WPC 폼 보드: 방수, 실외 사용 및 제작 방법

WPC 폼보드 방수, 비바람에 견디고 야외에서도 사용할 수 있도록 제작되었습니다. 표준 공예 폼 보드 또는 종이 표면 폼 코어와 달리 WPC(Wood Plastic Composite) 폼 보드는 습기, 자외선, 곤충 및 부패에 저항하므로 내부 및 외부 응용 분야 모두에서 사용할 수 있는 가장 내구성이 뛰어난 패널 소재 중 하나입니다. 이와 대조적으로 공예용 폼보드는 실외 조건에 노출되면 빠르게 성능이 저하됩니다. 이 기사에서는 WPC 폼보드가 어떻게 만들어지는지, 어떻게 물을 처리하는지, 그리고 외부에서 얼마나 오래 작동할 것으로 예상되는지를 다루고 있습니다.

폼보드가 젖을 수 있나요?

대답은 전적으로 폼보드의 유형에 따라 다릅니다. 표준 폼 보드와 WPC와 같은 엔지니어링 복합 패널 사이에는 성능 차이가 큽니다.

표준 공예 폼 보드(미술 용품점에서 종이 표면으로 판매되는 유형)는 젖는 순간 고장이 나기 시작합니다. 종이 껍질은 물을 빠르게 흡수하여 물집이 생기고 폴리스티렌 코어에서 분리됩니다. 코어 자체는 수용성이 아니지만 표면과의 결합력을 잃어 적층이 실패하면 구조적 저항을 제공하지 않습니다. 비나 높은 습도에 잠깐 노출되더라도 몇 시간 내에 되돌릴 수 없는 뒤틀림이 발생할 수 있습니다.

WPC 폼보드 이에 비해 ASTM D570에 따라 24시간 침수 테스트 후 수분 흡수율은 일반적으로 중량 기준 0.5% 미만입니다. 이 거의 0에 가까운 흡수 덕분에 계절에 관계없이 내후성을 안정적으로 유지할 수 있습니다.

폼보드 제작 방법

WPC 폼 보드는 단순한 폼 코어 패널을 조립하는 방식과는 근본적으로 다른 연속 압출 공정을 통해 생산됩니다. 제조 공정을 이해하면 성능 특성이 공예 또는 EPS 보드와 왜 그렇게 다른지 설명됩니다.

원료 구성

기본 재료는 목재 섬유(일반적으로 톱밥, 왕겨 또는 대나무 가루에서 추출한 중량의 30~60%), 열가소성 폴리머(PVC, PE 또는 PP) 및 화학 발포제의 화합물입니다. 안정제, UV 억제제, 윤활제, 색소가 정확한 비율로 혼합되어 있습니다. 목재 섬유 함량은 보드에 가공성과 자연스러운 느낌을 줍니다. 폴리머 매트릭스는 방수 및 구조적 연속성을 제공합니다.

압출 및 발포

화합물은 160~190°C로 가열되는 이축 압출기에 공급됩니다. 발포제는 이 온도에서 분해되어 고분자-목재 매트릭스 내에 균일한 폐쇄 셀 발포 구조를 생성하는 가스를 방출합니다. 압출기 다이는 용융된 재료를 연속적인 보드 프로파일로 성형합니다. 개방형 셀과 달리 폐쇄형 셀 폼은 매우 중요합니다. 이는 물이 서로 연결된 기공을 통해 이동할 수 없음을 의미하며, 이것이 WPC 폼 보드가 본질적으로 표면뿐만 아니라 단면 전체에 걸쳐 방수가 되는 주된 이유입니다.

교정 및 표면 마무리

다이에서 나온 후 보드는 진공 및 수냉식으로 치수가 정확하게 고정되는 교정 테이블을 통과합니다. 그런 다음 제품 사양에 따라 표면을 브러싱 처리하거나 엠보싱 처리하거나 내마모성 캡 레이어로 공압출합니다. 이 표면 처리는 보드의 긁힘 방지 및 UV 안정성을 결정합니다. 예를 들어, 공압출된 ASA(아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트) 캡 레이어는 10년 이상 변색되지 않는 UV 안정성 색상 레이어를 추가합니다.

공예 폼보드가 만들어지는 방법과 차이점

표준 공예 폼 보드는 적층 샌드위치입니다. 두 장의 점토 코팅 종이 또는 얇은 플라스틱 필름 사이에 접착된 폴리스티렌 폼 코어(화학 발포제가 아닌 증기를 사용하여 팽창)입니다. 라미네이션 접착제는 가장 약한 부분입니다. 물이 침투하면 이 결합이 깨집니다. 코어와 외장은 단일 화합물로 압출되지 않고 접착제로 결합된 별도의 재료이기 때문에 공예 폼 보드에는 고유한 내습성이 없습니다.

폼보드는 외부에서도 지속됩니다

특히 WPC 폼보드의 경우 실외 내구성은 주요 설계 의도 중 하나입니다. 공예용 폼보드의 경우 매우 단기적인 전시 목적 외에는 실외 사용이 실행 가능한 옵션이 아닙니다.

