• 제목/요약/키워드: recycled fiber

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Compressive performance of RAC filled GFRP tube-profile steel composite columns under axial loads

  • Ma, Hui;Bai, Hengyu;Zhao, Yanli;Liu, Yunhe;Zhang, Peng
    • Advances in concrete construction
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    • 제8권4호
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    • pp.335-349
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    • 2019
  • To investigate the axial compressive performance of the recycled aggregate concrete (RAC) filled glass fiber reinforced polymer (GFRP) tube and profile steel composite columns, static loading tests were carried out on 18 specimens under axial loads in this study, including 7 RAC filled GFRP tube columns and 11 RAC filled GFRP tube-profile steel composite columns. The design parameters include recycled coarse aggregate (RCA) replacement percentage, profile steel ratio, slenderness ratio and RAC strength. The failure process, failure modes, axial stress-strain curves, strain development and axial bearing capacity of all specimens were mainly analyzed in detail. The experimental results show that the GFRP tube had strong restraint ability to RAC material and the profile steel could improve the axial compressive performance of the columns. The failure modes of the columns can be summarized as follow: the profile steel in the composite columns yielded first, then the internal RAC material was crushed, and finally the fiberglass of the external GFRP tube was seriously torn, resulting in the final failure of columns. The axial bearing capacity of the columns decreased with the increase of RCA replacement percentage and the maximum decreasing amplitude was 11.10%. In addition, the slenderness ratio had an adverse effect on the axial bearing capacity of the columns. However, the strength of the RAC material could effectively improve the axial bearing capacity of the columns, but their deformability decreased. In addition, the increasing profile steel ratio contributed to the axial compressive capacity of the composite columns. Based on the above analysis, a formula for calculating the bearing capacity of composite columns under axial compression load is proposed, and the adverse effects of slenderness ratio and RCA replacement percentage are considered.

어트리션 밀과 DMF 용매를 이용한 폐 인쇄회로기판에서 분리된 재생 유리섬유의 재활용 (Recycling of Separate Glass Fiber from Waste Printed Circuit Boards Using Attrition Mill and DMF)

  • 김종석;이재천;정진기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권5호
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    • pp.894-899
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    • 2012
  • 폐 전자제품의 양이 지속적으로 증가하므로 폐 인쇄회로기판(WPCBs: waste printed circuit boards)의 재활용에서 금속과 유리섬유 및 에폭시 수지를 분리하는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 WPCBs로부터 금속과 유리섬유 및 에폭시 수지를 분리하기위해 dimethylformamide 용매와 어트리션 밀 반응기를 사용하였다. WPCBs에서 유리섬유의 분리는 다양한 교반기를 이용하여 교반속도를 300~600 rpm에서 반응시간을 1~2 h에서 반응을 수행하였다. WPCBs에서 에폭시 수지의 분리도를 재생 유리섬유의 열 중량 분석을 통해 분석하였으며 기계화학적 방법인 어트리션밀 교반기에서 에폭시 수지의 분리도가 증가하였다. 재생 유리섬유를 보강재로 재활용하기 위하여 재생 유리섬유/불포화 폴리에스테르 수지 복합재료로 적용하였다.

한외여과막을 이용한 효소재순환 시스템에서의 효소역가감소 (Enzyme Deactivation During Enzyme Recycling with Ultrafiltration Hollow Fibers)

  • 김준석;정용섭홍석인
    • KSBB Journal
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    • 제11권3호
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    • pp.347-352
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    • 1996
  • 통시당화발효공정에 적용된 막분리 효소재순환 시스템을 이용하여 온도 및 압력 조건에 따른 효소역 가감소현상에 대해서 고찰하였다. 목질계바이오매스 를 기질로한 효소당화공정을 고려하여 사용된 효소인 cellulase와 ${\beta}$-glucosidase을 막분리 재순환 시킬 수 있는 최적의 막은 MWCO가 50,000인 한외여과 막이라 판단되었다. cellulase의 경우 한외여과막을 이용하여 연속적으로 재순환 시 켰을때, 효소역가의 감소를 확인할 수 없었다. 그러나 ${\beta}$-glucosidase는 온도와 압력이 증가할수록 초기상태를 기준으로 온도 $42^{\circ}C$, 투과압력 28.4 psig에서 최대 35%까지 감소함을 확인하였다. 이것은 온도와 압력이 중가할 수록 투과플럭스가 증가하고, 이에따른 막모률의 사(fiber) 내부표면에서 전단(shear)이 증가된 결과로 설명할 수 였다.

