합판

• 종류

  합판

  목재를 얇게 켜서 만든 판을 1매마다 섬유방향이 서로 직각으로 물리게 하여 3, 5, 7매 등의 홀수로 겹쳐 쌓아 접착제로 맞붙여서 한 장의 널빤지로 만든 것. 합판을 만드는 데에 쓰는 박판을 베니어(veneer)라고 하는데, 우리 나라에서는 합판을 [베니어판] 또는 [베니어 합판]이라고 하며 건축용으로는 지붕, 내외벽, 마루, 천장의 밑널 및 마름재목, 목조주택의 가세, 콘크리트 거푸집, 발판, 문짝, 가구 등의 용재로 쓰고, 그밖에 악기, 운동용구. 전기 기기. 차량. 선박 등 그 용도가 매우 다양하다.

  종류

  구성 또는 가공 방법에 의한 분류

  1)보통합판

  서로 인접하는 단판의 섬유방향이 직교하도록 접착한 것으로 적층매수는 3, 5, 7ply 등으로 홀수매(笏數枚) 구성한 것으로서 합판의 표면에 오버레이, 프린트, 도장 등의 가공을 실시하지 않은 합판을 말한다. 이 합판은 현재 KS F 3101로 분류되어 있으며, 콘크리트거푸집용 합판(KS F 3110), 구조용 합판(KS F 3113)이외에 용도에 적용하는 합판으로서 제조방법에 따라 일반, 무취, 방충, 난연합판으로 구분하고 있다. 참고로 JAS에서는 난연합판, 구조용합판, 발판용합판, 방염합판 및 팔레트용합판 이외의 용도에 적용하는 합판을 칭하고 있다. 통상 내장용 및 비구조용으로 사용된다.

  2) 특수합판

  보통합판의 표면에 오버레이, 프린트, 도장 등 가공을 한 합판으로서, KS상의 천연무늬화장합판(KS F 3107), 특수가공화장합판(KS F 3106), 마루판용 합판(KS F 3114)등이 이 합판에 포함된다. 특수합판의 분류체계는 [그림 3-2-1]과 같다.

  특수합판의 분류

  접착층의 내수성 또는 내구성에 의한 분류

  1) 내수합판(TypeⅠ)

  장기간의 외기 및 습윤상태의 노출에 견디는 접착성을 가진 것으로, KS의 완전내수인장전단 접착력 또는 내수인장전단접착시험 기준치(7kg/㎠ 이상)를 충족하는 외장용 합판으로써, 주로 합판제조에 페놀수지 또는 요소?멜라민공축합수지 접착제를 사용한다.

  2) 준내수합판(TypeⅡ)

  단기간의 외기 및 습윤상태의 노출에 견디는 접착성을 가지고, KS의 준내수인장전단접착력시험 기준치(7kg/㎠ 이상)를 충족하는 합판으로써, 보통의 내장용합판에 해당하며, 요소수지접착제로 제조한다.

  3) 비내수합판(TypeⅢ)

  실내의 건습(乾濕) 변화에 견디는 접착성을 가지고 KS의 비내수 인장전단접착력시험(상태시험) 기준치(7kg/㎠ 이상)를 충족하는 합판으로, 요소수지접착제나 카제인글루를 사용한다.

  발전과정

  파티클보드(Particleboard, PB)는 목재 및 각종 식물성바이오매스원료를 기계적으로 파쇄하거나 삭편화(削片化)한 다음, 열경화성수지 접착제를 첨가해서 열압, 경화시킨 밀도 0.5～0.8g/㎠의 목질패널제품을 말한다.

  파티클보드의 특징으로서는 첫째 사용가능한 원료가 매우 광범위할 뿐만 아니라 각종 목질폐기물을 원료로 사용할 수 있고, 둘째 제조공정 및 설비가 완전히 자동화, 생력화(省力化)되어 있어 저비용으로 균질한 판재료를 대량생산할 수 있으며, 셋째 각종 접착제를 사용하거나 화학적 처리에 의해 특수한 성능을 갖게 할 수 있고, 미관이 뛰어난 천연무늬단판이나 수지필름 등을 오버레이하여 다양한 용도의 고급제품을 만들 수 있는 장점이 있다.

