• 제목/요약/키워드: Building mechanical system

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Stellite bearings for liquid Zn-/Al-Systems with advanced chemical and physical properties by Mechanical Alloying and Standard-PM-Route

  • Zoz, H.;Benz, H.U.;Huettebraeucker, K.;Furken, L.;Ren, H.;Reichardt, R.
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2000년도 춘계학술강연 및 발표대회 강연 및 발표논문 초록집
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    • pp.9-10
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    • 2000
  • An important business-field of world-wide steel-industry is the coating of thin metal-sheets with zinc, zinc-aluminum and aluminum based materials. These products mostly go into automotive industry. in particular for the car-body. into building and construction industry as well as household appliances. Due to mass-production, the processing is done in large continuously operating plants where the mostly cold-rolled metal-strip as the substrate is handled in coils up to 40 tons unwind before and rolled up again after passing the processing plant which includes cleaning, annealing, hot-dip galvanizing / aluminizing and chemical treatment. In the liquid Zn, Zn-AI, AI-Zn and AI-Si bathes a combined action of corrosion and wear under high temperature and high stress onto the transfer components (rolls) accounts for major economic losses. Most critical here are the bearing systems of these rolls operating in the liquid system. Rolls in liquid system can not be avoided as they are needed to transfer the steel-strip into and out of the crucible. Since several years, ceramic roller bearings are tested here [1.2], however, in particular due to uncontrollable Slag-impurities within the hot bath [3], slide bearings are still expected to be of a higher potential [4]. The today's state of the art is the application of slide bearings based on Stellite\ulcorneragainst Stellite which is in general a 50-60 wt% Co-matrix with incorporated Cr- and W-carbides and other composites. Indeed Stellite is used as the bearing-material as of it's chemical properties (does not go into solution), the physical properties in particular with poor lubricating properties are not satisfying at all. To increase the Sliding behavior in the bearing system, about 0.15-0.2 wt% of lead has been added into the hot-bath in the past. Due to environmental regulations. this had to be reduced dramatically_ This together with the heavily increasing production rates expressed by increased velocity of the substrate-steel-band up to 200 m/min and increased tractate power up to 10 tons in modern plants. leads to life times of the bearings of a few up to several days only. To improve this situation. the Mechanical Alloying (MA) TeChnique [5.6.7.8] is used to prOduce advanced Stellite-based bearing materials. A lubricating phase is introduced into Stellite-powder-material by MA, the composite-powder-particles are coated by High Energy Milling (HEM) in order to produce bearing-bushes of approximately 12 kg by Sintering, Liquid Phase Sintering (LPS) and Hot Isostatic Pressing (HIP). The chemical and physical behavior of samples as well as the bearing systems in the hot galvanizing / aluminizing plant are discussed. DependenCies like lubricant material and composite, LPS-binder and composite, particle shape and PM-route with respect to achievable density. (temperature--) shock-reSistibility and corrosive-wear behavior will be described. The materials are characterized by particle size analysis (laser diffraction), scanning electron microscopy and X-ray diffraction. corrosive-wear behavior is determined using a special cylinder-in-bush apparatus (CIBA) as well as field-test in real production condition. Part I of this work describes the initial testing phase where different sample materials are produced, characterized, consolidated and tested in the CIBA under a common AI-Zn-system. The results are discussed and the material-system for the large components to be produced for the field test in real production condition is decided. Outlook: Part II of this work will describe the field test in a hot-dip-galvanizing/aluminizing plant of the mechanically alloyed bearing bushes under aluminum-rich liquid metal. Alter testing, the bushes will be characterized and obtained results with respect to wear. expected lifetime, surface roughness and infiltration will be discussed. Part III of this project will describe a second initial testing phase where the won results of part 1+11 will be transferred to the AI-Si system. Part IV of this project will describe the field test in a hot-dip-aluminizing plant of the mechanically alloyed bearing bushes under aluminum liquid metal. After testing. the bushes will be characterized and obtained results with respect to wear. expected lifetime, surface roughness and infiltration will be discussed.

