국가 선진 산업 과학 기술 연구소의 국립 연구 개발 기관 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")화학 공정 연구 부서[Research Division Head, Furuya Takeo] Ebina Takeo 최고 연구원, Ishii Ryo, Forestry Research Institute (Sawada Haruo 회장) (이하 "Forest Research Institute"), Miyagi Kasei Co, Ltd "Miyfate"의 연구 그룹 인 "Forest Research Institute") 그리고 Cedar에서 Mitsuoka Motor Co, Ltd와 공동으로 추출한 다른 사람들 (이하 "Miyagi Kasei")수정 된 리그닌수지 성분으로 라이트닝 바카라되었습니다유리 섬유 강화 플라스틱으로 만들어현재 전 세계에서 실제 차량에 자동차의 내부 및 외부 부분을 설치하고 평가하고 있습니다
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| 수정 된 리그닌을 내부 및 외부 부품으로 라이트닝 바카라하는 자동차 |
Lignin은 목재 구성 요소의 약 30%를 차지하는 목재의 주요 구성 요소 중 하나이며 화학 구조에는 방향족 고리가 포함되어 있습니다 방향족 고리가있는 물질은 내열성 및 화염 지연성을 나타내는 우수한 재료가 될 가능성이 있지만, 리그닌을 라이트닝 바카라한 물질의 상용화는 달성되지 않았다
리그닌 기반 재료는 펄프 생산의 부산물로 생산 될 수 있지만, 일반적인 펄프 제조 공정에서는 강력한 알칼리를 라이트닝 바카라하여 처리를 수행하기 때문에 작업 성이 매우 열악한 재료 만 생산할 수 있습니다 또한, 리그닌은 식물 종에 따라 다른 화학 구조를 갖기 때문에, 식물 종을 제한하여 리그닌 기반 재료를 안정적으로 생산하는 것이 중요합니다
캐비닛 사무소의 전략적 혁신 창조 프로그램 (SIP) 연구 주제 "지역 리그닌 자원으로 이끄는 바이오 매스 이용 시스템을위한 차세대 농업, 임업 및 어업 제작 기술"(2014-2018) [Research Director Yamada Tatsuhiko (Forest Research Institute)] "LINGING Internation"을 선출 할 수있는 리서치 이사 " 생산, 가공, 기능화, 최종 상용화 및 부산물 라이트닝 바카라에서 산림 잔류 물 수집을 포함하여 농촌 바이오 매스로 만든 일련의 기술을 포괄적으로 개발함으로써 지역 이 문제를 해결하기 위해, 연구 컨소시엄 "SIP Lignin"이 Forestry Research Institute와 AIST의 초점과 함께 연구 및 연구 개발에 노력하고 있습니다
Forest Research Institute는 일본의 고유 한 나무 종인 Cedar의 Lignin의 균일성에 초점을 맞추고 Cedar에서 파생 된 기능적 리그닌 물질의 개발을 진행했습니다 그리고 140 ° C폴리에틸렌 글리콜(PEG)는 삼나무 목재에 첨가하고 소량의 산으로 교반하여 목재에서 리그닌을 분해하고 동시에 분해 된 리그닌은 PEG와 결합하여 수정 된 형태의 물리적 특성으로 분리됩니다 PEG에 의해 생성 된 리그닌 (변형 리그닌)은 리그닌 부분의 높은 내열성과 같은 고도로 기능성 물질이며, PEG의 효과로 인해 매우 가공 가능한 물질이며 산업 물질로 라이트닝 바카라될 것으로 예상된다 Forest Research Institute는 변형 된 리그닌 생산을위한 벤치 공장을 설치했으며 상업 생산을위한 기술 개발을 촉진하고 있습니다
AIST는 변형 된 리그닌의 상용화를 담당하고 있으며 회사와 협력하여 다양한 복합 재료를 개발하고 제조 공정, 성능 평가 및 장기 내구성 평가를 연구했습니다 Miyagi Chemical 및 AIST는 변형 된 리그닌의 석유 유래 수지 대체의 라이트닝 바카라을 고려해 왔으며, 수지화 성분으로 변형 된 리그닌을 라이트닝 바카라하여 유리 섬유 강화 플라스틱 (GFRP)을위한 제조 공정을 개발하고 확립하기 위해 노력해 왔습니다 결과적으로, 변형 된 리그닌을 라이트닝 바카라하는 GFRP는 기존 GFRP에 비해 10 ~ 20%의 인장 모듈러스가 개선되었으며, 장기 내구성 시험 후에도 인장 모듈러스는 기존 GFRP보다 우수하고 내구성이 향상되는 것으로 확인되었다
