• 접착 및 계면
• /
• 제5권2호
• /
• pp.31-42
• /
• 2004

Many animals possess on their legs adhesive pads, which have undergone evolutionary optimization to be able to attach to variable substrates and to control adhesive forces during locomotion. Insect adhesive pads are either relatively smooth or densely covered with specialized adhesive hairs. Theoretical models predict that adhesion can be increased by splitting the contact zone into many microscopic, elastic subunits, which provides a functional explanation for the widespread 'hairy' design. In many hairy and all smooth attachment systems, the adhesive contact is mediated by a thin film of liquid secretion between the cuticle and the substrate. By using interference reflection microscopy (IRM), the thickness and viscosity of the secretion film was estimated in Weaver ants (Oecophylla smaragdina). 'Footprint' droplets deposited on glass are hydrophobic and form low contact angles. IRM of insect pads in contact showed that the adhesive liquid is an emulsion consisting of hydrophilic, volatile droplets dispersed in a persistent, hydrophobic phase. I tested predictions derived from film thickness and viscosity by measuring friction forces of Weaver ants on a smooth substrate. The measured friction forces were much greater than expected assuming a homogenous film between the pad and the surface. The findings indicate that the rubbery pad cuticle directly interacts with the substrate. To achieve intimate contact between the cuticle and the surface, secretion must drain away, which may be facilitated by microfolds on the surface of smooth insect pads. I propose a combined wet adhesion/rubber friction model of insect surface attachment that explains both the presence of a significant static friction component and the velocity-dependence of sliding friction.

• 공업화학
• /
• 제10권4호
• /
• pp.523-530
• /
• 1999

아클릴계 점착제는 주로 용제를 사용하여 제조되어 왔으나 용제의 사용에 따른 화재의 위험성과 환경적인 부작용으로 인해 점차 법률적으로 규제의 대상이 되고 있음에 따라 용제를 사용하지 않는 수계 에멀젼 중합을 이용한 제조 방법이 중요하게 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 $40^{\circ}C$의 반응기에 methacrylic acid(MAA), n-butyl acrylate(n-BA), 그리고 2-ethylhexyl acrylate(2-EHA) 등 3가지 종류의 단량체를 사용하여 유화 중합을 수행하였으며, 실험에 사용된 계면활성제는 음이온 계면활성제로 sodium dodecyl sulfate(SDS), 비이온 계면활성제로 ethylene oxide 계통을 사용하였다. 실험 결과 혼합 계면활성제 시스템에서의 전환율이 단일 계면활성제 시스템에서의 전환율보다 더 높게 나왔으며, 비이온 계면활성제만을 사용한 유화중합은 안정성이 떨어져 상 분리가 일어났다. 반면에 음이온 계면활성제 또는 혼합 계면활성제를 사용한 유화 중합 시스템은 매우 안정한 상태를 유지하여 12주 이상의 저장 안정성을 보였다. 혼합 계면활성제 시스템에서 에멀젼 입자는 비이온 계면활성제 시스템 비해 작은 크기를 가지며, 계면활성제의 양이 증가할수록 입자 크기는 감소하였다. 계면활성제의 형태와 사용량, 그리고 혼합 비율 등은 에멀젼 입자의 Tg와 분자량에 거의 영향을 미치지 않았다. 실험 결과를 종합하여 보면, 50개의 침수성기를 가지고 소수성 chain의 탄소수가 16~18인 비인온 계면활성제를 40~60% 정도 사용한 약 4 g 정도의 혼합 계면활성제 시스템이 에멀젼의 안정성과 접착력에서 가장 최적의 제조 조건임을 알 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.771-776
• /
• 2016

내열, 코팅 및 접착특성이 우수한 아크릴계 공중합체를 설계, 제조하였다. 공중합체용 모노머로 methyl methacrylate(MMA), isobornyl methacrylate(IBMA) 그리고 2-hydroxyethyl methacrylate(HEMA)를 사용하여 괴상 중합 및 유화 중합으로 반응하여 > 95%이상 고수율로 중합체를 제조하였다. $^1H$-NMR로 화학구조를 확인하였고 DSC, DMA, TGA분석으로 내열성을 확인한 결과 유리전이온도가 $123^{\circ}C$이상 $140^{\circ}C$까지 높게 나타났다. 또한, IBMA성분이 증가함에 따라 저장 탄성율, 열분해온도 모두 증가하였다. 인장강도는 IBMA의 함량이 전체 모노머 조성물중 10%에서 30%로 증가함에 따라 괴상 및 유화 중합체 모두에서 22에서 30 MPa로 강도가 증가하였으며 IBMA의 소수성 특성으로 접촉각은 70도에서 88도까지 증가함을 확인하였다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
• /
• 제3권2호
• /
• pp.103-108
• /
• 1998