WPC 폼 보드 실외 수명

고품질 WPC 폼보드 제품은 실외 설치에 대해 10~25년의 제조업체 보증을 제공합니다. 가장 까다로운 실외 용도 중 하나인 데크 및 클래딩 응용 분야의 실제 성능 데이터는 WPC 패널이 온대 및 아열대 기후에서 지속적으로 이러한 수치를 충족하거나 초과한다는 것을 보여줍니다. 주요 성능 저하 요인과 WPC가 이를 해결하는 방법:

• 자외선 노출: 보호 장치가 없으면 목재 섬유 구성 요소가 산화되어 표면이 회색으로 변할 수 있습니다. UV 안정제 패키지와 공압출 캡 레이어가 이를 방지합니다. ASA 또는 PMMA 캡 레이어가 있는 보드는 5,000시간의 가속 UV 테스트 후 5 미만의 Delta E 색상 변화를 나타냅니다(대략 10년 동안 실외 노출에 해당).
• 동결-해동 순환: 수분 흡수율이 0.5% 미만이기 때문에 동결-해동 주기 동안 보드 내부의 얼음 팽창은 무시할 수 있습니다. WPC 폼 보드는 ASTM C666에 따른 50사이클 동결-융해 테스트를 균열이나 박리 현상 없이 통과했습니다.
• 생물학적 공격: 폴리머 매트릭스에 캡슐화된 목재 섬유는 곰팡이와 곤충이 접근할 수 없습니다. WPC 폼보드는 썩지 않으며, 흰개미는 폴리머로 코팅된 목재 입자를 소화할 수 없습니다. 생물학적 저항성에 대한 EN 350 내구성 분류를 통과했습니다.
• 열팽창: 모든 복합재료와 마찬가지로 WPC 폼보드도 온도에 따라 팽창하고 수축합니다. 3m 보드는 40°C 온도 범위에서 약 1.5~2mm 확장됩니다. 확장 간격(일반적으로 보드 3m당 5~8mm)을 사용하여 올바르게 설치하면 좌굴 없이 이러한 움직임을 수용할 수 있습니다.
• 기계적 풍화: 지속적인 바람에 의한 비와 우박은 수년에 걸쳐 보호되지 않은 표면을 침식할 수 있습니다. 매끄럽거나 가벼운 질감의 캡 레이어 표면은 잔해물을 가두는 심하게 엠보싱 처리된 프로파일보다 저항력이 더 좋습니다.

야외 생활을 단축시키는 조건

WPC 폼보드도 잘못 설치하면 정격 수명 이하로 작동합니다. 통풍 틈 없이 보드 뒤에 습기를 가두거나, 녹 얼룩을 표면에 흘리는 비스테인리스 패스너를 사용하거나, 햇빛이 강한 환경에서 UV 안정화 고정 장치 없이 설치하는 것은 조기 고장의 가장 일반적인 원인입니다. 보드 자체는 살아남습니다. 설치 오류로 인해 외관과 구조적 고정성이 저하됩니다.

폼 보드가 외부를 지탱할 것입니다.

아니요. 공예용 폼보드는 실외용으로 설계되지 않았으며 밀봉 또는 코팅 방법에 관계없이 외부 조건을 견디지 못합니다. 이는 품질 문제가 아니라 재료 공학적 한계입니다.

다음은 시간이 지남에 따라 야외에서 사용할 때 폼보드를 제작할 때 일반적으로 발생하는 일을 간략하게 설명합니다.

• 비에 노출된 후 몇 시간 이내: 종이 표면이 물을 흡수하여 휘어지고 물집이 생기기 시작합니다. 종이와 폼 코어 사이의 접착 결합이 부드러워집니다.
• 야외에서 1~3일 후: 박리 현상이 보입니다. 용지 앞면이 가장자리와 모서리에서 벗겨집니다. 폴리스티렌 코어는 UV 노출로 인해 노란색으로 변합니다. EPS는 본질적으로 UV 저항이 없습니다.
• 1~2주 후: 구조적 무결성이 손상되었습니다. 보드는 젖었을 때 자체 무게를 지탱할 수 없습니다. 인쇄되거나 칠해진 표면은 모두 파괴됩니다.
• 한 시즌 후: 보드는 대부분의 실외 기후에서 물리적으로 분해되었습니다. 건조한 사막 조건에서는 부서지기 쉽고 UV에 의해 분해된 껍질로 더 오래 생존할 수 있지만 기능적 가치는 남지 않습니다.

폼보드 지연을 만들기 위해 외부 페인트나 방수 실란트를 적용하면 이러한 실패 시퀀스를 예방할 수는 없습니다. 잘린 모서리, 핀 구멍 또는 표면 긁힘은 시간이 지남에 따라 전체 코팅 표면을 약화시키는 습기 유입 지점을 제공합니다. 며칠 이상 지속되는 옥외 간판, 클래딩, 가구 또는 디스플레이 응용 분야의 경우 WPC 또는 PVC 폼 보드가 올바른 재료 선택입니다.

WPC 폼 보드와 기타 실외 패널 재료 비교

실외용 패널을 선택할 때 WPC 폼보드는 주로 알루미늄복합패널, 고압적층판(HPL), PVC 폼보드와 경쟁합니다. 각각에는 다음과 같은 장단점이 있습니다.

WPC 폼 보드는 실용적인 중간 지점을 차지합니다. 알루미늄이나 HPL보다 절단, 고정 및 마감이 더 쉽고, 금속 복합재보다 비용이 저렴하며, 우수한 캡 레이어 옵션으로 인해 UV가 높은 환경에서 PVC 폼 보드보다 오래갑니다. 나사 고정, 장식 프로파일 라우팅 또는 표준 외부 코팅을 사용한 페인팅이 필요한 프로젝트의 경우 WPC 폼 보드는 동 가격대의 어떤 경쟁 소재보다 제약이 적습니다.