• 제목/요약/키워드: cellulose film

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박테리아 셀룰로오스 기반 전도성 막의 전도도 향상을 위한 PEDOT:PEG와 황산혼합액 코팅의 영향 (Effect of Coating with the Mixture of PEDOT:PEG and Sulfuric Acid to Enhance Conductivity of Bacterial Cellulose Platform Film)

  • 임은채;김성준
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권1호
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    • pp.114-119
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    • 2016
  • 본 연구에서는 박테리아 셀룰로오스(BC)와 같은 천연고분자에 전도성 고분자 PEDOT:PEG와 graphene, 은나노와이어(AgNW)를 코팅하여 전도성을 부여하고자 하였다. 미리 PEDOT:PEG와 황산을 10~20%를 혼합하여 그 용액을 전자 스핀 코팅으로 BC 기판에 코팅하였다. 그 후, 전도성을 향상시키고자 graphene과 AgNW로 코팅하여 hall effect로 측정하였다. 그 결과, 대조군 PEDOT:PEG로 코팅한 BC 막의 전자농도($2.487{\times}10^{10}/cm^3$)에 비해 PEDOT:PEG에 황산을 10%로 혼합하여 코팅시킨 BC막($8.093{\times}10^{15}/cm^3$) 쪽이 $3.25{\times}10^5$배 높은 값을 나타내는 것으로 전도도가 대폭 향상되었음을 알 수 있었다. 또한, SEM분석으로 PEDOT:PEG가 황산처리에 의해 폴리머 형상으로 변화된 것을 확인 할 수 있었다. 분자구조의 변화를 FTIR분석결과 $1200cm^{-1}$ 파장의 S-O그룹이 황산처리 전에 비해 황산 혼합한 쪽에서 크게 상승된 것이 확인되었다. 이 방법을 이용하여 소량의 PEDOT:PEG사용으로 투명성을 확보할 수 있으며 미리 황산을 처리하는 것으로 제조공정을 단순하게 할 것으로 사료된다.

셀룰로오스 나노섬유의 제조 및 응용: 고강도 나노종이와 고분자복합필름 (Preparation of Cellulose Nanofibrils and Their Applications: High Strength Nanopapers and Polymer Composite Films)

  • 이선영;전상진;도금현;이수;김병훈;민경선;김승찬;허윤석
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제39권3호
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    • pp.197-205
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    • 2011
  • 본 연구에서는 마이크로 입자의 셀룰로오스를 1,400 bar의 압력에서 고압 호모지나이저(high-pressure homogenizer)를 이용하여 직경이 약 50~100 nm의 셀룰로오스 나노섬유를 제조하였다. 나노섬유 현탁액을 감압 여과하여 고강도 나노종이를 제조하였다. 용매 및 필름캐스팅법을 이용하여 나노섬유를 hydroxypropyl cellulose (HPC)와 polyvinyl alcohol (PVA) 수지에 보강 및 분산시켜 복합필름을 제조하였다. 고압 호모지나이저 통과 횟수를 2, 4, 6, 8까지 점점 증가시켰을 때, 나노종이의 인장강도가 매우 높았으며 통과횟수가 증가할수록 직선적으로 크게 향상되었다. 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl-triethoxysilane (PFDTES)로 나노종이를 화학 적 개질한 결과, 나노종이의 기계적 강도와 내수성이 크게 향상되었다. 셀룰로오스 나노섬유를 HPC와 PVA 수지에 중량대비 1, 3 및 5%로 보강시켰을 때, HPC와 PVA 복합필름의 기계적 강도가 크게 향상되었다.

스피로벤조피란을 포함하는 셀룰로오스 유도체의 광변색 특성 (Photochromic Properties of Cellulose Derivatives Having Spirobenzopyran Group)

