• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권6호
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• pp.700-707
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• 2014

본 연구에서는 고온증기 및 오존처리 전처리 후, 습식 고전단 해섬하여 국내산 잣나무로부터 리그노셀룰로오스 나노섬유를 제조하였다. 고온증기 및 오존 전처리에 의해 헤미셀룰로오스 및 리그닌 성분은 각각 약 40%, 42%의 감소효과를 보였으며, 무처리 목분에 비교하여 습식 고전단 해섬처리 시간이 증가함에 따라 섬유의 직경이 더욱 크게 감소하였으며, 좁은 치수분포를 나타냈다. 두 전처리 후 얻어진 리그노셀룰로오스 나노섬유는 평균직경이 각각 19 nm 및 12 nm로 매우 가느다란 것으로 관찰되었다. 얻어진 리그노셀룰로오스 나노섬유를 폴리우레탄 폴리머의 강화필러로 첨가한 결과, 첨가량 및 해섬처리 시간이 증가함에 따라 복합재료의 인장강도와 탄성율이 증가하였다. 특히, 두 전처리 후 얻어진 리그노셀룰로오스 나노섬유의 경우가 전처리하지 않은 경우에 비해 복합재료의 인장강도 특성을 더 향상시키는 것을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권6호
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• pp.730-739
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• 2015

본 연구는 셀룰로오스 나노섬유를 닥나무 인피섬유 시트의 제조시 첨가하여, 닥나무 인피섬유 시트의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 형태학적 및 화학적 성질이 다른 5종류의 셀룰로오스 나노섬유, 즉 리그노셀룰로오스 나노섬유 (lignocellulose nanofiber, LCNF), 홀로셀룰로오스 나노섬유(holocellulose nanofiber, HCNF), 알칼리처리 홀로셀룰로오스 나노섬유(alkali-treated HCNF, AT-HCNF), TEMPO-산화 나노섬유(TEMPO-oxidated nanofiber, TEMPO-NF), 셀룰로오스 나노크리스탈(cellulose nanocrystal, CNC)을 제조하였으며, 각 나노섬유의 종류 및 첨가량이 닥나무 인피섬유시트 제조시의 여수시간 및 시트의 투기도, 평활도, 인장강도 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 여수시간은 모든 나노섬유에 있어서 첨가량이 증가함으로서 길어졌으며, 5%의 첨가량에서 HCNF가 가장 여수시간이 길었다. 또한, 셀룰로오스 나노섬유 첨가량이 증가할수록 시트의 평활도, 인장강도 특성이 향상되었으며, 특히 0.1%의 극히 적은양의 나노섬유 첨가로도 비인장강도 및 탄성계수가 크게 향상되는 것을 알 수 있었다. 이러한 특성 향상은 닥나무 인피섬유 간에 교차적으로 적층되어 있는 셀룰로오스 나노섬유의 충전 효과에 기인하는 것을 전자현미경 사진을 통해 확인할 수 있었다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제33권2호
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• pp.154-159
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• 2017

Enzymatic treatment was conducted to hydrolyze pure cellulose nanofiber (PCNF), holocellulose nanofiber (HCNF), and lignocellulose nanofiber (LCNF) for 6, 24 and 72 hours and thus-obtained nanofibers (1, 3, 5, 10 wt%) were used to reinforce polyvinyl alcohol (PVA). Glucose production yield was increased by enzymatic hydrolysis. Tensile strength and elastic modulus of all PVA nanocomposite reinforced three nanofibers were improved by increasing enzymatic hydrolysis time of nanofibers and these values were higher in order of nanocomposite reinforced with PCNF>HCNF>LCNF. Furthermore, tensile properties of nanocomposite with PCNF were increased by nanofiber content. Thermal stability of PVA was improved by adding nanofibers and by increasing nanofiber content.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권3호
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• pp.268-277
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• 2017

본 연구는 리그노셀룰로오스의 주성분 용해에 우수하다고 알려진 이온성 액체인 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate ([EMIM]Ac)와 셀룰로오스와 친화성이 있는 유기용매인 dimethylformamide (DMF)의 혼합용매를 이용하여 갯버들 목분을 처리한 후, 디스크밀 해섬에 의한 리그노셀룰로오스 나노섬유를 제조하고 그 특성을 평가하였다. 무처리샘플과 DMF 및 [EMIM]Ac가 10과 30% 포함된 혼합용매로 목분의 고형분량을 15%로 선정하였다. 전처리물의 X선 회절도로부터 모든 샘플이 셀룰로오스 I의 패턴을 나타냈으며, 상대결정화도는 [EMIM]Ac가 30% 포함된 혼합용매로 2시간 처리한 전처리물이 가장 낮았다. 무처리 및 DMF와 [EMIM]Ac가 10% 포함된 혼합용매로 처리한 전처리물의 평균결정크기는 약 3.2 nm였으며, [EMIM]Ac가 30%까지 포함되고 처리 시간이 경과할수록 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 혼합용매의 사용을 통한 전처리물의 목재세포벽 구조의 완화로 해섬 효율이 향상되었으며, 전처리 시간 및 해섬 시간이 경과할수록 비표면적이 증가하는 경향을 나타내었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권1호
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• pp.9-16
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• 2015

본 연구에서는 고온증기 및 오존 전처리로 제조된 리그노셀룰로오스 나노섬유의 탈리그닌 처리가 나노섬유 및 나노종이의 특성에 미치는 영향을 평가하였다. 형태학적 특성 관찰 결과, 탈리그닌 처리에 의해 평균 직경 35 nm 이하의 균일한 섬유가 얻어졌다. 또한 탈리그닌 처리는 리그노셀룰로오스 나노섬유의 비표면적을 크게 향상시켰으며, 특히 오존 전처리의 경우는 탈리그닌 처리에 의해 무처리에 비하여 1.5배 증가하였다. 나노종이 제조 과정 중의 여수시간 또한 탈리그닌 처리에 의해 크게 증가하여, 고온증기 전처리의 경우는 탈리그닌 처리에 의해 무처리와 비교하여 5.4배 증가하였다. 탈리그닌 처리는 나노종이의 백색도를 향상시켰으며, 고온증기 전처리의 경우는 탈리그닌 전과 비교하여 색상차가 41.9로 매우 높게 나타났다. 나노종이의 인장강도, 탄성율 및 신장율도 탈리그닌에 의하여 크게 향상되었으며, 고온증기 전처리 후의 탈리그닌에 의한 나노종이의 인장강도가 142 MPa로 가장 높게 나타났다.