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Oxidation Stability of Leather |
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- Reference: EURACHEM GUIDELINES
- Tested with VELP Scientifica OXITEST Oxidation Stability Reactor
(Code F30900248) |
| OXITEST 를 이용하여 가죽에 방부 처리를 한 결과, 아무 처리도 하지 않은 샘플에 비해 산화안정성이 약 30배만큼 개선됨을 확인하였다. |
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Introduction
가죽의 제조는 원피를 염장, 수적, 탈회, 연화, 유제, 염색, 건조의 과정으로 진행되며, 각 과정을 거쳐 약 3주 정도의 기간동안 부드럽고 윤기있는 가죽으로 거듭난다.
가죽에는 소량의 지방이 함유되어 있는데, 이러한 지방이 산패되면 가죽이 찢어지고, 털이 변/퇴색되며, 털 끝부위가 끊어지기 때문에 가죽의 지방 산화 반응은
제품의 품질에 있어서 매우 중요하게 확인되어야 한다.
지방의 산화 반응은 고온, 고압, 산소, 빛, 효소, 미량금속 등에 의해 촉진된다. 이러한 산화 반응이 시작할 때까지의 시간을 IP (Induction period) 이라고 하며,
이 시간이 길수록 산화가 더디므로 품질이 우수하고 수명이 긴 제품이라고 할 수 있다. 가죽의 IP 값을 측정하기 위해서는 일반적으로 6개월에서 수년이 걸리지만,
OXITEST 를 사용하면 고온과 고압의 산소 (110 ℃, 8 bar) 2가지 조건으로 산화 반응을 효과적으로 가속화하여 짧은 시간 내에 IP 값을 확인할 수 있다.
또한, 별도의 지방 추출 (lipid extraction) 과정 없이 시료를 그대로 사용하므로 제품 내 미세 구조 및 조성을 유지한 채로 분석하여 신뢰성이 높은 결과를 얻을 수 있다.
가죽에 산화방지제 처리를 하면 지방의 산화 반응이 지연되어 품질이 좋은 제품을 생산할 수 있다. 이 실험에서는 OXITEST 를 이용하여 가죽에 산화방지제를 처리했을 때 나타나는 효과를 확인하였다.
분석 방법
샘플 : - Leather 1 (아무 처리도 하지 않은 가죽)
- Leather 2 (산화방지제 처리 가죽)
① 가죽을 5 x 5 mm 사이즈로 자른 후 4개의 titanium 재질 sample holder 에 각각 10 g 씩 넣는다.
② 각 reaction chamber 에 ① 의 sample holder 를 1개씩 넣는다.
③ OXISoft 소프트웨어를 사용하여 다음과 같이 조건을 설정한다.
- temperature : 80 ℃
- oxygen pressure : 6 bar
④ O-ring 에 silicon grease 를 바르고, 잘 위치시킨다.
⑤ 설정 온도에 이르면, 커버의 discharge valve 를 닫고 고압의 산소를 천천히 주입한다.
⑥ 조건이 안정화되면 장비가 자동으로 분석을 시작하고, chamber 내에 발생한 압력 변화가
실시간으로 기록된다.
⑦ OXISoftTM 소프트웨어는 샘플의 IP 값을 자동으로 계산한다.
분석 결과
각 샘플을 2회 반복 실험했고, 그 결과는 다음과 같이 IP 값이 자동으로 계산되었다.
다음은 위 data 를 OXISoft 소프트웨어의 Repeatability Test 기능을 사용하여 평균, 표준편차,
상대표준편차 값을 분석한 결과이며, 특히 상대표준편차 값이 0.2% 로 재현성을 있는 결과임을 확인하였다.
다음은 위 data 를 OXISoft 소프트웨어의 fomulas comparision 기능을 사용하여 분석한 결과이다.
Conclusion
- Leather 1 샘플의 IP 는 49 min 이고, 산화방지제를 첨가한 leather 2 샘플의 IP 는
24시간 30분으로 상당히 증가하였다.
- 이는 가죽에 산화방지제를 첨가했을 때 산화안정성이 약 30배 향상하는 효과가 있음을
의미한다.
OXITEST 장점
- 샘플을 전처리 (lipid extraction) 할 필요가 없어 원재료 내에서 다른 성분과의 상호작용 및
품질을 유지한 채 측정하여 결과의 오차가 적다.
- Titanium 재질의 sample holder 는 반영구적으로 사용이 가능하다.
- 산화 반응을 2가지 factor (고온, 고압산소) 로 가속화하여 기존 측정 방식에 비해 분석 시간을
획기적으로 단축하였다.
- 특히, 제품간 IP 값을 비교하여 품질관리는 물론, 공정 개선, 제품 조성의 최적화, 제품 개발
업무를 쉽고, 전문적으로 수행할 수 있다.
- OXISoftTM 의 6가지 분석 tool을 사용하여 R&D, 품질관리가 용이하다.
① Repeatability test
② Freshness test
③ Formula comparison
④ Packing comparison
⑤ IP during ageing
⑥ Estimated shelf life
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