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개발동향

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개발동향 상세정보 게시판
분류 [친환경소재제품] 오염물질제거및유용물질회수기술
과제명 임산업 부산물 리그닌을 이용한 저가 탄소섬유 개발
연구기관 영남대학교
연구기간 2017.06.26.~2019.12.31.
연구비 500,000 천원
핵심키워드 리그닌, 탄소섬유, 복합재료, 저가, 물성
요약

연구목적 및 필요성

 O 최근 들어 목질계 바이오매스를 이용한 바이오 에탄올을 제조하고 있는 과정에서도 공정 부산물인 리그닌이 많이 생산되고 있음

 O 일부 리그닌이 북미와 북유럽에서 분산제, 접착제, 계면활성제로서 활용 응용되고 있는데, 최근 리그닌은 바이오폴리머 자원, 그리고 고가의 탄소섬유 자원으로 활발히 연구되고 있음

 O 현재 탄소섬유는 기본적으로 항공기 건조, 고성능 운송 수단 건조에서 복합 재료용, 운동기구용 그리고 점차 풍력 발전소용으로 사용되는 고성능 강화 섬유임

 O 현재, 평균 품질의 탄소섬유를 그동안에 중요한 원동력을 제시하며 공식적으로 추구된 경량화 전기자동차의 개발, 자동차 구성에서 대규모 적용에 도입하기 위하여 전 세계적으로 광범위하게 노력되고 있음

 O 이에 본연구는 목제의 주 성분중 하나이며, 셀룰로오스 제조의 부산물로서 대량으로 발생하는 폴리방향족 폴리올인 리그닌을 사용하여 탄소섬유를 제조하고, 그 응용제품에 활용하여 고급자원화 하는 것을 목적으로 함

 

연구 내용 및 범위

 O 지속 가능한 천연자원인 리그닌의 고급자원화

 O 풍부한 신재생 자원인 리그닌 원료의 섬유화

 O 리그닌 섬유를 통한 탄소섬유, 탄소 복합제 제조

 O 저가이며 목표 물성치를 만족하는 탄소섬유 제조기술 개발

연구성과

연구결과

 O 리그닌 원료 분자량 제어 공정 연구

 O 리그닌 물성 향성 공정 개발

 O 리그닌계 탄소섬유 전구체 섬유 용액방사 공정 개발

 O 리그닌계 탄소섬유 전구체 섬유 용융방사 공정 개발

 O 섬유형성 고분자와의 블렌딩을 통한 물성 향상 연구

 O 리그닌/CPVC 블렌딩 탄소섬유 공정 개발

 O 섬유 안정화 고정 조건 개발 및 최적화

 O 수지계면 접착 특성 개선 연구

 O 사이징 공정 조건 결정 연구

 O 저가 탄소섬유 복합재료 설계 및 제조 연구

 O 1000MPa 이상의 우수한 인장강도를 가지는 저가형 탄소섬유 개발

 O 600MPa 이상의 우수한 인장강도와 150GPa 이상의 우수한 탄성률을 가지는 탄소섬유 복합체 제조 연구

 

활용계획

 O 리그닌/피치 및 CPVC 블렌딩 탄소섬유 강도향상 연구 개발 진행

 O 염소 촉매 시스템과 coagulation bath 시스템의 데이터화

 O 추가적인 개발을 통한 저가 탄소섬유 원료의 범용 탄소섬유 복합재료 및 고기능성 고부가가치 제품화 및 사업화

 

주요성과

 O 보고서 1

첨부파일 임산업_부산물_리그닌을_이용한_저가_탄소섬유_개발.pdf
출처 국가과학기술정보센터
등록일 2020-11-18

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