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효소변성 전분 현장 적용 사례

  • 최병동;양현호;김영환;허동명;임영기
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2001년도 추계학술발표논문집
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    • pp.141-141
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    • 2001
  • 사이즈 프레스용 전분은 주로 산화전분이 이용되고 있으며, 전분업체에서 공급되는 것과 제지공장에서 자가변성으로 제조하여 이용하는 것으로 나눌 수 있다. 자가변성의 경우 경제적 측면에서 원가절감이 가능한 장점이 있는 반면 전분 품질이 다소 미흡한 단점이 있다. 자가변성 산화제로는 APSCAmmonium persulfate), 효소 등이 이용된다. 효소는 APS에 비해 전분 분자 내의 1,4결합만을 가수분해 시키고 점도안정성과 전분 용액 색상이 양호한 특성을 보인다. 또한 온도/농도/점도 등의 상관성을 자유롭게 이용하여 요구하는 전분 용액 품질을 얻을 수 있다. 제지용 전분 산화용으로는 주로 알파 -아밀라아제가 이용된다.본 실험은 산화전분을 효소변성을 이용한 생전분으로 가능성을 알아보고자 진행되었다. 일차적으로 실험실에서 하였고, 몇 차례의 mill trial을 통해 효소변성 전분 적용을 최적화하고자 하였다. 실험실적으로 효소변성을 위한 반응조건으로 온도, 시간, pH, 투입량 등을 설정하였 고, 각 조건별로 제조된 전분 용액의 점도를 측정하여 효소 반응성을 평가하였다. 실험 결과 전분 용액의 점도는 낮았고, 점도 안정성 또한 양호한 수준을 보였다. Cooking농 도는 20%로 하였으나 보다 고농도 cooking의 가능성을 확인할 수 있었다. 시트 물성도 전반적으로 산화전분 대비 대등한 수준을 나타내었다. Mill trial은 무림제지에서 실시하였고 사이즈 프레스 조제식을 이용하였다. 전분 농도는 초기에 20%로 시작하여 30%까지 올려서 trial을 실시하 였고, 그 외 작업조건들은 산화전분 적용 시와 동일하게 하였다. 효소 반응시간으로 인해 cooking시간이 다소 많이 걸렸으나 전반적인 조제 작업은 큰 문제 없이 이루어졌고, 효소변성 전분 용액의 점도는 낮은 수준으로 유지되었다. 사이즈 프레스 작업성이나 시 트 물성도 산화전분 적용 시와 대등한 수준을 보였으나, 전분 차이로 인한 색상 차이로 부가적인 염료 조정이 이루어졌다. 한편 폐수부하 증가를 우려하였으나, 이에 따른 문제는 크게 발생되지 않았다.

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종이의 유전 특성 향상을 위한 표면 사이즈제의 열적 안정성 및 유동현상 평가

  • 이학래;서만석
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2001년도 추계학술발표논문집
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    • pp.53-53
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    • 2001
  • 종이의 전기적 성질 가운데 유전율은 전기장에 대한 종이의 물리화학적인 반응으로 일반적으로 종이의 밀도와 종이를 구성하는 성분의 쌍극자 모멘트에 비례하며 온도에 따라서도 변화한다. 일반적으로 온도가 상승하면 열에너지를 얻게된 쌍극자가 전기장에 배열됨으로써 유전율이 상승하지만 온도가 유리전이점 이상으로 높아질 경우에는 열적 교란에 의해서 분극능력이 감소하게 되어 유전완화 현상이 나타난다. 전기절연지로 사 용될 종이의 절연특성을 이해하기 위해서는 사용환경에 따른 유전적 특성 및 tan 0에 관한 연구가 필요하며 필름형성능력이 우수한 polyvinyl a1cohoHPV A)와 acrylonitrile을 이용하여 시아노에틸화한 PYA의 표면처리에 의해 종이의 유전적 특성이 향상되었음을 기존의 연구를 통하여 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 전기절연지가 사용되는 환경조건에서 PYA를 기본물질로하는 유전필름 의 열적 안정성을 평가하였으며, 아울러 표면사이징 공정에서의 적용성 검토를 위하여 용액의 유동특성을 분석하였다. 유전특성 향상을 위해서는 표면 사이즈제의 유도체화 과정에서 쌍극자 모벤트의 밀도 증가를 통한 유전율 향상이 요청되며 이와 동시에 네트원 구조를 통하여 전기장에 대 한 물리적 특성이 유지되어야 한다. 본 연구에서는 W AXD( wide angle x-ray diffraction)를 이용하여 시아노에틸화 반응 과 고온에서의 열화에 의한 필름의 결정화도를 평가하였으며 온도 상승에 따른 흡열 피크의 변화를 통하여 온도 변화에 따른 PYA 분자구조의 변화와 유리전이온도의 추이 를 분석하였다. 또 열화과정에서 수반되는 필름의 중량감소율을 평가함으로써 열안정성 을 평가하였다. 그 결과 시아노에틸화한 PYA가 안정된 분자구조를 유지하고 있음을 확인할 수 있었다. 시아노에틸화한 PYA용액의 점탄성 평가를 위하여 storage modulus와 loss modulus 를 분석하였다. 일반적 유변특성 평가 결과 PYA용액은 shear-thinning, pseudoplastic 한 특성을 나타내어 표면사이즈 공정에서의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

