• Title/Summary/Keyword: 노화표면

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ESCA를 이용한 노화된 종이의 표면 변화 특성 관찰

  • 양봉숙;김형진;조병묵;오정수
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.139-139
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    • 2000
  • 종이는 제조 후 시간의 경과에 따라 노화가 야기되기 시작하며 이에 수반되는 현상으로서 종이의 기계적 강도 손실 및 종이의 색 변화를 들 수 있다. 종이의 노화 현상은 주로 빛, 열, 대기 오염물질, 미생물, 곤충 및 화학약품 등의 외부 인자들에 의해 종이 내에서의 가수 분해 또는 산화작용을 발생시키며 이는 종이의 폭넓은 이용올 제한하는 중요한 원인이 되고 있다. 종이의 노화기작은 주로 산 가수분해 및 산화작용 그리고 가교결합 둥으로 해석되고 있다. 이는 종이의 주 구성요소인 셀룰로오스의 수산기가 반웅하여 카르보닐기를 형성하면 서 저분자화 되거나 산소에 의해 산화되면서 저분자화 되어 종이의 강도적 손실이 일어난다 고 보고되고 있으며 종이의 황색화(Yellowing) 현상은 주원인이 종이에 잔존하고 있는 리그 년이 빛과 열에 의해 반응하여 산화됨으로써 야기된다고 설명되고 있다. 즉, 열이나 자외선 및 가시광션의 조사로 인한 셀룰로오스 및 기타 종이 구성물의 산화에 의해 종이가 퇴색되 거나 강도가 저하되는 현상이 일어나게 된다. 특히 이러한 노화 거동은 상온의 경우에서는 펄프와 종이의 황색화가 천천히 일어나지만 옹도가 점차 올라갈수록 그 속도는 빨라진다. 종이가 노화되면서 일어나는 산화반용은 주로 대기 중의 산소와 접촉하기 쉬운 표변에서부 터 발생하기 쉽다. 열처리를 통해 표면에서의 산화 작용은 촉진되고 종이의 구성원소의 결 합에 화학적 변화가 야기된다. 이를 분석하기 위해서 모든 원소가 독특한 결합에너지를 가 지고 있다는 것에 착안 시료 표면에 특정 x-선 및 전자빔을 입사하여 방출하는 광전자의 에너지를 측정함으로써 시료 표면의 조성 및 화학적인 결합상태를 알 수 있는 ESCA ( (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)를 이용하였다 .. ESCA는 주로 표면 원소의 규 명 및 정량분석과 화학결합 상태의 정성, 정량 분석, 깊이에 따른 원소의 농도 분포 분석, 고분자화합물의 특성 조사, 표면 원소의 화학결합에 따른 전자상태 연구 둥에 활용되 고 있 다. 즉, 종이가 노화되면서 원소들 사이에 변화되는 결합을 이러한 에너지 분석에 의해 원소 정성분석 또는 정량분석을 하고자 하였으며, 이를 분석하여 열처리 시 종이 표면에서 일어 나는 변화를 구명하고자 하였다. 이에 따라 본 연구에서는 종이의 노화를 가속화시키는 빛, 대기오염물질, 및 기타 다른 인 자들은 배제하고 열 만을 가해 노화의 진행속도를 높인 후, 노화 진행 시 종이 표변에 일어 나는 산화작용 및 가수분해를 표면 분석 장치인 ESCA를 이용하여 종이의 주 구성원소인 탄소와 산소가 열처리 시 변하는 에너지를 측정하였다. 또한 카르복실기 정량과 종이의 pH 측정 및 X -ray Diffractometer를 이용하여 결정화도를 측정하였다. 본 연구의 결과, 시간의 경과에 따라서 탄소의 결합에너지는 분포가 C-H에서 COO-, 또는 C=O로 달라짐으로써 종 이가 산화되고 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 이 결합에너지 분포의 변화가 펄프의 종류 에 따라서 다르게 이동함으로써 제조된 시트의 표면 산화반응이 서로 다르게 일어나고 있음 을 알 수 있었으며, 이는 사용한 펄프의 화학 조성분의 차이에 기인한 것이라 사료된다.

