As a way of developing wooden joint development, a glass fiber reinforced wood plate was manufactured to replace a steel plate. Also, the fracture toughness was evaluated. Through application to a cantilever-type specimen made of a column and a beam, the moment resistance performance was evaluated. For the fracture toughness specimen of the wood plate, 12 types were manufactured by varying the combination of a main member (veneer and plywood) and reinforcement (glass fiber sheet and glass fiber cloth). The results of the fracture toughness test indicated that the 5% yield load of the specimen using plywood was 18% higher than that of the specimen using veneer, and that the specimen reinforced by inserting glass fiber sheets between testing materials (Type-3-PS) had the highest average 5% yield load 4841 N. Thus, a moment resistance strength test was performed by applying Type-3-PS to a column-beam joint. The results of the test indicated that compared to the specimen using a steel plate and a drift pin (Type-A), the maximum moment ratio of the specimen using a glass fiber reinforced wood plate (Type-3-PS) and a drift pin (Type-B) was 0.79; and that a rupture occurred in the wood plate due to high stiffness of the drift pin. The maximum moment ratio of the specimen using a glass fiber reinforced wood plate (Type-3-PS) and a glass fiber reinforced wooden laminated pin (Type-C) was 0.67, which showed low performance. However, unlike Type-A, a ductile fracture occurred on Type-C, and the load gradually decreased even after the maximum moment.
This study was carried out to discuss the feasibility of wood and plastic wastes as the raw materials for wood particle-plastic composites. For this purpose, composites were manufactured from coarse and fine wood particles and polypropylene fibers by nonwoven web process. And the effect of wood particle size on the performance of the composites were analyzed according to ASTM D 1037-93. In the physical properties of composites, water absorption decreased with the increase of target density and polypropylene fiber content. And the composites with fine wood particles appeared to have slightly lower water absorption than those with coarse wood particles. Thickness swelling did not vary significantly with the increase of target density but increased with the increase of wood particle content. And the composites with fine wood particles were significantly lower in thickness swelling than those with coarse wood particles. In the mechanical properties of composites, dry and wet MOR showed the increasing tendency with the increase of polypropylene fiber content and target density. Dry and wet MOE showed the increasing tendency with the increase of target density but only wet MOE exhibited the increasing tendency with the increase of polypropylene fiber content. Composites with fine wood particles appeared to be generally higher in wet MOR and MOE than those with coarse wood particles. In conclusion, composites with fine wood particles showed generally higher performance than those with coarse ones. Also, composites were significantly superior to control particleboards in the performance, especially in water absorption and thickness swelling.
Four different sources of wood-fibers from Eucalyptus, Italian poplar, hemlock, and mixed species fibers were used to study the influence of their fiber characteristics on the performance of medium density fiberboard (MDF) panels bonded with both urea-formaldehyde (UF) and phenol-formaldehyde (PF) adhesives. Included fiber characteristics were fiber length, size distribution, bulk density, and acidity. Physical and mechanical properties of MDF panels manufactured by dry process using these different fibers were determined for the comparison of board performance. Two hardwood species had a large fraction of short fibers resulting in a higher bulk density while very long hemlock fibers had lower bulk density. Fiber acidity was revealed to strongly affect the internal bond (IB) strength of MDF panels bonded with UF resins. MDF panels made from mixed species fibers showed highest IB strength of all panels prepared. UF-bonded MDF panels showed poor dimensional stability. In conclusion, the present study showed that wood-fiber characteristics such as fiber length, bulk density, and acidity affect the performance of MDF boards, and also suggested that fiber characteristics be considered for MDF panel manufacture.
본 연구는 전보(정 등, 2002)에서 제조된 직물유리섬유 강화집성재의 박리 및 수분 흡착특성을 조사해 보기 위해서 실시되었다. 침지 박리시험에서, 3가지 형태의 소재 모두 박리를 나타내지 않았지만, control재를 제외한 모든 형태의 소재는 삶음 박리에서 박리가 발생하였다. 수분흡착시험은 40℃, 상대습도 90% 조건에서 48시간동안 실시하였다. 횡단면 흡습성은 모든 소재에서 다르지 않았다. 유리섬유로 된 소재에서 방사단면과 접선단면은 control재와 비교하여 수분 흡착이 지연되었다. 수분흡착 이방성에서, 유리섬유 함입된 소재는 적은 수분흡착을 나타내었다.
