KR101274267B1

KR101274267B1 - Methods for preparing wood paper and wood pulp, wood paper and wood pulp prepared by the method, and paper products using the wood paper

Info

Publication number: KR101274267B1
Application number: KR1020110005780A
Authority: KR
Inventors: 강필현; 전준표; 신혜경; 김현빈; 노영창
Original assignee: 한국수력원자력 주식회사; 한국원자력연구원
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2013-06-14
Also published as: KR20120084425A

Abstract

본 발명은 방사선을 이용한 목재 종이 및 펄프의 제조방법에 관한 것으로, 방사선 조사를 통해서 종래의 화학적 증해 과정을 생략가능하여 화학물질의 사용을 최소화하게 되어 환경오염을 방지할 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 친환경적이므로 제조된 종이 및 펄프를 식품 및 의료 분야에 용이하게 적용할 수 있다.The present invention relates to a method for manufacturing wood paper and pulp using radiation, which can omit the conventional chemical cooking process through radiation to minimize the use of chemicals to prevent environmental pollution and improve productivity. In addition to being environmentally friendly, the produced paper and pulp can be easily applied to food and medical fields.

Description

방사선 조사에 의한 목재 종이 및 펄프의 제조방법, 이에 의하여 제조되는 목재 종이 및 목재 펄프, 및 이를 이용하여 제조되는 종이제품{Methods for preparing wood paper and wood pulp, wood paper and wood pulp prepared by the method, and paper products using the wood paper}Method for preparing wood paper and pulp by irradiation, wood paper and wood pulp produced thereby, and paper products manufactured using the same {Methods for preparing wood paper and wood pulp, wood paper and wood pulp prepared by the method, and paper products using the wood paper}

본 발명은 목재 펄프 및 목재 종이의 제조방법, 이에 의하여 제조되는 목재 펄프 및 목재 종이, 및 이를 이용하여 제조되는 종이제품에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing wood pulp and wood paper, wood pulp and wood paper produced thereby, and paper products produced using the same.

목재 또는 비목재 원료로부터 섬유를 얻는 공정을 펄프화 공정이라고 하며, 펄프화 공정은 기계적 펄프화 및 화학적 펄프화로 나눌 수 있다.
The process of obtaining fibers from wood or non-wood materials is called the pulping process, which can be divided into mechanical pulping and chemical pulping.

원료의 복합 세포간 층을 쇄목기 등으로 파괴하거나 수증기로 연화한 후, 기계적인 힘으로 이것을 파괴하여 섬유를 얻을 수 있는데, 이처럼 화학처리를 하지 않고 간단한 기계적 처리를 하여 얻어지는 펄프를 기계 펄프라고 하며, 기계 펄프는 수율이 높고 생산비가 저렴한 장점이 있으나, 리그닌이나 헤미 셀룰로오스와 같은 비섬유소의 함량이 많아 고급 종이의 원료로는 부적당한 단점이 있다. After breaking the complex intercellular layer of raw materials with a wood mill or steam and then breaking it with mechanical force to obtain fibers, the pulp obtained by simple mechanical treatment without chemical treatment is called mechanical pulp. Machine pulp has a high yield and low production cost, but has a disadvantage of being inadequate as a raw material of high-quality paper due to its high content of non-fibers such as lignin and hemicellulose.

펄프 원료를 탈리그닌 약품으로 처리하여 복합 세포간 층을 섬유상으로 해리하는 방법이 화학적 펄프화이고, 이의 제조방법에는 아황산법, 소다법, 황산염법 등이 있으며, 화학적 펄프화의 경우 제조시 원료의 세포간 리그닌과 헤미 셀룰로오스가 대부분 제거되어 셀룰로오스 순도가 높은 장점이 있다.Chemical pulp is a method of dissociating the complex intercellular layer in fibrous form by treating the pulp raw material with ligignin chemical, and the manufacturing method thereof includes the sulfurous acid method, the soda method, the sulfate method, and the like. Most liver lignin and hemi cellulose is removed, which has the advantage of high cellulose purity.

그러나, 황산염법은 악취오염을 일으키고 펄프 및 종이의 표백이 어렵다는 단점이 있고, 아황산법은 부드러운 양질의 종이나 셀룰로오스의 순도가 높은 용해 펄프를 만들 수 있는 장점이 있으나, 증해 폐액의 회수 및 이의 재활용이 어렵다는 단점이 있다.However, the sulfate method has a disadvantage in that odor pollution is caused, and bleaching of pulp and paper is difficult. The sulfurous acid method is advantageous in that it can produce a soft pulp with high quality purity or a high purity of cellulose. However, This is a disadvantage.

