초록 ▼

우리나라 수출의 1/3을 겸하는 纖維산업의 국제경쟁력의 지속적인 提高는 국가적으로 매우 중요한 연구과제의 하나이다. 그 중에서도 섬유산업의 핵심공정인 紡絲(Fiber Spinning)는 다른 고분자공정과 마찬가지로 附加價値가 높은 공정으로, 그 경쟁력을 높이는데는 生産性 향상이 가장 중요한 기술과제가 된다. 본 연구에서는 경험적인 실험결과를 이용한 제품의 물성과 공정변수들의 단순한 상관관계의 도출단계에 머물러 왔던 지금까지의 수준을 넘어, 생산성에 직결되고 고속방사에서 특히 중요한 방사공정의 안정성에 대한 이론적인 고찰을 통해서

우리나라 수출의 1/3을 겸하는 纖維산업의 국제경쟁력의 지속적인 提高는 국가적으로 매우 중요한 연구과제의 하나이다. 그 중에서도 섬유산업의 핵심공정인 紡絲(Fiber Spinning)는 다른 고분자공정과 마찬가지로 附加價値가 높은 공정으로, 그 경쟁력을 높이는데는 生産性 향상이 가장 중요한 기술과제가 된다. 본 연구에서는 경험적인 실험결과를 이용한 제품의 물성과 공정변수들의 단순한 상관관계의 도출단계에 머물러 왔던 지금까지의 수준을 넘어, 생산성에 직결되고 고속방사에서 특히 중요한 방사공정의 안정성에 대한 이론적인 고찰을 통해서, 실제공정에서 안정성을 쉽게 알 수 있는 간단한 판별식을 유도했다. 이 식과 얻어진 그림들을 이용하면 뉴톤 유체는 물론 Power-law 유체 등 모든 粘强性 유체의 방사과정에서의 不安定性(Draw Resonance)을 쉽게 판별할 수 있고, 더 나아가 안정성을 유지하면서 생산성을 높이려면 공정변수를 어떻게 조정해야 되는지 등도 쉽게 알 수 있다. 또한 대표적인 伸張流動(Extensional)인 방사공정에서 얻은 본 연구의 안정성에 관한 결과는 신장유동이 主가 되는 다른 고분자공정(Film Casting, Film Blowing, Wire Coating, 등)의 생산성 향상에도 똑 같이 활용될 수 있다.

Abstract ▼

Continuously enhancing the world-market competitiveness of the fiber industry which handless one third of the total national export, is one of the most crucial technical tasks facing the nation. In particular, for the spinning process which is one of the key parts of fiber industry and also a high

Continuously enhancing the world-market competitiveness of the fiber industry which handless one third of the total national export, is one of the most crucial technical tasks facing the nation. In particular, for the spinning process which is one of the key parts of fiber industry and also a high value-added polymer processing, productivity increase is of utmost importance. In this project we went beyond the hitherto research level characterized by simple-minded correlations between product properties and experimental process conditions, and derived a simple yet convenient criterion for determining the stability of spinning through a theoretical invetigation. This stability is directily related to the procuctivity of the process, expecially of thigh-speed spinning process. Using this criterion and the figures obtained by this project, we can very easily determine the instability of wpinning, i.e., draw resonance, of not only Newtonian fluids but also all other viscoelastic fluids including power-law fluids. Moreover we can find the ways to manipulate the process variables to increase productibity maintaining the stability. The stability results derived here from the spinning process which is a typical extensional flow, can very well be utilized in such extensional-flow-dominating polymer processing operations as film casting, film blowing, wire coating, etc. for the productivity improvement.

목차 Contents

• 제1장 서론...6
• 제2장 뉴본 유체의 방사 공정...8
• 제2.1절 등온 공정의 지배 방정식...8
• 제2.2절 Kinematic Waves 개념이 도입...11
• 제2.3절 불안정성 (연신 공명:Draw Resonance)의 조건 유도...20
• 제2.4절 유용한 근사 판별식 유도...28
• 제3장 점탄성 유체의 방사 공정...31
• 제3.1절 등온 공정의 지배 방정식...31
• 제3.2절 두가지 다른 점탄성 유체의 방사 공정...35
• 제3.3절 연신 공명의 임계 조건...36
• 제4장 비등온 방사 공정...38
• 제4.1절 지배 방정식...38
• 제4.2절 연신 공명에 미치는 냉각의 영향...40
• 제5장 공장에서의 방사공정의 토론...43
• 제6장 결론...46
• 참고문헌...48