이 작업은 United Soybean Board 보조금 1940-352-0701-C와 미국 농림부 \ 산림청의 지원을 받았습니다. AES의 Phil Humphrey의 지원과 자세한 정보에 감사드립니다.

1. 기판의 제조
<ol><li>용도에 적합한 기판 표면을 사용하십시오. 목재의 경우 합판 및 적층 베니어 목재 (LVL) 제조에 사용되므로 신뢰할 수있는 생산자의 약 0.6-0.8mm 두께의 슬라이스 베니어를 사용하십시오. 이들은 베니어 공급 업체로부터 0.6-0.8 mm 두께의 시트로 구입하고 한 면에 305 mm로 절단합니다. 일관된 기질은 표면 평활도와 일관된 두께로 인해 경질 단풍 나무 (Acer saccharum) 얼굴 베니어이며, 확산 다공성 및 고 탄성 경재입니다. 메이플 페이스 베니어는 일반적으로 캐비닛 구성에 사용되며 일반적으로 결함이 없습니다.</li>
	<li>쌓이지 않은 목재를 사용하기 전에 최소 하루 동안 21°C 및 50% 상대 습도(RH)에서 컨디셔닝하십시오. 지나치게 물결 모양이고 표면이 고르지 않으며 변색을 포함한 결함이있는 베니어를 피하십시오. 참고: 다른 목재 종을 사용하여 이러한 종과 접착제의 결합 성능을 이해할 수 있습니다. 그러나 확산 다공성 활엽수와 점진적인 초기 목재에서 후기 목재로의 전환이있는 침엽수는 균일 성을 위해 권장됩니다. 목재는 산성 또는 염기성이거나 표면에 접착제 경화 과정을 변경할 수 있는 추출물이 있을 수 있으므로 주의하십시오. 또한, 절단 시점부터 베니어 생산까지의 목재 가공은 결합 강도(12,13)를 변경할 수 있습니다. ABES는 소량의 목재를 사용하기 때문에 목재 수분 함량 및 베니어 점검 깊이와 같은 다른 테스트에서 발생하는 목재 변형의 영향을 덜 받습니다.</li>
	<li>베니어의 측면에 가장자리를 따라 느슨한 섬유가 없고 접합 제품에 샘플의 접착 후 수정이 없기 때문에 결합 강도를 과대평가하는 경향이 있으므로 접착 제품에 상당한 접착제가 압착되지 않는지 확인하십시오.</li>
</ol>2. 시편의 준비
<ol><li>목재 시편을 21°C 및 50% RH에서 최소 하루 동안 컨디셔닝합니다. 시편을 절단할 때 피해야 할 균열, 변색 또는 입자 불규칙성이 있는지 베니어판을 확인하십시오.</li>
	<li>공압 구동 시편 절단 장치가 작동하는지 확인하십시오.</li>
	<li>20mm x 117mm의 필요한 시편 크기를 0.6mm에서 0.8mm 두께의 메이플 베니어로 절단하는 특수 다이 커터를 사용하십시오(그림 1, 재료 표).<ol><li>베니어 입자가 긴 방향과 평행이 되도록 절단 날 아래에 최소 150mm x 300mm의 베니어 조각을 놓고 공기 압력 버튼을 눌러 20mm x 117mm의 각 목재 조각을 자릅니다.</li>
		<li>절단 날 아래의 베니어 조각을 자르지 않은 영역으로 옮기고 버튼을 다시 눌러 다른 나무 조각을 자릅니다. 베니어 조각이 완전히 조각으로 절단 될 때까지 계속하십시오. 알림: 시편의 긴 방향이 결정립 방향과 평행하지 않으면 시험 중에 접합 된 부분에서 떨어진 목재에서 조기 골절이 발생할 수 있습니다.</li>
	</ol></li>
	<li>목재 이외의 재료의 경우 적절한 기술을 사용하여 표본을 자릅니다. 시편 절단기로 재료를 절단할 수 없는 경우 재료를 절단하는 모든 것을 사용하여 필요한 크기로 절단하십시오. 접합 면적이 작기 때문에 절단이 정확하고 가장자리와 접합 표면을 따라 시편에 이물질이 없는 것이 중요합니다.</li>
</ol>3. 장비의 작동 가능성
<ol><li>본딩 프로세스의 경우 ABES 장비가 표준 작동 절차11에 따라 올바르게 작동하는지 확인하십시오. 샘플 본딩 및 파쇄를 위한 ABES 장치 전면의 설정은 LP 프레스 0.2MPa, HP 프레스 0.2MPa, 풀 0.65MPa 및 냉각 공기 0.2MPa입니다.</li>
	<li>압력이 너무 낮으면 그리핑 클램프와 압반이 샘플에서 너무 느리거나 고르지 않게 닫히고 결합 강도가 잘못되므로 최소 0.62MPa(90psig)의 공기 공급 압력을 사용하십시오(그림 2, 상단).</li>
	<li>이전 샘플에서 짜낸 접착제의 압반을 청소하십시오. 플래튼의 온도를 원하는 온도로 조정하고 샘플을 접착하기 전에 평형을 유지하십시오.</li>
	<li>목재를 접착하려면 21 ° C 및 50 % RH에있는 실내에서 장비를 작동하십시오. 이것이 가능하지 않은 경우, 표본의 크기가 작기 때문에 목재 수분의 급격한 변화 때문에 접착 될 때까지 컨디셔닝 된 시편을 비닐 봉지에 보관하십시오.</li>
	<li>운동 경화 데이터를 얻으려면 ASTM D7998-1911에 설명된 대로 기계적 및 전자적 속도가 데이터를 정확하게 수집하기에 충분하도록 방법을 설계하십시오.</li>
</ol>4. 접착제와 시편의 접착
참고: 접착제의 적용은 합판에서와 같이 라미네이션 접착제에서 바인더 적용을 위한 스프레이 가능한 접착제로 이동하는 점도 및 고형분의 광범위한 변화 때문에 목재 접착제에 중요한 문제입니다. 목재 접착제는 일반적으로 수성이므로 증발은 사소한 문제일 뿐입니다. 그러나 다공성 목재에 물이 스며드는 것이 중요합니다.
<ol><li>연구중인 접착제 5mg을 접합 영역을 덮을 수있을만큼 말단 0.5cm 위에 펴고 과도한 압착없이 다른 표본으로 옮깁니다. 비교적 일정한 접착제 확산 속도를 얻으려면 목재 시편을 저울에 올려 놓고 접착제 도포 후 다시 무게를 잰다.</li>
	<li>작은 접착 영역이 사용되고 강도가 접착 영역에 대한 당기는 힘으로 결정되기 때문에 접착제를 분배하고 시편을 겹치고 두 시편이 정렬되었는지 확인하는 데 세심한 주의를 기울이십시오(그림 2 하단). 다른 결합 영역을 사용할 수 있지만 랩 전단 테스트의 메커니즘의 변화로 인해 강도가 반드시 비교할 필요는 없습니다. 알림: 문헌에서는 접착제 일관성에 따라 목재에 접착제를 적용하는 여러 가지 방법을 권장합니다. 원래 권장되는 접착제 도포 방법은 특수 설계된 미세 분무 장치10을 사용했지만 이는 지저분하고 느리며 접착제 유변학에 크게 의존하는 것으로 나타났습니다. 이 방법은 파티클 보드 및 배향 스트랜드 보드의 바인더 응용 분야에서 사용되는 것과 같이 접착제를 개별 도트로서 적용했지만 인쇄 방법이 더 신뢰할 수있는 것으로 보입니다14. 마이크로 피펫 도포 방법은 접착제(10)의 재현 가능한 부피를 공급할 수 있지만, 고르게 분배하는 것은 다소 어렵다. 주걱 방법은 접착 영역에서 접착제의 균일 한 분포를 얻는 데 가장 효과적이었으며 측정 된 양을 얻기위한 마이크로 저울이 권장됩니다11.</li>
	<li>최종 강도 데이터<ol><li>시편을 120 °C에서 2 분 동안 접착하고 접착 중 핫 프레스로 목재가 건조되기 때문에 21 ° C 및 50 % RH에서 밤새 컨디셔닝합니다. 목재를 접착하려면 ABES 테스터의 그립을 닫고 샘플이 테스터와 정렬되었는지 확인하여 샘플을 제자리에 고정합니다. 그런 다음 기계의 시작 버튼을 눌러 120°C 압반이 겹쳐진 부분을 2분 동안 누르도록 한 다음 압반을 집어넣고 그립을 풀어 샘플을 제거할 수 있도록 합니다. 참고: 경화 시간과 온도는 적용 및 접착 화학에 의해 결정됩니다. 최대 강도에 대한 조건을 결정하기 위해 다른 결합 온도와 시간을 사용하여 강도가 가장 높은 고원에 도달하도록 결합 온도와 시간을 최적화해야 합니다. 목재 본드의 경우 건식 전단 강도 테스트가 중요하지만 일반적으로 습식 테스트는 접착제 내구성을 결정하는 데 더 중요하며 샘플을 물에 4시간 동안 담가야 합니다.</li>
