공중합에 의한 styrene methacrylic acid 수지의 제조목차 1. 실험 목적 2. 이론 3. 시약 및 기구 4. 실험방법실험 목적 stylene 과 methacrylic acid 이 중합반응 하여 중합체가 되는 공정실험을 통해 공중합의 의미를 익힌다 .이론 stylene (C6H5CH=CH2) 인화성이 큰 무색 액체 물에는 극히 소량 녹음 유기용매에는 임의의 비율로 섞임 M : 104.15g/ mol SG : 0.9이론 methacrylic acid(CH2=C(CH3)COOH) - 자극적이고 특이한 냄새를 가진 무색 점성의 액체 - 알코올 , 에테르 등에 임의의 비율로 녹고 물에는 상온에서 18% 녹음 M : 86g/ mol SG : 1.0128이론 공중합이란 ? - 2 종 이상의 단량체를 혼합 , 중합하여 공중합체를 합성하는 반응 . stylene Methacrylic acid Stylene-methacrylic acid이론 ※ 중합의 종류 ⊙음이온 중합 (anionic polymerization) ⊙ 양이온 중합 ( cation polymerization) ⊙ 라디칼 중합 (radical polymerization) ※( 자유 ) 라디칼 (Radical) ? →짝짓지 않은 전자 를 가지는 원자단 자유라디칼로서는 안정하지만 다른 작용기에 비하면 반응성이 극히 강함 = 산소와 반응하여 과산화물 생성 = 비닐 단위체의 중합은 자유라디칼에 의해서 진행이론 ※ 개시제 →중합초기에 라디칼을 생성하여 단량체를 활성화시키는 것 → 라디칼은 개시제의 열분해반응 , 산화환원반응 , 광화학반응 등에 의해 생성 ◎개시제가 갖추어야 할 조건 → 단량체나 반응매질에 용해되어야 한다 . →원하는 조건에서 중합반응을 하기에 적절한 속도로 자유 라디칼을 생성할 수 있어야 한다 . ※ 개시제의 작용 → 열에의해 개시제가 라디칼을 생성하고 개시반응을 하여 각 단량체를 라디칼로 만든다 .시약 Styrene, Methacrylic acid, Benzoyl peroxied , Actone , Methanol ※ Benzoyl peroxied (BPO) - 비닐 단위체의 라디칼 중합을 개시시키는 시약시약 ※ Benzoyl peroxide 는 열과 충격에 왜 불안정할까 ? 산소 – 산소 결합에는 비공유 전자쌍이 있는데 이것들 끼리 반발력이 커서 조금만 열과 충격에도 쉽게 결합이 끊어지게 된다 .실험기구 3 구플라스크 물중탕 장치 온도계 교반기 환류냉각기 ※ 환류냉각기 증기를 냉각 응축하여 다시 하부의 용기 안으로 돌려보내는 유리제 기구 휘발성 용매를 쓰는 추출 조작이나 가열반응 등에 쓰인다 .실험방법 200mL 의 3 구 플라스크에 온도계와 교반기를 장치한다 . Styrene 10g, methacrylic acid 10g, Benzoyl peroxide 0.25g 준비한다 . 60 ℃ 에서 2 시간 동안 가열한다 . 아세톤을 가하여 중합체를 용해시킨다 . 약 10~20 배량의 메탄올 중에서 침전시키고 여과하여 건조한다 . 건조한 중합체의 중량을 달아서 중합율을 구하고 몇가지 성질을 조사한다 .주의사 항 1. Benzoyl peroxide 를 가열하면 분해하여 폭발의 위험이 있다 .(80℃ 에서 자동 발화 ) 2. 아세톤을 일정량을 주기적으로 잘 맞춰 넣어준다 . 3. 중탕 시 온도를 60℃ 이상 넘어가지 않도록 주의한다 .참고 문헌 - www.scienceall.com - 지식백 과 www.google.com – 메커니즘 이미지참조 화학공정실험 강의노트 유기화학입문 제 4 판 / 자유아카데미 (17 장 유기고분자화학 )Q A Thank you{nameOfApplication=Show}
식스시그마&QC Tools*식스시그마식스시그마란 GE에서 생산하는 모든 제품이나 서비스, 거래 및 공정과정 전 분야에서 품질을 측정하여 분석하고 향상시키도록 통제하고 궁극적으로 모든 불량을 제거하는 품질향상 운동을 의미한다. 즉, 최고 품질의 제품을 만들 뿐 아니라 그 제품의 완벽한 품질을 유지하는 것을 말한다. 식스시그마는 경영학의 발전과 더불어 1987년 미국 모토로라에서 근무하던 마이클 헤리에 의해 창안되었다. 시그마라는 단어는 모집단의 표준편차를 의미하고 통계적 측정단위로 주로 표현되며 데이터의 변동이나 산포정도를 측정하는데 이용된다. 