PES/DMF/TSA/PVP 고분자용액을 물에 침지시 시키는 상전이 공정을 통하여 비대칭성이 향상된 PES 멤브레인을 제조하였다. PES (polyethersulfone) 용액에 응고제 (p-toluenesulfonic acid, TSA)와 습윤제 고분자 (polyvinylpyrrolidone, PVP)의 첨가와 습윤 상태에 노출 시간으로 일어나는 멤브레인 표면의 pre-coagulation 현상은 멤브레인의 구조적 특성과 투과량 특성에 있어 중요한 역할을 한다. PES 용액은 폴리에스터 필름에 코팅된 후 약 $72{\sim}144$초 동안 80%의 습도하에서 공기에 노출된 후 응고조에 침지되었다. Capillary flow porometer, FE-SEM과 수투과 평가장치를 통하여 멤브레인의 특성을 살펴보았다. TSA 20 wt%와 PVP 10 wt%가 첨가된 11 wt%의 PES 용액에서 멤브레인 구조의 비대칭성이 크게 향상되었으며 최소 기공충의 두께도 얇아짐을 볼 수 있었다. 그 결과로 수투과량에 큰 증가를 가져옴을 볼 수 있었다.
Hydrogen cyanide(HCN), formed from pyrolysis of various nitrogenous compounds such as protein, amino acids and nitrate in tobacco, is present in both the particulate phase and vapor phase of cigarette smoke. Typically the determination of HCN in cigarette smoke has been done through colorimetric and electrochemical techniques, such as fluorescence spectrometry, UV-spectrophotometry (UV), continuous flow analyzer (CFA), capillary GC-ECD and ion chromatography (IC). Most of these techniques are known to be time-consuming and some of them lack specificity or sensitivity. The available results from both our laboratory and reported literatures for 2R4F Kentucky reference cigarette, smoked under ISO condition, show a relatively wide variation ranging from 100 to 120 ug/cig of HCN. Especially, the precision and accuracy of the analytical results of HCN tend to get worse in low tar cigarettes and under intense smoking condition. In this paper, a more optimized analytical methods than previous ones are suggested. This method shows lower detection limit and has improved precision and accuracy, so it is applicable for wide tar level cigarettes under intense smoking condition as well as under ISO smoking condition. Important features of this method are improved sample collection and quantification systems such as the number of trapping units, volume, temperature and type of trapping solution. To avoid volatilization loss of HCN in analyzing mainstream smoke, it is highly recommended that pH values of trapping solutions should be maintained over 11 and cold traps should be used in collecting mainstream smoke.
본 논문에서는 표면장력 효과를 포함한 선형포텐셜이론을 이용하여 전진하며 동요하는 2차원 소오스에 의하여 발생되는 자유표면파를 해석하였다. 속도를 U, 진동수를 $\omega$ 그리고 중력가속도를 g라 할 때, ${\tau}=U{\omega}/g$로 정의된 무차원 진동수가 임계치 1/4보다 작을 때에는 6개의 파성분이 나타남을 보였다. 이 중에서 특히 2개의 파성분은 표면장력의 영향을 지배적으로 받아 소오스 앞면에 발생하는 데, 그중 하나는 전진속도 방향으로 다른 하나는 반대방향으로 매우 느리게 전파한다. 동요수가 작을 경우에는 표면장력의 영향이 약해지며 임계치 1/4보다 조금 큰 진동수에서 공진이 발생한다. 그러나 동요수가 클 때에는 (${\upsilon}={\omega}^2/g>20$) 표면장력효과가 크게 작용하여 발생파의 진폭이 감소하며 분산되어 임계치에서의 공진현상이 사라진다. 한편 전진속도가 표면장력파의 최소위상속도인 0.232m/sec일 때어는 해가 존재하지 않는다.
The shear behavior of polymers obtained by means of devices such as capillary and cone-and-plate rheo-meters is commonly used to assess their processing performance and as a characterization tool. However, the number of instances when two polymers have the same shear properties but perform differently during certain types of processing operations (e.g. film blowing and sheet extrusion) indicate that shear properties alone may not be sufficient to characterize polymeric fluids. We begin by defining the kinematics of shear-free or extensional flow and the associated material functions. The extensional and shear behavior of three different types of polyethylene (PE) are then compared to illustrate the points that one cannot ascertain the extensional properties of polymer melts from their shear properties and, furthermore, there may not be a simple relation between properties obtained from one type of extensional flow and those of another type. The kinematics of most processing flows are extensional rather than shear in nature, and , hence, the performance of polymers during processes such as fiber spinning, film casting, film blowing, thermoforming, blow molding, and even extrusion is more readily accounted for through extensional viscosity measurements. Methods for carrying out extensional flow measurements are then reviewed including approximate methods. To illustrate the sensitivity of extensional viscosity measurements to subtle changes in the molecular architecture of PEs, results are presented for samples with a narrow molecular weight distribution but with varying numbers of long chain branches. Finally, constitutive equations which allow one to separate shear and extensional flow behavior are discussed as any attempts to simulate the subtle processing differences between two polymers will require constitutive equations of this nature.
