생분해성 섬유의 발전과 전망

Abstract

오늘날 plastic은 합성섬유에서 뿐만 아니라 생활 전반에서 사용되고 있는데, 그에 따른 폐 plastic에 의한 환경오염이 매우 심각하다. 전세계적으로 폐 plastic 공해에 관한 해결책이 논의되고 있는데, 최근 국가차원에서 규제법규, 폐 plastic의 재활용 운동이 실시되고는 있지만, 가장 바람직한 방법은 자연계에서 오염을 유발하지 않고 완전히 분해될 수 있는 plastic 재료의 개발이다. 그러므로, 본 연구에서는 완전 생분해성 plastic 재료로 인식되고 있는 천연고분자 유래 고분자재료-PET를, chitin, chitosan, cellulose 등-에 대하여 고찰함으로써 다음의 결론을 얻었다. chitin/chitosan 유래 생분해성 plastic은 완전한 생분해성을 가질 뿐만 아니라 토양속에 폐기되었을 때 오히려 유익하게 작용할 수 있으므로 그 장점을 이용하기 위한 연구가 다방면에 걸쳐서 체계적으로 이루어져야 할 것이다. chitosan을 함유하는 생분해성 plastic에서는 지금까지 밝혀진 바에 의하면 특히 고순도나 고분자량이 아닌, 대략 200CPS 정도의 분자량을 갖는 chitosan이면 범용 plastic에서 충족되는 만큼의 강도가 유지되며 chitosan 함유 복합체에서 chitosan의 함유량은 10∼15％ 정도가 가장 적합한 것으로 판단된다. chitosan 함유 생분해성 plastic의 단점으로 유연성이 낮다는 점과 내수성이 약한 점을 개선하기 위하여 glycerine을 비롯한 액체 유연제와 PVA로 대표되는 수용성 고분자가 사용되고 있으나 이 두종류의 유연제 이외에 좀 더 혁신적인 유연제의 개발이 요구된다. 현상태에서는 PVA가 가장 우수한 유연제로 지적되고 있는데 첨가되는 PVA의 적정분자량 범위가 만족되어야만 우수한 chitosan 함유 복합체 film의 강도가 상승되고 제조공정도 간편해지며 내수성도 향상되는 것으로 밝혀졌다. 적정 PVA의 분자량은 대략 20000내외가 적합한 것으로 판단된다. chitosan 함유 생분해성 plastic의 제조에서 가장 복잡한 문제로서 제기되는 것이 chitosan이 용융되지 않기 때문에 산용액에서 용해시켜서 사용해야 한다는 점으로 제조공정을 복잡하게 하고 있다. 앞으로 chitosan에 용융성을 부여할 수 있는 방법이 개발되어야만 하며 또한 열가소성 plastic인 PE, PP 등과 chitosan을 서로 blending시킬 수 있는 방법도 개발되어야 할 것이다. 앞으로 chitosan을 함유하는 생분해성 복합체의 제조를 효율적으로 수행하기 위해서는 생분해성 plastic 제조에 가장 적합한 chitosan의 품위(너무 고순도일 필요가 없으며 강도가 유지될 수 있는 범위 한도 안에서 분자량이 낮아야 한다는 점)가 정량적으로 결정되어야 할 것이며 이러한 품위의 chitosan을 가장 경제적으로 생산해 낼 수 있는 chitosan 생산법이 별도로 개발되어야 할 것이다.;The composite material which compond plastic is useful in a wide variety of application, for example, as a wrapping sheet for food, synthetic fiber, synthetic vessel and the like. Most of contents of composite material in wide application currently in use are made from plastic material. The synthetic materials in the conventional application are not biodegradable in soil, so that a serious problem is caused by the waste materials after use left in the environment without being properly disposed causing environmental pollution. In a consideration of this problem, it is necessary to develop perfect biodegradable plastic. The composite plastic which comprise chitin/chitosan are biodegradable in soil, and chitin/chitosan are useful to soil. It is very proper that the content of chitosan in a composite plastic comprising chitosan is about 10 - 15%. The defects of biodegradable plastic which comprise chitosan are lack of flexibility and water-resisting qualities. PVA in the range of about 20000 by molecular weight is proper to improve their flexibility and water- resisting qualities. Chitosan is insoluble in water but can be solubilized in acid solution. It is required to develop new solvent for dissolving chitosan and how to blend chitosan with thermoplastic PE, PP.