		<li>테스트를 위해 ABES 테스터의 그립을 닫아 샘플이 테스터와 정렬되었는지 확인하여 샘플을 제자리에 고정합니다. 그런 다음 시작 버튼을 누르면 기기가 서보 드라이브를 통해 한쪽 끝을 당기고 샘플의 다른 쪽 끝은 그립에 부착 된로드 셀을 당깁니다. 이 당김은 결합이 끊어 질 때까지 계속됩니다. 컴퓨터는 샘플이 견딜 수있는 최대 힘을 기록하며 이는 결합 강도로 기록됩니다.<ol><li>건조하고 물에 적신 샘플에 대해 동일한 절차를 사용하십시오. 파단력을 측정할 때 접착제가 매우 강하면 나무가 미끄러질 수 있으므로 그립이 나무를 단단히 고정하는지 확인하십시오. 샘플이 접착 영역 밖으로 파손되면 접착제가 아닌 목재 강도를 측정하므로 값을 폐기하십시오.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
	<li>운동 강도 개발<ol><li>접착제의 강도 발달 속도를 결정하여 대규모 제품에 필요한 프레스 시간을 추정합니다. 온도와 시간을 변경하는 것을 제외하고 4.3단계와 동일한 절차를 따릅니다. 10, 30, 60, 90, 120, 150, 180 및 210초의 접착 시간을 사용하여 100°C 플래튼 온도에서 강도 테스트를 시작합니다. 이어서, 온도를 10°C씩 올리고, 낮은 접합 시간에서 강도 대 시간의 선형 섹션이 더 이상 없을 때까지 접합 시간을 반복한다.</li>
		<li>접착 후 압반을 수축시키고 ABES의 공기 냉각 기능을 사용하여 샘플을 실온에 가깝게 냉각한 다음 샘플 강도를 측정합니다. 낮은 압착 시간에서 시작하여 후속 샘플의 시간을 먼저 늘리면 시간이 증가하여 강도가 거의 또는 전혀 증가하지 않을 때까지 강도 대 시간 데이터를 수집합니다. 그런 다음 더 높은 온도에서 동일한 시퀀스를 수행하면 기울기로 강도 대 시간 및 경화 속도의 결과 플롯이 생성됩니다(그림 3). 참고: 그림 3a10 의 페놀 접착제 데이터는 다른 시간에 강도 발달에 대한 온도의 영향을 보여줍니다. 그림 3b 는 온도 대비 회귀 등온 강도 개발 속도를 보여줍니다. 등온 강도 발달을 얻기 위해, 샘플을 시험 전에 냉각시켰다. 요소 포름알데히드15와 같은 일부 접착제는 분해가 일어나기 전에 최적의 결합 시간 및 온도를 갖는다. 이 방법은이 문제를 감지하고 최적의 조건을 결정할 수 있습니다.</li>
	</ol></li>
	<li>열저항<ol><li>제품이 특정 온도 저항을 충족해야 하는 경우 접합된 샘플을 ABES 장치에 고정합니다. 압반이 해당 온도(예: 목재가 분해되기 시작하는 220°C)로 가열된 후 미리 접착된 샘플에 2분 동안 닫은 다음 4.3.2에서와 같이 결합 강도를 측정하여 접착 온도 120°C와 비교하여 접착제의 열 연화를 확인합니다.</li>
		<li>압반이 샘플에서 30분 동안 닫히는 것을 제외하고 이 테스트를 반복한 다음 접착제가 열적으로 저하된 경우 강도를 확인하기 위해 강도를 테스트합니다. 압반의 방출 및 시험 강도는 가열 전의 값과 비교하여 샘플의 내열성을 결정합니다. 이러한 유형의 절차는 목재 접착제16을 시험하기 위해 사용되었다. ABES는 급속 가열을 사용하고 샘플을 다른 기계로 이동하지 않고도 뜨거울 때 강도를 측정할 수 있으므로 두 가지 고장 모드(즉, 열 연화 또는 분해)를 구별하는 데 사용할 수 있습니다. 열 연화는 가열 즉시 강도 손실을 일으키며 일반적으로 회수 할 수 있습니다. 화학적 분해는 고온에서 시간이 지남에 따라 점진적으로 발생하며 냉각시 기계적 강도를 회복하지 않습니다. 참고: 접착제 제조업체는 강도 손실이 열 연화로 인한 것인지 화학적 분해로 인한 것인지 구별해야 하는데, 이러한 문제에는 다른 솔루션이 필요하기 때문입니다. 다른 열 분석을 포함하여 연화 전이를 측정 할 수있는 많은 방법이 있지만 기계적 특성과 화학 구조의 변화를 구별하지는 않습니다.</li>
	</ol></li>
</ol>5. 실패한 접합면의 이미지 분석
<ol><li>주요 목표는 접착력 또는 응집력 발달 속도를 결정하는 것이므로 접착 불량이 기판에 대한 접착력(그림 4) 또는 기판 파손이 아닌 접착제 내에 있는지 확인하십시오. 기판 파손이 발생하면 접착제에 충분한 강도가 있습니다. 대안적으로, 벌크 접착제의 응집 실패는 접착제 약점을 나타낸다. 그러나 접착력과 접착 간상 파손 사이를 결정하는 것은 어려울 수 있습니다17. 목재 분석을 위한 다양한 방법이 개발되었다18.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Lambuth, A., Pizzi, A., Mittal, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+adhesives+for+wood.">Protein adhesives for wood.</a> Handbook of Adhesive Technology. , 457-477 (2003).</li><li>Keimel, F. A., Pizzi, A., Mittal, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Historical+development+of+adhesives+and+adhesive+bonding.">Historical development of adhesives and adhesive bonding.</a> Handbook of Adhesive Technology. , 1-12 (2003).</li><li>Marra, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Technology of Wood Bonding: Principles in Practice. , 454 (1992).</li><li>Dunky, M., Pizzi, A., Mittal, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adhesives+in+the+Wood+Industry.">Adhesives in the Wood Industry.</a> Handbook of Adhesive Technology. , 511-574 (2017).</li><li>River, B. H., Vick, C. B., Gillespie, R. H., Minford, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wood+as+an+adherend.">Wood as an adherend.</a> Treatise on Adhesion and Adhesives. , (1991).</li><li>Liswell, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploration+of+Wood+DCB+Specimens+Using+Southern+Yellow+Pine+for+Monotonic+and+Cyclic+Loading.">Exploration of Wood DCB Specimens Using Southern Yellow Pine for Monotonic and Cyclic Loading.</a> Engineering Mechanics. , (2004).</li><li>Frihart, C. R., Rowell, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wood+Adhesion+and+Adhesives.">Wood Adhesion and Adhesives.</a> Handbook of Wood Chemistry and Wood Composites. , 255-313 (2013).