• 제목/요약/키워드: differential permeability

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지환족 다이안하이드라이드를 포함하는 용해성 폴리이미드의 기체투과특성 (Gas Transport Properties of Soluble Polyimides Containing Alicyclic Dianhydride)

  • 김은희;박채영;김정훈
    • 멤브레인
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    • 제24권2호
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    • pp.100-106
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    • 2014
  • 본 연구에서는 용해성 폴리이미드 합성을 위해 지환족(alicyclic) dianhydride 단량체인 5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride (DOCDA)와 diamine으로는 4,4'-diaminodiphenylether (ODA), 1,4-phenylenediamine (p-PDA)를 사용하여 두 가지 폴리이미드를 제조한 후 그 특성을 고찰하고 기체투과특성을 알아보았다. 제조된 폴리이미드는 FT-IR을 통해 합성이 성공적으로 이루어졌음을 확인하였고 DSC를 통하여 열적 안정성을 알아보았다. 제조된 폴리이미드막의 $CH_4$$CO_2$에 대한 기체투과계수(P)와 이상 선택도는 time-lag 장비로 측정하였다. 그 결과, DOCDA-ODA, DOCDA-p-PDA의 경우 $CO_2$의 투과도는 각각 6.10, 0.74 barrer로 나타났고 $CO_2/CH_4$의 선택도는 67.03, 46.25의 결과를 나타내었다. 두 가지 폴리이미드 중 DOCDA-ODA의 경우 폴리이미드 재료의 특성인 우수한 투과도 및 선택도로 새로운 기체분리막으로서의 이용가능성을 나타내었다.

Thermo-Sensitive Polyurethane Membrane with Controllable Water Vapor Permeation for Food Packaging

  • Zhou, Hu;Shit, Huanhuan;Fan, Haojun;Zhou, Jian;Yuan, Jixin
    • Macromolecular Research
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    • 제17권7호
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    • pp.528-532
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    • 2009
  • The size and shape of free volume (FV) holes available in membrane materials control the rate of gas diffusion and its permeability. Based on this principle, a segmented, thermo-sensitive polyurethane (TSPU) membrane with functional gate, i.e., the ability to sense and respond to external thermo-stimuli, was synthesized. This smart membrane exhibited close-open characteristics to the size of the FV hole and water vapor permeation and thus can be used as smart food packaging materials. Differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA), positron annihilation lifetimes (PAL) and water vapor permeability (WVP) were used to evaluate how the morphological structure of TSPU and the temperature influence the FV holes size. In DSC and DMA studies, TSPU with a crystalline transition reversible phase showed an obvious phase-separated structure and a phase transition temperature at $53^{\circ}C$ (defined as the switch temperature and used as a functional gate). Moreover, the switch temperature ($T_s$) and the thermal-sensitivity of TSPU remained available after two or three thermal cyclic processes. The PAL study indicated that the FV hole size of TSPU is closely related to the $T_s$. When the temperature varied cyclically from $T_s-10{\circ}C$ to $T_s+10^{\circ}C$, the average radius (R) of the FV holes of the TSPU membrane also shifted cyclically from 0.23 to 0.467 nm, exhibiting an "open-close" feature. As a result, the WVP of the TSPU membrane also shifted cyclically from 4.30 to $8.58\;kg/m^2{\cdot}d$, which produced an "increase-decrease" response to the thermo-stimuli. This phase transition accompanying significant changes in the FV hole size and WVP can be used to develop "smart materials" with functional gates and controllable water vapor permeation, which support the possible applications of TSPU for food packaging.

기능화된 탄소나노튜브를 이용한 초고분자량 폴리에틸렌 복합체 필름: 열적 기계적 성질, 모폴로지, 전기적 성질 및 기체 투과도 (Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene Hybrid Films with Functionalized-MWNT: Thermomechanical Properties, Morphology, Gas Permeability, and Optical Transparency)

  • 고정호;김정철;장진해
    • 폴리머
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    • 제33권2호
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    • pp.97-103
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    • 2009
  • 기능화 탄소나노튜브인 4-cumylphenol-MWNT(CP-MWNT)를 이용하여 초고분자량 폴리에틸렌(ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE))/CP-MWNT 복합체 필름을 용액 삽입법을 이용하여 제조하였다. 0에서 2.00 wt%까지의 서로 다른 CP-MWNT의 농도에 따라 만들어진 복합체 필름의 열적, 기계적, 기체 투과도 및 광학 투명성 등의 변화를 시차주사열량계, 열중량분석기, 전계 방사형 주사전자현미경과 인장시험기를 사용하여 측정하였다 복합체 필름은 기능화된 탄소나노튜브를 소량 첨가하여도 열역학적 특성이 향상되는 것을 확인할 수 있으며 0.50에서 1.00 wt%의 농도에서 최대값을 가진다. CP-MWNT의 농도가 1.00 wt%일 때 필름의 산소 기체 차단성은 최대 향상을 나타내었다. 전체적으로는 CP-MWNT가 첨가된 복합체 필름의 열적-기계적 성질 및 기체 투과도 등은 순수한 UHMWPE보다 더 향상되었다.

