KR100528500B1 - 잉크젯 한지 조성물과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잉크젯 한지 조성물과 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 닥 및 삼지닥으로 구성되는 인피 섬유에 천연 미표백 목재 섬유 및 표백 목재 섬유를 특정 혼합비로 배합하고, 초지 과정을 특정화하여 제조함으로써 한지로서의 외관적 특성과 잉크젯 프린트 적용시 인쇄의 기능적 특성이 모두 우수하게 되도록 개선시킨 잉크젯 한지 조성물과 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

잉크젯 한지 조성물과 그 제조 방법

본 발명은 잉크젯 한지 조성물과 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 닥 및 삼지닥으로 구성되는 인피 섬유에 천연 미표백 목재 섬유 및 표백 목재 섬유를 특정 혼합비로 배합하고, 초지 과정을 특정화하여 제조함으로써 한지로서의 외관적 특성과 잉크젯 프린트 적용시 인쇄의 기능적 특성이 모두 우수하게 되도록 개선시킨 잉크젯 한지 조성물과 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근 잉크젯 프린터 시장의 급격한 성장과 사무용지의 팬시화, 다양화 요구에 부응하여 '잉크젯 (전)용지’뿐만 아니라, 잉크젯 프린트가 가능한 봉투, 엽서, 명함 및 라벨 등의 각종 무늬지와 색지의 시장이 빠르게 형성되어 가고 있다. 그러나, 상기 무늬지와 색지 등의 수입 고급 지종은 현재 다양한 제품이 출시되어 있는 반면, 한국인의 전통지인 '한지’를 적용 또는 응용한 제품은 전무한 실정이다.

종래의 잉크젯 용지는 코팅 방식을 적용하여 잉크젯 적성을 부여함으로써 종이 표면의 섬유 질감을 표현할 수 없었고, 또한 종래의 기계 한지는 수입 닥과 목재 펄프를 주원료로 사용함으로써 잉크젯 적성이 부족함은 물론 고급스런 한지풍의 외양을 갖지 못하였다.

이와 같이, 종래의 잉크젯 용지는 그 외고나상으로 나타나는 미감이나 다양함이 부족하였으므로 이러한 고급스런 잉크젯 용지를 개발할 필요가 있었으며, 이와 더불어 잉크젯 프린트 적용시 프린트 기능상의 특성에서도 뒤지지 않는 새로운 차원의 용지 개발이 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명자들은 우리 전통 한지는 그 외관상의 우아함과 섬유 질감을 가지고 있으며 다양한 느낌을 줄 수 있다는 점에 착안하여 한지와 같은 외관적 특성을 가지면서 잉크젯 프린트 적용시의 기능적 특성도 우수한 새로운 잉크젯 한지를 제조하고자 오랜 연구 끝에 특정의 섬유 조성을 통하여 본 발명을 완성하였다.

이에 본 발명에서는 상기 한지의 주원료인 인피 섬유에 천연 미표백 목재 섬유와 표백 목재 섬유를 특정 혼합비로 배합하고, 초지 과정을 특정화함으로써 한지의 외관적 특성과 잉크젯의 기능적 특성을 모두 겸비한 잉크젯 한지 조성물과 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 잉크젯 적성을 갖는 용지에 있어서,

닥 및 삼지닥으로 구성된 인피 섬유 10 ∼ 30 중량%, 천연 미표백 목재 섬유 20 ∼ 40 중량% 및 표백 목재 섬유 30 ∼ 50 중량%로 구성되는 주원료 90 ∼ 95 중량%와 염료 및 지력 증강제를 포함하는 통상의 부원료 5 ∼ 10 중량%로 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 잉크젯 용지를 제조하는 방법에 있어서,

상기의 조성으로 원료를 구성하고;

상기 원료로부터 다층 환망 초지기를 사용하여 상층(TOP층)과 하층(BOTTOM층)으로 구성되는 습지를 제조한 후;

상기 습지의 건조 과정 진입부의 선압을 5 ∼ 20kg/m로 하여 지필의 수분이 10 ∼50%가 되도록 잉크젯 한지를 제조하는 방법을 포함한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 닥 및 삼지닥으로 구성된 인피 섬유, 천연 미표백 목재 섬유 및 표백 목재 섬유를 특정 혼합비로 배합하여 주원료를 제조하고, 통상의 부원료를 첨가한 후 초지 과정을 특정화 함으로써 한지의 외관적 특성과 잉크젯의 기능적 특성을 모두 겸비한 잉크젯 한지에 그 특징이 있다.