또한, 가성소다법은 증해 과정에 오랜시간이 소요되며, 효율이 낮다는 단점이 있다.In addition, the caustic soda method takes a long time in the cooking process, has the disadvantage of low efficiency.

나아가 화학 펄프를 사용할 경우 대부분 안트라퀴논 및/또는 그 밖의 촉매가 사용되기 때문에 증해 과정에서 사용되는 화학약품, 물, 에너지 등의 소비가 큰 단점이 있다.
Furthermore, when the chemical pulp is used, most of the anthraquinone and / or other catalysts are used, and thus, consumption of chemicals, water, and energy used in the cooking process is large.

상기 화학적 펄프화에서, 종래의 크래프트 펄프화 방법은 원목의 펄프화 공정에서 가성소다와 황화소다의 혼합용액으로 고압 증해하여 얻은 펄프 목재 조각을 아황산소다 또는 아황산암모늄과 중탄산소다와의 혼합용액으로 고온 고압에서 증해한 후 리파이너로 목재 조직을 섬유화하여 펄프화한다.In the above chemical pulping, the conventional kraft pulping method is a high-temperature mixture of pulp wood obtained by high-pressure cooking with caustic soda and sodium sulfide in a wood pulping process with a mixture of sodium sulfite or ammonium sulfite and sodium bicarbonate. After cooking at high pressure, the wood tissue is pulped with a refiner.

일반적으로, 크래프트 펄프 폐수는 알칼리와 결합하여 용해되며, 리그닌이나 헤미셀룰로오스가 함유되어 흑색을 띄우므로 흑액(black liquor)이라하는데, 이 용액은 대부분 다단 증발부, 습식 연소로 등에서 처리되어 일반 공장 외에는 희박 흑액만이 선정수와 함께 배출된다. 그러나 폐수의 악취가 심하고, 착색, pH 상승 등을 동반하기 때문에 수질 오염에 악영향을 미친다. 특히, 아황산 펄프 폐액은 pH 4 정도의 산성으로서, 아황산 가스, 유기산, 당류를 함유한 자극적인 냄새가 강해 BOD 값이 300~1000 ppm으로 매우 높다.
Generally, kraft pulp waste water is dissolved in combination with alkali, and it is called black liquor because it contains lignin or hemicellulose to make black color. This solution is mostly treated in a multi-stage evaporator, wet combustion furnace, etc. Only black liquor is discharged with selected water. However, the odor of the waste water is severe, accompanied by coloring, pH rise, etc., adversely affect the water pollution. In particular, the sulfurous acid pulp liquor has an acidic pH of about 4, and has a strong pungent odor containing sulfurous acid gas, organic acids, and sugars, and thus has a very high BOD value of 300 to 1000 ppm.

따라서, 상기 종래 기술에 존재하는 문제점과 관련하여 펄프화에 소요되는 화학 약품, 물, 시간, 에너지 등을 절약하여 생산 단가를 낮추고, 증해 과정에서 배출되는 흑액의 양을 줄임으로서 환경오염이나 폐수 처리에 대한 경제적인 투자비를 절감시키고 간단하고 환경적인 방법으로 펄프를 생산함으로서 생산 효율과 생산품의 질과 양을 향상시킬 필요가 있다.
Therefore, in connection with the problems existing in the prior art, it is possible to reduce the production cost by saving chemicals, water, time, energy, etc. required for pulping, and to reduce environmental pollution or wastewater treatment by reducing the amount of black liquor discharged during the cooking process. There is a need to improve the production efficiency and the quality and quantity of products by reducing the economic investment and the production of pulp in a simple and environmental way.

이에, 본 발명자들은 목재 원료의 펄프화에 소요되는 화학약품, 물, 시간, 에너지 등을 감소시켜 생산단가를 낮추고, 생산효율 및 생산품의 질을 향상시킬 뿐만 아니라, 화학물질의 사용을 감소시킴으로써 수질오염 등과 같은 환경오염을 최소화하기 위하여 연구하던 중, 목재 종이의 제조과정에 방사선 조사를 이용할 경우 상기 문제점들을 극복할 수 있는 것을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
Accordingly, the present inventors reduce the production cost by reducing the chemicals, water, time, energy, etc. required for the pulping of wood raw materials, improve the production efficiency and quality of the product, as well as reduce the use of chemicals While researching to minimize environmental pollution such as pollution, it has been found that the above problems can be overcome when radiation is used in the manufacturing process of wood paper and the present invention has been completed.

