Mechanical Properties of Wood-Fiber Thermoplastic Composites

목섬유(木纖維)와 열가소성(熱可塑性) 플라스틱 복합재료(複合材料)의 기계적(機械的) 성질(性質)

This study was conducted to investigate a feasibility of manufacturing wood fiber thermoplastic composites and to evaluate their mechanical properties. Wood fiber as a potential reinforcing filler was compounded with two thermoplastics (polypropylene and high density polyethylene) in high intensity thermokinetic plastic mixer aided with a wetting agent. It was found that wood fiber thermoplastic composites could be manufactured by injection molding process. The tensile and flexural strength of injection molded specimens were improved greatly with increasing wood fiber concentration. Tensile and flexural modulus increased proportionately with wood fiber concentration. Wood fiber provided reinforcement with thermoplastics in terms of strength and modulus. However, the percent elongation at break and energy to break were reduced with increasing wood fiber loadings. Impact strength also showed similar trend.

본 연구(硏究)는 목섬유(木纖維)와 열가소성(熱可塑性) 플라스틱의 복합재료(複合材料)를 제조하고 그 기계적(機械的) 성질(性質)을 평가하기 위하여 실행되었다. 강도가 높고 밀도가 낮아 플라스틱의 보강재료로써 잠재성을 갖는 목섬유를 2종의 열가소송 플라스틱(폴리프로필렌과 폴리에틸렌)과 혼합(混合)하여 복합재료(複合材料)를 만들었다. 흡습성(吸濕性)인 목섬유와 비흡습성(非吸濕性)인 플라스틱과 친화성을 위해 계면활성제(界面活性劑)를 사용하였다. 또한 낮은 밀도의 목섬유를 플라스틱내에서 혼합하기 위해 고속 플라스틱믹서를 사용하였다. 사출성형(射出成形)한 샘플을 사용하여 기계적(機械的) 성질(性質)을 시험(試驗)한 결과 인장및 휨강도는 목섬유 혼합량에 따라 크게 향상되었다. 휨 강도(强度)는 인장강도(引張强度)보다 훨씬 크게 나타났으며 인장(引張)및 휨탄성(彈性) 계수(係數)는 플라스틱내 목섬유 혼합량과 비례적으로 증가하였다. 목섬유는 복합재료의 강도(强度)와 탄성계수(彈性係數)를 향상시킴으로서 플라스틱을 보강할 수 있었다. 이와는 반대로 인장시험에서 시편 파괴점까지의 신장율과 파괴에너지는 목섬유 혼합량이 증가함에 따라 감소하였다. 충격강도(衝擊强度) 역시 유사한 경향을 보였다.