The change in chemical compositions of leachate and medium density fiberboard (MDF) from a laboratory-scale simulated landfill which constructed in a plastic container containing alternating layers of soil and MDF was investigated to evaluate decomposing of MDF in soil. Four treatments were conducted: 1) MDF in soil, 2) MDF only, 3) cured UF resin in soil, and 4) soil only. Molecular weight (MW) distribution of compounds in leachate from soil only treatment did not change over time. In UF resin in soil treatment, the MW distribution shifted to a lower MW distribution over time, while the peak shifted to the left indicated changing to higher MW distribution in leachate from treatment 1 and 2 contained MDF. Higher percent nitrogen in leachate was observed in MDF containing treatments due to the UF resin in the MDF. The percent carbon slightly increased in MDF only while that greatly decreased in MDF in soil treatment maybe due to bacterial activity. The percent of extractable materials from the MDF decreased greatly on day 35 compare to day 0, and subsequently did not change much on day 77. In contrast, percent holocellulose and lignin did not change much over time. No structural change of the wood fiber in MDF occurs during the study. Water-soluble materials from MDF in soil contributed the change in chemical composition of leachate.
Two different diene monomers [dicyclopentadiene (DCPD) and 5-ethylidene-2-norbornene (ENB)] as self-healing agents for polymeric composites were microencapsuled by in situ polymerization of urea and formaldehyde. We obtained plots of the storage modulus (G') and tan $\delta$ as a function of cure time by using dynamic mechanical analysis to investigate the cure behavior of the unreacted self-healing agent mixture in the presence of a catalyst. Glass transition temperatures (T$\_$g/) and exothermic reactions of samples cured for 5 and 120 min in the presence of different amounts of the catalyst were analyzed by differential scanning calorimetry. Of the two dienes, ENB may have advantages as a self-healing agent because, when cured under same conditions as DCPD, it reacts much faster in the presence of a much lower amount of catalyst, has no melting point, and produces a resin that has a higher value of T$\_$g/. Microcapsules containing the healing agent were successfully formed from both of the diene monomers and were characterized by thermogravimetric analysis. Optical microscopy and a particle size analyzer were employed to observe the morphology and size distribution, respectively, of the microcapsules. The microcapsules exhibited similar thermal properties as well as particle shapes and sizes.
Lee Jong Keun;Hong Soon Ji;Liu Xing;Park Hee Won;Yoon Sung Ho
한국복합재료학회:학술대회논문집
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한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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pp.190-193
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2004
Two different diene monomers [dicyclopentadiene (DCPD) and 5-ethylidene-2-norbomene (ENB)] as selfhealing agent for polymeric composites were microencapsuled by in-situ polymerization of urea and formaldehyde. The healing agents were investigated by differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical analysis (DMA). Exothermic reaction and glass transition temperature from DSC and storage modulus (G') and tan $\delta$ from DMA curves were analyzed for the samples cured for 5 min and 24 h in the presence of different amounts of catalyst. Micorcapsules were successfully formed for both diene monomers. Microcapsules containing the healing agent were manufactured and its thermal properties were characterized by thermo gravimetric analysis (TGA). Optical microscope (OM) and particle size analyzer (PSA) were employed to observe morphology and size distribution of microcapsules, respectively. Comparison of the two self-healing agents and their microcapsules with the two was made in this study.
Shredded waste newspapers, waste acrylic raw fibers, and urea-formaldehyde (UF) adhesives, at 10% by weight on raw material, were used to produce recycled waste paper-waste acrylic raw fiber composite boards in laboratory scale experiments. The physical and mechanical properties of fire retardant treated recycled waste paper-waste acrylic raw fiber composite boards were examined to investigate the possibility of using the composites as internal finishing materials with specific gravities of 0.8 and 1.0, containing 5, 10, 20, and 30(wt.%) of waste acrylic raw fiber and 10, 15, 20, and 25(wt.%) of fire retardant (inorganic chemical, FR-7®) using the fabricating method used by commercial fiberboard manufacturers. The bending modulus of rupture increased as board density increased, decreased as waste acrylic raw fiber content increased, and also decreased as the fire retardant content increased. Mechanical properties were a little inferior to medium density fiberboard (MDF) or hardboard (HB), but significantly superior to gypsum board (GB) and insulation board (IB). The incombustibility of the fire retardant treated composite board increased on increasing the fire retardant content. The study shows that there is a possibility that composites made of recycled waste paper and waste acrylic raw fiber can be use as fire retardant internal finishing materials.
