• 제목/요약/키워드: Biodegradable films

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쌀 분말이 함유된 생분해성 멀칭필름이 고구마 생육에 미치는 영향 (Efects of Biodegradable Mulching Films Containing Rice Powder on Sweetpotato Growth)

  • 박신영;임주현;고은별;김길자;박재민;김동관
    • 한국작물학회지
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    • 제69권2호
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    • pp.123-132
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    • 2024
  • 쌀 분말이 함유된 플라스틱 수지를 이용하여 생분해성 필름 시제품 2종을 생산하고, 고구마(Ipomoea batatas L. Lam) 재배에 적용하여 생육과 수량, 토양환경 등을 PE(Polyethylene) 필름과 비교한 결과는 다음과 같다. 1. 투광율은 350 mesh 쌀 분말 30% 함유된 생분해성 필름(BF30-350RP)이 0.8%로 500 mesh 쌀 분말 40% 함유된 생분해성 필름(BF40-500RP) 2.0%, PE 필름 2.7%보다 낮았다. 2. 맑은 날 필름의 표면온도는 PE 필름이 가장 낮았고, BF40-500RP와 BF30-350RP는 차이가 적었다. 3. 농작업 충격에 의한 손상율은 PE 필름 0.4%, BF500-400RP 3.3%, BF350-30RP 5.3% 순으로 낮았다. 4. 외부에 노출하였을 때 BF40-500RP와 BF30-350RP의 가시적인 분해 시점은 각각 노출 40일과 30일 차이었고, 노출 90일 차에 각각 62.3%와 70.4% 분해되었다. 5. 고구마 재배에 적용된 생분해성 필름의 분해는 BF40-500RP가 BF30-350RP보다 서서히 진행되었다. 두둑 표면부의 BF40-500RP는 고구마 삽식 30일 후에 5%, 60일 후에 30%, 90일 후에 55%, 120일 후에 90% 분해되었다. 두둑과 고랑 경계부의 생분해성 필름은 고구마 삽식 75일 후에 완전히 분해되었다. 6. 멀칭 후 고구마를 재배하지 않아 지표면이 밀폐된 조건에서는 토양습도와 그 편차는 PE 필름, BF40-500RP, BF30-350RP 순으로 낮았으나 큰 차이를 보이지 않았고, 토양온도는 PE 필름이 생분해성 필름보다 높았으나 그 차이는 낮았다. 7. 고구마 삽식 2개월 후에 7일 동안 일평균 토양습도는 BF30-350RP 멀칭 2.5%point, BF40-500RP 멀칭 1.5%point, PE 필름 멀칭 1.1%point 씩 감소하였고, 토양온도는 두 생분해성 필름 멀칭 모두 비슷하였으나 PE 필름 멀칭은 지속적으로 증가되어 생분해성 필름보다 일평균 0.1℃ 높았다. 8. 고구마 줄기 생육과 괴근 수량은 멀칭 필름간 차이가 관찰되지 않았다.

In vitro Biodegradability and Surface Properties of Block Copoly(ester-ether)s Consisting of Poly(L-lactide) and Polyether

  • Lee, Chan-Woo;Kim, Yoshiharu ura
    • Macromolecular Research
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    • 제11권1호
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    • pp.42-46
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    • 2003
  • Cell attachment and proliferation on the polymer films of triblock copolymer(ester-ether)s comprising po1y (L-1actide) (PLLA) and poly (oxyethylene-co-oxypropylene)(PN) were investigated using 3T3 fibroblasts. It was found that on the tissue culture polystyrene(TCPS) and the PLLA control film the cells could spread well while on the copolymer films the cells showed a rounded morphology without spreading and proliferated weakly. Especially, little cells proliferated on the films of copolymer having a LN composition of 20 wt%. While the water absorption of the copolymer films increased with increasing PN content, the contact angle against water of copolymer films immersed in aqueous medium was almost identical, being slightly lower than that of the PLLA film. These properties were compatible with the results of cell attachment. The in vitro hydrolysis of the films of triblock and multiblock type copolymers was faster with increasing PN content. The increased hydrolyzability, the flexibility and the decreased cell attachment suggested that these copolymers may have high potential as biodegradable materials for medical use.

