• Carbon letters
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• 제22권
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• pp.81-88
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• 2017

In the present study, biomass-based lignin was extracted from industrial waste black liquor and the extracted lignin was characterized by means of attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy and $^1H-nuclear$ magnetic resonance spectroscopy. The extracted lignin was carbonized at different temperatures and then activated with steam at $850^{\circ}C$. The extracted lignin in powder state was transformed into a bulky carbonized lignin due to possible fusion between the lignin particles occurring upon carbonization. The carbonized and then pulverized lignin exhibits brittle surfaces, the increased thermal stability, and the carbon assay with increasing the carbonization temperature. The scanning electron microscopic images and the Brunauer-Emmett-Teller result indicate that the steam-activated carbon has the specific surface area of $1718m^2/g$, which is markedly greater than the carbonized lignin. This study reveals that biomass-based activated carbon with highly porous structure can be produced from costless black liquor via steam-activation process.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.4024-4031
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• 2014

나노섬유의 경우 넓은 비표면적과 높은 공기투과도 등으로 인해 여러 분야에 폭넓게 활용될 것으로 기대되고 있다. 또한 석유화학 기반 고분자의 경우 가채연수 제한문제와 이산화탄소 배출에 의한 온실가스 유발문제로 인해 바이오매스 유래 고분자로의 패러다임의 전환이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 목질계 셀를로오즈로부터 유래된 플랫폼 화합물 중 퓨란계 유도체인 2,5-furandicaboxylic acid와 ethylene glycol을 이용하여 이를 중합한 바이오매스 유래 PEF(polyethylene furoate)를 제조 및 이를 활용하여 전기방사법을 통해 나노섬유를 제조하고자 하였으며, 또한 전기방사 과정에서 사용된 용매와 고분자 용액의 농도, 전기장의 세기 등의 변수들이 섬유형상에 어떠한 영향을 미치는지 고찰하고자 하였다. 결론적으로, PEF 15 wt%의 농도로 HFIP를 용매로 제조한 고분자 용액을 이용하여 약 200~700 nm의 나노섬유의 제조가 가능하였으며, 섬유의 직경은 인가된 전기장의 세기가 증가할수록 증가하였다.

• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
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• 제21권4호
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• pp.321-325
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• 2010

• 공업화학
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• 제28권1호
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• pp.8-16
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• 2017

에너지 저장 및 환경 관련 분야에 응용 흡착매질로 바이오매스 기반 활성탄의 중요성을 살펴보았다. 지금까지 발표된 연구 결과는 바이오매스 기반 활성탄의 표면적과 기공부피 이외에 이들의 표면 화학 특성 또한 다양한 분야에 응용될 수 있는 중요한 역할이 있음이 확인된다. 바이오매스 기반 활성탄의 용량은 바이오매스의 특성 및 이들의 활성화 공정에 따라 달라지므로 다양한 응용 분야에 맞게 제조할 수 있다. 따라서 본 리뷰에서는 다양한 분야에 이용되고 있는 바이오매스 기반 활성탄의 역할을 정리하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권3호
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• pp.195-203
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• 2011

친환경 소재인 바이오복합재료(bio-composites)의 제조를 위하여 기질 고분자로는 poly(lactic acid) (PLA)를 그리고 충전제(filler)로는 케나프 섬유(kenaf fiber)를 사용하였다. 또한 섬유와 고분자 사이의 계면결합 향상을 위해 아세틸화 케나프 섬유(acetylated kenaf fiber)와 상용화제(compatibilizer)를 첨가해 주었다. 본 연구에서는 화학처리와 상용화제가 기계적-점탄성과 형태학적 특성에 미치는 영향을 평가하였고, 섬유가 소수성이 될수록 기질 고분자와 높은 계면결합을 가지며 물성과 형태학적 성질 또한 향상된다는 결과를 보여줬다. 그러나 점탄성과 유리전이온도에는 큰 영향을 미치지 않는다는 사실을 확인하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제56권3호
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• pp.136-151
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• 2021