본 발명의 목적은 화학물질의 사용을 최소화하고 방사선 조사를 통하여 목재 종이 및 목재 펄프를 제조하는 방법, 이에 의하여 제조되는 목재 종이 및 목재 펄프, 및 이를 이용하여 제조되는 종이제품을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a method of producing wood paper and wood pulp through radiation and minimizing the use of chemicals, thereby providing wood paper and wood pulp, and paper products produced using the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 목재 칩을 제조하는 단계(단계 1);In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of manufacturing a wood chip (step 1);

상기 칩에 대하여 방사선을 조사하는 단계(단계 2);Irradiating the chip with radiation (step 2);

상기 방사선이 조사된 칩을 물에 의하여 증해하는 단계(단계 3);Cooking the radiation-irradiated chip with water (step 3);

상기 증해된 칩을 두드리거나 또는 짓이기면서 1차 고해(叩解)하는 단계(단계 4);First beating while knocking or crushing the cooked chip (step 4);

상기 1차 고해된 목재 재료를 표백하는 단계(단계 5);Bleaching the first beaten wood material (step 5);

상기 표백된 목재 재료를 멧돌형 분쇄기로 2차 고해하여 목재 펄프를 제조하는 단계(단계 6); 및Secondly beating the bleached wood material with a millstone grinder to produce wood pulp (step 6); And

상기 목재 펄프를 압착건조하여 종이를 제조하는 단계(단계 7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 조사에 의한 목재 종이의 제조방법을 제공한다.Press-drying the wood pulp to produce a paper (step 7) provides a method for producing wood paper by radiation comprising the.

또한, 본 발명은 상기 목재 종이의 제조방법을 이용한 목재 종이를 제공한다.In addition, the present invention provides a wood paper using the method of manufacturing the wood paper.

나아가, 본 발명은 목재 칩을 제조하는 단계(단계 1);Furthermore, the present invention comprises the steps of manufacturing a wood chip (step 1);

상기 1차 고해된 목재 재료를 표백하는 단계(단계 5); 및Bleaching the first beaten wood material (step 5); And

상기 표백된 목재 재료를 멧돌형 분쇄기로 2차 고해하여 목재 펄프를 제조하는 단계(단계 6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 조사에 의한 목재 펄프의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing wood pulp by irradiation, comprising the step (step 6) of producing a wood pulp by second beating the bleached wood material with a millstone grinder.

또한, 본 발명은 상기 목재 펄프의 제조방법으로 제조되는 목재 펄프를 제공한다.
In addition, the present invention provides a wood pulp produced by the method of producing the wood pulp.

본 발명에 따른 방사선을 이용한 목재 종이 및 펄프의 제조 과정은 화학물질의 사용을 최소화하게 되어 환경오염을 방지할 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 친환경적이므로 제조된 종이 및 펄프를 식품 및 의료 분야에 용이하게 적용할 수 있다.
The manufacturing process of wood paper and pulp using radiation according to the present invention minimizes the use of chemicals to prevent environmental pollution, improve productivity, and is environmentally friendly. It can be easily applied to the medical field.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 종이 및 펄프의 제조공정을 나타낸 개략도이다.
도 2는 방사선 조사된 목재칩을 물 증해 후 표백하는 과정을 찍은 사진이다.
도 3은 방사선 비조사된 목재칩을 알칼리 증해 후 표백하는 과정을 찍은 사진이다.
도 4는 방사선을 조사하고 물 증해의 제조방법으로 제조한 종이의 사진이다.
도 5는 방사선을 조사하지 않고 화학적 증해의 제조방법으로 제조한 종이 사진이다. 1 is a schematic view showing a manufacturing process of paper and pulp according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a photograph of the process of bleaching after irradiating wood chips irradiated with water.
Figure 3 is a photograph of the process of bleaching after irradiating non-irradiated wood chips alkali.
Figure 4 is a photograph of a paper prepared by the method of producing the water cooking irradiated with radiation.
5 is a photograph of a paper produced by the method of preparing chemical cooking without irradiation.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 목재 칩을 제조하는 단계(단계 1);The present invention comprises the steps of manufacturing a wood chip (step 1);

상기 목재 펄프를 압착건조하여 종이를 제조하는 단계(단계 7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 조사에 의한 목재 종이의 제조방법을 제공한다.
Press-drying the wood pulp to produce a paper (step 7) provides a method for producing wood paper by radiation comprising the.

