1. 합판이란?

합판이란? 

 

A. 합판의 정의 및 특징

 

 

합판의 정의
* 통상 목재를 얇게 절삭한 단판에 접착제를 도부하고 홀수매가 되도록 적층하되 인접 단판간의 목리(섬유방향)가 서로 직교하도록 구성하여 제조한 1매의 판상제품
* 단판을 3매, 5매, 7매, 9매 등으로 구성하여 제조
* 보통 두께 1 mm 이상부터 30 mm 정도까지 그리고 3 x 6판(91 x 182 cm), 4 x 8판(122 x 243 cm) 등의 표준 크기로 출하

 

합판의 특징
* 절삭, 휨가공, 접합 등의 작업이 용이

* 무게에 비해 강도적 성질이 우수

* 건조한 목재를 사용하므로 전기절연성이 우수

* 음향이나 기계적 진동에 대한 흡수능력이 우수

* 열전도도가 작고 비열이 큼

* 특유의 친숙한 시각 및 촉감을 나타내며 단판의 적절한 조합으로 미관적 가치가 높은 재료로 제조할 수 있음

*  Rotary lathe에 의해 소경 원목으로부터 절삭된 대면적의 단판을 이용하므로 넓은 면적의 판상제품으로 제조할 수 있기 때문에 목재 자원의 효율적 이용을 꾀할 수 있음

* 목재가 지니는 옹이, 입피(入皮), 부후, 이상재 등의 결점을 제거 또는 분산시킬 수 있으므 로 물리적 및 강도적 성질이 우수한 재료로 제조할 수가 있음

* 단판을 서로 직교시켜 합판을 제조하게 되므로써 목재의 3방향에 따른 치수 및 강도 이방성을 개선할 수 있음

* 얇은 단판의 경우 목재에 비해 약제나 수지물질 등을 처리하기가 쉽기 때문에 내부까지 균일하게 약제 및 수지처리된 제품을 얻을 수가 있음.

 

B. 합판의 분류 및 종류 

 

접착층의 내수, 내습성 및 내구성에 따른 분류
* 1류합판 (Type I, 完全耐水性合板)
석탄산수지(phenol resin), 리소시놀수지(resorcinol resin), 멜라민수지(melamine resin) 등의 접착제로 제조한 합판으로써 장기간의 외기 및 습윤상태의 노출에도 견딜 수 있는 것으로 실외용, 건축 외장용, 욕실 내장용, 콘크리 트 형틀용으로 사용되는 외장용 합판
자비(煮沸)반복시험 및 함수율 시험에 합격한 것으로 함수율 14% 이하이어야 함

* 2류합판 (Type II, 高度耐水性合板)
증량을 거의 하지 않은 순수한 요소수지(urea resin) 접착제로 제조하는 것이 표준이며 다소의 습윤상태의 노출에도 견딜 수 있는 것으로 비교적 고급의 건축 내장용, 가구, 차량, 선박 등에 사용되는 것으로 일반적인 내장용 합판이 해당
온냉수침지시험 및 함수율시험에 합격한 것으로 함수율 14% 이하이어야 함

* 3류합판(Type III, 普通耐水性合板, 高度耐濕性合板)
카제인접착제(casein glue), 대두접착제(soybean glue), 증량 요소수지접착제 등으로 제조하는 것이 표준이며 어느 정도의 내습성이 기대되는 합판으로써 실내라든가 가구 등에 있어 그다지 중요하지 않은 부분에 사용 3류침지박리시험, 상태접착력시험 및 함수율시험에 합격한 것으로 함수율 14% 이하이어야 함

* 4류합판 (Type IV, 非耐水性合板)
대두접착제, 증량을 많이 한 요소수지접착제 등으로 제조된 내수, 내습성이 없는 합판으로써 포장용 등과 같은 일시적인 용도로만 그 사용이 제한됨
상태접착력시험 및 함수율시험에 합격한 것으로 함수율 17% 이하이어야 함 

구성 및 가공법에 따른 분류
"특수합판" 에서 자세히 설명합니다

수종에 따른 분류
* 활엽수 합판
나왕 등과 같은 활엽수재를 원료로 하여 제조되는 합판으로 주로 조작용으로 사용

* 침엽수 합판
미송과 같은 침엽수재를 원료로 하여 제조되는 합판으로 주로 구조용으로 사용

* 혼합합판
심판에 침엽수 단판을 그리고 표,리층에 활엽수 단판을 구성하여 제조한 것으로 활엽수재 원목 가격의 상승으로 인한 원가절감 목적에서 생산됨
가구용이나 건축용으로 사용

* Plybamboo
길이 3∼4 m의 대나무로부터 두께 1.0∼1.5 mm 정도의 단판을 깎아 제조한 합판
항공기 부재, 가구, 상자, 문, 마루판, 풍차용 날개, 시멘트 형틀 및 각종 장식용 재료로 쓰임

 

 

C. 자가 미장공장의 생산형태와 무늬목의 구매

 