• 원료수종

  원료수종

  1985년 이전만 해도 동남아시아의 인도네시아, 필리핀 등에서 라왕(Dipterocarpaceae)등의 양질의 활엽수 원목을 도입하여 사용하였으나, 그간 현지에서 무차별 벌채된 결과, 양질원목이 고갈되었을 뿐만 아니라, 그 이후 벌채원목형태의 수출을 당사국이 지양하고, 가공목제품형태로의 수출지향정책으로 전환함에 따라, 전적으로 이들 국가의 수종에 의존하기는 매우 어렵게 되었다. 1992년 6월 리우에서 개최된 유엔환경개발회의에서 결의된「환경선언」에 의해 열대재의 벌채?수급여건은 점차 어려워지고, 이에 따라 기존 활엽수재에 대한 침엽수재의 본격적인 대체가 이루어졌다. 따라서, 뉴질랜드?칠레산 라디에타소나무가 대량 유입되어 중판으로 사용되고, 침?활엽수재 혼용형태의 합판이 제조되고 있으며. 장차 침엽수재만 사용한 합판도 활발히 제조?유통될 것이 전망된다.

  현재 원목수급선은 동남아시아 및 남태평양권에서는 말레이시아, PNG, 솔로몬이 주공급원이고, 아프리카재, 구소련권의 북양재도 수입되고 있으며, 원목이 아닌 건조단판 형태로도 남미 등지에서 다량 수입하여 사용하고 있다. 국내에서 사용되고 있는 주요한 수종을 나열해 보면 다음과 같다.

  활엽수

  keruing, malas, calophyllum, dillenia, campnosperma, canarium, celtis, erima, plumbus, taun, kandis, burkella, terminalia, cryptocarya, tricadnia, mixed-red, basswood, ako, garo, virola, mersawa, pink satinwood 등

  침엽수

  radiata pine, larch, red pine, spruce, western hemlock, laos pine, ellioti pine, Korean pine, pitch pine, pencil cedar 등

• 제조방법

  제조방법

  1. 단판의 종류

  합판에 사용되는 목재(원목 또는 플리치)로부터 절삭된 구성요소(element)를 단판(單板, veneer)이라 하며, 약 6mm 이하의 두께가 사용되고, 현재 두가지 방법으로 절삭한 단판이 많이 사용되고 있다. 대표적인 절삭방법에는 로터리레이스(rotary lathe)에 의해 연속적으로 원목의 판목면이 절삭된 판면에 나타나도록 회전하여 깎은 로터리단판, 그리고 슬라이서(slicer)에 의해 아름다운 정목면이나 목리가 나타나는 면을 화장(化粧) 목적으로 이용하기 위해 얇게 평면으로 깎은 슬라이스드단판이 포함되어 있다. 전자의 로터리단판은 보통 화장목적이 아닌 보통합판과 특수합판에 사용되고 있다. 이외에 톱으로 깎은 sawn veneer, 특수한 척이나 단판레이스로 절삭한 단판으로서 로터리단판과 슬라이스드단판의 중간적인 형태인 half round veneer도 있으나, 이들 절삭기는 합판제조 초창기에 사용된 것으로 현재는 거의 사용하고 있지 않다.

  2. 원목의 전처리, 횡절, 박피

  단판을 절삭하는 경우, 원목의 전처리공정으로서 증기가열 또는 삶는 경우가 있다. 그 목적은
  ① 절삭시 단판에 생기는 이할(裏割)을 저하시키고,
  ② 옹이, 추재부 등 원목내의 국부적으로 단단한 부분을 연화(軟化)시키며,
  ③ 절삭소요동력을 저하시키고,
  ④ 동결재를 해빙시키며, 재중(材中)의 벌레, 알을 죽인다. 또한, 이 처리에 의해 원목내의 온도, 수분의 분포상태가 보다 균일하게 되는 것이 기대된다. 원목내의 온도상승속도는 수종에 따라 차이가 적으며, 원목의 초기온도가 낮거나 원목지름이 작을수록 크게 된다. 원목의 반경방향과 섬유방향에 있어서 온도상승 속도의 비는 1 : 2.5 정도이다.
  원목의 횡절은 단판치수, 원목의 썩음, 옹이, 할렬, 굽음 등의 결점으로 판단하여 chain saw 등으로 소정치수로 절단하게 되며, 수피가 단단하고 두껍거나, 이물질이 묻어 있는 경우는 레이스 칼날을 손상시킬 우려가 있으므로 박피를 하며, 기계적으로 자동박피하여 생산성을 높일 수 있다.

  3. 원목장착

  원목을 로터리절삭하기 위해서는 원목의 마구리 중앙을 장착(裝着)시켜 수율을 높일 수 있는 단판절삭을 하여야 한다. 이때 charger가 이용되며, 종래에는 기계식이 이용되었으나, 원목의 크기와 불균일한 형상을 최대한 고려하여 레이저식으로 센터를 잡아 수율을 높이고 시간을 단축할 수 있는 시스템이 활용되고 있다. 이 레이저식 장진기의 센터링(중심잡기) 기능은 다음[표 3-2-1]과 같다.

  기계적 센터링과 전자식 센터링의 차이점 입니다.

