having excellent biodegradability, and adipic acid in 10 mol%, according to a preferred embodiment of the present invention After the accelerated decomposition treatment, it was dried to show the intrinsic viscosity (IV) change rate value. As the content of PEAT, which has relatively low biodegradability, the intrinsic viscosity (IV) decrease rate is smaller, and the higher the PLA content, which has better biodegradability, the higher the intrinsic viscosity (IV) decrease rate value is.

또한, 생분해능이 거의 없는 Regular PET, 지방족산이 개질된 폴리에스테르 및 PLA를 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 가수분해 가속화 처리 후, 건조하여 고유점도(IV) 변화율 값을 나타낸 도2를 살펴보면, 생분해능이 우수한 PLA가 고유점도(IV) 감소율이 가장 크게 나타나며, PET은 작은 값을 나타내는 것을 알 수 있다. 지방족산의 개질율이 같아 생분해능이 유사하다고 판단되는 Polymer A와 B는 거의 유사한 고유점도(IV) 감소율 거동을 보이고, 지방족산 개질이 많이 이루어져 생분해성이 보다 우수한 Polymer C와 D는 Polymer A, B보다 큰 고유점도(IV) 감소율을 보여 이를 통해 생분해성 정도를 재현성있게 평가할 수 있음을 확인할 수 있다.
In addition, regular PET with little biodegradability, aliphatic acid-modified polyester and PLA in accordance with a preferred embodiment of the present invention, after hydrolysis accelerated treatment, and dried to look at Figure 2 showing the intrinsic viscosity (IV) change rate value, biodegradation PLA shows excellent decrease in intrinsic viscosity (IV), and PET shows small value. Polymer A and B, which are considered to have similar biodegradability due to the same modification rate of aliphatic acid, exhibit almost similar intrinsic viscosity (IV) reduction rate behavior, and Polymer A and B which are more biodegradable due to the modification of aliphatic acid are polymer A and B. The larger intrinsic viscosity (IV) decrease rate shows that the degree of biodegradability can be evaluated reproducibly.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 생분해도 평가방법은, 하기 [수학식1]로 정의되는 생분해도 90%에 도달하는데 걸리는 시간을 기초로 하여 평가할 수 있다.Biodegradability evaluation method according to an embodiment of the present invention can be evaluated based on the time it takes to reach the biodegradation degree 90% defined by the following [Equation 1].

[수학식1][Equation 1]

y = aln(x) + by = aln (x) + b

위 수학식1에서, x는 24시간 동안 상기 가수분해 가속화 처리를 하고 건조한 후 측정한 초기값 대비 생분해성 고분자의 고유점도(IV) 감소율(%)이고, y는 대상 생분해성 고분자의 생분해도가 90%에 도달하는 데 걸리는 시간(일)을 의미한다. 상기 수학식1에서 상기 a의 범위는 -200.7 내지 -164.2 일 수 있으며, b의 범위는 777.13 내지 949.83일 수 있다. a,b가 상기 범위를 벗어나는 경우 계산되어 얻어지는 생분해도가 90%에 도달하는 데 걸리는 시간(일)의 오차범위가 10%를 초과하여 유의미한 생분해도 평가가 되기 어려운 문제가 있을 수 있다.
In Equation 1, x is the intrinsic viscosity (IV) reduction rate (%) of the biodegradable polymer compared to the initial value measured after drying and accelerating the hydrolysis treatment for 24 hours, y is the biodegradability of the target biodegradable polymer The number of days it takes to reach 90%. In Formula 1, the range of a may be -200.7 to -164.2, and the range of b may be 777.13 to 949.83. If a, b is out of the above range, there may be a problem that a significant biodegradability evaluation is difficult to be obtained because the error range of the time (days) for which the calculated biodegradation degree reaches 90% exceeds 10%.

