• 폴리머
• /
• 제29권6호
• /
• pp.549-556
• /
• 2005

단축압출기의 압출공정에서 고체수송부의 열전달 현상에 미치는 무차원수의 효과를 수치 해석적인 방법으로 연구하였다. 스크루의 기하학적 구조 및 특성에 따른 압출기 내에서의 고체 흐름 상태에 대한 이해를 바탕으로 고체 수송부에 대하여 열 수지 방정식을 세우고 무차원화하였다. 이에 유한체적법과 멱법칙 도식을 적용하여 이산화 방정식을 유도한 다음 반복 대입법과 완화법으로 해를 구하였다. 고체수송부의 열전달 특성을 규정하는 무차원수인 Biot 수와 Peclet 수가 수지 공급부의 온도와 고체수송부의 길이에 끼치는 영향을 조사하였다. Biot 수가 증가하면 냉각에 의한 열 손실이 지배하여 배럴의 온도는 급격히 감소하지만 고체층의 온도와 고체수송부의 길이에 미치는 영향은 적으며, Peclet 수가 증가하면 대류 항이 지배하여 고체층의 온도가 감소하고 고체수송부의 길이가 증가한다.

• 폴리머
• /
• 제37권3호
• /
• pp.362-372
• /
• 2013

새로운 방법에 의하여 제조된 셀룰로오스-NMMO pre-dope를 이용한 셀룰로오스 섬유 및 필름 제조를 위한 압출가공 시 열분해 및 기계적 분해에 따른 셀룰로오스의 분자량 및 알파 셀룰로오스 함량 변화에 대하여 고찰하였다. 고속분쇄에 의해 제조된 pre-dope를 압출기에 통과시켜 용액으로 제조할 때 가공온도, 셀룰로오스의 농도 및 체제시간에 따라 셀룰로오스의 분자량 및 알파 셀룰로오스 함량 변화가 다양하게 나타났다. 셀룰로오스의 분자량과 알파 셀룰로오스 함량은 셀룰로오스의 농도가 낮을수록 온도가 높을수록 감소하였다. 셀룰로오스 농도 15% 및 짧은 체제시간 영역에서 알파 셀룰로오스 함량은 높은 전단으로 인해 온도가 높을수록 가장 큰 변화를 보였다. 다양한 가공조건으로부터 알파 셀룰로오스 함량변화 거동은 분자량 변화와 다른 거동을 보였으며 셀룰로오스 용액 제조를 위한 압출가공조건이 중요 요인임을 알 수 있었다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국염색가공학회 2011년도 제45차 학술발표회
• /
• pp.52-52
• /
• 2011

PLA 섬유는 폴리머의 주성분이 옥수수에서 추출한 모노머를 중합한 화학섬유가 아닌 인체친화적인 식물성 소재이며 생분해성이 좋은 친환경 소재로 최근 주목받고 있는 섬유소재이다. 본 연구에서는 아토피완화용 여러 섬유 구조체 개발에서 사용되는 섬유소재중 PLA 원사에 항균성 물질을 혼입하여 PLA 항균사 제조를 위한 연구를 수행하였다. PLA Grade의 점도가 낮아질수록 Grade별 용융 지수값은 차이를 나타내지만 방사온도 $230^{\circ}C$를 변곡점으로 하여 용융점도가 급격히 변하였으며, 특히 방사온도 $240^{\circ}C$의 경우 용융지수가 100을 넘어가고 폴리머의 색깔이 황갈색을 띄어 폴리머의 열분해가 많이 일어났을 것으로 판단되었다. PLA의 적정 방사온도 구간은 $210{\sim}225^{\circ}C$ 구간이 최적이며 그 이상에서는 Color 변화 및 물성 저하가 나타나는 것으로 판단되었다. 항균성 PLA 섬유를 제조하기 위하여 피톤치드계 유기항균제를 이용하였으며, 피톤치드에 기능성 엘라스토머를 사용하여 Capsulation을 진행하였다. 이러한 유기항균제 Powder의 경우 비중이 낮아 표면적로 인하여 마스터배치 칩을 만드는 공정에서 잘 혼합되지 않는 문제점이 발생하였으나, 피톤치드의 함량을 조절하여 PLA와의 마스터배치 칩 제조를 시험하였다. 압출온도와 토출량, Screw 조건(Mixing, Zone)을 시험하여 적정 조건을 설정하였다. 항균사 PLA 섬유는 Sheath/Core 복합방사 형태와 단독사 형태의 2가지 Type을 제조하였다. Sheath/Core 복합방사 폴리머 구성은 Sheath부에 PLA항균사, Core부에 PLA 또는 저융점 PET를 사용하였다. Core부의 폴리머는 제사성에 큰 영향을 미치지 않았으나, 항균 마스터배치의 함량이 증가할수록 Pack압 상승이 급격히 일어나는 단점이 나타났다. 항균제 5% 정도가 혼입되어 있는 경우에 2.1 이상의 정균활성치와 99.8% 정도의 정균감소율 성능을 나타내었다. PLA 단독사의 경우, 항균제 최적 함량은 3% 이상으로 정균활성치 5.5 이상, 정균감소율 99.9%의 우수한 항균특성을 나타내었다.

