제 3 장  파티클보오드(particle board; PB)

제 1 절 파티클보오드의 정의와 분류

1. 정의 및 특징

파티클보오드는 다양한 크기 및 형태의 목재 삭편을 열과 압력 하에서 합성수지 접착제로 접착하여 만든 판상의 목질재료이다. KS F 3104에서는 파티클보오드의 정의를 다음과 같이 규정하고 있다.

‘목재의 작은 조각을 주원료로 하고 접착제를 사용하여 성형열압한 밀도 0.5g/cm3 이상, 0.8g/cm3 이하의 판’ 이라고 되어 있으며 여기서 말하는 작은 조각은 칩(chip), 플레이크(flake), 웨이퍼(wafer), 스트랜드(strand) 등이 있다. 북미와 유럽에서 제조되는 OSB도 파티클보오드에 포함시키고 있다.

파티클보오드는 일반적으로 가정용 및 사무용 가구, 캐비넷, 벽판과 바닥판, 문등에 많이 사용된다. 파티클보오드가 지니는 주요 특징은 다음과 같다.

1) 표면이 평활하다. - 표층에 미세한 파티클을 사용하고 샌딩(sanding)마감작업을 하기 때문에 재면이 깨끗하고 평활하다.

2) 성질이 균일하고 일정하다. - 제품구성을 공정에서 제어하고, 제품제조규격에 맞도록 공정변수를 조절하기 때문에 성질이 균일하고 일정하다. 방향에 따른 강도, 팽창 및 수축 등의 차이가 적고 뒤틀림도 거의 일어나지 않는다.

3) 강도와 내구성이 좋다. - 밀도경사를 조절하여 강도와 강성을 증대시킬 수 있으며 나사못 유지력도 비교적 뛰어나다.

4) 가공이 쉽다. - 천공, V형 골, 각종 형상가공, 홈파기 등의 기계가공성이 뛰어나 다양한 용도에 적용할 수 있다.

5) 환경친화적이다. - 원료재의 형상에 크게 구애받지 않고 원료를 집약적으로 이용할 수가 있다. 보통 제재목이나 판재의 수율이 입목의 20 - 40%인데 비해 파티클보오드의 경우 그 수율은 80%이상이다.

6) 고부가가치 상품이다. - 비교적 가격이 저렴한 폐목재자원으로부터 성능이 우수한 제품을 생산할 수 있으며 단열성, 차음성, 난연성이 뛰어나 용도에 맞게 다양하게 이용할 수가 있다.

2. 분류

파티클보오드는 구성, 휨강도, 표면연마 유무, 비중, 용도 등에 따라 다양하게 분류되며 국내 산업규격(KS)에서는 다음과 같이 분류하고 있다.

