• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권4호
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• pp.359-369
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• 2011

본 연구에서는 국내 수종 중 낙엽송(Larix kaemferi Carr)을 대상으로 하여 콩기름, 폐콩기름, 오존산화 콩기름, 오존산화 폐콩기름을 첨가하여 제조된 목재펠릿의 특성변화를 조사하였다. 제조된 펠릿의 함수율, 발열량, 회분, 겉보기밀도, 내구성, 흡습률, 원소분석을 측정하여 비교하였다. 펠릿제품의 함수율은 7.66~9.48%로 나타나 목재펠릿의 품질기준 1급인 10% 이하를 만족시켰고, 제조된 각 펠릿의 발열량 측정결과 품질기준(1급) 4,300 kcal/kg을 모두 넘었으며, 기름을 첨가한 모든 펠릿이 대조구보다 높은 발열량을 나타냈다. 회분은 0.34~0.42%로 품질규격 1급인 0.7% 미만의 범주에 속한 것으로 나타났으며, 제조된 펠릿 모두가 겉보기 밀도 품질 기준 1급(640 kg/$m^3$)을 만족시켰다. 내구성은 콩기름을 첨가한 펠릿, 오존산화 폐콩기름을 첨가한 펠릿이 품질 기준1급(97.5% 이상)을 만족하였다. 전체적인 결과의 흐름을 보았을 때 첨가제를 첨가한 펠릿이 무첨가 펠릿보다 내구성이 좋게 나타났다. 흡습률은 24시간 후 흡습률 시험에서 첨가제를 첨가한 펠릿이 모두 무첨가 펠릿보다 낮은 흡습률을 나타냈으며, 5일 경과 후에도 무첨가 펠릿 보다 첨가제를 첨가한 펠릿이 모두 흡습률 감소 현상을 보였다. 원소분석은 황의 함유량이 목재펠릿의 품질기준 1급(0.05%) 이하를 만족시켰고, 질소 함유량 역시 목재펠릿의 품질기준 1급(0.3%) 이하를 만족시켰다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권6호
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• pp.498-504
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• 2011

The purpose of this study was to investigate and develop an eco-frendly wood adhesive based on vegetable oil (especially soybean oil), the renewable and sustainable natural resources, using ozonification technology for the chemical structure modification. The waste soybean oil (WSBO) was reacted with $O_3$ at the rate of $450m{\ell}$(acetone) : $50m{\ell}$ (WSBO) for different times, 1, 2, 3 hrs. The investigation of the modified chemical strecture of the ozonied WSBOs were conducted using FT-IR. As ozonification time increased, the peak of the unsaturated double bonds was disappeared especially ozonized-3hrs and aldehyde or carboxyl peak appeared because ozonification broke the oil into small molecules. The plywood were made at $150^{\circ}C$ with 4 minutes hot-press time using the different ozonized 3 hrs WSBO/pMDI adhesives and were tested for the dry, wet, cyclic boil test according to the Korea Industrial Standard F3101 Ordinary plywood. The bond strengths gradually increased until 1 : 0.5~1 : 3, but it decreased 1 : 4, as the contents of pMDI increased. The results of the dry, wet and cyclic bond strengths the equivalent ratio was formed approximately between 1 : 2~1 : 3. And the 1 : 1~1 : 4 strengths met constantly the standard requirement of 7.0kgf/$cm^2$ (KS F3101). From the comprehensive view on the results of above experiment, it could be confirmed that ozonized WSBO/pMDI has characteristics of effective reactivity and wet stability showed as an excellent candidate of wood adhesive applications.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권6호
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• pp.541-546
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• 2010

