| 학회 |
한국고분자학회 |
| 학술대회 |
2005년 가을 (10/13 ~ 10/14, 제주 ICC) |
| 권호 |
30권 2호 |
| 발표분야 |
복합재료 |
| 제목 |
Effect of Fiber Surface Treatment on the Interfacial and Mechanical Properties of Jute/PLA Biocomposites |
| 초록 |
최근 환경문제, 자원재활용, 소재경량화 및 에너지효율성 등에 대한 관심이 증가하면서 생분해성 바이오복합재료에 대한 중요성이 강조되고 있다. 바이오복합재료의 보강재로 사용이 가능한 여러 천연섬유 중 Jute(황마)섬유는 가격이 저렴하고 물성이 우수하여 로프 및 차량용 내장재, 산업용 섬유직물에 이용되고 있다. 본 연구에서 매트릭스 수지로 사용한 Poly(lactic acid)(PLA)는 폴리프로필렌에 견줄만한 물성과 높은 결정화도를 지니고 있으며, 완전한 생분해가 가능하므로 의료용 소재 및 여러 플라스틱 산업분야에 응용이 증가하고 있다. Jute섬유는 수분에 매우 민감하며 수분에 의한 재료의 물성 저하를 초래할 수 있다. 그리고 친수성 표면을 갖는 Jute 천연섬유와 소수성 표면을 갖는 PLA 사이의 약한 계면접착 특성은 바이오복합재료의 기계적 특성과 성능을 제한하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 Jute/PLA 바이오복합재료 제조 전에 Jute섬유를 여러 가지 방법으로 세척 및 표면처리 하였다. 사용된 Jute섬유의 표면은 수돗물과 NaOH 용액을 사용하여 static soaking 및 dynamic ultrasonication을 거쳐 개질되었다. 그리고, 펠렛 형태의 PLA를 190℃의 Hot-Press에서 필름형태로 제조하여 사용하였다. 표면처리된 Jute섬유는 단섬유 인장시험을 이용해 물성을 조사하였으며, 섬유와 매트릭스 사이의 계면결합력을 알아보기 위해 Single Fiber Microbonding Test를 수행하였다. 또한 Jute/PLA 바이오복합재료의 굴곡강도와 파단특성에 미치는 섬유처리의 영향을 조사하였다. 바이오복합재료에 사용된 섬유함량은 40vol%, 길이는 10mm로 일정하게 유지하였다. 아래 그림은 Jute/PLA 바이오복합재료 제조에 사용된 성형 방법, 조건 및 그 과정을 보여준다.
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| 저자 |
서정민1, 조동환1, 박원호2, 한성옥3, 황태원4, 최치훈4, 정순준4
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| 소속 |
1금오공과대, 2충남대, 3한국에너지기술(연), 4현대·기아연구개발본부 |
| 키워드 |
Effect of Fiber Surface Treatment on the Interfacial and Mechanical Properties of Jute/PLA Biocomposites |
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