이하, 본 발명을 도 1에 나타낸 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail step by step shown in FIG.

본 발명에 따른 목재 종이의 제조방법에 있어서, 단계 1은 목재 원료를 가공하여 칩(chip)을 형성하는 단계로 목재 원료의 외피를 제거하고 건조시킨 후 이를 이용하여 길이 약 2.5×2.5×0.2 cm 가량의 칩을 형성하는 단계이며, 이는 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 방법으로 수행될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 목재 원료는 침엽수 또는 활엽수를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 유칼립투스, 소나무, 잣나무, 미루나무, 참나무, 전나무, 상수리나무, 졸참나무, 이태리포플러, 잎장나무, 분비나무, 밤나무, 너도밤나무, 서나무, 자작나무, 오리나무, 느릅나무, 아카시아나무, 버드나무, 낙엽송 등을 사용할 수 있다.
In the method of manufacturing the wood paper according to the present invention, step 1 is a step of forming a chip by processing the wood raw material (chip) to remove the outer shell of the wood raw material and dry it using about 2.5 × 2.5 × 0.2 cm in length It is a step of forming an amount of chips, which can be carried out in a method that is obvious to those skilled in the art. The wood raw material used in the present invention may use conifers or hardwoods. Preferably, eucalyptus, pine, pine, aspen, oak, fir, oak, prunus oak, italian poplar, elderwood, secretory, chestnut, beech, hibiscus, birch, alder, elm, acacia Trees, willows, larch, etc. can be used.

본 발명에 따른 목재 종이의 제조방법에 있어서, 단계 2는 상기 형성된 칩에 대하여 방사선을 조사하는 단계이다. 본 발명에서 방사선이란 방사성 원소의 붕괴에 따라 방출되는 입자선 및 복사선을 의미하는 것으로 에너지가 큰 이온화 방사선 뿐만 아니라 에너지가 작은 비이온화 방사선을 포함하는 개념이다. 본 발명에서는 목재 칩에 방사선을 조사함으로서 세포내 셀룰로오스와 리그닌, 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스의 결합을 절단 또는 약화시킴으로서 화학적 증해가 불필요하게 된다. 이때 조사되는 방사선은 감마선, 전자선, 이온빔, 자외선, 중성자, 플라즈마 등일 수 있으며, 조사되는 총 조사량은 1 내지 500 kGy인 것이 바람직하다. 만약, 상기 방사선의 총 조사량이 500 kGy를 초과하는 경우에는 경제적이지 못하며, 이에 따른 장점도 없을 뿐만 아니라, 오히려 제조되는 종이의 인장강도가 감소할 수 있으므로 바람직하지 않다.
In the method of manufacturing wood paper according to the present invention, step 2 is a step of irradiating the formed chip with radiation. In the present invention, radiation refers to particle beams and radiations emitted by the decay of radioactive elements and includes not only ionized radiation having high energy but also non-ionized radiation having low energy. In the present invention, by irradiating the wood chip with radiation, chemical cooking is unnecessary by cutting or weakening the binding of intracellular cellulose and lignin, cellulose and hemicellulose. The radiation to be irradiated may be gamma rays, electron beams, ion beams, ultraviolet rays, neutrons, plasma, and the like, and the total irradiation amount is preferably 1 to 500 kGy. If the total irradiation amount of the radiation exceeds 500 kGy, it is not economical, and there is no advantage as well, rather it is not preferable because the tensile strength of the paper to be produced can be reduced.

