초록
Formaldehyd/Urea 몰비의 변이가 목질 원재료의 형상이 상이한 합판, SLPB, STPB의 접착성과 물성에 미치는 영향을 조사한 본 연구는 요소수지 F/U 몰비 1.0, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2.0으로 요소수지를 제조하고 그 형상이 상이한 목질 원재료인 veneer, sliver-particle, strand-particle를 원료로 하여 각 몰비별 합판, SLPB, STPB를 제조하였다. 합판의 상태접착력, SLPB, STPB의 밀도, 함수율, 박리강도, 휨강도, 두께 팽창율을 시험하였다. 실험 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 합판의 접착력은 F/U 몰비 1.2에서 가장 우수한 값을 나타냈으며 전 몰비 모두 KS 합판 접착성(비내수) 규격인 7.5kgf/$cm^2$을 상회하는 14kgf$cm^2$ 이상을 나타냈다. 또한 F/U 몰비 1.2의 경우 본 연구자(1998)의 연구결과인 formaldehyde 방출 무취기준(5mg/$\ell$ 이하)율 만족시키면서 우수한 접착성울 나타냈다. 2. 박리강도는 SLPB 및 STPB 공히 모두 F/U 몰비 1.0, 2.0이 낮은 결과치를 나타냈고 1.2~1.8사이에서는 큰차이는 없었으며, SLPB의 경우 4.8~5.9kgf/$cm^2$의 값의 분포를 STPB는 5.4~6.7 kgf/$cm^2$의 분포를 보이고 있어 STPB가 우수한 박리강도를 나타냈다. 이 결과에서 F/U 몰비에 따른 박리강도의 영향 보다는 원재료의 형상에 따른 영향이 더 크다는 사실을 알 수 있었다. 3. 휨강도도 역시 SLPB 및 STPB 공히 F/U 몰비 1.0, 2.0이 낮은 결과치를 나타냈다. STPB 전몰비 모두가 KS 규격 200 Type(휨강도가 180kgf/$cm^2$) 이상을 만족시키는 결과를 보였고 SLPB의 경우도 전몰비 모두 KS 규격 150 Type(휨 강도가 130kgf/$cm^2$)이상을 만족시키는 결과를 나타냈다. 이 결과에서는 전체적으로 STPB가 SLPB에 비하여 2배 이상의 우수한 강도를 보였다. 이는 휨강도에서도 F/U 몰비에 따른 영향보다는 원재료의 형상에 따른 영향이 더 크다는 사실을 알 수 있었다. 4. 두께 팽창율에서는 고몰비인 2.0, 1.8 저몰비인 1.0, 1.2에서 SLPB, STPB 모두 높은 두께 팽창율을 보였으며 STPB의 경우 F/U 몰비 1.6에서 SLPB의 경우는 F/U 몰비 1.4에서 가장 낮은 두께 팽창율을 나타냈다. 그리고, STPB의 경우 6몰비 모두 KS기준 12% 이하를 만족시키고 있었으나 SLPB에서는 그 기준을 모두 상회하고 있음을 알 수 있었다. 전체적으로는 SLPB가 STPB보다 약 2배의 두께 팽창율을 나타내 두께 팽창율에서도 F/U 몰비에 따른 영향보다는 원재료의 형상에 따른 영향이 더 크다는 사실을 알 수 있었다. 본 실험의 결과를 종합적으로 살펴보면 합판의 접착성 및 보드의 재질에 미치는 영향은 F/U 몰비의 변이 보다는 원재료의 형상의 영향이 이 더욱 크게 작용한다는 사실을 알 수 있었으며 보드의 제조기준이 본 실험과 동일하다면 합판의 접착성과 PB의 물리적, 기계적 성질과 본 연구자(1998)의 연구결과인 formaldehyde 방출량 및 방출경향을 고려할 때 사용처와 용도에 따라 합판의 경우 우수한 접착력과 KS formaldehyde 무취기준을 만족시키는 F/U 몰비 1.2를 PB의 경우 양호한 휨강도, 박리강도, 비교적 낮은 두께 팽창율과 KS formaldehyde E2형 (5mg/$\ell$ 이하)기준율 만족시키는 F/U 몰비 1.2~1.4가 사용되어야 함을 알 수 있었다.
This study was to figure out proper Formaldehyde/Urea molar ratio of UF resin with satisfactory bonding strength of plywood and properties of particleboard. The six kinds of UF resins were manufactured with F/U molar ratio 1.0, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, and 2.0. The boards were made of three kinds of raw materials : Veneer, Sliver-Particle and Strand-Particle. Manufacturing condition of plywood : amount of mixing resin was 150g/$m^2$. The fourty secs/mm simple-pressing schedule in the pressure 10kgf/$m^2$ was applied for 480mm${\times}$700mm board at the temperature of $110^{\circ}C$ in a hot press. Manufacturing condition of particleboard : Target density was 0.65g/$cm^2$. The stepwise 9 minutes- multi-pressing schedule in the maximum pressure 40kgf/$cm^2$, the minimum pressure 15kgf/$cm^2$ was applied for $480mm{\times}634mm{\times}12mm$ board at the temperature of $150^{\circ}C$ in a hot press. The results are as follows : I. In bonding strength, plywood which was made by F/U molar ratio 1.2 showed the highest value. Other molar ratio resin also gave the satisfied value of KS standard, 7.5kgf/$cm^2$. 2. In internal bond strength of particleboard, Sliver-Particleboard(SLPB) and Strand-Particleboard(STPB) varied respectively from 5.9kgf/$cm^2$ to 4.8kgf/$cm^2$, from 6.7kgf/$cm^2$ to 5.4kgf/$cm^2$. SLPB with F/U=1.2 and STPB with F/U=1.6 had higher IB value. Also, both SLPB and STPB showed lower IB value in F/U molar ratio 2.0 and 1.0. 3. SLPB and STPB with six kinds of UF resin respectively satisfied bending strength of KS standard 150 Type(130kgf/$cm^2$) and 200 Type(180kgf/$cm^2$). Bending strength data for both of SLPB and STPB showed little or no loss from F/U=1.8 to F/U=1.2. Also, STPB was approximately two times higher than that of SLPB. Therefore, the raw material's shape had more effect on bending strength than the FlU molar ratio. 4. F/U=1.6 and 1.4 showed the lower thickness swelling in SLPB and STPB. All of STPBs satisfied thickness swelling of KS standard, under 12%.
(College of Natural Sciences, Kon-Kuk University)
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