목질신소재 ①
1. 목질신소재란
신소재는 건축소재에서도 나타나는데 여기에는 새로운 기술보다는 새로운 개념의 생산방식으로 통한 소재생산이 주가 됩니다. 이 부분은 구조용 복합재료에서 이미 다뤘습니다.
대부분의 목질신소재는 목질바이오매스나 폐재의 이용에 초점을 맞추고 있습니다. 따라서 목질신소재는 목재사용을 지금보다 절약해 지구환경을 보존
2. 목질신소재의 종류 및 특징
신소재는 첨단기술로 창조된 재료로 여기에는 아모퍼스 금속(비정질금속), 액정, 기능성 셀룰로스, 역침투막, 경사기능재료, 형상기억합금, 원자층인공제어박막, 수소저장합금, 생분해성 플라스틱, 세라믹종이, 섬유강화프라스틱, 센서소재, 중공계막, 지성재료, 초전도물질, 전도성폴리머, 하이브리드재료, 나노소재 등을 들 수 있습니다. 한편 목재분야에서는 목재를 주원료로 새롭게 개발된 기술과 모든 재료를 총칭해 ‘목질신소재’라 합니다. 최근 목질신소재는 다종다양하게 나오고 있으며 이들은 크게 목질계신소재(열가소화목질재료, 액화목질재료), 목질성분계신소재, 마지막으로 고성능화목재 3부류로 나눠집니다.
2.1 목질신소재의 종류
목질계소재에서 이용하고 있는 기술은 크게 열가소화목질재료와 액화목질재료입니다. 전자는 화학처리를 통해서 목재성분 중 수산기를 다른 분자로 치환해 열가소성을 부여합니다. 그런 다음 목질원료는 열가소성수지와 복합하면 열가소성 목질재료가 됩니다. 후자는 화학처리된 목질원료를 페놀과 다른 용매와 혼합 가열해서 액상형태로 만든 것으로 화학처리 후 오존 산화제로 처리해 용해도를 개선합니다. 다른 방법으로는 화학처리를 통해 직접 목질원료를 액상화 할 수 있습니다. 액화반응이 진행되면 유산(硫酸)을 촉매로 가하면 낮은 온도에서 반응시켜 얻습니다. 목질은 파이버나 목분 또는 소삭편이 사용됩니다.
목질성분계신소재는 목재를 각각의 성분(셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리그닌)으로 분별하고 여기에 기능성을 부여하면 기능성 셀룰로스, 기능성 헤미셀룰로스, 리그닌 기능성소재 제품이 됩니다. 고성능화 목재는 물리적 화학적으로 표면을 처리해 새로운 기능을 표면에 주는 것과 목편이나 목재박편에 화각처리를 해 목재와 금속 또는 유리와 같은 이종재료와 복합화 하는 하이브리드 제품을 말합니다.
구조용 복합재(Structural Composite Lumber)는 제재목과 같은 형태의 구조용재를 만들기 위해 단판이나 스트랜드 또는 다른 소형목재요소를 구조용 외장접착제로 결합한 공학목재의 한 집단을 설명하는 포괄적 개념입니다. 단판 적층재(LVL), 평형스트랜드제재(PSL)과 적층스트랜드제재(LSL) 등을 말합니다. 전장에서 이미 다뤘습니다.
<다음호에 계속됩니다.>