본 발명에 따른 목재 종이의 제조방법에 있어서, 단계 3은 상기 방사선이 조사된 칩을 물에 의하여 증해하는 단계로 고압솥(autoclave) 내에서 상기 칩을 물찜하는 방법으로 수행된다. 즉, 본 발명에 따르면 원료 세포간 리그닌과 헤미 셀룰로오스를 제거하기 위하여 강알칼리성 화학약품을 사용하는 화학적 증해가 불필요하게 되어 환경오염을 방지할 수 있고, 생산성이 증가하는 장점이 있다. 이때, 고압솥 내에서의 증해는 50~180 ℃의 온도에서 15 시간 이내로 수행되는 것이 바람직하다. 상기 물찜 증해 단계를 통하여 방사선이 조사된 칩의 조직을 유연화시킬 뿐만 아니라, 상기 단계 2에서 셀룰로오스와 결합이 절단되거나 약해진 리그닌 및 헤미 셀룰로오스가 원료물질로부터 분리된다.
In the method of manufacturing the wood paper according to the present invention, step 3 is performed by steaming the chips in an autoclave by cooking the radiation irradiated chips with water. That is, according to the present invention, there is no need for chemical cooking using strong alkaline chemicals to remove raw intercellular lignin and hemicellulose, thereby preventing environmental pollution and increasing productivity. At this time, cooking in the autoclave is preferably performed within 15 hours at a temperature of 50 ~ 180 ℃. In addition to softening the tissue of the irradiated chip through the steaming step, the lignin and hemi cellulose is bonded or separated from the cellulose in step 2 is separated from the raw material.

본 발명에 따른 목재 종이의 제조방법에 있어서, 단계 4는 상기 증해 과정을 거친 원료물질을 두드리거나 또는 짓이기면서 1차로 고해하는 단계로, 본 단계는 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진자에게 자명한 방법으로 수행될 수 있으며, 이를 통하여 원료물질의 조직이 유연화되고, 셀룰로오스 다발을 펄프화하는데 있어 섬유 분리를 용이하게 한다.
In the method of manufacturing a wood paper according to the present invention, step 4 is a step of beating firstly beating or crushing the raw material subjected to the cooking process, this step is a general knowledge of the field to which the present invention belongs It can be carried out in a method that is obvious to the person, thereby softening the tissue of the raw material, and facilitates the separation of fibers in the pulping cellulose bundle.

본 발명에 따른 목재 종이의 제조방법에 있어서, 단계 5는 표백처리하는 단계이다. 특정 목적을 위하여 유색인 펄프가 요구될 수도 있으나, 목재 원료물질의 색으로부터 유래하는 펄프의 색을 제거하기 위하여 표백하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 표백 단계는 염소계 표백, 과산화물계 표백, 아황산계 표백, 또는 형광 표백과 같이 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진자에게 자명한 방법으로 수행될 수 있다. 상기 표백 단계는 펄프의 백색도를 증진시킬 뿐만 아니라, 리그닌과 헤미 셀룰로오스의 제거 및 피브릴화를 촉진하는 역할을 수행할 수 있다. 펄프의 백색도를 더욱 증진시키기 위하여 일차 표백 후 이차 표백을 수행하는 것이 바람직하다.
In the method of manufacturing the wood paper according to the present invention, step 5 is a step of bleaching. Although colored pulp may be required for certain purposes, it is preferred to further include bleaching to remove the color of the pulp from the color of the wood raw material. The bleaching step may be performed by a method obvious to those skilled in the art, such as chlorine-based bleaching, peroxide-based bleaching, sulfite-based bleaching, or fluorescent bleaching. The bleaching step may serve to promote the removal and fibrillation of lignin and hemicellulose as well as to enhance the whiteness of the pulp. It is preferable to carry out secondary bleaching after primary bleaching to further enhance the whiteness of the pulp.

본 발명에 따른 목재 종이의 제조방법에 있어서, 단계 6은 상기 표백 과정을 거친 펄프를 멧돌형 분쇄기(그라인더)로 2차로 고해하는 단계이다. 구체적으로, 그라인더 등의 기계적 고해 처리기를 사용하여 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진자에게 자명한 방법으로 수행될 수 있으며, 이를 통하여 표백된 단섬유들을 가늘고 균일하게 피브릴화시켜 종이 제조시 평활한 종이를 제조하는데 기여한다.
In the method of manufacturing wood paper according to the present invention, step 6 is a step of beating the pulp, which has undergone the bleaching process, with a millstone grinder (grinder) in the second step. Specifically, by using a mechanical beating machine such as a grinder can be carried out by a method known to those skilled in the art to which the present invention pertains, through which the bleached short fibers are thinly and uniformly fibrillated to produce paper Contributes to the manufacture of smooth paper.

