• Composites Research
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• 제26권5호
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• pp.328-333
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• 2013

본 연구에서는 유리섬유/폴리프로필렌 복합재료 고정판을 인조골에 체결하여 실제 골절치료 시술 상황을 모사하였으며, 고정판의 적합성을 판단하기 위하여 수분 흡수율, 스크류의 체결 상태, 하중 조건의 변화에 따른 피로 실험을 진행하였다. 실험 결과 0~12주 동안 수분 흡수가 이루어진 모든 시편에서 기대 수명인 65만 사이클을 넘는 100만 사이클 이상의 피로 수명을 가짐을 확인하였다. 스크류 체결 상태는 골절부의 변형률 차이에 주목할만한 영향을 미치지 못하였다. 본 논문에서는 유리섬유/폴리프로필렌 복합재료 고정판을 다양한 환경조건 하에서 압축-압축 피로실험을 수행하여 기계적 우수성을 입증하였으며, 이 결과는 향후 금속 고정판을 복합재료 고정판으로 대체하기 위한 관련 연구에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제27권5호
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• pp.201-206
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• 2014

Utilizing waste materials in making useful products is a globally increasing trend. This can reduce the cost and environmental issues. In this study, oyster shell powder (OSP) is reinforced as a filler in polypropylene (PP) matrix to make a new composite. The purpose is to improve fire retardant properties of PP as a result of OSP reinforcement. Mechanical, fire retardant and water absorption properties of the new composite have been studied in this research. Concentration of OSP reinforcement in PP has been varied by wt% and its effect on the above mentioned properties has been observed. SEM (scanning electron microscopy) images of tensile and bending fractured surfaces have been taken to observe the failure mechanism during mechanical tests. An increase in the fire retardancy has been observed as a result of the OSP reinforcement while tensile strength decreased. Stiffness also increased with the addition of OSP in PP.

• 소성∙가공
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• 제32권6호
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• pp.367-375
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• 2023

Composite materials, known for their excellent mechanical properties and lightweight characteristics, are applied in various engineering fields. Recently, efforts have been made to develop an automotive battery protection panel using a plain-woven composite composed of glass fiber and polypropylene to reduce the weight of automobiles. However, excessive warpage occurs during the GF/PP compression molding process, which makes car assembly challenging. This study aims to develop a model that predicts the warpage during the compression molding process. Obtaining out-of-plane properties such as elastic or shear modulus, essential for predicting warpages, is tricky. Existing mechanical methods also have limitations in calculating these properties for woven composite materials. To address this issue, finite element analysis is conducted using representative volume elements (RVE) for woven composite materials. A warpage prediction model is developed based on the estimated physical properties of GF/PP composite materials obtained through representative volume elements. This model is expected to be used for reducing warpages in the compression molding process.

• 접착 및 계면
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• 제18권3호
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• pp.118-126
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• 2017

천연섬유강화 복합재료에서 여러 가지 섬유표면 개질을 통해서 천연섬유와 고분자매트릭스 사이에 계면접착과 복합재료 특성을 향상시키고자 하는 많은 연구 노력이 있었다. 본 연구에서는 폐양모섬유 강화 폴리프로필렌 매트릭스 복합재료를 압축성형공정 방법으로 제조하였고, 그들의 기계적 특성 및 충격 특성을 분석하였다. 그 결과, 폐양모/폴리프로필렌 복합재료의 인장 및 굴곡 특성 그리고 충격강도는 수산화나트륨(NaOH)을 이용한 알칼리처리와 3-glycidylpropylsilane(GPS)을 이용한 실란처리와 같은 처리매체에 크게 의존하였다. 실란처리를 한 폐양모섬유를 포함한 복합재료는 알칼리처리를 한 폐양모섬유를 포함한 것보다 더 우수한 기계적 특성과 충격저항성을 나타내었다. 복합재료 파단면은 특성 증가가 폐양모섬유와 폴리프로필렌 매트릭스 사이에 계면결합의 향상에 의한 것임을 정성적으로 뒷받침해주었다.

• Advances in materials Research
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• 제12권2호
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• pp.119-131
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• 2023

The development of sustainable composites materials, from recycled polymeric materials and waste from the wood industry and stone processing, allows reducing the volume of these by-products, minimizing impacts on health and the environment. Nowadays, Polypropylene (PP) is the most recycled polymer in industry, while the furniture industry has increasingly used timber felled from sustainable forest plantations as a eucalypt. The powder tailing from the ornamental stone extraction and processing industry is commonly disposed of in the environment without previous treatment. Thus, the technological option for the development of composite materials presents itself as a sustainable alternative for processing and manufacturing industries, enabling the development of new materials with special technical features. The results showed that powder granite particles may be incorporated into the polypropylene matrix associated with short eucalyptus fibres forming green hybrid composites with potential application in structural engineering, such as transport and civil construction industries.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제27권3호
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• pp.51-62
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• 1999