Contributions of HO-1-Dependent MAPK to Regulating Intestinal Barrier Disruption

  • Zhang, Zhenling;Zhang, Qiuping;Li, Fang;Xin, Yi;Duan, Zhijun
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제29권2호
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    • pp.175-183
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    • 2021
  • The mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway controls intestinal epithelial barrier permeability by regulating tight junctions (TJs) and epithelial cells damage. Heme oxygenase-1 (HO-1) and carbon monoxide (CO) protect the intestinal epithelial barrier function, but the molecular mechanism is not yet clarified. MAPK activation and barrier permeability were studied using monolayers of Caco-2 cells treated with tissue necrosis factor α (TNF-α) transfected with FUGW-HO-1 or pLKO.1-sh-HO-1 plasmid. Intestinal mucosal barrier permeability and MAPK activation were also investigated using carbon tetrachloride (CCl4) administration with CoPP (a HO-1 inducer), ZnPP (a HO-1 inhibitor), CO releasing molecule 2 (CORM-2), or inactived-CORM-2-treated wild-type mice and mice with HO-1 deficiency in intestinal epithelial cells. TNF-α increased epithelial TJ disruption and cleaved caspase-3 expression, induced ERK, p38, and JNK phosphorylation. In addition, HO-1 blocked TNF-α-induced increase in epithelial TJs disruption, cleaved caspase-3 expression, as well as ERK, p38, and JNK phosphorylation in an HO-1-dependent manner. CoPP and CORM-2 directly ameliorated intestinal mucosal injury, attenuated TJ disruption and cleaved caspase-3 expression, and inhibited epithelial ERK, p38, and JNK phosphorylation after chronic CCl4 injection. Conversely, ZnPP completely reversed these effects. Furthermore, mice with intestinal epithelial HO-1 deficient exhibited a robust increase in mucosal TJs disruption, cleaved caspase-3 expression, and MAPKs activation as compared to the control group mice. These data demonstrated that HO-1-dependent MAPK signaling inhibition preserves the intestinal mucosal barrier integrity by abrogating TJ dysregulation and epithelial cell damage. The differential targeting of gut HO-1-MAPK axis leads to improved intestinal disease therapy.

원심법에 의한 침엽수 심재부 유효수분이동경로의 반경분포 - 조재와 만재의 비교 - (The Size Distribution of Free Water Paths in Heartwood of Softwood by Centrifugal Method - The Difference between Earlywood and Latewood -)

  • 박종수;전수경
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제31권1호
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    • pp.61-70
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    • 2003
  • 원심법을 이용하여 침엽수 생재 심재부의 조재와 만재에 대한 수분이동경로의 크기를 평가하였다. 또한, 원심처리 후의 포수율 분포와 수분포텐셜의 관계로부터 액체투과성을 측정하였다. 삼나무의 경우, 조재는 0.70 ㎛, 만재는 0.50 ㎛의 반경에서 뚜렷한 피크가 관찰되었다. 솔송나무는 조재와 만재 모두 0.50 ㎛의 반경에서 피크를 나타냈다. 일본전나무와 일본잎갈나무는 조재 0.70 ㎛, 만재 0.30 ㎛의 반경범위에서 피크 값이 관찰되었다. 반면에, 미송과 시트카스푸르수는 뚜렷한 피크 값을 보이지 않았다. 액체투과성은 미송을 제외한 모든 수종에서 조재가 만재보다 좋게 평가되었다.

가역투자율에 의한 12Cr 페라이트 내열강의 역학적 물성의 열화평가 (Degradation Evaluation of Mechanical Properties for 12Cr Ferrite Heat Resisting Steel by Reversible Permeability)

  • 유권상;김민기;남승훈;김정석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.464-470
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    • 2010
  • 고온, 고압에서 운용되고 있는 설비의 안전성을 평가하기 위해서는 사용시간 동안 열화된 역학물성을 정기적으로 점검하여야 한다. 비파괴적으로 열화된 설비의 역학적 특성을 점검하기 위하여 표면형 프로브(surface type probe)를 사용한 가역투자율 측정방법이 제시된다. 가역투자율 측정방법은 가역투자율이 자기 이력곡선의 미분값임에 근거하고 있다. 가역투자율은 교류 섭동 자기장의 주파수에 동조된 록-인 증폭기로 측정된 탐지코일에 유도된 전압의 제 1 고조파이다 가역투자율의 첨두값은 보자력 영역에서 나타난다. 실험에 사용된 강재는 12Cr 페라이트 내열강으로 $700^{\circ}C$의 등온에서 열처리 시간을 달리한 11개의 시편을 제작하였다. 가역투자율 첨두값 사이의 간격 (peak interval of reversible permeability: PIRP), 비커스 경도 및 인장강도는 열화가 진행됨에 따라 초기에는 급격하게, 후반에는 완만하게 감소하였다. PIRP가 감소함에 따라 인장강도와 비커스 경도가 선형적으로 감소하였고 이 상관관계를 이용하면 측정한 가역투자율로 12Cr 페라이트 내열강의 열화된 역학적 물성을 비파괴적으로 평가할 수 있다.

