제지공학 실험 7 - 수초지 강도 측정(내절도, 인장강도)

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▣ 준비물: 인장강도 시험기, 내절도 측정기, 시편


▣실험 방법

  1. 내절도 시험기를 이용한 내절강도 측정

 ⓵ 내절도 측정기로 시편에 하중을 1kgf로 설정하고 시편을 고정한다.

  * 시편 고정시 시편을 잡아당겨 팽팽하게 고정한다.

 ⓶ 횟수 전시기를 0으로 설정한다.

 ⓷ 하중을 고정하던 나사를 풀어주고 스위치를 켜 시험을 시작한다.

 ⓸ 스위치를 끄고 횟수 전시기를 다시 0으로 설정한다.

  * 시편이 총 4개 이므로 ⓵~⓸ 의 과정을 총 4회 반복한다.

 

2. 인장강도 시험기를 이용한 인장강도 측정

 ⓵ F3을 눌러 측정값을 0으로 초기화한다.

 ⓶ 시편을 고정하고 F4를 눌러 측정을 시작한다.

 ⓷ F3(Next)를 눌러 다음으로 넘어간 뒤 ⓵ 부터 다음 시편의 측정을 시작한다.

  * 인강강도 측정을 위한 시편이 총3개 이므로 ⓵~⓷의 과정을 총 3회 반복한다.

 

3. 다른 종류의 시편(HwBKP+충전제, SwBKP)도 실험 방법 1,2에 따라 측정 한다.


▣ 실험결과 및 고찰

수종 내절도(회) Mean Std
HwBKP 1 0 1 1 0.75 0.50
SwBKP 26 246 167 330 192.25 129.28
HwBKP+Additive 0 0 0 1 0.25 0.50
수종 인장강도() Mean Std
HwBKP 20.98 20.91 17.62
19.84 1.92
SwBKP 76.96 92.12 84.77
84.62 7.58
HwBKP+Additive 12.09 12.05 16.65
13.60 2.64

 

 

 침엽수와 활엽수의 평균 차이를 보니 내절도의 경우 대략 250배 넘게 차이가 나고 인장강도의 경우 4배가 넘게 차이 났다. 실험실용 수초지기로 수초지를 만든 경우 방향에 따른 강도적 차이가 없으므로 섬유장의 차이에 따른 강도적 결과로 보이지지만 표준편차를 통한 산포도를 보면 표준 편차가 침엽수에서 상당함을 알 수 있다. 이는 아마 섬유장에 따른 지합의 차이에 의한 결과로 보이진다. 시편을 제작함에 있어 시편의 모서리가 반듯하지 못한 경우 차이가 있을 수도 있지만 HwBKP와 SwBKP의 시편은 모서리가 상당히 반듯했음으로 둘의 모서리에 따른 차이로 보기 보다는 지합에 따른 결과로 보는 것이 타당하다고 할 수 있겠다.

 

 충전에 유무에 따른 차이를 보면 충전제가 강도적 특성 발현에는 거의 없으므로 섬유의 절대적인 양에 따른 강도적 차이로 보는 것이 타당해 보인다. 다만, 앞의 문단에서 설명한 바와 같이 시편의 제작 과정에서 모서리의 반듯함에 다소 차이가 있었을 경우도 배제할 수만은 없는데 아래 사진의 충전제를 첨가한 시편을 보면 모서리 절단면이 상당히 거친 것을 알 수 있다. 이에 따라 강도가 더 적에 나올 가능성은 있지만 두 시편의 편차의 차이가 감내할 만한 수준임으로 이에 따른 차이가 적다고 할 수 있다.

 

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