제품 형성 공학

소개

"제품 형성 공학"에 대한 내용입니다.

목차

1.방사
2.용융방사공정 순서
3. 겔방사(gel spinning)
4. 습식공정(wet spinning)
5.건식방사(Dry spinning)
6.기격습식방사(Dry-jet wet spinning, air gap spinning)
7.전기방사
8.Melt blown(MB)
9. 출처

본문내용

1.방사
방사란 폴리머를 용융하거나 적당한 용제에 용해하여 방사 원액을 만들고 이 방사 원액을 노즐을 통하여 압출 냉각하거나 용제를 제거함으로써 실의 형태를 갖추도록 하는 것을 방사라고 한다. 즉, 방사공정은 고분자를 섬유로 전환시키는 것으로 bulk상인 고분자물질을 filament의 형태로 일차원화 시키는 초기공정이다. polypropylene등과 같은 polyolefin섬유나 polyamide 및 polyester와 같은 polycondensate 섬유 등의 제조에 이용한다. 방법으로는 용융방사, 용액방사, 전기방사 등이 있다.

2.용융방사공정 순서
(그림1)
용융방사공정은 (그림1)과 같은 장비구성을 가지고 있다.
①고분자가 extruder에서 용융되어 melting pump인 gear pump로 정량토출되어 필터와 노즐 혹은 spinneret으로 구성되어 있는 spinning pack으로 보내진다.
②노즐을 통해 나온 고분자 melt는 cooling air로 냉각되어 고화되며 고화점(freeze or solidification point) 이후 필라멘트를 보호하고
③이후 공정에서 적용하기 위해 유제를 처리하는 lubricant applicator 공정을 거쳐서 연신, 권취된다.
2.1공정 장비 구성
2.1.1)Extruder
(그림2)
Extruder의 역할은 용융상태를 균일화 해서 각 spin pack에 일정한 고분자를 공급하고 기포의 혼입을 일으키지 않도록 한다. 일반적으로 screw를 사용하여 (그림2)와 같이 feeding zone, compressing zone(transition zone), metering zone으로 구성되어 있다. 보통 고분자를 feeding zone에서 녹이려고 하면 막대한 동력이 필요하게 되고, 따라서 screw재질의 문제점이 생기게 된다. 그러므로 고분자를 앞으로 전진시킴으로써 용융하게 만든다. Compression zone에서는 강제적 용융으로 인한 압력이 발생하여 고분자 칩내의 용존기체를 제외한 기포는 extruder 밖으로 빠져나간다. Metering zone에서는 고분자 전진에 의해 생기는 shear stress에 의해 균일한 용융물을 얻을 수 있다. Feed depth와 metering depth의 압축비는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 등의 대부분의 고분자의 경우 보통 2~4이고, elastomer의 경우는 1~2이다.

참고자료

· 한국섬유개발연구원
· 용융방사기술의 진보-최수명
· E.-R. Kenawy et al.,J.Controlled Release 2002,81,57
· 전기방사와 이를 이용한 나노 섬유상 구조 – 박정호
· F.Anton, U.S. Patent No. 2158415, F.Anton, U.S. Patent No. 2349950, F.Anton, U.S.patent No. 1975504
· G.Taylor, Proc. R. Soc. London, Ser. A1969, 313, 453
· 나노섬유 제조기술 -최현진
· 열가소성 고분자를 활용한 Melt Blown Nonwoven의 에어필터 응용기술- 양병진
· 복합방사 멜트블로운 부직포 제조기술-이창환
· 차세대 탄소계 섬유, 그래핀 액정 섬유의 연구 동향-김인호, 정홍주 외 3
· 전기방사 나노섬유의 제조와 조직공학 응용 동향에 대한 문헌 고찰-유슬미
· 겔방사에 있어 PE 섬유의 물성에 미치는 가공 변수의 영향1, 2 -최절림, 이광희,김경헌
· 습식방사를 이용한 알긴산 섬유의 제조-최원미, 손태원
· 습식방사법에의한탄소나노튜브고분자복합체섬유의방사-권명현, 박성호, 원종열, 백두현
· 신 셀룰로오스 섬유-홍영근
· 전기방사에 의한 셀룰로오스 아세테이트 극세 섬유 웹의 제조-이인화, 설명수, 박주영, 윤석진
· 고분자 나노섬유의 최근 진보-임무산
· 기격 습식 방사를 이용한 면 린터 기반 셀룰로스 재생 섬유 제조 및 평가-김익모, 유미경, 김갑진