본 발명의 잉크젯 한지는 닥 및 삼지닥으로 구성된 인피 섬유 10 ∼ 30 중량%, 천연 미표백 목재 섬유 20 ∼ 40 중량% 및 표백 목재 섬유 30 ∼ 50 중량%로 주원료 90 ∼ 95 중량%를 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 여기에 통상의 부원료로서 염료, 지력 증강제 등의 부원료를 5 ∼ 10 중량%로 사용하여 한지 조성물을 구성한다.

본 발명에서 사용되는 상기 인피 섬유는 닥과 삼지닥의 혼합재로 구성된 것으로서, 상기 삼지닥은 섬유 길이가 0.5㎝ 내외로 상기 닥의 섬유 길이인 1 ㎝에 비해 섬유 길이가 짧고 흡습성이 큰 성질을 가지고 있으며, 바람직하기로는 닥과 더불어서 상기 삼지닥을 인피 섬유에 혼합 사용함으로써 잉크의 흡습성과 표면 평활도를 크게 개선할 수 있다.

본 발명에서는 상기 삼지닥이 전체 인피 섬유 중에서 20 ∼ 60 중량%의 함량으로 함유되어 있는 것이 바람직한데, 만일 상기 삼지닥의 함량이 상기 범위를 벗어나면 잉크의 번짐이 심해지고 잉크의 광학밀도(optical-density)가 감소하는 등의 문제가 발생하여 바람직하지 않다.

본 발명에서는 상기 인피 섬유를 주원료에 대하여 10 ∼ 30 중량부로 사용하는데, 만일 상기 인피 섬유의 함량이 상기 범위 보다 적으면 한지의 특성이 발현되지 아니하고, 너무 과량이면 생산비가 상승하여 원가가 상승하는 문제가 있어 바람직하지 않다.

또한, 상기 천연 미표백 목재 섬유는 본 발명에 따른 잉크젯 한지의 자연적인 한지풍을 구현하기 위하여 사용되는 원료로서, 본 발명에서는 상기 목재 섬유의 고해를 칼비터를 사용한 컷팅보다는 날 간격이 촘촘한 고해기를 사용하여 상기 목재 섬유의 피브릴화가 보다 충분히 될 수 있도록 하였다.

본 발명에서는 상기 천연 미표백 목재 섬유와 상기 표백 목재 섬유를 주원료 에 대하여 각각 20 ∼ 40 중량% 및 30 ∼ 50 중량%로 사용하는데, 만일 상기 천연 미표백 목재 섬유가 과량이고 표백 목재 섬유의 함량이 소량이면 한지 특성의 부여 효과가 좋아 닥나무 고유의 색상을 표현하는 효과는 좋으나, 흡습성이 저하되어 번짐이 심해지는 등 잉크 인쇄 적성이 떨어지는 문제가 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 주원료 이외에 통상적으로 사용되는 염료, 지력 증강제 등의 부원료를 전체 조성중 5 ∼ 10 중량%로 사용하는데, 상기 염료로는 예컨데 제지 산업에서 일반적으로 사용되는 색상 염료가 사용될 수 있고, 지력 증강제는 PAM(poly acryl methacrylate) 계열이 사용될 수 있다.

이와 같은 본 발명을 제조 방법에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기의 조성으로 원료를 제조한다.

이 과정에서 상기 천연 미표백 목재 섬유 및 표백 목재 섬유의 여수도를 200 ∼ 400 ㎖CSF으로 조절함으로써 닥섬유와 유사한 외관을 갖도록 하는 효과에 의해 본 발명의 잉크젯 한지가 자연적인 한지풍의 특성을 갖게 되도록 한다.

상기 원료로부터 다층 환망 초지기를 사용하여 상층(TOP층)과 하층(BOTTOM층)으로 구성되는 습지를 제조한다.

상기 상층에는 본 발명의 배합비를 적용하여 잉크젯 적성과 한지의 특성을 부여하고, 상기 하층에는 상기 상층과 동일한 색상의 느낌을 갖도록 색상만을 기준으로 하여 배합비를 적용하였다. 이때, 상층 및 하층의 평량은 일반적으로 잉크젯 전용지에서 적용되는 총평량 70 ∼ 90 g/㎡의 범위내에서 임의적으로 조절할 수 있다.

상기 습지의 건조 과정 진입부의 선압을 5 ∼ 20kg/m로 하여 지필의 수분이10 ∼ 50%인 잉크젯 한지를 제조하는 것이 표면 밀도와 평활도 등의 종이 면성과 잉크 인쇄 적성을 갖는데 있어서 바람직하다.

