• 제목/요약/키워드: 압출공정

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사과박의 펙틴 추출을 위한 압출 공정 모형화 (Modeling of Extrusion for Pectin Extraction from Apple Pomace)

  • 조용진;김종태;김철진;황재관
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.1011-1016
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    • 1999
  • 식물의 세포벽 모형에 근거하여 고온고압의 조건하에서 기계적인 전단웅력을 식물 세포벽에 가할 경우 수용성 다당류를 효과적으로 분리할 수 있다는 가설에 근거하여 사과박으로부터 펙틴을 추출하기 위해 압출처리법을 도입하였다. L/D비가 20: 1인 동방향완전맞물림형 이축압출기를 이용하여 압출기의 축회전수, 원료의 공급률 및 원료의 수분함량을 공정변수로 하고 압출기의 비기계에너지를 시스템의 매개변수로 하여 압출처리에 의한 수용성 다당류의 수율, 평균 분자량 및 galacturonic acid 함량을 분석한 후, 각각의 모형을 개발하였다. 펙틴의 수율과 품질을 동시에 비교해 볼때, 비기계에너지를 증가시키면 펙틴의 수율이 향상되는 것으로 나타났으나, 수율을 향상시키는 압출조건은 품질의 저하를 초래하는 것으로 나타났다. 비기계에너지가 191 kWh/ton인 고강도의 추출조건에서 수율은 20.1%로 나타나 기존의 산처리법에 의한 14.4% 수율보다 월등히 향상된 수율을 얻을 수 있었다. 한편, 비기계에너지가 96 kWh/ton인 저강도의 추출조건에서는 분자량이 240,000인 펙틴을 얻을 수 있어 산처리시 분자량 181,000의 펙틴보다 훨씬 양질의 펙틴을 얻을 수 있었다. 따라서, 목표로 하는 품질의 펙틴을 생산할 수 있으면서 최고의 수율을 얻을 수 있는 압출조건을 설정해야 하며, 이를 위해서 본 연구에서 제시한 펙틴의 수율 및 품질 모형을 이용할 수 있다.

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압출성형 옥수수 전분 매트릭스 내부의 비타민 C 함량에 미치는 압출성형 공정변수와 포장방법의 영향 (Effect of Process Variables and Packaging on Vitamin C Content of Extruded Cornstarch Matrix)

  • 한재윤;김미환;박종환;김석중;박희용;;류기형
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.451-456
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    • 2007
  • 압출성형 공정변수(배럴온도, 수분함량) 및 포장방법과 저장기간에 따른 압출성형 매트릭스 내부 비타민 C 함량변화와 손실속도상수를 분석하였다. 압출성형 매트릭스는 배럴온도(80, 90, 100 및 $110^{\circ}C$)와 수분함량(25, 30%)을 각각 조절하여 제조하였다. 비타민 C 함량은 배럴온도가 $80^{\circ}C$에서 $110^{\circ}C$로 증가할수록 감소하였고 수분함량이 25%에서 30%로 증가할수록 감소하였다. ON 필름진공포장과 LDPE 플라스틱필름포장 모두 배럴온도와 수분함량이 증가할수록 비타민 C는 감소하였고 LDPE 플라스틱필름포장 보다는 ON 필름진공포장의 비타민 C 함량이 높았다. 저장기간이 5주차로 증가함에 따라 비타민 C 함량은 감소하였다. 압출성형 원료가 압출성형 매트릭스보다 비타민 C함량의 차이가 더 큰 것을 볼 수 있었으며 압출성형 매트릭스가 파괴율도 낮았다. ON 필름진공포장과 LDPE 플라스틱필름포장 모두 온도가 증가할수록 손실속도상수는 증가하는 경향을 나타내었고 LDPE 플라스틱필름포장보다 ON 필름진공포장이 손실속도상수가 2배 이상 낮게 나타났으며 온도가 $100^{\circ}C$로 증가할수록 손실속도상수는 2배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 온도가 높을수록 수분함량이 많을수록 비타민 C 함량이 감소하는 것은 균일한 기공의 분포와 셀 벽의 두께 감소에 의한 표면적의 증가 때문에 매트릭스 내부의 비타민 C의 손실속도가 증가한 것으로 판단되었다.

경사부를 갖는 Al 7175 대형 플랜지 단조품의 복합성형공정 개발

  • 이경훈;은일상;이종억;정덕진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1996년도 제6회 학술강연회논문집
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    • pp.219-226
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    • 1996
  • 일반적으로 밀폐 형단조공정에서 약 10,000톤의 성형력이 필요한 직경이 540mm인 플랜지 형태의 알루미늄 7175 합금 단조품을 2,500톤 프레스에서 단조하기 위한 공정연구를 하였다. 장비의 성형력 부족을 극복하기 위하여 업셋단조와 기계가공 및 전방압출을 조합한 복합성형공정을 제안하였으며, 복합공정은 실제재료를 이용한 $\frac{1}{4}$ 축소 모델 실험과 유한 요소 해석으로 그 타당성이 판단되었고, 선정된 프레스에서 실물 크기의 플랜지 단조 가능성을 확인하였다.