또한 자동차의 내부 부분입니다도어 트림우리는 또한 프로토 타입을 만들었습니다 그러나 자동차는 야외 환경에서 라이트닝 바카라되지만 온도 변화, 강우 및 자외선에서 장기 내구성 평가는 수행되지 않았습니다 또한 외부 부품에는 높은 가공 정확도와 평탄도가 필요하지만이를 달성 할 수 있는지 여부는 확인되지 않았습니다
이번에는이 결과를 Mitsuoka Motors에 설명하여 GFRP 부품을 라이트닝 바카라하여 자동차를 생산하고 협력을 요청했으며 내부 및 외부 부품의 실제 차량 설치 평가에 협력하고 참여하기로 합의했습니다
그림 1은 자동차의 내부 및 외부 부분을 제조하는 방법을 보여줍니다 액체 경화제를 변형 된 리그닌에 첨가하여 변형 된 리그닌을 네트워크 중합으로 바꿉니다 이 경화제는 변형 된 리그닌과 혼합하기가 매우 쉽고 휘발성 유기 용매가 필요하지 않습니다 다음으로, 분산 배지로서, 에폭시 화합물 (비스페놀 A 유형)은 변형 된 리그닌과 반응하여 강력하게 만듭니다에폭시 수지)는 변형 된 리그닌의 중량을 5 배, 균일하게 첨가하여 성형 수지를 얻습니다 성형 수지진공 함침 방법를 라이트닝 바카라하여 금형에 함침하고, 건조 및 임시 경화시킨 다음, 금형에서 제거하고 120 ℃에서 최종 경화를 제거 하였다
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| 그림 1 : 변형 된 리그닌을 라이트닝 바카라한 유리 섬유 강화 플라스틱 부품의 예비 평가 흐름 |
변형 된 리그닌은 점성이 높고 그대로 진공 충격을받을 수 없습니다 점도를 줄이기 위해 용매를 추가하면 건조 및 수축이 발생하여 치수 정확도가 불충분합니다 또한, 가열에 의해 점도가 감소되면 수지는 경화시킨다 이번에는 액체 경화제를 용매 대신에 첨가하여 점도를 감소시키고, 금형을 평소보다 높지만 수지가 경화를 방지하는 온도에 조정되었고, 수지는 진공 함침에 의해 균일하게 함침되었다 제조 된 샘플로부터 휘발성 유기 용매 스티렌의 양이 평가되었을 때, 변형 된 리그닌을 라이트닝 바카라한 GFRP는 불포화 폴리 에스테르 수지로 함침 된 종래의 생성물의 4500 번째 미만이었다 (표 1) 또한, 경화 처리 전후의 부품의 수축률은 기존 제품에 비해 1 자리만큼 감소되었으며, 자동차에 라이트닝 바카라하기에 충분한 차원 정확도가 확인되었습니다
내부 부품, 4 개의 도어 트림, 4 개의 스피커 박스 및 4 개의 팔걸이가 프로토 타입으로 작은 자동차에 설치되었습니다 (그림 2) 프로토 타입 보닛은 자동차의 외부 부분으로 만들어졌습니다 후드는 강도 외에도 문제가되지 않는 제품을 갖도록 페인트되었습니다
10 월에, 우리는 세계에서 처음으로 수정 된 리그닌을 라이트닝 바카라하여 GFRP를 라이트닝 바카라하여 실제 차량을 테스트하기 시작했습니다 실제 차량 설치 테스트에서 내부 환경 (온도, 습도)이 자동으로 측정되고 날씨 (강우량, 햇빛) 및 운전이 기록되고 시간에 따른 부품의 변화가 평가되고 실제 라이트닝 바카라 문제가 추출됩니다
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| 그림 2 : 부품이 첨부 된 작은 차의 외부 (상단) 및 내부 (하단) |
| 표 1 : 휘발성 유기물 측정 결과 |
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지금부터 UV 광선과 온도 변화로 인해 1 년에 걸쳐 자동차의 내부 및 외부 부분의 변화를 모니터링하여 오랜 시간 동안 실질적인 라이트닝 바카라을 견딜 수 있도록합니다 2022 년, 수정 된 리그닌 생산이 시작될 예정인이 회사는 수정 된 리그닌을 라이트닝 바카라하여 GFRP 자동차 부품을 라이트닝 바카라하여 환경 친화적 인 자동차로 브랜드화하는 것을 목표로합니다