• 제목/요약/키워드: 초소수성

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DLC 코팅에 의한 PVdF-HFP 막의 표면변화 및 접촉각 연구 (Study of surface modification and contact angle by electrospun PVdF-HFP membrane with DLC coating)

  • 이태동;조현;윤수종;김태규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.33-40
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    • 2014
  • 전기방사법(Electrospinning technique)을 이용하여 PVdF-HFP(Poly vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) 멤브레인을 제조하고, 그 멤브레인 표면위에 DLC(Diamond-like carbon) 코팅공정을 적용하여 멤브레인의 표면변화 및 접촉각 변화를 조사하였다. Ar 플라즈마 처리시간 및 처리조건에 따라 PVdF-HFP 멤브레인 파이버 표면이 주름(wrinkles)형태로 변화 하였다. 이러한 Ar 플라즈마 처리가 된 PVdF-HFP 멤브레인은 초친수성(super-hydrophilic) 특성으로 변했지만, 초친수성 PVdF-HFP 멤브레인에 DLC 코팅공정을 적용하면 반대로 초소수성(super-hydrophobic) 특성으로 변화되었다. 이러한 특성을 가진 표면을 접촉각 측정과 XPS, FE-SEM 측정으로 분석하였다. 따라서 화학적 조성과 표면 형상에 의해 접촉각 특성을 가지는 것으로 확인하였다.

나노 입자 분산 레진의 임프린트 공정을 통한 기능성 패턴 제작

  • 조한별;변경재;오상철;이헌
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.31.1-31.1
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    • 2011
  • 현재 발광 소자, 태양전지, 디스플레이 등의 산업 분야에서는 저반사 나노 패턴, 광결정 패턴, 초소수성 나노 구조 등을 적용하여 소자의 효율을 향상시키기 위한 연구가 진행되고 있다. 하지만 이러한 기능성 패턴 제작을 위해서는 기능성 소재의 증착, 노광 공정, 식각 등의 복잡하고 고가인 공정이 필요하기 때문에 실제 적용이 어려운 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 나노 입자가 분산된 레진을 직접 임프린팅하는 저비용의 간단한 공정으로 나노 크기에서 마이크론 크기에 이르는 다양한 기능성 패턴을 제작하였다. 구체적으로, ZnO 나노 입자를 PMMA 레진에 분산하여 나노 입자 솔루션을 제작하였고 열경화 임프린트 공정을 통해서 Si 및 글래스 기판 위에 micron 및 sub-micron 급의 격자 패턴을 형성하였다. 이후 레진에 포함되는 ZnO 나노 입자 함량비에 따른 굴절률 및 투과도와 표면 거칠기에 따른 접촉각 측정을 통해서 기능성 패턴의 광학특성 및 표면특성을 분석하였다.

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EWOD(Electro-Wetting on Dielectric)에 의한 초소수성 표면에서의 액적 이동과 부유물의 영향 (The droplet movement on the super-hydrophobic surface by the electro-wetting on dielectric and the effect of particles)

  • 변도영;이영종
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.297-300
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    • 2006
  • This article discusses about the droplet movement on the super-hydrophobic surface by the electro-wetting on dielectric and the effect of particles on the contact angle as well as the movement is investigated. The movement of droplet, driven by the principle of electro-wetting on dielectric, and the effect of particles are experimentally verified according to the driving voltage and different particles concentrations (fluorescent, charged particles). To increase the contact angle, the super-hydrophobic surface is fabricated and applied to the dielectric layer for the EWOD device. Then its performance is verified and discussed.

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삼원색의 알킬치환 초소수성 염료에 의한 순수 폴리프로필렌 섬유의 실용적 염색 (The Practical Dyeing of Pure Polypropylene Fiber with Alkyl Substituted Three Primary Color Dyes)

  • 정종석;장경진;김태경;윤석한;김미경;최우혁
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2008년도 제39차 학술발표회
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    • pp.73-74
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    • 2008
  • Three primary color super hydrophobic dyes were used to dye unmodified polypropylene fiber for various practical color. The color values of the dyed fibers were displayed on CIE 1931 Yxy chromaticity diagram. It was found that they showed various colors between three primary colors on the unmodified polypropylene fiber.

