1. ¸Ó¸®¸»
Polyethylene terephthalate(PET)¼¶À¯´Â °µµ, ź¼ºÈ¸º¹À², ¿°¡¼Ò¼º, ¼Ó°Ç¼º, ³»¾àÇ°¼º, ³»¹Ì»ý¹°¼º, ³»±¤¼º µîÀÌ ¿ì¼ö(1)ÇÏ°í, ÀÇ·ù¿ë ¼¶À¯·Î¼µµ ÁÁ¾Æ ³Î¸® ÀÌ¿ëÇÏ°í ÀÖ´Ù(2). ±×·¯³ª ¸¹Àº ÇÕ¼º¼¶À¯¿Í ¸¶Âù°¡Áö·Î ¼Ò¼ö¼ºÀÌ ³ô±â ¶§¹®¿¡ Èí½À¼º, ÀçÀü¼º, soil release ¼º µîÀÌ ºÎÁ·ÇÏ´Ù´Â °áÁ¡ÀÌ ÀÖ¾î »ý»ê°úÁ¤¿¡ ÀÖ¾î¼ÀÇ Áغñ°øÁ¤°ú ¿°»ö ¹× °¡°ø°øÁ¤¿¡ À־µ ºÒ¸®ÇÑ Á¡À» °®°í ÀÖ´Ù(3). µû¶ó¼ PET ¼¶À¯¸¦ Ä£¼öÈÇϱâ À§ÇØ Ä£¼ö¼º ¹°ÁúÀ» ÀÌ¿ëÇÑ ¿ø»ç°¡°ø°ú Á÷¹°°¡°ø µîÀÇ ¹æ¹ýÀ¸·Î À̸¦ ½ÇÇöÇÏ°í ÀÖ´Ù.(4, 5). ±×·¯³ª ÀÌ·¯ÇÑ ¾àÁ¦¸¦ »ç¿ëÇÑ ½ÀÀ± 󸮿¡¼´Â ¼¶À¯ÀÇ °µµÀúÇÏ¿Í °¡°ø°øÁ¤¿¡¼ÀÇ Æó±â¹° ¹ß»ý¿¡ ÀÇÇÑ È¯°æºÎÇÏ µîÀÇ Á¡¿¡¼ ¹®Á¦°¡ ³²¾Æ ÀÖ´Ù(6). ÇÑÆí ¾àÁ¦¸¦ ÀÌ¿ëÇÏÁö ¾Ê´Â °íºÐÀÚ Ç¥¸éÀ» ó¸®ÇÏ´Â ¹æ¹ýÀ¸·Î UV/¿ÀÁ¸Ã³¸®(7~10), Àڿܼ±Ã³¸®(11~12), ÇöóÁó¸®(14~16) µîÀÇ °Ç½Ä󸮰¡ ÀÖ´Ù. °Ç½Ä󸮿¡¼´Â ±ØÈ÷ ¾ãÀº Ç¥¸éÃþ¸¸À» ±â»ó Áß¿¡¼ ó¸®ÇÒ ¼ö Àֱ⠶§¹®¿¡ ¼¶À¯ÀÇ °µµÀúÇϳª Æó±â ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇÒ ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀ¸·Î ±â´ëÇÏ°í ÀÖ´Ù.
ÃÖ±Ù PET ¼¶À¯Á¦Ç°¿¡ÀÇ °Ç½Äó¸® Àû¿ëÀÌ ½ÃµµµÇ¾î, Àڿܼ±((17~22)À̳ª ÇöóÁ(23~26)À» ÀÌ¿ëÇÑ ¸¹Àº ¿¬±¸¿¹°¡ º¸°íµÇ°í ÀÖ´Ù. Åë»ó ÇöóÁ 󸮴 Áø°øÀ̳ª °¨¾Ð»óÅ·ΠÀ¯ÁöÇÑ chamber ³»¿¡¼ ÇàÇØÁö±â ¶§¹®¿¡ ½Ã·á Å©±â°¡ Á¦ÇÑµÇ¾î °¡°Ý°ú °ü¸® Ãø¸é¿¡¼ ºÒ¸®ÇÏ´Ù(27).
¿©±â¼ ÇÊÀÚ µîÀº, ½Ç¿ëȸ¦ ¸ñÀûÀ¸·Î inlineÀ¸·Î °í¼Ó¿¬¼Ó󸮰¡ °¡ÁõÇÑ ´ë±â¾Ð Áß¿¡¼ÀÇ PET ¼¶À¯ÀÇ °Ç½Ä󸮸¦ ½ÃµµÇÏ¿´´Ù. ¿ì¼± ÀåÄ¡¼³°è°¡ ÄÞÆÑÆ®ÇÏ´Ù´Â °Í, 󸮽ð£ÀÌ Âª´Ù´Â °Í, ¿Âµµ»ó½ÂÀÌ ¾ïÁ¦µÈ´Ù´Â Á¡ µî ´Ù¼öÀÇ ÀÌÁ¡À» °®´Â ¿¢½Ã¸Ó Àڿܼ± Á¶»çÀåÄ¡¸¦ ÀÌ¿ëÇØ PET ¼¶À¯ÀÇ °³ÁúÀ» ½ÃµµÇÏ¿´´Ù(28). ±× °á°ú ´Ü¼¶À¯ÀÇ Á¥À½ ¼ºÀÌ Áõ°¡ÇÏ°í Á÷¹°ÀÇ Èí¼ö¼º°ú ¼¼Á¤¼º ¹× ¿°»ö¼ºÀÌ °³·®µÈ´Ù´Â °ÍÀ» ¾Ë¾Ò´Ù. À̾î Åë»óÀÇ Áø°ø ÇÏ¿¡¼ ¹ß»ýÇÒ ¼ö ¾ø¾ú´ø ±Û·Î ¹æÀü»óŸ¦ Ư¼öÇÑ ¹æ¹ýÀ» ´ë±â¾Ð ÇÏ¿¡¼ ¹ß»ý½ÃŲ ´ë±â¾÷ÇöóÁ(29~32)¸¦ ÀÌ¿ëÇØ PET Á÷¹°ÀÇ °³ÁúÀ» ÇàÇÑ °á°ú Àڿܼ± Á¶»ç¿Í °ÅÀÇ µ¿µîÀÇ È¿°ú¸¦ È®ÀÎÇÒ ¼ö ÀÖ¾ú´Ù(33). ´ë±â¾Ð ÇöóÁ¿¡¼´Â, ÀÌ¿ëÇÑ ±âü ¿ø°ú ó¸® Á¶°Ç¿¡ µû¶ó ¾ò¾îÁö´Â ó¸®Ç¥¸éÀÇ Æ¯¼ºÀ» ÄÁÆ®·Ñ ÇÒ ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀ¸·Î »ý°¢µÇ¾ú´Ù.
º» ¿¬±¸¿¡¼´Â °ø±â, Áú¼Ò ¹× ¾Æ¸£°ï 3Á¾ÀÇ ±âü ¿øÀ» ÀÌ¿ëÇØ PET Á÷¹°ÀÇ ´ë±â¾÷ ÇöóÁ 󸮸¦ ÇàÇÏ°í, À̾î ÇöóÁ ó¸®¿Í ºñ±³Çϱâ À§ÇØ ¿¢½Ã¸Ó Àڿܼ±À» ÀÌ¿ëÇÑ Ã³¸®µµ ÇàÇÏ¿´´Ù. ó¸®È¿°ú¸¦ ¸íÈ®È÷ Çϱâ À§ÇØ ´Ü¼¶À¯ÀÇ Á¥À½¼º, Ç¥¸éÈÇÐ Á¶¼º ¹× Ç¥¸éÇü»óÀÇ º¯È¸¦ ÃßÀûÇÏ¿´´Ù.
