목질복합재료

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목질복합재료

목질복합재료란 소경목(小徑木)이나 폐잔재의 제재판이나 소각재, 단판(veneer), 삭편(particle), 섬유 등의 목질 원료와 접착제를 결합시켜 제조한 것으로, 주위에서 흔히 볼 수 있는 합판, 집성재, 단판적층재 ,삭편판, 섬유판 등을 말한다.

합판(plywood)

합판은 목재를 얇게 절삭한 단판에 접착제를 칠하고 홀수매가 되도록 적층하되 인접 단판간의 목리(섬유방향)가 서로 직교하도록 구성하여 목재의 3뱡향(접선,방사,섬유 방향)에 따른 강도의 이방성(각기 다른 성질)을 개선한 1매의 판상제품을 말한다.따라서 단판을 3,5,7,9매 등으로 구성하여 제조하게 되는데 보통 두께 1mm 이상부터30mm정도까지그리고 3x6판(91x182cm),4x8판(122x243cm) 등의  표준 크기로 출하되고 있다. 

합판의 제법

단판에 접착제를 칠한 다음, 여러 겹으로 겹쳐서 접착제의 종류에 따라

상온상압(10～18㎏/㎠) 또는 열압(150～160℃)하여 접착시킨다.

단판 제법

	제조방법	특성	두께
로터리 베니어	일정한 길이로 자른 원목의 양 마구리의 중심을 축으로 하여 원목이 회전함에 따라 두루마리를 펴듯이 연속적으로 벗기는 것이다.	* 얼마든지 넓은 단판을 얻을 수 있으며,     원목의 낭비가 적다. * 단판의 널결만 이어서 표면이 거친 결점     이 있다. * 생산능률이 높으므로 합판 제조의 80～     90%를 이 방식에 의존한다.	0.5～ 3mm
슬라이드 베니어	상하 또는 수평으로 이동하는 나비가 넓은 대팻날로 얇게 절단한 것이다.	* 합판 표면에 곧은결 등의 아름다운 결을     장식적으로 이용한다. * 원목의 지름 이상인 넓은 단판은 불가능     하다.	0.5～ 1.5mm
소드 베니어	판재를 만드는 것과 같은 방법으로 얇게 톱으로 쪼개는 단판으로 만든 것이다.	* 아름다운 결을 얻을 수 있다. * 결의 무늬를 좌우 대칭의 위치로 배열한     합판을 만들 때에 효과적이다.	1～ 6mm

합판의 특성

* 판재에 비해 균질이며, 유리한 재료를 많이 얻을 수 있다.

* 단판을 서로 직교시켜서 붙인 것이므로 잘 갈자지지 않으며, 방향에 따른 강도의 차가 적    다.

* 단판은 얇아서 건조가 빠르고, 뒤틀림이 없으므로 팽창, 수축을 방지할 수 있다.

* 아름다운 무늬가 되도록 얇게 벗긴 단판을 합판 양 표면에 사용하면 값싸게 무늬가 좋은    판을 얻을 수 있다.

* 나비가 큰 판을 얻을 수 있고, 쉽게 곡면판으로 만들 수가 있다.

일반 합판(Ordinary Plywood)

다른 말로는 준내수 합판(準耐水合板)목재의 특성을 살리면서 다른 목질판류들보다 4대 공학적 강도(굽힘,늘임,압축,대패가공성)를 개량시켜 제조한 제품으로 주택 내외장, 천정, 벽, 악기, 가구, 인테리어, 건축 자재 등 그 용도가 매우 다양합니다.

잠깐만

일반합판에는 몸에 해로운 포르말린 냄새가 나는데 이는 우레아 포르말린 수지(접착제)를 쓰기 때문이다.

일반적으로 MR GLUR 라고 하는데 포르말린 냄새가 10～12ppm정도이다.

아직 한국에서는 관심을 두고 있지 않지만 미국과 일본에서는 포르말린 냄새가 암을 유발한다고 강력한 규제를 두고 있다.

