초록 ▼

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
1. 1차년도: Jute 및 Jute/PLA 그린복합재료의 계면접착력에 미치는 전자빔조사의 영향
가. 전자빔세기에 따른 천연섬유 Jute의 모폴로지 변화 연구
(1) 10 cm 이하로 짧게 자른 Jute 섬유에 0, 2, 5, 10, 20, 30, 50, 100 kGy 로 전자빔세기를 달리하여 조사한 후 섬유표면에서 발생한 표면거칠기, 표면불순물 제거 정도, 섬유손상 정도 등 모폴로지 변화 관찰
나. 전자빔세기에 따른 천연섬유 Jute의 표면 화학조성 및 화학그룹 변화 연구

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
1. 1차년도: Jute 및 Jute/PLA 그린복합재료의 계면접착력에 미치는 전자빔조사의 영향
가. 전자빔세기에 따른 천연섬유 Jute의 모폴로지 변화 연구
(1) 10 cm 이하로 짧게 자른 Jute 섬유에 0, 2, 5, 10, 20, 30, 50, 100 kGy 로 전자빔세기를 달리하여 조사한 후 섬유표면에서 발생한 표면거칠기, 표면불순물 제거 정도, 섬유손상 정도 등 모폴로지 변화 관찰
나. 전자빔세기에 따른 천연섬유 Jute의 표면 화학조성 및 화학그룹 변화 연구
(1) 0, 2, 5, 10, 20, 30, 50, 100 kGy 등 여러 가지 전자빔세기에 일정시간 노출된 Jute 섬유표면 성분분석 관찰
(2) 여러 전자빔세기에 일정시간 노출된 Jute 섬유표면의 화학그룹 변화 관찰
다. 전자빔세기에 따른 천연섬유 Jute의 열적특성 연구
(1) 여러 전자빔세기에 일정시간 노출된 Jute 섬유의 열안정성 관찰
(2) 여러 전자빔세기에 일정시간 노출된 Jute 섬유에 대한 동역학적 열특성 관찰
(3) 여러 전자빔세기에 일정 시간 노출된 Jute 섬유에 대한 열팽창거동 관찰
라. 전자빔세기에 따른 Jute의 단섬유 인장특성 연구
(1) 여러 전자빔세기에 노출된 Jute의 단섬유 인장강도, 탄성률, 신장률 관찰
마. Jute의 전자빔처리에 의한 Jute/PLA 그린복합재료의 계면접착력 향상 연구
(1) 전자빔조사 조건 영향: 단섬유 microdroplet test에 의한 Jute/PLA 복합재료의 interfacial shear strength(IFSS) 특성 관찰: 10 cm 이하 Jute 천연섬유 사용
(2) 전자빔조사 조건 영향: short-beam shear test에 의한 Jute/PLA 그린복합재료의 interlaminar shear strength(ILSS) 특성: Jute fabric(직물)을 사용하여 bar(short-beam) 형태의 그린복합재료 시편 제조: 압축성형법 적용
(3) 최근 학계 및 산업계 관심이 큰 대표적 생분해성 PLA수지를 매트릭스로 사용
(4) 그린복합재료 파단면 관찰 및 접착상태 현미경 관찰
2. 2차년도: Random형 및 2-D형 Jute/PLA 그린복합재료 특성에 미치는 전자빔조사의 영향
가. 전자빔조사 조건별로 처리된 Jute/PLA 그린복합재료를 압축성형법으로 성형제조
(1) Random형 Jute/PLA 그린복합재료 (섬유함량 영향 탐구)
(2) 2-D형 Jute/PLA 그린복합재료 (섬유함량 영향 탐구)
나. 전자빔조사 조건별 및 함량별로 제조된 Jute/PLA 그린복합재료 기계적 특성분석
(1) 인장특성 → 인장강도, 인장탄성률, 신률 측정
(2) 굴곡강도 → 굴곡강도, 굴곡탄성률 측정
(3) 충격특성 → 충격강도 측정
다. 전자빔조사 조건별 및 함량별로 제조된 Jute/PLA 그린복합재료의 열적 특성분석
(1) 열변형온도(HDT) 변화 관찰
(2) 열안정성 → 온도변화에 따른 중량변화 및 중량변화 속도
(3) 동역학적 열특성 → 저장탄성률, 손실탄성률, tan δ
(4) 열팽창특성 → 선형열팽창계수
라. 전자빔조사 조건별로 제조된 Jute/PLA 그린복합재료의 내구성 관찰
(1) 장시간 수분흡수율에 미치는 전자빔세기의 영향 조사

Abstract ▼

Environmentally friendly green composites with natural fibers have been very attractive and increasingly developed in many advanced countries owing to many advantages during the last decade. However, due to poor interfacial adhesion between raw natural fibers and polymers, the properties and perform

Environmentally friendly green composites with natural fibers have been very attractive and increasingly developed in many advanced countries owing to many advantages during the last decade. However, due to poor interfacial adhesion between raw natural fibers and polymers, the properties and performances of green composites can be adversely influenced and their uses are limited. Therefore a number of research scientist and engineers have devoted many efforts on modifying fiber surfaces and improving the mechanical and thermal properties as well as the interfacial properties of green composites.
Electron beam technique, which is a dry, clean and cold method with advantages such as energy-saving, high throughput rate, uniform irradiation and environmental safety, has often been utilized for surface modification and property improvement of polymer materials like fibers, films, plastics and composites for the last decades. It may remove surface impurities and alter surface chemical characteristics at an appropriate irradiation condition. Poly(lactic acid), referred to as PLA, is obtainable from natural resources, thermoplastic and completely biodegradable. As it combines with natural fibers like jute, kenaf, etc., the material would be not only reinforced but also eco-benign and biodegradable.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 10
• 목차 ... 12
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 14
• 제1절 연구개발 목적 ... 14
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 14
• 1. 자연순환형 천연섬유 활용 측면에서의 필요성 ... 14
• 2. 친환경 그린복합재료 측면에서의 필요성 ... 15
• 3. 전자빔조사 기술 이용 측면에서의 필요성 ... 15
• 제3절 연구개발의 범위 및 추진방법 ... 16
• 1. 1차년도: Jute 및 Jute/PLA 그린복합재료의 계면접착력에 미치는 전자빔조사 영향 ... 16
• 2. 2차년도: Random 및 2-D Jute/PLA 그린복합재료 특성에 미치는 전자빔조사 영향 ... 17
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 제1절 국내·외 관련분야에 대한 기술개발현황 ... 18
• 1. 연구개발 중 국내외 관련분야 환경변화 ... 19
• 제2절 연구결과가 국내·외 기술개발현황에서 차지하는 위치 ... 22
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 23
• 제1절 이론적 배경 ... 24
• 1. 그린복합재료 ... 24
• 2. 천연섬유: Jute ... 24
• 3. 고분자매트릭스: Poly(lactic acid)(PLA) ... 26
• 4. 전자빔조사 ... 27
• 제2절 1차년도 연구개발수행 내용 및 결과 ... 29
• 1. 실험 및 특성 분석 ... 29
• 2. 결과 및 고찰 ... 35
• 3. 결 론 ... 47
• 제3절 2차년도 연구개발수행 내용 및 결과 ... 48
• 1. 실험 및 특성 분석 ... 48
• 2. 결과 및 고찰 ... 51
• 3. 결 론 ... 61
• 제4장 목표달성도 및 관련분야의 기술발전에의 기여도 ... 65
• 제1절 연구개발목표의 달성도 ... 65
• 제2절 관련분야의 기술발전에의 기여도 ... 66
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 67
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 69
• 제7장 참고문헌 ... 70