1) 표면․이면에 따른 분류

가. 바탕  파티클보오드: 무연마판/연마판

나. 단판 붙임 파티클보오드: 무연마판/연마판

다. 치장 파티클보오드: 단판처리/플라스틱처리/도장

2) 휨강도에 따른 분류

(1) 바탕  파티클보오드/치장 파티클보오드

가. 18.0형 : 휨강도가 길이․나비 방향 모두 18.0N/mm2이상인 것

나. 15.0형 : 휨강도가 길이․나비 방향 모두 15.0N/mm2 이상인 것

다. 13.0형 : 휨강도가 길이․나비 방향 모두 13.0N/mm2 이상인 것

라.  8.0형 : 휨강도가 길이․나비 방향 모두  8.0N/mm2 이상인 것

(2) 바탕  파티클보오드

가. 24.0-10.0형 : 휨강도가 길이방향 24.0N/mm2, 나비 방향 10.0N/mm2 이상인 것

나. 17.5-10.5형 : 휨강도가 길이방향 17.5N/mm2, 나비 방향 10.5N/mm2 이상인 것

(3) 단판 붙임 파티클보오드

30.0-15.0형 : 휨강도가 길이방향 30.0N/mm2, 나비 방향 15.0N/mm2 이상인 것

3) 접착제에 따른 구분

(1) U 형 : 요소 수지계 또는 이와 동등한 것

(2) M 형 : 요소․멜라민 공축합 수지계 또는 이와 동등한 것

(3) P 형 : 페놀 수지계 또는 이와 동등한 것

4) 포름알데히드 방산량에 따른 분류

(1) SE0 형 : 포름알데히드 방산량이 평균 0.3mg/L 이하, 최대 0.4mg/L 이하

(2)  E0 형 : 포름알데히드 방산량이 평균 0.5mg/L 이하, 최대 0.7mg/L 이하

(3)  E1 형 : 포름알데히드 방산량이 평균 1.5mg/L 이하, 최대 2.1mg/L 이하

5) 난연성에 따른 분류 ;  난연 2급/3급/보통

제 2 절 파티클보오드의 제조방법

1. 원재료

1) 목재 칩

파티클보오드의 주 원료로서의 목재 칩은 원목에서 톱밥에 이르기까지 수많은 목질원료가  사용된다. 현재 그 대부분을 임지 폐잔재, 제재 부산물, 폐가구 및 건축 해체재 등으로부터 나오며, 국내에서 가능한 원료의 형태는 다음과 같은 것들이 있다.

; 원목(소경재), 합판박심재, 단판제조후의 폐잔재, 제재목의 폐잔재, 펄프용 chip, 제재목의 대패밥,  각종 톱밥, 목공작업후의 폐잔재,  폐가구, 목조주택 시공후 폐잔재, 조경시설의 폐잔재, 각종 보드류의 제조 후 폐잔재,  보드류의 2차가공 후의 폐잔재, 수피

위에서 열거한 것 중 원목은 간벌작업등 산림시업 후 나오는 소경재가 많이 사용되고 있으며, 수피는 보드의 성질에 미치는 영향이 매우 커서 사용에 많은 제한이 따른다. 또한 이들과 더불어 볏짚, 옥수수대등 농산폐잔재의 이용가능성도 검토되고 있으나, 원료의 공급이 계절의 제약을 받고 보존성도 좋지 못한 등의 결점이 많아 본격적으로는 이용되지 못하고 있으나 향후 그 가능성이 검토되고 있다. 폐목재에는 못이나 철물 등 금속성 이물질이 많아 칩퍼 대신에 팔만밀(pallaman mill)로 칩화시킨다. 각종 원료가 공장에 도착하면 원료의 형태라든가 함수율, 수종에 따라 구분하여 놓는다. 원목은 보통 파티클로 절삭하기 전에 조목단계에서 30cm 정도의 길이로 절단하며 원목의 함수율이 너무 낮은 경우 미세한 파티클의 발생량이 많아지고 함수율이 너무 높으면 파티클 제조후의 건조에너지 소비량이 많아지기 때문에 원목의 함수율은 35～50%일 때가 가장 바람직하다. 파티클보오드의 표층에 나타나는 수피에 의한 반점을 방지하기 위하여 박피를 하지만 수피를 파티클에 25% 정도까지 혼입해 사용하여도 강도적 성질에 미치는 영향이 그리 크지 않으므로 박피를 하지 않고 쓰는 경우도 있다. 톱밥은 바람에 날려 주위에 피해를 입히므로 따로 저장고를 만들어 보관하기도 한다. 보관된 원료는 컨베이어등을 통해 공정에 투입된다.

목질재료 제조용 원재료의 형상에 대한 것은 그림 1과 같다.

그림 1. 각종 목질원료의 형태 및 크기 비교

2) 접착제

접착제로는 수용성 포름알데히드 계 접착제(요소수지, 요소/멜라민 공축합 수지, 멜라민 수지, 페놀 수지) 와 기타 우레탄 수지계열의 pMDI 접착제가 사용된다. 남아프리카 공화국과 호주 등지에서는 아카시아 수피로부터 얻은 탄닌을 사용한 탄닌-포름알데히드 접착제를 사용하여 파티클보오드를 제조하기도 한다. 현재 국내에서는 요소수지가 90%이상을 차지하는데 이는 요소수지가 저가이면서 경화가 빠르고 취급이 쉬우며 무색이기 때문이다. 파티클보오드에는 주로 고형분 65% 정도인 요소수지를 많이 사용한다. 하지만 외장용으로는 적합하지 않아 내장용도로 제한된다.