Lespedeza species have been widely used not only as plant resources for bark, leaves and honey, but also as erosion control materials. This study was carried out to investigate the structural and wood tiber characteristics in order to obtain basic information for the utilization of the wood. The wood structure was investigated for 10 selected species and the wood fiber, for the 5 selected species among Lespedeza species distributed all over the country. The following results were obtained. In the cross section, campylotropis showed ray diffuse porous wood, L. bicolor, L. cyrtobotrya, L. thunbergii var. intermedia, diffuse porous wood, and L. tomentella, L. angustifolioides. L. maritima, L. robusta, L. patentibicolor, ring porous wood. The maximum diameter of a single vessel ranged 66-123 ${\mu}$ in all species. Campylotropis showed the most number of vessels, L. angustifolioides, the least. The number of ray per mm ranged 7-22, Campylotropis showed the most number of rays, L. angustifolioides, the least. In the radial section the average length of vessel ranged 121-250 ${\mu}$ in all species. L. thunbergii var. intermedia showed the longest vessel, L. tomentella, the shortest. In tangential section the average width of the uniseriate ray ranged 9.2-14.7${\mu}$, that of the multiseriate ray, 19.2-42.1 ${\mu}$. The average height of the uniseriate ray ranged 143.0-1162.0 ${\mu}$. The width of fiber ranged 10.12-13.61 ${\mu}$, L. maximowiezii showed the narrowest tiber, L. thunbergii var. intermedia. the widest, the thickness of fiber wall ranged 2.93-3.71 ${\mu}$ in the five species. L. maximowiezii showed the most thin fiber wall, L. thunbergii var. intermedia, the thickest, L. cyrtobotrya showed the difference in the size of fiber between the shade and the sunny sites but L. maximowiezii showed no difference. There was significant difference in fiber length, fiber width and wall thickness between L. eyrtobotrya and L. maximowiezii.
MARBUN, Sari Delviana;WAHYUDI, Imam;SURYANA, Jajang;NAWAWI, Deded Sarip
Journal of the Korean Wood Science and Technology
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제47권5호
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pp.617-632
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2019
This study aimed to investigate the anatomical structure and fiber quality of four lesser-used wood species namely Benuang (O. sumatrana), Duabanga (D. moluccana), Pisang Merah (H. hellwigii), and Terap (A. odoratissimus). This study evaluated its suitability for raw material in pulp and paper manufacturing. The anatomical structure was observed macro- and microscopically. Macroscopic structures were observed directly to the wood samples, while microscopic characteristics were observed through microtome specimens. Fiber dimension was measured through macerated specimens and fiber quality was analyzed following the Rachman and Siagian's method. Results showed that these four timber species have similarity in the indistinct growth ring, diffuse porous in a radial pattern, rounded solitary vessel outline, 1 to 3 cells of ray width, deposits within the rays, fiber length, and cell wall thickness. Differences were found on vessel diameter, vessel grouping, vessel frequency, tyloses existence, type of axial parenchyma, and ray height. Based on fiber length and its derived values, the wood fibers of all species studied are suitable for pulp and paper manufacturing. They belong to the II quality class. The produced pulp and paper would have good quality, especially in tensile, folding, and tear strength. To promote their utilization, silviculture aspect of these four species has to be well understood.
