지칭개, 띠, 박주가리, 큰부들 잡초종자섬유의 물리화학적 특성 (Chemical and Physical Characteristics of Four Weed Seed Fibers (Hemistepta lyrata, Imperata cylindrica var. koenigii, Metaplexis japonica and Typha latifolia))

서지정보

· 발행기관 : 한국잔디학회
· 수록지 정보 : Weed & Turfgrass Science / 3권 / 4호 / 253 ~ 261페이지
· 저자명 : 윤아라, 이민우, 김슬기, 김진석

초록

본 연구는 지칭개, 박주가리, 큰부들, 띠 종자섬유에 대한 간단한 화학적, 물리적 특성을 파악하고 이의 활용가능성 여부를 알아보기 위해 수행되었다. Holocellulose 함량은 건조중의 74-88.5%로서 박주가리 종자섬유가 가장 높았고 전체적으로 큰부들 줄기의 것(59.5%)보다 높은 경향이었다. 그러나 holocellulose에 대한 alpha-cellulose의 비율은45-48%로서 종자섬유간 서로 비슷하였다. 리그닌 함량은17.0% (띠)-24.0% (박주가리), 회분은 0.22% (박주가리)-4.2%(띠), 열수추출물은 2.2% (지칭개)-7.8% (띠), 유기용매 추출물은 0.4% (띠)-6.3% (부들) 함량을 나타내었다. Crystallinityindex (CI) 분석에 있어서는 무처리 종자섬유의 경우 지칭개와 박주가리가 약 65%로서 높았고, 띠와 큰부들은 약54%로서 상대적으로 낮았다. 그러나 화학처리후 얻어진EDA 섬유간의 CI는 박주가리가 71.8%로서 가장 높았고 미소한 차이이지만 큰부들과 지칭개는 보다 낮아 각각 69.3%,67.2%를 나타내었다. 한편 열분해 특성은 전형적인lignocellulose계 패턴을 보였는데 무처리 종자섬유의 경우, 가장 높은 분해율을 나타낸 온도는(%/oC) 박주가리, 큰부들, 지칭개, 띠에서 각각, 312oC, 321.8oC, 331.5oC, 341.6oC로서 박주가리가 가장 낮고, 띠에서 가장 높은 편이었다. 그런데 EDA 섬유의 경우는, 지칭개, 큰부들, 박주가리, 띠에서 각각 327oC, 327oC, 341.1oC, 360.0oC로서 띠가 가장높은 편이었다. 이상의 결과들은 종합해 볼 때, 본실험의 종자섬유는 그 자체로 직접 이용할 수 있을 정도의 화학적, 물리적 특징을 가졌으나 일련의 화학처리를 하면 보다 우수한 품질의 섬유를 확보할 수 있으며, 이들은 여러 용도의천연섬유 자원으로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

영어초록

In this study, we investigated several chemical and physical characteristics of 4 weed seed fibers; Hemistepta lyrata (HEMLY), Imperata cylindrica var. koenigii (IMPCK),Metaplexis japonica (METJA) and Typha latifolia (TYPLA). In chemical composition, there were 74 (TYPLA)-88.5% (METJA) of holocellulose, 17 (IMPCK)-24% (METJA) of lignin, 0.22 (METJA)-4.2% (IMPCK) of ash, 2.2 (HEMLY)-7.8% (IMPCK) of hot water extractives and 0.4 (IMPCK)-6.3% (TYPLA) of solvent extractives. Alpha-cellulose proportion to holocellulose was similar among weed seed fibers as 45-48%. The crystallinity index (CI) of raw seed fibers was 53.2 (TYPLA)-65.9% (HEMLY). However, CI of the chemical treated fibers (EDA fibers) was a little increased and showed 61.1 (IMPCK)-71.8% (METJA). The maximum thermal decomposition temperature (MTDT) of the raw seed fibers were 312, 321.8, 331.5 and 341.6oC in METJA, TYPLA, HEMLY and IMPCK, respectively. But the MTDT of the EDA fibers were 327, 327, 341.7 and 360.0oC in HEMLY, TYPLA, METJA and IMPCK, respectively. Taken together, they showed a similar or better characteristics compared to the reported or commercial natural fiber resourses. Accordingly, they seem to be practically applicable as renewable resources for a new natural fibers.

참고자료

· 없음