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괘선/구부림 강공과 종이물성과의 상관관계 II

  • 조신환;오홍석;최대웅;여성국
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2001년도 추계학술발표논문집
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    • pp.203-203
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    • 2001
  • 패선/구부림 가공은 후가공의 일부분으로서. 박스가공 시 종이에 패션치기와 구부림 공정이 들어가게 되며 이때 종이표면이 약할 경우 금이가는 현상이 발생한다. 본 연구 는 이러한 가공과 다층판지의 물성이 패선/구부림 적성에 영향을 미치는가에 대한 연 구로서 2000년도 추계논문발표시 종이 물성 중 패션/구부림 가공에 영향을 주는 것으 로 표면층의 층간결합력과 내절도 그리고 인장강도가 중요한 변수로 작용하는 결과를 얻었으며 이후 이들 영향인자 중 핵심영향인자의 도출을 위하여 침엽수를 배합하지 않 은 상태에서 상질고지 재생펄프를 고해 처리하여 특성을 향상시켜 실제 공정에서 실험 하였다. 1차 실험은 공정실험 전 예비 실험으로서 재생펄프를 공장 refiner를 사용하여 고해 처리하여 강도향상 효과를 분석하였다. 분석결과 인장강도는 증가하나 내절도 향상은 기대에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 이에 따라 1차 공정실험 조건을 부착량을 향상 시켜 인장강도를 침엽수 펄프 배합수준으로 끌어올리는 방법을 선택하였으며 그 결과 패선/구부림 적성이 기존대비 양호한 결과를 얻었다. 즉 인장강도 향상으로 침엽수 펄 프를 대체할 수 있다는 결론을 얻었다. 2차 실험은 부착량 대선 refiner를 사용하여 상 질고지 재생펄프를 고해 처리하여 인장강도를 향상시켜 생산하였다. 실험결과 인장강도 가 침엽수펄프 배합 시 대비 동등이상 수준에 있을 경우 패션/구부린 가공 시 금이가 는 터짐문제는 발생하지 않는 것으로 나타났다. 3차 실험은 두 차례 동안 실시된 공정 실험을 기준으로 refining 처리와 부착량 기준을 설정하고 장시간 생산하여 그 특성을 측정하였다. 실험결과 표면층의 인장강도가 낮아질 때 패선/구부림 적성이 약해지는 경 향을 보였으며 인장강도가 기존 침엽수펄프 배합대비 동등이상일 경우 패선/구부림 가 공적성이 양호하게 나타났으며 실제 가공업체에서도 터짐 문제가 발견되지 않았다. 결론적으로 표면층의 인장강도가 패션/구부림에 가장 중요한 변수로 작용하며 어떠 한 형태로 표면층의 인장강도를 향상시킬 경우 침엽수 펄프는 재생펄프로 대체가 가능 할 것으로 판단된다.