대부분의 가구제조업체에서는 서랍바닥이나 케이스류 가구의 뒷판 등에 쓰이는 얇은 보통합판과 각종 케이스류 가구의 상판 및 측판, 서랍전판 및 문짝등에 사용되는 미장합판의 두 종류의 합판을 사용하게 되는데 보통합판은 통상 외부공급업체로 부터 구매하지만 미장합판의 경우는 외관 설계, 품질, 납기 및 수율 문제 등이 관련되므로 대개는 자체적으로 생산하여 사용하는 것이 일반적이다.
이렇게 함으로써 다양한 규격과 자사만의 독특한 외관효과를 지니는 미장합판(패널)을 생산할 수 있어 시중에서 미장합판을 구입하는 것에 비해 생산성 및 품질면에서 유리한 위치를 확보할 수 있다.

 

자가 미장공장의 생산 형태
가구공장 내에 있는 미장공장에서 생산되는 미장합판의 종류(용도)로는 주로 다음과 같은 세가지가 포함될 수 있다.
① 두거운 미장합판 : 케이스류 가구으 상판용, 측판용 및 서랍전판용 (그림-1 참조)
② 얇고 편평한 미장합판 : 문짝용, 뒷판, 바닥판 및 먼지막이(dust frame) (그림-2 참조)
③ 곡면 미장합판 : 주로 서랍 전판용 (그림-3참조)

 

무늬목 구매 및 저장
일반적으로 미장합판 제조용 무늬목은 플릿치(flitch)라는 개념을 사용하여 거래된다.
원래 플릿치(flitch)란 미장용 무늬목을 깍기(slicing)위해 대경재의 원목을 가공한 조대목을 의미하는 용어지만 여기서는 하나의 조대목으로 부터 슬라이스되어 만들어진 모든 무늬목을 뜻하며 이 무늬목들은 반드시 까껴진 순서대로 해서 동일한 다발로 취급하여야 그 상품가치를 보전할 수 있으므로 특히 보관 및 사용취급시 세심한 주의를 필요로 한다.
특히 이플릿치(조대목)는 대경(大經)원목으로부터의 가공 부위에 따라 상부목(near top), 중간목(near center) 및 하부목(near bottom)으로 구분된는 이들로부터 생산되 무늬목들은 각각 나름대로의 외관상의 차이를 나타내므로 최종가구제품에서 표현하고자 하는 의도에서 따라 구분하여 사용하는 것이 바람직하다.

그림-4는 프릿치 베니어를 이용하여 북매칭 배열법에 의해 작업한 예이다.

 

한편 무늬목의 절삭방법에 따라 회전선삭된 로타리 단판(rotary cut veneer)과 직선운동에 의해 평삭되어진 슬라이스 베니어(sliced veneer)로 구분하는데 로터리 베니어는 전술한 미장합판 제조시 주로 core나 배판(back)으로 사용하며 표면상때에 따라 등급별로 거래된다.

또 두종류의 무늬목에 있어서의 주된 차이는 슬라이스 베니어의 가공길이는 칼날의 운동방향과 직각을 이루는 조대목 전체의 길이와 동일하지만 로터리 베니어의 가공길이는 무늬목상의 결점 등을 제거해야 하는 경우가 많아 대체로 그 길이(섬유와 직각방향)를 짧게 가공하는 경우가 많다.

 

 

D. 미장합판의 생산공정

 

미장용 무늬목 재단 (clipping)
무늬목을 원하는 설계에 따라 정해진 규격으로 자르는 공정이며 주로 shear clipper와 anvil clipper에 의해 이루어진다.
우선 주로 생재상태에서 여러장씩 작업하는 shear chipper의 무늬목 재단 메커니즘은 가위의 절단과 같은 전단작용에 의해 이루어지므로 절다면이 직각을 이루지 못하여 후속으로 모서리가공을 추가로 수행하여야 하기 때문에 정밀가공보다는 예비가공에 주로 사용되는 재단방법이다.
불가피하게 건조된 무늬목으 재단하여야 하는 경우에는 한번에 재단된느 무늬목의 매수를 제한하여야 한다.

한편 anvil cliper의 절삭 메커니즘은 단단한 활엽수재로 된 모루(anvil)위로 예리한 칼날이 미끄러지듯이 절단하게 되므로 절단면이 완벽한 직각을 이루게 되므로 별도의 모서리가공 작업이 불필요하게 된다. 그리고 anvil clipper 작업시느 무늬목을 한다발씩 작업할 수 있으므로 생산성도 높일 수 있는 장점이 있다.
그림-1 및 그림-2 는 각각 shear chlipper와 anvil clipper의 재단 메커니즘과 절단면의 상태를 표시한 것이다.