3) 왁스 에멀젼(wax emulsion)

제조 시 칩 사이의 마찰을 경감시키고 파티클보오드의 초기 발수성을 부여할 목적으로 왁스 에멀젼이 사용된다

.

4) 기타 첨가제

필요에 따라 경화제, 포름알데히드 포집제, 난연제, 방이제 등을 첨가한다.

2. 제조방법

파티클보오드의 제조 공정은 원료조제 – 건조 – 접착제 도포 – 성형 – 열압 – 마무리 공정으로 이루어지며 개략적인 모식도는 그림 2와 같다.

그림 2. 파티클보오드의 제조공정

1) 원료조제

원료 칩을 얇게 절삭하는 공정으로 일반적으로 knife ring flaker에서 칩을 절삭하여 작은 조각으로 만든다. 이를 최종용도에 맞는 형상으로 만들기 위해 hammer mill, ring refiner, disc refiner등을 이용하여 더욱 파쇄시킨다(그림 3 참조). 강도와 강성을 증대시키고 고운 보드표면을 얻기 위해 양쪽 표면에는 미세한 파티클을, 중층에는 큰 파티클을 배치시키므로 파쇄정도를 달리한다. 파티클의 형상은 파티클의 전체 면적에 대한 횡단면의 면적의 비율이 커지지 않도록 주의하고, 목재의 절삭은 섬유에 평행한 방향으로 이루어지도록 하여야 한다. 파티클의 형상은 다음 식과 같은 형상계수를 이용하고 있는데 형상계수의 최대치는 200으로써 경제적인 형상계수는 50 – 150 정도이다.

형상계수(form factor) = L/(D x W)

여기서, L; 파티클의 길이(mm) , D; 파티클의 두께(mm), W; 비중

(a) hammer mill

(b) Grinding mill

그림 3. 파티클 제조기계

2) 건조

작은 조각은 원료에 따라 10 - 200%정도의 함수율을 보유하고 있으며, 함수율이 높은 상태에서는 열압공정에서 터짐과 접착불량 등의 결함이 발생하기 때문에 건조기(dryer)에서 함수율을 3 – 5% 정도로 건조시킨다. 건조공정은 고온에서 수분에서 수초 간 건조시킨다. 고온 고속의 열기가 흐르는 drum이나 tube 속으로 파티클이 신속히 이동하면서 건조되는데 이동이 지연될 경우 고온으로 인한 화재의 위험성이 항시 도사리고 있어서 주의를 요한다.

파티클의 건조에 사용되는 건조기는 다양한 종류가 있는데 rotary dryer와 jet dryer, tube dryer등이 있으며 rotary dryer에는 다단, 이단, 일단(multi, two, single pass) dryer가 있다. Rotary dryer의 경우 회전하는 원통 속으로 파티클이 투입되면 원통속의 고온, 고속열기와 부딪쳐 수분이 증발하게 되는 원리를 이용한 것이다.(그림 4) 3 단 건조기의 경우 중간의 튜브에서 표면수분의 증발이 일어나 증발률이 일정한 항률건조단계이며 두 번째, 세 번째 단계를 거치면서 내부 수분이 표면까지 확산으로 이동하여 증발하게 된다. 이때는 증발률이 감소되는 감률건조가 이루어진다.

그림 4. Jet tube dryer

그림 5. drum dryer(three pass)

Jet dryer는 처음 독일에서 개발되어 세계적으로 많이 사용하고 있는데 한쪽에서 젖은 원료가 드럼에 투입되면 열기를 드럼속으로 가하여 건조시켜 내어보내는데 드럼이 회전하는 drum dryer와는 달리 드럼속의 회전하는 날이 회전하면서 원료를 섞어준다. 유입되는 열기의 온도는 직접가열식의 경우 370 - 400℃, 간접가열식은 160 - 190℃에 이른다. (그림 5) Tube dryer는 주로 파이버 건조에 많이 사용하며 다른 건조기보다 낮은 온도에서 저속으로 회전하면서 건조된다.