천연고분자 분해성 필름의 생체적합성 연구 (Biocompatibility of Biodegradable Films by Natural Polymers)

  • 황성규;이기창;임국환
    • 공업화학
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    • 제10권6호
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    • pp.939-943
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    • 1999
  • 최근에 생분해성 고분자를 이용한 의료용재료로의 응용에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 천연고분자(xanthan, locust bean, guar gum, chitosan 및 algin)를 생체재료로 사용할 목적으로 용액주조법에 의하여 분해성 필름을 제조하였다. 천연고분자로부터 제조한 생체재료의 가능성을 피부이식제로서 생체적합성 측정에 의하여 평가하였다. 이들을 실험동물의 등부위에 피하 삽입하여 필름의 시간에 따른 구조적, 중량적변화와 랫드의 혈액학적 변화를 측정하여 생체적합성을 연구하였다. 랫드에 대한 테스트결과 locust bean과 guar gum은 삽입 24시간, 48시간 후 조직에서의 생체 이물 반응에 의한 생체 부적합성을 나타내었으며, 일부 천연고분자로부터 제조한 분해성 필름은 단기간의 이상적인 생체재료로서의 가능성을 나타내었다.

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Synthesis and Microphase Separation of Biodegradable Poly($\varepsilon$-caprolactone)-Poly(ethylene glycol)-Poly($\varepsilon$-caprolactone) Multiblock Copolymer Films

  • You, Jae-Ho;Choi, Sung-Wook;Kim, Jung-Hyun;Kwak, Young-Tae
    • Macromolecular Research
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    • 제16권7호
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    • pp.609-613
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    • 2008
  • Poly($\varepsilon$-caprolactone)-poly(ethylene glycol)-poly($\varepsilon$-caprolactone) (PCL-PEG-PCL) multiblock copolymers at various hydrophobic-hydrophilic ratios were successfully synthesized by the chain extension of triblock copolymers through isocyanate (hexamethylene diisocyanate). Biodegradable films were prepared from the resulting multiblock copolymers using the casting method. The mechanical properties of the films were improved by chain extension of the triblock copolymers, whereas the films prepared by the triblock copolymers were weak and brittle. Atomic force microscopy (AFM) of the multiblock copolymer film showed that the hydrophilic PEG had segregated on the film surface. This is consistent with the observed contact angle of the films.

Preparation and Mechanical Properties of Wheat Protein Isolate Films Cross-linked with Resorcinol

  • Chandrasekhar, M.;Prabhakar, M.N.;Song, Jung-Il
    • Composites Research
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    • 제28권2호
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    • pp.40-45
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    • 2015
  • The purpose of the present work was to preparation and study of full biodegradable Eco-friendly bio-composites by using renewable resources. In this study, wheat protein isolate (WPI) films were formed by cross linking with resorcinol through solution casting method for packaging applications. By varying the resorcinol content (10, 20, 30, 40, and 50 wt %), its effect on mechanical properties of the wheat protein isolate film was measured. The addition of 20% resorcinol led to an overall increase in the tensile strength from 5.2 to 18.6 MPa and modulus increase from 780 to 1132 MPa than WPI films. The % elongation was increased from 2.8 to 9.05 when compared to unmodified WPI film. A thermal phase transition of the prepared WPI was assessed by means of DSC. FTIR is evident that the characteristic WPI spectral IR bands shifted on cross-linking with resorcinol.

Potential Use of Biopolymer-based Nanocomposite Films in Food Packaging Applications

  • Rhim, Jong-Whan
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제16권5호
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    • pp.691-709
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    • 2007
  • Concerns on environmental waste problems caused by non-biodegradable petrochemical-based plastic packaging materials as well as consumer's demand for high quality food products has caused an increasing interest in developing biodegradable packaging materials using annually renewable natural biopolymers such as polysaccharides and proteins. However, inherent shortcomings of natural polymer-based packaging materials such as low mechanical properties and low water resistance are causing a major limitation for their industrial use. By the way, recent advent of nanocomposite technology rekindled interests on the use of natural biopolymers in the food packaging application. Polymer nanocomposites, especially natural biopolymer-layered silicate nanocomposites, exhibit markedly improved packaging properties due to their nanometer size dispersion. These improvements include increased mechanical strength, decreased gas permeability, and increased water resistance. Additionally, biologically active ingredients can be added to impart the desired functional properties to the resulting packaging materials. Consequently, natural biopolymer-based nanocomposite packaging materials with bio-functional properties have huge potential for application in the active food packaging industry. In this review, recent advances in the preparation and characterization of natural biopolymer-based nanocomposite films, and their potential use in food packaging applications are addressed.

PVA/Chitosan 블랜드필름의 효소와 pH 변화에 따른 분해효과 (Effects of Degradation according to Enzyme and pH changes of PVA/chitosan blend films)

  • 조형재;김종완;황성규;이기창;정덕채
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.21-26
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    • 1998
  • Polyvinyl alcohol[PVA] is useful for the production of water-soluble packaging, paper, textile sizes. PVA and Chitosan are known as biodegradable polymers. PVA/chitosan blend films were prepared by solution blends method in the weight ratio of chitosan for the purpose of useful biodegradable films. Thermal and mechanical properties of PVA/chitosan blend films such as DSC, impact strength, tensile strength and morphology by SEM were determined. As a result, The ratio of 10.0wt% PVA/chitosan blend films were similar to PVA. Blend films were completely degraded pH 4.0 better than 7.0, 10.0 in the buffer solution. Also, Blend films were rapidly degraded enzyme(${\beta}-glucosidase$) solution better than pH solution by Enzymolysis.

