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유동층 반응기에서 고분자 입자의 산소 플라즈마 표면 개질 : 고밀도 폴리에틸렌 입자 표면의 기능성화
김상돈,박성희 한국화학공학회 1997 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.35 No.2
유동층 반응기에서 고분자 입자의 표면 성질을 개질하기 위해 반응기내에 산소 플라즈마를 형성하여 플라즈마내의 활성종에 의해 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 입자의 벌크성질의 변화는 없이 입자의 최외각 층에 산소기능기들을 형성시켰다. 플라즈마 처리된 입자표면에 형성된 기능기들은 ESCA 측정과 FTIR 분석으로부터 카르보닐기(C=O)와 카르보닐기[C(O)O-]임을 알 수 있다. 또한, 유동층 반응기에서 플라즈마 처리된 폴리에틸렌 입자의 기능기 형성에 미치는 조업 변수의 영향을 결정하였다. 산소 플라즈마 처리된 HDPE 입자 표면상에 산소기능기들의 세기는 처리시간의 증가에 따라 증가하다 일정해진다. HDPE 입자들의 산소기능기들의 형성과 IR 흡수비는 rf 파워 증가에 따라 증가한다. 그러나, 산소 유량의 증가에 따라서는 감소하게 된다. 플라즈마 처리된 HDPE 입자 표면상의 산소들은 복합 매개 변수, [(W/FM)t]가 약 6,000GJ·s/㎏까지 증가한다. To modify the surface properties of fine powders, polymer powders have been oxidized by the active species in an oxygen plasma. A plasma surface modification of polymer powders has been carried out in a fluidized bed reactor. The oxygen functionalities of carbonyl and carboxyl group[C=O, C(O)O-] are formed at the outermost layer of high density polyethylene(HDPE) powder by the oxygen plasma modification without change of bulk property. The effects of operation parameters on the functionalities of the plasma treated high density polyethylene powders have been determined in a fluidized bed reactor. The intensity of oxygen functionalities on the surface of plasma treated HDPE powder increases with increasing treatment time but it remains constant with further treatment time. The oxygen components of plasma treated powder increases linearly with radio frequency power but decreases with oxygen flow rate. Also, the oxygen component increases with increasing the composite parameter, [(W/FM)t], as the total plasma energy up to 6,000GJ·s/㎏.
박성희,김상돈 한국화학공학회 2004 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.42 No.1
내부 직경 0.376m를 갖는 bench scale의 기포탑의 bubbly 흐름 영역과 churn-turbulent 흐름 영역에서 압력 변동 실험을 수행하였다. 이 신호를 해석함에 있어 최근에 개발된 지역 웨이브렛 함수에 기초한 웨이브렛 변환 기법을 이용하였다. 이때 압력 변동 신호들이 시계열 데이터들은 wavelet decomposition, 이산 웨이브렛 변환 계수, 시간-스케일 표현법으로 해석하였다. 이 웨이브렛 해석기법에 따라 bubbly 흐름영역에서의 요소들은 churn-turbulent 흐름영역에서의 것보다 미세 스케일 특성을 보인다. 따라서 이로부터 웨이브렛 변환기법을 이용하여 기포탑내의 흐름특성의 스케일 성분들을 얻을 수 있다. Pressure fluctuations experiments were carried out in a bubble column with a moderately large column of 0.376m ID at different flow regimes such as bubbly and churn-turbulent flow regime. The recently developed technique of wavelet transform based on localized wavelet functions is applicable to analysis of the fluctuating signals. The time series of pressure fluctuation signals have been analyzed by means of coefficients of discrete wavelet transform, wavelet decomposition and time-scale representation. By resorting to this technique, the objects in bubbly flow regime have fine scales than ones in churn-turbulent flow regime. Thus, this wavelet transform method enables us to obtain the scale content of local complex flow behaviors in a bubble column.