• 공업화학
• /
• 제35권4호
• /
• pp.341-345
• /
• 2024

일반적인 접착제에는 인간과 환경에 유해한 화학물질이 포함되어 있어 안전 문제가 발생할 수 있다. 그러나 활용되지 않는 자원 중 하나인 바질 씨에서 해결책을 찾을 수 있다. 우리는 바질 씨에서 점증 물질을 추출하고, 바질 씨 점질물(BSM)과 물의 비율을 조절함으로써 접착력을 통제할 수 있다는 사실을 발견했다. 물이 증발하고 BSM 농도가 증가함에 따라 접착력이 향상되었다. BSM은 접착제뿐만 아니라 점착제로도 사용될 수 있다. 이 연구는 BSM의 인상 깊은 강도와 안정성을 선보여, 이를 이용한 산업용 친환경 접착제가 식물 기반 자원에서 나온 혁신적인 선택지임을 입증한다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제62권4호
• /
• pp.335-343
• /
• 2024

본 연구는 착유 부산물인 유채박을 이용하여 조제한 접착제를 다양한 조건으로 중밀도섬유판(MDF) 제조에 적용한 후, 물성 및 포름알데히드 방출량의 평가를 통하여 최적 제조조건의 도출 및 이에 대한 상용화 가능성을 확인하기 위하여 수행하였다. 접착제는 선행연구 결과를 토대로 유채박의 알칼리/산 가수분해물과 phenol-formaldehyde(PF) prepolymer를 이용하여 조제하였다. PF prepolymer 함량(20, 30, 40 wt%)을 조절한 유채박-기반 접착제를 각 함지율(5, 7, 9%) 및 목표 밀도(0.5, 0.7 g/cm³)에 따라 MDF 제조에 적용하였다. 이 조건에서 제조한 MDF의 물성을 측정한 결과, 접착제 내의 PF prepolymer 함량이 미치는 영향이 가장 컸으며, 다음으로 밀도, 함지율 순으로 분석되었다. 이 측정치는 현재 MDF 생산에 사용되고 있는 요소수지 접착제를 적용하여 제조한 MDF의 휨강도, 박리강도, 흡수두께 팽창율, 포름알데히드 방출량보다 우수하였다. 실험인자별 MDF의 물성 및 포름알데히드 방산량 결과를 토대로 최적제조조건은 0.7 g/cm³의 목표밀도, 5%의 함지율, 접착제 내의 40 wt% PF prepolymer 함량으로 조사되었으며, 흡수두께 팽창율을 제외하고 국립산림과학원의 중밀도섬유판 및 E₀급 포름알데히드 방출량 기준을 모두 만족하는 것으로 조사되었다. 결과를 종합하면, 유채박-기반 접착제를 이용한 MDF 생산의 상용화 가능성을 확인하였으나, 유채에 대한 바이오리파이너리 공정 적용을 통하여 접착제 제조용 주원료인 유채박을 저렴하게 안정적으로 확보하는 방안의 확립이 선행되어야 할 것으로 생각한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제40권3호
• /
• pp.164-176
• /
• 2012

본 연구는 현재 사용되고 있는 석유화학계 접착제를 대체하기 위하여 바이오 디젤 부산물인 유채박을 세 종류(cellulase, pectinase, protease)의 효소를 단독 또는 조합하여 개량한 후 phenol formaldehyde (PF) prepolymer와 혼합하여 접착제를 제조하였으며, 이렇게 조제된 접착제를 적용시킨 합판의 접착능 및 포름알데히드 방산량을 조사함으로써 유채박의 합판용 접착제를 위한 원료화 가능성을 확인하고자 하였다. 유채박 접착제는 효소의 종류와 PF prepolymer의 몰비에 따라 6.26~8.81의 pH와 2,980~4,610 cps 점도를 보였으며, 고형분 함량은 33% 내외인 것으로 조사되었다. 유채박 접착제로 제조된 합판의 접착능 및 포름알데히드 방산량을 조사한 결과, cellulase 또는 cellulase와 pectinase를 이용하여 순차적으로 가수분해한 유채박 가수분해물과 1.8-F/P PF prepolymer로 조제한 접착제를 적용시킨 합판의 건조 및 준내수 인장강도가 가장 높았으며, 그 값은 KS F 3101의 보통합판에 관한 최소 규정치인 0.6 N/$mm^2$를 초과하는 것으로 나타났다. 한편 유채박 접착제로 제조된 합판의 포름알데히드 방산량은 전반적으로 1.0 mg/${\ell}$를 초과하지 않았으며, 대조구인 요소수지 접착제로 제조된 합판의 포름알데히드 방산량(2.69 mg/${\ell}$)과 비교하여 상당히 낮았다. 본 연구 결과로부터 유채박 접착제가 합판용 접착제로써 사용될 수 있다는 가능성을 제시할 수 있었으며, 유채박의 가수분해에 사용된 효소의 양 및 가수분해 시간을 조절하거나, 고형분 함량을 증가시켜 열압온도와 시간을 줄이는 방안 등이 유채박 접착제의 상용화를 위하여 향후 추가 연구가 되어야 할 것으로 생각한다.