Image_View3. 목재와 합성수지

목제품을 사용하는데 있어 미관,단점등을 보완하기 위해 선조들은 식물질, 동물질등의 천연물을 이용할 수 밖에 없었지만 유기합성화학이 발전하면서 부터 석탄산 수지, 우레아수지등이 출연,목재시장에 일대 큰 혁신을 가져왔다.

그후 석유화학공업의 발전으로 인하여 합성수지는 우리의 일상생활에 큰 비중을 차지하게 되었고 목제품이 점차 플라스틱 제품으로 대체되는 시대에 까지 이르렀다고 본다. 이러한 영향으로 목제품의 위치가 많이 줄어든 것은 사실이지만 합성수지의 발달에 수반하여 보다 높은 성능의 접착제나 도료등이 새롭게 개발되어 목제업계가 많은 혜택을 받은 것도 사실이라고 할수 있을 것이다.

만능물질처럼 느껴지는 합성수지라고 장점만 있는 것은 아니어서 환경문제(유해가스,폐기물등) 및 원료수급의 높은 외국 의존성등도 있으며 이러한 여러단점등을 극복하기 위하여 다른 재료와의 조합을 행하게 되는데 각기 다른 세가지의 수지가 합쳐진 ABS수지(내충격성,내열성,고경도), 물성의 개량을 위해 폴리에스텔수지와 유리섬유와의 복합체인 FRP, 페놀주입처리된 강화목등이 대표적이라 할 것이다. 이러한 측면에서 목재와의 접목이 시도된 수지들을 소개하자면 다음과 같다.

1)페놀수지처리
이 처리는 1930년경부터 검토되어 주로 군용 목적의 재료로 연구되었다. 특히 미국에서 목재의 치수 안정화 처리로서 검토되어 처리재의 용도 개발이 진행되었으며 블록재 혹은 단판에 페놀 수지의 초기 축합물(분자량이 낮은 액상 물질)을 압력 조작으로 주입해, 가열한 후 재내에서 경화시키는 방법(Impreg로 칭하고 있다.)과 두께 1 mm정도의 단판에 수지액을 주입, 건조 후에 섬유의 평행 방향으로 적층, 가열, 압축(140~150℃, 200~300kg/cm2)하여수지를 경화시키는 방법(Compreg로 칭한다)으로 나뉘어진다. 기계적강도와 치수안정성이 현저하게 증가되어 공업부자재, 장식품, 전기절연대로 사용되고 있다.

2) 우레탄 수지 처리
수용성 타입의 우레탄프레포리머의 용액 또는 에멀젼을 목재에 주입해, 촉매-가열법에 의해 재내에서 경화시키는 방법이 검토되고 있지만, 아직도 실용화에는 이르지 않았으며 아직 연구 단계이지만, 이소시아네이트류를 증기 상태로 목재내에 흡착시켜, 촉매에 의해 경화시키는 것, 방사선에 의해 경화시키는 것등이 보고되고 있다.

3) 폴리에스텔 수지 처리
이 처리는 불포화 폴리에스텔을 이용하는 것으로 스틸렌 혹은 메틸 메타크릴레이트와 혼합하여 이용하며 목재에 비닐계 모노머를 주체로 하는 합성 수지액을 주입해, 재내에서 중합 경화시키는 처리이다. 중합 방법에는 방사선 조사를 이용하는 방법과 미리 수지액에 중합 촉매를 더해 두어 가열하는 방법이 있다. 이를 통해 얻을 수 있는 목재 플라스틱 복합재를 WPC(Wood-Polymer Composite 또는 Wood-Plastic Combination)로 칭하고 있으며 여기서 말하는 WPC는 수지 함량이 50~150%의 이른바 고함침 타입의 것을 대상으로 하고 있다. WPC가 페놀 수지 처리재와 비교하여 장점인 것은 수지액의 분자량, 점도가 낮고, 단면이 비교적 큰 목재의 내부까지 주입이 가능하고, 여러특성을 지닌 첨가제를 수지액속에 첨가함으로써 다양한 특성을 줄수 있다는 점이다. 현재, 합판마루의 표면단판처리, 옥외용 도어, 카운터 및 각종 상판재, 가구 부자재, 스포츠 용품(골프 클럽 헤드, 개머리판 등), 나이프손잡이등이 있다.

4) 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 처리
PEG는 카본왁스라고도 말하듯이, 왁스로서의 성질을 가지는 것과 동시에 친수성도 있어, 무취, 무독으로 상당히 아주 요긴한 물질이다. 물에 용해됨으로(분자량에 따라 녹는 방법은 다르다) 수용액으로서 함침해, 그 후 수분을 제외해 재내에 침착시킨다. 처리재는 높은 치수 안정성이 주어져 갈라져 이상등의 결점을 막는 것 외에 변색도 적다고 알려지고 있다. 현재, 이 처리는 처리재를 실용적으로 사용 하는 단계는 아니지만, 건조 공정에 있어서의 사전 처리 기술로서 실용에 이용되고 있다. 사전 처리 즉, 인공 건조에 앞서 생재를 PEG 용액에 침전시키거나 재면에 액을 도포하는 것으로써, 표면 분열이나 휘어짐, 구부러짐, 뒤틀림등의 변형을 큰폭으로 방지할 수 있으며 또 가혹한 건조 조건에 견딜 수 있어 건조 시간을 단축할 수 있<

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