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Development of Adhesive Resins Formulated with Rapeseed Flour Hydrolyzates for Medium Density Fiberboard (MDF)

유채박 가수분해물을 이용한 중밀도섬유판(MDF) 제조용 접착제의 개발

  • Yang, In (Department of Wood and Paper Science, Chungbuk National University) ;
  • Han, Gyu-Seong (Department of Wood and Paper Science, Chungbuk National University) ;
  • Choi, In-Gyu (Department of Forest Sciences, Seoul National University) ;
  • Kim, Yong-Hyun (Shin Heung Ind. Co.) ;
  • Ahn, Sye-Hee (Department of Forest Resources Science, College of Life and Environmental Science, Daegu University) ;
  • Oh, Sei-Chang (Department of Forest Resources Science, College of Life and Environmental Science, Daegu University)
  • 양인 (충북대학교 농업생명환경대학 목재종이과학과) ;
  • 한규성 (충북대학교 농업생명환경대학 목재종이과학과) ;
  • 최인규 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부 환경재료과학전공) ;
  • 김용현 ((명) 신흥기업사) ;
  • 안세희 (대구대학교 생명환경대학 산림자원학과) ;
  • 오세창 (대구대학교 생명환경대학 산림자원학과)
  • Received : 2012.01.30
  • Accepted : 2012.05.16
  • Published : 2012.05.25

Abstract

The interest to develop adhesives from renewable resources is growing to substitute petroleum-based adhesive resins in the manufacture of wood based panels. In our study, rapeseed flour (RSF), which is the by-product of bio-diesel produced from rapeseed, were hydrolyzed with acid and alkali. As a crosslinking agents of the RSF hydrolyzates, phenol-formaldehyde prepolymers (PF) were prepared. The RSF hydrolyzates and PF were mixed to complete the formulation of RSF-based adhesive resins, and the resins were applied to make the medium density fiberboard (MDF). The physical and mechanical properties of the MDF were measured to examine whether RSF can be used as raw materials of adhesive resins for the manufacture of MDF or not. The average moisture content and density of the MDF made with RSF-based adhesive resins satisfied the minimum requirement of KS standard, but the thickness swelling was not. The bending strengths of the MDF made with RSF-based adhesive resins were lower than that of the MDF made with commercial UF resins, but the internal bonding strengths of tested MDF in some make-up conditions of RSF-based adhesive resins were higher than that of MDF made with commercial UF resins. These results showed the potential of RSF as a raw material of adhesives for the production of MDF. Future works on the optimal manufacturing process conditions of MDF made with RSF-based adhesive resins are required to improve the performance of MDF made with RSF-based resins.

목질 판상재료 생산을 위하여 현재 주로 사용되고 있는 석유화학계 접착제를 대체하여 재생가능한 원료로부터 대체 접착제를 개발하기 위한 관심이 증대하고 있다. 본 연구에서는 바이오 디젤 부산물인 유채박을 산 및 알칼리 가수분해를 통해 접착제를 제조하고, 이 접착제를 중밀도섬유판(MDF) 제조에 적용한 후 물성과 강도 특성을 조사하여 유채박의 중밀도 섬유판 제조용 접착제에 대한 가능성을 확인하고자 하였다. 먼저 유채박 접착제 조제를 위하여 유채박을 산과 알칼리 가수분해를 통해 개량한 다음, phenol formaldehyde (PF) prepolymer 와 혼합하여 접착제를 제조하고 이를 중밀도 섬유판 제조용 접착제로 사용하였다. 제조된 중밀도 섬유판의 평균 함수율과 밀도는 모두 KS의 기준을 만족시키는 것으로 나타났으며, 흡수 두께 팽창률은 다소 높게 나타났다. 중밀도 섬유판의 휨강도는 요소수지 접착제로 제조한 중밀도 섬유판보다 낮은 것으로 나타났지만 박리강도는 일부 조건에서 요소수지 접착제로 제조한 중밀도 섬유판보다 높게 나타나 석유화학계 접착제의 대체 접착제로의 가능성을 보여주었다. 접착성능의 향상을 위해서는 최적화되는 중밀도 섬유판의 제조공정의 변수에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다.

Keywords

References

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