바이오산업의 발전으로 의약품, 식품 등의 생산 과정의 분리/정제 공정에 사용되어 왔던 기존의 컬럼 크로마토그 래피를 대체하여 더 높은 처리효율을 갖는 막 크로마토그래피가 부상하고 있다. 본 연구에서는 서로 다른 기공 크기의 두 가 지 상용 셀룰로오스 아세테이트(Cellulose acetate, CA) 분리막을 탈아세틸화 과정을 통해, 리간드의 개질이 용이한 다공성 재 생 셀룰로오스 지지체를(Regenerated cellulose, RC) 제조하였다. 음이온 교환능을 부여하고자 grafting을 수행하였으며, 구체 적으로는 UV 중합법을 통해 4차 암모늄을 포함하는 음이온 교환 리간드(MAPTAC)를 부착하여 음이온 교환용 흡착막을 제 조하였다. 단백질 흡착 용량은 정적 흡착 용량(Static binding capacity, SBC)시험을 통해 총 단백질 흡착 용량을 측정했고, 동 적 흡착 용량(Dynamic binding capacity, DBC)을 측정하여 상용막과 비교 평가하였다. 성능 평가 결과 단백질 흡착량은 넓은 표면적에 의해 리간드 밀도가 높은, 기공 크기가 작은 순서로 높게 측정되었고, 상용 CA분리막을 탈아세틸화하고 리간드를 부착시킨 분리막(RC 0.8 + MAPTAC 43.69 mg/ml, RC 3.0 + MAPTAC 36.33 mg/ml)이 상용 막 크로마토그래피 제품(28.38 mg/ml) 대비 높은 흡착 용량을 보였다.

This study investigates the physicochemical and sensory properties of the soy-based patties using κ-carrageenan (CG) and methyl-cellulose (MC) as binders. Soy-based patties were prepared using 0%-2% of κ-carrageenan and methyl-cellulose in proportion, and the quality change of soy-based patties was measured by storing them at 4oC for 4 weeks. During the storage periods, the water holding capacity of ‘MC 1.5%+CG 0.5%’ showed high values. As the MC content increased, the weight loss and cooking loss tended to decrease, and both values increased significantly during the storage period. As the MC content increased, the lightness and redness tended to decreased. The hardness and chewiness of soy-based patties tended to increase as the MC content increased. During the storage period, the total aerobic bacteria and the coliforms tended to increase. The VBN content was showed 14.6-17.5 mg%/100g in first week, since then, the VBN content has continued to increase. As a result of sensory evaluation, the springiness, taste and overall acceptability of soy-based patties with ‘MC 1.5%+CG 0.5%’ and ‘MC 2.0%’ showed the highest value.

In this study, cellulose nanoplates (CNPs) were fabricated using cellulose nanocrystals obtained from commercial microcrystalline cellulose (MCC). Their pyrolysis behavior and the characteristics of the product carbonaceous materials were investigated. CNPs showed a relatively high char yield when compared with MCC due to sulfate functional groups introduced during the manufacturing process. In addition, pyrolyzed CNPs (CCNPs) showed more effective chemical activation behavior compared with MCC-induced carbonaceous materials. The activated CCNPs exhibited a microporous carbon structure with a high surface area of 1310.6 m2/g and numerous oxygen heteroatoms. The results of this study show the effects of morphology and the surface properties of cellulose-based nanomaterials on pyrolysis and the activation process.

Cellulose fibers were stabilized by treatment with an electron-beam (E-beam). The properties of the stabilized fibers were analyzed by scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and thermogravimetric analysis. The E-beam-stabilized cellulose fibers were carbonized in N2 gas at 800°C for 1 h, and their carbonization yields were measured. The structure of the cellulose fibers was determined to have changed to hemicellulose and cross-linked cellulose as a result of the E-beam stabilization. The hemicellulose decreased the initial decomposition temperature, and the cross-linked bonds increased the carbonization yield of the cellulose fibers. Increasing the absorbed E-beam dose to 1500 kGy increased the carbonization yield of the cellulose-based carbon fiber by 27.5% upon exposure compared to untreated cellulose fibers.

The present work reports a systematic study of using carboxymethylated cellulose (CMC) as water-bornebinder to produce Li4Ti5O12-based anodes for manufacture of high rate performance lithium ion batteries. When theLTO-to-CB-to-CMC mass ratio is carefully optimized to be 8:1:0.57, the special capacity of the resulting electrodes is144 mAh·g−1 at 10 C and their capacity retention was 97.7% after 1000 cycles at 1C and 98.5% after 500 cycles at5C, respectively. This rate performance is comparable or even better than that of the electrolytes produced using con-ventional, organic, polyvinylidene fluoride binder.

