최근 디지털 카메라와 사진의 즉석 인화에 대한 관심이 높아지면서많은 디지털 영상기기가 보급되고 있다. 이에 따라서 전문 사진 인화점이 아닌 가정이나 사무실에서 포토 프린터를 이용해 사진을 인화하는 비중 또한 점점 증가하고 있다.사진을 인화하기 위해서는 일반 용지가 아닌 인화용 광택 용지를 사용해야 하는데, 광택 용지는 변색을 막아 이미지가 생생하게 유지되는 데 그 중요성이 크다 할 수 있다.본 연구에서는 광택지를 코팅하는 용액 중 잉크의 흡수를 담당하는 세라믹 졸(ceramic sol)을 실리카계 졸로 합성하여, 졸의 1차, 2차 입자의 크기를 조절하는 것과 코팅 두께를 높이기 위한 고형분의 함량을 높이는 방법을 조사하고, 졸이 오랜 시간에 걸쳐서 변하지 않도록 안정성을 높이는 연구를 진행하였다. ...
최근 디지털 카메라와 사진의 즉석 인화에 대한 관심이 높아지면서많은 디지털 영상기기가 보급되고 있다. 이에 따라서 전문 사진 인화점이 아닌 가정이나 사무실에서 포토 프린터를 이용해 사진을 인화하는 비중 또한 점점 증가하고 있다.사진을 인화하기 위해서는 일반 용지가 아닌 인화용 광택 용지를 사용해야 하는데, 광택 용지는 변색을 막아 이미지가 생생하게 유지되는 데 그 중요성이 크다 할 수 있다.본 연구에서는 광택지를 코팅하는 용액 중 잉크의 흡수를 담당하는 세라믹 졸(ceramic sol)을 실리카계 졸로 합성하여, 졸의 1차, 2차 입자의 크기를 조절하는 것과 코팅 두께를 높이기 위한 고형분의 함량을 높이는 방법을 조사하고, 졸이 오랜 시간에 걸쳐서 변하지 않도록 안정성을 높이는 연구를 진행하였다. 실리카 졸의 합성은 Stöber라는 화학자가 개발한 암모니아 촉매하의 TEOS 가수분해 반응을 이용하여 분말의 입자 크기와 형태를 제어할 수 있도록 한 일명 Stöber법을 사용하였다.실험 결과 NH4OH/TEOS의 첨가량 몰비가 증가할수록 졸의 1차 입자 크기가 경향성 있게 증가하였다. NH4OH/TEOS의 첨가량 몰비가 0.6일 때 본 연구의 1차 입자 크기의 최종 목표치인 50nm를 가지는 졸을 제조하였다.NH4OH/TEOS의 몰비가 0.6과 0.75인 졸의 2차 입자는 비교적 좁은 범위에서 분포되어 있었으며, 평균 2차 입자 크기는 본 연구의 최종 목표치150nm와 작은 차이가 있는 145.5nm와 160.1nm정도를 나타냈다. 1차 입자와 2차 입자의 크기는 단순히 pH에 의해서만 좌우되는 것이 아니라 처음 들어가는 전구체인 TEOS의 양, 반응 온도, 염의 첨가 등 많은 것들에 의해서 좌우되어지는 것을 알 수 있다.TEOS 함량에 따른 고형분의 변화를 살펴보면 TEOS 부피비 60 vol% 이상으로 제조하였을 때에는 침전이 형성되어서 안정한 졸이 생성되지 않았다. 안정한 졸의 생성을 위해서는 TEOS 부피비 50 vol% 이하로 제조하여야 한다. 시간에 따른 졸의 2차 입자 크기와 전하를 측정한 결과 1-60일 사이에 10-15nm의 근소한 차이로 측정오차를 고려하여 볼 때, 입자 크기의 큰 변화는 나타나지 않았다. 즉, 졸 상태의 입자들이 서로 뭉치지 않고 안정한 상태를 유지하였다. 코팅 두께를 향상하기 위한 졸의 고형분을 높이는 방법으로 졸에 분산제를 첨가하여 입체 장애 효과를 일으키게 하여 그 거동을 관찰하였다. 분산제를 이용하는 실험에서는 PVP(polyvinylpyrrolidone)가 적합한 분산제임을 결론지었다.측정 결과를 비교해본 결과 0.3 wt%의 PVP를 첨가했을 때 가장 적합한 졸의 특성이 나타나는 것을 알 수 있었다.