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PCM과 TEM을 이용한 서울지역 일부 공공 건축물의 실내공기 중 석면농도 조사 (An Investigation on the Airborne Asbestos Concentrations using PCM and TEM in the Public Buildings in Seoul)

  • 정숙녀;남은정;황순용;오석률;신진호;엄석원;채영주
    • 한국산업보건학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.139-145
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    • 2011
  • Objectives: This investigation is purposed to evaluate the airborne asbestos concentrations in the public buildings having asbestos containing materials(ACMs) in Seoul. Methods: The Seoul Metropolitan Government carried out an asbestos survey to the city-owned public buildings to identify the level of risk exposure, classified into low, moderate and high risk. To evaluate the airborne concentration of asbestos, 11 sampling sites in ten buildings based on the survey were selected. The air samples from the eleven sites were analyzed by Phase Contrast Microscopy(PCM) and Transmission Electron Microscopy (TEM), and compared the analytical results from the both. Results: 1. The airborne fiber concentrations by PCM were less than the detection limit($7f/mm^2$) in 9(82%) out of 11 sampling sites. The highest concentration was 0.0043 f/cc, but it was below the guideline value for indoor air quality(0.01 f/cc), proposed by the Ministry of Environment, Korea. 2. In two sampling sites, having moderate risk level, the chrysotile was identified and showed it's concentrations of 0.0102 s/cc and 0.0058 s/cc, less than $5{\mu}m$ lengths. 3. The ACMs identified in the two sampling sites were a packing material(65% of chrysotile) in mechanical area and a thermal system insulation(5% of chrysotile) in a boiler room. Having more possibility of asbestos emission in the mechanical area, it would be required to set up and carry out the asbestos management plan. Conclusions: Based on the result of this study, the airborne asbestos concentrations in the public buildings with ACMs were generally lower than the guideline value for indoor air quality. There are widespread concerns about the possible health risk resulting from the presence of airborne asbestos fibers in the public buildings. Most of the previous studies about airborne asbestos analysis in Korea were performed based on PCM method that asbestos and non-asbestos fibers are counted together. In the public and commercial buildings, having ACMs, it is suggested that the asbestos be analyzed by TEM method to identify asbestos due to concerns about asbestos exposure to workers and unspecified people.

변압기의 화재확산 방지를 위한 부싱 방화구조체 적용에 관한 연구 (A Study on the Application of Bushings Fire Prevent Structure to Prevent Fire Spread of Transformer)

  • 김도현;조남욱;윤충호;박필용;박근성
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권5호
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    • pp.53-62
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    • 2017
  • 경제 및 산업의 원천 에너지원인 전력은 생산과 소비의 지역적 상이함으로 장거리 수송을 필수로 하며, 다중환상망(Multi-loop) 형식의 송배전계통으로 전력을 공급한다. 실질적 사용에 앞서, 변전소내 변압기를 통해 변전과정을 거쳐 각 사용처의 특성을 고려하여 전력공급이 이루어지고 있으며 변압기는 본체, 권선, 절연유, 부싱등의 구조로 결합되어 있다. 변전소에서 발생하는 변압기화재는 가구와 상업시설등에 전기공급을 중단시키고 각종 안전사고를 발생시키는 1차 손실뿐만 아니라 2차적으로 경제 손실을 야기한다. 화재의 원인은 부싱 하부파손에 따른 절연유 유출과 약 1초 이내 발화점에 도달하는 절연유에 의한 화재의 연쇄반응으로 파악된다. 화재피해의 최소화를 위해 연기감지기, 자동소화설비 등이 구축되어있으나 감지기의 동작 및 소화가스 방출지연 등으로 화재진화를 위한 골든타임 확보의 부재가 문제되고 있다. 이에 본 연구는 초기 화재진화에 따른 골든타임 확보의 중요성에 따라 화재확산을 방지하고 절연유 누출을 차단하는 능동적 메커니즘의 필요에 따라 수행되었다. 따라서 화염에 의해 팽창하는 고온형상 유지물질과 기계적 화염차단장치를 적용한 부싱방화구조체를 개발하였다. 실제 부싱 및 프렌지규격을 적용하여 제작된 변압기모형에 부싱방화구조체를 설치하여 실규모 화재실험을 수행하였다. 초기화염으로부터 3초내에 정확한 위치와 높이에 부싱방화구조체가 작동함을 확인하였으며 이는 실제 변압기화재 시 화염 확대를 효과적으로 차단할 수 있을 것으로 사료된다.

