폐캡슐에서 회수된 젤라틴을 이용한 접착제 원료로의 재활용 타당성 평가
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2016
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학술저널
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155-155(1쪽)
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캡슐(Capsule)은 콜라겐(Collagen)을 뜨거운 물로 처리하면 얻어지는 유도 단백질의 일종인 젤라틴(Gelatin)으로 만들어 진다. 캡슐의 주요 제조공정은 Dipping, Tab Density 측정공정, Com-mixer 공정, 고속교반 공정, 유동층 조립 공정, 건조공정 나눌 수 있다.
이러한 공정 속에서 제약회사의 경우 평균 1.25%의 비율로 불량이 발생하며, 중견 회사들의 경우 최대 2.5%까지 올라가는 경우도 있다. 이는 캡슐의 수분 함량으로 인한 경우가 대부분으로 수분함량이 16.0% 이상의 경우 캡슐 변형 및 Sticky가 발생되기 쉬운 상태가 되며 12.5% 이하일 경우 캡슐이 수축되고 해지기 쉬운 상태가 된다. 따라서 12.5~16.0%의 경우 가장 안정적인 상태라 할 수 있다. 본 실험의 S제약사 기준으로 매일 260kg/day의 폐캡슐이 발생하며, 이는 폐기물 처리비용을 들여 수거 업자에게 전달된다. 결국 수거된 폐캡슐은 매립 및 연소과정으로 사라진다.
그러나 매립 또는 소각을 실시할 경우, 젤라틴 및 충진물 혹은 색소제 등이 함유되어 있기 때문에 2차 오염을 야기시킬 수 있다. 또한, 캡슐의 원료인 젤라틴과 같은 유기성 물질은 95% 이상을 대부분 수입에 의존하고 있다.
따라서 본 연구는 폐캡슐의 원료인 젤라틴을 회수하여 접착제 원료로 사용할 수 있는 방법을 연구하였고, 회수된 젤라틴의 적합성을 정확하게 분석하고자 분자량크기분포 및 NMR 분석을 실시하였다.
그 결과 60,000, 80,000 Dalton에서 80% 이상을 차지하여 접착제 제조업체의 요구사항인 70%의 값보다 높게 측정이 되었으며, NMR 분석의 경우 고분자량인 aromatic carbon 영역(53.8%)이 aliphatic carbon 영역 (8.0%)보다 매우 높게 나타나 분자량 크기분포가 높다는 것을 간접적으로 확인할 수 있는 결과였다.
기존 접착제 제조공정에서 사용되는 주원료는 무기계 화합물로 아크릴계를 주로 사용하기 때문에 VOC를 비롯한 다양한 유해성 물질들이 발생하여 인체에 악영향을 주는 경우가 많았다. 본 과제를 통해 정제된 젤라틴으로 대체될 경우 상대적으로 유해성이 낮은 유기계 화합물로 환경친화적인 접착제가 제조되기 때문에 고품위 접착제라 판단이 되며, 또한 자원을 회수하여 재사용되기 때문에 경제적인 효과도 기대할 수 있다.
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