요소-멜라민수지 접착제를 실험실에서 수지 접착제 고형분량에 대해 5% 멜라민을 첨가하여 파티클보드 제조용으로 합성하였다. 합성한 요소-멜라민 수지를 이용하여 전건 목재파티클의 무게에 대해 접착제 첨가량 6, 8%와 열압시간 3, 4, 5분에서 실험실 파티클보드를 접착하는 열압시간동안 배출되는 가스를 증류수에 용해·포집하여 얻어진 용액으로부터 포름알데히드 배출량을 미국 National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH) 3500의 방법에 의해 분석·비교하였다. 포름알데히드 배출량을 측정하여 분석한 결과는 파티클보드를 열압하는 시간동안 배출되는 가스 중에서 포름알데히드량은 요소-멜라민수지 접착제의 첨가량과 열압시간에 대해 통계적으로 유의하게 차이가 있다는 것을 보여줬다. 파티클보드의 성능평가 결과는 3분의 열압시간에서 접착된 파티클보드의 박리강도는 KS F 3104 파티클보드 8.0형의 최소요구치를 만족시키는 것을 보여줬다.
This study was carried out to utilize sweet potato, and jerusalem artichoke flour as an extender of urea formaldehyde resin for plywood manufacture. The results obtained are summarized as follows: 1) In dry and wet test of plywood, sweet potato flour extended in urea formaldehyde resin was shown better strength than those of wheat flour. 2) Sweet potato flour was shown good results up to 200 percent extension in the dry test, and there was not shown significant difference between 100 percent and 150 percent extension in the wet test. 3) In the case of 100 percent extension, potato flour was shown best dry shear strength(400 psi) and sweet potato flour was shown best wet shear strength (212 psi).
요소수지접착제를 합판제조용 접착제와 유사하게 실험실에서 합성하고, 합성한 요소수지접착제를 증량제, 충전제, 산경화촉매제와 혼합하였다. 요소수지접착제 혼합물의 고형분량은 56.1%이고, 물은 43.9%였다. 국산재와 요소수지접착제 혼합물로 5종류의 Com-Ply를 제조하고, KS F 3101 보통합판의 인장 전단 접착력 시험 및 KS F 3104 파티클보드의 휨파괴계수 시험을 수행했다. 성능 평가된 결과는 제조된 5종류의 Com-Ply에서 모두 적합한 결과를 보여줬다. 이런 결과는 본 연구에서 사용된 요소수지접착제 혼합물이 국산재 Com-Ply제조에 적합하다는 것이다.
This study reports the performance of urea-formaldehyde (UF) resins prepared at two different low formaldehyde/urea (F/U) mole ratios with different numbers of urea addition during synthesis. The second or third urea was added during the synthesis of UF resins to obtain two different low molar ratios of 0.7 and 1.0, respectively. The molecular weights, cure kinetics, and adhesion performance of these resins were characterized by the gel permeation chromatography, differential scanning calorimetry, and tensile shear strength of plywood, respectively. When the number of urea additions and F/U molar ratio increased, the gelation time decreased, whereas the viscosity and molecular weight increased. Further, the UF resins prepared with the second urea and 1.0 molar ratio resulted in greater activation energy than those with third urea and 0.7 molar ratio. Tensile shear strength and formaldehyde emission (FE) of the plywood that bonded with these resins increased when the number of urea additions and molar ratio increased. These results suggest that the UF resins prepared with 0.7 molar ratio and third urea addition provide lower adhesion performance and FE than those resins with 1.0 mole ratio and the second urea addition.
포름알데히드와 요소의 몰비가 다른 2종류의 요소수지 접착제를 이용하여 접착제 첨가량과 열압시간 등 여러 조건에서 실험실 파티클보드를 열압하는 동안 배출되는 가스를 중류수에 용해 포집하고, 이렇게 얻어진 용액으로부터 포름알데히드 배출량을 미국 National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH) 3500의 방법에 의해 분석 비교하였다. 평가된 결과는 파티클보드를 열압하는 동안 배출되는 가스 중에서 포름알데히드량은 요소수지의 종류, 접착제 첨가량과 열압시간에 의해서 영향을 받는다는 것을 보여준다.