Biomass lignin, a waste produced during the paper and bio-ethanol production process, is a cheap material that is available in large quantities. Thus, the interest in the valorization of biomass lignin has been increasing in industrial and academic areas. Over the years, lignin has been predominantly burnt as fuel to run pulping plants. However, less than 2% of the available lignin has been utilized for producing specialty chemicals, such as dispersants, adhesives, surfactants, and other value-added products. The development of value-added lignin-derived co-products should help make second generation biorefineries and the paper industry more profitable by valorizing lignin. Another possible approach towards value-added applications is using lignin as a component in plastics. However, blending lignin with polymers is not simple because the polarity of lignin molecules results in strong self-interactions. Therefore, achieving in-depth insights on lignin characteristics and structure will help in accelerating the development of lignin-based products. Considering the multipurpose characteristics of lignin for producing value-added products, this review will shed light on the potential applications of lignin and lignin-based derivatives on polymeric composite production. Moreover, the challenges in lignin valorization will be addressed.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권1호
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• pp.95-101
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• 2012

완전 생분해성 고분자 블렌드필름을 제조하기 위하여 치환도가 다른 두 셀룰로오스 아세테이트(CA)에 5 - 50%의 저분자량 폴리락타이드(PLA)를 블렌딩하였다. 이 때 사용된 각각의 고분자는 10% 메탄올/메틸렌클로라이드 혼합용제에 녹여서 점도가 같은 조건의 농도로 제조하였다. 각 조성의 블렌드필름의 표면 모폴로지와 열적 성질, 기계적 성질을 조사하였다. 화학적 구조는 적외선 분광법으로 확인하였으며, 전자현미경을 통한 표면 분석 결과 5% 이하의 폴리락타이드를 함유한 블렌드필름은 상분리가 거의 일어나지 않았으며 20% 이상이 함유된 경우 상분리가 매우 심각하였다. 또한 블렌드필름의 인장강도는 셀룰로오스 아세테이트의 함량이 늘어날수록 TAC/PLA의 경우 $820kg_f/cm^2$ 및 DAC/PLA의 경우 $600kg_f/cm^2$까지 향상시킬 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제55권4호
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• pp.249-256
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• 2020

Superabsorbent polymers (SAPs) can absorb and retain ten to thousand times their dry mass of water because of their three-dimensional hydrophilic structures. Conventional SAPs are mainly composed of poly(acrylic acid sodium salt) derived from petrochemicals. The present work is aimed at limiting the use of the petrochemical component by replacing it with a biomass-based material. First, the core-SAP was prepared via the terpolymerization of itaconic acid, vinylsulfonic acid, and cellulose, and the optimum conditions in terms of material input ratio were determined. Following this, the core-SAP was surface-crosslinked by esterification with butane diol to improve its liquid permeability and absorbency under load (AUL). The liquid permeability was measured according to the amount of 0.9 wt.% NaCl solution passing between the swollen SAP particles under a given pressure, and the AUL was estimated from the weight of this solution absorbed under 0.3 psi pressure.

• Elastomers and Composites
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• 제52권4호
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• pp.249-256
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• 2017

The history of polyurethane is relatively shorter compared to that of the other polymers, though its importance has grown rapidly. Due to its unique properties, polyurethanes are widely applied in various fields. In particular, the automotive industry is one of the important application fields. To date, polyols and isocyanates used in the polyurethane industry are generally of petrochemical origin. Recently, owing to the oil crisis, legislation, and growing awareness towards environmental preservation, the demand for more sustainable and eco-friendly raw materials has increased. In this paper, the latest research and development trends in polyurethane applications were reviewed, with a focus on the automobile industry in areas such as seat comfort, noise reduction, light weight, biomass-based polyurethane, and recycling.

• 공업화학
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• 제27권3호
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• pp.245-251
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• 2016

지구온난화 방지 정책 및 플라스틱 쓰레기에 의한 환경오염 방지의 해결책으로 제시된 플라스틱의 원료 자체를 재생 가능한 원료로부터 생산된 일명 바이오매스 기반 바이오 플라스틱 중 대표적인 polylacticacid (PLA), 유해 화학물질이 포함될 가능성이 적은 장점으로 화장품 용도로 시장전개가 용이할 것으로 예상되는 polyglycolicacid (PGA), 미생물생산 바이오 플라스틱의 대표적인 polyhydroxyalkanoate (PHA), 가격 대비 우수한 물성의 전분/녹말계열 고분자 등의 동향을 살펴보고자 한다. 특히 포장재 분야, 일회용 위생용품 분야, 폐기물 발생량의 가장 많은 부분을 차지하고 있는 건설 폐기물 분야에 있어서의 환경 친화적인 바이오 플라스틱의 개발 동향을 고찰해보았다.