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DDA를 이용한 펄프의 탈수성 평가

  • 이학래;함충현;이상길
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2001년도 추계학술발표논문집
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    • pp.69-69
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    • 2001
  • 최근들어 활엽수 펄프와 재생섬유의 사용이 증대되고, 용수절감을 위해 초지공정이 점차 폐쇄화되어감에 따라 초지계 내의 미세분 함량이 증가하고 있으며, 이로 인해 탈수조건은 더욱 악화되고 있다. 하지만 현재 진행되고 있는 초지속도의 고속화를 위해서는 습부에서 의 탈수를 더욱 촉진시킬 필요성이 대두되고 있으며, 이를 위해 여러 가지 방안이 모색되 고 있다. 탈수현상은 원료조성, 초지설비의 종류와 공정구성, 화학첨가제의 사용 여부 등 매우 다양 한 인자에 의해 영향을 받는다. 일반적으로 어떤 주어진 설비를 이용하여 목표 품질의 종 이를 생산하고자 할 경우 초지설비, 운전조건, 펄프 원료, 고해 조건 등은 쉽게 변화시키 기 어렵기 때문에 초지기에서의 탈수성을 조절하기 위해서 각종 탈수촉진제가 사용되고 있다 이러한 탈수촉진제의 선정 및 현장 적용에 앞서 실험실적인 평가가 우선적으로 이루어져 야 하는 것은 당연하다. 탈수성의 실험실적인 평가를 위해 1990년대부터 Britt Jar를 변 형시킨 Dynamic Drainage Analyser(DDA)가 폭 넓게 활용되고 있다 .. DDA는 지필 형 성 시 나타나는 스크린 하부에서의 진공도를 측정하여, 갈수선에서의 탈수시간을 도출하 고 탈수성을 평가할 수 있는 장치이다. 그러나 탈수촉진제와 같은 첨가제의 성능을 평가할 경우, 그 첨가 정도에 따라 지료의 보류도가 달라져 측정되는 탈수시간에 영향을 주므 로 이러한 방식으로 얻은 탈수시간은 정확한 의미에서의 탈수성 평가방법이라 할 수 없 다. 이에 탈수성 평가 시 보류의 영향을 반영하는 방법에 대한 연구가 필요하다. 탈수성의 평가에 있어 탈수시간과 더불어 습지필의 건조도에 대한 고려 역시 필수적이다. 건조도는 DDA를 이용할 경우 지펼 형성 이후 나타나는 최종 진공도의 정도로 표시되는투기도를 통해 파악되나 적용되는 보류 및 탈수 시스템의 종류에 따라 나타나는 응집 양상은 다양하므로 경우에 따라서 탈수시간과 습지필의 투기도가 서로 반대되는 결과를 나 타내기도 한다. 본 연구에서는 탈수시간 뿐만 아니라 습지필의 건조도를 동시에 고려함으 로써 DDA를 이용하여 더욱 정확하게 탈수성을 평가할 수 있는 방안을 모색하였다.

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양이온 패치된 필러를 이용한 플렉소 잉크 입자의 흡착특성 평가 (Evaluation of adsorption of flexography ink particle on cationic patched filler)

