[한국목재신문=한국목재신문 편집국]
5. 목재의 난연 처리와 침투성 증진
5.1 목재의 난연 처리 5.1.1 도포 또는 스프레이법 (Brush or Spraying treatment)
이 방법은 목재에 난연제를 붓이나 스프레이로 칠하는 방법으로서 통상 3-4회 도포한다. 목재에의 흡수량은 수종, 변재, 심재 등에 따라 다르나 대략 200~300g/㎡로 적고, 침투되는 깊이도 대단히 얇다.
5.1.2 침적법(Impregment treatment)
어느 정도 건조된 목재를 난연제 수용액에 수일에서 수주간 담가두는 방법으로서 목재 내에 흡수량은 도포법 보다는 많아진다. 이 방법에 동일한 목재라도 부위별로 흡수량이 달라지는데 예를 들면 변재>심재, 목구면>측면(판·정목면)이 보통이다. 따라서 심재 측면이 침투가 가장 나빠서 1주일간 침적해도 1mm 전후 밖에 침투가 이루어지지 않는다.
5.1.3 냉온욕법 (Hot and cold open tank method)
어느 정도 건조된 목재를 난연약제 중에 침적시킨 채로 충분히 가열(온욕)한 다음에 실온까지 냉각(냉욕)하는 방법으로서 목재 내에 포함되어 있는 공기는 온욕 중에 팽창하여 기포로 되어 빠져 나오기 때문에 그 양만큼 난연 약제가 목재 내로 침투하게 된다.
宗綱 등은 3m길이의 목재 시험편에 인산염계 난연제를 100℃, 6시간→욕중방냉 16시간으로 처리한 결과 목구부근이 약제 함량이 많은 경향은 있으나 시료 중앙부에도 양쪽 끝과 같은 정도의 난연제 함유량을 갖고 있음을 몰리브덴 블루 발색법에 의해 확인하였다.(그림 20) 난연제 함침량은 150kg/㎥ 이상으로 준불연재료에 합격할 수 있는 양이라는 것을 확인하였고, 그림 21에서 보는 바와 같이 처리 목재의 수분 함량이 적을수록 양호한 결과가 있음을 보고하였다.
5.1.4 확산법(Diffusion Method)
이 방법은 우선 고함수율의 목재(함수율 30%이상)에 고농도의 난연약제를 도포 하거나 단시간 침적해서 난연약제를 목재 표면에 충분히 흡수시킨다. 따라서 이 방법을 이용하는 목재는 벌채 후 1주일 이내 의 생재를 많이 사용한다. 목재를 서로 밀착시키듯이 쌓아 올려 건조되지 않도록 비닐 등으로 완전히 밀폐해서 1주일에서 수주일간 방치하여 난연약제를 목재 내부로 확산시키는 방법이다. 이 방법은 목재 표면에 부착된 약제가 목재 중의 수분(자유수) 에 용해해 들어가는 현상을 이용하는 방법이기 때문에 냉온욕법과 달리 그림 22에서 보는 바와 같이 목재의 함수율은 높을수록 좋고, 확산 속도는 온도가 높을수록 빨라진다.
이 방법의 경우 처리 후의 약제는 목재 표면에서 가장 높고, 목재 내부로 들어갈수록 낮아진다. 목재 측면에서의 약제 침투 속도는 0.5~1mm/day정도이기 때문에 1~2cm 두께의 판재라면 1~2주간의 시간이 필요 하다. 그러나 이 방법은 후술하는 감·가압 법에서 주입이 곤란한 수종이라도 충분히 침투가 가능한 경우도 있다.
5.1.5 감·가압법 (full-cell, empty-cell method)
목적하는 약제 주입량에 따라 ① 감압 + 후배기, ② 가압 + 후배기(empty-cell method), ③ 전배기 + 가압 + 후배기(fullcell method)등의 처리 방법이 있다.
감·가압법으로 처리할 때에는 목재는 처음부터 어느 정도 건조해 놓을 필요가 있다. 주입량은 ①∼③의 순서로 많아진다. 감압·전배기는 목재 중의 공기를 빼내려는 목적으로 통산 0.2기압이하의 감압(60cmHg 이상의 감압)을 하게 된다. 감압을 해제하면 목재에서 빠져 나온 공기의 양만큼 난연 약제가 목제 내로 유입된다.
가압은 목재 중에 약제를 압입할 목적으로 통상 10-20kg/㎠의 압력을 걸게 된다. 후배기는 목재 중에 여분의 약제를 회수하기 위한 목적으로 경우에 따라서는 생략도 가능하다. 이를 개념도로 설명하면 그림 23과 같다.
5.2 침투성 개량법
인사이징 처리 모습
목재는 섬유 직각방향의 침투성이 섬유 방향의 침투성에 비하여 1/100∼1/10,000 정도로 현저하게 적기 때문에 약제의 침투 량을 높이기 위해서 다음과 같은 방법이 이용되고 있다.
5.2.1 인사이징(incising)법
그림 24와 같이 목재 표면에 일정한 간격으로 상처를 내는 인사이징(incising) 공정을 거치는 경우도 있다. 인사이징 공정을 거치면 표에서 보는 바와 같이 약제 투입량이 2~3배가 늘어난다.