본 발명에서는 섬유 배합비 이외에 초지 과정에서 습지의 건조 과정 진입부의 선압을 상기 범위로 조절함으로써 잉크젯 적성과 면성을 유지할 수 있는데, 만일 상기 건조 과정 진입부의 선압이 5kg/m 미만이면 밀도가 너무 낮아져서 잉크가 종이 표면에 머무르기 보다 흡수되므로 광학 밀도가 적정 수준 이하로 낮아지며, 상기 건조 과정 진입부의 선압이 20kg/m를 초과하면 평활도는 향상되어 면성이 좋아지나, 밀도가 높아지고 투기도가 낮아져 잉크가 종이 속으로 흡수되는 속도가 느려지고 표면에서 머무르는 시간이 많아지므로 잉크 번짐이 심해지는 문제가 있어 바람직하지 않다,

본 발명에서는 상기 지필이 10 ∼ 50%의 수분을 함유하는 것이 바람직한데,만일 수분의 함량이 상기 범위를 벗어나면 건조 과정에서 주름이 발생하는 문제가 있어 바람직하지 않다. 또한, 본 발명에서는 상기 과정중 다양한 무늬의 펠트를 사용하여 잉크젯 한지의 표면에 다양한 무늬를 넣을 수도 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 조성과 방법으로 제조된 잉크젯 한지는 한지의 외관적 특성과 잉크젯의 기능적 특성을 모두 겸비한 것으로서 잉크젯용 이외에도 인쇄용, 사진 인화지용 등 다양한 용도로 활용할 수 있다.

이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예

닥과 삼지닥은 칼비터로 고해하여 투입하고, 미표백 목재 섬유와 표백 목재 섬유는 날이 촘촘한 고해기를 사용하여 여수도 350 ㎖CSF로 고해한 후 투입하였다. 상층의 평량을 20g/㎡으로 하층의 평량을 65g/㎡으로 조절하고 환망 다층 초지기를 사용하여 85g/㎡의 단면을 갖는 잉크젯 한지를 제조하였으며, 이때 습지의 건조 과정 진입부의 선압을 15kg/m로 하여 최종 밀도를 0.6g/㎤로 하였다.

[조성]

1. 상층

닥 5 중량%

삼지닥 10 중량%

미표백 목재 섬유 30 중량%

표백 목재 섬유 50 중량%

분산제/지력중강제 5 중량%

2. 하층

미표백 목재 섬유 40 중량%

표백 목재 섬유 50 중량%

분산제/지력중강제 10 중량%

비교예 1

닥은 칼비터로 고해하여 투입하고, 미표백 목재 섬유와 표백 목재섬유는 날이 촘촘한 고해기를 사용하여 여수도 500 ㎖CSF로 고해한 후 투입하였다. 상층의 평량을 20g/㎡으로 하층의 평량을 65g/㎡으로 조절하고 다층 환망 초지기를 사용하여 85g/㎡의 단면을 갖는 잉크젯 한지를 제조하였으며, 이때 습지의 건조 과정 진입부의 선압을 15kg/m로 하여 최종 밀도를 0.6g/㎤로 하였다.

[조성]

1. 상층

닥 10 중량%

미표백 목재 섬유 30 중량%

표백 목재 섬유 55 중량%

분산제/지력중강제 5 중량%

2. 하층

미표백 목재 섬유 40 중량%

표백 목재 섬유 50 중량%

분산제/지력중강제 10 중량%

비교예 2

닥은 칼비터로 고해하여 투입하고, 미표백 목재 섬유와 표백 목재섬유는 날이 촘촘한 고해기를 사용하여 여수도 350 ㎖CSF로 고해한 후 투입하였다. 상층의 평량을 20g/㎡으로 하층의 평량을 65g/㎡으로 조절하고 다층 환망 초지기를 사용하여 85g/㎡의 단면을 갖는 잉크젯 한지를 제조하였으며, 이때 습지의 건조 과정 진입부의 선압을 1kg/m로 하여 최종 밀도를 0.45g/㎤로 하였다.

[조성]

1. 상층

닥 10 중량%

미표백 목재 섬유 30 중량%

표백 목재 섬유 55 중량%

분산제/지력중강제 5 중량%

2. 하층

미표백 목재 섬유 40 중량%

표백 목재 섬유 50 중량%

분산제/지력중강제 10 중량%

실험예

상기 실시예 및 비교예 1 ∼ 2의 물성을 하기의 방법으로 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[실험 방법]

1. 밀도(g/㎠).

