Effects of Methacrylamide Treatment on Silk Fibers III. Polymerization Behavior of Methacrylamide

견섬유에 대한 메타크릴아미드의 처리효과 III. 메타크릴아미드의 중합거동

Many studies have been carried out on the graft finishing in order to improve the quality of silk fiber. Various vinyl monomers, for instance, styrene, methylmethacrylate, 2-hydroxyeth-ylmethacrylate and methacrylamide, have been used practically up to date. Among these monomers, methacrylamide has been applied as the most favourable monomer onto silk fibers in recent years. The polymerization mechanism about styrene- and methylmethacrylate-grafted silk fiber has been studied by many researchers. They proposed that free radicals were formed and vinyl monomers were polymerized in silk fibroin by graft polymerization mechanism, while active sites were varied by the types of monomer and initiator as well as by the reaction condition. In general. there is another Opinion that monomers are polymerized and impregnated in the internal side of the fiber by homopolymerization, which has not been proved experimentally yet More than 10 years have been passed since methacrylamide was applied on the silk fiber, and at the present time most finishings are being achieved by methacrylamide. However, no attention has been paid to the polymerization mechanism of the methacrylamide-treated silk fiber yeL In this paper, the treatments of methacrylamide on silk fibers were studied in aqueous solution using potassium persulfate as an initiator. The polymerization mechanism of the methacrylamide-treated silk fibers was investigated and analyzed on the basis of the results of infrared spectroscopy, amino acid analysis and scanning electron microscopy. From the results of these instrumental analyses, it can be suggested that polymerization mechanism about the methacrylamide-treated silk fibers is not performed by graft polymerization which has been accepted generally in styrene and methylmethacrylate-grafted silk fibers. The different mechanism is supposed to be due to the difference in monomer types, initiator types and treatment conditions.

반응개시제로 potassium persulfate를 사용한 MAA 가공견섬유에 대하여 열분석, IR spectrum, 아미노산 분석, 전자현미경 등의 기기분석을 통하여 반응 mechanism에 대하여 구명하고자 하였다. IR spectroscopy 분석에서 가공견섬유의 peak은 미가공견섬유와 MAA polymer의 peak을 모두 가지고 있으며, 특이한 peak의 변화는 관찰할 수 없었다. 아미노산 분석에서는 vinyl monomer가 graft된다는 종래의 특정 아미노산의 함량에 있어서, 가공률의 증가에 따른 변화를 관찰할 수 없었으며, MAA 가공견섬유의 중합 mechanism은 styrene 및 MMA의 graft 가공에서와는 일치하지 않는 것으로 나타났는데, 이는 monomer, 개시제, 반응조건에 따라 반응에 관여하는 아미노산이 다른 것으로 추정된다. SEM 관찰에서는 가공률이 낮은 경우의 섬유표면은 미가공견섬유의 표면과 그 차이를 인정할 수 없었으나, 가공률이 증가함에 따라 섬유표면에 섬유축방향으로 줄무늬가 형성되는 것을 관찰할 수 있었다. 이상의 관찰과 앞서 발표한 열분석 결과를 종합하면, potassium persulfate를 반응개시제로한 MAA 가공견의 중합기구에 대해서는 DSC나 IR spectroscopy에 의한 관찰로는 중합기구를 정성정량적으로 분석하기는 힘든 것으로 나타났으며, 아미노산 분석결과로부터 이미 styrene이나 MMA 가공견의 grafting site로 알려 져 있는 Gly, Ala, Ser, Tyr, Thr, Met 및 염기성 아미노산 등의 특정 아미노산에 선택적으로 graft되는 경향을 인정할 수 없으므로 이는 graft 중합에 의해 결합되는 것이라기보다 단지 섬유내부중합에 의해 polymer가 섬유내부에 형성되는 것으로 추정된다. 현미경관찰에서도 polymer는 주로 섬유내에 형성되며, 무게증가율이 큰 경우에는 섬유의 표면에 MAA에 의한 특징적인 줄무늬의 형성을 관찰할 수 있었다.