  기계적 센터링	전자식 센터링
  - 양 단면(2)×3 = 6 점 측정 ※센터링의 부정확성 초래 :황삭(荒削:round-up)시 상당한 폐단판 발생 - 단판에서 결점부위를 재절단해야 함	- 7개의 레이저주사기 및 원목의 360°회전(10°간격 측정)으로 총 7×36 = 252점 측정 ※최대단판수율을 위한 컴퓨터식 계산 및 자동 제어 기능이 구비되어 신속한 절삭에 대비함

  [표 3-2-1. 기계적 센터링과 전자식 센터링의 차이점]
  
  4. 단판 절삭
  

  rotary lathe는 원목을 회전시키면서 원목 바깥면의 중심 하부에 칼날을, 중심 상부에 압력바를 두어 그 중간의 틈으로 단판이 절삭되도록 구성되어 있으며, 소정의 단판두께를 깎기 위해 회전과 함께 칼날이 붙은 본체(carriage)가 이동하게 되어 있다. 근년에, 원목의 외주면을 구동시키면서 외주면을 구동시키면서 치상(齒狀)날물로 압착하면서 절삭되는 단판을 편평하도록 완화처리(tenderizing)하는 독특한 절삭양식의 [aristo-lathe]기종도 사용되고 있다.

  통상 원목의 양단을 척(chuck)과 스핀들로 고정시키고 회전하면서 단판이 절삭되는데, 이 과정에서 원목에는 비트는 힘(torque)이 작용하고 지름이 감소되어 취약한 수심포함재는 파쇄되기도 한다. 절삭이 진행됨에 따라 원목직경이 점차 감소하면서 처음에 물려있던 대경척의 spindle은 후퇴하고 안쪽의 소경척의 spindle이 물려서 약 10cm정도의 박심(core block) 지름에 도달할 때까지 절삭이 계속되어 완료된다. 최근에는 소경 침엽수재의 절삭시 효율과 수율을 높일 목적으로 스핀들 없이 원목의 외면(外面)을 세 롤로 지탱하면서 절삭하는 「spindleless lathe」가 개발되어 있으며, 고성능절삭기에 의해 박심지름이 약 5cm가 될 때까지 더 깎을 수 있다. 일반적인 단판절삭기구는 [그림 3-2-2]와 같다.

  한편, 단판 절삭판면에 있어 칼날이 닿아있는 부위를 이할측(loose side)이라 하고, 반대면, 즉 압력바가 닿아있는 부위를 표할측(tight side)이라 한다. 또한, 전자에서 발생한 단판의 할렬을 이할(裏割: lathe check)이라 하며, 이할률(단판두께에 대한 이할깊이의 비율)로서 원목의 절삭성 및 칼날의 절삭각도의 조절상태를 가늠하게 된다.

  압력바는 노스바와 롤러바로 구성되어 있다. 롤러바는 주로 침엽수 단판절삭을 위해 고안된 것으로, 절삭시 원목과 바간에 splinter가 끼이지 않고, 원목에 작용하는 힘이 작아 척의 공전(空戰: spin-out)을 저하시키는 것이 가능하며, 연륜경계부의 박리를 저하시키는 이점이 있다.

  이상과 같이, 절삭된 단판은 보통 감개에 의해 롤상태로 감고, 다시 풀리면서 연속하여 건조공정으로 넘어가는데 활엽수재의 박판(薄板) 절삭시 이를 적용한다. 이에 대해, 침엽수재 단판의 경우는 감기가 어려워 절삭된 단판을 편 상태 그대로 tray conveyor system으로 넘어가 재단하게 되며, 단판건조 공정으로 넘어간다.

  5. 단판건조

  단판건조는 생단판중에 함유되어 있는 수분을 제거하여 접착, 열압시 수분의 과다(過多)로 인한 펑크를 방지하고, 접착제품의 품질을 높이고자 함수율 상태를 조절하는 것이 목적이다. 현재 제품에 대해 13% 이하의 함수율이 요구되고 있다. 건조방식은 롤러, 벨트, 또는 매트(쇠그물)상에 단판을 놓아 건조실내로 송입하면서 가열공기에 의해 건조하는 방식이 적용되고 있다. 보통 120℃ 이상의 고온으로 단판을 수십분간 건조하게 되는데, 이 때, 함수율이 낮아지면서 단판수축이 일어난다. 단판은 폭과 길이방향의 수축률이 다르다. 특히, 길이 방향은 수축량을 거의 무시할 수 있을 정도이나, 폭방향의 수축률은 상당하므로, 합판제조후, 일정한 치수에 부족함이 없도록 사전 단판절삭시 여척(餘尺)을 부여하여야 한다. 수종에 따라 수축률이 다르나 대체로 10% 수축이 발생한다는 사실을 미리 알아 둘 필요가 있다.