</li><li>Humphrey, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+device+to+test+adhesive+bonds.">A device to test adhesive bonds.</a> U.S. Patent. , (2003).</li><li>Humphrey, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+and+reactant+injection+effects+on+the+bonding+kinetics+of+thermosetting+adhesives.">Temperature and reactant injection effects on the bonding kinetics of thermosetting adhesives.</a> Wood adhesives. , (2005).</li><li>Humphrey, P. E., Frihart, C. R., Hunt, C., Moon, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Outline+Standard+for+Adhesion+Dynamics+Evaluation+Employing+the+ABES+(Automated+Bonding+Evaluation+System)+Technique.">Outline Standard for Adhesion Dynamics Evaluation Employing the ABES (Automated Bonding Evaluation System) Technique.</a> International Conference on Wood Adhesives 2009. , 213-223 (2010).</li><li>ASTM International. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> D 7998-19 Standard Test Method for Measuring the Effect of Temperature on the Cohesive Strength Development of Adhesives using Lap Shear Bonds under Tensile Loading, in Vol. 15.06. , (2019).</li><li>Rohumaa, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+felling+season+and+log-soaking+temperature+on+the+wetting+and+phenol+formaldehyde+adhesive+bonding+characteristics+of+birch+veneer.">The influence of felling season and log-soaking temperature on the wetting and phenol formaldehyde adhesive bonding characteristics of birch veneer.</a> Holzforschung. 68 (8), 965-970 (2014).</li><li>Rohumaa, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Log+Soaking+and+the+Temperature+of+Peeling+on+the+Properties+of+Rotary-Cut+Birch+(Betula+pendula+Roth)+Veneer+Bonded+with+Phenol-Formaldehyde+Adhesive.">Effect of Log Soaking and the Temperature of Peeling on the Properties of Rotary-Cut Birch (Betula pendula Roth) Veneer Bonded with Phenol-Formaldehyde Adhesive.</a> Bioresources. 11 (3), 5829-5838 (2016).</li><li>Smith, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+some+process+variables+on+the+lap-shear+strength+of+aspen+strands+uniformly+coated+with+pmdi-resin.">The effect of some process variables on the lap-shear strength of aspen strands uniformly coated with pmdi-resin.</a> Wood and Fiber Science. 36 (2), 228-238 (2004).</li><li>Pizzi, A., Pizzi, A., Mittal, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Urea-formaldehyde+adhesives.">Urea-formaldehyde adhesives.</a> Handbook of Adhesive Technology. , 635-652 (2003).</li><li>O'Dell, J. L., Hunt, C. G., Frihart, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+temperature+performance+of+soy-based+adhesives.">High temperature performance of soy-based adhesives.</a> Journal of Adhesion Science and Technology. 27 (18-19), 2027-2042 (2013).</li><li>Frihart, C. R., Beecher, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+that+lead+to+failure+with+wood+adhesive+bonds.">Factors that lead to failure with wood adhesive bonds.</a> World Conference on Timber Engineering 2016. , (2016).</li><li>Hunt, C. G., Frihart, C. R., Dunky, M., Rohumaa, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+wood+bonds:+going+beyond+what+meets+the+eye.">Understanding wood bonds: going beyond what meets the eye.</a> Reviews of Adhesives and Adhesion. 6 (4), 369-440 (2018).</li><li>Frihart, C. R., Dally, B. N., Wescott, J. M., Birkeland, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bio-Based+Adhesives+and+Reliable+Rapid+Small+Scale+Bond+Strength+Testing.">Bio-Based Adhesives and Reliable Rapid Small Scale Bond Strength Testing.</a> International Symposium on Advanced Biomass Science and Technology for Bio-based Products. , (2009).</li></ol>