또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 생분해도 평가방법은, 하기 [수학식2]로 정의되는 생분해도 60%에 도달하는데 걸리는 시간을 기초로 하여 평가할 수 있다.In addition, the biodegradation evaluation method according to a preferred embodiment of the present invention can be evaluated based on the time it takes to reach 60% biodegradability defined by Equation 2 below.

[수학식2]&Quot; (2) "

y = cln(x) + dy = cln (x) + d

위 수학식2에서, x는 24시간 동안 상기 가수분해 가속화 처리를 하고 건조한 후 측정한 초기값 대비 생분해성 고분자의 고유점도(IV) 감소율(%)이고, y는 대상 생분해성 고분자의 생분해도가 60%에 도달하는 데 걸리는 시간(일)을 의미한다. 상기 수학식2에서 상기 c의 범위는 -133.9내지 -109.5일 수 있으며, d의 범위는 522.55 내지 638.67일 수 있다. c, d가 상기 범위를 벗어나는 경우 계산되어 얻어지는 생분해도가 60%에 도달하는 데 걸리는 시간(일)의 오차범위가 10%를 초과하여 유의미한 생분해도 평가가 되기 어려운 문제가 있을 수 있다.
In Equation 2, x is the intrinsic viscosity (IV) reduction rate (%) of the biodegradable polymer compared to the initial value measured after drying and accelerating the hydrolysis treatment for 24 hours, y is the biodegradability of the target biodegradable polymer The number of days it takes to reach 60%. In Equation 2, the range of c may be -133.9 to -109.5, and the range of d may be 522.55 to 638.67. If c and d are out of the above ranges, there may be a problem that a significant biodegradability evaluation is difficult to be obtained because the error range of the time (days) for calculating the biodegradability obtained to reach 60% exceeds 10%.

본 발명의 생분해도 평가방법은, 생분해성 고분자를 가수분해 가속화 처리한 후, 초기값 대비 고유점도(IV) 변화율을 측정하여 매우 단시간 내에 간편하고, 재현성 있게 생분해성 고분자들의 생분해능 정도를 상대적으로 평가할 수 있다. 더 나아가 상기와 같이 측정한 고유점도(IV) 변화율을 상기 수학식1,2에 대입하여 생분해성 고분자의 생분해도가 60% 또는 90%에 도달하는 데 걸리는 시간을 빠른 시간 안에 정량적으로 예측할 수 있어 생분해성 인증 획득 시험 등에 효과적으로 이용될 수 있다.
The biodegradability evaluation method of the present invention, after accelerating the hydrolysis acceleration of the biodegradable polymer, by measuring the rate of change of intrinsic viscosity (IV) compared to the initial value, it is relatively simple and reproducible within a short time, and the degree of biodegradability of the biodegradable polymer relatively Can be evaluated Furthermore, by substituting the rate of change of intrinsic viscosity (IV) measured as described above into Equations 1 and 2, the time taken for the biodegradability of the biodegradable polymer to reach 60% or 90% can be predicted quantitatively in a short time. It can be effectively used for biodegradation certification acquisition test.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples should not be construed as limiting the scope of the present invention, and should be construed to facilitate understanding of the present invention.

<실시예1 내지 7><Examples 1 to 7>

PLA(Polylactic acid)와 아디프산 10몰%가 개질된 폴리에틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 PEAT (PolymerA)의 함량 비율을 0:100, 10:90, 30:70, 50:50, 70:30, 90:10, 100:0으로 달리하여 하기와 같은 방법으로 가수분해 가속화 처리를 실시하였다. The content ratio of polyethylene adipate terephthalate PEAT (PolymerA) in which 10 mol% of polylactic acid (PLA) and adipic acid was modified is 0: 100, 10:90, 30:70, 50:50, 70:30, and 90: The hydrolysis accelerated treatment was carried out in the following manner, differing from 10, 100: 0.

