Abstract
For the purpose of utilizing the sawdust having poor combining properties as board raw material and resulting in dimensional instability of board, polypropylene chip (abbreviated below as PP chip) or oriented PP thread was combined with sawdust particle from white meranti(Shorea sp.). The PP chip was prepared from PP thread in length of 0.25, 0.5, 1.0 and 1.5 cm for conventional blending application. Thereafter, the PP chip cut as above was combined with the sawdust particle by 3, 6, 9, 12 and 15% on the weight basis of board. Oriented PP threads were aligned with spacing of 0.5, 1.0 and 1.5cm along transverse direction of board. The physical and mechanical properties on one, two and three layer boards manufactured with the above combining conditions were investigated. The conclusions obtained at this study were summarized as follows: 1. In thickness swelling, all one layer boards combined with PP chips showed lower values than control sawdustboard, and gradually clear decreasing tendendy with the increase of PP chip composition. Two layer board showed higher swelling value than one layer board, but the majority of boards lower values than control sawdustboard. All three layer boards showed lower swelling values than control sawdustboard. 2. In the PP chip and oriented thread combining board, the swelling values of boards combining 0.5cm spacing oriented thread with 1.0 or 1.5cm long PP chip in 12 and 15% by board weight were much lower than the lowest of one or three layer. 3. In specific gravity of 0.51, modulus of rupture of one layer board combined with 3% PP chip showed higher value than control sawdustboard. However, moduli of rupture of the boards with every PP chip composition did not exceed 80kgf/cm2, the low limit value of type 100 board, Korean Industrial Standard KS F 3104 Particleboards. Moduli of rupture of 6%, 1.5cm-long and 3% PP chip combined boards in specific gravity of 0.63 as well as PP chip combined board in specific gravity of 0.72 exceeded 80kgf/$cm^2$ on KS F 3104. Two layer boards combined with every PI' chip composition showed lower values than control sawdustboard and one layer board. Three layer boards combined with.1.5cm long PP chip in 3, 6 and 9% combination level showed higher values than control sawdustboard, and exceeded 80kgf/$cm^2$ on KS F 3104. 4. In modulus of rupture of PP thread oriented sawdustboard, 0.5cm spacing oriented board showed the highest value, and 1.0 and 1.5cm spacing oriented boards lower values than the 0.5cm. However, all PP thread oriented sawdustboards showed higher values than control saw-dustboard. 5. Moduli of rupture in the majority of PP chip and oriented thread combining boards were higher than 80kgf/$cm^2$ on KS F 3104. Moduli of rupture in the boards combining longer PP chip with narrower 0.5cm spacing oriented thread showed high values. In accordance with the spacing increase of oriented thread, moduli of rupture in the PP chip and oriented thread combining boards showed increasing tendency compared with oriented sawdustboard. 6. Moduli of elasticity in one, two and three layer boards were lower than those of control sawdustboard, however, moduli of elasticity of oriented sawdustboards with 0.5, 1.0 and 1.5cm spacing increased 20, 18 and 10% compared with control sawdustboard, respectively. 7. Moduli of elasticity in the majority of PP chip and oriented thread combining boards in 0.5, 1.0 and 1.5cm oriented spacing showed much higher values than control sawdustboard. On the whole, moduli of elasticity in the oriented boards combined with 9% or less combination level and 0.5cm or more length of PP chip showed higher values than oriented sawdustboard. The increasing effect on modulus of elasticity was shown by the PP chip composition in oriented board with narrow spacing. 8. Internal bond strengths of all one layer PP chip combined boards showed lower values than control sawdust board, however, the PP chip combined boards in specific gravity of 0.63 and 0.72 exceeded 1.5kgf/$cm^2$, the low limit value of type 100 board and 3kgf/$cm^2$, type 200 board on KS F 3104, respectively. And also most of all two, three layer-and oriented boards exceeded 3kgf/$cm^2$ on KS F. 9. In general, screw holding strength of one layer board combined with PP chip showed lower value than control sawdustboard, however, that of two or three layer board combined with PP chip did no decreased tendency, and even screw holding strength with the increase of PP chip composition. In the PP chip and oriented PP thread combining boards, most of the boards showed higher values than control sawdustboard in 9% or less PP chip composition.
