고분자소재공학실험 A+ 레포트 칼슘알지네이트 섬유의 제조

소개

2024년 고분자소재공학실험에서 A+ 받은 레포트 입니다.
그동안의 레포트 작성하던 노하우를 바탕으로 이 실험과목에서 가장 완성도 높은 레포트를 작성했습니다.

사진 자료 O, 논문 참고 O, 관찰 결과 매우 상세합니다.

목차

1. Title

2. Date

3. Principle
1) 알긴산 (alginic acid)
2) 칼슘 알지네이트 (calcium alginate)
3) 습식 방사
4) 이온 교환 수지
5) 실험 과정
6) 칼슘 알지네이트의 수분율 및 팽윤도
7) 응고욕 효과

4. Apparatus and Reagents
1) Apparatus
2) Reagents

5. Procedure

6. Results

7. Discussion
1) 실험에 대한 고찰
2) 오차의 원인
3) 생각해볼 사항

본문내용

1) 알긴산 (alginic acid)
해양 생물 가운데 가장 많이 분포된 갈조류의 세포막과 세포막 간 물질을 구성하는 물질이다. Mannuronic acid(M)와 guluronic acid(G)로 이루어진 직쇄의 공중합체 형태이며 물에 불용성이다. 따라서 알긴산 자체보다는 수용성인 알긴산나트륨의 형태로 이용되고 있다. 알긴산은 수용성인 알긴산나트륨으로의 전환이 쉬워 가공성이 우수하고 무독성이며 물에 용해시켰을 때 점도가 매우 높게 나타난다. 또한 촉쇄가 없는 직쇄형 고분자로서 방사성을 가질 수 있다는 장점도 있다. [1]

2) 칼슘 알지네이트 (calcium alginate)
알긴산 나트륨은 분자 내 카복실기를 갖고, 이 카복실기는 Ca, Mg, Zn 등의 여러 금속 2가 이온과 쉽게 결합할 수 있다. 따라서 카복실기 2개에 금속이온이 가교 결합하여 알긴산 분자사슬을 망상 구조로 변화시켜 응고된 gel을 형성할 수 있는데, 금속 이온 중 칼슘이온이 주로 이용된다. 이때 생성된 gel이 알긴산 칼슘, 즉 칼슘 알지네이트이다. Figure 1에서 칼슘 알지네이트의 gelation 과정을 나타내었다. [1]

3) 습식 방사
알긴산 섬유를 제조하는 방법으로, 섬유고분자를 적당한 용매에 용해시켜 방사 원액을 만들고 이것을 응고액 중의 방사구를 통하여 압출하면재생, 응고되어 섬유상으로 고화되는 방식이다. 섬유 고분자가 가열에 의해 분해되고 휘발하기 어렵거나 고온에서 불안정한 용매에 용해되는 경우에 습식방사를 한다. 이때 방사 원액의 농도가 매우 높으면 점도가 높아져 방사성이 떨어질 수 있다. 습식방사하여 얻은 섬유는 그 특성이 응고 조건에 따라 크게 변할 수 있다. 특히 응고액에서의 용매 혼합비율은 섬유가 응고 과정을 거칠 때 용매와 응고제 간의 확산속도가 달라질 수 있기에 중요한 인자이다. 우리 실험에서 사용한 섬유 고분자는 알긴산이고, 알긴산의 나트륨 염 형태인 알긴산나트륨 용액을..

<중 략>

참고자료

· 손태원 외 2명, 이온교환에 의한 칼슘 알지네이트 섬유의 제조, 한국염색가공학회지, vol.23, No.1, 2011, pp.51~52 pp.54~56, p.58
· eco융합섬유연구원, 방사 공정,
· https://www.kictex.re.kr/mgmt/board/download.php?o_mode=download&id=V1ZkU2RHRlhORDA9&code=20181229_111133_11585&file_seq=149
· 안태완, 고분자화학, 문운당, pp.317~318(2001)
· 이호동, 알지네이트 섬유 제조공정과 응용분야, 한국과학기술정보연구원, p.2
· 구글, alginate dressing, https://en.wikipedia.org/wiki/Alginate_dressing
· 구글, 칼슘 알지네이트, https://www.tnl.co.kr/sub/sub02_01_05.php
· 우철민 외 2명, "Alginate 가 포함된 하이드로겔의 물리적 특성", 한국안광학회지 20.4 (2015),pp.463~464, p.467
· 이재원, 이근용, Polymer science and technology, Vol.22, No.1, 2011, pp.35~36
· 방병호, 서정숙, 한국식품영양학회, Vol.15, No.2, 2002, pp.90~91