이후 선별기(screen)에서 선별하여 위와 아래 층에 사용되는 작은 조각과 중간층에 사용되는 작은 조각을 크기에 따라 분류한다. 파티클 선별기에는 망(screen)을 이용한 방식과 공기를 사용하여 선별하는 방식(air classfier) 및 이 두 가지를 혼합한 방식이 주로 사용된다. 망을 사용하는 경우 진동식이나 회전식을 사용하는데 진동식은 용량이 비교적 작으며, 회전식은 용량이 큰 반면 속도는 느리다. 망의 규격은 1인치당 구멍의 숫자로 규정하는데 만일 No.4라면 이는 1인치당 4개의 구멍이 있다는 말이 된다. 하지만 공장마다 망을 구성하는 철선의 굵기가 다양하므로 망의 규격을 표시할 때는 구멍의 크기와 인치당 구멍의 수를 같이 사용하는 것이 바람직하다.

그림 6. 진동식 screen

공기를 사용하여 선별하는 방식은 보드의 물성이 파티클의 크기뿐만 아니라 파티클의 형태 및 표면적에 대한 무게의 비가 영향을 미친다는 사실로부터 도입된 것이다. 단순히 크기만으로 선별하는 망을 이용한 방식과는 달리 공기를 이용하여 선별하는 방법에서는 파티클이 장치내로 유입되면 그림 7의 (a)와 같이 기류(air stream)를 이용하여 무거운 것과 가벼운 것으로 구분하는데 보통 무거운 것은 가까이, 가벼운 것은 멀리 부유되어 나가 선별된다. 두 가지를 혼합한 방식의 선별기는 저속의 기류가 진동하는 망 위로 유입되어 파티클을 기류 및 망의 구멍의 크기에 의해 고르게 선별할 수 있는 장치이다.

(a)                                  (b)

그림 7. Air classifier의 원리(a) 및 장치(b)

그림 8.  원형 파트클 선별기와 선별된 파티클

3) 접착제 도포

접착제를 원하는 품질기준에 맞도록 정확히 정량하여 도포한다. 일반적으로 가구, 목공 용도에는 요소수지 접착제를, 목조주택의 바닥판이나 구조용 파티클보오드의 경우에는 멜라민수지, 페놀수지, 우레탄수지(pMDI)가 사용되며 균일하게 도포시키기 위하여 분무시켜 도포

한다. pMDI 수지 접착제는 열판에도 접착되므로 중층용 파티클에 사용되는 경우가 많다.    특히 접착제는 보드의 제조원가에서 차지하는 비중이 크므로 가능한 한 적은 양으로 접착시켜야 하기 때문에 각 요소들을 정확히 정량하여 투입하여야 한다. 첨가되는 접착제의 첨가량은 요소수지 접착제인 경우 전건 파티클 무게에 대해 4 - 15%, 페놀수지 접착제인 경우 4 - 6%이며 요소수지 접착제로 3층 보드를 제조하는 경우에는 위와 아래 층에 8 - 15% 그리고 중층에 4 – 8% 정도를 첨가한다. 이는 위/아래층 파티클의 비표면적이 크기 때문에 중층보다 많은 양의 접착제가 필요하기 때문이다. 일반적으로 접착제의 첨가량이 커질수록 파티클보오드의 물리, 기계적 성질은 향상된다. 반면 과다한 접착제는 표면에 수지반점(resin spot)를 일으켜 표면에 좋지 않은 외관을 주며 오버레이 접착시 장애를 일으키기도 한다.

준비된 파티클과 접착제, wax emulsion, 기타 첨가제를 교반기에서 섞는다. 단층보드의 경우 같은 교반기에서 혼합시켜도 무방하나, 다층보드의 경우 선별된 위/아래층과 중층용 파티클을 분리하여 각각 다른 교반기에서 혼합한다.