미국에서도 내장제로 LFE(Low Formaldehyde Emission) 수지 합판을 쓰는 데 포르말린 냄새가 0.2ppm 정도이고, 일본에서는 F1/F2 라고 JAS(Japanese Agricultural Standard)규격을 가지고 있는데,F1은 0.5～0.7ppm이고 F2은 5～ 7ppm이다.

앞으로는 한국에서도 포르말린 냄새가 적은 합판을 내장재로 사용해야 국민건강에 도움이 될 것입니다.

무취합판

(포르말린 냄새가 적은 합판)고급모델하우스나 고급내장제로

사용하시면 냄새가 적어서 좋습니다

거푸집용 합판(Concrete Forming Plywood)

다른 말로는 내수합판(耐水合板)이라고도 하며 일반 합판보다 접착성, 강도 등에 중점을 두어 습윤 상태를 견딜 수 있게 제조된 콘크리트 거푸집용 합판입니다.

태고 합판(Phenolic Film Faced Plywood) 

양면 샌딩한 거푸집용 합판의 양쪽 면에 패널 수지 필름을 코팅하여 거푸집용 합판보다 깨끗한 마무리 면을 얻을 수 있으며 사용 횟수가 거푸집용 합판보다 높습니다.

접착층의 내수,내습성,내구성에 따른 분류		구성 및 가공법에 따른 분류
1류합판 (type1)	완전내수성의 외장용 합판(함수율14%이하)으로 장기간의 외기 및 습윤 상태의 노출에도 견딜수 있다. 실외용,  건축 외장용, 욕실내장용, 콘크리트 형틀용으로 사용	구성특수합판	2매합판	보통2매합판	1회용 포장상자
				보강2매합판	화장단판+보통단판
			사교합판	강도의 방향성이 균등-수레바퀴 용 등
			심판특수합판	소재심판합판	탁자의 상판,가구 부재,문,악기 부재
				경량합판	가구,마루판
2류합판 (type2)	일반적인 내수성 합판(함수율14%이하)으로 다소의 습윤상태의 노출에도 견딜 수 있어야 하며 비교적 고급의 건축 내장용,가구,차량,선박등에 사용	표면특수합판	기계가공합판	구부합판	표면에 홈을 판것(U,V형)
				형압합판	무늬를 새긴 장식용 합판
				천공가공합판	장식, 흡음용
			오버레이합판	판오버레이	장식용
3류합판 (type3)	어느 정도의 내습성이 기대되는 합판으로 실내나 가구 등의 중요하지 않은 부분에 사용			합성수지오버레이	표면의 경도를 증가시킬 목적으로 표면에 멜라민 수지판을 사용
				금속판오버레이	화재방지 등 특수목적에 사용
			도장합판	인쇄합판	목리나 무늬를 인쇄
				투명/칼라 도장	미관, 내구성 증대
4류합판 (type4)	내수, 내습성이 없는 합판으로 포장용 등 일시적인 용도에 사용(함수율 17%이하	약제처리합판	경화합판	강도,내구성,전기절연성이 우수하여 계기판,전기기계 부품 등에 사용
			내화합판	인산암모니움,황산암모니움 등 내화약제로 처리
			방부합판	펜타클로로페놀,크레오소트유 등 방부약제로 처
			방충합판	붕사,붕산 등 방충약제로 처리
		성형합판	다양한 곡면으로 제조하여 의자의 등받이,캐비닛 등으로 사용

집성재(laminated wood)

집성재는 제재판 또는 소각재 및 단판 등의 원료재를 섬유방향이 일치되도록 길이,폭,두께 방향으로 접착하여 제조한 목질재료를 말한다.목리 방향이 길이 방향이 되도록 구성하는데 건조재를 집성하여 접착하므로 장대재(길이가 긴 재료)인 경우에도 건조도가 균일한 재료가 제조되어 소재에서 발생하기 쉬운 할렬, 변형, 뒤틀림 등을 피할 수 있다. 목조주택에서는 강도상의 요구에 따라 집성재의 길이방향으로 단면치수를 변형시켜 구조용 재료로 설계할 수 있으며 Ⅰ형이나 상자형의 집성제 제조가 가능하다. 또한 안전 곡율반경 범위 내에서 임의의 곡목재료를 제조할 수 있어 다양한 공간연출을 위한 건축도 가능하다.

