유화중합 SBR (E-SBR)과 용액중합 SBR (S-SBR) 블렌드를 제조하여 이들의 미세구조(styrene, 1,2-unit, cis-1,4-unit, 그리고 trans-1,4-unit 함량)를 투과 방식 휴리에 변환 적외선 분광법(FTIR)을 이용하여 분석하였다. Valley-to-valley 바탕선으로 흡광도를 측정하는 방법(TV)이 객관적으로 가장 타당한 방법이나 cis-1,4-unit의 피크 세기를 정확히 측정할 수 없는 단점이 있다. cis-1,4-Unit이 포함된 4가지 미세구조에 대한 정보를 얻기 위해, 바탕선을 보정하지 않은 방법(TM)과 최대 투과도를 99%로 조정한 방법(TB)을 TV 방법과 비교하였다. TB 방법으로 구한 결과가 TM 방법으로 구한 결과보다 TV 방법으로 구한 결과와 좀 더 가깝게 나타났다. TM 방법과 TB 방법으로 구한 흡광도를 ISO/FDIS 21561:2005(E)에 제시한 계산식을 이용하여 미세구조 함량을 결정하였다. E-SBR/S-SBR 블렌드 비에 따른 styrene, 1,2-unit, 그리고 trans-1,4-unit 함량의 변화는 비교적 선형성을 보였으며, TM 방법과 TB 방법으로 얻은 결과에는 큰 차이가 없었다. cis-1,4-Unit 함량의 변화는 TM 방법과 TB 방법에 상관없이 직선성이 전혀 나타나지 않았다.
보강성 충전제가 첨가된 고무블렌드의 물리적 특성을 조사하기 위해 카본블랙이 첨가된 유화중합 고무블렌드와 실란이 커플링된 실리카가 첨가된 용액중합 고무블렌드의 가황특성, 점탄성특성, 내마모 및 고무보강성 평가하였다. 유화중합 고무블렌드는 가장 높은 총결합고무량을 나타냈으나, 용액중합 고무블렌드는 고무블렌드 비율에 관계없이 일정한 총결합고무량을 나타내었다. 고무의 미세구조중 비닐 및 스틸렌 함량이 낮을수록, 배합고무중 총결합고무량이 높을수록 가황속도는 빠르게 나타났으며, 고무보강성 지표인 모듈러스는 총결합고무량과 선형적인 관계를 나타냈다. 많은 PICO 손실량은 고무의 미세구조중 비닐 및 스틸렌 함량이 증가할 때 나타났으나, 적은 PICO 손실량은 실란이 커프링된 실리카를 함유한 용액중합 고무블렌드에서 부타디엔의 비율이 증가할 때 관측되었다. 용액중합 고무블렌드는 유화중합 고무블렌드에 비해 $0^{\circ}C$에서 높은 손실계수, $60^{\circ}C$에서는 낮은 손실계수를 나타내었다.
Styrene butadiene rubber (SBR)/ 카렬블랙 복합체의 전기저항 특성과 전기전도 특성을 연구하기 위하여 표면저항, 체적저항, point to point 저항, 정전하 소멸시간 및 전기전도 실험을 4종의 카본블랙을 사용하여 실시하였다. 약 50phr의 카본블랙이 첨가되었을 때, 모든 저항값이 급격히 감소하는 임계영역 (Rc)을 나타내었다. 카본블랙이 첨가된 SBR 복합체의 전류밀도는 전기장의 증가에 따라 증가하며, 기울기 (dJ/dE)가 증가하는 임계점 (Pc)이 존재하였으며, 이때의 전기전도기구는 임계점을 기준으로 하여 낮은 전기장 영역에서는 ohmic 전도, 높은 전기장 영역에서는 공간전하 제한전도임을 알 수 있었다.
본 연구에서는 카본블랙과 유기화 클레이(C18-MMT) 로 보강된 SBR 나노 복합재료를 라텍스법(latex method)으로 제조하였다. 필러의 함량은 50 phr로 고정하였으며, 카본 블랙/C18-MMT의 함량비를 50/0, 49/1, 48/2, 47/3, 45/5, 44/6, 40/10 phr로 정하고 함량비에 따른 가황 특성 및 기계적 물성을 비교하였다. 각 컴파운드의 가황 특성 및 기계적 물성을 비교 평가한 결과 carbon black(49phr)/C18-MMT(1phr) 컴파운드가 ODR에서 가장 높은 최대 토크 값을 나타내었으며, 높은 인장 강도 및 모듈러스, 인열 에너지를 나타내었다. 이러한 기계적 물성 증가는 클레이의 박리 정도 및 분산도의 향상으로 인한 C18-MMT의 우수한 보강 효과 때문이라고 판단된다.