4) 성형(mat forming)

접착제가 도포된 파티클을 열압기에 넣기 위해 균일한 두께를 갖는 3층 구조의 mat상으로 성형한다. 성형과정은 매우 중요한데, 성형이 잘못되면 보드의 면내에서 밀도의 변이가 심해지며 따라서 물리적 성질의 차이가 커지게 된다. 또한 밀도가 높은 부분에서 과도한 spring back이 발생하고 틀어짐이 생길 수도 있으며 보드의 외관에도 영향을 미친다. 그러므로 균일한 성형이 무엇보다 중요하며 이를 위해 단위 면적, 또는 단위 폭에 대하여 균일한 무게의 원료가 가해지도록 정밀한 계측이 필요하다.

성형공정은 caul이나 벨트, 플라스틱 시트 상에 원료를 스프레더 롤, 벨트, 공기, 또는 이들을 조합한 방법을 떨어뜨려 성형한다. 이를 위해 성형기를 사용하는데 성형기에는 종류가 매우 다양하다. 보통 공장에 다단프레스가 설치되어 있는 경우 단속식을 사용하는데 생산량에는 제한이 따른다. 포밍 헤드가 여러 개인 대형 공장에서는 연속식을 많이 사용한다. 연속식은 연속적으로 이동하는 간판 위에 파티클이 mat상으로 살포되는 형식이다. 여러 개의 헤드에서 크기가 다른 입자를 분리하여 살포하는 것이 가능하고, 표층과 중층이 접착제를 달리하거나 첨가량을 달리할 경우에도 적용이 가능하다.

성형방법 중 공기를 사용하는 경우 파티클을 기계적인 힘으로 날려 보내 큰 파티클은 멀리 날아가 쌓이게 하고 가벼운 파티클은 공기 저항으로 인해 가까운 곳에 떨어져 쌓이게 하는 원리를 이용하여 연속적으로 이동하는 간판 위에 mat를 형성할 수가 있다.(그림 11) 이 방법에 의하면 전반부에서는 아래층으로부터 가운데층으로 파티클이 쌓이고 후반부에서는 가운데층으로부터 위층으로 파티클이 쌓이도록 살포함으로써 3층이나 다층형의 mat를 성형할 수 있다.

(a)

(b)

그림 9. 다층매트 성형장치(a)와 성형된 매트(b)

5) 압체(pressing)

일단 매트가 성형되면 예압을 해준다. 예압은 성형된 매트를 일부 조기 경화시켜 파티클 입자의 유동성을 줄여 취급을 쉽게 하여 공정의 효율성을 높이고 두께를 감소시켜 프레스의 개방(daylight)을 줄여줌으로써 두꺼운 보드의 제조시 보드의 성질개선을 위해 실시한다. caul을 사용하는 공정에서는 불필요할 경우도 있으나 그렇지 않은 경우 예압을 실시하는 것이 효과적이다. 연속식 공정에서는 벨트상에 성형된 채로 롤이 장착된 예압기를 거쳐 지나가게 된다.

예압후 성형된 매트는 열압기의 크기에 맞게 적정길이와 폭으로 절단된 다음 열압공정으로 이동한다. 열압공정은 고온 고압의 열압기로 소정 두께에 이르기까지 압축시켜 열경화성 수지접착제의 경화반응에 따른 압축변형을 고정시켜 원판을 성형하는 공정이다. 초기단계에서는 열압기의 열판에 가까운 표층부분이 먼저 가소화되어 접착제의 경화가 시작된다. 열압은 공정의 각종 변수를 적절히 조합하여 최적의 상태에서 이루어 져야 한다. 열압 온도, 압력, 원료수종, 파티클의 형상, 매트의 함수율, 접착제 및 첨가제의 종류, 열전달정도, 열압기 페쇄시간 등 수많은 변수가 열압공정에 영향을 미친다.

열압온도는 아미노계통인 U type (urea resin)과 M type (Melamine․urea resin)인 경우 140 - 160℃를 적용하나 열압시간 단축을 위해 보다 고온으로 압체하는 경향이 있다. P type (phenol resin)인 경우 아미노계통보다 높은 180 - 200℃를 적용하는 것이 일반적이다. 열압시간은 보통 두께 1mm당 10～30초를 적용하며 압체압력은 경량판이 2 - 7kg/cm2, 중질판이 7 - 25kg/cm2, 경질판이 25 - 70kg/cm2 인데 일반적으로 압체시간은 압체압력이 낮을수록 길게 적용한다.