  • 오규덕;이학래;윤혜정;김진우
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.207-207
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    • 2010
  • 고지로부터 유입된 플렉소 잉크는 수성잉크의 고유 특성으로 인해 세척 공정을 통해서만 제거된다. 이는 다량의 용수 사용을 유도함으로서 에너지 소비 및 환경오염 요소를 증대시키는 주요 원인으로 작용하고 있다. 최근에는 이들을 효과적으로 제거하기 위한 많은 연구가 수행되고 있다. 특히 기존의 이물질 제거 방법 중에서 부유부상법을 이용한 제어 방안이 주목 받고 있으며 이는 잉크 제조 시 건조 잉크 입자의 소수성을 부여하는 방법 또는 탈묵 pH 조건에서 잉크 자체의 soluble한 요소를 최소화함으로서 잉크입자의 미분화를 최소화 하는 방안, 그리고 이와 더불어 부유부상 공정에서 효과적인 기포 부착을 유도하는 방안 강구 등 효과적인 제거를 위한 연구가 다각도로 수행 되고 있다. 이러한 연구 과정 중에 직면하고 있는 가장 큰 문제점은 플렉소 잉크가 쉽게 미분화 된다는 것이다. 특히 나노 크기로 미분화된 잉크는 세척 이외에는 제거 방법이 거의 없고 폐쇄화된 초지 공정에서 지속적인 농축을 유발하여 심각한 계 내 오염을 야기할 뿐만 아니라 기존의 수질제어 시스템에서도 효과적으로 제거되기 어렵기 때문에 수질오염을 유발하는 주요 물질로 작용하고 있다. 또 일부 잉크 입자들은 중금속을 함유하고 있어 제품에 포함될 경우 잠재적 유독물질로 작용할 수 있으며, 만일 이들을 포함한 공정수가 방류될 경우 심각한 수질오염을 유발할 수 있다. 이에 대한 심각성이 최근 중요하게 대두됨에 따라 본 연구에서는 미분화된 플렉소 잉크 입자의 제어를 위한 기초 연구로서 미분화된 잉크를 비중이 높고 상대적으로 큰 입자를 가지는 filler에 흡착시켜 제어하는 방안을 모색하였고 이는 추후 Filler에 흡착된 잉크 입자를 이용하여 침전을 통한 제거 또는 부유부상이 가능한 입자 크기로 형성시켜 제거하는 방안을 제시하기 위한 기초 연구로서 수행되었다.

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플로테이션 기술을 이용한 OCC 재생공정의 마이크로 스틱키 제어 (Control of micro stickies in OCC recycling process by flotation technology)

  • 이학래;김종민;박일;김진우
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2002년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.15-16
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    • 2002
  • 라이너지는 대부분의 원료물질을 고지로부터 얻고 있는 친환경적 상품이 다. 그러나 고지를 원료로 사용함에 따라 많은 문제가 발생하게 된다. 그중 원료와 함께 유입되는 다양한 종류의 오염물질로 인하여 기인되는 스틱키는 강도를 저하시킬 뿐 아니라 얼룩 및 반점을 형성하여 제품의 질을 떨어뜨리 고, 또한 설비를 오염시켜 수명 단축 및 세척에 의한 조업중단 등 생산성 저 하를 가져온다. 이러한 문제는 초지기의 대형화와 고속화, 용수조건의 악화 및 고지 재활용율 증가 등의 이유로 더욱 커지고 있다. 본 논문에서는 라이너지 생산공정의 가운데 지료조성공정의 매크로 스틱 키 정량분석을 통하여 전반적인 분포를 조사하였다. 그 결과 매크로 스틱키 는 스크린과 클리너를 통해 다량 제거되고, 공정상의 기계적 에너지에 의해 더욱 미분화되어 제어가 어려운 마이크로 스틱키로 진행되고 있음을 확인하 였다. 또 지료 분급을 위하여 설치된 플로테이션 설비는 기존의 정선설비인 스크린과 클리너에서 제거되기 어려운 마이크로 스틱키를 제거할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 실제 공정의 마이크로 스틱키 정량이 가능한 설비를 제작 하였다. 제작된 설비는 마이크로 스틱키의 정량 뿐만 아니라 환경의 변화에 따른 마이크로 스틱키의 침착성 변화를 볼 수 있도록 하였고, 또한 현장조건 에 적합하도록 다량의 지료분석과 손쉬운 작동이 가능케 하였다. 제작된 마 이크로 스틱키 정량설비를 이용하여 현장 플로테이션 공정을 대상으로 마이 크로 스틱키를 정량한 결과 리젝트의 지료에서 더 많은 량의 마이크로 스틱 키가 존재함을 확인하였다. 이는 소수성의 마이크로 스틱키가 기포와 함께 리젝트로 배출되고 있음을 보여주고 있으며, 또한 3종의 분급된 지료에서 와 이어상에서 탈수된 각각의 백수를 분석함으로써 백수 재활용에 따른 마이크 로 스틱키의 농축현상올 밝혔다. 플로테이션 과정중에 마이크로 스틱키의 거동 파악과 제어를 향상시키기 위하여 MCC를 이용하여 준비된 마이크로 스틱키 모텔물질을 이용하여 실험 실적 부유부상 실험을 실시하였다. 이를 통하여 플로테이션 공정의 마이크로 스틱키 제어 최적화 방안과 고농도의 마이크로 스틱키를 함유한 지료의 처 리를 방안을 검토하였다.

