• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.17 no.6
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• pp.83-88
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• 2000

In machining large screws such as those of extruders, it takes long time to machine them on conventional machines which usually use single-tipped fixed tools. And it is also difficult to use an existing CAD/CAM coftware when trying to get over the problems of conventional machines and making use of CNC machines. In this paper, generation of machining program using rotational tools for large screws defined by longitudinal-section profile is descrebed. Use of rotational tools in machining plays an important role in saving machining time. In the sort of extruder screws, it is easy to define a screw shape by longitudinal-section profile, and by which improvement of dimensional accuracy can be expected. The CAM software developed in this paper is based on user's and designer's friendliness.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.3_4
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• pp.187-198
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• 1996

최근에 본 연구자에 의해서 단축 스크류 공정에서 카오스 스크류라고 명명되어진 카오스 혼합장치가 성공적으로 개발되었다. 기하학적 조건이나 공정조건에 대한 설계변수로 카오스 스크류를 설계하기 위하여 체류시간, 포인카레 단면 그리고 혼합패턴등에 대한 계산 과 해석이 이루어져야 하는데 이를 단지 Runge-Kutta 방법에 의해 속도장을 적분한다면 상당한 계산시간이 소비된다. 이러한 수치문제를 극복하기 위하여 본논문에서는 새로운 사 상법을 제안한다. 이 방법으　 사용하면 벽면 근처의 특이점 영역에서도 수치문제가 해결된 다. 본 논문에서 제안하는 수치사상법은 Runge-Kutta 방법에 비하여 수치계산의 효율성과 정확도 면에서, 특히 유안요소법으로 얻은 속도장에 대하여 우수함이 밝혀졌다. 이러한 사상 법은 공간주기 유동장뿐만 아니라 시간주기 유동장에서 적용할수 있다.

• Food Science and Biotechnology
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• v.14 no.6
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• pp.758-765
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• 2005

Instant powders that only require mixing with water prior to consumption can be produced by extrusion for use in products such as instant beverages. Both extrusion processing conditions and particle size of powder are important to end-product characteristics. In this study, a twin-screw extruder was used under various processing conditions (feed moisture, barrel temperature, and screw speed) to produce extrudates from soft wheat flour, which were ground to powders with particle size ranges of less than 93, 93-145, and $145-249\;{\mu}m$. Effects of adding soy lecithin to wheat flour before extrusion were also investigated. Water absorption, solubility, suspension viscosity, and dispersibility of wheat powders were related to specific. mechanical energy measured during extrusion. Powder particle size was important to instant properties, especially ease of dispersal in water and stability to sedimentation. Addition of lecithin significantly improved dispersibility of powders.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.10 no.3
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• pp.121-130
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• 1998

본 연구에서는 카오스 스크류에 대해 비선형 동력학적 모델을 도입하여 카오스가 일어나는 경로를 밝히고 이를 수치적으로 증명하였다. 배리어가 계속존재하는 경우를 적분 가능계로 정의하고 공간주기적 상공간에서 두 개의 호모클리닉 궤도를 포함하는 원환체를 적분가능계의 모델로 도입하였다. 주기적으로 삽입된 배리어 없는 영역을 교란 으로 취급하 여 해 사상을 도입하여 면적 보존의 포인카레 단면을 정의 하였다. 호모클리닉 궤도가 깨어 져 칸토로 집합을 이룸을 설명했고 내부의 원환체는 공진띠와 KAM띠를 이루며 혼합을 방 해함을 설명했다. 다변유한요소를 이용한 완전 3차원수치해석을 통해 회전수 x/3에 해당하 는 공진띠의 존재를 보이고 교란이 큰 경우에는 거의 모든 영역이 무작위적인 혼합을 보여 주는 카오스 영역으로 바뀜을 보였다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.1
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• pp.11-29
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• 1996