식스시그마라는 표현은 설계, 제조, 서비스 등에 있어 품질의 산포범위를 최소화하여 정해진 규격의 상한과 하한이 목표물질의 중심으로부터 6σ이내의 거리에 둔다는 데서 비롯되었다.삼성 SDI는 식스시그마 운동을 “고객 관점에서 출발하여 문제를 찾아내 통계적 수치로 산출하고, 문제를 해결할 핵심인력을 양성하며, 사무 간접부문을 포함한 전 프로세스를 표준화 하고 프로세스 품질을 높여 고객만족을 실현하는 활동”이라고 정의하고 있다. 과거의 품질개선은 감이나 경험에 의존하여 품질관리를 하는 수가 많았기 때문에 품질이 개선되었다 하더라도 계속해서 재발되는 문제가 있었다. 그러나 식스시그마 운동에서는 불량의 원이는 되는 문제를 적출하여 우선순위를 정하고 통계기법을 적용하여 문제 해결을 하고 지속적으로 관리하기 때문에 문제가 재발되지 않도록 한다.1) 식스시그마의 철학적 의미① 식스시그마는 통계적 측정 수단이자 사업전략이며 생활철학이다.② 식스시그마는 품질프로그램이 아닌 새로운 경영기법이다.③ 식스시그마는 완벽한 관리조건 하에서도 어쩔 수 없이 생기는 자연변동으로 이 이상으로는 지구상에서 관리할 수 없음을 상징한다. 즉, 실수가 없는 완벽한 관 리 상태를 의미한다고 할 수 있다.④ 열심히 일하기 보다 스마트하게 일하자.∴ SMART하게란?Specific : 하고자하는 일을 구체적이고 명확하게Measurable : 목표를 측정 가능하도록 숫자화 하여Action-Oriented : 행동지향적인 실행가능한 목표Realistic : 현실적으로 달성 가능한 목표Time limited : 정해진 시간내에 달성 가능하도록2) 식스시그마 목표① 경영혁신과 일처리 방식의 개선, 인식전환 등으로 기업경쟁력 제고 회계, 총무, 인사, R&D, 제조, 마케팅 전부문의 참여와 경영혁신 마인드 고취② 목표설정과 추진과정에서의 임직원의 교육, 훈련효과③ 식스시그마의 주된 목표는 고객을 만족시키고 수익을 높이기 위해서 모든 사업 분야에서의 낭비와 실수를 없애는 것이다.④ 식스시그마의 성공은 프로젝트 리더의 리더십이 원동력이 된다. 또한, CEO의 확실한 지원없이 절대 성공 할 수 없는 프로그램이므로 CEO의 경영혁신마인드 와 식스시그마에 대한 이해가 필요하다.3) 식스시그마의 추진단계=> 일반적인 추진 순서는 DMAIC이다.○ Define=> 결과가 아닌 과정에 집중하여 문제를 구체적으로 정의한다* Process Mapping, Logic tree Pareto Chart, QFD○ Measure=> 현재수준을 정확히 측정한다. 현재수준의 좋고나쁨(시그마수준), 경쟁사수준도 벤치마킹 한다. 이때 결과에 가장 큰 영향을 주는 CTQ 즉 핵심요소에 집중한다.* Gage R&R, Rational, 공정능력지수 Cpk Brainstorming, Block Diagram○ Analyze=> 우리에게 가능한 것 또는 경쟁사가 하고 있는 것에 비해 우리가 잘하는 것은 무엇이고 못하는 것은 무엇인가를 알기위해 데이터를 얻고 통계분석한다. 그 통계분석을 최선을 다한다면 도달 할 수 있는 목표와 현재 회사수준에서 얼마나 떨어져 있는가를 보여주게 된다. 가장 중요한 것은 왜 결함이 발생 되고 그것을 어떻게 고치느냐이다.* 가설검정, 회귀분석, 그래프. QC7도구 등○ Improve=> 파악된 CTQ가 기대수준보다 낮으면 특정핵심품질을 개선시키기 위한 개선과정에 집중한다.* DOE 실험계획, ANOVA분산분석, 검증. 회귀분석○ Control=> 항상 중요변수가 새로운 범위 내에서 움직일 수 있게 관리되어야 한다.* SPC, Control chart, Audit, Traning※ 각 추진단계별 분석 TOOL각 단계별로 분석 Tool에 의해 과학적이고 정확한 측정, 분석, 효과확인이 필수적이다. 감에 의해 좋고 나쁨을 판단한다면 경영혁신으로 까지 발전시킬 수 없음을 명심한다. 식스시그마는 품질프로그램이 아닌 새로운 경영기법(혁신)이다.※식스 시그마에서 공업통계의 역할공학자로서 통계학은 중요한 의미를 지닌다. 모든 Process에는 평균과 산포가 존재하며, 산포가 그 Process의 특징을 결정하는 중요한 특성이다. 보통 우리는 평균만을 고려하는 습관이 있으나, 산포의 대표적 척도인 표준편차의 크기에 따라서 불량률에 엄청난 차이가 발생하고, 고객만족 여부를 좌우한다. 산포는 품질관리의 적이다. 식스 시그마 경영혁신 전략의 경우에도 표준편차의 크기를 줄이는 것이 최대의 과제이다. 