초록 ▼

폐목재와 폐타이어의 처리실태 현황 및 접착제의 선정, 재료의 혼합방법을 제시하고 이를 이용한 복합재료화의 가능성 및 판상제품화는 적정조건을 구명코자 하였다. 적정조건의 검토를 위한 제품의 물리적.기계적성질은 비중, 함수율, 수분에 대한 성질 및 압축.휨.박리강도 등을 조사하였고 목재와 고무의 혼합특성을 조사하기 위하여 재료의 중량비와 체적비의 혼합비에 따른 상관관계를 구명하였다.
가. 연구개발의 내용
주요내용은 보고서 본문에 상세히 서술하였으며, 중복을 피하고자 아래에는 간단명료히 요점만 기록하였다.
(1) 임지폐잔

폐목재와 폐타이어의 처리실태 현황 및 접착제의 선정, 재료의 혼합방법을 제시하고 이를 이용한 복합재료화의 가능성 및 판상제품화는 적정조건을 구명코자 하였다. 적정조건의 검토를 위한 제품의 물리적.기계적성질은 비중, 함수율, 수분에 대한 성질 및 압축.휨.박리강도 등을 조사하였고 목재와 고무의 혼합특성을 조사하기 위하여 재료의 중량비와 체적비의 혼합비에 따른 상관관계를 구명하였다.
가. 연구개발의 내용
주요내용은 보고서 본문에 상세히 서술하였으며, 중복을 피하고자 아래에는 간단명료히 요점만 기록하였다.
(1) 임지폐잔재 및 폐타이어의 현황
임지폐잔재는 간벌, 가지치기, 공장부산물로 발생하며 전체의 14％만이 이용되는 설정이다. 폐타이어는 약 58％가 건설자재나 분말상으로 직접 수출되기도 한다.
(2) 판상제품제조를 위한 최적제조공정 개발 고무와 목재 가비중의 차이 때문에 원료투입량과 제품의 성질에 많은 차이가 있으며 접착제는 요소수지 등으로 시도해 본 결과, 폴리우레탄수지만이 사용가능하였다. 최적제조공정은 목표비중이 0.7, 고무와 목재의 중량비가 1:1인 경우, 재료의 각종 물성조사로부터 3단계 가압압력 45$\rightarrow$20$\rightarrow$5kgf/$cm^2$, 가압시간 4$\rightarrow$3$\rightarrow$3분, 열압온도 $120^{\circ}C$였다.
(3) 부차적 복합재료원료의 탐색 폐비닐, PET병, 플라스틱, 폐종이류, 숯 등.
(4) 복합보드의 물리적 성능 고무칩이 목재칩보다 비중이 높고 흡수성이 없기 때문에 복합화시에는 이들의 성질을 잉요하여 원료배합에 따라 비중과 함수율조정이 가능하였다.
(5) 칩의 크기와 성질 고무칩이 목재칩보다 탄력성이 우수한 반면 강성은 뒤떨어지며, 칩의 크기에 따른 가비중에 차이가 있으며 첩착제 투여량도 달라진다.
(6) 안료의 도입 복합재를 제조하는 과정에서 안료, 도료 등을 이용하면 색상발현이 가능하였다.
(7) 열압조건의 영향 열압과정에서 보드내부 온도는 열압종료시점까지 표면온도에 도달하지 못하였고, 열압조건은 가압압력보다 가압시간이 길수록 고압의 열처리효과에 의한 보드의 수분에 대한 저항성이 있었다.
(8) 복합재의 수축율 보드의 두께방향 평균수축율은 비중이 증가할수록 감소하였으며, 이는 고무칩의 증가에 의한 소량의 목재칩 함수율의 감소현상으로 판단되었다.
(9) 내부결합력 그래뉼칩에 비해 핀칩에 의한 복합재의 내부결합력이 우수하였다.
(10) 복합보드의 특성 고무계 목질복합 보드는 일반 목질재료에 비하여 탄력성이 매우 풍부하였다.
(11) 복합보드의 제조가능성 위의 사실들로서 다양한 모양의 고무계 목질복합 보드 제조는 가능함을 알 수 있었다.
(12) 복합보드의 용도 고무칩의 낮은 강성과 높은 탄력성 때문에 복합보드는 휨작용부재로서보다는 압축하중을 받는 바닥재로서 적당할 것으로 판단되었다. 따라서 노인이나 어린이 수용시설, 실내체육관과 아파트의 바닥재 등으로 이용하면 충격완화와 소음방지효과도 뛰어날 것으로 판단되었다.
나. 건의사항
일상생활이나 공장부산물로 생기는 폐기물의 처리방안으로 재사용, 재활용, 열원이용이 있으나 매립지선정이나 환경오염문제, 재활용의 불이행으로 인한 경제적인 손실, 용도등의 측면에서 재활용 처리방안에 대하영 아무리 강조해도 지나침이 없다고 할 것이다. 앞으로 현장시공 등의 적용가능성에 관한 추가적인 연구가 필요하며, 이익이 적다 하더라도 관련업체에 대한 정부차원의 적극적인 지원과 투자가 있어야 하겠다.

Abstract ▼

In the first, it was investigated that present situation and chipping technology of waste woods and tires, selection of adhesive and development of adhesion process, secondary raw materials for composites, and was examined the optimum manufacture conditions in hot pressing and properties by combinat

In the first, it was investigated that present situation and chipping technology of waste woods and tires, selection of adhesive and development of adhesion process, secondary raw materials for composites, and was examined the optimum manufacture conditions in hot pressing and properties by combination technology. Physical and mechanical properties such as specific gravity, moisture content, swelling coefficient, modulus of rupture and modulus of elasticity in fracture test were studied. Also, the relationships between volumetric mixing rate of rubber chip in woody composite panel and the internal bonding strength in rubber-based wood composite was examined in order to investigate the mixture properties of wood and rubber.