  보통 단판의 건조방식에는 종순환식(Coe형)과 횡순환식(Schilde형)이 있으며, 종순환식은 건조기의 길이방향으로 가열공기를 순환하는 방식이고, 횡순환식은 건조기의 폭방향으로 순환하는 방식을 일컫는다. 또한 [그림 3-2-3]의 제트기류방식도 소개되어 있는데, 판면에 수직으로 가열된 공기를 분사하여 쪼임으로써 건조시간을 단축하고, 건조효율을 높일 수 있는 면이 있다. 그러나 우리 나라에서는 이 방식이 채용되고 있지 않다. 통상의 단판건조에 있어 수종에 의한 건조시간의 차이는 주로 초기함수율과 비중의 차이에 크게 영향을 받는다.

  단판의 건조형태에 따라서는 연속식과 재단식이 있는데, 대부분 생단판이 재단된 후 건조를 하게 된다. 그러나, 침엽수단판은 재질특성상 감기를 하면 쪼개지므로, 절삭되어 나오는 단판을 연속적으로 건조기를 통과시켜 건조한 다음 재단하는 연속방식에 의해 수율을 향상시킬 수 있는 일면이 있다. 뿐만 아니라, 노동인력의 절약, 생단판의 재단에 의한 단판폭의 과부족이나, 취급에 의한 파손의 감소를 얻는 효과가 있다. 다만, 부대기계의 시설과 작업공정의 구간이 길어지는 단점이 있다.

  단판건조의 목표함수율은 일반적으로 7～10%이며, 사용수지접착제의 종류에 따라 약간의 함수율의 고저차이가 허용이 된다. 요소?멜라민의 아미노계수지는 페놀수지에 비하여 접착?열압시 다소 큰 함수율이 허용된다. 그러나 과건조(過乾操)는 접착제 도포시 내부로의 과도한 침투현상이 유발되고 습윤한 접착층 형성이 어려워 접착성능이 떨어지므로 피해야 한다. 보통 함수율감지계나 간이측정계로써 건조실 입구측과 출구측의 함수율을 측정함으로써 단판의 함수율을 조정하는 시스템이 갖춰져 있다.

  6. 단판재단

  단판은 제조완료 후의 합판치수를 감안하여 표판(또는 병판) 및 중판용 단판에 대해 폭과 길이의 치수를 달리하여 재단(clipping)하는데 단판의 품질과 수율을 고려하여 재단기를 선택해야 한다. 현재, 고속재단기(예 : rotary dual clipper)가 사용되고 있으며, 결점부위를 자동 감지하여 150m/분의 속도로 재단할 수 있다. 재단된 단판은 흡입식으로 적재되어 조직판공정으로 넘어간다.

  7. 조판

  재단된 단판은 온전한 치수 또는 조각형태를 띠게 되는데, 조각단판은 한 데 이어붙여서 단판을 소정치수로 만들어 사용하여야 한다. 폭 방향으로 갈라진 단판은 대게 측면접합(edge splicing or gluing)을 하는데, 이 때 열가소성 hot-melt사(絲)에 의한 봉합이 실시된다. 중판을 이어 붙이는 기계를 veneer composer라 한다. 이 기계의 작동은 가정에서 옷을 기울 때의 재봉질 원리와 흡사하다. 예전에는 패칭(단판메꿈)과 gum tape에 의한 판면보수도 조판과정에서 행하여졌으나, 현재는 생산여건상 노동력을 요하는 이 공정을 생략하고 있는 실정이다.

  단판이나 향후 제조된 합판을 종접합하기 위해서는 보통 스카프조인트와 핑거조인트가 사용된다. 그러나 합판보다는 오히려 단판적층재에 있어, 이 종접합 방식이 효과적으로 적용될 수 있다.

  단판접합이 끝나면, 단판을 소정두께로 조합하여 합판을 만들게 된다. 이 공정은 합판의 기계적 성질과 외관을 좌우하는 주요한 부분으로서, 예를 들어 12mm두께의 합판을 제조하기 위해 7ply의 경우, 12(표판)-2.4(중판)-1.2(병판)-2.4(중판)-1.2(병판)-2.4(중판)-1.2(이판)(mm), 5ply의 경우, 1.5(표판)-3.0(중판)-3.0(병판)-3.0(중판)-1.5(이판)(mm)의 단판구성을 적용할 수 있으며, 표층부위에 고밀도의 무결점재를 사용하거나 5ply 구성함으로써 목리평행방향의 단판구성비율을 높이면 합판의 장축방향의 휨강도를 높일수 있는 이점이 있다. 다양한 활엽수재와 옹이를 필연적으로 포함하는 침엽수재가 사용되어야 하는 현실에서 이 공정이 합판의 품질관리면에서 차지하는 비중은 상당히 크다.

