[목재과학카페]삭편판10
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[목재과학카페]삭편판10
  • 한국목재신문 편집국
  • 승인 2014.10.30 01:51
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<그림 1> 삭편판의 스프링백 개념도
삭편판10
삭편판의 밀도 경사는 이미 지적한 것처럼 여러 방법을 통해 조절될 수가 있다. 불행하게도 밀도 경사가 커질수록 삭편판의 일부 성질이 개선되는 반면 다른 성질은 밀도 경사가 없을 때 가장 좋아진다. 높은 박리강도가 요구되는 경우 또는 삭편판의 측면이 사용중 노출되는 경우 밀도 경사가 없는 것이 바람직하다. 밀도 경사가 없는 삭편판의 측면은 표층과 심층 사이의 밀도 차이가 큰 것보다 공극을 덜 나타내게 된다.

⑥ 마무리 가공
열압이 완료된 삭편판은 톱으로 소정의 치수에 따라 잘라준다. 열압시 표, 리층의 삭편과 접착제는 고온의 열판에 직접 노출되기 때문에 열분해를 받게 되며 또한 경우에 따라서는 표면에 凹凸이 생길 수도 있음으로 표면을 얇게 연삭해 줄 필요가 있는데 합판의 경우와 거의 동일한 방법으로 연삭을 실시하면 된다.

일반적인 성질과 용도
삭편판처럼 압축에 의해 제조되는 공학목재는 소재(素材)와 마찬가지로 대기의 온도와 습도 조건에 따라 함수율과 치수가 변하게 되는데 삭편판의 평형함수율은 대개 소재보다 낮은 경향을 보이게 된다.

삭편판을 구성하는 목재 삭편은 그 접선방향이나 방사방향이 삭편판의 두께 방향이 되도록 판면에 평행하게 퇴적되고 더욱이 열압시 두께 방향으로 압축응력을 받게됨으로 흡습에 따라 삭편판은 두께 방향으로 큰 팽창을 보이게 된다. 이러한 두께 팽창은 재건조에 의해 사라지게 되는 가역적인 팽창 부분과 삭편간의 접착층 파괴에 따라 일어나게 되는 추가적이면서 불가역적 팽창 부분인 스프링백(springback)으로 이루어지게 되는데 이 스프링백에 의한 팽창은 영구적인 것이기 때문에 삭편판의 재건조에 의해서도 사라지지 않으며 강도 저하의 원인으로 작용하게 된다(그림 1). 삭편판의 비중이 커지게 되면 스프링백도 커져 두께팽창이 커지고 따라서 치수안정성이 나빠지는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 얇은 삭편으로 제조한 삭편판은 두께팽창이 작아지고 동일 비중의 삭편판을 기준으로 살펴보면 저비중의 원료 수종을 사용하여 제조한 삭편판은 고비중의 원료 수종에 의한 삭편판보다도 두께팽창이 큰 편이다. 물에 침지시키는 경우 삭편판의 흡수율은 비중의 증가에 따라 낮아지는 경향을 보이게 된다. 삭편판의 흡수성을 감소시키기 위한 목적으로 파라핀 왁스(paraffin wax)를 첨가하지만 단기간의 흡수인 경우 파라핀 왁스 첨가에 의한 흡수율 및 흡수에 따른 두께팽창을 대폭 낮추어 줄 수가 있으나 장기간의 흡수시에는 효과가 없어지게 되며 또한 흡습에 따른 두께팽창에도 효과가 없음을 알아둘 필요가 있다.

삭편판의 재질은 제조 조건에 따라 달라지지만 일반적으로 삭편판의 비중이 증가함에 따라 강도는 커지게 된다. 그리고 동일한 비중의 삭편판인 경우 비중이 작은 삭편으로 제조한 것이 더 높은 강도를 나타내게 되는데, 이는 동일한 무게의 삭편판을 기준으로 해볼때 가벼운 삭편일수록 더 많은 양이 쓰이게 되고 따라서 압체시 삭편 사이의 접촉이 더 긴밀해지기 때문이다. 함지율의 증가에 따라 역시 삭편판의 강도도 증가하게 되는데 요소수지접착제의 경우 요소와 포름알데하이드의 몰비가 1:1.2 이하인 접착제를 이용하여 제조하게 되나 몰비가 1:1.6일 때 삭편판의 성질이 가장 우수한 것으로 알려져 있다. 삭편판의 휨강도는 원료가 되는 삭편의 형상에 따라 달라지는데 삭편의 두께가 두꺼워질수록 휨강도는 작아지나 삭편의 길이가 길어짐에 따라서는 휨강도가 커지는 경향을 보인다. 한편 삭편의 폭은 강도적 성질에 큰 영향을 미치지 못하나 삭편판의 표면 평활도 등에 영향을 미치게 됨으로 대개 폭이 좁은 삭편을 선호하게 된다. 삭편을 수직으로 세워 제조한 수직단층삭편판은 수평으로 깔아 제조한 수평단층삭편판보다 휨강도와 인성(靭性, toughness)은 낮으나 박리강도는 더 높은 특성을 보이게 된다. 삭편판의 함수율 경우에도 5에서 15%로 수분의 양이 많아지게 되면 휨강도가 25~50% 정도 저하되는 것으로 보고되어 있는데 동일 함수율 조건에서는 온도가 높아짐에 따라 강도는 낮아지게 된다. 삭편판이나 섬유판의 점탄성(creep)은 소재에 비해 높은데 고함수율에서 이 점탄성 성질은 더욱 커지게 된다.

구조용 합판과 기계적 성능을 비교해보면 삭편판의 휨강도나 강성은 합판에 미치지 못하는데 이는 목재 삭편이 점상의 접착제에 의해 결합되어 있는 삭편판의 특성상 피할 수 없는 결점이 되고 있다. 따라서 부족한 강도를 보강해 주기 위해서는 합판보다 더 두꺼운 삭편판을 사용하는 수밖에 없는데, 예를 들면, 두께 9㎜의 구조용 합판과 동등한 성능을 얻기 위해서는 두께 12~15㎜의 두꺼운 삭편판을 사용하여야 한다. 한편, 석탄산수지접착제로 제조된 삭편판은 물에 대한 저항성이 우수한 것으로 인정되고 있으며 구조용 합판에 필적할 만한 내수성을 보이고 있다.

<다음호에 계속됩니다.>
국민대학교 임산생명공학과 엄영근 교수

한국목재신문 편집국   webmaster@woodkorea.co.kr

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