2. ½ÇÇè
2.1 ½Ã·á
PET ¼¶À¯·Î¼´Â, ÀϺ» ±Ô°ÝÇùȸ·ÎºÎÅÍ ÀÔ¼öÇÑ JIS ½ÃÇè¿ë ÷ºÎ¹éÆ÷ Æú¸®¿¡½ºÅÍ Çʶó¸àÆ® ÆòÁ÷¹°À» ÀÌ¿ëÇÏ¿´´Ù. Á¾»ç ¹× Ⱦ»ç¿¡ ´ëÇؼ °¢°¢ ¼¶À¯ÀÇ Á÷°æÀº 19§ ¹× 17§(ÈļúÇÏ´Â Wilhelmy ¹ýÀ¸·Î ±¸ÇÑ ¼¶À¯ÀÇ À¯È¿ ÁÖÀ§ ±æÀ̷κÎÅÍ °è»êÇÑ °ª), ´Ü»çÀÇ ¼¶À¯ º»¼ö´Â 18º» ¹× 35º»ÀÌ´Ù. ¹°¿¡¼ 2ȸ ²ú¿©¼ Á¤Á¦ÇÑ ÈÄ ½ÇÇè¿¡ ÀÌ¿ëÇÏ¿´´Ù. ÇöóÁ ó¸® Á¶°ÇÀ» °áÁ¤Çϱâ À§ÇØ PET ½Ã·á·Î´Â µÎ²² 0.188mmÀÇ PET Çʸ§(À¯´ÏƼī, ¿¥Ç÷¹ÀÌÆ® SA-188)À» ÀÌ¿ëÇÏ¿´´Ù. Á¤Á¦´Â ¼öÁß¿¡¼ ÃÊÀ½ÆÄ ¼¼Á¤À» 2ȸ ½Ç½ÃÇÏ¿´´Ù.
Á¢ÃË°¢ ÃøÁ¤¿¡´Â ¹° ¹× n-ÆæźÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿´´Ù. n-ÆæźÀº ÈÇпë Ư±Þ Ç°À» °¢°¢ ÀÌ¿ëÇÏ¿´´Ù. PET Æ÷ÀÇ ´ë±â¾Ð
2.2 Ç¥¸éó¸®
PET ½Ã·áÀÇ ´ë±â¾Ð ÇöóÁ 󸮴 Plasma treat »çÀÇ ÇöóÁó¸®ÀåÄ¡¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿´´Ù. ÀÌ ÀåÄ¡´Â ÇöóÁ ¹ß»ý±â(FG1001), °í¾Ð Æ®·£½ºÆ÷¸Ó(HTR1001) ¹× ȸÀü ³ëÁñÁ¦Æ®(RD1004)·Î ±¸¼ºµÇ¾î ÀÖ´Ù. ±âü¿ø¿¡´Â °ø±â, Áú¼Ò ¹× ¾Æ¸£°ïÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿´´Ù. ¾Ð·Â 0.3MPa, À¯·® 20~30§¤/minÀ¸·Î Á¶Á¤ÇÏ¿´´Ù. ³ëÁñÁ¦Æ®¸¦ ¼öÁ÷À¸·Î °íÁ¤ÇÏ°í, ±× ¹Ù·Î ¾Æ·¡ÀÇ ¼öÆò ½Ã·á´ë¿¡ PET Á÷¹° ¶Ç´Â PET Çʸ§À» ³ô¾Ò´Ù. ÇöóÁ Á¦Æ®(³ëÁñ Á÷°æ 40mm)À» ºÐÃâÇϱ⠶§¹®¿¡ ½Ã·á´ë¸¦ ÀÏÁ¤ ¼Óµµ·Î ÁÂ¿ì ¿òÁ÷ÀÌ´Â ¹æ¹ýÀ¸·Î ÇöóÁ Á¶»ç¸¦ ÇàÇÏ¿´´Ù. ÇÊÀÚ µîÀº Àüº¸(34)¿¡¼ ½Ã·á´ë À̵¿ ¼Óµµ¸¦ º¯È½ÃÄÑ PET Çʸ§ 󸮸¦ ÇàÇÑ °á°ú, ¼Óµµ°¡ Å©¸é ó¸® ºÒ±ÕÀÏÀÌ Å©°í ÀÛÀ¸¸é ¿¿¡ ÀÇÇØ ½Ã·áÀÇ º¯ÇüÀÌ ÀϾ±â ½±´Ù´Â °ÍÀ» ¾Ë¾Ò´Ù. º» ½ÇÇè¿¡¼´Â ó¸® ÆíÂ÷°¡ Àû°í ½Ã·á¿¡ÀÇ º¯ÇüÀÌ ¾ø¾ú´ø 0.6m/s(1ȸ 󸮽ð£Àº 0.25ÃÊ¿¡ »ó´ç)·Î, PET Á÷¹°Àº ¾ç¸é, Çʸ§Àº ÇÑ ÂÊ ¸é¸¸À» ó¸®ÇÏ¿´´Ù.
´ë±â¾ÐÇöóÁ ó¸®¿Í ºñ±³Çϱâ À§ÇØ PET ½Ã·áÀÇ Àڿܼ± 󸮸¦ ÇàÇÏ¿´´Ù. ÆÄÀå 172nm¿¡ Áß½ÉÆÄÀåÀ» °®´Â ´Ü»ö±¤ÀÇ Xe2 ¿¢½Ã¸¶ ·¥ÇÁ(¿ì½Ã¿À Àü±âÁÖ½Äȸ»ç UER20-172)ÀÇ Ã¢¸é(¹æ»çÁ¶µµ 15mW/§²)¿¡ PET ½Ã·á¸¦ ³õ°í, ´ë±â Áß¿¡¼ ¾ç¸é¿¡ Àڿܼ±Á¶»ç¸¦ ÇàÇÏ¿´´Ù. Àüº¸(35)¿¡¼ ó¸®Ç¥¸éÀÇ Á¢ÃË°¢°ú Á¶»ç½Ã°£°úÀÇ °ü°è¸¦ Á¶»çÇÑ °á°ú·ÎºÎÅÍ º» ¿¬±¸¿¡¼´Â Ä£¼öÈ¿¡ ÃæºÐÇÑ ½Ã°£ÀÎ 60sÀÇ Á¶»ç¸¦ ÇàÇÏ¿´´Ù.
2.3 Á¢ÃË°¢ ÃøÁ¤
ÇöóÁ Á¶»ç ÀüÈÄÀÇ PET Ç¥¸é ÆíÂ÷¼ºÀÇ ÁöÇ¥·Î, ¹°ÀÇ Á¢ÃË°¢À» sessile drop ¹ý ¹× Wilhelmy ¹ý¿¡ ÀÇÇØ ÃøÁ¤ÇÏ¿´´Ù.
sessile drop¹ý¿¡¼ÀÇ Á¢ÃË°¢ ÃøÁ¤Àº ADT »çÀÇ VCA-2500À» ÀÌ¿ëÇÏ¿´´Ù. PET Çʸ§À» ½Ã·á ´ë¿¡ ³õ°í Çʸ§ Ç¥¸é¿¡ ¼öÀû(2~3§¡)À» ¿Ã¸° ¼ø°£À¸·ÎºÎÅÍÀÇ ¼öÀûÀÇ È»óÀ» CCS Ä«¸Þ¶ó·Î ÃÔ¿µÇÏ¿´´Ù. 1Ãʸ¶´Ù ¼öÀûÀÇ Á¢ÃË°¢À» ÄÄÇ»ÅÍ Ã³¸®·Î ±¸ÇÑ °á°ú 5~6ÃÊ ±îÁö´Â Á¢ÃË°¢Àº Á÷¼±ÀûÀ¸·Î °¨¼ÒÇÏ´Â °æÇâÀ» ³ªÅ¸³Â±â ¶§¹®¿¡ ½Ã°¢ 0¿¡¼ÀÇ extrapolation number¸¦ ÀüÁøÁ¢ÃË°¢À¸·Î ±¸ÇÏ¿´´Ù(36).