Vial에 PLA/PEAT Chip을 증류수(PH7.4)에 1.8중량%로 침지하여 100℃ Water Bath에서 가수분해 시켰다. 24시간, 96시간 후 시료를 꺼내어 가볍게 세척하고 90℃에서 24시간 동안 진공건조 하였다. 건조 후 Chip의 고유점도(IV)를 측정하여 초기값 대비 가수분해 후 감소 정도를 계산하였으며, 그 결과 값을 도1에 나타내었다. PLA / PEAT Chip was immersed in 1.8% by weight of distilled water (PH7.4) in the vial and hydrolyzed in 100 ℃ water bath. After 24 hours, 96 hours, the sample was taken out, washed lightly, and vacuum dried at 90 ° C. for 24 hours. After drying, the intrinsic viscosity (IV) of the chip was measured to calculate the degree of reduction after hydrolysis compared to the initial value, and the result is shown in FIG. 1.

도1을 살펴보면, 생분해성이 상대적으로 낮은PEAT의 함량이 높을수록 고유점도(IV) 감소율은 작은 값을 나타내며, 생분해능이 우수한 PLA함량이 높을수록 고유점도(IV) 감소율 값이 큰 값을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
Referring to FIG. 1, the higher the content of PEAT, which is relatively low in biodegradability, the smaller the intrinsic viscosity (IV) reduction rate is, and the higher the biodegradable PLA content, the higher the intrinsic viscosity (IV) reduction rate value is. You can check it.

<실시예8 내지 13><Examples 8 to 13>

지방족산으로 아디프산(Adipicacid)이 10몰% 개질된 폴리에스테르(PEAT)인 Polymer A, 지방족산으로 글루타르산(Glutaric acid)이 10몰% 개질된 폴리에스테르(PEGT)인 Polymer B, 글루타르산(Glutaric acid)이 20몰% 개질된 폴리에스테르(PEGT)인 Polymer C, 지방족산으로 아디프산(Adipicacid)이 50몰% 개질된 폴리에스테르(PBAT: Polybutylene-adiphate-terephthalate)인 Polymer D, PLA 및 PET(Polyethyleneterephthalate)을 가수분해 가속화 처리 시간 경과에 따라 고유점도측정기(AVS 370)를 적용하여 고유점도(IV) 감소율을 측정한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였다. 그 결과 값을 표1 및 도2에 나타내었다.Polymer A, a polyester (PEAT) modified 10% by weight of adipic acid with aliphatic acid, Polymer B, a polyester (PEGT) modified with 10% by weight of glutaric acid, using aliphatic acid Polymer C which is 20 mol% modified polyester (PEGT) with tartaric acid, and Polymer D which is polybutylene-adiphate-terephthalate (PBAT) modified with adipic acid with aliphatic acid , PLA and PET (Polyethyleneterephthalate) was carried out in the same manner as in Example 1 except that the intrinsic viscosity (IV) reduction rate was measured by applying an intrinsic viscosity measuring instrument (AVS 370) over time to accelerate the hydrolysis treatment. The results are shown in Table 1 and FIG.