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괘선/구부림 가공과 종이물성과의 상관관계에 관한 연구

  • 조신환;이종필;정길숙;박광만;박광만;정도영
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2000년도 추계학술발표논문집
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    • pp.42-42
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    • 2000
  • 패선/구부림 가공은 백판지의 후가공의 일부분으로서 통상적으로 고평량인 백판지를 소비 자에게 맞는 형태로 가공하는 한 공정으로서 접는 공정을 용이하게 하기 위하여 종이 표면 에 패선을 넣어 구부려 접게 되는데 이때 구부리는 면의 표면적의 증가와 내부에서 외부로 향하는 Stress 에 의하여 종이의 표면층이 터지는 현상이 발생하기도 한다.이러한 터짐을 방지하면서 구부립 가공을 하기 위하여 백판지에 요구되는 특성은 여러 가지가 있으며 특히 고평량인 경우에는 종이가 구부러지면서 변형이 크게되는 만큼 외부로 밀리는 힘이 더욱크 게 작용하게 되고 이 힘을 충분히 수용할 수 있는 종이 자체의 강도가 펼요하게 되는데 본 연구에서는 다층판지의 원료특성과 판지특성등이 패션/구부림 가공적성과 연관성을 밝혀내 어 향후 연구방향의 기초를 삼고자 한다. 본 실험에서는 실험실적 결과와 실제 제품에서와의 차이를 최소화 하기 위하여 현장에서 생산되는 백판지를 사용하였으며 백판지의 각층을 구성하는 원료특성과의 상관관계까지 고 려하여 대전공장에서 생산되는 원료의 특성을 분석하고 같은 시간대의 제품과 비교펑가하는 방법을 취하였다. 각각의 원료 특성과 제품특성 (구부러짐 특성) . 공정조건등의 자료를 일정기간 취합하여 S Statisca 를 사용한 통계분석을 하였으며 1차 분석 결과 종이무성에 미치는 영향이 큰 수분 함량과 표면층의 원료구성 (Softwood 함량) 이 일차적으로 영향을 크게 미치며 종이 특성 으로는 CD 방향 터짐과 관련하여 MD 방향 인장, 내절, CD방향 강성등이 상관관계지수 0 0.7 이상으로 비교적 관계가 깊은 것으로 나타나며 인장과 신장율의 곱인 Toughness는 상 대적으로 낮아 터짐 지수로 활용하기는 어려울 것으로 판단되며 또한 신장율도 0.5 수준으 로 나타나며 패선구부러짐에 따른 층간구조변화에 따른 층간결합력이 영향이 있을 것으로 추측은 되었으나 분석결과 0.5 수준인 것으로 나타났다. 또한 CD 방향과 MD 방향의 터짐 성 상관관계도 0.5 이상인 것으로 나타나 섬유배향성도 패선/구부림 가공적성과 관련이 있 는 것으로 나타남으로서 패선/구부림 적성향상은 원료뿐만 아니라 초지공정조건에서도 향상 될 수 있는 것으로 나타났다. 향후 보다 세분화한 분석 및 도공층의 역할이 펼요할 것으로 판단되며 또한 지층구조분석 을 통한 Modeling 도 필요한 것으로 판단된다.

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고온압착 건조 처리시 표면처리를 통한 고강도 라이너지 개발

