2006년 6월 미국 PSPC(미국화학위원회 폴리스티렌 포장분과위원회)는 스티로폴, 판지, 골판지 재질의 식품포장재에 대한 LCI(Life Cycle Inventory)를 연구한 결과, 식음료 스티로폴 또는 폴리스티렌 재질의 포장재가 미치는 환경부하량이 같은 용도의 판지나 골판지 포장재에 비하여 낮거나 비슷한 것으로 나타났다고 발표하였다.
폐 폴리스티렌과 모터 오일의 혼합물로부터 마이크로웨이브 열분해를 이용하여 유용한 고분자 원료물질의 회수를 위한 연구를 수행하였다. 마이크로웨이브 반응기로 quartz tube를 사용하였으며 마이크로웨이브 흡수체로 실리콘 카바이드를 사용하였다. 공정 변수로 마이크로웨이브 입력 파워를 180에서 250 W까지 변화시켰으며, 마이크로웨이브 조사시간을 30분에서 1시간까지 변화시키며 실험하였다. 열분해를 통하여 얻어진 생성물을 GC/MS를 사용하여 분석한 결과 스티렌, 메틸 스티렌, 톨루엔, 그리고 에틸벤젠이 4개의 주요 회수 성분이었으며, 이 중 폴리스티렌으로부터 스티렌의 회수율은 약 50% 이었다. 열분해에 마이크로웨이브를 사용함으로써 일반 열분해 보다 훨씬 낮은 온도에서 열분해가 이루어졌다.
폐 폴리스티렌 수지의 재활용에 대한 관련 기술의 추이 및 동향을 조사하기 위하여 특허 출원 검색을 시행하였다. 검색 범위는 공개 특허를 대상으로 하였으며 특허 검색 데이터베이스는 미국의 USPTO 및 DELPHION, 일본의 PAJ, 유럽의 EPO, 그리고 한국의 KIPPIS를 선정 조사하였다. 폴리스티렌 수지의 재활용 관련 키워드는 PS, polystyrene, 폴리스티렌, 스티로폼, 그리고 IPC 분류 중 B29B-017, C08J-011를 대상으로 하여 검색하여 총 534건을 선정하였으며 이를 1974년부터 2002년까지 년도 별, 미국, 일본등 주요 국가별, 주요 회사별, 그리고 관련 기술별로 분류하여 분석하였다.
친환경 소재인 황토는 화장품, 건축물, 식 음료 저장용기 등의 제조에 이용된다. Polyethylene terephthalate(PET, 페트) 는 식 음료 저장용기로 널리 사용되고 있으나, 미세기공(~nm)이 존재하여 페트 내 외부 사이에 공기의 유동으로 음료수에 유통기한이 단축되는 문제점이 대두되고 있다. 본 연구의 목적은 황토-폴리스티렌 하이브리드 구조체를 제작하여 이를 페트에 적용시켜 유통기한의 연장을 꾀하고자 한다. 친수성 소재인 황토의 소수성 페트에 직접적용을 위해 매개체로 소수성 폴리스티렌을 이용하였다. 나노크기의 황토입자가 분산된 현탁액을 에멀젼 중합으로 나노크기의 폴리스티렌 입자 내부에 캡슐화 시켰다. 원활한 캡슐화 과정을 위해 에멀젼 중합 조건을 확립하였으며, 제작된 하이브리드 구조체의 형태 및 캡슐화 정도를 주사전자현미경, X-선 분광기, X-선 회절 분석기로 분석하였다.
100 nm 이하의 입자의 크기와 모양을 정확하게 측정할 수 있는 기술개발을 위하여 투과형 전자현미경(TEM)으로 100 nm 지름의 폴리스티렌구의 평균지름을 측정하였다. 기기 표시 배율과 엣지결정불확도에 의한 크기측정오차를 최소화하기 위하여, 지름이 정확히 알려진 300 nm 입자를 내부 기준자로 쓰기 위하여 100 nm 입자와 섞었다. 100 nm 입자들의 지름은 동일한 TEM 필름상의 300 nm 입자와의 비교를 통하여 얻어졌다. 전자빔에 의한 입자축소효과의 보정을 위하여, 가속전압, 빔세기, 그리고 노출시간이 축소량에 미치는 정량적 관계를 조사하고 분석하였다. 그러한 분석과 몇가지 데이터 처리과정에 기초하여, 100 nm 폴리스티렌구의 평균지름을 95 % 신뢰수준에서 확장불확도 2 %로 결정하였다. 측정값은 동일한 쌤플에 대하여, 다른 방법을 사용하는 다른 실험실들과의 결과와도 일치하고 있다.
무전해 니켈 도금법을 사용하여 단분산 폴리스티렌 입자 표면에 니켈이 도금된 고분자 코어/금속 쉘의 복합 입자를 제조하였다. 단분산 입자는 분산중합으로 제조하였는데 사용한 분산매질의 종류에 따라 다양한 크기의 단분산 폴리스티렌 입자를 제조할 수 있었다. 그 중 직경 $3.4\;{\mu}m$ 크기의 단분산 폴리스티렌 입자를 선택하여 무전해 니켈 도금을 시도하였다. 니켈 도금에 영향을 미치는 도금 조건을 파악하기 위하여 활성화제인 $PdCl_2$의 농도, 착화제인 glycine의 농도와 니켈 도금액의 투여 시간에 따른 니켈 도금된 폴리스티렌 복합 입자의 모폴로지를 관찰하였다. 본 연구조건하에서는 $PdCl_2$의 농도 0.4 g/L, glycine 농도 1 M 이상인 경우 폴리스티렌 입자 위에 균일한 두께의 니켈층을 형성하였고 석출되는 니켈도 적었다. 도금 시간 2 시간 중에서 동일양의 도금액을 투여 속도를 달리하며 도금한 경우 모폴로지 상의 뚜렷한 차이는 없었으나 0.15 mL/min 속도로 1시간 동안 투여한 경우가 상대적으로 균일한 도금 특성을 보여 주었다.
천연고무/폴리스티렌계 semi- 및 full-IPN의 동적성질을 IPN 조성과 가교도의 함수로 조사하였고, 23$^{\circ}C$에서의 탄성율을 선택하여 복합모델과 비교하였다. Full-IPN이 semi-IPN에 비해 상분리를 억제시키는 효과가 컸으며, 23$^{\circ}C$에서의 탄성율에서도 Davies 모델에 더 근접하였다. Coran-Patel 모델해석에서, 상전이의 중심이 되는 조성은 full-IPN의 경우 $\Phi$2=0.75-0.8이었다.
In study, the lightweight insulation mortar is produced with more than 50,000tons of waste each year, but it is difficult to treat with the degradable composite material and the recycling ratio is still 50%. the lightweight insulation mortar is manufactured by using the ratio of expanded polystyrene and pulverized expanded polystyrene.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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