톱밥을 보드에 활용(活用)하기 위한 방안(方案)으로서, 톱밥자체의 약(弱)한 결집력(結集力)과 치수불량성(不良性)을 개선(改善)하기 위하여 비(非) 목질계(木質系) 재료(材料)인 폴리프로필렌 사(絲)칩과 배향사(配向絲)를 혼합(混合) 결체(結締)함에 다른 보드의 기초성질(基礎性質)로서 물리적(物理的) 기계적(機械的) 성질(性質)을 고찰(考察)하였는 바, 현재(現在) 제재용(製材用)으로 많이 이용(利用)되고 있는 나왕재(羅王材)(white meranti)의 톱밥에 개질재료(改質材料)로서 비(非) 목질(木質) 계(系) 플라스틱 물질(物質)인 폴리프로필렌 사(絲)를 칩상(狀) 또는 배향사(配向絲)의 형태(形態)로 조제(調製)하여 일반(一般) 성형법(成型法)을 적용(適用)함으로써 톱밥과 결체(結締) 구성(構成)한 톱밥보드를 제조(製造)하였다. 12 및 15%로 하여 구성(構成)하였다. 배향사(配向絲)는 보드폭방향(幅方向)으로 0.5, 1.0 및 1.5cm의 일정(一定)한 간격(間隔)으로 배열(配列)하였다. 위의 조건(條件)에 의(依)해 단(單) 2 3층(層)으로 각기(各己) 구분(區分)제조된 사(絲)칩 또는 배향사(配向絲) 구성(構成) 톱밥보드의 물리적(物理的) 및 기계적(機械的) 성질(性質)을 구명(究明)하였는 바, 그 주요(主要)한 결론(結論)을 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 사(絲)칩 혼합(混合) 단층구성(單層構成)보드의 두께 팽창율(膨脹率)은 톱잡대조(對照)보드의 팽창율보다 모두 낮았다. 사(絲)칩 함량(含量)을 증가(增加) 시킴에 따라서 두께 팽창율은 점차(漸次) 감소(減少)하는 경향이 뚜렷하였다. 한편, 2층구성(層構成)보드는 단층(單層) 구성(構成)보드보다 높은 팽창율을 나타냈으나 대부분이 톱밥대조(對照)보드 보다 팽창율이 낮았다. 3층(層)으로 사(絲)칩구성(構成)한 보드는 톱밥대조(對照)보드보다도 모두 낮은 두께 팽창율을 나타냈다. 2. 사(絲)칩 배향사(配向絲) 구성(構成)보드의 두께 팽창율은 0.5cm 배향간격에서 사(絲)칩함량(含量) 12%와 15%의 길이 1.0cm와 1.5cm로 구성함으로써 단층(單層) 및 3층구성(層構成)보드의 최저치(最低値)보다 더 낮았다. 3. 단층구성(單層構成)보드의 휨강도는 비중(比重) 0.51 구성(構成)보드의 경우 사(絲)칩함량(含量) 3%에서 톱밥대조)對照)보드보다 높은 강도를 나타냈으나, KS F 3104 의 파티클보드 100타입 기준(基準) 값인 80 kgf/$cm^2$에 훨씬 못 미쳤다. 그러나 비중(比重) 0.63 구성(構成)보드에서 함량(含量) 6%의 길이 1.5cm 사(絲)칩 구성과 함량(含量)3% 의 모든 사(絲)칩 길이로 구성한 보드, 그리고 비중(比重) 0.72의 모든 사(絲)칩 구성보드는 KS F 기준값을 훨씬 상회(上廻) 하였다. 2층구성(層構成)보드의 휨강도는 톱밥대조(對照)보드보다도 사(絲)칩구성의 경우 모두 낮았으며 단층구성(單層構成)보드의 휨강도보다도 낮은 값을 나타냈다. 3층구성(層構成)보드의 휨강도는 사(絲)칩 함량(含量) 9% 이하(以下)의 길이 1.5cm 구성보드는 모두 톱밥대조(對照)보드보다 높은 값을 나타냈으며 KSF 기준값을 훨씬 상회(上廻) 하였다. 4. 