LUBIS, Muhammad Adly Rahandi;JEONG, Bora;PARK, Byung-Dae;LEE, Sang-Min;KANG, Eun-Chang
Journal of the Korean Wood Science and Technology
/
v.47
no.5
/
pp.579-586
/
2019
This work examined effects of the synthesis method and melamine content of melamine-urea-formaldehyde (MUF) resins on the bond-line features (i.e. resin penetration and bond-line thickness) in plywood. Two synthesis methods (MUF-A and MUF-B) and three melamine contents (5, 10, and 20%) were employed to prepare MUF resins. The MUF-A resins at three melamine contents were prepared by a simultaneous reaction of melamine, urea, and formaldehyde, while the MFU-B resins were prepared by reacting melamine at the same levels with formaldehyde followed by urea. The results showed that higher melamine content increased the viscosity of MUF-A and MUF-B resins. The resin penetration of MUF-A resins decreased by 48% while those of MUF-B resins increased by 16% at 20% melamine content. As a result, the MUF-A resins had greater bond-line thickness than those of MUF-B resins as the melamine content increased. The MUF-B resins resulted in thinner bond-line and greater resin penetration compared to those of MUF-A resins. The results suggested that MUF-B resins prepared with 20% melamine content had a proper combination of resin penetration and bond-line thickness that could produce plywood panel with a better adhesion performance.
As the properties of the melamine-urea-formaldehyde (MUF) resins were changing during their storage time, this study investigated the impacts of the synthesis method and melamine content of the MUF resins on the pH, apparent viscosity, molecular weights, and crystallinity to estimate these properties over storage times of up to 30 days. Melaminesat three addition levels (5, 10, and 20 wt% based on the resin solids) were simultaneously reacted with urea and formaldehyde (MUF-A resins), while those at the same addition levels were first reacted with formaldehyde and then with urea(MUF-B resins). The pH values of the MUF-A and MUF-B resins decreased linearly as the storage time increased; the apparent viscosity increased linearly for the low melamine contents (5% and 10%) but increased exponentially for 20%. As anticipated, the molecular weights (Mw and Mn) increased linearly with the storage time, with a steeper increase in the Mw of the MUF-B resins compared with that of the MUF-A resins. The crystallinity of the two resin types decreased with storage time at higher melamine content. The relationships between these properties and the storage time made it possible to estimate the property changes in these resins synthesized by the different synthesis methods and melamine contents; this could help predict the properties of such resins in the industry during their storage.
This study attempted to measure molecular weight (MW) of melamine-urea-formaldehyde (MUF) resins prepared by two different synthesis methods: the one-step MUF resins were synthesized in one batch procedure, while the two-step MUF resins were prepared by a physical mixing of urea-formaldehyde (UF) resin with melamine-formaldehyde (MF) resin that had been synthesized in a separate procedure. The properties of medium density fiberboard (MDF) panels bonded with two types of MUF resins were also investigated. MWs of these MUF resins were measured using gel permeation chromatography (GPC). In addition, this study measured the MWs of one-step MUF resin during its synthesis procedure. The performance of two types of MUF resins was evaluated by determining properties of MDF panels prepared in laboratory. As the synthesis procedure progressed, both number average MW ($M_n$) and weight average MW ($M_w$) of one-step MUF resin gradually increased, while the polydispersity index (PDI) decreased. And low Mw species of the resin predominantly decreased as the synthesis step progressed. The one-step MUF resin showed greater $M_n$ and $M_w$ than those of the two-step ones even though the PDI values of both resins were very similar each other. As expected, the one-step MUF resin resulted in better properties of MDF panels than those of two-step resins. In particular, the one-step MUF resin provided better internal bond (IB) strength and thickness swelling (TS) with MDF panels than those of two-step ones, indicating better water resistance of the one-step resin. These results suggest that the preparation method of MUF resins have a great impact on the MW and final panel properties.
Transparent and colorless melamine-urea-formaldehyde (MUF) resins make it difficult to identify the area of wood failure percentage (WFP) in the fracture surface of bonded wood specimens. Therefore, in this study, we develop a method of measuring WFP after the adhesion strength measurement of MUF resins under shear stress. The fractured wood surface of b lock shear strength (BSS) specimens bonded with cold-setting MUF resins at three melamine contents (20%, 30%, and 40%) was marked black, and then, WFP was accurately measured via image analysis. WFP values measured using this method consistently increased with BSS as the melamine content increased, showing the reliability of this new method. The results suggested that this new method is useful and reliable for measuring the WFP of the fracture surface of wood specimens bonded with colorless adhesives such as urea-formaldehyde, MUF, and melamine-formaldehyde resins.