우럭 껍질 젤라틴 복합필름의 특성 (Characterization of Rockfish Skin Gelatin Composite Films)

  • 백송이;김혜리;송경빈
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.394-399
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    • 2017
  • 플라스틱 포장 폐기물로 인한 환경오염을 해결하기 위한 대안으로 생분해성 필름이 많이 연구되어 왔다. 본 연구에서는 우럭 껍질 젤라틴(RFG)과 nano-clay(Cloisite $Na^+$, 10A)의 복합필름의 특성에 관하여 연구하였다. 우럭 껍질로부터 젤라틴을 추출하여 sorbitol을 가소제로서 첨가한 단백질 필름을 제조하였고, 제조된 RFG 필름의 tensile strength(TS), water vapor permeability(WVP), water solubility(WS)는 각각 15.0 MPa, $2.70{\times}10^{-9}g\;m/m^2\;s\;Pa$, 53.8%였다. RFG에 nano-clay를 첨가한 복합필름은 TS가 증가하고 WVP와 WS는 감소하였다. XRD 분석과 SEM 측정 결과를 통하여 RFG/nano-clay 복합필름 내부에 박리형 구조를 형성함을 확인할 수 있었다. 결론적으로 본 연구 결과 RFG/nano-clay 복합필름은 생분해성 포장재로 적용될 수 있음을 시사한다.

중이염 치료용 암피실린-폴리락트산 필름의 약물방출조건 (Controlled Drug Delivery of Ampicillin-Poly(L-lactic acid) Films for the Treatment of Otitis Media)

  • 나성범;정서영;박기동;전성균;구현철;양승은;지웅길
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제24권1호
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    • pp.41-48
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    • 1994
  • A new local drug delivery device to treat otitis media (OM) has been developed. This device consists of a biodegradable poly(L-lactic acid) (PLLA) film containing antibiotic (ampicillin, AMP), which can be placed into the middle ear cavity and release the therapeutic concentration of AMP for prolonged period. Biodegradable films containing AMP (10 w/w%) were prepared by solution casting method using a suspension of the drug in a $PLLA/CH_{2}Cl_{2}$ solution (molecular weight of PLLA, 100,000 (100 K) and 300,000 (300 K), respectively). PLLA-AMP films were characterized by FTIR, DSC, and SEM. In vitro release of AMP from AMP-PLLA films were examined. The release pattern of AMP from AMP-PLLA films remained consistent from 1 day to 14 days, and the release rates of AMP from AMP-100K-PLLA film and AMP-300K-PLLA film were $0.7384\;{\mu}g/ml/day$, $0.4107\;{\mu}g/ml/day$, respectively.

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항균, 신선도 기능을 부여한 투명 산화생분해 필름 개발 (Development of Thin, Transparent Oxo-Biodegradable Film with Antibacterial and Freshness Agent)

  • 최성욱;이근우;유지예;유영선
    • 한국포장학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.133-141
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    • 2017
  • 본 논문에서는 신선도 유지 기능을 부여한 새로운 형태의 산화생분해성 필름 개발에 관하여 서술하였다. 생분해 촉매제로 유기 금속염, 유기산, 불포화 지방산등을 함유한 산화생분해성 및 항균신선도기능을 부여한 M/B를 각각 제조한 후, 이를 플라스틱 레진에 첨가하여 항균 및 신선도 기능의 산화생분해 복합필름(AOB film)을 제작하였다. 제조된 항균신선도 A M/B의 항균력 시험은 진탕 플라스크 방법을 사용하여 농도별 시험을 실시하였다. A MB 5% 첨가한 AOB 필름은 별도로 필름 밀착법을 통해 제조하여 실험한 결과, 필름의 항균작용이 매우 우수함을 확인할 수 있었다. 자두를 대상으로 한 신선도 유지기능 평가 결과, A M/B 5% 첨가한 AOB 필름이 대조군 필름에 비하여 신선도 유지 효과가 우수하였다. 또한 산화생분해성을 평가하기 위하여, UV 340 nm로 처리한 필름의 인장강도 및 신장율을 측정한 결과, AOB 필름의 물성 감소율이 우수하였으며, 이는 산화생분해 특성을 갖는 것을 의미한다. 결론적으로 항균 및 신선도 기능의 산화생분해성(AOB) 복합필름은 식품 유통과정에서 발생할 수 있는 식품의 부패를 방지하는 측면에서 긍정적인 효과를 가져올 수 있을 것으로 판단되어진다.