집성목(Finger Joint Edge Glued Panel) 

제재목을 길이 방향으로 연결한 각재를 넓은 폭을 얻기 위해 폭 방향으로 측면 접합하여 만든 판재로 소나무가 주종이나 청엽수도 활용하며 Glued Laminated Lumber로도 칭합니다. 용도는 가구용, 인테리어용으로 많이 쓰이고 있다.

제법

두께 15～50mm의 판자를 여러 장 겹쳐서 접착시켜 만든 것이다.

합판과의 차이점

① 판자가 모두 섬유 방향에 평행이다.

② 판자의 수가 홀수가 아니라도 된다.

③ 단면이 큰 부재(보, 기둥)를 만든다.

집성 목재의 장점

① 목재의 강도를 인공적으로 자유롭게 조절할 수 있다.

(예 : 보로 쓸 경우에는 압축 또는 인장 응력이 큰 상․하부에는 나이테가 치밀한 양질의 목재를 쓰고, 중간부에는 옹이 등의 흠이 있는 저질의 것을 끼울 수 있다.)

② 응력에 따라 필요한 단면을 만들 수 있다.

(예 : 보일 때에는 양끝으로 갈수록 보의 높이를 줄여가면서 변단면재를 만들 수 있다.)

③ 필요에 따라 아치와 같은 굽은 용재를 만들 수 있다.

이는 목재량도 적게들고, 구조의 변형도 적게 되어 편리하다.

길고 단면이 큰 부재를 간단히 만들 수 있다.

형상에 따른 분류	일반적인 형상에따른 분류	통직형 집성재	일반적인 기둥이나 대들보 등으로 사용
		만곡형 집성재	건축용의 아치(Arch)재나 목조 선박의 용골 등의 부재로 사용
	단면의 형상에 따른 분류	ㅁ형	단면의 형상이 정방형.
		상자형	단면의 형상이 장방형
		I형	단면의 형상이 I형
		중공형	단면의 중앙부가 비어 있는 형태
	사용 목적에 따른 분류	조작용	계단의 난간.카운터,벽판,판상제품의 심재,문이나 난간의 가로대 등과 같이  구조물의 내부 조작용으로 사용.미관을 표현한 것과 표면에 홈가공을 한 것 등이 있다.
		화장 조작용	미관적 가치를 부여하기 위해 표면에 얇은 판을 부착한 것으로 마루판,문지방,문 위쪽의 가로대 등과 같이 구조물 내의 내부 조작용으로 사용
		구조용	기둥,들보,만곡형 아치,컨테이너의 마루판,2x4공법용 등의 내력부재로 사용되며 강도적 성질이 중요시 된다.
		화장 구조용	구조용 집성재의 표면에 미관적 가치를 부여하기 위하여 얇은 판을 부착한 것.목조주택의 기둥 등과 같이 주로 구조물의 내력부재로 사용
		구조용 대단면	구조용 집성재 가운데 폭이 15cm이상이고 적층 방향의 두께가 7.5cm이상인 것.기둥,들보,만곡형 아치,목조 선박의 용골,교량 등과 같이 주로 구조물의 내력부재로 사용
	하중 방향에 따른 분류	수평적층	스팬의 방향과 접착층의 방향이 서로 일치하도록 제조. 대부분의 집성재는 수평적층형으로 제조된다.
		수직적층	스팬의 방향과 접착층의 방향이 서로 직교하도록 제조된 집성재로 만곡형의 부재로 제조하기 어려운 단점이 있다.