  • 최병수;윤혜정;류정용;신종호;송봉근
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2000년도 추계학술발표논문집
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    • pp.63-63
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    • 2000
  • 저급의 고지 원료를 두께 방향으로 고온 압착을 가하여 건조함으로써 전반적인 종이 물성 을 향상시키는 콘디벨트 건조 방식은 70년대 중반부터 80년대에 이르는 10여년에 걸친 개발 과정을 거쳤으며 90년대에 들어서 핀랜드의 Inkeroinen에 위치한 V alemt- Tarnpella의 연구 소에 최초의 파일로트 설비가 설치되었으며 그 후 1996년에는 핀랜드 ENSO사의 P Pank밟oski 판지공장에 설치됨으로써 세계 최초의 상업생산설비를 이루게 되었다. 기존의 실린더 건조 기술과 비교할 때 콘디벨트 건조방식은 건조속도를 약 5-15배 향상시킬 수 있 으며, 건조 에너지 절감에 큰 효과가 있을 뿐만 아니라 기존의 실린더 건조시 종이가 폭방 향으로 수축되 어 인장 stiffness와 압축 강도 동의 종이 물성 이 저 하되 는 반면 습윤상태 의 섬유를 120도씨이상에서 가열에 의해 리그닌을 연화시킴과 동시에 섬유의 유연성을 증가시켜 준다. 그리고 높은 압력을 가해줌으로써 섬유간의 결합 면적을 증가시키고 건조시 종이의 폭방향의 수축을 감소시켜 인장강도, 내부결합강도, 밀도, 표면평활성, 투기저항성 등 종이의 물성을 대폭 향상시켜주는 혁신적인 제지기술로 인정받고 있으며 국내의 경우 현재 1998년 부터 상업생산을 이루어짐으로써 그 공헌도는 매우 크다고 할 수 있다. 골판지의 주원료가 되는 국산 골판지 고지 (Korean old corrugated container, K KOCC)의 거듭된 재생처리로 인하여 미세분의 함량이 전체 지료의 절반 이상에 달할 뿐만 아니라, 섬유가 각질화와 단섬유화로 인하여 고온압착 건조처리 만으로는 골판지 고지로 생 산된 원지의 강도를 버진펄프로 생산된 원지가 가지는 강도에 준하는 강도로 향상시키는데 한계점을 가지게 된다. 유럽의 제지선진국들은 골판지 원지의 강도를 향상시키는 방편으로 표변에 전분 사이즈 프레스 처리를 도입하였으며 본 연구에서는 고온 압착 건조 처리 설비를 활용한 전분 표면처리의 가능성을 검토하고 골판지 원지의 강도를 향상시키기 위한 표면처리조건을 탐색하였다.

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SEM 및 AFM을 이용한 한지의 특성 분석

  • 최태호;조남석
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2000년도 추계학술발표논문집
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    • pp.141-141
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    • 2000
  • 한지의 제조에 있어서 부원료인 점질물은 초지시 매우 중요한 역할을 하는데 그 주된 역 할은 다음과 같다. 먼저 점질물은 섬유의 분산을 용이하게 하고 종이의 강도를 증가시키며, 양지와는 달리 박엽지의 제조가 편리하고, 종이의 경도를 증가시키며, 습지의 처리를 용이하 게 하며, 점성으로 인하여 섬유의 침전올 방지하고, 종이의 광택을 향상시키는 둥 매우 중요 한 역할을 한다. 그러나 한지 제조시 이러한 식물성 점제의 미묘한 작용은 현재 대다수의 한지 제조 공장에서 사용하고 있는 합성점제인 PAM이나 PEO 등의 합성 고분자 화합물에 서는 기대하기 어려운 작용이라 여겨진다. 이와 같은 사실에서 본 연구에서는 전통적인 천 연점질물인 황촉규근의 점질물과 합성점제인 PAM 및 우리 나라에서 전혀 사용되지 않고 있는 나무수국 내수피의 점질물을 이용하여 한지를 제조하고 이들 한지의 특성을 SEM 및 A AFM(Atomic Force Microscopy)를 이용하여 분석하였다. 먼저 각각의 점질물로 제조한 한지를 SEM으로 관찰한 결과 닥나무 인피섬유의 최외층에 투명막이 존재하는 사실을 발견할 수 있었다. 이러한 투명막은 닥나무나 뽕나무 인피섬유에 만 존재하고 삼지닥나무나 산닥나무 둥과 같은 기타 인피섬유에는 존재하지 않으므로 한지 의 원료 섬유의 식별에 매우 중요한 요소가 된다. 또한 이러한 투명막은 섬유간 결합을 증 대시켜 한지의 강도 발현에 기여한다고 사료된다. 천연점질물인 황촉규근과 나무수국 점 질물을 이용하여 제조한 한지를 SEM 및 SEM-EDXA를 이용하여 분석한 결과, 황촉규근 점질물로 제조한 한지에는 상당량의 전분입자가 폰재하고 있었으며 나무수국 점질물로 제 조한 한지에는 침상의 수산칼슐 결정이 상당량 존재하고 있는 사실을 발견하였다. 이러한 사실은 한지 제조시 사용된 점질물의 식별에 중요한 요소라 사료된다. 한지의 원료인 닥나무 인피펄프와 침엽수 미표백 크라프트 펄프를 AFM을 이용하여 분석 한 결과, 닥나무 인피펄프의 마이크로피브릴 폭은 5-10nm로 Sw-UKP의 마이크로피브릴 폭 lO-20nm보다 매우 가늘고, 치밀한 세포벽 구조를 하고 있었다. 닥나무 인피펄프의 이러 한 세포벽 구조 및 마이크로피브렬의 형태가 Sw-UKP보다 높은 섬유강도를 나타내는 원인 이라 사료된다. 각각의 점질물을 이용하여 제조한 한지의 섬유표면을 AFM을 이용하여 관 찰한 결과, 원료펄프의 표면관찰에서와는 달리 초지시 사용된 점질물이 섬유표면을 피복하 고 있어 명확한 형태의 마이크로피브렬을 관찰할 수 가 없었다. 따라서 점질물의 이러한 역 할이 한지의 강도 및 보존성 향상에 기여하리라 사료된다.

