• Elastomers and Composites
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• 제52권3호
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• pp.201-210
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• 2017

We studied the antibacterial effect and mechanical properties of PLA composites with in organic porous zeolite-type bacteriocides. The specimens were prepared by an intermeshing co-rotating twin screw extruder using different contents of inorganic bacteriocide. The degree of dispersion of the in organic bacteriocide in the PLA composite was confirmed by FE-SEM. The contents of Ag and Zn in the composite were also investigated by energy dispersive spectroscopy at different concentrations of the inorganic bacteriocide. The antibacterial effects were analyzed by turbidity analysis, shaking culture, and drop-test. The mechanical properties, such as the tensile and flexural properties, impact strength, and physical properties, were also investigated. As the content of inorganic bacteriocide increased, the antibacterial activity was increased, especially against Staphylococcus aureus. Mechanical properties, namely, tensile strength, elongation, flexural strength, and impact strength, tended to decrease with an increase in inorganic bacteriocide content, but the tensile and flexural modulus increased.

• 한국안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.26-31
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• 2012

Wood-plastic composites represents a growing class of materials used by the residential construction industry and furniture industry. In this study, the effect of flame retardants on the flammability and mechanical properties of wood flour-high density polyethylene(HDPE) composites were studied. we were manufactured wood flour-HDPE composites by modular intermeshing co-rotating twin screw extruder with L/D ratio of 42. The flame retardant properties were used limiting oxygen index(LOI) and mechanical properties were measured by universal testing machine(UTM). The Morphological analysis of composites were analyzed by Scanning electron microscope(SEM). It was found that Ammonium polyphosphate can effectively reduce the flammability of the wood flour-HDPE composites. Marginal reduction in the mechanical properties of the composites was found with addition of flame retardants. SEM images showed that the coupling agent improved wood flour-HDPE interfacial bonding.

• Macromolecular Research
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• 제16권1호
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• pp.6-14
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• 2008

Polypropylene (PP)-layered silicate nanocomposites were developed using a new processing method involving a supercritical carbon dioxide ($scCO_2$)-assisted co-rotating twin-screw extrusion process. The nanocomposites were prepared through two step extrusion processes. In the first step, the PP/clay mixture was extruded with $CO_2$ injected into the barrel of the extruder and the resulting foamed extrudate was cooled and pelletized. In the second step, the foamed extrudate was extruded with venting to produce the final PP/clay nanocomposites without $CO_2$. In this study, organophilic-clay and polypropylene matrix were used. Maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MA) was used as a compatibilizer. This study focused on the effect of $scCO_2$ on the dispersion characteristics of the clays into a PP matrix and the rheological properties of the layered silicate based PP nanocomposites. The dispersion properties of clays in the nanocomposites as well as the rheological properties of the nanocomposites were examined as a function of the PP-g-MA concentration. The degree of dispersion of the clays in the nanocomposites was analyzed by X-ray diffraction and transmission electron microscope. Various rheological properties of the nanocomposites were measured using a rotational rheometer. In the experimental results, the $scCO_2$ assisted continuous manufacturing extrusion system was used to successfully produce the organophilic-clay filled PP nanocomposites. It was found that $scCO_2$ had a measurable effect on the clay dispersion in the polymer matrix and the melt intercalation of a polymer into clay layers.

• 한국식품과학회지
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• 제30권5호
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• pp.1128-1133
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• 1998