섬유판(fiberboard)

식물질 원료를 주원료로 하여 이것을 펄프화한 다음 인공적으로 형상을 만든 목질판생재료이다. 삭편판과의 차이점은 삭편을 원료로 하는 것이 아니라 더욱 분해된 형태인 섬유 즉 펄프를 이용한다는 점이다.이방성이 작은 판상재료로써 절삭가공이 용이하며 도장효과가 좋다. 또한 보온성 및 흡음성이 뛰어나다

인슐레이션 보드

연질 섬유판(insulation board, tex)

제조방법 : 초목의 섬유를 원료로 하여 펄프로 만들고 접착제 , 방부제를 첨가하여 원통사이를 통하여 가압 탈수시켜 성형 건조한 것이다.

특성

* 건축의 내장 및 보온을 목적으로 하여 성형한 비중이 0.4 미만의 제품이다.

* 습도에 따라 다소 신축성이 있다.

* 내습, 내수성이 우수

* 가볍고, 흡음성, 단열성이 우수하다.

* 휨강도가 약하고, 흡수성이 크다.(습기로 인한 처짐 때문에 넓은 판 제작이 힘들다.)

* 가공도 쉽고 벽, 천장과 같은 내장전반에 걸쳐 쓰임.

용도 : 내장재, 벽이나 지붕밑의 바탕재

경질섬유판 반경질섬유판

제조방법 : 칩(원목에서 2cm 정도)을 만들어

정선 - 섬유화 -방수제등의 첨가 - 교반 - 가압, 가열, 성형 - 양생 - 재단 - 끝마감

용도 : 실내의 벽 수장재, 천장판, 바닥재

중질 섬유판

* 식물섬유를 주원료로 하여 성형한 비중 0.4～0.8 정도의 보드로 보통 하드텍스 (hard tex)라고 부른다.

* 내수성이 적고 팽창이 크며 재질도 약할 뿐만 아니라 습도에 의한 신축이 큰 결점이 있으나 염가이기 때문에 많이 사용한다.

* 두께는 4.5mm, 6mm, 9mm, 12mm가 있고, 치수는 연질 섬유판과 같다.

경질 섬유판

* 합판 제조때의 폐제, 그 밖에 다른 목재의 폐재를 주원료로하여 이를 섬유화하여 성형 및 열압한 비중 0.8 이상의 판.

* 연질, 중질 섬유판에 비하여 강도, 그 밖에 여러 가지 성질이 우수하다.

* 건축용외에도 가구, 전기 기구용, 자동차 , 철도 차량 등에 많이 쓰인다.

삭편판(particleboard)

삭편판은 목재의 작은 삭편(particle)에 접착제를 분무하고 열압축을 가해 판상으로 성형.제조한 목질판상재료이다. 이러한 삭편판은 제조시 이용된 목재 삭편의 종류에 따라 플레이크 보드(flakeboard),스트랜드 보드(strandboard),웨이퍼 보드(waferboard)등 다양한 명칭으로 불려진다. 목조주택에서 사용하는 OSB는 배향성 스트랜드보드이다.

파티클 보드	목재가공 공정에서 파생되는 대팻밥,죽데기 등의 폐잔재를 이용하여 제조한 침상형의 목재 삭편과 요소수지 접착제 등과 같은 실내용  접착제를 이용하여 제조한 판상재료로써 가구,캐비닛 부재,각종 목공품 등과 같은 조작용 재료로 사용
웨이퍼, 플레이크보드	작은 직사각형 모양의 단판 조각을 닯은 웨이퍼나 플레이크 및 석탄산 수지 접착제 등과 같은 실외용 접착제를 이용하여 제조한 판상재료로써 침엽수 합판의 대용으로 지붕이나 벽체용 덮개,비늘판 등의 건축 구조재로 사용될 수 있다.
배향성 스트랜드보드	가늘고 긴 형상의 삭편인 스트랜드와 석탄산 수지 접착제 등과 같은 실외용 접착제를 이용하여 제조한 판상의 재료로써 합판의 구성 형태처럼 인접 층간의 목리가 서로 직교되도록 구성하여 제조. 3층 또는 5층의 형태로 제조될 수 있으며 웨이퍼보드와 마찬가지로 지붕이나 벽체용 덮개 등의 건축 구조재로 사용
무기질 결합제 보드	목모에 시멘트나 석고를 결합시켜 제조한 판상재료로써 차음성,내균성 및 내화성이 필요한 곳에 주로 사용. 외벽,지붕용 덱크등으로 많이 사용.플레이크와 시멘트를 결합시켜 제조하는 경우도 있는데 이 제품은 문,마루, 칸막이,내력벽,외장용 비늘판(siding)등의 용도로 사용

