셀룰로오스 블렌드 필름의 특성연구 : 모폴로지, 기계적 성질, 및 가스 투과도

The mechanical properties and morphologies of cellulose blends with two different additives were compared. Poly (vinyl alcohol) (PVA) of ethylene glycol (EG) were used as additives in the formation of cellulose blends through the solution blending. The properties of blends were varied with the additive content in the polymer matrix. The ultimate tensile strength and initial modulus of the cellulose blends were highest for a blend PVA content of 30 wt% and for a blend EG content of 10 wt%, respectively. Ternary blended systems of composition of cellulose/PVA (70/30=w/w)/EG were also prepared by the solution blending method with different EG contents. The mechanical properties of these systems were found to be optimal for EG contents of up to 40 wt%. The mechanical properties of the cellulose ternary blend films were superior to those of the cellulose binary blend films. The oxygen permeability transmission rate ($O_2TR$) monotonically decreased with increasing EG content in the ternary blend films. Overall, the mechanical properties of the cellulose blend films were found to be better than those of pure cellulose films. 두 가지 서로 다른 첨가제(additive)를 사용한 셀룰로오스 블렌드들의 기계적 성질과 모폴로지를 비교하였다. 용액 블렌딩법을 통해 만든 셀룰로오스 블렌드에는 폴리(비닐 알코올) (poly(vinyl alcohol)), PVA)과 에틸렌 글리콜(ethylene glycol, EG) 등의 첨가제가 사용되었다. 고분자 매트릭스에 사용된 첨가제의 양에 따라 블렌드 필름의 물성들은 다양하게 변하였다. PVA와 EG가 각각 30 wt%와 10 wt% 포함되었을 때 셀룰로오스 블렌드 필름의 최종인장 강도와 초기 탄성률은 가장 높은 값을 보였다. 용액 블렌딩법을 이용하여 EG를 셀룰로오스 블렌드(셀룰로오스/PVA (70/30=w/w))에 섞은 삼성분계(ternary system) 필름을 얻었으며, 이 필름에서는 EG가 40 wt% 포함되었을 때 기계적 물성이 가장 높은 값을 가졌다. 또한, 이 값은 셀룰로오스를 이용한 이성분계 블렌드 필름들보다 더 높은 기계적 성질을 나타내었다. 삼성분계 블렌드 필름에서 산소 투과도($O_2TR$)는 EG 함량이 증가할수록 가스 투과도 역시 일정하게 감소하였다. 전체적으로는 블렌드된 셀룰로오스 필름의 기계적 성질이 순수한 셀룰로오스보다 더 우수하였다.