A hydrophobic substrate triolein was hydrolyzed by lipase in a mono-phase reaction system containing cyclodextrin(CD) as emulsifier. The triolein was transformation to an emulsion-like state in the CD containing reaction system in contrast to the oil-droplet like state without CD due to the formation of an inclusion complex between the lipids and CDs. The hydyrolysis reaction increased substantially in the CD containing reaction system, and the optimum reaction conditions including the amount of lipase, ${\beta}$-CD concentration, and mixing ratio of triolein and ${\beta}$-CD, were determined. The performance of the enzyme reaction in a mono-phase reaction system was compared with that of a two-phase reaction system which used water immiscible hexane as the organic solvent. The role of a CD in the mono-phase reaction system was elucidated by comparing the degree of the inclusion complex formation with triolein and oleic acid, Km and Vmax values, and product inhibition by oleic aicd in aqueous and CD containing reaction systems. The resulting enhanced reaction seems to be caused by two phenomena; the increased accessibility of lipase to triolein and reduced product inhibition by oleic acid through the formation of an inclusion complex.

• 한국토양환경학회지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.99-107
• /
• 1997

본 연구에서는 일련의 회분식 규모의 실험을 통해 소수성 유기오염물질로 오염된 토양에 토양세척기법을 적용함에 있어서 필요한 최적의 운전조건을 도출하고 세척후 분리된 상등액중에 포함된 유기오염물질 및 세척제를 유기용매를 이용하여 효율적으로 분리.회수하기 위한 방안을 모색하고자 하였다. 사용된 계면활성제는 토양과 결합될 우려가 적은 비이온계 계면활성제중 독성이 거의 없으며 국내에서 대량 생산되어 수급이 원활한 계면활성제를 선별하여 소수성 유기오염물질인 n-dodecane(4,000mg/kg dny Soil)으로 오염된 토양에 대해 세척시간, 계면활성제 용액의 농도, 진탕비, 온도 등에 따른 세척효율의 변화를 조사하였다. 실험결과 계면활성제의 HLB(hydrophile-liphophile balance)값이 MSR(molar solubility ratio) 값과 함께 토양세척시 중요한 변수로 작용하였다. HLB값이 낮아 유탁액을 형성하지 못하는 OA-5나 sophorolipid는 10% 이내의 극히 낮은 세척효율을 보였다. 그러나 안정된 유탁액을 형성하는 HLB값 범위내에서는 소수성 유기오염물질에 대한 액상실험에서의 용해도가 큰 계면활성제가 유리하였다. 높은 HLB값을 갖는 OA-14는 OA-9 보다 안정된 유탁액을 형성하지만 용해도에 대한 지표인 MSR값이 OA-9보다 작아 약 20%정도의 낮은 세척효율을 보였다. 안정된 유탁액을 형성하는 동시에 용해도가 높은 OA-9용액이 단독으로 쓰일 때는 최대 60%정도의 세척효율을 보였다. 또한 OA-9세척유출수로부터 유기용매인 벤젠을 이용하여 anthracene을 회수하고자 하는 경우, 세척유출수의 온도를 $30^{\circ}C$, pH는 2로 조절하는 것이 회수 효율 측면에서 바람직하다.

• 한국고분자학회:학술대회논문집
• /
• 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
• /
• pp.85-85
• /
• 2006

The micellization behavior and the metal-nanoparticle formation in PDEAEMA-b-PHEGMA double hydrophilic block copolymers are investigated. The hydrophobic PDEAEMA block is pH-sensitive: at low pH it can be protonated and it becomes hydrophilic, leading to molecular solubility, whereas at higher pH micelles are formed; the behavior is studied by DLS, NMR and AFM. In these micellar nanoreactors, metal nanorystals nucleate and grow upon reduction with sizes in the range of a few nm's as observed by TEM and XRD. Similarly, metal nanocrystals can be formed within pH-sensitive microgels (${\sim}250nm$ in diameter), synthesized by emulsion copolymerization of DEAEMA, which also exhibit reversible swelling properties in water by adjusting the pH.

