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열가소성수지 필름의 적층방법에 따른 합판의 접착성능
Adhesion Performance of Plywoods Prepared with Different Layering Methods of Thermoplastic Resin Films 원문보기

목재공학 = Journal of the Korean wood science and technology, v.45 no.5, 2017년, pp.559 - 571  

강은창 (국립산림과학원 임산공학부) ,  이상민 (국립산림과학원 임산공학부) ,  박종영 (한국임업진흥원)

초록
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본 연구에서는 열가소성수지 필름의 사용량과 적층방향에 따른 합판의 접착성능을 알아보고자 하였다. 사용된 표판과 이판은 열대산 활엽수 잡목(Mixed light hardwood) 단판과 심판은 라디에타파인(Pinus radiata D. Don) 단판을 사용하였다. 필름은 폴리프로필렌(Polypropylene, PP) 필름과 폴리에틸렌(Polyethylene, PE) 필름을 사용하였다. 먼저 PP와 PE 필름의 특성을 알아보기 위하여 열분석인장강도를 조사하였다. 그 결과, PP 필름과 PE 필름의 용융온도는 $163.4^{\circ}C$, $109.7^{\circ}C$였으며, 결정화온도는 $98.9^{\circ}C$, $93.6^{\circ}C$로 나타났다. 각 필름별 인장강도와 신장률은 길이방향보다 폭방향이 더 큰 것으로 나타났다. 필름의 특성을 고려하여, 필름 사용량에 대한 시험은 단판 상에 목표두께별로 필름을 적층하는 방법으로 실시하였다. 그리고 필름의 적층방향에 따른 시험은 단판의 목리방향을 기준으로 필름의 길이방향과 폭방향을 구분하여 각각 적층한 후 합판을 제조하였다. 각각 제조된 합판으로 접착성능을 시험한 결과, 준내수 인장 전단 접착력은 PP 필름의 두께가 0.05 mm 이상, PE 필름은 0.10 mm 이상일 때 KS기준을 만족하였다. 내수 인장 전단 접착력은 PP 필름 두께가 0.20 mm일 때 KS기준을 상회하였다. 필름의 적층방향별 접착성능 시험에서, 단판의 목리방향과 필름의 폭방향으로 적층했던 합판은 필름의 길이방향으로 적층했던 합판보다 더 우수한 결과를 보였다. 현미경으로 관찰된 합판의 표면과 접착층에서 열가소성수지가 단판 내부와 할렬부위로 침투하여 기계적 결합을 이룬 것으로 확인되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was conducted to determine the adhesive performances of plywoods affected by layering direction and the amounts of thermoplastic films. The face and back layers of veneer were hardwood species (Mixed light hardwood) and core layer veneer was radiata pine (Pinus radiata D. Don). Thermoplas...

주제어

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문제 정의

  • 이를 위하여 먼저 준비된 PP와 PE 필름의 열적, 물리적 특성을 조사하였다. 그리고 각 필름의 특성을 고려하여, 각 단판 상에 준비된 각각의 필름을 목표두께별로 적층하여 필름 사용량에 따른 접착성능을 조사해보고, 또 필름의 적층방향에 따른 접착성능 변화를 비교해 보고자 하였다.
  • 열가소성수지의 특성에 따른 필름의 적정 사용량 및 적층 방향별 접착성능을 알아보기 위하여, 먼저 각 열가소성수지 필름의 목표 두께에 따라 합판을 제조하고, 또 단판의 목리방향을 기준으로 필름의 길이방향과 폭방향으로 각각 적층한 합판을 제조하여 접착성능을 측정해 보고자 하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 기존의 합판 제조 공정과는 다른 공정을 거쳤다.
  • 이에 본 연구에서는 필름형태의 열가소성수지를 이용하여, 그 사용량과 필름의 폭방향과 길이방향에 따른 합판의 접착성능을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 먼저 준비된 PP와 PE 필름의 열적, 물리적 특성을 조사하였다.
  • 필름 가공 중, 필름의 길이방향과 폭방향을 기준으로 각 방향의 연신정도에 따라 인장강도는 상이할 것이라 판단되었다. 이에 필름형태로 가공된 각 열가소성수지의 인장강도를 알아보고자 하였다. 인장강도 시험은 구매한 각 필름을 길이방향과 폭방향으로 구분하여 인장강도를 측정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
인플레이션법에서 각 방향별로 필름의 팽창비율이 달라지는 이유는 무엇인가? 인플레이션법은 열가소성수지를 용융시켜 원통형으로 압출한 후 공기를 주입해 연신시켜 필름을 만든다고 한다(Ito, 1991; Jeong, 2009). 이때 공기주입량과 생산속도에 따라 필름의 좌우 길이방향과 폭방향으로 각각 연신되어, 즉 물리적 변형이 발생하여 필름으로 제조되며, 이때 각 방향별로 필름의 팽창비율이 달라질 수 있다. 필름의 팽창비율이 달라진다는 것은 길이방향 부위와 폭방향 부위에 있어 필름의 강도 및 신장성이 다르게 나타날 수 있다는 것을 의미한다.
극성인 목재와 비극성인 플라스틱의 결합력을 높이기 위해 사용하는 결합제의 원리는? 이와 함께 극성인 목재와 비극성인 플라스틱의 결합력을 높이기 위해서는 결합제가 필요하며, 결합제로 Maleic anhydride polypropylene (MAPP)을 목재에 처리하였을 경우에는 결합제의 산무수물과 목재의 수산기 간에 에스테르결합이 형성되어 물리적 성질이 향상되며, 그로 인하여 접착력이 개선되는 효과를 얻을 수 있다는 연구결과들도 있었다(Han과 Shiraishi, 1991; Yoon과 Park, 1998). 이와 유사하게 Maleic anhydride (MAH)와 HDPE를 반응시켜 PE-cg-MAH 분말을 제조하고, Masson pine 단판에 파라핀 처리 후 PE-cg-MAH 분말을 도포하여 적정 열압조건과 그에 따른 합판 물성을 조사한 결과, PE-cg-MAH 분말 3%를 단판에 처리한 후 열압온도 160∼165℃에서 5분간 열압 했을 때, Type Ⅰ정도의 접착성능을 보였다고 보고되어 있다(Liang 등, 2011; Liang 등, 2012).
합판 제조에 주로 사용되는 수지는 무엇인가? 합판 제조에 주로 사용되고 있는 수지는 열경화성수지로, 이 중 아미노계 수지가 가장 대표적이다. 그러나 아미노계 수지가 가수분해되면서 방출되는 유리폼알데하이드는 새집증후군 등의 문제를 발생시킨다고 알려져 있다.
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참고문헌 (26)

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