반응시간(h)Reaction time (h) 1010 2424 4848 7272 9696 120120 144144 168168 192192 216216 240240 264264 288288 312312 실시예8
(PolymerA)
Example 8
(PolymerA)
IV
(%)
IV
(%)
5.95.9 7.47.4 26.526.5 35.335.3 45.645.6 54.454.4 60.360.3 66.266.2 69.169.1 70.670.6 73.573.5 77.977.9 77.977.9 79.479.4
실시예9
(PolymerB)
Example 9
(PolymerB)
IV
(%)
IV
(%)
4.44.4 10.310.3 23.523.5 36.836.8 42.642.6 50.050.0 57.457.4 61.861.8 69.169.1 70.670.6 72.172.1 76.576.5 76.576.5 79.479.4
실시예10
(PolymerC)
Example 10
(PolymerC)
IV
(%)
IV
(%)
18.818.8 39.139.1 54.754.7 65.665.6 79.779.7 79.779.7 81.381.3 81.381.3 82.882.8 84.484.4 82.882.8 84.484.4
실시예11
(PolymerD)
Example 11
(PolymerD)
IV
(%)
IV
(%)
21.021.0 41.441.4 60.560.5 71.371.3 77.777.7 83.483.4 86.086.0 86.086.0 88.588.5 89.289.2 89.289.2 89.889.8 89.889.8
실시예12
(PLA)
Example 12
(PLA)
IV
(%)
IV
(%)
74.074.0 88.888.8 90.590.5 91.191.1 90.590.5 91.791.7 91.791.7 91.791.7 92.392.3 92.992.9 92.992.9 92.992.9
실시예13
(PET)
Example 13
(PET)
IV
(%)
IV
(%)
0.00.0 1.61.6 7.97.9 11.111.1 15.915.9 19.019.0 23.823.8 27.027.0 31.731.7 33.333.3 33.333.3 39.739.7 41.341.3 44.444.4

생분해능이 우수한 PLA가 고유점도(IV) 감소율이 전반적으로 가장 크게 나타나며, PET은 작은 값을 나타내는 것을 알 수 있다. 지방족산의 개질율이 같아 생분해능이 유사하다고 판단되는 Polymer A와 B는 거의 유사한 고유점도(IV) 감소율 거동을 보이고, 지방족산 개질이 많이 이루어져 생분해성이 보다 우수한 Polymer C와 D는 Polymer A, B보다 큰 고유점도(IV) 감소율을 보였다. 분해 포화점 파악 및 생분해도 비교를 위해 최대 312시간까지 진행하였는데, 312시간 이내의 단시간 가수분해 가속화 처리에도 고유점도(IV) 감소율 값에 따라 생분해성 정도를 정확하고 재현성 있게 평가 가능한 것을 확인할 수 있었다.
PLA, which has high biodegradability, shows the largest reduction in intrinsic viscosity (IV), and PET shows a small value. Polymer A and B, which are considered to have similar biodegradability due to the same modification rate of aliphatic acid, exhibit almost similar intrinsic viscosity (IV) reduction rate behavior, and Polymer A and B which are more biodegradable due to the modification of aliphatic acid are polymer A and B. The intrinsic viscosity (IV) decreased more. Up to 312 hours were used to determine the decomposition saturation point and biodegradation.However, even for short-term hydrolysis accelerated treatment within 312 hours, the degree of biodegradability can be accurately and reproducibly evaluated according to the intrinsic viscosity (IV) reduction rate value. .

<비교예 1 내지 4>&Lt; Comparative Examples 1 to 4 >

Polymer A, B, C 및 PLA를 50℃ 증류수에서 가수분해 시킨 것을 제외하고는 실시예8과 동일하게 실시하였다. 그 결과 값을 표2에 나타내었다.
Polymer A, B, C and PLA was carried out in the same manner as in Example 8 except that the hydrolyzed in 50 ℃ distilled water. The results are shown in Table 2.

<비교예5 내지 8><Comparative Examples 5 to 8>

Polymer A, B, C 및 PLA를 인산염 완충액을 이용하여 PH 7.4로 조절된 용매에 CaCl3 0.1M, 효소 Lipase (from pseudomonas cepacia)를 첨가하고, 효소의 활성온도인 50℃ 로 조절한 것을 제외하고는 실시에8과 동일하게 실시하였다. 그 결과 값을 표2에 나타내었다.Polymer A, B, C and PLA were added to the solvent adjusted to pH 7.4 using phosphate buffer, CaCl 3 0.1M, enzyme Lipase (from pseudomonas cepacia), and the enzyme temperature was adjusted to 50 ° C. Was carried out in the same manner as in Example 8. The results are shown in Table 2.

