• 한국의류학회지
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• 제35권6호
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• pp.670-677
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• 2011

This study is to optimize the enzymatic processing conditions of Polylactic Acid (PLA) fiber using lipase from Porcine pancreas as an environmental technology. Hydrolytic activity dependent on pH, temperature, enzyme concentration, and treatment time, and structural change of PLA fiber were evaluated. The PLA fiber hydrolysis by lipase was maximized at 50% (o.w.f) lipase concentration $50^{\circ}C$ for 120 minutes under pH 8.5. There was a change of the protein absorbance in the treatment solution before and after the lipase treatment. In addition, there was no substantial change in the molecular and crystalline structures of PLA by lipase treatment as confirmed by DSC, XRD, and FT-IR.

• 한국염색가공학회지
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• 제34권3호
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• pp.197-206
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• 2022

The purpose of this study was to confirm the optimal spinning conditions for PLA (Polylactic acid) as a fiber forming polymer. According to the melt spinning test results of PLA, the optimal spinning temperature was 258℃. However, it needs to note that relatively high pack pressure was required for spinning at 258℃. At an elevated temperature, 262℃, mono filament was broken easily due to hydrolysis of PLA at a higher temperature. In case of fiber strength, it was confirmed that the draw ratios of 2.7 to 3.3 were optimal for maximum strength of melt spun PLA. Above the draw ratio, 3.3, the strength of the PLA fibers was lowered. It was presumed that cleavage of the PLA polymer chain over maximum elongation. The heat setting temperature of GR (Godet roller) showed that the maximum strength of the PLA fibers was revealed around 100℃. The degree of crystallinity and the strength of the PLA fibers were decreased above 100℃. The optimal take-up speed (Spinning speed) was around 4,000m/min. Thermal analysis of PLA showed 170℃ and 57℃ as Tm (melting temperature) and Tg (glass transition temperature), respectively.

• 한국염색가공학회지
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• 제29권4호
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• pp.181-194
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• 2017

The biodegradability of polylactic acid(PLA) fabrics was evaluated by two methods: enzyme and soil degradation. Three different enzymes were selected to evaluate. Degradation times were measured at optimal enzyme treatment conditions. Biodegradation by enzymatic hydrolysis was compared with soil degradation. As a result, biodegradation created cracks on the fiber surface, which led to fiber thickening and shortening. In addition, new peak was observed at $18.5^{\circ}$ by degradation. Moreover, cracks indicating biofragmentation were confirmed by enzyme and soil degradation. By enzyme and soil degradation, the weight loss of PLA fabrics was occurred, there through, the tensile strength decreased about 25% by enzyme hydrolysis when 21 days after, and 21.67% by soil degradation when 60 days after. Furthermore, the biodegradability of PLA fabrics by enzymatic and soil degradation was investigated and enzymatic degradation was found to be superior to soil degradation of PLA fabrics. Among the three enzymes evaluated for enzymatic degradation, alcalase was the most efficient enzymes. This study established the mechanism of biodegradation of PLA nonwovens, which might prove useful in the textile industry.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.204-211
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• 2020

PLA(Poly-Lactic Acid)섬유는 친환경소재이며 자연분해가 되므로 건설재료에 사용할 경우 내부 공극연결구조를 가진 다공성 재료의 제조가 가능하다. 본 연구에서는 국내에서 생산된 PLA 섬유(직경 0.5mm, 1.0mm, 길이 10mm)를 대상으로 강알칼리와 고온에서의 용해실험을 수행하였으며, 이를 이용하여 FA기반 지오폴리머에 활용하였다. 고온양생과 강알칼리 용액을 통하여 강도는 확보하였으나, 완전한 PLA 섬유의 용해을 확보하지 못하였다. 기존의 연구인 0.003mm의 직경에서는 완전히 용해하였으나 0.5mm는 약 42.5%, 1.0mm는 약 33.3%의 용해율을 가지고 있는 것으로 평가되었다. 또한 섬유의 체적이 커짐에 따라 양생시 부유하는 섬유가 발생하여 작업성과 용해에 부정적인 영향을 나타내었다. PLA 특성은 생산하는 원재료와 생산조건에 따라 달라질 수 있으나, 다공성 건설 자재로서 사용하기 위해서는 0.1mm 내외의 PLA 섬유의 사용이 바람직하다고 판단된다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.47-52
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• 2013

Aim of this study is to investigate the dimensional and shrinkage characteristics of the weft knitted fabrics with Polylactic acid(PLA) knitted yarn. This PLA knitted yarn was made of the biodegradability fiber. The structure of weft knitted fabrics that was utilized for this study is the plain stitch, which is the most basic structure among all weft knitted fabrics. As the stitch length is shorter, the stitch density, courses density, and wales density are more increasing. The stitch density increased as pre-treatment process and dyeing process progressed. On the contrary, the heat setting process made it decreasing. The MR(Machine Relaxation) and DR(Dry Relaxation) standard area shrinkage were increasing as wet process progressed and as the stitch lengths are long.