본 연구의 목적은 3시간 오존산화 처리식용유와 pMDI를 혼합하여 고온과 중온에서의 접착제를 제조하였고, 이를 상태 인장전단 접착강도 시험을 통하여 식용유의 목재 접착제 응용 가능성을 확인하였다. 고온조건에서 3시간 오존산화 식용유의 상태 접착강도 시험 결과, 오존산화 식용유 : pMDI 비율이 1 : 0.5일 때 4.74 kgf/$cm^2$, 1 : 0.75일 때 7.14 kgf/$cm^2$, 1 : 1일 때 9.29 kgf/$cm^2$, 1 : 2일 때 16.53 kgf/$cm^2$, 1 : 3일 때 17.42 kgf/$cm^2$, 1 : 4일 때 16.75 kgf/$cm^2$를 나타냈다. 따라서 3시간 오존산화 식용유 : pMDI 비율이 1 : 2∼1 : 3일 때 가장 높은 접착력을 보임을 알 수 있어, 두 물질의 적정 당량비가 이 비율에서 형성됨을 알 수 있었다. 중온조건에서 3시간 처리한 식용유의 상태 접착강도 시험 결과, 식용유 : pMDI 비율이 1 : 0.5일 때 3.16 kgf/$cm^2$, 1 : 0.75일 때 6.13 kgf/$cm^2$, 1 : 1일 때 8.18 kgf/$cm^2$ 1 : 2일 때 11.82 kgf/$cm^2$이 나타났다. 즉, 고온, 중온에서의 오존산화 처리한 식용유:pMDI 혼합비율이 1 : 2~1 : 3 부근에서 높은 접착력을 보였고, 목재접착제로서 고온에서 접착 할 경우 합판에서의 이용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권1호
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• pp.56-64
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• 2009

본 연구의 목적은 콩기름을 오존 산화 처리하여 기능기를 도입하고 이를 바탕으로 친환경 목재 접착제를 개발하는 것이다. 시판용 콩기름을 시간당 약 7.13 g의 오존을 발생시켜 15분, 30분, 60분, 120분간 오존산화 처리한 후 FT-IR, $^1H$-NMR, MALDI-TOF MS, GC/MS 측정하여 구조변화를 분석하였다. 기기분석 결과 오존산화처리에 의하여 콩기름의 불포화 이중결합이 개열되어 카르복실기 또는 알데하이드기가 생성됨을 확인하였다. 오존산화콩기름 변성 pMDI 접착제의 접착력은 오존처리 정도와 pMDI의 혼합비율에 따라 달라지며, KS F 3101 보통합판기준 내수 접착강도를 안정적으로 만족 시키는 조건은 오존산화 처리시간 30분~60분, pMDI와 1:1로 혼합한 경우이며, 준내수 접착강도를 만족시키는 범위는 오존산화 처리시간 30분~60분, pMDI의 혼합비 0.5이상, 상태접착강도를 만족시키는 범위는 오존산화 처리시간 15분~60분, pMDI의 혼합비 0.25 이상임을 알 수 있었다. 위의 실험결과를 종합하여 볼 때, 오존산화 처리한 식용유는 오존처리시간 및 pMDI의 혼합비율을 조절하면 상태접착력 뿐만 아니라 내수접착력이 요구되는 목질복합재료 제조용 접착제 제조가 가능함을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권4호
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• pp.37-43
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• 2008

본 연구의 목적은 천연자원이며 보속적인 생산이 가능한 식물성기름(콩기름)을 오존 산화 처리에 의한 구조적인 변성을 시도하여 이를 바탕으로 친환경 목재 접착제를 개발하는 것이다. 식용 콩기름을 사용하여 시간당 약 7.13 g의 오존을 발생시켜 15분, 30분, 60분, 120분간 오존산화 처리한 후 화학적 변화를 알아보기 위하여 FT-IR을 측정하였으며 오존 산화 처리된 콩기름/pMDI를 중량비로 1:1로 혼합하여 접착제를 제조하여 상태, 준내수 및 내수 인장전단 접착력을 평가하였다. FT-IR 측정 결과, 콩기름은 $3010cm^{-1}$ 부근에 불포화 이중결합에 기인하는 흡수를 나타내었으며 오존산화가 진행될수록 $3010cm^{-1}$ 부근의 흡수가 사라지고 $1700cm^{-1}$ 부근의 카르복실기 또는 알데히드의 흡수가 크게 나타났다. 인장전단 접착력의 경우 상태, 준내수 접착력 시험 결과 모든 오존 산화 처리 시간에서 KS 합판 접착성 기준인 $7.0kgf/cm^2$를 안정적으로 상회하였으며 오존산화 처리 반응시간이 증가함에 따라 접착력도 증가하여 60분 처리에서 최대의 접착력을 보이다 120분 처리에서는 감소하는 경향을 나타내었다. 내수 접착력의 경우 30분, 60분, 120분 처리에서는 접착 기준을 만족 시키는 것을 확인할 수 있었다.