Changes in Properties of Silk Monofilament Caused by Drawing and Hydrolysis

견 Monofilament의 연신과 가수분해에 의한 특성변화

  • 김동건 (동아대학교 농과대학) ;
  • 최진협 (동아대학교 농과대학, 경도공예섬유대학 고분자학과)
  • Published : 1996.12.01

Abstract

The middle silk gland, that is a liquid silk thread gland consisting of silk protein, was taken out and a silk monofilament was made by drawing rapidly to approximately 3 times. In order to deteriorate the inter molecular hydrogen bonding force and to stretch in, the drawn silk filament was swoolen in boiling water. The results obtained are as follows ; The silk gland sample that just dried silk gland was occupied in crystalline region of silk-I type and random amorphous region. According to the examination of X-ray diffraction and thermal analysis, silk-II type crystal begins to appear partially in monofilament sample and spread to almost complet silk-II type crystal in 65.2% drawn sample. And, orientation of silk fibroin mlecule increased suddenly in early stage with a rise of drawing ratiofrom birefringence and density, and it was found that orientation of fibroin molecule was completed. As drawing ratio increases relation with time of hydrolysis, birefringence appeared almost fixed a tendency. Crystallization collapse by hydrolysis was not found in X-ray diffraction and thermal analysis. But, amorphous region began to flow by treated hydrolysis, that orientation of crystallization part was disturbed was supposed.

견단백질을 구성하는 액상견사막인 중부견사막을 추출한 후, 약3배로 급속히 연신하여 견 monofilament를 제작하였다. 이 시료를 연화시켜 분자간의 수소결합능을 저하시키기 위해 비등상태의 증류수에 팽윤시킨 다음 연신처리를 행한 결과는 다음과 같다. 1. 열분석과 X선회석의 결과로부터 견사막건조물시료은 Silk I형의 결정영역 및 random 무정형분자로 구성되어 있었으나 monofilament시료에서는 부분적으로 Silk II형결정이 발현하기 시작하여 더욱더 연신한 62.5% 연신시료에서는 거의 완전한 Silk II형결정으로 전이하는 것을 알 수 있다. 2. 복굴절율 및 밀도는 monofilament시료에 비해 연신율의 상승과 함께 증가하는 경향을 나타내어 견 fibroin분자의 배향은 초기에 급격히 증가하여 fibroin분자의 배향이 완성되었다. 3. 가수분해처리에 의한 복굴절율은 연신율의 상승에 따라서 증가하는 경향이었다. 또, 가수분해의 처리시간과의 관계에서는 연신율이 증가함에 따라 복굴절율도 거의 일정하게 나타나 배향결정화가 진행되어 배열이 좋게 되어진 무정형이 결정으로 전이하는 것이 시사되었다. 4. 62.5% 연신시료를 가수분해한 경우의 X선회절은 가수분해에 의해 배향의 흐트러짐은 생기나 결정풍괴는 일어나지 않았다. 열분석에서도 가수분해의 처리시간이 증가함에 따라 최대흡열 peak 온도는 저온측으로 이동하여 가수분해처리에 의해 고배향의 무정형부분이 유출로 인하여 결정부분의 배향이 흐트러진다는 것이 X선분석 결과로부터 추측되어진다.

Keywords

References

  1. J. Polym. Sci. v.4 Change in Crystallinity upon Heterogeneous Acid Hydrolysis of Cellulous Fibers Hermans,P.H.;A.Weidinger
  2. J. Polym. Sci. v.5 Quantitative Investigation of X-ray Diffraction by Amorphous Polymers and Some Other Noncrystalline Substances Hermans,P.H.;A.Weidinger
  3. J. Polym. Sci. v.6 Crystallinity of Celluloses after Treatment with Sodium Hydroxide (Mercerization) Hermans,P.H.;A.Weidinger
  4. 績 絹絲の構造 絹の變形と構造形成 平林 潔
  5. J. Polymer Sci. v.58 Molecular Weight of Silk Fibroin Hyde,A.J.;C.Wippler
  6. 絹絲の構造 偏光顯微鏡的關察による絹絲の構造 石川 博
  7. 績 絹絲の構造 絹の微細組織とその物性 石川 博
  8. 纖學誌 v.39 絹フィブロインの構造と物性 石川 博;奈倉正宣
  9. 績 絹絲の構造 絹絲の結晶構造 笠井鴨民
  10. 絹絲の構造 フィブロインの構造 小西 孝
  11. 高分子論文集 v.31 no.7 熱處理による絹フィブロイン分子形態の變化 馬越 淳
  12. 高分子論文集 v.34 絹の結晶化と液晶 馬越 淳
  13. J. Polymer Sci. v.15 Physical Properties and Structure of Silk V. Thermal Behavior of Silk Fibroin in the Random-Coil Conformation Jun Magoshi;Yoshiko Magoshi
  14. 絹絲の構造 鹽縮過程より見たる絹絲の構造 村瀨良一
  15. 日蠶雜 v.57 X線回折, 電子線回折によるSilk I 型構造の解析 奧山健二;高梨克弘;中島 靖;長谷川 圭子;平林 潔;西 則雄
  16. 織學誌 v.43 延伸處理に伴う家蠶絹フィブロインの構造變化 塚田益裕;笠正鴨民