압출성형에 의한 난소화성 전분형성효과를 알아보고자 식품산업에 널리 이용되는 쌍축형(twin-screw) 압출성형기(extruder)를 사용하여 일반적으로 난소화성 전분 형성에 많이 사용되는 고아밀로즈 옥수수 전분의 압출성형 실험을 행하였다. 압출성형시 압출조건에 따른 난소화성 전분수율을 회분식 고압가열과 냉각에 의한 난소화성 제조방법과 비교, 실험하였다. 압출성형 조건은 스크류 회전 속도를 100 rpm으로 고정하여 바렐온도(100, 120, $140^{\circ}C$) 3가지 조건과 투입원료 수분함량(25, 35, 45%) 3가지 조건으로 총 9가지 조건에서 압출성형하였다. 또한 압출성형 전분의 $4^{\circ}C$ 저장시의 난소화성 수율 변화를 측정하였다. 난소화성 전분 측정법으로는 생체내 소화효소 반응과 유사한 pancreatin을 이용한 방법과 내열성 아밀라제 (Termamyl)에 의한 방법 2가지를 비교 실험하였다. Pancreatin을 이용한 난소화성 전분 수율 비교시 바렐온도가 낮을 때$(100^{\circ}C)$와 원료수분함량이 높을 때(45%)의 압출성형 전분이 가장 높은 수율(38.4%)을 나타내어 회분식 가열 냉각 5회 반복 처리한 시료의 난소화성 수율(25%) 보다 높았다. 같은 압출성형조건에서는 일반 전분의 압출성형전분이 고아밀로즈 압출성형 전분보다 낮은 난소화성 전분수율을 나타냈다. 내열성 아밀라제(Termamyl)에 의한 전분 수율 비교시, 회분식 가열냉각 5회 처리 시료는 27.5%의 수율을 보였으며 이는 압출 성형 전분의 난소화성 수율$(11.6{\sim}15.4%)$보다 다소 높은 값을 보였으며 같은 압출성형 조건에서 일반전분의 압출성형전분이 고아밀로즈 압출성형 전분보다 낮은 난소화성 전분수율을 나타냈다. 압출성형 고아밀로즈전분의 $4^{\circ}C$ 저장실험에서 4주 저장후 난소화성 수율은 pancreatin을 이용한 경우에는 바렐온도가 낮은 경우$(100^{\circ}C)$ 3가지 투입원료 조건(25, 35, 45%) 모두에서 60% 수준의 높은 난소화성 수율을 보였으나 내열성 아밀라제를 사용한 난소화성 수율은 상대적으로 낮은 값을 나타내었다. 이는 압출성형 전분의 $4^{\circ}C$ 저장시 호화된 전분의 일부 재결정화로 형성된 난소화성 전분이 $95^{\circ}C$ 30분간의 열처리 및 내열성 아밀라제의 처리에 의해 분해가능한 전분으로, 완전한 결정성구조를 가진 전분이 아닌 것으로 사료된다.

• 폴리머
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• 제38권1호
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• pp.103-107
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• 2014

이축압출공정을 이용하여 poly(acrylonitrile-butadiene-styrene)(ABS)에 titanium dioxide($TiO_2$), barium sulfate($BaSO_4$), calcium carbonate($CaCO_3$)를 함량별로 첨가하여 복합체 쉬트를 제조하였고 복합체 쉬트의 반사율과 굴곡 탄성률을 측정하였다. ABS에 첨가된 충전제의 분산성이 우수한 것을 형태학을 통해 알 수 있었다. $TiO_2$와 $BaSO_4$의 함량에 따라 복합체 쉬트의 반사율이 증가하였고, 특히 $TiO_2$ 20 wt%에 $BaSO_4$를 5~20 wt%를 첨가한 복합체 쉬트의 경우 반사율이 95%이상이 얻어졌다. 굴곡 탄성률 또한 $TiO_2$와 $BaSO_4$의 함량에 따라 증가하여 $ABS/TiO_2/BaSO_4$ 조성비 85/10/5(w/w/w)의 1864 MPa에서 $ABS/TiO_2/BaSO_4$ 조성비 55/20/25(w/w/w)의 3134 MPa로 증가하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제24권2호
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• pp.36-45
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• 2015

본 연구에서는 초음파 처리기가 die에 장착된 일축 스크류식 압출기를 이용하여 다양한 크기의 폐타이어 분말을 탈황시켰고, 치합형 이축 스크류식 압출기를 이용하여 재생 폴리프로필렌/탈황된 폐타이어 분말 복합체를 제조하였다. 40, 80, 140 mesh 크기의 탈황되지 않은 폐타이어 분말과 탈황된 폐타이어 분말의 가교밀도와 탈황도를 계산하였고 각각의 기계적 특성을 비교하였다. 또한, 재생 폴리프로필렌과 탈황 전과 탈황 후의 폐타이어 분말 복합체에 대한 상용화제 SEBS-g-MA의 효과를 조사하였다. 가교밀도는 폐타이어 분말의 크기가 작아질수록 감소하였다. 반면에 탈황도는 작은 크기의 폐타이어 분말이 첨가될수록 증가하였다. 탈황된 폐타이어 분말이 첨가된 복합체의 인장강도, 충격강도, 신장률은 탈황되지 않은 폐타이어 분말이 첨가된 복합체보다 크게 증가했으며 첨가된 폐타이어 분말의 크기가 작을수록 복합체의 기계적 특성이 더욱 향상되었다. 재생 폴리프로필렌과 탈황 전과 탈황 후의 폐타이어 분말 복합체에 SEBS-g-MA를 첨가하였을 때 충격강도와 신장률이 큰 폭으로 증가하는 것이 관찰되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제23권1호
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• pp.70-79
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• 2014