구분division 반응시간(h)Reaction time (h) 종류Kinds 온도(℃)Temperature (℃) 4848 9696 168168 216216 실시예8Example 8 Polymer A/ 증류수Polymer A / Distilled Water 100100 26.526.5 45.645.6 66.266.2 70.670.6 실시예9Example 9 Polymer B/증류수Polymer B / Distilled Water 100100 23.523.5 21.921.9 23.023.0 70.670.6 실시예10Example 10 Polymer C/증류수Polymer C / Distilled Water 100100 54.754.7 79.779.7 81.381.3 84.484.4 실시예12Example 12 PLA/증류수PLA / distilled water 100100 90.590.5 90.590.5 91.791.7 92.992.9 비교예1Comparative Example 1 Polymer A/ 증류수Polymer A / Distilled Water 5050 0.00.0 0.00.0 0.00.0 0.00.0 비교예2Comparative Example 2 Polymer B/증류수Polymer B / Distilled Water 5050 1.01.0 1.51.5 2.92.9 2.92.9 비교예3Comparative Example 3 Polymer C/증류수Polymer C / Distilled Water 5050 0.80.8 2.32.3 3.63.6 4.74.7 비교에4Compare to 4 PLA/증류수PLA / distilled water 5050 23.223.2 25.725.7 27.627.6 28.728.7 비교예5Comparative Example 5 Polymer A/ 효소Polymer A / Enzyme 5050 0.00.0 1.51.5 1.51.5 2.92.9 비교예6Comparative Example 6 Polymer B/ 효소Polymer B / Enzyme 5050 1.51.5 2.92.9 4.44.4 2.92.9 비교예7Comparative Example 7 Polymer C/ 효소Polymer C / Enzyme 5050 1.61.6 3.13.1 7.87.8 12.512.5 비교예8Comparative Example 8 PLA/ 효소PLA / enzyme 5050 22.522.5 25.425.4 32.032.0 42.042.0

본 발명의 생분해도 평가방법의 가수분해 가속화 처리 온도 범위를 벗어나 50℃의 증류수를 사용한 비교예1 내지 4의 고유점도(IV) 감소율 값은 생분해성 고분자의 생분해성 정도를 평가하기에 그 값이 너무 작아 바람직하지 않았다. 본 발명 가수분해 가속화 처리 온도 범위에 속하는 실시예 8 내지 10 및 12에 비하여 비교예 1내지 4는 생분해도 평가 자체가 힘들고, 정확성 역시 떨어지는 것을 알 수 있고, 50℃의 온도로 624시간 이상의 장시간 동안 가수분해시킬 경우 생분해도 평가가 가능할 수 있지만, 이는 효율적이지 않고 오랜 시간이 소요됨에 따라 용매의 PH, 용매와 시료의 반응 몰비 등이 변하는 문제로 정확성 및 재현성이 떨어질 수 있다.
The intrinsic viscosity (IV) reduction rate value of Comparative Examples 1 to 4 using distilled water at 50 ° C. beyond the hydrolysis accelerated treatment temperature range of the biodegradability evaluation method of the present invention is used to evaluate the degree of biodegradability of the biodegradable polymer. Too small was not desirable. Compared to Examples 8 to 10 and 12 belonging to the hydrolysis accelerated treatment temperature range of the present invention, Comparative Examples 1 to 4 are difficult to evaluate the biodegradability itself, and the accuracy is also poor, and for a long time of more than 624 hours at a temperature of 50 ℃ The hydrolysis may be able to evaluate the biodegradability, but this may be inefficient and reproducible due to the problem of changing the pH of the solvent, the reaction molar ratio of the solvent and the sample as it takes a long time.

<실험예><Experimental Example>

KS M 3100-1 규격에 의거하여 발생한 CO2의 양을 통해 평가한 생분해도 결과와 실시예 8 내지 12에 따른 결과를 이용하여 수학식 1,2 통해 얻은 분해거동을 비교하여 표3에 나타내었다.Biodegradability results evaluated by the amount of CO 2 generated according to the KS M 3100-1 standard and the decomposition behavior obtained through the equations 1 and 2 using the results according to Examples 8 to 12 are shown in Table 3 .