본 발명에 다른 목재 종이의 제조방법에 있어서, 단계 7은 상기 고해된 표백 목재 펄프를 압착건조하여 종이를 제조하는 단계이다. 구체적으로, 상기 단계에서 제조된 목재 펄프에 접착제를 첨가 또는 비첨가하고 압착건조하여 목재 종이를 제조하는 것이다. 이때 사용되는 접착제로는 PVA, CMC, 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 팜(PAM) 등의 첨가제를 추가로 첨가할 수 있다.
In the method of manufacturing wood paper according to the present invention, step 7 is a step of pressing and drying the beaten bleached wood pulp to produce paper. Specifically, by adding or not adding an adhesive to the wood pulp prepared in the above step and to dry by pressing to produce a wood paper. In this case, PVA, CMC, epoxy resin, or the like may be used as the adhesive. In addition, additives such as palm (PAM) may be further added.

또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조되는 목재 종이를 제공한다. 본 발명에 따른 목재 종이는 아황산, 황산염, 가성 소다와 같은 화학물질을 사용하는 화학적 증해 과정을 거치치 않기 때문에 친환경적이고 인체와 밀접한 관련성이 있는 분야에 용이하게 적용될 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 비목재 종이는 필터, 복합재, 충진재, 부직포, 종이 일회용품, 식품 포장지, 포장박스, 또는 의료용 또는 비의료용(예를 들어, 기저귀 또는 생리대) 위생용품 등에 사용될 수 있다.
In addition, the present invention provides a wood paper produced by the manufacturing method. The wood paper according to the present invention has an advantage that it can be easily applied to fields that are environmentally friendly and closely related to the human body because it does not undergo a chemical cooking process using chemicals such as sulfurous acid, sulfate, and caustic soda. For example, the non-wood paper according to the present invention can be used for filters, composites, fillers, nonwovens, paper disposables, food wrappers, packaging boxes, or medical or non-medical (eg diapers or sanitary napkins) hygiene products.

상기 목재 펄프의 제조방법은 상술한 목재 종이의 제조방법에서 단계 7의 과정을 생략한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 수행할 수 있다.
The manufacturing method of the wood pulp can be carried out in the same manner except for omitting the process of step 7 in the above-described manufacturing method of wood paper.

또한, 본 발명은 상기 목재 펄프의 제조방법으로 제조되는 목재 펄프를 제공한다. 본 발명에 따른 목재 펄프는 상기 목재 종이와 같이 아황산, 황산염, 가성소다와 같은 화학물질을 사용하는 화학적 증해 과정을 거치치 않기 때문에 친환경적이고 인체와 밀접한 관련성이 있는 분야에 용이하게 적용될 수 있는 장점이 있다.
In addition, the present invention provides a wood pulp produced by the method of producing the wood pulp. The wood pulp according to the present invention does not undergo a chemical cooking process using chemicals such as sulfurous acid, sulfate, caustic soda, such as wood paper, so that it can be easily applied to fields that are environmentally friendly and closely related to the human body. have.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다. 그러나, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the following Examples and Experimental Examples are only examples for describing the present invention in detail, and the scope of the present invention is not limited thereto.

<< 실시예Example 1> 전자선을 이용한 목재 종이의 제조 1> Manufacture of Wood Paper Using Electron Beams

약 2.5×2.5×0.2 cm 가량의 참나무 목재 칩에 전자선 가속기(ELV-8 Accelerator)를 이용하여 전자선을 조사하였으며, 이때, 전자선 가속기의 조건은 2.5 MeV, 10 kGy/scan의 조사선량으로 총 조사량이 300 kGy가 되도록 조사하였다.The electron beams were irradiated on an oak wood chip of about 2.5 × 2.5 × 0.2 cm using an electron beam accelerator (ELV-8 Accelerator) .The condition of the electron beam accelerator was 2.5 MeV and 10 kGy / scan. Irradiation was made to 300 kGy.

그 후, 목재 칩을 고압솥(autoclave) 내에서 120 ℃의 온도로 10 시간 동안 물찜 증해한 다음,The wood chips are then steamed for 10 hours at a temperature of 120 ° C. in an autoclave,

두드리거나 짓이기면서 1차 고해하여 조직을 유연화시키고, 전자선 조사로 약해진 셀룰로오스 다발을 분리하는데 기여하였다.Primary beating by knocking or crushing softened the tissue and contributed to the separation of cellulose bundles weakened by electron beam irradiation.