스크류 채널 내에 주기적을 배리어를 설치함으로써 단축 스크류 압출 공정에서의 혼합 성능이 높여질수 있음이 S.J. Kim과 T.H. Kwom에 의해 밝혀진 바있다. 그들은 이새 로운 스크류를 통한 혼합이 카오틱하는 점으로부터 이 새로운 스크류를 카오스 스크류라고 명명했다. 우리는 카오스 스크류가 장착된 단축 압출공정에서 역학계 이론과 혼합운동학을 연계하여 연구를 수행하였다. 포인카레 단면을 통한 연구로부터 우리는 배리어의 배열이 islan의 크기에 대단히 밀접하게 관련되어 있음을 발견하였다. 연속적인 쉘 변형은 카오틱 유동에서 유체 요소를 지수 함수 형태로 늘이는 늘임과 접힘으로 이루어진 카오틱 혼합 메 카니즘을보여준다. 유체요소의 국부 늘임은 원리상으로는 계산되어질수 있으나 수치 해석상 의 어려운 점이 있다. 정규 유동에서와 달리 카오틱 유동에서는 입자 추적이 Runge-Kutta 적분중의 시간간격에 대단히 민감하다. 그래서 실제 사용될수 있는 시간 간격에 의해 계산 된 국부 늘임율 및 혼합효율의 정확도가 보장되어지지 않는다. 이러한 점들을 고려하여 우 리는 새로운 혼합 척도로 $\sigma$z를 제안하는데 이값은 비교적 긴 유체선분이 채널방향을 따라 늘어나는 비에 관련된 값이다. 배리어 영역의 길이가 짧을수록 $\sigma$z는 큰값으로 나타나지만 포인카레 단면에 의한 연구에 따르면 배리어의 주기가 너무 짧다면 두 개의 거대한 island 가 존재하는 것으로 밝혀졌다. 그리고 이러한 사실은 유체요소의 늘임비가 크다는 것이 항 상 좋은 혼합성능을 뜻하는 것은 아니라는 점을 보여준다. 이러한 관점에서 볼 때 혼합 스 크류를 설계하는데 있어서는 포인카레 단면을 병행하여 ${\sigma}_z$의 값을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.29 no.3
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• pp.412-419
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• 2000

본 연구는 오징어, 쌀가루 및 탈지콩가루를 혼합하여, 압출성형 공정을 이용하여, 새로운 스낵제품을 만들고자 수행하였다. 실험실용 single-screw extruder를 이용하여 제품의 낮은 전단력과 높은 팽화율을 목적으로 수 차례 실험한 결과, 15.7%의 혼합물수분과 16$0^{\circ}C$의 조리 오도가 비교적 좋은 제품 생산조건으로 나타났다. 이 조건에서 냉동 건조 오징어가루나 아주 곱게 갈은 생 오징어를 다른 재료들과 혼합하여 최종 제품들을 만들었다. 전단력은 두 오징어 첨가제품간에 유의성 있는 차이는 없었으나, 팽화율의 경우는 생 오징어를 첨가하여 만든 제품이 냉동 건조시킨 오징어를 첨가하여 만든 제품에 비해 유의적으로 높았다. 소비자 관능검사 결과 생 오징어로 만든 제품이 냉동 건조시킨 오징어로 만든 제품에 비해 유의적으로 높았다. 소비자 관능검사 결과 생 오징어로 만든 제품이 냉동 건조시킨 오징어로 만든 제품에 비해 외관, 맛, 향, 그리고 전체적 면에서 선호도가 높았다. 결론적으로 본 연구는 단백질이 풍부한 오징어와 탈지 코가루를 쌀가루에 첨가하여 비교적 팽창이 잘된 스낵제품을 생산할 수 있는 조건을 제시하였으며, 이 결과는 차후 제품개발의 기반으로 사용할 수 있을 것이라고 본다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.7
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• pp.4653-4658
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• 2014

