폴리비닐알코올(PVA)은 -OH기에 의한 강력한 분자간 및 분자내 수소결합으로 인해결정화가 잘되고 유리전이온도(T$_{g}$) 및 융점(T$_{m}$ )이 높다는 장점을 가지지만, 같은 이유로 가공성이 좋지 못하다는 문제점을 지니고 있어, 선상 고분자임에도 불구하고 용융가공이 불가능하여 거의 대부분 용액가공을 이용하고 있어 가공성에 제한을 받는다[1]. 그러나 비 결정영역 뿐 만 아니라 결정영역까지 침투할 수 있다고 알려진 요드를 가소제로 사용하면 고분자 분자들 사이의 간격을 넓히고 분자간 결합을 약화시킴으로써 T$_{g}$뿐 아니라 T$_{m}$ 도 저하시킬 가능성이 있다. (중략)
전기방사(electrospinning)는 최근 나노기술의 대두와 함께 서브마이크론(submicron)의 직경을 가지는 섬유를 제조할 수 있는 방법으로 활발한 연구가 진행되고 있는 실정이다[1]. 이러한 전기방사는 고분자 용액이나 용융된 고분자에 고전압을 걸어주어, 모세관 팁과 웹을 받아주는 컬렉터(collector) 사이에 전기장을 형성시켜 섬유를 제조하는 방법이다. 열가소성 폴리우레탄은 우수한 탄성을 갖는 유용한 고분자중의 하나로 섬유나 플라스틱에 널리 사용되고 있다. 특히, 이는 고무에 비하여 탄성률이 높고 내마모성이 강하며 용매에 대한 저항성이 좋은 장점을 지니고 있다[2]. (중략)
Poly(ethylene terephthalate) (PET)는 물리적, 기계적 성질이 우수한 엔지니어링 플라스틱의 하나로 섬유, 필름 및 각종 산업용 소재로 가장 널리 이용되고 있는 고분자 중의 하나이다. 그러나 PET 자체의 성질만으로 고기능성 소재로의 다양한 요구를 충족시키기에는 한계가 있어 PET의 벤젠고리 대신에 나프탈렌 고리로 치환하거나 제 3성분의 2가 알코올을 첨가하여 PET보다 유리전이 온도와 용융 온도가 높고 형태안정성 및 기계적 물성이 우수한 고분자의 개발에 관한 연구가 다수 이루어져 왔다.$^{1.2}$ (중략)
극세사를 제조하는 방식은 복합방사 방식 외에 고온, 고속의 공기를 이용하여 연신된 초세화 섬유를 fiber web으로 제조하는 melt-blown방식과 전기방사(electrospinning)등이 있다. 전기방사에 의한 방식은 용액방사와 용융방사에 의한 방식이 가능하여 적용 고분자의 종류가 보다 다양할 뿐 아니라 공정자체가 semi-static하여 연속 필라멘트의 제조가 가능하며 전기장에 의하여 섬유가 분리됨으로, 사용 고분자에 따라 영구대전이 가능할 뿐 더러 melt-blown 방식에 의한 fiber web보다 개섬성이 우수하며, 수집된 fiber web의 random화가 용이하고, 방사 후 섬유간의 협착을 방지 할 수 있는 등 많은 장점을 갖고 있다. (중략)
최근 나노기술에 대한 관심이 급격히 부각되어짐에 따라 섬유에 있어서도 나노섬유 제조에 관하여 많은 관심이 모아지고 있다. 현재까지 알려진 나노섬유 제조법 중 공정, 설비 및 제조원가면에서 가장 유리한 전기방사법에 관하여 지대한 관심이 모아지고 있다. 전기방사법이란 고분자 용액이나 용융된 고분자에 고전압의 전하를 걸어주어 부직포를 집속 할 수 있는 금속소재의 콜렉터(collector)와 팁사이에 전기장을 형성시켜 부직포를 제조하는 방법이다 [1-3]. (중략)
슬릿트나 관형의 흐름에서 유체의 유변학적 성질을 측정하기 위해서는 벽면에서의 압력구배를 알아야한다. 벽면에서의 압력측정은 특히 관형의 경우 압력구멍의 존자가 불가 피하다. 압력구멍에 의한 오차에 대한 이론적인 고찰이 있었지만 사용된 몇가지 가정이 실 험적인 과찰과 일치하지 않아 이들 이론에 대한 강한 의문을 제기하고 한다. 한편 실험적인 결과는 묽은 고분자 용액인 경우 측정압력에 대한 상대적인 압력구멍 오차가 무시할 수 없 을 정도로 크다. 압력구멍 오차는 압력구멍의 크기, Reynolds 수 (점성) 및 Weissenberg 수 (탄성)의 함수로 나타나고 있다. 그러나 농도가 비교적 높은 고분자 용액이나 용융체는 상대 적으로 무시할 수 있을 정도의 압력구멍 오차를 나타낸다.
최근 들어 poly(trimethylene terephtha)ate)(PTT)를 폴리에스터계 고분자들인 PET, PTN, PBN 등과 블렌드하고 이들의 특성 변화에 대해 검토한 결과가 많이 발표되고 있다. PTT를 PET나 PTN과 블렌드시키면 혼화성이 없으나, 이들 블렌드물을 용융시키면 점차 하나의 T$_{g}$를 나타내어 혼화성을 갖는다[1-3]. 반면에 PTT와 PBN을 블렌드시키면 처음부터 혼화성이 존재한다[4]. 이같이 PTT와 혼합되는 고분자의 종류에 따라 혼화성이 달라지는데, 본 연구는 PTT와 poly(ethylene naphthalate)(PEN)을 블렌드시키면 혼화성이 어떻게 되는가를 검토한 것이다. (중략)
1. 서론 : 내용매성, 내약품성 및 내열성 등이 탁월한 결정성 고분자를 소재로 하여 우수한 성능의 분리막을 제조하기 위하여 열유도 상분리법이 제안되었다. 열유도 상분리법은 먼저 고분자를 희석제와 함께 melt-blending하여 단일상의 균일한 용액을 만들고 이를 냉각시킴으로써 상분리가 일어나도록 유도하는 공정이다. (생략)
고분자 시스템의 경우 매우 상이한 시간 및 길이 스케일(time and length scale)에 연관된 복잡한 내부 구조(internal structure)를 가지고 있기 때문에 전통적인 실험 방법만으로는 체계적이고 종합적인 연구가 쉽지 않다. 최근 다양한 시간 및 길이 스케일에 연관된 연구를 진행할 수 있는 다중 스케일 전산 모사(multiscale computer simulation) 방법은 이러한 고분자 시스템 연구에 있어서 새로운 대안으로 각광받고 있다. 본 논문에서는 최근 급격한 발전을 이룬 고분자 용액(polymeric liquid) 시스템에 대한 평형(equilibrium) 및 비평형(nonequilibrium) 전산 모사(computer simulation) 방법들에 관해 소개하고 이를 통합적으로 해석할 수 있는 다중 스케일 전산 모사 방법에 대해 여러 가지 사례를 들어 살펴보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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