목차 Contents

• 제출문...1
• 요약문...2
• 1. 제목...2
• 2. 연구개발의 목적 및 중요성...2
• 3. 연구개발 내용 및 범위...2
• SUMMARY...6
• CONTENTS...12
• 목차...14
• 제1장 서론...18
• 제2장 임지폐잔재 및 폐타이어 현황과 실태...23
• 제1절 임지폐잔재의 발생 현황...23
• 제2절 임지폐잔재 및 폐재의 이용실태...24
• 제3절 폐타이어 발생 및 처리실태...26
• 제3장 임지폐잔재 및 폐타이어 적정분쇄기술...30
• 제1절 임지폐잔재의 적정 분쇄 기술개발...30
• 1. 원료...30
• 2. 목재와 고무분말계 판상소재용 침의 제조...30
• 3. 목제 칩의 형태별 제조단가...31
• 4. 수피 혼입 비율...31
• 5. 목재분쇄장비...31
• 제2절 폐타이어의 적정분쇄기술...33
• 제4장 접착제 선택 및 접착공정 개발...36
• 제1절 소재의 성상 및 혼합특성...36
• 1. 소재의 특성...36
• 2. 복합보드의 제조방법...36
• 3. 접착제의 선정...39
• 3.1 요소 및 멜라민 수지...39
• 3.1.1 보드의 제조조건과 재면상태...39
• 3.1.2 보드의 물성...41
• 3.2 폴리우레탄 수지...45
• 4. 복합보드 제조를 위한 각 소재의 투입량 계산방법...48
• 제2절 소재의 형태와 보드의 제조특성...51
• 1. 폐목재 및 폐타이어 성상이 보드제조에 미치는 영향...51
• 2. 폐타이어와 폐목재의 혼합비 변화에 따른 보드성형상태 비교...52
• 3. 성형압력변화에 따른 보드의 제조상태...55
• 제5장 부차적 복합재료 원료의 탐색 및 압체조건에 의한 적정 성형조건 검토...58
• 제 1 절 부차적 복합재료 원료의 탐생...58
• 제 2 절 압체조건에 의한 적정 성형조건 검토...63
• 제6장 복합보드의 각종복합화 기술에 의한 기능성부여...66
• 제 1 절 구성요소별 적정혼합비율 검토...66
• 제 2 절 원료의 복합화방식에 의한 기능성부여...71
• 제7장 복합재료의 최적제조공정 개발...78
• 제 1 절 안료의 도입 및 용도의 탐색...78
• 제 2 절 최적제조공정 도출...79
• 2.1 제조공정의 최적화 방안 검토...80
• 2.2 목질 폐잔재의 적정칩화 공정...85
• 2.3 목재칩과 고무칩의 혼합공정...86
• 2.4 성형공정...87
• 2.5 열압공정...88
• 2.6 제품의 마무리공정 및 출하...88
• 제8장 제품의 물리적성질 및 특성조사...89
• 제1절 중량비가 일정한 경우에 있어서 재질특성...89
• 1) 실험방법...89
• 2) 결과 및 고찰...90
• 2.1 열압시 매트내부의 온도분포 및 경시변화...90
• 2.2 중량비 1:1인 경우에 있어서 기건상태시의 비중과 함수율...92
• 2.3 열압조건에 의한 기계적성질...96
• 2.4 수축율과 팽윤율의 변화...110
• 제2절 체적비를 달리한 경우에 있어서 재질특성...117
• 1) 공시재료...117
• 2) 실험방법...119
• 3) 원료혼합비에 따른 비중과 함수율의 변화...119
• 4) 원료혼합비에 따른 내부결합력의 변화...122
• 5) 원료혼합비에 따른 휨강도와 압축강도의 변화...126
• 제3절 재질특성에 관한 결론...132
• 제9장 복합재료의 용도모색...133
• 제10장 종합결과 및 고찰...136
• 가. 연구개발이 필요성...137
• 나. 국내외 관련기술의 현황과 문제점...138
• 다. 앞으로의 전망...140
• 라. 연구개발결과...140
• 1. 임지폐잔재의 발생형황과 이용실태...140
• 2. 폐타이어의 발생 및 처리실태...141
• 3. 임지폐잔재의 적정 chip화 기술개발...142
• 4. 폐타이어의 적정분쇄기술 현황...143
• 5. 접착제 선택 및 접착공정 개발...144
• 6. 복합보드 제조를 위한 각 소재의 투입량 계산방법...145
• 7. 폐목재 및 폐타이어의 성상이 혼합보드 제조에 미치는 영향...146
• 8. 폐타이어와 폐목재의 혼합비 변화에 따른 보드성형상태 비교...146
• 9. 성형압력변화에 따른 보드의 제조상태...146
• 10. 부차적 복합재료 원료의 탐색...148
• 11. 압체조건에 의한 적정 성형조건 검토...149
• 12. 복합보드의 각종복합화 기술에 의한 기능성부여...150
• 13. 원료의 복합화방식에 의한 기능성부여...151
• 14. 안료의 도입...152
• 15. 최적제조공정 도출...152
• 16. 중량비가 일정한 경우에 있어서 물리적 성질 및 재질특성...154
• 17. 원료체적비를 달리한 경우에 있어서 내부결합력 및 물성...159
• 18. 목질-고무계 복합재료의 용도모색...161
• 마. 활용에 대한 건의 및 금후의 연구방향...162
• 참고문헌...165
• 그림모음...171