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자동차 알루미늄 서스펜션 암 곡률압출공정에 관한 연구 (A Study on The Curvature Extrusion for Automotive Aluminum Suspension Arm)

  • 이상곤;김병민;오개희
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.71-77
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    • 2009
  • In the automotive industry, aluminum is widely used to reduce the vehicle weight. Aluminum curved extruded components are used for the design of frame parts. This study investigates the curvature extrusion process to produce the aluminum curved suspension arm. In the curvature extrusion process, the bending process is simultaneously carried out with the extrusion process. Firstly, porthole extrusion was investigated by using FE analysis to produce aluminum suspension arm. And then the bending process condition was determined to produce the final suspension arm with the required curvature. In this research, the guide roll movement causes the bending of extruded product. The moving distance and velocity of guide roll were controlled to meet the required curvature of suspension arm. Finally, the curved suspension arm was manufactured by the curvature extrusion experiment under the proposed curvature extrusion condition.

구리-타이타늄 이중봉 직접압출의 공정지도 개발 (Development of A Process Map for Extrusion of Cu-Ti Bimetal Bar)

  • 김중식;이용신;심경섭;박훈재
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.499-502
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    • 2005
  • A process map has been developed, which can identify the process conditions for weak mechanical bonding at the contact surface during the direct extrusion of a Cu-Ti bimetal bar. Bonding mechanism between Cu and Ti was assumed as a cold pressure welding. Then, the plastic deformation at the contact zone causes mechanical bonding and a new bonding criterion for pressure welding was developed as a function of the principal stretch ratio and normal pressure at the contact surface by analyzing micro local extrusion at the contact zone. Finite element analyses for extrusion of Cu-Ti bimetal bars were performed for various process conditions. The deformation history at the contact surface was traced and the proposed new bonding criterion was applied to predict whether the mechanical bonding at the Cu-Ti contact surface happens. Finally, a process map for the extrusion of Cu-Ti bimetal bar is suggested.

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단축 압축기에서의 카오스 혼합의 메카니즘과 혼합성능 정량와 (Mechanism and Measure of Chaotic Mixing in a Single-screw Extruder)

  • 권태헌
    • 유변학
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    • 제8권1호
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    • pp.11-29
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    • 1996
  • 스크류 채널 내에 주기적을 배리어를 설치함으로써 단축 스크류 압출 공정에서의 혼합 성능이 높여질수 있음이 S.J. Kim과 T.H. Kwom에 의해 밝혀진 바있다. 그들은 이새 로운 스크류를 통한 혼합이 카오틱하는 점으로부터 이 새로운 스크류를 카오스 스크류라고 명명했다. 우리는 카오스 스크류가 장착된 단축 압출공정에서 역학계 이론과 혼합운동학을 연계하여 연구를 수행하였다. 포인카레 단면을 통한 연구로부터 우리는 배리어의 배열이 islan의 크기에 대단히 밀접하게 관련되어 있음을 발견하였다. 연속적인 쉘 변형은 카오틱 유동에서 유체 요소를 지수 함수 형태로 늘이는 늘임과 접힘으로 이루어진 카오틱 혼합 메 카니즘을보여준다. 유체요소의 국부 늘임은 원리상으로는 계산되어질수 있으나 수치 해석상 의 어려운 점이 있다. 정규 유동에서와 달리 카오틱 유동에서는 입자 추적이 Runge-Kutta 적분중의 시간간격에 대단히 민감하다. 그래서 실제 사용될수 있는 시간 간격에 의해 계산 된 국부 늘임율 및 혼합효율의 정확도가 보장되어지지 않는다. 이러한 점들을 고려하여 우 리는 새로운 혼합 척도로 $\sigma$z를 제안하는데 이값은 비교적 긴 유체선분이 채널방향을 따라 늘어나는 비에 관련된 값이다. 배리어 영역의 길이가 짧을수록 $\sigma$z는 큰값으로 나타나지만 포인카레 단면에 의한 연구에 따르면 배리어의 주기가 너무 짧다면 두 개의 거대한 island 가 존재하는 것으로 밝혀졌다. 그리고 이러한 사실은 유체요소의 늘임비가 크다는 것이 항 상 좋은 혼합성능을 뜻하는 것은 아니라는 점을 보여준다. 이러한 관점에서 볼 때 혼합 스 크류를 설계하는데 있어서는 포인카레 단면을 병행하여 ${\sigma}_z$의 값을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

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가중잔류항법을 이용한 곡면금형의 축대칭 전방압출해석 (Analysis of axisymmetric extrusion through curved dies by using the method of weighted residuals)

  • 조종래;양동열
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.509-518
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    • 1987
  • 본 연구에서는 냉간 축대칭 전방 압출에 가중잔류항법을 적용하여 재료의 가 공 경화 및 강소성 경계를 고려하는 프로그램을 개발하여 변형도, 응력, 변형력, 강소 성 경계등을 FEM과 동일한 조건에서 비교 해석하고 다른 공정에 적용할 수 있게 하고 또한 곡면다이와 원추형다이를 설계 제작하여 다이의 형상과 단면 감소율이 변형도와 응력 분포에 미치는 영향을 검토하고 압출된 제품의 성질을 분석하여 실제 공정에 이 바지하며 이론 계산과 실험을 비교함이 목적이다.