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절차의 중요한 단계는 기판 선택, 시편 준비, 장비 작동 성 및 샘플 결합입니다.
기판은 강하고 최소한의 결함 (매끄럽고 평평하며 균열이없고 변색이 없어야합니다. 모래가 없는 회전식 절단 캐비닛 얼굴 베니어판과 확산 다공성 경재와 설탕 단풍나무(Acer saccharum)가 선호됩니다. 샌딩은 덜 고르고 더 파편화 된 표면을 만듭니다7. 베니어를 21 ° C 및 50 %...

목재 접합은 가장 큰 단일 접착제 시장이며 산림 자원의 효율적인 사용으로 이어졌습니다. 수세기 동안 단단한 목재는 가구 건축을 제외한 대부분의 응용 분야에 사용되었으며 제품 사용 내구성을 제외하고는 테스트 기준이 없었습니다. 그러나 접합 목재 제품은 합판과 글루 램 빔으로 시작하여 바이오 기반 접착제 1,2를 사용하여 더 보편화되었습니다. 당시에는 이러한 제품이 만족 스러웠지만 콩, 카제인 및 혈액 접착제를 포름 알데히드를 함유 한 합성 접착제로 대체하여 특성이 향상되었습니다. 이러한 새로운 접착제의 더 높은 성능은 대부분의 바이오 기반 접착제로 달성할 수 있는 것보다 더 높은 성능 기대치를 가진 정의된 테스트 표준으로 이어졌습니다. 합성 접착제는 또한 파티클 보드를 형성하기위한 톱밥, 다양한 밀도의 섬유판을 형성하기위한 섬유, 방향성 스트랜드 보드 및 평행 스트랜드 목재를 제공하는 칩, 합판 및 적층 베니어 목재를 생성하는 베니어, 손가락 조인트 목재, 글루 람, 크로스 라미네이트 목재 및 목재 I- 장선3. 이러한 각 제품에는 자체 테스트 기준이 있습니다4. 따라서 새로운 접착제를 개발하려면 충분한 강도를 개발할 가능성이 있는지 확인하기 위해 많은 제형 작업과 광범위한 테스트가 필요할 수 있습니다. 이러한 시간 소모적인 테스트와 목재 특성 및목재 접착5의 복잡성으로 인해 새로운 접착제의 개발이 제한되었습니다. 또한, 목재 접착제의 기계적 특성은 깔끔한6과 달리 목재 표면 사이에서 경화 될 때 다를 수 있습니다. 목재와 접촉하여 경화하면 접착제와 목재 3,7의 복잡한 간기 및 화학적 상호 작용 외에도 접착제의 물과 저 분자량 성분이 빠져 나갈 수 있습니다.
자동 접착 평가 시스템(ABES)의 개발은 8,9,10이빠르고 사용하기 쉽기 때문에 목재 접착제의 강도 개발을 이해하는 데 매우 도움이 되었습니다. 이 시스템은 랩 전단 샘플을 결합한 다음 결합을 끊는 데 필요한 장력 하에서 힘을 측정하는 통합 장치입니다. 그 유용성은이 시스템11을 사용하는 ASTM 방법 D7998-19의 개발로 이어졌습니다. 이 시스템은 원래 온도와 시간의 함수로 접착 강도 발달을 측정하도록 설계되었지만 경화 접착제의 내열성과 일상적인 접착 강도 평가도 측정할 수 있습니다. ABES 테스트는 다른 테스트와 마찬가지로 매우 유용한 예비 스크리닝 도구이지만 한계가 있으며 모든 특정 제품 강도 및 내구성 테스트를 대체하지는 않습니다.
겔 타임 레오메트리에서 시차 주사 열량계, 동적 기계 분석 및 다양한 유형의 분광학에 이르기까지 접착제의 경화 특성을 측정하는 방법은 많지만 ABES 방법만이 기계적 강도의 발달을 측정합니다. 이를 위해서는 가열, 냉각 및 현장 인장 시험을 위해 엄격하게 제어되는 기기가 필요합니다11.

