Photodegradation of Cellulosics -Part 1: Effects of Temperature and Humidity on Tear Strength Reduction-

면섬유의 Photodegradation에 대한 연구 -온도, 습도가 인열강도 감소에 미치는 영향-

일반적으로 면섬유는 햇빛에 의해서 변색되거나 약해지며 또 그 외에도 여러가지 물리적, 화학적인 변화를 일으키게 된다. 구체적인 화학반응의 메카니즘은 사용되는 광선의 스펙트럼, 대기조건(실내인 경우는 실내 환경조건) , 산소의 유무 그리고 염료 등 첨가물의 종류와 같은 여러 요소에 의해 크게 영향을 받게 된다. 환경조건 중에서 산소의 존재는 매우 중요하지만 open system에서 산소의 농도가 일정하다고 가정할 때 면섬유가 접하고 있는 환경조건 중에서 온도와 습도는 photodegradation의 속도를 결정짓는 중요한 요인으로 작용하게 된다. 박물관,:기념관, 도서관 등의 소장품이 자연광선이나 인공조명으로부터 손상되는 것을 막기 위해서는 먼저 이들의 photodegradation 현상에 대한 연구를 필요로 한다. 본 연구에서는 면시칩포를 자연광선과 가장 흡사한 스펙트럼을 가진 xenon arc lamp를 사용한 내후도 시험기내에서 온도와 습도를 조절하여 이에 따른 반응속도의 차이를 인열강도의 감소와 중합도 저하로 측정하였다. 1차 반응식은 실험결과를 설명하는데 유용하였으며 온 · 습도의 증가는 반응속도를 증가시키는 것으로 나타나 기존의 상반된 연구결과의 차이를 입증하였다. 또 온도와 습도는 상호관련이 있는 것으로 나타났으며 고온인 경우습도의 영향을 더 크게 받는 것으로 분석되었다. 반응의 활성에너지는 $30\~75\%$ RH에서는 12 kcal/mole 정도이며 수분의 함량이 낮을수록 활성화에너지는 커지는 것으로 나타나 수분은 섬유소 분자구조내에서 가소제 (plasticizer)의 역할을 하는 것으로 판명되었다.