Crystallization of cellulose/NMMO (N-methylmorpholin N-oxide) solutions has been investigated to understand the effects of molecular weight, dope concentration, water content in NMMO and anti-oxidant on the crystallization kinetic of cellulose. From the dynamic crystallization kinetic results, it was verified that crystallization of cellulose in the cellulose/NMMO solution was mainly due to the transcrystallization from the crystallization of NMMO solvent. Consequently, the crystallization rate in the dopes with a higher molecular weight and a higher solution concentration was slower than the dope with a lower molecular weight and lower concentration due to the less formation of NMMO crystallite. The water in NMMO causes the difficulty in the crystallization of NMMO. As a result, the dopes with a higher water content show slow crystallization. It was also found that anti-oxidants for cellulose/NMMO dope acted as the crystallization retarder for cellulose.

셀룰로오스 섬유제조의 용액으로 사용되는 셀룰로오스/N-methylmorpholine Noxide(NMMO) 용액에 있어서 셀룰로오스의 분자량 및 농도, NMMO의 함수율, 그리고 산화방지제가 셀룰로오스 결정화거동에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 셀룰로오스/NMMO 용액의 결정화는 NMMO 결정 형성에 따른 transcrystallization에 의하여 발현됨을 확인하였다. 셀룰로오스의 분자량이 크고, 농도가 높은 용액의 경우 상대적으로 NMMO의 결정형성에 제한을 받고 따라서 같은 조건에서 저분자량 및 저농도 용액에 비하여 셀룰로오스의 결정화 속도는 감소함을 알 수 있었다. 또한 NMMO에 포함하고 있는 수분의 증가는 NMMO 자체의 결정화를 방해하여 셀룰로오스의 결정화 속도를 감소시키는 요인으로 작용함을 알 수 있었다. 사용된 산화방지제는 셀룰로오스 결정화 지연제의 역할을 함을 아울러 확인할 수 있었다.

Keywords: N-methylmorpholine N-oxide; cellulose; transcrystallization; isothermal crystallization; cellulose fiber