This study was carried out to develop new application field and obtain the basic data of mixed paper with wood pulp and chitosan fiber for producing functional paper. Two types of wood pulp, such as SwBKP and HwBKP, were mixed with chitosan fiber. Physical and optical properties, water vapor absorption, air permeability, antibacterial activity and ash were measured. And the surface morphology of manufactured paper was observed using SEM. The results are as follows. It was revealed that density, breaking length, burst index, tear index, folding endurance and brightness were reduced but water vapor absorption and air permeability were on the rise in the structural view of SwBKP according to increasing the chitosan fiber ratio. Those HwBKP added chitosan fiber were great not only in the strength but also water vapor absorption and air permeability except for brightness. The water vapor absorption was lower and the air permeability was higher in the HwBKP added various chitosan fiber ratios than those with no chitosan fiber. It is estimated that these properties were related with various mixed rate of chitosan fiber. Particularly, air permeability was strongly dependent on the mixed rate of chitosan fiber. The chitosan fiber has superior antibacterial property, comparing with wood fiber. Adding chitosan fiber to the wood pulp was found to have an excellent antibacterial activity, more than 90%. The ashes were determined within 0.5%. Special bonds between chitosan fiber and wood pulp was observed by SEM and it means that the chitosan fiber were combined equally in the interior of wood pulp. In conclusion, mixing wood pulp with chitosan fiber can not only improves the quality of paper but also extend the usage of paper as a functional paper by using inherent property of chitosan. After all, production of functional paper added chitosan fiber is expected for new valuable industry of paper.
한지제지 공정 중에서 발생하는 백색슬러지와 흑색슬러지를 각각 일정비율(10:90, 20:80, 30:70, 40:60)로 목재 섬유와 혼합하고 PMDI, 요소 및 폐지수지를 이용하여 목표비중 0.60, 0.75, 0.90 별로 복합보드를 제조한 결과 전반적으로 볼 때 백색슬러지를 20% 정도까지 혼합하고 PMDI 수지를 적용하면 통상적인 보드와 유사하거나 오히려 더 좋은 치수안정성을 가지는 것으로 판단된다. 또한 흑색슬러지의 경우는 요소수지를 사용하거나 PMDI 수지의 첨가량을 증가시켜 조절한다면 20%의 슬러지 첨가량까지는 치수안정성 면에서 통상적인 보드와 큰 차이가 없는 보드를 제조할 수 있다고 믿어진다.
When wood plastic composites (WPCs) have been used for a certain period of time, they become waste materials and should be recycled to reduce their environmental impact. Waste WPCs can be transformed into reinforced composites, in which fillers are used to improve their performance. In this study, recycled WPCs were prepared using different proportions of waste WPCs, nanoclay, and glass fiber. The effects of nanoclay and glass fiber on the microstructural, mechanical, thermal, and water absorption properties of the recycled WPCs were investigated. X-ray diffraction showed that the nanoclay intercalates in the WPCs. Additionally, scanning electron micrographs revealed that the glass fiber is adequately dispersed. According to the analysis of mechanical properties, the simultaneous incorporation of nanoclay and glass fiber improved both tensile and flexural strengths. However, as the amount of fillers increases, their dispersion becomes limited and the tensile and flexural modulus were not further improved. The synergistic effect of nanoclay and glass fiber in recycled WPCs enhanced the thermal stability and crystallinity ($X_c$). Also, the presence of nanoclay improved the water absorption properties. The results suggested that recycled WPCs reinforced with nanoclay and glass fiber improved the deteriorated performance, showing the potential of recycled waste WPCs.
Hemp bast pulp cooked at temperature below $100^{\circ}C$ followed by defibration by the knife and the valley beater, respectively was mixed with softwood pulp varying the amount of hemp pulp in order to find the optimum condition for making hemp-wood paper. Both the knife and the valley beaters contributed to the dispersion of pulp fiber well. Lots of shives were found when the knife beater was applied exclusively, but the fibers were dispersed well when freeness dropped to 600 mL CSF and 500 mL CSF by the valley beater. Air resistance decreased drastically below 500 mL CSF where rapid disrupture of pulp fiber occurred. As the values for freeness and hemp fiber content increased, so did roughness and bulk. It was apparent that the tear strength of hemp-wood paper was on the rise drastically as hemp fiber content increased. Nevertheless the optimum hemp fiber content of hemp-wood paper would be 20% considering the decrease in both tensile and burst strengths as well as sheet formation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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