본 연구는 자원환경적인 측면에서 산업폐기물이자 환경오염원인 제지 슬러지를 이용함에 있어 용융형 목질-플라스틱 복합재의 강화충전제로 적용하여 그 사용가능성을 알아보고 또한 복합재의 물성에 대한 기초적인 자료을 제시하는데 그 목적이 있다. 그 결과 제지 슬러지의 혼합비율이 증가할수록 복합재의 밀도는 증가하였으며 제지 슬러지의 입자 크기와 결합제 종류 및 함량은 복합재의 밀도에 크게 영향을 미치지 않았다. 제지 슐러지의 혼합비율이 증가할수록 복합재의 휨강도적 성질은 향상되었으며, 제지 슐러지의 입자 크기가 작을수룩 복합재의 휨강도는 증가하였으나 휨탄성계수는 증가하였다. 또한 복합재의 휨강도적 성질은 결합제의 종류에 관계없이 그 함량이 증가할수록 향상됨을 알 수 있었으며, 결합제의 분자량이 더 큰 Epolene G-3003의 경우 그 효과가 더 큼을 알 수 있었다. 대체로 제지 슬러지의 혼합비율이 증가할수록 복합재의 충격강도는 다소 감소하는 경향을 볼 수 있지만, 전체적으로 notched impact strength는 크게 감소하지는 않았다. unnotched impact strength의 경우 제지 슬러지의 혼합비율이 증가할수록 그 감소 폭이 컸다. 제지 슬러지의 입자크기가 복합재의 충격강도에 미치는 영향을 보면 notched impact strength의 경우 제지 슬러지의 입자 크기에 따라 충격강도에 미치는 영향은 거의 없었으며, unnotched impact strength의 경우 입자 크기가 가장 작은 100mesh 이하일 때 가장 우수하였고 그 다음으로 20~40mesh, 60~80mesh 순이었다. 복합재의 notched impact strength 는 결합제의 종류와 함량에 따라 미치는 영향은 거의 없음을 알 수 있었으나 unnotched impact strength는 Epolene E-43의 경우 첨가량이 증가할수록 충격강도가 감소하였고, Epolene G-3003의 경우는 첨가량이 증가할수록 충격강도가 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다.

• 폴리머
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• 제38권3호
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• pp.327-332
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• 2014

고분자/목분 복합재료는 경제적이고 친환경적이기 때문에 최근 많은 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 목분의 크기가 폴리프로필렌/목분 복합재료의 열적, 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 용융혼합 및 압축성형에 의해 제조된 복합재료 샘플의 기계적 특성을 조사하기 위해 만능재료시험기와 아이조드 충격시험기를 사용하였고, 열적 특성을 조사하기 위해 TGA, DMA, DSC 및 TMA를 사용하였다. 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 커플링 제 3종을 테스트하여 최적의 커플링제를 선정하였으며 동일조건 하에서 목분의 크기가 복합재료의 물성에 미치는 영향을 살펴보았다. 600, 250, 180, $150{\mu}m$의 네 가지 목분 크기에 대해 실험한 결과 목분의 크기가 작을수록 복합재료의 굴곡강도, 굴곡탄성률, 결정화도 및 내수성이 증가하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제26권1호
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• pp.76-86
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• 1998

Effects of processing variables and MAPP (maleic anhydride polypropylene) coupling agent on the properties of composite were discussed for turbulent-air-mixed woodfiber-polypropylenefiber composites. In this research, density, composition ratio, and mat moisture content were established as processing variables, and emulsified MAPP prepared by direct pressure method was incorporated as the coupling agent. And the turbulent air mixer, which was improved in function through alteration of our previous fiber mixer, was used to mix wood fibers and polypropylene fibers. At the addition level of 1% MAPP, based on oven-dried wood fiber weight, woodfiber-polypropylenefiber composites generally showed enhanced the physical and mechanical properties. And composites with low to medium densities of 0.6 to 0.8g/$cm^3$ greatly increased in these property values than with high densities of 1.0g/$cm^3$ or more by adding 1 % MAPP. Thus, MAPP addition was thought to be an effective way of enhancing properties for nonwoven web composites. At the mat moisture contents of 5 to 20%, however, the physical and mechanical properties were not enhanced by adding 1% MAPP. In the composites containing 15% polypropylene fibers, the lowest thickness swelling and water absorption values were observed at the 1% MAPP level. The addition of more than 1% MAPP had the adverse effect on the physical and mechanical properties of composites.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 1999년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.5.2-8
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• 1999

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제25권2호
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• pp.33-44
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• 1997

This study was executed to examine the effects of polypropylene fiber length and process variables of the composites made from wood fiber and nonwood fiber mixed formulations. As a nonwood fiber the polypropylene with 3 denier thickness of tow condition was selected and cut into each length of 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 and 2.5cm to mix with wood fiber. And also western hemlock wood fiber for medium density fiberboard was prepared. First, to decide an adequate polypropylene mixing fiber length, the composites of 1.0g/$cm^3$ density were made from 10% polypropylene fiber by each of five lengths and 90% western hemlock fiber mixed formulations. Thereafter as the experiments of process variable, the composites applied with adequate polypropylene fiber length(1.5cm) were made from 4 density levels (0.6, 0.8, 1.0, 1.2g/$cm^3$). 3 mixed formulations of wood fiber to polypropylene fiber(95 : 5, 90 : 10, 85 : 15), and 3 mat moisture contents(5, 10, 20%). According to the results and discussions it was concluded as follows ; The physical and mechanical properties were shown improved tendency. as polypropylene fiber length was increased in the range from 0.5 to 1.5cm, but shown decreasing tendency from 2.0 to 2.5 cm. Accordingly, it was shown that polypropylene fiber length is limited to 1.5cm or less length in mixing wood fiber and polypropylene fiber by turbulent air mixing process. As the densities of wood fiber-polypropylene fiber composites were increased, the physical and mechanical properties were clearly improved. Also they were shown significantly increasement statistically between densities respectively. In the mixed formulations, physical and mechanical properties were shown only slightly improvement, as they changed from 95 : 5 to 85 : 15 in wood fiber to polypropylene fiber. Despite of increasement of mat moisture content, mechanical properties were not improved significantly but physical properties were improved somewhat in wood fiber-polypropylene fiber composites.