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< 전시-P-92 > 3D 프린터용 MFC 필라멘트의 제조
이중명 ( Jung Myoung Lee ),박지수 ( Ji-su Park ),안지효 ( Ji-hyo Ahn ),류지애 ( Ji-ae Ryu ),최사랑 ( Sa-rang Choi ),안은별 ( Eun-byeol Ahn ),서은지 한국목재공학회 2019 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2019 No.1
3D 프린팅은 고체, 액체 및 분말 형태의 소재를 분사 혹은 적층하여 3차원 입체물을 제조하는 방식을 사용함에 따라, 지난 수 년 동안 산업분야 뿐만 아니라 일반 대중에 대한 3D 프린팅의 접근성이 크게 증가하였다. PLA(polylactic acid)는 우수한 기계적 성질, 재생 가능성, 생분해성 그리고 상대적으로 저렴한 비용을 가지고 있는 대표적인 바이오폴리머(biopolymer)로 3D 프린터용 필라멘트의 원료로 사용되며 석유화학 유래의 고분자 재료를 대체할 수 있는 대안으로 떠오르고 있다. 반면, PLA와 같은 생분해성 고분자는 충격저항이 낮고 밀도가 높기 때문에 포장 및 건축 사업과 같은 응용 분야에서 제한적으로 이용되고 있다. 따라서 본 연구는 MFC와 리그닌 첨가에 따른 3D 프린터용 필라멘트 물성을 비교하기 위해 수행되었다. MFC와 리그닌 모두 분말 형태로 제조하여 PLA 대비 0.5, 1, 2., 5 wt%로 투입하였으며 사용된 PLA는 진공 건조하여 사용하였다. 혼합 시료는 사출기의 150℃-160℃사이로 제조하여 인장강도를 측정하였으며 MFC와 리그닌의 분산성을 알아보기 위해 시료의 표면 및 단면을 관찰하였다. 그 결과 사출 온도에 따른 인장강도의 차이를 관찰하였으며 150℃에서 필라멘트를 제조하였을 때 MFC와 리그닌의 모든 조건에서 PLA만으로 제조한 필라멘트보다 높은 인장강도를 나타내었다. 또한 리그닌을 첨가함에 따라 인장강도가 감소하는 경향을 나타냈으며 MFC 첨가량에 따른 강도 차이는 그게 나타나지 않았다.