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고지재생연구(제13보) -부상부유의 응집처리에 의한 골판지 고지의 탈수성 및 강도 향상 방법- (Recycling of Wastepaper(13) -Selective Treatment of Flocculant on Fractionated OCC Fines-)

  • 여성국;류정용;신종호;송봉근;김진두
    • 펄프종이기술
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    • 제33권1호
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    • pp.24-29
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    • 2001
  • The base paper of corrugated board is mainly produced from Korean old corrugated container (KOCC), and thus the recycling rate of KOCC is very high. However, there is a problem that the pulp quality is very low while the recycling rate of OCC is high. The fines content in KOCC, the main source of the corrugated board, amounts to nearly the half of the total stock, and its formation increases as recycling process repeats due to the hornification of fiber. There have been attempts to improve the drainage property of OCC by increasing the headbox concentration of the paper machine or by applying drainage-promoting polymer additives. However, these conventional methods have problems of weakened paper strength and lowered converting fitness caused by paper formation hindrance. The strength of linerboard could not be increased in case KOCC is used, because hornified OCC pulp can-not be sufficiently refined due to the lowered drainage property caused by fines formation. We studied about a new technique consisting of froth-flotation for fractionating pulp stock into a long fiber portion and fines fraction. This study will be developed in order to enhance the drainage and strength properties of a recycled OCC pulp by selective treatment of flocculant on fractionated OCC Fines.

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폐생물자원 활용에서 추출공정의 특성 평가 (Evaluation of the Extraction Process in the Recycling of the Biological Waste)

  • 성용주;한영림;김근수
    • 펄프종이기술
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    • 제38권3호
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    • pp.72-78
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    • 2006
  • The extraction properties of the biological waste originated from the Tobacco industry were evaluated. The biological waste have been recycled and transformed into a valuable material, so called a reconstituted tobacco sheet(Recon) by the papermaking process. In this process, The mechanical extraction process, which divides the mixed raw material slurry into the soluble stock and the insoluble stock, could affect not only the quality of final Recon product but also the productivity of whole Recon making process. This study investigated the effects of the extraction process on the slurry properties in detail. In order to quantify the amounts of the solubles which resided in the insoluble fibers, the washing treatment of the stock before and after squeezing process was applied. The amounts of the residual solubles showed little changes according to each stage of the extraction process. The fractionation of the slurry showed the difference in the amount of soluble in the stock depending on the size of the biological waste. After the extraction process, the bigger size fiber portion contained about 19%(by weight) in soluble after pressing but the smaller size fiber portion 9% in soluble. The fractionation ratio of the stocks also was changed by the screw press process, which could demonstrate the physical effects of the mechanical extraction.

2단형 막분리 활성슬러지법(Two Stage MBR)의 운전 특성에 관한 고찰 (Operating Characteristics of Two Stage Membrane Bioreactor)

  • 박재로;임현만;김응호
    • 한국물환경학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.141-150
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    • 2002
  • Two-stage membrane bioreactor using submerged hollow fiber membrane was applied in laboratory scale to treat nitrogen and phosphorus of domestic wastewater. Alum as the flocculant and adsorbent was added into the anaerobic basin of two-stage membrane bioreactor and mixed liquid of aerabic basin was recycled to the anaerobic basin for the purpose of nitrogen removal. Experiment was carried out to find removal efficient of phosphorous and nitrogen components in the mixed liquid, and the stability of the permeate flux and pressure of two-stage membrane bioreactor. In case of alum was added as the flocculant and adsorbent into the anaerobic basin, soluble phosphorus removal efficient was relatively higher and total permeate resistance(Rtot) was more increased out nitrogen removal efficient was lower as the result of lack of alkalinity and insufficient nitrification process than the case of alum was not added.

폐 FRP 선박에서 분리하여 얻은 F섬유의 염기성 용액에서의 강도저하 (Strength toss of F-Fiber Obtained from Recycling FRP Ship in a Basic Solution)

  • 이승희;김용섭;윤구영
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.42-45
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    • 2008
  • FRP 선박에서 발생하는 폐FRP를 처리하는 방법으로 분쇄하지 않고 판상으로 박리(剝離)하는 것을 제시한 바 있다. 폐 FRP에서 분리한 층상의 로빙층으로부터 얻은 F섬유는 FRP제조시 사용하였던 수지를 포함하여 원 유리섬유에 비해 그 인장강도가 우수하다(90% 이상). F섬유의 SEM 이미지로 많은 수지의 존재를 확인하였다. F섬유의 활용성을 건축자재에서의 대체물로 가정하고 염기성 용액(NaOH+KOH)에서의 강도를 측정하였다. 이 때 일어날 수 있는 반응 메카니즘은 유리섬유의 Si-O-Si결합 조직을 수산기 이온($OH^-$)이 공격하는 것으로 보았다. 측정된 인장강도 변화에 대해 $r^2$=96%로 맞추어 얻은 시뮬레이션 그래프로 반응 메카니즘을 추정할 수 있었다. 반응 초기에는 속도적인 반응에 의해 급격한 강도저하를 보이나 30일 이후에는 수산기 이온의 확산에 의존하는 패턴으로 강도가 저하되었다. 이는 앞서 보고된 AR유리에 대한 강도저하와 유사한 결과이며, 그래프를 외연하여 F섬유의 수명을 예측할 수 있다.

