단백질을 기반으로 하는 열가소성플라스틱의 압출가공과 특성

전문가 제언

○ 단백질을 주성분으로 하는 플라스틱은 석유기반 플라스틱을 대체할 수 있고 가격 경쟁력을 가지며, 지속 가능하고, 생물분해가 가능한 재료로 새롭게 대두되어 이를 활용한 제품의 개발과 실용화가 가속되고 있다.

○ 단백질 주성분 플라스틱 제품에 대한 캐스팅이나 압축성형 기술을 사용하는 연구는 다수 수행되어 왔으나 이들 플라스틱의 상업적인 이용은 대부분 압출과 사출성형 등 일반적인 합성 플라스틱의 가공기술을 활용하고 있다.

○ 수지의 압출과정에서는 상당한 양의 기계적인 에너지가 재료에 부가되므로 최종 제품의 특성에 영향을 미칠 수 있다. 단백질에는 다량의 상이한 기능성 그룹이 존재하여 일련의 연쇄 상호반응을 일으킬 수 있어 가공 가능한 재료를 얻기 위해서는 연쇄 상호반응 문제를 극복해야 한다. 단백질 용융물 중에 포함된 공유 가교는 체인 이동도를 감소시키고 점도를 증가시키며 균질화를 방해하기 때문에 압출 성형에 바람직하지 않다.

○ 무수 단백질은 복합적인 성질과 다수의 고분자 간의 상호작용 때문에 연화점이 높다. 저 분자량, 저 휘발성의 적절한 가소제를 사용하여 체인 이동을 유도하고 연화점을 감소시켜야 한다. 또한 압출 후의 과도한 가교 형성을 방지하면 단백질 구조가 안정화되고 기계적 특성이 개선된다. 단백질의 물리화학적인 특성과 열 이력을 고려하여 적절한 첨가제를 선정하고 압출 과정에서 온도와 기계적 비 에너지 입력을 조정하면 가공성이 우수하고 적절한 기계적 특성을 가진 바이오플라스틱의 생산이 가능하게 될 것이다.

○ 본고는 열가소성 수지의 압출에 관련된 최근의 발전과 단백질 플라스틱의 가공과 최종 성질에 미치는 인자들을 검토한 것으로서, 압출 성형 방법으로 가공하는 환경 친화적인 바이오플라스틱 제품의 개발이나 연구에 참조가 될 것으로 사료된다.

저자

Casparus J. R. Verbeek, Lisa E. van den Berg

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2010

권(호)

295(1)

잡지명

Macromolecular Materials and Engineering

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

10~21

분석자

이*옹

분석물

• 단백질을 기반으로 하는 열가소성플라스틱의 압출가공과 특성.pdf [392,105 byte]

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