<table><tbody><tr><td>Adhesive</td><td>Supplied by user</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Balance</td><td>Normal supply house</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mark II Automated Bonding Evaluation System (ABES-II)</td><td>Adhesive Evaluation Systems Inc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pneumatically driven sample cutting device</td><td>Adhesive Evaluation Systems Inc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Regular spatula</td><td>Normal supply house</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wood supply &amp;ndash; Hard maple</td><td>Besse Forest Products Group</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

standard test method astm d 7998-19 for the cohesive strength development of wood adhesives

경화 목재 접착제의 특성은 목재에 대한 물 및 기타 성분의 손실, 접착제 경화에 대한 목재의 영향 및 목재 간기에 대한 접착제 침투의 영향으로 인해 연구하기 어렵습니다. 따라서, 순수 접착 필름의 통상적인 시험은 일반적으로 유용하지 않다. 목재 접착 결합 강도에 대한 대부분의 테스트는 느리고 힘들며 목재의 영향을 강하게 받을 수 있으며 경화 역학에 대한 정보를 제공하지 않습니다. 그러나 시험 방법 ASTM D 7998-19는 목재 결합의 강도를 빠르게 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 메이플 페이스 베니어와 같은 매끄럽고 균일하며 강한 목재 표면을 사용하고 충분한 접착 압력을 사용하면 접착 강도에 대한 접착력 및 목재 강도 효과가 감소합니다. 이 방법에는 세 가지 주요 응용 프로그램이 있습니다. 첫 번째는 결합 강도 개발에 대한 일관된 데이터를 제공하는 것입니다. 두 번째는 접합된 랩 전단 샘플의 건식 및 습윤 강도를 측정하는 것입니다. 세 번째는 열 감도를 신속하게 평가하고 열 연화와 열 분해를 구별하여 접착 내열성을 더 잘 이해하는 것입니다.

이 절차는 임산물 연구소에서 단백질 접착제 연구에 광범위하게 사용되었습니다. 2MPa 미만의 습식 결합 강도는 추가 목재 접착제 테스트를 보증하기에 충분하지 않은 반면, 3MPa 이상은 추가 테스트19에 대한 유망한 결과였습니다. 목재 가공 조건12,13의 민감도를 입증하는 데 유용한 것으로 나타났습니다. 더 많은 예는 Frihart 간행물<sup c...

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Standard Test Method ASTM D 7998-19 for the Cohesive Strength Development of Wood Adhesives

우리는 목재에 대한 접착 결합의 건조 및 습윤 강도에 대한 신속하고 일관된 평가를 위해 ASTM D7998-19 절차를 제시합니다. 이 방법은 또한 250 ° C까지의 온도 및 시간 또는 강도 유지의 함수로서 강도 개발에 대한 정보를 제공하는 데 사용될 수 있습니다.

목재 접착제의 응집력 개발을 위한 표준 시험 방법 ASTM D 7998-19

The properties of cured wood adhesives are difficult to study because of the loss of water and other components to the wood, the influence of wood on the ...

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Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Bioengineering

2.8K 조회수.  USDA, Forest Service. 우리는 목재에 대한 접착 결합의 건조 및 습윤 강도에 대한 신속하고 일관된 평가를 위해 ASTM D7998-19 절차를 제시합니다. 이 방법은 또한 250 ° C까지의 온도 및 시간 또는 강도 유지의 함수로서 강도 개발에 대한 정보를 제공하는 데 사용될 수 있습니다.