• Composites Research
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• 제27권3호
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• pp.96-102
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• 2014

본 연구에서는 황마 단섬유 강화 폴리유산을 코어 폼으로 하고 연속 유리 섬유 강화 폴리유산을 외곽 스킨으로 하는 샌드위치 패널 구조의 황마 단섬유 강화 폴리유산 복합재료를 제작하였고, 황마 섬유 무게 비에 따른 복합재의 굽힘 특성을 관찰하였다. 코어 폼의 밀도는 0.31-0.67 $g/cm^3$ 기공함량비는 0.51-0.71이었다. 최대 굽힘강도는 황마 섬유 무게비 12.5 wt.%에서 92.7 MPa, 최대 굽힘 탄성계수는 황마 섬유 무게비 30.0 wt.%에서 7.58 GPa 으로 측정되었다. 경제성 분석을 실시했으며 적용 부재의 굽힘 강도를 향상시키기 위한 비용은 황마 섬유 무게 비가 12.5 wt.%일 때 $0.010USD/m^3/MPa$로 계산되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제52권3호
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• pp.205-220
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• 2024

Various polylactic acid (PLA) blends were reinforced with untreated or silane-treated micro-sized cellulose fiber (MCF), successfully prepared as 3D printing filaments and then printed using a fused filament fabrication (FFF) 3D printer. In this study, we focused on developing 3D-printed MCF/PLA composites through silane treatment of MCF and investigating the effect of silane treatment on the various properties of FFF 3D-printed composites. Fourier transform infrared spectra confirmed the increase in hydrophobic properties of silane-treated MCF by showing the new absorption peaks at 1,100 cm^-1, 1,030 cm^-1, and 815 cm^-1 representing C-NH₂, Si-O-Si, and Si-CH₂ bonds, respectively. In scanning electron microscope images of silane-treated MCF filled PLA composites, the improved interfacial adhesion between MCF and PLA matrix was observed. The mechanical properties of the 3D-printed MCF/PLA composites with silane-treated MCF were improved compared to those of the 3D-printed MCF/PLA composites with untreated MCF. In particular, the highest tensile and flexural modulus values were observed for S-MCF10 (5,784.77 MPa) and S-MCF5 (2,441.67 MPa), respectively. The thermal stability of silane-treated MCF was enhanced by delaying the initial thermal decomposition temperature compared to untreated MCF. The thermal decomposition temperature difference at T₉₅ was around 26℃. This study suggests that the effect of silane treatment on the 3D-printed MCF/PLA composites is effective and promising.

• Composites Research
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• 제26권4호
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• pp.230-234
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• 2013

본 연구에서는 연속 유리섬유 강화 폴리유산 복합재료를 직접함침방법을 이용하여 제조하였고, 이의 기계적 열적 물성이 고찰되었다. 프리프레그의 물성은 기존의 알려진 폴리유산의 물성과 사출 성형으로 제조된 유리섬유 강화 폴리유산 복합소재와 비교 평가되었으며, 섬유체적분율 27.7% 를 갖는 연속 유리섬유 강화 폴리유산 복합재료의 인장응력, 굽힘응력, 굴곡탄성율은 각각 331.1 MPa, 528.6 MPa, 24.0 GPa의 향상된 값을 보였다. 또한 향상된 열변형 온도와 결정화도가 확인되었다. 생산속도에 따른 함침도가 고찰되었고, 그 결과 본 연구에 사용된 공정조건에서는 분당 5 m의 섬유당김속도에서 함침도 90% 이상의 연속 유리섬유 강화 폴리유산 복합재료를 제조가능하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권4호
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• pp.518-527
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• 2015

본 연구에서는 바이오 매스기반의 셀룰로오스 나노크리스탈(cellulose nanocrystals, 이하 CNC)과 PLA (polylactic acid, 이하 PLA)를 tetrahydrofuran (THF)에 용해시킨 서스펜션으로부터 PLA 및 PLA/CNC 나노섬유 복합재 매트를 상온에서 전기방사법으로 제작하였다. PLA 및 PLA/CNC 나노복합재 매트의 형상은 섬유가 긴축을 따라 3차원 구조의 표면으로 정렬된 것으로 관찰되었다. PLA 및 PLA/CNC 나노섬유 복합재 매트의 인장강도는 CNC 함량이 증가할수록 감소하였는데, 이는 전기방사된 섬유 속에 형성된 비드와 PLA와 CNC의 낮은 계면접착력 때문으로 기인된다. PLA/CNC 복합재 매트를 구성하는 섬유의 평균 지름 크기는 CNC의 함량이 증가할수록 작아졌다. 한편 PLA/CNC 나노섬유 복합재 매트의 열안정성은 CNC의 함량이 증가할수록 증가하는 것을 보였다.

• Composites Research
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• 제24권3호
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• pp.1-5
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• 2011

환경 문제가 대두 됨에 따라 세계 각국에서는 환경규제를 통해서 산업계에 친환경 제품의 개발을 독려하고 있어 생분해성 재료에 대한 산업계의 관심이 높아지고 있다. 생분해성 재료인 Polylactic acid(PLA)는 강성과 내화학성이 뛰어나지만 내열성과 내충격성이 낮아서 자동차용 재료로서 요구되는 성능을 만족시킬 수 없다. 이에 본 연구에서는 천연섬유(황마)를 강화재로 사용하여 PLA의 내열성과 내충격성을 향상 시키기 위한 실험을 수행하였다. 특히 PLA와 황마 계면 간의 결합력을 증가시키기 위해 다양한 표면처리를 수행하였고 내충격성이 향상됨을 확인하였다. 또, 어닐링 처리를 통해서 PLA의 내열성이 크게 증가함을 보였다.