실험 제목: 회분 측정과 Ph 측정실험 목적: 종이를 태우므롯 회분을 측정할수 있고 종이와 가이 넣어져서 ph를 측정할 수 있다.시약: 증류수실험기구 및 초자: 도가니. 전기로, 데시케이터 건조기 저울 텅(집게) 시험편 2장 비이커 시계접시 유리막대원리Ph: 종이의 내구성 과 잉크의 건조성에 영향을 미침회분: 종의 태우며 남는 재의 무게를 말하며 회분이 높을 경우 인쇄시 Blanket오염 및화상 재현이 잘 안되는 문제 야기내구성: 자연 방치에 의해 매우 완만한 속도로 강도, 백색도 등의 열화됨골심지의 필요한 물성. 회분 : 종이를 태워서 타고 남은 고형분을 말하며 얼마전까지는 크게 관심이 없다가 고속도골게이터 특히 핑거리스 힝글풰이셔의 설치 가동과 함께 골롬의 심각한 마모의 가장 큰 원인으로 인식하고 회분의 중요성을 절감하면서부터 원지품질의 새로운 체크 항목으로 대두되었다.실험방법*회분 측정1 시료를 1g~2g을 저울에 잰다.2 건조기에 도가니와 시료를 따로짜로 넣는다.3 데시케이터에 도가니와 시료를 20~30분 동안 넣었다가 무게를 각각 잰다.4 잰후 도가니안에 시료를 잘게 찢어 넣은뒤 텅으로집어 전기로에 넣는다5 전기로의 스위치를 내리고 2시간 정도 전기로 안에 방치시킨다.6 도가니를 텅으로 집어 데시게이터 안에 20~30분 넣어둔다.7 도가니무게 (도가니안에시료까지 같이) 을 잰다.*냉수 추출법*1 시료를 1g을 저울에 잰다.2 비커에 시험편을 넣고 증류수 약 20ml를 가한다.3 유리막대로 젓어서 시험편을 균일하게 해준다.4 3번에 50ml 가하여 준뒤 유리막대로 젓는다5 시계접시을 덮고 20도에서 약 3시간 정도 방치한다.6 그후 다시 젓고 그대로 추출액의 ph를 측정한다.결과회분은 광물질로써 종이 제조시 생산 비용을 낮출 뿐만 아니라. 불투명도, 명도, 인쇄적성등을 개선하기 위한 목적으로 사용되나 근본적으로 섬유와 결합 할 수 없기 때문에 종이의 각도를 떨어뜨리는 결과를 가져옵니다. 종이 제조시 ph를 알칼리로 해줄 경우 섬유의 습윤과 팽윤 정도가 증가되어 섬유간결합과 종이의 강도를 개선시켜주는 효과를 얻을 수 있습니다.(중성초지, 알칼리 초지). 만약 산성에서(산성초지) 종이가 제조될 경우 산이 종이 내에 잔류하여 시간이 흐름에 따라 산가수분해가 일어나 종이의 노화현상이 매우 심하게 일어납니다. 도서관에서 옛날 책들을 보면 이러한 산가수분해로 말미암아 조금만 건드려도 부서지는 현상을 관찰할 수 있습니다.
