< 구두-E-10 > Synthesis of Carbon material and its application in medium density fiber (MDF) boards to enhance the thermal and mechanical properties = < 구두-E-10 > Synthesis of Carbon material and its application in medium density fiber (MDF) boards to enhance the thermal and mechanical properties
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2018
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Korean
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학술저널
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46-46(1쪽)
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The medium density fiber boards(MDF) provide an alternative to structural materials from furniture to flooring to crown molding. It is made from a slurry containing wood fibers and a thermoset resin usually urea formaldehyde (UF) bonded under heat and pressure. An MDF board should have high dimensional stability and high mechanical strength under adverse atmospheric conditions of temperature and humidity; these requirements strongly depend on the board processing conditions. Wood fibers have low thermal conductivity thereby imposing severe inhomogeneity during the curing process and leads to low internal bonding, poor modulus of rupture and low dimensional stability. The thermal conductivity of the wood fiber could be increased by nano/micro structured fillers. It is hypothesized that carbon materials, such as carbon black, carbon nanotubes, carbon fibers would offer high thermal conductivity considering the carbon-carbon bonding between wood fibers and carbon materials. In this work, the carbon material was synthesized by pyrolysis of rubber wood fibers and characterized by CHNOS analyzer, X-ray diffraction (XRD), Brunauer, Emmett and Teller (BET) and scanning electron microscope (SEM). The prepared carbon materials were used as fillers in urea-formaldehyde adhesive in different weight concentration up to 5%. The dispersion of carbon materials into UF resin matrix were evaluated using Thermo gravimetric Analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Fourier Transform Infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and solution rheology. The MDF was prepared by mixing of rubber wood fibers and UF/carbon material, resin at different weight percentages, i.e. 1, 2.5, 3.5 and 5. The mixing of carbon materials enhanced the heat transfer during the hot pressing of MDF. The core temperature reached 100 °C in 72 seconds on the board made using carbon material control board made without carbon material i.e., 84 seconds. The internal bonding (IB) strength and the modulus of rupture (MOR) estimated for the MDF is observed to have a maximum of 1 wt. % concentration of carbon material i.e., 0.71MPa and 37.63MPa respectively which are significantly higher than the boards made without carbon material i.e, IB and MOR values are 0.56 MPa and 32.31 MPa respectively.
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