Thermoplastic nanocomposites based on the copolymers of polypropylene (PP)-polystyrene (PS) and organically modified montmorillonite (org-MMT) were produced by using power ultrasonic wave in an intensive mixer. Owing to the unique action of the ultrasonic wave, free radicals of styrene monomers and macroradicals of PP were generated, by which copolymers of PP and PS were formed. Another important aspect of using ultrasonic wave during the mixing process was to enhance nano-scale dispersion of org-MMT by destructing the agglomerates of org-MMT in the polymer matrix. Optimum conditions for the in-situ copolymerization and melt intercalation were studied with various concentrations of styrene monomer, sonication time and different kinds of clay. It was found that a novel attempt carried out in this study yielded further improvement in the mechanical performance of the nanocomposites compared to those produced by the conventional melt mixing process.
본 연구에서는 압출성형에서 Nylon6 를 기재로 멜라민계 난연제를 사용하여 난연성 및 물성평가를 비교, 분석하였다. 멜라민계 난연제를 선택한 이유는 탈할로겐화 추세에 일조를 하며 연기가 적고, 생분해를 하는 물질이기 때문에 큰 장점이 있다. 또한 새로운 제품 및 적용범위를 발굴하기가 상대적으로 용이하다는 장점이 있기 때문에 멜라민계 난연제를 선택하였다. 난연 Test는 UL-94 측정방법을 이용하였고 물성평가는 UTM 측정기기로 인장강도, 연신율, 굴곡강도, 굴곡탄성율 측정하였다. 또 충격강도 시험기로 충격강도를 측정하였고, 물성평가 경우에는 난연제로 인한 물성저하를 최소화 하기위해 Nano-clay 를 첨가하여 비교하였다. 연구결과는 난연 Test 경우 난연제의 함량이 $5wt\%$ 이상이면 V0급으로 나왔고 물성평가에서는 Nanoclay를 첨가한 실험이 물성저하를 대처할 수 있을 정도의 결과로 보여 진다.
브롬화 이소부틸 이소프렌 (BIIR) 고무의 점착성에 미치는 나노점토(Cloisite 20A)의 영향을 조사하였다. 고무내 나노점토의 분산성은 SEM, TEM, XRD으로 분석하였다. 나노점토 충전 및 미충전 고무의 열적안정성은 TGA로 분석하였으며, 충전고무에서 열적안정성을 보였다. 또한 나노점토를 첨가하면 보강효과에 의해 고무의 강도가 증가하였다. 나노점토 첨가로 계면간 분자확산 정도는 감소할 것으로 판단되었지만, 본 연구에서 관찰된 분자확산에 의해 형성된 계면의 두께는 분자사슬간 엄킴현상을 유발하는데 충분하여 계면점착력이 증가하는 것으로 나타났다. 계면점착력 증가현상은 일정한 이상 (8 phr)의 나노점토가 첨가되었을 때 나타났다. 나노점토 첨가에 따른 표면특성의 변화를 조사하기 위해 접촉각 측정을 하였는데 큰 변화는 관찰되지 않았다.
내열성 유기화 점토를 사용하여 얻은 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET) 나노복합체 섬유들의 열적, 기계적 성질 및 모폴로지를 서로 비교하였다. PET 나노복합체 섬유에는 도데실트리페닐포스포늄-마이카($C_{12}PPh-Mica$)와 1-헥사데칸벤즈이미다졸-마이카($C_{16}BIMD-Mica$) 등의 유기화 점토가 사용되었다. In-situ 중합법을 이용하여 PET에 다양한 농도의 유기화 점토가 나노 크기로 분산된 복합재료를 합성하였다. PET 나노복합체 섬유의 열적-기계적 성질을 측정하기 위해 시차 주사 열분석기(DSC)와 열 중량 분석기(TGA), 넓은 각 X-선 회절 분석기(WAXD), 전자현미경(SEM과 TEM) 그리고 만능 인장 시험기(UTM)를 이용하였다. 전자현미경으로 관찰된 나노복합체 섬유 중 점토의 일부는 나노 크기로 잘 분산되었으나 한편으로는 뭉쳐진 형태도 보였다. 본 연구로부터 소량의 유기화 점토의 첨가가 나노복합체 섬유의 열 안정성과 기계적 성질을 증가시키는데 크게 기여하였음을 알았고, 5 wt% 이하의 소량의 유기화 점토를 이용한 복합재료의 열적 기계적 성질은 순수한 PET 섬유보다도 더 높은 값을 보여주었다.