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Treatment of Whitening of a Car TPE Component (자동차용 TPE 부품의 백화 처리)

  • Choi, Sung-Seen;Chung, Hye-Seung;Joo, Yong-Tae;Min, Byung-Kwon;Lee, Seong-Hoon
    • Elastomers and Composites
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    • v.45 no.2
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    • pp.94-99
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    • 2010
  • 340 nm UV radiation of $2500\;kJ/m^2$ irradiated a thermoplastic elastomer (TPE) specimen used for interior and exterior materials of a car. After the UV irradiation, the black sample surface was changed to gray. Materials on the aged sample were collected and analyzed using GC/MS, but significant materials were not found. Lots of small cracks were found on the aged specimen surface. Whitening phenomenon of the aged sample disappeared by brushing or searing with a fire on the aged surface. After brushing or searing with a fire, small cracks on the surface vanished. Samples before and after the aging, and the treated samples with brush or fire were analyzed using image analyzer, SEM, EDX, and ATR and the results were compared. The vanished whitening phenomenon by brushing or searing was explained with filling the small cracks by polypropylene of TPE.

Aging Characteristics of Carbon Fiber/Epoxy Composite Ring Specimen (탄소섬유/에폭시 복합재 링 시편의 노화 특성 평가)

  • Yoon, Sung-Ho;Oh, Jin-Oh
    • Composites Research
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    • v.22 no.6
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    • pp.39-44
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    • 2009
  • The effect of exposure times on the aging characteristics of carbon fiber/epoxy composite ring specimen was evaluated using an accelerating aging tester. Combined exposure conditions, such as temperature, moisture, and ultraviolet, were applied up to 3000 hours. Tensile properties and flexural properties including the effect of curvature were evaluated on the specimens subject to various exposure times through a material testing system. Their aging surfaces were observed through a scanning electron microscope. According to the results, tensile modulus was little affected by the exposure times. However, tensile strength, at the early stage of the exposure times, increased due to physical aging and curing reaction, but tensile strength slightly decreased due to degradation as the exposure times increased. The flexural modulus and flexural strength increased at the early stage of the exposure times, but slightly decreased as the exposure times increased. Aging surfaces of the specimens examined using the scanning electron microscope revealed a different morphology in various exposure times and provided useful information for identifying the degradation in mechanical properties of the composite subject to various exposure times.

Influence of Wax Molecular Weights on Wax Migration and Evaporation of Rubber Vulcanizates at Room Temperature (상온 노화 후 고무가황물에서 왁스의 이동과 증발에 미치는 왁스의 분자량 분포)

  • Im, Song-Hee;Choi, Sung-Seen
    • Elastomers and Composites
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    • v.44 no.4
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    • pp.397-400
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    • 2009
  • Ozone caused the crack on the surface of a rubber article by oxidation of double bond at room temperature. Wax migrates to the surface of a rubber article and makes a physical barrier to prevent process of ozonation. We investigated change of molecular weight distribution of waxes in unfilled NR, SBR, and BR vulcanizates before and after aging at room temperature for 6 months. Migration and evaporation behaviors of wax in a rubber article at ambient conditions help understand a role of wax as an antidegradant and appearance contamination of a rubber article. The relative intensity distribution of n-alkanes of the NR specimen after the aging was shifted to higher molecular weight compared with the relative intensity distribution before the aging, while those of the SBR specimen before and after the aging did not show a big difference.

Establishment of Hygrothermal Aging Mechanism via Thermal Analysis and Extraction of Reaction Kinetics of Ti Metal-based Pyrotechnic Materials (티타늄 금속 기반의 파이로테크닉 물질에 대한 열분석 및 반응특성 추출을 통한 열·수분 노화 메커니즘 구축)

  • Oh, Juyoung;Yoh, Jai-ick
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.49 no.9
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    • pp.759-769
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    • 2021
  • For aerospace propulsion systems, Titanium Hydride Potassium Perchlorate (THPP) is a material commonly used as a pyrotechnic initiator that generates gas when energy is supplied or as a supplement charge for NASA standard initiator (NSI). However, when the energetic materials are stored for a long time, it faces the problem of 'aging'. In this study, changes in thermodynamic properties of THPP aged under various humidity environments were identified through thermal analysis and surface analysis. First, a considerable amount of cracks on the surface of the oxidant was found in the aged THPPs. Particularly, when the humidity level increased, the number and length of the cracks rapidly increased. Also, the deterioration of Viton was found only in the thermally aged sample whereas the oxidation of the fuel was more pronounced in the hygrothermally aged samples. The extracted kinetic parameters of THPP on the reaction progress vary greatly by the humidity level, indicating that moisture significantly changes the performance and combustion reaction of THPP, which may eventually result in a reduced lifespan.