A study of the improvement in the impact strength is required to apply Nylon 66/silicate composites as an automobile material. Nylon 66/silicate composites were prepared using a twin screw extruder in case of a silicate treatment by ${\gamma}$-APS (S-silicate) and the addition of an octene ${\alpha}$ olefin grafted by maleic anhydride (PE-g-MAH). The chemical structure of the silane treated silicate was measured by Fourier transform infra-red (FT-IR) spectroscopy. The chemical reaction was confirmed by the decrease in the FT-IR intensity of the OH stretching vibration. The thermal properties, intercalation structure, and Izod impact strength were measured by DSC, TGA, XRD, and Izod impact tester. There was no significant effect on the degradation temperature of the Nylon66/silicate composite, but the crystallization temperature and crystallinity increased slightly in the case of the Nylon66/silicate composites. This suggests that the additives act as heterogeneous nuclei on the Nylon 66 matrix. The Izod impact test indicated that S-silicate enhanced the impact performance by up to 24%.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.24 no.2
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• pp.214-218
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• 2013

Nylon66/multi-walled carbon nano tube (MWCNT) composites were fabricated by twin screw extruder. The contents of MWCNT were 1, 3, 5, and 7 wt%. Thermal properties, dispersion, rheological and impact properties were measured by DSC, TGA, X-ray diffraction (XRD), SEM, Dynamic rheometer, and Izod impact tester. The effect of MWCNT on the non-isothermal crystallization of Nylon66 was confirmed by DSC. The complex viscosity at low frequency and the shear thinning tendency of the composites increased with MWCNT content. An increase in the elasticity was confirmed from the decrease in the slop of G'-G" plot. Izod impact strengths of the composites were analyzed as a measure of mechanical properties, which indicated that the composites exhibit a 60% enhancement for the impact strength when 3 wt% MWCNT was added. The dispersion of MWCNT within Nylon66/MWCNT composites was also checked by SEM.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.22 no.4
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• pp.451-455
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• 1990

The extrusion characteristics of pork rind mixed with corn flour were investigated. The blends of pork rind to corn flour in the ratio of 1 : 2, 1 : 1, 2 : 1 and 3 : 1(w/w) were made and each blend was dried up to 5, 10 and 15% moisture content. The blends were extruded by single screw extruder. The extrusion characteristics of each extrudate were as follow. The highest value of expansion ration was attained by mixing pork rind and corn flour in the ratio of 1 : 1, containing 5% moisture content. As the rind content to the corn flour mixture was increased, the bulk density, water absorption index, breaking stregth and redness, of the extradate increased, but the lightness and yellowness decreased. It was concluded that a high quality snack food could by produced by extrusion-cooking the mixture of pork rind and corn flour.

• Proceedings of the Korean Society of Near Infrared Spectroscopy Conference
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• 2001.06a
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• pp.1082-1082
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• 2001

Extrusion is one of the most important processes in polymer industry. The characterization of the polymer melt during processing will improve this process noticeably, One possibility of characterizing the actual processed polymer melt is the inline near infrared (NIR) spectroscopy, With this method several polymer properties can be observed during processing, e.g. composition, moisture ormechanical properties of the melt. For this purpose probes for transmission and reflection measurements have been developed, withstanding the high temperatures and pressures appearing during extrusion process (tested up to 300$^{\circ}C$ and 10 ㎫). For the transmission system an optical bypass was developed to eliminate disturbing spectral influences and hence increase the long term stability, which is the prerequisite for an industrial application. Measurements in transmission and reflection produced comparable results (or blending processes, where the prediction error was less than 1%. An optimum RMSEP of only 0.24% was found for preprocessed polymer blends measured in transmission on a laboratory extruder. A transflection measurement allowed for the first time the recording of relevant NIR-spectra in the screw area of an extruder. The application to a (PE+PP) blending process delivered promising results. This new measurement mode allows the observation of the ongoing processes within the screw area, which is of maximum Interest for reactive extrusion processes. Due to economic reasons the calibration transfer between different extrusion systems is also of high importance. Investigations on simulated and real-world spectra showed that a calibration transfer is possible. A new method alternatively to the well-known direct standardization procedures was developed, which is based on an automatic data pretreatment. This procedure delivers comparable results for the calibration transfer. Overall this paper presents concepts, components and algorithms for the inline near infrared (NIR) spectroscopy for polymer extrusion, which allows the use of it in a real industrial extrusion process.