예를 들어, 공항에서 짐이 나오는 시간을 생각해보자. 평균으로 30분 걸리고 표준편차가 10분이라고 하자. 이 시간이 대략 정규분포를 한다면 짐 나오는데 걸리는 시간이 50분 이상인 것도 100개의 짐 중에서 2~3개는 될 것이다. 입국하는 수속 등에 걸리는 시간이 20분이라고 한다면 손님이 짐 나오는 곳에 와서 기다리는 시간이 30분 이상이 되는 고객이 100명 중에 2~3명은 되고, 이 분들은 너무 오래 기다려 불만이 대단할 것이다. 따라서 공항에서 고객만족 경영 차원에서 짐 나오는데 걸리는 시간의 평균을 줄이는 것도 중요하지만, 표준편차를 줄이는 것도 매우 중요하다.※통계적 방법의 활용 효과의 정도효과의 정도기업 수매우 큰 효과를 보았다24어느 정도 효과를 보았다107그저 그렇다36별로 효과를 보지 못했다17전혀 효과가 없다1무응답10합계197=>> 표에서 살펴보면 효과가 있다라고 답변한 기업은 24+107=131 개 업체로, 전체의 2/3에 해당하여 상당히 많은 업체가 효과가 있다고 판단하고 있다.표에서 확인할 수 있듯이 공업통계가 기업 전략에 중대한 영향을 가져다 줄 수 있다는 것을 생각 해 볼수 있는데 이것은 즉, 식스 시그마 전략에도 데이터에 근거한 의사결정 방법으로, 핵심적인 역할을 한다는 것을 알 수 있다. 우리는 통계를 통해서 기업경영과 관련된 모든 데이터의 수집, 분석, 해석, 활용 등을 적절히 할 수 있는 통계 데이터 베이스를 구축해야 한다. 이러한 방법을 통해 우리는 식스 시그마의 주된 목표인 품질, 생산성 향상에 획기적인 변화를 가져 올 수 있다.※ 과제를 마치며식스시그마와 공업통계에 대해서 조사하고 보니, 기업 경영에 대해서 조금이나마 알 수 있게 된 것 같다. 기업 경영 전략에 대해서는 한번도 알아 본 적이 없는데, 이번 기회를 통해 중요한 것을 배우는 것 같다. 실제로 공학자에게 통계라는 것이 얼마나 중요한 역할을 하는지 알 수 있었는데, 실전에서 통계를 사용할 생각을 하니, 이번 학기에 듣는 공정모형 및 해석과 통계학 과목을 잘 습득해야 될 것 같다. 또한 식스 시그마 외에도 여러 가지 경영 기법들이 있다는 것을 확인했는데 한번쯤은 다시 찾아보고 공부해봐야 겠다.? QC 7 tools① Cause-and-effect diagram (특성요인도)=> 어떤 일의 결과(제품의 특성)와 그것을 유발시키는 원인(요인)이 서로 어떻게 관계하고 있으며, 어떤 영향을 끼치고 있는가를 쉽게 확인할 수 있도록 작성한 그림으로서, 문제의 대책을 위한 실마리 제공② Check Sheet=> 불량수, 결점수 등 셀 수 있는 자료가 분류 항목별의 어디에 집중되어 있는지를 보기 쉽게 표시해 놓은 표 또는 그림③ Control Chart (관리도)품질관리를 통계적으로 하는 경우 보조가 되는 그림.대표적인 것으로는, -R 관리도, p 관리도, pn 관리도, c 관리도, u 관리도 등이 있다. 관리도에 의해서 품질관리를 하는 경우에는, 관리하고자 하는 제품의 품질특성치의 관리한계를 정하고, 이 한계를 벗어나는 것은 놓칠 수 없는 원인(assignable cause)에 연유되는 것으로 생각하고, 이 원인을 제거하여 우연성에 기초를 둔 우연원인(chance cause)에 의한 특성 편차를 허용차 내에 가져오도록 한다. 우연원인은 확률적 요인 때문에 발생하므로 제품의 품질특성치가 어떤 중심치에 대하여 정규분포상으로 격차를 보이나 그것이 관리한계의 안쪽에 있으면 그 생산 공정은 안정한 상태에 있다고 판정할 수 있다.④ Histogram=> 수량화 될 수 있는 데이터를 크기 순으로 배열, 몇 개의 등급으로 나누어 기둥그래프 형태로 나타내어 데이터 만으론 알아보기 어려웠던, 전체의 모습, 또는 평균이나 산포의 모습 및 크기를 파악하는데 유용=> 히스토 그램의 사용1. 전체의 분포상황 파악용이 및 공정능력 조사에 편리2. 규격 또는 평균치와의 비교에 편리3. 층별 비교에 용이⑤ Pareto Chart=> 불량, 결점, 클레임, 고장 등의 현상을 원인별로 수집하고, 불량개수나 손실금액 등을 크기 순으로 나열하여 막대그래프와 누적비율을 꺽은선 그래프로 동시에 나타낸 것으로 문제 원인의 분석 도구이다.
공중합에 의한 styrene methacrylic acid 수지의 제조
식스시그마의 기본개념, 특징과 QC tools의 종류와 특징