  8. 접착

  합판용 접착제는 염가로 다량 구입 또는 생산되고, 수용성이어서 작업성 및 세척성이 양호해야 하며, 철, 고무 등을 부식시키지 않고, 노화성이 없으며 보존성이 높고, 점도조절이 쉬우며, 자유로이 충전할 수 있어야 한다. 목재용 접착제는 KS M 3701(요소수지목재접착제), KS M 3702(페놀수지목재접착제), KS M 3735(멜라민?요소공축합수지목재접착제)로 규정되어 있다.

  접착에 앞서 접착제에 각종 첨가제를 혼합하여 접착제액을 조제(이를 제호(製湖)라 함)하게 되며, 이 때 사용되는 첨가제로는 증량제(增量濟, 밀가루 사용), 충전제(充塡製, 목분, clay, flyashe등), 방부?방충약제 등이 있으며, 아미노계수지의 경화제로는 염화암모늄이 사용되고 있다. 이외에 강화제와 증점제도 필요시 사용될 수 있다. 현재, 합판공장은 요소?멜라민공축합수지를 주로 사용하고 있으며, 일부업체의 경우 침엽수 합판, 구조용합판이나 테고(Tego)합판에 페놀수지를 사용하여 접착하고 있다.

  합판의 성능은 단판품질과 접착제와 연관성이 크므로, 용도에 적합한 접착제 선택이 이루어져야 한다. 예를 들면, 콘크리트거푸집용 합판은 내수접착성을 요하므로, 멜라민계 및 페놀계 수지접착제를 가급적 사용할 것이 요구된다.

  단판에 대한 접착제 도포는 glue spreader로 보통 실시하고 있는데, 단판두께에 따라 도포 롤간의 간격 조절이 쉬워야 한다. 롤은 고무제이고, 단판의 접착제 도포량은 판면거칠음 및 변형 정도에 다라 달라질 수 있으나, 일반적으로 200～300g/㎡ 적용하고 있으며, 보통 중판에 양면 도포를 실시하여, 아래위단판과 조합한 뒤 가압체(냉압)하게 된다.

  9. 냉압 및 열압

  접착제 도포가 끝난 단판은 조합하여 전면(全面)에 가압함으로써 합판형체를 갖추도록 경화고화시킬 필요가 있다. 먼저 상온상태에서 가압(냉압) 접착면에 가접착력(假接着力)을 조장하고, 함수율의 균일한 분포와 이동이 이루어지도록 한 다음, 가열압체를 함으로써 접착층이 경화하게 된다. 이 때 사용되는 기계를 각각 냉압기(cold press), 열압기(hot press)라 하는데, 압체기는 램(ram)과 열판으로 구성되어 있다. 이들 기본적인 두 요소가 실제로 합판에 작용하는 압력을 계산할 때 필요하다. 대개 합판공장에서 사용하는 압체기는 생산성을 높이기 위해 수십개의 장진기(loader)와 해체기(unloader)로 구성된 다단(多段)구조를 가지고 있다.

  압체압력은 비중 0.5～0.6의 라왕재를 기준으로 하여 8～10kg/㎠을 적용하며, 수지접착제별로 적합한 가열온도범위는 요소수지 110～115℃, 멜라민수지 115～120℃, 페놀수지는 135～140℃이다.

  

  10. 마무리

  제조된 합판은 재단폭과 길이치수가 미리 맞추어진 duble saw에 의해 소정치수의 합판으로 재단한 다음, 연삭공정을 거쳐 평활한 면을 얻게 된다. 연삭에는 보통 광폭벨트연삭기(wide belt sander)가 이용된다. 이어서, 합판은 품질과 생산자 등에 대한 표식(marking)을 하여 포장, 출하하게 된다.

• 성질 및 용도

  성질

  파티클보드의 물성(物性) 및 가공성은 목재원료의 수종?밀도?함수율, 파티클의 형상, 접착제의 종류 및 첨가량, 파티클의 배향 및 성형방법, 열압조건 등에 따라 변화한다. 즉 파티클보드는 제품의 설계방법에 따라 제성능을 다양하게 조정할 수 있는 패널제품이라고 할 수 있다.

