• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.275-282
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• 2021

Maleic anhydride (MA)와 divinylbenzene (DVB)을 개시제인 di(tert-butyl-perxoyisopropyl)benzene (PK-14)과 함께 이축 압출기에서 용융 그래프팅 반응을 통해 상용화제인 high-molecular-weight maleic anhydride-grafted polylactic acids (HMMA-g-PLA)를 제조하였다. 제조된 HMMA-g-PLA의 특성을 분석하기 위해 Fourier transform infrared (FTIR), Melt index (MI), 그리고 역적정을 실시하였다. HMMA-g-PLA는 DVB의 함량이 증가함에 따라 MA의 그래프팅율은 증가하나 MI는 감소하였는데, DVB의 도입으로 PLA의 𝛽-scission 반응이 억제되어 분자량이 증가되었기 때문이다. HMMA-g-PLA를 사용한 PLA기반 합성목재(wood-plastic composites, WPCs)는 matrix인 PLA에 보강재인 목재와 무기 충전재인 talc를 첨가하여 일축 압출기로 용융 블렌드하였다. 상용화제인 HMMA-g-PLA가 도입된 WPCs는 도입되지 않은 WPCs와 비교하여 더 높은 굴곡강도 및 충격강도를 보였다. 이것은 Scanning electron microscope (SEM) 분석을 통해 HMMA-g-PLA의 첨가로 PLA와 목분과의 계면 결합력이 우수해졌기 때문인 것을 알 수 있었다. 하지만 HMMA-g-PLA의 함량이 높을 때는 WPCs의 기계적 물성을 악화시켰다. 이는 도입된 HMMA-g-PLA 상용화제의 분자량이 PLA 고분자 수지보다 더 낮아 기계적 물성을 감소시킨 것으로 판단하였다.

• 한국의류학회지
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• 제36권6호
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• pp.653-662
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• 2012

This study measured the effect of general pre-treatment on PLA fabrics to confirm the benefits of enzymatic processing on PLA fabrics in the textile industry as well as evaluated the hydrolytic activities of three lipases. The effects of lipase hydrolysis were analyzed through moisture regain, dyeing ability, tensile strength, and surface morphology. As a result, PLA fibers were easily damaged by a low concentration of sodium hydroxide and a low treatment temperature. The optimal treatment conditions of Lipase from Candida cylindracea were pH 8.0, $40^{\circ}C$, and 1,000 U. The optimal treatment conditions for Lipase from Candida rugosa were pH 7.2, $37^{\circ}C$, and 1,000 U. The optimal treatment conditions for Lipase from Porcine pancreas were pH 8.0, $37^{\circ}C$, and 2,000 U. The moisture regain and dyeing ability of PLA fabrics increased and the tensile strength of PLA fabrics decreased. The results of surface morphology revealed that there were some cracks due to hydrolysis on the surface of the fiber.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.79-79
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• 2011

최근 플라스틱 제품의 사용후 폐기에서 발생 되는 환경적인 문제점들이 대두 되고 있는 가운데, 이러한 제품에 대한 친환경적인 재료 설계에 대한 요구가 거세지고 있는 실정으로 플라스틱 업계의 사활이 걸릴 정도의 중요한 문제로 부각되고 있다. 본 연구에서는 이러한 플라스틱 제품의 치명적인 환경적인 문제점을 극복하고자, Matrix 물질이 되는 플라스틱에서 부터 친 환경적인 생분해성 수지를 사용하면서, 물성의 강화제로써 천연물 유래의 여러 종류의 섬유를 사용하고자 하였다.가장 보편화된 생분해성 플라스틱인 지방족 폴리에스테르 계통의 생분해성 수지와 Polylactic acid에 대해 검토를 하였다. 지방족 폴리에스테르 의 경우는 기존 플라스틱 제품과 비교해서 유연하고, 신장율이 높고, PLA 대비 내열 사용한계 온도도 높아서 물성적인 측면에서 상당한 장점을 가지고는 있으나 가격이 매우 고가이므로, 기존 플라스틱을 대체하는 것에는 문제점이 있다. 반면 PLA의 경우 지방족 폴리에스테르 대비 절반 이하의 가격이고 기계적 강도 또한 매우 높기 때문에 기존의 플라스틱을 대체할 수 있는 가장 유력한 물질로 대두 되고 있으나, 사출물과 같은 충격이 요구되는 제품에 있어서는 PLA 고유의 약한 취성이 가장 큰 단점으로 지적되고 있다. 본 연구에서는 이러한 PLA를 기반으로 PLA의 장점이 기계적 강성을 유지하면서, 취성을 보완하기 위해 PBS를 혼합 할 수 있는 기술을 개발하였으며, 또한 원재료의 Cost를 줄이고, PBS 혼합에 따른 PLA의 기계적 강도 감소를 보완하기 위해 천연물 유래의 Wood fiber, Starch, Bamboo fiber, Cellulose fiber, Paper fiber 와 같은 각종 천연 Filler를 사용하여 기계적 기계적 강도 감소를 최소화 하였다.