실내 외 농도 비(I/O ratio)에 기반한 주변환경과 실내 미세먼지 농도분포 특성: 선행연구 리뷰와 여름철 부산과 평택 초등학교에서의 측정 결과를 중심으로 (Indoor and Outdoor Levels of Particulate Matter with a Focus on I/O Ratio Observations: Based on Literature Review in Various Environments and Observations at Two Elementary Schools in Busan and Pyeongtaek, South Korea)

  • 강지원;안찬중;최원식
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권6_3호
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    • pp.1691-1710
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    • 2020
  • 본 연구에서는 평택과 부산의 초등학교를 대상으로 학교 주변과 교실 내를 포함하여 총 16개 지점에서 PM2.5(particulate matter less than 2.5 ㎛ in diameter) 및 PM10(particulate matter less than 10 ㎛ in diameter)을 동시에 측정하였고, 이 결과를 여러 국외 선행연구 리뷰를 통해서 획득한 실내·외 PM2.5 및 PM10 측정 농도 및 I/O ratio(Indoor/Outdoor ratio)와 비교하였다. 선행연구는 총 30건의 연구에서 144건의 사례를 수집하여 이를 실내활동, 측정 계절, 건물용도, 주변환경에 대해 다양한 항목별로 분류하여 본 연구의 측정결과와 비교하였다. 선행연구 결과에서 PM2.5는 흡연활동이나 요리활동 등의 실내 연소작용이 없는 환경에서는 외기농도가 실내농도에 중요한 영향을 미치는 반면, PM10은 외기농도와 함께 물리적 활동에 따른 재 비산이 중요한 실내 배출원일 것으로 보인다. 평택과 부산의 초등학교에서의 측정결과도 선행연구 리뷰 결론을 뒷받침하는 양상을 보였고, 공기청정기 사용이 미세먼지 저감에 효율적인 것으로 나타났다. PM2.5와 PM10은 실내 배출원 및 외기와의 상호작용 영향이 다를 수 있으며 환기방식에서는 강제환기가 자연환기보다 PM2.5와 PM10의 실내농도 감소에 더 효율적일 수 있는 것으로 보인다.

원전 격납 건물의 실시간 모니터링을 위한 강건한 최적 센서배치 연구 (A Study on Robust Optimal Sensor Placement for Real-time Monitoring of Containment Buildings in Nuclear Power Plants)

  • 이찬우;김유진;정형조
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.155-163
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    • 2023
  • 원전 구조물의 실시간 모니터링 기술이 요구되고 있지만, 현재 운영 중인 지진 감시계통으로는 동특성 추출 등 시스템 식별이 제한된다. 전역적인 거동 데이터 및 동특성 추출을 위해서는 다수의 센서를 최적 배치하여야 한다. 최적 센서배치 연구는 많이 진행되어 왔지만 주로 토목, 기계 구조물이 대상이었으며 원전 구조물 대상으로 수행된 연구는 없었다. 원전 구조물은 미미한 신호대잡음비에도 강건한 신호를 획득하여야 하며, 모드 기여도가 저차 모드에 집중되어 있어 모드별 잡음 영향을 고려해야 하는 등 구조물 특성을 고려해야 한다. 이에 본 연구에서는 잡음에 대한 강건도와 모드별 영향을 평가할 수 있는 최적 센서배치 방법론을 제시하였다. 활용한 지표로서 auto MAC(Modal Assurance Criterion), cross MAC, 노드별 모드형상 분포를 분석하였으며, 잡음에 대한 강건도 평가의 적합성을 수치해석으로 검증하였다.