  강도적 성질

  파티클보드의 강도적 성질은 주로 보드의 밀도, 파티클의 형상 및 배열상태 등에 따라 결정된다. 일반적으로 보드의 밀도가 클수록 제강도가 증가하며, 보드의 두께가 얇아질수록 밀도가 커지며, 강도적 성질도 아울러 증가하는 경향을 나타낸다. 또한 스트랜드를 배향시킨 OSB의 배항방향 휨강도는 보통 파티클보드의 약 2배 정도에 달하며, 배향도가 높을수록 배향방향의 휨강도는 더욱 증가한다. 단 배향방향의 강도증가는 직교방향의 강도저하를 수반하므로 설계강도에 다른 배향도의 조절이 필요하다.

  앞에서 보드의 밀도가 증가하면 강도적 성질도 증가한다고 하였지만, 경우에 따라서는 밀도가 일정 수준일 경우에는 강도의 차이가 크게 나타난다. 즉 여기에서 말하는 밀도란 보드 두께방향의 평균치를 의미하므로, 평균밀도가 일정할지라도 두께방향 밀도분포(또는 밀도경사)에 따라 표층부의 밀도가 상대적으로 높을 경우에는 휨강도가 높게 나타난다. 또한 보드의 밀도는 유사할지라도 사용하는 파티클원료의 밀도가 낮으면, 파티클간의 압축도가 증가하여 결합력이 증대되므로, 이에 따라 강도적 성질이 증가하게 되는 것이다.

  아울러 파티클의 형상에 따라서는 두께나 폭에 비하여 길이가 긴 파티클을 사용한 보드는 표면의 인장력이 증대되어 휨강도가 높게 나타나며, 파티클이 넓고 얇을수록 밀착성 및 긴밀성이 개선됨으로서 강도적 성질이 우수한 보드가 만들어진다.

  파티클보드는 면내전단강성(面內剪斷剛性)이 비교적 양호하지만, 목재, 합판 등에 비하여 충격이나 피로에 대해서는 취약한 편이며, 크리프변형 또한 큰 편이다. 대체로 합판에 비하여 강도나 강성이 약한 목질패널제품이라고 할 수 있다.

  현재 우리나라에서 생산되고 있는 일반 3층 파티클보드의 강도범위는 휨강도가 170～190kgf/㎠, 박리강도가 6～8kgf/㎠, 그리고 나사못유지력이 70～80kgf/㎠정도이다.

  내수성

  파티클보드의 내수성은 보드의 두께 팽윤성과 밀접한 관계가 있으며, 사용 접착제의 종류 및 도포량이 내수성을 결정하는 가장 큰 요인이 된다. 보드를 구성하는 파티클은 보드의 표면과 거의 평행하게 퇴적되어 있으며, 각각의 파티클은 열압과정에서 압축변형된 상태로 고정되어 있다. 따라서 파티클보드가 흡수 또는 흡습하면 파티클 자체의 팽윤과 아울러 변형의 회복이 진행됨에 따라 내부응력이 발생하여, 접착결합부분이 분리 파괴되면서 보드는 두께 방향으로 팽창하게 된다. 이와같이 파티클보드의 내구성(耐久性)을 저하시키는 원인은 접착제의 가수분해에 의한 열화(劣化)와 아울러 흡수?흡습시의 파티클의 팽윤에 의한 내부응력이라고 할 수 있다.

  흡수 또는 흡습에 의한 파티클보드의 치수변화가 보드의 표면에서는 매우 작다. 이는 파티클의 형상이 대체로 섬유방향으로 되어 있고, 파티클 자체의 길이 방향 수축·팽윤율이 작기 때문이며, 동시에 파티클이 세로·가로로 불규칙하게 배역 결합되어 있어 상호간에 수축· 팽윤을 억제하기 때문이다. 반면에 파티클의 두께 방향은 곧 목재의 수축·팽윤이 큰 접선방향 또는 반경방향과 일치하므로 파티클보드의 두께방향 치수변화가 크다.

  일반적으로 접착제의 종류에 따른 파티클보드의 내수성은 MDI수지=페놀수지> 페놀·멜라민수지> 요소·멜라민 수지>요소수지 순으로 우열을 보여주게 된다.

  현재 국내에서 생산되는 파티클보드의 두께 팽창율(상온수(常溫水)·24시간 침지시험)은 약 4～12% 범위이며 평균치가 약 9%인데, 이는 수입 파티클보드보다 대체로 양호한 수치이다.

  흡습성, 열적 성질 및 음향적 성질

  파티클보드의 평형함수율(EMC)은 열압시 가열에 의한 파티클 흡습성의 저하 정도, 접착제의 흡습특성에 따라 다르다. 일반적으로 외기습도가 저습～중습 상태일때의 파티클보드의 EMC는 목재의 80～90% 정도이지만, 알칼리성 페놀수지를 사용한 경우에는 고습상태에서의 EMC가 목재보다도 오히려 높다. 또한 투습성 및 흡방습(吸防濕) 속도는 밀도가 낮을수록 높다.