1. 소비자가 겉포장에 요구하는 특성소비자가 요구하는 무균포장 제품의 특성은 아래와 같다.①풍미, 색, 영양가, 조직감 등의 측면에서 품질이 향상되어 있어야 한다.②용기의 크기에 관계없이 품질이 균일한 제품을 얻을 수 있어야 한다.③무균포장 방법은 retorting 이나 hot pack 방법을 적용할 수 없는열에 민감한 제품을 가지게 해야한다.④금속이나 유리에 제한되던 포장재를 thermoplastic 이나 종이를 바탕으로 하는 재질을 사용하기 때문에값이 싸고, 취급이 용이 해야 한다.⑤ 제품의저장수명을 높여주고 저장 및 유동 중인 제품을 냉장할 필요가 없으므로 에너지 절감효과를 가질수 있게 해야 한다.⑦사용 후 폐기성이 우수 해야 한다.⑧겉포장을 잘뜯을수 있어야 한다.2. 내용물에 따른 재질에 요구되는 성질⑴충진·밀봉법 : 미리 성형하여 살균된 용기를 사용하여 무균 환경 하에서 충진과 밀봉을 행하는 방법ex>> 열성형 플라스틱 용기, blow mold 용기, 캔⑵열성형 및 충진·밀봉법 : sheet 형태의 플라스틱재를 가열성형하여 제품을 무균 적으로 충진·밀봉하는 방법.ex>> Conoffast, Benco, Bosch 시스템⑶조립 및 충진·밀봉법 : 주로 카톤에 적용되는 방법으로 포재는 미리 성형되어 납작한 형태로 공급되며, 포장시 카톤의 형태로 조립하 여 표면살균을 행한 후 충진·밀봉을 행한다.ex>> Combibloc 시스템⑷Blow mold 및 충진·밀봉법 :사출성형이 가능한 플라스틱재를 사출성형 한 후 연속적으로 무균포장에 사용하는데, 제품의 충진 및 밀봉은 용기가 mold 내에 체류하는 동안에 이 루어진다.ex>> 병류, 유연포장용기⑸성형·충진·밀봉법 : 포재가 두루말이 형태로 공급되어 무균환경하에서 성형 및 충진·밀봉을 행하는 방법ex>> 액체식품의 무균포장포장방법의 선택은 소비자의 요구와 간편성에 의해 결정되기도 하고 경우에 따라서는 제품 자체의 특성이나 품질 또는 사용 가능한 포장 기계의 제한성 등에 의해 결정되기도 한다.3.재질의 구성폴리프로필렌(polypropylene)을 재질로 쓰고 있으며 방습성,투명성,광택성,내열성, 내유성, 강성, 내스크래치성 등이 우수하다. 그리고 프로필렌만을 중합시켜 만든 호모폴리머 타입과, 에틸렌 등과 공중합시켜 만든 코폴리머 타입 및 프로필렌. 에틸렌, 부틸렌등의 세 종류를 공중합시켜 얻는 터폴리머타입이 있다.압출코오팅용 PP수지의 밀도는,0,89~0.91g/㎤,MI(Melt Index)는 15~30인 것이 일반적으로 사용되고 있다.①투명성, 광택성, 휨강성이 있다.②내유, 내약품성이 우수하다.③방습, 방수성이 우수하다.④내열성, 내스트레스크랙킹성, 내스크래치성이 우수하다.⑤가스투과율이 비교적 높다. 비중이 낮다.(0.90)⑥LDPE에 비해 열봉함 개시온도가 높다.⑦LDPE에 비해 압출가공에서는 넥크인이 크고, 고온에서 열에 대한 열화를 받기 쉽다.4.포장재가 어떻게 가공이 되어있는가?PP/그라비아 인쇄 / 드라이 라미네이션 / PP그라비아 인쇄란??잉크 팬에서 실린더를 잉크를 옮겨 금속 날로 긁어 내려 실린더의 오목한 부분에 들어간 잉크를 인쇄할 재료에 전사하여 말린다.제1 기초재료 권출⇒접착제도공⇒건조⇒제2기초재료 권출⇒라미네이션 ⇒ 제품 권취드라이 라미네이션 공정【드라이라미네이션의 장점】①용제계의 접착제를 사용하기 때문에, 기초재료에는. 플라스틱필름의 대부분, 그리고 알루미늄포일, 금속포일, 스테인레스스틸 등 대부분의 것을 사용할 수 있다.(재료의 다양성)