This work attempted to manufacture glued-laminated timber (Glulam) bonded with melamine-urea-formaldehyde (MUF) resin adhesives at various melamine contents from 20% to 50% under high frequency (HF) heating for a very short time. Two preparation methods were employed to prepare MUF resin adhesives with different melamine contents: one-batch method of synthesizing MUF resins in a single batch, and two-batch method of mixing urea-formaldehyde (UF) resin with melamine-formaldehyde (MF) resin that had been synthesized separately. As the melamine content increased, the gelation time and peak temperature of MUF resins decreased. The adhesion performance of plywood showed that the one-batch MUF resin adhesive with 50% melamine content only satisfied the standard requirement of water resistance. Thus, the one-batch MUF resin adhesive with 50% melamine content was applied for bonding wood lamina from four softwood species such as Japanese larch, Korean red pine, Korean pine and Japanese cedar to manufacture Glulam under HF heating. All Glulam samples bonded with the one-batch MUF resin adhesives with 50% melamine content except those from Korean Red Pine satisfied the requirement in water soaking or boiling water delamination test as an exterior grade Glulam. The presence of rosin in Korean Red Pine was believed to be responsible for its poor adhesion. These results showed that the one-batch MUF resin adhesives with 50% melamine content provided acceptable water resistance with exterior grade Glulam manufactured under HF heating.
As a part of abating the formaldehyde emission of amino resin-bonded wood-based composite panels, this study was conducted to investigate hydrolytic stability of urea-melamine-formaldehyde (UMF) resin depending on various hydrolysis conditions and hardener types. Commercial UMF resin was cured and ground into a powdered form, and then hydrolyzed with hydrochloric acid. After the acid hydrolysis, the concentration of liberated formaldehyde in the hydrolyzed solution and mass loss of the cured UMF resins were determined to compare their hydrolytic stability. The hydrolysis of cured UMF resin increased with an increase in the acid concentration, time, and temperature and with a decrease in the smaller particle size. An optimum hydrolysis condition for the cured UMF resins was determined as $50^{\circ}C$, 90 minutes, 1.0 M hydrochloric acid and $250{\mu}m$ particle size. Hydrolysis of the UMF resin cured with different hardener types showed different degrees of the hydrolytic stability of cured UMF resins with a descending order of aluminum sulfate, ammonium chloride, and ammonium sulfate. The hydrolytic stability also decreased as the addition level of ammonium chloride increased. These results indicated that hardener types and level also had an impact on the hydrolytic stability of cured UMF resins.
This research was carried out to investigate the effect of paper sludge addition on formaldehyde emission, and physical and mechanical properties of UF-particleboard. In order to investigate the effect of paper sludge addition to resin, particleboards were bonded with urea-formaldehyde resins containing 5, 10, 15% paper sludge powders of three types(A Type: -200 mesh, B Type: -100~+200 mesh. C Type: -50~+100 mesh), based on weight of resin solid. Also the effect of paper sludge addition to furnish was studied from particleboards fabricated with ratios of sludge to particle of 5:95, 10:90, 15:85 based on oven-dry weight. Tests were conducted on the manufactured particleboards to determine formaldehyde emission, bending properties, internal bond strength and thickness swelling. The obtained results were summarized as follows: The addition of paper sludge powder to resin yielded a higher pH of cured resin. Formaldehyde emission decreased with the increase of paper sludge powder addition to resin and paper sludge composition ratio to furnish. Particleboard bonded with urea-formaldehyde resin containing paper sludge powder and particleboard mixed with paper sludge have similar bending properties(MOR, MOE) and thickness swelling compared with control particleboard. Internal bond strength of particleboards treated with paper sludge were lower than that of control particleboard. The use of paper sludge as scavenger was achieved reduction of formaldehyde emission without depression of physical and mechanical properties of particleboard. Also the use of paper sludge was able to concluded that there is possibility of partial substitution of wood particle materials.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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