최근 디지털 카메라와 사진의 즉석 인화에 대한 관심이 높아지면서많은 디지털 영상기기가 보급되고 있다. 이에 따라서 전문 사진 인화점이 아닌 가정이나 사무실에서 포토 프린터를 이용해 사진을 인화하는 비중 또한 점점 증가하고 있다.사진을 인화하기 위해서는 일반 용지가 아닌 인화용 광택 용지를 사용해야 하는데, 광택 용지는 변색을 막아 이미지가 생생하게 유지되는 데 그 중요성이 크다 할 수 있다.본 연구에서는 광택지를 코팅하는 용액 중 잉크의 흡수를 담당하는 세라믹 졸(ceramic sol)을 실리카계 졸로 합성하여, 졸의 1차, 2차 입자의 크기를 조절하는 것과 코팅 두께를 높이기 위한 고형분의 함량을 높이는 방법을 조사하고, 졸이 오랜 시간에 걸쳐서 변하지 않도록 안정성을 높이는 연구를 진행하였다. 실리카 졸의 합성은 Stöber라는 화학자가 개발한 암모니아 촉매하의 TEOS 가수분해 반응을 이용하여 분말의 입자 크기와 형태를 제어할 수 있도록 한 일명 Stöber법을 사용하였다.실험 결과 NH4OH/TEOS의 첨가량 몰비가 증가할수록 졸의 1차 입자 크기가 경향성 있게 증가하였다. NH4OH/TEOS의 첨가량 몰비가 0.6일 때 본 연구의 1차 입자 크기의 최종 목표치인 50nm를 가지는 졸을 제조하였다.NH4OH/TEOS의 몰비가 0.6과 0.75인 졸의 2차 입자는 비교적 좁은 범위에서 분포되어 있었으며, 평균 2차 입자 크기는 본 연구의 최종 목표치150nm와 작은 차이가 있는 145.5nm와 160.1nm정도를 나타냈다. 1차 입자와 2차 입자의 크기는 단순히 pH에 의해서만 좌우되는 것이 아니라 처음 들어가는 전구체인 TEOS의 양, 반응 온도, 염의 첨가 등 많은 것들에 의해서 좌우되어지는 것을 알 수 있다.TEOS 함량에 따른 고형분의 변화를 살펴보면 TEOS 부피비 60 vol% 이상으로 제조하였을 때에는 침전이 형성되어서 안정한 졸이 생성되지 않았다. 안정한 졸의 생성을 위해서는 TEOS 부피비 50 vol% 이하로 제조하여야 한다. 시간에 따른 졸의 2차 입자 크기와 전하를 측정한 결과 1-60일 사이에 10-15nm의 근소한 차이로 측정오차를 고려하여 볼 때, 입자 크기의 큰 변화는 나타나지 않았다. 즉, 졸 상태의 입자들이 서로 뭉치지 않고 안정한 상태를 유지하였다. 코팅 두께를 향상하기 위한 졸의 고형분을 높이는 방법으로 졸에 분산제를 첨가하여 입체 장애 효과를 일으키게 하여 그 거동을 관찰하였다. 분산제를 이용하는 실험에서는 PVP(polyvinylpyrrolidone)가 적합한 분산제임을 결론지었다.측정 결과를 비교해본 결과 0.3 wt%의 PVP를 첨가했을 때 가장 적합한 졸의 특성이 나타나는 것을 알 수 있었다.