표층 매트의 함수율이 높고 매트 온도의 상승이 지연되면 보드내부의 밀도를 떨어뜨려 내부결합강도(internal bond)가 약해지고 중층이 분리되는 등 접착불량이 발생할 수 있다. 따라서 매트의 함수율을 낮추면 강도, 특히 내부결합강도가 증가하고 열압시간이 단축되며 밀도경사가 균일해지는 등의 장점이 있다. 보통 표층 매트의 함수율은 12 – 18%정도로 높게 하고 중층의 함수율은 6 – 10% 정도로 낮게 설정한다.

그림 10. 다단열압기

열압기에는 다단식의 평판프레스와 스틸벨트를 사용한 연속식 열압기가 있다. 평판식은 매트가 평판위로 들어와 일정시간 열압기에 놓여진 채 열압된 후 배출시키는 방식이며 매트가 열압기내로 들어오면 압력 스케줄에 따라 열압이 이루어진다. 다단 스케쥴을 적용할 경우 열압 개시와 함께 최대 압체 압력을 이용하여 규정두께로 mat를 빨리 압축시킨 다음 그 압력을 일정시간 유지하여 줌으로써 표층이 강하게 압축된 상태에서 표층의 접착제가 경화되어 압밀처리 효과가 나타나도록 유도한다. 그 후 압체압력을 낮추어 mat내에 형성된 수증기를 제거하여 그 증기압을 완화시켜 mat내부에서 접착제가 경화되는 동안 증기압에 의한 mat의 팽창이 일어나지 못하도록 만들어 준다. 이러한 상태에서 마지막으로 압력을 다시 낮추어 mat내의 접착제를 완전히 경화시켜 준다. 연속식의 열압기에서는 매트의 반출, 반입에 따른 로스타임이 없고 사이즈의 자유도가 높은 등 장점이 많아 최근 신설되는 공장에서는 이 방식을 주로 사용한다. 이런 시스템을 Mende process라 부르는데, 강철벨트가 성형기로부터 나온 매트를 운반하여 가열된 원통의 드럼을 통과하면서 압체되는 방식이다. 현재 얇은 보드의 생산에는 이 시스템을 많이 사용되고 있으며 두꺼운 보드의 생산에도 점차 적용성을 높여가고 있다.

그림 11. 연속식 열압기 - Mende process

6) 마무리 가공

열압기에서 성형되어 나온 판은 고온상태이며, 동적으로 불안정한 상태이다. 이 상태에서 가공할 경우 가공된 보드의 물성은 보드의 최대성질에 미치지 못한다. 특히 목재는 단열성이 좋은 재료이므로 한번 열을 받으면 오랫동안 열을 보유하고 있다. 따라서 보드의 온도를 감소시켜 잔여수분을 증발시키고 접착제의 경화가 완전히 되도록 냉각시킨다. 냉각은 가수분해를 방지할 뿐만 아니라 열압도중에 발생하는 보드의 온도, 함수율, 증기압의 변화로 인한 내부응력을 완화시키는데도 목적이 있다. 냉각방법은 보통 드럼에 판을 수용할 수 있는 날개가 달린 회전드럼을 사용하여 회전시키면서 공기로 냉각시킨다.

그림 12. 파티클보오드의 열압후 냉각장치

냉각된 파티클보오드는 소정치수의 폭과 길이로 절단하며, 절단 부산물은 다시 부수어 보드제조용 원료로 만들거나 공장의 연료로 사용한다. 일부 공장에서는 절단 전에 판의 접착력과 두께를 측정하여 규정에 부합하는지를 검사하기도 한다. 또한 보드의 두께조정을 하고 열압 시 카울사용으로 인한 긁힘 등으로 인해 경우에 따라서는 표면에 요철이 생길 수도 있으므로 표면을 얇게 연삭(sading)해 주는데, 합판의 경우와 거의 동일한 방법으로 가공해 주면 된다.