삭 편 의 종 류	파티클(particle)	침상형의 삭편
	플레이크(flake)	두께 0.2~0.5,폭 10~50mm정도의 목리가 길이방향인 삭편
	웨이퍼(wafer)	형상면에서는 플레이크와 비슷하나 크기가 더 크다.길이x폭x두께=5~7cmx7cmx0.6mm정도
	컬(curl)	손대패와 같은 칼날에 의해 생산되는 것처럼 나선상으로 굽어지는 특징을 보이며 길이가 길고 편평한 형태의 플레이크
	세이빙(shaving)	대팻밥의 일종
	칩(chip)	칼이나 망치 모양의 타격구에 의해 목재로부터 떨어져나간 작은 목편 조각으로 펄프용  칩과 유사하다.
	톱밥(sawdust)	제재시 발생하는 톱밥
	스트랜드(strand)	폭과 두께에 비해 길이가 상대적으로 긴 세이빙의 형태이며 두께가 균일하다.
	슬리버(sliver)	목리와 평행한 길이가 두께에 비해 최소 4배 이상 정도되는 것으로 횡단면이 거의 정방형 또는 장방형인 삭편으로 두께는 5mm정도
	목모(wood wool)	길이가 길고 말려 있는 형태의 가느다란 슬리버의 일종

P․B(Particle Board)

목재 및 기타 식물 섬유질의 소편(절삭편,파쇄편)으로 합성수지 접착제를 첨가하여 성형, 열압시킨 판상 제품으로 OA 가구용으로 주로 사용하고 있습니다.

M․D․F(Medium Density Fiberboard)

원목을 고온에서 섬유질화하여 얻은 목섬유를 합성수지 접착제로 결합시켜 성형․열압하여 만든 밀도 0.4~0.8g/cm3의 목질 판상 제품입니다.

측면 모울딩이나 표면 가공이 가능하여 테이블 상판, 문짝, 악기용, 가구용, 인테리어 등으로 넓은 분야에 많이 사용되고 있는 제품입니다.

O․S․B(Oriented Strand Board)

목조주택 현장에서 주로 사용하는 OSB(oriented strand board)는 플레이크(얇은 조각, 박편)를 페놀수지로 압축, 접착하여 특수하게 제작한 패널재료로

캐나다에서 만들어진 원목의 칩을 함포하여 만든 원목의 느낌을 자연스럽게 재현시킨 합판의 일종입니다. 건축 인테리어 내 외장재, 콘테이너 내장재 등 건축용 소재로 널리 이용되고 있다.

라민보드(Lamin Board)

합판의 단편을 코어로 사용하여 그 위에 VENEER를 함포하여 만든 합판을 라민보드라 부르며 블록보드와 구분하고 있는데 코아가 가로로 뉘인 것을 호리존탈형(Horizontal type)이라 부르고 세로로 뉘인 것을 버티칼 형(Vertical Type)이라 부르기도 합니다.

용도는 블록보드와 같이 보통합판 대체재재로 가구재, 내장재 등으로 쓰이며 가(假)문틀재, 바닥재 등으로 쓰이기도 한다.

파티클 보드(칩 보드)

제법

목재를 두께 0.1～0.5mm, 나비 2～10mm, 길이 1～5cm로 깎은 나무 조각에 합성수지계 접착제(페놀, 요소, 멀라민, 실리콘, 에폭시 수지풀 등)를 섞어서 고열․고압으로 성형, 제판한다. (비중은 0.4 정도이다.)

종류

층수에 의한 종류 : 단층, 2층, 3층, 4층, 다층

강도에 의한 종류 : 200휨강도, 150휨강도, 100휨강도

표면 연마에 의한 종류 : 양면 염마, 일면 연마, 소판

특성

① 방향성이 없고 변형이 극히 적다.