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탄소섬유강화플라스틱 유래 폐 탄소섬유로 제조된 불화탄소 기반 리튬일차전지의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of CFX Based Lithium Primary Batteries Produced by Carbon Fiber Reinforced Plastic -Derived Waste Carbon Fibers)

  • 하나은;임채훈;하성민;명성재;이영석
    • 공업화학
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    • 제34권5호
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    • pp.515-521
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    • 2023
  • 본 연구에서는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)을 열분해하여 얻은 폐 탄소섬유를 이용하여 기상 불소화를 통해 불화탄소를 제조하고 리튬일차전지의 환원극 소재로 재활용하고자 하였다. 먼저 열분해로 얻은 폐 탄소섬유의 물리화학적 특성을 파악하였으며, 이 폐 탄소섬유에 기상 불소화 효과를 평가하기 위하여 불화탄소의 구조적, 화학적 특성을 분석하였다. XRD 분석에 의해 폐 탄소섬유의 육각망탄소 적층구조(002피크)는 기상 불소화의 온도가 증가함에 따라 점차 불화탄소 구조(001피크)로 전환되었음을 확인하였다. 이 불화탄소를 이용하여 제조된 리튬일차전지의 방전용량은 최대 862 mAh/g이었다. 이는 다른 탄소 재료로 제조한 불화탄소 기반 리튬이온차전지의 방전용량과 비교하였을 때 우수한 성능을 보였다. 이러한 결과는 폐 CFRP 기반 폐탄소섬유를 이용한 불화탄소는 리튬일차전지의 환원극 소재로 활용할 수 있을 것으로 여겨진다.

FRP로 보강된 순환골재 고강도 철근콘크리트 보의 휨거동 (Flexural Behavior of High-Strength Reinforced Concrete Beam with Recycled Aggregate Strengthened by FRP Plate)

  • 홍성욱;이승호;김승훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.126-132
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    • 2018
  • 본 연구는 순환골재를 사용한 콘크리트의 활용증대 방안으로 철근콘크리트 구조물의 노후화와 내구성 저하 시 보수 보강으로 사용되는 FRP (AFRP, CFRP) 판으로 보강된 순환골재 고강도콘크리트(40MPa, 60MPa) 보를 제작하여 순환골재 철근콘크리트 보의 휨 보강에 대한 적용성을 평가하고자 한다 기존의 표면매입보강에 따른 에폭시와 FRP 판의 부착력을 고려하지 않기 위해 콘크리트 타설 전 FRP 보강판을 거푸집에 미리 설치하였으며, 순환골재 치환율(30%), 콘크리트 강도(40MPa, 60MPa), 이형철근(D10, D13), FRP 판의 종류(AFRP 판, CFRP 판)를 변수로 12개 실험체를 제작하여, FRP 판과 순환골재 치환율에 따른 휨 성능을 분석하였다. 그 결과 FRP 판으로 보강한 실험체는 무보강 실험체에 비해 최대 17% 증가하는 경향을 나타내었으며 AFRP 판에 비해 CFRP 판의 보강 성능이 우수한 것으로 나타났다. 또한 순환골재 치환율에 따른 보강 성능의 차이는 없는 것으로 나타났다. 실험에 의해 측정된 균열모멘트는 파괴계수를 이용한 결과 기준식과 비슷한 값을 나타났으며 휨 모멘트는 FRP 판을 보강한 일부 시험체가 KCI 2012와 ACI 440-2R에서 제시한 기준을 만족하지 못하는 것으로 나타났다.

볏짚/재활용폴리에틸렌 복합재료의 굴곡특성 및 충격강도에 미치는 볏짚의 알칼리처리 방법 및 농도의 영향 (Effect of Alkali Treatment Method and Concentration of Rice Straw on the Flexural Properties and Impact Strength of Rice Straw/Recycled Polyethylene Composites)

  • 이기영;조동환
    • 접착 및 계면
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    • 제20권3호
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    • pp.87-95
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    • 2019
  • 본 연구에서는 볏짚/재활용폴리에틸렌 복합재료의 굴곡특성과 충격강도에 미치는 볏짚의 알칼리처리 영향을 조사하였다. 알칼리처리는 여러 가지 수산화나트륨(NaOH) 농도에서 두 가지 다른 방법으로 수행되었다. 한 가지는 정적인 soaking 방법이고, 다른 하나는 동적인 shaking 방법이다. 복합 재료는 이축압출공정으로 제조된 볏짚/재활용폴리에틸렌 펠렛을 사용하여 압축성형기술로 제조하였다. 결과는 알칼리처리 방법과 농도에 크게 의존하였다. Shaking 방법의 경우 1 wt%의 낮은 NaOH 농도에서 가장 우수한 굴곡과 충격 특성이 나타난 반면, soaking 방법의 경우에는 10 wt%의 높은 농도에서 가장 우수한 특성이 나타났다. 이러한 결과는 복합재료의 섬유-매트릭스 계면결합 현상에 의해 정성적으로 뒷받침되었다. 상기 가장 높은 물성을 갖는 두 경우 사이의 물성은 상호 비견할 만한 수준이었다. 본 연구는 10 wt% 또는 그 이상의 높은 농도의 NaOH를 사용하기보다 1wt%의 낮은 농도가 복합재료의 굴곡 및 충격 특성 향상을 위한 천연섬유의 알칼리처리에 적용될 수 있음을 제시하고 있다. 알칼리처리가 환경에 미치는 우려를 고려할 때, shaking 방법의 사용이 바람직할 수 있다.