Many digital image machinery and tools are being supplied because the interest regarding the instant print of the digital camera. To develope pictures, are must not use the piece of plain paper, but the print lustered paper which keeps the image clean and prevent it from the change of color. Through...
Many digital image machinery and tools are being supplied because the interest regarding the instant print of the digital camera. To develope pictures, are must not use the piece of plain paper, but the print lustered paper which keeps the image clean and prevent it from the change of color. Through this study, we've achieved some goals. First, we've researched how to synthesize ceramic sol, which is in charge of ink absorptions, into silica sol. Then we could control the sol size of the first and the second particles as well as the method which raises the content of the solid to make a coating thickness thicker. Second, we've investigated the way to reduce the changes of unstabilities of sol when it's old. St?ber laws was used for silica sol syntheses. One manufactured the sol which has 50nm, which is the final goal of the first grain size when the experimental result of NH4OH/ TEOS which is the additional quantity moral ratio was 0.6.The second particles of sol with 0.6 and 0.75 moral ratio of NH4OH/TEOS ranged narrowly. Also the average size of the second particles have a gap which is from 145.5nm and 160.1nm. These figures are a little bit different from the final goal 150nm. Both the sizes of the first particles and the second ones aren't only dependent on pH but also the quantity of TEOS, reaction temperature, and the addition of salt according to this experiment. To make the stabilized sol, one must manufacture it below 50 vol% in TEOS volume ratio. According to the result which measure the second grain size and electric charge of sol, the condition of the particles in sol was kept stabilized for approximately 60 days. To increase the solid content in sol, we added dispersion agent to sol so that we could observe what happened under steric hinderance effects. Through this study, we concluded PVP is the suitable dispersion agent because the best features appeared when we put 0.3 wt% PVP.
Many digital image machinery and tools are being supplied because the interest regarding the instant print of the digital camera. To develope pictures, are must not use the piece of plain paper, but the print lustered paper which keeps the image clean and prevent it from the change of color. Through this study, we've achieved some goals. First, we've researched how to synthesize ceramic sol, which is in charge of ink absorptions, into silica sol. Then we could control the sol size of the first and the second particles as well as the method which raises the content of the solid to make a coating thickness thicker. Second, we've investigated the way to reduce the changes of unstabilities of sol when it's old. St?ber laws was used for silica sol syntheses. One manufactured the sol which has 50nm, which is the final goal of the first grain size when the experimental result of NH4OH/ TEOS which is the additional quantity moral ratio was 0.6.The second particles of sol with 0.6 and 0.75 moral ratio of NH4OH/TEOS ranged narrowly. Also the average size of the second particles have a gap which is from 145.5nm and 160.1nm. These figures are a little bit different from the final goal 150nm. Both the sizes of the first particles and the second ones aren't only dependent on pH but also the quantity of TEOS, reaction temperature, and the addition of salt according to this experiment. To make the stabilized sol, one must manufacture it below 50 vol% in TEOS volume ratio. According to the result which measure the second grain size and electric charge of sol, the condition of the particles in sol was kept stabilized for approximately 60 days. To increase the solid content in sol, we added dispersion agent to sol so that we could observe what happened under steric hinderance effects. Through this study, we concluded PVP is the suitable dispersion agent because the best features appeared when we put 0.3 wt% PVP.
주제어
#실리카 졸 Sto@ber법 TEOS함량 졸의 1차 입자 졸의 2차 입자 분산제 silica sol Sto@ber method TEOS content sol first particles sol second particles dispersion agent
학위논문 정보
저자
김원경
학위수여기관
연세대학교 공학대학원
학위구분
국내석사
학과
재료공학 전공
지도교수
김현민
발행연도
2007
총페이지
vii, 66장
키워드
실리카 졸 Sto@ber법 TEOS함량 졸의 1차 입자 졸의 2차 입자 분산제 silica sol Sto@ber method TEOS content sol first particles sol second particles dispersion agent
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