   (목재 섬유와 소편을 방향성 없이 열압, 성형, 제판한 것이다.)

② 방부, 방화제의 첨가에 따라 방부성, 방화성을 높일 수 있다.

③ 흡음성, 열차단성이 좋다.

④ 강도가 크므로 구조용으로 쓰인다.

(선반, 마루널, 칸막이, 가구)

강화 목재

집성 목재와 유사한 것으로 합판의 단판에 페놀수지 등을 침투시켜 140～150℃에서 200～300 kg/㎠의 압력으로 붙여댄 것이다.

특성 : 비중이 1 이상이며, 강도가 크다. 마멸이 잘 되지 않아 특수한 용도로 쓰인다.

코펜하겐 리브

벽, 천장재로서 보통 두께 5cm, 나비  10cm 정도로 만든 긴 판이다.

표면을 자유 곡면으로 깎아 수직 평행선이 되게 리브(rib)를 만든 것이다.

면적이 넓은 강당, 극장 등의 안벽에 붙이면 음향조절 효과와 장식 효과가 있다.

코르크판

* 크르크는 크르크나무 껍질에서 채취한다.

* 알갱이 모양으로 만들어 도료에 섞어 콘크리트의 천장 또는 벽면의 마무리용으로 쓰이기도 하나, 대개는 알갱이에 톱밥, 삼, 접착제 등을 혼합하고 열압하여 만든 크르크판을 쓴다.

* 증기로 가열하느냐 EH는 화력으로 하느냐에 따라 증기 코르크판과 탄화 크르크판으로 분류된다.

특성 : 크르크판은 가볍고(비중 0.22～0.26) 탄성, 단열성, 흡음성, 등이 있어 음악 감상실, 방송실 등의 천장, 안벽의 흡음판으로 쓰일 뿐 아니라, 냉장고, 냉동고, 제빙공장 등의 단열판으로도 쓰인다.

자료출처 

http://home.megapass.co.kr/~joon0612/

전산응용 건축제도 기능사 (한솔아카데미)

전산응용 건축제도 기능사 (성안당)

포르말린 [Formalin]

메틸알코올을 산화하여 만든 포름알데히드의 35% 수용액.  

포름알데히드액이라고도 한다. 셰링사(社)의 상품명이었으나 현재는 일반명으로 알려져 있다. 무색투명한 액체로 심한 자극성 포름알데히드를 발생하며, 극약으로 지정되어 있다. 소독제 ․살균제 ․방부제 ․방충제 ․살충제 ․지한제(止汗劑)이며, 30～50배로 희석하여 약 1%액(포르말린수)으로 사용한다. 실내소독용과 생물표본의 보존용 등에 사용된다.

화장판 [化粧板]

기재(基材)로서의 판의 표면을 종이․헝겊․비닐시트․금속판 등의 재료로 장식적으로 표면가공해서 마무리한 판.  기재가 되는 판으로는 합판이 특히 많으며, 이 밖에 파이버보드 ․파티클보드 ․석고보드 등이 있다. 화장을 해놓은 합판을 화장합판이라고 하며, 표면에 아름다운 나무결의 단판(單板)을 붙인 것이나, 약품 ․염료 또는 특수한 도장에 의해서 착색한 것을 표면에 붙인 것이 있고, 특히 나뭇결 모양 등을 인쇄한 종이를 표면에 붙여 외관을 아름답게 한 것을 프린트 합판이라고 한다.

표면가공에 수지(樹脂)를 사용한 것으로 멜라민화장판 ․폴리에스테르 화장판이 있다. 어느 것이나 모두 각기 수지를 함침(含浸)시킨 종이를 기재에 가열 압착시킨 것으로, 그 종이에는 자유로이 무늬와 착색이 가능하므로 여러 가지로 만들 수 있다. 열에 강하고, 광택이 있으며 표면이 단단하므로 가구류나 벽의 마무리재로 널리 사용된다.

멜라민수지 [ melamine resin ]

멜라민과 포름알데히드를 반응시켜 만드는 열경화성 수지