다음으로, 상기에서 1차로 고해된 펄프는 산성화된 아염소산나트륨으로 80 ℃에서 3시간 동안 1차 표백한 후, 차아염소산나트륨 수용액으로 실온에서 2시간 침지하여 2차 표백하였다(도 2 참조).Next, the first pulp beaten above was first bleached with acidified sodium chlorite at 80 ° C. for 3 hours, and then immersed in an aqueous sodium hypochlorite solution for 2 hours at room temperature for second bleaching (see FIG. 2).

상기에서 표백된 목재 펄프를 맷돌형 분쇄기(그라인더)를 이용하여 1,500 rpm에서 한 번 통과하여 표백된 목재 펄프를 제조하였다.The bleached wood pulp was passed once at 1,500 rpm using a millstone grinder (grinder) to prepare bleached wood pulp.

상기에서 고해된 표백 목재 펄프 4 g에 2% 팜(PAM)과 18% PVA 혼합용액 1 g을 첨가하여 종이 제조기에 첨가한 후 압착건조하여 종이를 제조하였고, 그 사진을 도 4에 나타내었다.
To 4 g of bleached wood pulp, 1 g of 2% palm (PAM) and 1 g of 18% PVA mixed solution were added to the paper making machine, followed by compression drying to prepare paper. The photo is shown in FIG. 4.

<< 비교예Comparative example 1> 1> 알카리Alkali 증해를Cooking 이용한 목재 종이의 제조 Production of Wood Paper Using

참나무 목재를 약 2.5×2.5×0.2 cm 가량의 칩으로 제조하였다.Oak wood was made from chips of about 2.5 × 2.5 × 0.2 cm.

상기에서 제조한 목재 칩을 15% NaOH 수용액으로 고압솥(autoclave) 내에서 120 ℃의 온도로 10 시간 동안 증해하였다.The wood chips prepared above were cooked for 10 hours at a temperature of 120 ° C. in an autoclave with 15% NaOH aqueous solution.

다음으로, 상기 증해의 과정에서 생성된 흑액(black liquor)을 제거하고 목재칩을 세정한 후,Next, after removing the black liquor (black liquor) generated in the process of cooking and washing the wood chips,

이를 두드리면서 1차로 고해하여 조직을 유연화시키고, 섬유 다발을 분리하는데 기여하였다.The first beating, beating, contributed to softening the tissue and separating the fiber bundles.

이후, 표백의 단계부터는 상기 실시예 1에서 사용한 방법과 동일하게 수행하여 표백 펄프를 제조하였고(도 3 참조), 또한 동일한 방법으로 종이를 제조하였으며, 그 사진을 도 5에 나타내었다.Thereafter, the bleaching pulp was prepared in the same manner as in Example 1 from the step of bleaching (see FIG. 3), and paper was prepared in the same manner, and a photograph thereof is shown in FIG. 5.

Claims

목재 칩을 제조하는 단계(단계 1);
상기 칩에 대하여, 총 조사량 200 내지 400 kGy의 방사선을 조사하는 단계(단계 2);
상기 방사선이 조사된 칩을 100 내지 140 ℃의 온도에서 15 시간 이내로 물에 의하여 증해하는 단계(단계 3);
상기 증해된 칩을 두드리거나 또는 짓이기면서 1차 고해(叩解)하는 단계(단계 4);
상기 1차 고해된 목재 재료를 표백하는 단계(단계 5);
상기 표백된 목재 재료를 멧돌형 분쇄기로 2차 고해하여 목재 펄프를 제조하는 단계(단계 6); 및
상기 목재 펄프를 압착건조하여 종이를 제조하는 단계(단계 7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 조사에 의한 목재 종이의 제조방법.
Manufacturing wood chips (step 1);
Irradiating the chip with radiation having a total dosage of 200 to 400 kGy (step 2);
Cooking the irradiated chip with water at a temperature of 100 to 140 ° C. within 15 hours (step 3);
First beating while knocking or crushing the cooked chip (step 4);
Bleaching the first beaten wood material (step 5);
Secondly beating the bleached wood material with a millstone grinder to produce wood pulp (step 6); And
Compressing and drying the wood pulp to produce a paper (step 7) characterized in that it comprises a wood paper by irradiation.

제1항에 있어서, 상기 단계 1에서 사용되는 목재 칩의 원료는 활엽수 또는 침엽수를 단독 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 방사선 조사에 의한 목재 종이의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the raw material of the wood chip used in the step 1 is a method of producing wood paper by irradiation, characterized in that used alone or mixed with hardwood or coniferous.