Wilhelmy¹ý(37,38)¿¡¼´Â PET ½Ã·áÀÇ Á¾»ç·ÎºÎÅÍ »ÌÀº ´Ü¼¶À¯¸¦ ±æÀÌ 10mm Á¤µµ·Î cut, glass hook¿¡ tapeÀ¸·Î °íÁ¤ÇÑ´Ù. ÀÌ°ÍÀ» ÀüÀÚÀú¿ï(Cahn»çÀÇ 2000, Á¤¹Ðµµ 1§¶)·Î ´Þ°í ±× ¹Ù·Î ¾Æ·¡ÀÇ ½Ã·á´ë À§¿¡ ¹°À» ³ÖÀº À¯¸®¿ë±â(Á÷¿µ 55mm, ±æÀÌ 30mm)¸¦ ³õ¾Ò´Ù. ½Ã·á´ë¿¡ Á¢ÃËÇÑ Á¤¹Ð¹Ìµ¿ÀåÄ¡(MICOS»çÀÇ MP-20L)¿¡ ÀÇÇØ ¼ö¸éÀ» 0.3mm/min(39,40)À¸·Î »ó½Â½ÃÄÑ, ¼¶À¯ÀÇ ÇÏ´ÜÀÌ ¼ö¸é¿¡ Á¢ÃËÇÑ ÈÄ 2mm »ó½Â½ÃŲ´Ù(ÀüÁø°úÁ¤). ÀÌ¾î ¼ö¸éÀÇ À̵¿¹æÇâÀ» º¯È½ÃÄÑ Ã³À½ÀÇ À§Ä¡±îÁö ÇÏ°½ÃÄ×´Ù(ÈÄÅð°úÁ¤). ÀÌ °úÁ¤À» 2ȸ ¹Ýº¹, ÀÌ »çÀÌ¿¡ Àú¿ï¿¡ ´Þ¾Æ ÇÏÁߺ¯È W¸¦ ÀÚ±â±â·ÏÇÏ°í ÀüÁø ½Ã ¹× ÈÄÅð ½ÃÀÇ wetting force F¸¦ WilhelmyÀÇ ´ÙÀ½ ½Ä(41)¿¡ ´ëÀÔÇÏ¿´´Ù.
F=P¥ãcos¥è (1)
ÀÌ¾î °¢°¢ÀÇ ÀüÁø ¹× ÈÄÅðÁ¢ÃË°¢À» ±¸ÇÏ¿´´Ù. ¿©±â¼ P´Â ¼¶À¯ÀÇ À¯È¿ ¿øÁÖ Å©±â, ¥è´Â Á¢ÃË°¢ÀÌ´Ù. P´Â Ç¥¸éÀÚÀ¯¿¡³ÊÁö°¡ ±ØÈ÷ ³·Àº n-ÆæźÀ» ÀÌ¿ëÇØ wetting force¸¦ ÃøÁ¤, Á¢ÃË°¢À» 0À¸·Î º¸°í »êÃâÇÏ¿´´Ù(39).
2.4 Èí¼ö¼º ÃøÁ¤
Á÷°æ 50mmÀÇ glass Á¢½Ã À§¿¡ PET ½Ã·á(60mm¡¿60mm)¸¦ ¼öÆòÀ¸·Î ³õ°í serious red·Î Âø»öÇÑ ¹°(34§¡)¸¦ ½Ã·á Áß¾Ó¿¡ ³õÀº ¼ø°£À¸·ÎºÎÅÍ 60ÃÊ ÈıîÁö È»óÀ» µðÁöÅÐ Ä«¸Þ¶ó·Î µ¿È»ó ÃÔ¿µÇÏ¿´´Ù. °¢ ½Ã°£¿¡¼ÀÇ Á¤Áö»óÀ» È»óó¸® ¼ÒÇÁÆ®¿þ¾î·Î ó¸®ÇÏ°í ½Ã·á »ó¿¡¼ÀÇ ¼öÀû Å©±â(¸éÀû)À» ±¸ÇÏ¿´´Ù.
2.5 Ç¥¸éºÐ¼®
PET ¼¶À¯Ç¥¸éÀÇ ÈÇб¸Á¶´Â X¼± ±¤ÀüÀںб¤¹ý(XPS)·Î Á¶»çÇÏ¿´´Ù. ÀÌ¿ëÇÑ ÀåÄ¡´Â Kratos Á¦ÀÇ AXIS-ULTRA DLD·Î, X ¼±¿øÀº 1486.7eV(120W)ÀÇ AlK⍺¼±À» ÀÌ¿ëÇÏ¿´´Ù. ½ÃÇèÆ÷(10mm¡¿10mm)¸¦ ½Ã·áȦ´õ¿¡ °íÁ¤ÇÏ°í pass energy 80eV ¹× 20eV·Î °¢±â surface factor ¹× Cls, Ols, Nls narrow spectrumÀ» ¾ò¾ú´Ù. ºÐ¼®¸éÀûÀº 0.3¡¿0.7§±, ÀüÀÚ ÁÖÀÔ °¢Àº 90¡Æ, ºÐ¼® è¹ö ³» ¾Ð·ÂÀº 10-8Pa¿´´Ù.
PET ¼¶À¯Ç¥¸éÀÇ ÇüÅ´ ¿øÀÚ°£·Â Çö¹Ì°æ(AFM)À¸·Î °üÂûÇÏ¿´´Ù. ÀÌ¿ëÇÑ ÀåÄ¡´Â Digital Instruments»çÀÇ Nanoscope ¥²aÀÌ´Ù. ½ÃÇèÆ÷(5mm¡¿5mm)¸¦ ½Ã·á°íÁ¤ÆÇ À§¿¡ ¾ç¸éÅ×ÀÌÇÁ·Î °íÁ¤ÇÏ°í tapping mode·Î ÃøÁ¤ÇÏ¿´´Ù. ºÐ¼®¸éÀûÀº 1§¡¿1§·Î, ´Ü¼¶À¯ Á÷°æÀÌ ¾à 18§À̱⠶§¹®¿¡ ¼¶À¯ Ç¥¸é ÀϺθ¦ °üÂûÇÏ°Ô µÈ´Ù.