4종류의 고무 즉, 천연고무(NR), styrene-butadiene copolymer(SBR), ethylene-propylene diene monomer(EPDM), brominated isobutylene-p-methyl-styrene copolymer(BIMS)의 영(Young) 탄성율을 비롯한 인장특성과 인열강도를 여러가지 가교도와 시험온도에서 측정하였다. 과가황(over-cure)의 영향을 조사하기 위해 과가교 고무컴파운드의 인장강도와 팽윤(swelling) 거동도 조사하였다. 모든 고무컴파운드에 대해 영 탄성율(E)은 가교도와 선형적인 비례관계를 보였다. EPDM이 가장 높은 기울기를 그리고 BIMS가 가장 낮은 기울기를 보였고, NR과 SBR은 이들 사이의 값을 나타내었다. 인열강도 Gc는 NR>BIMS>SBR>EPDM의 순으로 나타났다. 과가교에 따라 NR과 SBR의 가교도는 감소한 반면, BIMS는 오히려 증가하였고, EPDM은 거의 변하지 않았다.
Aerobic granular sludge (AGS) can be classified as a type of self-immobilized microbial aggregates measuring more than 0.2 mm. It offers the option to simultaneously remove COD, N, and P that occur in different zones inside a granule. Also, AGS is characterized by high precipitability, treatability with high organic loading, and high tolerance to low temperature. In this study, a sequencing batch reactor inoculated with AGS (AGS-SBR) is a new advanced wastewater treatment process that was proven to grow AGS with integrated nutrient removal and low C/N ratio. A pilot plant, AGS-SBR with a capacity of 225 ㎥/d was installed at an S sewage treatment plant in Gyeonggi-do. The results of the operation showed that the water quality of the effluent indicated that the value of BOD5 was 1.5 mg/L, CODMn was 11.4 mg/L, SS was 6.2 mg/L, T-N was 13.2 mg/L, and T-P was 0.197 mg/L, and all of these values reliably satisfied an effluent standard (I Area). In winter, the T-N treatment efficiency at a lower temperature of less than 11℃ also showed reliability to meet the effluent standard of the I Area (20 mg/L or less). Analysis of microbial community in AGS showed a higher preponderance of beneficial microorganisms involved in denitrification and phosphorus accumulation compared with activated sludge. The power consumption and sludge disposal cost were reduced by 34.7% and 54.9%, respectively, compared to the domestic SBR type sewage treatment plant with a processing capacity of 1,000 ㎥/d or less.
We develop a new nonwoven composite separator for a safer lithium-ion battery, which is based on coating of silica ($SiO_2$) colloidal particles/styrene-butadiene rubber (SBR) binder to a poly(ethylene terephthalate) (PET) nonwoven support. The $SiO_2$ particles are interconnected by the SBR binder and closely packed in the nonwoven composite separator, which thus allows for the development of unusual porous structure, i.e. highly-connected interstitial voids formed between the $SiO_2$ particles. The PET nonwoven serves as a mechanical support that contributes to suppressing thermal shrinkage of the nonwoven composite separator. The $SiO_2$/SBR content in the nonwoven composite separators plays an important role in determining their separator properties. Porous structure, air permeability, and electrolyte wettability of the nonwoven composite separators, in comparison to a commercialized polyethylene (PE) separator, are elucidated as a function of the $SiO_2$/SBR content. Based on this understanding of the nonwoven composite separators, the effect of $SiO_2$/SBR content on the electrochemical performances such as self-discharge, discharge capacity, and discharge C-rate capability of cells assembled with the nonwoven composite separators is investigated.
Odors from manures are a major problem for livestock production. The most significant odorous compounds in animal manure a.e volatile fatty acids(VFAs). This work reviews the VFAs from the anaerobic sequencing biofilm batch reactor(ASBBR), anaerobic sequencing batch reactor(ASBR), solid compost batch reactor(SCBR), and aerobic sequencing batch reactor(SBR) associated with the animal manure biological treatment. First, we describe and quantify VFAs from animal manure biological treatment and discuss biofiltration for odor control. Then we review certain fundamentals aspects about Anaerobic and aerobic SBR, composting of animal manure, manure compost biofilter for odorous VFAs control, SBR for nitrogen removal, and ASBR for animal wastewater treatment systems considered important for the resource recovery and air quality. Finally, we present an overview for the future needs and current experience of the biological systems engineering for animal manure management and odor control.