일부 육용 양계 농업인의 유기먼지와 암모니아 노출에 관한 연구 (A Studs on Exposure to Organic Dust and Ammonia in Poultry Confinement Buildings)

  • 신철임;이경숙;김경란;강태선;백남원
    • 농촌의학ㆍ지역보건
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    • 제29권2호
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    • pp.303-314
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    • 2004
  • 본 연구대상의 작업특성을 조사한 결과 일년에 45회 정도 닭을 들여와 사육하였고, 양계업 종사년수는 최소 2년에서 최고 12년이었으며, 평균 종사 년수는 약 8년이었다. 닭을 사육하는 기간에는 일주일 내내 작업을 했고, 하루에 평균 6.3시간을 양계와 관련된 작업을 하며, 양계장 안에서 보내는 시간은 평균 3.3시간이었다. 14가지로 분류한 양계작업 중에서 닭의 입 출하와 분뇨처리는 외부인력과 함께 하거나, 외부인력에 맡기고 있었고, 이를 제외한 대부분의 일을 부부가 함께 하는 편이었다. 양계장의 사료 급여와 급수 시설은 자동시스템이었고, 환기창의 조절은 윈치커튼을 이용한 반자동 시스템이었다. 양계장의 환기는 겨울에는 강제환기를, 그 외 계절에는 자연환기 시스템을 사용하고 있었다. 계사의 바닥 재료는 왕겨를 사용하고 있었으며, 닭을 입하하기 전에 깔아서 출하한 다음에 제거하고 있었다. 양계장 내부애사 측정한 총 먼지와 호흡성 먼지의 지역시료 농도는 각각 평균 4.0mg/$m^3$(Range 3.16.8mg/$m^3$). 0.9mg/$m^3$(Range 0.41.8mg/$m^3$)였으며 호흡성 먼지의 개인노출량은 평균1.4mg/$m^3$(LOD미만 7.8mg/$m^3$)로 나타났다. 암모니아는 지역시료에서 평균 23.3ppm(Range 14.542.1ppm)이 측정되었고 개인노출량은 평균 22.2ppm(13.639.9ppm)으로 나타났다. 먼지의 지역시료 측정결과에서 총먼지에 대한 호흡성 먼지의 비율이 946%로 나타났고 호흡성 먼지 개인노출농도는 6개 농가 중 2개 농가의 개인노출량은 미국산업위생전문가협의회 (American Conference of Governmental Industrial Hygienist: ACGIH)의 노출기준치인3mg/$m^3$ 초과하였다(5.5mg/$m^3$, 7.8mg/$m^3$). 암모니아 개인노출농도 평균은 22.2ppm으로 ACGIH (시간가중)노출기준인 25ppm에 근접하였고, 34.2ppm, 39.9ppm 등 단시간노출기준(STEL) 35ppm과 비슷하거나 넘는 경우가 있어 매우 위험한 상황임을 알 수 있었다. 뿐만 아니라 양계장안에서 작업 중에 노출되는 먼지 또한 일반적인 호흡성먼지 보다 생물활성이 높은 유기먼지라는 점 등을 감안한다면 양계농업인의 건강영향은 매우 우려되는 바, 향후 의학적 검진이 병행되는 종합적인 조사가 필요할 것으로 판단된다.

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Progress of Composite Fabrication Technologies with the Use of Machinery

