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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 차성운
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 연세대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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고분자 발포 제품은 여러 분야에서 폭 넓게 사용하고 있으며 최근에 들어와서 기술이 고도로 발달하면서 저렴한 값과 고성능의 발포 제품이 요구 되고 있다. 이런한 요구를 만족시킬 수 있는 방법 중 하나는 고분자 재료를 보다 더 높은 배율로 발포시키는 것이다. 하지만 기존의 발포 기술을 사용하여 발포시킬 수 있는 발포 배율에는 한계가 있으로 이를 위하여 기술에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.
본 연구에서는 천연소재를 이용한 고배율 발포성형 기술을 제안하고자 한다. 제안하는 기술의 경우 천연소재와 물만을 이용하기 때문에 비교적 친환경적이며 천연소재와 물은 양이 풍부하고 상대적으로 가격이 저렴하기 때문에 제품의 재료 원가를 낮출 수 있다는 장점을 지니고 있다.
제안하는 발포성형 기술을 구현하기 위해서 우선 고분자 재료로는 폴리프로필렌을 선정하고 천연소재로는 밀기울과 전분을 선정하였다. 천연소재와 폴리프로필렌을 혼합하여 발포성형하기 위하여 복합재의 점도를 측정하고, 그 점도 값을 고려하여 압력 강하율을 최대로 일으키는 압출 성형기 다이 설계를 하였다.
천연소재를 이용한 고분자 고배율 발포에 대한 연구를 수행하였고 재료들의 배합비율에 따른 발포 경향을 파악하고 고배율에 있어 최적 배합비율 조건을 도출하였다. 우선 밀기울과 물, 폴리프로필렌의 최적 배합비율 조건으로 발포성형 실험을 진행할 때 발포 배율은 62배이고 기공 크기는 약 250 ㎛ 가량의 크기를 갖는 발포체가 제작되었다. 본 실험을 통하여 밀기울과 물 만을 이용하여 대조군들보다 훨씬 높은 발포 배율의 발포성형시킬 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 전분과 물을 이용하여 폴리프로필렌을 고배율에 대한 연구를 수행하였다. 전분과 물, 폴리프로필렌의 최적 배합비율 조건으로 발포성형 실험을 진행할 때 발포 배율은 92배이고 기공 크기는 약 450 ㎛ 가량의 크기를 갖는 발포체가 제작되었다. 천연소재의 입자 크기가 작을수록 더 높은 배율에 발포 경향을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
제안하는 천연소재를 이용하여 발포시킨 폴리프로필렌 발포체의 특성 평가 실험을 진행하였다. 제안하는 기술은 천연소재를 이용하였기 때문에 발표 성형 후 발포체 안에 수분이 많은 양으로 남아 있거나 수분을 흡수할 경우 발포체의 특성이 저하되는 문제가 발행할 수 있다. 이러한 문제가 발생할 수 있을지 파악하기 위하여 실제 수분함량 측정과 수분 흡수성을 평가 하였고 결과로 수분에 의하여 발포체의 특성이 영향을 받지 않을 것으로 보였다. 마지막으로 제안하는 발포성형 기술을 사용하여 ABS과 LDPE, 재생 폴리프로필렌 재료들을 발포성형 실험을 통해 제안하는 기술을 이용하여 여러 고분자를 발포 성형시킬 수 있다는 것을 확인 할 수 있었다.
제안하는 기술로 발포성형시킨 제품의 경우 상대적으로 저렴한 재료 가격과 높은 배율 그리고 석유 기반 고분자 재료 사용량을 줄인 친환경 제품으로 여러 종류의 완충 포장재로 적용이 가능할 것으로 예상이 된다.
본 연구에서는 천연소재를 이용한 고배율 발포성형 기술을 제안하고자 한다. 제안하는 기술의 경우 천연소재와 물만을 이용하기 때문에 비교적 친환경적이며 천연소재와 물은 양이 풍부하고 상대적으로 가격이 저렴하기 때문에 제품의 재료 원가를 낮출 수 있다는 장점을 지니고 있다.
제안하는 발포성형 기술을 구현하기 위해서 우선 고분자 재료로는 폴리프로필렌을 선정하고 천연소재로는 밀기울과 전분을 선정하였다. 천연소재와 폴리프로필렌을 혼합하여 발포성형하기 위하여 복합재의 점도를 측정하고, 그 점도 값을 고려하여 압력 강하율을 최대로 일으키는 압출 성형기 다이 설계를 하였다.
천연소재를 이용한 고분자 고배율 발포에 대한 연구를 수행하였고 재료들의 배합비율에 따른 발포 경향을 파악하고 고배율에 있어 최적 배합비율 조건을 도출하였다. 우선 밀기울과 물, 폴리프로필렌의 최적 배합비율 조건으로 발포성형 실험을 진행할 때 발포 배율은 62배이고 기공 크기는 약 250 ㎛ 가량의 크기를 갖는 발포체가 제작되었다. 본 실험을 통하여 밀기울과 물 만을 이용하여 대조군들보다 훨씬 높은 발포 배율의 발포성형시킬 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 전분과 물을 이용하여 폴리프로필렌을 고배율에 대한 연구를 수행하였다. 전분과 물, 폴리프로필렌의 최적 배합비율 조건으로 발포성형 실험을 진행할 때 발포 배율은 92배이고 기공 크기는 약 450 ㎛ 가량의 크기를 갖는 발포체가 제작되었다. 천연소재의 입자 크기가 작을수록 더 높은 배율에 발포 경향을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
제안하는 천연소재를 이용하여 발포시킨 폴리프로필렌 발포체의 특성 평가 실험을 진행하였다. 제안하는 기술은 천연소재를 이용하였기 때문에 발표 성형 후 발포체 안에 수분이 많은 양으로 남아 있거나 수분을 흡수할 경우 발포체의 특성이 저하되는 문제가 발행할 수 있다. 이러한 문제가 발생할 수 있을지 파악하기 위하여 실제 수분함량 측정과 수분 흡수성을 평가 하였고 결과로 수분에 의하여 발포체의 특성이 영향을 받지 않을 것으로 보였다. 마지막으로 제안하는 발포성형 기술을 사용하여 ABS과 LDPE, 재생 폴리프로필렌 재료들을 발포성형 실험을 통해 제안하는 기술을 이용하여 여러 고분자를 발포 성형시킬 수 있다는 것을 확인 할 수 있었다.
제안하는 기술로 발포성형시킨 제품의 경우 상대적으로 저렴한 재료 가격과 높은 배율 그리고 석유 기반 고분자 재료 사용량을 줄인 친환경 제품으로 여러 종류의 완충 포장재로 적용이 가능할 것으로 예상이 된다.
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