평량(g/㎡)/두께(㎛), 평량, 두께의 측정 방법은 각각 KS M-7013, KS M-7021을 따랐다.

2. 투기도(㎖/min).

공기가 종이를 통과하는 정도를 나타내는 것으로, 종이에 걸린 표면과 이면의 압력차에 의하여 통과하는 공기량을 측정한다.

3. 평활도(sec).

종이 표면의 윤곽 상태를 나타내는 것으로, 일정 시간동안 일정량의 공기가 일정 면적의 측면으로 빠져 나가는데 소요되는 시간을 측정한다. 수치가 클수록 평활도 가 높다.

4. 색상(L, a, b).

종이의 색상을 나타내는 것으로, L은 흰색(100)∼검은색(0), a는 빨간색(+100) ∼ 녹색(-100), b는 노란색(+100) ∼ 파란색(-100)을 의미한다.

5. 광학 밀도(optical-density).

색의 밀도(선명도)를 나타내는 것으로, 수치가 클수록 선명하다.

6. 번짐.

잉크 번짐을 의미하며, 육안으로 판정하였다.

구 분		실시예 1	비교예 1	비교예 2	측정방법
밀도(g/㎠)		0.6	0.6	0.45	-
투기도(㎖/min)		1,520	1,750	2,210	KS M-7020
평활도(sec)	상층		8	6	3	KS M-7028
	하층		20	18	15
색상	L		88.0	88.5	87.9	T-524
	a		-1.5	-1.5	-1.8
	b		9.5	10.0	8.7
광학밀도	yellow		1.12	0.98	0.85	MacbethDensitometer
	magenta		1.16	1.08	0.94
	cyan		1.23	1.10	1.04
	black		1.42	1.21	1.07
번 짐		양호	불량	양호	육안판정
프린터 : 칼라 잉크젯 프린터 Hewlett Packard 560

상기 표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 조성과 제법으로 제조한 실시예의 잉크젯 한지가 본 발명의 경우와 다른 조성으로 제조한 비교예 1 ∼ 2의 것보다 각 색상별로 비교할 때 광학 밀도(Optical-Density)가 높고 번짐이 양호하여 잉크젯 적성이 가장 우수하다.

본 발명의 잉크젯 한지는 잉크젯 적성 뿐만 아니라, 미적 특성을 강조하여 고급스런 한지풍의 외양을 가지므로 종래 기능성 위주의 잉크젯 용지, 잉크젯 고급 지종의 수입 무늬지 및 색지 등과는 차별화되는 제품이다. 또한, 소수의 예술인들과 서예가들에 한정되어 있던 한지의 사용 범위를 크게 확대하여 판화와 같은 예술 작품은 물론 범용적으로 잉크젯용으로 뿐만 아니라, 최근 시장이 확장되고 있는 개인용 컴퓨터를 이용한 전자 출판, 즉 소형 소량의 인쇄물과 고급 선전 인쇄물용 등 다양한 목적으로 활용될 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 닥 및 삼지닥으로 구성된 인피 섬유 10 ∼ 30 중량%, 천연 미표백 목재 섬유 20 ∼ 40 중량% 및 표백 목재 섬유 30 ∼ 50 중량%로 구성되는 주원료 90 ∼ 95 중량%와, 염료 및 지력 증강제를 포함하는 통상의 부원료 5 ∼ 10 중량%로 이루어진것을 특징으로 하는 잉크젯 한지 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 삼지닥이 전체 인피 섬유중 20 ∼ 60 중량%의 함량으로 함유됨을 특징으로 하는 잉크젯 한지 조성물.
3. 닥 및 삼지닥으로 구성된 인피 섬유 10 ∼ 30 중량%, 천연 미표백 목재 섬유 20 ∼ 40 중량% 및 표백 목재 섬유 30 ∼ 50 중량%로 구성되는 주원료 90 ∼ 95 중량%와, 염료 및 지력 증강제를 포함하는 통상의 부원료 5 ∼ 10 중량%로 원료를 구성하고;

   상기 원료로부터 다층 환망 초지기를 사용하여 상층(TOP층)과 하층(BOTTOM층)으로 구성되는 습지를 제조한 후;

   상기 습지의 건조 과정 진입부의 선압을 5 ∼ 20kg/m로 하여 지필의 수분이 10 ∼50%가 되도록 제조하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 한지의 제조 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 천연 미표백 목재 섬유 및 표백 목재 섬유는 여수도200 ∼ 400 ㎖CSF가 유지되도록 투입하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 한지의 제조 방법.