• 폴리머
• /
• 제24권4호
• /
• pp.538-544
• /
• 2000

폴리프로필렌 수지를 연속공정으로 발포시킬 때의 공정 변수에 따른 발포체의 구조와 셀 형성에 관한 특성을 연구하였다. 본 실험에서 고려된 발포 공정 변수들은 발포제 함량, 핵제 함량, 다이 온도, 그리고 다이의 치수였다. 셀이 붕괴없이 성장하는데 있어서 발포제인 이소펜탄의 함량은 약 14.5 wt% 이하이었고, 그 이상의 발포 가스가 주입되었을 때에는 압출물이 팽창하는 가스 압력을 극복하지 못하여 셀이 붕괴되는 현상이 나타나며 불안정한 셀 구조를 형성하였다. 핵제는 1 wt%의 소량만으로도 핵제 없이 발포제만으로 생산된 발포체에 비해 약 1/7로 밀도가 감소하였고 셀 밀도는 핵제의 함량에 따라 4배 이상까지 비례하여 증가하였다. 또한, 본 실험에서 상대적으로 낮은 다이 온도였던 17$0^{\circ}C$에서 안정한 셀 구조를 형성하였다. 그러나, 다이 치수를 변화시켜 유도한 압력 감소 속도의 효과는 본 실험에서 두드러지게 나타나지 않았다.

• 폴리머
• /
• 제37권3호
• /
• pp.342-346
• /
• 2013

마이크론 크기의 입자를 분산하기에 적합하나 나노 크기의 입자를 분산하기에는 미흡한 이축압출기를 사용하여 카본나노튜브(CNT) 분산을 시도하였다. 카본나노튜브 분산성 향상을 위해 서로 다른 입자 형상을 가지는 무기 충전제를 부가하였다. 무기 충전제 첨가에 따른 점도 증가는 상대적으로 높은 전단력을 유도하여 응집된 카본나노튜브 입자의 분산을 도모하였다. 또한 충전제 입자들은 전단력이 미치지 않는 구역에서 일어나는 카본나노튜브의 재응집을 억제함으로써 분산 안정화에 기여하였다.

• 폴리머
• /
• 제35권2호
• /
• pp.99-105
• /
• 2011

컴파운드의 물성을 최적화하기 위해서는 충전제 입자들의 분배와 분산이 잘 일어나도록 효율적으로 훈련하는 것이 중요하다. 혼련 효용을 향상시키고자 다양한 종류의 혼련 요소들이 이축압출기에 이용되고 있다. 본 연구에서는 탄산칼슘이 충전된 폴리스티렌을 대상으로 충전제 분산에 대한 이축압출기의 스크루 조합 영향을 알아보았다. 충전제의 분산 상태는 포토다이오드가 장착된 광학현미경으로 조사하였다. 실험 결과는 충전제의 분산 정도가 혼련 요소들의 형태 및 위치에 주로 영향을 받는다는 것을 보여주었다.