공중합체 폴리이미드를 이용한 기체분리막의 특성평가 (Characterization of Gas Permeation Properties of Polyimide Copolymer Membranes)

  • 이정무;이명건;김세종;고형철;남상용
    • 멤브레인
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    • 제25권3호
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    • pp.223-230
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    • 2015
  • 새로운 구조를 가진 공중합체 폴리이미드를 이용하여 고투과, 고선택성 기체 분리막을 제조하였다. 기체투과도와 용해도를 높이기 위해 무수물인 2,2-bis(3,4-carboxylphenyl) hexafluoropropane과 두 종류의 아민인 2,4,6-Trimethyl-1,3-phenylenediamine과 4,4-Methylenedianiline을 사용하여 신규 폴리이미드를 합성하였다. Triethylamine과 Acetic anhydride를 사용하여 화학적 이미드화 방법으로 공중합체를 합성하였으며, 평균분자량은 100,000 g/mol 이상을 나타내었다. 합성된 고분자의 열적 특성을 분석을 하기 위해 시차주사열량계(DSC)와 열중량분석기(TGA)로 측정을 하였으며, 유리전이온도(Tg)는 $300^{\circ}C$, 열분해 온도는 $500^{\circ}C$가 넘는 뛰어난 내열성을 나타내었다. 기체투과도 특성은 time-lag 장비를 사용하였으며 그 결과, 일반적인 폴리이미드의 경우 대부분 기체투과도가 1 barrer 이하의 수치를 보이지만, 합성된 고분자의 경우 산소투과도 10.10 barrer과 산소/질소 선택도의 경우 5.3으로 고투과, 고선택도를 나타내어 기체 분리막 분야에 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 합성된 고분자 중 기체투과특성이 더 우수한 공중합 폴리이미드를 사용하여 중공사를 제조하였고, 이를 이용하여 기체투과특성을 측정하였다.

스피넬계 Mn-Zn 페라이트의 망간이온이 미치는 영향 (Behavior of Mn Ions in Spinel-type Mn-Zn-Fe Oxide System)

  • 권오흥
    • 자원리싸이클링
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    • 제9권5호
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    • pp.11-15
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    • 2000
  • The sample made of $Mn_3O_4$ indicated an excellent frequency dependency for intial permeability and core loss. Moreover the homogeneity of cation configuration in he spinel structure was confirmed by X-ray diffraction analysis. The result of homogeneity of the spinel structural coincided with the analytical results of temperature dependence of magnetization. Furthermore, the influence of manganese oxide as starting material, on homogeneity of spinel structure was examined by using thermogravimetry-differential thermal analysis. It may be concluded that the reaction between $Mn_3O_4$ and Fe-Zn oxide mixture proceeds at fist in all combination of manganese oxide and oxie mixture, and then Mn-Zn-Fe spinel was formed.

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Nonlinear calculation of moisture transport in underground concrete

  • Ba, M.F.;Qian, C.X.;Gao, G.B.
    • Computers and Concrete
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    • 제13권3호
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    • pp.361-375
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    • 2014
  • The moisture transport in underground concrete was experimentally investigated and the nonlinear model of moisture transport considering the effects of water diffusion, hydration of cementicious materials and water permeability was proposed. The consumed moisture content by self-desiccation could be firstly calculated according to evolved hydration degree of cement and mineral admixtures. Furthermore, the finite differential method was adopted to solve the moisture transport model by linearizing the nonlinear moisture diffusion coefficient. The comparison between experimental and calculated results showed a good agreement, which indicated that the proposed moisture model could be used to predict moisture content evolution in underground concrete members with drying-wetting boundaries.

일정온도 상승률 열분석법을 이용한 수지 경화 모델 개발 (A New Cure Kinetic Model Using Dynamic Differential Scanning Calorimetry)

  • 엄문광;황병선
    • 연구논문집
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    • 통권29호
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    • pp.151-162
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    • 1999
  • In general, manufacturing processes of thermosetting composites consist of mold filling and resin cure. The important parameters used in modeling and designing mold filling are the permeability of the fibrous preform and the viscosity of the resin. To consolidate a composite, resin cure or chemical reaction plays an essential role. Cure kinetics. Therefore, is necessary to quantify the extent of chemical reaction or degree of cure. It is also important to predict resin viscosity which can change due to chemical reaction during mold filling. There exists a heat transfer between the mold and the composite during mold filling and resin cure. Cure kinetics is also used to predict a temperature profile inside composite. In this study, a new scheme which can determine cure kinetics from dynamic temperature scaning was proposed. The method was applied to epoxy resin system and was verified by comparing measurements and predictions.

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