  • Choi, Byung-Keun;Kim, Yun-Hae;Ha, Jin-Cheol;Lee, Jin-Woo;Park, Jun-Mu;Park, Soo-Jeong;Moon, Kyung-Man;Chung, Won-Jee;Kim, Man-Soo
    • International Journal of Ocean System Engineering
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    • 제2권3호
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    • pp.185-194
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    • 2012
  • A Macroscopic combination of two or more distinct materials is commonly referred to as a "Composite Material", having been designed mechanically and chemically superior in function and characteristic than its individual constituent materials. Composite materials are used not only for aerospace and military, but also heavily used in boat/ship building and general composite industries which we are seeing increasingly more. Regardless of the various applications for composite materials, the industry is still limited and requires better fabrication technology and methodology in order to expand and grow. An example of this is that the majority of fabrication facilities nearby still use an antiquated wet lay-up process where fabrication still requires manual hand labor in a 3D environment impeding productivity of composite product design advancement. As an expert in the advanced composites field, I have developed fabrication skills with the use of machinery based on my past composite experience. In autumn 2011, the Korea government confirmed to fund my project. It is the development of a composite sanding machine. I began development of this semi-robotic prototype beginning in 2009. It has possibilities of replacing or augmenting the exhaustive and difficult jobs performed by human hands, such as sanding, grinding, blasting, and polishing in most often, very awkward conditions, and is also will boost productivity, improve surface quality, cut abrasive costs, eliminate vibration injuries, and protect workers from exposure to dust and airborne contamination. Ease of control and operation of the equipment in or outside of the sanding room is a key benefit to end-users. It will prove to be much more economical than normal robotics and minimize errors that commonly occur in factories. The key components and their technologies are a 360 degree rotational shoulder and a wrist that is controlled under PLC controller and joystick manual mode. Development on both of the key modules is complete and are now operational. The Korean government fund boosted my development and I expect to complete full scale development no later than 3rd quarter 2012. Even with the advantages of composite materials, there is still the need to repair or to maintain composite products with a higher level of technology. I have learned many composite repair skills on composite airframe since many composite fabrication skills including repair, requires training for non aerospace applications. The wind energy market is now requiring much larger blades in order to generate more electrical energy for wind farms. One single blade is commonly 50 meters or longer now. When a wind blade becomes damaged from external forces, on-site repair is required on the columns even under strong wind and freezing temperature conditions. In order to correctly obtain polymerization, the repair must be performed on the damaged area within a very limited time. The use of pre-impregnated glass fabric and heating silicone pad and a hot bonder acting precise heating control are surely required.

도로터널 화재시 열부력이 제연용 제트팬 댓수에 미치는 영향에 대한 해석적 연구 (A numerical study on effects of thermal buoyance force on number of jet fans for smoke control)

  • 유지오;신현준
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.301-310
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    • 2013
  • 현재 도로터널에는 화재시 임계풍속을 유지할 수 있도록 제트팬을 설치하고 있으며, 제트팬 댓수는 임계풍속을 유지하기 위한 유동저항, 자연풍에 의한 환기저항, 열부력에 의한 환기저항을 고려하여 산정한다. 그러나, 국내의 경우, 제트팬 댓수 산정시 열부력은 고려하지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 열부력이 제트팬 댓수에 미치는 영향을 검토하기 위해서 터널연장(500, 750, 1000, 1500, 2000, 3500 m) 및 경사도(-1.0, -1.5, -2.0%)를 변수로 하여 화재성장곡선에 따른 비정상상태의 수치 시뮬레이션을 수행하였으며, 열기류의 평균온도 및 열부력에 의한 압력손실을 검토하여 열부력이 제트팬 댓수에 미치는 영향을 검토하였다. 이에 본 연구에서는 화재로 인한 열부력을 고려하는 경우에 제트팬 댓수의 증가가 필요하며, 특히, 설계화재강도를 100 MW로 하는 경우에는 본 해석조건의 모든 범위에서 열부력에 의한 압력손실이 차량저항에 의한 압력손실의 최대치보다 증가하며, 현행설계기준을 적용하는 경우보다. 최소 2~11대의 제트팬 대수의 증가가 필요한 것으로 분석되었다. 따라서 제연용 제트팬 용량 산정시 열부력에 대한 고려가 반드시 필요한 것으로 나타났다.

에너지절감에 의해 감소되는 뉴로에너지의 증강에 관한 연구 (The Study about Improvement of Neuro Energy Decreased by Energy Saving)

