기능성 고분자를 이용한 수식 셀룰라아제의 폐 신문용지 탈묵에 관한 연구

Deinking process of Old Newsprint(ONP) by using Modified Cellulase with synthesized copolymer

기능성 고분자와 셀룰라아제가 화학적으로 결합된 수식 셀룰라아제를 이용하여 폐신문용지(Old Newsprint, ONP)의 탈묵공정에 적용하였다. 수식 셀룰라아제 중의 셀룰라아제는 섬유의 피브릴화(fibrillation)를 촉진시켜 잉크입자의 박리를 향상시켰으며, 수식 셀룰라아제 중의 수식 고분자가 탈묵공정에서 분리된 잉크입자를 부상제거하는 새로운 탈묵 공정이 완성되었다. 수식 셀룰라아제를 이용한 공정은 극소량의 수식 셀룰라아제의 사용으로 인장강도, 백감도(brightness), 백색도(whiteness)를 포함한 물리적 성질을 기존 탈묵공정에서의 그것보다 향상시켰다. 잉크와 섬유의 결합은 저장 기간이 증가함에 따라 더욱 강해지고, 기존의 방법으로는 잉크입자 제거가 어려운 반면, 수식 셀룰라아제를 이용한 공정은 잉크입자 제거에 매우 탁월한 효과를 나타내었고, 약 1년간의 보존 기간을 가진 폐신문용지의 탈묵 효과를 41% 향상시켰다. 또한 이 공정은 황변현상을 제거했으며, 섬유의 피브릴화를 촉진시켜 재생지의 물리적 성질인 인장강도와 내부결합도를 향상시켰다.

Cellulase was modified with copolymer with polyethylene(PE)/polypropylene(PP) oxide and maleic anhydride(MA) by maleylation reaction, and modified cellulase was applied to the reprocessing of old newsprint (ONP). Cellulase of modified cellulase enhanced the detachment of ink particles by fibrillation of fiber. The copolymer, which acted as the surfactant formed bubbles and removed the ink particles in the floatation process. Modified cellulase showed the same deinking ability without excess dosage compared with the conventional method. And, it improved the physical properties including tensile strength, brightness, and whiteness compared with the conventional deinking process. The bond between the ink and fiber got stronger as the storage time increased, and it became very difficult to remove the ink particle. But, modified cellulase increased the deinking ability by 41% compared with the conventional process at the experiment of the ONP for 1 year storage time. It removed the yellowing and increased the whiteness and brightness as well as tensile strength and internal bond strength.