• 펄프종이기술
• /
• 제40권5호
• /
• pp.20-26
• /
• 2008

Behavior of micro stickies was analyzed using model micro stickies prepared with PVAc emulsion adhesive. Flocculation of micro stickies increased with temperature. Acidic state also induced greater flocculation of micro stickies since they became more unstable under these conditions. Flocculation of micro stickies increased as calcium ion concentration increased. But the presence of calcium carbonates made micro stickies dispersed indicating that calcium carbonates cause two different effects on the behavior of micro stickies. Talc increased flocculation of micro stickies because of its hydrophobic nature. Cationic polymer increased flocculation of micro stickies. Especially cationic starch has far greater effect in flocculating sticky particles by forming bridging flocculations.

• 한국염색가공학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.55-61
• /
• 2017

A non-fluorinated polystearyl methacrylate water repellent was synthesized by emulsion polymerization. The number and weight averaged molecular weights were obtained at around 137,277 and 237,754g/mole. The melting point was observed at $32^{\circ}C$. The contact angle of water droplet on fabrics treated with the water repellent was $140{\sim}145^{\circ}$ for cotton and polyester, and $125{\sim}130^{\circ}$ for wool and nylon. Since the critical surface tension was estimated at 20.7mN/m, even though relatively not so strong as fluorinated water repellent, it is considered to be used as a good water repellent practically.

• 접착 및 계면
• /
• 제24권3호
• /
• pp.77-85
• /
• 2023

본 연구에서는 연속교반탱크반응기(CSTR)를 이용하여 다양한 분자량과 산가의 고분자 음이온 유화제를 합성하였다. CSTR은 회분식 및 반회분식 반응기에 비해 생산 속도가 빠르고 제품 특성이 더 일정하다는 장점이 있다. 고분자 유화제는 소수성 그룹으로 부틸 아크릴레이트를 사용하고 친수성 그룹으로 아크릴산을 공중합하여 제조되었다. 합성된 고분자 유화제는 알칼리 수용액을 통해 이온화하여 음이온성 유화제로 사용하였다. 제조된 고분자 유화제의 유화물성을 알아보기 위해 산가, 임계미셀농도(CMC), 분자량 등의 물성을 측정하였다. 이 결과 고분자 유화제의 산가는 60~380, 수 평균 분자량은 8,000~13,000 g/mol이었다. 또한 CMC는 0.01 g/ml로 상용 유화제와 비슷한 값을 나타내었다. 제조된 고분자 유화제의 유화성능을 알아보기 위해 아크릴계 에멀젼 점착제를 합성하여 점착물성을 측정하였다. 이때 고분자 유화제의 산가 150과 분자량 8,500 g/mol일 때 최대 박리강도 21.24 N/25mm를 나타내었다. 이 값은 상용 음이온 유화제인 SDS (Sodium Dodecyl Sulfate)혹은 상용 음이온/비이온 유화제 조합인SDS/TRX(Triton X-100) 조합을 사용한 점착제보다 더욱 우수한 점착 특성을 보였다.

• 공업화학
• /
• 제31권4호
• /
• pp.429-437
• /
• 2020

본 연구에서는 이소소르비드를 이용하여 양이온 제미니 계면활성제의 알킬기가 C₁₀~C₁₆개로 변화시키면서 합성하였다. 합성한 양이온 제미니 계면활성제에 대한 c.m.c는 5.13 × 10^-4~1.62 × 10^-4 mol/L의 범위에서 표면장력은 31.86~39.24 dyne/cm로 측정되었으며, 알킬기의 길이가 길어질수록 표면장력이 상승하였다. 또한, 흡착량는 감소하여 계면에 흡착된 계면활성제의 분자 당 차지하는 면적이 커지게 되면서 공기-물 계면에 기포력이 감소하였다. 벤젠에서의 유화력은 8 h이 지난 후 60 ± 5% 이상의 유화력이 유지되었으며, 대두유에서의 유화력이 50 ± 5% 이상 감소하는 경향을 보였다. 소수성이 강한 벤젠에서 우수하며, 유상과 수상의 프리에멀젼 제조 시, 유화 안정성이 일정한 시간 이상 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 항균력은 Escherichia coli (E.coli)과 Staphylococcus aureus에서의 clean zone의 크기가 증가하여 합성한 양이온 제미니 계면활성제의 소수성 사슬의 길이에 의존하였다.