제2항에 있어서, 상기 목재 칩의 원료는 유칼립투스, 소나무, 잣나무, 미루나무, 참나무, 전나무, 상수리나무, 졸참나무, 이태리포플러, 잎장나무, 분비나무, 밤나무, 너도밤나무, 서나무, 자작나무, 오리나무, 느릅나무, 아카시아나무, 버드나무 및 낙엽송으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합인 것을 특징으로 하는 방사선 조사에 의한 목재 종이의 제조방법.
The raw material of the wood chip is eucalyptus, pine, pine, aspen, oak, fir, oak, prunus oak, Italian poplar, leafy tree, secretory, chestnut, beech, seo, birch A method for producing wood paper by radiation, characterized in that it is one or two or more selected from the group consisting of alder, elm, acacia, willow and larch.

제2항에 있어서, 상기 목재 칩의 원료는 상기 원료의 심을 제거한 외피, 외피를 제거한 심, 및 상기 외피 및 심 전체로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방사선 조사에 의한 목재 종이의 제조방법.
The method of claim 2, wherein the raw material of the wood chip is any one selected from the group consisting of the outer shell, the outer shell and the outer shell and the outer core of the raw material of the wood chip of the radiation paper, characterized in that Manufacturing method.

제1항에 있어서, 상기 단계 2에서 조사되는 방사선은 감마선, 전자선, 이온빔, 자외선, 중성자 및 플라즈마로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방사선 조사에 의한 목재 종이의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the radiation irradiated in step 2 is any one selected from the group consisting of gamma rays, electron beams, ion beams, ultraviolet rays, neutrons, and plasma.

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제1항에 있어서, 상기 표백은 염소계 표백, 과산화물계 표백, 아황산계 표백, 및 형광 표백으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방사선 조사에 의한 목재 종이의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the bleaching is performed by any one method selected from the group consisting of chlorine-based bleaching, peroxide-based bleaching, sulfite-based bleaching, and fluorescent bleaching.

제1항에 있어서, 상기 단계 7의 과정에 접착제를 추가로 첨가하는 것을 특징으로 하는 방사선 조사에 의한 목재 종이의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the adhesive is added to the process of step 7.

제 9항에 있어서, 상기 접착제는 PVA, CMC, 및 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방사선 조사에 의한 목재 종이의 제조방법.
10. The method of claim 9, wherein the adhesive is any one selected from the group consisting of PVA, CMC, and an epoxy resin.

제1항 내지 제 5항 및 제 8항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 목재 종이.
Wood paper produced by the method of any one of claims 1 to 5 and 8 to 10.

제11항에 있어서, 상기 목재 종이는 필터, 복합재, 충진재, 부직포, 종이 일회용품, 식품 포장지, 포장박스, 의료용지 및 위생용품 커버로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 한 제품의 원료로 사용되는 것을 특징으로 하는 목재 종이.
12. The method of claim 11, wherein the wood paper is used as a raw material for any product selected from the group consisting of filters, composites, fillers, non-woven fabrics, paper disposables, food packaging, packaging boxes, medical papers and sanitary items cover. Wood paper.

목재 칩을 제조하는 단계(단계 1);
상기 칩에 대하여, 총 조사량 200 내지 400 kGy의 방사선을 조사하는 단계(단계 2);
상기 방사선이 조사된 칩을 100 내지 140 ℃의 온도에서 15 시간 이내로 물에 의하여 증해하는 단계(단계 3);
상기 증해된 칩을 두드리거나 또는 짓이기면서 1차 고해(叩解)하는 단계(단계 4);
상기 1차 고해된 목재 재료를 표백하는 단계(단계 5); 및
상기 표백된 목재 재료를 멧돌형 분쇄기로 2차 고해하여 목재 펄프를 제조하는 단계(단계 6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 조사에 의한 목재 펄프의 제조방법.
Manufacturing wood chips (step 1);
Irradiating the chip with radiation having a total dosage of 200 to 400 kGy (step 2);
Cooking the irradiated chip with water at a temperature of 100 to 140 ° C. within 15 hours (step 3);
First beating while knocking or crushing the cooked chip (step 4);
Bleaching the first beaten wood material (step 5); And
And bleaching the bleached wood material with a millstone mill to produce wood pulp (step 6).

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