공학목재 5

박막 압착 가공

<그림 1> 염화비닐 시트와 자외선 경화형 도료의 도장(A), 박막 압착기(B~C) 및 전사용 시트(D).
박막 압착기는 진공과 가압 장치를 지니는 것으로써 진공과 가압을 효과적으로 작동시킴에 따라 몰딩(moulding) 등과 같은 3차 곡면 형상의 재료 표면 및 측면부에 초산비닐수지접착제를 사용하여 화장판을 적층하는데 이용되고 있다(그림 1의 B∼C). 가압 방법으로써는 공기압에 의한 것과 물 또는 온수를 이용하는 것이 있으며 적외선 가열기 또는 온수에 의해 표면의 고무 시트를 가열한다. 압력이 강하기 때문에 바탕재가 두껍거나 깊은 줄무늬 등 형상적으로 복잡한 것에 오버레이가 가능해짐과 동시에 형상적으로 단차(段差)가 크며 끝부분의 곡면 형상이 작은 경우가 성형에 적합하다. 그러나 압력이 강한 경우에는 바탕재의 결점이 화장재의 표면으로 드러나기 쉽기 때문에 비교적 균질이면서도 평활한 중밀도섬유판을 바탕재로 사용하는 일이 많아지게 되었다. 염화비닐 시트는 비교적 두꺼운 0.2∼1.0㎜ 정도의 것을 사용하지만 가열에 의한 변형이 작은 것이 요구된다. 또한 접착제를 분무 도포하는 경우 바탕재에서의 균일한 접착력이 필요하며 그리고 시트가 두꺼워 성형 직후 또는 제품으로 사용하고 있는 때에 스프링백(springback)이 발생하기 쉬운 점 등의 문제가 있어 경화성이 좋은 접착제의 개발이나 그것을 균일하게 도포할 수 있는 장치의 개발 또는 개량이 이루어지고 있다.
최근에는 화장 인쇄지 또는 화장 시트를 바탕재 표면에 래핑 또는 진공 성형을 통해 적층한 다음 그 위에 도장으로 마무리 가공하여 보다 부가가치를 높이는 경향이 있다. 예를 들면, 광택이 있는 거울면 모양의 마무리를 지니는 시스템 부엌 가구의 문짝이나 수납용 가구의 문짝 가공에 있어서는 다음과 같은 후가공을 실시한다. 우선 이종 재료를 사용하고 있음으로 각각의 수축 차이로부터 생기는 도막의 밀착 불량을 방지하기 위한 목적으로 염화비닐 시트 위에 아크릴계 하도도료를 도장하고 그 위에 중도로써 폴리에스테르수지 도료를 도장한다. 그리고 상도로써 경질성의 자외선 경화형 도료를 사용하여 마무리해 준다(그림 1의 A). 또한, 최근에는 중도를 생략하여 에너지 절감과 공기 단축을 도모하고자 덧칠 가능한 하도도료가 미리 도장되어 있는 염화비닐 시트를 사용하고 적층한 다음 우레탄수지 또는 자외선 경화형 도료를 도장해 주는 방법도 있다.

직접 인쇄법
직접 인쇄법은 바탕재에 직접 인쇄하는 방법이지만 인쇄 무늬는 1색 또는 2색 인쇄로써 판으로부터 고무 롤러로 이동시킨 다음 미리 눈메꿈이나 착색, 도장 처리 등을 한 바탕재에 인쇄하는 그라비어 오프셋 방식이 이용된다.
바탕재로써는 합판, 무결점재, 화장판, 중밀도섬유판 등이 사용되지만 합판이나 무결점재는 목리의 凹凸을 살리고 중밀도섬유판은 평평한 도장 마무리에 의해 재질감을 표현하게 되는데 문틀, 수납용 가구의 문짝이나 부엌 가구의 문짝, 조작용재 및 가구 부재의 가공에 이용되고 있다. 이러한 직접 인쇄법은 예전부터 이용되어 왔으나 인쇄 제판 기술의 발달이나 잉크의 개량에 의해 이전보다는 목리 형상도 보다 사실적이어서 의장적으로도 우수해지게 되었으며 더욱이 도장 마무리에 의해 고급스러움을 나타내게 되었다. 또한 우레탄 롤러를 이용하게 됨에 따라 평면 이외로의 인쇄도 가능해지게 되었다.

전사 기법
직접 인쇄법에 비해 이 방법은 바탕재에 전사하게 될 그림이나 도안을 미리 종이나 필름에 그라비어 인쇄하여 만든 전사용 시트를 이용하게 되는데 이 전사용 시트를 합판이나 중밀도섬유판 등의 바탕재 표면에 놓고 롤러 또는 열압기 등에 의해 적층시킨 다음 시트를 박리하는 방법을 이용한다(그림 1의 D). 바탕재에 직접 인쇄하는 방법과는 달리 그림이나 도안을 필름상에 인쇄하기 때문에 디자인적으로 치밀하고 섬세한 문양 표현이 가능하다는 특징이 있지만 전사용 시트를 바탕재에 적층하기 때문에 바탕재의 특성이 사라지게 된다.
최근에는 전사용 시트를 박리하기 이전에 V형 홈 가공을 행하고 조립, 접착하여 부재를 만드는 방법도 채택되고 있으며 부재의 끝 부분까지 인쇄된 문양으로 적층시키고 그 위에 도장을 하게 되면 정말로 천연의 나무와 비슷한 부재가 만들어지게 된다. 섬세하면서 의장감이 높은 목리가 인쇄된 시트를 합판 자체의 목리위에 적층시키고 시트를 박리하게 되면 잉크층만 합판의 표면에 남아 마치 천연 목재의 도관구가 나타내는 凹부가 있는 것처럼 보이게 되어 무결점재 자체와 전혀 구분되지 않게 되는 경우도 생긴다. 중밀도섬유판을 바탕재로 하여 전사하고 목구 부분을 포함하여 도장으로 마무리하는 경우도 있는데 고급 가구나 시스템 부엌 가구의 문짝 등으로 사용된다.

<다음호에 계속됩니다.>
국민대학교 임산생명공학과 엄영근 교수

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