연구보고서
| 보고서명 | 탄화수율 70% 이상의 프리커서 및 탄소섬유 기술 |
| 연구책임자 | 이재철 |
| 발행년도 | 2020 |
| 내 용 | (1) 1차년도 - 선진 습식방사 공정 기술 자료 검토 · 선진 습식방사 자료 조사를 통한 공정 설계 요소기술 검토 · 선진 습식방사 자료 조사를 통한 습식 방사성 및 물성 검토 - 개발 2-BZ 도프 적용 습식방사 연구 · 보유 습식방사 장비를 활용하여 개발 2-BZ 도프를 이용한 습식방사 연구 · 습식방사 공정조건(온도, 속도 등)별 프리커서 섬유 특성 분석 - 개발 페놀수지 도프 적용 습식방사 연구 · 보유 습식방사 장비를 활용하여 Novolac형 페놀수지 도프 습식방사 연구 · 습식방사 공정조건(온도, 속도 등)별 프리커서 섬유 특성 분석 (2)2차년도 - 습식방사 공정 설계 · 습식방사용 노즐 설계 · 필터 mesh 최적화를 통한 섬유 내 기공(void) 및 이물질 최소화 · 응고시 응고욕의 유체흐름 제어를 위한 응고욕조 구조 및 섬유가이드 설계 · 도프 농도, 체류시 도프 온도와 응고욕 온도 관계 등의 변화에 따른 섬유구조물성 및 morphology 분석 - 개발 혼합방사 도프 적용 방사 연구 · 공정조건(온도, 속도 등)별 프리커서 섬유 특성 분석 · 도프 내 혼합 비율에 따른 섬유구조물성 및 morphology 분석 - 개발 2-BZ 및 3-BZ 도프 적용 습식방사 연구 · 공정조건(온도, 속도 등)별 프리커서 섬유 특성 분석 3) 3차년도 - 개발 혼합방사 도프 적용 방사 연구 · 공정조건(온도, 속도 등)별 프리커서 섬유 특성 분석 · 도프 내 혼합 비율에 따른 섬유구조물성 및 morphology 분석 - 개발 2-BZ 및 3-BZ 도프 적용 습식방사 연구 · 공정조건(온도, 속도 등)별 프리커서 섬유 특성 분석 - 최적 프리커서 섬유 개발을 위한 후공정 연구 · 후연신 공정의 열처리 및 배향도에 따른 섬유구조 물성 분석 및 morphology 분석 · 배향도 극대화를 통한 최적 프리커서 섬유 개발 - 주관기관과의 협력을 통한 pilot-scale 습식방사 공정 설계 연구 · 도프의 여과(filtration), 농도, 온도, 혼합비율, 응고욕조의 구조설계에 대한 연구결과를 바탕으로 pilot-scale 공정 적용 > 노즐 홀 당 최적 토출량 데이터를 바탕으로 최적 도프 용량 선정 > 방사 드래프트 및 공정속도, 후연신 공정 데이터 바탕으로 프리커서 섬유 제조 · 분석 결과를 바탕으로 pilot-scale 습식방사 시스템 공정 설계 기술 지원 - 개발 페놀 수지 도프와 2-BZ 도프를 이용한 동축방사 공정 연구 · 공정조건(온도, 속도 등) 및 도프 조건별 프리커서 섬유 특성 분석 · 습식방사용 노즐의 특성상 짧은 L/D(길이/지름비)로 인한 노즐 설계의 한계점 및 극복안 검토 · 동축방사 노즐 개발을 위한 시험장비 설계 4) 4차년도 - 개발 혼합방사 도프 적용 습식방사 연구 · 공정조건(온도, 속도 등)별 프리커서 섬유 특성 분석 · 도프 내 혼합 비율에 따른 섬유구조물성 및 morphology 분석 - 개발 2-BZ 및 3-BZ 도프 적용 습식방사 연구 · 공정조건(온도, 속도 등)별 프리커서 섬유 특성 분석 - 동축방사 공정 설계 및 프리커서 섬유의 후가공 설계 · 외피/코어의 단면비율 최적화 노즐 설계 및 제작 > 외피/코어 피치, L/D, 내부 코어를 반영한 설계 · 후연신을 통한 외피(shell)부 고배향 유도 및 이에 따른 프리커서 섬유구조 물성 분석 · 코어(core)에 있는 불안정한 프리커서의 안정화를 위한 열처리 공정 설계 · 후연신 및 열처리 공정 조건별 섬유구조물성 및 morphology 분석 5)5차년도 - MCPBZ계 도프 이용 습식방사 연구 · 공정조건(온도, 속도 등)별 프리커서 섬유 특성 분석 - 동축방사 공정 효율 향상 연구 · 동축방사 전용 노즐의 병렬 확장 적용을 통한 생산성 개선 · 동축방사 방식으로 제조된 고수율 프리커서 섬유의 열처리 공정 최적화 · 극세화 공정을 통하여 프리커서섬유 비강도 및 물성 확보 - 다중코어 동축방사 연구 · 다중코어 동축방사 노즐 설계 · 구축된 동축방사 공정상에 다중코어 동축방사 노즐을 적용 · 섬유구조물성 및 morphology 분석 |
| 접수일 | 2023-01-09 |
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