This study aimed to develop a sound-absorbing composite using sugarcane bagasse (SB) and coffee silver skin (CS) as raw materials. The composite boards were manufactured by bonding the fibers with Melamine Urea-Formaldehyde adhesive, ensuring a consistent thickness of 30 mm. Various densities were employed, namely 380, 450, and 520 kg/m3. The samples were fabricated with different fiber ratios, including SB100%, SB75% with CS25%, and SB50% with CS50%. The sound absorption coefficient (SAC) and noise reduction coefficient (NRC) were measured using the impedance tube method within a frequency range of 63-6,300 Hz. The experimental results revealed that the mixing ratio of CS exerted a notable influence on enhancing the SAC, while the density of the composite board exhibited a significant impact on increasing both the SAC and NRC. Among the densities tested, the optimal value was observed at 520 kg/m3, yielding a SAC value of 0.65 at a frequency of 1,000 Hz and an NRC value of 0.55 for the SB50-CS50 composite plate. These findings underscore the importance of considering the CS mixing ratio and composite board density when aiming to optimize sound absorption properties.
이 연구에서는 녹차와 목재섬유를 복합한 친환경 복합보드를 건축내장재로 활용하기 위하여, 목재섬유에 대한 녹차의 배합비율을 달리한 녹차-목재섬유 복합보드를 제작하였고, 복합보드의 동적탄성률에 미치는 녹차의 배합비율 및 바인더로 사용한 접착제의 영향을 조사하였다. 녹차-목재섬유복합보드의 동적탄성률은 녹차를 넣지 않은 대조보드(control boards)의 그것보다 적었고, 녹차배합비율이 증가할수록 커지는 경향을 나타내었다. 또한, 보드제조에 사용된 바인더의 종류에 따라 동적탄성률의 차이가 나타났는데, $E_1$급의 요소수지가 $E_0$급의 요소수지보다 1.06~1.54배의 높은 값을 나타내었으며, 녹차의 배합비율이 커질수록 양자의 차이는 커지는 것이 확인되었다. 한편, 녹차-목재섬유복합보드의 동적탄성률과 휨 강도성능과는 비교적 높은 상관관계가 확인되어 일부 편차가 큰 조건을 제외하고 동적탄성률로부터 정적 휨 강도성능의 예측이 가능할 것으로 확인되었다.
목섬유 단열재는 친환경 고단열성에 기인하여 저에너지 및 쾌적하고 안전한 주거 공간 형성을 위한 핵심 건축재료로 고려된다. 본 연구에서는 서로 다른 접착제로 제조한 단열재용 저밀도섬유판의 폼알데하이드(HCHO) 총휘발성유기화합물(TVOC) 방출 및 화염에 의한 연소 형상을 조사하였다. 멜라민 요소 폼알데하이드(MUF), 페놀 폼알데하이드(PF), emulsified methylene diphenyl diisocyanate (eMDI) 및 라텍스 수지 접착제 등으로 제조한 저밀도섬유판 4종의 HCHO TVOC 방출 특성 및 연소 형상은 각각 챔버법과 화염실험을 통하여 분석하였다. 그 결과 MUF, eMDI, 라텍스 수지 접착제로 제조한 저밀도섬유판들은 Super $E_0$급의 우수한 HCHO 저방출 성능을 나타냈다. 반면 PF 수지로 제조된 저밀도섬유판은 $E_0$급 성능을 나타내었다. TVOC 방출량은 모든 저밀도섬유판이 국내 실내공기질 기준(이하 $400{\mu}g/m^2{\cdot}h$)을 만족하였으며, 기존 석유계 합성원료 기반의 단열재보다 낮은 수치를 나타냈다. 그중에서도 특히 eMDI 수지 접착제로 제조한 경우에서는 HCHO 및 TVOC 방출량이 각각 $0.14mg/{\ell}$, $12{\mu}g/m^2{\cdot}h$로 가장 낮게 측정되었다. 그러나 eMDI로 제조한 저밀도섬유판에서 방출된 VOC의 성분을 조사한 결과, 톨루엔 성분($3{\mu}g/m^2{\cdot}h$)이 소량 검출되었다. 화염에 의한 연소시험에서는 MUF 수지 접착제로 제조한 저밀도섬유판이 다른 경우에 비하여 연소 후 비교적 가장 양호한 형상을 나타내었다. HCHO 및 TVOC 방출 특성, 연소 형상을 고려하였을 때 단열재용 저밀도섬유판은 MUF 수지 접착제가 가장 적합할 것으로 판단된다.
