국내 아크릴, 오븐기에 의한 열처리 기술 미흡한 편
아닐링 공정 개발 통해 투명성·평판도·휨 등 개선 가능해
세풍폴리머 김종만 대표
다음은 지난 11월 30일에 열린 아크릴협회 송년회에서 발표한 내용이다.
아크릴은 플라스틱 중에서 가장 높은 투명성을 가지고 있으며 빛 투과율(아크릴 약92~93%, 유리 약90%, PC87%)이 우수해 산업전반에 걸쳐 사용되고 있다. 무독성 플라스틱이며 열가소성 수지로 모든 형상의 성형이 가능하다는 특징을 지닌다.
다양한 컬러표현이 가능하고 일반 유리보다 약 13배의 강도로 충격에 강하며, 강화유리보다 가볍고 절단, 절삭, 가공, 연마 등 가공성이 우수하다. 또한 자연환경에 대한 저항성이 높아 외부에서 물리적·기계적 성질의 변화 없이 장시간 사용이 가능하다는 장점을 지닌다.(아크릴협회 홈페이지 자료인용) 다만 야외에서 장시간 햇빛에 노출될 경우 색상의 황변과 휨(굴곡), 크랙(터짐이나 갈라짐)이 발생되는데 이것은 신품원료 또는 재생원료 등 제조에 사용되는 원료에 따라 발생하는 차이인 것으로 알려져 있다.
이 부분은 관련 생산업체에서 외부환경 온도나 자연광에서 견디는 시간 등에 따른 변화에 대한 기술적인 검토나 연구가 필요한 부분이라 생각된다.
여기까지는 아크릴에 대한 일반적인 특성 대한 설명이며, 이제 아닐링(ANNEALING)에 대한 기술적 검토 및 방향성의 중요성에 대한 제안과 소재를 다루는 사람으로서 기술적 요청을 하고자 한다.
주지하다시피 아닐링은 풀림, 담금질, 가열 후 냉각이라는 뜻을 담고 있다. 아닐링을 하는 이유는 사용되는 재질의 분자 구조를 안정적으로 결합하고 불완전한 요소를 없애 원료 재질의 장점을 최대한 살려 안정적인 상태를 유지하고자 함이다. 또 외부환경의 변화에도 성질을 유지하도록하기 위한 것이며, 품질의 자속성을 위해 필요하다.
아닐링은 철, 비철금속 분야에서는 아주 오래전부터 사용돼 온 기술로 플라스틱 산업분야에서도 많이 적용돼 업체별로 기술적 차이는 있지만 노하우가 많이 축적돼 있는 기술이다.
당사는 플라스틱(엔지니어링, 특수) 관련 소재를 전문적으로 다루기 때문에 관련 산업에 아닐링의 기술적 차이에 따라 소재의 품질이 다름을 잘 알고 있다. 특히, ABS, PC판재의 경우 협력사에 끊임없는 기술개발 연구 및 시설투자를 요청하고 있어 당사 협력사가 타사보다 기술과 품질 면에서는 높은 경쟁력을 보유하고 있다고 생각한다.
또한 당사 역시 아크릴을 다루고 있으므로 깨짐, 터짐, 크랙, 투명성 등 소재 가공시 발생하는 다양한 문제점이 사용자 부주의로 인한 경우도 있지만 재료 자체가 문제가 되는 경우가 더욱 많다는 것을 알고 있다.
현재 국내에서 생산하는 아크릴 판재는 업체마다 다르겠지만 오븐기에 의한 열처리 기술이 미흡한 편이다. 기술적으로 중요한 사항은 당사 협력업체의 중요한 부분이기 때문에 밝힐 수 없지만 생산 방식을 기술하겠다.
아크릴을 원료 배합 후 성형물에 주입 후 경화를 시키는 방식은 약간의 차이는 있지만 타사와 동일한 편이다. 단, 경화 시킬 때 방법은 많은 차이가 있다.
1차 저온 공기순환 오븐에서 일정시간 경화를 시키고, 2차 오븐기에서 일정온도(중간온도)에서 일정시간 동안(약 하루정도) 경화시키며, 3차 상온에서 일정시간 경화시킨다. 대략 아닐링에 약 2일에서 3일 정도의 시간이 소요되며, 80T이상의 두꺼운 제품의 경우 더 많은 시간이 소요된다.
이 공정을 거치는 이유는 투명성, 평판도(두께 편차의 일정함), 휨 등 문제가 발생 할 수 있는 부분을 해결해 아크릴의 장점을 최대한 살리기 위한 것이다. 국내에서 생산되는 제품과 아닐링이 기술적으로 많은 차이가 있다고 생각되며, 이 부분의 기술 개발이 시급하다.
아닐링 기술 차이가 국내에서 생산되는 제품과 수입품의 품질 차이를 결정짓는 요인이라고 판단된다. 따라서 이 부분에 대한 공정개발을 제안 드리는 바이며, 아울러 몇 가지 덧붙여 말씀드리겠다.
우선 수입판과 국내판과의 여러 가지의 차이 중에 시급한 부분이 투명성의 개선이다. 투명성 부분에서는 국내원료가 해외 원료보다는 성분 면에서 어떤 점이 부족한지, 만약 부족하다면 협회나 관련사에서 외국의 MMA와 국내 MMA의 성분을 외부의 전문기관에게 비교 검토 의뢰 확인해 보는 것도 좋은 방법이다.
관련사가 협력하여 원료 제조업체에 기술적 향상을 요구하는 것이 하나의 대안이 될 수 있으며, 특히, 협회 차원에서 접근하는 것도 좋은 방안이 될 것이다.
둘째, 두께 편차의 일정한 유지를 통한 공정 개선으로 품질 향상을 이루기를 요청한다.
협회의 발전과 관련 산업의 어려움을 함께 헤쳐 나가 아크릴의 우수성을 알리고 고객의 니즈가 무엇인지 정확히 파악해 관련 산업을 발전시키고 더불어 성장해 아크릴 시장 수요를 확대해 나가길 기대해본다.