본 연구는 가공황토 처리여부에 따른 장어시료의 품질 특성을 비교하고자 장어를 양식장에서 동일한 조건으로 사육하여 일반성분, 물성, 영양소, 기능적 특성 및 관능적 특성을 분석하였다. 그 결과 일반성분 분석에 대해서는 두 군 간의 차이가 없었으며 niacin은 실험구가 무처리 대비 더 높은 함량을 나타냈다. Tocopherol은 가공황토소재로 양식한 시료에서 무처리구 대비 약 3배 이상의 tocopherol 함량이 측정되었다(P<0.05). 냉 해동 저장기간 동안 실험구가 무처리구 대비보다 안정된 조직감을 나타냈다. DPPH 라디칼 소거능과 FRAP value 분석 결과, 실험구의 항산화 활성이 유의적으로 높은 것을 확인할 수 있었다. 묘사분석 결과 '기름진 정도'가 무처리구에 비하여 실험구에서 낮게 평가되었으며, 이는 보다 담백하면서 기능성이 강화된 장어의 생산이 가능함을 나타낸다고 할 수 있다. 따라서 친환경 가공황토소재로 양식한 장어의 경우 기능성이 강화되고 맛이 향상된 고부가가치 제품으로 생산이 가능하여 국내 장어 시장을 한 단계 업그레이드할 수 있을 것으로 사료된다.
Corrugated board provides packaging for most diverse industries with a share of over 50%, due to the numerous advantages they offer a good protection of the products. In other hand corrugated board fails in environmental conditions, indicating that relative humidity or temperature is higher. These effects directly damage the product packaged. To overcome on this problem recently corrugated boards produced with functional material, "functional corrugated boards," have become more available in the current market. A number of commercialized forms of functional material are coated or composited products with inorganic materials, for example "Nano clay" as representative. However, although the use of functional materials is increasing in corrugated boards, the several concerns such as over cost, environmental friendly materials, recycling, and toxicity affect consumer perceptions and acceptance. In the past, number of researcher focused on process of box compression and the utility of box compression testing etc., best of our knowledge there is no review paper which focus on the functional corrugated boards used in food packaging applications. This paper aims to review the availability of functional corrugated boards in the current market, past research studies on functional material and present the current status of functional corrugated boards in leading countries.
The dispersion of organoclay in ethylene propylene diene terpolymer (EPDM) matrix was correlated with the rheological and swelling properties of nanocomposites. X-ray diffraction pattern (XRD) and transmission electron microscopic (TEM) analysis exhibited the disordered-intercalated structure of EPDM/organoclay nanocomposite. The extent of the disordered phase increased with increasing organoclay content up to a limiting value of 3 wt% after which equilibrium tended towards intercalation. The dispersion effect of organoclay in EPDM matrix was clarified by the physicochemical properties like rheological response and swelling thermodynamics in toluene. The increase in viscoelastic properties of EPDM nanocomposite with increasing organoclay content up to 3 wt%, followed by a subsequent decrease up to 4 wt%, was correlated in terms of the disordered and ordered states of the dispersed nano-clay sheets. Swelling measurements revealed that the change in entropy of the swelling increased with the increase in disorder level but decreased with the increase in intercalation level of organoclay in the disordered-intercalated nanocomposite. The increase in solvent uptake was comparable with the free volume in EPDM matrix upon inclusion of silicate particles, whereas the inhibition in solvent uptake for higher organoclay loading was described by bridging flocculation.
점토 광물의 구조 내에 들어 있는 철의 산화수는 퇴적환경의 산화/환원 조건에 대한 정보를 제공하여 준다. 이러한 광물형성의 메커니즘을 밝히기 위해서는 고해상도를 가진 전자현미경을 이용한 나노 스케일 분석이 불가피하다. 투과전자현미경에 장착되어있는 전자에너지 손실분광 분석법(EELS)을 이용하여 정량적 철 산화수 분석을 논트로나이트 점토광물 구조 내 철의 환원으로 인한 K-논트로나이트의 형성의 예를 들어 설명하고자 한다. 철 산화/환원의 정량적 분석을 통하여 퇴적물의 위치에 따른 철 산화도 측정은 광물변화에 대한 연구를 용이하게 해준다. 따라서 본 논문은 전자에너지 손실분광의 분석방법 및 장점을 소개함을 목적으로 한다.
Fully biodegradable high strength composites or 'advanced green composites' were fabricated using yearly renewable soy protein based resins and high strength liquid crystalline cellulose fibers. For comparison, E-glass and aramid ($Kevlar^{(R)}$) fiber reinforced composites were also prepared using the same modified soy protein resins. The modification of soy protein included forming an interpenetrating network-like (IPN-like) resin with mechanical properties comparable to commonly used epoxy resins. The IPN-like soy protein based resin was further reinforced using nano-clay and microfibrillated cellulose. Fiber/resin interfacial shear strength was characterized using microbond method. Tensile and flexural properties of the composites were characterized as per ASTM standards. A comparison of the tensile and flexural properties of the high strength composites made using the three fibers is presented. The results suggest that these green composites have excellent mechanical properties and can be considered for use in primary structural applications. Although significant additional research is needed in this area, it is clear that advanced green composites will some day replace today's advanced composites made using petroleum based fibers and resins. At the end of their life, the fully sustainable 'advanced green composites' can be easily disposed of or composted without harming the environment, in fact, helping it.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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