  파티클보드의 열전도율은 밀도와 함께 증가하며(밀도 0.45g/㎠일 때 0.09W/mK, 밀도 0.80g/㎠ 일 때 0.13W/mK), 동일 밀도의 목재보다는 약간 낮은 편이다.

  한편 음향적성질에 있어서 파티클보드는 다른 소재에 비하여 저음역(低音域)에서의 공진(共振)이 적고, 넓은 주파수 범위에서 흡음율이 대체로 일정하므로 음향기기의 케이스로써 적당하다고 할 수 있다.

  성질 및 용도

  목재가 세 방향간의 성질이 다른 이방성 재료라면, 합판은 근본적으로 직교구성을 하여, 그 이방성을 줄임으로써 등방성의 효과를 낼 수 있는 재료라 할 수 있다. 따라서 이로부터 파생되는 합판은 다음과 같은 여러 가지 특성을 가지게 된다.

  ① 넓은 면적의 판재료를 만들 수 있다.
  ② 천연재료에서는 불가피하지만, 결점부위를 인위적으로 분산 또는 제거할 수 있다.
  ③ 목재의 강도 및 물리적 성질의 이방성을 작게 할 수 있다.
  ④ 수지나 약제를 단판상태로 처리한 두꺼운 판을 용이하게 얻을 수 있다.
  ⑤ 단판구성으로 강도를 계산할 수 있으므로 용도에 부응하는 판을 제조할 수 있다.
  ⑥ 접착제를 선택함으로써 용도에 따른 내수성과 내구성을 갖출 수 있다.

  또한 합판의 용도는 아래와 같다.

  ① 가구(캐비닛, 탁자, 책상, 침대, 바아. 의자, 강단좌석 등)
  ② 주거용 건축, 특히, 조립식주택 부재, 지붕, 천장, 간막이(격벽), 벽판, 무대 및 스튜디오장식
  ③ 공학건축(구조부재, 곡면셸지붕 등)
  ④ 문(플러쉬도어, 패널도어)
  ⑤ 콘크리트거푸집
  ⑥ 온돌용 및 점포용 마루판
  ⑦ 악기(피아노, 오르간, 현악기, 라디오 및 TV캐비닛, 악기케이스)
  ⑧ 육상운송수단(트럭, 버스인테리어, 트레일러, 짐차, 운반대 등)
  ⑨ 선박의 내부붙박이장식(화재안전 요구도를 고려한 여객선의 간막이 및 격벽), 구명보트
  ⑩ 콘테이너, 팔레트, 운송용 상자, 수출용 상자, 공구함, 드럼, 박스 및 통, 트렁크
  ⑪ 전기케이블 및 전선용 릴
  ⑫ 스포츠용품(테니스라켓, 적층스키, 썰매, 노 등)
  ⑬ 주물, 성형틀, 공구손잡이, 자동차 핸들, 기어, 화학공장의 장비부품, 화장실 좌석 등

• 품질기준과 표시방법

  품질기준과 표시방법

  단판품질을 크게 좌우하는 결점으로는 옹이, 면거칠음 등이 있다.
  옹이는 가지가 줄기에 붙어있는 부위에 나타나는 생리적인 흔적을 말하는 것으로써 몇 종류의 옹이에 대한 정의를 들어 본다.

  ① 산옹이 : 건전한 옹이로 주위의 나무섬유와 연결되어 있는 것
  ② 죽은옹이 : 옹이가 주위의 나무섬유와 연결되어 있지 않은 것
  ③ 빠진옹이 : 옹이의 일부 또는 전부가 빠져 있는 것
  ④ 잎옹이(핀옹이) : 산옹이로서 지름이 약 6.4,mm 이하의 작은 것

  또한, 면거칠음은 원목의 수종, 절삭각도 등에 따라 수반되는 판면의 평활도를 나타내는 성질이다. 보통 침엽수재의 절삭시 춘추재의 밀도차가 크므로, 판면의 요철이 발생하는 등 면거칠음의 한 원인이 되며, 수종의 재질과 절삭칼날의 예리도 등 절삭조건과의 연관성도 깊다.

  합판의 품질은 인장전단접착력과 목파율에 의해 그 접착성을 평가하는데, [그림 3-2-4]와 같은 접착시편을 채취하여 접착력을 측정한다. 활엽수합판과 침엽수합판간에는 여러 가지 면에서 차이가 있다. [표 3-2-2] 따라서 사용자는 그 차이점을 충분히 인식하여 사용할 필요가 있다.

