• Title/Summary/Keyword: 재생섬유

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국산 골판지 고지를 재활용한 골판지 원지의 강도 극대화 기술

  • 최병수;류정용;김용환;신종호;송봉근
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.158-158
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    • 2001
  • 산업용 포장재의 주원료로서 이용되고 있는 국산골판지고지(KOCC)는 반복적인 재활용 으로 인하여 섬유장이 짧고 매우 각질화된 상태이며, 펄프 내 미세분 함량이 50%이상에 달 하고 있다. 또한 섬유의 표면이 인쇄잉크, stickies 및 각종 이물질로 오염됨에 따라, 섬유자 체가 보유하고 있는 섬유간 결합 능력이 저하된 상태이다. 국산 골판지 고지를 재활용한 골판지 원지의 생산 시 탈수성 및 강도 저하의 단점을 극 복하는 것은 생산성과 품질향상의 측면이외에 고지 재생을 촉진시킨다는 의미를 지니고 있다. 상기한 KOCC의 단점을 극복하는 방안으로 섬유분과 미세분의 적절한 분급을 통하여 초지 시 탈수저향을 감소시키고 더불어 종이의 강도를 개선하는 방안이 본 연구센터에 의해 고안되었다. 아울러 고온압착건조 처리를 활용한 종이의 물성 개선법이 국내에 이미 적용된 상태로 건조시간의 단축 및 종이의 제반물성을 개선시켜주게 되었다. 하지만 이미 열화된 KOCC에 고온압착건조 처리를 적용하여 밀도를 증가시킨다 할지라 도 천연의 UKP를 이용한 종이에 준 하는 강도를 얻는 데에 한계가 있었다. K KOCC 펄프의 섬유간 결합 능력을 개선시키기 위하여 본 연구에서는 Kneading처리와 지력증강제를 첨가를 함께 실시하는 방안을 검토하였으며, 고온압착건조된 골판지 원지의 표면에 코팅처리를 실시하여 그 효과를 분석하였다. 이를 통해 국산 골판지고지를 재활용한 골판지원지의 강도 극대화 방안을 탐색하고자 하였다.

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Physical Property of Hemp/Tencel Eco-Friendly Blend Spun Yarns (Hemp/Tencel 혼합 친환경 방적사의 물성)

  • Kim, Seung-Jin;Woo, Ji-Yun;Jang, Hong-Won;Kang, Ji-Man;Jang, Jae-Sik
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2012.03a
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    • pp.62-62
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    • 2012
  • 지구온난화 및 환경오염의 영향으로 선진국을 중심으로한 환경규제가 심해지면서, 홈 텍스타일 분야에서는 세계 패션 트렌드 및 소비자 선호에 부응한 친환경 섬유소재 개발, 웰빙 시대에 적합한 기능성 및 고감성 제품개발을 통한 차별화가 요구되고 있다. 최근의 섬유산업의 동향도 인체에 무해한 천연적인 섬유소재에 많은 관심이 증대됨에 따라 개인의 건강 뿐만 아니라 환경을 생각하는 생활패턴인 친환경섬유의 개발이 새로운 트렌드로 떠오르고 있는 실정이다. 헴프는 일년생 식물로서 학명은 Cannabis sativa L.이다. 헴프섬유의 장점으로 내구성 및 내수성, 항균성 등이 우수한 것으로 보고되고 있으나 양질의 원료 확보, 세섬도 추출 기술 및 combing 기술 등의 부족으로 100% 헴프 세 번수 방적사의 제조가 어려워 주로 면섬유와의 혼합소재로 제조되어 왔다. 최근 들어, 친환경 소재로서 박테리아 성장 억제 기능을 가진 재생섬유인 Tencel 소재를 이용하여 stiff한 Hemp의 성질에 유연성을 추가하여 촉감을 개선함과 동시에, Tencel과 Hemp를 혼용함으로써 soft touch부터 harsh touch까지 혼용율에 의한 다양한 감성을 느끼게 함으로써 용도의 다양화 추구가 시도되어 왔다. Hemp의 거친 느낌을 완화시키고 Tencel의 박테리아 억제 기능과 Hemp의 항균기능, 방충, 탈취기능이 상호 보완되어 친환경적이고 위생적인 다용도 홈 인테리어 및 가구용 직물 등의 제품으로 Hemp/Tencel 복합사가 많이 사용되고 있다. 본 연구는 Hemp와 Tencel의 혼용율의 변화에 따른 복합사의 물리적 특성을 확인하기 위하여 천연복합 태번수 방적사 최적 사설계 이론을 적용하여 Hemp 섬유 혼용율에 따른 사의 물성분석을 함으로써 Hemp/Tencel 방적사 최적 공정 조건을 결정하기 위한 사설계 이론 결과와 실험결과를 비교 분석하고자 한다. 최적 천연 Hemp복합방적사 사설계의 이론화 및 사 물성 DB화 그리고 태번수 Hemp사의 물성분석 및 이들을 DB화 함으로써 가구용 직물로 많이 사용되는 친환경 Hemp 소재사의 방적성 향상을 꾀하고자 한다. 이를 위해서 제조한 방적사의 Dry heat shrinkage와 Wet heat shrinkage를 측정하여 확인하였고 인장시험기를 이용하여 Tenacity, Initial Modulus, breaking strain을 측정 분석하였다. 방적사의 표면 특성은 영상 현미경 시스템을 사용하여 ${\times}40$ 배율로 측정하여 확인하였다.