  • ;김은경;이명훈
    • 폴리머
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    • 제29권1호
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    • pp.25-31
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    • 2005
  • 6-(파라헥실페닐)카보닐 스피로벤조피란(6-(p-hexyloxyphenyl)carbonyl spirobenzopyran, COSP)기를 포함하는 새로운 초산 셀룰로오스 유도체(CA-COSP)를 초산 셀룰로오스의 에테르화 반응에 의해 합성하고 이들의 물리적 특성과 광변색 특성을 조사하였다. COSP 치환도는 $^1H$-NMR과 UV 분광학적으로 확인한 결과 반응조건에 따라 셀룰로오스 내 잔류 수산기에 대하여 0.87~45.5%가 됨을 알 수 있었다. 얻어진 CA-COSP의 자외선 분광학 실험 결과 이 고분자는 자외선에 의해 메로시아닌(merocyanine) 구조로 변화하면서 무색에서 푸른색으로 변색하고, 가시광선 또는 열에 의해 다시 투명한 스피로피란(spiropyran)으로 돌아오는 가역적인 색변화가 일어남을 알 수 있었다. 색변화는 용액에서의 경우가 필름보다 빠른 특성을 보여주었으며, 극성용매 중에서는 메로시아닌의 안정성이 더 높아져서 스피로피란으로의 역반응이 더 느리게 일어남을 확인하였다. COSP를 CA-COSP에 혼합할 경우의 상용성을 COSP를 초산 셀룰로오스에 혼합할 경우와 비교하였다. 그 결과 순수한 초산 셀룰로오스의 경우 0.9 wt% 이상 혼합하면 상분리가 관찰되었으나, CA-COSP의 경우에는 48%까지 COSP를 혼합하여도 상분리가 관찰되지 않았다.

Electro-Active Paper의 면내압전상수 측정 (Measurement of In-plane Piezoelectric Charge Constant of Electro-Active Paper)

  • 이원섭;윤규영;김흥수;김재환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.943-946
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    • 2007
  • In-plane piezoelectric charge constant of Electro-Active paper (EAPap) was investigated based on direct and converse piezoelectric effects. EAPap samples were made with cellulose film with very thin gold electrode coated on both sides of the film. To characterize direct piezoelectricity of EAPap, induced charge was measured when mechanical stress was applied to EAPap. In-plane piezoelectric charge constant was extracted from the relation between induced charge and applied in-plane normal stress. To investigate converse piezoelectricity, induced in-plane strain was measured when electric field was applied to EAPap. Piezoelectric charge constant was also extracted from the relation of induced in-plane strain and applied electric field. Piezoelectric charge constants obtained from direct and converse piezoelectricity are 31 pC/N and 178 x 10-12m/V for 45 degree sample, respectively. Measured piezoelectric charge constants of EAPap provide promising potential as a piezoelectric material.

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계면중합 반응과정 고찰 및 박막의 두께 측정 (Interfacial Polymerization Formation and Thickness of Thin Film)

  • 박종원;민병렬
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1997년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.87-89
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    • 1997
  • 1. 서론 : 막을 이용한 분리기술의 실용화의 최대 과제는 선택성이 높고 용매의 투과용매의 투과속도가 높은 막재질 및 처리 면적이 큰 막의 개발이 필요하게 되었다. 이러한 성능 개발은 1960년대 cellulose acetate 계통의 막개발 이후 1980년대 지지층 고분자위에 다른 고분자 물질을 도포한 복합막(thin film composite layer)이 개발되어 막의 성능을 급격히 발전시켰다. 그 중에서 초박막화(ultrathin membrane)는 분리막에 의한 분리공정의 최대 결점인 낮은 투과량의 개선을 꾀할 수 있다는 장점 때문에 다양한 시도가 이루어지고 있다. 이러한 박막 제조 방법에는 박층분산법, 침지코팅법, 기상증착법, 계면중합법이 있으나, 섞이지 않는 두 계면 사이에서 고분자를 형성시키는 계면중합법은 수용상에 함침된 지지막위에 유기상을 계변에서 중합시켜 박막을 얻는 기술이다. 중합과정에서 일어나는 계면의 형성과정에 대한 연구는 미흡하기에 이에 본 연구는 시간에 따른 계면중합 반응 형성과정을 고찰하는 방법을 소개하고, 형성된 박막의 아론적, 실험적 두께 측정을 비교하였다.

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THE REVERSE OSMOSIS PROCESS

  • Erickson, Steve
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1991년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.9-9
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    • 1991
  • This paper will begin by describing osmosis and how reverse osmosis works. It will show how osmotic pressure affects reverse osmosis operations. It uill explain salt rejection, membrane flux, and recovery rates and the affect that salt built up has on membrane performance. It wil 1 explain the limitations of RO performance and why pretreatment is important. It will describe the two basic types of membrane, asymmetric and thin-film composite and explain the difference between these types plus compare cellulose acetate types to aromatic polyamide type membranes. It will discuss operating efficiences as it compares to feedwater pressure, concentration, temperature and pH. Finally, it will discuss the differences between tubular, plate and frame, hollow fiber and spiral wound element design. It will be a paper that talks about the basics of RO systems and should give a person who is unfamiliar with RO a basic introduction to this type of separation technology.