A generation of a particle beam is the key technique in a flow cytometry that measures the fluorescence and light scattering of individual cell and other particulate or molecular analytes in biomedical research. Recent methods performing this function require a laborious and time-consuming assembly. In the present work, we propose a novel device for the generation of an axisymmetrical focusing beam of microparticles (3-D focusing) in a single capillary without sheath flows. This work uses the concept that the particles migrate toward the centerline of the channel when they lag behind the parabolic velocity profile. Particle focusing of spherical particles was successfully made with a beam diameter of about 10 ${\mu}$m. Proposed device provides crucial solutions for simple and innovative 3-D particle focusing method for the applications to the MEMS-based micro-flow cytometry. We believe that this device can be utilized in a wide variety of applications, such as biomedical/ biochemical engineering.
In this study, the flow characteristics of a FPN (Fountain Pen Nano-Lithography) using active membrane pumping are investigated. The FPN has integrated chamber, micro channel, and high capacity reservoir for continuous ink feed. The most important aspect in this probe provided control of fluid injection using active membrane pumping in chamber. The flow rates in channel by capillary force are theoretically analyzed, including the control of the mass flow rates by the deflection of the membrane. The above results are compared with the numerical simulations that calculated by commercial code, FLUENT. The velocity of the fluid in micro channel shows linear behaviors. And the mass flows are proportional to the second order function of the pumping pressure that is imposed to the membrane.
A Purge & Trap Concentrator was used to analyze various volatile organic compounds(VOCs) in wat-er. The object of this study was to observe the purge efficiency of 40 VOCs in water according to the change of parameters (purge time drypurge time sample temperature) and to determine the optimum condition for VOCs using the purge & Trap concentrator interfaced with a narrow capillary connected to a gas chromatography/mass spectrometry. The optimum condition of purge and trap is as follows: purge time at 11min drypurge time at 5min sample temperature at 6$0^{\circ}C$ at constant purge flow (40mol/min) constant desorption flow(20ml/min) desorption temperature(2$25^{\circ}C$) and desorption time (1min) At this analytical condition the detection limits of VOCs was in the range of 0.1~0.5$\mu$g/ml and the purge efficiency of each compound was over 70%.
Open microcellular foams having small-sized cell and good mechanical properties are desirable for many practical applications. As an effort to reduce the cell size, the microcellular foams combining viscosity improvers into the conventional formulation of styrene and water system were prepared via high internal phase emulsion polymerization. Since the material properties of foam are closely related to the solution properties of emulsion state before polymerization, the flow behavior of emulsions was investigated using a controlled stress rheometer. The yield stress and the storage modulus increased as viscosity improver concentration and agitation speed increased, due to the reduced cell size reflecting both a competition between the continuous phase viscosity and the viscosity ratio and an increase of shear force. Appreciable tendency was found between the rheological data of emulsions and the cell sizes of polymerized foams. Cell size reduction with the concentration of viscosity improver could be explained by the relation between capillary number and viscosity ratio. A correlative study for the cell size reduction with agitation speed was also attempted and the result was in a good accordance with the hydrodynamic theory.
The OGS model is configured and used for simulation of the LASGIT project. The modeling conditions and the simulation results from the previous work by Walsh and Calder (2009) are analyzed to see if the simulation configuration is done correctly and to apply for the LASGIT project. Except for the unrealistic modeling conditions used previously, the simulation results successfully demonstrated helium propagation that is typical for the two-phase flow. The results indicated that the relations of capillary pressure and the relative permeability against water saturation used previously should be updated. An elaborated simulation with more realistic parameters should be used to improve the weak points of preliminary work.
In recent years, significant progress has been made in modeling turbulence behavior in plasma and its effect on transport. It has also been made in diagnostics for turbulence measurement; however, there is still a large gap between theoretical model and experimental measurements. Visualization of turbulence can improve the connection to theory and validation of the theoretical model. One method to visualize the flow structures in plasma is a laser Schlieren imaging technique. We have recently applied this technique and investigated the characteristics of a highly underexpanded pulsed plasma jet originating from an electrothermal capillary source. Measurements include temporally resolved laser Schlieren imaging of a precursor blast wave. Analysis on the trajectory of the precursor blast wave shows that it does not follow the scaling expected for a strong shock resulting from the instantaneous deposition of energy at a point. However, the shock velocity does scale as the square root of the deposited energy, in accordance with the point deposition approximation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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