초록 ▼

플라즈마를 이용한 섬유의 정련공정 개발을 위하여 1차년도에는 prototype 플라즈마 세정 장비를 설계 제작하였으며 나일론66 섬유원단을 대상으로 섬유표면 유기오염물 제거 및 염색성 향상을 위한 친수성 부여 공정조건을 FT-IR과 SEM/EDS를 이용한 섬유표면으 화학적 분석을 통하여 확립하였다. 확보된 플라즈마 정련공정 연구결과를 바탕으로 2차년도에는 대용량 RF 플라즈마 정련 장치를 개발하였으며 제작된 장비를 이용하여 섬유의 정련 양산 공정 개발 연구를 진행하였다. 이를 위해 섬유 황변 현상 방지를 위한 실험을 수행하여 공정조

플라즈마를 이용한 섬유의 정련공정 개발을 위하여 1차년도에는 prototype 플라즈마 세정 장비를 설계 제작하였으며 나일론66 섬유원단을 대상으로 섬유표면 유기오염물 제거 및 염색성 향상을 위한 친수성 부여 공정조건을 FT-IR과 SEM/EDS를 이용한 섬유표면으 화학적 분석을 통하여 확립하였다. 확보된 플라즈마 정련공정 연구결과를 바탕으로 2차년도에는 대용량 RF 플라즈마 정련 장치를 개발하였으며 제작된 장비를 이용하여 섬유의 정련 양산 공정 개발 연구를 진행하였다. 이를 위해 섬유 황변 현상 방지를 위한 실험을 수행하여 공정조건에 따른 Database를 확립하였으며 양산성 확보를 위해 섬유를 roll 형태로 플라즈마 다층처리가 가능하도록 치구개발 및 염색성 테스트를 수행하여 공정조건을 제시하였다. 플라즈마 정련 시스템과 공정개발 결과 기존 화학 정련제를 상용하는 습식정련을 대체하여 유해물질 배출량과 처리비용의 절감 효과를 기대할 수 있으며 친환경적인 공정기술로 염색산업 전반으로 파급효과가 클것으로 예상된다.

Abstract ▼

Surface cleaning before finishing of materials is of utmost important in a wide range of manufacturing industries. Wet chemical process using organic solvents such as NaOH, $Na_2CO_3$, Sodium silicate and TEC or water-based formulations are commonly used due to low costs and good cleaning

Surface cleaning before finishing of materials is of utmost important in a wide range of manufacturing industries. Wet chemical process using organic solvents such as NaOH, $Na_2CO_3$, Sodium silicate and TEC or water-based formulations are commonly used due to low costs and good cleaning results. In recent years, however, international rules concerning environmental pollution have been forcing the industry to develop dry cleaning processes with low processing costs. In this study, environmentally friendly plasma cleaning processes were developed for reducing wastewater in dyeing process of textile.
Prototype plasma cleaning system was designed in first research year for development of environmentally friendly scouring process. FT-IR and SEM/EDX were used for determination of the change in elements on the nylon66 surface. Hydrophilic process was also introduced to fiber surface for improving dye ability. Meanwhile, Inductively Coupled Plasma was used to remove silicone oil more efficiently on the fiber surface.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...4
• 보고서 초록...5
• 요약문...6
• SUMMARY...7
• CONTENTS...8
• 목차...11
• 제1장 서론...13
• 제1절 연구개발의 목적...13
• 제2절 연구개발의 중요성(필요성)...15
• 제3절 연구개발의 범위...16
• 제2장 국내외 기술개발 현황...17
• 제1절 국내외 기술개발 현황...17
• 1. 최근 전처리 기술의 특징...17
• 2. 최근 국내외 전처리기술 개발 동향...24
• 제2절 국내 특허분석...30
• 제3절 국외 특허분석...35
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과...48
• 제1절 이론적 배경...48
• 1. 플라즈마 정의...48
• 2. 플라즈마 표면처리...49
• 3. 표면특성 분석...55
• 제2절 실험방법...61
• 제3절 Proto type 플라즈마 장비를 이용한 기초실험...65
• 1. 나일론66 섬유의 물성분석...65
• 2. Prototype 플라즈마 정련장치 설계 및 제작...74
• 3. 공정변수에 따른 OES 분석...83
• 4. 플라즈마 정련공정 기초 실험결과...88
• 5. Summary...118
• 제4절 ICP를 이용한 섬유정련...119
• 1. Chuck power 변화에 따른 실리콘 제거 영향...119
• 2. Source power 변화에 따른 실리콘 제거 영향...122
• 3. ICP 처리 시간 변화에 따른 실리콘 제거 영향...124
• 4. ICP 처리 앞, 뒷면 섬유의 실리콘 제거 영향...126
• 5. Planar diode type Vs ICP system...133
• 6. Summary...135
• 제5절 RF 진공 플라즈마를 이용한 섬유표면 개질 기술개발...136
• 1. 실험 및 방법...137
• 2. 공정변수에 따른 실험결과...140
• 3. Summary...148
• 제6절 플라즈마 정련장치 Scale-up...149
• 1. 플라즈마 정련장치 설계 및 개발...149
• 2. Scale-up 정련장치의 배기 및 방전 실험...153
• 3. 양산공정에 다른 플라즈마 섬유처리용 치구설계...155
• 4. 플라즈마 정련 처리 시 섬유표면 황변 제어연구...157
• 5. Scale-up 플라즈마 정련장치에서의 황변실험...170
• 6. 다층 섬유에 대한 플라즈마 처리효과...173
• 7. 염색성 평가...176
• 8. 양산성 평가...178
• 9. Summary...184
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도...185
• 1. 1차년도...186
• 2. 2차년도...186
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획...190
• 1. 사업화 활용계획...190
• 2. 기대효과...191
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...193
• 제1절 섬유산업에서의 Nanotechnology 이용...193
• 제2절 International Fiber Conference 2006 발표논문...196
• 제7장 참고문헌...200
• 제8장 부록...202
• 1. 특허...203
• 2. 설계도면...225
• 가. prototype 플라즈마 세정 장치...225
• 나. 대용량 RF 플라즈마 정련 장치...226