3. °á°ú ¹× °íÂû
3.1 ¹°ÀÇ Á¢ÃË°¢¿¡ ¹ÌÄ¡´Â ÇöóÁ ó¸®Á¶°ÇÀÇ ¿µÇâ
¹°ÀÇ Á¢ÃË°¢¿¡ ¹ÌÄ¡´Â ÇöóÁ ó¸®Á¶°ÇÀÇ ¿µÇâ
PET Çʸ§À» ÀÌ¿ëÇØ ¹°ÀÇ Á¢ÃË°¢¿¡ ¹ÌÄ¡´Â ÇöóÁ ó¸®Á¶°ÇÀÇ ¿µÇâÀ» sessile drop¹ýÀ¸·Î Á¶»çÇÏ¿´´Ù. ÇöóÁ ó¸® ½Ã PET Çʸ§Àº Æø 15mm¡¿±æÀÌ 50mm·Î Àý´Ü, Àå ¹æÇâÀÌ ½Ã·á´ë À̵¿¹æÇâ¿¡ ´ëÇØ ¼öÁ÷À¸·Î µÇµµ·Ï ½Ã·á´ë¿¡ °íÁ¤ÇÏ¿´´Ù. PET Çʸ§ ±æÀ̹æÇâÀÇ Áß½ÉÀ§Ä¡¿Í ³ëÁñ Áß½ÉÀ» ¸ÂÃç ÇöóÁ¸¦ Á¶»çÇÏ°í, Á¶»ç ÈÄÀÇ Çʸ§ »óÀÇ Á¢ÃË°¢ ºÐÆ÷¸¦ ÃøÁ¤ÇØ Á¶»çÆíÂ÷¸¦ °ËÅäÇÏ¿´´Ù. Áï ³ëÁñÁ÷°æ 40mm¥õ¸¦ °í·ÁÇØ Çʸ§ Áß½ÉÀ§Ä¡, ¹× Áß½ÉÀ¸·ÎºÎÅÍ ¾ç ³¡À¸·Î 5mm, 10mm, 15mm ¹× 20mm ¶³¾îÁø À§Ä¡ÀÇ ÃÑ 9°³¼Ò¿¡ °¢±â 2°³¼Ò ¾¿, ÇÕ°è 18°³¼Ò¿¡ ¼öÀûÀ» ³õ¾Æ Á¢ÃË°¢À» ÃøÁ¤ÇÏ¿´´Ù.
ÇöóÁ ó¸® ÀüÀÇ PET Çʸ§ Á¢ÃË°¢Àº 82.7¡¾0.6¡Æ¾úÀ¸³ª, ÇöóÁ ó¸® ÈÄÀÇ Á¢ÃË°¢Àº °¨¼ÒÇÏ¿´´Ù. Nozzle Jet ÷´ÜÀ¸·ÎºÎÅÍ PET Çʸ§ Ç¥¸é±îÁöÀÇ °Å¸® D¸¦ º¯È½ÃÄÑ 1ȸ 󸮸¦ ÇàÇßÀ» ¶§ÀÇ Çʸ§ Ç¥¸é¿¡ ´ëÇÑ ¹°ÀÇ Á¢ÃË°¢ Æò±ÕÄ¡¿ÍÀÇ ÆíÂ÷´Â fig.1°ú °°´Ù. °Å¸®°¡ ª¾ÆÁö¸é Á¢ÃË°¢Àº ±Þ°ÝÈ÷ °¨¼ÒÇϳª, ÆíÂ÷ Á¤µµ´Â °ÅÀÇ ÀÏÁ¤ÇÏ¿´´Ù. Á¶»ç°Å¸®´Â 3mm°¡ ÇÑ°è¿´À¸³ª, ÀÌ °Å¸®¿¡¼µµ Á¢ÃË°¢ÀÌ °¨¼ÒÇÏ´Â °æÇâÀÌ È®ÀεǾî, ¡¾5¡ÆÁ¤µµÀÇ ÆíÂ÷°¡ ÀÖ¾ú´Ù.
¿©±â¼ °Å¸®¸¦ 3mm·Î Á¶ÀýÇØ Á¶»ç¸¦ ÇàÇÏ¿´´Ù(fig.1, B, ¡Ü). ó¸® ȸ¼ö°¡ Áõ°¡Çϸé Á¢ÃË°¢ÀÇ Æò±Õ°ª°ú ÆíÂ÷ ¸ðµÎ °¨¼ÒÇÏ´Â °æÇâÀÌ È®ÀεǾú´Ù. ó¸® ȸ¼ö 8ȸ ¿¡¼´Â Á¢ÃË°¢ Æò±Õ°ªÀº °ÅÀÇ ÀÏÁ¤ÇÏ°Ô µÇ³ª ÀÌ ¶§ Á¢ÃË°¢ÀÇ ÆíÂ÷´Â ¡¾1.5¡Æ¿´´Ù. ¿©±â¼ Á¶»çÆíÂ÷¸¦ °¡´ÉÇÑ ÁÙÀÏ ¸ñÀûÀ¸·Î PET Çʸ§À» ½Ã·á´ëÀÇ À̵¿¹æÇâ¿¡ ´ëÇØ ¼öÁ÷¹æÇâÀ¸·Î 20mm ¾¿ À̵¿½ÃÅ°¸é¼ ÇöóÁÁ¶»ç¸¦ 4ȸ¾¿(fig.1, B, ¡á), ¹× PET Çʸ§À» 10mm¾¿ À̵¿ÇÏ¸é¼ ÇöóÁÁ¶»ç¸¦ 2ȸ¾¿(fig.1, B, ¡ã)¸¦ ÇàÇÏ¿´´Ù(ÇöóÁ Jet °æÀÌ 40mmÀ̱⠶§¹®¿¡ ¸ðµÎ ÇÕ°èó¸®È¸¼ö´Â 8ȸ¿¡ »ó´çÇÑ´Ù). Á¢ÃË°¢ÀÇ Æò±Õ°ªÀº °ÅÀÇ º¯È°¡ ¾ø¾î ¸ðµç ÆíÂ÷´Â ¡¾1¡ÆÁ¤µµ µÇ¾ú´Ù.
ÀÌ»óÀÇ °á°ú·ÎºÎÅÍ PET Á÷¹°ÀÇ ÇöóÁ ó¸®Á¶°ÇÀº Á¶»ç°Å¸® 3mm·Î ½Ã·á¸¦ 20mm¾¿ À̵¿ÇÏ¸é¼ ÇöóÁÁ¶»ç¸¦ 4ȸ ÇàÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î ÇÏ¿´´Ù.
3.2 ÇÏÁß-½Ã°£°î¼±
Wilhelmy¹ý¿¡ ÀÇÇØ ¹Ìó¸® PET ¼¶À¯¿¡ ´ëÇØ ¹° ¹× n-ÆæźÀ» ÀÌ¿ëÇØ ¾ò¾îÁø ÇÏÁß-½Ã°£°î¼±ÀÇ ¿¹´Â fig.2¿Í °°´Ù. a, b ¹× c Á¡Àº °¢°¢ ¾×¸éÀÌ ¼¶À¯ÀÇ ¼±´Ü ¸é¿¡ Á¢ÃËÇÏ´Â ¼ø°£, ¾×¸éÀÌ »ó½Â¿¡¼ ÇÏ°À¸·Î ÀüȯµÇ´Â ¼ø°£ ¹× ¾×¸éÀÌ ¼¶À¯ÀÇ ¼±´ÜÀ¸·ÎºÎÅÍ ¶³¾îÁö´Â ¼ø°£ÀÌ´Ù. ¹°¿¡¼ ¾ò¾îÁø ÇÏÁß-½Ã°£°î¼±(fig.2, A)Àº ¹Ýº¹ÃøÁ¤Çصµ ÀçÇö¼ºÀÌ È®ÀεǾî, a ¹× c Á¡¿¡¼ÀÇ ÇÏÁߺ¯È¸¦ °¢±â ÀüÁø ¹× ÈÄÅð ½ÃÀÇ wetting force·Î ±¸ÇÏ¿´´Ù. n-ÆæźÀ¸·Î ¾ò¾îÁø ÇÏÁß-½Ã°£°î¼±(fig.2, B)¿¡¼µµ ÀçÇö¼ºÀÌ È®ÀεǾúÀ¸³ª(2ȸ ° ÀÌÈÄ´Â »ý·«ÇÏ¿´À½), b Á¡¿¡¼ÀÇ ÇÏÁߺ¯È°¡ ¾ø¾î ¿¹»ó´ë·Î ÀüÁøÁ¢ÃË°¢°ú ÈÄÅðÁ¢ÃË°¢ÀÌ ¸ðµÎ 0ÀÌ µÇ±â ¶§¹®À¸·Î »ý°¢µÈ´Ù.