This study fabricated low thermal conductive polyacrylonitrile (PAN)-based carbon fibers containing cellulose particles while maintaining their mechanical properties. The high thermal conductivity of carbon fibers limits their application as a high temperature insulator in various systems such as an insulator for propulsion parts in aerospace or missile systems. By controlling process parameters such as the heat treatment temperature of the cellulose particles and the amount of cellulose added, the thermal and mechanical properties of the PANbased carbon fibers were investigated. The results show that it is possible to manufacture composite carbon fibers with low thermal conductivity. That is, thermal conductivities were reduced by the cellulose particles in the PAN based carbon fibers while at the same time, the tensile strength loss was minimized, and the tensile modulus increased.

셀룰로오스 에테르의 분자량, 첨가량, 치환도 및 치환체 종류, 물 양이 쌀면의 조리특성에 주는 영향을 살펴보기 위해 자외선 가시광선 분광분석기를 이용하여 조리 후 쌀면 국물 탁도 를 측정하고 유변물성 측정기를 이용하여 쌀면의 압축강도를 측정하였다. HPMC의 분자량 및 물 양이 증가할수록 국물의 탁도가 감소하여 조리 시 쌀면의 형태안정성이 향상되었고, 셀룰로오스 에테르 첨가량, 치환체 종류, 치환도에 따라 탁도 값이 변화하여, 이들 인자 모두가 쌀면의 형태안정성에 영향을 준다는 것을 확인하였다. 또한, 이들 인자를 효과적으로 조절할 경우, 밀면을 조리한 국물의 탁도보다 낮은 탁도값이 얻어져 셀룰로오스 에테르의 첨가에 따라 조리 시 쌀면의 형태안정성이 크게 향상됨을 확인하였다. 유변물성 측정기를 이용한 쌀면의 압축특성 측정은 조리시간에 따른 쌀면의 호화정도 및 변화하는 조직감을 살펴보는 데 효과적이였으며, 물 양 및 셀룰로오스 에테르의 분자량이 다른 인자들에 비하여 조리시간 별 쌀면의 호화특성 및 조직감에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.

As a renewable nanomaterial, cellulose nanocrystal (CNC) isolated from wood grants excellent mechanical properties in developing high performance nanocomposites. This study was undertaken to compare the reinforcing efficiency of two different CNCs, i.e., cellulose nanowhiskers (CNWs) and cellulose nanofibrils (CNFs) from hardwood bleached kraft pulp (HW-BKP) as reinforcing agent in polyvinyl alcohol (PVA)-based nanocomposite. The CNWs were isolated by sulfuric acid hydrolysis while the CNFs were isolated by 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical (TEMPO)-mediated oxidation. Based on measurements using transmission electron microscopy, the individual CNWs were about 6.96±0.87 nm wide and 178±55 nm long, while CNFs were 7.07±0.99 nm wide. The incorporation of CNWs and CNFs into the PVA matrix at 5% and 1% levels, respectively, resulted in the maximum tensile strength, indicating different efficiencies of these CNCs in the nanocomposites. Therefore, these results suggest a relationship between the reinforcing potential of CNCs and their physical characteristics, such as their morphology, dimensions, and aspect ratio.

바이오가스의 고질화 공정에서는 필수적으로 메탄의 손실이 발생하게 된다. 특히 기체분리막을 이용한 바이오가 고질화는 타 공정에 비해 경제적이라는 장점이 있지만 메탄 손실율이 높은 편이다. 메탄 손실율이 줄이기 위해서는 고선택도의 분리막 모듈이 요구된다. 분리막을 이용한 바이오가스 고질화 공정에서 메탄손실율이 높은 이유는 CO2에 의한 가소화(Plasticization)으로 CH4의 투과도가 증가하기 때문이다. Cellulose계열의 고분자는 CO2 가소화에 대한 영향이 적기 때문에 CA(Cellulose Acetate)를 사용하여 고선택도의 분리막 개발이 가능하다. 따라서, 투과도가 높은 막을 개발하기 위해 도프용액의 농도와 에어갭(Evaporation time)을 변화시키면서, CA의 두께와 기공을 조절하여, 고선택도의 CA 분리막을 제막하였다. 비용매 유도상 분리법(NIPS, nonsolvent induced phase separation)을 이용하여 제막하였다. 실험에 사용된 Eastman사의 CA를 더 이상 정제하지 않고 그대로 사용하였으며, 도프용액은 다성계로 중합체(polymer), 용매(solvent), 비용제(nonsolvent)를 혼합하여 분리막을 방사하였다. CA의 함량이 증가할수록 active layer 층이 두꺼워지므로 분리막의 선택도가 증가하는 경향을 보였다. 하지만, CA함량이 증가할수록 support layer의 다공층이 줄어들게 되고 active layer층이 두꺼워지므로 투과도도 함께 줄어들게 된다. CA 21wt%에서의 메탄의 투과도와 선택도는 1.3 GPU 및 33.0이였으며, CA 25wt%에서의 메탄 투과도와 선택도는 0.1 GPU 및 43.6으로 고선택도 분리막을 제막하였다.