최소자승법1.최소자승법의 정의1)최소자승법이란 Leat Square methode(최소자승법)으로 에러(yi-f(xi))제곱합이 최소가 되는 원리이다.2)공학분야에서 측정된 실험자료를 가지고 자료의 특성을 잘 대표할 수 있는 함수를 구하는 방법중의 하나가 최소자승법이다. 최소자승법의가장 간단한 예는 (X1,Y2),(X2,Y2),...(Xn,Yn)의 실험값에 직선을 적합시키는 것이다.3)수질실험에서 행하는 흡광광도법,원자흡광광도법,가스크로마트 그래피법 등에서 목적물질의 농도에 대응하는 측정치 사이의 관계식(검정선)을 구해야 하는 경우가 있다. 이와 같이 실험에서 구한 측정값에 가장 근접한 함수식 f(X)을 구해야 할 필요가 있는 경우에 주로 사용되는 방법이 곡선적합(curve fitting)이다. 실험데이터들이 분산되어 있을 때, 보는 관점에 따라서 여러가지의 선(함수)을 그릴 수 있는데, 가장 좋은 방법은 통계적 방법은 응용하여 데이터들에 가장 가까운 선을 찾아내는 방법이다. 이중 가장 보편적으로 사용되는 기법이 최소자승법(method of least square)이다.n개의 실험값 (X1,Y2),(X2,Y2),.....(Xn,Yn)에 대하여 이 점들을 지나는 어떤 직선을y=aX+b (1)최소자승법에 의한 선형회귀(linear regreesion)에 따라 찾아낼 수 있다. 즉, 직선을 그어 n개 의 편차 d1,d2,.....dn을 얻었을 때(d=실험데이터값과 직선값과의 차이),n개의 데이터 점을 지나는 최적의 직선은 편차의 제곱의 합이 최소가 되는 직선이며, 이것을 최소자승법이라고 한다.4)단순회귀모형에서 미지의 모수 α와 β를 추정할 때, 오차의 제곱합(sum of squares)을 최소로 하도록 추정하는 방법을 최소자승법 이라고 한다:단순회귀모형:Y =α+βχ +∈ 에서 오차의 제곱합SS=Σ∈²=Σ(Y - α-βχ)²이 최소가 되도록 α와 β를 추정하는 방법을 최소자승법이라고 한다.y1,....,Yn의 관측값 Y1,...,Yn을 이용하여, 최소자승값 α,β을 구하는 방법은 두가지 있다.이를 소개하기 위해서 다음의 기호를 사용한다.S =Σ(χ-χ)²=Σχ²-(Σχ)²S =Σ(y -y)² =Σy² -(Σy)²S =Σ(χ-χ)(y -y)=Σχy-(Σχ)(Σy)여기에서 Σχ,Σχ²,...등은 Σχ,Σχ²,...을 나타내는 것으로 한다2.최소자승법의 수식1)제곱의 형태를 이용하는 방법먼저 y -α-βχ는y -α-βχ=(y -y)-β(χ-χ)+(y-α-βχ)로 쓸 수 있으므로, 양변을 제곱하면(y -α-βχ)²=(y -y)²+β²(χ-χ)²+(y-α-βχ)²-2β(χ-χ)(y -y)-2β(χ-χ)(y-α-βχ)+2(y -y)(y-α-βχ)가 된다. 그런데,Σ(χ-χ)=0, Σ(t -y)=0 이므로SS=Σ(y -y)²+β²Σ(χ-χ)²+n(y-α-βχ)²-2βΣ(χ-χ)(y -y)=S +β²S +n(y-α-β)²-2βS=n(y-α-βχ)²+{β²S -2βS+ }+{S - }=n(y-α-βχ)²+[β ]²+{S - } (11-1)따라서 SS를 최소로 하는 α와 β의 값은 식(11-1)에서 첫번째와 두번째 항을 0 으로 하는 것이다. 이 값을 각각 α, β로 하면y-α-βχ=0β - =0을 만족시키게 되며, 따라서 이 연립반정식을 풀면 최소자승추정값β=α=y-βχ을 얻게된다.2)편미분을 이용하는 방법오차제곱합을 최소로 하는 α,β를 구하기 위하여 SS를 α,β에 대하여 각각 편미분하면 다음의 결과를 얻는다.