±âü ¿øÀ» °ø±â·Î Çؼ ´ë±â¾Ð ÇöóÁ 󸮸¦ ÇàÇÑ Á÷ ÈÄÀÇ PET ¼¶À¯ÀÇ ÇÏÁß-½Ã°£°î¼±ÀÇ ¿¹´Â fig.3°ú °°´Ù. ¹°·Î ¾ò¾îÁø °î¼±(fig.3, A)Àº, ÀüÁø ½Ã ¹× ÈÄÅð ½Ã ¸ðµÎ wetting force°¡ ÁÖ±âÀûÀ¸·Î º¯ÈÇÏ´Â °æÇâÀÌ È®ÀεǾú´Ù. ÇÑÆí n-ÆæźÀ¸·Î ¾ò¾îÁø °î¼±(fig.3, B)¿¡ ÀÖ¾î¼, wetting forceÀÇ ÁÖ±âÀûÀÎ Èçµé¸²ÀÌ °üÂûµÇ¾úÀ¸³ª, PET ¼¶À¯ÀÇ ¿øÁÖ ±æÀÌÀÇ º¯È´Â °ÅÀÇ ¾ø´Ù°í ÆǴܵȴÙ. µû¶ó¼ ¹°¿¡¼ÀÇ ÇÏÁß-½Ã°£°î¼±ÀÇ ÁÖ±âÀû º¯È´Â PET ¼¶À¯¿¡ ´ëÇÑ ¹°ÀÇ Á¢ÃË°¢ÀÌ ¼¶À¯ Ãà ¹æÇâÀ¸·Î ÁÖ±âÀûÀ¸·Î º¯ÈÇÑ´Ù´Â °ÍÀ» ÀǹÌÇÑ´Ù. ÇÏÁߺ¯ÈÀÇ ÁÖ±â´Â PET ¼¶À¯ÀÇ ±¸Á¶¿¡ ÁØÇÑ ¼¶À¯ÀÇ crimpsÀÇ ÁÖ±â¿Í °è»ê»óÀ¸·Î ÀÏÄ¡ÇÑ´Ù´Â °ÍÀ» È®ÀÎÇÏ¿´´Ù. ¿ÀÈ÷·Á ¹°·Î ¾ò¾îÁø 1ȸ °¿Í 2ȸ °ÀÇ ÇÏÁß-½Ã°£°î¼±Àº ¹Ìó¸® ¼¶À¯(fig.2, A)¿Í °°ÀÌ ÀçÇö¼ºÀÌ ¾ø°í, 1ȸ °¿¡ ºñÇØ 2ȸ °¿¡ ÀüÁø ½ÃÀÇ wetting force°¡ °¨¼ÒÇÏ°í ÀÖÀ½À» ¾Ë ¼ö ÀÖ¾ú´Ù.
Àڿܼ±Ã³¸®¸¦ ÇàÇÑ Á÷ÈÄÀÇ PET ¼¶À¯ÀÇ ÇÏÁß-½Ã°£ °î¼±ÀÇ ¿¡´Â fig.4¿Í °°´Ù. ÇöóÁ ó¸® PET ¼¶À¯)fig.3)°ú ¶È°°Àº °æÇâÀÌ È®ÀεǾú´Ù. 3.1¿¡¼ ±â¼úÇÑ ¹Ù¿Í °°ÀÌ PET ¼¶À¯ÀÇ ÇöóÁó¸® Á¶°Ç°ú µ¿ÀÏÇÑ Á¶°ÇÀ¸·Î, ÆíÆòÇÑ PET Çʸ§Ç¥¸éÀ» ó¸®ÇÑ °æ¿ì´Â ó¸® ÆíÂ÷°¡ °ÅÀÇ ¾ø¾ú±â ¶§¹®¿¡, fig.3 ¹× fig.4ÀÇ °á°ú´Â ¼¶À¯ÁýÇÕüÀÇ °Ç½Ä󸮿¡¼´Â ´Ü¼¶À¯ ¼öÁØ¿¡¼ÀÇ ±ÕÀÏÇÑ Ã³¸®¸¦ ÇÒ ¼ö ¾øÀ½À» ÀǹÌÇÏ´Â °ÍÀÌ´Ù. Wetting forceÀÇ ÃÖ´ëÄ¡¿Í ÃÖ¼ÒÄ¡·ÎºÎÅÍ Á¢ÃË°¢ ÆíÂ÷ ¥Ä¥è¸¦ °è»êÇØ fig.3 ¹× fig.4¿¡ Ç¥±âÇÏ¿´´Ù. µ¿ÀÏ ´Ü¼¶À¯ Ç¥¸é»ó¿¡¼ÀÇ ÀüÁø ¹× ÈÄÅð Á¢ÃË°¢ÀÇ ÆíÂ÷´Â °¢±â 5~10¡Æ ¹× 10~15¡Æ ¹üÀ§°¡ µÇ¾ú´Ù.
ÀÌÈÄ Ã³¸® ÈÄÀÇ PET ¼¶À¯ÀÇ Á¢ÃË°¢¿¡´Â ÃÖ¼ÒÄ¡, Áï º¸´Ù Ä£¼öÈ µÈ ºÎºÐÀÇ °ªÀ» ÀÌ¿ëÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î ÇÏ¿´´Ù.
3.3 °Ç½Ä󸮿¡ ÀÇÇÑ PET ¼¶À¯ÀÇ Á¥À½ ¼º º¯È
±âü ¿øÀ¸·Î °ø±â, Áú¼Ò ¹× ¾Æ¸£°ïÀ» ÀÌ¿ëÇÑ ´ë±â¾Ð ÇöóÁ ó¸® ¹× Àڿܼ± 󸮸¦ ÇàÇÑ Á÷ ÈÄÀÇ PET ¼¶À¯¿¡ ´ëÇÑ ¹°ÀÇ ÀüÁø ¹× ÈÄÅð Á¢ÃË°¢Àº fig.5¿Í °°´Ù. ¸ðµÎ µ¿ÀÏ Á¶°ÇÀÇ ½Ã·á·Î ÃøÁ¤À» 4~6ȸ ¹Ýº¹ÇßÀ» ¶§ÀÇ Æò±ÕÄ¡ÀÌ´Ù. ¹Ìó¸® ¼¶À¯¿¡¼´Â ÀüÁø Á¢ÃË°¢ÀÌ 81.6¡¾2¡Æ, ÈÄÅð Á¢ÃË°¢Àº 51.5¡¾3.4¡Æ ¹üÀ§¿´À¸³ª, ó¸® ÈÄ´Â »ó´çÈ÷ °¨¼Ò, Á¥À½ ¼ºÀÌ Çâ»óÀÌ È®¿¬ÇØÁ³´Ù. Àڿܼ± Á¶»çº¸´Ù ´ë±â¾Ð ÇöóÁ ó¸® ÂÊÀÇ Á¥À½ ¼º Çâ»óÈ¿°ú´Â Ä¿¼ Áú¼Ò°¡½º¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ Ã³¸®¿¡¼ °¡Àå ÇöÀúÇÏ¿´´Ù.