  • 김명호;강동식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.715-721
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    • 2018
  • 청각 및 후각의 다감각 자극을 통하여 에너지를 절감하기 위하여 불쾌해진 촉각을 보상함으로써 에너지는 절감하면서 근무자의 뉴로에너지(쾌적성, 집중력, 신체적 및 심리적 안정 등)는 증강시키는 연구를 하였다. 온도 $25[^{\circ}C]$, 상대습도 50[RH%], 조도 1,000[lux] 및 기류 속도 0.02[m/sec]의 항온 항습실에서 1/f의 변동리듬으로 청각을 자극하고 아로마 향기로 후각을 자극하여 실험을 진행하였으며, 접촉식으로 인체의 심리상태를 측정하는 뇌파, 학습능력 및 심박동변이도와 비접촉식으로 심리상태를 측정하는 진동이미지 방법을 사용하였다. 피험자는 신체적으로 활동하는데 지장이 없고, 심신의 안정과 집중력의 최대 상태를 가져오는 상대 ${\alpha}$파(8~13[Hz])의 활성도가 후두엽에서 높은 유형인 20대 대학생 8명(남성 4명, 여성 4명)으로 선정하였다. 측정자세는 쾌적한 열적 환경에서 의자에 착석해 안정을 취하고 있을 때의 활동량으로써 1met로 하였으며, 착의량 상태는 약 0.7clo로 통일하였다. 측정결과 쟈스민 향기와 변동리듬 a=1.106 음원의 다감각자극에서 감성 및 심신안정과 집중력이 가장 높아졌으며, 상대$M{\alpha}$파와 상대$M{\beta}$파가 각각 70.49[%], 89.72[%] 증가하였고, HRT는 38.09[%] 감소하였으며, 피로도와 긴장 불안은 각각 36.85[%], 15.54[%] 감소하였다.

Current and Future Trends of Accelerators and Antidegradants for the Tire Industry

  • Hong, Sung-W.
    • Elastomers and Composites
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    • 제34권2호
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    • pp.156-176
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    • 1999
  • Rubber chemicals such as accelerators, antidegradants, vulcanizing agents, processing agents and retarders are very important to the production and protection of tires and rubber goods. The use of accelerators and antidegradants are evaluated in various tire components. This paper will focus on how to vulcanize tires economically and maintain the physical properties of each tire component without severe degradation due to oxygen, heat and ozone. Also, new non-nitrosoamine accelerators and non-staining antiozonants will be discussed. Lastly, the future requirements of antidegradants and accelerators in the tire industry will be reviewed. Tires have been vulcanized with Sulfenamides as primary accelerators and either Guamdine's or Thiurams as secondary accelerators to achieve proper properties at service conditions. However, interior components such as the carcass can be vulcanized with Thiazoles as a primary accelerator to cure faster than the external components. Using the combination of Sulfenamide with secondary accelerators in a tire tread compound and the combination of a Thiazole and Guanidine in a carcass compound will be presented with performance data. Uniroyal Chemical and another Rubber Chemical Manufacturer have developed, "Tetrabenzyl Thiuram Disulfide," (TBzTD) as a non-Nitrosoamine accelerator, which could replace Nitrosoamine generating Thiurams. This new accelerator has been evaluated in a tread compound as a secondary accelerator. Also, Flexsys has developed N-t-butyl-2-benzothiazole Sulfenamide (TBSI) as a non-Nitrosoamine accelerator which could replace 2-(Morpholinothio) -benzothiazole (MBS), a scorch delayed Sulfendamide accelerator. TBSI has been evaluated in a Natural Rubber (NR) belt skim compound vs. MBS. An optimum low rolling resistant cure system has been developed in a NR tread with Dithiomorpholine (DTDM). Also, future requirements for developing accelerators will be discussed such as the replacement of DTDM and other stable crosslink systems. Antidegradants are divided into two different types for use in tire compounds. Internal tire compounds such as apex, carcass, liner, wire breaker, cushion, base tread and bead compounds are protected by antioxidants against degradation from oxygen and heat due to mechanical shear. The external components such as sidewall, chafer and cap tread com-pounds are protected from ozone by antiozonants and waxes. Various kinds of staining and non-staining antioxidants have been evaluated in a tire carcass compound. Also, various para-phenylene diamine antiozonants have been evaluated in a tire sidewall compound to achieve the improved lifetime of the tire. New non-staining antiozonants such as 2, 4, 6-tris-(N-1, 4-dimethylpentyl-p-phenylene diamine) 1, 3, 5 Trizine (D-37) and un-saturated Acetal (AFS) will be discussed in the tire sidewall to achieve better appearance. The future requirements of antidegradants will be presented to improve tire performance such as durability, better appearance and longer lasting tires.

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