  한편, 소비자에 대한 품질인식과 품질관리 제고적인 차원에서 합판에 표식을 부여하고 있는데, 다음과 같은 KS상의 표식방법이 우리 나라의 경우에 통용되고 있으며, 미국에서도 독자적인 표시를 하고 있다. [그림 3-2-5]

  활엽수(열대재)합판과 침엽수 합판의 특성 및 문제점입니다.

  구분 (제조공정 및 성질)	특성 및 문제점
  	활엽수(열대재)합판	침엽수 합판
  전처리 (상온수 및 열수침지처리)	- 일부 중경재(中徑材)의 경우 연화처리를 해야함	- 원목상태에 따라 재면 할렬 및 절삭시 부스러짐 방지, 시면재간 함수율 조정을 위한 전처리 필요
  조목	- 단목(短木) 발생이 적음	- 옹이 집중부분 및 재면할렬부분의 제거가 필요
  단판절삭	- 절삭면은 대체로 양호하고, 취약심재의 경우 박심지름이 커짐	- 일부 옹이에 의한 칼날 손상이 발생하며, 춘, 추재간의 요철 및 찢어짐이 발생하기 쉬움 - 로터리레이스를 종래의 스핀들 구동형에서 외주구동형으로 바꾸면 박심지름은 최소 5cm까지 가능
  단판이송	- 작업성은 대체로 양호함	- 단판을 감을 때 찢어지기 쉬우므로, roll이송방식에서 수평이송방식으로 바꾸어 주는 것이 좋음
  단판건조	- 수종이 다양할 경우, 함수율을 균일하게 조정하기 어렵고, 중경재는 수축 및 뒤틀림이 심함	- 활엽수에 비하여 건조는 용이하나, 심, 변재간의 함수율 차이가 클 경우, 변재부의 함수율을 낮추기 위해서는 전체적으로 과건상태가 되기 쉬우며, 건조속도 조절이 까다로움. - 건조 후 죽은 옹이가 탈락되며, 두꺼운 단판의 경우 굽음 및 할렬이 발생함
  조판	- 작업성은 대체로 양호함	- 죽은옹이의 빠짐, 단판의 할렬 및 귀떨어짐 등으로 단판보수 및 조판의 작업성이 떨어지며, 중판내에 틈(tunnel)이 발생하기 쉬움
  접착제 도포 및 열압	- 추출물을 과다 함유한 수종 또는 산성을 띤 수종은 접착불량을 일으키나, 그 이외에는 접착성이 양호함	- 접착성은 대체로 양호한 편이나, 옹이구멍, 할렬 및 춘,추재간의 요철 등으로 불완전접착부가 발생하기 쉬움 - 내수성 유지를 위해서는 페놀수지접착제의 사용이 불가피함 - 열압시 두께감소가 심함
  외관	- 판면이 균일하고 옹이가 적으나, 색조나 무늬는 침엽수에 비해 떨어지는 편임	- 판면의 색조나 무늬가 양호하나, 옹이 및 표면할렬이 많아 품들을 저하시킴 - 편심재의 경우 춘, 추재간의 요철에 의해 표면이 다소 거칠어짐
  물성	- 비중이 높고, 강도 및 접착력이 대체로 양호함	- 비중이나 강도가 활엽수에 비해 낮고, 접착성은 양호한 편이나 내수성은 저하됨 - 활엽수합판에 비해 비틀림(warping)이 심한 편임
  이용특성 및 용도	- 구조용, 콘크리트 거푸집용, 일반 내장용 및 가구용 등 용도가 다양함	- 강도, 접착력등 규격에 적합한 제품생산이 가능하므로 구조용, 콘크리트거푸집용, 일반내장용, 및 가구용등에 사용 가능함 - 특히 콘크리트경화저햇어분이 적으므로 거푸집을 합판에 적합하며, 외관이 양호하므로 소판상태로도 내장용에 적합함

• 기타 단판접착제품

  용도

  현재 우리나라에서의 파티클보드 용도는 주방용가구 55%, 사무용가구 25%, 전자제품케이스 10%, 기타 10% 순으로서 가구류가 주종을 이루고 있다. 또한 파티클보드는 대부분 열경화성수지 함침지, 비닐필름 등을 표면에 오버레이하여 가구재로 쓰여지고 있으며, 천연무늬단판을 오버레이하거나 표면에 유색도장을 하여 사용하는 경우도 있다. 아직까지는 건축재로써의 사용이 미미한 실정이지만, 앞으로 건축재 대체자재 수요의 증가 및 용도에 대응한 성능개선 등을 통하여 건축재로써의 수요 증대가 예상된다. 한편 북미지역으로부터 수입되고 있는 OSB의 경우에는 아직 전체사용량은 적은 편이지만, 국내의 목조주택의 확산추세에 따라 매년 사용량이 증가하고 있으며, 건축내장재로써도 사용되고 있다.