비디오: Standard Test Method ASTM D 7998-19 for the Cohesive Strength Development of Wood Adhesives

Preparation and Testing of Plant Seed Meal-based Wood Adhesives

Recently, the interest in plant seed meal-based products as wood adhesives has steadily increased, as these plant raw materials are considered renewable and environment-friendly. These natural products may serve as alternatives to petroleum-based adhesives to ease environmental and sustainability concerns. This work demonstrates the preparation and testing of the plant seed-based wood adhesives using cottonseed and soy meal as raw materials. In addition to untreated meals, water washed meals and protein isolates are prepared and tested. Adhesive slurries are prepared by mixing a freeze-dried meal product with deionized water (3:25 w/w) for 2 hr. Each adhesive preparation is applied to one end of 2 wood veneer strips using a brush. The tacky adhesive coated areas of the wood veneer strips are lapped and glued by hot-pressing. Adhesive strength is reported as the shear strength of the bonded wood specimen at break. Water resistance of the adhesives is measured by the change in shear strength of the bonded wood specimens at break after water soaking. This protocol allows one to assess plant seed-based agricultural products as suitable candidates for substitution of synthetic-based wood adhesives. Adjustments to the adhesive formulation with or without additives and bonding conditions could optimize their adhesive properties for various practical applications.

To facilitate the effort in seeking more economic and environment-friendly formulations of natural product-based wood adhesives, this work demonstrates the preparation and testing of plant seed-based wood adhesives. This protocol allows one to assess plant seed-based agricultural products as suitable candidates for the substitution of synthetic-based wood adhesives.

Recently, the interest in plant seed meal-based products as wood adhesives has steadily increased, as these plant raw materials are considered renewable ...

연구

환경과학

A Testing Platform for Durability Studies of Polymers and Fiber-reinforced Polymer Composites under Concurrent Hygrothermo-mechanical Stimuli

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites under service condition is a critical aspect to be addressed for their robust designs and condition-based maintenance. These materials are adopted in a wide range of engineering applications, from aircraft and ship structures, to bridges, wind turbine blades, biomaterials and biomedical implants. Polymers are viscoelastic materials, and their response may be highly nonlinear and thus make it challenging to predict and monitor their in-service performance. The laboratory-scale testing platform presented herein assists the investigation of the influence of concurrent mechanical loadings and environmental conditions on these materials. The platform was designed to be low-cost and user-friendly. Its chemically resistant materials make the platform adaptable to studies of chemical degradation due to in-service exposure to fluids. An example of experiment was conducted at RT on closed-cell polyurethane foam samples loaded with a weight corresponding to ~50% of their ultimate static and dry load. Results show that the testing apparatus is appropriate for these studies. Results also highlight the larger vulnerability of the polymer under concurrent loading, based on the higher mid-point displacements and lower residual failure loads. Recommendations are made for additional improvements to the testing apparatus.

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites in service is a critical aspect for their designs and condition-based maintenance. We present a novel low-cost laboratory testing platform for the investigation of the influence of concurrent mechanical and environmental loadings, and may help design more efficient yet safer composite structures.

폴리머의 내구성 연구 및 동시 Hygrothermo 기계적 자극에 따라 섬유 강화 고분자 복합 재료에 대한 테스트 플랫폼

The durability of polymers and fiber-reinforced polymer composites under service condition is a critical aspect to be addressed for their robust designs ...

공학

Installation Method to Enhance Quality Control for Fiber Reinforced Polymer Spike Anchors

Fiber reinforced polymer (FRP) anchors are a promising way to enhance the performance of externally-bonded FRPs applied to existing structures, as they can delay or even prevent debonding failure. However, a major concern faced by designers is the premature failure of the anchors due to stress concentration. Poor installation quality and preparation of the clearance holes can result in stress concentration that provokes this premature failure. This paper deals with an installation method that aims to reduce the impact of the stress concentration and to provide a proper quality control of the preparation of the drill hole. The method involves three parts: the drilling and cleaning of the holes, the smoothing of the hole edges with a customized drill bit, and the installation of the anchor itself, including the impregnation of the anchor dowel and its insertion. Anchor fans (the free length of the spikes) are then bonded to the external FRP reinforcement. For the end anchorage, and in the case of reinforcements with multiple plies, it is recommended that the anchor fan be inserted between two plies to assist the stress-transfer mechanism. 
The proposed procedure is complemented with a design approach for spike anchors, based on an extensive database. It is proposed that the design follow a number of steps, namely: selection of the anchor diameter and subsequent tensile strength of the connector (that is to say, the anchor before fanning out the free end), evaluation of the reduction in the tensile strength due to bending, provision of enough embedment to prevent slippage failure, and consideration of the number and spacing of anchors for a given reinforcement. In this sense, it should be noted that further research is needed in order to obtain a general expression for the contribution of spike anchors to overall bond strength of FRP reinforcements.

This manuscript presents a method for controlling the quality of installation for spike anchors designed to delay delamination of externally bonded fiber reinforced polymers. The protocol includes the preparation of the drill hole and the insertion process. The most influential parameters on the efficiency of the anchors are discussed.

섬유에 대 한 품질 관리를 향상 시키기 위해 설치 방법 강화 폴리머 스파이크 앵커

Fiber reinforced polymer (FRP) anchors are a promising way to enhance the performance of externally-bonded FRPs applied to existing structures, as they ...