ÇÏÁß-½Ã°£°î¼±ÀÇ 1ȸ °¿Í 2ȸ °·ÎºÎÅÍ ¾òÀº Á¢ÃË°¢À» ºñ±³Çϸé, ´ë±â¾Ð ÇöóÁ, Àڿܼ± ¸ðµç 󸮿¡¼ ÈÄÅð Á¢ÃË°¢Àº µ¿ÀÏÇÏ¿´À¸³ª ÀüÁø Á¢ÃË°¢Àº 2ȸ °°¡ Å« °ªÀ» ³ªÅ¸³»¾ú´Ù. ÀϹÝÀûÀ¸·Î °Ç½Äó¸® ÈÄÀÇ °íºÐÀÚ Ç¥¸é¿¡´Â ÀúºÐÀÚ·®ÀÇ »êȸ·ÀÌ Á¸ÀçÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ¾î(7, 9, 10, 42), 1ȸ °ÀÇ ÇÏÁß-½Ã°£°î¼± ÃøÁ¤ ½Ã¿¡ »êȸ·ÀÌ ¹°¿¡ ¿ëÃâÇØ PET ¼¶À¯ Ç¥¸éÀÇ ¼Ò¼ö¼º ȸº¹ÀÌ ÀϾ±â ¶§¹®À¸·Î »ý°¢µÈ´Ù. Áï 1ȸ °¿Í 2ȸ ¶§ÀÇ ÇÏÁß-½Ã°£ °î¼±À¸·ÎºÎÅÍ ¾ò¾îÁø Á¢ÃË°¢Àº °¢±â ó¸® ÈÄÀÇ Ç¥¸éÀ» ¼ö¼¼ÇÏÁö ¾ÊÀº °æ¿ì¿Í ¼ö¼¼ÇÑ °æ¿ìÀÇ °ª¿¡ »ó´çÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î ÃßÃøµÈ´Ù.
3.4 ´ë±â¾Ð ÇöóÁ ó¸® ÈÄÀÇ PET ¼¶À¯¿¡ ´ëÇÑ ¹°ÀÇ Á¢ÃË°¢ÀÇ ¾ÈÁ¤¼º
´ë±â¾Ð ÇöóÁ 󸮸¦ ÇàÇÑ ÈÄ °ø±â Áß¿¡¼ ¹æÄ¡ÇßÀ» ¶§ÀÇ ½Ã°£º¯È´Â fig.6°ú °°´Ù. ¹«µµ °ø±â ¿øÀ» ÀÌ¿ëÇÑ °æ¿ì¿¡¼µµ ÀüÁø Á¢ÃË°¢Àº, 1ȸ °ÀÇ ÇÏÁß-½Ã°£°î¼±À¸·ÎºÎÅÍ ±¸ÇÑ °ª¿¡ ºñÇØ 2ȸ °ÀÇ °î¼±À¸·ÎºÎÅÍ ¾ò¾îÁø °ªÀÌ 5~10¡Æ Å©°Ô µÇ¾î, À§¿¡ ¾ð±ÞÇÑ Ã³¸®Ç¥¸éÀÇ ¼ö¼¼¿¡ ÀÇÇÑ »êÈ ¸· ¿ëÃâ¿¡ ±âÀÎÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î »ý°¢µÈ´Ù. ÇÑÆí ÈÄÅð Á¢ÃË°¢¿¡¼´Â ¼ö¼¼ÀÇ À¯¹«¿¡ ÀÇÇÑ Á¢ÃË°¢ Â÷ÀÌ´Â È®ÀεÇÁö ¾Ê¾Ò´Ù.
¼ö¼¼ÀÇ À¯¹«, Áï »êÈ ¸·ÀÇ À¯¹«¿¡ °ü°è¾øÀÌ ÀüÁøÁ¢ÃË°¢Àº ½Ã°£ °æ°ú¿Í ÇÔ²² ¼¼È÷ Áõ´ëÇÏ´Â °æÇâÀÌ È®ÀεǾú´Ù. ÇÑÆí ÈÄÅð Á¢ÃË°¢Àº ½Ã°£ÀÌ °æ°úÇصµ °ÅÀÇ ÀÏÁ¤ÇÑ °ªÀ» ³ªÅ¸³»¾ú´Ù. °Ç½Äó¸® ÈÄÀÇ °íºÐÀÚ Ç¥¸éÀ» °ø±â Áß¿¡ ¼÷¼ºÇϸé Ç¥¸éÃþ ³»ÀÇ ºÐÀÚÀÇ Àç ¹èÇâ°ú migration ¶§¹®¿¡ ¼Ò¼ö¼º ȸº¹ÀÌ ÀϾٴ °ÍÀº ¸¹Àº ¿¬±¸ÀÚ¿¡ ÀÇÇØ ÁöÀûµÇ¾î ¿Â ¹Ù´Ù(42~45). º» ¿¬±¸ÀÇ ÇöóÁ ó¸® PET ¼¶À¯ Ç¥¸é¿¡¼µµ µ¿ÀÏÇÑ Çö»óÀÌ ÀϾ´Â °ÍÀ¸·Î °üÂûµÇ¾ú´Ù.
¿ª½Ã ÇöóÁó¸® ÈÄÀÇ PET ¼¶À¯ Ç¥¸éÀÇ ¼Ò¼ö¼º ȸº¹ÀÌ ÀüÁø Á¢ÃË°¢ ¸¸ °üÂûµÇ´Â Çö»óÀº ¸ðµ¨ ºÒ±ÕÀÏ Ç¥¸éÀÇ Á¢ÃË°¢ hysteresis¿¡ °üÇÑ Johnson°ú DettreÀÇ °è»ê°á°ú(46, 47)¿¡ ÁØÇØ ¼³¸íÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â °ÍÀ» ¸ðµç ¿¬±¸ÀÚµéÀº º¸°íÇÏ°í ÀÖ´Ù(34).
ÀÌÈÄÀÇ ½ÇÇèÀº ¼Ò¼ö¼º ȸº¹ÀÌ ¼Ò½ÇµÇ¾î ÀüÁø ¹× ÈÄÅð Á¢ÃË°¢ÀÌ ¾ÈÁ¤ÇÑ °ªÀÌ µÇ´Â ó¸® ÈÄÀÇ 1ÁÖ°£ PET ½Ã·á¸¦ ÀÌ¿ëÇØ ÇàÇÏ¿´´Ù.
3.5 ´ë±â¾Ð ÇöóÁ 󸮿¡ ÀÇÇÑ PET Á÷¹°ÀÇ Èí¼ö¼º º¯È
PET ½Ã·á¿¡ ¼öÀûÀ» ¶³¾î¶ß¸° ÈÄÀÇ ¼öÀûÀÇ È®´ë¸éÀû°ú ½Ã°£ÀÇ °ü°è´Â fig.7°ú °°´Ù. ¹Ìó¸®ÀÇ °æ¿ì´Â ¼öÀüÀÇ È®ÀåÀº°ÅÀÇ È®ÀεÇÁö ¾Ê¾ÒÀ¸³ª, ÇöóÁ 󸮸¦ ÇàÇÏ¸é ½Ã°£°ú ÇÔ²² ³Ð¾îÁ® ¸éÀûÀÌ Áõ´ëÇÏ´Â °æÇâÀÌ È®ÀεǾú´Ù. ÀÌ¿ëÇÑ ±âü ¿ø¿¡ µû¶ó È®´ë ¸éÀû¿¡ Â÷À̸¦ º¸¿©, Áú¼Ò¸¦ ÀÌ¿ëÇßÀ» ¶§ÀÇ È®´ë°¡ °¡Àå Å©°í, ÀÌ¾î ¾Æ¸£°ï, °ø±âÀÇ ¼øÀÌ µÇ¾ú´Ù. ¶Ç ¸ðµç ±âü ¿øÀ» ÀÌ¿ëÇßÀ» ¶§¿¡µµ ó¸® ÈÄ ¼ö¼¼¸¦ ÇàÇÑ PET Æ÷´Â Á¥À½ ¸éÀûÀÌ »ó´çÈ÷ ÀÛ¾ÆÁ³´Ù.