분자량분자의 질량 비교치. 한 분자는 통상 한 개의 원자 또는 두 개 이상의 원자 결합으로 이루어져 있다. 따라서 분자량은 구성원자의 원자량의 합으로 나타난다. 원자량의 기준은 탄소원자의 원자량을 12라 정한다. 가장 작은 원자량은 수소분자의 2.016, 또 에틸렌(ethylene)의 분자량은 28.032, 그리고 폴리에틸렌이나 여러 가지의 고분자의 대부분이 수만 내지 수십만의 분자량을 갖는다.고분자의 분자량 (molecular weight of polymers), MW고분자 일몰의 질량을 말합니다. 고분자에서는 고분자의 크기가 동일하지 않고 일정한 크기의 분포를 가지고 있으므로 이들의 "평균" 분자량을 주로 사용합니다.고분자의 평균 분자량, M은 반복단위의 분자량, Mo 와 중합도, DP로부터 계산할 수 있습니다.M = Mo x DP분자량은 다시 수평균분자량, 무게평균 분자량 등으로 나누어 생각할 수 있고, 이들의 값과다분산지수 도 고분자의 물성에 영향을 미치므로 고분자 합성에서 고려 대상이 됩니다.1. 수평균 분자량 (number-average molecular weight):수평균 분자량은 수학적으로 다음과 같이 표시됩니다.고분자 전체의 무게, 는 고분자 의 무게, 의 합으로 볼 수 있는데는 분자량이 인 고분자 의 몰수를 곱한 값으로 나타낼 수 있습니다 (식 2).고분자의 전체 몰수는 고분자 의 몰수를 합한 값이 됩니다 (식 3):고분자의 수평균 분자량, 은 고분자의 무게를 전체 고분자의 몰수로 나눈 것이므로식 4와 같이 쓸 수 있습니다.2. 무게평균 분자량 (weight-average molecular weight):무게평균 분자량은 수학적으로 다음과 같이 표시됩니다.3. 다분산 지수 (polydispersity index):다분산 지수 (polydispersity index)는 분자량 분포의 넓이를 나타내는 기준이되며,수평균분자량에 대한 무게평균 분자량의 비로 정의됩니다소위 Polymer라 불리어지는 재료의 분자량에 대한 정의는 아직까지도 고분자 화학자들에게 논쟁의 대상이 되긴 하지만 일반적으로 25,000 g/mol의 수를 갖는 재료를 고분자라 정의한다.*인장강도의 효과*이는 일반 고분자 재료중 우수한 기계적 특성 및 물성을 유지할 수 있는 최소의 분자량이며, 고분자 특성중 Chain Entanglement가 개시되는 분자량의 크기로 고분자의 최소 분자량으로 정의 하는 경우가 많게 되었다.고분자 재료의 인장강도에 영향을 끼치는 분자량의 효과는 그림 1에 나타내었다. 매우 낮은 분자량에서는 인장 신율이 거의 0에 가까우며, 분자량이 증가할수록 급격하게 증가하다가 임계점에 도달하여 점차적으로 유지되는 특성을 볼 수 있다.고분자재료는 Molecular Level에서 인장 응력하에 형성되는 Weak Point는 주로 Chain 말단에 존재하게 되며, 이는 공유결합되어 있는 분자로 전이 형상을 나타내지 못하게 된다.*분자량*고분자는 단일 분자량으로 되어 있지 않고 여러 종류의 분자량을 가지고 있는 것의 혼합물이라는 것은 이미 설명한 바 있다. 이것을 Polydisperse라고 한다. 고분자의 분자량이 커지면 그 용해도는 점착적으로 작아지므로 이 원리를 응용하여 분자량이 다른 부분(Fraction)으로 나눌 수가 있다. 이 조작을 분별(Fractionation)이라고 하며 이 Fraction의 분자량과 Fraction의 양으로부터 분자량분포 곡선(Molecular Weight Distribution Curve)을 그릴 수가 있으며 그림 2는 분자량 분포를 미분곡선으로 표시한 것이며 다분산성(Polydispersity)의 정도를 나타낸 것이다.단일 분자량만으로 되어 있는 Monodispersed Polymer에서는 어떤 분자량의 것이 100% 존재하게 되므로 분자량 분포 곡선이 Narrow하게 될수록 단분산에 가깝다고 할 수 있다.천연고분자 또는 니트로셀룰로오스와 같은 반합성 고분자에서는 일반적으로 단분산성 고분자에 가까운 분자량 분포를 표시할 때가 많다. 합성고분자에서도 특별한 중합방법으로 단분산성 고분자에 가까운 것이 합성되나 Radical 중합과 같이 일반적 중합 방법으로 합성된 고분자에서는 폭이 넓은 분자량 분포를 가지는 다분산성 고분자이며, 고분자의 합성방법이나 합성조건 등으로 분자량 분포는 다르게 된다.이와 같이 고분자는 다분산성이므로 구해진 분자량은 평균치로 얻어 지며 또한 분자량의 측정방법에 따라 평균을 취하는 방법이 다르고 평균분자량의 값도 다르게 된다.분자량 1000의 것과 2000의 것은 평균값으로서 1500이란 값이 얻어지는 것이 아니다.Mi 인 분자량을 가지는 고분자가 Ni 개 존재하는 경우 다음과 같은 평균분자량으로 표시된다.● 수평균분자량(Mn, Number Average Molecular Weight)