Anti-aging in Cosmetics (화장품과 피부노화)

  • 강학희
    • Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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    • v.23 no.1
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    • pp.57-74
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    • 1997
  • 나이, 자외선 등 내외적인 여러 가지 스트레스에 의해 일어나는 피부노화 현상은 피부두께의 변화오 함께 세포수 감소 및 피부 신진대사 저하, 생체결합수 손실을 비롯하여 콜라겐, 엘라스틴 등을 세포간물질 감소로 인해 피부속이 바람 빠진 공처럼 함몰되고 골이 생겨 결국 주름지고 거칠은 피부표면의 형태로 나타난다. 피부 노화 현상에 대한 여러 가지 기능적, 구조적 변화를 살피고 피부노화를 억제하기 위한 화장품의 역할과 연구 동향을 살펴 본다.

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Surface and Electrical Properties on EPDM/Silicone Composite Insulator (EPDM/Silicone 복합 절연체의 표면특성과 전기적 특성)

  • Shim, Dae-Sup;Park, Sung-Gyun;Kim, Bum-Jin
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2001.05c
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    • pp.92-95
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    • 2001
  • 고분자 복합체 절연재료는 porcelain 이나 glass 같은 세라믹 소재의 재료와 비교하여 옥외사용 시간의 관점에서 더 뛰어난 특정을 발휘한다. 그러나 노화되었을 때, 이들 옥외용 절연재료의 성질은 발수성이나 흡수성등과 같은 절연재료의 표면특성에 의해 변화한다. 이러한 표면특성의 변화는 누설전류에 의한 트래킹 (tracking), 침식 (erosion) 및 섬락현상(flashover) 등의 유전체 파괴에 이르게 한다. 본 연구에서는 고분자 복합체 절연재료로 널리 이용되고 있는 EPDM의 발수특성을 향상시키기 위해 기존에 이용되던 무기물 첨가제인 alumina hydrate(ATH)이외에 발수성이 뛰어난 실리콘 고무를 상용화제를 이용하여 블렌드하고, 각종 유기 첨가제 및 무기물 보강제를 이용하여 EPDM/Silicone 복합체를 제조하였다. EPDM/Silicone 복합체의 인장강도 및 유전강도는 실리콘의 함량이 증가할수록 낮아졌으며, 촉진 노화시험을 실시한 결과 $120^{\circ}C$까지 인장강도 및 신율을 유지하였다. 유전강도의 측정결과 복합체의 접촉각과 표면에너지 측정결과 Silicone 고무의 함량이 증가할수록 접촉각은 증가하고, 표면에너지는 낮아졌다. 경사평판법에의한 내트래킹성 측정결과 실리콘 함량이 증가할수록 내트래킹성은 우수하였으며, 실리콘 함량이 30%인 복합체에서는 트래킹 및 침식이 진행되지 않았다.

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Surface Composition Change of UV/Ozone Modified Polypropylene (UV/오존에 의해 개질된 폴리프로필렌의 표면 조성 변화)

  • Kim, J.I.;Ryu, S.H.
    • Elastomers and Composites
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    • v.37 no.1
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    • pp.49-56
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    • 2002
  • Polypropylene is oxidized with UV/ozone as a function of UV treatment time and ozone flow rate and its surface characteristics are investigated using contart angle measurements and XPS. The aging behavior of oxidized surface is investigated under air, water and ethylene glycol as the aging media. Adhesion strength is also investigated using a lap shear test. Polar surface energy increases with increasing UV/ozone treatment time as well as ozone flow rate. No polar surface energy change is observed under water aging, while under air aging it decreases significantly within 2-3 days and reaches the close value as that of the untreated PP. Adhesion strength increases with increasing UV/ozone treatment time as well as ozone flow rate.