Mechanical properties of carrageenan-based biopolymer films

카라기난 생고분자 필름의 기계적 물성에 관한 연구

Tensile strength (TS) of ${\kappa}-carrageenan$ films without salt was 22-32 MPa and was the highest among ${\kappa},\;{\lambda}\;and\;{\iota}-carrageenan$ films. ${\kappa}-carrageenan$ films had high mechanical barrier properties as they are compared with TS of polyethylene films which are 13-28 MPa. TS of ${\iota}-carrageenan$ films without salt was 5-9 MPa and was the lowest among the films. Mechanical properties (TS and elongation) were affected by the concentration of plasticizers. Especially, elongation of ${\kappa}-carrageenan\;and\;{\iota}-carrageenan$ drastically increased as the concentration of plasticizer increased. Mechanical properties (TS and elongation) were greatly affected by various concentration and kind of salts. TS of Film-A (0.375 g plasticizer/g carrageenan) of ${\kappa}-carrageenan$ films which contains 0.1% (w/w) potassium chloride increased to 45 MPa which was the highest among the TS of biopolymer films which have been developed.

염을 포함하고 있지 않은 카라기난 필름의 강도는 ${\kappa}$-카라기난 > ${\lambda}$-카라기난 > ${\iota}$-카라기난 순서로 나타났으며 ${\kappa}$-카라기난의 경우 인장강도는 22-32MPa로 기존의 플라스틱 필름인 폴리에틸렌(Polyethylene)필름의 인장강도(13-28MPa)와 견주어 볼 때 매우 높은 인장강도의 값을 갖고 있었으며 ${\iota}$-카라기난의 인장강도는 5-9MPa로 가장 낮은 인장강도를 나타내었다. 모든 카라기난 필름의 기계적 물성(인장강도와 늘어남)은 가연제의 농도에 영향을 받는 것으로 나타났으며 특히 ${\kappa}$-카라기난과 ${\iota}$-카라기난의 늘어남(%)은 가연제의 농도변화에 의해서 크게 증가하는 것으로 나타났다. 또한 카라기난 필름의 기계적 물성은 염의 종류와 농도에 의해 크게 영향을 받는 것으로 나타났으며, ${\kappa}$-카라기난 필름 중 Film-A (0.375 g plasticizer/g carrageenan)의 경우 0.1%(w/w) 칼륨염이 첨가되었을 때 인장강도가 45MPa 정도로 크게 증가되는 것으로 나타났으며 이 값은 기존의 개발된 생고분자 필름의 기계적 물성 중에서 가장 높은 값이다.