Physical and Mechanical Properties of Composite Panel Manufactured from Wood Particle and Recycled Polyethylene

목재 파티클과 재생폴리에틸렌을 이용한 목질복합패널의 물리·기계적 성질

  • Han, Tae-Hyung (College of Forest and Environmental Sciences. Kangwon National University) ;
  • Kwon, Jin-Heon (College of Forest and Environmental Sciences. Kangwon National University)
  • 한태형 (강원대학교 산림환경과학대학) ;
  • 권진헌 (강원대학교 산림환경과학대학)
  • Received : 2009.04.07
  • Accepted : 2009.05.19
  • Published : 2009.07.25

Abstract

The recycled polyethylene was used for making wood-plastic composite panels. In this experiment, the sizes of wood particles used were 1/32", 1/4" and 1/2" in mesh number, and the contents of the recycled polyethylene were 10%, 30% and 50%. The physical and mechanical properties of the composite panels were investigated. At a given content of recycled polyethylene, the density of composite panel decreases with the increase of wood particle size. The thickness swelling and water adsorption decrease with the increase of recycled polyethylene, where significantly lower at 10%, compared with at 30%. In the water soaking experiment for 14 days, the dimensional stability of composite panel appeared good in the composite panel with recycled polyethylene content of 30% or higher. As the content of recycled polyethylene increases, the internal bonding strength and the modulus of rupture in bending strength increases. In SEM, the molten recycled polyethylene showed interlocking action through its penetration into tracheid openings including pits as well as binder between wood particles as the matrix material, thus increasing bonding strength and improving the physical and mechanical properties of composite panel.

본 연구에서는 소경저질재를 원료로 한 목재 파티클과 폐플라스틱 중에서도 많이 발생되고 있는 열가소성 재생폴리에틸렌을 결합제로 사용하여 복합패널을 제조하였다. 목재 파티클의 크기(1/32", 1/4", 1/2")와 재생폴리에틸렌의 혼합비(10%, 30%, 50%)에 따라 복합패널을 제조하여 물성을 조사하였다. 복합패널의 밀도는 같은 혼합비에서 목재 파티클이 클수록 다소 감소하는 경향을 나타냈다. 흡수 두께팽창률과 수분흡수율은 재생폴리 에틸렌의 혼합비가 증가할수록 감소하였으며, 재생폴리에틸렌이 30% 이상 혼합될 경우 14일간의 침지실험에서 치수안정성이 매우 우수하였다. 재생폴리에틸렌의 혼합비가 증가할수록 박리강도가 높아 졌으며, 휨강도 또한 같은 경향을 나타냈다. 습윤 휨강도 실험에서 30% 이상 재생폴리에틸렌을 혼합하여 제조된 복합패널은 기건 휨강도와 큰 차이를 보이지 않았다. SEM 사진 관찰을 통해 재생폴리에틸렌이 용융되어 목재 조직 내에 일부 침투되어 쐐기 형태의 기계적 결합을 형성하고 있었으며, 목재 파티클을 감싸는 매질(matrix)로써 결합되어 있는 것을 관찰할 수 있었다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 강원대학교

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