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Fourdrinier와 gap former로부터 제조된 원지가 도공작업 및 도공지의 특성에 미치는 영향

  • 김병수
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2000년도 추계학술발표논문집
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    • pp.54-54
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    • 2000
  • 종이의 생산성을 향상 시키기 위한 방법에는 초지기의 광폭화오} 생산 속도의 증가 가 있다. 현재 초지기는 10m까지 생산 폭이 확대 되었고, 생산 속도에 있어서는 최 신 설비의 경우 2,OOOm/min로 설계 되고 있다. 따라서 생산 폭과 속도의 증가는 이 전의 소폭과 저속의 생산 셜비에서와 동일한 원료 배합과 생산 관리로는 최적의 생 산 효율을 달성하는데 문제점이 있다. 그러므로 현재 각국의 신규 제지 설비에 적 용되 고 있는 twin wire system역 시 생 산 속도의 증가를 극복하고 기 존의 fourdrinier s system 이 지니고 있는 문제점을 극복하기 위해 도입되었다. 두 가지의 생산 설비에서 제조된 종이의 가장 큰 차이점은 미세 입자들의 분포와 종이의 구조적 특성에 있다. 특히 fourdrinier system에서 미세 입자들의 분포는 횡단 면을 기준으로 볼 때 표면에서 와이어 면으로 진행됨에 따라 급격히 감소된다는 것 을 알 수 있다. 이러한 사실은 주지하는 바와 같이 초지 형성부에서 효과적인 탈수 를 달성하기 위해 부착되어 있는 여러가지 탈수 장치들의 영향으로 와이어 방향으 로만 급격한 탈수가 일어나기 때문이다. 그러나 twin wire system 2.! gap former어$\mid$ 있 어서 미세 섬유와 충전제가 횡단면상에서 분포하는 형태는 "U"자 형태로 상면과 하 면에서 가장 높은 미세분의 분포를 나타내고 줄간층에는 상대적으로 낮은 미세분이 분포하고 있을을 알수 있다. 따라서 종이의 중간층 미세분 분포의 감소는 섬유간 표면적의 감소를 의미하고 이로 인하여 결합력이 약해진다는 것을 알 수 있다. 특 히 도공 원지로 사용되었을 경우 heat off-set 인쇄시 블리스터와 같은 문제점을 일 으키기도 한다. 앞서 언급한 바와 같이 종이의 제조 설비에 따라 제조되는 종이의 구조적 특성이 변하게 되므로 동일한 도공 공정에 적용 되었을 경우 이들로부터 제 조된 도공지의 특성에도 영향을 미칠것으로 예측된다. 따라서 본 연구에서는 두 가지 초지기의 형태에서 제조된 원지가 도공 작업성과 도공지의 특성에 미치는 영향에 대해 고찰코자 하였다.대해 고찰코자 하였다.

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