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Biomass-based 고분자 블렌드필름의 제조 및 특성 연구 (Preparation and Characterization of Biomass-based Polymer Blend Films)

  • 이수;진석환;이재원
    • 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.

방염용 실리카의 고정화를 위한 아마인유의 저온플라즈마처리 (Low Temperature Plasma Treatment of Linseed Oil for Immobilization of Silica as Flame-resistant Material)

  • 서은덕
    • 한국염색가공학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.313-320
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    • 2012
  • For the preparation of hardened films which can be applied as a binder for flame-resistant materials such as silica, linseed oil was subjected to a low temperature plasma treatment with argon, or oxygen gas. The film was produced much faster than so-called drying of oil in air. The SEM analysis for silica particles embedded in the hardened film after plasma treatment showed that the silica particles were immobilized on substrate and were evenly dispersed. The FT-IR spectral analysis for the plasma-treated linseed oil films demonstrated that the radicals which were formed during the plasma treatments caused the linseed oil to be cross-linked, and the plasmas attacked carbon chains of the oil randomly without focusing on specific vulnerable bonds such carbon double and carbonyl bonds intensively unless exposure times of the plasmas were prolonged too much, while the cross-linking of the air-dried film was considered to occur at the well-known typical sites, i.e., carbon-carbon double bond and ${\alpha}$-methylene carbon. Burning times, as a measure of flame/fire resistance, of silica-filled cellulose substrates, increased with increasing contents of silica.

Copy Paper as a Platform for Low-cost Sensitive Glucose Sensing

  • Ye Lin Kim;Young-Mog Kim;Junghwan Oh;Joong Ho Shin
    • 센서학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.16-21
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    • 2023
  • This study reports the potential of using commercial copy papers as substrates for simple sensitive glucose detection. Typical paper-based devices use filter papers as porous substrates that can contain reagents; however, this is the first study to report the use of copy papers for the purpose of enhancing enzymatic colorimetric detection. Glucose detection using glucose oxidase, horseradish peroxidase and potassium iodide was performed on a copy paper, cellulose-based filter paper, and polyethylene film. The results indicated that the copy paper exhibited a stronger coloration than the other substrates. Reagents required for detection were dried on the copy paper, and a 3D-printed holder was designed to provide an environment for consistent imaging, making it a convenient cost-effective option for point-of-care testing using a mobile phone camera. The simple paper-based glucose sensor exhibited a linear range of 0.1-20 mM, limit of quantification of 0.477 mM, and limit of detection of 0.143 mM.

A study on the efficacy of low viscous nanosized biopolymer on the mechanical and hydraulic properties of organic silt

  • Govindarajan Kannan;Evangelin Ramani Sujatha
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제34권3호
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    • pp.221-231
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    • 2023
  • Biopolymer stabilization is a sustainable alternative to traditional techniques that cause a lesser negative impact on the environment during production and application. The study aims to minimize the biopolymer dosages by sizing the bio-additives to the nanoscale. This study combines the advantages of bio and nanomaterials in geotechnical engineering applications and attempts to investigate the behaviour of a low viscous biopolymer, nano sodium carboxymethyl cellulose (nCMC), to treat organic soil. Soil is treated with 0.25%, 0.50%, 0.75% and 1.00% of nano-bio additive, and its effect on the plastic behaviour, compaction characteristics, strength, hydraulic conductivity (HC) and compressible nature are investigated. The strength increased by 1.68 times after 90 days of curing at a dosage of 0.5% nCMC through the formation of gel threads connecting the soil particles that stiffened the matrix. The viscosity of 1% nCMC increased exponentially, deterring fluid flow through the voids and reduced the HC by 0.85 times after curing for 90 days. Also, beyond the optimum dosage of 0.50%, the nCMC forms a film around the soil particles that inhibits the inter-particle cohesion causing a reduction in strength. Experimental results show that nCMC can effectively substitute conventional additives to stabilize the soil.