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Development of Acrylic Acid Grafted Polycaprolactone (PCL)/Biphasic Calcium Phosphate (BCP) Nanofibers for Bone Tissue Engineering Using Gamma-Irradiation (감마선을 이용한 아크릴산이 도입된 골조직공학용 PCL/BCP 나노섬유 지지체의 개발)

  • Jeong, Jin-Oh;Jeong, Sung In;Shin, Young Min;Park, Jong-Seok;Gwon, Hui-Jeong;An, Sung-Jun;Huh, Jung-Bo;Shin, Heungsoo;Lim, Youn-Mook
    • Polymer(Korea)
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    • v.39 no.3
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    • pp.418-425
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    • 2015
  • Polycaprolactone (PCL) and biphasic calcium phosphate (BCP) have been considered as useful materials for orthopedic devices and osseous implants because of their biocompatibility and bone-forming activity. However, PCL-based scaffolds have hydrophobic surfaces reducing initial cell adhesion or proliferation. To overcome the limitation, we fabricated surface-modified PCL/BCP nanofibers using gamma-irradiation for bone tissue engineering. PCL/BCP nanofibers were prepared by electrospinning and then we supplemented hydrophilicity by introducing acrylic acid (AAc) through gamma-irradiation. We confirmed the surface of nanofibers by SEM, and then the initial viability of MG63 was significantly increased on the AAc grafted nanofibers, and alkaline phosphatase activity($1.239{\pm}0.226nmole/{\mu}g/min$) improved on the modified nanofibers than that on the non-modified nanofibers($0.590{\pm}0.286nmole/{\mu}g/min$). Therefore, AAc-grafted nanofibers may be a good tool for bone tissue engineering applications.

Evaluation of fiber-reinforced bipolar plate for PEM fuel cell (PEM 연료전지용 섬유강화 분리판의 특성 평가)

  • Lee, Hee-Sub;Kim, Sung-Geun;Ahn, Sung-Hoon;Jeon, Ui-Sik;Ahn, Sang-Yeoul;Ahn, Byung-Ki
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.11a
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    • pp.554-557
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    • 2005
  • The bipolar plate is a major component of the PEM fuel cell stack, which takes a large portion of stack cost. In this study, as alternative materials for bipolar plate of PEM fuel cells, graphite composites were fabricated by compression molding. Graphite particles mixed with epoxy resin were used as the main substance to provide electric conductivity. To achieve desired electric properties, specimens made with different mixing ratio, processing pressure and temperature were tested. To increase mechanical strength, one or two layer of woven carbon fabric were added to the original graphite and resin composite. Thus, the composite material is consisted of the three phases: graphite particles, epoxy resin, and carbon fabric. By increasing mixing ratio, fabricated pressure and process temperature, electric conductivity was improved. The results of tensile test showed that the tensile strength of two-phase graphite composite was about 5MPa, and that of three-phase composite was increased to 54MPa.

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Structural analysis and safety design of composite wind turbine blades considering static loads (정적 하중을 고려한 풍력 터빈 복합재 블레이드의 구조해석과 안전도 설계)

