탄소섬유 히터 소자 적외선을 이용한 인조 목공 보드 분말 코팅의 급속 경화 연구

목공 제품에 대한 글로벌 수요는 여전히 견고하며, 연간 1억 입방미터를 초과하는 인조 보드의 광범위한 생산이 이를 잘 보여줍니다. 이 중 중밀도 섬유판(MDF)의 연간 생산량은 3,000만 평방미터에 달합니다. 표준 두께인 16mm로 계산하면 연간 약 18억 평방미터의 MDF가 생산되는 셈입니다. 이 보드는 포름알데히드 기반 접착제로 결합된 목재 섬유를 사용하여 전문적으로 제작되며, 전 세계의 다양한 산업 수요를 충족합니다.

인조 보드의 높은 다공성으로 인해 기존의 페인트 코팅은 가구를 사용하는 동안 목재 섬유의 모세관 구멍을 통해 포름알데히드를 방출하여 주거 및 사무실 환경에서 위험을 초래할 수 있습니다. 국제암연구소는 2004년에 포름알데히드를 1군 발암 물질로 분류했습니다. 이전에는 중국의 인조 보드 생산량이 이 기준을 8배나 초과했습니다. 따라서 가구에서 배출되는 휘발성 유기 화합물(VOC)과 포름알데히드 배출은 심각한 환경 문제로, 이러한 환경에 있는 사람들의 건강에 큰 위협이 되고 있습니다. 이는 인조 보드 가공 업계가 해결해야 할 중요한 문제로 남아 있습니다.

파우더 코팅 사용 탄소 섬유 히터 요소 인공 보드의 빠른 경화를 위한 적외선은 포름알데히드 및 VOCs 배출을 제로로 만들 수 있습니다. 이 특별한 기술은 우원 과학기술 아카데미의 광전자 공학 연구소에서 개발했습니다. 하지만 아직 추가 연구와 개선이 필요한 두 가지 문제가 남아 있습니다:

1. 보드 표면의 전기 전도도: 인조 보드의 전기 전도도에 영향을 미치는 주요 요인으로는 수분 함량, 밀도, 온도 및 이방성 특성이 있습니다. 실온에서 포화 보드의 저항은 10³옴-m이고 건식 보드의 표면 저항은 10¹²옴-m보다 큽니다. 따라서 인조 보드는 반절연체와 절연체 사이에 있으므로 효과적인 파우더 코팅을 위해 표면 저항과 전도도를 개선할 수 있는 솔루션이 필요합니다.
2. 목재 소재의 열 민감도: 목재는 금속과 열전도율이 현저히 다른 열에 민감한 소재이므로 경화 중 온도가 높으면 균열이 발생할 수 있습니다.

이 두 가지 문제가 효과적으로 해결된다면 목공 보드 가공 산업에서 기술 혁명을 일으킬 수 있습니다. 목재의 전기적 특성에 대해 알아봅시다:

• 목재의 전도성: 목재는 자유 전자가 부족하고 전기 전도도가 매우 낮습니다. 절대적으로 건조한 목재의 전도도가 낮은 이유는 주로 세포벽 성분의 이온 그룹 또는 목재의 최소 무기 성분에서 파생된 목재의 이동성 이온이 적기 때문입니다. 물이 존재하면 이온 그룹, 무기 성분 및 물 분자 간의 상호 작용이 전도성 인터페이스를 형성하는 이온 전도성이 촉진됩니다. 이 메커니즘은 복잡한데, 낮은 수분 수준에서는 유리 이온의 수가 중요한 역할을 하는 반면, 높은 수분 수준에서는 이온 이동성이 중요합니다. 목재 내 이온 농도와 분포의 변화는 전도도에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
• 나무의 유전 상수: 유전 상수는 목재가 교류 전기장에서 전기 에너지를 계획하고 저장하는 능력을 나타냅니다. 이는 교류장에서의 목재 정전 용량과 진공 상태에서 동일한 조건의 정전 용량의 비율입니다. 마른 목재의 유전 상수는 약 2, 물의 유전 상수는 81이므로 유전 상수가 낮을수록 절연 특성이 우수합니다.

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