초록
연간 250,000 톤 정도 생산되는 패각을 이용하여 악취제거기능을 갖는 폴리에틸렌 필름을 제조하기 위해, 패각 표면의 탄산이온을 바탕으로 양이온 또는 양이온성 계면활성제의 이온교환에 의한 표면흡착 및 이에 따른 표면 극성 변화를 통해서 악취제거능을 부여하였다. 패각 표면의 개질은 앙이온성 계면활성제로서 DTAB(n-dodecyltrimethylammonium bromide), CTAB(n-cetyltrimethy-lammonium bromide), 그리고 DHAB(n-dihexadecyldimethylammonium bromide)를 사용하였다. 또한 앙이온의 금속으로는 $Ce^{3+}$ , $Mg^{2+}$ , $Al^{3+}$ 를 이용하여 계면활성제의 이온교환방법으로 표면을 개질하였다. 표면 개질된 패각 분말을 이용하여 LDPE라 패각 기준 20 wt% 마스터배치(masterbatch, MB)를 제조한 후 다시 LDPE와 섞어서 패각 기준 3, 5, 10 wt%의 폴리에틸렌필름을 제조하였다. 생산된 필름의 규격은 폭 40 cm, 두께 40 $mu extrm{m}$ 이었다. 제조된 패각 필름에 대한 기계적 물성 측정 결과 패각의 첨가로 인한 기계적 물성의 큰 저하는 관찰되지 않았으며, 순수 폴리에틸렌 필름 대비 80% 이상의 물성을 유지하였다. 악취제거능은 양이온성 계면활성제로 개질된 패각 필름이 시험된 모든 종류의 악취에 대하여 가장 우수한 악취 흡착 제거능을 보여주었으며, 개질되지 않은 패각 필름도 비교적 우수한 악취제거능을 보여주었다.
Odor-removing polyethylene film utilizing waste shell powder (annual production: 250,000 ton) was prepared. Odor removal was designed to work by cation or cationic surfactant adsorbed onto the shell surface by ion-exchange: cationic surfactants (DTAB (n-dodecyltrimethylammonium bromide), CTAB (n-cetyltrimethylammonium bromide) and DHAB (n-dihexade-cyldimethylammonium bromide), and cations $Ce^{3+}$ , $Mg^{2+}$ and $Al^{3+}$) were used. Surface-modified waste shell powder was com-pounded with LDPE to produce 20 wt% shell masterbatch (MB), and the MB was again blended with LDPE to get shell-containing LDPE films with 3,5, 10 wt% of shell (width: 40 cm, thickness: 40 $\mu\textrm{m}$). Mechanical properties of the various shell-LDPE films maintained more than 80 % of that of pure LDPE film. Both shell film modified with cationic surfactant and one without shell surface-modification showed excellent odor-removing ability.
