하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC)필름은 우수한 성능을 보이지만, HPMC는 열겔이기 때문에 저온에서 점도가 너무 낮아 식용 필름 제조를 위한 저온 코팅(또는 침지) 및 건조에 적합하지 않아 가공성이 떨어집니다. 또한 높은 가격으로 인해 적용이 제한적입니다. 하이드록시프로필 전분(HPS)은 저렴한 냉겔로서, HPMC에 첨가하면 저온에서 점도를 높여 가공성을 개선하고 생산 비용을 절감할 수 있습니다. 더욱이, 동일한 친수성, 포도당 단위 및 하이드록시프로필기는 두 고분자의 상용성을 향상시키는 데 기여합니다. 따라서 HPS와 HPMC를 혼합하여 열-냉 겔 블렌드 시스템을 제조하고, 레오미터와 소각 X선 산란법을 이용하여 HPMC/HPS 열-냉 겔 블렌드 시스템의 겔 구조에 대한 온도의 영향을 체계적으로 연구했습니다. 또한, 열처리 조건이 막 시스템의 미세구조 및 특성에 미치는 영향을 고려하여, 열처리 조건 하에서 혼합 시스템의 겔 구조-막 구조-막 특성 간의 관계를 구축하였다.
결과에 따르면 고온에서 젤은 더 높은 값을 나타냅니다.HPMCHPS 함량이 높을수록 탄성률이 높고 고체와 유사한 거동이 뚜렷하며, 겔 산란체의 자기 유사 구조가 더 조밀하고 겔 응집체의 크기가 더 큽니다. 저온에서는 HPS 함량이 높은 겔 시료일수록 탄성률이 높고 고체와 유사한 거동이 더 두드러지며 겔 산란체의 자기 유사 구조가 더 조밀합니다. 동일한 혼합 비율을 가진 시료의 경우, 고온에서 HPMC가 주성분인 겔의 탄성률, 고체 유사 거동의 정도 및 자기 유사 구조 밀도가 저온에서 HPS가 주성분인 겔보다 높습니다. 건조 온도는 건조 전 시스템의 겔 구조에 영향을 미치고, 필름의 결정 구조 및 비정질 구조에 영향을 미치며, 최종적으로 필름의 기계적 특성에 중요한 영향을 미쳐 고온에서 건조된 필름의 인장 강도와 탄성률이 저온에서 건조된 필름보다 높습니다. 냉각 속도는 시스템의 결정 구조에는 뚜렷한 영향을 미치지 않지만, 필름의 미세 영역 자기 유사체의 밀도에는 영향을 미칩니다. 이 시스템에서 필름의 자기 유사 구조 밀도는 필름의 기계적 특성에 영향을 미칠 수 있으며, 성능에 중대한 영향을 미칩니다.
혼합막 제조를 기반으로, 본 연구는 요오드 용액을 사용하여 HPMC/HPS 혼합막을 선택적으로 염색하는 새로운 방법을 통해 현미경으로 혼합 시스템의 상 분포 및 상전이를 명확하게 관찰할 수 있음을 밝혔습니다. 이 방법은 전분계 혼합 시스템의 상 분포 연구에 방법론적 지침을 제공합니다. 이 새로운 연구 방법을 적외선 분광법, 주사 전자 현미경 및 신장계와 결합하여 시스템의 상전이, 상용성 및 기계적 특성을 분석하고 연구했으며, 상용성, 상전이 및 필름 외관 간의 성능 관계를 규명했습니다. 현미경 관찰 결과, HPS 함량이 50%일 때 시스템이 상전이를 일으키고 필름 내에 계면 혼합 현상이 나타나 시스템이 일정 수준의 상용성을 가지고 있음을 보여줍니다. 적외선 분광법, 열중량 분석 및 SEM 결과는 혼합 시스템의 일정 수준의 상용성을 더욱 뒷받침합니다. 혼합 필름의 탄성률은 HPS 함량이 50%일 때 변화합니다.HPS혼합 시료의 접촉각은 50% 이상의 함량에서는 순수 시료들의 접촉각을 연결하는 직선에서 벗어나고, 50% 미만의 함량에서는 이 직선에서 음의 방향으로 벗어난다. 이는 주로 상전이에 의해 발생한다.
게시 시간: 2024년 4월 25일