수학식1은 y = -182.5ln(x) + 863.48를 사용하였으며, 수학식2는 y = -121.7ln(x) + 580.61을 사용하여 생분해도 90% 및 60%에 도달하는 데 걸리는 일수를 도출하였다.Equation 1 uses y = -182.5ln (x) + 863.48, and Equation 2 uses y = -121.7ln (x) + 580.61 to derive the number of days it takes to reach 90% and 60% biodegradability. It was.

xx 90%
도달 일수(y)
90%
Days of arrival (y)
60%
도달일수(y)
60%
Days of arrival (y)
CO2발생량에 따른 생분해도Biodegradation according to the amount of CO 2 generated
90%
도달 일수
90%
Days reached
60%
도달 일수
60%
Days reached
실시예8Example 8 7.47.4 498498 337337 520520 345345 실시예9Example 9 10.310.3 438438 297297 420420 290290 실시예10Example 10 39.139.1 194194 134134 180180 130130 실시예11Example 11 41.141.1 184184 127127 180180 125125 실시예12Example 12 88.888.8 4545 3535 5050 4040

상기 표3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 수학식 1,2을 통해 도출된 생분해도 60% 및 90%도달 일수는 오차범위 10%내의 정확성을 나타내었다. 종래에 생분해도 평가를 위해 최소 45일에서 180일 정도의 장시간이 소요된 반면, 본 발명 생분해도 평가방법에 따르면 1일 내지 4일정도의 단시간 내에 신속하게 정확하고 재현성을 갖는 결과를 얻을 수 있다.As can be seen in Table 3, the biodegradability 60% and 90% reached days derived through Equation 1, 2 according to the preferred embodiment of the present invention showed an accuracy within 10% of the error range. While the conventional biodegradation evaluation takes a long time of at least 45 days to 180 days, according to the biodegradation evaluation method of the present invention, the biodegradability evaluation method is rapidly performed within 1 to 4 days. Accurate and reproducible results can be obtained.

Claims (10)