• 폴리머
• /
• 제37권1호
• /
• pp.113-120
• /
• 2013

Pilot scale에서의 나노복합체의 상용화를 위해 용융 삽입법을 적용하고 이축 압출기로 제조한 polyamide/MMT 나노복합체의 흡습 특성을 연구한 결과, MMT 도입으로 수분 흡수율이 감소되었으며 그에 따라 치수 안정성이 향상되었다. 굴곡강도 및 탄성률은 수분 흡수율이 증가함에 따라 저하되었으며, 이로부터 MMT의 도입은 강도 향상효과와 함께 흡습방지를 통한 강도 저하 억제효과도 보이는 것으로 조사되었다.

• 폴리머
• /
• 제32권2호
• /
• pp.116-124
• /
• 2008

본 연구는 식물유래 생분해성 고분자인 poly(lactic acid)(PLA)의 가공성을 향상시키기 위하여 기능성 단량체인 glycidyl methacrylate(GMA)와 반응 개시제를 첨가하여 반응압출법으로 PLA를 개질한 후 겔화도, 열적성질, 유변학적 특성 및 생분해도를 조사하였다. 개질 PLA및 순수 PLA의 열적특성은 시차열량분석기(DSC)를 이용하여 측정하였고 유변학적 특성은 복합점도(${\eta}^*$), 저장 탄성률(G'), log G' vs. log G" 선도를 이용하여 분석 비교하였다. GMA가 포함되지 않고 개시제로만 개질된 PLA의 복합점도 및 저장탄성률도 순수 PLA보다 증가하였지만, 여기에 GMA를 첨가하여 개질하면 더욱 향상된 복합점도와 저장탄성률을 갖는 개질 PLA를 얻을 수 있었다. 개시제의 함량에 따라 최고 높은 복합점도 및 저장탄성률 증가 효과를 보이는 최적의 GMA함량이 존재하였다. 그리고 GMA가 함유된 개질 PLA의 생분해도는 약간 낮아지는 경향을 보였다.

• 폴리머
• /
• 제36권6호
• /
• pp.761-767
• /
• 2012

본 연구에서는 압출 컴파운딩 공정 및 압축 성형 공정을 이용하여 직하형 LED backlight unit(BLU)용 PC계 확산판을 제조하였다. 광 확산제로 무기 실리카 다공체의 적용을 시도하였으며, 제조된 확산판의 광학 및 열적, 기계적 물성의 변화를 조사하였다. 모폴로지 관찰을 통하여 광 확산제가 압출 공정 중 발생된 높은 전단응력에 의하여 PC 매트릭스 상에서 응집 현상 없이 균일하게 분산되었음을 확인하였다. 실리카 다공체를 보조 확산제로 첨가한 경우 확산판의 위치 및 시야각에 따른 휘도 균일도가 순수 아크릴 비드만을 첨가한 경우에 비해 뚜렷하게 향상되었으며, 반면에 절대휘도의 감소 정도는 매우 낮은 것으로 나타났다. 또한 첨가된 실리카 다공체는 확산판의 열 및 기계적 성질의 개선에도 기여하였다.

• 폴리머
• /
• 제38권3호
• /
• pp.272-277
• /
• 2014

고온용 초음파 측정 시스템을 장착한 이축압출기를 이용하여 고에너지 물질 시뮬란트의 분산도를 실시간으로 모니터링하는 연구를 하였다. 결합제 수지 및 충전제로 ethylene vinyl acetate(EVA)와 Dechlorane plus 25를 각각 사용하여 고에너지 물질 시뮬란트 현탁계를 구성하였다. 충전 부피분율이 증가함에 따라 현탁계의 초음파 속도는 전혀 변화를 보이지 않았으나 초음파 감쇠는 선형적으로 감소하였는 바 고르게 분산된 현탁계를 대상으로 초음파 감쇠를 측정하면 충전함량을 추정할 수 있음을 확인하였다. 또한 60 v% 이상으로 충전된 고농축 현탁계에서는 반복 압출실험을 수행한 결과 초음파 감쇠의 편차가 감소하여 직선값에 접근하는 경향을 보이는 바 분산도의 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서 on-line 및 in-line으로 측정된 초음파 감쇠와 off-line으로 SEM 및 Image Analyzer 그리고 열중량분석을 병행함으로써 분산도 및 충전 함량을 평가할 수 있을 것으로 사료된다.