• 한국의류학회지
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• 제30권4호
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• pp.607-614
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• 2006

This study was carried out to suggest the optimal spinning process condition which provides a proper range of tenacity and biodegradability as textile fibers. The effects of the melt spinning speed and heat treatment on the mechanical property and biodegradability of polylactic acid fiber were investigated. Polylactic acid(PLA) was spun in a high spinning speed of $2000{\sim}4000m/min$. Each specimen was heat-treated at $100^{\circ}C$ during 30min. Mechanical properties such as breaking stress and the degree of crystallinity were evaluated using WAXS. Biodegradability was estimated from the decrease of breaking stress, weight loss, and the degree of crystallinity after soil burial. Experimental results revealed that heat treated specimens showed higher breaking stress than untreated specimens, but the increase was not so high as was expected from the remarkable change of crystallinity by heat treatment. It was concluded that breaking stress was more influenced by spinning speed than heat treatment. In the soil burial test, however biodegradability calculated from weight loss was more influenced by heat treatment than spinning speed.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.187-193
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• 2019

미세먼지의 물리적 흡착기구에서 다공질 매체의 공극구조 연결성은 매우 중요한 인자이다. 본 연구에서는 플라이애시 기반의 지오폴리머를 기본 매체로 하고, 내부에 유기 생분해성 섬유재를 매립하여 강알칼리에 용해한 뒤 내부 연결 공극을 가지는 조직을 제조하였다. 다양한 배합을 통하여 압축강도는 20MPa 이상을 확보하였지만 NaOH 5mole 및 $30^{\circ}C$에서는 PLA가 거의 용해되지 않았으며, 온도의 증가에 따라 PLA 용해속도는 급격히 증가하였다. 비즈 타입의 PLA 섬유가 온도 $90{\sim}130^{\circ}C$ 및 NaOH 5~12mole 조건에서 24시간 이내에 모두 용해하는 것을 확인하였는데, 상온에서의 FA 기반 지오폴리머의 경우 반응성이 거의 없으므로 용해된 섬유내의 공간은 유효할 것으로 판단된다. 이러한 내부 공극연계구조는 미세먼지의 흡착 및 저장에 유리할 것으로 예상된다.

• 접착 및 계면
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• 제5권4호
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• pp.9-16
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• 2004

견섬유와 폴리라틱산(PLA) 사이의 계면접착 특성을 향상시키기 위하여 천연섬유 표면을 아르곤과 에틸렌 플라즈마로 각각 처리하였다. 플라즈마 표면처리 후, 견섬유의 표면 모폴로지와 접착이 크게 변화하였다. 다음의 여러 플라즈마 처리조건이 본 연구에 사용되었다: 10, 25, 50 그리고 150 W의 전력, 1, 3, 5, 7 그리고 10분의 처리시간 및 10과 50 sccm의 가스흐름속도, 플라즈마 처리된 Silk/PLA 바이오복합재료의 계면전단강도는 단섬유 micro-droplet debonding 시험방법으로 측정하였다. 결과는 Silk/PLA 바이오복합재료의 계면접착을 향상시키기 위한 최적의 플라즈마 처리 조건을 제공하여 주었다.

• Composites Research
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• 제35권3호
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• pp.216-221
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• 2022

Recently, the worldwide demand for disposable masks has increased due to COVID-19 infections and severe air pollution. Personal masks should reduce breathe resistance while maintaining filtering performance. In this study, a solution blowing process is used to produce composite nanofiber filters to co-spin two polymers at once. The manufacture process of the various fiber diameter filter was designed, and the filtration performance and differential pressure of the prepared filter was investigated. Poly vinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVDF-HFP) and Polylactic acid (PLA) fibers were chosen to be entangled together in a layer with a diameter of 1.05 ㎛ and 0.33 ㎛. Composite nanofilters showed up to 87% filtration efficiency and 32 Pa differential pressure.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1671-1676
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• 2015

폴리-L-유산 (PLLA)/폴리-D-유산(PDLA)의 스테레오컴플렉스(SC) 특유의 결정 거동은 PLLA/PDLA의 블렌드의 특정한 용융 조건에서 나타난다. 이를 적용하여 PLA 스테레오컴플렉스를 제조하기 위해 전반적인 조성에서 PLLA와 PDLA를 블렌드 하였다. 또한 충격 강도와 열변형온도 같은 기계적 물성 및 열적 특성을 향상시키기 위해 충격보강제, 탈크와 유리섬유(GF) 등의 보강제를 첨가하였다. 그 결과로 열변형 온도가 $115^{\circ}C$ 에서 관찰 되는 조성의 복합재를 제조하였다. 더 경제적인 방법으로, PLLA와 상용화된 폴리프로필렌(PP)을 전반적인 조성에서 블렌드 하였다. 그 결과, 특정 조성에서 상용화된 PP/탈크 복합재와 ABS에 적용시킬 수 있는 물성을 나타내었다. 이러한 결과는 PP와 PLLA같은 매트릭스 수지에 유리섬유 및 충격보강제를 잘 분산시키는 것에서 기인하는 것으로 판단된다.