수많은 고분자 중에서 가장 저렴하면서도 다양한 특성을 가진 폴리에틸수지는 생활 필수품에서 공업제품까지 다양한 분야에 활용되고 특성에 따라 그 사용범위가 확대되고 있다. 본 연구에서는 폴리에틸렌수지와 그 유도체를 이용하여 직접 개발한 용융전기방사장비로 섬유의 직경제어 연구와 용액상태에서의 폴리에틸렌 결정 성장을 유도하여 다양한 형상 제어 및 구조적 특성에 관하여 연구를 수행하였다. 1. 용융전기방사 : 다양한 특성이 발현되는 넓은 비표면적의 섬유구조는 수많은 방법을 통해 제조할 수 있다. 그 중에서 ...
수많은 고분자 중에서 가장 저렴하면서도 다양한 특성을 가진 폴리에틸수지는 생활 필수품에서 공업제품까지 다양한 분야에 활용되고 특성에 따라 그 사용범위가 확대되고 있다. 본 연구에서는 폴리에틸렌수지와 그 유도체를 이용하여 직접 개발한 용융전기방사장비로 섬유의 직경제어 연구와 용액상태에서의 폴리에틸렌 결정 성장을 유도하여 다양한 형상 제어 및 구조적 특성에 관하여 연구를 수행하였다. 1. 용융전기방사 : 다양한 특성이 발현되는 넓은 비표면적의 섬유구조는 수많은 방법을 통해 제조할 수 있다. 그 중에서 전기방사법은 가장 효과적으로 나노크기의 섬유를 제조할 수 있고 다양한 직경제어가 가능하다. 전기방사법은 용매를 사용한 용액 전기방사와 용융고분자를 직접 방사하는 용융전기방사법이 있다. 용융전기방사법은 유기용매를 사용하지 않아 친환경적인 공정으로 다양한 이점을 가지고 있다. 그러나 장비개발에 어려움으로 인해 연구가 제한적으로 이루어지고 있고, 용액전기방사 섬유보다 두껍게 제조된다는 단점이 있다. 본 연구에서는 용융전기방사장치를 직접개발하고 이를 이용하여 LDPE와 올레핀계 고분자를 사용하여 마이크론 섬유를 제작하였다. 또한, 다양한 변수에 의한 직경제어연구도 시도하였다. 2. 용액 재결정을 통한 폴리에틸렌 결정 형상 제어 : 고분자의 형상에 따라 고분자 특성이 개선되는 이유로 형상제어기술은 과거에서부터 많은 연구가 진행되었다. 그중에서 용액 재결정 기술은 폴리에틸렌 수지의 다양한 형상을 손쉽게 제어가능하다. 폴리에틸렌 수지 중에서 높은 밀도를 가지는 polyethylene wax를 선정하고 산화된 정도와 용액내의 농도 그리고 재결정 시간을 조절함으로 PE wax 결정의 크기와 다양한 형상을 제어하는 연구를 진행하였다. 그리고 다양한 형상을 가지는 폴리에틸렌의 뛰어난 내습 및 내열 특성을 다양한 분야에 응용가능 할 것으로 판단되고 고유의 특성을 향상 및 산업기술에 적용시키고자 대표적인 무기물인 silica를 폴리에틸렌 표면에 코팅하여 마이크로캡슐을 제작하였다. 본 연구에서는 다양한 나노기술과 접목하여 폴리에틸렌수지의 구조를 제어하는데 성공하였으며, 특히 용융전기방사를 통해 나노섬유 제조의 가능성을 확인하였고 폴리에틸렌 결정의 특성을 다양한 분석 방법을 통해 확인하였다.
수많은 고분자 중에서 가장 저렴하면서도 다양한 특성을 가진 폴리에틸수지는 생활 필수품에서 공업제품까지 다양한 분야에 활용되고 특성에 따라 그 사용범위가 확대되고 있다. 본 연구에서는 폴리에틸렌수지와 그 유도체를 이용하여 직접 개발한 용융전기방사장비로 섬유의 직경제어 연구와 용액상태에서의 폴리에틸렌 결정 성장을 유도하여 다양한 형상 제어 및 구조적 특성에 관하여 연구를 수행하였다. 1. 용융전기방사 : 다양한 특성이 발현되는 넓은 비표면적의 섬유구조는 수많은 방법을 통해 제조할 수 있다. 그 중에서 전기방사법은 가장 효과적으로 나노크기의 섬유를 제조할 수 있고 다양한 직경제어가 가능하다. 전기방사법은 용매를 사용한 용액 전기방사와 용융고분자를 직접 방사하는 용융전기방사법이 있다. 용융전기방사법은 유기용매를 사용하지 않아 친환경적인 공정으로 다양한 이점을 가지고 있다. 그러나 장비개발에 어려움으로 인해 연구가 제한적으로 이루어지고 있고, 용액전기방사 섬유보다 두껍게 제조된다는 단점이 있다. 본 연구에서는 용융전기방사장치를 직접개발하고 이를 이용하여 LDPE와 올레핀계 고분자를 사용하여 마이크론 섬유를 제작하였다. 또한, 다양한 변수에 의한 직경제어연구도 시도하였다. 2. 용액 재결정을 통한 폴리에틸렌 결정 형상 제어 : 고분자의 형상에 따라 고분자 특성이 개선되는 이유로 형상제어기술은 과거에서부터 많은 연구가 진행되었다. 그중에서 용액 재결정 기술은 폴리에틸렌 수지의 다양한 형상을 손쉽게 제어가능하다. 폴리에틸렌 수지 중에서 높은 밀도를 가지는 polyethylene wax를 선정하고 산화된 정도와 용액내의 농도 그리고 재결정 시간을 조절함으로 PE wax 결정의 크기와 다양한 형상을 제어하는 연구를 진행하였다. 그리고 다양한 형상을 가지는 폴리에틸렌의 뛰어난 내습 및 내열 특성을 다양한 분야에 응용가능 할 것으로 판단되고 고유의 특성을 향상 및 산업기술에 적용시키고자 대표적인 무기물인 silica를 폴리에틸렌 표면에 코팅하여 마이크로캡슐을 제작하였다. 본 연구에서는 다양한 나노기술과 접목하여 폴리에틸렌수지의 구조를 제어하는데 성공하였으며, 특히 용융전기방사를 통해 나노섬유 제조의 가능성을 확인하였고 폴리에틸렌 결정의 특성을 다양한 분석 방법을 통해 확인하였다.