본 연구에서는 이축 스크류식 치합형 압출기를 이용하여 재생 폴리프로필렌/폐타이어 분말 복합체를 제조하였다. 세 가지 주요 실험 변수 즉 폐타이어 분말 함량, 폐타이어 분말 크기, 상용화제의 종류 및 함량이 재생 폴리프로필렌/폐타이어 분말 복합체의 물성에 미치는 영향을 자세히 관찰하였다. 폐타이어 분말의 함량이 증가 할수록 인장강도는 감소하였으며 신장률과 충격강도는 증가하는 것이 관찰되었다. 또한 폐타이어 분말의 크기가 작아질수록 인장강도 및 신장률, 충격강도는 증가하였다. PP-g-MA를 첨가 하였을 시 복합체의 인장강도는 증가하였지만 신장률과 충격강도는 감소하였다. 반면에, 상용화제 EPDM-g-MA, SEBS-g-MA의 경우에는 복합체의 인장강도, 충격강도가 증가하였고 신장률은 PP-g-MA와 비교했을 때 매우 큰 폭으로 증가하는 것이 관찰되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제43권4호
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• pp.241-252
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• 2008

올레인산으로 유기변성된 ZnAl-LDH(SO-ZnAl LDH)를 합성하여 브롬화 에폭시 수지(BER) 및 산화안티몬을 포함하는 난연 ABS 컴파운드에 첨가하였다. 난연 ABS 컴파운드는 동일방향으로 회전하는 이축압출기를 통해 제조되었고 난연성 및 기계적 성질을 측정하기 위한 시편으로 사출성형 되었다. ABS 나노복합재료의 XRD 패턴에서는 피크가 나타나지 않았다. SOZnAl LDH를 포함하는 난연 ABS 나노복합재료는 TGA 시험 결과 향상된 내열성을 보였다. 그러나, 난연 ABS 나노복합재료들은 UL 94 수직시험(1.6 mm 두께)시 등급을 얻지 못했다. BER를 1.5 wt% 이상 더 첨가한 경우들에서만 UL 94 V0 등급을 얻을 수 있었다. SO-ZnAl LDH의 첨가량에 비례하여 난연 ABS 나노복합재료의 노치드 아이조드 충격강도, 인장탄성률 및 신율은 증가하였으나 유동지수는 감소하였다.

• 폴리머
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• 제36권3호
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• pp.287-294
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• 2012

스테아린산 또는 올레인산으로 변성된 ZnAl-LDH(Zn:Al = 2:1 몰비)를 공침법으로 합성하여 SAN 고분자에 여러 비율로 첨가하였다. SAN 복합재료들은 동일방향으로 회전하는 이축압출기를 통해 제조되었고 여러 시편으로 사출성형되었다. SAN 나노컴포지트들의 형태학, 투명성과 내열성은 TEM, XRD, UV-Vis 분광광도계와 TGA로 평가하였다. 모든 나노컴포지트들은 XRD 패턴에서 피크가 없는 박리된 또는 박리/삽입 혼합 구조를 보였고 TEM 사진에서는 LDH가 밀집되어 있는 섬 구조를 볼 수 있었다. OA-$Zn_2Al$ LDH를 포함하는 SAN 나노컴포지트들이 상대적으로 우수한 투과도를 보였다. 모든 SAN 나노컴포지트들은 2단계 열산화분해에서만 향상된 내열성을 보였다. 유기변성제와 고분자의 상호작용이 고분자 나노컴포지트의 물성 향상에 중요한 역할을 한다고 설명할 수 있다.

• Elastomers and Composites
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• 제41권3호
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• pp.172-181
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• 2006

브롬계 난연제인 테트라비스페놀 A 또는 브롬화 에폭시 올리고머(BEO) 및 산화안티몬을 포함하는 ABS 컴파운드에서 천매암의 난연 상승효과를 연구하였다. 탈크는 비교목적으로 사용되었다. ABS 컴파운드는 동일방향으로 회전하는 이축압출기를 통해 제조되었고 사출기를 이용하여 기계적 및 열적 성질을 측정하기 위한 시편으로 만들었다. ABS 컴파운드의 난연성을 1.6 mm 두께의 막대시편을 이용한 UL 94 수직 시험으로 알아 본 바 천매암 및 탈크는 산화안티몬을 12.5%(0.5 wt%)에서 37.5%(1.5 wt%) 대체하였을 때 모두 난연 상승효과를 보였다. 특히 BEO를 사용하였을 때 천매암이 탈크보다 우수한 난연 상승효과를 보였다. 천매암에서만 ABS 컴파운드의 유동성 증가가 나타났다. 노치드 Izod 충격강도는 천매암 또는 탈크의 함량에 비례하여 감소하였다. 천매암은 색상문제가 없는 조건에서 산화안티몬을 25%(1 wt%)까지 대체 할 수 있고 우수한 난연성과 유동성을 부여할 수 있다.