This study was conducted to investigate the effects of the synthesis method, melamine content, and GPC parameters (such as flow rate, column-detector temperature, and sample injection temperature) on the molecular weight of melamine-urea-formaldehyde (MUF) resins. Two different synthesis methods were employed. In the first method, MUF-A resins were synthesized by simultaneously reacting urea, formaldehyde, and melamine (5%, 10%, and 20%) using the reaction of alkaline-acid-alkaline steps under controlled temperature and viscosity. In the second method, MUF-B resins were synthesized by first reacting melamine at the same levels with formaldehyde and then by adding urea. The highest weight average molecular weight (Mw) of MUF-A resins was found at 10% melamine content when the flow rate was 0.3 and 0.8 ml/min; Mw decreased slightly at 20% melamine content. The results showed that Mw increased with an increase in the melamine content when the flow rate was 0.5 and 1.0 ml/min. In addition, Mw was the highest when the flow rate, column-detector temperature, and injection temperature were 0.3 ml/min, 50℃, and 25℃, respectively. On the contrary, MUF-B resins had greater Mw and number average molecular weight (Mn) than MUF-A resins. Overall, Mw and Mn increased as the melamine content increased. The optimal GPC parameter for MUF resins was determined as follows: a flow rate of 0.5 ml/min, a column-detector temperature of 50℃, and a sample injection temperature of 50℃.
Lubis, Muhammad Adly Rahandi;Park, Byung-Dae;Lee, Sang-Min
Journal of the Korean Wood Science and Technology
/
v.47
no.2
/
pp.200-209
/
2019
To improve the water resistance of melamine-urea-formaldehyde (MUF) resins, different levels of blocked polymeric 4,4 diphenyl methane diisocyanate (B-pMDI) were blended with MUF resins to prepare B-pMDI/MUF hybrid adhesives, and their adhesion performances were evaluated for the surface lamination of fancy veneer on plywood. FT-IR spectra showed that the de-blocked -NCO groups reacted with the -OH of hydroxymethyl groups of the MUF resins to form urethane bonds at 2% B-pMDI/MUF, which was detected before and after their hydrolysis. The mass loss after the hydrolysis consistently decreased as the B-pMDI level increased, indicating an improvement in the water resistance. As the B-pMDI level increased, the activation energy of hybrid adhesives decreased, which improved the reactivity of the hybrid adhesives. Additionally, the water resistance improvement of the hybrid adhesives increased the tensile shear strength of the surface laminated plywood in semi-water proof and water-proof by 23 % and 8 %, respectively, at 2% B-pMDI level. This was likely due to the urethane linkages in the hybrid adhesives. However, the formaldehyde emission from plywood panels bonded with the hybrid adhesives increased in the dry state, indicating incomplete curing of the hybrid adhesives.
This work attempted to manufacture glued-laminated timber (Glulam) bonded with melamine-urea-formaldehyde (MUF) resin adhesives at various melamine contents from 20% to 50% under high frequency (HF) heating for a very short time. Two preparation methods were employed to prepare MUF resin adhesives with different melamine contents: one-batch method of synthesizing MUF resins in a single batch, and two-batch method of mixing urea-formaldehyde (UF) resin with melamine-formaldehyde (MF) resin that had been synthesized separately. As the melamine content increased, the gelation time and peak temperature of MUF resins decreased. The adhesion performance of plywood showed that the one-batch MUF resin adhesive with 50% melamine content only satisfied the standard requirement of water resistance. Thus, the one-batch MUF resin adhesive with 50% melamine content was applied for bonding wood lamina from four softwood species such as Japanese larch, Korean red pine, Korean pine and Japanese cedar to manufacture Glulam under HF heating. All Glulam samples bonded with the one-batch MUF resin adhesives with 50% melamine content except those from Korean Red Pine satisfied the requirement in water soaking or boiling water delamination test as an exterior grade Glulam. The presence of rosin in Korean Red Pine was believed to be responsible for its poor adhesion. These results showed that the one-batch MUF resin adhesives with 50% melamine content provided acceptable water resistance with exterior grade Glulam manufactured under HF heating.