ÇöóÁ ó¸® ½ÃÀÇ ±âü ¿ø°ú ó¸® ÈÄÀÇ ¼ö¼¼ÀÇ À¯¹«¿¡ µû¶ó PET ½Ã·á »ó¿¡¼ ¼öÀûÀÇ È®´ë ¸éÀûÀÇ ¼ø¼´Â, ÀüÁøÁ¢ÃË°¢ÀÇ Å©±â(fig.6)¿¡ ´ëÀÀÇÏ°í, ´Ü¼¶À¯¿¡ ´ëÇÑ ¹°ÀÇ Á¢ÃË°¢ÀÌ ÀÛÀ»¼ö·Ï Á÷¹° ³»¿¡¼ÀÇ ¸ð¼¼°ü Á¥À½ ¼Óµµ°¡ Ä¿Áö°Ô µÇ´Â °æÇâÀÌ ÀÖ´Â °ÍÀ¸·Î ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Ù(48~50). ƯÈ÷ Áú¼Ò¸¦ ÀÌ¿ëÇØ Ã³¸®ÇÑ PET ¼¶À¯¿¡¼´Â ¹Ìó¸® ½Ã·á¿¡ ºñÇØ Á¥À½ È®»êÀÌ ÇöÀúÈ÷ Ä¿¼ Èí¼ö¼ºÀÌ ´ëÆø °³¼±µÉ °ÍÀ¸·Î ±â´ëÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
3.6 ´ë±â¾Ð ÇöóÁ 󸮿¡ ÀÇÇÑ PET ¼¶À¯Ç¥¸éÀÇ ÈÇб¸Á¶º¯È
¹Ìó¸®¿Í ¸¶Âù°¡Áö·Î ±âü ¿øÀ¸·Î¼ °ø±â, Áú¼Ò ¹× ¾Æ¸£°ïÀ» ÀÌ¿ëÇØ ´ë±â¾Ð ÇöóÁ 󸮸¦ ÇàÇÑ PET ¼¶À¯¿¡¼ ¾ò¾îÁø XPS surface spectrumÀº fig.8(A, B, C, D)°ú °°´Ù. ÇöóÁó¸® ÈÄ´Â Cls peak ¸éÀû¿¡ ´ëÇÑ Ols peak ¸éÀû ºñÀ²ÀÌ Áõ´ëÇÏ´Â °æÇâÀÌ È®ÀεǾú´Ù. Peak ¸éÀûÀ¸·ÎºÎÅÍ PET ¼¶À¯ Ç¥¸éÀÇ ¿øÀڳ󵵸¦ ±¸ÇÑ °ÍÀÌ fig.8(E)ÀÌ´Ù. ¹Ì󸮿¡¼´Â »ê¼Ò³óµµ´Â ¾à 25%¿´À¸³ª, ÇöóÁó¸® ÈÄ¿¡´Â ¼ö½Ê % ÀÌ»ó Áõ°¡ÇØ, ƯÈ÷ ±âü ¿øÀ¸·Î Áú¼Ò¸¦ ÀÌ¿ëÇßÀ» ¶§¿¡´Â »ê¼Ò³óµµ°¡ 32%°¡ µÇ¾ú´Ù.
Fig.8ÀÇ °á°ú´Â ÇöóÁ ó¸® ÈÄ ¼ö¼¼ÇÏÁö ¾ÊÀº ¼¶À¯¸¦ ÀÌ¿ëÇØ ¾ò¾îÁø °ÍÀÌ´Ù. ¾Õ¼ ¾ð±ÞÇßµíÀÌ, ¼¶À¯¿¡´Â ó¸® ºÒ±ÕÀÏÀÌ Á¸ÀçÇϳª. XPS ºÐ¼®Àº Á÷Æ÷¸¦ ÀÌ¿ëÇØ ÇàÇÏ°í ÀÖ¾î, ºÐ¼® ±íÀÌ´Â Å©°Ô ¾î¸²Àâ¾Æµµ 5nm Á¤µµÀ̱⠶§¹®¿¡, ºÐ¼®°á°ú¿¡´Â Ä£¼öÈµÈ ¼¶À¯ºÎºÐÀÌ ¹Ý¿µµÇ¾î ÀÖÀ» °ÍÀ¸·Î º¸°í ÀÖ´Ù. ¶Ç ´ë±â¾Ð ÇöóÁ ó¸®ÇÑ PET ¼¶À¯ Ç¥¸é¿¡´Â ÀúºÐÀÚ·®ÀÇ »êȸ·ÀÌ Á¸Àç, ÀÌ ¸·ÀÌ ¹°¿¡ ¿ëÃâÇÏ¸é ¼Ò¼ö¼º ȸº¹ÀÌ ÀϾ´Â(fig.5) °ÍÀ¸·Î ÃßÁ¤µÈ´Ù. ÀÌ Á¡¿¡ °üÇØ ÇÊÀÚµé(51)Àº, PET Çʸ§À» ÀÌ¿ëÇØ Áú¼Ò°¡½º ¿ø¿¡ ÀÇÇÑ ´ë±â¾Ð ÇöóÁ 󸮸¦ ÇàÇØ Ã³¸® ÈÄÀÇ ¼ö¼¼¿¡ ÀÇÇÑ Ç¥¸é »ê¼Ò³óµµÀÇ º¯È¸¦ XPS·Î ºÐ¼®ÇØ Á¶»çÇÏ¿´´Ù. ±× °á°ú 34%¿¡¼ 30%·Î °¨¼ÒÇÔÀ¸·Î½á »êÈ ¸·ÀÇ Á¦°Å°¡ ÀϾ´Â °ÍÀ» ÀǹÌÇÏ´Â °á°ú°¡ ³ªÅ¸³µ´Ù. µû¶ó¼ º» ¿¬±¸ÀÇ ÇöóÁ ó¸® PET ¼¶À¯¿¡¼µµ Ç¥¸é»êȸ·ÀÌ Á¸Àç, ±× °Åµ¿Àº Á¥À½ ¼ºÀ» Áö¹èÇÏ´Â Áß¿äÇÑ ¿äÀÎÀÌ µÇ´Â °ÍÀ¸·Î »ý°¢µÈ´Ù.
Fig.8¿¡¼ Áú¼Ò°¡½º¸¦ ÀÌ¿ëÇØ ´ë±â¾Ð ÇöóÁ 󸮸¦ ÇàÇصµ PET ¼¶À¯ Ç¥¸éÀÇ Áú¼Ò³óµµ°¡ °Ü¿ì 1% Á¤µµ¿¡ Áö³ªÁö ¾Ê´Â´Ù´Â °ÍÀº ÁÖ¸ñÇÒ ¸¸ ÇÑ °ªÀÌ´Ù. Lommatzsch(52)´Â ´ë±â¾÷ ÇöóÁÀÇ ¹ÝÀÀ ¸ÞÄ¿´ÏÁòÀ¸·Î »ê¼Ò¿Í ¼öÁõ±â°¡ ÇöóÁ Jet Áß¿¡ È®»ê, °íºÐÀÚ Ç¥¸é¿¡ °áÇÕÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î ÁöÀûÇÏ°í ÀÖ´Ù. Áï ÇöóÁ JetÀÇ È°¼ºÈ ¸ÞÄ¿´ÏÁòÀº ÇöóÁ-°íºÐÀÚ Ç¥¸é ¹ÝÀÀ »Ó ¾Æ´Ï¶ó ±× ÈÄ¿¡ ÀϾ´Â ´ë±â¿Í post plasma process¸¦ °í·ÁÇÒ ÇÊ¿ä°¡ ÀÖ´Ù°í ±â¼úÇÏ°í ÀÖ´Ù. Áú¼Ò°¡½º¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ÇöóÁ 󸮸¦ ÇàÇصµ PET Ç¥¸éÀÇ Áú¼Ò³óµµ°¡ ±×´ÙÁö Áõ°¡ÇÏÁö ¾Ê´Â ´Ù´Â °ÍÀº ÀÌ ¶§¹®À¸·Î »ý°¢µÈ´Ù.
