Functional Properties of Cellulose-Based Films

셀룰로오스 포장지의 기능성

Functional properties of packaging films prepared with cellulose derivatives were measured. As a presolvation treatments of celluloses, 95% ethanol solution for methylcellulose (MC), hydroxypropyl-methylcellulose (HPMC) and ethylcellulose (EC) and water for hydroxypropyl cellulose (HPC) were used. For film sheeting, the ethanol concentration of final cellulose solution should exceed 50% for MC, HPMC and HPC and 80% for EC. Thickness and functionalities of the prepared films were varied by type, molecular weight and viscosity of the cellulose and kind of plasticizer used. Tensile strength of MC, HPMC and HPC films were $67.7{\sim}275.4\;MPa$, $124.6{\sim}260.0\;MPa$, and $14.8{\sim}29.4\;MPa$, respectively. The strength of MC and HPMC films was higher than that of low density polyethylene (LDPE) films $(13.1{\sim}27.6\;MPa)$. Solubility of the cellulose films varied widely by plasticizer used and the films containing polyethyleneglycol (PEG) as a plasticizer was more soluble than the films by glycerol. Maximum water vapor permeability and oxygen permeability of the cellulose films was more than 1,000 folds and less than one-twelfth of the LDPE film, respectively.

4종의 셀룰로오스를 이용하여 시험제조한 셀룰로오스 포장지의 기능성을 검토하였다. 셀룰로오스 포장지를 제조하기 위해서 MC, HPMC, EC의 경우 95% 에탄올로 1차 용해시켰으며, HPC인 경우는 물로 먼저 용해시켰다. 포장지 제조를 위한 셀룰로오스 용액 중 ethanol 최종농도는 MC, HPMC 및 HPC인 경우 최소 50%, EC에서는 최소 80% 이상이어야 포장지 제조가 용이하였다. 셀룰로오스 종류, 사용량, 분자량 또는 점도, 가소제 종류 등에 따라 각기 제조된 포장지의 두께 및 기능성은 달리 나타났다. 본 실험에서 제조한 셀룰로오스 포장지의 인장 강도는 MC 및 HPMC 포장지인 경우 LDPE 필름의 인장강도$(13.1{\sim}27.6\;MPa)$보다 우수한 것으로 나타났다. 포장지 제조시 첨가한 가소제의 종류에 따른 용해도는 glycerol을 사용한 것보다 PEG 사용시 높은 용해도를 보였다. 셀룰로오스 포장지의 수증기투과도는 LDPE 포장지보다 최고 1,000배 이상 높게 나타났으나, 산소투과도는 12배 이상 낮게 나타났다.