This study was carried out to compare the characteristics of low density fiberboards (LDFs) manufactured with different adhesive types such as melamine urea formaldehyde (MUF), phenol formalehyde (PF), emulsified MDI (eMDI) and latexes resins. As results, hard LDFs were successfully manufactured by MUF, PF and eMDI resins. Thermal conductivities of all LDFs were significantly lower than commercial medium density fiberboard. Especially, all LDFs showed comparable thermal insulation performance with extruded polystyrene foam (XPS). LDF manufactured with eMDI resins showed the highest physical properties such as thickness/length swelling by water absorption and bending strength.
Park, Dae-Hak;Yang, In;Choi, Won-Sil;Oh, Sei Chang;Ahn, Dong-uk;Han, Gyu-Seong
Journal of the Korean Wood Science and Technology
/
v.45
no.1
/
pp.126-138
/
2017
This study was conducted to investigate the potential of chicken feather (CF), which is a by-product in poultry industry, as a raw material of wood adhesives. For the purpose, adhesive resins were formulated with NaOH- and $H_2SO_4$-hydrolyzed CF as well as crosslinkers, and then the properties and water resistance of the adhesive resins against hot water were measured. CF was made of mainly keratin-type protein, and no or very low content of heavy metals was detected. Hydrolysis rate of CF increased as NaOH concentration in hydrolysis solutions increased. However, in order to minimize the loss of adhesive property of protein itself by the severe hydrolysis of CF and to seek its proper hydrolysis conditions, NaOH concentrations in hydrolysis solution determined to adjust to 5%, 7.5% and 10%. In the NaOH-hydrolyzed CF, $H_2SO_4$-hydrolyzed CF as a hardener and crosslinker were added to formulate CF-based adhesive resins. Solid content of the resins ranged from 28.3% to 44.8% depending on hydrolysis conditions and type of crosslinker. Viscosity of the resins at $25^{\circ}C$ was very high. However, when the temperature of the resins was increased to $50^{\circ}C$, the viscosity decreased greatly and thus the resins could be applied as a sprayable resin. Retention rate measured to evaluate the water resistance of adhesive resins was the highest in the cured resin formulated with 5% NaOH-hydrolyzed CF and 5% $H_2SO_4$-hydrolyzed CF of 10% based on the solid weight as a hardener. Retention rate depending on crosslinkers added into adhesive resins was the highest phenol-formaldehyde (PF) followed by melamine-urea-formaldehyde (MUF) and formalin. The retention rate of CF-based adhesives formulated with 5% NaOH-hydrolyzed CF, PF and $H_2SO_4$-hydrolyzed CF of 10% and over did not differ statistically from that of commercial MUF resins. All of CF-based adhesives formulated with PF as a crosslinker and one with 5% NaOH-hydrolyzed CF of 55%, 5% $H_2SO_4$-hydrolyzed CF of 15%, and MUF of 30% on the basis of solid weight could be substituted for commercial urea-formaldehyde resins, From the results, CF can be used as a raw material of wood adhesives if hydrolyzed in proper conditions.
Kim, Keon-Ho;Kim, Se-Jong;Yang, Sang-Yun;Yeo, Hwanmyeong;Eom, Chang-Deuk;Shim, Kugbo
Journal of the Korean Wood Science and Technology
/
v.43
no.5
/
pp.682-690
/
2015
The bonding performance of two types of wood adhesives, namely phenol-resorcinol-formaldehyde (PRF) resin and melamine-urea-formaldehyde (MUF) resin for glued laminated timber manufactured by high frequency (HF) heating was evaluated. The HF heating system consists of HF oscillator with dielectric heating system for curing adhesives, and hydraulic press system for clamping glued laminated timber. The designed frequency and output power of the HF system was as 5 MHz and 60 kW, respectively. To verify dielectric heating mechanism under HF oscillation, the heat loss factors of laminae and adhesives were measured. The results show that it is possible to selectively heat adhesives for their curing due to the remarkably higher loss factor of the adhesives than those of wood laminae. The temperature of adhesive in the bonding line reached up to the set temperature within a few seconds by high frequency oscillating, which advanced the curing of adhesive afterwards. The bonding performance, such as shear strength of bonding line, water soaking delamination, and boiling water soaking delamination of PRF resin met the requirement of Korean Standard (KS), however the MUF resin did not meet the KS requirement of boiling water soaking delamination. These results indicate that the HF heating system is successful to manufacture glued laminated timbers with PRF resins to meet the bonding requirements.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.