one of the most common polyemrs, polyethylene resins with unusual characteristics are used in various fields and wider range its use depending on the characteristics. In the present study, we investigated the control of fiber diameter via home-made melt-electrospinning equipment and the various morp...
one of the most common polyemrs, polyethylene resins with unusual characteristics are used in various fields and wider range its use depending on the characteristics. In the present study, we investigated the control of fiber diameter via home-made melt-electrospinning equipment and the various morphology control and structural characteristics induced by polyethylene crystal growth in the solution. 1. Melt-electrospinning : large surface area of fiber structure which is expressed various characteristics can be prepared through numerous ways. electrospinning has gained interest as a polymer processing technique for nanofiber fabrications. It is well known that both polymer solutions and polymer melts can be electrospun. among them, melt electrospinning is environmentally friendly technique due to the absence of solvent. However, the diameter of melt electrospun fibers is typically thicker than solution electrospun fibers. By using a home-made melt electrospinning device, we demonstrate that low-density polyethylene (LDPE) fibers can be reduced in diameter with a viscosity-reducing additives such as low molecular weight polyolefin. additionally, parameters affecting the diameter were analyzed such as temperature, voltage and distance. 2. Morphology control of polyethylene crystal from the solution : Since the morphology of polymer has a very close relationship with the properties of polymer, controlling morphology technology has been widely studied in the past and developed traditionally by crystallization from the melt and the solution. Among them, solution crystallization is known to control the morphology diversely and easily. We expect that the technology can be combined with engineering nanomaterials such as polymer encapsulated nanoparticles to modify their intrinsic properties. Depend on partial oxidized value of polyethylene, self-assembled crystals having various morphologies have successfully been grown from dilute solution in toluene at high temperature. Furthemore PE microcapsules covered with silica were synthesized by sol-gel process. In this study, by combining various nanotechnologies, controlling the structure of the PE resin have been succeeded. Especially we have confirmed the possibility of the nanofibers produced by melt-electrospinning and the characteristic of PE crystal through a variety of analytical methods.
one of the most common polyemrs, polyethylene resins with unusual characteristics are used in various fields and wider range its use depending on the characteristics. In the present study, we investigated the control of fiber diameter via home-made melt-electrospinning equipment and the various morphology control and structural characteristics induced by polyethylene crystal growth in the solution. 1. Melt-electrospinning : large surface area of fiber structure which is expressed various characteristics can be prepared through numerous ways. electrospinning has gained interest as a polymer processing technique for nanofiber fabrications. It is well known that both polymer solutions and polymer melts can be electrospun. among them, melt electrospinning is environmentally friendly technique due to the absence of solvent. However, the diameter of melt electrospun fibers is typically thicker than solution electrospun fibers. By using a home-made melt electrospinning device, we demonstrate that low-density polyethylene (LDPE) fibers can be reduced in diameter with a viscosity-reducing additives such as low molecular weight polyolefin. additionally, parameters affecting the diameter were analyzed such as temperature, voltage and distance. 2. Morphology control of polyethylene crystal from the solution : Since the morphology of polymer has a very close relationship with the properties of polymer, controlling morphology technology has been widely studied in the past and developed traditionally by crystallization from the melt and the solution. Among them, solution crystallization is known to control the morphology diversely and easily. We expect that the technology can be combined with engineering nanomaterials such as polymer encapsulated nanoparticles to modify their intrinsic properties. Depend on partial oxidized value of polyethylene, self-assembled crystals having various morphologies have successfully been grown from dilute solution in toluene at high temperature. Furthemore PE microcapsules covered with silica were synthesized by sol-gel process. In this study, by combining various nanotechnologies, controlling the structure of the PE resin have been succeeded. Especially we have confirmed the possibility of the nanofibers produced by melt-electrospinning and the characteristic of PE crystal through a variety of analytical methods.
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