유채박 가수분해물을 이용한 중밀도섬유판(MDF) 제조용 접착제의 개발

Abstract

목질 판상재료 생산을 위하여 현재 주로 사용되고 있는 석유화학계 접착제를 대체하여 재생가능한 원료로부터 대체 접착제를 개발하기 위한 관심이 증대하고 있다. 본 연구에서는 바이오 디젤 부산물인 유채박을 산 및 알칼리 가수분해를 통해 접착제를 제조하고, 이 접착제를 중밀도섬유판(MDF) 제조에 적용한 후 물성과 강도 특성을 조사하여 유채박의 중밀도 섬유판 제조용 접착제에 대한 가능성을 확인하고자 하였다. 먼저 유채박 접착제 조제를 위하여 유채박을 산과 알칼리 가수분해를 통해 개량한 다음, phenol formaldehyde (PF) prepolymer 와 혼합하여 접착제를 제조하고 이를 중밀도 섬유판 제조용 접착제로 사용하였다. 제조된 중밀도 섬유판의 평균 함수율과 밀도는 모두 KS의 기준을 만족시키는 것으로 나타났으며, 흡수 두께 팽창률은 다소 높게 나타났다. 중밀도 섬유판의 휨강도는 요소수지 접착제로 제조한 중밀도 섬유판보다 낮은 것으로 나타났지만 박리강도는 일부 조건에서 요소수지 접착제로 제조한 중밀도 섬유판보다 높게 나타나 석유화학계 접착제의 대체 접착제로의 가능성을 보여주었다. 접착성능의 향상을 위해서는 최적화되는 중밀도 섬유판의 제조공정의 변수에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다. The interest to develop adhesives from renewable resources is growing to substitute petroleum-based adhesive resins in the manufacture of wood based panels. In our study, rapeseed flour (RSF), which is the by-product of bio-diesel produced from rapeseed, were hydrolyzed with acid and alkali. As a crosslinking agents of the RSF hydrolyzates, phenol-formaldehyde prepolymers (PF) were prepared. The RSF hydrolyzates and PF were mixed to complete the formulation of RSF-based adhesive resins, and the resins were applied to make the medium density fiberboard (MDF). The physical and mechanical properties of the MDF were measured to examine whether RSF can be used as raw materials of adhesive resins for the manufacture of MDF or not. The average moisture content and density of the MDF made with RSF-based adhesive resins satisfied the minimum requirement of KS standard, but the thickness swelling was not. The bending strengths of the MDF made with RSF-based adhesive resins were lower than that of the MDF made with commercial UF resins, but the internal bonding strengths of tested MDF in some make-up conditions of RSF-based adhesive resins were higher than that of MDF made with commercial UF resins. These results showed the potential of RSF as a raw material of adhesives for the production of MDF. Future works on the optimal manufacturing process conditions of MDF made with RSF-based adhesive resins are required to improve the performance of MDF made with RSF-based resins.