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[업계뉴스] 목재도장
2004년 11월 05일

4. 목재도장
  목제품을 제조하는 공정중 최종마무리 공정인 도장공정은 수분에 의한 소재의 수축과 팽창이나 오염, 노후, 손상 등으로 부터 소재를 보호(내수․내습성, 내약품성, 경도, 특수기능 부여)하는 역할을 하며, 동시에 색채, 광택, 평활성, 입체감등을 주어 목재 고유의 성질을 유지 또는 강조하기 위해 행한다. 이를 위해 사용하는 피복재료를 도료라 하고, 표면을 피복하는 작업을 도장이라 한다. 따라서 도장의 효과를 최대한 높이기 위해서는 목재의 성질과 도장, 도료의 성질 및 도장공정의 효율적인 관리가 필요하다.
 
 (1) 목재의 성질과 도장
  목재에는 많은 종류가 있으며, 동일 수종이라도 생육환경이 다른 조건에서 자란 나무라면 재질도 다르다. 또한 목재는 같은 기체내에서도 부위에 따라서 재질에 차이가 있는 불균질한 재료이다. 그러나, 이 점은 목재만이 가지고 있는 천연재료로써의 특이한 질감을 주는 요인이 되기도 한다. 도장공정에 들어가기 전에 먼저 피도재(被塗材)인 목재가 ① 침엽수인가 활엽수인가, ② 목질이 경재(硬材)인가 연재(軟材)인가, ③ 도관요소의 크기와 대소, ④ 환공재인가 산공재인가 ⑤ 표면거칠음의 정도 ⑥ 색상과 변색 여부, ⑦ 수지의 다소 ⑧ 수분에 의한 팽윤․수축률의 대소 및 ⑨ 할렬, 휨의 대소 등에 관한 기초지식이 필요하다.
 
 (가) 연륜, 춘․추재
  연륜은 횡단면상에 나타나는 동심원상의 모양으로 생장륜이라고도 한다. 춘추재간에는 비중에 차이가 있으며, 도료의 침투는 춘재가 추재보다 빨리 진행된다. 따라서 이와 같은 침투량의 차이를 최소화할 목적으로 일반적으로 밑칠로서 우드실러 도장이 행해지고 있다. 또한, 세포벽의 두께 차이에 의해 광택에도 차이가 생긴다.
 
 (나) 심․변재
  통나무의 횡단면에는 내측과 외측의 재색이 다르다. 내측의 강한 농색 부분이 심재이고, 이를 둘러싸고 있는 백색 또는 담색을 띄는 연한 부분이 변재이다. 심․변재간에 도료의 침투성에 큰 차이가 있다. 침전물질이 없는 변재에는 도료가 깊게 잘 침투한다. 이러한 변재는 재내부로 깊게 침투하지 않으면 효과가 나타나지 않는 방부처리나 수지주입처리에는 효과적이나, 도장에는 오히려 부적합하다. 따라서 변재부에는 심재부 보다 우드실러를 1~2회 더 추가 도포하여 마무리칠 도료의 침투를 경감시키는 것이 바람직하다. 또 심재와 변재에는 재색에 큰 차이가 있으므로 변재부만을 먼저 착색하여 심재색과 비슷하게 한 후 양자를 같이 착색하면 그 차이를 최소화 할 수 있다.
 
 (다) 함수율
  목재에는 세포내강, 간극 및 공극 등에 있는 액상의 자유수와 셀룰로오스의 결정영역에 흡착되어 있는 결합수가 있다. 흡습의 경우, 목재 중의 결합수는 농도차이에 의해, 세포벽의 수증기는 압력차에 의해 세포내강으로 이동(확산)한다. 흡수의 경우, 목재의 수분은 모세관현상에 의해 도관으로 침투한다. 수분이나 물의 확산과 침투속도는 목재의 부위나 방향에 따라 달라서, 일반적으로 변재>심재, 섬유방향>>직각방향, 저비중재>고비중재, 그리고 온도가 높을수록 빠르게 이동한다. 이 현상은 도료에서도 거의 같은 경향이다. 목재 도장에 있어서의 적정함수율은 사용하는 장소의 환경에 따라 다소의 차이는 있으나 일반적으로 8~13%이다. 특히 다른 도료에 비해 도막부착성이 나쁜 불포화폴리에스테르 도료는 소재(素材)의 함수율 조절이 중요하다. 15% 이상의 고함수율 소재는 도막의 부착성 저하 뿐만 아니라 도장이나 도막내구성에 나쁜 영향을 준다. 예를 들면 폴리우레탄수지 도료의 경우 발포, 도막의 흐려짐, 할렬발생, 변색, 도막의 살 여윔 및 경화의 지연 등을 일으킨다.
 
 (라) 목재의 추출성분
  목재는 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 리그닌의 주성분 외에 벤젠, 에테르, 알코올, 물등에 의해 녹아 나오는 부성분으로 구성되어 있다. 이 부성분을 추출성분이라 하며, 추출성분에는 수지, 정유, 타닌등 미량의 화합물들이 다양하게 함유되어 있다. 추출성분은 수종이나 생육장소에 따라 화합물의 종류나 양에 차이가 있으며, 그 차이는 보통 2~5%정도이다. 이와 같은 추출성분은 수종 고유의 재색을 형성하거나, 부후균에 대한 저항성을 가지는 반면, 어떤 종류의 추출성분은 불포화 폴리에스테르수지와 같은 래디컬 중합형 도료의 경화장해, 변색, 오염, 부착장해, 표백장해 및 금속부식 등의 원인이 되기도 한다. 따라서 추출성분을 많이 함유하고 있는 남양재는 도장 불량도 비교적 많이 발생한다. 지금까지 밝혀진 불포화폴리에스테르수지 도료의 경화장해 물질로는 로즈우드류 중의 퀴논, 카포르재 중의 바닐린산, 몰식자산, 낙엽송재중의 탁시폴린, 퀘르세틴 등이 있다.
  소나무류의 수지에는 각종의 테르펜류가
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