  • Choi, Jaeheok;Lee, Jaehwan;Shin, SangJoon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.57.1-57.1
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    • 2011
  • 본 논문에서는 소음을 저감하고 구조적 안전도를 향상시키기 위하여 10kW급 소형 복합재 풍력터빈 블레이드를 해석, 설계하였다. 풍력터빈 블레이드 설계의 기본 사항에 맞추어 블레이드의 스팬 길이는 약 4m, 중량은 30kg 내외가 되도록 설정하였다. 풍력발전기용 블레이드는 경량화가 중요하므로 유리섬유복합재 (glass fiber reinforce pastics), 탄소섬유복합재 (carbon fiber reinforced plastics)가 사용되었다. 본 설계에서는 Carbon prepreg (WSN3KY), Carbon UD(UIN150c), E-glass 등을 사용하였다. 상용 유한요소 프로그램인 NASTRAN을 이용해 Carbon prepreg (WSN3KY), Carbon UD (UIN150c)의 탄소섬유복합재만으로 구성된 블레이드 구조해석을 수행한 결과 중량 조건 및 강도의 안전도는 충족되었으나, 높은 가격을 감안하여 E-glass와 조합하여 블레이드를 재설계할 예정이다. 이번 설계는 소형 풍력발전용 블레이드 설계이므로 좌굴은 고려하지 않았으며, 향후 필요에 따라서 좌굴 및 피로해석도 수행하여 검증할 예정이다. 그리고 블레이드가 복합재로 구성되면 감쇠력이 감소할 가능성이 있다. 탄소섬유복합재로만 구성된 블레이드 구조해석에서도 최대 40cm의 변형이 예측되었으며, 감쇠값 저하 문제도 고려하여야 될 것 같아 BEMT (Blade Element Momentum Theory) 공력모델을 이용해 구조-유체 연성 결합 해석을 수행할 계획이다.

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Effect of oxyfluorination on activated electrospun carbon nanofibers for $CO_2$ storage (함산소불소화 효과에 의한 전기방사 활성탄소나노섬유의 $CO_2$ 저장)

  • Bai, Byong Chol;Kim, Jong Gu;Im, Ji Sun;Lee, Young-Seak
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.219.2-219.2
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    • 2011
  • The oxyfluorination effects of electrospun carbon nanofibers (OFACFs) were investigated for $CO_2$ storage. Carbon nanofibers were prepared form poly acrylonitrile / N,N-dimethylformamide solution through electrospinning method and heat treatment. Chemical activation of carbon nanofibers were carried out in order to improve the pore structure. And the surface modification of activated carbon nanofibers was conducted by oxyfluorination to improve the $CO_2$ storage on effect of introduced functional groups. The samples were labeled CF (electrospun carbon nanofiber), ACF (activated carbon nanofibers), OFACF-1 ($F_2:O_2$ = 3:7), OFACF-2 ($F_2:O_2$ = 5:5) and OFACF-3 ($F_2:O_2$ = 7:3). The functional group of OFACFs was investigated by x-ray photoelectron spectroscopy analysis. The specific surface area, pore volume and pore size of OFACFs were calculated and pore shape was estimated by the BET equation. Through the adsorption isotherm, the specific surface area and pore volume significantly decreased by oxyfluorination.

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A Study of Dyeing and Finishing Process for Rayon Knit Fabric with Dimensional Stability (형태안정성 레이온 니트 소재의 염색가공에 관한 연구)

  • Cho, Seong-Hun;Son, Seung-Yi;Seo, Mal-Yong;Kim, Myung-Soon;Kim, Hwan-Jik
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2012.03a
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    • pp.97-97
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    • 2012
  • 비스코스 레이온 소재는 목재 펄프를 원료로 한 재생섬유로서 Drape성과 반발성은 탁월하나, 습식 방사에 따른 분자 구조적 불안정성으로 소비자가 일반 세탁 시 수축발생으로 종종 Dry Cleaning을 해야 하는 문제점들이 있음. 본 연구에서는 이와 같은 레이온의 단점을 극복하고 신축성 발현 및 형태안정성을 부여하기 위해 Rayon DTY사와 Spun T/R 40's를 개발하고 다양한 조직의 환편물을 제작하였으며, 기존의 레이온 제품 대비 수축률 등 형태안정성과 신축특성이 발현될 수 있는 염색가공 공정 조건을 설정하였음. 먼저 전처리시 균일하고 안정적인 수축이 발생하도록 하여 최종 생산품의 형태안정성과 신축성이 유지 될 수 있는 최적의 조건을 설정하였음. 전처리는 저온 축소 후 고온에서 정련하는 공정이 환편물의 조직에 관계없이 우수하였으며, 비교적 견뢰도가 우수하다고 판단되는 시판 분산염료 및 반응성염료를 사용하여 Polyester/Rayon의 2욕 2단 염색을 진행하였음. 또한 시제품의 품위를 높이기 위해 레이온 섬유의 고유한 특성을 부여할 수 있는 유연처방을 사용하여 총 13종의 환편물을 개발할 수 있었으며, 이렇게 개발된 원단은 형태안정성 -2.5~1.0%, 신장회복률 83% 이상, 필링성 4-5급의 결과를 나타내었음.

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