3. 파티클보오드의 특성

1) 강도특성

파티클보오드는 목재의 긴 섬유를 짧게 절단하여 사용함으로 인해 합판에 비하여 강도가 떨어진다. 이 때문에 목조건축에서 바닥재로 사용할 경우 필요한 휨 성능에 부합하기 위하여 합판보다 두꺼운 재료를 사용하여야 한다.

2) 치수안정성

파티클보오드는 목재 소재와 마찬가지로 흡방습에 의한 함수율 변화와 치수변화를 겪는다. 구성요소가 작아서 적층에 의한 cross band 효과가 적다. 이 때문에 평면방향의 치수변화율은 소재의 방사방향 또는 접선방향의 변화율에 상당한다. 한편 두께 방향(press 방향)에 대해서는 소재의 치수변화에다 압축변형의 회복에 수반되는 치수변화(spring back)가 더해져서 치수변화율이 커지게 된다. 이에 따라 수분에 대한 흡수 및 팽윤은 보오드의 약점으로 지적되고 있으며 제조기술의 개발이나 내수제의 사용을 통하여 이를 개선하고 있다.

3) 흡수성

파티클보오드의 흡수성은 횡단면에서 일어나며 표면을부터의 흡수성은 작다. 보오드 류의 흡수두께팽창은 흡수량에 비례하여 증가하기 때문에 횡단면 부근에서 팽창이 일어난다.

4) 내수성능

파티클보오드의 내수성능은 접착제의 내수성에 의존한다. 일반적으로 페놀수지≒pMDI>멜라민 수지>요소멜라민 공축합 수지>요소수지의 순으로 내수성이 높다. 자비성능 면에서는 페놀수지가 가장 우수한다.

5) 내구성능

파티클보오드의 내구성능은 접착제의 내수성능, 첨가율, spring back 이 큰 영향을 미친다. 큰 spring back 은 접착점의 기계적인 파괴를 일으키며 그 결과 건조 후에도 원래의 두께로 돌아가지 못한다. spring back 이 큰 보오드 내로 침입하는 수분의 양은 그 크기에 비례한다.  pMDI 수지는 소수성이 있기 때문에 흡수가 곤란하여 spring back을 방지하는데 효과가 있다.

6) 밀도 경사

제조된 보오드의 두께를 통해 볼 때 표층은 높은 밀도가, 중층은 낮은 밀도가 되어 밀도의 차이, 즉 밀도경사(density profile, layer density)가 나타난다. 표층은 플레이트와 접하자마자 열을 받아 가열되어 표층의 수분은 증기로 변하며, 이 증기는 목재의 가소화를 촉진시켜 표면을 고화, 압밀화시킨다. 두께에 따라 다르겠지만 충분한 열이 의해 중층으로 들어가 파티클을 가소화시키기 전에 표면은 이미 고화되어 경화된 상태가 되어 높은 밀도를 유지하게 된다. 반면 중층은 목재의 겨우 열전달률이 낮으므로 열전달이 지연되어 미경화 상태로 있게 되어 밀도의 차이가 발생한다. 특히 밀도경사는 열압기의 폐쇄시간이 빠를수록 커지며, 이 경우 보드의 휨강도와 탄성계수는 증가되는 반면 내부결합강도는 약해진다. 폐쇄시간이 길면 물성은 짧은 경우와 반대로 된다. 밀도경사를 줄이기 위해 표면의 파티클의 매트의 함수율을 높여 주어 조정해 준다. 또한 열압온도를 높여주면 열전달이 촉진되어 중층의 밀도를 높여주어 밀도경사가 줄어든다.

그림 13. 파티클보오드의 밀도경사

4. 파티클보오드의 용도

파티클보드는 일반 가구, 주방 가구, 시스템 가구 등에 주로 사용되고 있으며 일본에서는  50%이상이 가구용도에 사용되고 있다. 벽판재, 마루판재 등에도 사용되며 아직 우리나라의 경우에는 해당되지 않지만 목조건축에서 바닥덮개, 지붕덮개, 벽덮개 등의 내력부재로서  구조용도로도 사용되고 있다. 또한 벽이나 문의 차음성 재료, 건물에서의 음의 흡수재로서 사용이 가능하다.

그림 14. 파티클보오드의 용도