¶ÇÇÑ Áú¼ÒÀÇ °áÇÕ»óÅ¿¡ °üÇÑ Á¤º¸¸¦ ¾ò±â À§ÇØ Cls peak ¹× Ols peakÀÇ ºÐ¸®¸¦ ÇàÇÏ¿´´Ù. °á°ú¸¦ °¢±â fig.9¿Í fig.10(¸ðµÎ A, B, S, D)¿¡ ³ªÅ¸³»¾ú´Ù. Cls peak ºÐ¼®°á°ú·ÎºÎÅÍ, ÇöóÁ 󸮿¡ ÀÇÇØ PET ¼¶À¯ Ç¥¸éÀÇ C-C°¡ °¨¼ÒÇÏ°í C-O ¹× O-C=O°¡ Áõ°¡ÇÏ°í ÀÖ´Ù´Â °ÍÀ» ¾Ë ¼ö ÀÖ¾ú´Ù(fig.9). ¶Ç Ols peak ºÐ¼®°á°ú·ÎºÎÅÍ C=O°¡ °¨¼ÒÇÏ°í C-O°¡ Áõ°¡Çß´Ù´Â °ÍÀ» ¾Ë ¼ö ÀÖ¾ú´Ù(fig.10, E). ÀÌ °á°ú·ÎºÎÅÍ ´ë±â¾Ð ÇöóÁ 󸮿¡ ÀÇÇØ PET ¼¶À¯ Ç¥¸é¿¡ »ê¼Ò°¡ °áÇյǾî Ç¥¸é»êÈ°¡ ÀϾ´Ù´Â °ÍÀº ºÐ¸íÇØ Á³´Ù.
3.7 ´ë±â¾Ð ÇöóÁ 󸮿¡ ÀÇÇÑ PET ¼¶À¯Ç¥¸éÀÇ Çüź¯È
¹Ìó¸® ¿Ü¿¡ °ø±â, Áú¼Ò ¹× ¾Æ¸£°ïÀ» ÀÌ¿ëÇØ ´ë±â¾Ð ÇöóÁ 󸮸¦ ÇàÇÑ PET ¼¶À¯¿¡¼ °üÂûµÈ AFM »óÀº fig.11(A, B, C, D)°ú °°´Ù. µ¿ÀϽ÷á Ç¥¸é¿¡¼ 3~6°³¼ÒÀÇ °üÂûÀ» ÇàÇÏ¿´À¸³ª, ÇüÅ ¿ÀÂ÷´Â ±×´ÙÁö ³ªÅ¸³ªÁö ¾Ê¾Ò°í, ó¸® ÈÄ¿¡´Â Ç¥¸é ¿äöÀÌ Áõ°¡ÇÏ´Â °æÇâÀÌ È®ÀεǾú´Ù. AFM »óÀ¸·ÎºÎÅÍ 2½Â Æò±Õ °ÅÄ¥±â Rms, Æò±Õ °ÅÄ¥±â Ra ¹× ÃÖ´ë °íÀúÂ÷ Rmax¸¦ ±¸ÇÏ¿´´Ù(fig.11(E). ÇöóÁ󸮿¡ ÀÇÇØ ¼¶À¯ Ç¥¸éÀÇ ¿äöÀº Áõ°¡ÇÏ°í, ƯÈ÷ °ø±â ¿ø¿¡ Áú¼Ò¸¦ ÀÌ¿ëÇßÀ» ¶§ ÇöÀúÇÏ´Ù´Â °ÍÀ» ¾Ë ¼ö ÀÖ¾ú´Ù. ÀÌ¿Í °°Àº ¿äöÀÇ ÇöÀúÇÑ Áõ´ë´Â 3.5¿¡¼ ±â¼úÇÑ ¹Ù¿Í °°ÀÌ Áú¼Ò¸¦ ÀÌ¿ëÇØ Ã³¸®ÇÑ Æú¸®¿¡½ºÅÍ ¼¶À¯ÀÇ Èí¼ö¼ÓµµÀÇ ÇöÀúÇÑ Áõ´ë(fig.7)¿¡ ±âÀÎÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î »ý°¢µÈ´Ù.
4. °á·Ð
±âü ¿øÀ¸·Î Áú¼Ò, »ê¼Ò ¹× ¾Æ¸£°ïÀ» ÀÌ¿ëÇØ PET ¼¶À¯ÀÇ ´ë±â¾Ð ÇöóÁ Jet 󸮸¦ ÇàÇØ, ´Ü¼¶À¯ Ç¥¸éÀÇ º¯È¸¦ ÃßÀûÇÏ¿´´Ù. ¸ðµç ±âü¸¦ ÀÌ¿ëÇßÀ» ¶§ ó¸® ÈÄ¿¡´Â ¹°ÀÇ ÀüÁø ¹× ÈÄÅð Á¢ÃË°¢ÀÌ ÇöÀúÈ÷ °¨¼ÒÇÏ¿´À¸³ª, ¼¶À¯ ÁýÇÕü ±¸Á¶¿¡ ±âÀÎÇϴ ó¸® ºÒ±ÕÀÏÀÌ Á¸ÀçÇÏ¿´´Ù. ¶Ç ó¸® ÈÄ ¼ö¼¼¿Í °ø±â Áß¿¡¼ÀÇ ¼÷¼º¿¡ µû¶ó ÀüÁø Á¢ÃË°¢ÀÇ Áõ´ë, Áï ¼Ò¼ö¼º ȸº¹ÀÌ °üÂûµÇ¾ú´Ù. ±×·¯³ª 1ÁÖ°£ ÈÄ¿¡´Â ¼Ò¼ö¼º ȸº¹Àº ¼Ò½ÇµÇ¾î Á¢ÃË°¢Àº ¾ÈÁ¤ÇÑ °ªÀ» ³ªÅ¸³», À̶§ÀÇ Á¢ÃË°¢Àº ¹Ìó¸® Á¢ÃË°¢¿¡ ºñÇØ ½Ê¼ö¡Æ ÀÛ¾Ò´Ù. ¶Ç Ç¥¸éºÐ¼® °á°ú·ÎºÎÅÍ ÇöóÁ 󸮿¡ ÀÇÇØ ´Ü¼¶À¯Ç¥¸éÀÇ »êÈ¿Í °ÅÄ¥±â°¡ ÀϾٴ °ÍÀÌ ¹àÇôÁ³´Ù.
ÀÌ»óÀÇ º¯È´Â Áú¼Ò°¡½º¸¦ ÀÌ¿ëÇßÀ» ´ë °¡Àå ÇöÀúÇÏ¿´°í, ÇâÈÄ¿¡´Â Áú¼Ò°¡½º¸¦ ÀÌ¿ëÇØ PET ¼¶À¯ÀÇ ½Ç¿ë¼ºÇâ»óÀ» ½ÃµµÇÒ ¿¹Á¤ÀÌ´Ù.
º» ¿¬±¸ÀÇ ÀϺδ øÁà÷23³âµµ °úÇבּ¸ºñ º¸Á¶±Ý(±â¹Ý¿¬±¸ A, °úÁ¦¹øÈ£ 23240101)¿¡ ÀÇÇØ ÇàÇÏ¿´´Ù.
Âü°í¹®Çå
Ãâó : Ò¯ÕÞ¿©ÀÚ´ëÇÐ »ýȰȯ°æÇкΠýÔöÌØí ¿Ü 3ÀÎ
SEN'I GAKKAISHI(ÜÃÙþ) Vol.68, No.2(2012)
|