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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김재환
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수12
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2018
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셀룰로오스는 지구상에서 가장 풍부하고 넓게 분포되어있고 친환경적이며 재생 가능한 유기물이다. 또한 무게 대비 기계적강도가 높고, 탄성계수가 우수하고, 광학적 투명도가 높으며, 열 팽창계수가 낮다는 특징을 가지고 있어 다양한 분야에서 셀룰로오스에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 논문에서는 셀룰로오스 나노파이버(Cellulose Nanofiber, CNF)를 이용한 고강도 필라멘트를 제조하기 위하여 전산해석과 친환경 공정 설계를 진행하였다. CNF기반 고강도 필라멘트를 제조하기 위한 조건을 찾기 위해서는 Computational Fluid Dynamics (CFD)를 이용하였다. CNF현탁액이 펌프의 노즐을 통해 분사될 때 필라멘트 형태의 유동이 만들어지고 현탁액과 평행하게 흐르는 열풍은 현탁액이 길이방향으로 길게 분사되어 나오는 동안 현탁액의 표면을 건조한다. 이 때 중력에 의하여 유동이 끊어지는 것을 방지하기 위해 Linear stage가이드와 Wire가이드를 사용하였고 연신과 자기장을 통해 CNF를 배열시켜 기계적 특성을 향상시켰다. 공정 설계와 실험을 통해, CNF기반 필라멘트를 제조하는데 성공하였으며 제조된 필라멘트의 물성평가를 실시하였다.
본 논문에서는 셀룰로오스 나노파이버(Cellulose Nanofiber, CNF)를 이용한 고강도 필라멘트를 제조하기 위하여 전산해석과 친환경 공정 설계를 진행하였다. CNF기반 고강도 필라멘트를 제조하기 위한 조건을 찾기 위해서는 Computational Fluid Dynamics (CFD)를 이용하였다. CNF현탁액이 펌프의 노즐을 통해 분사될 때 필라멘트 형태의 유동이 만들어지고 현탁액과 평행하게 흐르는 열풍은 현탁액이 길이방향으로 길게 분사되어 나오는 동안 현탁액의 표면을 건조한다. 이 때 중력에 의하여 유동이 끊어지는 것을 방지하기 위해 Linear stage가이드와 Wire가이드를 사용하였고 연신과 자기장을 통해 CNF를 배열시켜 기계적 특성을 향상시켰다. 공정 설계와 실험을 통해, CNF기반 필라멘트를 제조하는데 성공하였으며 제조된 필라멘트의 물성평가를 실시하였다.
목차
요 약 문 iAbstract iiList of Figures and Tables v제 1 장 서 론 11.1 연구 배경 11.2 연구 목적 31.3 연구 개요 31.4 논문 구성 5제 2 장 공정 설계를 위한 전산해석 92.1 수치 해석 이론 92.1.1 지배방정식 92.1.2 열전달 이론 112.1.3 난류 특성 및 모델 132.2 공정 설계를 위한 열풍의 온도 해석 152.2.1 모델링 및 경계조건 152.2.2 해석결과 172.3 공정 설계를 위한 다상유동 해석 182.3.1 모델링 및 경계조건 182.3.2 해석결과 192.4 최적의 유동을 위한 노즐 설계 202.4.1 모델링 및 경계조건 202.4.2 해석결과 22제 3 장 CNF 기반 필라멘트 제조 공정 333.1 CNF 현탁액의 제조 333.2 Linear stage 가이드를 이용한 필라멘트 형성 공정 343.2.1 열풍 온도에 따른 필라멘트 형성 363.2.2 Water bath를 이용한 필라멘트 형성 373.3 Wire 가이드를 이용한 필라멘트 형성 공정 373.4 CNF기반 필라멘트의 보존 393.5 기계적 연신을 통한 필라멘트 특성 향상 403.6 자기장에 의한 배열을 통한 필라멘트 특성 향상 42제 4 장 CNF기반 필라멘트의 특성 평가 584.1 CNF 기반 필라멘트의 특성평가 방법 584.2 Linear stage 가이드 필라멘트의 특성평가 결과 594.3 Wire 가이드 필라멘트의 특성평가 결과 604.4 연신 공정 후 필라멘트의 특성평가 결과 604.5 자기장에 의해 배열된 필라멘트의 특성평가 결과 61제 5 장 결론 70참고 문헌 73
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