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450-500nm의 최대흡수를 가지는 순수 폴리올레핀 소재용 초소수성 오렌지 염료의 합성 (Synthesis of Super Hydrophobic Orange Dyes Having Maximum Absorption at 450-500nm for Pure Polyolefin Fibers)

  • 김태경;류명화
    • 한국염색가공학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.165-172
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    • 2014
  • Novel super hydrophobic orange dyes having maximum absorption band at 450-500nm were synthesized to dye polyolefin fibers such as polypropylene and ultra high molecular weight polyethylene fibers, using 4-alkylanilines and ${\beta}$-naphthol. Their absorption spectra at visible range showed almost the same, which meant that the alkyl substituents introduced to chromophore did not affect on color appearance of the dyes. Considering both color strength and wash fastness, the decyl-substituted dye was determined as the optimum one practically. From the dyeing results at various conditions, the optimum dyeing was $130^{\circ}C$ for 1 hour with 5% owf of dyes. The good fastness ratings to washing, rubbing were obtained showing 4-5 for both fibers. Light fastness was also acceptable giving rating 3-4 for polypropylene fibers and rating 3 for ultra high molecular weight polyethylene fibers.

순수 폴리올레핀(PP/UHMWPE) 소재용 초소수성 보라색 염료의 합성 (Synthesis of a Super Hydrophobic Violet Dye for Pure Polyolefin(PP/UHMWPE) Fibers)

  • 김태경;이창환
    • 한국염색가공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.165-171
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    • 2013
  • A new monoazo violet dye optimized for polyolefin fibers such as polypropylene and ultra high molecular weight polyethylene fibers was synthesized and its dyeability was investigated. Two hexyl groups were introduced to coupler, 2,5-dimethoxyaniline, in order to increase hydrophobicity of the dye. The maximum absorption wavelength was appeared at 580nm, which meant that the dye showed violet color. From the dyeing results at various conditions, the optimum dyeing was determined as $130^{\circ}C$ for 1 hour with 5% owf of dyes. The good fastness ratings to washing, rubbing were obtained showing at least 4 for both fibers. Light fastness was acceptable for polypropylene fibers giving ratings 3~4. However, relatively poor light fastness was obtained in case of ultra high molecular weight polyethylene fibers showing ratings 2.

안트라퀴논계 초소수성 네이비 염료를 이용한 초고분자량 폴리에틸렌 섬유의 염색 (Dyeing of Ultra High Molecular Weight Polyethylene Fiber Using Anthraquinoid Super-hydrophobic Navy Dyes)

  • 김태경;마희정
    • 한국염색가공학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.98-106
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    • 2019
  • The dyeability and fastness properties of super-hydrophobic navy dyes having different length of alkyl groups were investigated on ultra high molecular weight polyethylene fabrics. Those dyes exhibited strong color strength in the wavelength of mainly 550~650nm, which meant that they were navy color. From the results accomplished under various dyeing conditions, it can be concluded that those dyes have higher affinity on the fibers at $130^{\circ}C$ than at the lower dyeing temperature. Considering processing time and thermal damage of the fibers, one hour is good enough to obtain full strength of color. Maximum color strength was obtained at 2~3%owf of pure dyes. Except for the rub fastness under dry condition, all fastness such as to washing and light showed as good as of 4~5 ratings.

