Study on Wood-Plastic Combination - On the Penetration of MMA Polymer and Dimensional Stability -

복합목재(複合木材)(WPC)에 관(關)한 연구(硏究) - MMA Polymer의 침투(浸透)와 치수안정화(安定化) -

This study dealts with the penetration of methyl methacrylate(MMA) monomer-solvent system into five Korean major tree species, especially the Pinus koraiensis S. et Z., Pinus densiflora S. et Z., Larix leptoiepis Gordon, Quercus serrata Thunb. and Betula platyphylla var japonica Hara. In this report I described the results of the interaction between wood and polymer loading by catalyst-heat polymerization. On the other hand the influence of penetration of polymer loading on dimensional stabilization on WPC of Pinus koraiensis by catalyst-heat polymerization was also investigated.

우리나라의 주요침엽수재(主要針葉樹材)인 잣나무, 소나무 및 낙엽송재(落葉松材)와 주요활엽수재인 졸참나무와 자작나무재(材)를 사용(使用)하여 MMA단량체(單量體)를 각 용매계(溶媒系)로 주입(注入) 가열중합(加熱重合)하여 만든 복합목재(複合木材)에 있어서의 그 침투상태(浸透狀態)를 조사(調査)하였으며 또 한편으로는 polymer와 물성(物性)과의 관계(關係)를 보는 하나의 지표(指標)로서 팽윤효과(澎潤效果)가 다른 3종(種)의 용매(溶媒)를 사용(使用)하여 만든 잣나무의 WPC에 대하여 polymer의 함유량(含有量)이 치수안전성에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하였으며 그것을 요약(要約)하면 다음과 같다. 4.1 침엽수재(針葉樹材)의 주입(注入) 1) 목구면(木口面)의 주입(注入)은 비교적(比較的) 용이(容易)하며 판목면(板目面)과 정목면(柾目面)의 주입(注入)은 주입시간(注入時間)을 연장하여도 목구면주입(木口面注入)에 미치지 못하였으며 따라서 침투성의 크기는 목구면(木口面)>판목면(板目面)>정목면(柾目面)의 순위(順位)였다. 2) 침엽수재(針葉樹材)의 주입(注入)에 있어서는 잣나무의 주입(注入)이 비교적(比較的) 용이(容易)하였으나 낙엽송재(落葉松材)의 침투는 곤란(困難)하였으며 특(特)히 낙엽송재(落葉松材)의 심재(心材)는 더욱 곤란(困難)하였다. 3) 심재(心材)의 방사조직(放射組織)의 침투는 비교적(比較的) 어려웠으며 판목면주입(板目面注入)에서는 이 영향이 더욱 현저하였고 변재(邊材)와 심재(心材)와의 침투성에 많은 차이(差異)가 있었다. 4) 침엽수재(針葉樹材)의 목구면(木口面)의 주입(注入)에 있어서는 일반적(一般的)으로 추재부가도관(秋材部假導管)이 춘재부가도관(春材部假導管)보다 단량체(單量體)의 주입(注入)이 용이(容易)하였으며 polymer로 충만된 가도관(假導管)의 구성비율(構成比率)이 컸다. 5) MMA무용매(無溶媒)의 주입(注入)이 비교적 용이(容易)한 반면(反面)에 merhanol 계(系)에 있어서는 어누 주입면(注入面)에 있어서나 침투량이 적었고 따라서 polymer로 충만된 가도관(假導管)의 비율(比率)도 적었다. 6) 잣나무의 목구면(木口面)의 주입(注入)에 있어서는 알콜 벤젠추출(抽出)에 의한 전처리(前處理)의 효과(效果)는 없었으나 판목면주입(板目面注入)에 있어서는 그 효과(效果)가 현저하였다. 이것은 가도관(假導管)의 유록막공(有綠膜孔)의 침투성(浸透性)이 추출(抽出)에 의하여 향상(向上)되는 것으로 보이고 있다. 4.2 활엽수재의 주입(注入) 7) 활엽수재의 주입(注入)에 있어서도 주입면(注入面)에 의한 침투성의 크기는 목구면(木口面)>판목면(板目面)>정목면(柾目面)의 순이었다. 8) 졸참나무의 목구면주입(木口面(注入)에 있어서는 변재(邊材)와 심재간(心材間)의 침투성의 차이(差異)가 현저(顯著) (변재부(邊材部) > 심재부(心材部))하였으나 자작나무에 있어서는 변심재간(邊心材間)의 차이가 현저(顯著)하지 않았다. 이것은 침투성을 좌우(左右)하는 tylosis의 조부(存否)에 기인(起因)하는 것으로 생각되고 있다. 9) 일반적(一般的)으로 활엽수재에 있어서는 환공성수종(環孔性樹種)은 산공성수종(散孔性樹種)보다 polymer의 침투가 비교적 용이(容易)하였다. 4.3 치수안정성(安定性) 10) 팽윤효과(澎潤效果)가 서로 다른 각(各) 용매(溶媒) 계(系)와 ASE와의 관계에 있어서 dioaane 계(系)이고 methane계(系)가 가장 컸으며 그 다음이 benzene계(系)이고 methanol계(系)가 가장 작은 ASE를 나타냈다. 11) 재중(材中)에 주입(注入)된 polymer의 함유량(含有量)이 ASE와의 관계(關係)에 있어서는 plymer의 함유량(含有量)이 증가(增加)함에 따라 ASE는 거의 직선적(直線的)으로 증가(增價)되는 비례관계(比例關係)가 있었다. 12) 한편 재중(在中)에 주입(注入)된 polymer의 함유량(含有量)이 증가(增加)함에 따라 흡습성(吸濕性)과 흡수성(吸收性)으로 직선적(直線的)으로 감소(減少)되는 반비례(反比例)의 관계(關係)를 나타내고 있었다. 이와같은 현상(現象)은 전자(前者)의 경우는 세포내강(細胞內腔)에 주입(注入)된 polymer가 일종(一種)의 벽(壁)을 형성(形成)하여 수분(水分)이 세포벽(細胞壁)에 흡수(吸收)되는 것을 저지하고 있기 때문이며 후자(後者)의 경우는 세포내강(細胞內腔)의 충전효과(充塡效果)인 것으로 생각되고 있다.