열분해 공정을 이용하여 원료고무(SBR)와 타이어를 분해한 결과 온도가 증가함에 따라 액상 생성물의 수율이 전반적으로 증가하고 기상 생성물은 수율은 감소하는 경향을 보였다. SBR의 경우 $700^{\circ}C$에서 액상 생성물의 수율이 86%로 최대값을 보인후 $700^{\circ}C$ 이상에서는 액상 생성물의 수율이 약간 감소하였으며, 타이어의 경우 $700^{\circ}C$에서 액상 생성물의 수율이 55%로 최대값을 보였다. 가열 속도에 따른 SBR과 타이어의 생성물 수율 변화는 가열 속도가 증가할수록 액상 생성물의 수율은 증가하고 기상 생성물의 수율은 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. SBR과 타이어의 열분해 후 생성된 액상 생성물의 수평균 분자량은 740~2486, 740~1719로 나타났으며, 39~40 kJ/g의 발열량을 나타내었다. 또한 GC-MSD로 분석한 결과 50 여 가지의 유기화합물이 생성되는 것으로 나타났으며 대부분 방향족 화합물이 많이 형성되는 것을 확인하였다. 분해 잔류물의 SEM 분석 결과 열분해 온도가 증가함에 따라 입자의 크기는 감소하며 입자가 균일함을 알 수 있었으며, BET로 표면적을 측정한 결과 열분해 온도가 증가함에 따라 비표면적은 증가하는 경향을 보였으며 $47{\sim}63m^2/g$의 표면적을 나타내었다. 따라서 열분해 공정의 경우 열분해 온도는 $700^{\circ}C$ 가열 속도는 높게 조업하는 것이 바람직하며 비활성 기체를 계속 흘려주는 것이 액상 생성물의 수율을 높일 수 있으며, 액상 생성물은 연료로써 사용이 가능하고 잔류물은 카본 블랙이나 활성탄으로 사용이 가능할 것으로 사료된다.
유기화 클레이(organically modified layered silicates)가 보강된 SBR 나노 복합체를 라텍스법(latex method)에 의해서 제조하였다. 유기화 MMT는 dodecylamine으로 유기화한 DA-MMT와 dimethyldodecylamine으로 유기화한 DDA-MMT의 두 가지를 제조하였다. 유기화 클레이의 층간거리와 분산도를 확인하기 위하여 XRD와 TEM촬영을 하였다 Na-MMT, DA-MMT, DDA-MMT의 XRD 회절 패턴을 분석한 결과 Na-MMT는 $2{\theta}=7.2^{\circ}$로써 층간거리가 $12.3{\AA}$, DA-MMT는 $2{\theta}=5.1^{\circ}$로 층간거리가 $17{\AA}$를 나타내었으며, DDA-MMT의 경우, 회절 피크는 $2{\theta}=4.8^{\circ}$로써. 층간거리는 $18.4{\AA}$으로 나타났다. 이는 DDA-MMT와 DA-MMT가 각각 5 phr 첨가된 SBR 나노 복합체의 TEM 결과에서도 확인할 수 있었다. SBR 나노 복합체에 filler system (carbon black/silica/OLS)을 적용 후 시편을 제조하였다. 제조된 시편의 동적 점탄성 평가 (DMTA)는 $-20^{\circ}C{\sim}80^{\circ}C$ 사이에서 이루어졌으며, loss factor (tan $\delta$)의 거동을 확인하였다. 그 결과, 타이어 트래드용 컴파운드를 대상으로 할 경우, 카본블랙과 실리카의 혼용비가 35:25일 때, 빗길 제동특성과 연비특성을 대변하는 $0^{\circ}C$와 $50{\sim}60^{\circ}C$에서의 tan $\delta$가 가장 우수함을 알 수 있었다. 또한 이 시스템에 실리카의 일정 부분을 DDA-MMT($0{\sim}10phr$)로 대체할 경우, $0^{\circ}C$의 tan $\delta$값은 높아지는 반면, $50{\sim}60^{\circ}C$의 tan $\delta$값은 감소하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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