소수성 표면의 형상 변화를 통한 액적의 방빙 가시화 연구 (Droplet anti icing visualization research through hydrophobic variation of surface structure)

  • 최진욱;Wang Tao;김설하
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.7-14
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    • 2023
  • In this study, we investigated the freezing delay time on surfaces with different patterns under -30° conditions through visualization experiments. Among various pattern structures, we fabricated the shape and surface of liquid from the spacing using circular filaments and hole structures. Additionally, using a high-speed camera, we visualized the freezing scenes, enabling us to obtain freezing images and measure the freezing time of the liquid. For each structure, the contact angle and solid fraction of the surface varied. We observed that the freezing delay time was longest when the contact angle was largest and the solid fraction was smallest within the experimental results. We analyzed the variation in anti-icing time using the heat exchange equation between the patterned surface and the liquid.

폴리도파민 마이크로플루이딕시스템: 이차원, 중력이용 mixing 장치 (Polydopamine Microfluidic System toward a Two-Dimensional, Gravity-Driven Mixing Device)

  • 유인성;이해신
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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    • pp.81-83
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    • 2012
  • 친수성 코팅 물질인 폴리도파민을 초소수성표면에 패터닝함으로써 이차원 마이크로 플루이딕 장치 (폴리도파민 마이크로플루이딕 장치)를 만듦. 폴리도파민 마이크로플루이딕 장치는 마이크로 펌프가 없이 오직 중력만을 이용해서 액적의 이동을 가능케하는 기술임. 또한 이 장치는 매우 빠르게 액적을 손실없이 혼합시키는 기술임. 본 기술을 이용하여 금입자 반응 및 단백질 구조 분석을 수행함.

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펨토초 레이저를 이용한 식품포장 필름의 표면 패터닝 및 특성 (Surface Patterning and Characterization of Food Packaging Films Using Femtosecond Laser)

  • 조영진
    • 한국포장학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.111-118
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    • 2023
  • 본 연구에서 연속형 레이저와 나노초 레이저의 경우에는 고분자와 물성 조건이 맞지 않아서, 고분자 필름 표면에 특정 패터닝이 구현되지 않았다. 그러나, 펨토초 레이저를 활용하여 HDPE, PP, PET 등의 식품포장 필름의 표면에 패터닝이 구현됨을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서 식품포장 필름에서 펨토초 레이저 패터닝 공정 조건을 확립하였고, 싱글 펄스에 의한 대면적 원형 패턴, 싱글 펄스를 30%를 중첩한 대면적 거칠기 패턴, 직선 패턴, 직선 패터닝을 중첩한 대면적 거칠기 패턴, 직선 패터닝을 교차하여 격자 패턴 등의 표면 패터닝 필름을 제작하였다. 또한, 표면 패턴 구조와 크기에 따른 패터닝 HDPE, PP, PET 필름은 SEM, AFM, 접촉각 분석을 통하여 그 특성을 확인하였다. 펨토초 레이저 패터닝을 하지 않은 각 대조군 필름의 표면 대비 대면적 원형 패터닝 HDPE 및 PP 필름, 싱글 펄스를 30%를 중첩한 대면적 거칠기 패터닝 및 직선 패터닝을 중첩한 대면적 거칠기 패터닝 PET 필름의 표면은 27.1-37.5°의 접촉각을 나타냄으로써, 패터닝 후에 HDPE, PP, PET 필름은 친수성 표면으로 변화되었다. 반면, 나노-마이크로 크기의 돌기 표면구조를 갖고 있는 대면적 격자 패터닝 HDPE 필름의 경우에는 120.4°의 접촉각을 보임으로써, 패터닝 후에 소수성 표면으로 변화되었다. 따라서, 패터닝을 통해 친수성 표면으로 바뀐 필름들은 단백질, 세포, 바이러스 등을 비롯하여 식품의 물질들이 달라붙지 못하거나, 쉽게 떨어지는 엔티파울링 응용분야에 활용이 가능하다. 또한, 향후 좀더 정밀한 나노 및 마이크로 돌기 구조를 갖는 격자 패터닝을 통해 150° 이상의 초소수성 표면을 제작하게 된다면, 자가 청소(Self-cleaning) 등의 초소수성 표면 응용분야에 활용 가능할 것이다.