고온경화형(高温硬化型) 수용성(水溶性) 요소(尿素) 페놀공축합수지(共縮合樹脂)의 제조(製造)몰비(比)를 각각 달리 제조(製造)하고 페놀수지(樹脂)의 경우 촉매(觸媒)를 달리 제조(製造)하여 이들 접착제(接着劑)의 성질(性質)과 그 접착강도(接着強度)를 Kapur 합판제조(合板製造)를 통(通)하여 구명(究明)한 결과(結果) 다음과 같은 결론(結論)를 얻었다. 1) 각(各) 접착제(接着劑)로써 열압(熱壓)하여 제조(製造)된 합판(合板)의 비중(比重)은 단판(單板)의 비중(比重)에 따른 영향(影響)을 받아 0.67부터 0.82까지를 보였으며 합판(合板)의 기건함수율(氣乾含水率)은 모두 KS규격(規格)을 만족시켰다. 2) 상태접착력(常態接着力) 및 준내수접착력(準耐水接着力)의 경우, 페놀수지(樹脂)를 제외하고 60%고형분수지(固形分樹脂)가 50%고형분수지(固形分樹脂)보다 높은 값을 보였고 요소(尿素)와 페놀의 공축합비(共縮合比)에 따른 결과(結果)는 20%페놀함량(含量)의 요소(尿素) 폐놀공축합수비(共縮合樹脂)가 제일 높았고 70% 페놀함량(含量)의 수지(樹脂)가 제일 낮았다. 목분증량(木粉增量)은 50%페놀함량(含量) 이상(以上)의 공축합수비(共縮合樹脂)에서 접착력(接着力) 상승에 유효(有效)하였고 특히 50%고형분(固形分)의 경우, 알카리촉매 페놀수지(樹脂)를 포함하여 현저하였다. 페놀수지제법(樹脂製法) 중 양자겸용법이 최고(最高)의 접착력(接着力)을 과시하였고 알카리촉매법이 제일 낮았다. 준내수접착력(準耐水接着力)의 경우 요소수지(요소수지)는 제일 하위집단(下位集團)에 속하였다. 3) 내수접착력(耐水接着力)의 경우, 페놀수지제법(樹脂製法) 중 알카리 산(酸) 양자겸용법(兩者謙用法)을 택하는 것이 가장 좋고 알카리촉매법(觸媒法)은 반드시 목분증량(木粉增量)을 하는 것이 필요(必要)하다. 10%페놀함량(含量) 요소(尿素) 폐놀 공축합수비(共縮合樹脂)도 유효(有效)한 내수접착력(耐水接着力)을 과시하였다.
이 연구에서는 녹차를 이용한 친환경 복합보드를 건축내장재로의 활용을 위하여, 녹차의 다양한 기능성과 목재섬유의 우수한 강도특성을 살려 녹차-목재섬유 복합보드를 제작하였고, 녹차-목재섬유 복합보드의 정적 휨강도성능에 미치는 녹차와 목재섬유 배합비율 및 접착제의 영향을 조사하였다. 녹차-목재섬유복합보드의 휨 강도성능은 녹차의 배합에 따라 대조보드 (control 보드) 보드의 그것보다 감소하였는데, 그 감소비율은 전반적으로 녹차배합비율이 증가할수록 커지는 경향을 나타내었다. 또한, 보드제조에 사용된 수지의 종류에 따라 강도성능의 차이가 나타났는데, 포름알데히드 방산량이 많은 $E_1$급 요소수지가 $E_0$급 요소수지보다 휨 탄성계수에서는 1.08~1.53배 그리고 휨 강도는 1.19~1.82배의 더 높은 값을 나타내었으며, 녹차의 배합비율이 커질수록 양자의 차이는 커지는 것이 확인되었다. 휨 강도는 $E_1$급 요소수지의 경우, 시판용 중밀도섬유판 (medium density fiberboard, MDF)의 0.94~1.03배의 값을 나타내어 시판용 중밀도섬유판과 거의 차이가 없었고, 녹차와 목재섬유를 복합한 우수한 친환경 기능성복합보드제조가 가능한 것이 밝혀졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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