배향사구성(配向絲構成) 톱밥보드의 경우(境遇), 배향간격(配向間隔)이 좁은 0.5cm에서 가장 높은 휨강도를 나타냈으며, 배향간격이 보다 넓은 1.0cm 와 1.5cm 구성(構成)에서는 휨 강도가 0.5cm 간격 보다 낮았다. 그러나 배향사구성(配向絲構成) 톱밥보드는 모두 톱밥대조(對照)보드 보다 높은 휨강도를 나타냈다. 5. 사(絲칩) 배향사(配向絲) 구성 보드의 휨강도는 거의 대부분(大部分)의 구성보드에서 톱밥대조(對照)보드보다 높은 값을 나타냈으며 KSF 기준값을 훨씬 상회(上廻) 하였다. 특(特)히 배향간격이 좁고, 길이가 긴 사(絲)칩으로 구성한 보드의 휨강도가 높은 값을 나타냈다. 그리고 사(絲)칩을 배향사(配向絲)와 혼합(混合) 구성(構成)할 때 배향사의 간격이 넓어짐에 따라 톱밥과 배향사(配向絲)만으로 구성한 보드보다도 휨 강도가 높아지는 현상(現象)이 나타났다. 6. 단층(單層), 2층(層) 및 3층(層) 구성(構成) 보드의 탄성계수는 대부분(大部分) 톱밥대조(對照)보드 보다 낮은 값을 나타냈다. 그러나 배향사(配向絲) 구성(構成) 톱밥보드에 있어서는, 배향 간격이 0.5, 1.0, 1.5crn로 됨에 따라서 톱밥대조(對照)보드보다도 각각(各各) 20%, 18%, 10% 탄성계수가 증가(增加)되었다. 7. 사(絲)칩 배향사(配向絲) 구성(構成) 보드의 탄성계수(彈性係數)는 배향간격 0.5crn, 1.0cm 및 1.5crn에서 거의 모두 톱밥대조(對照)보드보드보다도 훨씬 높은 값을 나타냈다. 그리고 함량(含量)9% 이하(以下)에서 사(絲)칩길이를 0.5cm이상(以上)으로 구성하였을 때 배향사(配向絲)만을 구성한 톱밥보드보다도 탄성계수가 높아지는 현상(現象)이 나타났는데, 배향(配向)간격이 좁은 경우 사(絲)칩결체(結締)에 의(依)한 탄성계수(彈性係數) 증가효과(增加效果)가 컸다. 8. 사(絲)칩 혼합(混合) 단층구성(單層構成) 보드의 박리저항(剝離抵抗)은 톱밥대조(對照)보드 보다 모두 낮았다. 그러나 비중(比重) 0.63의 사(絲)칩 구성보드는 KS F 3104의 100타입 기준 값인 1.5kgf/$cm^2$를 모두 상회(上廻) 하였고, 비중(比重) 0.72의 사(絲)칩 구성보드는 200타입의 기준값 3kgf/$cm^2$를 상회(上廻)하는 박리저항(剝離抵抗)을 나타냈다. 2층(層), 3층(層) 및 배향구성(配向構成)도 거의 모두 200타입의 기준값 3kgf/$cm^2$를 상회(上廻) 하였다. 9. 단층구성(單層構成)보드의 나사못유지력(維持力)은 사(絲)칩을 혼합 구성한 경우, 대체(大體)로 톱밥대조(對照)보드보다도 낮은 값을 나타냈다. 그러나, 2층(層) 및 3층구성(層構成)보드에서는 사(絲)칩 구성(構成)에 따른 감소경향(減少傾向)이 나타나지 않고 대체로 고른 나사못 유지력을 나타냈다. 또한, 사(絲)칩 배향사(配向絲) 구성(構成)보드에서는 사(絲)칩함량(含量) 9% 이하(以下)에서 거의 모두 톱밥대조(對照)보드 보다도 높은 나사못 유지력을 나타냈다.