 

미장단판 조합작업(splicing)
재단된 무늬목을 최종 설계도면에 나타난 외관대로 조합하는 작으로서 매우 세밀한 품질을 요구하며 다음과 같은 네가지 방법에 의해 이루어진다.
① 종이 테이프에 의한 조합
크라프트지로 된 점착 테이프로 사용하여 무늬목을 조합하는 방법으로서 수작업이나 테이핑머신(veneer taping machine)에 의해 이루어지며 조합상태의 양호 여부를 확인하기 위해 아래쪽에서 빛을 비추면서 작업해야 한다.
이때 주의할 사항은 종이 테이프가 미장합판의 바깥쪽에 위치해야 도장작업시나 제품사용시 무늬목의 박리현상을 방지할 수 있다는 점이다.
② 접착제에 의한 조합(평형송재법)
접착제를 도포한 후 압력과 열을 가하는 메커니즘을 지난 'tapeless splicer'라고 불리는 기계를 이용하여 접착선(glue line)과 나란한 방향으로 무늬목을 투입하는 조합방법으로서 외견상 마치 재봉틀 작업과 흡사한 방식이다.
③ 접착제에 의한 조합(지각송재법)
위의 방식과 접착 메커니즘은 동일하나 무늬목 투입(송재) 방향이 접착선(glue line)과 직각을 이루도록 하는 것이 차이점이다.
임의 폭을 지니는 무늬목을 자유자재로 연결할 수 있으므로 무늬목 이용률을 높이는 효과가 있을 뿐 아니라 원하는 길이만큼 무제한적으로 단판을 연결할 수 있는 특성이 있다.
리본 형태로 길게 조합된 무늬목의 최종 용도는 밖으로 드러나는 표판보다는 주로 합판의 core 또는 배관 등으로 사용된다.
④ 접착선(glue thread)에 의한 조합
일명 'veneer composer'라고 불리는 기계를 이용하여 핫멜트(hot melt)형 접착제를 실모양으로 분출시켜 지그재그 형태로 무늬목을 서로 연결하면서 롤러의 작용으로 압력을 가해 주는 방식이다.
접착선의 위치는 미장합판 표면보다는 대판과의 접착층 쪽으로 하는 것이 표면연마 및 도장작업시 유리다.

조합무늬목의 보수(patching)
비록 정상적인 무늬목을 이용하여 조합하였다 하더라도 최종 가구제품의 외관사양에 결격사유가 되는 조합된 무늬목상에 존재할 수 가 있으므로 칼이나 펀치(hammering punch)를 이용하여 결함부위를 도려내고 테이프 등을 이용하여 땜질하는 작업이 최종 미장합판 접착 전에 이루어져야 한다.

미장용 무늬목의 수율
심재용 단판이나 배관용 단판은 가격도 상대적으로 낮고 동시에 왠만한 결점을 무시하고 작업(조재)되므로 수율을 별 문제삼지 않으나 상대적으로 고가인 표면미장용 무늬목의 경우는 수율이 경제적인 측면에서 중요한 의미를 지니게 된다.
다음은 미장용 무늬목의 수율에 영향을 주는 인자들이며 수율의 계산 방식은 제재목의 수율방식과 유사하다.
* 무늬목편의 크기 : 무늬목편의 크기가 작을수록 수율이 저하된다.
* 무늬목편 규격의 다양성(규겨변이)
* 무늬목편 규격별 재적의 다양성(규격별 재적변이)
그림-3은 일반 탁자용 표면설계에 의해 조합된 무늬목의 예이다.

조합무늬목의 접착
이상과 같은 과정에 의해 조합된 무늬목들을 가구제품의 최종 용도에 따라서 정해진 대판(ground) 위로 올린 후(lay-up) 다음과 같은 기계 · 설비들을 이용하여 열과 압력 등의 수단을 가하면서 접착하면 최종적으로 미장합판이 만들어진다.

① 다단식 열압기(multiple opening hot press) : 가장 일반적인 합판제조용 설비
② 셔틀 프레스(shuttle press) : 그림-4 참조
③ 일반식 열압기(single opening, short cycle hot press) : 일명 'Feed-through type press'라 하여 열판 속으로의 자동 상적 및 하적이 가능한 설비임(그림-5 참조)
④ 냉압기(cold press) : 문짝 및 케이스류 가구용 패널 제작에 최적의 설비임
⑤ 곡면합판 제조용 냉압기(cold press for curved plywood) : 그림-6 참조
⑥ 곡면합판 제조용 고주파 프레스(HF press for curved plywood) : 그림-6 참조
⑦ 접착제 도포기(glue spreder) : 그림-7 에 나타낸 바와 같이 상하부에 있는 큰 롤이 도포용 롤(spreading roll)로서 표면에 고무를 입힌 강철로 된 롤러로 구성되어 있으며 작은 롤은 도포용 롤과의 간격을 조정함으로써 도포량을 조절할 수 있는 닥터 롤(doctor roll)이라 하며 크롬도금을 한 강철 롤러로 만들어졌다.
이 접착제 도포기를 사용함에 있어 주의하여야 할것은 접착제 도포작업이 끝난 바로 다음에 두 종류의 롤이나 주변기기에 대한 청결을 유지해야 추후 도포작업시에 어려움을 겪지 않게 된다는 사실이다.