The Effect of Construction and Demolition Waste Plastic Fractions on Wood-Polymer Composite Properties

Construction and demolition waste (CDW), including valuable materials such as plastics, have a remarkable influence on the waste sector. In order for plastic materials to be re-utilized, they must be identified and separated according to their polymer composition. In this study, the identification of these materials was performed using near-infrared spectroscopy (NIR), which identified material based on their physical-chemical properties. Advantages of the NIR method are a low environmental impact and rapid measurement (within a few seconds) in the spectral range of 1600-2400 nm without special sample preparation. Limitations include its inability to analyze dark materials. The identified polymers were utilized as a component for wood-polymer composite (WPC) that consists of a polymer matrix, low cost fillers, and additives. The components were first compounded with an agglomeration apparatus, followed by production by extrusion. In the agglomeration process, the aim was to compound all materials to produce uniformly distributed and granulated materials as pellets. During the agglomeration process, the polymer (matrix) was melted and fillers and other additives were then mixed into the melted polymer, being ready for the extrusion process. In the extrusion method, heat and shear forces were applied to a material within the barrel of a conical counter-rotating twin-screw type extruder, which reduces the risk of burning the materials and lower shear mixing. The heated and sheared mixture was then conveyed through a die to give the product the desired shape. The above-described protocol proved the potential for re-utilization of CDW materials. Functional properties must be verified according to the standardized tests, such as flexural, tensile, and impact strength tests for the material.

Secondary material streams have been shown to include potential raw materials for production. Presented here is a protocol in which CDW-plastic waste as a raw material is identified, followed by various processing steps (agglomeration, extrusion). As a result, a composite material was produced, and mechanical properties were analyzed.

Construction and demolition waste (CDW), including valuable materials such as plastics, have a remarkable influence on the waste sector. In order for ...

Disentangling High Strength Copolymer Aramid Fibers to Enable the Determination of Their Mechanical Properties

Traditionally, soft body armor has been made from poly(p-phenylene terephthalamide) (PPTA) and ultra-high molecular weight polyethylene. However, to diversify the fiber choices in the United States body armor market, copolymer fibers based on the combination of 5-amino-2-(p-aminophenyl) benzimidazole (PBIA) and the more conventional PPTA were introduced. Little is known regarding the long-term stability of these fibers, but as condensation polymers, they are expected to have potential sensitivity to moisture and humidity. Therefore, characterizing the strength of the materials and understanding their vulnerability to environmental conditions is important for evaluating their use lifetime in safety applications. Ballistic resistance and other critical structural properties of these fibers are predicated on their strength. To accurately determine the strength of the individual fibers, it is necessary to disentangle them from the yarn without introducing any damage. Three aramid-based copolymer fibers were selected for the study. The fibers were washed with acetone followed by methanol to remove an organic coating that held the individual fibers in each yarn bundle together. This coating makes it difficult to separate single fibers from the yarn bundle for mechanical testing without damaging the fibers and affecting their strength. After washing, fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy was performed on both washed and unwashed samples and the results were compared. This experiment has shown that there are no significant variations in the spectra of poly(p-phenylene-benzimidazole-terephthalamide-co-p-phenylene terephthalamide) (PBIA-co-PPTA1) and PBIA-co-PPTA3 after washing, and only a small variation in intensity for PBIA. This indicates that the acetone and methanol rinses are not adversely affecting the fibers and causing chemical degradation. Additionally, single fiber tensile testing was performed on the washed fibers to characterize their initial tensile strength and strain to failure, and compare those to other reported values. Iterative procedural development was necessary to find a successful method for performing tensile testing on these fibers.

The primary goal of the study is to develop a protocol to prepare consistent specimens for accurate mechanical testing of high strength copolymer aramid fibers, by removing a coating and disentangling the individual fiber strands without introducing significant chemical or physical degradation.

그들의 기계적 특성의 결정 수 있도록 고 강도 공중 합체 Aramid 섬유 disentangling

Traditionally, soft body armor has been made from poly(p-phenylene terephthalamide) (PPTA) and ultra-high molecular weight polyethylene. However, to ...

화학

Cutting Procedures, Tensile Testing, and Ageing of Flexible Unidirectional Composite Laminates

Many body armor designs incorporate unidirectional (UD) laminates. UD laminates are constructed of thin (&#60;0.05 mm) layers of high-performance yarns, where the yarns in each layer are oriented parallel to each other and held in place using binder resins and thin polymer films. The armor is constructed by stacking the unidirectional layers in different orientations. To date, only very preliminary work has been performed to characterize the ageing of the binder resins used in unidirectional laminates and the effects on their performance. For example, during the development of the conditioning protocol used in the National Institute of Justice Standard-0101.06, UD laminates showed visual signs of delamination and reductions in V50, which is the velocity at which half of the projectiles are expected to perforate the armor, after ageing. A better understanding of the material property changes in UD laminates is necessary to comprehend the long-term performance of armors constructed from these materials. There are no current standards recommended for mechanically interrogating unidirectional (UD) laminate materials. This study explores methods and best practices for accurately testing the mechanical properties of these materials and proposes a new test methodology for these materials. Best practices for ageing these materials are also described.

The goal of the study was to develop protocols to prepare consistent specimens for accurate mechanical testing of high-strength aramid or ultra-high-molar-mass polyethylene-based flexible unidirectional composite laminate materials and to describe protocols for performing artificial ageing on these materials.

Many body armor designs incorporate unidirectional (UD) laminates. UD laminates are constructed of thin (&#60;0.05 mm) layers of high-performance yarns, ...