생분해성 고분자의 생분해도 평가 방법에 있어서,
생분해성 고분자를 96 내지 102 ℃ 용매에 침지하여 가수분해 가속화한 후, 고유점도(IV) 변화율을 측정하여 생분해 정도를 평가하는 생분해도 평가방법.
In the biodegradability evaluation method of the biodegradable polymer,
A biodegradation evaluation method of evaluating the degree of biodegradation by measuring the rate of change of intrinsic viscosity (IV) after immersing the biodegradable polymer in a solvent at 96 to 102 ° C.
제1항에 있어서,
상기 생분해도 평가방법은 하기 [수학식1]로 정의되는 생분해도 90%에 도달하는데 걸리는 시간을 기초로 하여 평가하는 것을 특징으로 하는 생분해도 평가방법.
[수학식1]
y = aln(x) + b
위 수학식1에서,
y: 생분해도 90%에 도달하는 데 걸리는 시간(일)
x: 24시간 동안 상기 가수분해 가속화 처리를 하였을 때의 고유점도(IV) 변화율(%)
a, b는
Figure pat00005
,
Figure pat00006
이다.
The method of claim 1,
The biodegradation evaluation method is a biodegradation evaluation method characterized in that the evaluation based on the time it takes to reach the biodegradation degree 90% defined by the following [Equation 1].
[Equation 1]
y = aln (x) + b
In Equation 1 above,
y: time to reach 90% biodegradation (days)
x: intrinsic viscosity (IV) change rate (%) when the said hydrolysis acceleration | stimulation process was performed for 24 hours
a, b is
Figure pat00005
,
Figure pat00006
to be.
제1항에 있어서,
상기 생분해도 평가방법은 하기 [수학식2]로 정의되는 생분해도 60%에 도달하는데 걸리는 시간을 기초로 하여 평가하는 것을 특징으로 하는 생분해도 평가방법.
[수학식2]
y = cln(x) + d
위 수학식2에서,
y: 생분해도 60%에 도달하는 데 걸리는 시간(일)
x: 24시간 동안 상기 가수분해 가속화 처리를 하였을 때의 고유점도(IV) 변화율(%)
c, d는
Figure pat00007
,
Figure pat00008
이다.
The method of claim 1,
The biodegradation evaluation method is a biodegradation evaluation method characterized in that the evaluation based on the time it takes to reach 60% biodegradation degree defined by the formula (2).
&Quot; (2) &quot;
y = cln (x) + d
In Equation 2 above,
y: time to reach 60% biodegradability (days)
x: intrinsic viscosity (IV) change rate (%) when the said hydrolysis acceleration | stimulation process was performed for 24 hours
c, d
Figure pat00007
,
Figure pat00008
to be.
제1항에 있어서,
상기 가수분해 가속화 처리 시간은 24 내지 96 시간인 것을 특징으로 하는 생분해도 평가방법.
The method of claim 1,
The hydrolysis accelerated treatment time is a biodegradation evaluation method, characterized in that 24 to 96 hours.
제1항에 있어서,
상기 고온의 용매는 물, 증류수, 인산염 완충용액 및 소듐아세테이트 완충용액으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 생분해도 평가방법.
The method of claim 1,
The high temperature solvent is water, distilled water, phosphate buffer solution and sodium acetate buffer solution, characterized in that any one or more selected from the group consisting of.
제1항에 있어서,
상기 용매는 PH가 7.0 내지 8.0 인 것을 특징으로 하는 생분해도 평가방법.
The method of claim 1,
The solvent has a pH of 7.0 to 8.0 characterized in that the biodegradability evaluation method.
제1항에 있어서,
상기 가수분해 가속화는 상기 용매에 생분해성 고분자를 1.5 내지 2.0중량% 포함하여 처리하는 것을 특징으로 하는 생분해도 평가방법.
The method of claim 1,
Accelerating the hydrolysis is biodegradability evaluation method characterized in that the treatment containing 1.5 to 2.0% by weight of a biodegradable polymer in the solvent.
제1항에 있어서,
상기 생분해도 평가방법은 생분해성 고분자를 가수분해 가속화 처리를 한 후, 65 내지 90℃로 6 내지 24시간 건조하여 고유점도(IV) 변화율을 측정하는 것을 특징으로 하는 생분해도 평가방법.
The method of claim 1,
The method for evaluating biodegradability is to evaluate the rate of change of intrinsic viscosity (IV) by drying the biodegradable polymer after hydrolysis accelerated treatment for 6 to 24 hours at 65 to 90 ℃.
제1항에 있어서,
상기 고유점도(IV) 변화율은 가수분해 가속화 처리 전 생분해성 고분자의 고유점도(IV) 및 가수분해 가속화 처리 후 건조한 생분해성 고분자의 고유점도(IV)간의 변화율을 측정하는 것을 특징으로 하는 생분해도 평가방법.
The method of claim 1,
The intrinsic viscosity (IV) change rate is a biodegradation evaluation characterized by measuring the change rate between the intrinsic viscosity (IV) of the biodegradable polymer before hydrolysis acceleration treatment and the inherent viscosity (IV) of the dry biodegradable polymer after hydrolysis acceleration treatment Way.
제1항에 있어서,
상기 생분해성 고분자는 칩(Chip), 원사, 필름 및 시트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 형태로 침지하는 것을 특징으로 하는 생분해도 평가방법.
The method of claim 1,
The biodegradable polymer is biodegradable evaluation method characterized in that the immersion in any one or more forms selected from the group consisting of chips (Chip), yarn, film and sheet.
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KR20160099910A (en) 2015-02-13 2016-08-23 (주) 웹스 Evaluation method of biodegradation

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