Fabrication and Design of Wood-Based High-Performance Composites

Delignified densified wood is a new promising and sustainable material that possesses the potential to replace synthetic materials, such as glass fiber reinforced composites, due to its excellent mechanical properties. Delignified wood, however, is rather fragile in a wet state, which makes handling and shaping challenging. Here we present two fabrication processes, closed-mold densification and vacuum densification, to produce high-performance cellulose composites based on delignified wood, including an assessment of their advantages and limitations. Further, we suggest strategies for how the composites can be re-used or decomposed at the end-of-life cycle. Closed-mold densification has the advantage that no elaborate lab equipment is needed. Simple screw clamps or a press can be used for densification. We recommend this method for small parts with simple geometries and large radii of curvature. Vacuum densification in an open-mold process is suitable for larger objects and complex geometries, including small radii of curvature. Compared to the closed-mold process, the open-mold vacuum approach only needs the manufacture of a single mold cavity.

Delignified densified wood represents a new promising lightweight, high-performance and bio-based material with great potential to partially substitute natural fiber reinforced- or glass fiber reinforced composites in the future. We here present two versatile fabrication routes and demonstrate the possibility to create complex composite parts.

Delignified densified wood is a new promising and sustainable material that possesses the potential to replace synthetic materials, such as glass fiber ...

Evaluation of the Curing of Adhesive Systems by Rheological and Thermal Testing

The analysis of thermal processes associated to the curing of adhesives and the study of mechanical behavior once cured, provide key information to choose the best option for any specific application. The proposed methodology for the curing characterization, based on thermal analysis and rheology, is described through the comparison of three commercial adhesives. The experimental techniques used here are Thermogravimetric Analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Rheology. TGA provides information about the thermal stability and filler content, DSC allows the evaluation of some thermal events associated to the cure reaction and to thermal changes of the cured material when subjected to temperature changes. Rheology complements the information of the thermal transformations from a mechanical point of view. Thus, the curing reaction can be tracked through the elastic modulus (mainly the storage modulus), the phase angle and the gap. In addition, it is also shown that although DSC is of no use to study the curing of moisture curable adhesives, it is a very convenient method to evaluate the low temperature glass transition of amorphous systems.

An experimental methodology based on thermal and rheological measurements is proposed to characterize the curing process of adhesives with to obtain useful information for industrial adhesive selection.

유변및 열테스트에 의한 접착제 시스템 경화 평가

The analysis of thermal processes associated to the curing of adhesives and the study of mechanical behavior once cured, provide key information to choose ...

Twin-Screw Extrusion Process to Produce Renewable Fiberboards

A versatile twin-screw extrusion process to provide an efficient thermo-mechano-chemical pre-treatment on lignocellulosic biomass before using it as source of mechanical reinforcement in fully bio-based fiberboards was developed. Various lignocellulosic crop by-products have already been successfully pre-treated through this process, e.g., cereal straws (especially rice), coriander straw, shives from oleaginous flax straw, and bark of both amaranth and sunflower stems.
The extrusion process results in a marked increase in the average fiber aspect ratio, leading to improved mechanical properties of fiberboards. The twin-screw extruder can also be fitted with a filtration module at the end of the barrel. The continuous extraction of various chemicals (e.g., free sugars, hemicelluloses, volatiles from essential oil fractions, etc.) from the lignocellulosic substrate, and the fiber refining can, therefore, be performed simultaneously.
The extruder can also be used for its mixing ability: a natural binder (e.g., Organosolv lignins, protein-based oilcakes, starch, etc.) can be added to the refined fibers at the end of the screw profile. The obtained premix is ready to be molded through hot pressing, with the natural binder contributing to fiberboard cohesion. Such a combined process in a single extruder pass improves the production time, production cost, and may lead to reduction in plant production size. Because all the operations are performed in a single step, fiber morphology is better preserved, thanks to a reduced residence time of the material inside the extruder, resulting in enhanced material performances. Such one-step extrusion operation may be at the origin of a valuable industrial process intensification.
Compared to commercial wood-based materials, these fully bio-based fiberboards do not emit any formaldehyde, and they could find various applications, e.g., intermediate containers, furniture, domestic flooring, shelving, general construction, etc.

A versatile twin-screw extrusion process to provide an efficient thermo-mechano-chemical pretreatment on lignocellulosic biomass was developed, which leads to an increased average fiber aspect ratio. A natural binder can also be added continuously after fiber refining, leading to bio-based fiberboards with improved mechanical properties after hot pressing of the obtained extruded material.

재생 가능한 섬유판 을 생산하는 트윈 나사 압출 공정

A versatile twin-screw extrusion process to provide an efficient thermo-mechano-chemical pre-treatment on lignocellulosic biomass before using it as ...

Determination of the Mechanical Properties of Flexible Connectors for Use in Insulated Concrete Wall Panels

This document contains recommendations for performing a non-standard, double-shear test suitable for both continuous and discrete insulated concrete sandwich wall panels (ICSWPs). Such a standardized test does not exist, but several iterations of this and similar tests have been performed in the literature to varying degrees of success. Further, the tests in the literature are rarely-if ever-described in detail or discussed at length with respect to the testing, data analysis, or safety procedures. A test specimen configuration is recommended herein, and variations are discussed. Important mechanical properties are identified from the load versus displacement data, and their extraction is detailed. The use of test data for design, such as for determining the stiffness of the connectors, is briefly demonstrated to show how ICSWP deflection and cracking behavior may be calculated. The strength behavior of panels may be determined using the full load versus displacement curve or only the maximum connector strength. Shortcomings and unknowns are acknowledged, and significant future work is delineated.

We propose a testing protocol that can be combined with widely available analytical methods to assess the mechanical properties of shear connectors for use in the design of insulated concrete wall panels to predict full-scale insulated panel behavior.

This document contains recommendations for performing a non-standard, double-shear test suitable for both continuous and discrete insulated concrete ...